2025届高考化学一轮复习:《第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律》巩固训练
2024-09-09
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内容正文:
高考化学一轮复习: 第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律
【真题再现·辨明考向】
1. (2024年山东卷)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是
A. 竹管、动物尾毫→湖笔 B. 松木→油烟→徽墨
C. 楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D. 端石→端砚
答案:B
解析:A.湖笔,以竹管为笔杆,以动物尾毫为笔头制成,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.松木中的C元素主要以有机物的形式存在,徽墨主要为C单质,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B符合题意;
C.宣纸,以楮树皮为原料,得到纸浆纤维,从而制作宣纸,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.端砚以端石为原料经过采石、维料、制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成,不涉及氧化还原反应,D不符合题意;
2. (2024年湖南卷)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A
《天工开物》记载用炉甘石(ZnCO3)火法炼锌
2ZnCO3+C2Zn+3CO↑
B
CaH2用作野外生氢剂
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
C
饱和Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢
CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)
D
绿矾(FeSO4∙7H2O)处理酸性工业废水中的Cr2O
6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
答案:A
答案:A.火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3在高温条件下分解为ZnO、CO2,CO2与C在高温条件下生成还原性气体CO,CO还原ZnO生成Zn,因此总反应为ZnCO3+2CZn+3CO↑,故A项错误;
B.CaH2为活泼金属氢化物,因此能与H2O发生归中反应生成碱和氢气,反应方程式为CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,故B项正确;
C.锅炉水垢中主要成分为CaSO4、MgCO3等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向锅炉水垢中加入饱和Na2CO3溶液,根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3,反应方程式为CaSO4(s)+CO(aq)
CaCO3(s)+SO(aq),故C项正确;
D.Cr2O具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,故D项正确;
3. (2024年湖北卷)劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。下列化学原理描述错误的是
发明
关键操作
化学原理
A
制墨
松木在窑内焖烧
发生不完全燃烧
B
陶瓷
黏土高温烧结
形成新的化学键
C
造纸
草木灰水浸泡树皮
促进纤维素溶解
D
火药
硫黄、硝石和木炭混合,点燃
发生氧化还原反应
答案:C
解析:A.松木在窑中不完全燃烧会生成碳单质,可以用来制造墨块,A正确;
B.黏土在高温中烧结,会发生一系列的化学反应,此过程有新化学键的形成,B正确
C.草木灰主要成分为碳酸钾,浸泡的水成碱性,用于分离树皮等原料中的胶质,纤维素不能在碱性条件下水解,此过程并没有使纤维素发生水解,C错误;
D.中国古代黑火药是有硫磺、硝石、木炭混合而成的,在点燃时发生剧烈的氧化还原反应,反应方程式为S+2KNO3+3C=K2S+3CO2↑+N2↑,D正确;
4. (2024年贵州卷)根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池,连通后铜片上有固体沉积
原电池中Zn作正极,Cu作负极
B
向洁净试管中加入新制银氨溶液,滴入几滴乙醛,振荡,水浴加热,试管壁上出现银镜
乙醛有氧化性
C
向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清
苯酚的酸性比H2CO3强
D
向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀HNO3,有白色沉淀生成
稀HNO3有氧化性
答案:D
解析:A.将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池,Zn活泼做负极,电极反应为: Zn-2e-=Zn2+,Cu做正极,电极反应为:Cu2++2e-=Cu,连通后铜片上有固体沉积,A错误;
B.新制银氨溶液与乙醛反应,乙醛具有还原性被新制银氨溶液氧化,CH3CHO+2Ag(NH3)2OH2Ag↓+CH3COONH4+3NH3+H2O,试管壁上出现银镜,B错误;
C.向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清,说明苯酚与Na2CO3反应生成苯酚钠与NaHCO3,酸性:H2CO3>苯酚>HCO,C错误;
D.向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,不能用弱酸制强酸,加入稀HNO3可以氧化SO2,3SO2+2H2O +2NO=3SO+2NO↑+4H+,则SO可以和Ba2+有白色沉淀生成,D正确;
5. (2024年1月浙江卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A. 生成1molCO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
答案:D
解析:NO中N的化合价为+2价,降低为0价的N2,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价的CO2,失去2个电子,作还原剂发生氧化反应;
A.根据分析,1molCO2转移2NA的电子,A正确;
B.催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;
C.根据分析,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;
D.根据分析,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;
6. (2023年浙江1月选考)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是
A. 生成1molN2O,转移4mol电子 B.NH2OH是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D. 若设计成原电池,Fe2+为负极产物
答案:A
解析: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;
7. (2023年全国乙卷)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
解析: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;
8.(2023年广东卷)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性 B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象 D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
答案:C
解析:Ⅰ中发生反应S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O,SO2进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进入Ⅲ中与Na2S反应生成S沉淀,SO2进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。
A.Ⅰ中试管内发生反应S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O ,氢元素化合价不变, H+不体现氧化性,故A错误;
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的漂白性,故B错误;
C.Ⅰ试管内发生反应S2O+2H+=S↓+SO2↑+H2O,Ⅲ试管内发生反应2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-,Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;
D.撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,故D错误;
9. (2022年1月浙江选考)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A. CO是氧化产物 B. SiH4发生还原反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D. 生成1molSiO2时,转移8mol电子
答案:D
解析:A.根据反应方程式,碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;
B.硅元素化合价由-4价升为+4价,故SiH4发生氧化反应,B错误;
C.反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH4,,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,C错误;
D.根据反应方程式可知,Si元素的化合价由-4价升高至+4价,因此生成1molSiO2时,转移8mol电子,D正确;
10. (2022年6月浙江卷)下列说法正确的是
A. 工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
B. 接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C. 浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D. “洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
答案:D
解析:A.六水合氯化镁没有自由移动的离子,不能导电,工业上通过电解熔融的无水氯化镁制取金属镁,A不正确;
B.接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿只能得到二氧化硫,二氧化硫在接触室经催化氧化才能转化为三氧化硫,B不正确;
C.在常温下铁与浓硝酸发生钝化反应,在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜并阻止反应继续发生,所以可用铁质容器贮运浓硝酸,C不正确;
D.“洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用,若两者混用会发生归中反应生成氯气,不仅达不到各自预期的作用效果,还会污染环境,D正确;
11.(2022年6月浙江卷)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是
A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
答案:B
解析:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑ +H2O,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有S元素一种,硫酸的作用是提供酸性环境。
A.H2SO4转化为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A说法不正确;
B.Na2S2O3中的S的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B说法正确;
C.该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,C说法不正确;
D.根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na2S2O3发生反应,要转移2 mol电子,D说法不正确。
12. (2022年6月浙江卷)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
答案:C
解析:A.KClO3溶于水,电离出钾离子和氯酸根离子,亚硝酸钠溶于水电离出钠离子和亚硝酸根离子,由于AgNO2沉淀可溶于稀硝酸,滴加硝酸银和足量稀硝酸不能生成白色沉淀,A错误;
B.氯化钠电离出的氯离子也可以被酸性高锰酸钾氧化,而使其褪色,B错误;
C.亚硝酸有氧化性,可以把二价铁氧化为三价铁,溶液变为黄色,C正确;
D.稀硝酸可以把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,再加入氯化钡可以生成硫酸钡白色沉淀,D错误;
13. (2022年广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A. Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性 B. a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C. b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性 D. 试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
答案:B
解析:A.铜和浓硫酸反应过程中,生成CuSO4体现出浓硫酸的酸性,生成SO2体现出浓硫酸的强氧化性,故A错误;
B.a处的紫色石蕊溶液变红,其原因是SO2溶于水生成了酸,可说明SO2是酸性氧化物,故B正确;
C.b处品红溶液褪色,其原因是SO2具有漂白性,而c处酸性高锰酸钾溶液褪色,其原因是SO2和KMnO4发生氧化还原反应,SO2体现出还原性,故C错误;
D.实验过程中试管底部出现白色固体,根据元素守恒可知,其成分为无水CuSO4,而非蓝色的CuSO4·5H2O,其原因是浓硫酸体现出吸水性,将反应生成的H2O吸收,故D错误;
14.(2022年湖北卷)化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是
A. 加入明矾后泥水变澄清 B. 北京冬奥会用水快速制冰
C. 炖排骨汤时加点醋味道更鲜 D. 切开的茄子放置后切面变色
答案:B
解析:A.明矾净水的原理为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,Al(OH)3胶体具有吸附性,可以使泥水变澄清,涉及化学变化,A错误;
B.水和冰的分子式都是H2O,水快速制冰为物理变化,B正确;
C.炖排骨汤时放点醋,可使骨头中的钙、磷、铁等矿物质溶解出来,营养值更价高。此外,醋还可以防止食物中的维生素被破坏,涉及化学变化,C错误;
D.茄子中存在一类叫“酚氧化酶”的物质,它见到氧气之后,发生化学反应产生一些有色的物质。反应时间越长,颜色越深,D错误;
15. (2022年湖北卷)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:2NaHS(s)+CS2(l)=Na2CS3(s)+H2S(g),下列说法正确的是
A.Na2CS3不能被氧化 B.Na2CS3溶液显碱性
C.该制备反应是熵减过程 D.CS2的热稳定性比CO2的高
答案:B
解析:A.Na2CS3中硫元素为-2价,还原性比较强,能被氧化,故A错误;
B.类比Na2CO3溶液,O与S同主族,可知Na2CS3溶液显碱性,故B正确;
C.由反应方程式可知,固体与液体反应制备了硫化氢气体,故该制备反应是熵增过程,故C错误;
D.S的原子半径比O小,故C=S键长比C=O键长长,键能小,故CS2的热稳定性比CO2的低,故D错误;
16.(2022年江苏卷)室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
Fe2+具有还原性
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
答案:D
解析:A.向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,无现象,振荡,再滴加几滴新制氯水,溶液变为红色,亚铁离子被新制氯水氧化,说明Fe2+具有还原性,A正确;
B.向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,品红溶液褪色,振荡,加热试管,溶液又恢复红色,说明SO2具有漂白性, B正确;
C.向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,溶液变为蓝色,说明Br2的氧化性比I2的强,C正确;
D.用pH计测量醋酸、盐酸的pH用以证明CH3COOH是弱电解质时,一定要注明醋酸和盐酸的物质的量浓度相同,D错误。
17. (2022年辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色:加入CCl4,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是
A. 褪色原因为I2被Fe还原 B. 液体分层后,上层呈紫红色
C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D. 溶液恢复棕色的原因为I-被氧化
答案:D
解析:A.Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与I2发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为I2被Zn还原,A项错误;
B.液体分层后,I2在CCl4层,CCl4的密度比水大,则下层呈紫红色,B项错误;
C.若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生锈,反之,若Fe活泼性大于镀层金属,则Fe更易生锈,由于活泼性:Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C项错误;
D.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,其具有强氧化性,可将I-氧化,D项正确;
18. (2022年湖南卷)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为
0.1mol·L-1)。
实验
操作与现象
①
在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
②
