内容正文:
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1.甲硅烷(SiH4)具有强还原性,将甲硅烷通入AgNO3溶液中可发生反应:
SiH4+AgNO3+H2O―→Ag↓+SiO2↓+HNO3(未配平)。下列说法错误的是( )
A.配平后各物质的化学计量数依次为1、8、2、8、1、8
B.SiH4作还原剂,AgNO3作氧化剂
C.反应消耗32 g SiH4时,转移电子的物质的量为4 mol
D.SiO2可作为制备光导纤维和玻璃的原料
C
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解析:将题给反应方程式配平:SiH4+8AgNO3+2H2O===8Ag↓+SiO2↓+
8HNO3,则可知各物质的化学计量数依次为1、8、2、8、1、8,A正确;
SiH4中H失去电子作还原剂,AgNO3中Ag得电子作氧化剂,B正确;消耗
1 mol SiH4(即32 g)转移8 mol 电子,C错误;SiO2可作为制备光导纤维和玻璃的原料,D正确。
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2.用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时,发生反应Ⅰ:Mn+Cu2S+H+ ―→ Cu2++S+Mn2++H2O(未配平)和反应Ⅱ:Mn+FeS2+H+ ―→ Fe3++S+M+H2O(未配平)。下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ中Cu2S既是氧化剂又是还原剂
B.反应Ⅰ中每生成1 mol S,转移电子的物质的量为10 mol
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为2∶3
B
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解析:反应Ⅰ中Cu2S中Cu的化合价从+1价升高到+2价,S的化合价从-2价升高到+6价,Cu2S只作还原剂,A错误;反应Ⅰ中每生成1 mol S,2 mol Cu+失去2 mol 电子,1 mol S2-失去8 mol 电子,共转移10 mol 电子,B正确;反应Ⅱ中1 mol氧化剂(Mn)得到5 mol电子,1 mol还原剂(FeS2)失去15 mol电子,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为15∶5=
3∶1,C错误;若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量都为1 mol,反应Ⅰ中会氧化0.5 mol Cu2S,反应Ⅱ中会氧化 mol FeS2,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为0.5 mol∶ mol=3∶2,D错误。
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3.NaNO2是一种食品添加剂。但食用过量可能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为Mn+N+□―→M+N+H2O(未配平)。下列叙述正确的是( )
A.该反应中N被还原
B.反应过程中溶液的pH减小
C.生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4
D.□中的粒子是OH-
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解析:N中N的化合价升高,N被氧化,A项错误;根据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为2Mn+5N+6H+===2Mn2++
5N+3H2O,据此可知B、D项错误,C项正确。
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4.已知离子方程式:As2S3+H2O+N―→As+S+NO↑+__________ (未配平)。下列说法错误的是( )
A.配平后水的化学计量数为4
B.反应后的溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的分子数之比为3∶28
D.氧化产物为As和S
C
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解析:As2S3转化成As和S,而N转化为NO,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,配平后的离子方程式为3As2S3+4H2O+28N
===6As+9S+28NO↑+8H+,水的化学计量数为4,A正确;反应产生H+,反应后的溶液呈酸性,B正确;N元素化合价降低,N作氧化剂,As和S元素化合价升高,As2S3作还原剂,由上述离子方程式知,氧化剂与还原剂的分子数之比为28∶3,C错误;As2S3作还原剂,氧化产物为As和S,D正确。
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5.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3―→HNO3+N2↑+H2O。下列说法错误的是( )
A.配平后H2O的化学计量数为6
B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶3
A
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解析:配平后的化学方程式为5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O,则H2O的化学计量数为9,A错误;NH4NO3中N所含N元素价态升高,部分N所含N元素价态降低,则NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,B正确;该反应中反应物只有一种,则属于分解反应,该反应中含有变价元素,则属于氧化还原反应,C正确;氧化产物(5)和还原产物(3)的物质的量之比为∶=5∶3,D正确。
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6.工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理工业废水中含有的重铬酸根离子(Cr2),反应的化学方程式为FeSO4+K2Cr2O7+H2SO4―→Fe2(SO4)3+
Cr2(SO4)3+H2O+K2SO4(未配平)。下列有关说法正确的是( )
A.每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移3 mol 电子
B.K2Cr2O7中铬元素的化合价为+7价
C.参与反应的F与Cr2的物质的量之比为6∶1
D.FeSO4是氧化剂
C
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解析:Cr元素化合价由+6价降低到+3价,转移电子关系为K2Cr2O7~6e-,故每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移6 mol 电子,A错误;K2Cr2O7中K的化合价为+1价,O的化合价为-2价,根据化合物中正、负化合价代数和为0,知Cr的化合价为+6价,B错误;根据得失电子守恒知,参与反应的F与Cr2的物质的量之比为6∶1,C正确;FeSO4中Fe化合价升高,作还原剂,D错误。
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7.将1.52 g某铁的氧化物(FexO)溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将F完全氧化,则x值为( )
