专题05 氧化还原反应(考题猜想)(6大题型)-2024-2025学年高一化学上学期期中考点大串讲(沪科版2020必修第一册)
2024-09-30
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2份
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23页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 2.2氧化还原反应和离子反应 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 氧化还原反应 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.03 MB |
| 发布时间 | 2024-09-30 |
| 更新时间 | 2024-09-30 |
| 作者 | 沪上matrix |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-09-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47694648.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题05 氧化还原反应
题型1 氧化还原中的电子得失
题型2 氧化还原反应的配平
题型3 氧化还原反应得出得失电子能力
题型4 氧化还原反应的配平
题型5 氧化还原反应的计算
题型6 实验中的氧化还原反应
▉题型1 氧化还原中的电子得失
高铁酸钾(K2FeO4)是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。某学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾,下列说法不正确的是
A.高铁酸钾中铁元素的化合价为+6,具有强氧化性
B.由该流程发生的反应可推测:Na2FeO4的氧化性强于NaClO
C.由制备高铁酸钾的原理,推测高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度
D.反应中,生成2 mol时,转移6 mol电子
【变式1-1】高铁酸钾(K2FeO4)是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。某学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾,下列说法不正确的是
A.高铁酸钾中铁元素的化合价为+6,具有强氧化性
B.由该流程发生的反应可推测:Na2FeO4的氧化性强于NaClO
C.由制备高铁酸钾的原理,推测高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度
D.反应中,生成2 mol时,转移6 mol电子
【变式1-2】钒的不同离子色彩丰富,呈黄色,呈蓝色,呈绿色,呈紫色。不同还原剂可以将还原到不同价态:
①(未配平)
②(未配平)
③(未配平)
④(未配平)
下列说法正确的是
A.根据题目所给条件,的还原性比强
B.反应③中,参与反应的和的物质的量之比是
C.题目中的几种还原剂中,的还原性最强
D.反应④中,产生的和的物质的量之比是
【变式1-3】工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理含有重铬酸根离子()的废水,其原理为:6Fe2+ + + 14H+= 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O。下列有关该反应的分析错误的是
A.Fe2+作还原剂
B.的氧化性强于Fe3+
C.氧化产物与还原产物的计量系数之比为3:1
D.反应每处理1个转移的电子数为12个
▉题型2 氧化还原反应的配平
根据题意完成下列方程式的书写。
(1)碳酸氢钠溶液的电离方程式: 。
(2)硫酸氢钾溶液的电离方程式: 。
(3)配平下面的化学方程式: 。
_______Cu+_______HNO3(稀)=_______Cu(NO3)2+_______NO↑+_______H2O
(4)工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰,写出该反应的化学方程式: 。
(5)工业废水中含有的重铬酸根离子()有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾()做处理剂,反应的离子方程式为: 。
(6)在明代宋应星所著的《天工开物》中,有关于火法炼锌的工艺记载:“每炉甘石(主要成分为碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内,∙∙∙∙∙∙然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。冷定毁罐取出。∙∙∙∙∙∙即倭铅也。”请完成上述火法炼锌反应的化学方程: 。
_______+_______CO↑
(7)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和,其离子方程式为: 。
