专题03 氧化还原反应-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学上学期期末真题分类汇编(山东专用)
2024-12-27
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2份
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31页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 氧化还原反应 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.33 MB |
| 发布时间 | 2024-12-27 |
| 更新时间 | 2024-12-31 |
| 作者 | 化学学习资料中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-12-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49623524.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03 氧化还原反应
内容概览
考点01 氧化剂和还原剂
考点02 氧化性、还原性强弱比较
考点03 氧化还原反应的规律
考点04 氧化还原反应有关计算
考点05氧化还原反应方程式书写与配平
考点01 氧化剂和还原剂
1.(21-22高一上·山东青岛·期末)关于氧化还原反应的说法正确的是
A.置换反应一定属于氧化还原反应
B.具有氧化性的物质在化学反应中一定作氧化剂
C.一种物质被氧化一定有另一种物质被还原
D.氧化还原反应的实质是化合价发生变化
【答案】A
【解析】A.置换反应是单质与化合物反应产生新的单质和新的化合物,因此反应过程中元素化合价发生了变化,因此置换反应一定属于氧化还原反应,A正确;
B.具有氧化性的物质在化学反应中可能作氧化剂,也可能作还原剂,如SO2具有氧化性,但在与H2O2反应产生H2SO4的反应SO2+H2O2= H2SO4中,SO2作还原剂,B错误;
C.在氧化还原反应中,可以是一种物质既作氧化剂又作还原剂,如Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O中,Cl2的作用是氧化剂、还原剂,水只是一种反应物,既没有被氧化,也没有被还原,C错误;
D.氧化还原反应的实质是电子转移,特征是元素化合价发生了变化,D错误;
故合理选项是A。
2.(22-23高一上·山东菏泽·期末)化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是
A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”诗句中没有涉及氧化还原反应
D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,这种对青蒿素的提取方法属于物理变化
【答案】C
【解析】A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,涉及的是铁与硫酸铜发生的置换反应,A正确;
B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾是气溶胶,属于胶体,可发生丁达尔效应,B正确;
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”涉及的有蜡烛的燃烧过程,燃烧有元素化合价的升降,涉及氧化还原反应,C错误;
D.对青蒿素的提取利用的是萃取原理,萃取过程中没有新物质生成,属于物理变化,D正确;
故选C。
3.(22-23高一上·山东济南·期末)实验室制Cl2 的化学方程式为。
(1)作氧化剂的物质是 。
(2)反应中每生成1molCl2 ,转移电子的物质的量是 mol。
【答案】(1)MnO2
(2)2
【解析】(1)MnO2中Mn化合价降低,被还原,发生还原反应,因此作氧化剂的物质是MnO2;
(2)根据反应方程式分析,反应中每生成1mol Cl2,消耗HCl的物质的量是4mol,有2molHCl被氧化,转移电子的物质的量是2mol。
4.(23-24高一上·山东聊城·期末)下列转化可通过加入氧化剂实现的是
A.NaClO→Cl2 B.Na2O→Na2O2
C.K2FeO4→ D.HClO3→KClO3
【答案】B
【解析】A.NaClO→Cl2为氯元素化合价降低的过程,需要加入某些还原剂,如HCl,故A错误;
B.Na2O→Na2O2为氧元素化合价升高的过程,需要加入氧化剂才能实现,故B正确;
C.K2FeO4→为铁元素化合价降低的过程,需要加入还原剂才能实现,故C错误;
D.HClO3→KClO3元素化合价不发生变化,加入KOH发生酸碱中和即可实现,故D错误;
故选B。
考点02 氧化性、还原性强弱比较
5.(23-24高一上·山东日照·期末)溶液、双氧水、酸性溶液作氧化剂时分别被还原为、、。下列说法正确的是
A.可以用试纸测定溶液的
B.溶液可以与洁厕灵混合使用以增强消毒效果
C.以单位质量氧化剂的得电子数表示消毒效率,消毒效率:
D.可与酸性溶液反应生成,氧化性:酸性
【答案】D
【解析】A.溶液具有漂白性,不能用试纸测定溶液的,A错误;
B.将溶液与洁厕灵混用会放出有毒的氯气,消毒效果降低,B错误;
C.以单位质量氧化剂的得电子数表示消毒效率,64.5g得电子数为2NA,34g H2O2得电子数为2NA,故消毒效率:,C错误;
D.可与酸性溶液反应生成,为氧化剂,为还原剂,故氧化性:酸性,D正确;
答案选D。
6.(23-24高一上·山东青岛·期末)已知转化Ⅰ:;转化Ⅱ:。下列说法错误的是
A.氧化性:PbO2>>Cl2
B.转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的,转移电子数相同
C.做氧化剂时,酸性越强,氧化性越强
D.PbO2与FeSO4溶液反应:
【答案】D
【解析】A.反应Ⅰ中氧化剂是,氧化产物是Cl2;反应Ⅱ中氧化剂是PbO2,氧化产物是,根据氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,可知物质的氧化性:PbO2>>Cl2,A正确;
B.根据电子守恒可知:在反应Ⅰ中每消耗1 mol,反应过程中转移5 mol电子;而在反应Ⅱ中,每反应生成1 mol,反应过程中转移5 mol电子,因此转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的,转移电子数相同,B正确;
C.微粒的氧化性或还原性与溶液的酸碱性有关,做氧化剂时,溶液的酸性越强,物质的氧化性就越强,C正确;
D.Pb2+与会反应产生难溶性PbSO4沉淀,不能大量共存,反应的离子方程式应该为:PbO2+2Fe2++4H++=PbSO4+2Fe3++2H2O,D错误;
