内容正文:
限时练习:40min 完成时间: 月 日 天气:
作业04 突破氧化还原反应及陌生方程式书写综合应用
【知识梳理】
一、知识结构
二、核心知识
(一)、氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应的本质和特征
(1)本质:电子转移(得失或偏移)
(2)特征:反应过程中元素的化合价发生变化
①氧化还原反应的概念:凡是有元素化合价升降的化学反应叫做氧化还原反应
②氧化还原反应的判断方法和依据,就是元素的化合价有没有发生变化
2.相关概念及其关系
相关概念及其关系
规律
升 (化合价升高) 失 (失电子) 氧 (被氧化,发生氧化反应) 还 (作还原剂,本身具有还原性)
降 (化合价降低) 得 (得电子) 还 (被还原,发生还原反应) 氧 (作氧化剂,本身具有氧化性)
概括为:升失氧、降得还,剂性一致、其他相反
几组
概念
①氧化反应:元素化合价升高的反应 (失去电子的反应)
②还原反应:元素化合价降低的反应 (得到电子的反应)
③氧化剂:元素化合价降低的反应物 (得电子的反应物)
④还原剂:元素化合价升高的反应物 (失去电子的物质)
⑤氧化产物:还原剂失去电子被氧化所得的生成物叫氧化产物
⑥还原产物:氧化剂得到电子被还原所得的生成物叫还原产物
实例
在Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂,CO是还原剂;C元素被氧化,Fe元素被还原;Fe2O3具有氧化性,CO具有还原性;CO2是氧化产物,Fe是还原产物
3.氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化
表示方法
实例
微点拨
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同一种元素
②在“桥”上标明电子的“得”与“失”且得失电子总数相等、化合价的升降、被氧化或被还原
③得失电子数目的正确表述是a×be—,a表示得或失电子的原子的数目,b表示每个原子失去或得到的电子数(即化合价升高或降低的数目),当a或b为1时,必须省略
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得到”、“失去”字样
表示方法
实例
微点拨
①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
②箭头方向表明电子转移的方向,“桥”上只标出转移电子的总数,无需注明电子的“得”与“失”
4.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
四大基本反应与氧化还原反应的关系图
微点拨
①有单质参加或者生成的反应不一定是氧化还原反应
如:同素异形体之间的转化,3O22O3
②没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应有可能是氧化还原反应
如:Na2O2+SO2===Na2SO4 H2O2+SO2===H2SO4 NH4NO3N2O↑+2H2O
5.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂:常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:
(2)常见还原剂:常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
元素化合价处于中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO(H2SO3)
SO
S
H2O2
O2
H2O
【微点拨】Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性
【思维方法】
1.氧化还原反应规律
2. 配平方程式的方法
1).配平原则
2).化合价升降法配平步骤
3.氧化还原反应的相关计算的方法
依据电子守恒、质量守恒、电荷守恒,列出守恒关系式求解
“电子守恒法”计算的一般思维模板
4.三步突破陌生氧化还原反应方程式书写的方法
一:写:写出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物
二:配平:
三:补缺项。
【思维模型】
1.1.(2023·全国·模拟预测)化学与生活息息相关。下列过程不涉及氧化还原反应的是
A.热空气吹出法制溴 B.海带中提取碘
C.高铁酸盐处理水 D.侯氏制碱法以氨制碱
2.(2024·陕西西安·二模)七水硫酸锌在农业中可用作微量元素肥料,也被广泛用于工业领域。锌渣制备的工艺流程如下。
锌渣的主要成分为,含有少量下列说法正确的是
A.滤渣①为,滤渣③为和
B.氧化操作发生的反应为:
C.加入的主要作用是调节溶液的
D.操作X用到的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、漏斗
3.(2024·北京通州·一模)从电子废料(含Au、Ag和Cu等)中可回收金,主要流程如下:
已知:王水溶金发生反应
下列说法不正确的是
A.浓盐酸促进了Au和的反应,其原因是降低了,增强了Au的还原性
B.依据王水溶金原理,NaCN饱和溶液与也可使Au溶解
C.可实现析金发生反应:
D.以为电解质进行粗金的电解精炼,可能会有AgCl覆盖在阴极发生钝化
4.(2024·广东茂名·三模)水合肼()及其衍生物产品在许多工业中得到广泛的使用,可用作还原剂、抗氧剂、发泡剂等。一种利用NaClO溶液与氨气反应制备水合肼的装置如图所示。下列说法不正确的是
A.Ⅰ中盛放浓氨水的仪器为分液漏斗
B.试剂X可选择CaO固体
C.为防倒吸,试剂Y可选择苯
D.Ⅱ中发生反应的化学方程式为
5.(2024·江西上饶·二模)科学家使用/Cu的络合物作催化剂,用多聚物来捕获,使与在催化剂表面生成和,反应的历程机理如图所示。下列叙述错误的是
A.反应过程中存在极性键的断裂和形成
B.Step1和Step3的反应是非氧化还原反应
C.总反应方程式为
D.反应过程中多聚胺中氮元素化合价发生了变化
6.(2024·山东·模拟预测)某铜冶炼厂烟气净化工序含砷废水中主要含有和硫酸及少量等,以其为原料制备的工艺流程如图:
已知:有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围:
金属离子
开始沉淀的
1.5
4.7
沉淀完全的
3.7
6.6
下列说法错误的是
A.“沉铁”调的范围是
B.“滤渣2”成分和
C.“还原”过程中生成红盐的化学方程式:
D.“一系列操作”仅涉及物理变化
7.(2024·北京西城·一模)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液的减小的是
A.向苯酚钠溶液中通入少量气体
B.向溶液中通入少量气体
C.向水中通入少量气体
D.向饱和溶液中通入少量气体
8.(23-24高三下·江苏·阶段练习)金属可以在高温条件下还原制备熔点较高金属,金属是一种重要的航空材料,其性质稳定,常温下不与稀盐酸反应;工业用镁还原制备金属,工艺流程如图。下列说法错误的是
A.工业上可通过电解熔融制取金属
B.用金属还原过程中需要通入作保护气
C.“真空蒸馏”的目的是使、气化,实现与的分离
D.制得海绵针中含有少量金属,可以用稀盐酸浸泡除
9.(2024·浙江宁波·二模)下列化学反应与方程式相符的是
A.氢氧化钠溶液中加入过量草酸:
B.碱性条件下,氢氧化铁与次氯酸钠溶液反应制备高铁酸钠:
C.工业制取高纯硅:
D.尿素与甲醛反应生成某线型脲醛树脂:
10.(2024·湖南长沙·三模)以赤泥(含有大量等的氧化物)为原料制备钪的工艺流程如下。
下列说法正确的是
A.位于元素周期表的第四周期ⅧB族
B.操作1使用的主要玻璃仪器为漏斗、烧杯
C.灼烧时生成,消耗
D.盐酸溶解时生成难溶的的离子反应为
11.(2024·湖南·二模)实验室以溶液和碳酸氢铵溶液制备氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体,装置如图所示。已知:能被氧化。下列说法不正确的是
A.Ⅱ中的试剂为饱和溶液
B.实验开始时应先打开活塞,一段时间后,再打开活塞
C.Ⅲ中的反应为氧化还原反应
D.反应完全,小心取下分液漏斗,停止通气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于保护下的干燥器中,静置过夜,得到晶体
12. (2024·贵州·模拟预测)一种从含银废催化剂[其主要成分为银和铼(),还含有和]中回收银和铼的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.“氧化浸出”过程中铼被氧化,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
B.实验室中完成“操作”和“操作”所需要的玻璃仪器主要有烧杯和分液漏斗
C.“操作x”为结晶过程,该过程不可选用蒸发结晶,应选用降温结晶
D.“操作”过程中为加快反应速率,可在高温条件下进行
13.(2024·湖北·一模)钛合金在航空航天领域有着广泛的应用.一种利用废脱硝催化剂(含等成分)提取钛的工艺流程如图所示.下列说法错误的是
A.基态钛的价层电子排布式为
B.上述流程中共涉及到3个氧化还原反应
C.高温碱浸生成的离子方程式为:
D.铝热反应制备钒与上述反应中镁冶炼钛的原理相似
14.(2024·江苏南京·二模)碱金属和碱土金属元素分别位于元素周期表的ⅠA族和ⅡA族,它们的化合物应用广泛。历史上曾以NaCl为原料生产NaOH作为化学工业开端的标志。可由侯氏制碱法获得。是强氧化剂,熔融条件下可将氧化为。格氏试剂(如)在有机化学中有重要用途,但易与空气中的等发生反应。盐卤水中含有,常用于豆制品加工。受热分解最终生成MgO。
碱金属及碱土金属元素及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.侯氏制碱法中的物质转化:
B.由制备乙酸的物质转化:
C.电解饱和NaCl溶液的阴极反应:
D.与共熔的反应:
15.(2023高三·全国·专题练习)废旧锌锰电池通过拆分煅烧后,可得到棕色锰粉(主要成分为、、、、和),从棕色锰粉中获得和超细粉体的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“酸溶”的目的是将锌、锰元素转化为、,写出发生反应的化学方程式: 。
(2)被还原为,写出“氧化”过程中发生反应的离子方程式:
1.(2024·安徽·三模)下列解释事实的离子方程式或化学方程式书写错误的是
A.铜在存在的环境中被氧气腐蚀:
B.锌锰碱性电池放电时正极反应式:
C.向冷的石灰乳中通入制漂白粉:
D.一定条件下,由乳酸合成聚乳酸的化学方程式:
2.(2024·安徽亳州·模拟预测)亚硝酸钠是工业用盐,具有着色、增色、抑菌、防腐等作用。实验室将一定量已知的高锰酸钾标准液放入锥形瓶中再加入硫酸,用亚硝酸钠滴定高锰酸钾标准液,进行样品中亚硝酸钠的含量分析。下列有关说法错误的是
A.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡会使测得的含量偏高
B.亚硝酸根()空间结构为V形
C.酸性高锰酸钾溶液可以鉴别食盐和亚硝酸钠
D.滴定过程离子反应为:
3.(2024·北京海淀·二模)在碘水、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰乙酸烯丙酯(AAA),观察到溶液中蓝色与无色交替出现,主要转化如下:
AAA为
AAAI为
下列说法不正确的是
A.i为取代反应 B.ii的反应为
C.iii中,生成转移 D.最终溶液呈蓝色
4.(2024·河北衡水·模拟预测)硒和碲广泛用于玻璃工业、橡胶和半导体工业.实验室中以碲碱渣(主要含、,还有微量的及部分不溶性杂质)为原料分离硒回收碲的工艺流程如图所示.
