C.参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:
2
D.氧化剂是含ClO-的物质,氧化产物只有N2
5.以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下,下列说法中,不正确的是()
A.反应1中,每生成1molClO2有0.5molSO2被氧化
B.从母液中可以提取Na2SO4
C.反应2中,H2O2做氧化剂
D.采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解
6.工业上用发烟HClO4,把潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2]来除去Cr(III),HClO4中部分氯元素转化为最低价态。
下列说法不正确的是()
A.HClO4属于强酸,CrO2(ClO4)2中Cr元素显
价
B.该反应除生成CrO2(ClO4)2外,还生成了另一种强酸
C.该反应中,参加反应的H2O与CrCl3物质的量之比为1∶2
D.作氧化剂的HClO4与参加反应的CrCl3物质的量之比为3∶16
7.C和CuO在高温下反应可能生成Cu、Cu2O、CO2、CO。
现将1g碳粉跟8gCuO混合,在硬质试管中隔绝空气高温加热,将生成的气体全部通入足量NaOH溶液中,并收集残余的气体,测得溶液增加的质量为1.1g,残余气体在标准状况下的体积为560ml。
下列说法不正确的是()
A.在硬质试管中隔绝空气高温加热固体混合物时,有0.6g碳参加了反应
B.试管中发生的所有氧化还原反应共转移电子0.15mol
C.反应后试管中剩余的固体混合物的总质量为7.2g
D.反应生成铜和氧化亚铜的总物质的量为0.1mol
8.黄铜矿(主要成分CuFeS2)是提取Cu的主要原料。
已知:
2CuFeS2+4O2
Cu2S+3SO2+2FeO(Ⅰ)
产物Cu2S在1200℃高温下继续反应:
2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2(Ⅱ);
2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑(Ⅲ)。
假定各步反应都完全。
则下列说法正确的是()
A.反应Ⅰ中CuFeS2仅作还原剂
B.取12.5g黄铜矿样品,经测定含3.60g硫,则矿样中CuFeS2质量分数一定为82.8%
C.由6molCuFeS2生成6molCu消耗O2的物质的量为14.25mol
D.6molCuFeS2和15.75molO2反应,理论上可得到铜的物质的量为3mol
9.下列说法正确的是()
A.MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:
4
B.2H2S+SO2=3S↓+2H2O中,氧化产物和还原产物的质量之比为1:
1
C.5NH4NO3
4N2↑+2HNO3+9H2O中,发生氧化反应和发生还原反应的氮元素的质量之比为5:
3
D.3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化和被还原的硫元素的物质的量之比为1:
1
10.在一定条件下,按下列物质的量关系进行反应,其对应的离子方程式或化学方程式书写正确的是()
A.n(Cl2)∶n(Fe)=5∶4;5Cl2+4Fe
2FeCl2+2FeCl3
B.n(Cl2)∶n(FeBr2)=1∶1;Fe2++2Br−+Cl2=Fe3++Br2+2Cl−
C.n(MnO4-)∶n(H2O2)=2∶3;2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O
D.n(Fe)∶n[HNO3(稀)]=1∶3;4Fe+12H++3NO3-=3Fe2++Fe3++3NO↑+6H2O
11.ClO2是一种高效安全的绿色杀菌剂,下列有关ClO2的制备与杀菌作用的说法中不合理的是()
A.可用Cl2和NaClO3反应制备ClO2,其中n(氧化剂)∶n(还原剂)=8:
1
B.ClO2在强碱性环境中使用失效:
2ClO2+2OH-=
+
+H2O
C.ClO2处理饮用水时残留的
,可用FeSO4除去:
+2Fe2++4H+=2Fe3++Cl-+2H2O
D.等物质的量的ClO2的杀菌效果比Cl2、HClO的强
12.为了探究FeSO4和Cu(NO3)2的混合物中各组分的含量,现设计如下流程:
下列叙述中不正确的是()
A.n=0.02B.V=2240
C.m=3.2D.原混合物中FeSO4的质量分数约为89%
二、填空题
13.从定性分析到定量研究是高中生化学学习的重要发展历程。
请你根据所学知识对以下化学问题进行定量分析。
(1)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。
在用KMnO4酸性溶液处理CuS的混合物时,发生的反应如下:
——MnO4-+——CuS+——H+=——Cu2++——SO2↑+——Mn2++——H2O,请配平,并用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目:
——MnO4-+——CuS+——H+=——Cu2++——SO2↑+——Mn2++——H2O
(2)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化产物比还原产物多1.75mol,则转移的电子数为__________,被氧化的N原子的物质的量为__________。
(3)实验室需要为无土栽培配制1L内含0.24molK2SO4、0.5molNH4Cl、0.16molKCl的某营养液。
某小组计划用(NH4)2SO4、KCl、NH4Cl配制,则需这三种固体的物质的量分别为_________、_________、_________。
14.
