2020年高考化學一輪復習 第2章 第5節(jié) 氧化還原反應的規(guī)律、配平與計算課時跟蹤練（含解析）.doc

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氧化還原反應的規(guī)律、配平與計算1固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復雜。某學習小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實驗探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想，其中不成立的是()AMg(NO2)2、O2BMgO、NO2、O2CMg3N2、O2 DMgO、NO2、N2解析：A、B、C三項中均有化合價的升降，符合氧化還原反應發(fā)生的條件；D項中由于產(chǎn)物中化合價只有降低情況，沒有升高，不滿足氧化還原反應的特征。答案：D2在酸性高錳酸鉀溶液中加入過氧化鈉粉末，溶液褪色，其中發(fā)生反應的離子方程式為2MnO16H5Na2O2=2Mn25O28H2O10Na。下列判斷正確的是()AO2是還原產(chǎn)物，Mn2是氧化產(chǎn)物BNa2O2既是氧化劑，又是還原劑C標準狀況下，產(chǎn)生22.4 L O2時反應轉(zhuǎn)移2 mol eD通常用濃鹽酸酸化高錳酸鉀溶液解析：Mn元素的化合價降低，被還原，O元素的化合價升高被氧化，則O2是氧化產(chǎn)物，Mn2是還原產(chǎn)物，故A錯誤；過氧化鈉中O元素的化合價升高，則過氧化鈉是還原劑，故B錯誤；標準狀況下，產(chǎn)生22.4 L O2時反應轉(zhuǎn)移22.4 L22.4 Lmol120(1)2 mol e，故C正確；用濃鹽酸酸化高錳酸鉀溶液發(fā)生氧化還原反應，應利用稀硫酸酸化，故D錯誤。答案：C3在一定條件下HI、Fe、FeBr2分別與足量的Cl2反應，如果三個反應電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，則HI、Fe、FeBr2的物質(zhì)的量之比為()A111 B311C133 D632解析：反應中只有氯氣是氧化劑，3個反應得失電子數(shù)目相等，則3個反應中參加反應的氯氣的物質(zhì)的量相等，令參加反應的氯氣為1 mol，根據(jù)2HICl2=2HClI2，n(HI)2 mol，根據(jù)2Fe3Cl2=2FeCl3，n(Fe)mol，根據(jù)2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2，n(FeBr2)1 molmol，故n(HI)n(Fe)n(FeBr2)2 molmolmol311。答案：B4NaNO2是一種食品添加劑，但食用過量可能致癌。酸性KMnO4溶液與NaNO2反應的化學方程式為MnONOMn2NOH2O(未配平)。下列敘述中正確的是()A該反應中NO被還原B反應過程中溶液的pH減小C生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4D.中的粒子是OH解析：NO中N元素的化合價升高，NO被氧化，A項錯誤。根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知反應的離子方程式為2MnO5NO6H=2Mn25NO3H2O，據(jù)此可知B、D項錯誤，C項正確。答案：C5某溫度下將Cl2通入KOH溶液里，反應后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，經(jīng)測定ClO與ClO的物質(zhì)的量濃度之比為111，則Cl2與KOH反應時，被還原的氯元素和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為()A13 B43 C21 D31解析：本題考查氧化還原反應的簡單計算。xClKCl降x111 ClKClO 升1111ClKClO3 升15關系式：x111115，得x16，則被還原和被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比是16(111)43。