已知:①硫酸“中和”时控制pH在4~5,碲和硒分别生成粗与;
②为两性氧化物;③盐酸“酸浸”后硒以形式存在.
下列说法错误的是
A.流程中涉及的六种工序中,进行物质分离时均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒
B.粉碎碲碱渣、延长水浸时间均可以提高硒和碲元素的浸出率
C.“中和”时加入过量硫酸,可以提高的转化率
D.“沉硒”时同时生成了和HCl,则其主要的化学方程式为
5.(2024·江西赣州·二模)二氧化氯(ClO2)是一种高效、安全的杀菌消毒剂。一种综合法制备ClO2的工艺流程及ClO2分子的结构(O-Cl-O的键角为117.6°)如图所示。
下列说法正确的是
A.Cl2与ClO2分子中所含化学键类型完全相同
B. ClO2分子中含有大π键(),Cl原子杂化方式为sp2杂化
C.“ClO2发生器”中,NaClO3的还原产物为Cl2
D.“电解”时,阳极与阴极产物的物质的量之比为3:1
6.(2024·江西吉安·模拟预测)铬绿(Cr2O3)常用于制造颜料。以某工业烧渣(主要成分是Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2)为原料制备铬绿的流程如下。已知:“还原”中氧化产物为附加值高的单质。
下列叙述错误的是
A.滤渣1主要成分是Fe2O3
B.气体X为CO2、NH3或HCl
C.实验室“灼烧”时需要坩埚、酒精灯等仪器
D.“还原”时(Na2CrO4)∶(Na2S)=2∶3
7.(2024·湖北·三模)是一种新型的耐热材料,和高温条件下反应可制备。某研究小组称取4g采用如下的实验装置制备并测定产率(夹持装置省略)。下列说法错误的是
A.装置C中试剂X为碱石灰
B.若反应前后装置E的质量增加1.44g,则的产率为80%
C.打开管式炉加热开关前需要先打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞一段时间
D.装置D中发生反应的化学方程式为
8.(2024·湖南衡阳·三模)[Cu(NH3)4]SO4•H2O是铜的重要配合物,其制备原料之一CuSO4可用废铜屑制备,其实验方案如下:
方案1:先灼烧废铜屑,再溶于稀硫酸,经系列操作得到CuSO4•5H2O;
方案2:加热废铜屑和98.3%硫酸的混合物;
方案3:在废铜屑和稀硫酸的混合液中滴加双氧水;
方案4:在废铜屑和稀硫酸的混合液中通入热空气。
下列叙述错误的是
A.方案1使用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗、玻璃棒和酒精灯
B.方案2中参与反应的硫酸利用率为50%,且产生大气污染物
C.方案3的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
D.方案4的化学方程式为2Cu+H2SO4+O22CuSO4+2H2O
9.(23-24高三上·福建·期末)和与水的反应分别为①、②(反应均未配平)。下列说法正确的是
A.和中均含有键
B.①②均为氧化还原反应
C.和中阴、阳离子个数比相同
D.消耗等物质的量的,①②中产生气体的物质的量相同
10.(2024·山东潍坊·二模)已知环己胺(液体)微溶于水。实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。下列说法正确的是
A.上述过程未发生氧化还原反应 B.②③均为两相混合体系
C.溴、溴苯、环己胺依次由③②①得到 D.由②③获得相应产品采取的操作方法不同
11.(2024·湖北·二模)稀有气体化合物在化学、照明、医疗等众多领域有广泛应用,含Xe化合物的种类较多,氙的氟化物与NaOH溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应方程式如下:
与水反应:ⅰ. ⅲ.
与NaOH溶液反应:ⅱ.ⅳ.
下列关说法错误的是
A.中氙的价层电子对数为6
B.的键角小于
C.较He、Ne、Ar、Kr原子,Xe原子半径大,电离能小,所以含Xe的化合物种类更多
D.反应ⅰ~ⅳ中有3个氧化还原反应
12.(2024·河北唐山·模拟预测)铱(Ir)的配合物催化氢化得到甲酸盐的反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.反应过程中Ir的成键数目发生了变化
C.转化过程总反应的化学方程式为
D.反应涉及极性键和非极性键的断裂与形成
13.(2024·山西临汾·三模)常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。下列说法正确的是
A.利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应是基元反应
B.反应①是氧化还原反应
C.为非极性分子,是极性分子
D.总反应为放热反应,故降温可加快反应速率
14.(2024·安徽·三模)稀有气体氙的氟化物与溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:
与水反应
与溶液反应
i.
ii.
iii.
Ⅳ.
下列说法正确的是
A.具有平面三角形结构 B.的还原性比强
C.反应均为氧化还原反应 D.反应iv每生成,转移电子
15.(2024·北京海淀·二模)某实验小组对溶液和溶液的反应进行探究。
资料:为白色固体,易溶于水。
【实验1】
序号
实验操作
实验现象
向溶液中加入溶液
产生黑色固体
向饱和溶液(约为,约为3)中加入饱和溶液(约为,约为13)
迅速产生大量黑色固体、少量红色固体和黄色固体,静置后红色固体减少、黑色固体增多
I.探究反应的产物
(1)经检验实验中的黑色固体均为。实验1-1反应的离子方程式为 。
【实验2】
(2)资料表明,黄色固体为S。小组同学取实验1-2所得固体,依次用盐酸、蒸馏水洗涤干净后继续进行实验2,证明了实验1-2中黄色固体为S。
①证明实验1-2所得固体洗涤干净的实验操作及现象是 。
②依据实验2,推测S与NaOH反应的离子方程式为 。
③实验2中,加入硝酸的目的是 。
(3)实验证明红色固体为Cu。补全静置后红色固体转化为黑色固体反应的离子方程式: 。
□□□___+□__□__+□
Ⅱ.探究影响反应产物的因素
【实验3】
序号
实验方案
实验现象
3-1
a:饱和溶液
b:饱和溶液
电压表指针偏转,读数为0.85V
3-2
a:溶液
b:溶液
电压表指针偏转,读数为0.46V
3-3
a:溶液(pH调至13)
b:溶液
电压表指针偏转,读数为0.68V
3-4
a:溶液(pH调至13)
b:溶液
电压表指针略偏转,读数为0.10V
说明:本实验中,电压表的读数越大,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强。
(4)资料表明,对于电极反应,对还原性没有直接影响。实验3-3的电压表读数大于3-2的可能原因是 。
(5)小组同学用实验3装置补做实验3-5,排除了的影响。他们所用试剂a为饱和溶液,b为 。
(6)综合上述实验可以得到的结论有 。
1.(2023·全国·高考真题)下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
2.(2023·湖北·高考真题)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是
A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应
D.Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
3.(2023·浙江·高考真题)关于反应,下列说法正确的是
A.生成,转移电子 B.是还原产物
C.既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,为负极产物
4.(2023·湖南·高考真题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.和的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7
5.(2023·北京·高考真题)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
6.(2024·黑龙江·三模)微生物在电子供体的作用下可将(存在形式为)还原为更易被去除的,根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除水中锑(+5)酸盐,某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器,其反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.在生物反应器中可以实现S单质的循环利用
B.自养还原过程的离子方程式为
C.歧化过程中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D.的沉淀去除过程发生了氧化还原反应
7.(2024·湖北·二模)已知:氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越低则该电对中还原型物质的还原性越强。下表为部分电极的电极电势。根据表格数据分析,下列说法中错误的是
氧化还原电对(氧化型/还原型)
电极电势(E/V)
氧化还原电对(氧化型/还原型)
电极电势(E/V)
0.77
1.36
(或)
1.69
0.151
1.51
0.54
下列说法错误的是
A.向含0.2molFeCl2的溶液中加0.1molPbO2,滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红
B.往淀粉-KI溶液中滴加SnCl4溶液,溶液不变蓝
C.还原性:
D.酸化高锰酸钾溶液时,可使用盐酸
8.(23-24高三上·福建·期末)氢氧化铬是一种两性氢氧化物,主要用于制备三价铬盐及三氧化二铬,也可用于油漆、颜料生产及羊毛处理等。利用铬渣(铬以低价态含氧酸盐的形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物)制备氢氧化铬的流程如图。已知:最高价铬酸根离子在酸性介质中以形式存在,在碱性介质中以形式存在,在pH>12时开始溶解。下列说法错误的是