【变式1-1】氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用,请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题:
I.酸性在生活、卫生医疗中常用作消毒剂。
(1)已知溶液与酸性溶液可发生氧化还原反应,若生成的氧化产物和数量均为1个,则转移电子的数目是 个。
(2)测定样品的纯度可用标准溶液进行滴定,配平上述反应的离子方程式: 。
Ⅱ.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。
(3)将废钒催化剂(主要成分为)与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,该反应中氧化剂和还原剂的个数之比为 。
(4)能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收,则、、的还原性由强到弱的顺序是 。
(5)偏钒酸铵在加热条件下反应会生成、和。在氮气氛围中,碳高温条件下还原氮气制备,还生成一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为 。
▉题型3 氧化还原反应得出得失电子能力
把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。
对该氧化还原反应的离子方程式,下列说法不正确的是
A.IO是氧化剂,具有氧化性
B.氧化性:MnO>IO
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
D.若有2个Mn2+参加反应,则转移10个电子
【变式1-1】室温下,三氟化溴()是一种具有刺激性气味的稻草色液体,遇水或有机化合物会剧烈反应。____________________________________________(待配平)。下列说法正确的是
A.反应中溴元素只发生还原反应
B.该反应条件下,氧化性:
C.投料比时,反应恰好完全
D.室温下,生成时,有被还原
【变式1-2】《天工开物》中记载了我国古代火法炼锌工艺:炉甘石(主要成分为ZnCO3)十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红。罐中炉甘石熔化成团,冷定毁罐取出,……即倭铅(锌单质)。反应的化学方程式为:。NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是
A.上述反应中被还原的元素有两种
B.CO有是氧化产物,是还原产物
C.反应中生成1molZn时,转移的电子总数为2NA
D.有12.5g氧化剂发生反应时,生成的分子数为0.3NA
【变式1-3】自由能大小可以反映物质氧化能力的相对强弱。锰元素的自由能-氧化态图如图所示,下列说法不正确的是
A.碱性条件下易被还原为
B.碱性条件下;的氧化能力明显降低
C.中Mn为+7价
D.酸性条件下1mol,被充分还原,则转移5mol电子
▉题型4 氧化还原反应的配平
铁和铬都位于周期表的第四周期,它们的单质及其化合物有多种用途。
(1)电子工业中,人们常用溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①请用化学方程式表示制造印刷电路板的反应原理 。
为了从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液,可采用以下步骤:
②写出回收铜并重新获得溶液的过程中加入的有关物质的化学式:A ,B ,C 。
③滤液I中的阳离子既有氧化性又有还原性,判断的依据是 。为证明该阳离子的还原性,可选用 (填“锌片”、“酸性溶液”或“NaOH溶液”)进行实验探究,发生反应的离子方程式为:__________________________________________,请配平该离子方程式 。
④上述步骤中,通入C发生反应的离子方程式为 。
(2)可用绿矾处理工业废水中有毒的,反应的离子方程式为:,该反应中还原剂是 (填离子符号,下同),被还原的是 。
▉题型5 氧化还原反应的计算
一定条件下发生反应:。下列关于该反应的叙述错误的是
A.氧化性:Ag2O2>HMnO4
B.当溶液变红色时表明已发生反应
C.氧化产物、还原产物的物质的量之比为1:1
D.0.1mol Ag2O2完全反应转移电子数约为0.2×6.02×1023
【变式1-1】向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,对反应过程进行分析,得到下列四个图像,其中正确的是
A. B.
C. D.
▉题型6 实验中的氧化还原反应
I.央视《每周质量报告》曝光了河北省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给浙江绍兴某些制药企业,最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知中铁元素是价,则其中铬元素是 价。已知能够与酸、碱反应均只生成盐和水,则从性质的角度属于 氧化物。
(2)明胶的水溶液和溶液共同具备的性质是 (填字母)。