(1)向NaHSO4溶液中滴加NaHSO3溶液的离子反应方程式为:
_________________,
若是改加氢氧化钡溶液至中性,离子反应方程式为:
__________________________。
(2)向1L1mol/L的NH4Al(SO4)2溶液中滴加2.25L等浓度的Ba(OH)2溶液,离子反应方程式为:
__________________________________________。
(3)向含FeI2和FeBr2各1mol的混合液中通入氯气2.5mol,离子反应方程式为:
____。
(4)化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染,催化反硝化法中H2能将NO3-还原为N2。
上述反应的离子方程式为__________。
(5)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。
做法是将钢样中的硫转化成H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,滴定反应的离子方程式为_______________________。
(6)Fe的一种含氧酸根FeO42-具有强氧化性,在其钠盐溶液中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生。
该反应的离子方程式是_____________________________。
三、工业流程
15.碲(Te)具有两性特征,铜阳极泥是提取碲的主要原料。
碲在铜阳极泥中主要为Cu2Te,还含有Cu、Pb、Au、Ag等。
[Mr(Te)=128]
(1)利用“氯化浸出-还原法”制备Te的工艺流程如下所示。
①浸出液的主要成分为CuSO4、HAuCl4、H2TeO3,则浸出渣的主要成分为____________。
(填化学式);“浸出”过程中有少量污染性气体生成,该气体是_______(填物质名称)
②已知HAuCl4是一种强酸,则“一级还原”过程中发生反应的离子方程式为_________。
③欲得到64g碲,则“二级还原”过程中至少需通入_______molSO2。
(2)“氧化碱浸-电解法”指的是在氧化剂的作用下,Cu2Te与NaOH溶液反应生成Na2TeO3和Cu(OH)2,经电解即可获得Te。
①以空气为氧化剂进行“氧化碱浸”的化学方程式为_________________________。
②电解过程中,阴极的电极反应式为_____________________。
③与“氯化浸出-还原法”相比,“氧化碱浸-电解法”的优点是_____________(任写一点)
高三第一轮复习—测试题:
氧化还原反应
参考答案
1.C
【分析】
中,Br元素的化合价由+3价升高为+5价,O元素的化合价由-2价升高为0,Br元素的化合价由+3价降低为0,以此来解答。
【详解】A、由反应可知,2molH2O和1molBrF3作还原剂,2molBrF3作氧化剂,则还原剂与氧化剂的物质的量之为3:
2,故A错误;
B.、当生成lmolO2时,转移6mol电子,故B错误;
C、当有5mol水做还原剂时时,O元素化合价由-2价升高到0价,失去10mol电子,Br元素的化合价由+3价升高为+5价,转移5mol电子,5molBrF3被还原,被BrF3还原的BrF3为
,故C正确;
D、当有5mol水参加反应时,O元素化合价由-2价升高到0价,2mol水被氧化,失去4mol电子,Br元素化合价由+3价降低到0价,被水还原的BrF3的物质的量为4mol/3=4/3mol,故D错误;故选C。
2.B
【分析】第一份溶液中白色沉淀为BaSO4,质量为1.7475g,则n(BaSO4)=0.0075mol,即n(SO
)=0.0075mol;另一份溶液中,通过反应式:
n(Fe2+):
n(Cr2O72-)=6:
1,n(Cr2O72-)=0.0200mol/L╳0.05L=0.001mol,求得n(Fe2+)=0.006mol,亚铁离子即由原溶液中的铁离子转化得到,根据物质不显电荷,即可求出答案。
【详解】1.7475g白色沉淀是硫酸钡,则n(SO
)=1.7475g÷233g/mol=0.0075mol。