答案：B6ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應制得ClO2：KClO3H2C2O4H2SO4ClO2K2SO4CO2H2O(未配平)。下列說法正確的是()AKClO3在反應中是還原劑B1 mol KClO3參加反應，在標準狀況下能得到22.4 L氣體CClO2消毒的效率(以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl2的約5.3倍D1 mol KClO3參加反應有1 mol電子轉(zhuǎn)移解析：A項，KClO3中Cl元素化合價從5價降低到4價，得到1個電子，在反應中是氧化劑，錯誤；B項，1 mol KClO3參加反應得到1 mol電子，草酸中碳元素化合價從3價升高到4價，失去1個電子，所以得到的氣體是1 mol ClO2和1 mol CO2，在標準狀況下的體積是44.8 L，錯誤；C項，ClO2消毒的效率(以單位質(zhì)量得到電子數(shù)表示)是Cl2的2.63倍，錯誤；D項，根據(jù)以上分析可知1 mol KClO3參加反應有1 mol電子轉(zhuǎn)移，正確。答案：D7已知酸性高錳酸鉀溶液可以將FeSO4氧化，方程式為2KMnO410FeSO48H2SO4=K2SO42MnSO45Fe2(SO4)38H2O，現(xiàn)將一定量的用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與硫酸亞鐵溶液混合，充分反應后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中鐵離子的物質(zhì)的量隨加入的KI的物質(zhì)的量的變化關系如圖所示，則下列有關說法不正確的是()A圖中AB段主要是高錳酸鉀和碘化鉀溶液反應B圖中BC段發(fā)生的反應為2Fe32I=2Fe2I2 C根據(jù)OC段的數(shù)據(jù)可知開始加入的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.25 molD根據(jù)OC段的數(shù)據(jù)可知開始加入的硫酸亞鐵的物質(zhì)的量為1 mol解析：根據(jù)題干中方程式可知：MnO 的氧化性強于Fe3，當加入KI溶液時，n(Fe3)不變，說明MnO 先氧化I，A正確；MnO 反應完全后，F(xiàn)e3氧化I，使n(Fe3)減小，B正確；BC段參加反應的I為0.75 mol，故被還原的n(Fe3)為0.75 mol，再根據(jù)電子守恒，生成0.75 mol Fe3需0.15 mol MnO ，加入的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.25 mol，C正確，D不正確。答案：D8(2019濟南模擬)已知M2O 可與R2作用，R2被氧化為R單質(zhì)，M2O的還原產(chǎn)物中，M為3價；又知c(M2O )0.3 molL1的溶液100 mL可與c(R2)0.6 molL1的溶液150 mL恰好完全反應，則n值為()A4B5 C6D7解析：n(M2O)0.3 molL10.1 L0.03 mol，n(R2)0.6 mol0.15 L0.09 mol，反應中M化合價降低到3價，R元素化合價升高到0價。設M2O中M的化合價為x，則2x22n，xn1，氧化還原反應中得、失電子數(shù)目相等，則有(n13)0.03 mol2(20)0.09 mol，n7。答案：D9(2019揭陽模擬)黃銅礦(主要成分CuFeS2)是提取Cu的主要原料。已知：2CuFeS24O2Cu2S3SO22FeO()產(chǎn)物Cu2S在1 200 高溫下繼續(xù)反應：2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2 ()2Cu2OCu2S=6CuSO2 ()假定各步反應都完全。