在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;
再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③
在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;
将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生;
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是
A. 实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B. 实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C. 实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D. 整个实验说明SO32-对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
答案:D
解析:铁离子水解显酸性,亚硫酸根离子水解显碱性,两者之间存在相互促进的水解反应,同时铁离子具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者还会发生氧化还原反应,在同一反应体系中,铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争,结合实验分析如下:实验①为对照实验,说明铁离子在水溶液中显棕黄色,存在水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,煮沸,促进水解平衡正向移动,得到红褐色的氢氧化铁胶体;实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后,两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体;根据铁氰化钾检测结果可知,同时发生氧化还原反应,使铁离子被还原为亚铁离子,而出现特征蓝色沉淀;实验③通过反滴操作,根据现象描述可知,溶液仍存在铁离子的水解反应,但由于铁离子少量,没检测出亚铁离子的存在,说明铁离子的水解反应速率快,铁离子的还原反应未来得及发生。
A.铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,故A正确;
B.在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液,根据现象和分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,出现特征蓝色沉淀,故B正确;
C.实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液,根据现象和分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未来得及发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率快,故C正确;
D.结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率快,因证据不足,不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,故D错误。
19. (2022年新高考山东卷)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A. 金(Au):“虽被火亦未熟" B. 石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C. 石硫黄(S):“能化…银、铜、铁,奇物” D. 石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
答案:C
解析:A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与其氧化性无关,A不合题意;
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;
C.石硫磺即S:“能化…银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;
20. (2022年新高考山东卷)实验室制备KMnO4过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是
A. ①中用瓷坩埚作反应器 B. ①中用NaOH作强碱性介质
C. ②中K2MnO4只体现氧化性 D. MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
答案:D
解析:由题中信息可知,高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,然后水溶后冷却调溶液pH至弱碱性使K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,Mn元素的化合价由+6变为+7和+4。
A.①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A说法不正确;
B.制备KMnO4时为为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介质,不能用NaOH,B说法不正确;
C.②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,故其既体现氧化性又体现还原性,C说法不正确;
D.根据化合价的变化分析,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1,根据Mn元素守恒可知,MnO2中的Mn元素只有三分之二转化为KMnO4,因此,MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D说法正确;
21.(2022届八省八校)下列离子反应方程式书写错误的是
A.刻蚀电路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
B.实验室制氯气:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑ +2H2O
C.向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D.二氧化硫的水溶液吸收溴蒸气:SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br—
答案:C
解析:A.刻蚀电路板发生的反应为铜与铁离子反应生成铜离子和亚铁离子,反应的离子方程式为Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,故A正确;
B.实验室制氯气的反应为氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑ +2H2O,故B正确;
C.偏铝酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式为
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO,故C错误;
D.二氧化硫的水溶液吸收溴蒸气的反应为二氧化硫的水溶液与溴反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++SO+2Br-,故D正确;
22. (2021年广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. a可与e反应生成b B. b既可被氧化,也可被还原
C. 可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D. 可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
答案:C
解析:图中所示铁元素不同化合价的物质:a为Fe,b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(II)的盐类物质,c为Fe(OH)2,e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(III)的盐类物质,d为Fe(OH)3。
A.Fe与Fe(III)的盐类物质可发生反应生成Fe(II)的盐类物质,如Fe+2FeCl3=3FeCl2,故A不选;
B.Fe(II)为铁元素的中间价态,既有还原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被还原,故B不选;
C.Fe(III)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀,制备Fe(OH)3胶体操作为:向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,故C选;
D.b→c→d→e→b转化如,故D不选;
23. (2021年广东卷)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+2MnO4-=5SO42-+4H++2Mn2+
答案:D
解析:A.Na2O2放入水中化学方程式应该是:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,A选项中氧元素不守恒,A错误;
B.H2O(g)通过灼热铁粉应高温条件下生成四氧化三铁和氢气,B错误;
C.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错误;
D.SO2通入酸性KMnO4溶液中,SO2被MnO4-氧化为SO42-,MnO4-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+2MnO4-=5SO42-+4H++2Mn2+,D正确;
24. (2021年山东卷)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0.25mol
答案:BD
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。
A.加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2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升高至0被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A正确;
B.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错误;
C.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正确;
D.每生成1mol O2转移4mol电子,每生成1mol Cl2转移2mol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=0.25mol,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0.25mol,故D错误;综上所述,说法错误的是BD,故答案为:BD。
25. (2021年山东卷)下列由实验现象所得结论错误的是
A. 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO3-具有氧化性
B. 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C. 向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2
D. 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
答案:C
解析:A.淡黄色沉淀是S,在反应过程中硫元素由NaHSO3中的+4价降低到0价,发生还原反应,HSO3-体现氧化性,A项不符合题意;
B.酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,与还原性物质反应紫色才会褪去,所以可以证明Fe3O4中有还原性物质,即Fe(Ⅱ),B项不符合题意;
C.在该反应中浓硝酸体现氧化性,N元素化合价降低,生成的产物可能是NO或者NO2,NO暴露于空气中也会迅速产生红棕色气体,无法证明反应产物,C项符合题意;
D.先变红说明溶液显碱性,证明NaClO在溶液中发生了水解, NaClO+H2ONaOH+HClO,后来褪色,是因为水解产生了漂白性物质HClO,D项不符合题意;故选C。
26 (2021年6月浙江选考)关于化合物ClONO2的性质,下列推测不合理的是
A. 具有强氧化性 B. 与NaOH溶液反应可生成两种钠盐
C. 与盐酸作用能产生氯气 D. 水解生成盐酸和硝酸
答案:D
解析:A.ClONO2里面含有正一价的氯元素和正五价的氮元素,具有强氧化性,A正确;
B.ClONO2与NaOH溶液反应可生成次氯酸盐和硝酸盐,B正确;
C.ClONO2与盐酸发生归中反应生成氯气,C正确;
D.ClONO2发生水解反应生成次氯酸和硝酸,D错误;答案为:D。
27. (2021年6月浙江选考)关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是
A. K2H3IO6发生氧化反应 B. KI是还原产物
C. 生成12.7g I2时,转移0.1mol电子 D. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
答案:D
解析:A.反应中I元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误;
B.KI中的I-由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;
C.12.7g I2的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4mol I2转移7mol电子,则生成0.05mol I2时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;
D.反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1mol K2H3IO6就有7mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7:1,D正确;故答案选D。
28.(2020年山东卷)下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.谷物发酵酿造食醋 B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒 D.大气中NO2参与酸雨形成
答案:B
解析:A.涉及淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖氧化成乙醇,乙醇氧化成乙酸,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.小苏打即NaHCO3,NaHCO3受热分解产生无毒的CO2,因此可用小苏打作食品膨松剂,不涉及氧化还原反应,B符合题意;
C.利用含氯消毒剂的强氧化性消毒杀菌,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.NO2与水反应有HNO3产生,因此NO2参与了硝酸型酸雨的形成,涉及氧化还原反应,D不符合题意。
29.(2020年北京卷)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
答案:A
解析:Na与水反应生成NaOH和H2,H元素被还原,H2O作氧化剂,表现出氧化性,A项正确;Cl2、NO2与水反应时,H2O既不是氧化剂又不是还原剂,B、C项均错误;Na2O与水反应生成NaOH,不是氧化还原反应,D项错误。
30.(2020年北京卷)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2 B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O) D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
答案:D
解析:A.SO2是酸性氧化物,可与碱反应,用石灰乳脱除烟气中的SO2时,SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙或亚硫酸氢钙,不涉及氧化还原反应,A项错误;
B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水中,电离出的Al3+发生水解生成氢氧化铝胶体,利用胶体的吸附性可吸附污水中的固体颗粒物,该过程利用胶体的吸附性,不涉及氧化还原反应,B项错误;
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O),发生的主要反应为:6HCl+Fe2O3===2FeCl3+3H2O,反应中没有元素化合价的变化,不涉及氧化还原反应,C项错误;
D.用84消毒液有效成分NaClO,具有强氧化性,能使蛋白质发生变性从而杀死细菌病毒,杀菌消毒的过程利用了氧化还原反应,D项正确。
31. (2024年贵州卷)煤气化渣属于大宗固废,主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料NaFePO4和回收Al2O3的流程如下:
回答下列问题:
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料NaFeO2,其工艺如下:
①该工艺经碳热还原得到Fe3O4,“焙烧”生成NaFeO2的化学方程式为_________________________。
答案:(5)①4Fe3O4+6Na2CO3+O212NaFeO2+6CO2
解析:(5)①该工艺经碳热还原得到Fe3O4,“焙烧”时Fe3O4、Na2CO3和O2反应生成NaFeO2,其化学方程式为4Fe3O4+6Na2CO3+O212NaFeO2+6CO2;
32. (2024年黑吉辽卷)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)“细菌氧化”中,FeS2发生反应的离子方程式为__________________________________。
(6)“沉金”中Zn的作用为___________________________。
答案:(2)4FeS2+15O2+2H2O4Fe3++8SO+4H+ (6)作还原剂,将[Au(CN)2]-还原为Au
解析:(2)“细菌氧化”的过程中,FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和SO,离子方程式为:4FeS2+15O2+2H2O4Fe3++8SO+4H+;
(6)“沉金”中Zn作还原剂,将[Au(CN)2]-还原为Au;
33. (2024年山东卷)以铅精矿(含PbS,Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下:
回答下列问题:
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是_____________________________________________。
(4)“置换”中可选用的试剂X为_______(填标号)。
A.Al B.Zn C.Pb D.Ag
“置换”反应的离子方程式为___________________________________________。
