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专题3 氧化还原反应
1. [2012·江苏化学卷5]下列有关物质的性质与应用不相对应的是
A.明矾能水解生成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.FeCl3溶液能与Cu反应,可用于蚀刻印刷电路
C.SO2具有氧化性,可用于漂白纸浆
D.Zn具有还原性和导电性,可用作锌锰干电池的负极材料
C 解析:本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、和必修二等课本内容。铝离子水解、胶体的吸附性、Fe3+的氧化性、SO2和Zn的还原性等内容,看来高三一轮复习围绕课本、围绕基础展开,也不失为一条有效途径。
2. [2012·江苏化学卷9]下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是
A.用KIO3氧化酸性溶液中的KI:5I-+IO3-+3H2O=3I 2+6OH-
B.向NH4HCO3溶液中加过量NaOH溶液并加热:NH4++6OH-NH3↑+H2O
C.将过量二氧化硫气体入冷氨水中:SO2+NH3·H2O=HSO3-+NH4+
D.用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜:Ag+2H++3NO3-=Ag++NO↑+H2O
C 解析:本题是基本概念中离子方程式判断正误的考查,选题以元素化合物基础和生活内容为背景。
A.一定要注意酸性溶液中不能出现OH-。
B.NH4HCO3溶液HCO3-也能与NaOH反应。
C.过量二氧化硫气体入冷氨水只能酸式盐。
D.得失电子不守恒。
【备考提示】高考常设置的错误形式有:离子反应不符合客观事实;各物质化学式拆分错误;不符合“三个守恒”(质量、电荷、电子);不符合有机物官能团性质;反应环境与产物的矛盾;改写是否正确(注意区别胶体与沉淀);隐含的反应是否遗漏(生成物与反应物不共存、隐含的氧化性物质等);方程式与所给的“量”的条件是否切合“过量”,“适量”,“足量”,“少量”等
解此类问题是应做到:
注意“三看”:看反应环境,看操作顺序,看反应物之间量的关系。
牢记“三查”:查物质是否能拆分成离子形式,查三个守恒,查阴阳离子的比例与它们形成化合物时的比例是否相同。
3. [2012·海南化学卷3]下列各组中,每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是
A. HCl、 CuCl2、 Ba(OH)2 B. NaOH、CuSO4、 H2SO4
C. NaOH、H2SO4、 Ba(OH)2 D. NaBr、 H2SO4、 Ba(OH)2
C 【解析】电解时只生成氢气和氧气,则电解质所含的阳离子在金属活动性顺序表中铜之前,阴离子不
能是简单离子;电解HCl的方程式为:2HClCl2↑ + H2↑,A选项错;电解CuSO4溶液的方程式为:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,B选项错;电解NaBr的方程式为:2NaBr+2H2O2NaOH+H2↑+Br2,D选项错。
4. [2012·海南化学卷6]将0.195g锌粉加入到200mL的0.100 mol·L-1MO2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是
A. M B. M2+ C.M3+ D. MO2+
B 【解析】根据得失电子守恒可计算:0.195g锌粉(0.003mol)失去的电子为0.006mol;MO2+中M的化合价为+5,设其降低为+x价,则有:(5-x)×0.02×0.1=0.006,解得x=2,故B选项正确。
5.[2012·海南化学卷10]下列叙述错误的是
A.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱
B.用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈
C.在铁制品上镀铜时,镀件为阳极,铜盐为电镀液
D.铁管上镶嵌锌块,铁管不易被腐蚀
C 【解析】生铁中含有碳,构成原电池加快了腐蚀速率,故A选项正确;用锡焊接的铁质器件,焊接处易生锈,是因为构成的原电池中Fe作负极,加快了腐蚀速率,故B选项正确;在铁制品上镀铜时,镀件应为阴极,故C选项错;铁管上镶嵌锌块,构成的原电池中Fe作正极,受到保护,故D选项正确。
6.[2012·安徽理综化学卷10]仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是
选项
实验目的
玻璃仪器
A
分离乙醇和乙酸医酯的混合物
分液漏斗、烧杯
B
用的盐酸配制100ml, 的盐酸
100ml容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管
C
用溴水、淀粉-KJ溶液比较与的氧化性强弱
试管、胶头滴管
D
用和固体制备并收集
酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
C 【解析】本题主要考查常见实验中仪器的选择,同时考查考生对简单实验的设计能力。A项,在分液漏斗中加入混合物,然后加水振荡,分液即可得到乙酸乙酯和乙醇的水溶液,而要从乙醇水溶液中再分离出乙醇,需进行蒸馏操作,需用到蒸馏烧瓶、冷凝管等玻璃仪器;B项,还需用到酸式滴定管等玻璃仪器;
C项用试管、胶头滴管即可实现实验目的;D项,制备、收集NH3用到的玻璃仪器有大试管、酒精灯、导管、集气瓶。故C项正确。
7.[2012·浙江理综化学卷13]化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知:
氧化还原反应:
2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl; 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2O
2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = 2Fe(OH)3 + 2KI; 3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O
复分解反应:
2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 ↑ + H2O; KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3
热分解反应:
4NaClO 3NaCl + NaClO4;NaClO4 NaCl + 2O2↑
下列说法不正确是:
A.氧化性(酸性溶液):FeCl3 > Co(OH)3 > I2
B.还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3
C.热稳定性:NaCl > NaClO4 > NaClO
D.酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN
A 解析:根据氧化还原反应方程式中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,所以,氧化性(酸性溶液):Co2O3>Cl2>Fe3+>I2,A选项错;还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3,B选项正确;C选项,根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解生成对应的稳定性强的物质,C正确;D选项,根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原则,酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN,正确。
8. [2012·广东理综化学卷8]在水溶液中能大量共存的一组是
A B
C D
解析:A.Fe2+和ClO-发生氧化还原反应;B.有氢氧化铜沉淀生成D.有硅酸沉淀生成
9. [2012·广东理综化学卷10]下列应用不涉及氧化还原反应的是
A Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B 工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C 工业上利用合成氨实现人工固氮 D 实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3
解析:A有单质O2生成。B有单质Al生成。C有单质H2和N2反应
10.[2012·广东理综化学卷11] 设nA 为阿伏伽德罗常数的数值 ,下列说法正确的是
A 常温下 ,4gCH4 含有nA 个C-H共价键
B 1 mol Fe 与过量的稀HNO3 反应,转移2 nA 个电子
C 1 L 0.1 mol ·NaHCO3液含有0.1nA 个HCO3 —
D 常温常压下,22.4L的NO2 和CO2合气体含有2 nA 个O 原子
解析:B 应该是转移3 nA 个电子。C 应该是小于0.1nA 个HCO3 —。D条件错误,应为标准状况。
11.[2012·广东理综化学卷12]下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是 D
解析:A关系不对,陈述Ⅱ是还原性。B二氧化硅不导电。C关系不对,陈述Ⅱ是吸水性
12.[2012·四川理综化学卷11]一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪,负极上的反应为CH3CH2OH-4e+H2O=CH3COOH+4H+。下列有关说法正确的是
检测时,电解质溶液中的H+向负极移动
若有0.4mol电子转移,则在标准状况下消耗4.48L氧气
电池反应的化学方程式为:CH3CHO+O2=CH3COOH+H2O
正极上发生的反应是:O2+4e+2H2O=4OH-
C【解析】本题考查的是原电池和电解池原理。原电池中H+移向电池的正极,A项错误;该原电池的总反应为乙醇的燃烧方程式,C项正确,用C项的方程式进行判断,有0.4 mol的电子转移,消耗氧气为0.11 mol,B项错误;酸性电池不可能得到OH—,D项错误。
13.[2012·四川理综化学卷13]向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1
硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48L
D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
B 【解析】本题考查化学计算。根据题意知最后得到的沉淀是Cu(OH)2,其质量是39.2 g,则n(Cu(OH)2)=0.4 mol,n(Cu)=0.4 mol,即原化合物中的n(Cu)等于0.4 mol,设原化合物中的Cu和Cu2O的物质的量分别是x、y,则有x+2y=0.4 mol,64x+144y=27.2 g,解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,物质的量之比等于2:1,A正确;反应后得到溶质是NaNO3,则表现酸性的硝酸与氢氧化钠的物质的量相等,即
1 mol,0.2 mol Cu和0.1 mol Cu2O被硝酸氧化时共失去(0.4+0.2)mole-,则有0.2 mol的硝酸被还原为NO,所以硝酸的总物质的量是1.2 mol,浓度是2.4 mol/L,B错;产生的NO为0.2 mol,标准状况下体积是4.48 L,C正确;原混合物与硝酸反应生成Cu(NO3)2,n(Cu)=0.4 mol,所以n(NO3-)=0.8 mol,被还原的硝酸是0.2 mol,硝酸的总物质的量是1.2 mol,所以剩余硝酸0.2 mol,D正确。
【技巧点拨】 “守恒法”就是利用物质变化中的某些守恒关系为解题依据,直接列关系式解题。运用守恒法解题易于形成解题思路,同时可避免书写繁琐的解题过程,大大提高了解题的效率,是化学计算中常用的方法。
14. [2012·新课程理综化学卷7]下列叙述正确的是( )
A.液溴易挥发,在存放液溴的试剂瓶中应加水封
B.能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色的物质一定是Cl2
C.某溶液中加入CCl4,CCl4层显紫色,证明原溶液中存在I-
D.某溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,该溶液一定含有Ag+
A 【解析】: B项,除了氯气外,其它的如臭氧都可以将其氧化得到碘单质;C项,应该是证明含有碘单质;D项,不能排除SO42-的干扰。
15. [2012·江苏化学卷18](12分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定:①准确称取1.7700g样品,配制成100ml溶液A 。②准确量取25.00 ml溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g 。③准确量取25.00 ml溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 ml。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:
2MnO4―+5H2O2+6H+=4Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥ mol·L-1。
(2)上述滴定不加稀硫酸酸化,MnO4―被还原成MnO2,其离子方程式为:
。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
【参考答案】
(1)n(BaSO4)=0.5825g/233 g·mol-1=2.50×10-3 mol
(2)2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
(3)n(H2O2)=5/2·(0.0200mol· L-1×25.00 mL)/1000mL· L-1=1.25×10-3 mol
m(Na2SO4)=142g·mol-1×2.50×10-3mol=0.355g
m(H2O2)=34g·mol-1×1.25×10-3mol=0.0425g
n(H2O)=[(1.7700g×25.00mL/100 mL)-0.355g-0.0425g]/18 g·mol-1
=2.5×10-3 mol
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
【解析】本题属于物质组成分析与化学综合计算题。利用氧化还原反应滴定进行成分析,运用元素守恒进行推理计算,兼有溶度积常计算,离子方程式书写。
【备考提示】可见,高三复习还得紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。