A.常用作红色涂料
B.滤渣中含有
C.“煅烧”后铬被氧化为
D.“还原”工序发生的反应为
9.(2024·福建福州·三模)向敞口容器中加入一定体积pH=13的84消毒液(NaClO的浓度约为,不断搅拌,逐滴加入溶液,溶液pH变化曲线如图1所示(AB段pH快速下降的原因之一是)。图2表示NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH的关系。
关于上述滴定过程,下列说法正确的是
A.原84消毒液中,HClO的含量约为
B.AB段Fe被氧化的反应
C.CD段较BC段pH下降快的主要原因是HClO的氧化性强于ClO⁻
D.400s后反应几乎停止
10.(2024·湖北黄冈·三模)下列方程式书写错误是
A.实验室制氯气:
B.碱性锌锰电池正极反应:
C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇:
D.由1,6-己二胺和己二酸制备尼龙66:
11.(2024·安徽亳州·模拟预测)近年来科学家提出一种新型减排方式,利用光致热催化还原制备含碳化合物。催化剂吸收太阳光转化为热能,光生电子和热电子转移到催化剂表面的活性位点与反应。下图为还原为HCOOH或CO的可能反应路径。
路径①:
路径②:
下列有关说法错误的是
A.路径①中中心碳原子杂化方式由转变为
B.路径②中第一步未发生氧化还原反应
C.路径①和②可看出的吸附模式会影响和的选择性
D.路径②中每生成,反应共转移,同时产生
12.(2024·重庆荣昌·模拟预测)黄铁矿()在酸性条件下发生催化氧化的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均发生氧化还原反应
B.反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.反应Ⅱ的离子方程式为
D.该过程的总反应为
13.(2024·安徽·三模)下列实验操作及现象与相关实验目的正确的是
选项
实验操作及现象
实验目的
A
室温下,用计分别测定浓度均为的和溶液的
比较和的大小
B
将镀层破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中一段时间后,取溶液于试管中,滴加溶液,观察现象
检查已破损的镀层锌是否仍对铁有保护作用
C
已知呈红棕色,往溶液中通入,溶液先变红棕色,后逐渐变为浅绿色
比较与反应生成和两者发生氧化还原反应的速率快慢和反应程度的大小
D
用溶液滴定未知浓度盐酸,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据
测定中和反应的反应热
A.A B.B C.C D.D
14.(2024·北京海淀·二模)某小组为探究与之间的反应,进行了如下实验。
实验
现象
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色
②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色
②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液
已知:;为白色沉淀,可吸附;在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。
下列结论或推断不合理的是
A.与能发生反应:
B.与反应的速率快于与反应的速率
C.黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有、生成
D.与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度
15.(2024·黑龙江绥化·模拟预测)高铁酸盐是一种优良的净水剂。实验室合成高铁酸钾()的过程如图所示:
已知:相同温度下,KClO的溶解度小于KOH的。
回答下列问题:
(1)Fe位于元素周期表第 周期第 族,中Fe的化合价为 。
(2)“反应1”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)“洗气”操作可选用的装置为 (填字母)。
(4)沉淀b的主要成分为 (填化学式)。从饱和KOH溶液中得到白色沉淀b需要使用的玻璃仪器为 。
(5)“反应2”发生主要反应的化学方程式为 。
(6)高铁酸盐还可用电解法制备。利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得的工作原理如图所示。
①阳极生成的电极反应式为 。
②对装置进行改进,在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,能有效提高产率,离子交换膜的作用是 。
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作业04 突破氧化还原反应及陌生方程式书写综合应用
【知识梳理】
一、知识结构
二、核心知识
(一)、氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应的本质和特征
(1)本质:电子转移(得失或偏移)
(2)特征:反应过程中元素的化合价发生变化
①氧化还原反应的概念:凡是有元素化合价升降的化学反应叫做氧化还原反应
②氧化还原反应的判断方法和依据,就是元素的化合价有没有发生变化
2.相关概念及其关系
相关概念及其关系
规律
升 (化合价升高) 失 (失电子) 氧 (被氧化,发生氧化反应) 还 (作还原剂,本身具有还原性)
降 (化合价降低) 得 (得电子) 还 (被还原,发生还原反应) 氧 (作氧化剂,本身具有氧化性)
概括为:升失氧、降得还,剂性一致、其他相反
几组
概念
①氧化反应:元素化合价升高的反应 (失去电子的反应)
②还原反应:元素化合价降低的反应 (得到电子的反应)
③氧化剂:元素化合价降低的反应物 (得电子的反应物)
④还原剂:元素化合价升高的反应物 (失去电子的物质)
⑤氧化产物:还原剂失去电子被氧化所得的生成物叫氧化产物
⑥还原产物:氧化剂得到电子被还原所得的生成物叫还原产物
实例
在Fe2O3+3CO2Fe+3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂,CO是还原剂;C元素被氧化,Fe元素被还原;Fe2O3具有氧化性,CO具有还原性;CO2是氧化产物,Fe是还原产物
3.氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化
表示方法
实例
微点拨
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同一种元素
②在“桥”上标明电子的“得”与“失”且得失电子总数相等、化合价的升降、被氧化或被还原
③得失电子数目的正确表述是a×be—,a表示得或失电子的原子的数目,b表示每个原子失去或得到的电子数(即化合价升高或降低的数目),当a或b为1时,必须省略
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得到”、“失去”字样
表示方法
实例
微点拨
①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
②箭头方向表明电子转移的方向,“桥”上只标出转移电子的总数,无需注明电子的“得”与“失”
4.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
四大基本反应与氧化还原反应的关系图
微点拨
①有单质参加或者生成的反应不一定是氧化还原反应
如:同素异形体之间的转化,3O22O3
②没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应有可能是氧化还原反应
如:Na2O2+SO2===Na2SO4 H2O2+SO2===H2SO4 NH4NO3N2O↑+2H2O
5.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂:常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:
(2)常见还原剂:常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
元素化合价处于中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO(H2SO3)
SO
S
H2O2
O2
H2O
【微点拨】Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性
【思维方法】
1.氧化还原反应规律
2. 配平方程式的方法
1).配平原则
2).化合价升降法配平步骤
3.氧化还原反应的相关计算的方法
依据电子守恒、质量守恒、电荷守恒,列出守恒关系式求解
“电子守恒法”计算的一般思维模板
4.三步突破陌生氧化还原反应方程式书写的方法
一:写:写出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物
二:配平:
三:补缺项。
【思维模型】
1.1.(2023·全国·模拟预测)化学与生活息息相关。下列过程不涉及氧化还原反应的是
A.热空气吹出法制溴 B.海带中提取碘
C.高铁酸盐处理水 D.侯氏制碱法以氨制碱
【答案】D
【详解】A.海水中的溴离子转化为溴单质,溴元素化合价变化,涉及氧化还原反应,A不符合;
B. 海带中的碘由负一价转化为零价,涉及氧化还原反应,B不符合;
C. 高铁酸盐利用强氧化性消杀,涉及氧化还原反应,C不符合;
D.侯氏制碱法原理:氨气极易溶于水所得溶液呈碱性,饱和食盐水中通氨气到饱和、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根,由于碳酸氢钠溶解度小,故形成碳酸氢钠的过饱和溶液、则析出碳酸氢钠晶体,化学方程式为: ,经加热分解制得碳酸钠,元素化合价不变,不涉及氧化还原反应,D符合;故选D。
