考点06 氧化还原反应 -备战2026年高考化学【二轮·析考点·练题型】提升突破复习讲义(全国通用)
2025-10-21
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内容正文:
本讲义包含:研真题→析考点→练模拟
考点06 氧化还原反应
本讲义包含:
研真题(15题)→析考点→练模拟(20题)
研真题
1.(2025·重庆·高考真题)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是
A.用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B.用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C.通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D.通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
【答案】B
【详解】A.研磨硝化棉是物理粉碎过程,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.硫磺(S)转化为硫酸(H2SO4)时,硫的化合价从0升至+6,发生氧化反应,涉及氧化还原反应,B正确;
C.蒸馏法分离酒精是物理过程,无新物质生成,不涉及氧化还原反应,C错误;
D.植物油水解生成甘油和脂肪酸盐,属于水解反应,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误;
故选B。
2.(2025·北京·高考真题)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
【答案】B
【详解】A.NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.中的N(-3价)与中的N(+3价)反应生成N2(0价),被氧化,体现还原性,B符合题意;
C.水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意;
D.(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,未参与氧化还原,D不符合题意;
故选B。
3.(2025·山东·高考真题)用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.是还原反应的产物 B.还原性:
C.处理后溶液的增大 D.图示反应过程中起催化作用的是
【答案】C
【详解】由图中信息可知,和反应生成的是和反应的催化剂,是中间产物,该反应的离子方程式为,是还原剂,是氧化剂,是还原产物。
A.该反应中,中N元素的化合价升高被氧化,因此,是氧化反应的产物,A不正确;
B.在同一个氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物,因此,还原性的强弱关系为,B不正确;
C.由反应的离子方程式可知,该反应消耗,处理后溶液的增大,C正确;
D.根据循环图可知,图示反应过程中起催化作用的是,D不正确;
综上所述,本题选C。
4.(2025·山东·高考真题)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是
A.侯德榜发明了以,和为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到和,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以和为原料合成氨的方法
【答案】A
【详解】A.联合制碱法的反应中,化学方程式为:和,各元素(Na、Cl、N、C、H、O)的化合价均未发生改变,属于非氧化还原反应,A符合题意;
B.电解盐酸生成和,H和Cl的化合价均发生变化(H从+1→0,Cl从-1→0),涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.金属与反应生成氧化物,金属被氧化(化合价升高),O被还原(化合价降低),涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.合成氨反应中的N化合价从0→-3,的H从0→+1,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
5.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
【答案】C
【详解】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;
B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;
答案选C。
6.(2025·浙江·高考真题)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
【答案】D
【详解】A.氯气具有强氧化性,可将氧化为,A项正确;
B.与水溶液反应,生成和,还原产物为,B项正确;
C.根据反应可知,氧化剂为,氧化产物为,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:,C项正确;
D.与足量溶液反应生成和,反应方程式为:,3mol参与反应,电子转移5mol,D项错误;
答案选D。
7.(2024·北京·高考真题)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
【答案】B
【详解】A.反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;
B.根据反应①可得关系式10I-~2,可以求得n=0.0002,则反应②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2~MnO2~~6e-,中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,B项正确;
C.已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;
D.根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH增大,D项错误;
答案选B。
8.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【详解】A.由题中信息可知,利用可将废水中的转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示,仍然是大气污染物,A不正确;
B.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,是该反应的还原剂,有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用替换,B不正确;
C.该反应中,还原剂中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,C正确;
D.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的气体,即生成0.5mol,反应转移的电子数为0.5×6=,D不正确;
综上所述,本题选C。
9.(2024·山东·高考真题)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
【详解】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;
故选B。
10.(2023·福建·高考真题)稀有气体氙的氟化物与溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:
与水反应
与溶液反应
i.
ii.
iii.
iv.
下列说法错误的是
A.具有平面三角形结构 B.的还原性比强
C.反应i~iv中有3个氧化还原反应 D.反应iv每生成,转移电子
【答案】A
【详解】A.Xe原子以sp3杂化轨道成键,分子为三角锥形分子,A错误;
B.由iii、iv两组实验对比可知,在氢氧化钠溶液中,可以发生还原反应,而在水中则发生非氧化还原反应,故可知:的还原性比强,B正确;
C.i、ii、iv三组化学反应均为氧化还原反应,C正确;
D.分析iv可知,每生成一个,整个反应转移6个电子,故每生成,转移电子,D正确;
故选A。
11.(2023·浙江·高考真题)关于反应,下列说法正确的是
A.生成,转移电子 B.是还原产物
C.既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,为负极产物
【答案】A
【详解】A.由方程式可知,反应生成1mol一氧化二氮,转移4mol电子,故A正确;
B.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,故B错误;
C.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;
D.由方程式可知,反应中铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误;
故选A。
