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高中化学氧化还原反应计算题集锦带答案
高中化学氧化还原反应的计算
一.选择题(共25小题)
1.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO2和O2②NO和NO2③NH3和N2,现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是( )
A.V1>V2>V3B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1D.V3>V1>V2
2.将18g铜和铁的混合物投入200mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下2.24LNO,剩余9.6g金属;继续加入200mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下2.24LNO.若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法不正确的是( )
A.第一次溶解的金属8.4g全为铁且反应的离子反应方程式为3Fe+8H++2NO3﹣═3Fe2++2NO↑+4H2O
B.稀硝酸的物质的量浓度为2.0mol•L﹣1C.原混合物中铜和铁各0.15mol
D.再加入上述200mL稀硝酸,又得到标准状况下2.24LNO
3.某离子反应涉及到H2O、ClO﹣、NH4+、OH﹣、N2、Cl﹣等微粒,其中N2、ClO﹣的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应中Cl﹣为氧化产物B.消耗1mol还原剂,转移3mol电子
C.反应后溶液的碱性增强D.该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2:
3
4.向100mLFeI2、FeBr2组成的混合溶液中,通入2.24L氯气(标准状况下),刚好有
的Fe2+被氧化,由此推知FeI2的浓度可能是( )
A.2mol/LB.0.8mol/LC.0.6mol/LD.1mol/L
5.已知200mL浓度为0.2mol•L﹣1的H2C2O4溶液恰好与40mL浓度为0.4mol•L﹣1的KRO4溶液完全反应,已知H2C2O4生成CO2,则R元素在产物中的化合价是( )
A.+4B.+3C.+2D.+1
6.将32gCu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物,这些气体恰好能被700mL1mol/LNaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为( )
A.0.1molB.0.2molC.0.3molD.0.4mol
7.某温度下,将1.4molI2加入到足量氢氧化钾溶液中,反应后得到KI、KIO、KIO3的混合液。
经测定IO﹣与IO3﹣的物质的量之比是1:
2.下列说法错误的是( )
A.I2在该反应中既作氧化剂又做还原剂B.该反应中,KIO和KIO3是氧化产物
C.该反应中,转移电子的物质的量为2.2mol
D.该反应中,被还原的碘元素与被氧化的碘元素的物质的量之比是3:
11
8.已知:
将Cl2通入适量NaOH溶液,产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3.当有0.5molNaOH参加反应,同时生成0.3molNaCl时,溶液中c(NaClO):
(NaClO3)的值为( )
A.7:
1B.1:
7C.3:
1D.1:
3
9.将0.4molCu2S与足量稀硝酸反应,生成Cu(NO3)2、S、NO和H2O,则参加反应的硝酸中未被还原的硝酸的物质的量为( )
A.2molB.1molC.1.6molD.2.2mol
10.已知:
还原性HSO3﹣>I﹣,氧化性IO3﹣>I2,在含2molKIO3的溶液中逐滴加入NaHSO3溶液,加入NaHSO3的物质的量和产生I﹣的物质的量的关系曲线如图所示,下列叙述中正确的是( )
A.反应过程中溶液的pH先变小后变大B.a点时消耗的KIO3的物质的量为1.2mol
C.0~b间反应:
3HSO3﹣+IO3﹣═3SO42﹣+I﹣+3H+
D.溶液中I2与I﹣的物质的量之比为1:
2时,加入的NaHSO3的物质的量为5.5mol
11.等物质的量的铁和铜的混合物24g与600mL稀硝酸恰好完全反应,生成NO6.72L(标准状况)。
向反应后的溶液中加入1mol•L﹣1NaOH溶液使金属离子恰好沉淀。
下列有关说法错误的是( )
A.混合物溶解后的溶液中c(Fe3+):
c(Fe2+)═1:
1B.稀硝酸的物质的量浓度是2mol•L﹣1
C.需要加入NaOH溶液1000mLD.最后所得沉淀在空气中充分加热可得固体32g
12.向10mL0.2mol•L﹣1的KIO3溶液中逐渐加入NaHSO3粉末,生成的I2的物质的量随所加NaHSO3的物质的量变化如图所示,下列说法不正确的是( )
A.A点对应的I2的物质的量为1.0×10﹣3molB.0a:
ab=5:
1
C.当溶液中的n(I2)=5×10﹣4mol时,加入NaHSO3的物质的量可能为2.5×10﹣3mol或4.5×10﹣3mol