2.(2024·陕西西安·二模)七水硫酸锌在农业中可用作微量元素肥料,也被广泛用于工业领域。锌渣制备的工艺流程如下。
锌渣的主要成分为,含有少量下列说法正确的是
A.滤渣①为,滤渣③为和
B.氧化操作发生的反应为:
C.加入的主要作用是调节溶液的
D.操作X用到的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、漏斗
【答案】C
【分析】锌渣的主要成分为ZnO,含有少量CuO、FeO、PbO、SiO2,加入硫酸酸浸,二氧化硅不反应,PbO与硫酸反应生成硫酸铅沉淀,所以滤渣1中为SiO2和PbSO4,滤液①溶质主要为硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁,加入漂白粉将Fe2+氧化为Fe3+,次氯酸根离子转化为氯气,再加ZnO调节溶液pH值,使Fe3+沉淀,滤渣②为Fe(OH)3,滤液②主要溶质为硫酸锌和硫酸铜,加入Zn置换硫酸铜生成Cu,滤渣③中为Cu和过量的锌,滤液③主要为硫酸锌,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到ZnSO4⋅7H2O,据此回答。
【详解】A.根据分析可知,滤渣①中为SiO2和PbSO4,滤渣③中为Cu和过量的锌,A错误;
B.氧化操作发生的反应为:,B错误;
C.根据分析可知,ZnO调节溶液pH值,使Fe3+沉淀,C正确;
D.操作X用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯,D错误;故选C。
3.(2024·北京通州·一模)从电子废料(含Au、Ag和Cu等)中可回收金,主要流程如下:
已知:王水溶金发生反应
下列说法不正确的是
A.浓盐酸促进了Au和的反应,其原因是降低了,增强了Au的还原性
B.依据王水溶金原理,NaCN饱和溶液与也可使Au溶解
C.可实现析金发生反应:
D.以为电解质进行粗金的电解精炼,可能会有AgCl覆盖在阴极发生钝化
【答案】D
【分析】电子废料(含Au、Ag和Cu等),通过王水溶金生成HAuCl4,加入亚硫酸钠析金后得到粗金,据此回答。
【详解】A.浓盐酸与Au3+结合,降低了c(Au3+),增强了Au的还原性,因而促进了Au和HNO3的反应,A正确;
B.NaCN饱和溶液与O2也可使Au溶解,反应方程式为4Au+8NaCN+O2+2H2O =4Na[Au(CN)2]+4NaOH,B正确;
C.亚硫酸钠具有还原性,HAuCl4具有氧化性,则Na2SO3可实现析金发生反应为:,C正确;
D.溶液中含有[AuCl4]-,无氯离子,故不会生成氯化银沉淀,D错误;故选D。
4.(2024·广东茂名·三模)水合肼()及其衍生物产品在许多工业中得到广泛的使用,可用作还原剂、抗氧剂、发泡剂等。一种利用NaClO溶液与氨气反应制备水合肼的装置如图所示。下列说法不正确的是
A.Ⅰ中盛放浓氨水的仪器为分液漏斗
B.试剂X可选择CaO固体
C.为防倒吸,试剂Y可选择苯
D.Ⅱ中发生反应的化学方程式为
【答案】C
【分析】Ⅰ为氨气的发生装置,Ⅱ中NH3与NaClO反应制备水合肼,Ⅲ为NH3的尾气处理,需要防倒吸,据此回答。
【详解】A.Ⅰ中盛放浓氨水的仪器为分液漏斗,A正确;
B.可用浓氨水和CaO固体反应制备,B正确;
C.苯的密度比NaClO溶液的小,为防倒吸,试剂Y应选择密度比NaClO溶液大的液体等,C错误;
D.Ⅱ中发生反应的化学方程式为,D正确;故选C。
5.(2024·江西上饶·二模)科学家使用/Cu的络合物作催化剂,用多聚物来捕获,使与在催化剂表面生成和,反应的历程机理如图所示。下列叙述错误的是
A.反应过程中存在极性键的断裂和形成
B.Step1和Step3的反应是非氧化还原反应
C.总反应方程式为
D.反应过程中多聚胺中氮元素化合价发生了变化
【答案】D
【详解】A.由图可知,Step3反应中存在氮氢极性键断裂、碳氮极性键的生成,A正确;
B.在Step1和Step3的反应中,反应物、生成物没有化合价变化,为非氧化还原反应,B正确;
C.反应过程为使用/Cu的络合物作催化剂,用多聚物来捕获,使与在催化剂表面生成和,故总反应为,C正确;
D.由流程可知,反应过程中多聚胺中氮元素化合价没有发生变化,D错误;故选D。
6.(2024·山东·模拟预测)某铜冶炼厂烟气净化工序含砷废水中主要含有和硫酸及少量等,以其为原料制备的工艺流程如图:
已知:有关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围:
金属离子
开始沉淀的
1.5
4.7
沉淀完全的
3.7
6.6
下列说法错误的是
A.“沉铁”调的范围是
B.“滤渣2”成分和
C.“还原”过程中生成红盐的化学方程式:
D.“一系列操作”仅涉及物理变化
【答案】D
【分析】含砷废水中主要含有和硫酸及少量等,加入NaOH溶液将转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后向滤液中加入CuSO4和NaOH溶液调节pH=8沉As得到和,向滤渣中加入水调浆后通入SO2还原得到,过滤后的滤液经过一系列操作得到。
【详解】A.“沉铁”时需要使铁盐完全沉淀而铜离子不沉淀,调pH的范围是3.7~4.7,A正确;
B.由分析可知,“滤渣2”成分和,B正确;
C.“还原”过程中和SO2发生氧化还原反应生成和,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:,C正确;
D.“还原”后过滤得到的滤液中含有,转化为的过程中一定涉及化学变化,D错误;
故选D。
7.(2024·北京西城·一模)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液的减小的是
A.向苯酚钠溶液中通入少量气体
B.向溶液中通入少量气体
C.向水中通入少量气体
D.向饱和溶液中通入少量气体
【答案】C
【详解】A.苯酚钠溶液中通入少量CO2,反应生成苯酚和碳酸氢钠,没有发生氧化还原反应,A不符合;
B.向溶液中通入少量气体,生成碳酸钠、二氧化碳和水,没有发生氧化还原反应,B不符合题意;
C.向水中通入少量气体,NO2与水反应生成硝酸和NO,发生了氧化还原反应且溶液的减小,C符合题意;
D.向饱和溶液中通入少量气体,生成S单质,发生了氧化还原反应但溶液的增大,D不符合题意; 故选C。
8.(23-24高三下·江苏·阶段练习)金属可以在高温条件下还原制备熔点较高金属,金属是一种重要的航空材料,其性质稳定,常温下不与稀盐酸反应;工业用镁还原制备金属,工艺流程如图。下列说法错误的是
A.工业上可通过电解熔融制取金属
B.用金属还原过程中需要通入作保护气
C.“真空蒸馏”的目的是使、气化,实现与的分离
D.制得海绵针中含有少量金属,可以用稀盐酸浸泡除
【答案】B
【分析】工业生产一般采用电解熔融的方法制镁,所得Mg通过“高温还原” 、发生反应制取金属钛,再经过真空蒸馏提纯钛等步骤得到钛产品。
【详解】A.由于MgO的熔点高,电解MgO制备金属Mg能耗大,工业生产一般采用电解熔融的方法,A正确;
B.点燃下金属镁和能反应,则用金属镁还原过程中不能用作保护气,可通入Ar作保护气,B错误;
C.真空蒸馏时,需要将金属Mg、分离除去,由于金属钛的熔点很高,因此真空蒸馏的目的是为了降低单质Mg和的沸点,使Mg、气化,实现与Ti的分离,C正确;
D.制得海绵针中含有少量金属,Ti常温下不与稀盐酸反应,Mg反应,因此可以用稀盐酸浸泡除Mg,D正确; 故选B。
9.(2024·浙江宁波·二模)下列化学反应与方程式相符的是
A.氢氧化钠溶液中加入过量草酸:
B.碱性条件下,氢氧化铁与次氯酸钠溶液反应制备高铁酸钠:
C.工业制取高纯硅:
D.尿素与甲醛反应生成某线型脲醛树脂:
【答案】B
【详解】A.氢氧化钠溶液中加入过量草酸生成草酸氢钠,反应的离子方程式为,故A错误;
B.碱性条件下,氢氧化铁与次氯酸钠溶液反应制备高铁酸钠,铁元素化合价由+3价升高为+6、氯元素化合价由+1降低为-1,根据得失电子守恒、元素守恒,反应方程式为,故B正确;
C.工业制取粗硅的方程式为,故C错误;
D.尿素与甲醛反应缩聚反应生成某线型脲醛树脂:,故D错误;答案选B。
10.(2024·湖南长沙·三模)以赤泥(含有大量等的氧化物)为原料制备钪的工艺流程如下。
下列说法正确的是
A.位于元素周期表的第四周期ⅧB族
B.操作1使用的主要玻璃仪器为漏斗、烧杯
C.灼烧时生成,消耗
D.盐酸溶解时生成难溶的的离子反应为
【答案】C
【分析】赤泥(含有大量Na、Al、Fe、Si、Ca、Sc、Zr等的氧化物)加盐酸酸浸时Si、Ca、Sc、Zr的氧化物与盐酸不反应,过滤滤渣为ZrO2、SiO2。从水相、有机相可知操作1为萃取、分液;Sc3+在有机相中,经过发萃取分液后加草酸得到草酸钪,草酸钪在空气中灼烧生成二氧化碳和三氧化二钪,三氧化二钪被氯气氯化物氯化钪,氯化钪在钠气流中被还原为钪。
【详解】A.位于元素周期表的第四周期Ⅷ族,A错误;
B.操作1是把浸出液分成了水相和有机相,则操作1为萃取和分液,使用的主要玻璃仪器为分液漏斗、烧杯,B错误;
C.由流程图可知灼烧时与氧气反应生成和,反应的化学方程式为,生成,消耗,即,C正确;
D.酸性条件下不能生成,离子反应为S,D错误;故选C。
11.(2024·湖南·二模)实验室以溶液和碳酸氢铵溶液制备氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体,装置如图所示。已知:能被氧化。下列说法不正确的是
A.Ⅱ中的试剂为饱和溶液
B.实验开始时应先打开活塞,一段时间后,再打开活塞
C.Ⅲ中的反应为氧化还原反应
D.反应完全,小心取下分液漏斗,停止通气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于保护下的干燥器中,静置过夜,得到晶体
【答案】C
【分析】Ⅰ反应器中生成二氧化碳,经过Ⅱ中的饱和碳酸氢钠除去挥发出的盐酸,纯净的二氧化碳进入Ⅲ中作为保护气,Ⅲ中反应生成,据分析解题。
【详解】A.饱和碳酸氢钠溶液除去气体中的氯化氢气体,A正确;
B.能被氧化,必须先通入气体排除装置中的空气,B正确;
C.装置Ⅲ中发生的反应为反应生成,无元素化合价变化,C错误;