則下列說法正確的是()A反應中CuFeS2僅作還原劑B取12.5 g黃銅礦樣品，經(jīng)測定含3.60 g硫，則礦樣中CuFeS2質(zhì)量分數(shù)一定為82.8%C由6 mol CuFeS2生成6 mol Cu消耗O2的物質(zhì)的量為14.25 molD6 mol CuFeS2和15.75 mol O2反應，理論上可得到銅的物質(zhì)的量為3 mol解析：反應中銅元素化合價降低，硫元素的化合價升高，CuFeS2既作還原劑，也作氧化劑，A錯誤；由于不能確定雜質(zhì)是否含有硫元素，所以不能計算CuFeS2的含量，B錯誤；根據(jù)方程式可知6 mol CuFeS2參加反應，生成3 mol Cu2S，其中2 mol Cu2S轉(zhuǎn)化為2 mol Cu2O，2 mol Cu2O與1 mol Cu2S反應生成6 mol Cu，所以消耗O2的物質(zhì)的量為12 mol3 mol15 mol，C錯誤；6 mol CuFeS2需要12 mol氧氣得到3 mol Cu2S，剩余3.75 mol氧氣可以消耗Cu2S的物質(zhì)的量是22.5 mol，得到2.5 mol Cu2O，此時剩余Cu2S的物質(zhì)的量是0.5 mol，與1 mol Cu2O反應生成3 mol銅，D正確。答案：D10NaCN超標的電鍍廢水可用兩段氧化法處理：NaCN與NaClO反應，生成NaCNO和NaCl；NaCNO與NaClO反應，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知：HCN(K6.31010)有劇毒；HCN、HCNO中N元素的化合價相同。完成下列填空：(1)第一次氧化時，溶液的pH應調(diào)節(jié)為_(填“酸性”“堿性”或“中性”)；原因是_。(2)寫出第二次氧化時發(fā)生反應的離子方程式：_。(3)處理100 m3含NaCN 10.3 mgL1的廢水，實際至少需NaClO_g(實際用量應為理論值的4倍)，才能使NaCN含量低于0.5 mgL1，達到排放標準。(4)(CN)2與Cl2的化學性質(zhì)相似。(CN)2與NaOH溶液反應生成_、_和H2O。解析：(1)NaCN易與酸反應生成HCN，HCN有劇毒，為防止生成HCN，造成人員中毒或污染空氣，因此第一次氧化時，溶液的pH應調(diào)節(jié)為堿性。(2)反應中氯元素的化合價從1價降低到1價，得到2個電子；氮元素的化合價從3價升高到0價，失去3個電子，則根據(jù)電子得失守恒可知還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是23，反應的離子方程式為2CNO3ClO=COCO23ClN2。(3)參加反應的NaCN是20 mol，反應中C元素由2價升高到4價，N元素化合價從3價升高到0價，即1 mol NaCN失去5 mol電子，1 mol次氯酸鈉得到2 mol電子，所以處理100 m3含NaCN 10.3 mgL1的廢水，實際至少需NaClO的質(zhì)量為74.5 gmol1414 900 g。(4)(CN)2與Cl2的化學性質(zhì)相似，則根據(jù)氯氣與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式可知(CN)2與NaOH溶液反應生成NaCNO、NaCN和H2O。答案：(1)堿性防止生成HCN，造成人員中毒或污染空氣(2)2CNO3ClO=COCO23ClN2(3)14 900(4)NaCNONaCN11鉻及其化合物常被應用于冶金、化工、電鍍、制藥等行業(yè)，但使用后的廢水因其中含高價鉻的化合物而毒性很強，必須進行處理。工業(yè)上往往采取下列循環(huán)工藝防止鉻的污染：(1)上述各步反應中屬于氧化還原反應的是_(填序號)。(2)第步，含Cr2O的廢水在酸性條件下用綠礬(FeSO47H2O)處理，寫出并配平反應的離子方程式：_。(3)第步，向上述反應后的溶液中加入適量的堿石灰，使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。處理后，沉淀物中除了Cr(OH)3外，還有_、_(寫化學式)。已知Cr(OH)3性質(zhì)類似Al(OH)3，是既能與強酸反應又能與強堿反應的兩性物質(zhì)，寫出從該沉淀物中分離出Cr(OH)3的離子方程式：_、_。(4)回收所得的Cr(OH)3，經(jīng)步處理后又可轉(zhuǎn)變成K2Cr2O7。純凈的K2Cr2O7常用于準確測定Na2S2O3溶液的物質(zhì)的量濃度，方法如下：Cr2O6I14H=3I22Cr37H2O2S2OI2=S4O2I準確稱取純凈的K2Cr2O7 0.122 5 g，配成溶液，用上述方法滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。則Na2S2O3溶液的物質(zhì)的量濃度為_(保留四位有效數(shù)字)。解析：(1)中鉻元素由6價降至3價，中鉻元素由3價升至6價。