16. [2012·江苏化学卷19](15分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废弃旧电池的铜帽(Zn、Cu总含量约为99%)回收铜并制备ZnO的部分实验过程如下:
(1)①铜帽溶解时加入H2O2的目的是 _________________________ (用化学方程式表示)。
②铜帽溶解后需将溶液中过量H2O2除去。除去H2O2的简便方法是_____________ 。
(2)为确定加入锌灰(主要成分为Zn、ZnO,杂质为铁及其氧化物)含量,实验中需测定除去H2O2后溶液中Cu2+的含量。实验操作为:准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节pH=3~4,加入过量KI,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。上述过程中的离子方程式如下:
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为_____________ ,滴定终点观察到的现象为_____________ 。
②若滴定前溶液中H2O2没有除尽,所测定的Cu2+的含量将会_____________ (填“偏高”“偏低”“不变”)。
(3)已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了
几种离子生成氢氧化物沉淀pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
1.1
3.2
Fe2+
5.8
8.8
Zn2
5.9
8.9
+
实验中可选用的试剂:30% H2O2、1.0 mol·L-1HNO3、1.0 mol·L-1 NaOH。
由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为:①__________________________ ;
②_______________________________________ ;
③过滤;
④_______________________________________ ;
⑤过滤、洗涤、干燥
⑥900℃煅烧。
【参考答案】
(1)①Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O ②加热(至沸)
(2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高
(3)①向滤液中加入30%的H2O2使其充分反应
②滴加1.0 moL· L-1的氢氧化钠,调节pH约为5(或3.2≤pH<5.9),使Fe3+沉淀完全
④向滤液中滴加1.0 moL· L-1的氢氧化钠,调节pH约为10(或8.9≤pH≤11),使
Zn2+沉淀完全
【解析】本题以实验室利用废弃旧电池的铜帽回收铜并制备ZnO制取和分析为背景的综合实验题,涉及元素化合物知识、氧化还原滴定、指示剂选择、误差分析、实验步骤、pH调节等多方面内容,考查学生对综合实验处理能力。
【备考提示】实验的基本操作、实验仪器的选择、实验误差分析、物质的除杂和检验等内容依然是高三复习的重点,也是我们能力培养的重要目标之一。
17. [2012·福建理综化学卷24](1)电镀是,镀件与电源的__________极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉淀在镀件表面形成的镀层。
①若用铜盐进行化学镀铜,应选用__________(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
②某化学镀铜的反应速率随镀液pH变化如右图所示。该镀铜过程中,镀液pH控制在12.5左右。据图中信息,给出使反应停止的方法:
____________________
(3)酸浸法制取硫酸铜的流程示意图如下:
①步骤(i)中Cu2(OH)2CO3发生反应的化学方程式为__________。
②步骤(ii)所加试剂起调节pH作用的离子是__________(填离子符号)。
③在步骤(iii)发生的反应中,1molMnO2转移2个mol电子,该反应的离子方程式为__________。
④步骤(iv)除去杂质的化学方程式可表示为
过滤后母液的pH=2.0,c()=a mol·L—1,c()=b mol·L—1,c()=d mol·L—1,该反应的平衡常数K=__________(用含a、b、d的代数式表示)。
解析:(1)电镀池中,镀件就是待镀金属,作阴极,与电源的负极相连;镀层金属为阳极,与电源正极相连。
(2)①要把铜从铜盐中置换铜出来,比如用铁就可以,铁是作还原剂的,所以加入还原剂,
②根据图示信息,pH=8—9之间,反应速率为0,所以要使反应停止,调节溶液的pH至8—9 之间,可见读图信息的重要性。
(3) ①碱式碳酸铜与硫酸反应的方程式直接写,用观察法配平。Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O
②题目要求调高PH,铵根离子显酸性,碳酸氢根离子显碱性,则起作用的离子是碳酸氢根离子。
③依题意亚铁离子变成了铁离子,1mol MnO2转移电子2 mol,则锰元素从+4变成+2价,溶液是显酸性的,方程式经过观察可要补上氢离子,综合上述分析可写出离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
④氢离子浓度为10-2,依据K的表达式马上就可写出来K= 。
24题没有了复杂的工艺的流程,这个信号在质检题中已经给出,没有在流程上设置障碍,问题设计平实,难度不大。平衡常数计算简单,只要代入即可,没有复杂的数学变换,降低了难度。对图中信息的获取要求较高。
18. [2012·浙江理综化学卷26](15分)大气中SO2和NOx是形成酸雨的主要物质。某地酸雨中可能含有下列离子:Na+、Mg2+、NH4+、Cl-、SO32-、SO42-、NO3-和NO2-等。某研究小组取该地一定量的酸雨,浓缩后将所得试液分成4份,进行如下实验:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI
溶液,呈蓝色;第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;第四份加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色。
已知:Ksp(Ag2SO4) = 1.20×10-5
请回答下列问题:
(1)该酸雨中肯定存在的离子有_______;肯定不存在的离子有_______,说明其不存在的理由:_____________________ 。
(2)写出试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式_______。
(3)设计实验方案,检验该试液中是否存在Cl-:_______。
(4)该研究小组为了探究NO参与的硫酸型酸雨的形成,在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2,该过程中发生的化学反应有_______、_______,再喷射适量蒸馏水即得硫酸型酸雨。说明NO的作用:_______。
解析:(1)从酸雨中可能含有的离子分析,SO32-具有较强的还原性,因此酸性条件下SO32-与NO3-是不能共存的。从浓缩后所得的4份试液进行的实验分析可知:第一份酸化后滴加适量的淀粉KI溶液,呈蓝色,说明有NO3―或NO2-,(6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O或2NO2-+ 2I―+ 4H+= XXXI2 + 2NO↑+ 2H2O);第二份滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀析出,说明有SO42―;第三份滴加NaOH溶液,加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明有NH4+;第四份加入足量硝酸酸化的AgNO3溶液,有沉淀产生,说明可能有Cl―或SO42―(生成AgCl↓或Ag2SO4↓,均不溶于稀硝酸),静置,在上层清液中滴加酸性KMnO4溶液,不褪色,说明没有NO2-,否则NO2-离子能与具强氧化性的酸性KMnO4溶液反应,使KMnO4溶液褪色(5NO2- + 2MnO4―+6H+= 5NO3―+ 2Mn2++ 3H2O)。所以,该酸雨中肯定存在的离子有SO42-、NO3-、NH4+;肯定不存在的离子有SO32-、NO2-。(2)试液中滴加淀粉KI溶液所发生反应的离子方程式是:6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O。(3)由于该试液中存在着SO42―,所以,检验该试液中是否存在Cl- 时要考虑排除SO42―的干扰。检验的方法为:取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-。(4)据题目告知,是探究NO参与硫酸型酸雨的形成,根据硫酸型酸雨的形成的机理:化石燃料的燃烧、含硫金属矿石的冶炼和硫磺的生产等过程中产生的SO2 释放到空气中,在光照、烟尘中的金属氧化物等的催化作用下,SO2 与氧气反应生成SO3 ,SO3 溶于雨水后形成H2SO4。因此当在烧瓶中充入含有少量NO的SO2气体,慢慢通入O2时,要生成SO3 必须要有催化剂参与,所以NO应该是起了催化剂的作用,该过程中发生的化学反应该是2NO+O2= 2NO2 , NO2+SO2 = SO3 + NO。
答案:(1)SO42-、NO3-、NH4+ ;SO32-、NO2- ;SO32-具有较强的还原性,酸性条件下,与NO3-不能共存。若有NO2-,能使酸性KMnO4溶液褪色
(2)6I- + 2NO3- + 8H+ = 3I2 + 2NO↑+ 4H2O
(3)取少量试液,滴加足量的Ba(NO3)2溶液,静置;取上层清液,滴加硝酸酸化的AgNO3
溶液,若有白色沉淀产生,则存在Cl-
(4)2NO+O2= 2NO2 NO2+SO2 = SO3 + NO ;催化剂
19.[2012·四川理综化学卷26](13分)下列框图中的字母分别代表一种常见的物质或其溶液,相互之间的转化关系如下图所示(部分产物及反应条件已略去)。已知A、B为气态单质,F是地壳中含量最多的金属元素的单质;E、H、I为氧化物,E为黑色固体,I为红棕色气体;M为红褐色沉淀。
请回答下列问题:
(1)B中所含元素位于周期表中第 周期, 族。
(2)A在B中燃烧的现象是 。
(3)D+E→B的反应中,被氧化与被还原的物质的物质的量比是 。
(4)G+G→M的离子方程式是 。
(5)Y受热分解的化学方程式是 。
【答案】⑴三 VIIA (各1分,共2分) ⑵产生苍白色火焰(2分)
⑶2:1(3分) ⑷3AlO2-+Fe3++6H2O=3Al(OH)3↓+Fe(OH)3↓(3分)
⑸4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑(3分)
【解析】根据转化关系和题中所给的信息可以判断:A为H2、B为Cl2、C为NaOH、D为HCl、E为MnO2、F为Al、G为NaAlO2、H为Fe2O3、I为NO2、J为FeCl3、M为Fe(OH)3、N为HNO3。
(1)B中含有的氯元素位于元素周期表第三周期第VIIA族。
(2)H2在Cl2中燃烧产生苍白色的火焰。
(3)浓盐酸与二氧化锰发生的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中被氧化(注意发生反应的HCl只有一半被氧化)与被还原的物质的物质的量之比是2:1。
(4)NaAlO2与FeCl3在溶液中发生双水解反应:3AlO2- +Fe3++6H2O3Al(OH)3↓+ Fe(OH)3↓
(5)硝酸铁受热分解生成氧化铁、二氧化氮和氧气,化学反应方程式为:4Fe(NO3)32Fe2O3+12NO2↑+3O2↑。
20. [2012·天津理综化学卷9](18分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“
变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:
请回答下列问题:
⑴ 第①步Cu与酸反应的离子方程式为___________________________________________;
得到滤渣1的主要成分为___________________。
⑵ 第②步加H2O2的作用是_____________________,使用H2O2的优点是___________________________;调溶液pH的目的是使________________________________________生成沉淀。
⑶ 用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是________________________________________。
⑷ 由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:
上述三种方案中,_________________方案不可行,原因是_____________________________:
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸ 探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O (Mr=250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol LL-1 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2- = CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
该实验题是物质制备的工艺流程式试题。在天津第一次以这种形式考查。全国各地已多年多次出现。
第①加稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,Cu、Al、Fe发生反应生成Cu2+、Al3+、Fe2+。所以滤渣1的成分是Pt和Au,滤液1中的离子是Cu2+、Al3+、Fe2+。Cu和酸反应的离子方程式为或
第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+
,该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物污染。调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。所以滤液2的成分是Cu2+,滤渣2的成分为氢氧化铁和氢氧化铝。
第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是再坩埚中加热脱水
制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。
丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。
(5)考查中和滴定的简单计算和误差的分析。,造成偏高的选c.