D.反应后先取分液漏斗,再停止通气,需要二氧化碳持续做保护气,立即塞上橡胶塞,将锥形瓶置于保护下的干燥器中,静置过夜,得到晶体,D正确;故选C。
12. (2024·贵州·模拟预测)一种从含银废催化剂[其主要成分为银和铼(),还含有和]中回收银和铼的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A.“氧化浸出”过程中铼被氧化,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为
B.实验室中完成“操作”和“操作”所需要的玻璃仪器主要有烧杯和分液漏斗
C.“操作x”为结晶过程,该过程不可选用蒸发结晶,应选用降温结晶
D.“操作”过程中为加快反应速率,可在高温条件下进行
【答案】D
【分析】含银废催化剂[其主要成分为银和铼(),还含有和],稀盐酸条件下,双氧水将铼氧化为高铼酸,也被溶解转化为对应价态的金属阳离子进入浸液,用树脂进行萃取分液分离金属离子和高铼酸,再用氨水反萃取获得高铼酸铵溶液,最后经降温结晶得到NH4ReO4,据此解答。
【详解】A.“氧化浸出”时,铼(Re)被双氧水氧化生成高铼酸,发生反应的离子方程式为:2Re+7H2O2=+6H2O+2H+,H2O2是氧化剂,Re为还原剂,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为,A正确;
B.“操作I”和“操作Ⅱ”是萃取分液,需用到的玻璃仪器是分液漏斗和烧杯,B正确;
C.铵盐受热容易分解,故“操作x”选用降温结晶,C正确;
D.因高温条件下氨水中氨气会逸出,且NH4ReO4受热易分解,则“操作Ⅱ”过程不可在高温条件下进行,D错误;故选D。
13.(2024·湖北·一模)钛合金在航空航天领域有着广泛的应用.一种利用废脱硝催化剂(含等成分)提取钛的工艺流程如图所示.下列说法错误的是
A.基态钛的价层电子排布式为
B.上述流程中共涉及到3个氧化还原反应
C.高温碱浸生成的离子方程式为:
D.铝热反应制备钒与上述反应中镁冶炼钛的原理相似
【答案】C
【分析】废脱硝催化剂(含等成分)和NaOH在高温下碱浸,生成Na2TiO3和钒钨液,Na2TiO3酸浸后生成H2TiO3,焙烧H2TiO3得到TiO2,与Cl2和过量的C加热生成TiCl4,TiCl4与Mg在氩气中发生置换反应,生成Ti,钒钨液用HCl调pH值,得到H3WO4和NaVO3,NaVO3加铵盐沉钒,得到NH4VO3,焙烧得到V2O5,处理后得到V。
【详解】A.钛原子序数为22,基态钛的价层电子排布式为,故A正确;
B.二氧化钛生成四氯化钛的反应,四氯化钛和镁的反应,五氧化二钒生成单质钒的反应,一共3个氧化还原反应,故B正确;
C.高温碱浸生成的离子方程式为:,故C错误;
D.铝热反应制备钒与上述反应中镁冶炼钛的原理相似,均为热还原法,故D正确;故选C。
14.(2024·江苏南京·二模)碱金属和碱土金属元素分别位于元素周期表的ⅠA族和ⅡA族,它们的化合物应用广泛。历史上曾以NaCl为原料生产NaOH作为化学工业开端的标志。可由侯氏制碱法获得。是强氧化剂,熔融条件下可将氧化为。格氏试剂(如)在有机化学中有重要用途,但易与空气中的等发生反应。盐卤水中含有,常用于豆制品加工。受热分解最终生成MgO。
碱金属及碱土金属元素及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A.侯氏制碱法中的物质转化:
B.由制备乙酸的物质转化:
C.电解饱和NaCl溶液的阴极反应:
D.与共熔的反应:
【答案】A
【详解】A.侯氏制碱法是在饱和氯化钠中通入氨气和二氧化碳先生成NaHCO3,然后NaHCO3受热分解为Na2CO3,故A由NaCl制NaHCO3缺少氨气,故A错误;
B.易与空气中的反应,所以制备乙酸的物质转化为:,故B正确;
C.电解饱和NaCl溶液的阴极反应为,故C正确;
D.是强氧化剂,熔融条件下可将氧化为,,故D正确;故选A。
15.(2023高三·全国·专题练习)废旧锌锰电池通过拆分煅烧后,可得到棕色锰粉(主要成分为、、、、和),从棕色锰粉中获得和超细粉体的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)“酸溶”的目的是将锌、锰元素转化为、,写出发生反应的化学方程式: 。
(2)被还原为,写出“氧化”过程中发生反应的离子方程式: 。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题中信息知,“酸溶”过程中发生反应的反应物是、和,产物是、、的化合价降低,则为氧化剂,为还原产物,为还原剂,其氧化产物一般为。根据得失电子守恒初步配平为,根据补项原则,右侧添加,根据原子守恒配平得。
(2)根据题给信息可知,“氧化”过程中氧化剂为,还原剂为,氧化产物是,的还原产物题中未明确给出,则为常见的。不是中学阶段常见物质,价态不明确,可设为价,则为价,根据得失电子守恒初步配平为,根据补项原则,左侧补,右侧补,结合电荷守恒、原子守恒配平得。
1.(2024·安徽·三模)下列解释事实的离子方程式或化学方程式书写错误的是
A.铜在存在的环境中被氧气腐蚀:
B.锌锰碱性电池放电时正极反应式:
C.向冷的石灰乳中通入制漂白粉:
D.一定条件下,由乳酸合成聚乳酸的化学方程式:
【答案】C
【详解】A.铜在存在的环境中被氧气腐蚀:,A正确;
B.锌锰碱性电池放电时正极反应式:,B正确;
C.石灰乳不能拆成离子形式:,C错误;
D.一定条件下,由乳酸合成聚乳酸的化学方程式:,D正确; 故选C。
2.(2024·安徽亳州·模拟预测)亚硝酸钠是工业用盐,具有着色、增色、抑菌、防腐等作用。实验室将一定量已知的高锰酸钾标准液放入锥形瓶中再加入硫酸,用亚硝酸钠滴定高锰酸钾标准液,进行样品中亚硝酸钠的含量分析。下列有关说法错误的是
A.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡会使测得的含量偏高
B.亚硝酸根()空间结构为V形
C.酸性高锰酸钾溶液可以鉴别食盐和亚硝酸钠
D.滴定过程离子反应为:
【答案】A
【详解】A.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后无气泡会使亚硝酸钠的体积偏高,测得的含量偏低,A错误;
B.价层电子对数,孤电子对数为1,亚硝酸根()空间结构为V形,B正确;
C.酸性高锰酸钾溶液可与亚硝酸钠发生氧化还原反应,酸性高锰酸钾褪色,酸性高锰酸钾与食盐不反应,C正确;
D.滴定过程发生氧化还原反应,N化合价由+3→+5价,Mn由+7→+2价,离子反应为:,D正确; 故选A。
3.(2024·北京海淀·二模)在碘水、淀粉、稀和的混合溶液中加入过量乙酰乙酸烯丙酯(AAA),观察到溶液中蓝色与无色交替出现,主要转化如下:
AAA为
AAAI为
下列说法不正确的是
A.i为取代反应 B.ii的反应为
C.iii中,生成转移 D.最终溶液呈蓝色
【答案】D
【详解】A.根据题干信息,与反应生成,该反应为取代反应,A正确;
B.根据转化示意图可知,反应ii为被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒及电荷守恒,反应方程式:,B正确;
C.反应iii中发生歧化反应生成和,生成时Cl元素化合价从+3价降低为-1价,即生成转移,C正确;
D.反应i中乙酰乙酸烯丙酯(AAA)过量,碘单质被消耗完全,溶液最终不呈蓝色,D错误;答案选D。
4.(2024·河北衡水·模拟预测)硒和碲广泛用于玻璃工业、橡胶和半导体工业.实验室中以碲碱渣(主要含、,还有微量的及部分不溶性杂质)为原料分离硒回收碲的工艺流程如图所示.
已知:①硫酸“中和”时控制pH在4~5,碲和硒分别生成粗与;
②为两性氧化物;③盐酸“酸浸”后硒以形式存在.
下列说法错误的是
A.流程中涉及的六种工序中,进行物质分离时均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒
B.粉碎碲碱渣、延长水浸时间均可以提高硒和碲元素的浸出率
C.“中和”时加入过量硫酸,可以提高的转化率
D.“沉硒”时同时生成了和HCl,则其主要的化学方程式为
【答案】C
【分析】碲碱渣加水水浸得到水浸渣和水浸液,水浸液的主要成分为Na2TeO3、Na2SeO3,及少量可溶性的铜、铅化合物等,加入NaHS除杂,得到除杂渣,除杂渣主要成分为CuS、PbS,除杂液加入硫酸中和得到中和固体物质,固体物质用盐酸酸浸得到酸浸渣和酸浸液,酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒,溶液再加入亚硫酸钠还原得到还原液和还原碲粉;
【详解】A.流程中涉及的六种工序中,都要进行固液分离,需要进行过滤操作,均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒,A正确;
B.粉碎碲碱渣可以提高浸出速率,延长水浸时间即增加反应时间,两者均可以增大浸出的比例,提高硒和碲元素的浸出率,B正确;
C.由已知②TeO2为两性氧化物,如果加入过量的硫酸,TeO2会被过量硫酸溶解,反而降低TeO2的转化率,C错误;
D.沉硒”时酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒,同时生成了N2和HCl,根据氧化还原反应得失电子守恒,其主要的化学方程式为H2SeO3+4HONH3Cl=Se↓+2N2↑+7H2O+4HCl,D正确;错误的选C。
5.(2024·江西赣州·二模)二氧化氯(ClO2)是一种高效、安全的杀菌消毒剂。一种综合法制备ClO2的工艺流程及ClO2分子的结构(O-Cl-O的键角为117.6°)如图所示。
下列说法正确的是
A.Cl2与ClO2分子中所含化学键类型完全相同
B. ClO2分子中含有大π键(),Cl原子杂化方式为sp2杂化
C.“ClO2发生器”中,NaClO3的还原产物为Cl2
D.“电解”时,阳极与阴极产物的物质的量之比为3:1
【答案】B
【详解】A.Cl2分子中含有非极性共价键,而ClO2分子中含有极性共价键且由题干信息可知含有配位键,即二者所含化学键类型不相同,A错误;
B.由题干ClO2的分子结构可知,ClO2分子中含有大π键(),Cl原子周围的价层电子对数为3,故杂化方式为sp2杂化,B正确;
