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专题三 氧化还原反应、离子反应
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1.(2021·山东卷)(双选)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是( )
→→→
A.G与H均为氧化产物
B.实验中KMnO4只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D.G与H的物质的量之和可能为0.25 mol
解析 KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2价升高至0被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1价升高至0被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A项正确;KMnO4固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,故B项错误;Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为
,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,故C项正确;每生成1 mol O2转移4 mol电子,每生成1 mol Cl2转移2 mol电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(气体)max=0.25 mol,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于0.25 mol,故D项错误。
答案 BD
2.(2021·广东卷)宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应的反应方程式书写正确的是( )
A.Na2O2放入水中:Na2O2+H2O===2NaOH+O2↑
B.H2O(g)通过灼热铁粉:3H2O+2Fe===Fe2O3+3H2
C.铜丝插入热的浓硫酸中:Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑
D.SO2通入酸性KMnO4溶液中:5SO2+2H2O+2MnO===5SO+4H++2Mn2+
解析 Na2O2放入水中化学方程式应该是2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,氧元素不守恒,A项错误;H2O(g)通过灼热铁粉应在高温条件下生成四氧化三铁和氢气,B项错误;铜丝插入热的浓硫酸中生成的气体不是氢气,应是二氧化硫,C项错误;SO2通入酸性KMnO4溶液中,SO2被MnO氧化为SO,MnO被SO2还原为Mn2+,再根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒可得离子方程式为5SO2+2H2O+2MnO===5SO+4H++2Mn2+,D项正确。
答案 D
3.(2021·湖南卷)KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是( )
A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时,反应中转移10 mol e-
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO的存在
解析 该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,每个碘原子升高5价,即6I2~60e-,又因方程式中6I2~3Cl2,故3Cl2~60e-,即Cl2~20e-,所以产生22.4 L(标准状况)Cl2即1 mol Cl2时,反应中应转移20 mol e-,A项错误;该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式的化学计量数可知,11KClO3~6I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6,B项正确;漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C项正确;食盐中IO可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生反应IO+5I-+6H+===3I2+3H2O生成I2,I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO的存在,D项正确。
答案 A
4.(2021·湖南卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是( )
选项
粒子组
判断和分析
A
Na+、Al3+、Cl-、NH3·H2O
不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2O===AlO+4NH+2H2O
B
H+、K+、S2O、SO
不能大量共存,因发生反应:2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O
C
Na+、Fe3+、SO、H2O2
能大量共存,粒子间不反应
D
H+、Na+、Cl-、Mn