故合理选项是D。
7.(23-24高一上·山东淄博·期末)利用、溶液回收中的S,其转化关系如图所示.下列说法错误的是
A.反应①②③均为氧化还原反应
B.氧化性:
C.能循环利用的物质是和
D.反应③的离子方程式为
【答案】A
【分析】由图可知,①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,②中发生CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;
【解析】A.反应①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,无元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,故A错误;
B.氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:O2>Fe3+>S,故B正确;
C.由方程式①②③可知,反应最终生成S和水,则总方程式为2H2S+O2═2S+2H2O,由总方程式可知,FeCl3、FeCl2、CuCl2可循环利用,故C正确;
D.③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故D正确;
故选:A。
考点03 氧化还原反应的规律
8.(23-24高一上·山东日照·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向溶液中投入少量:
B.向酸性溶液中滴加少量双氧水:
C.向漂白粉溶液中通入足量:
D.向溶液中滴加足量澄清石灰水:
【答案】C
【解析】A.溶液中加少量,过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气,氢氧化钠和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀,A错误;
B.碘离子还原性大于亚铁离子,故少量的过氧化氢先氧化碘离子生成碘单质,B错误;
C.向漂白粉溶液中通入足量,会生成碳酸氢钙和次氯酸,C正确;
D.向溶液中滴加足量澄清石灰水,少量的物质完全反应,应按少量的物质的电离比例书写离子方程式,,D错误;
答案选C。
9.(22-23高一上·山东枣庄·期末)Ⅰ、有下列10种物质:①液态HCl②③蔗糖④⑤NaOH溶液⑥熔融碳酸钠⑦碳酸氢钠固体⑧淀粉⑨CaO⑩
回答下列问题:
(1)上述物质中,属于电解质的有 种(填数字)。
(2)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用适量的能治疗胃酸过多,请写出其反应的离子方程式: 。
(3)除去粉末中混有的少量的方法是 ,化学方程式为 。
Ⅱ.氧化剂和还原剂在生产生活中应用非常广泛。
(4)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝石()、木炭粉按一定比例混合而成,爆炸时的反应为:。在该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。
(5)高锰酸钾和浓盐酸可以发生如下反应制备氯气():(浓)。
①写出该反应的离子方程式 ;
②在酸性溶液中,氧化性: (填“大于”或“小于”)。
【答案】(1)①②⑥⑦⑨⑩
(2)
(3)加热
(4)S和KNO3 C
(5) 大于
【解析】(1)电解质指水溶液或熔融状态下能够导电的化合物,包括酸、碱、大部分盐、活泼金属氧化物、水,①液态HCl属于酸,为电解质②NH4Cl属于盐,为电解质③蔗糖属于有机化合物,为非电解质④Cl2为单质,不属于电解质⑤NaOH溶液为混合物,不属于电解质⑥熔融碳酸钠属于盐,为电解质⑦碳酸氢钠固体属于盐,为电解质⑧淀粉属于有机化合物,为非电解质⑨CaO属于活泼金属氧化物,为电解质⑩H2O是电解质;故属于电解质的有①②⑥⑦⑨⑩;
(2)胃酸主要成分为HCl,服用适量的NaHCO3能治疗胃酸过多,离子方程式为:;
(3)NaHCO3受热分解为Na2CO3、水和二氧化碳,故除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是加热,反应方程式为;
(4)由爆炸时的反应为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑可知,S和N元素化合价降低,故S和KNO3为氧化剂,C元素化合价升高,故C为还原剂;
(5)①该反应的离子方程式:;
②在酸性溶液中,KMnO4为氧化剂,Cl2为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:KMnO4大于Cl2。
考点04 氧化还原反应有关计算
10.(23-24高一上·山东日照·期末)可与过量热溶液发生反应:。下列说法正确的是
A.每有参与反应,生成
B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C.当被氧化的白磷比被还原的白磷多6.2g时,转移
D.是三元酸
【答案】B
【解析】A.没有指明是在标准状况下,不确定生成气体体积,A错误;
B.该反应的氧化产物是KH2PO2,还原产物是PH3,还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3,B正确;
C.4个P原子中3个被氧化、1个被还原,同时转移3个电子,当被氧化的白磷比被还原的白磷多6.2g(为0.2molP)时,转移,C错误;
D.可与过量热溶液发生反应KH2PO2,则是一元酸,D错误;
故选B。
11.(23-24高一上·山东德州·期末)某小组回收电池废料(含量87%)制备高锰酸钾,其步骤如下:①取20.0g废料,加入KOH、,加热熔融,反应完全后加水溶解得到溶液;②向溶液中加入适量KOH后通入氯气,经一系列操作可得到纯净干燥的。已知:ⅰ.溶解度随温度升高而增大;ⅱ.锰元素在整个流程中的损失率为20.0%。下列说法不正确的是
A.步骤①中做还原剂
B.最终得到固体25.28g
C.步骤②中氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1
D.步骤②系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】C
【解析】A.步骤①中,与KOH、在加热条件下反应生成,Mn的化合价升高,为还原剂,A正确;
B.由Mn守恒得,,则最终得到的的质量为,B正确;
C.步骤②中,向溶液中加入适量KOH后通入氯气,经一系列操作可得到纯净干燥的,发生的反应为,氧化剂为Cl2,还原剂为,故氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶2,C错误;