a.都不稳定,密封放置会产生沉淀 b.分散质粒子可透过滤纸 c.二者均有丁达尔效应
(3)实验室常向煮沸的蒸馏水中滴加饱和溶液制备胶体,证明有胶体生成的最常用的实验操作和现象是 。
Ⅱ.铈及其化合物可用于制造打火石、陶瓷和合金等。工业上利用氟碳铈矿(主要成分为)提取的一种工艺流程如图所示(部分条件省略)。回答下列问题:
(4)第Ⅱ步酸浸后需要进行的分离操作名称为 ;该操作所需要的玻璃仪器有: 。
(5)酸浸过程中可用稀硫酸和双氧水替代盐酸,避免造成环境污染。写出稀硫酸、双氧水与反应生成的离子方程式: 。
(6)写出步骤Ⅳ的离子方程式: 。
【变式1-1】高铁酸钠可以杀菌消毒,是一种新型、高效、多功能的水处理剂。某化学实验小组利用NaClO在碱性介质中与溶液的反应制备并探究其性质,实验装置如图7所示。下列说法错误的是
A.橡胶管a的作用是平衡气压,便于浓盐酸顺利流下
B.若去掉装置乙,其不足之处为挥发出的氯化氢与氢氧化钠溶液反应,干扰的制备
C.装置丙中生成的反应说明的氧化性大于
D.装置丁中发生反应的离子方程式有和
【变式1-2】高纯硅可采用以下方法制备。下列说法正确的是
A.石英砂是制陶瓷和水泥的主要原料之一
B.过程①的化学方程式为
C.通过,实现粗硅的制备
D.过程④的化学方程式为
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专题05 氧化还原反应
题型1 氧化还原中的电子得失
题型2 氧化还原反应的配平
题型3 氧化还原反应得出得失电子能力
题型4 氧化还原反应的配平
题型5 氧化还原反应的计算
题型6 实验中的氧化还原反应
▉题型1 氧化还原中的电子得失
高铁酸钾(K2FeO4)是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。某学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾,下列说法不正确的是
A.高铁酸钾中铁元素的化合价为+6,具有强氧化性
B.由该流程发生的反应可推测:Na2FeO4的氧化性强于NaClO
C.由制备高铁酸钾的原理,推测高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度
D.反应中,生成2 mol时,转移6 mol电子
【答案】B
【分析】由流程可知:在碱性条件下NaClO和硝酸铁发生氧化还原反应生成Na2FeO4,加入KOH,生成溶解度更小的K2FeO4。
【解析】A.在K2FeO4中K为+l价、O为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知Fe为+6价,该物质具有强氧化性,A正确;
B.在碱性条件下NaClO和硝酸铁发生氧化还原反应生成Na2FeO4,根据氧化性:氧化剂>氧化产物,可知物质NaClO的氧化性强于Na2FeO4,B错误;
C.加入KOH,反应向溶解度小的方向进行,Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4,说明K2FeO4溶解度更小,即高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度,C正确;
D.在反应中,Fe元素化合价升高2×3=6价,Cl元素化合价降低3×2=6价,元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数,可见:生成2 mol时,转移6 mol电子,D正确;
故合理选项是B。
【变式1-1】高铁酸钾(K2FeO4)是一种重要的绿色净水剂,具有净水和消毒双重功能。某学习小组设计如图所示方案制备高铁酸钾,下列说法不正确的是
A.高铁酸钾中铁元素的化合价为+6,具有强氧化性
B.由该流程发生的反应可推测:Na2FeO4的氧化性强于NaClO
C.由制备高铁酸钾的原理,推测高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度
D.反应中,生成2 mol时,转移6 mol电子
【答案】B
【分析】由流程可知:在碱性条件下NaClO和硝酸铁发生氧化还原反应生成Na2FeO4,加入KOH,生成溶解度更小的K2FeO4。
【解析】A.在K2FeO4中K为+l价、O为-2价,根据化合物中元素化合价代数和为0,可知Fe为+6价,该物质具有强氧化性,A正确;
B.在碱性条件下NaClO和硝酸铁发生氧化还原反应生成Na2FeO4,根据氧化性:氧化剂>氧化产物,可知物质NaClO的氧化性强于Na2FeO4,B错误;
C.加入KOH,反应向溶解度小的方向进行,Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4,说明K2FeO4溶解度更小,即高铁酸钠的溶解度大于高铁酸钾的溶解度,C正确;
D.在反应中,Fe元素化合价升高2×3=6价,Cl元素化合价降低3×2=6价,元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数,可见:生成2 mol时,转移6 mol电子,D正确;
故合理选项是B。
【变式1-2】钒的不同离子色彩丰富,呈黄色,呈蓝色,呈绿色,呈紫色。不同还原剂可以将还原到不同价态:
①(未配平)