C.由题干流程图可知,“ClO2发生器”中反应方程式为:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl,反应中NaClO3中Cl由+5价变为ClO2中的+4价,HCl中的部分Cl由-1价升高到Cl2中的0价,即NaClO3的还原产物为ClO2,C错误;
D.由题干流程图可知,“电解”时,阳极发生氧化反应,即Cl--6e-+3H2O=+6H+,阴极发生还原反应,即2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根据电子守恒可知,阳极与阴极产物的物质的量之比为1:3,D错误。答案为B。
6.(2024·江西吉安·模拟预测)铬绿(Cr2O3)常用于制造颜料。以某工业烧渣(主要成分是Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2)为原料制备铬绿的流程如下。已知:“还原”中氧化产物为附加值高的单质。
下列叙述错误的是
A.滤渣1主要成分是Fe2O3
B.气体X为CO2、NH3或HCl
C.实验室“灼烧”时需要坩埚、酒精灯等仪器
D.“还原”时(Na2CrO4)∶(Na2S)=2∶3
【答案】B
【详解】A.根据烧渣成分可知,氧化铁不溶于水,滤渣1主要成分是Fe2O3,A项正确;
B.通入气体X目的是沉铝,气体X宜选择CO2,滤渣2为Al(OH)3,B项错误;
C.灼烧固体,选择坩埚、酒精灯等仪器,C项正确;
D.根据已知信息和电子守恒,铬由+6价降至+3价,硫由-2价升至0价,即(Na2CrO4)=(Na2S),D项正确;故选B。
7.(2024·湖北·三模)是一种新型的耐热材料,和高温条件下反应可制备。某研究小组称取4g采用如下的实验装置制备并测定产率(夹持装置省略)。下列说法错误的是
A.装置C中试剂X为碱石灰
B.若反应前后装置E的质量增加1.44g,则的产率为80%
C.打开管式炉加热开关前需要先打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞一段时间
D.装置D中发生反应的化学方程式为
【答案】B
【分析】装置B中利用浓氨水和生石灰反应制备NH3,利用装置C除去NH3中的水蒸气,则试剂X可以是碱石灰,装置D中,NH3和TiO2在800℃下反应生成TiN、N2和H2O,化学方程式为,装置E中装有CaCl2,可以吸收生成的水蒸气及过量的NH3,据此分析解题。
【详解】A.利用装置C除去NH3中的水蒸气,则试剂X可以是碱石灰,A正确;
B.装置E中装有CaCl2,吸收生成的水蒸气及过量的NH3,因此无法计算生成水的质量,无法计算产率,B错误;
C.打开管式炉加热开关前需要先打开装置B中恒压滴液漏斗旋塞一段时间,即先通入NH3排出管式炉中空气后再进行加热,防止干扰实验,C正确;
D.根据得失电子守恒以及原子守恒得:,D正确; 故选B。
8.(2024·湖南衡阳·三模)[Cu(NH3)4]SO4•H2O是铜的重要配合物,其制备原料之一CuSO4可用废铜屑制备,其实验方案如下:
方案1:先灼烧废铜屑,再溶于稀硫酸,经系列操作得到CuSO4•5H2O;
方案2:加热废铜屑和98.3%硫酸的混合物;
方案3:在废铜屑和稀硫酸的混合液中滴加双氧水;
方案4:在废铜屑和稀硫酸的混合液中通入热空气。
下列叙述错误的是
A.方案1使用的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗、玻璃棒和酒精灯
B.方案2中参与反应的硫酸利用率为50%,且产生大气污染物
C.方案3的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
D.方案4的化学方程式为2Cu+H2SO4+O22CuSO4+2H2O
【答案】A
【详解】A.方案1铜转变为氧化铜与硫酸作用生成CuSO4•5H2O晶体,用到“过滤”操作,需要使用漏斗,不需要分液漏斗,,A错误;
B.(浓),参与反应的硫酸只有一半进入产品,且产生大气污染物,B正确;
C.Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,双氧水作氧化剂,C正确;
D.空气中氧气作氧化剂,热空气同时提供热量,D正确; 故选A。
9.(23-24高三上·福建·期末)和与水的反应分别为①、②(反应均未配平)。下列说法正确的是
A.和中均含有键
B.①②均为氧化还原反应
C.和中阴、阳离子个数比相同
D.消耗等物质的量的,①②中产生气体的物质的量相同
【答案】D
【详解】A.中过氧根之间只含一个键,无键,A错误;
B.①中氧元素得化合价发生了变化,为氧化还原反应,②中无元素化合价变化,为非氧化还原反应,B错误;
C.阴、阳离子个数比为2:1,中阴、阳离子个数比为1:1,C错误;
D.配平方程①、②可得消耗等物质的量的,①②中产生气体的物质的量相同,D正确; 故选D。
10.(2024·山东潍坊·二模)已知环己胺(液体)微溶于水。实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。下列说法正确的是
A.上述过程未发生氧化还原反应 B.②③均为两相混合体系
C.溴、溴苯、环己胺依次由③②①得到 D.由②③获得相应产品采取的操作方法不同
【答案】D
【分析】由题给流程可知,溴、溴苯、环己胺的混合溶液中加入氢氧化钠溶液.Br2与氢氧化钠溶液反应3Br2 + 6NaOH =5NaBr + NaBrO3 + 3H2O,5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Na2SO4+3H2O+3Br2,故用CCl4萃取水相中2得到③(溴的四氯化碳溶液);有机相1中含有溴苯与环己胺,加入盐酸环己胺与盐酸生成盐类溶于水中,通过分液得到①(溴苯),成盐后的环己胺与氢氧化钠反应再生成环己胺,通过分液得到②(环己胺),据此分析解题。
【详解】A.Br2与氢氧化钠溶液反应3Br2 + 6NaOH =5NaBr + NaBrO3 + 3H2O,为氧化还原反应,故A错误;
B.②是水和环己胺基本不相溶,采用分液得到环己胺的纯净物;③是CCl4从溴水中萃取得到的溴的四氯化碳溶液,只有③是两相混合体系,故B错误;
C.由分析可知,溴、溴苯、环己胺品依次由③、①、②获得,故C错误;
D.由分析可知,②获得的方式为分液,③获得的方式为萃取,故D正确;故选D。
11.(2024·湖北·二模)稀有气体化合物在化学、照明、医疗等众多领域有广泛应用,含Xe化合物的种类较多,氙的氟化物与NaOH溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应方程式如下:
与水反应:ⅰ. ⅲ.
与NaOH溶液反应:ⅱ.ⅳ.
下列关说法错误的是
A.中氙的价层电子对数为6
B.的键角小于
C.较He、Ne、Ar、Kr原子,Xe原子半径大,电离能小,所以含Xe的化合物种类更多
D.反应ⅰ~ⅳ中有3个氧化还原反应
【答案】B
【详解】A.四氟化氙分子中氙原子的价层电子对数为6,故A正确;
B.三氧化氙分子中氙原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的空间构型为三角锥形,二氧化氙分子中氙原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2,分子的空间构型为V形,所以三氧化氙分子的键角大于二氧化氙分子,故B错误;
C.与同族的0族元素相比,氙原子的最外层虽然为8e—稳定结构,但原子半径大,电离能小,所以氙原子的性质相对活泼,形成的化合物种类更多,故C正确;
D.由方程式可知,反应ⅰ、ⅲ、ⅳ中有元素发生化合价变化,属于氧化还原反应,反应ⅱ没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故D正确;故选B。
12.(2024·河北唐山·模拟预测)铱(Ir)的配合物催化氢化得到甲酸盐的反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.反应过程中Ir的成键数目发生了变化
C.转化过程总反应的化学方程式为
D.反应涉及极性键和非极性键的断裂与形成
【答案】D
【分析】由图可知,3与H2反应得到1,1与CO2反应得到2,2与OH-反应得到3、HCOO-和H2O,故3为催化剂,1和2为中间产物,反应物为H2、CO2、OH-,产物为HCOO-和H2O,总反应方程式为:。
【详解】A.反应Ⅲ发生还原反应生成HCOO-,反应Ⅱ氢气被氧化,反应Ⅰ二氧化碳被还原,反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应,A正确;
B.由图可知,1和2中Ir形成6根键,3中Ir形成5根键,故反应过程中Ir的成键数目发生了变化,B正确;
C.由分析可知,转化过程总反应的化学方程式为,C正确;
D.反应涉及Ir-H、Ir-O等极性键断裂、碳氢、氢氧极性等极性键生成;涉及氢氢非极性键的断裂,不涉及非极性键的生成,D错误;故选D。
13.(2024·山西临汾·三模)常温常压下利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应机理和能量变化图如下(其中吸附在催化剂表面上的粒子用*标注)。下列说法正确的是
A.利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的反应是基元反应
B.反应①是氧化还原反应
C.为非极性分子,是极性分子
D.总反应为放热反应,故降温可加快反应速率
【答案】B
【详解】A.利用铜基催化剂实现二氧化碳选择性加氢制甲醇的总反应由①、②、③、④四步历程组成,不是基元反应,错误;
B.反应①元素化合价发生了变化,是氧化还原反应,B正确;
C.反应历程中正电中心和负电中心重合,为非极性分子,正电中心和负电中心不重合,是极性分子,错误;
D.总反应为放热反应,但降温减慢了反应速率,D错误;本题选B。
14.(2024·安徽·三模)稀有气体氙的氟化物与溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:
与水反应
与溶液反应
i.
ii.
iii.
Ⅳ.