21.[2012·北京理综化学卷27]
(15分)有文献记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。
装置
实验序号
试管中的药品
现象
实验Ⅰ
2mL银氨溶液和数
滴较浓NaOH溶液
有气泡产生:
一段时间后,溶液
逐渐变黑:试管壁
附着银镜
实验Ⅱ
2mL银氮溶液和
数滴浓氨水
有气泡产生:
一段时间后,溶液
无明显变化
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,查阅资料:
a.
b.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O
(I)配制银氨溶液所需的药品是 。
(2)经检验,实验Ⅰ的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O.
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是 。
②产生Ag2O的原因是 。
(3)该同学对产生银镜的原因提出瑕设:可能是NaOH还原Ag2O。实验及现象:向AgNO3
溶液中加入 ,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。
(4)重新假设:在NaOH存在下.可能是NH3,
还原Ag2O。用右图所示装置进行实验.现象:
出现银镜。在虚线框内画出用生石灰和浓
氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成.由此又提出假设:在NaOH存在下,可能是Ag(NH3)2OH也参与了NH3,还原Ag2O的反应.进行如下实验:
有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是 。
验结果证实假设成立,依据的现象是 。
用HNO3,消洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是 。
【答案】⑴AgNO3溶液和氨水(2分)
⑵①试纸变蓝(1分)
②在NaOH存在下,加热促进NH3•H2O分解,逸出氨气,促使平衡向正向移动,c(Ag+)增大,Ag+与OH-反应立即转化为Ag2O:2OH-+2Ag+=Ag2O↓+H2O(2分)
⑶过量NaOH溶液(2分)
⑷ (2分)
⑸①Ag2O+4NH3•H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O(2分)
②与溶液接触的试管壁上析出银镜(2分)
⑹Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O(2分)
【解析】(1)实验室实用AgNO3溶液和氨水配置银氨溶液。(2)氨气遇湿润的红色石蕊试纸会变蓝色;由于银氨溶液中存在如下平衡:,加热会促使分解,生成物浓度减小,平衡向右移动,Ag+与氢氧化钠反应生成不稳定的AgOH,AgOH分解为黑色Ag2O。(3)既然假设NaOH还原Ag2O,那么溶液中必然要存在NaOH,所以向AgNO3溶液中加入应该加入过量的NaOH溶液,才可能验证假设是否成立。(4)实验室用生石灰和浓氨水制取NH3的装置应该是固液不加热的装置。(5)依据题意Ag2O溶解在氨水中应该形成Ag(NH3)2OH;假设成立必然会在试管上形成银镜。
22. [2012·新课程理综化学卷26](14分) 铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式,可利用离子交换和滴定地方法。实验中称取0.54g的FeClx样品,溶解后先进行阳离子交换预处理,再通过含有饱和OH-的阴离子交换柱,使Cl-和OH-发生交换。交换完成后,流出溶液的OH-用0.40 mol·L-1的盐酸滴定,滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量,并求出FeClx中x的值: (列出计算过程)
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品,采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.1,则该样品中FeCl3的物质的量分数为 。在实验室中,FeCl2可用铁粉和 反应制备,FeCl3可用铁粉和 反应制备;
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为 。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 ;与MnO2—Zn电池类似,K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为 ,该电池总反应的离子方程式为 。
【答案】:(1) ∵ n(Cl) = 0.0250L×0.40mol·L-1 = 0.01 mol
∴ m(Fe) = 0.54g – 0.10 mol×35.5g·mol-1 = 0.19g
故 n(Fe) = 0.19g/56g·mol-1 = 0.0034 mol
∴ n(Fe)∶n(Cl) = 0.0034∶0.010 ≈ 1∶3, 即x = 3
(2) 0.10; 盐酸, 氯气;
(3) 2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I2 (或2Fe3+ + 2I- = 2Fe2+ + I3-);
(4) 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;
FeO42- + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-;
2FeO42- + 8H2O + 3Zn = 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 4OH-
【解析】:此题为中档题。前第1~3问较基础。在计算第1问X值的时候,完全可以把x=2或者x=3代入,这样可以节省时间。第4问也是近几年多次考到的高铁酸钾,有关高铁酸钾的制备与电化学,第4问考查化学基本功,这里面有很好的区分度,扎实的同学拿满分应该没有问题。第一个方程式多次书写过,第二个方程式,很多同学觉得无法书写,其实首先写大体物质,高铁酸根被还原为Fe3+,然后再写出转移的电子数,根据电荷守衡,因为溶液是碱性的,所以产物只能写成8个OH-,一个Fe3+结合3个OH-生成Fe(OH)3,因为负极反应式为Zn - 2e- = Zn2+,所以最后一个方程式只需要综合得失电子守衡,将正、负极反应加合就可以得出正确答案。
(2011·全国II卷)某含铬Cr2O72- 废水用硫亚铁铵[FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO·FeyCrxO3 。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O72- 的物质量为mol
C.反应中发生转移的电子数为3nx mol
D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y
【解析】由铬元素守恒知废水中Cr2O72- 的物质量为mo,反应中发生转移的电子数为6×mo =3nx mol。由得失电子守恒知y=3x,而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×(1+y)mol=n(3x+1)mol,因此选项A是错误的。
【答案】A
(2011·上海卷)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C.2F2+2H2O=4HF+O2 D.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【答案】CD
(2011·江苏卷)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图)。下列说法正确的是
A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.如图所示转化反应都是氧化还原反应
【解析】解答本题时应注意牢记典型物质的性质,学会应用氧化还原反应原理分析具体的化学反应。A项,25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,A项错误;B项,石灰乳与Cl2反应生成CaCl2和Ca(ClO)2,既有氯的化合价升高,也有氯的化合价降低,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,B项正确;C项,Cl2与铁在点燃的条件下反应,C项错误;D项,氯化钠转化为碳酸氢钠和碳酸氢钠转化为碳酸钠,这两个反应都不是氧化还原反应,D项错误。
【答案】B。
(2011·上海卷)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1) As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。
(3) As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量 (选填编号)。
a.小于0.5 mol b.等于0.5 mol c.大于0.5mol d.无法确定
【解析】(1)根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子,而1molSnCl2作还原剂失去2mol电子,所以二者的物质的量之比是1:1;(2)H2S
是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收;(3)As2S3作还原剂,转移电子的个数是2×(5-3)+3×(0+2)=10。NO2属于还原产物,在正极生成;(4)根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5mol×4/4=0.5mol,但考虑到随着反应到进行,硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。
【答案】(1)1:1
(2)As2S3 氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液
(3)10mol 正极
(4)a
(2010天津卷)5.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A.用FeCl3溶液腐蚀铜线路板:Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+
B.Na2O2与H2O反应制备O2 :Na2O2 + H2O = 2Na+ + 2OH- + O2↑
C.将氯气溶于水制备次氯酸:Cl2 + H2O = 2H+ + Cl- + ClO-
D.用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应,证明H2O2具有还原性:
2MnO + 6H+ + 5H2O2 = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O
【解析】B中元素不守恒,正确的离子方程式为:2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2;C中的HClO是弱酸,不能拆成离子形式;D的离子方程式本身没有问题,但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化,不能实现证明H2O2具有还原性的目的(还原性:HCl>H2O2,HCl先反应),D错。
【答案】A
(2010·广东卷)7.能在溶液中大量共存的一组离子是
A.NH4+ 、Ag+、PO43-、Cl- B.Fe3+、H+、I-、HCO3-
C.K+、Na+、NO3- 、MnO4- D.Al3+、Mg2+ 、SO42- 、CO32-
【解析】A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存;B中H+和HCO3-离子生成气体不共存,Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存;D中Al3+和CO32-因互促水解不共存。
【答案】C
(2010·安徽卷)7. 亚氨基羟(Li2NH)是一种储氢容量器,安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li2NH+H2=LiNH2+LiH。下列有关说法正确的是
A.Li2NH中N的化合价是-1 B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H+的离子半径相等 D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
【答案】B
【解析】A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;C选项中Li+半径小于H—;D选项钢瓶储氢是物理过程,而该方法为化学方法。
(2010·江苏卷)8.下列说法不正确的是
A.铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B.常温下,反应不能自发进行,则该反应的
C.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D.相同条件下,溶液中、、的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。A项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D项,可知的氧化性大于,综上分析可知,本题选AC项。
(2010·广东卷)33.(16分)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH = ________________.