D.由于溶解度随温度升高而增大,步骤②将得到固体的系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,D正确;
故选C。
12.(23-24高一上·山东济宁·期末)作为一种新型锂电池正极材料,可由软锰矿(主要成分为)发生化学反应:制得,下列说法错误的是
A.此反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
B.与浓盐酸加热条件下可产生
C.制得需要消耗
D.当上述反应转移的电子时,用足量吸收生成的会生成
【答案】D
【解析】A.此反应中氧化产物是O2,还原产物是LiMn2O4,两者的物质的量之比为1:4,故A正确;
B.LiMn2O4中,Mn元素为+3.5价, LiMn2O4具有较强的氧化性,可以把浓盐酸在加热条件下氧化为Cl2,故B正确;
C.根据方程式可知,制得0.1mol LiMn2O4需要消耗的MnO2,故C正确;
D.根据分析可知,当上述反应转移0.4mol的电子时,生成CO2的物质的量为0.2mol,用足量Na2O2吸收生成的CO2会生成0.1molO2,即生成3.2gO2,故D错误;
故选D。
13.(23-24高一上·山东德州·期末)某同学采用下列反应检验食盐中是否添加KIO3:,下列说法不正确的是
A.该反应中氧化剂为KIO3 B.I2既是氧化产物又是还原产物
C.生成1 mol I2时,转移2 mol电子 D.氧化产物:还原产物的比为5:1
【答案】C
【分析】在氧化还原反应中,氧化剂得到电子,元素化合价降低;还原剂失去电子,元素化合价升高。元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数。
【解析】A.在该反应中,I元素化合价由反应前KIO3中的+5价变为反应后I2的0价,化合价降低,得到电子被还原,所以KIO3为氧化剂,A正确;
B.在该反应中,I元素化合价由反应前KIO3中的+5价变为反应后I2的0价,化合价降低,得到电子被还原,I2为还原产物;I元素化合价由反应前KI中的-1价变为反应后I2的0价,化合价升高,失去电子被氧化,所以I2为氧化产物,故I2既是氧化产物又是还原产物,B正确;
C.根据元素化合价升降总数相等可知:每反应产生3 mol I2,反应过程中转移5 mol电子,则生成1 mol I2时,转移电子的物质的量为mol,C错误;
D.根据选项B分析可知:I2既是氧化产物又是还原产物,在反应产生的3 mol I2中,mol I2是KI失去电子被氧化产生,mol I2是KIO3得到电子被还原产生,因此氧化产物:还原产物的比为5:1,D正确;
故合理选项是C。
14.(22-23高一上·山东泰安·期末)磷酸亚铁锂制备反应为:。下列关于该反应的说法正确的是
A.中的C为价,表现氧化性 B.为氧化剂,发生还原反应
C.氧化产物与还原产物的物质的量比为 D.每生成气体,转移
【答案】BC
【解析】A.中的C为价,被氧化生成二氧化碳,表现还原性,A错误;
B.为氧化剂,铁元素化合价降低,发生还原反应,B正确;
C.为还原产物,被氧化,碳酸锂中碳元素化合价没有变化,氧化产物与还原产物的物质的量比为,C正确;
D.没有给出标准状况,无法计算二氧化碳物质的量,D错误;
故选BC。
考点05 氧化还原反应方程式书写与配平
15.(23-24高一上·山东潍坊·期末)按要求回答下列问题:
(1)现有8种物质:A.稀硫酸;B.Fe2(SO4)3溶液;C.CO;D.熔融的NaNO3;E.SO2;F.Fe(OH)3胶体;G.NH4NO3固体;H.Na2CO3溶液。
①能导电的电解质有 (填字母,下同),属于酸性氧化物的有 。
②Fe2(SO4)3溶于水的电离方程式为 。
③写出实验室制取Fe(OH)3胶体的离子方程式: 。
④写出H与足量A反应的离子方程式: 。
(2)①甲烷(甲烷中C的化合价为-4)在厌氧氧化菌的作用下,可以和氢氧化铁发生如下反应,配平该离子方程式: 。
②该反应中的还原剂为 (填化学式),被还原的物质与被氧化的物质的物质的量之比为 。
(3)无氧条件下加热蓝铁矿(无杂质),发生反应的化学方程式为,蓝铁矿的质量由10.04g减小到7.16g,则n= 。
【答案】(1)D E Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO CO+2H+=CO2↑+H2O
(2) CH4 8:1
(3)8
【解析】(1)①上述物质中,能导电的电解质有D.熔融的NaNO3。属于酸性氧化物的是E.SO2。
②Fe2(SO4)3溶于水电离出硫酸根离子和铁离子,电离方程式为Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO。
③实验室制取氢氧化铁胶体的方法为向沸水中逐滴加入饱和氯化铁溶液,持续煮沸至液体呈红褐色。离子方程式为。
④碳酸钠溶液与足量稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,离子方程式为CO+2H+=CO2↑+H2O。
(2)①甲烷转化为碳酸氢根离子,C化合价从-4价转化为+4价,失去8个电子,氢氧化铁转化为亚铁离子,Fe化合价从+3价转化为+2价,得到1个电子,则氢氧化铁和甲烷的系数比为8:1,再根据原子守恒配平得8Fe(OH)3+CH4+15H+8Fe2+++21H2O。
②该反应中CH4失电子为还原剂。Fe(OH)3为氧化剂被还原,CH4为还原剂被氧化,被还原的物质与被氧化的物质的物质的量之比为8:1。
(3)蓝铁矿的质量从10.04g减小到7.16g,减少的质量为水的质量,因此水的物质的量为0.16mol,7.16gFe3(PO4)2的物质的量为0.02mol,则生成的水蒸气的物质的量为生成的Fe3(PO4)2的物质的量的8倍,n=8。
16.(23-24高一上·山东滨州·期末)稀土是一种重要的战略资源。铈()是一种常见的稀土元素,其在自然界中主要以氟碳铈矿(主要成分为)形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取的一种工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)上述流程涉及到的物质中属于氧化物的是 (填化学式)。
(2)酸浸过程中需要用到稀硫酸和,它们参与反应的离子方程式为 ,其中的作用是 。
(3)直接加热会生成而无法得到,加入可将转化成,则该转化的化学方程式为 。
(4)准确称取样品置于锥形瓶中,加入适量(过硫酸铵)溶液将完全氧化为,再加入溶液与之恰好反应完全,测得消耗溶液体积为40.0mL。
该样品中的质量分数为 (结果保留三位有效数字)。
(已知:)
(5)通过以上流程中的系列转化可推断出、、的氧化性由强到弱的顺序为 。
【答案】(1)
(2) 作还原剂(或将+4价还原为)
(3)
(4)98.6%或0.986
(5)
