【答案】 C
【解析】 由题目信息可知,SO2转化为固体S,S元素的化合价降低,说明SO2在反应中作氧化剂,则MFe2Ox为还原剂,故A、B项错误;MFe2Ox为还原剂,反应后Fe元素的化合价升高,根据化合价变化,有2y-2>2x-2,即y>x,故C项正确;反应物为MFe2Ox和SO2,反应前没有单质参加,不符合置换反应的定义,故SO2没有发生置换反应,D项错误。
6.关于反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是( )
A.该反应的氧化剂只有CuSO4
B.SO
既不是氧化产物也不是还原产物
C.1molCuSO4还原了
molS
D.被还原的S和被氧化的S的质量比为7:
3
【答案】 D
【解析】 因硫酸铜中Cu元素的化合价降低,FeS2中部分S元素的化合价也降低,则硫酸铜、FeS2都是该反应中的氧化剂,A项错误;因FeS2中部分S元素的化合价由-1升高到+6,生成物中部分SO
为氧化产物,B项错误;由得失电子守恒可知,1mol硫酸铜得电子数为1mol,S作还原剂时化合价由-1升高到+6,则1mol硫酸铜可以氧化
mol硫,C项错误;由反应可知,5个FeS2中10个S原子中有3个S原子失去电子,7个S原子得到电子,即被氧化的硫与被还原的硫的质量比为3∶7,D项正确。
7.LiAlH4和LiH是金属储氢材料,又是有机合成中的常用试剂,遇水均能剧烈反应释放出H2,LiAlH4在125℃分解为LiH、H2和Al。
下列说法正确的是( )
A.LiH与D2O反应,所得氢气的摩尔质量为2g/mol
B.1molLiAlH4在125℃完全分解,转移3mol电子
C.1molLiAlH4与足量水反应生成的氢气体积为89.6L
D.LiAlH4与乙醛反应可生成乙醇,其中LiAlH4作氧化剂
【答案】 B
【解析】 LiH+D2O===LiDO+HD↑,HD的摩尔质量为3g·mol-1,A项错误;2LiAlH4
2LiH+3H2↑+2Al,1molLiAlH4在125℃完全分解,转移3mole-,B项正确;LiAlH4与H2O反应的化学方程式为LiAlH4+2H2O===LiAlO2+4H2↑,1molLiAlH4与H2O反应后生成4molH2,在标况下体积为89.6L,C项错误;CH3CHO
C2H5OH,碳原子的平均化合价由-1降为-2,CH3CHO作氧化剂,LiAlH4作还原剂,D项错误。
8.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO-、CN-、HCO
、N2、Cl-六种粒子。
在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列有关判断正确的是( )
A.还原剂是CN-,氧化产物只有N2
B.氧化剂是ClO-,还原产物是HCO
C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2
D.若生成2.24LN2(标准状况),则转移电子0.5mol
【答案】 C
【解析】 由曲线变化图可知,随反应进行,ClO-的物质的量降低,N2的物质的量增加,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HCO
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降低为-1,化合价总共降低2,C元素化合价由+2升高为+4,N元素化合价由-3升高为0,化合价总共升高(4-2)+(3-0)=5,由原子守恒可知反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O===2HCO
+N2↑+5Cl-。
A项,氧化产物有HCO
、N2,错误;B项,ClO-是氧化剂,还原产物是Cl-,错误;C项,反应中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,正确;D项,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,所以转移的电子数为0.5mol×2×NAmol-1=NA,错误。
9.根据表中信息判断,下列说法不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO
……
Cl2、Mn2+……
A.第①组反应的其余产物为H2O和O2
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C.第③组反应中生成1molCl2,转移电子2mol
D.氧化性由强到弱顺序为MnO
>Cl2>Fe3+>Br2
【答案】 D
【解析】 ①反应中KMnO4―→MnSO4,Mn元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子守恒,H2O2中氧元素化合价升高,生成O2,根据H元素守恒可知还生成H2O,故A正确;由元素化合价变化可知,反应中只有Fe2+被氧化,根据电子守恒2n(Cl2)=n(FeBr2),即n(Cl2)∶n(FeBr2)=1∶2,故B正确;由信息可知,MnO
将Cl-氧化为Cl2,Cl元素化合价由-1价升高为0价,生成1molCl2转移电子2mol,故C正确;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由③可知氧化性:
MnO
>Cl2,由②可知氧化性:
Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性:
Br2>Fe3+,故D错误。
10.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6mol·L-1
C.当通入Cl22mol时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
【答案】 B
【解析】 根据还原性:
Br-<Fe2+<I-,线段AB代表I-物质的量的变化情况,线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况,线段DE代表Br-物质的量的变化情况,A项正确;溶液体积未知,无法计算浓度,B项错误;当通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-,C项正确;根据三段消耗氯气的量可知,原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,D项正确。
二、非选择题:
本大题包括3小题,共40分
11.(14分)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。
如果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。
完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
+
+
―→
+
(2)整个过程中的还原剂是________。
(3)把KI换成KBr,则CCl4层变为________色;继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。
Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是________________________________________。
(4)加碘盐中含碘量为20~50mg·kg-1。
制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2________L(标准状况,保留2位小数)。
【答案】
(1)I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl
(2)KI、I2 (3)红棕 HBrO3>Cl2>HIO3 (4)10.58
【解析】 开始滴加少许氯水时,氯水将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。
(1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,I元素的化合价从0→+5,升高5价,Cl元素的化合价从0→-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,配平得:
I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl。
(2)整个过程中化合价升高的都是I元素,还原剂为:
KI和I2。
(3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:
HBrO3>Cl2>HIO3。
(4)综合写出反应方程式:
KI+3Cl2+3H2O===KIO3+6HCl,根据化学方程式,按最小值计算时,1000kg加碘食盐中含碘20g,根据质量守恒可知需要消耗Cl2的体积为:
×3×22.4L·mol-1=10.58L。
13.(14分)某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
实验记录如下:
实验操作
实验现象
Ⅰ
打开活塞a,滴加少量新制氯水,关闭活塞a
A中溶液变为浅红棕色
Ⅱ
吹入热空气
A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化
Ⅲ
停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液
B中开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色
请回答下列问题:
(1)实验操作Ⅰ时,A中反应的离子方程式为__________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是__________________________________________。
(3)装置C的作用是________________;C中盛放的药品是______________________。
(4)实验操作Ⅲ中混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(5)由上述实验得出的结论是___________________________________________。
(6)①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否有干扰?