A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93
A
解析:FexO中O元素显-2价,则Fe元素的平均化合价为+价,通入Cl2将F完全氧化生成F,标准状况下112 mL Cl2的物质的量为0.005 mol 。根据氧化还原反应中电子得失守恒规律列式:n(Cl2)×2=n(FexO)×(3-)×x,即0.005 mol×2= mol×(3-)×x,解得x=0.80。
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8.某铁的“氧化物”样品,用5 mol/L的盐酸140 mL恰好完全溶解,所得溶液还能吸收标准状况下0.56 L氯气,使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是( )
A.Fe2O3 B.Fe3O4
C.Fe4O5 D.Fe5O7
D
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解析:某铁的“氧化物”样品,用5 mol/L的盐酸140 mL恰好完全溶解,HCl的物质的量为0.7 mol,则生成H2O的物质的量为0.35 mol,从而得出该铁的“氧化物”样品中O原子的物质的量为0.35 mol;标准状况下0.56 L氯气的物质的量为0.025 mol,此时溶质全部为FeCl3,Cl-的物质的量为0.7 mol+
0.025 mol×2=0.75 mol,由此得出该铁的“氧化物”样品中Fe原子的物质的量为0.25 mol,该样品中Fe、O的原子个数比为0.25 mol∶0.35 mol=5∶7,则该样品可能的化学式是Fe5O7。
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9.(2026·辽宁鞍山模拟)取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL 的NO2气体和672 mL 的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02 g。则x等于( )
A.8.64 B.9.20
C.9.00 D.9.44
B
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解析:反应流程为 x g=17.02 g-m(OH-),而OH-的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量,等于浓HNO3得电子的物质的量,即n(OH-)=×1+×2×1=0.46 mol,所以x g=17.02 g-0.46 mol×17 g·mol-1=9.20 g。
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10.按要求回答下列问题:
(1)已知:在一定条件下H2O2能和酸性高锰酸钾溶液反应生成O2,请完成下列缺项方程式的配平: H2O2+ Mn+ ( )
=== O2↑+ Mn2++ ( )
在该反应中H2O2作 剂。
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H+
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H2O
还原
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解析:在一定条件下H2O2能和酸性高锰酸钾溶液反应生成O2,说明反应物中缺少的离子为H+,反应中Mn元素从+7价降为+2价,H2O2中-1价氧元素升高为0价,每生成1个O2分子升高2价,则反应中转移电子数为10,再结合电荷守恒和原子守恒可得5H2O2+2Mn+6H+===5O2↑+2Mn2++8H2O,在该反应中H2O2作还原剂。
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(2)偏钒酸铵在加热条件下反应会生成V2O5、NH3和H2O。V2O5在氮气氛围中,碳高温条件下还原氮化制备VN,还生成一种具有还原性的气体,则
该反应的化学方程式为 。
V2O5+5C+N22VN+5CO
解析:根据题意可知,高温条件下V2O5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生成物应是CO,结合氧化还原反应方程式的配平原则可得,该反应的化学方程式为V2O5+5C+N22VN+5CO。
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(3)工厂的废水中含KCN,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中N的化合价均为-3价):KCN+2KOH+Cl2===KOCN+2KCl+H2O。
通入过量氯气,可将氰酸盐进一步氧化为氮气和二氧化碳,请配平下列化学方程式: KOCN+ KOH+ Cl2===
CO2+ N2+ KCl+ H2O
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解析: KOCN中N化合价由-3价升高为0价,Cl2中Cl化合价由0价降低为-1价,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为2KOCN+4KOH+
3Cl2===2CO2+N2+6KCl+2H2O。
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(4)铁的化合物在生活中具有广泛的应用,利用铁元素的“价—类”二维图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系,试回答下列问题:
K2FeO4是一种新型的多功能水处理剂,与水反应放出氧气,同时产生具有强吸附性的Fe(OH)3胶体,可除去水中细微的悬浮物,具有净水作用。
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①根据上述“价—类”二维图,K2FeO4位于图中 (填字母)点。
②将K2FeO4与水反应的化学方程式配平: K2FeO4+_______
H2O=== Fe(OH)3(胶体)+ O2↑+ KOH
f
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解析:①K2FeO4由金属阳离子和酸根阴离子构成,属于铁元素化合价为+6价的盐,故K2FeO4位于图中f点。②K2FeO4被还原生成Fe(OH)3,铁元素化合价由+6价降低至+3价,降低3价,同时氧元素化合价由-2价升高至0价,根据化合价升降法和原子守恒配平得该反应为4K2FeO4+10H2O===
4Fe(OH)3(胶体)+3O2+8KOH。
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(5)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图所示:
①写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
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②“尾气吸收”是吸收电解过程中排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式: 。
2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4
2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2+2H2O
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