下列说法正确的是
A.具有平面三角形结构 B.的还原性比强
C.反应均为氧化还原反应 D.反应iv每生成,转移电子
【答案】B
【详解】A.XeO3中中心Xe的价层电子对数=3+1=4,分子为三角锥形分子,A错误;
B.由iii、iv两组实验对比可知,在氢氧化钠溶液中,可以发生还原反应,而在水中则发生非氧化还原反应,故可知:的还原性比强,B正确;
C.i、ii、iv三组化学反应为氧化还原反应,iii 中各元素化合价不变,不是氧化还原反应,C错误;
D.分析iv可知,每生成一个O2,整个反应转移6个电子,故每生成,转移电子,D错误;
答案选B。
15.(2024·北京海淀·二模)某实验小组对溶液和溶液的反应进行探究。
资料:为白色固体,易溶于水。
【实验1】
序号
实验操作
实验现象
向溶液中加入溶液
产生黑色固体
向饱和溶液(约为,约为3)中加入饱和溶液(约为,约为13)
迅速产生大量黑色固体、少量红色固体和黄色固体,静置后红色固体减少、黑色固体增多
I.探究反应的产物
(1)经检验实验中的黑色固体均为。实验1-1反应的离子方程式为 。
【实验2】
(2)资料表明,黄色固体为S。小组同学取实验1-2所得固体,依次用盐酸、蒸馏水洗涤干净后继续进行实验2,证明了实验1-2中黄色固体为S。
①证明实验1-2所得固体洗涤干净的实验操作及现象是 。
②依据实验2,推测S与NaOH反应的离子方程式为 。
③实验2中,加入硝酸的目的是 。
(3)实验证明红色固体为Cu。补全静置后红色固体转化为黑色固体反应的离子方程式: 。
□□□___+□__□__+□
Ⅱ.探究影响反应产物的因素
【实验3】
序号
实验方案
实验现象
3-1
a:饱和溶液
b:饱和溶液
电压表指针偏转,读数为0.85V
3-2
a:溶液
b:溶液
电压表指针偏转,读数为0.46V
3-3
a:溶液(pH调至13)
b:溶液
电压表指针偏转,读数为0.68V
3-4
a:溶液(pH调至13)
b:溶液
电压表指针略偏转,读数为0.10V
说明:本实验中,电压表的读数越大,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强。
(4)资料表明,对于电极反应,对还原性没有直接影响。实验3-3的电压表读数大于3-2的可能原因是 。
(5)小组同学用实验3装置补做实验3-5,排除了的影响。他们所用试剂a为饱和溶液,b为 。
(6)综合上述实验可以得到的结论有 。
【答案】(1)
(2) 取最后一次洗涤液,加入溶液,无白色沉淀生成 确认白色沉淀中有,排除浓溶液吸收空气中的生成进而生成产生的干扰
(3)
(4)增大,逆向移动,增大,还原性增强
(5)溶液,调至3
(6)溶液与溶液混合,二者既能发生氧化还原反应,也能发生沉淀反应;沉淀反应的速率比氧化还原反应的快(或低浓度时,以沉淀反应为主;高浓度时,能同时发生氧化还原反应和沉淀反应);增大有利于发生氧化反应
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【详解】(1)实验中的黑色固体均为,则实验1-1反应为铜离子和硫离子发生反应生成硫化铜沉淀,离子方程式为;
(2)①硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,证明实验1-2所得固体洗涤干净就是证明洗涤液中有无硫酸根离子,故实验操作及现象是:取最后一次洗涤液,加入溶液,无白色沉淀生成。
②实验2中S与NaOH反应后溶液和氯化钡生成溶于酸的沉淀,则为硫元素转化生成的亚硫酸钡沉淀,则硫单质和氢氧化钠发生歧化反应生成硫化钠和亚硫酸钠,离子方程式为。
③亚硫酸根离子能被硝酸氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故实验2中,加入硝酸的目的是确认白色沉淀中有,排除浓溶液吸收空气中的生成进而生成产生的干扰;
(3)黑色固体均为,红色固体为Cu,则静置后红色固体转化为黑色固体反应为铜被空气中氧气氧化为铜离子,铜离子和硫离子转化为硫化铜黑色沉淀,反应为:;
(4)对还原性没有直接影响,但是碱性增强,氢氧根离子浓度增大,促使平衡逆向移动,硫离子浓度增大,导致硫离子还原性增强,故实验3-3的电压表读数大于3-2的可能原因是:增大,逆向移动,增大,还原性增强;
(5)已知,饱和溶液约为3,实验3装置补做实验3-5,排除了的影响,则所用试剂a为饱和溶液,b为溶液,调至3,保证溶液的酸碱性相同;
(6)实验中,电压表的读数越大,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强。综合对比实验可知:溶液与溶液混合,二者既能发生氧化还原反应生成铜、硫,也能发生沉淀反应生成硫化铜沉淀;沉淀反应的速率比氧化还原反应的快(或低浓度时,以沉淀反应为主;高浓度时,能同时发生氧化还原反应和沉淀反应);增大有利于发生氧化反应(合理即可)。
1.(2023·全国·高考真题)下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
【答案】C
【详解】A.使用明矾对水进行净化过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A不符合题意;
B.雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;
C.暖贴中的铁粉遇空气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作,化学能转化为电能,无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能,该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;
D.荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意;综上所述,本题选C。
2.(2023·湖北·高考真题)下列化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点的是
A.石灰乳中存在沉淀溶解平衡
B.氯气与强碱反应时既是氧化剂又是还原剂
C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应
D.Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
【答案】D
【详解】A.电解质的沉淀和溶解是对立的,当电解质的沉淀速率和溶解速率相等时,电解质建立了沉淀溶解平衡,因此,沉淀和溶解又互相统一在这个平衡体系中;石灰乳中存在着未溶解的氢氧化钙和溶解的氢氧化钙,因此,石灰乳中存在沉淀溶解平衡,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,A不符合题意;
B.氧化剂和还原剂是对立的,但是,氯气与强碱反应时,有部分氯气发生氧化反应,同时也有部分氯气发生还原反应,因此,氯气既是氧化剂又是还原剂,氯气的这两种作用统一在同一反应中,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,B不符合题意;
C.铜锌原电池工作时,正极和负极同时发生反应,正极上发生还原反应,负极上发生氧化反应,氧化反应和还原反应是对立的,但是这两个反应又同时发生,统一在原电池反应中,因此,这个化学事实符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,C不符合题意;
D.Li、Na、K均为第ⅠA的金属元素,其核外电子层数依次增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减小,其失电子能力依次增强,因此,其金属性随其核外电子层数增多而增强,这个化学事实不符合“事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点,D符合题意;综上所述,本题选D。
3.(2023·浙江·高考真题)关于反应,下列说法正确的是
A.生成,转移电子 B.是还原产物
C.既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,为负极产物
【答案】A
【详解】A.由方程式可知,反应生成1mol一氧化二氮,转移4mol电子,故A正确;
B.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,故B错误;
C.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;
D.由方程式可知,反应中铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误;故选A。
4.(2023·湖南·高考真题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.和的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7
【答案】D
【详解】A.的中心原子S形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;
B.中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;
C.根据题给信息可知,反应I的方程式为:,反应Ⅱ的方程式为:,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;
D.中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1mol失电子3×4mol=12mol;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1mol失电子2×2mol+3×8mol=28mol,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7,D正确;故选D。
5.(2023·北京·高考真题)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
【答案】C
【详解】A.Na2O2中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键而不含非极性键,A错误;
B.①中水的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;
C.Na2O2由Na+和组成.阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为2∶1,C正确;
D.①中每生成1个氧气分子转移2个电子,②中每生成1个氢气分子转移1个电子,转移电子数相同时,生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2,D错误; 故选C。
6.(2024·黑龙江·三模)微生物在电子供体的作用下可将(存在形式为)还原为更易被去除的,根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除水中锑(+5)酸盐,某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器,其反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.在生物反应器中可以实现S单质的循环利用
B.自养还原过程的离子方程式为
C.歧化过程中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D.的沉淀去除过程发生了氧化还原反应
【答案】B
【详解】A.在生物反应器中并没有再重新生成S单质,没有实现S单质的循环利用,故A错误;
B.根据反应机理图可知,自养还原过程的离子方程式为,故B正确;
C.根据反应机理图可知,S单质歧化生成硫酸根和硫化氢,正确的离子方程式为,氧化产物()与还原产物(H2S)的物质的量之比为1∶3,故C错误;
D.Sb(+3)的沉淀去除过程发生了非氧化还原反应,Sb元素和S元素的化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应,故D说法错误;答案为B。
7.(2024·湖北·二模)已知:氧化还原反应可看成由两个半反应组成,每个半反应具有一定的电极电势(用“E”表示),E越大则该电对中氧化型物质的氧化性越强,E越低则该电对中还原型物质的还原性越强。下表为部分电极的电极电势。根据表格数据分析,下列说法中错误的是
氧化还原电对(氧化型/还原型)
电极电势(E/V)