【分析】氟碳铈矿焙烧得CeO2,加入过氧化氢用硫酸酸浸,得到Ce2(SO4)3,Ce2(SO4)3与氢氧化钠反应得Ce(OH)3沉淀,Ce(OH)3沉淀与盐酸反应可得CeCl3•6H2O,加热CeCl3•6H2O和NH4Cl的固体混合物可得到无水CeCl3。
【解析】(1)氧化物含有2种元素一种为氧,故属于氧化物的是;
(2)CeO2加入过氧化氢用硫酸酸浸,得到Ce2(SO4)3,反应中Ce化合价由+4降低为+3,则过氧化氢中氧元素化合价升高,发生氧化反应被氧化得到氧气,过氧化氢起还原剂作用,结合电子守恒可知,反应为;
(3)会和反应生成,根据质量守恒可知,还会生成氨气和水,反应为:;
(4)溶液中完全氧化为,再加入溶液与恰好反应完全,反应中Ce化合价由+4变为+3、铁元素化合价由+2变为+3,由电子守恒可知,结合Ce元素守恒可知,该样品中的质量分数为
(5)氧化剂氧化性大于氧化产物,可知氧化性>;适量(过硫酸铵)溶液将完全氧化为,说明氧化性>;故为:。
17.(23-24高一上·山东菏泽·期末)我国力争实现2030年前“碳达峰”、2060年前“碳中和”的目标,二氧化碳的捕捉与封存是目标实现的重要途径。回答下列问题:
I.常温下,某同学用溶液捕捉一定体积空气中的。为测定所得溶液的成分,该同学向其中逐滴加入的盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如下图所示(忽略在水中的溶解)。
(1)段反应的离子方程式为 。
(2)所得溶液的溶质成分为 (填化学式),溶液的浓度为 。
Ⅱ.蛋黄型空心球催化剂技术实现了封存和能量储存双重效果,原理如图1所示。制得的通过两步法可制取,原理如图2所示。
(3)图1中为 (填“氧化剂”“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”),空心球催化过程的总反应方程式为 。
(4)图2第i步反应转移时,该步反应生成的物质的量为 ,若不考虑过程中原料损失,则通过两步法最多可制得的物质的量为 。
【答案】(1)
(2) 0.15
(3)氧化剂
(4)0.5 0.75
【分析】压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线可知,a点到b点才有气体二氧化碳产生,导致压强明显变大,说明a点溶液溶质为碳酸氢钠,与盐酸按物质的量之比为1:1反应,消耗的盐酸的体积为50mL-20mL=30mL,且从开始一直到a点,无气体产生,消耗盐酸的体积也为20mL,则说明溶液中的溶质同时存在碳酸氢钠,以此解题。
【解析】(1)由图可知段气体压强增大,则此时产生气体,离子方程式为:;
(2)压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线可知,a点到b点才有气体二氧化碳产生,导致压强明显变大,说明a点溶液溶质为碳酸氢钠,与盐酸按物质的量之比为1:1反应,消耗的盐酸的体积为50mL-20mL=30mL,且从开始一直到a点,无气体产生,消耗盐酸的体积也为20mL,则说明溶液中的溶质同时存在碳酸氢钠,根据元素守恒可知,最终溶液的溶质为氯化钠,n(Na)=n(Cl),所以原来氢氧化钠的物质的量n(NaOH)=n(HCl)=,所以100 mL NaOH的物质的量浓度为;
(3)图1中二氧化碳中的化合价由+4价降低到-4价,则二氧化碳为氧化剂;根据图1中信息可知,空心球催化过程的总反应方程式为;
(4)由图可知,i的反应方程式为CH4+NiFe2O4=CO+2H2+NiO+2FeO,该反应转移6个电子;则当反应转移时,该步反应生成的物质的量为0.5mol;ii的反应方程式为NiO+2FeO+H2O=H2+NiFe2O4,4g CH4物质的量为0.25mol,第一步反应生成氢气0.5mol,生成0.25mol NiO、0.5mol FeO,再根据第二步反应可知,0.25mol NiO、0.5mol FeO可生成氢气0.25mol,因此最多可制得氢气0.75mol。
(23-24高一上·山东聊城·期末)阅读下列材料,完成下面小题:
世界卫生组织(WHO)和中国卫健委公认二氧化氯(ClO2)为新时代绿色消毒剂。常温下,ClO2是具有与Cl2相似颜色和气味的气体,易溶于水,在水中的溶解度是Cl2的5~8倍;ClO2几乎不与冷水反应,遇热水则会分解;沸点为11℃。工业上ClO2可采用甲醇(CH3OH)在酸性介质中与氯酸钠反应来制取。反应原理如下:(未配平)
1.有关上述工业制取ClO2的说法正确的是
A.CH3OH发生还原反应
B.ClO2为氧化产物
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1
D.生成0.1molCO2时,转移0.4mol电子
2.表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有共价键的数目为
B.足量MnO2与40mL10mol/L浓盐酸共热生成Cl2的数目小于
C.1L0.1mol/LNaClO3溶液中含有氧原子的数目为
D.标准状况下,2.24LClO2中含有质子的数目为
3.某兴趣小组为测定NaClO3样品的纯度进行如下实验:取样品6.00g(假设杂质不参与反应)在酸性条件下与足量CH3OH反应,产生的ClO2被冷水完全吸收得到250mL溶液,向其中加入420mL0.50mmol/LFeSO4溶液,过量FeSO4溶液恰好与200mL0.05mol/LK2Cr2O7完全反应。反应原理如下:
①
②
则NaClO3样品的纯度为
A.74.55% B.7.46% C.5.33% D.53.25%
【答案】1.C 2.B 3.D
【分析】利用得失电子守恒,配平该反应的化学方程式为:。
1.A.CH3OH→CO2中碳元素的化合价由-2价升高至+4价,则CH3OH 发生氧化反应,故A错误;
B.NaClO3→ClO2中Cl元素的化合价由+5价降低至+4价,说明ClO2为还原产物,故B错误;
C.根据得失电子守恒,氧化剂(NaClO3)和还原剂(CH3OH)的物质的量之比为6:1,故C正确;
D.根据方程式可知,生成1molCO2时,碳元素的化合价由-2价升高至+4价,转移6mol电子,则生成0.1molCO2时,转移0.6mol电子,故D错误;
故选C。
2.A.的摩尔质量为20g•mol-1,则的物质的量1.8 mol,每个水分子中含有2个共价键,则共价键的数目为3.6 NA,故A错误;
B.40mL10mol/L浓盐酸中含有0.4 mol HCl,因随着反应的进行,盐酸浓度降低,反应不能进行,故产生Cl的数目小于0.1 NA,故B正确;
C.1L0.1mol/LNaClO3溶液中,NaClO3中所含的氧原子数目为0.3 NA,但溶液中的水也含有氧原子,则1L0.1mol/LNaClO3溶液中含有氧原子的数目远大于0.3 NA,故C错误;
D.ClO2的沸点为11℃,标准状况下 ClO2为液体,无法用气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误;
故选B。