12.(2023·湖南·高考真题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.和的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7
【答案】D
【详解】A.的中心原子S形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;
B.中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;
C.根据题给信息可知,反应I的方程式为:,反应Ⅱ的方程式为:,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;
D.中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1mol失电子3×4mol=12mol;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1mol失电子2×2mol+3×8mol=28mol,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7,D正确;
故选D。
13.(2025·湖北·高考真题)某小组在探究的还原产物组成及其形态过程中,观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述,回答下列问题:
(1)向溶液加入5滴溶液,振荡后加入葡萄糖溶液,加热。
①反应产生的砖红色沉淀为 (写化学式),葡萄糖表现出 (填“氧化”或“还原”)性。
②操作时,没有加入葡萄糖溶液就加热,有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因: 。
【答案】(1)Cu2O 还原
【详解】(1)①向溶液加入5滴溶液制得新制氢氧化铜悬浊液,振荡后加入葡萄糖溶液,加热,新制氢氧化铜悬浊液与葡萄糖中的醛基反应产生的砖红色沉淀为Cu2O,Cu被葡萄糖从+2价还原为+1价,葡萄糖表现出还原性;
②操作时,没有加入葡萄糖溶液就加热,有黑色沉淀生成,该黑色沉淀为CuO,用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因:;
14.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:
①常温下,,;
②结构式为。
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有 、 。(写出两种)
(2)“沉锰I”中,写出形成的被氧化成的化学方程式 。当将要开始沉淀时,溶液中剩余浓度为 。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的经加热水解去除,最终产物是和 (填化学式)。
【答案】
(1)搅拌 适当升温等
(2)6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O 10-2.15
(3)O2
【详解】(1)加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等;
(2)Mn(OH)2被O2氧化得到Mn3O4,化学方程式为:6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O;
根据=,=10-2.15mol/L;
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的经加热水解去除,中存在过氧键,在加热和水存在下发生水解,生成和:,分解,总反应为,最终产物是和O2;
15.(2024·吉林·高考真题)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(其中细小的颗粒被、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:
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要溶质为 (填化学式)。
(2)“细菌氧化”中,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)CuSO4 (2)
【详解】(1)“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要成分为CuSO4;
(2)“细菌氧化”的过程中,FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和,离子方程式为:;
析考点
1.氧化还原反应概念间的关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
【易错提醒】
①误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
②误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化,CuO→Cu,铜元素被还原。
③误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2OHCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
④误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
⑤误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定。如HClO的氧化性高于HClO4。
2.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂:常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。
①活泼的非金属单质,如X2(X指卤素Cl、Br)、O2、O3等;
②高价态的离子,如H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+等;
③含高价态元素的物质,如H2SO4(浓)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等;
④含O的物质,如H2O2、Na2O2等,具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
过氧化钙
过氧乙酸
过氧化氢
过二硫酸
下面是常见的氧化剂和对应的还原产物:
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4、K2Cr2O7
还原产物
Cl-(X-)
H2O/O2-/OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+、Cr3+
氧化剂
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原产物
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
(2)常见还原剂:常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。
①活泼的金属单质,如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;
②某些非金属单质,如H2、C、S等;
③低价态离子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;
④含较低价态元素的物质,如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。
⑤重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
金属氢化物
①结构特点:电子式可表示为M+[H]-(M为碱金属)。
②强还原性
a.遇水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:NaH+H2O===NaOH+H2↑。
b.高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛:TiCl4+4NaHTi+4NaCl+2H2↑。
万能还原剂——
硼氢化钠(NaBH4)
硼氢化钠是一种无机物,化学式为NaBH4,白色至灰白色细结晶粉末或块状,吸湿性强,其碱性溶液呈棕黄色,是最常用的还原剂之一。
通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
下面是常见的还原剂和对应的氧化产物:
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2+
H2S/ S2-
氧化产物
金属离子
非金属氧化物
Fe3+
S、SO2
还原剂
HI/I-
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
3.电子转移的表示方法
(1)单线桥法
(2)双线桥法
4. 氧化还原反应的有关规律
价态律
元素处于最高价,只有氧化性(如KMnO4中的Mn);
元素处于最低价,只有还原性(如S2-、I-);
元素处于中间价态,既有氧化性,又有还原性(如Fe2+、S、Cl2等),
强弱律
氧化性:氧化剂>氧化产物>还原产物>还原剂;
还原性:还原剂>还原产物>氧化产物>氧化剂。