n(K2Cr2O7)=0.05L×0.02000mol/L=0.001mol,根据方程式可知n(Fe2+)=n(K2Cr2O7)×6=0.006mol,根据Fe守恒,n(Fe3+)=0.006mol,由电荷守恒可知n(OH-)+n(SO
)×2=n(Fe3+)×3,n(OH-)=0.006mol×3-0.0075mol×2=0.003mol,得到a∶b=0.006∶0.003=2∶1,故答案为B。
3.C
【详解】A.O元素由+1价降低到0价被还原,则氧气为还原产物,故A错误;
B.在反应中,O2F2中的O元素化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而硫化氢中的S元素的化合价是-2价,反应后升高为+6价,所以H2S表现还原性,O2F2表现氧化性,故B错误;
C.该反应中,S元素化合价由-2价升高到+6价被氧化,O元素由+1价降低到0价被还原,氧化产物为SF6,还原产物为O2,由方程式可知还原剂和氧化剂的物质的量的比是1:
4,故C正确;
D.由反应H2S+4O2F2═SF6+2HF+4O2,生成2mol氧气转移8mol的电子,标准状况下,生成4.48L HF,物质的量为:
0.2mol,转移0.8mol电子,但选项中未指明HF气体的状态,无法计算其物质的量,故D错误;
故答案为C。
4.D
【分析】由曲线变化图可知,随反应进行ClO-的物质的量降低,N2的物质的量增大,故ClO-为反应物,N2是生成物,根据电子转移相等可知,CN-是反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,由碳元素守恒可知HCO3-是生成物,由氢元素守恒可知H2O是反应物.反应中Cl元素化合价由+1价降低为-1价,化合价总共降低2价,C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,化合价升降最小公倍数为2[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-系数为2,ClO-系数为5,由元素守恒可知HCO3-系数为2,N2系数为1,Cl-系数为5,H2O系数为1,反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-,据此分析作答。
【详解】A.2.24LN2(标准状况)的物质的量为0.1mol,所以参加反应的ClO−的物质的量为0.5mol,反应中只有氯元素化合价降低,由ClO−中+1价降低为Cl−中−1价,所以转移电子为0.5mol×2mol=1mol,A项正确;
B.反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-,还原剂为CN−,还原产物为Cl-,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,因此还原性比较:
Cl-C.由上述分析可知,反应为2CN-+5ClO-+H2O=2HCO3-+N2↑+5Cl-,反应中是CN−是还原剂,ClO−是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5:
2,C项正确;
D.反应中,C元素化合价由CN−中+2价升高为HCO3−中+4价,N元素化合价由CN−中−3价升高为N2中0价,可知氧化产物有HCO3−、N2,D项错误;答案选D。
5.C
【解析】A.在反应1中,NaClO3和SO2在硫酸的作用下生成Na2SO4和ClO2,反应的离子方程式为2ClO3-+SO2=SO42-+2ClO2,根据方程式可知,每生成1molClO2有0.5molSO2被氧化,故A正确;
B.根据上述分析可知,反应1中除了生成ClO2,还有Na2SO4生成,则从母液中可以提取Na2SO4,故B正确;
C.在反应2中,ClO2与H2O2在NaOH作用下反应生成NaClO2,氯元素的化合价从+4价降低到+3价,则ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂,故C错误;
D.减压蒸发在较低温度下能够进行,可以防止常压蒸发时温度过高,NaClO2受热分解,故D正确;