(2)反应Cl2+Na2SO3+2 NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl、OH和SO.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响).
① 提出合理假设 .
假设1:只存在SO32-;假设2:既不存在SO32-也不存在ClO;假设3:_____________.
② 设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3moLL-1H2SO4、1moLL-1NaOH、0.01molL-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液.
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中.
步骤2:
步骤3:
【解析】(1) NaOH过量,故生成的是正盐:SO2+2NaOH =Na2SO3+H2O。
(2)S元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na2SO3。
(3)①很明显,假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管,若存在SO32-、ClO-,分别生成了H2SO3和HClO;在A试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO-,否则无;在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液,若紫红色退去,证明有SO32-,否则无。
【答案】
(1) Na2SO3+H2O
(2) Na2SO3
(3) ①SO32-、ClO-都存在
②
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加3 moLL-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A、B试管中
步骤2:在A试管中滴加紫色石蕊试液
若先变红后退色,证明有ClO-,否则无
步骤3:在B试管中滴加0.01molL-1KMnO4溶液
若紫红色退去,证明有SO32-,否则无
(2010·安徽卷)(13分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:
[实验]制备银镜,并与Fe(NO3)3溶液反应,发现银镜溶解。
(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
a.边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管,边滴入2%的氨水。至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL乙醛中
c.制备银镜时,用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中,溶液的pH增大
[提出假设]
假设1:Fe1+具有氧化性,能氧化Ag。
假设2:Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3能氧化Ag。
[设计实验方案,验证假设]
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe3+,验证了假设1成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式: 。
(3)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示: NO在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)。
实验步骤(不要求写具体操作过程)
预期现象和结论
①
②
……
若银镜消失,假设2成立。
若银镜不消失,假设2不成立。
[思考与交流]
(4)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2也成立。则丙同学由此得出结论:Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO都氧化了Ag。
你是否同意丙同学的结论,并简述理由: 。
【答案】(1)ade
(2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+
(3)①将银镜在硝酸铜溶液中
(4)同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe(OH)3+9Ag++3NO
【解析】本题第(1)小题是考查学生实验,最后2小题具有较大的开放度。
(2010·福建卷)24.硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1) 将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
(2) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□Fe(OH)2+□____+□_____==□Fe(OH)3 +□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_______。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
Mg(OH)2
Zn(OH)2
MgCO3
CaCO3
开始沉淀的pH
10.4
6.4
—
—
沉淀完全的pH
12.4
8.0
—
—
开始溶解的pH
—
10.5
—
—
Ksp
5.6×
—
6.8×
2.8×
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中,合适的反应物是______(选填序号)。
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO3 的质量分数不低于________。
【解析】(1) 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分
(2) 漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。
(3) 化学式量为89,组成元素是,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33
,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为
(4)完全沉淀,开始溶解,而在的时候开始沉淀,为了使能完全析出不影响,溶液的酸碱度控制在范围
(5)a大理石粉难溶于水,选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强,有利于镁离子完全沉淀
(6)蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出
(7)综合计算(不展开)
【答案】
(1) 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分。
(2)
(3) (或其他合理答案)
(4) (或其他合理答案)
(5)b或(b和d);d
(6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其他合理答案)
(7)(或其他合理答案)
(2010·浙江卷)25.(14分)洗车安全气囊是德国安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为 ,丙的电子式为 。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为 ,安全气囊中红棕色粉末的作用是 。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是 。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物) 。
解题分析:1、粉末由两种物质混合而成。2、红棕色物质可能为Fe2O3Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。3、甲只有两种元素,且含N,必含Na。3、计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N。4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。
题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学成分,其中Na3N又是学生很不熟悉的。难点2是氧化还原方程式的书写与配平,及氧化还原原理的应用。难点3是实验设计,通过定量来定性。但,题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。比如实验设计部分,在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过,或反复练习过。但,在简答的环境中也还是有难度的。解题中要动用到平时知识的积累,决定成败还是在平时。
【答案】
(1)Na3N,
(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2
(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂,除去氮化钠分解产生的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质),提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。
(4)从氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受热分解,产生氧气与氮气反应。故选择D. CuO。(5)实验目的:检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物,即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。实验设计一:实验原理:定量分析法。
步骤:1、称量混合固体的质量。2、将混合物加热,并将气体通入澄清石灰水,无气体则无NaHCO3,石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH,称量石灰水质量变化量mg。3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,称量石灰水质量增加量ng。4、通过m与n的计算获得最终结果。
实验设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。2、开始产生二氧化碳前,与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。即比较图中a,b的大小。
(2010·上海卷)24.向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
2)整个过程中的还原剂是 。
3)把KI换成KBr,则CCl4层变为__色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是 。
4)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若庄Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。
【答案】1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。
【解析】此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时,其将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,I元素的化合价从0→+5,升高5价,Cl元素的化合价从0→-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素,还原剂为:KI和I2;3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:HBrO3>Cl2>HIO3;4)综合写出反应方程式:KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1000kg加碘食盐中含碘20g,根据质量守恒,可知:换算成碘酸钾的质量为:33.70g,物质的量为:0.16mol,则需要消耗Cl2的体积为:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
解法点拨:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基础。在化学反应中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒),也就是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中,失电子数一定等于得电子数,即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒,简化了计算过程,顺利解答。
(2010·江苏卷)18.(12分)正极材料为的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过、与溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时,不将和溶液直接混合的原因是 。
②共沉淀反应的化学方程式为 。
③高温成型前,常向中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的的导电性能外,还能 。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有及少量AI、Fe等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
① 在上述溶解过程中,被氧化成,在溶解过程中反应的化学方程式为 。
② 在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则1000℃时,剩余固体的成分为 。(填化学式);在350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。(填化学式)。
【答案】
(1)①Fe2+在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)
②(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O
③与空气中O2反应,防止LiFePO4中的Fe2+被氧化
(2)
①
② 、
【解析】本题考察的知识比较散,涉及到能源利用,物质性质、化工流程分析,图表分析,覆盖面比较广。(1)①不能直接混合的原因是Fe2+在碱性条件下更容易被氧化;②根据题给的信息,发生的反应为(NH4)2Fe(SO4)2+LiOH+H3PO4=LiFePO4+2NH4HSO4+H2O③消耗空气中的O2,保护Fe2+,防止Fe2+被氧化;(2)①通过题给信息可知LiCoO2与Na2S2O3发生了氧化还原反应,反应为8 LiCoO2+ Na2S2O3+11H2SO4=4Li SO4+8CoSO4+ Na2SO4+11 H2O②根据质量的变化,在变化过程中,Co的质量没有变,通过题给数据看,在10000C是Co(OH)2完全分解,则产物CoO,在350-4000C时,固体的质量在89.25%-86.38%之间,可以通过极点进行分析,在2920C,n(Cr)n(O)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3在5000C n(Cr)n(O)= 100/93:(86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ,所以可以确定在350-4000C时的化学式为Co2O3和Co3O4
(2010·四川卷)27.(16分)
碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。
请回答下列问题:
(1)碘是 (填颜色)固体物质,实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。
电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极上观察到的实验现象是 。
(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I—。请设计一个检验电解液中是否有I—的实验方案,并按要求填写下表。
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。
试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸:
实验方法
实验现象及结论
(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:
步骤②的操作名称是 ,步骤⑤的操作名称是 。步骤④洗涤晶体的目的是
。
【答案】(1)紫黑色 升华
(2)
有气泡产生
(3)
实验方法
实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。
如果不变蓝,说明无。(如果
变蓝,说明有。)
(4)冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
【解析】(1)考查物质的物理性质,较容易。(2)阳极发生氧化反应失电子。阴极区加入氢氧化钾溶液,电解氢氧化钾实质是电解水。(3)考查I-的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性,要设法将碘离子转化为碘单质。(4)考查实验的基本操作。要求考生对整个流程分析透彻。
(2010·重庆卷)27.(15分)某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化.
(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________.
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是___________________.
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种),Na2O2的作用是___________________.