【实例】有以下反应:①H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4;
②2FeCl3+2HI===2FeCl2+I2+2HCl;
③3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
还原性
氧化性
从反应①可知
H2SO3>I-
I2>H2SO4
从反应②可知
I->Fe2+
Fe3+>I2
从反应③可知
Fe2+>NO
HNO3>Fe3+
总的强弱顺序
还原性:H2SO3>I->Fe2+>NO
氧化性:HNO3>Fe3+>I2>H2SO4
在适宜的条件下,用氧化性(还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性)较弱的物质,用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。
优先律
①同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。
②同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
③常见的氧化性、还原性顺序
氧化性:KMnO4>Cl2>Br2>Fe3+>I2>稀H2SO4>S
还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2 (SO)<H2S (S2-)
转化律
(1)同一元素不同价态间发生的氧化还原反应,化合价的变化规律遵循:
高价+低价→中间价态,
中间价态可相同、可不同,但只能靠近不能相互交叉(即价态向中看齐)。例如,不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是:
注:不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律思维模型
“中间价―→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
守恒律
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
5.物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)依据反应条件来判断。
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
氧化性:浓硝酸>浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断
②根据金属及非金属的活动性顺序表判断
(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时,负极是电子流出的一极,正极是电子流入的极。则两种金属的还原性:正极<负极。
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先得电子的阳离子的氧化性较强,在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(即:浓度、温度、酸碱度)。
一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强;酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。例如:
①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气;
②HNO3(浓)的氧化性强于HNO3(稀)的氧化性;
③HNO3(热)的氧化性强于HNO3(冷)的氧化性。
6.氧化还原反应方程式的配平原则及步骤
(1)配平原则
①电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高的总数=化合价降低的总数。
②电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带的电荷总数相等。
③质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(2)基本步骤
(以Cu和稀硝酸反应的化学方程式为例)
①标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出变价元素的化合价。
u+HO3(稀)—— (NO3)2+O+H2O
②列得失:
u+HO3(稀)—— (NO3)2+ O+H2O
③求总数:列出反应前后元素化合价的升、降变化值,使化合价升高和降低的总数相等。
u+HO3(稀)—— (NO3)2+ O+H2O
④配系数:用观察的方法配平其他物质的化学计量数,配平后,把单线改成等号。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
⑤查守恒:其他原子在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证。
练模拟
1.(2025·山西太原·模拟预测)下列转化过程中需要加入氧化剂的是
A.Cu→ B.
C. D.→Al
【答案】A
【详解】A.Cu的化合价从0价升至+2价,被氧化,需加入氧化剂(如硝酸),A正确;
B.N的化合价从0价降至-3价,被还原,需加入还原剂,B错误;
C.NH3转化为NH4Cl,各元素的化合价未变化,属于非氧化还原反应,C错误;
D.Al的化合价从+3价降至0价,被还原,不需加入氧化剂,D错误;
故选A。
2.(2025·天津武清·模拟预测)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A.还原 Fe粉用作食品脱氧剂
B.FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳
C.SO2可用于丝织品漂白
D.用浸润KMnO4的硅藻土吸收水果散发的乙烯
【答案】C
【详解】A.还原Fe粉用作食品脱氧剂,Fe被氧化,涉及氧化还原反应,A错误;
B.FeSO4补血剂中的Fe2+易被氧化,维生素C作为还原剂防止其氧化,涉及氧化还原反应,B错误;
C.SO2漂白丝织品是通过与有色物质化合生成无色物质(非氧化还原反应),与氧化还原无关,C正确;
D.KMnO4氧化乙烯的双键,发生氧化还原反应,D错误;
故答案选C。
3.(2025·河北衡水·二模)河北省工业资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于氧化还原反应的是
A.煤焦化制炭 B.铝的冶炼 C.制玻璃 D.冶炼粗硅
【答案】C
【详解】A.煤焦化过程中,会产生等气体,生成气体的过程中有元素发生化合价变化,则转化的主要过程属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.工业上电解熔融制备Al,冶炼过程中铝元素的化合价降低被还原,则转化的主要过程属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.制玻璃主要原理是和共熔生成,制备过程中没有元素发生化合价变化,则转化的主要过程属于非氧化还原反应,C符合题意;
D.冶炼粗硅发生的反应是与C在高温下反应生成Si和CO,反应中有元素发生化合价变化,则转化的主要过程属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
4.(2025·山东·模拟预测)下列叙述涉及氧化还原反应的是
A.氢氟酸刻蚀玻璃制作工艺品 B.明矾用作净水剂
C.食醋清洗水壶中的水垢 D.铁质容器储存冷的浓硫酸
【答案】D
【详解】A.氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,不涉及氧化还原反应,故A项错误;
B.明矾用作净水剂是因为明矾溶于水生成氢氧化铝胶体,胶体具有吸附性,不涉及氧化还原反应,故B项错误;
C.食醋中含有醋酸,可清洗水壶中的水垢,水垢的主要成分为碳酸钙,醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙和碳酸,属于复分解反应,不涉及氧化还原反应,故C项错误;
D.常温下铁在浓硫酸中钝化,铁质容器储存冷的浓硫酸,钝化过程中铁被氧化,故D项正确;
故答案为D项。
5.(2025·青海西宁·二模)为了避免实验废液的排放污染环境,某学习小组设计了利用硫酸酸化的溶液与过量反应后的废液(含有、、)提取锰,并获得的实验,其流程如下图所示。下列说法错误的是
A.过程III①中,既被氧化又被还原
B.过程II和过程III②都用到玻璃棒,玻璃棒的作用不同
C.过程生成和的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D.“废液”也可通过生石灰调节合适的,过滤,再排放
【答案】C
【详解】A.过程III①是Cl2通入热NaOH溶液,发生反应3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,Cl元素化合价部分从0升高到+5(被氧化),部分从0降低到-1(被还原),故Cl2既被氧化又被还原,A正确;
B.过程II为过滤,玻璃棒作用是引流;过程III②为蒸发结晶,玻璃棒作用是搅拌防止局部过热,二者作用不同,B正确;
C.过程I氧化剂为,还原产物为Cl-,还原剂为Mn2+,氧化产物为MnO2,根据得失电子守恒可知氧化剂和还原剂物质的量之比为2:5,C错误;