__________________。
理由是___________________________________________。
②实验操作Ⅲ,开始时颜色无明显变化的原因是________________(写出一条即可)。
【答案】
(1)2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
(2)吹出单质Br2
(3)吸收多余的Br2,以免污染环境 NaOH溶液
(4)H2O2+2Br-+2H+===Br2+2H2O
(5)氧化性:
H2O2>Br2>H2SO3
(6)①不干扰 无论热空气是否参加氧化H2SO3,只要观察到B中产生白色沉淀的同时颜色无明显变化,即能证明Br2氧化了H2SO3
②H2SO3有剩余(或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等合理答案均可)
【解析】
(1)实验操作Ⅰ是Cl2置换出NaBr中的Br2,发生的反应为Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。
(2)溴易挥发,利用热空气吹出溴蒸气。
(3)溴有毒,易造成空气污染,不能直接排到空气中,应利用强碱溶液进行尾气吸收。
(4)操作Ⅱ中,产生大量白色沉淀,且溶液颜色没有明显变化,说明Br2将H2SO3氧化为H2SO4(产生BaSO4沉淀),自身被还原为Br-。
加入H2O2,混合溶液变成红棕色,说明有Br2生成,即H2O2将Br-氧化成Br2,注意溶液呈酸性。
(5)H2O2将Br-氧化成Br2,Br2将H2SO3氧化成H2SO4,故氧化性:
H2O2>Br2>H2SO3。
(6)①热空气会氧化H2SO3,但可以通过颜色变化来判断Br2被H2SO3还原。
②开始时颜色无明显变化,可能是因为H2SO3过量,H2O2浓度小,H2O2与Br-反应慢等。
13.(12分)按要求写出下列反应的化学方程式或离子方程式。
(1)取一定量含有Fe2+的溶液,加入KMnO4溶液,控制温度为10℃,调节pH为5.0,得到Fe(OH)3和MnO2沉淀,此时反应的离子方程式为________________________________
__________________________________________________________________。
(2)向FeSO4溶液中加入一定量NaOH和漂白液,会出现浑浊,则该反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
(3)碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如下:
溶浸后的溶液中,阴离子只有SO
,则生成SO
的离子方程式为:
__________________________________________________________________。
(4)在一定量的石灰乳中通入一定量的Cl2,二者恰好完全反应(反应放热)。
生成物中含有Cl-、ClO-、ClO
三种含氯元素的离子,其中ClO-、ClO
两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。
t2时,Ca(OH)2与Cl2发生反应的总化学方程式为______________
___________________________________________________________________。
【答案】
(1)3Fe2++MnO
+7H2O===MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+
(2)2FeSO4+4NaOH+NaClO+H2O===NaCl+2Na2SO4+2Fe(OH)3↓
(3)2FeS2+15MnO2+28H+===2Fe3++15Mn2++4SO
+14H2O
(4)10Cl2+10Ca(OH)2===7CaCl2+2Ca(ClO)2+Ca(ClO3)2+10H2O
【解析】
(1)由题给条件可先写出Fe2++MnO
―→MnO2↓+Fe(OH)3↓,依得失电子守恒得:
3Fe2++MnO
―→MnO2↓+3Fe(OH)3↓,再结合溶液显酸性及电荷守恒原理得3Fe2++MnO
―→MnO2↓+3Fe(OH)3↓+5H+,最后根据质量守恒确定反应物中有7H2O。
(2)先由题给条件可写出FeSO4+NaOH+NaClO―→Fe(OH)3↓+NaCl,根据得失电子守恒得2FeSO4+NaOH+NaClO―→2Fe(OH)3↓+NaCl,最后根据质量守恒判断还有Na2SO4生成且有水参加反应。
(3)由题中流程图可知,溶浸过程中,反应物有MnO2、FeS2、H2SO4;由生成物中的阴离子只有SO
可知,FeS2中的硫元素被氧化,+2价铁被氧化为Fe3+,MnO2被还原为Mn2+,故可先写出:
FeS2+MnO2+H+―→Fe3++Mn2++SO
,然后依据得失电子守恒、质量守恒配平即可。
(4)由题图可知,t2时n(ClO-)=2mol,n(ClO
)=1mol,氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2、H2O,且n[Ca(ClO)2]∶n[Ca(ClO3)2]=2∶1,反应方程式为10Cl2+10Ca(OH)2===7CaCl2+2Ca(ClO)2+Ca(ClO3)2+10H2O。