【答案】(15分)
(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)放热
(3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了
(4)I; 与HCL反应生成氧气(合理答案均给分)
【解析】本题考查氨的催化氧化。(1)和氧化生成。(2)该反应为放热,故不加热后仍能保持红热状态。(3)产物中有和,会被氧化生成,在于空气中的水蒸气反应生成,而与会产生白烟。(4)装置5与1均产生科产生。加热分解可得和HCL,而HCL与可生成。
(2009·安徽卷)某厂废水中含5.00×10-3 mol·L-1的,其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是____________________________________。
(2)第②步中用pH试纸测定溶液pH的操作是:__________________。
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有__________________。
(4)欲使1 L该废水中的完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4,理论上需要加入_________g FeSO4·7H2O。
【答案】
(1)+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O
(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9
【解析】(1)结合框图,第①步反应应为含高价Cr(+6价)的在酸性条件下将部分二价铁氧化成三价铁,其离子方程式是:+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O。(2)考查pH试纸的使用。具体方法是:取一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡对照来确定溶液的pH。
(3)由框图信息,第②步是向含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液中加NaOH溶液,显然会生成三种沉淀:Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3,所以过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有Fe(OH)2、Fe(OH)3。(4)首先判断Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2价)中Cr元素的价态为+3价。1 L该废水中含的物质的量为5.00×10-3 mol,转化为Cr0.5Fe1.5FeO4时,得到的电子的物质的量为:5.00×10-3×2×(6-3) mol=0.03 mol。则被氧化的二价铁的物质的量亦为0.03 mol,未变价的铁的物质的量为0.03÷1.5=0.02 mol,那么,共需要Fe(即FeSO4·7H2O)的物质的量为0.05 mol,其质量为:0.05 mol×278 g·mol-1=13.9 g。
(2009·福建卷)下列类型的反应,一定发生电子转移的是( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 .复分解反应
【答案】C
【解析】置换反应是一种单质置换出另一种单质,一定有元素化合价的升降,一定有电子的得失和转移,C项正确。
(2009·上海卷)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是__________________。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为__________________。
(3)根据上述反应可推知__________________。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4
b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:
【答案】
(1)AsH3 (2)Br2 (3)a c
(4)
【解析】(1)KBrO3在反应中得到电子,则另外一种化合价变化的元素在反应中失去电子被氧化,所给物质中AsH3中As元素失电子、化合价升高作为还原剂。
(2)0.2 mol KBrO3得到1 mol电子,说明Br元素在反应中降低了5价,所以X的化学式为Br2。
(4)利用氧化还原反应中电子得失相等的规律可配平该方程式为
====4K2SO4+4Br2+5H3AsO4+4H2O
(2009·广东卷)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是( )
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
【答案】BC
【解析】合金熔点一般比成分金属的熔点低,A不正确;B、C正确;电化学腐蚀过程是化学变化,D不正确。
(2009·上海卷)下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。装置内发生的主要反应中不含( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.氧化还原反应
【答案】C
【解析】装置内发生的化学反应为CaCO3CaO+CO2↑(分解反应)、CaO+SO2CaSO3(化合反应)、2CaSO3+O2=2CaSO4(化合反应、氧化还原反应)。
(2009·浙江卷)各物质之间的转化关系如下图,部分生成物省略。C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子最外层电子数之和为10。D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,I有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。
请回答下列问题:
(1)写出A的化学式_____________,C的电子式____________。
(2)比较Y与Z的原子半径大小____________>____________(填写元素符号)。
(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示)____________,举出该反应的一个应用实例________________________。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。请写出该反应的化学方程式:____________________________________。
(5)研究表明:气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出N及其2种同素异形体的名称____________、____________、____________。
【答案】
(1)Cu2(OH)2CO3或CuCO3
(2)C>O
(3)CH2OH(CHOH)4—CHO+2Cu(OH)2CH2OH—(CHOH)4—COOH+Cu2O↓+2H2O 医学上用于检验糖尿病
(4)3Cu2O+14HNO3(稀)====6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(5)金刚石 石墨 富勒烯(C60)
【解析】题干信息分析:“在周期表中X的原子半径最小”确定X是H元素。“G为黄绿色单质气体”确定G是Cl2。“反应①常用于制作印刷电路板”这个学生都熟悉,是Fe3+与Cu的反应。通过对框图信息分析:结合题干,K(浅绿色溶液)→L(棕黄色溶液)应是Fe2+→Fe3+。F是Cu2O沉淀。M是金属Cu,J是金属Fe。C是H2O,它与G(Cl2)反应生成的H是HCl,I是次氯酸(与题干中的“漂白作用”吻合)。B则是以CuCl2为主,生成的E是Cu(OH)2。A物质能与盐酸反应生成CuCl2和H2O,考虑D是无色非可燃性气体,应以CO2可能性较大。故符合题意的A可以是CuCO3,也可能是碱式碳酸铜。(1)A的化学式应写成“Cu2(OH)2CO3或CuCO3”。C的电子式是写H2O的电子式。(2)X是H元素,Y是C元素,Z是O元素,故此项应是“C>O”。(3)方程式是写新制Cu(OH)2与葡萄糖反应的,注意加热符号及沉淀符号。其应用就是在医学上检验糖尿病,即检验尿液中的葡萄糖。(4)考查方程式的书写,物质清楚,主要是配平问题可根据得失电子守恒配平。(5)气体D是CO2,注意问题中“被还原”这个关键词,确定N应是金刚石,其同素异形体主要有石墨、C60、碳纳米管等。
(2009·天津卷)海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:__________________、__________________。
(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有H2、_________、_________或H2、_________。
(3)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的为__________________。
(4)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_________,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_______________________。
(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称:______________________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因为_______________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:_______________。
④C中液体产物颜色为_______________,为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是______________________________。
【答案】
(1)蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种
(2)Cl2 NaOH NaClO
(3)富集溴元素
(4)Br2+SO2+2H2O====4H+++2Br- 强酸对设备的严重腐蚀
(5)①冷凝管 ②Br2腐蚀橡胶 ③控制温度计b的温度,并收集59 ℃时的馏分 ④深红棕色 分液(或蒸馏)
(2009·广东卷)常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:
2Fe2++H2O2+2H+====2Fe3++2H2O
2Fe3++H2O2====2Fe2++O2↑+2H+
下列说法正确的是( )
A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱
B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
C.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
【答案】CD
【解析】将已知两个方程式相加可得,2H2O2====2H2O+O2↑,可见,Fe2+在H2O2的分解反应中起催化作用,C正确、B不正确。Fe2+的存在有助于H2O2的分解,所以在生产H2O2的过程中应避免混入Fe2+,D正确。由
2Fe2++H2O2+2H+====2Fe3++2H2O知,氧化性:H2O2>Fe3+,由2Fe3++H2O2====2Fe2++O2↑+2H+知,还原性:H2O2>Fe2+,所以A不正确。
(2009·上海卷)在下列变化①大气固氮 ②硝酸银分解 ③实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是( )
A.①②③ B.②①③
C.③②① D.③①②
【答案】A
(2009·全国Ⅰ卷)下列表示溶液中发生反应的化学方程式错误的是( )
A.2Al+2NaOH+2H2O====2NaAlO2+3H2↑
B.2KMnO4+HCOOK+KOH====2K2MnO4+CO2↑+H2O
C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4====Cr2(SO4)3+3Fe2(SO4)3+K2SO4+7H2O
【答案】B