D.废液含H+和Mn2+,生石灰(CaO)与水反应生成Ca(OH)2,可中和H+并使Mn2+转化为沉淀,过滤后可减少污染再排放,D正确;
故选C。
6.(2025·山西·模拟预测)下列物质的应用体现其氧化性的是
A.用作生氢剂 B.二氧化氯用作消毒灭菌剂
C.用于制备硫酸 D.小苏打用作食品膨松剂
【答案】B
【详解】A.CaH2中的H为-1价,与水反应生成H2,CaH2中H元素化合价升高被氧化,CaH2作还原剂,体现还原性,故不选A;
B.ClO2消毒时,Cl从+4价降低为-1价,发生还原反应,ClO2作氧化剂,体现氧化性,故选B;
C.FeS2中S为-1价,在制备硫酸时被氧化为+6价,FeS2作还原剂,体现还原性,故不选C;
D.小苏打用作食品膨松剂,NaHCO3分解产生Na2CO3、CO2、H2O,未发生氧化还原反应,故不选D;
选B。
7.(2025·安徽阜阳·一模)金山银山不如绿水青山,利用绿矾()除去工业废水中,反应的离子方程式为(未配平)。下列说法正确的是
A.X是,Y是
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
C.充分反应结束后,可以直接排放
D.每除去0.2 mol,转移电子物质的量为1.2 mol
【答案】D
【详解】还原反应(Cr2O72- → 2Cr3+)每个得到6e-,氧化反应(Fe2+ → Fe3+):每个Fe2+失去1e-,根据得失电子数相等知,一个反应需要消耗6个,酸性条件下补充,配平反应方程式为,故X为H+,Y为H2O,据此回答问题:
A.由分析知,X为H+,Y为H2O,A错误;
B.由分析知,Cr2O72-(氧化剂)与Fe2+(还原剂)的物质的量比为1:6,B错误;
C.Cr3+为重金属离子,需沉淀处理,不可直接排放,C错误;
D.由分析知,每个Cr2O72-转移6个电子,则0.2 mol,转移电子物质的量为1.2 mol,D正确;
故答案选D。
8.(2025·辽宁·二模)在潮湿的环境中能发生反应:,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 所含电子数为
B.每生成22.4 L NO,转移电子数为
C.若2 被氧化,则需氧化剂的分子数为
D.1 mol/L的HF溶液中含氟原子数为
【答案】A
【详解】A.HNO3的每个分子含有1个H(1电子)、1个N(7电子)、3个O(每个8电子),总电子数为1+7+3×8=32,因此1 mol HNO3所含电子数为32 ,A正确;
B.气体体积未说明是否在标准状况,无法确定22.4 L NO对应1 mol,转移电子数无法计算,B错误;
C.反应中,每1 mol NF3被氧化(生成HNO3)需2 mol NF3被还原(生成NO)作为氧化剂。若2 mol NF3被氧化,需4 mol氧化剂(被还原的NF3),对应4 ,C错误;
D.未给出溶液体积,无法计算氟原子数,D错误;
故选A。
9.(2025·内蒙古·模拟预测)钴是一种重要战略物资,由含钴废催化剂(含、、CuO等)制备和高效净水剂黄钠铁矾的工艺流程如图所示。
已知:①氧化性:。
②、均难溶于水,黄钠铁矾微溶于水。
下列说法正确的是
A.黄钠铁矾净水主要涉及氧化还原反应
B.“还原浸出”后溶液中金属阳离子主要为、、
C.“氧化”时发生反应的离子方程式为
D.“沉钴”时将产生
【答案】D
【详解】钴催化剂废料制备CoCO3和高效净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6],钴催化剂废料利用硫酸酸浸、亚硫酸钠还原,Co2O3、Fe2O3、CuO生成Co2+、Fe2+、Cu2+,然后加入次氯酸钠氧化亚铁离子生成铁离子,Co2+不被氧化,加入碳酸钠沉铁生成黄钠铁矾,然后再除铜,最后向滤液中加入碳酸氢钠沉淀Co2+,生成碳酸钴,据此解答。
A.黄钠铁矾净水主要通过吸附作用,利用其微溶性形成的絮状沉淀或溶解的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体吸附杂质,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.“还原浸出”中,Na2SO3将氧化性强的Co3+还原为Co2+,Fe3+还原为Fe2+,CuO溶解生成Cu2+,故溶液中阳离子主要为Co2+、Fe2+、Cu2+,B错误;
C.“氧化”时溶液呈酸性,ClO-氧化Fe2+的离子方程式应为2Fe2+ + ClO- + 2H+ = 2Fe3++ Cl- + H2O,选项中生成OH-不符合酸性环境,C错误;
D.“沉钴”时Co2+与NaHCO3反应:Co2++ 2= CoCO3↓ + CO2↑ + H2O,会产生CO2,D正确;
故答案选D。
10.(2025·河北石家庄·模拟预测)一种正盐的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.正盐为,可由氢化物A与氢化物B反应得到
B.氧化产物A与氧化产物B均可被氧化又可被还原
C.氧化物A、B均为最高价氧化物,酸A、B均为强酸
D.酸A与氢化物A、酸B与氢化物B均可能发生反应
【答案】C
【详解】当正盐与强酸反应时,生成氢化物A为,则A中阴离子为,被氧气氧化得到氧化产物A为,被氧气氧化得到氧化物A为,与水反应生成酸A为;当正盐与强碱反应时,生成氢化物B为,则正盐为铵盐,被氧气氧化得到氧化产物B为,被氧气氧化得到氧化物B为,与水反应生成酸B为;可在此基础上对各选项作出判断。
A.正盐为,氢化物A()与氢化物B(),可发生反应生成,A正确;
B.氧化产物A()中S为+4价,处于中间价态,被氧化(如被氧化成)也可被还原,(如被还原);氧化产物B()中N为+2价,处于中间价态,被氧化(如被氧化成)也可被还原,(如被还原),B正确;
C.氧化物A为,是最高价氧化物;氧化物B为,不是最高价氧化物,C错误;
D.酸A()与氢化物A()可发生氧化还原反应,酸B()与氢化物B()可发生反应生成硝酸铵,D正确;
故选C。
11.(2025·浙江·一模)关于硫及其化合物的性质,下列说法不正确的是
A.氧化性强弱:
B.溶液中通入足量,产生浑浊,是因为生成
C.中混有的可用浓硫酸吸收
D.发生反应,转移电子
【答案】D
【详解】A.浓硫酸()在高温或高浓度下表现出强氧化性,而在稀溶液中氧化性较弱,因此的氧化性强于。A正确。
B.溶液中通入足量,方程式为:,生成硫单质导致浑浊。B正确。
C.浓硫酸可与结合生成发烟硫酸(),因此可用浓硫酸吸收中混有的。C正确。
D.反应中,转移电子。参与反应时,转移电子数为,而非。D错误。
故选D。
12.(2025·辽宁·二模)工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的并制取硫酸盐,其常用流程如图所示。下列错误的是
A.过程II反应的离子方程式为
B.碱性条件下,氧化性:
C.过程I中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2
D.将1 转化为理论上需要的体积为22.4 L(标准状况)
【答案】D
【详解】A.过程II中,和S2-反应生成Mn(OH)2和,Mn元素由+4价下降到+2价,S元素由-2上升到+2价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,A正确;
B.氧化剂的氧化性大于氧化产物,由图可知,碱性条件下,O2能将Mn(OH)2氧化为,能将S2-氧化为,故氧化性:,B正确;
C.过程I中Mn(OH)2和O2反应生成,Mn元素由+2价上升到+4价,O元素由0价下降到-2价,得失电子守恒时n[Mn(OH)2]:n(O2)=2:1,即氧化剂和还原剂物质的量之比为1:2,C正确;
D.由图可知,总反应为 和O2反应转化为,S元素化合价-2价上升到+6价,O元素由0价下降到-2价,1 mol 转化为,需2 mol O2,标况下体积为44.8 L,D错误;
故选D。
13.(2025·辽宁鞍山·一模)用钒铬矿(主要成分是、)制备和的流程如下:
已知:①“酸浸”后转化为;
②。
(1)基态Cr原子的核外电子排布式为 。
(2)“氧化”后溶液中大量存在,请写出相应的离子方程式: 。
(3)请从结构中存在的化学键角度说明其具有强氧化性的原因 。
【答案】
(1)或
(2)
(3)中存在与 中类似的“”结构,因而具有强氧化性
【详解】(1)Cr原子是24号,其核外电子排布式为或;
(2)作为氧化剂,氧化得到,离子方程式为:;
(3)结构中存在-O-O-键,因而具有强氧化性;
14.(2025·安徽·模拟预测)粗硒中常含有杂质,实验室模拟“共沉淀”法提纯粗硒的实验流程如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)与本实验相关图标代表的意思是实验结束后, 。
(2)设计如下装置进行“还原”步骤。
①实验装置中仪器A的名称为 ;仪器B的作用为 。
②甲酸还原的化学方程式为 。
(3)“共沉淀”步骤中:
①滤渣中除了含有PbS外,还含有 。
②将“洗涤1”的滤液与酸化后溶液“合并”的目的是 。
(4)测定产品硒的纯度,实验步骤如下:
i.准确称取0.80g产品并研磨,经处理转化为溶液,转入250mL容量瓶后定容。
ii.准确量取25.00mL待测液于锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定,平行实验3次,滴定终点消耗标准溶液的平均体积为4.00mL。
①步骤i中,研磨时应将产品置于 中(填实验仪器名称)。
②产品中硒的纯度为 (结果保留四位有效数字);达到滴定终点时,若读数时俯视刻度线,则会导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】
