2019版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第二單元 化學(xué)物質(zhì)及其變化 小專(zhuān)題四 氧化還原反應(yīng)理論的綜合應(yīng)用課時(shí)練.doc

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小專(zhuān)題四　氧化還原反應(yīng)理論的綜合應(yīng)用 1．(2018屆山西太原十八中月考)化學(xué)方程式可簡(jiǎn)明地體現(xiàn)元素及其化合物的性質(zhì)。已知氧化還原反應(yīng)： 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 2Co(OH)3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋6H2O 2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I(xiàn)2＋2HCl 復(fù)分解反應(yīng)： 2CH3COOH＋K2CO3===2CH3COOK＋CO2↑＋H2O KCN＋CO2＋H2O===HCN＋KHCO3 熱分解反應(yīng)： 4KClO3KCl＋KClO4；KClO4KCl＋2O2↑ 根據(jù)以上反應(yīng)分析下列說(shuō)法正確是(　　)。 A．還原性(酸性溶液)：HCl＞CoCl2＞HI B．酸性(水溶液)：CH3COOH＞HCN＞H2CO3 C．熱穩(wěn)定性：KCl＜KClO4＜KClO D．氧化性(酸性溶液)：Co(OH)3＞FeCl3＞I2 2．已知NH4CuSO3與足量的10 molL－1硫酸溶液混合微熱，產(chǎn)生下列現(xiàn)象：①有紅色金屬生成；②產(chǎn)生刺激性氣味的氣體；③溶液呈藍(lán)色。據(jù)此判斷下列說(shuō)法正確的是(　　)。 A．反應(yīng)中硫酸作氧化劑 B．NH4CuSO3中硫元素被氧化 C．刺激性氣味的氣體是氨氣 D．1 mol NH4CuSO3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子 3．(2016年浙江卷)為落實(shí)“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH的廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計(jì)了如下流程： 下列說(shuō)法不正確的是(　　)。 A．固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3 B．X可以是空氣，且需過(guò)量 C．捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO D．處理含NH廢水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：NH＋NO===N2↑＋2H2O 4．向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5 L，固體物質(zhì)完全反應(yīng)，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 molL－1 的NaOH溶液1.0 L，此時(shí)溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為39.2 g。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　)。 A．Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比為2∶1 B．硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6 molL－1 C．產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L D．Cu、Cu2O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0.2 mol 5．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng)，無(wú)二次污染，工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。 (1)①干法制備高鐵酸鈉的主要反應(yīng)為：2FeSO4＋aNa2O2===2Na2FeO4＋bX＋2Na2SO4＋cO2↑。該反應(yīng)中物質(zhì)X應(yīng)是________，a與c的關(guān)系是________。 ②簡(jiǎn)要說(shuō)明K2FeO4作為水處理劑時(shí)，在水處理過(guò)程中所起的作用：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)體系中有六種微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。 ①寫(xiě)出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式：__________________________ __________________。 ②每生成1 mol FeO轉(zhuǎn)移________mol電子，若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。 6．(2018年山西晉中聯(lián)考)用含有Al2O3及少量Fe3O4和SiO2的鋁土礦制備凈水劑——液體聚合硫酸鋁鐵，工藝流程如下(部分操作和條件略)： Ⅰ.向鋁土礦中加入過(guò)量H2SO4后，加熱、攪拌、過(guò)濾。 Ⅱ.向?yàn)V液中加入一定量的雙氧水。 Ⅲ.向溶液中加入Ca(OH)2固體，調(diào)節(jié)溶液的pH約為1，過(guò)濾。 Ⅳ.加入穩(wěn)定劑，加熱，得到產(chǎn)品。 (1)Fe3O4與H2SO4反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。 (2)步驟Ⅰ中過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器是____________________，得到的濾渣成分是________(填化學(xué)式)。 (3)步驟Ⅱ中增大n(Fe3＋)的離子方程式是________________________________。 (4)鋁土礦也可用于冶煉金屬Al。