D.由ab段反应可知,氧化性I2>HSO3﹣
13.已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4溶液反应生成Fe3+和Cr3+.现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列不正确的是( )
A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B.开始加入的K2Cr2O7为0.25mol
C.图中BC段发生的反应为Fe3++2I﹣═Fe2++I2D.混合之前,K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为1:
6
14.已知:
将Cl2通入适量NaOH溶液,产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3,且
的值仅与温度高低有关。
当n(NaOH)=6amol时,下列有关说法不正确的是( )
A.参加反应的氯气的物质的量3amolB.改变温度,产物中NaCl的最小理论产量为3amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量n的范围:
3amol≤n≤5amol
D.某温度下,反应后
=11,则溶液中
=
15.向含amolH2S水溶液中通入bmolCl2,当通入的Cl2少量时,产生浅黄色浑浊,增加通入Cl2的量,浅黄色浑浊逐渐消失,最后成为无色溶液,溶液呈强酸性,下列说法不正确的是( )
A.当b≤a时,发生的离子方程式:
H2S+Cl2═2H++S↓+2Cl﹣
B.当2a=b时,发生的离子方程式:
3H2S+6Cl2+4H2O═14H++2S↓+SO42﹣+12Cl﹣
C.当a≤b≤4a时,反应中转移电子的物质的量n(e﹣)为2amol≤n(e﹣)≤8amol
D.当a<b<4a时,溶液中的S、SO42﹣、Cl﹣的物质的量之比为(4a﹣b):
(b﹣a):
2b
16.某溶液中含VO2﹣和Cr2O72﹣,现向此溶液中滴入25.00mL0.1000mol•L﹣1的FeSO4溶液,恰好使VO2+→VO2+、Cr2O72﹣→Cr3+.再滴入2.00mL0.01000mol•L﹣1KMnO4溶液,又恰好使VO2+→VO2+,而Cr3+不变,此时MnO4﹣→Mn2+,则原溶液中铬元素的质量为( )
A.41.60mgB.46.80mgC.156.0mgD.234.0mg
17.已知:
将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且
的值与温度高低有关.当n(KOH)=amol时,下列有关说法错误的是( )
A.若某温度下,反应后
=2,则溶液中
=5B.参加反应的氯气的物质的量等于
amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:
amol≤ne≤
amol
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为
amol
18.FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为4:
1:
4时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为( )
A.1:
6B.2:
15C.2:
3D.16:
25
19.将质量为mg的铜屑完全溶于适量浓硝酸中,反应后得到NO2、NO的混合气体,将所得气体通入300mL2mol•L﹣1NaOH溶液中,恰好完全反应,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为0.2mol,则m的值为( )
A.12.8B.19.2C.25.6D.51.2
20.铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原只产生标准状况下4480mLNO2气体和336mL的N2O4气体,在反应后的溶液中,加入2mol/L的KOH溶液,当金属离子恰好全部沉淀时,生成沉淀的质量为8.51g。
下列说法正确的是( )
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是3:
2B.得到8.51g沉淀时,加入KOH溶液的体积为230mL
C.与金属反应消耗HNO3的物质的量为0.46molD.NO2和N2O4的混合气体中N2O4的体积分数是93%
21.常温下,由NO、NO2、NH3、N2四种气体组成的混合物,在催化剂的作用下,加热充分反应后,恢复至常温,仅剩一种无色无味无毒的气体。
则混合气体中各气体的体积之比V(NO):
V(NO2):
V(NH3):
V(N2)可能为( )
A.4:
1:
4:
3B.3:
2:
5:
4C.1:
2:
3:
5D.2:
3:
4:
1
22.将9.6g的铜屑投入到200mL浓度均为0.5mol/LHNO3和H2SO4的混合溶液中,溶液增加的质量为( )
A.2.25gB.4.95gC.6.6gD.7.35g
23.在3BrF3+5H2O═HBrO3+Br2+9HF+O2↑的反应中,BrF3中溴的化合价为+3,若有0.5molH2O参加反应,则被水还原的BrF3的物质的量是( )
A.