【解析】本题考查重要方程式的掌握程度及根据物质性质合理推断产物的能力。A、C两项均是课本上出现的典型方程式,正误一眼认定。本题干扰选项是B。从表面上来看,B选项配平无误,电子得失相等(注意HCOOK中C为+2),但若结合物质性质深入分析可知:KMnO4氧化性与溶液酸碱性有关,酸性越强,氧化性越强;反之,在碱性条件下,氧化性较弱。由B选项各反应物看到,在KOH条件下,KMnO4不能将HCOOK氧化为CO2。另外也可从其他角度分析:在碱性条件下,产物中不可能出现CO2。D项:配平正确,电子守恒。
(2008·广东卷)氮化铝(AlN,Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。下列叙述正确的是( )
A.上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反应中,每生成1 mol AlN需转移3 mol电子
C.AlN中氮元素的化合价为+3
D.AlN的摩尔质量为41 g
【答案】B
【解析】
N2作氧化剂,Al2O3没有参与氧化还原反应,A错;生成2 mol AlN转移6 mol电子,则生成1 mol AlN转移3 mol电子,B正确;AlN中氮元素显-3价,C错;摩尔质量的单位是g·mol-1,D错误。
(2008·重庆卷)下列做法中用到物质氧化性的是( )
A.明矾净化水 B.纯碱除去油污
C.臭氧消毒餐具 D.食醋清洗水垢
【答案】C
【解析】本题考查对物质氧化性和有关电解质溶液知识的辨析。明矾净水原理是Al3+水解生成Al(OH)3胶体吸附水中悬浮杂质形成沉淀;纯碱去油污原理是水解使得溶液呈碱性:+H2O+OH-;臭氧消毒利用了O3的强氧化性;食醋清洗水垢原理是利用醋酸的酸性。故选C。
(2008·天津卷)(1)配平氧化还原反应方程式:
++H+CO2↑+Mn2++H2O
(2)称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解,配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25 mol·L-1 NaOH溶液至20 mL时,溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H+的物质的量为___________________mol。
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1酸性KMnO4溶液至16 mL时反应完全,此时溶液颜色由_____________变为___________。该溶液中还原剂的物质的量为________mol。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为__________,KHC2O4的质量分数为_________。
【答案】
(1)5 2 16 10 2 8
(2)①0.005
②无色 紫红色 0.004
③21% 64%
【解析】(1)根据化合价升降法配平方程式:
(1×2)×5
5×2
配平后化学计量数为:5、2、16、10、2、8。
(2)①当溶液由无色变为浅红色时,达到滴定终点,此时溶液被中和的H+物质的量即为消耗的OH-物质的量或NaOH的物质的量,故为:0.25 mol·L-1×0.02 L=0.005 mol。
②滴加酸性KMnO4溶液16 mL至完全反应时,溶液颜色由无色变为紫红色。根据上述反应关系:
2KMnO4 — 5
0.1 mol·L-1×0.016 L ×0.1×0.016 mol
即还原剂的物质的量为0.004 mol。
③设原试样中H2C2O4·2H2O、KHC2O4物质的量分别为x、y,则:
由①知2x+y=0.005 mol,由②知x+y=0.004 mol
解方程组得x=0.001 mol,y=0.003 mol
故H2C2O4·2H2O质量分数为×100%=21%,
KHC2O4质量分数为×100%=64%。
(2008·上海卷)某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
(1)请将Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内。
(2)反应中,被还原的元素是_________,还原剂是____________。
(3)将氧化剂与还原剂填入下列空格中,并标出电子转移的方向和数目。
(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂,Na2S2O3可作为漂白后布匹的“脱氯剂”,Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl,则还原剂与氧化剂物质的量之比为_____________。
【答案】
(1)Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH
(2) Na2S2O3
(3)
(4)1∶4
【解析】(1)这是一个氧化还原反应,所以应按照“强氧化剂+强还原剂弱氧化剂+弱还原剂”的原理来完成化学方程式。Au2O3与Au2O相比,Au是高价(+3),Au2O3是氧化剂,所以与之相反应的就是还原剂——含低价元素。Na2S2O3与Na2S4O6相比,S是低价(+2),所以,Na2S2O3是还原剂,S
元素被氧化,金元素被还原,基本反应为:Au2O3+Na2S2O3Au2O+Na2S4O6。对比反应前后:氧原子在反应后减少,钠离子相对硫原子也减少。所以要补充如下:生成物中要补钠——NaOH,相应的反应物中要补氢——H2O。补完后查对——各种原子守恒——反应原理正确。
(4)氧化还原反应遵循得失电子守恒,Na2S2O32H2SO4,Cl2HCl,所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4。
(2008·上海卷)下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )
A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O
【答案】A
(2008·海南卷)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为:
A.2 mol B.1 mol
C.0.5 mol D.0.25 mol
【答案】D
【解析】氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。锌和很稀的硝酸反应,锌被氧化成硝酸锌,而硝酸被还原为硝酸铵,硝酸中氮元素的化合价由+5降到了-3。每生成1 mol 硝酸锌时,锌失去2 mol电子。而每还原1 mol HNO3生成硝酸铵需要得到8 mol电子。由题意可知,当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量应为0.25 mol。
(2008·全国Ⅱ)(NH4)2SO4在高温下分解,产物是SO2、H2O、N2和NH3。在该反应的化学方程式中,化学计量数由小到大的产物分子依次是
A.SO2、H2O、N2、NH3 B.N2、SO2、H2O、NH3
C.N2、SO2、NH3、H2O D.H2O、NH3、SO2、N2
【答案】C
【解析】由得失电子数相等得:n(SO2)×(6-4)=n(N2)×[0-(-3)]×2。
则1 mol (NH4)2SO4发生分解,得到的产物中n(SO2)=3 mol,n(N2)=1 mol。
由N、H元素守恒得:n(NH3)=4 mol,n(H2O)=6 mol。
所以n(N2)<n(SO2)<n(NH3)<n(H2O),正确答案为C。
(2008·江苏卷)根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):
⑴写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式: 。
⑵某同学取X的溶液,酸化后加入KI、淀粉溶液,变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式: 、 。
⑶写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式: 。
⑷由E制备的E(C2H5)2的结构如下图,其中氢原子的化学环境完全相同。但早期人们却错误地认为它的结构为:。核磁共振法能够区分这两种结构。在核磁共振氢谱中,正确的结构有 种峰,错误的结构有 种峰。
【答案】
⑴Cu + H2O2 + H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
⑵4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O 2Fe3++2I-2Fe2++I2
⑶10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 = 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O
⑷1 3
【解析】M为红色金属,与酸反应生成蓝色溶液,推知M为Cu。
由Y中加KSCN得红色溶液,确定Y中含有Fe3+,从而确定E为Fe。M为Cu,X为FeSO4,Y为Fe2(SO4)3,Z为Fe(OH)3,K2EO4为K2FeO4。
(2)FeSO4溶液酸化后加入KI淀粉溶液变蓝色,说明有I2生成。其变化过程中相关离子方程式为4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O,2Fe3++2I-2Fe2++I2。
(4)根据题干信息,正确的结构中的氢原子化学环境完全相同,故在核磁共振氢谱中有1种峰;而错误的结构中氢原子有3种不同的化学环境,故有3种峰。
(2007·上海卷)24.氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO3-+4H++3e→NO+2H2O
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:
(2)反应中硝酸体现了 、 性质。
(3)反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是 mol。
(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是:
。
【答案】
(1)14HNO3+3Cu2O→6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(2)酸性 氧化性
(3)0.6mol
(4)使用了较浓的硝酸,产物中有部分二氧化氮生成
【解析】本题考查氧化还原反应知识。
由题意知,要使上述还原过程发生,必须加入还原剂,四种物质中只能加入Cu2O,用化合价升降法配平,因为HNO3中N的化合价降低,同时又生成了盐,故HNO3表现了酸性和氧化性。产生1 mol NO气体转移3 mol e-,产生0.2 mol气体NO,转移电子的物质的量为0.6 mol。若用浓HNO3与Cu2O反应生成NO2气体,1 mol Cu2O还原浓HNO3的量大于稀HNO3的量,因为HNO3的还原产物是NO2、NO,生成NO消耗HNO3的量少。
(2007·上海卷)10.判断下列有关化学基本概念的依据正确的是
A 氧化还原反应:元素化合价是否变化
B 共价化合物:是否含有共价键
C 强弱电解质:溶液的导电能力大小
D 金属晶体:晶体是否能够导电
【答案】A
【解析】本题是一道基本概念的判断题。氧化还原反应的特征是元素化合价变化,A项正确。含有共价键的化合物不一定是共价化合物,如NaOH含有共价键,但是离子化合物。强弱电解质,是根据溶于水后是否完全电离,不是根据溶液的导电能力,溶液的导电能力主要由离子浓度的大小决定。导电的晶体不一定是金属,如石墨。
(2007·江苏卷)3.三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为:
C3N3(OH)33HNCO; 8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O
下列说法正确的是
A.C3N3(OH)3与HNCO为同一物质
B.HNCO是一种很强的氧化剂
C.1 mol NO2在反应中转移的电子为4 mol
D.反应中NO2是还原剂
【答案】C
【解析】C3N3(OH)3与HNCO组成元素相同,但原子个数不同,不是同一种物质,A不正确;在所给反应8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O中,HNCO中氮元素化合价由-3升高到0,作还原剂,B不正确;而NO2中N元素化合价由+4降低到0,NO2作氧化剂,1 mol NO2得到4 mol电子,则C正确,D不正确。
(2007·山东卷)28.二氧化硫和氮的氧化物是常用的化工原料,但也是大气的主要污染物。综合治理其污染是坏境化学当前的重要研究内容之一。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(s)+O2(g)2SO3(g).