以金屬Al作陽(yáng)極，稀硫酸作電解液，通過(guò)電解會(huì)使金屬Al的表面生成致密堅(jiān)硬的氧化膜，其電極反應(yīng)式是____________________________。 7．(2017屆湖南懷化四模)高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。中間產(chǎn)物為錳酸鉀。下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬制備KMnO4晶體的操作流程： 已知：錳酸鉀(K2MnO4)是墨綠色晶體，其水溶液呈深綠色，這是錳酸根離子(MnO)在水溶液中的特征顏色，在強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在；在酸性、中性和弱堿性環(huán)境下，MnO會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成MnO和MnO2。 回答下列問(wèn)題： (1)KOH的電子式為_(kāi)___________，煅燒時(shí)KOH和軟錳礦的混合物應(yīng)放在________中加熱(填標(biāo)號(hào))。 A．燒杯　　　 B．瓷坩堝 C．蒸發(fā)皿　　　 D．鐵坩堝 (2)調(diào)節(jié)溶液pH過(guò)程中，所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_(kāi)___________。 (3)趁熱過(guò)濾的目的是_____________________________________________。 (4)已知20 ℃時(shí)K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分別為11.1 g、34 g、217 g，則從理論上分析，選用下列酸中________(填標(biāo)號(hào))，得到的高錳酸鉀晶體純度更高。 A．稀硫酸 B．濃鹽酸 C．醋酸 D．稀鹽酸 (5)產(chǎn)品中KMnO4的定量分析： ①配制濃度為0.1250 mg mL－1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液100 mL。 ②將上述溶液稀釋為濃度分別為2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(單位：mgL－1)的溶液，分別測(cè)定不同濃度溶液對(duì)光的吸收程度，并將測(cè)定結(jié)果繪制成曲線如下。 ③稱取KMnO4樣品(不含K2MnO4)0.1250 g按步驟①配得產(chǎn)品溶液1000 mL，取10 mL稀釋至100 mL，然后按步驟②的方法進(jìn)行測(cè)定，兩次測(cè)定所得的吸光度分別為0.149、0.151，則樣品中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。 (6) 酸性KMnO4溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________ _________________________________________。 小專(zhuān)題四　氧化還原反應(yīng)理論的綜合應(yīng)用 1．D　解析：A項(xiàng)，在2Co(OH)3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋6H2O反應(yīng)中，還原性：HCl＞CoCl2，但無(wú)法比較CoCl2與HI的還原性強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)遵循強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律，則酸性為CH3COOH＞H2CO3＞HCN，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，物質(zhì)分解時(shí)生成更加穩(wěn)定的物質(zhì)，則穩(wěn)定性：KCl＞KClO4＞KClO，故C錯(cuò)誤。 2．D　解析：反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4CuSO3＋4H＋===Cu＋Cu2＋＋2SO2↑＋2H2O＋2NH。反應(yīng)只有Cu元素的化合價(jià)發(fā)生變化，硫酸根反應(yīng)前后未變，反應(yīng)中硫酸體現(xiàn)酸性，不作氧化劑，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)前后S元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；因反應(yīng)是在酸性條件下進(jìn)行，不可能生成氨氣，故C錯(cuò)誤；每2 mol NH4CuSO3參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移1 mol電子，則1 mol NH4CuSO3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，故D正確。 3．B　解析：工業(yè)廢氣中的CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，氣體1是不能被過(guò)量石灰乳吸收的N2、NO、CO，氣體1中通入氣體X，用NaOH溶液處理后得到NaNO2，X可為空氣，但不能過(guò)量，否則得到硝酸鈉，NaNO2與含有NH的溶液反應(yīng)生成無(wú)污染氣體，應(yīng)為氮?dú)猓瑒t氣體2含有CO、N2，捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO。工業(yè)廢氣中的CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，因石灰乳過(guò)量，則固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，故A正確；由以上分析可知B錯(cuò)誤，C正確；NaNO2與含有NH的溶液反應(yīng)生成氮?dú)?，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為NH＋NO===N2↑＋2H2O，故D正確。 4．B　解析：最終溶液中溶質(zhì)為NaNO3，n(NaNO3)＝n(NaOH)＝1.0 molL－11.0 L＝1 mol，沉淀為Cu(OH)2，其物質(zhì)的量為＝0.4 mol，根據(jù)銅元素守恒有n(Cu)＋2n(Cu2O)＝n[Cu(NO3)2]＝n[Cu(OH)2]＝0.4 mol。