molB.
molC.0.2molD.0.3mol
24.某化学反应:
P4+CuSO4+H2O﹣Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)。
反应中,每消耗lmolCuSO4时,生成的H3PO4的物质的量为( )
A.
molB.
molC.
molD.
mol
25.向一定量的铜和Fe2O3的混合物中加入200mL1.5mol•L﹣1的稀硫酸,完全反应后固体无剩余,得到的溶液中只有两种溶质,假设反应前后溶液体积不变,则下列说法正确的是( )
A.原混合物中Cu和Fe2O3的质量之比为1:
2B.反应后的溶液中CuSO4的物质的量的浓度为1mol/L
C.若用CO还原等质量的原混合物,充分反应后,质量将减少4.8克D.该反应过程均发生氧化还原反应
二.填空题(共5小题)
26.雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。
根据题意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。
若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应:
As2S3+10H++10NO3﹣=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,若生成2molH3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为 。
若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出,该极的电极方程式为
(4)若反应产物NO2与11.2LO2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量 (选填编号)。
a.小于0.5molb.等于0.5molc.大于0.5mold.无法确定。
27.铁与HNO3作用时,还原产物除与HNO3浓度有关外,还与温度有关.已知铁与冷的稀HNO3反应时,主要还原产物为NO气体;与热的稀HNO3反应时,主要还原产物为N2O气体;当HNO3更稀时,其主要还原产物是NH4+.现有铁与稀HNO3的作用,请分析下图,回答有关问题.假设曲线的各段内只有一种还原产物.
(1)0点到a点的还原产物是 .
(2)a点到b点的还原产物是 ,其原因可能是 .
(3)试完成b点到c点的反应方程式:
Fe+ HNO3﹣﹣ Fe(NO3)3+ [ ]+ H2O
(4)反应过程中,到达 点时,HNO3已完全反应.
(5)已知达到d点时反应结束,此时溶液中的主要阳离子是Fe2+,则c点和d点参加反应的铁的物质的量之比是 .
28.某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:
O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2
已知该反应中H2O2只发生如下过程:
H2O2→O2
(1)该反应中的还原剂是 .
(2)该反应中,发生还原反应的过程是 → .
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目 .
(4)如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为 .
(5)已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:
H2O2→H2OIO3﹣→I2MnO4﹣→Mn2+HNO2→NO
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是
A.H2O2B.IO3﹣C.MnO4﹣D.HNO2.