氧化还原电对(氧化型/还原型)
电极电势(E/V)
0.77
1.36
(或)
1.69
0.151
1.51
0.54
下列说法错误的是
A.向含0.2molFeCl2的溶液中加0.1molPbO2,滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红
B.往淀粉-KI溶液中滴加SnCl4溶液,溶液不变蓝
C.还原性:
D.酸化高锰酸钾溶液时,可使用盐酸
【答案】D
【详解】A.由题干标准数据可知,(或)的电极电势大于的,说明PbO2的氧化性强于Fe3+,则向含0.2molFeCl2的溶液中加0.1molPbO2,Fe2+被氧化,故滴加KSCN溶液,可观察到溶液变红,A正确;
B.由题干标准数据可知,的电极电势大于的,则往淀粉-KI溶液中滴加SnCl4溶液,I-不能被Sn4+氧化,故溶液不变蓝,B正确;
C.由题干标准数据可知,电极电势:>>,故可得出还原性:,C正确;
D.由题干标准数据可知,电极电势: >,即高锰酸根离子能够将Cl-氧化为Cl2,故酸化高锰酸钾溶液时,不可使用盐酸,应该使用硫酸,D错误;故答案为:D。
8.(23-24高三上·福建·期末)氢氧化铬是一种两性氢氧化物,主要用于制备三价铬盐及三氧化二铬,也可用于油漆、颜料生产及羊毛处理等。利用铬渣(铬以低价态含氧酸盐的形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物)制备氢氧化铬的流程如图。已知:最高价铬酸根离子在酸性介质中以形式存在,在碱性介质中以形式存在,在pH>12时开始溶解。下列说法错误的是
A.常用作红色涂料
B.滤渣中含有
C.“煅烧”后铬被氧化为
D.“还原”工序发生的反应为
【答案】D
【分析】铬钒渣与Na2CO3和NaOH在空气中煅烧,铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,向煅烧渣中加水浸取、过滤,得到含有氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH=8,可将铝元素转化为沉淀除去,过滤后向滤液中加入MgSO4溶液、(NH4 )2SO4溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和 MgNH4PO4 沉淀,过滤后向滤液中加入稀H2SO4调节溶液pH=2,后向溶液中加入Na2SO3溶液,发生,铬元素被还原为Cr3+,调节溶液pH,得到Cr(OH)3沉淀。
【详解】A.为红色,常用作红色涂料,A正确;
B.由分析知,滤渣中含有,B正确;
C.由分析知,“煅烧”后铬被氧化为,C正确;
D.“还原”工序发生的反应为,D错误; 故选D。
9.(2024·福建福州·三模)向敞口容器中加入一定体积pH=13的84消毒液(NaClO的浓度约为,不断搅拌,逐滴加入溶液,溶液pH变化曲线如图1所示(AB段pH快速下降的原因之一是)。图2表示NaClO溶液中含氯微粒的物质的量分数与pH的关系。
关于上述滴定过程,下列说法正确的是
A.原84消毒液中,HClO的含量约为
B.AB段Fe被氧化的反应
C.CD段较BC段pH下降快的主要原因是HClO的氧化性强于ClO⁻
D.400s后反应几乎停止
【答案】C
【详解】A.由图2可知,HClO的电离常数为Ka=10-7.5,原84消毒液中,NaClO的浓度约为,pH=13,则,,故A错误;
B.根据分析可知,AB段溶液为碱性环境,存在大量OH-,Fe被氧化的反应为,故B错误;
C.当溶液中原本存在的OH-反应完全后,BC段发生反应,生成弱酸HClO,BC段pH缓慢下降,再滴入FeCl2溶液,由于HClO的氧化性强于ClO⁻,CD段HClO氧化Fe2+,发生反应HClO+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+5H+,生成强酸HCl,所以CD段pH迅速下降,故C正确;
D.反应进行至400s时,此时仍反应进行,生成的HClO氧化Cl-产生Cl2,离子方程式为HClO+Cl-+H+=Cl2↑+H2O,故D错误;故选C。
10.(2024·湖北黄冈·三模)下列方程式书写错误是
A.实验室制氯气:
B.碱性锌锰电池正极反应:
C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇:
D.由1,6-己二胺和己二酸制备尼龙66:
【答案】A
【详解】A.氯酸钾与浓盐酸发生归中反应生成氯气,因此氯气中既含有35Cl,又含有37Cl,同时有1份盐酸中氯元素未变价生成氯化钾即,故A错误;
B.碱性锌锰电池中二氧化锰作正极,正极上得电子发生还原反应,正极反应式为,故B正确;
C.硫酸四氨合铜溶液加入乙醇后析出,反应为:,故C正确;
D.反应为:,生成1mol尼龙-66,同时生成(2n-1)mol水,故D正确;故答案选A。
11.(2024·安徽亳州·模拟预测)近年来科学家提出一种新型减排方式,利用光致热催化还原制备含碳化合物。催化剂吸收太阳光转化为热能,光生电子和热电子转移到催化剂表面的活性位点与反应。下图为还原为HCOOH或CO的可能反应路径。
路径①:
路径②:
下列有关说法错误的是
A.路径①中中心碳原子杂化方式由转变为
B.路径②中第一步未发生氧化还原反应
C.路径①和②可看出的吸附模式会影响和的选择性
D.路径②中每生成,反应共转移,同时产生
【答案】B
【详解】A.原子杂化方式和中心原子的电子对数有关,单独存在有2个键,sp杂化,当转移到催化剂表面时,有3个键,sp2杂化,故A正确;
B.路径②中变成吸附方式,化学键发生改变,导致化合价变化,发生氧化还原反应,故B错误;
C.一样,吸附模式不同,产生不同的产物,可看出的吸附模式会影响和的选择性,故C正确;
D.由路径②可知,生成1个转移2个电子,同时生成1个水,如果生成,反应转移,生成的同时产生,故D正确;答案选B。
12.(2024·重庆荣昌·模拟预测)黄铁矿()在酸性条件下发生催化氧化的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均发生氧化还原反应
B.反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.反应Ⅱ的离子方程式为
D.该过程的总反应为
【答案】A
【分析】反应I的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,反应Ⅲ的离子方程式为Fe2++NO=Fe(NO)2+,反应Ⅱ的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2+16H+;
【详解】A.反应I、Ⅱ是氧化还原反应;反应Ⅲ,无元素化合价变化,为非氧化还原反应,A错误;
B.反应I的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B正确;
C.反应Ⅱ的离子方程式为,C正确;
D.该过程的总反应为,D正确; 故选A。
13.(2024·安徽·三模)下列实验操作及现象与相关实验目的正确的是
选项
实验操作及现象
实验目的
A
室温下,用计分别测定浓度均为的和溶液的
比较和的大小
B
将镀层破损的镀锌铁片放入酸化的溶液中一段时间后,取溶液于试管中,滴加溶液,观察现象
检查已破损的镀层锌是否仍对铁有保护作用
C
已知呈红棕色,往溶液中通入,溶液先变红棕色,后逐渐变为浅绿色
比较与反应生成和两者发生氧化还原反应的速率快慢和反应程度的大小
D
用溶液滴定未知浓度盐酸,用温度传感器采集锥形瓶内溶液的温度数据
测定中和反应的反应热
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.和溶液均会水解,以第一步水解为主,,则对应的是,中水解为:,则对应的是,并非是比较和的大小,A错误;
B.若无保护作用,则Fe会被腐蚀为二价铁离子,而KSCN溶液检验的是三价铁,B错误;
C.由现象可知,先生成,后发生氧化还原反应,逐渐变为浅绿色,可知生成的速率比氧化还原反应的速率快,但是发生氧化还原反应的反应程度更大,C正确;
D.测定中和反应的反应热应防止热量散失、应在量热计内进行,和迅速混合,盖上杯盖,玻璃搅拌器搅拌,采集温度数据,D错误; 故选C。
14.(2024·北京海淀·二模)某小组为探究与之间的反应,进行了如下实验。
实验
现象
①产生土黄色沉淀,溶液为棕黄色
②变为白色悬浊液,最后得到无色澄清溶液
①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色
②开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,然后变为黄色溶液,最后得到无色溶液
已知:;为白色沉淀,可吸附;在溶液中不存在;呈无色,呈黄色。
下列结论或推断不合理的是
A.与能发生反应:
B.与反应的速率快于与反应的速率
C.黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,有、生成
D.与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度
【答案】B
【详解】A.为白色沉淀,可吸附而显土黄色,在溶液中不存在,故与能发生反应:,故A正确;
B.已知,结合第一实验,逐滴加入Na2S2O3溶液的实验现象,应该是附着在CuI表面的I2先反应,故与反应的速率慢于与反应的速率,故B错误;
C.第二个实验,①产生土黄色沉淀,溶液为蓝绿色,发生反应,Cu2+剩余,②逐滴加入Na2S2O3溶液时,开始变为浅蓝色悬浊液,逐渐变为黄绿色悬浊液,此时生成了和;黄绿色悬浊液变为黄色溶液时,说明溶液中的几乎全部转化为;最后黄色溶液变为无色溶液时,说明全部被还原为,故C正确;
D.第二个实验中,溶液最后变为无色溶液,故最后溶液中主要为,故与生成配合物反应的限度小于二者发生氧化还原反应的限度,故D正确;故选B。
15.(2024·黑龙江绥化·模拟预测)高铁酸盐是一种优良的净水剂。实验室合成高铁酸钾()的过程如图所示:
已知:相同温度下,KClO的溶解度小于KOH的。
回答下列问题:
(1)Fe位于元素周期表第 周期第 族,中Fe的化合价为 。
(2)“反应1”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)“洗气”操作可选用的装置为 (填字母)。
(4)沉淀b的主要成分为 (填化学式)。从饱和KOH溶液中得到白色沉淀b需要使用的玻璃仪器为 。
(5)“反应2”发生主要反应的化学方程式为 。
(6)高铁酸盐还可用电解法制备。利用纯铁作电极插入浓的NaOH溶液电解制得的工作原理如图所示。
①阳极生成的电极反应式为 。
②对装置进行改进,在阴、阳电极间设置阳离子交换膜,能有效提高产率,离子交换膜的作用是 。
【答案】(1) 四 Ⅷ +6
(2)1∶5
(3)AD
(4) KClO 烧杯、玻璃棒、漏斗
(5)
(6) 避免在阴极上被还原
【分析】反应1中高锰酸钾溶液与浓盐酸制取氯气,浓盐酸易挥发,氯气中含有HCl,HCl会消耗KOH,故洗气的目的是除去氯气中的HCl,应用饱和食盐水除去HCl,氯气与KOH溶液在冷水中反应生成KCl和KClO,因为相同温度下,KClO的溶解度小于KOH的,故沉淀b的主要成分为KClO。“反应2”发生主要反应为KClO氧化Fe(NO3)3制备K2FeO4,据此分析解答。
【详解】(1)Fe为26号元素,位于元素周期表第四周期第Ⅷ族,K2FeO4中K为+1价,O为-2价,则Fe为0-(-2)×4 - (+1)×2=+6。
(2)“反应1”中发生反应,氧化剂为KMnO4,还原剂为HCl,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:10=1:5。
(3)高锰酸钾溶液与浓盐酸制取氯气,浓盐酸易挥发,氯气中含有HCl,HCl会消耗KOH,故洗气的目的是除去氯气中的HCl,应用饱和食盐水除去HCl,导气管应长进短出,可选用的装置为AD,且D中长颈漏斗可平衡压强。
(4)氯气与KOH溶液在冷水中反应生成KCl和KClO,因为相同温度下,KClO的溶解度小于KOH的,故沉淀b的主要成分为KClO。从饱和KOH溶液中得到白色沉淀b需要过滤操作,需要使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗。
(5)“反应2”发生主要反应为KClO氧化Fe(NO3)3制备K2FeO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为。
(6)①阳极铁失去电子发生氧化反应生成,反应为;②中铁处于高价态,具有氧化性,阳离子交换膜的作用是避免在阴极上被还原。
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