化学氧化还原反应的专项培优 易错 难题练习题附答案.docx

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化学氧化还原反应的专项培优易错难题练习题附答案

一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）

1．（连二亚硫酸钠）是易溶于水，不溶于甲醇的白色固体，在空气中极易被氧化，是一种还原性漂白剂。

制取的方法很多，

（1）在碱性溶液中用还原法制备的反应原理为：

（未配平）反应装置如图所示：

①实验开始及整个过程中均需通入，其目的是__________________________________。

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______________________。

③为使尽可能完全被还原，加入三口烧瓶中的反应液，应控制______________。

（2）用还原制备的装置（夹持加热仪器略）如下：

①装置a烧瓶中发生反应的化学方程式为_________________________________。

②装置b用于净化，适宜的试剂是______________________________。

③装置c在70~83℃生成并析出，同时逸出，该反应的化学方程式为________________________，加入的目的是________________________；利用反应后的浊液分离提纯需经过的操作为_____________________________________________________。

【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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

（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；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；Ag2SO34.6×10–4g；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。

i.本实验设计的依据是：

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

【解析】

【分析】

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。

【详解】

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；

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，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