②(未配平)
③(未配平)
④(未配平)
下列说法正确的是
A.根据题目所给条件,的还原性比强
B.反应③中,参与反应的和的物质的量之比是
C.题目中的几种还原剂中,的还原性最强
D.反应④中,产生的和的物质的量之比是
【答案】C
【解析】A.由反应①和反应②可知,还原性:Fe2+>VO2-、I->VO2-,无法比较Fe2+和I-的还原性强弱,A错误;
B.反应③中V元素由+5价下降到+3价,C元素由+3价上升到+4价,根据得失电子守恒可知参与反应的和的物质的量之比是,B错误;
C.由以上三个反应可知,Zn能够将还原到最低价态,题目中的几种还原剂中,的还原性最强,C正确;
D.反应④中V元素由+5价下降到+2价,Zn元素由0价上升到+2价,根据得失电子守恒可知产生的和的物质的量之比是,D错误;
故选C。
【变式1-3】工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理含有重铬酸根离子()的废水,其原理为:6Fe2+ + + 14H+= 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O。下列有关该反应的分析错误的是
A.Fe2+作还原剂
B.的氧化性强于Fe3+
C.氧化产物与还原产物的计量系数之比为3:1
D.反应每处理1个转移的电子数为12个
【答案】D
【分析】铁的化合价从+2价变为+3价,化合价升高,被氧化,发生氧化反应,得到氧化产物三价铁离子,所以亚铁离子为还原剂;的Cr的化合价从+6价变为+3价,化合价降低,被还原,发生还原反应,得到还原产物Cr3+,由此作答:
【解析】A.根据分析,亚铁离子为还原剂,A正确;
B.为氧化剂,三价铁离子为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,B正确;
C.氧化产物为三价铁离子,还原产物为Cr3+,氧化产物与还原产物的计量系数之比为3:1,C正确;
D.Cr的化合价从+6价变为+3价,每处理1个转移的电子数为6个,D错误;
故选D。
▉题型2 氧化还原反应的配平
根据题意完成下列方程式的书写。
(1)碳酸氢钠溶液的电离方程式: 。
(2)硫酸氢钾溶液的电离方程式: 。
(3)配平下面的化学方程式: 。
_______Cu+_______HNO3(稀)=_______Cu(NO3)2+_______NO↑+_______H2O
(4)工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰,写出该反应的化学方程式: 。
(5)工业废水中含有的重铬酸根离子()有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾()做处理剂,反应的离子方程式为: 。
(6)在明代宋应星所著的《天工开物》中,有关于火法炼锌的工艺记载:“每炉甘石(主要成分为碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内,∙∙∙∙∙∙然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。冷定毁罐取出。∙∙∙∙∙∙即倭铅也。”请完成上述火法炼锌反应的化学方程: 。
_______+_______CO↑
(7)在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和,其离子方程式为: 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
【分析】、为强电解质在水中完全电离,电离方程式用“=”。
【解析】(1)为强电解质,在水中电离方程式为,故答案为:;
(2)为强电解质,在水中电离方程式为,故答案为: ;
(3)据电子守恒和原子守恒可知,反应化学方程式配平为:,故答案为:;
(4)中+4价的锰有氧化性,可氧化MnS中﹣2价的硫,根据氧化还原反应中化合价升降守恒及离子方程式中的电荷守恒和质量守恒可知,其反应的化学方程式为,故答案为:;
(5)用绿矾(FeSO4·7H2O)作处理剂,将Cr2O转化为Cr3+,亚铁离子发生氧化反应,则处理工业酸性废水时发生反应的离子方程式,故答案为:;
(6)火法炼锌,碳酸锌与C在高温下反应生成Zn和CO,反应的方程式为: ,故答案为:;
(7)在酸性NaClO溶液中,HClO与NO反应生成Cl-和,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为,故答案为:。
【变式1-1】氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用,请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题:
I.酸性在生活、卫生医疗中常用作消毒剂。
(1)已知溶液与酸性溶液可发生氧化还原反应,若生成的氧化产物和数量均为1个,则转移电子的数目是 个。
(2)测定样品的纯度可用标准溶液进行滴定,配平上述反应的离子方程式: 。
Ⅱ.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。
(3)将废钒催化剂(主要成分为)与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,该反应中氧化剂和还原剂的个数之比为 。