A項(xiàng)，設(shè)Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，根據(jù)二者質(zhì)量有64x＋144y＝27.2，根據(jù)銅元素守恒有x＋2y＝0.4，聯(lián)立方程解得x＝0.2，y＝0.1，所以n(Cu)∶n(Cu2O)＝2∶1，故A正確；B項(xiàng)，根據(jù)N元素守恒可知n(HNO3)＝n(NO)＋n(NaNO3)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知：3n(NO)＝2n(Cu)＋2n(Cu2O)，所以3n(NO)＝20.2 mol＋20.1 mol，解得n(NO)＝0.2 mol，所以n(HNO3)＝n(NO)＋n(NaNO3)＝0.2 mol＋1 mol＝1.2 mol，所以原硝酸溶液的濃度為＝2.4 molL－1，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由以上計(jì)算可知n(NO)＝0.2 mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為0.2 mol22.4 Lmol－1＝4.48 L，故C正確；D項(xiàng)，反應(yīng)后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉先與剩余的硝酸反應(yīng)，再與硝酸銅反應(yīng)，最后為硝酸鈉溶液，根據(jù)氮元素守恒可知反應(yīng)后溶液中n(HNO3)＋2n[Cu(NO3)2]＝n(NaNO3)，所以n(HNO3)＝n(NaNO3)－2n[Cu(NO3)2]＝1 mol－20.4 mol＝0.2 mol，故D正確。 5．(1)①Na2O　a＝4＋2c?、诟哞F酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，且消毒過(guò)程中自身被還原成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì) (2)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O?、?　0.15 解析：(1)①根據(jù)原子守恒和電子得失守恒可知，X應(yīng)該是氧化鈉。根據(jù)方程式可知，過(guò)氧化鈉中氧元素的化合價(jià)從－1價(jià)部分降低到－2價(jià)，得到1個(gè)電子，而部分升高到0價(jià)，失去1個(gè)電子。另外鐵元素的化合價(jià)從＋2價(jià)升高到＋6價(jià)，失去4個(gè)電子，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，24＋2c＝2a－2c，解得a＝4＋2c。(2)①高鐵酸鉀是生成物，則Fe(OH)3是反應(yīng)物，該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由＋3價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，則Fe(OH)3是還原劑，還需要氧化劑參加反應(yīng)，ClO－具有強(qiáng)氧化性，所以ClO－是反應(yīng)物，生成物是Cl－，Cl元素化合價(jià)由＋1價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，溶液在堿性條件下進(jìn)行，則氫氧化根離子參加反應(yīng)，生成水，反應(yīng)方程式為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。②每生成1 mol FeO轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3 mol。該反應(yīng)中還原產(chǎn)物是氯離子，若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量＝＝0.15 mol。 6．(1)Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O (2)普通漏斗、玻璃棒、燒杯　SiO2 (3)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋ (4)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ 解析：(1)硫酸溶解Fe3O4生成Fe2(SO4)3、FeSO4和水。(2)Fe3O4與硫酸反應(yīng)生成Fe3＋、Fe2＋，Al2O3與硫酸反應(yīng)生成Al3＋，而SiO2不與硫酸發(fā)生反應(yīng)，故過(guò)濾后的濾渣為SiO2。 (3)在酸性溶液中FeSO4被雙氧水氧化生成Fe3＋，離子方程式是H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋。(4)以金屬Al作陽(yáng)極，稀硫酸作電解液，通過(guò)電解會(huì)使金屬Al的表面生成致密堅(jiān)硬的氧化膜，陽(yáng)極Al失電子生成Al2O3，電極反應(yīng)式為2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋。 7．(1)K＋[∶∶H]－　D　(2)2∶1 (3)防止析出高錳酸鉀，降低產(chǎn)率　(4)C　(5)90.0% (6)MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O 解析：(1)因?yàn)槭庆褵瑹驼舭l(fā)皿不耐高溫，瓷坩堝的主要成分是SiO2，SiO2在高溫下與KOH反應(yīng)，因此不能用瓷坩堝，故D正確。(2)錳酸鉀在酸性、中性、弱堿性環(huán)境中發(fā)生歧化反應(yīng)，MnO2是還原產(chǎn)物，KMnO4是氧化產(chǎn)物，根據(jù)得失電子守恒，n(KMnO4)1＝n(MnO2)2，得出n(KMnO4)∶n(MnO2)＝2∶1。(3)高錳酸鉀溶于水，MnO2不溶于水，因此趁熱過(guò)濾目的是防止析出高錳酸鉀，降低產(chǎn)率。(4)高錳酸鉀能與濃鹽酸反應(yīng)，因此B錯(cuò)誤；然后再根據(jù)三種物質(zhì)溶解度的大小，溶解度越大，得到的高錳酸鉀的純度越高，故C正確。(5)吸光度的平均值為(0.149＋0.151)＝0.150，此時(shí)對(duì)應(yīng)的高錳酸鉀的濃度為11.25 mgL－1，則1000 mL的溶液中高錳酸鉀的濃度為11.25 mgL－1＝112.5 mgL－1，因此高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%＝90%。