(1)离开实验室前需用肥皂等洗手(合理即可)
(2)恒压分液漏斗(或恒压滴液漏斗) 冷凝回流
(3) 降低硒元素的损失,提高硒的产率
(4)研钵 98.75 偏小
【详解】对粗硒进行处理得到含Cu2+和Pb2+的溶液,调节pH到6.5后,加入硫酸铝溶液和硫化钠溶液,生成、沉淀,铝离子和硫离子发生双水解反应,除去了硫离子,同时生成胶状氢氧化铝沉淀,从而吸附、,形成较大颗粒,有利于沉淀,向除杂后的溶液中加入甲酸,在101℃下发生还原反应,被还原为单质硒,通过过滤洗涤得到纯硒。
(1)图标代表的意思是实验结束后,离开实验室前需用肥皂等洗手。
(2)①由仪器构造可知,仪器A为恒压滴液漏斗,仪器B的作用为冷凝回流。
②甲酸还原,得电子生成Se,甲酸失电子生成,化学方程式为。
(3)①,结合分析,滤渣中除了含有PbS外,还含有CuS、。
②胶体吸附有含硒微粒,将“洗涤1”的滤液与酸化后溶液“合并”的目的是提高硒的产率。
(4)①研磨固体时应将产品置于研钵中。
②由得失电子守恒,该反应的离子方程式为,可得0.80 g产品中;该产品中硒的纯度为;达到滴定终点时,若读数时俯视刻度线,会导致读取标准溶液的体积偏小,硒的纯度偏小。
15.(2025·江西·模拟预测)是一种无毒的绿色消毒剂(极易溶于水,体积分数大于10%时,易发生爆炸)。回答下列问题:
(1)实验室利用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备水溶液。
①在整个实验过程中持续通入的目的是 。
②装置甲的反应产物中,则发生反应的离子方程式为 。
③装置乙中盛放的试剂可能是 (填字母)。
A.饱和食盐水 B.浓硫酸 C.饱和溶液 D.酸性溶液
(2)不仅可消毒杀菌,还可脱除水体中的,等还原性物质。
①向含的溶液中通入产生大量无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊;向反应后的溶液中滴入硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀。写出NaCN与溶液反应的离子方程式: 。
②能将水体中的氧化成,同时本身被还原为,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)碘量法测定二氧化氯水溶液(含少量)中和的浓度的实验步骤如下:
步骤①:向锥形瓶中加入50mL蒸馏水、KI溶液(过量),再向其中加入5.00 mL某二氧化氯水溶液()。
步骤②:用的标准溶液滴定至浅黄色,再加入1 mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失,消耗标准溶液6.00 mL。
步骤③:向步骤②的溶液中加入硫酸溶液酸化,发生反应:。
步骤④:重复步骤②操作,第二次滴定又消耗的溶液20.00mL。
由上述数据可计算出该二氧化氯水溶液中的浓度为 ,的物质的量浓度为 。
【答案】
(1)稀释装置甲中产生的并使其中产生的气体全部进入后续装置 C
(2)
(3)6.75
【详解】装置甲发生,装置乙主要除去混合气体中的Cl2,因为体积分数大于10%时,易发生爆炸,所以通入的目的是稀释装置甲中产生的并使其中产生的气体全部进入后续装置,混合气体进入装置丙,溶于水得到水溶液,装置丁可除去多余的。
(1)①体积分数大于10%时,易发生爆炸,因此N2的作用是:稀释装置甲中产生的并使其中产生的气体全部进入后续装置;
②装置甲中氯酸钠和盐酸反应,生成的ClO2和Cl2的比例为:,其化学方程式为:;
③装置乙中盛放的试剂用于除去混合气体中的氯气,且ClO2在该试剂中的溶解度较小,符合条件的为C;
(2)①向含CN-的溶液中通入ClO2产生大量无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,即CO2;向反应后的溶液中滴入硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,即存在Cl-,其离子方程式为: ;
②ClO2将水体中的氧化成,同时本身被还原为,根据得失电子守恒,可得其反应的离子方程式为:,由方程式可知,该反应中氧化剂(ClO2)与还原剂()的物质的量之比为8:5;
(3)由化学方程式:
①;
②;
③;
④。
第1次滴定:由反应①②④知:
n(Cl2)+n(ClO2)=×0.1000 mol·L-1×6.00 mL×10-3 L·mL-1 = 3.000×10-4 mol
第2次滴定:由反应①③④得:ClO2~4Na2S2O3
即:n(ClO2)=n(KClO2)=×0.1000 mol·L-1×20.00 mL×10-3 L·mL-1=5.000×10-4 mol
故n(Cl2)=3.000×10-4 mol — × 5.000 × 10-4 mol = 5.000×10-5 mol
所以ClO2的浓度=
Cl2的物质的量浓度=。
16.(2025·陕西西安·二模)从精炼铜阳极泥(富含、、等多种元素)中分离提取金和银的一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布式为 ;的电子式为 。
(2)“浸取1”中发生反应的离子方程式为 。
(3)“浸取2”中,单质金转化为,则与物质的量之比为 。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的 (填化学式)转化为。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。
(6)“还原”步骤中的化学方程式为 。
(7)氮元素有多种氢化物,如氨气、联氨、氢叠氮酸等,在实验室和工业生产中有多种用途。氢叠氮酸与醋酸酸性相近,水溶液中离子浓度由大到小顺序为 。
(8)可被氧化为。的结构应该为 (填“”或“”)。
【答案】
(1)3d104s1
(2)
(3)2:3
(4)AgCl
(5)
(6)
(7)
(8)a
【详解】浸取1:向铜阳极泥中加入硫酸、H2O2进行“浸取1”。此步骤中,H2O2作氧化剂,在酸性条件下将Cu氧化,反应的离子方程式为,生成的Cu2+进入浸取液1,浸渣1主要含有Ag、Au等未被该步浸取的金属。
浸取2:向浸渣1中加入盐酸、H2O2进行“浸取2”。对于Ag:H2O2氧化Ag,结合Cl-生成AgCl,反应。对于Au:H2O2作氧化剂,将Au氧化,结合Cl-生成HAuCl4,根据氧化还原反应中得失电子守恒,Au从0价升高到+3价,H2O2中O从-1价降低到-2价,可得Au与H2O2物质的量之比为2:3,反应为。最终得到浸出液2和浸渣2。
浸取3:向浸渣2中加入Na2S2O3进行“浸取3”,AgCl与Na2S2O3反应转化为,进入浸出液3,反应为。
电沉积:对浸出液3进行“电沉积”,阴极发生还原反应,得到电子生成Ag,电极反应式为。
还原:向浸出液2中加入N2H4进行“还原”,N2H4作还原剂,将HAuCl4还原为Au,自身被氧化为N2,化学方程式为。
(1)Cu的原子序数为29,位于元素周期表第四周期第ⅠB族,基态Cu原子的价电子排布式为:3d104s1,N2H4的电子式为:。
(2)铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,反应的离子方程式为:。
(3)浸取2步骤中,Au与盐酸、H2O2发生氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及质量守恒,可得反应化学方程式为,Au与H2O2的物质的量之比为2:3。
(4)根据分析可知,“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的AgCl转化为。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为:。
(6)“还原”步骤中,HAuCl4被还原为Au,Au化合价由+3价变为0价,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4被氧化为N2,N的化合价由-2价变为0价,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3:4,反应的化学方程式为。
(7)叠氮酸与醋酸酸性相近,则存在水解使溶液呈碱性,则NaN3水溶液中离子浓度由大到小顺序为。
(8)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6,从物质结构的角度分析的结构,a中含有过硫键,b中含有过氧键,两者均有氧化性,但过氧键的氧化性强于I2,则b不能被I2氧化,由此可知该离子的结构应该是a。
17.(2025·湖北武汉·三模)镓、锗均是重要金属,一种从炼锌矿渣{主要含铁酸锗(GeFe2O5),铁酸镓[Ga2(Fe2O4)3],铁酸锌(ZnFe2O4)}中回收镓、锗的工艺流程如下:
已知:25℃时,、、、,、。
(1)Ga属于 区元素,其基态原子的价电子排布式为 。
(2)“酸漫还原时ZnFe2O4(不溶于水)与硫酸和SO2反应的离子方程式为 。
【答案】
(1)p 4s24p1
(2)
【详解】(1)Ga是31号元素,原子核外有31个电子,则其价电子排布式为,属于p区元素,故答案为P;。
(2)由分析可知,酸浸还原时被还原为Fe2+,发生的离子方程式为,故答案为。
18.(2025·吉林松原·模拟预测)我国方铅矿(PbS,含少量FeS)和软锰矿(,含杂质)储量丰富,工业上常以两者为原料制备锂电池的正极材料,其工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)中Mn元素的化合价为 。