(4)能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收,则、、的还原性由强到弱的顺序是 。
(5)偏钒酸铵在加热条件下反应会生成、和。在氮气氛围中,碳高温条件下还原氮气制备,还生成一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)7
(2)
(3)1:1
(4)>Cl->VO2+
(5)
【解析】(1)碘化合价由-1升高为0、+5,则生成的氧化产物和数量均为1个时,转移电子的数目是1×2+5=7;
(2)锰化合价由+7变为+2、硫化合价由+2变为+6,结合电子守恒、质量守恒,反应为:;
(3)与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,V化合价由+5变为+4,V2O5为氧化剂,为还原剂,硫化合价由+4变为+6,结合电子守恒,该反应中氧化剂和还原剂的个数之比为1:1;
(4)根据题意可知可以将HCl氧化为Cl2,该过程中Cl-为还原剂,VO2+为还原产物,所以还原性Cl->VO2+;氯气可以氧化Na2SO3,该过程中Na2SO3为还原剂,Cl-为还原产物,所以还原性>Cl-,综上所述还原性:>Cl->VO2+;
(5)根据题意可知高温条件下可与C、N2反应生成VN,根据元素守恒,另外一种具有还原性的气体应是CO,化学方程式为。
▉题型3 氧化还原反应得出得失电子能力
把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。
对该氧化还原反应的离子方程式,下列说法不正确的是
A.IO是氧化剂,具有氧化性
B.氧化性:MnO>IO
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
D.若有2个Mn2+参加反应,则转移10个电子
【答案】B
【解析】A.中的碘元素在反应中化合价降低,得电子,作氧化剂,具有氧化性,A正确;
B.根据反应方程式可知,该反应的氧化剂是,氧化产物是MnO,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性强弱顺序是:>MnO,B错误;
C.根据方程式可知:氧化剂碘酸根离子和还原剂锰离子的物质的量之比为5∶2,C正确;
D.根据反应方程式可知,有2个 Mn2+参加反应时,转移电子的物质的量是:2×(7-2)=10个,D正确;
故选B。
【变式1-1】室温下,三氟化溴()是一种具有刺激性气味的稻草色液体,遇水或有机化合物会剧烈反应。____________________________________________(待配平)。下列说法正确的是
A.反应中溴元素只发生还原反应
B.该反应条件下,氧化性:
C.投料比时,反应恰好完全
D.室温下,生成时,有被还原
【答案】D
【分析】反应式中Br元素化合价由+3价升高为+5价,又由+3价降低为0价,O元素由-2价升高为0价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。
【解析】A.该反应中Br元素化合价由+3价升高为+5价,又由+3价降低为0价,则溴元素既发生还原反应也发生氧化反应,A错误;
B.该反应中Br元素化合价由+3价升高为+5价,又由+3价降低为0价,既是氧化剂又是还原剂,O2和是氧化产物,则氧化性:,B错误;
C.由分析可知,配平该反应为:,则投料比时,反应恰好完全,C错误;
D.室温下,生成时,同时生成0.1molBr2,根据Br原子守恒,则有被还原,D正确;
故选D。
【变式1-2】《天工开物》中记载了我国古代火法炼锌工艺:炉甘石(主要成分为ZnCO3)十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红。罐中炉甘石熔化成团,冷定毁罐取出,……即倭铅(锌单质)。反应的化学方程式为:。NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法错误的是
A.上述反应中被还原的元素有两种
B.CO有是氧化产物,是还原产物
C.反应中生成1molZn时,转移的电子总数为2NA
D.有12.5g氧化剂发生反应时,生成的分子数为0.3NA
【答案】C
【解析】A.由题干方程式可知,上述反应中Zn的化合价由+2价降低到0价,ZnCO3中的C的化合价由+4价降低到+2价,故有Zn和C两种元素被还原,A正确;
B.由题干方程式可知,ZnCO3中的C的化合价由+4价降低到CO中的+2价,C由0价升高到CO中的+2价,根据方程式系数可知,CO有是氧化产物,是还原产物,B正确;
C.由题干方程式可知,反应中转移电子数为4e-,故反应中生成1molZn时,转移的电子总数为4NA,C错误;
D.由题干方程式可知,ZnCO3为氧化剂,则有12.5g氧化剂即=0.1molZnCO3发生反应时,生成的分子数即CO的分子数为0.3NA,D正确;
故答案为:C。
【变式1-3】自由能大小可以反映物质氧化能力的相对强弱。锰元素的自由能-氧化态图如图所示,下列说法不正确的是
A.碱性条件下易被还原为
B.碱性条件下;的氧化能力明显降低
C.中Mn为+7价