3.根据得失电子守恒可得,5n (ClO2)+6n()=n (Fe2+),即5n (ClO2) + 6×0.2 L× 0.05 mol • L-1=0.42L×0.5 mol•L-1,解得n(ClO2)=0.03 mol。根据Cl元素守恒可知,n(NaClO3)= n(ClO2)=0.03mol,NaClO3的摩尔质量为106.5 g•mol-1,则NaClO3样品的纯度为,故选D。
4.(23-24高一上·山东潍坊·期末)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.将1molCl2通入水中,溶液中Cl-、ClO-、HClO的数目之和小于2NA
B.0.1molNa2O2含有的离子总数为0.4NA
C.将0.3mol钠、镁、铝分别投到含HCl0.2mol的盐酸中,生成标况下气体体积均为2.24L
D.将0.1molFe和2.24L(标准状况)Cl2在点燃条件下反应时转移电子数目为0.3NA
【答案】A
【解析】A.Cl2与水反应为可逆反应,溶液中含氯元素的微粒除了Cl-、HClO、ClO-还有Cl2,故根据原子守恒可知Cl-、HClO、ClO-的数目之和小于2NA,A正确;
B.1个Na2O2中含有2个钠离子和1个过氧根离子,0.1mol过氧化钠含有离子总数为0.3mol,B错误;
C.Na除了与HCl反应外还能与盐酸中的水反应,且Na与HCl反应完后有剩余,多余的Na与水反应生成氢气,故0.3mol钠与含HCl0.2mol的盐酸反应,产生氢气的体积标况下大于2.24L,C错误;
D.2Fe+3Cl22FeCl3,0.1molFe与0.1mol氯气点燃条件下反应,铁过量,转移电子数目为0.2NA,D错误;
故答案选A。
5.(23-24高一上·山东青岛·期末)过氧化氢法制备NaClO2的反应为①②。下列说法正确的是
A.ClO2做催化剂
B.①中的H2SO4表现酸性
C.H2O2在两个反应中分别做氧化剂和还原剂
D.制备54.3 g NaClO2至少需要10.2 g H2O2
【答案】B
【解析】A.ClO2在反应①中是生成物,在反应②中是反应物,因此该物质属于中间产物,而不是做催化剂,A错误;
B.①中的H2SO4提供酸根离子,用来结合形成盐;提供氢离子,用来形成水,因此硫酸表现酸性,B正确;
C.H2O2在反应①②中都是作还原剂,失去电子被氧化,C错误;
D.根据两个反应方程式可知:用NaClO3制取NaClO2,每制取NaClO21 mol,反应消耗1 mol H2O2,54.3 g NaClO2的物质的量是n(NaClO2)==0.6 mol,则反应消耗0.6 mol H2O2,其质量为m(H2O2)=0.6 mol×34 g/mol=20.4 g,D错误;
故合理选项是B。
6.(23-24高一上·山东潍坊·期末)工业上可用次氯酸盐将氨氮废水转化为实现绿色处理。实验室模拟如下:取等量氨水分别和不同量的混合(混合溶液体积为),测得溶液中氨氮(氨、)和总氮(氨氮和的总和)的去除率及的浓度与的加入量关系如图所示。
在此过程中发生的反应为:
①
②
③
已知:中氮元素为价。下列说法正确的是
A.当时,反应①中转移电子的物质的量为
B.当时,
C.
D.当时,
【答案】B
【解析】A.当时,氨氮和总氮去除率都是0,则说明全部进行反应①,此时NH2Cl的物质的量为=0.001mol,反应无化合价变化,故转移电子的物质的量为0mol,A错误;
B.根据A,当次氯酸钠的物质的量小于1×10-3mol,氨气全部转化为NH2Cl,再加入0.0002mol次氯酸钠,由反应,2NH2Cl+ClO-+2OH-=N2+3Cl-+3H2O可知,此时NH2Cl的物质的量为1×10-3-0.0004mol=0.0006mol,NH2Cl的浓度为,B正确;
C.由B可知,2NH2Cl+ClO-+2OH-=N2+3Cl-+3H2O,当再加入0.0005mol的次氯酸钠,之前生产的0.001molNH2Cl就完全反应,氨氮转化率小于100%,但是次氯酸钠的物质的量为n2时,总氮转化率小于100%,说明部分氨发生反应③,则n2>0.0015mol,C错误;
D.当次氯酸钠的物质的量大于n2时,反应②③都发生,c (Cl−) >4 c (),D错误;
故选B。
7.(23-24高一上·山东济南·期末)某食品级Na2SO3,每袋中含Na2SO3 100.8 g。下列说法正确的是
A.每袋添加剂中含钠离子0.8 mol
B.该添加剂可使紫色石蕊溶液退色
C.每袋添加剂最多消耗氧气8.96 L
D.某红酒中要求Na2SO3浓度为,每袋该添加剂可满足400 L红酒需要
【答案】D
【解析】A.每袋添加剂中含钠离子为,故A错误;
B.该添加剂不具有漂白性,不能使紫色石蕊溶液退色,故B错误;
C.根据得失电子守恒可知每袋添加剂最多消耗氧气的物质的量是亚硫酸钠物质的量的一半,每袋添加剂最多消耗氧气为,故C错误;
D.某红酒中要求Na2SO3浓度为,则400 L红酒中含有亚硫酸钠的物质的量为40OL×0.002mol·L-1 =0.08mol,而每袋该添加剂中含有亚硫酸钠的物质的量为:,则每袋该添加剂可满足400 L红酒需要,故D正确;
故选D。
8.(22-23高一上·山东枣庄·期末)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对ClO2 制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)安装F中导管时,应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。若标况下生成11.2L Cl2,该反应对应的电子转移数目为 。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式 ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 。
(6)若ClO2气体做消毒剂后转化为Cl−,则其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍(保留1位小数)。
【答案】(1)b
(2)NA或6.02×1023 慢
(3)吸收Cl2
(4)4H++5ClO2-=Cl−+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成
(5)稳定剂Ⅱ
(6)2.6
【分析】装置A制备ClO2,装置C除去氯气,装置D吸收ClO2,也可以释放ClO2,因ClO2性质与氯气相近,装置F用于检验ClO2或氯气。
【解析】(1)若想检验二氧化氯,则应将二氧化氯通入溶液中,即气体从长管通入,故选b;
(2)反应中氯化氢被氧化生成氯气,氯酸钠被还原生成ClO2,可知Cl2~2e-,标况下生成11.2L Cl2,即氯气物质的量为0.5mol,电子转移数目为NA或6.02×1023,若盐酸滴加速度过快,则生成 ClO2的速度快,稳定剂无法充分吸收,所以滴加盐酸速度要慢;