(2)亞鐵離子具有還原性，與重鉻酸根離子反應生成鉻離子和鐵離子。加入綠礬反應后，溶液中有鐵離子和硫酸根離子，再加入堿石灰，除生成Cr(OH)3外，還會生成氫氧化鐵和硫酸鈣。(3)氫氧化鉻類似氫氧化鋁，具有兩性，能與氫氧化鈉反應生成NaCrO2：Cr(OH)3NaOH=NaCrO22H2O，NaCrO2類似偏鋁酸鈉，通入過量的CO2生成氫氧化鉻、碳酸氫鈉：NaCrO2CO22H2O=Cr(OH)3NaHCO3。(4)根據(jù)反應得關系式K2Cr2O73I26Na2S2O3，n(Na2S2O3)6n(K2Cr2O7)，c(Na2S2O3)0100 0 molL1。答案：(1)(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(3)Fe(OH)3CaSO4Cr(OH)3OH=CrO2H2OCrOCO22H2O=Cr(OH)3HCO(4)0.100 0 molL112工業(yè)上以軟錳礦(主要成分MnO2)為原料，通過液相法生產(chǎn)KMnO4。即在堿性條件下用氧氣氧化MnO2得到K2MnO4，分離后得到的K2MnO4，再用惰性材料為電極電解K2MnO4溶液得到KMnO4，其生產(chǎn)工藝簡略如下： (1)反應器中反應的化學方程式為_。(2)生產(chǎn)過程中最好使用含MnO2 80%以上的富礦，因為MnO2含量最低的貧礦中Al、Si的氧化物含量較高，會導致KOH消耗量_(填“偏高”或“偏低”)。(3)電解槽中總的離子反應方程式為_。(4)在傳統(tǒng)工藝中得到K2MnO4后，向其中通入適量CO2反應生成黑色固體、KMnO4等，反應的化學方程式為_。上述反應中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為_。與該傳統(tǒng)工藝相比，電解法的優(yōu)勢是_。(5)用高錳酸鉀測定草酸結晶水合物的純度：稱草酸晶體樣品0.500 g溶于水配制成100 mL溶液，取出20.00 mL用0.020 0 molL1的酸性KMnO4溶液滴定(雜質(zhì)不反應)，至溶液呈淺粉紅色且半分鐘內(nèi)不褪去，消耗KMnO4溶液14.80 mL，則該草酸晶體的純度為_。(結果保留三位有效數(shù)字)(已知該草酸結晶水合物H2C2O42H2O的相對分子質(zhì)量為126)解析：(1)根據(jù)題給流程和信息知，反應器中KOH、MnO2和O2反應生成K2MnO4和H2O，利用化合價升降法配平，反應的化學方程式為4KOH2MnO2O2=2K2MnO42H2O。(2)若貧礦中Al、Si的氧化物含量較高，發(fā)生反應：Al2O32KOH=2KAlO2H2O、SiO22KOH=K2SiO3H2O，會導致KOH消耗量偏高。(3)電解錳酸鉀溶液制備高錳酸鉀，電解槽中陽極發(fā)生氧化反應，MnO失電子轉(zhuǎn)化為MnO，電極反應式為2MnO2e=2MnO4，陰極發(fā)生還原反應，電極反應式為2H2O2e=H22OH，兩式相加得總的離子反應方程式為2MnO2H2O2MnO2OHH2。(4)向K2MnO4溶液中通入適量CO2，二者反應生成黑色固體二氧化錳、KMnO4，利用化合價升降法配平，該反應的化學方程式為3K2MnO42CO2=2KMnO4MnO22K2CO3。上述反應中3 mol K2MnO4有1 mol錳元素化合價由6價降為4價生成二氧化錳，作氧化劑，有2 mol錳元素化合價由6價升高到7價生成高錳酸鉀，作還原劑，氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為12。K2MnO4的轉(zhuǎn)化率為66.7%，與該傳統(tǒng)工藝相比，電解法的優(yōu)勢是產(chǎn)率更高、KOH循環(huán)利用。(5)酸性高錳酸鉀溶液與草酸反應的離子方程式是6H2MnO5H2C2O4=2Mn28H2O10CO2，則樣品中草酸晶體的物質(zhì)的量為n(H2C2O42H2O)514.81030.02mol3.7103 mol，草酸晶體的質(zhì)量為3.7103 mol126 g/mol0.466 2 g，則該草酸晶體的純度為93.2%。答案：(1)4KOH2MnO2O2=2K2MnO42H2O(2)偏高(3)2MnO2H2O2MnO2OHH2(4)3K2MnO42CO2=2KMnO4MnO22K2CO312產(chǎn)率更高、KOH循環(huán)利用(5)93.2%