(2)“浸取”步骤PbS转化成S和,写出该反应的化学方程式: 。
(3)加入适量铁粉的目的是 ,试剂a为NaClO,则滤渣2为 。
(4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为,过滤,所得滤液中溶质的一种用途为 ,若“沉锰”时氨水过量可能导致 。
(5)“焙烧”时每处理1 t 沉淀,理论上消耗标准状况下空气约为 L(保留两位有效数字,假设空气中氧气体积分数为)。
【答案】(1)+3.5价 (2)
【详解】(1)中氧元素显-2价,锂元素显+1价,根据化合价代数和为0,可知锰元素化合价为+3.5价,故答案为:+3.5价;
(2)“浸取”步骤PbS转化成S和等,根据得失电子守恒、原子守恒可得化学方程式为;
19.(2025·山西·模拟预测)氧化还原反应在生产、生活中有着重要的应用。回答下列问题:
(1)含氟的卤素互化物通常用作氟化剂,使金属氧化物转化为氟化物,如。
①配平该反应的化学方程式: 。
②该反应的氧化剂是 (填化学式,下同),氧化产物是、 。
③反应生成时转移 mol电子。
(2)黄血盐[,铁为+2价]在颜料工业用作生产颜料华蓝的主要原料,化学工业用作除铁剂。其化学式的测定方法如下:
步骤1:准确称取黄血盐样品加入水中充分溶解,将所得溶液转移至容量瓶配制成100.00mL溶液。
步骤2:量取溶液,用(的酸性溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液VmL。该实验中所发生的反应如下(未配平):。
步骤3:“步骤2”所得溶液用锰离子交换树脂将完全吸附,再滴加足量溶液,过滤、洗涤、灼烧,最终得红色固体。
①mg黄血盐样品中 (用含的代数式表示)。
②y= (用含a、c、V的代数式表示)。
③若测定操作时间长,黄血盐所含亚铁在空气中部分被氧化,则对x、y测定结果的影响是 (填字母)。
A.均增大 B.均减小 C.x增大、y减小 D.x减小、y增大
④若灼烧不充分,则x测定值会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】
(1) 6
(2)0.05a B 偏小
【详解】(1)①中,可将反应物中3个Co视为整体,化合价为+8,反应后升高至+9,Cl元素化合价由+3降低至0,O元素化合价由-2升高至0,因此1个Co3O4反应化合价共升高1+4×2=9,根据化合价升降守恒可知Co3O4与ClF3的系数比为1∶3,再根据原子守恒可知该反应方程式为。
②氧化剂在反应中存在元素化合价降低的过程,因此该反应的氧化剂是;氧化产物是元素化合价升高而得到的生成物,因此该反应氧化产物为、。
③由①分析可知,反应生成时转移6mol电子。
(2)①步骤3得ag红色固体为Fe2O3,n(Fe2O3)= ,因此溶液中n(Fe)= ,因此mg黄血盐样品中。
②步骤2滴定反应中被氧化,每个中Fe2+被氧化为Fe3+,失去1个电子,每个CN-被氧化为CO2、HNO3,失去10个电子,因此1个失去电子数为1+10y,被还原为Mn2+,得到5个电子,消耗的物质的量为,得电子数为,25mL溶液中黄血盐的物质的量为,根据得失电子守恒:,解得。
③若测定操作时间长,黄血盐所含亚铁在空气中部分被氧化,步骤2消耗的减少,根据可知,V减小,y减小,黄血盐化学式中,根据电荷守恒:x+2=y可知,y减小,则x减小,故答案为B。
④灼烧不充分时,红色固体可能含水分或未完全转化为Fe2O3,导致质量a偏大,则y偏小,从而导致x偏小。
20.(2025·江苏常州·模拟预测)以软锰矿[主要成分为,还含有钙镁碳酸盐及少量的有机物]为原料制备硫酸锰,进而进一步制备。
(1)制备硫酸锰的流程如图:
已知:①“酸洗”时,与有机物发生反应使锰元素产生损耗。
②使用相同浓度硝酸或磷酸进行“酸洗”时,锰元素损耗率:硝酸大于磷酸。
①写出的外围电子排布图 。
②写出用硝酸“酸洗”时,有机物与反应生成的离子方程式 。
③工业上常采用硝酸酸洗而不采用磷酸酸洗的主要原因是 。
④“还原”过程中会得到副产物,其形成过程如下:
其他条件相同时,pH在范围内,随溶液pH增大,的产率下降,其主要原因是 。
(2)已知:pH在范围内,可被氧气直接氧化得到。实际工业生产时,先向溶液中通入氨气生成沉淀,再将氧化得到,其他条件一定时,的沉淀率随氨气通入量的变化如下图所示。向起始的溶液中持续通入,反应一段时间后,不再转化,其原因是 。
(3)制备的反应中按物质的量之比1:5与反应,且反应后的溶液中只有和两种溶质。制备的离子方程式为 。
【答案】
(1) 易与溶液中杂质离子生成难溶的等物质,无法通过“酸洗”步骤除去 pH增大,减小,生成的速率减慢
(2)直接被氧化时发生反应为,生成大量,使溶液pH迅速降低,无法维持氧化成所需的pH值
(3)
【详解】根据软锰矿中所含杂质,以及题中所给信息可知,“酸洗”步骤中部分MnO2与有机物发生氧化还原反应,钙镁碳酸盐与酸反应生成可溶于水的物质,然后过滤,滤渣中主要成分是MnO2,向滤渣中加水“制浆”,通入二氧化硫,发生氧化还原反应,得到硫酸锰,据此分析;
(1)①Mn的原子序数为25,基态原子的电子排布式为,1s22s22p63s23p63d54s2,则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),外围电子排布图可表示为;
②MnO2与有机物发生氧化还原反应,将C元素氧化成CO2,本身被还原为Mn2+,利用化合价升降法、电荷守恒、原子守恒得出该反应离子方程式为C12H22O11+24MnO2+48H+=24Mn2++12CO2↑+35H2O;
③软锰矿杂质中含有钙镁碳酸盐,Ca2+、Mg2+能与磷酸反应生成难溶的Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2等物质,无法通过“酸洗”步骤除去;
④根据流程图可知,MnOOH与HSO反应生成MnO与H2S2O6,MnO与H2S2O6反应生成MnS2O6,当溶液pH增大,c(HSO)减小,从而导致c(H2S2O6)减小,使生成MnS2O6的速率减慢;
(2)Mn2+直接被氧化时发生反应为6Mn2++6H2O+O2=2Mn3O4+12H+,生成大量H+,使溶液pH迅速降低,无法维持Mn2+氧化成Mn3O4所需的pH值;
(3)制备Mn12O19的反应中KMnO4、MnSO4按物质的量之比1:5与K2S2O8反应,且反应后的溶液中只有K2SO4和H2SO4两种溶质。根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒及物质的拆分原则,可知制备Mn12O19的离子方程式为:。
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本讲义包含:研真题→析考点→练模拟
考点06 氧化还原反应
本讲义包含:
研真题(15题)→析考点→练模拟(20题)
研真题
1.(2025·重庆·高考真题)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是
A.用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B.用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C.通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D.通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
2.(2025·北京·高考真题)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
3.(2025·山东·高考真题)用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.是还原反应的产物 B.还原性:
C.处理后溶液的增大 D.图示反应过程中起催化作用的是
4.(2025·山东·高考真题)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是
A.侯德榜发明了以,和为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到和,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以和为原料合成氨的方法
5.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl⁻水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
6.(2025·浙江·高考真题)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
7.(2024·北京·高考真题)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
8.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
9.(2024·山东·高考真题)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
10.(2023·福建·高考真题)稀有气体氙的氟化物与溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:
与水反应
与溶液反应
i.
ii.
iii.
iv.