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(P)的关系如下图所示。根据图示回答下列问题:
①将2.0 molSO2和1.0molO2置于10 L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于__________。
②平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160kJ·mol-1
若用标准状况下4.48 L CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为__________(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为___________kJ。
(3)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3<x<4,M=Mn、Co、Zn或Ni)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:
请写出MFe2Ox分解SO2的化学方程式________________(不必配平)。
【答案】
(1)①800L·mol-1
②=
(2)1.60NA(或1.6NA)
173.4
(3)MFe2Ox+SO2→MFe2O4+S
(1)0.10 MPa时:c(SO2)=2 mol×(1-0.8)×=0.04 mol·L-1
c(O2)=(1 mol-1.6 mol×)×=0.02 mol·L-1
c(SO3)=1.6 mol×=0.16 mol·L-1
K===800 L·mol-1
②由A到B,温度不变,只增大压强,K不变。
(2)本小题是有关氧化还原和反应热的计算,由盖斯定律把两式相加,得2CH4(g)+4NO2(g)===2N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g) ΔH=-1734 kJ·mol-1
转移电子数:×8=1.6 mol,故为1.6NA
放出热量:0.2 mol××1 734 kJ·mol-1=173.4 kJ
(3)由于信息转化关系已确定,只要确定被分解物质的产物即可写出反应方程式。分解SO2由条件可推出SO2作氧化剂,只有还原为单质硫时才防止污染环境。
(2007·宁夏卷)27.氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:
(1)配平上述反应的化学方程式(将化学计量数填在方框内);
(2)该反应的氧化剂是 ,其还原产物是 ;
(3)该反应的平衡常数表达式为K= ;
(4)若知上述反应为放热反应,则其反应热△H 零(填“大于”、“小于”或“等于”
);升高温度,其平衡常数值 (填“增大”、“减小”或“不变”);
(5)若使压强增大,则上述平衡向 反应方向移动(填“正”或“逆”);
(6)若已知CO生成速率为v(CO)=18mol/(L·min),则N2消耗速速率为v(N2)= mol/(L·min)。
【答案】
(1)3,6,2,1,6
(2)N2,Si3N4
(3)(或K=)
(4)小于;减小
(5)逆
(6)6
【解析】本题是一道主要考查化学反应速率和化学平衡的综合题。
(1)用化合价升降法配平
3SiO2+6+22Si3N4+6CO
N2为氧化剂,C为还原剂,Si3N4为还原产物。
(2)因为N2、CO为气体,K=;
反应热用ΔH来表示,ΔH<0,升高温度,平衡向吸热方向移动,即向逆反应方向移动,K减小,增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,即向逆反应方向移动。速率之比等于化学计量数之比,则N2消耗速率为 mol·(L·min)-1=6 mol·(L·min)-1。
(2007·全国Ⅱ)11.下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是
A.CO+H2OCO2+H2 B.3NO2+H2O=2HNO3+NO
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D.2F2+2H2O=4HF+O2
【答案】A
(2007·全国Ⅰ)10.已知氧气还原反应:
2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4=2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O
其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为
A.10 mol B.11 mol
C.12 mol D.13 mol
【答案】B
【解析】根据氧化剂的概念,由及知Cu(IO3)2化合价降低,为氧化剂,又由
知1 mol Cu(IO3)2参加反应时,转移电子的物质的量为11 mol。
(2006·上海卷)24.(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
_________+__________→_________+__________+__________+H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质__________,被还原的元素是_________。
(3)反应中1 mol氧化剂_______(填“得到”或“失去”)___________ mol电子。
(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中:
__________+__________→
【答案】
(1)FeSO4 HNO3 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 N2O
(2)FeSO4 +5价氮元素
(3)得到 4
(4)24 FeSO4+30 HNO3→
(2006·广东卷)13.下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为1∶2的是
A.O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2
B.2CH3COOH+Ca(ClO)2==2HClO+Ca(CH3COO)2
C.I2+2NaClO3==2NaIO3+Cl2
D.4HCl+MnO2==MnCl2+Cl2↑+2H2O
【答案】AD
(2006·江苏卷)3.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与HCl溶液
由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是
A.①③ B.③④
C.①② D.①③④
【答案】A
【解析】本题主要考查影响物质氧化还原性强弱的因素。Cu与浓HNO3作用生成Cu(NO3)2、NO2、H2O,而与稀HNO3作用时则生成Cu(NO3)2、NO2、H2O;Cu与FeCl3反应Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2;Zn与H2SO4反应则有如下两种情况:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑,Zn+H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O;Fe与HCl反应时只生成FeCl2和H2。故本题答案为A
(2006·全国卷I)27.置换反应的通式可以表示为:
单质(1)+化合物(1)=化合物(2)+单质(2)
请写出满足以下要求的3个置换反应的化学方程式:
①所涉及的元素的原子序数都小于20;
②6种单质分属6个不同的主族。
【答案】
2Mg+CO22MgO+C
2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑
2F2+2H2O==4HF+O2
(2006·全国卷Ⅱ)10.已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:
H2O2→H2O IO3-→I2 MnO4-→Mn2+ HNO2→NO
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是
A H2O2 B IO3-
C MnO4- D HNO2
【答案】B
【解析】根据“得失电子总数相等”原则,1molH2O2、IO3-、MnO4-、HNO2分别得2mol、5mol、5mol、1mol电子,分别能氧化得到的I2为1mol、2.5mol、2.5mol、0.5mol,而IO3-本身被还原还能产生0.5molI2,即分别得到I21mol、3mol、2.5mol、0.5mol。
(2005·江苏卷)17.Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1:1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为
A.1:7 B.1:9
C.1:5 D.2:9
【答案】A
【解析】本题主要考查有关氧化还原反应的计算。设参加反应的Cu2S的物质的量为x,被还原的HNO3的物质的量为y,则根据电子得失数目相等,
有:x·(2+8)=×1+×3,y=5x,又起酸性作用的HNO3的物质的量为:(2x-x)×2=2x,所以实际参加反应Cu2S与HNO3的物质的量之比为:x∶(y+2x)=1∶7。
(2005·江苏卷)3.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2 +3C2AlN + 3CO
下列叙述正确的是
A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3氧化剂
B.上述反应中每生成2molAlN,N2得到3mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为-3
D.氮化铝晶体属于分子晶体
【答案】C
【解析】本题主要考查有关氧化还原反应相关概念。
在Al2O3+N2+3C2AlN+3CO中,由2—→Al,化合价降低,N2作氧化剂;Al2O3中Al与O的价态都没有变化,Al2O3不是氧化剂或还原剂。反应中每个氮原子得到3个电子,显然生成2 mol AlN时,1 mol N2得到6 mol电子;由题给信息AlN具有耐高温、抗冲击等性质可知AlN应为原子晶体。
(2005·江苏卷)7.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.3Cl2 + 6FeI2 == 2FeCl3 + 4FeI3
B.Cl2 + FeI2 == FeCl2 + I2
C.Co2O3 + 6HCl == 2CoCl2+ Cl2↑+ 3H2O
D.2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2
【答案】A
【解析】本题主要考查有关氧化剂氧化性强弱的比较。一般地氧化性强的物质可将氧化性弱的物质的对应离子(物质)氧化而生成氧化性弱的该物质,如本题中的B、C、D三个选项皆有可能发生;由于Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,故Cl2可氧化Fe2+、I-生成Fe3+和I2,Fe3+亦可氧化I-而生成I2,故选项A不正确。
(2005·上海卷)24、某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2;已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→ O2
(1)该反应中的还原剂是 。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是 → 。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目
。
(4)如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为 。
【答案】
(1)H2O2
(2)H2CrO4 Cr(OH)3
(4)3.36L
====2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O
由上述反应可知每转移6 mol电子可生成3×22.4 L的O2,故转移0.3 mol电子时所得气体的体积为×3×22.4 L=3.36 L。
(2005·全国卷Ⅲ)11.已知KH和H2O反应生成H2和KOH,反应中1mol KH
A.失去1mol电子 B.得到1mol电子
C.失去2mol电子 D.没有电子得失
【答案】A
【解析】反应方程式为:↑+KOH,反应中1 mol KH失1 mol电子。
(2005·全国卷Ⅰ)7.等物质的量的主族金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应,所得氢气的体积依次为VA、VB、VC,已知VB=2VC,且VA=VB+VC,则在C的生成物中,该金属元素的化合价为
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】A
【解析】主族金属元素的可能价态只有+1、+2、+3。不同的主族金属元素与足量酸反应的方程式和生成氢气的体积(标准状况下)如下:
价 态
反应方程式
消耗的金属与产生氢气的关系
+1
2R+2HCl====2RCl+H2↑
1 mol金属产生11.2 L氢气
+2
R+2HCl====RCl2+H2↑
1 mol金属产生22.4 L氢气
+3
2R+6HCl====2RCl3+3H2↑
1 mol金属产生33.6 L氢气
根据上述数据,结合题目给出的v(B)=2v(C),知道B一定为+2价金属,C一定为+1价金属;结合v(A)=v(B)+v(C)还可以知道A为+3价金属。
(2004·上海卷)23.某化学反应的反应物和产物如下:KMnO4+KI+H2SO4MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O
(1)该反应的氧化剂是 。
(2)如果该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5。
①KMnO4的系数是
②在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目
KMnO4+KI+H2SO4
(3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定,可能的配平系数有许多组。原因是 。
【答案】
(1)KMnO4
(2)①8
(3)该反应式含两种氧化产物,两者的比例和氧化剂的用量都可发生变化
(2005·北京卷)13.相等物质的量的KClO3分别发生下述反应:
①有MnO2催化剂存在时,受热分解得到氧气;
②若不使用催化剂,加热至470℃左右,得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。
下列关于①和②的说法不正确的是( )
A.都属于氧化还原反应
B.发生还原反应的元素相同
C.发生氧化反应的元素不同
D.生成KCl的物质的量相同
【答案】D
(2004·北京卷)12.从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是( )
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B.5 mol FeS2发生反应,有10 mol电子转移
C.产物中的SO离子有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
【答案】C
(2004·江苏卷)14.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:
2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O
下列说法正确的是( )
A.KClO3在反应中得到电子
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
【答案】AC
(2004·北京卷)10.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应( )
Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+ Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
【答案】A
(2003·江苏、广东卷)7.在一定条件下,RO和氟气可发生如下反应:RO+F2+2OH-==RO+2F-+H2O,从而可知在RO中,元素R的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】B
(2003·上海卷)23.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为:4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu
(1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显________价。
(2)以上反应中的氧化剂为______,当有1 mol CuI参与反应时,转移电子______mol。
(3)CuI可由Cu2+与I-直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。
Cu2++I-→CuI+
【答案】
(1)+1
(2)CuI 0.5
(3)2 5 2 1
(2003·北京卷)23.生活污水中含有大量的有机和无机含氮化合物,这些过量的含氮化合物会造成水体污染,危害水生生物生存和人类的健康。脱氮是污水处理的重要内容之一。下面是生物脱氮工艺流程示意图。
Ⅰ.
(1)在1级反应池内,有机物在细菌、原生动物等作用下会大量减少。从同化和异化方式看,这些生物的代谢类型主要是__________,这些生物在自然生态系统中属于______者。
(2)在2级反应池内,pH为8.0~8.4时,硝化细菌大量繁殖,它们能将NH3氧化成和,并利用这一硝化过程所释放的______合成______,用于自身的生长发育和繁殖。
(3)实践发现,当2级反应池中有机物含量过多时,硝化细菌难以大量繁殖起来,原因是 。
(4)在3级反应池内加入适量的有机物(如甲醇),并在低氧或无氧条件下,反硝化细菌繁殖起来,通过无氧呼吸把和还原成 N2,无氧呼吸除释放能量外,还为还原反应提供了______。
Ⅱ.
