C.每0.2molK2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为1.2NA
D.若有13.44LSO2(标准状况)参加反应,则最终消耗0.4molK2Cr2O7
答案 D
解析 由反应①可知反应中SO2具有还原性,发生氧化反应,A正确;氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性,对比两个反应,应有氧化性Cr2O
>Fe3+>SO
,B正确;1molK2Cr2O7参加反应生成2molCr3+,转移电子的数目为6mol,则每0.2molK2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为1.2NA,C正确;标准状况下,13.44LSO2的物质的量为0.6mol,由①②反应得关系式:
Cr2O
~3SO2,则最终消耗0.2molK2Cr2O7,D错误。
14.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,蓝色溶液变为棕色,再向反应后的溶液中通入过量SO2,溶液变成无色。
下列说法正确的是( )
A.滴加KI溶液时,KI被氧化,CuI是氧化产物
B.当有22.4LSO2参加反应时,有2NA个电子发生转移
C.上述实验条件下,物质的氧化性:
Cu2+>I2>SO2
D.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性
答案 C
解析 过量的KI与CuSO4在溶液中发生反应2Cu2++4I-===2CuI↓+I2,Cu2+作氧化剂,而I-被氧化为I2,CuI是还原产物,A错误;未指出SO2是否为标准状况,B错误;由“在同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性”可知C正确;通入SO2时发生的反应为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,实质上是SO2将I2还原为I-,体现了SO2的还原性,D错误。
15.处理含氰(CN-)废水涉及以下反应,其中无毒的OCN-中碳元素为+4价。
CN-+OH-+Cl2―→OCN-+Cl-+H2O(未配平)反应Ⅰ
2OCN-+4OH-+3Cl2===2CO2+N2+6Cl-+2H2O反应Ⅱ
下列说法中正确的是( )
A.反应Ⅰ中碳元素被还原
B.反应Ⅱ中CO2为氧化产物
C.处理过程中,每产生1molN2,消耗3molCl2
D.反应Ⅰ中CN-与Cl2按物质的量比例1∶1进行反应
答案 D
解析 在反应Ⅰ中碳元素的化合价由CN-中的+2变为OCN-中的+4,化合价升高,被氧化,故A错误;在反应Ⅱ中,OCN-中碳元素的化合价为+4,生成物二氧化碳中的碳元素的化合价也是+4,碳元素化合价反应前后没有发生变化,二氧化碳既不是氧化产物,也不是还原产物,故B错误;将反应Ⅰ配平后的方程式为:
CN-+2OH-+Cl2===OCN-+2Cl-+H2O,根据方程式可知CN-与Cl2按物质的量比例1∶1进行反应,故D正确;由上述分析可得处理过程的总反应为:
2CN-+8OH-+5Cl2===10Cl-+4H2O+2CO2+N2,根据反应方程式可知:
每产生1molN2,消耗5molCl2,故C错误。
16.锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量为世界第一,从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:
①2Sb2S3+3O2+6Fe
Sb4O6+6FeS
②Sb4O6+6C
4Sb+6CO↑
关于反应①、②的说法正确的是( )
A.反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
B.反应①中每生成3molFeS时,共转移6mol电子
C.反应②说明C的还原性比Sb弱
D.每生成4molSb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶3
答案 B
解析 反应①中的氧化剂是氧气,A错误;反应①中化合价升高的元素只有Fe元素,由0价升高为+2价,每生成3molFeS,转移的电子为3mol×2=6mol,B正确;反应②中C是还原剂,Sb是还原产物,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知,还原性C>Sb,C错误;每生成4molSb时,反应②中C是还原剂,需要6molC,需要1molSb4O6;反应①中Fe是还原剂,生成1molSb4O6,需要6molFe,所以反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为6mol∶6mol=1∶1,D错误。
17.向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知b-a=5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。
下列说法正确的是( )
A.线段Ⅱ表示Br-的变化情况
B.原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)=3∶1
C.根据图像无法计算a的值
D.线段Ⅳ表示IO
的变化情况
答案 D
解析 向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,还原性I->Fe2+>Br-,首先发生反应2I-+Cl2===I2+2Cl-,I-反应完毕,再发生反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕后再发生反应2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,故线段Ⅰ代表I-的变化情况,线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况,线段Ⅲ代表Br-的变化情况;根据通入氯气的量和反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2mol,n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol。
根据分析可知,线段Ⅱ为亚铁离子被氯气氧化为铁离子,不是氧化溴离子,A错误;n(FeI2)∶n(FeBr2)=n(I-)∶n(Br-)=2mol∶6mol=1∶3,B错误;由分析可知,溶液中n(Br-)=6mol,根据2Br-+Cl2===Br2+2Cl-可知,溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol,故a=3+3=6,C错误;线段Ⅳ表示一种含氧酸,且线段Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,由分析可知碘离子的物质的量为2mol,生成碘单质的物质的量为1mol,1mol碘单质和5mol氯气恰好反应,根据得失电子守恒,则该含氧酸中碘元素的化合价为+5价,则该含氧酸为HIO3,线段Ⅳ表示IO
的变化情况,D正确。
18.CuS、Cu2S用于处理酸性废水中的Cr2O
反应如下。
反应Ⅰ:
CuS+Cr2O
+H+―→Cu2++SO
+Cr3++H2O(未配平)
反应Ⅱ:
Cu2S+Cr2O
+H+―→Cu2++SO
+Cr3++H2O(未配平)
下列有关说法正确的是( )
A.反应Ⅰ和Ⅱ中各有2种元素的化合价发生变化
B.处理1molCr2O
时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量相等