下列说法错误的是
A.具有平面三角形结构 B.的还原性比强
C.反应i~iv中有3个氧化还原反应 D.反应iv每生成,转移电子
11.(2023·浙江·高考真题)关于反应,下列说法正确的是
A.生成,转移电子 B.是还原产物
C.既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,为负极产物
12.(2023·湖南·高考真题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.和的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7
13.(2025·湖北·高考真题)某小组在探究的还原产物组成及其形态过程中,观察到的实验现象与理论预测有差异。根据实验描述,回答下列问题:
(1)向溶液加入5滴溶液,振荡后加入葡萄糖溶液,加热。
①反应产生的砖红色沉淀为 (写化学式),葡萄糖表现出 (填“氧化”或“还原”)性。
②操作时,没有加入葡萄糖溶液就加热,有黑色沉淀生成。用化学反应方程式说明该沉淀产生的原因: 。
14.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:
①常温下,,;
②结构式为。
回答下列问题:
(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有 、 。(写出两种)
(2)“沉锰I”中,写出形成的被氧化成的化学方程式 。当将要开始沉淀时,溶液中剩余浓度为 。
(3)“沉锰Ⅱ”中,过量的经加热水解去除,最终产物是和 (填化学式)。
15.(2024·吉林·高考真题)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(其中细小的颗粒被、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:
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要溶质为 (填化学式)。
(2)“细菌氧化”中,发生反应的离子方程式为 。
析考点
1.氧化还原反应概念间的关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
【易错提醒】
①误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
②误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化,CuO→Cu,铜元素被还原。
③误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2OHCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
④误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
⑤误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定。如HClO的氧化性高于HClO4。
2.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂:常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。
①活泼的非金属单质,如X2(X指卤素Cl、Br)、O2、O3等;
②高价态的离子,如H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+等;
③含高价态元素的物质,如H2SO4(浓)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等;
④含O的物质,如H2O2、Na2O2等,具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
过氧化钙
过氧乙酸
过氧化氢
过二硫酸
下面是常见的氧化剂和对应的还原产物:
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4、K2Cr2O7
还原产物
Cl-(X-)
H2O/O2-/OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+、Cr3+
氧化剂
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原产物
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
(2)常见还原剂:常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。
①活泼的金属单质,如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;
②某些非金属单质,如H2、C、S等;
③低价态离子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;
④含较低价态元素的物质,如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。
⑤重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
金属氢化物
①结构特点:电子式可表示为M+[H]-(M为碱金属)。
②强还原性
a.遇水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:NaH+H2O===NaOH+H2↑。
b.高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛:TiCl4+4NaHTi+4NaCl+2H2↑。
万能还原剂——
硼氢化钠(NaBH4)
硼氢化钠是一种无机物,化学式为NaBH4,白色至灰白色细结晶粉末或块状,吸湿性强,其碱性溶液呈棕黄色,是最常用的还原剂之一。
通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
下面是常见的还原剂和对应的氧化产物:
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2+
H2S/ S2-
氧化产物
金属离子
非金属氧化物
Fe3+
S、SO2
还原剂
HI/I-
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
3.电子转移的表示方法
(1)单线桥法
(2)双线桥法
4. 氧化还原反应的有关规律
价态律
元素处于最高价,只有氧化性(如KMnO4中的Mn);
元素处于最低价,只有还原性(如S2-、I-);
元素处于中间价态,既有氧化性,又有还原性(如Fe2+、S、Cl2等),
强弱律
氧化性:氧化剂>氧化产物>还原产物>还原剂;
还原性:还原剂>还原产物>氧化产物>氧化剂。
【实例】有以下反应:①H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4;
②2FeCl3+2HI===2FeCl2+I2+2HCl;
③3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
还原性
氧化性
从反应①可知
H2SO3>I-
I2>H2SO4
从反应②可知
I->Fe2+
Fe3+>I2
从反应③可知
Fe2+>NO
HNO3>Fe3+
总的强弱顺序
还原性:H2SO3>I->Fe2+>NO
氧化性:HNO3>Fe3+>I2>H2SO4
在适宜的条件下,用氧化性(还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性)较弱的物质,用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。
优先律
①同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。
②同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
③常见的氧化性、还原性顺序
氧化性:KMnO4>Cl2>Br2>Fe3+>I2>稀H2SO4>S
还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2 (SO)<H2S (S2-)
转化律
(1)同一元素不同价态间发生的氧化还原反应,化合价的变化规律遵循:
高价+低价→中间价态,
中间价态可相同、可不同,但只能靠近不能相互交叉(即价态向中看齐)。例如,不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是:
注:不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)歧化反应规律思维模型
“中间价―→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
守恒律
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
5.物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)依据反应条件来判断。
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
氧化性:浓硝酸>浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断
②根据金属及非金属的活动性顺序表判断
(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时,负极是电子流出的一极,正极是电子流入的极。则两种金属的还原性:正极<负极。
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先得电子的阳离子的氧化性较强,在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(即:浓度、温度、酸碱度)。
一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强;酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。例如:
①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气;
②HNO3(浓)的氧化性强于HNO3(稀)的氧化性;
③HNO3(热)的氧化性强于HNO3(冷)的氧化性。
6.氧化还原反应方程式的配平原则及步骤
(1)配平原则
①电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高的总数=化合价降低的总数。
②电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带的电荷总数相等。
③质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(2)基本步骤
(以Cu和稀硝酸反应的化学方程式为例)
①标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出变价元素的化合价。
u+HO3(稀)—— (NO3)2+O+H2O
②列得失:
u+HO3(稀)—— (NO3)2+ O+H2O
③求总数:列出反应前后元素化合价的升、降变化值,使化合价升高和降低的总数相等。