(3)氯气和KI反应生成碘,碘能使淀粉变蓝色,而F中的颜色不变,说明没有氯气进入F中与KI反应,装置C的作用是吸收氯气;
(4)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,反应的离子方程式为:4H++5ClO2-=Cl−+4ClO2↑+2H2O;
“ClO2释放实验”说明 D 中发生反应生成ClO2,因此F中淀粉和KI溶液是验证是否有ClO2生成,若有ClO2生成,ClO2会氧化I - 生成I2,使 F 中的淀粉溶液变蓝色;
(5)水果保鲜希望保鲜时间越长越好,所以选用稳定剂 Ⅱ ,因为其缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度;
(6)根据,,则其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的≈2.6倍。
9.(23-24高一上·山东日照·期末)实验室利用下图所示装置(夹持、加热仪器略)将氯气通入熔融硫黄制备。已知:的沸点为138℃,热稳定性较差,与水反应生成S、和HCl。回答下列问题:
(1)装置C中m的名称为 ;使用时,进气口为 (填“a”或“b”)。
(2)装置A中生成的化学方程式为 。
(3)按气流方向各装置由左向右的连接顺序为 (填大写字母)。
(4)已知能被氧化为,也能与水反应生成S、和HCl。
该实验制得产品12.86g(杂质只有),将其溶于水,经过滤、洗涤、干燥后得淡黄色固体4.16g,则产品中的物质的量为 mol。为提高产品的纯度,可以采取的措施是 (写出一条即可)。
【答案】(1)球形干燥管 b
(2)
(3)AEDBFC
(4)0.08 控制好温度或控制盐酸的滴加速度不要过快
【分析】A制取氯气含有HCl和水蒸气,E装置的作用是除去HCl气体,D是干燥氯气,B是反应制得粗品,F是收集产品,C装置的作用是吸收空气中的水蒸气和尾气处理;
【解析】(1)装置C中m的名称为球形干燥管;使用时,进气口为大口b;
(2)二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气、氯化锰、水:;
(3)由分析可知,按气流方向各装置由左向右的连接顺序为AEDBFC;
(4)与水反应生成S、和HCl:,也能与水反应生成S、和HCl:;设、物质的量分别为a、b,则135a+103b=12.86,×32+×32=4.16,a=0.08mol;已知:热稳定性较差,能被氧化为,则为提高产品的纯度,可以采取的措施是控制好温度或控制盐酸的滴加速度不要过快。
10.(23-24高一上·山东淄博·期末)实验室制备并收集无水的装置如图所示(部分夹持装置略)。已知在空气中易潮解,300℃左右升华。
实验步骤如下:
Ⅰ.连接仪器,检查气密性,装入药品:
Ⅱ.打开分液漏斗活塞,点燃装置a处酒精灯,当……点燃装置d处酒精灯;
Ⅲ.反应结束,熄灭装置d处酒精灯,待硬质玻璃管冷却至室温;
Ⅳ.关闭分液漏斗活塞,熄灭装置a处酒精灯;
Ⅴ.从k处通入一段时间干燥空气后,拆卸装置并及时密封收集器。
回答下列问题:
(1)装置a中反应的离子方程式为 ;装置b中的试剂为 ;
装置d中反应的化学方程式为 。
(2)补全步骤Ⅱ中相应的实验现象 ;步骤Ⅴ中通入一段时间干燥空气的目的是 ;若操作Ⅲ和Ⅳ调换顺序,可能造成的后果是 。
(3)现有含少量杂质的,为测定值进行如下实验:
①称取样品配成250mL溶液,加入过量锌粒将还原为,过滤;取25.00mL所得滤液,恰好与的溶液完全反应;
(已知未配平,杂质、、不参与反应)。
②另取样品,在脱水剂蒸汽作用下,加热至恒重,测得固体质量为。(遇水极易反应生成气体,该过程中未升华)。
则配制样品溶液时,用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯和胶头滴管; ,下列情况会导致测量值偏小的是 (填标号)。
A.实验①中,称重后样品发生了潮解
B.实验①中配制溶液时,俯视刻度线定容
C.实验①中配制溶液时,未对所用过的烧杯和玻璃棒进行洗涤
D.实验②中样品与反应时,失水不充分
【答案】(1) 饱和溶液
(2)收集器内充满黄绿色气体 通入干燥空气把装置内残留的排入装置g中被溶液充分吸收,防止产生污染 液体倒吸入收集器,造成实验失败
(3)250 mL容量瓶 BD
【分析】a中制备氯气,b中除去氯气中的氯化氢,c为除去氯气中的水蒸气,d中制备氯化铁,e中收集氯化铁,f中为浓硫酸,g为尾气吸收。
【解析】(1)a中制备氯气的反应的离子方程式为;装置b为饱和食盐水,除去氯气中的氯化氢;装置d中氯气和铁反应的化学方程式为。
(2)为防止空气中氧气的干扰,应将空气排净,故步骤Ⅱ中相应的实验现象收集器内充满黄绿色气体,再点燃酒精灯。步骤Ⅴ中通入一段时间干燥空气把装置内残留的排入装置g中被溶液充分吸收,防止产生污染。若操作Ⅲ和Ⅳ调换顺序则液体倒吸入收集器,造成实验失败。
(3)配制样品溶液时,用到的玻璃仪器有250 mL容量瓶、玻璃棒、烧杯和胶头滴管;
根据得失电子守恒可得~6Fe3+,故原溶液中的物质的量为6cV×10-3×mol,又中水的物质的量为mol,故有(6cV×10-3×):=1:n,解得n=;
A.实验①中,称重后样品发生了潮解,无影响;
B.实验①中配制溶液时,俯视刻度线定容,配的溶液浓度偏大,即取得25mL氯化铁的物质的量偏大,则n偏小;
C.实验①中配制溶液时,未对所用过的烧杯和玻璃棒进行洗涤,配的溶液浓度偏小,即取得25mL氯化铁的物质的量偏小,则n偏大;
D.实验②中样品与反应时,失水不充分,则b值偏大,故计算的n值偏小;
故选BD。
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专题03 氧化还原反应
内容概览
考点01 氧化剂和还原剂
考点02 氧化性、还原性强弱比较
考点03 氧化还原反应的规律
考点04 氧化还原反应有关计算
考点05氧化还原反应方程式书写与配平
考点01 氧化剂和还原剂
1.(21-22高一上·山东青岛·期末)关于氧化还原反应的说法正确的是
A.置换反应一定属于氧化还原反应
B.具有氧化性的物质在化学反应中一定作氧化剂
C.一种物质被氧化一定有另一种物质被还原
D.氧化还原反应的实质是化合价发生变化
2.(22-23高一上·山东菏泽·期末)化学与生活、社会发展息息相关,下列有关说法不正确的是
A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应
B.“霾尘积聚难见路人”,雾霾所形成的气溶胶有丁达尔效应
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”诗句中没有涉及氧化还原反应
D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,这种对青蒿素的提取方法属于物理变化
3.(22-23高一上·山东济南·期末)实验室制Cl2 的化学方程式为。