D.酸性条件下1mol,被充分还原,则转移5mol电子
【答案】A
【解析】A.由图可知,碱性条件下与的自由能接近,因此很难被还原为,故A错误;
B.由图可知,碱性条件下远远小于酸性条件下的自由能,因此碱性条件下的氧化能力明显降低,故B正确;
C.由化合价代数和为零可知,中O为-2价,Mn为+7价,故C正确;
D.由图可知,酸性条件下1mol,被充分还原,转化为自由能最低的Mn2+,则转移5mol电子,故D正确;
故答案选A。
▉题型4 氧化还原反应的配平
铁和铬都位于周期表的第四周期,它们的单质及其化合物有多种用途。
(1)电子工业中,人们常用溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
①请用化学方程式表示制造印刷电路板的反应原理 。
为了从腐蚀废液中回收铜并重新获得溶液,可采用以下步骤:
②写出回收铜并重新获得溶液的过程中加入的有关物质的化学式:A ,B ,C 。
③滤液I中的阳离子既有氧化性又有还原性,判断的依据是 。为证明该阳离子的还原性,可选用 (填“锌片”、“酸性溶液”或“NaOH溶液”)进行实验探究,发生反应的离子方程式为:__________________________________________,请配平该离子方程式 。
④上述步骤中,通入C发生反应的离子方程式为 。
(2)可用绿矾处理工业废水中有毒的,反应的离子方程式为:,该反应中还原剂是 (填离子符号,下同),被还原的是 。
【答案】(1) 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 Fe HCl Cl2 滤液Ⅰ中的阳离子为亚铁离子,化合价处于中间价态 酸性高锰酸钾溶液 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
(2) Fe2+
【解析】(1)①溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔,涉及的氧化还原反应为:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;
②废液中含氯化亚铁、氯化铜,加入过量铁,可置换分离出铜,涉及的离子方程式为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,所以得到的滤液I中主要成分为FeCl2,滤渣中含铜和过量的铁,再加入过量盐酸,可溶解铁,分离得到金属铜,得到的滤液Ⅱ主要成分也是FeCl2,合并后通入氧化性气体氯气,从而回收得到氯化铁溶液,则A、B、C分别为:Fe、HCl和Cl2;
③滤液Ⅰ中的阳离子为亚铁离子,化合价处于中间价态,所以既有氧化性又有还原性;为证明亚铁离子的还原性,可加入常见的氧化剂酸性高锰酸钾溶液,发生反应的离子方程式为:;
④上述步骤中,通入Cl2发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;
(2)反应中,Fe2+化合价升高,被氧化,Fe2+作还原剂,中Cr元素化合价从+6价降低到+3价,被还原,所以作氧化剂,故答案为:Fe2+;中的Cr元素。
▉题型5 氧化还原反应的计算
一定条件下发生反应:。下列关于该反应的叙述错误的是
A.氧化性:Ag2O2>HMnO4
B.当溶液变红色时表明已发生反应
C.氧化产物、还原产物的物质的量之比为1:1
D.0.1mol Ag2O2完全反应转移电子数约为0.2×6.02×1023
【答案】C
【解析】A.氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性,故A项正确;
B.当溶液变红色时说明有生成,表明已发生反应,故B项正确;
C.由分析可知氧化产物、还原产物的物质的量之比为,故C项错误;
D.由分析可知完全反应转移电子,转移电子数约为,故D项正确;
故答案选C。
【变式1-1】向一定质量硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉,充分反应后,对反应过程进行分析,得到下列四个图像,其中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,后和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,硝酸铜完全反应后铜质量不再变化,因此铜的质量应该是先无后有,再不变;故A错误;
B.铁先和硝酸银反应,随着反应进行,硝酸银质量减小,因此过程中硝酸银质量减小,故B错误;
C.铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,化学方程式为:Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,56g的铁可以置换出216g的银,溶液的质量减少,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+Cu(NO3)2=Fe(NO3)2+Cu,56g的铁可以置换出64g的铜,溶液的质量减少,且铁与硝酸银反应溶液质量减少的程度大于铁与硝酸铜反应,因此第一段坡度大,第二段坡度小,硝酸银、硝酸铜完全反应后,继续加入铁粉,溶液质量不再变化,故C正确;