答案: (3)将过量的Fe3+还原为Fe2+ (4)C Pb+2[AgCl2]-=2Ag+[PbCl4]2-
解析:(3)过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+,根据还原之后可以得到含硫滤渣,“还原”中加入铅精矿的目的是是将将过量的Fe3+还原为Fe2+。
(4)“置换”中加入试剂X可以可以得到富银铅泥,为了防止引入其他杂质,则试剂X应为Pb,发生的反应为:Pb+2[AgCl2]-=2Ag+[PbCl4]2-。
34. (2024年甲卷)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
回答下列问题:
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为_________________________________________。
答案:(6)2Co2++5ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4HClO
解析:(6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,为了保证Co2+被完全氧化,NaClO要适当过量,其反应的离子方程式为2Co2++5ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4HClO。
35. (2024年新课标卷)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol·L-1)时的pH:
Fe3+
Fe2+
Co3+
Co2+
Zn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是__________________________。取少量反应后的溶液,加入化学试剂_______检验_______,若出现蓝色沉淀,需补加MnO2。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_________________________、________________。
答案:(2)将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续调pH时除去Fe元素;K3[Fe(CN)6]溶液;Fe2+
(3)3Co2++MnO+7H2O=3Co(OH)3↓+MnO2↓+5H+ 、3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+
解析:(2)酸浸液中含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO等离子。由题表中数据可知,当Fe3+完全沉淀时,Co2+未开始沉淀,而当Fe2+完全沉淀时,Co2+已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的Fe元素且Co2+不沉淀,应先将Fe2+氧化为Fe3+,然后调节溶液的pH使Fe3+完全水解转化为Fe(OH)3沉淀,因此,MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,以便在后续调pH时除去Fe元素。常用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在Fe2+,需补加MnO2;
(3)由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(pH=5),结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式:3Co2++MnO+7H2O=3Co(OH)3↓+MnO2↓+5H+、3Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2↓+4H+;
36.(2023年湖北卷节选)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物,“500℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因______________________________________________。
(4)已知Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中Co2+浓度为_______mol·L-1。“850℃煅烧”时的化学方程式为________________________________________。
答案:(2) SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl
(4)5.9×10-7 6Co(OH)2+O22Co3O4+6H2O
解析:由流程和题中信息可知,LiCoO2粗品与SiCl4在500℃焙烧时生成氧气和烧渣,烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物;烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1,滤饼1的主要成分是SiO2和H2SiO3;滤液1用氢氧化钠溶液沉钴,过滤后得滤饼2[主要成分为Co(OH)2]和滤液2(主要溶质为LiCl));滤饼2置于空气中在850℃煅烧得到Co3O4;滤液2经碳酸钠溶液沉锂,得到滤液3和滤饼3,滤饼3为Li2CO3。
(2)“500℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,由此可知,四氯化硅与可水反应且能生成氯化氢和硅酸,故其原因是:SiCl4遇水剧烈水解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式为SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl。
(4)已知Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中c(OH-)=1.0×10-4mol·L-1,Co2+浓度为==5.9×10-7mol·L-1。“850℃煅烧”时,Co(OH)2与O2反应生成Co3O4和H2O,该反应的化学方程式为6Co(OH)2+O22Co3O4+6H2O。
37. (2023年湖北卷)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:
(2)铜与过量H2O2反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为____________________________;产生的气体为_______。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是___________________。
(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,mgX完全分解为ng黑色氧化物Y,=。X的化学式为_______。
答案:(2)Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O O2 既不是氧化剂,又不是还原剂 (3)CuO2
解析:(2)根据实验现象,铜片溶解,溶液变蓝,可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应,生成硫酸铜,离子方程式为:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气,则产生的气体为O2;在铜和过氧化氢的反应过程中,氢元素的化合价没有发生变化,故从氧化还原角度说明H+的作用是:既不是氧化剂,又不是还原剂;
(3)在该反应中铜的质量m(Cu)=n×=,因为=,则m(O)=n×+(m-n)=,则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为:==,则X为CuO2;
38. (2023年辽宁卷节选)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
物质
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
10-37.4
10-14.7
10-14.7
10-10.8
回答下列问题:
(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为________
____________________(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为MnO2、_______(填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为_____时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______________。
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为__________
_________________________。
答案:(3)H2O+Mn2++HSO=MnO2+SO+3H+ Fe(OH)3
(4)9.0% SO2有还原性,过多将会降低H2SO5的浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)4Co(OH)2+O2=4CoO(OH)+2H2O
解析:在“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5),用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,发生反应H2O+Mn2++HSO=MnO2+SO+3H+,Fe3+水解同时生成氢氧化铁,“沉钻镍”过程中,Co2+变为Co(OH)2,在空气中可被氧化成CoO(OH)。
(3)用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为:H2O+Mn2++HSO=MnO2+SO+3H+;氢氧化铁的Ksp=10-37.4,当铁离子完全沉淀时,溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×c3(OH-)=10-37.4,c(OH-)=10-10.8mol/L,根据Kw=10-14,pH=3.2,此时溶液的pH=4,则铁离子完全水解,生成氢氧化铁沉淀,故滤渣还有氢氧化铁;
(4)根据图示可知SO2体积分数为0.9%时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,由于SO2有还原性,过多将会降低H2SO5的浓度,降低Mn(Ⅱ)氧化速率
(5)“沉钻镍”中得到的Co(OH)2,在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为:4Co(OH)2+O2=4 CoO(OH)+2H2O;
39. (2023年江苏卷)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4∙H2O,其实验过程可表示为
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57g(20℃),O2氧化溶液中SO的离子方程式为_______________________________;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内,pH增大,浆料中MgSO3的氧化速率增大,其主要原因是_______________________________________。
答案:(2)2SO+O22SO pH增大,抑制SO的水解,反应物SO的浓度增大,故可加快氧化速率
解析:本实验的目的是为了制取MgSO4∙H2O,首先在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体,生成MgSO3,然后使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应生成硫酸镁,在硫酸镁的溶液中加入氧化镁调节溶液的pH除去三价铁和三价铝,将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶,过滤,所得晶体在150~170℃干燥即可得到MgSO4∙H2O;
(2)根据题意,O2氧化溶液中的SO,SO被氧化为SO,1molO2氧化2mol SO,故O2氧化溶液中SO的离子方程式为:2SO+O22SO;pH增大,抑制SO的水解,反应物SO的浓度增大,故可加快氧化速率;
40. (2022年全国甲卷节选)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为____________________________________________。
(4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为 。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是 。
答案:(1)ZnCO3ZnO+CO2↑
(4)3Fe2++MnO4-+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
(5)置换Cu2+为Cu从而除去
解析:(1)由分析,焙烧时,生成ZnO的反应为:ZnCO3ZnO+CO2↑;
(4)向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,反应的离子方程式为3Fe2++MnO+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
(5)滤液②中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu,故加入锌粉的目的为置换Cu2+为Cu从而除去;
41. (2022年全国乙卷节选)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
回答下列问题:
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2。
(i)能被H2O2氧化的离子是________;
(ii) H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为 ;
(iii) H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,H2O2的作用是 。
答案:(3) (i)Fe2+ (ii) Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O (iii)作还原剂
解析:(3) (i)过氧化氢有氧化性,亚铁离子有还原性,会被过氧化氢氧化为铁离子。
(ii)过氧化氢促进金属Pb在醋酸溶液中转化为Pb(Ac)2,过氧化氢与Pb、HAc发生氧还原反应生成Pb(Ac)2和H2O,依据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的化学方程式为:Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O。
(iii)过氧化氢也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,铅元素化合价由+4价降低到了+2价,PbO2是氧化剂,则过氧化氢是还原剂。
42. (2022年6月浙江卷节选)回答下列问题:
(2)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强,原因是 。
答案:(2)Na+半径小于K+,Na+与H-的离子键作用强,H—更难失电子,还原性更弱
解析:(2)KH和NaH均可形成离子晶体,Na+半径小于K+,故NaH的晶格能较大,Na+与H—的离子键作用较强,其中的H—更难失电子、还原性更弱,因此,KH的还原性比NaH的强的原因是:Na+半径小于K+,Na+与H—的离子键作用强,H—更难失电子,还原性更弱。
43. (2022年北京卷节选)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO42- (绿色)、MnO4-(紫色)。
ii.浓碱条件下,MnO4-可被OH-还原为MnO42-。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III
40%NaOH 溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(2)通入Cl2前,II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________。
(3)对比实验I、II通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是___________。
(4)根据资料ii,III中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO42-氧化为MnO4-。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被___________(填“化学式”)氧化,可证明III的悬浊液中氧化剂过量;
③取II中放置后1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是___________。
④从反应速率的角度,分析实验III未得到绿色溶液的可能原因 。
答案:(2)2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
(3)Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强
(4)①Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O ②4MnO4-+4OH-=4 MnO42-+O2↑+2H2O ③Cl2
④3ClO-+2MnO2+2OH-=2 MnO42-+3Cl-+H2O
⑤过量Cl2与NaOH反应产生NaClO,使溶液的碱性减弱,c(OH-)降低,溶液中的MnO4-被还原为MnO42-的速率减小,因而不能实验III未得到绿色溶液
解析:在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2,由于盐酸具有挥发性,为排除HCl对Cl2性质的干扰,在装置B中盛有饱和NaCl溶液,除去Cl2中的杂质HCl,在装置C中通过改变溶液的pH,验证不同条件下Cl2与MnSO4反应,装置D是尾气处理装置,目的是除去多余Cl2,防止造成大气污染。
(2)通入Cl2前,II、III中Mn2+与碱性溶液中NaOH电离产生的的OH-反应产生Mn(OH)2白色沉淀,该沉淀不稳定,会被溶解在溶液中的氧气氧化为棕黑色MnO2,则沉淀由白色变为黑色的化学方程式为:2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O;
(3)对比实验I、II通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是:Mn2+的还原性随溶液碱性的增强而增强;
(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O,使溶液碱性减弱,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
②取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下,MnO4-可被OH-还原为MnO42-,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可知该反应的离子方程式为:4MnO4-+4OH-=4MnO42-+O2↑+2H2O;
溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被Cl2氧化,可证明III的悬浊液中氧化剂过量;
③取II中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液碱性减弱,溶液紫色缓慢加深,说明ClO-将MnO2氧化为MnO4-,发生的反应是:3ClO-+2MnO2+2OH-=2 MnO42-+3Cl-+H2O;
④从反应速率的角度,过量Cl2与NaOH反应产生NaClO,使溶液的碱性减弱,c(OH-)降低,溶液中的MnO4-被还原为MnO42-的速率减小,导致不能实验III未得到绿色溶液。
44. (2022年海南卷)胆矾(CuSO4∙5H2O)是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下。
回答问题:
(3)步骤②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,反应的化学方程式为 。
答案:(3)Cu+H2O2 +H2SO4 =CuSO4 +2H2O
解析:由流程中的信息可知,原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤,可以除去原料表面的油污;滤渣固体B与过量的稀硫酸、双氧水反应,其中的CuO、CuCO3、Cu(OH)2均转化为CuSO4,溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液,加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。
(3)步骤②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,生成CuSO4和H2O,该反应的化学方程式为Cu+H2O2++H2SO4=CuSO4+2H2O。
45. (2022年河北卷)以焙烧黄铁矿FeS2 (杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为 。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)Fe(CN)6中Fe的化合价为_______,氧化工序发生反应的离子方程式为 。
(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3∙xH2O和(NH4)2SO4,所加试剂为_______和_______(填化学式,不引入杂质)。
答案:(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4
(5)+2、+3; Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+
(6)H2O2 NH3·H2O
解析:已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原理为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2,将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热充酸浸,反应原理为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,过滤出滤渣①,主要成分为SiO2,向滤液中加入黄铁矿进行还原,将Fe3+还原为Fe2+,由(3)小问可知不生成S沉淀,则硫元素被氧化为SO42-,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶,得到FeSO4晶体和母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4,加水溶解FeSO4晶体,向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K3[Fe(CN)6]并用H2SO4调节溶液的pH为3,进行沉铁过程,反应原理为:Fe2++2NH4++[Fe(CN)6]3-=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓,然后过滤出沉淀,洗涤后加入H2SO4和NaClO进行氧化步骤,反应原理为:Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+,过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6,据此分析解题。
(3)由分析可知,还原工序中,不产生S单质沉淀,则硫元素被氧化为SO42-,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,故化学方程式为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,故答案为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4;
(5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]3-中的+3价,由分析可知,氧化工序所发生的离子方程式为:Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+,故答案为:+2、+3;Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+;
(6)由分析可知,还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4,向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+,在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止,过滤洗涤,对沉淀进行灼烧,即可制得Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4,故所需要加入的试剂为H2O2和NH3·H2O,故答案为:H2O2;NH3·H2O。
46. (2022年江苏卷)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3,其部分实验过程如下:
(1)“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为
。
答案:(1)2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
解析:首先用稀盐酸和过氧化氢溶液酸浸二氧化铈废渣,得到三价铈,加入氨水调节pH后用萃取剂萃取其中的三价铈,增大三价铈浓度,之后加入稀硝酸反萃取其中的三价铈,再加入氨水和碳酸氢铵制备产物,以此解题。
(1)根据信息反应物为CeO2与H2O2,产物为Ce3+和O2,根据电荷守恒和元素守恒可知其离子方程式为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O;
47.(2021年高考甲卷)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
(1)I2的一种制备方法如下图所示:
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 ,生成的沉淀与硝酸反应,生成_______后可循环使用。
②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为 ;若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5时,氧化产物为 ;当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5,单质碘的收率会降低,原因是 。
(2)以NaIO3 NaIO3为原料制备I2方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2,上述制备I2的总反应的离子方程式为__________________
。
(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,若生成1mol I2,消耗的KI至少为_______mol。I2在KI溶液中可发生反应I2+I-I3-。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是 。
答案:(1)①2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I- AgNO3
②FeI2+Cl2= I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的Cl2进一步氧化
(2)2IO3-+5HSO3-=I2 +5SO42-+3H++H2O (3)4 防止单质碘析出
解析:(1) ①由流程图可知悬浊液中含AgI ,AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag,FeI2易溶于水,在离子方程式中能拆,故加入粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-,生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中,故答案为:2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-;AgNO3;
②通入Cl2的过程中,因I-还原性强于Fe2+,Cl2先氧化还原性强的I-,若氧化产物只有一种,则该氧化产物只能是I2,故反应的化学方程式为FeI2+Cl2= I2+FeCl2,若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5时即Cl2过量,先氧化完全部I-再氧化Fe2+,恰好将全部I-和Fe2+氧化,故氧化产物为I2、FeCl3,当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5即Cl2过量特别多,多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应,单质碘的收率会降低,故答案为:FeI2+Cl2= I2+FeCl2;I2、FeCl3;I2被过量的Cl2进一步氧化;
(2)先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物即含I-的物质;再向混合溶液中(含I-)加入NaIO3溶液,反应得到I2,上述制备I2的两个反应中I-为中间产物,总反应为IO3-与HSO3-发生氧化还原反应,生成SO42-和I2,根据得失电子守恒、电荷守恒]及元素守恒配平离子方程式即可得:2IO3-+5HSO3-=I2 +5SO42-+3H++H2O,故答案为:2IO3-+5HSO3-=I2 +5SO42-+3H++H2O;
(3) KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,化学方程式为4KI+2CuSO4=2CuI↓ +I2+2K2SO4,若生成1molI2,则消耗的KI至少为4mol;反应中加入过量KI,I-浓度增大,可逆反应I2+I-I3-平衡右移,增大I2溶解度,防止I2升华,有利于蒸馏时防止单质碘析出,故答案为:4;防止单质碘析出。
【拓展训练·巩固考点】
1.(2025届烟台开学摸底)中华传统文化中富含化学知识,下列叙述与氧化还原反应无关的是
A.熬胆矾铁釡,久之亦化为铜 B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C.落红不是无情物,化作春泥更护花 D.有舶上铁丝日久起销
答案:B
解析:A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”是指Fe与CuSO4溶液的置换反应,涉及氧化还原反应,A项不符合题意;
B.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”是指石灰石的煅烧,不涉及氧化还原反应,B项符合题意;
C.“落红不是无情物,化作春泥更护花”是指有机物的腐败过程,涉及氧化还原反应,C项不符合题意;
D.“有舶上铁丝日久起销”是指铁的吸氧腐蚀,涉及氧化还原反应,D不符合题意。
2.(2025届新高三开学摸底山东卷)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A.SO2通入品红溶液中,溶液由红色变为无色
B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色
C.稀硫酸滴入K2CrO4溶液中,溶液由黄色变为橙色
D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色
答案:D
解析:A.SO2通入品红溶液中,溶液由红色变为无色,说明SO2具有漂白性,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,A不符合题意;
B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色,说明AgCl沉淀转化为更加难溶的AgI沉淀,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,B不符合题意;
C.稀硫酸滴入K2CrO4溶液中,溶液由黄色变为橙色,说明平衡2CrO+2H+Cr2O+H2O正向移动,元素化合价没有发生变化,与氧化还原反应无关,C不符合题意;
D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色,这是苯酚被空气中的氧气氧化所致,元素化合价发生了变化,与氧化还原反应有关,D符合题意;
3.(2024届黑龙江省哈尔滨)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
解析:发生的反应中存在元素的化合价变化,则发生氧化还原反应,以此来解答。
A.明矾作净水剂,与水解有关,不发生氧化还原反应,故A错误;
B.雪天道路上撒盐融雪是盐可使雪的熔点降低从而促进其熔化,没有元素的化合价变化,故B错误;
C.暖贴中的铁粉遇空气放热是利用铁的氧化放热原理,即铁元素的化合价发生了变化,故C正确;
D.荧光指示牌被照发光中没有元素化合价的变化,即没有发生氧化还原反应,故D错误;
4.(2024届黑龙江省哈尔滨)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2 B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O) D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
答案:答案:D
解析:在发生的化学反应中,若存在元素的化合价升降,则利用里氧化还原反应原理,以此来解答。
A.SO2是酸性氧化物,可与碱反应Ca(OH)2时,SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙或亚硫酸氢钙,反应过程中无元素的化合价变化,故A错误;
B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]溶于水中,电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,该过程利用胶体的吸附性,没有利用氧化还原反应,故B错误;
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH7O),发生的主要反应为:6HCl+Fe2O3=2FeCl3+8H2O,反应中没有元素化合价的变化,故C错误;
D.用84消毒液有效成分NaClO,利用其氧化性能使蛋白质发生变性从而杀死细菌病毒,故D正确;
5.(2024年1月浙江仿真模拟)关于反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,下列说法正确的是
A.SiO2既不是氧化剂,也不是还原剂 B.生成33.6L CO,转移3NA电子
C.Si3N4是氧化产物 D.6g C中含有的共价键数目为一定为NA
答案:A
解析:A.在反应中,SiO2中的Si、O元素化合价都未改变,则SiO2既不是氧化剂,也不是还原剂,A正确;
B.CO的状态是不是标况未知,无法确定物质的量,B错误;
C.Si3N4的Si元素化合价未变,N元素化合价降低,被还原,是还原产物,C错误;
D.C的同素异形体有多种,每种共价键的数目不相同,6g C的C无法确定是哪种同素异形体,共价键数目无法确定,D错误;
6.(2024年1月浙江仿真模拟)Cl2O是HClO的酸性氧化物,具有强氧化性,加热易分解,Cl2O可通过如下反应制取:Na2CO3+2Cl2=NaCl+Cl2O+CO2。下列说法不正确的是
A.还原产物是NaCl
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.Cl2O完全溶于水微热,会产生黄绿色气体
D.Cl2O与还原剂接触或加热能发生剧烈反应,甚至爆炸
答案:C
解析:A.该反应为歧化反应,Cl2中Cl元素化合价降低指向的产物是还原产物,其还原产物是NaCl,故A正确;
B.Cl2既是氧化剂也是还原剂,2molCl2反应时,有1mol做氧化剂,另外1mol做还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,故B正确;
C.Cl2O是HClO的酸性氧化物,Cl2O完全溶于水微热会发生反应产生HClO,HClO不稳定受热分解生成HCl和氧气,不会产生Cl2,故C错误;
D.Cl2O是HClO的酸性氧化物,具有强氧化性,加热易分解,与还原剂接触会发生剧烈反应,甚至会爆炸,故D正确;
7. (2024届安徽百校大联考)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25nm)的流程图如下(所加试剂均过量,部分步骤已省略):
下列叙述正确的是
A. 步骤②中发生的反应均为置换反应
B. 步骤④中使用的H2O2作还原剂
C. 不能用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3+
D. 将步骤⑤得到的纳米Fe3O4均匀分散在水中,有丁达尔效应
答案:D
解析:铁泥酸浸后,通过步骤②将铁元素转变为二价铁,滤液B中加氢氧化钠,经过步骤③、④得到FeOOH,FeOOH与二价铁在碱性条件下经过步骤⑤得到产品Fe3O4。
A.加入铁粉还原铁离子的反应2Fe3++Fe=3Fe2+不是置换反应,铁单质与过量盐酸的反应,属于置换反应,故A错误;
B.步骤④中使用的 H2O2 是作为绿色氧化剂,故B错误;
C.滤液 B 的溶质主要为氯化亚铁,可以用KSCN溶液检验滤液B中是否含有Fe3+,C错误;
D.超顺磁性纳米Fe3O4平均直径为25nm,其均匀分散在水中后得到胶体,有丁达尔效应,故D正确;
8.(2024届吉林辉南六中)验证氧化性强弱:Cl2>Br2>I2,设计如下实验(已知:稀溴水呈黄色,浓溴水呈红棕色,碘水呈棕黄色;忽略氧气的影响)。下列说法不正确的是
实验①
实验②
实验③
实验④
溶液变为浅黄绿色
溶液变为黄色
溶液变为棕黄色
溶液变为蓝色
A.实验①设计目的:排除实验②③④水稀释的影响 B.实验②发生反应为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C.实验③的现象可以证明氧化性:Cl2>I2 D.实验④能证明氧化性:Br2>I2
答案:D
解析:A.实验①是将氯水加入蒸馏水将其稀释,后续实验都是在溶液中进行的,这样可以排除实验②③④水稀释的影响,故A正确;
B.溶液变为黄色是因为产生溴单质,说明氯气可以将溴单质置换出来,发生的反应为2Br-+Cl2==Br2+2Cl-,故B正确;