答案选C。
6.D
【详解】A. Cl元素非金属性较强,HClO4属于强酸;CrO2 (ClO4)2中O为-2价、Cl为+7价,则Cr元素显+6价,故A正确;
B. Cl元素非金属性较强,HClO4属于强酸,生成盐酸,也属于强酸,故B正确;
C.该反应的离子方程式为:
19ClO4-+ 8Cr3+ + 4H2O = 8CrO2 ( ClO4)2+3C1-+8H+,反应中参加反应的
与
物质的量之比为1∶2,故C正确;
D.该反应的离子方程式为:
19ClO4-+ 8Cr3+ + 4H2O = 8CrO2 ( ClO4)2+3C1-+8H+,ClO4-作氧化剂,发生变价的Cl原子为3mol,没有变价的Cl原子为16mol;Cr3+ 做还原剂,发生变化的Cr3+为8mol,所以
与参加反应的
物质的量之比为3∶8,故D错误;
答案选D。
7.D
【详解】生成的气体全部通过足量NaOH溶液,收集残余气体。
测得溶液增重的
为二氧化碳的质量,
的物质的量为:
,残余气体在标准状况下560mL气体为CO的体积,则CO的物质的量为:
,
A.根据碳元素守恒可知:
参加反应的C原子的物质的量等于
与CO的物质的量之和,所以参加反应的碳元素质量为:
,故A正确;
B.反应中C元素化合价升高,铜元素化合价降低,所以转移电子物质的量为:
,故B正确;
C.生成的
和CO的总质量为:
,所以反应后试管中固体混合物总质量为:
,故C正确;
D.氧化铜的物质的量为:
,二氧化碳与一氧化碳含有的氧原子物质的量为:
,反应后氧原子存在于氧化亚铜中,所以氧化亚铜的物质的量为:
,铜的物质的量为:
,反应生成铜和氧化亚铜的总物质的量为
,故D错误;
故答案为D。
8.D
【解析】A.反应Ⅰ中铜元素化合价降低,硫元素化合价升高,CuFeS2既作还原剂,也作氧化剂,A错误;
B.由于不能确定杂质是否含有硫元素,所以不能计算CuFeS2的含量,B错误;
C.根据方程式可知6molCuFeS2参加反应,生成3molCu2S,其中2molCu2S转化为2molCu2O,2molCu2O与1molCu2S反应生成6molCu,所以消耗O2的物质的量为12mol+3mol=15mol,C错误;
D.6molCuFeS2需要12mol氧气得到3molCu2S,剩余3.75mol氧气可以消耗Cu2S的物质的量是
,得到2.5molCu2O,此时剩余Cu2S的物质的量是0.5mol,与1molCu2O反应生成3mol铜,D正确,答案选D。
9.C
【详解】A、化方程式MnO2+4HCl
MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是1mol的二氧化锰,还原剂是2mol的盐酸,另外2mol的盐酸显示酸性,即氧化剂和还原剂物质的量之比为1:
2,A错误;
B、2H2S+SO2=3S+2H2O中,氧化产物是化合价升高得到的硫单质为2mol,还原产物是化合价降低得到硫单质为1mol,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:
1,B错误;
C、5NH4NO3=4N2↑+2HNO3+9H2O,NH4+中N的化合价为-3,化合价升高得到N2,发生氧化反应,共5molNH4+,化合价升高;NO3-中N的化合价为+5,化合价降低得到N2,发生还原反应,但是5molNO3-中只有3molNO3-化合价降低,所以发生氧化反应和发生还原反应的氮元素的物质的量之比为5:
3,C正确;
D、3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化的硫即化合价升高的硫,共有1mol,被还原的硫即化合价降低硫,共有2mol,所以被氧化和被还原的硫元素的物质的量之比为1:
2,D错误;
答案选C。
10.D
【详解】A.Fe与氯气反应与量无关,对应反应为3Cl2+2Fe
2FeCl3,A错误;
B.n(Cl2)∶n(FeBr2)=1∶1,Fe2+全部被氧化为Fe3+,Br-有一半被氧化为Br2,对应离子反应为2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-,B错误;