D.根据金属活动性顺序铁>铜>银,加入铁粉之前,溶液中的溶质为硝酸银和硝酸铜两种质,加入铁粉,铁先和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,铁和硝酸银反应的过程中,溶液的溶质为硝酸铜、硝酸银和硝酸亚铁三种,待硝酸银反应完全,铁和硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,铁和硝酸铜反应的过程中,溶液的溶质为硝酸铜和硝酸亚铁两种,硝酸铜完全反应后,溶液中的溶质只有硝酸亚铁一种,故D错误;
故选C。
▉题型6 实验中的氧化还原反应
I.央视《每周质量报告》曝光了河北省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给浙江绍兴某些制药企业,最终变成药用胶囊。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,会对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
(1)已知中铁元素是价,则其中铬元素是 价。已知能够与酸、碱反应均只生成盐和水,则从性质的角度属于 氧化物。
(2)明胶的水溶液和溶液共同具备的性质是 (填字母)。
a.都不稳定,密封放置会产生沉淀 b.分散质粒子可透过滤纸 c.二者均有丁达尔效应
(3)实验室常向煮沸的蒸馏水中滴加饱和溶液制备胶体,证明有胶体生成的最常用的实验操作和现象是 。
Ⅱ.铈及其化合物可用于制造打火石、陶瓷和合金等。工业上利用氟碳铈矿(主要成分为)提取的一种工艺流程如图所示(部分条件省略)。回答下列问题:
(4)第Ⅱ步酸浸后需要进行的分离操作名称为 ;该操作所需要的玻璃仪器有: 。
(5)酸浸过程中可用稀硫酸和双氧水替代盐酸,避免造成环境污染。写出稀硫酸、双氧水与反应生成的离子方程式: 。
(6)写出步骤Ⅳ的离子方程式: 。
【答案】(1) +3 两性
(2)b
(3)让一束可见光通过制得的分散系,从侧面观察到一条光亮的“通路”
(4) 过滤 烧杯、漏斗、玻璃棒
(5)
(6)
【解析】(1)根据化合物中各元素化合价代数和为0,可知中铬元素显+3价;能够与酸、碱反应均只生成盐和水,为两性氧化物;
(2)明胶的水溶液为胶体,溶液属于溶液;
a.胶体具有介稳性,溶液具有稳定性,密封放置不会产生沉淀,a错误;
b.胶体和溶液的分散质粒子都能透过滤纸,b正确;
c.胶体具有丁达尔效应,溶液没有丁达尔效应,c错误;
故选b;
(3)利用丁达尔现象,具体操作为让一束可见光通过制得的分散系,从侧面观察到一条光亮的“通路”,说明制得的是胶体;
(4)酸浸后分成溶液和沉淀,则该步操作为过滤,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗;
(5)稀硫酸、双氧水与反应生成和氧气,离子方程式为;
(6)步骤Ⅳ为氯化铈与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铈,离子方程式为。
【变式1-1】高铁酸钠可以杀菌消毒,是一种新型、高效、多功能的水处理剂。某化学实验小组利用NaClO在碱性介质中与溶液的反应制备并探究其性质,实验装置如图7所示。下列说法错误的是
A.橡胶管a的作用是平衡气压,便于浓盐酸顺利流下
B.若去掉装置乙,其不足之处为挥发出的氯化氢与氢氧化钠溶液反应,干扰的制备
C.装置丙中生成的反应说明的氧化性大于
D.装置丁中发生反应的离子方程式有和
【答案】D
【分析】由实验装置图可知,装置甲中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气;装置乙中饱和食盐水用于除去Cl2中混有的HCl,防止干扰高铁酸钠的准备;装置丙中,Cl2与NaOH反应生成的NaClO在碱性介质中与FeCl3溶液反应制备高铁酸钠;装置丁中含有硫氰化钾的氯化亚铁溶液变为红色时,说明装置丙中Cl2与NaOH反应生成较多NaClO,此时可以关闭K1,向装置丙中加入FeCl3溶液,同时装置丁也可吸收剩余的氯气,防止污染空气,据此解答。
【解析】A.橡胶管a连通分液漏斗和圆底烧瓶,其作用是平衡气压,便于浓盐酸顺利流下,A正确;
B.若去掉装置乙,则未除去Cl2中混有的HCl,其不足之处为挥发出的氯化氢与氢氧化钠溶液反应,干扰的制备,B正确;
C.装置丙中生成的反应为:,该反应中是氧化剂,是氧化产物,则说明的氧化性大于,C正确;
D.装置丁中发生反应的第一个离子方程式未配平,应为:和,D错误;
故选D。
【变式1-2】高纯硅可采用以下方法制备。下列说法正确的是
A.石英砂是制陶瓷和水泥的主要原料之一
B.过程①的化学方程式为
C.通过,实现粗硅的制备
D.过程④的化学方程式为
【答案】D
【解析】A.水泥的原料是黏土和石灰石,不需要石英砂,石英砂可以作为陶瓷的原材料,而黏土才是制陶瓷和水泥的主要原料之一,故A错误;
B.过程①是制备粗硅,SiO2和C在高温下发生反应生成Si和CO,反应方程式为,故B错误;
C.不与溶液反应,不能通过该途径提纯粗硅,故C错误;
D.过程④是SiHCl3在高温下和氢气反应生成高纯硅,反应为:,故D正确;
故答案选D。
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