C.反应Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5
D.质量相同时,Cu2S能去除更多的Cr2O
答案 C
解析 在反应Ⅰ中S、Cr元素化合价发生变化,在反应Ⅱ中Cu、S、Cr三种元素的化合价发生了变化,A错误;反应Ⅰ方程式配平后为3CuS+4Cr2O
+32H+===3Cu2++3SO
+8Cr3++16H2O,反应Ⅱ配平后的方程式为3Cu2S+5Cr2O
+46H+===6Cu2++3SO
+10Cr3++23H2O,可见处理1molCr2O
时,反应Ⅰ消耗H+的物质的量是8mol,反应Ⅱ消耗H+的物质的量是9.2mol,B错误;反应Ⅱ中还原剂是Cu2S,氧化剂是Cr2O
,二者反应的物质的量之比为3∶5,C正确;根据方程式可知3mol即3×96gCuS处理4molCr2O
,每克处理Cr2O
的物质的量为4mol÷(3×96)=
mol;3mol即3×160gCu2S处理5molCr2O
,每克处理Cr2O
的物质的量为5mol÷(3×160)=
mol,可见质量相同时,CuS能去除更多的Cr2O
,D错误。
19.某工业废气中的SO2经如图中的两个循环可分别得到S和H2SO4。
下列说法正确的是( )
A.循环Ⅰ中,反应1中的氧化产物为ZnFeO3.5
B.循环Ⅰ中,反应2中的还原产物为ZnFeO4
C.Mn可作为循环Ⅱ中电解过程中的阳极材料
D.循环Ⅰ和循环Ⅱ中消耗同质量的SO2,理论上得到S和H2SO4的质量之比为16∶49
答案 D
解析 反应1为2ZnFeO4+H2
2ZnFeO3.5+H2O,氧化产物为H2O,故A错误;反应2为4ZnFeO3.5+SO2
4ZnFeO4+S,还原产物为S,故B错误;循环Ⅱ中电解时,阳极上Mn2+放电生成MnO2,若Mn作为循环Ⅱ中电解过程中的阳极材料,则阳极上Mn放电,得不到MnO2,故C错误;循环Ⅰ中总反应为2H2+SO2
S+2H2O,循环Ⅱ中电解过程发生反应为MnSO4+2H2O
MnO2+H2SO4+H2↑,吸收过程发生反应为MnO2+SO2===MnSO4,故循环Ⅱ中总反应为2H2O+SO2===H2SO4+H2,循环Ⅰ和循环Ⅱ中消耗同质量的SO2,理论上得到S和H2SO4的物质的量之比为1∶1,质量之比为16∶49,故D正确。
20.某同学设计完成了以下两个实验:
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,振荡后静置,CCl4层变成紫色;继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,振荡后静置,CCl4层变成橙红色;继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是( )
A.实验①中生成HIO3时发生的反应为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl
B.实验②中当CCl4层变成橙红色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C.由实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D.由实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
答案 C
解析 实验①先发生的反应为Cl2+2I-===I2+2Cl-,继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色,说明氯气可氧化碘单质,发生反应的化学方程式为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl,故A正确;实验②发生的反应为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,溴单质易溶于四氯化碳,则实验②中当CCl4层变成橙红色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液,故B正确;由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,实验①中的氧化性强弱顺序为Cl2>I2,实验②中的氧化性强弱顺序为Cl2>Br2,但不能比较Br2和I2的氧化性强弱,故C错误;由实验①②中的反应及氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3,故D正确。
21.聚合硫酸铁[Fe2(OH)6-2n(SO4)n]m广泛用于水的净化。
以FeSO4·7H2O为原料,经溶解、氧化、水解聚合等步骤,可制备聚合硫酸铁。
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸,在约70℃下边搅拌边缓慢加入一定量的H2O2溶液,继续反应一段时间,得到红棕色黏稠液体。
H2O2氧化Fe2+的离子方程式为____________________________;水解聚合反应会导致溶液的pH________。
(2)测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数:
准确称取液态样品3.000g,置于250mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热,滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),充分反应后,除去过量的Sn2+。
用5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O
与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+),消耗K2Cr2O7溶液22.00mL。
①上述实验中若不除去过量的Sn2+,样品中铁的质量分数的测定结果将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)。
答案
(1)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 减小
(2)①偏大 ②n(Cr2O
)=5.000×10-2mol·L-1×22.00mL×10-3L·mL-1=1.100×10-3mol
由滴定时Cr2O
→Cr3+和Fe2+→Fe3+,根据得失电子守恒可得微粒的关系式:
Cr2O
~6Fe2+
(或Cr2O
+14H++6Fe2+===6Fe3++2Cr3++7H2O)
则n(Fe2+)=6n(Cr2O
)=6×1.100×10-3mol=6.600×10-3mol
样品中铁元素的质量:
m(Fe)=6.600×10-3mol×56g·mol-1=0.3696g
样品中铁元素的质量分数:
w(Fe)=
×100%=12.32%
解析
(1)将一定量的FeSO4·7H2O溶于稀硫酸中,缓慢加入H2O2溶液,发生氧化还原反应,反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O;Fe2(SO4)3水解聚合使得溶液酸性增强,即会导致溶液的pH减小。
(2)①实验中滴加过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+),若不除去过量的Sn2+,滴定过程中Cr2O
与Sn2+反应,消耗K2Cr2O7偏多,使结果偏大。
②根据题意,计算出消耗K2Cr2O7的物质的量,然后根据氧化还原反应的得失电子守恒,找出关系式,列等式计算求出铁原子的物质的量,得出铁元素的质量,最后得出样品中铁元素的质量分数。
22.市售食盐常有无碘盐和加碘盐(含KIO3和少量