(1)作氧化剂的物质是 。
(2)反应中每生成1molCl2 ,转移电子的物质的量是 mol。
4.(23-24高一上·山东聊城·期末)下列转化可通过加入氧化剂实现的是
A.NaClO→Cl2 B.Na2O→Na2O2
C.K2FeO4→ D.HClO3→KClO3
考点02 氧化性、还原性强弱比较
5.(23-24高一上·山东日照·期末)溶液、双氧水、酸性溶液作氧化剂时分别被还原为、、。下列说法正确的是
A.可以用试纸测定溶液的
B.溶液可以与洁厕灵混合使用以增强消毒效果
C.以单位质量氧化剂的得电子数表示消毒效率,消毒效率:
D.可与酸性溶液反应生成,氧化性:酸性
6.(23-24高一上·山东青岛·期末)已知转化Ⅰ:;转化Ⅱ:。下列说法错误的是
A.氧化性:PbO2>>Cl2
B.转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的,转移电子数相同
C.做氧化剂时,酸性越强,氧化性越强
D.PbO2与FeSO4溶液反应:
7.(23-24高一上·山东淄博·期末)利用、溶液回收中的S,其转化关系如图所示.下列说法错误的是
A.反应①②③均为氧化还原反应
B.氧化性:
C.能循环利用的物质是和
D.反应③的离子方程式为
考点03 氧化还原反应的规律
8.(23-24高一上·山东日照·期末)下列反应的离子方程式书写正确的是
A.向溶液中投入少量:
B.向酸性溶液中滴加少量双氧水:
C.向漂白粉溶液中通入足量:
D.向溶液中滴加足量澄清石灰水:
9.(22-23高一上·山东枣庄·期末)Ⅰ、有下列10种物质:①液态HCl②③蔗糖④⑤NaOH溶液⑥熔融碳酸钠⑦碳酸氢钠固体⑧淀粉⑨CaO⑩
回答下列问题:
(1)上述物质中,属于电解质的有 种(填数字)。
(2)胃液中含有盐酸,胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉,易吐酸水,服用适量的能治疗胃酸过多,请写出其反应的离子方程式: 。
(3)除去粉末中混有的少量的方法是 ,化学方程式为 。
Ⅱ.氧化剂和还原剂在生产生活中应用非常广泛。
(4)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝石()、木炭粉按一定比例混合而成,爆炸时的反应为:。在该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。
(5)高锰酸钾和浓盐酸可以发生如下反应制备氯气():(浓)。
①写出该反应的离子方程式 ;
②在酸性溶液中,氧化性: (填“大于”或“小于”)。
考点04 氧化还原反应有关计算
10.(23-24高一上·山东日照·期末)可与过量热溶液发生反应:。下列说法正确的是
A.每有参与反应,生成
B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C.当被氧化的白磷比被还原的白磷多6.2g时,转移
D.是三元酸
11.(23-24高一上·山东德州·期末)某小组回收电池废料(含量87%)制备高锰酸钾,其步骤如下:①取20.0g废料,加入KOH、,加热熔融,反应完全后加水溶解得到溶液;②向溶液中加入适量KOH后通入氯气,经一系列操作可得到纯净干燥的。已知:ⅰ.溶解度随温度升高而增大;ⅱ.锰元素在整个流程中的损失率为20.0%。下列说法不正确的是
A.步骤①中做还原剂
B.最终得到固体25.28g
C.步骤②中氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶1
D.步骤②系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
12.(23-24高一上·山东济宁·期末)作为一种新型锂电池正极材料,可由软锰矿(主要成分为)发生化学反应:制得,下列说法错误的是
A.此反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
B.与浓盐酸加热条件下可产生
C.制得需要消耗
D.当上述反应转移的电子时,用足量吸收生成的会生成
13.(23-24高一上·山东德州·期末)某同学采用下列反应检验食盐中是否添加KIO3:,下列说法不正确的是
A.该反应中氧化剂为KIO3 B.I2既是氧化产物又是还原产物
C.生成1 mol I2时,转移2 mol电子 D.氧化产物:还原产物的比为5:1
14.(22-23高一上·山东泰安·期末)磷酸亚铁锂制备反应为:。下列关于该反应的说法正确的是
A.中的C为价,表现氧化性 B.为氧化剂,发生还原反应
C.氧化产物与还原产物的物质的量比为 D.每生成气体,转移
考点05 氧化还原反应方程式书写与配平
15.(23-24高一上·山东潍坊·期末)按要求回答下列问题:
(1)现有8种物质:A.稀硫酸;B.Fe2(SO4)3溶液;C.CO;D.熔融的NaNO3;E.SO2;F.Fe(OH)3胶体;G.NH4NO3固体;H.Na2CO3溶液。
①能导电的电解质有 (填字母,下同),属于酸性氧化物的有 。
②Fe2(SO4)3溶于水的电离方程式为 。
③写出实验室制取Fe(OH)3胶体的离子方程式: 。
④写出H与足量A反应的离子方程式: 。
(2)①甲烷(甲烷中C的化合价为-4)在厌氧氧化菌的作用下,可以和氢氧化铁发生如下反应,配平该离子方程式: 。
②该反应中的还原剂为 (填化学式),被还原的物质与被氧化的物质的物质的量之比为 。
(3)无氧条件下加热蓝铁矿(无杂质),发生反应的化学方程式为,蓝铁矿的质量由10.04g减小到7.16g,则n= 。
16.(23-24高一上·山东滨州·期末)稀土是一种重要的战略资源。铈()是一种常见的稀土元素,其在自然界中主要以氟碳铈矿(主要成分为)形式存在。工业上利用氟碳铈矿制取的一种工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)上述流程涉及到的物质中属于氧化物的是 (填化学式)。
(2)酸浸过程中需要用到稀硫酸和,它们参与反应的离子方程式为 ,其中的作用是 。
(3)直接加热会生成而无法得到,加入可将转化成,则该转化的化学方程式为 。
(4)准确称取样品置于锥形瓶中,加入适量(过硫酸铵)溶液将完全氧化为,再加入溶液与之恰好反应完全,测得消耗溶液体积为40.0mL。
该样品中的质量分数为 (结果保留三位有效数字)。
(已知:)
(5)通过以上流程中的系列转化可推断出、、的氧化性由强到弱的顺序为 。
17.(23-24高一上·山东菏泽·期末)我国力争实现2030年前“碳达峰”、2060年前“碳中和”的目标,二氧化碳的捕捉与封存是目标实现的重要途径。回答下列问题:
I.常温下,某同学用溶液捕捉一定体积空气中的。为测定所得溶液的成分,该同学向其中逐滴加入的盐酸,用压强传感器测得压强随盐酸体积的变化曲线如下图所示(忽略在水中的溶解)。
(1)段反应的离子方程式为 。
(2)所得溶液的溶质成分为 (填化学式),溶液的浓度为 。