(1)2级反应池中,发生“生物硝化过程”,如果不考虑过程中硝化细菌的增殖,其净反应如下式所示:
□+□O2===□+□H++□H2O
①配平上面化学方程式,将系数填入方框中。
②将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮,需氧气多少毫克?
③为什么在反应中需要不断添加碱?
(2)3级反应池中发生的“生物反硝化过程”,通常需要外加甲醇,净反应如下所示:
□+5CH3OH===□N2+□CO2+□H2O+□OH-
配平上面化学方程式,将系数填入方框中。
【答案】
Ⅰ(1)异养需氧型 分解 (2)能量 有机物 (3
)异养生物大量繁殖,抑制硝化细菌生长繁殖 (4)氢
Ⅱ(1)①+2O2===+2H++H2O
②由方程式+2O2===+2H++H2O可看出,将铵态氮中的1 mol氮转化成硝酸根中的氮,需要2 mol。则将铵态氮中的1 mg氮转化成硝酸根中的氮,需氧气:
×32 g·mol-1×2=4.57 mg
③反应时产生H+,而本反应要求溶液保持碱性。
(2)6+5CH3OH===3N2+5CO2+7H2O+6OH-
(2003·全国卷)11.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为( )
A.3.0 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol
【答案】B
(2003·上海卷)18.苹果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有( )
A.氧化性 B.还原性 C.碱性 D.酸性
【答案】B
(2002·上海卷)23.在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。
(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650 mg·L-1。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O。被氧化的元素是 。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:□KOCN+□KOH+□Cl2□CO2+□N2+□KCl+□H2O
(3)若处理上述废水20 L,使KCN完全转化为无毒物质。至少需液 g。
【答案】
(1)碳(或C)
(3)35.5
(2002·广东广西卷)18.已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
(1)请写出并配平上述反应的化学方程式。
(2)此反应的还原剂是 ,它的氧化产物是 。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为:
(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有
【答案】
(1)2MnSO4+5K2S2O8+8H2O2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4
(2)MnSO4 KMnO4
(3)
(4)Cl2(答HClO或HClO3也可)
(2002·广东广西卷)5.R、X、Y和Z是四种元素,其常见化合价均为+2价,且X2+与单质R不反应;X2++Z===X+Z2+;Y+Z2+===Y2++Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合( )
A.R2+>X2+>Z2+>Y2+ B.X2+>R2+>Y2+>Z2+
C.Y2+>Z2+>R2+>X2+ D.Z2+>X2+>R2+>Y2+
【答案】A
(2002·广东广西卷)12.在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为( )
A.1∶1∶1 B.2∶2∶1
C.2∶3∶1 D.4∶3∶2
【答案】B
(2002·江苏河南卷)25.在100 mL含等物质的量的HBr和H2SO3的溶液里通入0.01 mol Cl2,有一半Br-变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于( )
A.0.0075 mol·L-1 B.0.008 mol·L-1
C.0.075 mol·L-1 D.0.08 mol·L-1
【答案】D
(2002·上海卷)16.人体血红蛋白中含有Fe2+离子,如果误食亚硝酸盐,会使人中毒,因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变成Fe3+离子,生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒,这说明维生素C具有( )
A.酸性 B.碱性
C.氧化性 D.还原性
【答案】D
(2001·上海卷)12.下列离子在溶液中因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )
A.H3O+、NO、Fe2+、Na+ B.Ag+、NO、Cl-、K+
C.K+、Ba2+、OH-、SO D.Cu2+、NH、Br-、OH-
【答案】A
(2001·上海卷)23.化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:
(1)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是________,需用氧化剂的是__________(填编号)。
(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是_______________(填化学式)。
(3)完成并配平步骤①的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:
Na2Cr2O7+ KI+ HCl→ CrCl3+ NaCl+ KCl+ I2+ _____
【答案】
(1)①、④
(2)Cr(OH)3
(3)1 6 14 2 2 6 3 7H2O (1不写也给分)
(2001·全国卷)6.已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+;MnO→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO2→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是( )
A.Fe3+ B.MnO
C.Cl2 D.HNO2
【答案】B
(2001·全国卷)8.将NO+Zn+OH-+H2ONH3+Zn(OH)配平后,离子方程式中H2O的系数是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
(2001·广东、河南卷)15.化合物BrFx与水按物质的量之比3∶5发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质溴和氧气。
(1)BrFx中,x= 。
(2)该反应的化学方程式是: 。
(3)此反应中的氧化剂和还原剂各是什么?
【答案】
(1)3
(2)3BrF3+5H2O===HBrO3+9HF+Br2+O2↑
(3)氧化剂是BrF3;还原剂是H2O、BrF3
(2001·京皖蒙卷)25.三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO2)。当加热至一定温度时,它发生如下分解:C3N3(OH)3=3HNCO。HNCO(异氰酸,其结构是H—N=C=O)能和NO2反应生成N2、CO2和H2O。
(1)写出HNCO和NO2反应的化学方程式。分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被还原?标出电子转移的方向和数目。
(2)如按上述反应式进行反应,试计算吸收1.0 kg NO2气体所消耗的三聚氰酸的质量。
【答案】
(1)
HNCO中的氮元素被氧化,中的氮元素被还原。
(2)(若配平方程式有误,但计算列式有合理之外,可酌情给分。)
(2000·全国卷)2.久置于空气中的下列物质,因被氧化而呈黄色的是( )
A.浓硝酸 B.氯化亚铁溶液
C.溴苯 D.溴化银
【答案】B
(2000·全国卷)21.硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0 mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O将转化成( )
A.S2- B.S C.SO D.SO
【答案】D
(2000·全国卷)30.在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
【答案】
(1)
(2)6 mol NO还原得到3 mol N2,4 mol NH3氧化得到2 mol N2,两者相差1 mol N2。现相差1.4 g,1.4 g ÷ 28 g·mol-1 = 0.05 mol,相当于0.3 mol NO和0.2 mol NH3反应。
依题意NO和NH3的总物质的量为1 mol,其中必有一种为过量,所以有两种情况:
0.3 mol NO和0.7 mol NH3
0.2 mol NH3和0.8 mol NO
(2000·上海卷)24.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为:
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为 mol。
(4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。
【答案】
(1)2 4 2 2 1 2 H2O
(2)②
(3)0.2
(4)2.63
(2000·天津、江西卷)2.久置于空气中的下列物质,因被氧化而呈黄色的是( )
A.浓硝酸 B.氯化亚铁溶液
C.溴苯 D.溴化银
【答案】B
(2000·天津、江西卷)21.硫化硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0 mL 0.100 mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl-离子,则S2O将转化成( )
A.S2- B.S C.SO D.SO
【答案】D
(2001·广东、河南卷)22.世界卫生组织(WHO)将二氧化氯ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛应用。下列说法中正确的是( )
A.二氧化氯是强氧化剂 B.二氧化氯是强还原剂
C.二氧化氯是离子化合物 D.二氧化氯分子中氯为负1价
【答案】A
(2001·京皖蒙卷)2.下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是
A.用油脂制肥皂 B.用铝土矿制金属铝
C.用氯气和消石灰制漂白粉 D.用氢气和氮气合成氨
【答案】A
(2000·天津、江西卷)30.在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
【答案】
(1)
(2)6 mol NO还原得到3 mol N2,4 mol NH3氧化得到2 mol N2,两者相差1 mol N2。
现相差1.4 g,1.4 g÷28 g·mol-1=0.05 mol,相当于0.3 mol NO和0.2 mol NH3反应。
依题意NO和NH3的总物质的量为1 mol,其中必有一种为过量,所以有两种情况:
0.3 mol NO和0.7 mol NH3 0.2 mol NH3和0.8 mol NO
(2001·上海卷)21.金属加工后的废切削液中含2%~5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切消液,使NaNO2转化为无毒物质。该反应分两步进行:
第一步:NaNO2+NH4ClNaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O
下列对第二步反应的叙述中正确的是( )
①NH4NO2是氧化剂 ②NH4NO2是还原剂 ③NH4NO2发生了分解反应 ④只有氮元素的化合价发生了变化 ⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
A.①③ B.①④
C.②③④ D.③④⑤
【答案】D
(2000·广东卷)34.对于司机酒后驾车,可对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反应如下:
2CrO3+3C2H5OH+3H2SO4===Cr2(SO4)3+3CH3CHO+6H2O
(红色) (绿色)
被检测的气体成分是___________;上述反应中的氧化剂是__________;还原剂是______________。
【答案】C2H5OH CrO3 C2H5OH
(2000·广东卷)24.(1)分别写出由氧在一定条件下生成下列物质的化学方程式(必须注明反应条件)。
①O3: 。
②Na2O2: 。
③Na2O: 。
(2)指出氧在下列各物质中的化合价:O3 ;Na2O2 ;Na2O 。
(3)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2,故可用作特殊情况下的氧气源,试写出该反应的化学方程式 。
(4)人体内O离子对健康有害,使人过早衰老,但在催化剂SOD存在下可发生如下反应,请完成该反应的离子方程式: O+ H2O==== H2O2+ O2+
【答案】
(1)①3O22O3
②2Na+O2Na2O2
③2Na+O22Na2O
(2)0;-1;-2,
(3)4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2
(4)
(1997·全国卷)下列叙述中,正确的是( )
A.含金属元素的离子不一定都是阳离子
B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C.某元素的化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
【答案】AD
(1997·全国卷)向50 mL 18 mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量( )
A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol
C.在0.45 mol和0.90 mol之间 D.大于0.90 mol
【答案】A