化学氧化还原反应的专项培优 易错 难题练习题附答案Word文档下载推荐.docx
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【答案】排出装置内空气,使反应在无氧状况下进行使反应液均匀受热小于8:
1(或<
8)饱和溶液降低的溶解度过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥
【解析】
【分析】
(1)①在空气中极易被氧化,通入其目的是排出装置内空气;
②采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热;
③,根据得失电子守恒可知,=8;
(2)①装置a烧瓶中发生Na2SO3与盐酸反应生成SO2的反应;
②生成的SO2气体中含有HCl气体,根据性质选择除杂溶液;
③装置c在70~83℃和、反应生成并析出,同时逸出;
不溶于甲醇,加入可降低的溶解度;
利用反应后的浊液分离提纯需重结晶。
【详解】
(1)①在空气中极易被氧化,实验开始及整个过程中均需通入,其目的是排出装置内空气,使反应在无氧状况下进行;
②制备过程中温度需控制在10~45℃,采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热;
③根据得失电子守恒配平方程式,,=8,为使尽可能完全被还原,加入三口烧瓶中的反应液,应控制<
8;
(2)①装置a烧瓶中发生反应的化学方程式为;
②生成的SO2气体中含有HCl气体,除杂适宜的试剂是饱和溶液;
③装置c在70~83℃生成并析出,同时逸出,化学方程式为;
不溶于甲醇,加入的目的是降低的溶解度;
利用反应后的浊液分离提纯需经过的操作为过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥。
2.工业上处理含苯酚废水的过程如下。
回答下列问题:
Ⅰ.测定废水中苯酚的含量。
测定原理:
+3Br2→↓+3HBr
测定步骤:
步骤1:
准确量取待测废水于锥形瓶中。
步骤2:
将浓溴水(量)迅速加入到锥形瓶中,塞紧瓶塞,振荡。
步骤3:
打开瓶塞,向锥形瓶中迅速加入溶液(过量),塞紧瓶塞,振荡。
步骤4:
滴入2~3滴指示剂,再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液(反应原理:
)。
待测废水换为蒸馏水,重复上述步骤(即进行空白实验),消耗溶液。
(1)“步骤1”量取待测废水所用仪器是________。
(2)为了防止溴的挥发,上述步骤中采取的措施包括迅速加入试剂和________。
(3)“步骤4”滴定终点的现象为________。
(4)该废水中苯酚的含量为________(用含、的代数式表示)。
如果空白实验中“步骤2”忘记塞紧瓶塞,则测得的废水中苯酚的含量________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);
如果空白实验中“步骤4”滴定至终点时俯视读数,则测得的废水中苯酚的含量________。
Ⅱ.处理废水。
采用基为阳极,不锈钢为阴极,含苯酚的废水为电解液,通过电解,阳极上产生羟基(·
),阴极上产生。
通过交排列的阴阳两极的协同作用,在各自区域将苯酚深度氧化为和。
(5)写出阳极的电极反应式:
________。
(6)写出苯酚在阴极附近被深度氧化的化学方程式:
【答案】
(酸式)滴定管塞紧瓶塞滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色偏低偏低
向呈有待测废水加入浓溴水反应后得到三溴苯酚的沉淀,再加入KI溶液与剩下的Br2发生氧化还原反应得到I2,方程式为Br2+2I-===I2+2Br-,再用Na2S2O3标准溶液滴定I2,可根据消耗的Na2S2O3标准溶液的体积和浓度算出溶液中剩余的Br2的物质的量,再设置一个空白实验测出浓溴水的物质的量,用Br2总的物质的量-剩余Br2的物质的量即可得出与苯酚反应的Br2的物质的量,再结合反应方程式得到苯酚的物质的量,从而求出废水中苯酚的含量,结合实验基本操作及注意事项解答问题。
(1)由于苯酚显酸性,因此含苯酚的废水为酸性,“步骤1”中准确量取废水时所用的仪器可选用酸式滴定管,故答案为:
酸式滴定管;
(2)由于溴单质易挥发,因此可采用塞进瓶塞、迅速加入试剂等方法防止其挥发,故答案为:
塞紧瓶塞;
(3)用0.01mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点,由于Na2S2O3标准溶液会反应I2,加入的淀粉遇I2变成蓝色,所以滴定终点的现象为滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色,故答案为:
滴入一滴溶液后,锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去,且半分钟不恢复原色;
(4)根据反应方程式可得各物质的物质的量关系式:
剩下的浓溴水中Br2的物质的量为0.005V1mmol,将待测废液换成蒸馏水时,5mLamol/L的浓溴水中Br2的物质的量为0.005V2mmol,则与苯酚参与反应的Br2的物质的量为0.005(V2-V1)mmol,根据方程式+3Br2→↓+3HBr可得苯酚的物质的量为mmol,质量为mg,则该废水中苯酚的含量为,若步骤2中忘记塞进瓶塞,溴单质挥发,导致最终消耗的Na2S2O3的体积偏小,则测得苯酚的含量偏低,如果空白实验中步骤4滴定终点时俯视读数,读得的体积偏小,则消耗的Na2S2O3的体积偏小,使测得苯酚的含量偏低,故答案为:
;
偏低;
(5)由题干信息可知,Ti基PbO2为阳极,则阳极H2O失去电子产生·
OH,电极反应式为H2O-e-===H++·
OH,故答案为:
H2O-e-===H++·
OH;
(6)根据题干信息可知,苯酚被阴极产生的H2O2深度氧化产生CO2和H2O,有氧化还原反应规律得到其反应方程式式为C6H5OH+14H2O2===6CO2↑+17H2O,故答案为:
C6H5OH+14H2O2===6CO2↑+17H2O。
3.阳极泥处理后的沉渣中含AgCl,工业上可用Na2SO3溶液作浸取剂浸出回收。
某小组在实验室模拟该过程。
已知:
i.25oC时,部分物质的溶解度:
AgCl1.9×
10–4g;
Ag2SO34.6×
Ag2SO4 0.84g。
ii.25oC时,亚硫酸钠溶液酸化过中含微粒的物质的量分数随pH变化如图所示。
Ⅰ.浸出氯化银
取AgCl固体,加入1mol/LNa2SO3溶液作浸取剂,充分反应后过滤得到浸出液(pH=8),该过程中发生的反应为AgCl+[Ag(SO3)2]3–+Cl–。
(1)用平衡移动原理解释AgCl溶解的原因是___。
Ⅱ.酸化沉银
(2)经检测,沉淀m为AgCl,则溶液m中含微粒的主要存在形式是________。
(3)探究沉淀n的成分。
①甲同学认为沉淀n一定不含Ag2SO4,其依据是________。
②乙同学认为沉淀n可能含Ag2SO3,进行实验验证。
i.本实验设计的依据是:
Ag2SO3具有________性。
ii.乙同学观察到________,得出结论“沉淀n不含Ag2SO3”。
③丙同学从溶液n的成分角度再次设计实验证明沉淀n不含Ag2SO3。
若沉淀n含Ag2SO3,则溶液n中含微粒的总物质的量___(填“>”、“=”或“<”)Cl–物质的量。
ii.结合实验现象简述丙同学的推理过程:
____。
Ⅲ.浸取剂再生
(4)溶液m经处理后可再用于浸出AgCl,请简述该处理方法____。
【答案】AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ag+与SO32-结合生成[Ag(SO3)2]3–,促进AgCl的溶解平衡正向移动HSO3-Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3,溶液中Ag+的浓度很小还原b中清液的颜色与c相同,均为浅紫色溶液<e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可知溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–)加NaOH溶液调节pH至9~10
I、
(1)利用平衡移动的知识答题即可;
II、
(2)生成沉淀m时,溶液m的pH为5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数占100%;
(3)①溶液中Ag+的浓度很小,而Ag2SO4的溶解度较大,故不会形成Ag2SO4沉淀;
②依据Ag2SO3的还原性答题;
③e中无沉淀生成,说明清液中没有Cl-,则溶液n中加入稀硝酸使[Ag(SO3)2]3–全部转化为Ag+,Ag+将Cl–全部沉淀,由此可分析出溶液n中含Ag元素的微粒总物质的量不小于n(Cl–);
III、(4)m溶液中的溶质为NaHSO3,浸取剂为Na2SO3溶液,需要加入NaOH溶液将NaHSO3转化为Na2SO3。
I、
(1)AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),Ag+与SO32-结合生成[Ag(SO3)2]3-,促进AgCl的溶解平衡正向移动;
II、
(2)生成沉淀m时,溶液m的pH为5,观察图像,可以得知HSO3-的物质的量分数占100%,则溶液m中含微粒的主要存在形式是HSO3-;
(3)①Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3,溶液中Ag+的浓度很小;
②i、酸性KMnO4溶液具有强氧化性,SO32-具有还原性,则该实验涉及的依据是Ag2SO3具有还原性;
ii、沉淀中无Ag2SO3,则该沉淀不会使酸性KMnO4溶液褪色,故可以观察到a试管中酸性KMnO4溶液褪色,b、c试管中酸性KMnO4溶液依然呈紫色;
III、(4)m溶液中的溶质为NaHSO3,浸取剂为Na2SO3溶液,根据曲线图可知,加入NaOH溶液调整pH到9-10即可。
4.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。
为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:
部分阳离子常温下以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Al(OH)3
Cr(OH)3
pH
3.7
9.6
11.1
8
9(>
9溶解)
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填序号)。
A.Na2O2B.HNO3C.FeCl3D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;
已知钠离子交换树脂的原理:
Mn++nNaR→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是__________。
A.Fe3+B.Al3+C