C.n(MnO4-)∶n(H2O2)=2∶3时,不遵循电子守恒,则n(MnO4-):
n(H2O2)=2:
5时对应离子反应为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,C错误;
D.n(Fe)∶n[HNO3(稀)]=1∶3,由电子守恒可知,生成Fe2+和Fe3+,NO3-被还原产生NO气体,结合电荷守恒及原子守恒,可得离子反应为4Fe+12H++3NO3-=3Fe2++Fe3++3NO↑+6H2O,D正确;
故合理选项是D。
11.C
【详解】A、氯气的化合价从0升高到+4价,NaClO3中化合价从+5价到+4价,所以氧化剂和还原剂的比例为1:
2,正确,不选A;
B、二氧化氯在强碱性环境中自身腐蚀氧化还原反应,正确,不选B;
C、方程式点和不守恒,错误,选C;
D、二氧化氯做为氧化剂,由+4价降低到-1价,杀菌效果比氯气、次氯酸强,正确,不选D。
12.C
【解析】根据流程图,加入铁粉有氢气放出,说明溶液a中有硫酸剩余,步骤①中有氯气反应,说明a中有亚铁离子,17.08gFeSO4和Cu(NO3)2的混合物与0.14mol硫酸反应,硝酸根完全被还原为NO,
,
;硝酸铜的质量是0.01mol×188g/mol=1.88g。
硫酸亚铁的质量是17.08-1.88=15.2g,其物质的量是0.1mol;
根据方程式:
n(Fe2+)=0.06mol、n(H+)=0.08mol,溶液a中n(Fe2+)=0.1-0.06=0.04mol、n(H+)=0.14×2-0.08=0.2mol;
根据
,0.04mol的Fe2+消耗氯气0.02mol,所以n=0.02;通入氯气后溶液中n(Fe3+)=0.1mol,根据
,可知该反应消耗铁0.05mol,溶液中含有0.01mol铜离子,根据
,可知消耗铁0.01mol,生成铜0.01mol;a溶液含有n(H+)=0.2mol,结合
,消耗铁0.1mol,生成氢气0.1mol。
此时沉淀的质量=9-2.8-5.6-0.56+0.64=0.68g;故选C。
13.
1.25NA(1.25×6.02×1023或7.525×1023)3.75mol0.24moL0.64moL0.02moL
【解析】
(1)用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目如下:
。
(2)10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑这个反应中,氮气既是氧化产物又是还原产物,如果生成16mol氮气,其中氧化产物有15mol、还原产物有1mol,氧化产物比还原产物多14mol,电子转移10mol。
若氧化产物比还原产物多1.75mol,则转移的电子的物质的量为
,转移的电子数为1.25NA(1.25×6.02×1023或7.525×1023)。
被氧化的N原子是NaN3中的N,其物质的量为是转移电子的3倍,即3.75mol。
(3)配制1L内含0.24molK2SO4、0.5molNH4Cl、0.16molKCl的某营养液,其中含钾离子0.64mol,含硫酸根0.24mol,含铵根0.5mol,含氯离子0.66mol。
若用(NH4)2SO4、KCl、NH4Cl配制,根据离子守恒,可以求出三种固体的物质的量分别为0.24moL、0.64moL、0.02moL。
14.H++HSO3-=H2O+SO2↑Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O2NH4++9OH-+2Al3++4SO42-+4Ba2+=4BaSO4↓+2NH3·H2O+Al(OH)3↓+AlO2-+2H2O4I-+4Fe2++2Br-+5Cl2=2I2+4Fe3++Br2+10Cl-2NO3-+5H2
N2+2OH-+4H2OH2SO3+I2+H2O=4H++SO42-+2I-4FeO42-+20H+=4Fe3++3O2↑+10H2O
【分析】
(1)向NaHSO4溶液中滴加NaHSO3溶液生成SO2气体;若是改加氢氧化钡溶液至中性,氢离子与氢氧根离子恰好完全反应。
(2)1L1mol/L的NH4Al(SO4)2溶液中含有1molNH4+、1mo