29.计算。
(1)常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为SO2的是 (填选项序号)。
(2)在标准状况下,2.24L由N2、N2O组成的混合气体中含有的氮元素的质量约为 。
(3)在0.1L由KCl、K2SO4、ZnSO4形成的某植物营养液中,c(K+)=0.7mol•L﹣1,c(Zn2+)=0.1mol•L﹣1,c(Cl﹣)=0.3mol•L﹣1,向混合溶液中滴加足量的BaCl2溶液后产生沉淀的物质的量为 。
(4)氯气(Cl2)、重铬酸钾(K2Cr2O7)是常用的氧化剂。
①硫代硫酸钠(Na2S2O3)被称为“养鱼宝”,可降低水中的氯气对鱼的危害。
已知25.0mL0.100mol•L﹣1Na2S2O3溶液恰好把标准状况下224mL的Cl2完全转化为Cl﹣,则S2O32﹣将转化成 。
A.S2﹣B.SC.SO32﹣D.SO42﹣
②实验室可用K2Cr2O7固体与浓盐酸反应制备氯气,发生反应的化学方程式为K2Cr2O7+14HCl(浓)=3Cl2↑+2CrCl3+2KCl+7H2O,若反应中转移0.6mole﹣,则被氧化的HCl的物质的量为 。
30.完成下列计算:
(1)某强氧化剂XO(OH)2+被Na2SO3还原。
若还原2.4×10﹣3molXO(OH)2+,需用30mL0.2mol•L﹣1
Na2SO3溶液,则X元素被还原后的价态是 。
(2)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O,则该反应中被氧化和未被氧化的N原子质量之比为 。
(3)在反应P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4中,每摩尔CuSO4能氧化P4的物质的量为 mol。
(4)3g镁铝合金与100mL稀硫酸恰好完全反应,将反应后的溶液加热蒸干,得到无水硫酸盐17.4g,则原硫酸的物质的量浓度为 mol•L﹣1。
(5)现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag,向其中加入2mol•L﹣1的稀硫酸溶液50mL,恰好完全反应。
若另取ag该混合物在足量H2中加热,使其充分反应,冷却后剩余固体的质量为 g。
三.计算题(共9小题)
31.将10g铁粉置于40mL较浓的硝酸中,微热完全反应时,收集到NO2和NO混合气体1792mL(标准状况下),还残留4.4g固体.求:
(1)该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比;
(2)原硝酸的物质的量浓度;
(3)NO2和NO的体积比;
(4)写出总的化学方程式.
32.现有一份部分被腐蚀的铁样品(杂质为某种铁的氧化物)6.08g,向其中加入cmol•L﹣1的稀硝酸溶液300mL,样品和硝酸恰好完全反应,并产生标况下VmLNO.将所得溶液平均分为两份,向第一份溶液中加入足量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、灼烧,得到4.00g红棕色固体;向第二份溶液中通入标况下336mL的Cl2,恰好完全反应(不考虑氯气的溶解)。
试计算:
(1)样品中铁元素的质量为 g。
(2)样品加入硝酸后所得溶液中含有的n(Fe2+):
n(Fe3+)═ 。
(3)NO的体积V═ mL。
(4)硝酸溶液的浓度c═ mol•L﹣1。
33.将5.6g铜粉和镁粉的混合物加入200mL的稀硝酸中并加热,固体恰好完全溶解,并产生标准状况下的NO气体2.24L:
若用足量的NaOH溶液将金属离子完全反应可得沉淀m克。
求:
(1)铜镁混合物的物质的量之比:
n(Cu):
n(Mg)= ,
(2)m= 。
34.已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为:
2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑,回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为
(2)被氧化的HCl占HCl总量的
(3)当标准状况下有11.2L氯气生成时,该反应转移的电子数为 (设NA为阿伏加德罗常数的值)
(4)15.8gKMnO4与100mL12mol/L浓盐酸完全反应(假设HCl无挥发),在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成 g沉淀.(要求写出计算过程)
35.已知反应:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O.将一定质量的二氧化锰溶解在过量的浓盐酸中,反应一段时间后生成标准状况下氯气4.48L(假设反应前后溶液体积不变).试回答下列问题:
(1)用单线桥法标明该反应中电子转移的方向和数目:
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)计算反应消耗的MnO2的质量;
(3)计算被氧化的HCl物质的量.