Ⅱ.蛋黄型空心球催化剂技术实现了封存和能量储存双重效果,原理如图1所示。制得的通过两步法可制取,原理如图2所示。
(3)图1中为 (填“氧化剂”“还原剂”或“既是氧化剂又是还原剂”),空心球催化过程的总反应方程式为 。
(4)图2第i步反应转移时,该步反应生成的物质的量为 ,若不考虑过程中原料损失,则通过两步法最多可制得的物质的量为 。
(23-24高一上·山东聊城·期末)阅读下列材料,完成下面小题:
世界卫生组织(WHO)和中国卫健委公认二氧化氯(ClO2)为新时代绿色消毒剂。常温下,ClO2是具有与Cl2相似颜色和气味的气体,易溶于水,在水中的溶解度是Cl2的5~8倍;ClO2几乎不与冷水反应,遇热水则会分解;沸点为11℃。工业上ClO2可采用甲醇(CH3OH)在酸性介质中与氯酸钠反应来制取。反应原理如下:(未配平)
1.有关上述工业制取ClO2的说法正确的是
A.CH3OH发生还原反应
B.ClO2为氧化产物
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1
D.生成0.1molCO2时,转移0.4mol电子
2.表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中含有共价键的数目为
B.足量MnO2与40mL10mol/L浓盐酸共热生成Cl2的数目小于
C.1L0.1mol/LNaClO3溶液中含有氧原子的数目为
D.标准状况下,2.24LClO2中含有质子的数目为
3.某兴趣小组为测定NaClO3样品的纯度进行如下实验:取样品6.00g(假设杂质不参与反应)在酸性条件下与足量CH3OH反应,产生的ClO2被冷水完全吸收得到250mL溶液,向其中加入420mL0.50mmol/LFeSO4溶液,过量FeSO4溶液恰好与200mL0.05mol/LK2Cr2O7完全反应。反应原理如下:
①
②
则NaClO3样品的纯度为
A.74.55% B.7.46% C.5.33% D.53.25%
4.(23-24高一上·山东潍坊·期末)NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.将1molCl2通入水中,溶液中Cl-、ClO-、HClO的数目之和小于2NA
B.0.1molNa2O2含有的离子总数为0.4NA
C.将0.3mol钠、镁、铝分别投到含HCl0.2mol的盐酸中,生成标况下气体体积均为2.24L
D.将0.1molFe和2.24L(标准状况)Cl2在点燃条件下反应时转移电子数目为0.3NA
5.(23-24高一上·山东青岛·期末)过氧化氢法制备NaClO2的反应为①②。下列说法正确的是
A.ClO2做催化剂
B.①中的H2SO4表现酸性
C.H2O2在两个反应中分别做氧化剂和还原剂
D.制备54.3 g NaClO2至少需要10.2 g H2O2
6.(23-24高一上·山东潍坊·期末)工业上可用次氯酸盐将氨氮废水转化为实现绿色处理。实验室模拟如下:取等量氨水分别和不同量的混合(混合溶液体积为),测得溶液中氨氮(氨、)和总氮(氨氮和的总和)的去除率及的浓度与的加入量关系如图所示。
在此过程中发生的反应为:
①
②
③
已知:中氮元素为价。下列说法正确的是
A.当时,反应①中转移电子的物质的量为
B.当时,
C.
D.当时,
7.(23-24高一上·山东济南·期末)某食品级Na2SO3,每袋中含Na2SO3 100.8 g。下列说法正确的是
A.每袋添加剂中含钠离子0.8 mol
B.该添加剂可使紫色石蕊溶液退色
C.每袋添加剂最多消耗氧气8.96 L
D.某红酒中要求Na2SO3浓度为,每袋该添加剂可满足400 L红酒需要
8.(22-23高一上·山东枣庄·期末)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对ClO2 制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)安装F中导管时,应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。若标况下生成11.2L Cl2,该反应对应的电子转移数目为 。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式 ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 。
(6)若ClO2气体做消毒剂后转化为Cl−,则其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍(保留1位小数)。
9.(23-24高一上·山东日照·期末)实验室利用下图所示装置(夹持、加热仪器略)将氯气通入熔融硫黄制备。已知:的沸点为138℃,热稳定性较差,与水反应生成S、和HCl。回答下列问题:
(1)装置C中m的名称为 ;使用时,进气口为 (填“a”或“b”)。
(2)装置A中生成的化学方程式为 。
(3)按气流方向各装置由左向右的连接顺序为 (填大写字母)。
(4)已知能被氧化为,也能与水反应生成S、和HCl。
该实验制得产品12.86g(杂质只有),将其溶于水,经过滤、洗涤、干燥后得淡黄色固体4.16g,则产品中的物质的量为 mol。为提高产品的纯度,可以采取的措施是 (写出一条即可)。
10.(23-24高一上·山东淄博·期末)实验室制备并收集无水的装置如图所示(部分夹持装置略)。已知在空气中易潮解,300℃左右升华。
实验步骤如下:
Ⅰ.连接仪器,检查气密性,装入药品:
Ⅱ.打开分液漏斗活塞,点燃装置a处酒精灯,当……点燃装置d处酒精灯;
Ⅲ.反应结束,熄灭装置d处酒精灯,待硬质玻璃管冷却至室温;
Ⅳ.关闭分液漏斗活塞,熄灭装置a处酒精灯;
Ⅴ.从k处通入一段时间干燥空气后,拆卸装置并及时密封收集器。
回答下列问题:
(1)装置a中反应的离子方程式为 ;装置b中的试剂为 ;
装置d中反应的化学方程式为 。
(2)补全步骤Ⅱ中相应的实验现象 ;步骤Ⅴ中通入一段时间干燥空气的目的是 ;若操作Ⅲ和Ⅳ调换顺序,可能造成的后果是 。
(3)现有含少量杂质的,为测定值进行如下实验:
①称取样品配成250mL溶液,加入过量锌粒将还原为,过滤;取25.00mL所得滤液,恰好与的溶液完全反应;
(已知未配平,杂质、、不参与反应)。
②另取样品,在脱水剂蒸汽作用下,加热至恒重,测得固体质量为。(遇水极易反应生成气体,该过程中未升华)。
则配制样品溶液时,用到的玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯和胶头滴管; ,下列情况会导致测量值偏小的是 (填标号)。
A.实验①中,称重后样品发生了潮解
B.实验①中配制溶液时,俯视刻度线定容
C.实验①中配制溶液时,未对所用过的烧杯和玻璃棒进行洗涤
D.实验②中样品与反应时,失水不充分
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