C.溶液变为棕黄色是因为产生碘单质,说明氯气可以将碘单质置换出来,发生的反应为2I-+Cl2==I2+2Cl-,可以证明氧化性:Cl2>I2,故C正确;
D.②反应后的黄色溶液是含有溴单质的溶液,但是不能排除含有氯单质,加入淀粉碘化钾溶液会变蓝,证明产生了碘单质,可能是氯气或是溴单质置换出了碘单质,不能证明氧化性:Br2>I2,故D错误。
9.(2024届成都高三检测)科学家正在研究一种用乙烯(C2H4,沸点为-104 ℃)脱硫(SO2)的方法,其机理如图所示。下列关于该脱硫方法的说法正确的是
A.氧化性:O2>SO3>CO2 B.乙烯在该过程中作氧化剂
C.该脱硫过程需要及时补充Cu+ D.步骤ⅰ中,每消耗44.8 L C2H4,有2NA个S生成
答案:A
解析:A.步骤ⅲ是氧气和二氧化硫反应生成三氧化硫,则氧化性:O2>SO3,步骤ⅰ是三氧化硫和乙烯反应生成硫、二氧化碳和水,则氧化性:SO3>CO2,因此氧化性:O2>SO3>CO2,故A正确;
B.乙烯和三氧化硫反应生成硫、二氧化碳和水,碳元素的化合价升高,说明乙烯在该过程中作还原剂,故B错误;
C.Cu+在反应中作催化剂,Cu+质量不变,因此该脱硫过程不需要补充Cu+,故C错误;
D.未标明是否为标准状况,无法计算物质的量,故D错误。
10.(2024届日照模拟)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,且还原性:I->Fe2+>Cl->Co2+。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:A.根据氧化性:Cl2>FeCl3>I2,因此氯气可以氧化Fe2+,也可以氧化I-,但是碘离子还原性强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,正确的离子方程式是Cl2不足时:Cl2+2I-=2Cl-+I2(Fe2+不反应),Cl2过量时:3Cl2+2Fe2++4I-=6Cl-+2I2+2Fe3+,反应不可能发生;
B.根据反应的化学方程式可得出还原性:I->Cl-,反应可能发生;
C.根据反应的化学方程式可得出还原性:Cl->Co2+,反应可能发生;
D.根据反应的化学方程式可得出还原性:I->Fe2+,反应可能发生。
11.(2024届广东韶关模拟)已知有如下反应:
①K2Cr2O7+14HCl(浓)==2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O;②Cr+2HCl(稀)==CrCl2+H2↑;③2KMnO4+16HCl(稀)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列说法正确的是
A.氧化性:K2Cr2O7>KMnO4>Cl2
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1
C.向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应
D.向Cr2(SO4)3溶液中滴入酸性KMnO4溶液,可发生反应:10Cr3++6MnO+11H2O==5Cr2O+
6Mn2++22H+
答案:D
解析:根据氧化性:氧化剂>氧化产物,结合①~③分别可得,氧化性:K2Cr2O7>Cl2、HCl>CrCl2、KMnO4>Cl2,①中使用浓盐酸,③中使用稀盐酸,则氧化性:KMnO4>K2Cr2O7,A错误;反应③中,KMnO4是氧化剂,HCl是还原剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶5,B错误;②中Cr与稀盐酸反应生成H2,向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,可能是发生了钝化,C错误。
12. (2024届安徽徽师联盟联考)下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A. 生活中用“暖宝宝”(成分:铁、活性炭、食盐、水等)取暖 B. 绿化造林助力实现碳中和目标
C. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿 D. 工业制备漂白粉
答案:C
解析:A.暖宝宝的工作原理是利用还原性铁粉、炭、食盐水形成无数微小的原电池,最终放出大量的热,该过程涉及了氧化还原反应,A错误;
B.碳中和指植物通过光合作用吸收二氧化碳涉及C元素化合价变化,属于氧化还原反应,B错误;
C.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿,该过程原理是沉淀的转化,不涉及元素化合价变化,不属于氧化还原反应,C 正确;
D.工业制备漂白粉是氯气与冷的石灰乳反应,是氧化还原反应,D错误;
13. (2024届安徽六安一中)19世纪科学家提出H2O2与Cl2作用的反应过程如下:下列说法正确的是
反应I:H2O2+Cl2=HCl+HOOCl 反应II:HOOCl=HCl+O2
A. 氧化性:O2>Cl2 B. 反应I中H2O2作还原剂
C. 反应I中每消耗0.1molCl2,转移0.2NAe- D. 每产生32gO2,则消耗Cl2为1mol
答案:D
解析:A.由反应Ⅰ知,氧化性Cl2>HOOCl,由反应Ⅱ知,氧化性HOOCl>O2,故氧化性Cl2>O2,A错误;
B.反应Ⅰ中,氯气的化合价从0价既升高到+1价,又降低到-1价,即是氧化剂又是还原剂,H2O2的化合价没有变化,不是还原剂,B错误;
C.反应Ⅰ中,Cl2的化合价从0价既升高到+1价,又降低到-1价,每消耗0.1 mol Cl2,转移0.1NAe-,C错误;
D.反应I消耗 1mol氯气和反应II生成1mol氧气都是转移1mol电子,电子转移关系为:32gO2~e-~1molCl2,D正确;
14. (2024届安徽皖豫名校联盟大联考)向硫酸铁溶液中通入少量SO2气体,要证明该过程发生了氧化还原反应,加入下列试剂一定可行的是
A. KSCN溶液、氯水 B. K3[Fe(CN)6] C. NaOH溶液 D. BaCl2溶液
答案:B
解析:向硫酸铁溶液中通入少量SO2气体,生成的溶液中必然含有Fe2+,可通过检验Fe2+来验证发生了氧化还原反应。
A.向硫酸铁溶液中通入少量SO2气体,可能有剩余的Fe3+,先加入KSCN溶液,溶液会变红色,再加入氯水,溶液仍然为红色,不能证明Fe2+的存在,故A不选;
B.含Fe2+的溶液与铁氰化钾K3[Fe(CN)6]溶液反应生成具有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀,能证明SO2与硫酸铁发生氧化还原反应,故B选;
C.加入NaOH溶液,有氢氧化铁红褐色沉淀生成,只能说明含有铁离子,不能证明二者发生了反应,故C不选;
D.加入BaCl2溶液,可产生硫酸钡白色沉淀,由于原溶液也含有SO,不能说明反应生成了SO,不能证明二者发生了反应,故D不选;
15.(2024届广东一模)下列变化必需加入适当的氧化剂才能完成的是
A.CuO→Cu B.Fe→FeCl2 C.H2SO4→H2 D.KClO3→O2
答案:B
解析:A.CuO→Cu过程中Cu元素化合价降低被还原,需加入还原剂,故A项不选;
B.Fe→FeCl2过程中根据元素守恒可知还需加入其它物质,Fe元素化合价升高被氧化,需加入氧化剂,故B项选;
C.H2SO4→H2过程中H元素化合价降低被还原,需加入还原剂,故C项不选;
D.KClO3→O2过程中O元素化合价升高被氧化,但不一定需要加入氧化剂,如KClO3受热发生分解可产生O2,不需要加入其它物质,故D项不选;
16.(2024届广东一模)对于反应Cl2+H2O=HCl+HClO的叙述正确的是
A.反应1个Cl2,转移2个电子 B.水做还原剂
C.氯气既是氧化剂又是还原剂 D.HClO是还原产物
答案:C
解析:反应Cl2+H2O=HCl+HClO中,Cl2中的Cl元素由0价一部分升高为+1价(HClO),一部分降低为-1价(HCl)。
A.参加反应的1个Cl2中的2个Cl,一个由0价升高为+1价,一个由0价降低为-1价,则转移1个电子,A不正确;
B.水中所含元素化合价都没有发生变化,水既不做还原剂也不做氧化剂,B不正确;
C.氯气中的氯元素价态部分升高、部分降低,则氯气既是氧化剂又是还原剂,C正确;
D.Cl2中的Cl元素一部分失电子转化为HClO,则HClO是氧化产物,D不正确;
17. (2024届华南师大附中)下列过程中,颜色变化与氧化还原反应无关的是
A. 湿润的淀粉KI试纸遇氯气变蓝色 B. 放置时间较长的苯酚固体变为粉红色
C. 氯化铁溶液滴入KSCN溶液变红色 D. 酸性K2Cr2O7溶液滴入乙醇变绿色
答案:C
解析:A.淀粉KI遇氢变蓝是因为氯气与碘化钾发生反应生成的确单质使淀粉变蓝,与氧化还原有关,故A错误;
B.放置时间较长的苯酚固体,变为粉红色是由于苯酚被氧气氧化所致,故B错误;
C.氯化铁溶液遇KSCN溶液变红色,是生成了红色络合物,离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3,与氧化还原无关,故C正确;
D.酸性K2Cr2O7溶液滴入乙醇,溶液变为绿色,是由于K2Cr2O7被乙醇还原生成,与氧化还原有关,故D错误;
18. (2024届华南师大附中)关于反应S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,下列说法正确的是
A.C发生还原反应 B.K2S是氧化产物
C.化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3 D.生成1 mol N2时,转移12 mol电子
答案:D
解析:A.在反应中,单质碳中的C元素化合价升高,发生氧化反应,故A错误,
B.S单质化合价降低,转化为K2S,K2S作还原产物,故B错误;
C.该反应中S和KNO3均作氧化剂,C单质作还原剂,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比应为1∶1,故C错误;
D.生成1 mol N2时,转移12mol电子,故D正确;
19.(2024届江西抚州二中)已知:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-、2Fe3++2I-=2Fe2++I2,向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示。则下列有关说法中正确的是
A.还原性:Fe2+>I->Br-
B.原溶液中:n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶2∶3
C.原混合溶液中FeBr2的物质的量为6mol
D.当通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
答案:D
解析:根据氧化还原反应的规律,还原性:还原剂>还原产物,已知2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-、2Fe3++2I-=2Fe2++I2,所以还原性:I->Fe2+>Br-,所以向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,I-先反应,所以A到B为2I-+Cl2=I2+2Cl-,B点时I-反应完,n(I-)=2mol;B到C为Fe2+反应生成Fe3+,其反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,C点时Fe2+反应完全,n(Fe2+)=4mol;C点时Br-开始反应,当n(Cl2)=6mol时,完全反应,n(Br-)=6mol;
A.在通入氯气的量为0~1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,碘离子先被氧化,通入氯气的量为1~3mol的过程中,亚铁离子从4mol降到0,三价铁的量逐渐增大,亚铁离子被氧化,通入氯气的量为3~6mol的过程中,溴离子从6mol降到0,最后是溴离子被氧化,根据其离子反应的先后顺序可知,还原性强弱为:I->Fe2+>Br-,故A错误;
B.通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子,在通入氯气的量为0~1mol的过程中,碘离子从最大量降到0,即得到碘离子的物质的量为2mol,通入氯气的量为1~3mol的过程中,亚铁离子从4mol降到0,三价铁的量逐渐增大,所以含有亚铁离子共4mol,在通入氯气的量为3~6mol的过程中溴离子从6ml降到0,所以溴离子的物质的量是6mol,即FeBr2的物质的量为3mol,FeI2的物质的量为1mol,碘离子的物质的量为2mol,亚铁离子是4mol,溴离子的物质的量是6mol,n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,故B错误;
C.在通入氯气的量为3~6mol的过程中,溴离子从6mol降到0,所以溴离子的物质的量是:n(Br-)=6mol,FeBr2的物质的量为3 mol,故C错误;
D.当通入2molCl2时,2mol的I-消耗氯气1mol,余下的1mol氯气再与2molFe2+反应,即溶液中发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-,故D正确;
20. (2024届四川攀枝花第十五中学)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是
A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
答案:B
解析:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有S元素一种,硫酸的作用是提供酸性环境。
A.H2SO4转化为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A说法不正确;
B.Na2S2O3中的S的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B说法正确;
C.该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,C说法不正确;
D.根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na2S2O3发生反应,要转移2 mol电子,D说法不正确。
21. (2024届新疆喀什地区期中)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是
A. B.
C. D.
答案:A
解析:A.反应符合反应事实,遵循电子转移的方向及数目,A正确;
B.在反应过程中电子转移数目是2个,故用双线桥法表示电子转移为:,B错误;
C.电子转移方向及数目均不合理。反应过程中KClO3的Cl得到电子被还原变为Cl2,HCl失去电子被氧化变为Cl2,反应过程中电子转移数目是5个,用双线桥法表示电子转移为:,C错误;
D.电子得失方向弄反。CuO变为Cu单质,Cu元素化合价降低,得到电子2×2e-,C变为CO2,失去电子数目是4e-,用双线桥法表示电子转移为:,D错误;
22.(2024届新疆乌鲁木齐市第61中学)下列叙述正确的是
①阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性;②含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性;③失电子多的还原剂还原性就强;④有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应;⑤含金属元素的离子不一定都是阳离子;⑥金属阳离子被还原不一定得到金属单质;⑦在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂。
A.②③⑤ B.①②③⑥ C.④⑤⑦ D.⑤⑥
答案:D
解析:①最高价态的阳离子一般具有氧化性,如Fe3+;最低价的阴离子具有还原性,如I-;但介于中间价态的离子如Fe2+、SO则既有氧化性又有还原性,①错误;
②含最高价元素的化合物,不一定具有强氧化性,如Na2CO3中的Na是+1价,C是+4价,都是该元素的最高价态,但其氧化性非常弱,②错误;
③还原性与失电子能力有关,失电子能力越强,则还原性越强,与失电子多少无关,③错误;
④有单质生成的化学反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体中间的转化,有单质生成,但元素化合价不变,反应属于非氧化还原反应,④错误;
⑤含金属元素的离子不一定都是阳离子,如Cr2O、MnO都是含有金属元素的阴离子,⑤正确;
⑥金属阳离子得到电子被还原,可能变为低价态阳离子,也可能得到金属单质,如Fe3+得到电子可以变为Fe2+,也可以变为Fe单质,故不一定得到金属单质,⑥正确;
⑦在氧化还原反应中,非金属单质可以是氧化剂,也可以为还原剂,如Cl2与H2O或NaOH反应中,Cl元素的化合价既升高,又降低,所以Cl2既是氧化剂,又是还原剂,⑦错误;
综上所述可知:说法正确的是⑤⑥,故合理选项是D。
23. (2024届浙江衢州、丽水、湖州三地联考)砒霜(As2O3)有毒,由于古代技术落后,制成的砒霜中含有大量硫化物。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2=2X+2H2O,从而使银针表面变黑。下列说法不正确的是
A. X的化学式为Ag2S B. 纯净的砒霜也能使银针表面变黑
C. 反应中Ag是还原剂 D. 每生成1molX,反应转移电子数为2NA
答案:B
解析:A.根据元素守恒可知,X的化学式为Ag2S,故A正确;
B.硫化银为黑色固体,纯净的砒霜(As2O3)不含有硫元素,不能使银针表面变黑,故B错误;
C.反应时,Ag元素化合价升高,所以Ag是还原剂,故C正确;
D.根据Ag元素的化合价变化,每生成1molAg2S,转移电子数为2NA,故D正确;
24. (2024届浙江绍兴诊断)关于反应2Cu2S+14HNO3=2CuSO4+2Cu(NO3)2+5NO↑+5NO2↑+7H2O,下列说法不正确的是
A.HNO3在反应中体现氧化性和酸性
B.CuSO4和Cu(NO3)2都是氧化产物
C.0.2mol Cu2S参加反应,转移电子2mol
D.随着产物中NO和NO2比例的改变,CuSO4和Cu(NO3)2的比例也发生相应的改变
答案:D
解析:A.反应中N元素化合价从+5价降低到+2价,被还原,HNO3作氧化剂,体现了氧化性;生成物有Cu(NO3)2,还体现了HNO3的酸性,A正确;
B.反应中Cu元素化合价由+1价升高到+2价,S元素化合价从-2价升高到0价,硫酸铜和硝酸铜都是氧化产物,B正确;
C.Cu2S作还原剂,Cu元素化合价由+1价升高到+2价,S元素化合价从-2价升高到0价,0.2molCu2S参与反应,转移2mol电子,C正确;
D.根据原子守恒,每1molCu2S参与反应,S守恒则硫酸铜1mol,Cu守恒则硝酸铜1mol,硫酸铜与硝酸铜的比例一直是1∶1,D错误;
25.(2024届长沙模拟)超氧化钾(KO2)在加热条件下可以将CuO氧化成Cu(Ⅲ的化合物,化学方程式如下:2CuO+2KO22KCuO2+O2↑,则下列说法正确的是
A.CuO既是氧化剂,又是还原剂
B.KCuO2只是氧化产物
C.当反应中转移的电子数为0.3NA时,则有0.2 molCuO被氧化
D.标准状况下,生成2.24LO2时,被还原的超氧化钾(KO2)为0.2mol
答案:C
解析:分析方程式2CuO+2KO22KCuO2+O2↑可知,K2O中的O元素的化合价-由部分升高为氧气中的0价,被氧化,部分转化为KCuO2,KCuO2中O为-2价,Cu为+3价,故氧气为氧化产物,KCuO2即是氧化产物也是还原产物。
A.该反应中CuO中Cu的化合价由+2价升高为+3价,CuO被氧化,为还原剂,K2O的中O化合价由-价部分升高为O价,部分降低为-2价,既有升高,又有降低,KO2既是氧化剂又是还原剂,A错误;
B.KCuO2中Cu的化合价由+2价升高为+3价,化合价升高被氧化,是氧化产物,而部分氧的化合价又由-价降低为-2价,化合价降低被还原,故又是还原产物,B错误;