u+HO3(稀)—— (NO3)2+ O+H2O
④配系数:用观察的方法配平其他物质的化学计量数,配平后,把单线改成等号。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
⑤查守恒:其他原子在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证。
练模拟
1.(2025·山西太原·模拟预测)下列转化过程中需要加入氧化剂的是
A.Cu→ B.
C. D.→Al
2.(2025·天津武清·模拟预测)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A.还原 Fe粉用作食品脱氧剂
B.FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳
C.SO2可用于丝织品漂白
D.用浸润KMnO4的硅藻土吸收水果散发的乙烯
3.(2025·河北衡水·二模)河北省工业资源丰富,下列资源转化的主要过程不属于氧化还原反应的是
A.煤焦化制炭 B.铝的冶炼 C.制玻璃 D.冶炼粗硅
4.(2025·山东·模拟预测)下列叙述涉及氧化还原反应的是
A.氢氟酸刻蚀玻璃制作工艺品 B.明矾用作净水剂
C.食醋清洗水壶中的水垢 D.铁质容器储存冷的浓硫酸
5.(2025·青海西宁·二模)为了避免实验废液的排放污染环境,某学习小组设计了利用硫酸酸化的溶液与过量反应后的废液(含有、、)提取锰,并获得的实验,其流程如下图所示。下列说法错误的是
A.过程III①中,既被氧化又被还原
B.过程II和过程III②都用到玻璃棒,玻璃棒的作用不同
C.过程生成和的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D.“废液”也可通过生石灰调节合适的,过滤,再排放
6.(2025·山西·模拟预测)下列物质的应用体现其氧化性的是
A.用作生氢剂 B.二氧化氯用作消毒灭菌剂
C.用于制备硫酸 D.小苏打用作食品膨松剂
7.(2025·安徽阜阳·一模)金山银山不如绿水青山,利用绿矾()除去工业废水中,反应的离子方程式为(未配平)。下列说法正确的是
A.X是,Y是
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
C.充分反应结束后,可以直接排放
D.每除去0.2 mol,转移电子物质的量为1.2 mol
8.(2025·辽宁·二模)在潮湿的环境中能发生反应:,代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 所含电子数为
B.每生成22.4 L NO,转移电子数为
C.若2 被氧化,则需氧化剂的分子数为
D.1 mol/L的HF溶液中含氟原子数为
9.(2025·内蒙古·模拟预测)钴是一种重要战略物资,由含钴废催化剂(含、、CuO等)制备和高效净水剂黄钠铁矾的工艺流程如图所示。
已知:①氧化性:。
②、均难溶于水,黄钠铁矾微溶于水。
下列说法正确的是
A.黄钠铁矾净水主要涉及氧化还原反应
B.“还原浸出”后溶液中金属阳离子主要为、、
C.“氧化”时发生反应的离子方程式为
D.“沉钴”时将产生
10.(2025·河北石家庄·模拟预测)一种正盐的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.正盐为,可由氢化物A与氢化物B反应得到
B.氧化产物A与氧化产物B均可被氧化又可被还原
C.氧化物A、B均为最高价氧化物,酸A、B均为强酸
D.酸A与氢化物A、酸B与氢化物B均可能发生反应
11.(2025·浙江·一模)关于硫及其化合物的性质,下列说法不正确的是
A.氧化性强弱:
B.溶液中通入足量,产生浑浊,是因为生成
C.中混有的可用浓硫酸吸收
D.发生反应,转移电子
12.(2025·辽宁·二模)工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的并制取硫酸盐,其常用流程如图所示。下列错误的是
A.过程II反应的离子方程式为
B.碱性条件下,氧化性:
C.过程I中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2
D.将1 转化为理论上需要的体积为22.4 L(标准状况)
13.(2025·辽宁鞍山·一模)用钒铬矿(主要成分是、)制备和的流程如下:
已知:①“酸浸”后转化为;
②。
(1)基态Cr原子的核外电子排布式为 。
(2)“氧化”后溶液中大量存在,请写出相应的离子方程式: 。
(3)请从结构中存在的化学键角度说明其具有强氧化性的原因 。
14.(2025·安徽·模拟预测)粗硒中常含有杂质,实验室模拟“共沉淀”法提纯粗硒的实验流程如下:
已知:。
回答下列问题:
(1)与本实验相关图标代表的意思是实验结束后, 。
(2)设计如下装置进行“还原”步骤。
①实验装置中仪器A的名称为 ;仪器B的作用为 。
②甲酸还原的化学方程式为 。
(3)“共沉淀”步骤中:
①滤渣中除了含有PbS外,还含有 。
②将“洗涤1”的滤液与酸化后溶液“合并”的目的是 。
(4)测定产品硒的纯度,实验步骤如下:
i.准确称取0.80g产品并研磨,经处理转化为溶液,转入250mL容量瓶后定容。
ii.准确量取25.00mL待测液于锥形瓶中,用酸性标准溶液进行滴定,平行实验3次,滴定终点消耗标准溶液的平均体积为4.00mL。
①步骤i中,研磨时应将产品置于 中(填实验仪器名称)。
②产品中硒的纯度为 (结果保留四位有效数字);达到滴定终点时,若读数时俯视刻度线,则会导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
15.(2025·江西·模拟预测)是一种无毒的绿色消毒剂(极易溶于水,体积分数大于10%时,易发生爆炸)。回答下列问题:
(1)实验室利用如图所示装置(夹持仪器已省略)制备水溶液。
①在整个实验过程中持续通入的目的是 。
②装置甲的反应产物中,则发生反应的离子方程式为 。
③装置乙中盛放的试剂可能是 (填字母)。
A.饱和食盐水 B.浓硫酸 C.饱和溶液 D.酸性溶液
(2)不仅可消毒杀菌,还可脱除水体中的,等还原性物质。
①向含的溶液中通入产生大量无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊;向反应后的溶液中滴入硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀。写出NaCN与溶液反应的离子方程式: 。
②能将水体中的氧化成,同时本身被还原为,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(3)碘量法测定二氧化氯水溶液(含少量)中和的浓度的实验步骤如下:
步骤①:向锥形瓶中加入50mL蒸馏水、KI溶液(过量),再向其中加入5.00 mL某二氧化氯水溶液()。
步骤②:用的标准溶液滴定至浅黄色,再加入1 mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好消失,消耗标准溶液6.00 mL。
步骤③:向步骤②的溶液中加入硫酸溶液酸化,发生反应:。
步骤④:重复步骤②操作,第二次滴定又消耗的溶液20.00mL。
由上述数据可计算出该二氧化氯水溶液中的浓度为 ,的物质的量浓度为 。
16.(2025·陕西西安·二模)从精炼铜阳极泥(富含、、等多种元素)中分离提取金和银的一种工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布式为 ;的电子式为 。
(2)“浸取1”中发生反应的离子方程式为 。
(3)“浸取2”中,单质金转化为,则与物质的量之比为 。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的 (填化学式)转化为。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。
(6)“还原”步骤中的化学方程式为 。
(7)氮元素有多种氢化物,如氨气、联氨、氢叠氮酸等,在实验室和工业生产中有多种用途。氢叠氮酸与醋酸酸性相近,水溶液中离子浓度由大到小顺序为 。
(8)可被氧化为。的结构应该为 (填“”或“”)。
17.(2025·湖北武汉·三模)镓、锗均是重要金属,一种从炼锌矿渣{主要含铁酸锗(GeFe2O5),铁酸镓[Ga2(Fe2O4)3],铁酸锌(ZnFe2O4)}中回收镓、锗的工艺流程如下:
已知:25℃时,、、、,、。
(1)Ga属于 区元素,其基态原子的价电子排布式为 。
(2)“酸漫还原时ZnFe2O4(不溶于水)与硫酸和SO2反应的离子方程式为 。
18.(2025·吉林松原·模拟预测)我国方铅矿(PbS,含少量FeS)和软锰矿(,含杂质)储量丰富,工业上常以两者为原料制备锂电池的正极材料,其工艺流程如图。
回答下列问题:
(1)中Mn元素的化合价为 。
(2)“浸取”步骤PbS转化成S和,写出该反应的化学方程式: 。
(3)加入适量铁粉的目的是 ,试剂a为NaClO,则滤渣2为 。
(4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为,过滤,所得滤液中溶质的一种用途为 ,若“沉锰”时氨水过量可能导致 。
(5)“焙烧”时每处理1 t 沉淀,理论上消耗标准状况下空气约为 L(保留两位有效数字,假设空气中氧气体积分数为)。
19.(2025·山西·模拟预测)氧化还原反应在生产、生活中有着重要的应用。回答下列问题:
(1)含氟的卤素互化物通常用作氟化剂,使金属氧化物转化为氟化物,如。
①配平该反应的化学方程式: 。
②该反应的氧化剂是 (填化学式,下同),氧化产物是、 。
③反应生成时转移 mol电子。
(2)黄血盐[,铁为+2价]在颜料工业用作生产颜料华蓝的主要原料,化学工业用作除铁剂。其化学式的测定方法如下:
步骤1:准确称取黄血盐样品加入水中充分溶解,将所得溶液转移至容量瓶配制成100.00mL溶液。
步骤2:量取溶液,用(的酸性溶液滴定,达到滴定终点时,消耗溶液VmL。该实验中所发生的反应如下(未配平):。
步骤3:“步骤2”所得溶液用锰离子交换树脂将完全吸附,再滴加足量溶液,过滤、洗涤、灼烧,最终得红色固体。
①mg黄血盐样品中 (用含的代数式表示)。
②y= (用含a、c、V的代数式表示)。
③若测定操作时间长,黄血盐所含亚铁在空气中部分被氧化,则对x、y测定结果的影响是 (填字母)。
A.均增大 B.均减小 C.x增大、y减小 D.x减小、y增大
④若灼烧不充分,则x测定值会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
20.(2025·江苏常州·模拟预测)以软锰矿[主要成分为,还含有钙镁碳酸盐及少量的有机物]为原料制备硫酸锰,进而进一步制备。
(1)制备硫酸锰的流程如图:
已知:①“酸洗”时,与有机物发生反应使锰元素产生损耗。
②使用相同浓度硝酸或磷酸进行“酸洗”时,锰元素损耗率:硝酸大于磷酸。
①写出的外围电子排布图 。
②写出用硝酸“酸洗”时,有机物与反应生成的离子方程式 。
③工业上常采用硝酸酸洗而不采用磷酸酸洗的主要原因是 。
④“还原”过程中会得到副产物,其形成过程如下:
其他条件相同时,pH在范围内,随溶液pH增大,的产率下降,其主要原因是 。
(2)已知:pH在范围内,可被氧气直接氧化得到。实际工业生产时,先向溶液中通入氨气生成沉淀,再将氧化得到,其他条件一定时,的沉淀率随氨气通入量的变化如下图所示。向起始的溶液中持续通入,反应一段时间后,不再转化,其原因是 。
(3)制备的反应中按物质的量之比1:5与反应,且反应后的溶液中只有和两种溶质。制备的离子方程式为 。
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