C.根据方程式分析可知,当反应中转移的电子数为0.3NA时,则有0.2 molCuO被氧化,C正确;
D.标准状况下,生成2.24LO2时,即0.1 mol O2时,根据方程式可知,参与反应的超氧化钾(KO2)为0.2 mol,但KO2中只有一半是被还原的,另一半被氧化,故被还原的超氧化钾(KO2)为0.1 mol,D错误;
26. (2024届北京市北交附高月考)下列过程中的物质变化与氧化还原反应无关的是
A. 将FeSO4溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
B. 切开金属钠,放置在空气中,表面变暗
C. 向CuCl2溶液中加入过量氨水,溶液颜色变为深蓝色
D.向硫化钠中通入二氧化硫,产生淡黄色沉淀
答案:C
解析:A.将FeSO4溶液加入NaOH溶液中,生成Fe(OH)2,Fe(OH)2在空气中被氧化生成红褐色沉淀Fe(OH)3,A正确;
B.切开金属钠,放置在空气中,表面变暗,是因为钠与空气中的氧气等发生反应,B正确;
C.向CuCl2溶液中加入过量氨水,溶液颜色变为深蓝色,这一颜色变化主要是由于Cu2+与氨水反应,形成了深蓝色的配合物[Cu(NH3)4]2+。在这个过程中,Cu2+离子与氨分子形成了配位键,导致溶液颜色发生变化。这种变化主要是由配位作用引起的,而不是由于氧化还原反应导致的化合价变化,C错误;
D.向硫化钠中通入二氧化硫,会发生归中反应,生成淡黄色的硫沉淀。这一反应的方程式为:2Na2S+5SO2+2H2O=3S↓+4NaHSO3,D正确;
27. (2024届北京朝阳区质检)下列应用中未涉及氧化还原反应的是
A. 将过氧化钠置于呼吸面具中供氧 B. 将明矾置于浑浊的水中净水
C. 将漂白粉置于水中漂白衣物 D. 将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板
答案:B
解析:A.Na2O2和呼出的二氧化碳以及水反应生成氧气,有化合价的变化,涉及氧化还原反应,A不符合;
B.明矾净水的原理是生成了氢氧化铝胶体,胶体具有吸附的作用,反应中没有元素化合从发生变化,不涉及氧化还原反应,B符合;
C.将漂白粉置于水中漂白衣物,次氯酸钙与二氧化碳反应生成次氯酸,次氯酸起漂白作用时发生氧化还原反应,C不符合;
D.将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板,氯化铁与铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,铁、铜化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D不符合;
28.(2024届北京第十二中学月考)向浓硫酸中分别加入下列三种固体,对实验现象的分析正确的是
A.对比实验①和②可知还原性:Br->Cl-
B.对比实验①和③可知氧化性:Br2>SO2
C.对比实验②和③可知酸性:H2SO4>HCl>H2SO3
D.由实验可知浓硫酸具有强酸性、难挥发性、氧化性、脱水性
答案:A
解析:A. 实验①生成棕色气体是溴蒸气,实验②白雾是氯化氢,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,与同一种氧化剂在相同条件下反应,溴离子被氧化成溴单质,而氯离子不能被氧化,说明还原性:Br−>Cl−,A正确;
B. 实验③生成是二氧化硫气体,非氧化还原反应,而且亚硫酸钠与溴化钠不是同一类型,所以不能比较Br2、SO2的氧化性,B错误;
C. 实验②白雾说明氯化氢易挥发,不能说明酸性H2SO4>HCl,而实验③生成是二氧化硫气体,非氧化还原反应,而是强酸制弱酸,能说明H2SO4>H2SO3,C错误;
D. 实验中不能得知浓硫酸具有脱水性,D错误;
29.(2025届新高三开学摸底北京卷)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经 操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式: 。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:
Au NaCl+ HNO3=HAuCl4+ + + NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是 。
A.用到了HNO3的氧化性
B.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是 mol。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是 ,物质2是 。
答案:(1)过滤 (2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3) ①4 5 NO 2H2O 4 ②AC (4)2 (5)NaCl溶液 Fe、Cu
解析:废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu,加入硝酸酸化后,金不反应,Ag和Cu转化为铜离子和银离子的混合溶液,含金的溶液中加入硝酸和氯化钠的混合溶液,金转化为HAuCl4,HAuCl4经锌粉还原分离得到金,由此分析。
(1) Au(金),Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液,将固体和液体分开的的操作是过滤,将混合物分离;
(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O;溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为mol;铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为4mol;消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式为铜与稀硝酸的反应,化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3)①根据化合价的变化规律可知,金的化合价从0价升高到+3价,作还原剂,硝酸作氧化剂,从+5价降低到+2价,产物有一氧化氮生成,根据质量守恒,生成物中还有水,化学方程式为:Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3;
②A.溶金过程中硝酸的化合价降低,作氧化剂,具有强氧化性,用到了HNO3的氧化性,故A正确;
B.王水中V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3,金与浓硝酸表面生成致密的氧化膜,不反应,王水中浓盐酸中提供了氯离子,利于生成四氯合金离子,利于金与硝酸的反应,主要作用增强硝酸的氧化性,故B错误;
C.HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3溶金原理相同,则用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解,故C正确;
答案选AC;
(4)由于HAuCl4=H++AuCl,若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,HAuCl4中金的化合价为+3价,被锌还原为0价,锌的化合价从0价升高到+2价,参加反应的Zn的物质的量x,锌的化合价从0价升高到+2价,根据得失电子守恒可知:2x=3,x=1.5mol,同时Zn+2H+=Zn2++H2↑,与氢离子反应的Zn的物质的量为0.5mol,则参加反应的Zn的物质的量是2mol;
(5) 根据图中信息可知,含有铜离子和银离子的溶液加入试剂1后得到的是物质1和物质3,物质3加入试剂3后得到的是二氨合银离子,试剂3是氨水,物质3是氯化银,试剂1是NaCl溶液,物质1是氯化铜,氯化铜加入过量铁粉得到物质2:铜和过量铁,经过试剂2,过滤后得到铜单质,试剂2是盐酸,除去过量的铁粉,二氨合银离子经过还原可以得到银单质,实现了铜和银的分离,试剂1是NaCl溶液,物质2是Fe、Cu。
30. (2024届广西桂林联考)某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。
【实验1】试剂:酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5% H2O2溶液(pH=5)
操作
现象
取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5% H2O2溶液
溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH=0.9
向反应后的溶液中加入KSCN溶液
溶液变红
(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是________________________________。
(2)产生气泡的原因是______________________________________。
【实验Ⅱ】试剂:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5% H2O2溶液(pH=5)
操作
现象
取2mL5% H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSO4溶液
溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH=1.4
(3)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO。检验棕黄色沉淀中SO的方法是________________________________。
(4)对于生成红褐色胶体的原因,提出两种假设:
i.H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+ ii.Fe2+氧化的产物发生了水解
①根据实验Ⅱ记录否定假设i,理由是_______________________________________。
②实验验证假设ii:取_______,加热,溶液变为红褐色,pH下降,证明假设ⅱ成立。
(5)将FeSO4溶液加入H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是:_________________。
答案:(1)2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O (2)Fe3+催化下H2O2分解生成O2
(3)取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO
(4)①根据实验Ⅱ 记录反应后溶液pH=1.4,酸性增强,假设i中消耗氢离子,酸性减弱,pH 应增大,故不合理 ②Fe2(SO4)3溶液 (5)2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+2H+
解析:(1) H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(2)过氧化氢在铁离子催化作用下分解生成氧气,故产生气泡;
(3)硫酸根离子用酸化的氯化钡检验,故检验棕黄色沉淀中SO的方法:取加入盐酸后的黄色溶液少许于试管中,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明棕黄色沉淀中含有SO;
(4)①根据实验Ⅱ 记录反应后溶液pH=1.4,酸性增强,假设i中消耗氢离子,酸性减弱,pH 应增大,故不合理;②根据假设ii,Fe2+氧化的产物发生了水解,铁离子水解,验证硫酸铁溶液中铁离子的水解平衡即可,取Fe2(SO4)3溶液,加热,溶液变为红褐色,pH下降,证明假设ii成立;
(5)将FeSO4溶液加入H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是:2Fe2++4H2O+H2O2=2Fe(OH)3(胶体)+2H+。
31. (2024届天津北辰区联考)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)写出化学式:Y___________,Z___________。
(2)X与Y能否共存____(填“能”或“不能”),若不能请写出化学方程式若能请说明理由__________。
(3)Na2SO3与足量Z反应的离子方程式__________________________。
(4) Na2S2O3是重要的化工原料。Na2S2O3中硫元素的化合价为___________,从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是___________(填序号)。
a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.Na2SO4+SO2 d.Na2SO3+SO3
(5)写出Z的浓溶液与木炭发生反应的化学方程式___________________________。
(6)Y与稀硝酸反应,硝酸的还原产物为NO,写出反应的化学方程式:_______________________。
答案:(1)SO2 ;H2SO4 (2)不能;2H2S+SO2=3S↓+2H2O (3)SO+2H+=SO2↑+H2O
(4)+2;b (5)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (6)3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO
解析:根据价类二维图分析,X是-2价的氢化物为H2S,Y为+4价氧化物是SO2,Z是+6价的酸是H2SO4。
(1)Y是SO2,Z是H2SO4;
(2)X为H2S,Y是SO2,二者发生反应生成S和水,反应的方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O;
(3)Z是H2SO4,Na2SO3与足量硫酸反应的离子方程式为SO+2H+=SO2↑+H2O
(4)根据正负化合价代数和为0的原则,Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价;从氧化还原反应的角度分析,氧化还原反应化合价有升高比有降低,Na2SO3+S可以制备Na2S2O3;
(5)浓硫酸与木炭发生反应的化学方程式C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(6)SO2与稀硝酸反应,硝酸的还原产物为NO,反应的化学方程式3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO。
32. (2024届四川攀枝花第十五中学)氧化还原是一类重要的反应。
(1)已知反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,反应中还原剂是________,氧化性Fe3+______Cu2+(填“<”或“>”) 。
(2)在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应中,若转移3mol电子,则所产生的氧气在标准状况下的体积为_____L。
(3)在xR2++yH++O2=mR3++nH2O的离子方程式中,对系数m和R2+、R3+判断正确的是_______。
A.m=y,R3+是还原剂 B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化剂 D.m=4,R2+是还原剂
(4)用双线桥标出反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中电子转移的方向和数目_________。
答案:(1)Cu ;> (2)33.6 (3)D
解析:(1)反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+中铜元素化合价升高,铜是还原剂,铁离子是氧化剂,铜离子是氧化产物,则氧化性Fe3+>Cu2+。
(2)在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应中,若转移3mol电子,则产生1.5mol氧气,所产生的氧气在标准状况下的体积为1.5mol×22.4L/mol=33.6L。
(3)根据原子守恒可知n=2,则y=4,根据电子得失守恒可知x=m=4。氧化剂是氧气,R2+是还原剂,被氧化,R3+是氧化产物,答案选D。
(4)反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子。氯元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,所以用双线桥标出反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中电子转移的方向和数目为。
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高考化学一轮复习: 第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律
【真题再现·辨明考向】
1. (2024年山东卷)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是
A. 竹管、动物尾毫→湖笔 B. 松木→油烟→徽墨
C. 楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D. 端石→端砚
2. (2024年湖南卷)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A
《天工开物》记载用炉甘石(ZnCO3)火法炼锌
2ZnCO3+C2Zn+3CO↑
B
CaH2用作野外生氢剂
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
C
饱和Na2CO3溶液浸泡锅炉水垢
CaSO4(s)+CO(aq)CaCO3(s)+SO(aq)
D
绿矾(FeSO4∙7H2O)处理酸性工业废水中的Cr2O
6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
3. (2024年湖北卷)劳动人民的发明创造是中华优秀传统文化的组成部分。下列化学原理描述错误的是
发明
关键操作
化学原理
A
制墨
松木在窑内焖烧
发生不完全燃烧
B
陶瓷
黏土高温烧结
形成新的化学键
C
造纸
草木灰水浸泡树皮
促进纤维素溶解
D
火药
硫黄、硝石和木炭混合,点燃
发生氧化还原反应
4. (2024年贵州卷)根据下列实验操作及现象所推出的结论正确的是
选项
实验操作及现象
结论
A
将Zn和ZnSO4溶液与Cu和CuSO4溶液组成双液原电池,连通后铜片上有固体沉积
原电池中Zn作正极,Cu作负极
B
向洁净试管中加入新制银氨溶液,滴入几滴乙醛,振荡,水浴加热,试管壁上出现银镜
乙醛有氧化性
C
向苯酚浊液中加入足量Na2CO3溶液,溶液由浑浊变澄清
苯酚的酸性比H2CO3强
D
向BaCl2溶液中先通入适量SO2,无明显现象,再加入稀HNO3,有白色沉淀生成
稀HNO3有氧化性
5. (2024年1月浙江卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A. 生成1molCO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
6. (2023年浙江1月选考)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是
A. 生成1molN2O,转移4mol电子 B.NH2OH是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D. 若设计成原电池,Fe2+为负极产物
7. (2023年全国乙卷)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
8.(2023年广东卷)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法正确的是
A.Ⅰ中试管内的反应,体现H+的氧化性 B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现SO2的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象 D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
9. (2022年1月浙江选考)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A. CO是氧化产物 B. SiH4发生还原反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D. 生成1molSiO2时,转移8mol电子
10. (2022年6月浙江卷)下列说法正确的是
A. 工业上通过电解六水合氯化镁制取金属镁
B. 接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫
C. 浓硝酸与铁在常温下不反应,所以可用铁质容器贮运浓硝酸
D. “洁厕灵”(主要成分为盐酸)和“84消毒液”(主要成分为次氯酸钠)不能混用
11.(2022年6月浙江卷)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是
A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
12. (2022年6月浙江卷)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是
方案设计
现象和结论
A
先加入少量KClO3溶液,再加AgNO3溶液和足量稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
B
加到少量KMnO4溶液中,再加硫酸酸化,振荡
若溶液褪色,则样品为亚硝酸钠
C
先加到少量FeCl2溶液中,再加入稀盐酸酸化,振荡
若溶液变黄色,则样品为亚硝酸钠
D
先加入少量Na2SO3溶液,再加入BaCl2溶液和稀硝酸,振荡
若产生白色沉淀,则样品为亚硝酸钠
13. (2022年广东卷)若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验,下列分析正确的是
A. Cu与浓硫酸反应,只体现H2SO4的酸性 B. a处变红,说明SO2是酸性氧化物
C. b或c处褪色,均说明SO2具有漂白性 D. 试管底部出现白色固体,说明反应中无H2O生成
14.(2022年湖北卷)化学与生活密切相关,下列不涉及化学变化的是
A. 加入明矾后泥水变澄清 B. 北京冬奥会用水快速制冰
C. 炖排骨汤时加点醋味道更鲜 D. 切开的茄子放置后切面变色
15. (2022年湖北卷)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:2NaHS(s)+CS2(l)=Na2CS3(s)+H2S(g),下列说法正确的是
A.Na2CS3不能被氧化 B.Na2CS3溶液显碱性
C.该制备反应是熵减过程 D.CS2的热稳定性比CO2的高
16.(2022年江苏卷)室温下,下列实验探究方案不能达到探究目的的是
选项
探究方案
探究目的
A
向盛有FeSO4溶液的试管中滴加几滴KSCN溶液,振荡,再滴加几滴新制氯水,观察溶液颜色变化
Fe2+具有还原性
B
向盛有SO2水溶液的试管中滴加几滴品红溶液,振荡,加热试管,观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
C
向盛有淀粉-KI溶液的试管中滴加几滴溴水,振荡,观察溶液颜色变化
Br2的氧化性比I2的强
D
用pH计测量醋酸、盐酸的pH,比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
17. (2022年辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色:加入CCl4,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是
A. 褪色原因为I2被Fe还原 B. 液体分层后,上层呈紫红色
C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D. 溶液恢复棕色的原因为I-被氧化
18. (2022年湖南卷)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeCl3和Na2SO3溶液浓度均为
0.1mol·L-1)。
实验
操作与现象
①
在5mL水中滴加2滴FeCl3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
②
在5mLFeCl3溶液中滴加2滴Na2SO3溶液,变红褐色;
再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③
在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色;
将上述混合液分成两份,一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生;
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是
A. 实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B. 实验②说明Fe3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C. 实验③说明Fe3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D. 整个实验说明SO32-对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
19. (2022年新高考山东卷)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A. 金(Au):“虽被火亦未熟" B. 石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C. 石硫黄(S):“能化…银、铜、铁,奇物” D. 石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
20. (2022年新高考山东卷)实验室制备KMnO4过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是
A. ①中用瓷坩埚作反应器 B. ①中用NaOH作强碱性介质
C. ②中K2MnO4只体现氧化性 D. MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
21.(2022届八省八校)下列离子反应方程式书写错误的是
A.刻蚀电路板:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+
B.实验室制氯气:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑ +2H2O
C.向偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳:2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
D.二氧化硫的水溶液吸收溴蒸气:SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br—
22. (2021年广东卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是
A. a可与e反应生成b B. b既可被氧化,也可被还原
C. 可将e加入浓碱液中制得d的胶体 D. 可存在b→c→d→e→b的循环转化关系
23. (2021年广东卷)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+2MnO4-=5SO42-+4H++2Mn2+
24. (2021年山东卷)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0.25mol
25. (2021年山东卷)下列由实验现象所得结论错误的是
A. 向NaHSO3溶液中滴加氢硫酸,产生淡黄色沉淀,证明HSO3-具有氧化性
B. 向酸性KMnO4溶液中加入Fe3O4粉末,紫色褪去,证明Fe3O4中含Fe(Ⅱ)
C. 向浓HNO3中插入红热的炭,产生红棕色气体,证明炭可与浓HNO3反应生成NO2
D. 向NaClO溶液中滴加酚酞试剂,先变红后褪色,证明NaClO在溶液中发生了水解反应
26 (2021年6月浙江选考)关于化合物ClONO2的性质,下列推测不合理的是
A. 具有强氧化性 B. 与NaOH溶液反应可生成两种钠盐
C. 与盐酸作用能产生氯气 D. 水解生成盐酸和硝酸
27. (2021年6月浙江选考)关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是
A. K2H3IO6发生氧化反应 B. KI是还原产物
C. 生成12.7g I2时,转移0.1mol电子 D. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
28.(2020年山东卷)下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.谷物发酵酿造食醋 B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒 D.大气中NO2参与酸雨形成
29.(2020年北京卷)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
30.(2020年北京卷)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2 B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O) D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
31. (2024年贵州卷)煤气化渣属于大宗固废,主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料NaFePO4和回收Al2O3的流程如下:
回答下列问题:
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料NaFeO2,其工艺如下:
①该工艺经碳热还原得到Fe3O4,“焙烧”生成NaFeO2的化学方程式为_________________________。
32. (2024年黑吉辽卷)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)“细菌氧化”中,FeS2发生反应的离子方程式为__________________________________。
(6)“沉金”中Zn的作用为___________________________。
33. (2024年山东卷)以铅精矿(含PbS,Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下:
回答下列问题:
(3)“还原”中加入铅精矿的目的是_____________________________________________。
(4)“置换”中可选用的试剂X为_______(填标号)。
A.Al B.Zn C.Pb D.Ag
“置换”反应的离子方程式为___________________________________________。
34. (2024年甲卷)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
回答下列问题:
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为_________________________________________。
35. (2024年新课标卷)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol·L-1)时的pH:
Fe3+
Fe2+
Co3+
Co2+
Zn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是__________________________。取少量反应后的溶液,加入化学试剂_______检验_______,若出现蓝色沉淀,需补加MnO2。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_________________________、________________。
36.(2023年湖北卷节选)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
回答下列问题:
(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物,“500℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因______________________________________________。
(4)已知Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15,若“沉钴过滤”的pH控制为10.0,则溶液中Co2+浓度为_______mol·L-1。“850℃煅烧”时的化学方程式为________________________________________。
37. (2023年湖北卷)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题:
(2)铜与过量H2O2反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为____________________________;产生的气体为_______。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是___________________。
(3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,mgX完全分解为ng黑色氧化物Y,=。X的化学式为_______。
38. (2023年辽宁卷节选)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
物质
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
10-37.4
10-14.7
10-14.7
10-10.8
回答下列问题:
(3)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为________
____________________(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱);滤渣的成分为MnO2、_______(填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为_____时,Mn(Ⅱ)氧化速率最大;继续增大SO2体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______________。
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为__________
_________________________。
39. (2023年江苏卷)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4∙H2O,其实验过程可表示为
(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57g(20℃),O2氧化溶液中SO的离子方程式为_______________________________;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内,pH增大,浆料中MgSO3的氧化速率增大,其主要原因是_______________________________________。
40. (2022年全国甲卷节选)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为____________________________________________。
(4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为 。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是 。
41. (2022年全国乙卷节选)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
回答下列问题:
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加入H2O2。
(i)能被H2O2氧化的离子是________;
(ii) H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2,其化学方程式为 ;
(iii) H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2,H2O2的作用是 。
42. (2022年6月浙江卷节选)回答下列问题:
(2)金属氢化物是应用广泛的还原剂。KH的还原性比NaH的强,原因是 。
43. (2022年北京卷节选)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料:i.Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO42- (绿色)、MnO4-(紫色)。
ii.浓碱条件下,MnO4-可被OH-还原为MnO42-。
iii.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
序号
物质a
C中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
II
5%NaOH溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
III
40%NaOH 溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,仍有沉淀
(2)通入Cl2前,II、III中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为___________。
(3)对比实验I、II通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是___________。
(4)根据资料ii,III中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO42-氧化为MnO4-。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取III中放置后的1 mL悬浊液,加入4 mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被___________(填“化学式”)氧化,可证明III的悬浊液中氧化剂过量;
③取II中放置后1 mL悬浊液,加入4 mL水,溶液紫色缓慢加深,发生的反应是___________。
④从反应速率的角度,分析实验III未得到绿色溶液的可能原因 。
44. (2022年海南卷)胆矾(CuSO4∙5H2O)是一种重要化工原料,某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、CuCO3、Cu(OH)2]制备胆矾。流程如下。
回答问题:
(3)步骤②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,反应的化学方程式为 。
45. (2022年河北卷)以焙烧黄铁矿FeS2 (杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为 。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)Fe(CN)6中Fe的化合价为_______,氧化工序发生反应的离子方程式为 。
(6)若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3∙xH2O和(NH4)2SO4,所加试剂为_______和_______(填化学式,不引入杂质)。
46. (2022年江苏卷)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3,其部分实验过程如下:
(1)“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为
。
47.(2021年高考甲卷)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
(1)I2的一种制备方法如下图所示:
①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 ,生成的沉淀与硝酸反应,生成_______后可循环使用。
②通入Cl2的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为 ;若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5时,氧化产物为 ;当n(Cl2)/n(FeI2)>1.5,单质碘的收率会降低,原因是 。
(2)以NaIO3 NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2,上述制备I2的总反应的离子方程式为__________________
。
(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2,若生成1mol I2,消耗的KI至少为_______mol。I2在KI溶液中可发生反应I2+I-I3-。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是 。
【拓展训练·巩固考点】
1.(2025届烟台开学摸底)中华传统文化中富含化学知识,下列叙述与氧化还原反应无关的是
A.熬胆矾铁釡,久之亦化为铜 B.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
C.落红不是无情物,化作春泥更护花 D.有舶上铁丝日久起销
2.(2025届新高三开学摸底山东卷)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A.SO2通入品红溶液中,溶液由红色变为无色
B.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色变为黄色
C.稀硫酸滴入K2CrO4溶液中,溶液由黄色变为橙色
D.苯酚长时间放置在空气中,晶体由无色变为粉红色
3.(2024届黑龙江省哈尔滨)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
4.(2024届黑龙江省哈尔滨)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2 B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O) D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
5.(2024年1月浙江仿真模拟)关于反应3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,下列说法正确的是
A.SiO2既不是氧化剂,也不是还原剂 B.生成33.6L CO,转移3NA电子
C.Si3N4是氧化产物 D.6g C中含有的共价键数目为一定为NA
6.(2024年1月浙江仿真模拟)Cl2O是HClO的酸性氧化物,具有强氧化性,加热易分解,Cl2O可通过如下反应制取:Na2CO3+2Cl2=NaCl+Cl2O+CO2。下列说法不正确的是
A.还原产物是NaCl
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.Cl2O完全溶于水微热,会产生黄绿色气体
D.Cl2O与还原剂接触或加热能发生剧烈反应,甚至爆炸
7. (2024届安徽百校大联考)用铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)制备超顺磁性纳米Fe3O4(平均直径为25nm)的流程图如下(所加试剂均过量,部分步骤已省略):
下列叙述正确的是
A. 步骤②中发生的反应均为置换反应
B. 步骤④中使用的H2O2作还原剂
C. 不能用KSCN溶液检验滤液B中是否有Fe3+
D. 将步骤⑤得到的纳米Fe3O4均匀分散在水中,有丁达尔效应
8.(2024届吉林辉南六中)验证氧化性强弱:Cl2>Br2>I2,设计如下实验(已知:稀溴水呈黄色,浓溴水呈红棕色,碘水呈棕黄色;忽略氧气的影响)。下列说法不正确的是
实验①
实验②
实验③
实验④
溶液变为浅黄绿色
溶液变为黄色
溶液变为棕黄色
溶液变为蓝色
A.实验①设计目的:排除实验②③④水稀释的影响 B.实验②发生反应为2Br-+Cl2=Br2+2Cl-
C.实验③的现象可以证明氧化性:Cl2>I2 D.实验④能证明氧化性:Br2>I2
9.(2024届成都高三检测)科学家正在研究一种用乙烯(C2H4,沸点为-104 ℃)脱硫(SO2)的方法,其机理如图所示。下列关于该脱硫方法的说法正确的是
A.氧化性:O2>SO3>CO2 B.乙烯在该过程中作氧化剂
C.该脱硫过程需要及时补充Cu+ D.步骤ⅰ中,每消耗44.8 L C2H4,有2NA个S生成
10.(2024届日照模拟)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,且还原性:I->Fe2+>Cl->Co2+。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
11.(2024届广东韶关模拟)已知有如下反应:
①K2Cr2O7+14HCl(浓)==2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O;②Cr+2HCl(稀)==CrCl2+H2↑;③2KMnO4+16HCl(稀)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列说法正确的是
A.氧化性:K2Cr2O7>KMnO4>Cl2
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶1
C.向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应
D.向Cr2(SO4)3溶液中滴入酸性KMnO4溶液,可发生反应:10Cr3++6MnO+11H2O==5Cr2O+
6Mn2++22H+
12. (2024届安徽徽师联盟联考)下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A. 生活中用“暖宝宝”(成分:铁、活性炭、食盐、水等)取暖 B. 绿化造林助力实现碳中和目标
C. 牙膏中添加氟化物用于预防龋齿 D. 工业制备漂白粉
13. (2024届安徽六安一中)19世纪科学家提出H2O2与Cl2作用的反应过程如下:下列说法正确的是
反应I:H2O2+Cl2=HCl+HOOCl 反应II:HOOCl=HCl+O2
A. 氧化性:O2>Cl2 B. 反应I中H2O2作还原剂
C. 反应I中每消耗0.1molCl2,转移0.2NAe- D. 每产生32gO2,则消耗Cl2为1mol
14. (2024届安徽皖豫名校联盟大联考)向硫酸铁溶液中通入少量SO2气体,要证明该过程发生了氧化还原反应,加入下列试剂一定可行的是
A. KSCN溶液、氯水 B. K3[Fe(CN)6] C. NaOH溶液 D. BaCl2溶液
15.(2024届广东一模)下列变化必需加入适当的氧化剂才能完成的是
A.CuO→Cu B.Fe→FeCl2 C.H2SO4→H2 D.KClO3→O2
16.(2024届广东一模)对于反应Cl2+H2O=HCl+HClO的叙述正确的是
A.反应1个Cl2,转移2个电子 B.水做还原剂
C.氯气既是氧化剂又是还原剂 D.HClO是还原产物
17. (2024届华南师大附中)下列过程中,颜色变化与氧化还原反应无关的是
A. 湿润的淀粉KI试纸遇氯气变蓝色 B. 放置时间较长的苯酚固体变为粉红色
C. 氯化铁溶液滴入KSCN溶液变红色 D. 酸性K2Cr2O7溶液滴入乙醇变绿色
18. (2024届华南师大附中)关于反应S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,下列说法正确的是
A.C发生还原反应 B.K2S是氧化产物
C.化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3 D.生成1 mol N2时,转移12 mol电子
19.(2024届江西抚州二中)已知:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-、2Fe3++2I-=2Fe2++I2,向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示。则下列有关说法中正确的是
A.还原性:Fe2+>I->Br-
B.原溶液中:n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶2∶3
C.原混合溶液中FeBr2的物质的量为6mol
D.当通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
20. (2024届四川攀枝花第十五中学)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是
A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
21. (2024届新疆喀什地区期中)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是
A. B.
C. D.
22.(2024届新疆乌鲁木齐市第61中学)下列叙述正确的是
①阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性;②含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性;③失电子多的还原剂还原性就强;④有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应;⑤含金属元素的离子不一定都是阳离子;⑥金属阳离子被还原不一定得到金属单质;⑦在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂。
A.②③⑤ B.①②③⑥ C.④⑤⑦ D.⑤⑥
23. (2024届浙江衢州、丽水、湖州三地联考)砒霜(As2O3)有毒,由于古代技术落后,制成的砒霜中含有大量硫化物。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2=2X+2H2O,从而使银针表面变黑。下列说法不正确的是
A. X的化学式为Ag2S B. 纯净的砒霜也能使银针表面变黑
C. 反应中Ag是还原剂 D. 每生成1molX,反应转移电子数为2NA
24. (2024届浙江绍兴诊断)关于反应2Cu2S+14HNO3=2CuSO4+2Cu(NO3)2+5NO↑+5NO2↑+7H2O,下列说法不正确的是
A.HNO3在反应中体现氧化性和酸性
B.CuSO4和Cu(NO3)2都是氧化产物
C.0.2mol Cu2S参加反应,转移电子2mol
D.随着产物中NO和NO2比例的改变,CuSO4和Cu(NO3)2的比例也发生相应的改变
25.(2024届长沙模拟)超氧化钾(KO2)在加热条件下可以将CuO氧化成Cu(Ⅲ的化合物,化学方程式如下:2CuO+2KO22KCuO2+O2↑,则下列说法正确的是
A.CuO既是氧化剂,又是还原剂
B.KCuO2只是氧化产物
C.当反应中转移的电子数为0.3NA时,则有0.2 molCuO被氧化
D.标准状况下,生成2.24LO2时,被还原的超氧化钾(KO2)为0.2mol
26. (2024届北京市北交附高月考)下列过程中的物质变化与氧化还原反应无关的是
A. 将FeSO4溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
B. 切开金属钠,放置在空气中,表面变暗
C. 向CuCl2溶液中加入过量氨水,溶液颜色变为深蓝色
D.向硫化钠中通入二氧化硫,产生淡黄色沉淀
27. (2024届北京朝阳区质检)下列应用中未涉及氧化还原反应的是
A. 将过氧化钠置于呼吸面具中供氧 B. 将明矾置于浑浊的水中净水
C. 将漂白粉置于水中漂白衣物 D. 将覆铜板置于氯化铁溶液中制作电路板
28.(2024届北京第十二中学月考)向浓硫酸中分别加入下列三种固体,对实验现象的分析正确的是
A.对比实验①和②可知还原性:Br->Cl-
B.对比实验①和③可知氧化性:Br2>SO2
C.对比实验②和③可知酸性:H2SO4>HCl>H2SO3
D.由实验可知浓硫酸具有强酸性、难挥发性、氧化性、脱水性
29.(2025届新高三开学摸底北京卷)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经 操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式: 。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸)∶V(浓盐酸)=1∶3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:
Au NaCl+ HNO3=HAuCl4+ + + NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是 。
A.用到了HNO3的氧化性
B.王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C.用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解
(4)若用Zn粉将溶液中的1molHAuCl4完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是 mol。
(5)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水与铁粉,可按照如图方法从酸溶后的的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
试剂1是 ,物质2是 。
30. (2024届广西桂林联考)某小组同学设计如下实验,研究亚铁盐与H2O2溶液的反应。
【实验1】试剂:酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=0.2),5% H2O2溶液(pH=5)
操作
现象
取2mL上述FeSO4溶液于试管中,加入5滴5% H2O2溶液
溶液立即变为棕黄色,稍后,产生气泡。测得反应后溶液pH=0.9
向反应后的溶液中加入KSCN溶液
溶液变红
(1)上述实验中H2O2溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式是________________________________。
(2)产生气泡的原因是______________________________________。
【实验Ⅱ】试剂:未酸化的0.5mol·L-1FeSO4溶液(pH=3),5% H2O2溶液(pH=5)
操作
现象
取2mL5% H2O2溶液于试管中,加入5滴上述FeSO4溶液
溶液立即变为棕黄色,产生大量气泡,并放热,反应混合物颜色加深且有浑浊。测得反应后溶液pH=1.4
(3)将上述混合物分离,得到棕黄色沉淀和红褐色胶体。取部分棕黄色沉淀洗净,加4mol·L-1盐酸,沉淀溶解得到黄色溶液。初步判断该沉淀中含有Fe2O3,经检验还含有SO。检验棕黄色沉淀中SO的方法是________________________________。
(4)对于生成红褐色胶体的原因,提出两种假设:
i.H2O2溶液氧化Fe2+消耗H+ ii.Fe2+氧化的产物发生了水解
①根据实验Ⅱ记录否定假设i,理由是_______________________________________。
②实验验证假设ii:取_______,加热,溶液变为红褐色,pH下降,证明假设ⅱ成立。
(5)将FeSO4溶液加入H2O2溶液后,产生红褐色胶体,反应的离子方程式是:_________________。
31. (2024届天津北辰区联考)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)写出化学式:Y___________,Z___________。
(2)X与Y能否共存____(填“能”或“不能”),若不能请写出化学方程式若能请说明理由__________。
(3)Na2SO3与足量Z反应的离子方程式__________________________。
(4) Na2S2O3是重要的化工原料。Na2S2O3中硫元素的化合价为___________,从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是___________(填序号)。
a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.Na2SO4+SO2 d.Na2SO3+SO3
(5)写出Z的浓溶液与木炭发生反应的化学方程式___________________________。
(6)Y与稀硝酸反应,硝酸的还原产物为NO,写出反应的化学方程式:_______________________。
32. (2024届四川攀枝花第十五中学)氧化还原是一类重要的反应。
(1)已知反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,反应中还原剂是________,氧化性Fe3+______Cu2+(填“<”或“>”) 。
(2)在2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2反应中,若转移3mol电子,则所产生的氧气在标准状况下的体积为_____L。
(3)在xR2++yH++O2=mR3++nH2O的离子方程式中,对系数m和R2+、R3+判断正确的是_______。
A.m=y,R3+是还原剂 B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化剂 D.m=4,R2+是还原剂
(4)用双线桥标出反应2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中电子转移的方向和数目_________。
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