36.有一硫酸和硝酸的混合溶液,取出100mL加入足量BaCl2溶液,过滤,洗涤,烘干后得到93.2g沉淀;滤液与4mol•L﹣1NaOH溶液反应,消耗400mLNaOH溶液时恰好完全中和。
计算:
(1)混合溶液中硫酸、硝酸的物质的量浓度;
(2)另取100mL原混合溶液稀释至200mL,加入44.8g铜粉共热,可收集到的气体在标准状况下的体积。
37.镁与一定浓度的稀硝酸反应时,硝酸的还原产物为NH4NO3.现将一定量的镁粉投入200ml稀硝酸中,两者恰好完全反应.若向反应后的溶液中加入过量的浓NaOH溶液并微热,溶液中有白色沉淀生成,同时有氨气逸出,且逸出的氨气干燥后全部被稀硫酸吸收,稀硫酸增重0.17g.试回答下列问题:
(1)根据上述信息写出Mg和硝酸反应的化学方程式:
.
(2)发生还原反应的硝酸的物质的量为 mol.
(3)参加反应的镁的质量为 g.
(4)原稀硝酸的物质的量浓度为 mol•L﹣1.
38.将32.0gCu投入50mL12moL/L的浓硝酸中,充分反应后,收集到4.48L(标准状况)NO和NO2的混合气体.
(1)被还原硝酸的物质的量是 mol.
(2)判断32.0gCu和50mL12moL/L的硝酸反应后何者有剩余?
,其物质的量是 mol.
(3)如果往反应后的体系内再加入100mL2mol/L的稀硫酸,充分反应后又有气体逸出,写出离子反应方程式,并计算新产生气体的体积 (标准状况)
39.硫的含氧钠盐有许多,现有Na2SO3、Na2S2O3、Na2S2O4(连二亚硫酸钠),其热稳定性比相应的酸强.
已知:
2Na2S2O4→Na2S2O3+Na2SO3+SO2↑
4H++2S2O42﹣→3SO2↑+S↓+2H2O
完成下列计算:
(1)用Na2S2O3溶液与不同浓度的硫酸反应,可以研究浓度对化学反应速率的影响.现有98%的浓硫酸(密度为1.84g•cm﹣3)来配制500mL1mol•L(密度为1.06g•cm﹣3)的稀硫酸,则需要浓硫酸 mL;加水 g;
(2)称取部分氧化的亚硫酸钠样品10.16克溶于水,加入稍过量的盐酸酸化了的氯化钡溶液,过滤.洗涤,干燥,所得沉淀质量为2.33克,则该亚硫酸钠中已有 %(质量分数)的亚硫酸钠被氧化.
(3)现有8.70g的无水Na2S2O4,吸水后得到10.50gNa2S2O4•nH2O,则水合物中n的值是 ;
(4)Na2S2O4在500℃时部分分解得产物A,将9.16g产物A中加入足量的稀硫酸中,生成SO21.568L(标准状况),试确定残留物中钠、硫和氧的原子个数比 ;若取另一份Na2S2O4部分分解得到的产物B,则ag产物B中钠、硫和氧的原子个数比为 (范围).
四.解答题(共1小题)
40.Ⅰ.已知:
还原性HSO3﹣>I﹣,氧化性IO3﹣>I2。
(1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,发生下列反应。
配平反应方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目 。
NaIO3+ NaHSO3→ I2+ Na2SO4+ H2SO4+ H2O
(2)在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。
加入NaIO3的物质的量和析出I2单质的物质的量的关系曲线如图所示。
写出反应过程中与AB段曲线对应的离子方程式 ;当溶液中I﹣与I2的物质的量之比为5:
3时,加入的NaIO3为 mol。
Ⅱ.已知:
KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2、KHSO4等物质。
写出该反应的化学方程式 。
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.【解答】解:
①NO2和O2:
4NO2+O2+2H2O=4HNO3,NO2全部消耗,而O2则消耗了
,即试管中,剩余气体体积为原来的
×(1﹣
)=
;
②NO和NO2:
1体积NO2与水反应生成
体积的NO,即试管中,剩余气体体积为原来
+
=
;
③NH3和N2:
NH3与水互溶,而N2不溶于水,所以剩余气体体积为原来的
;
综上所述可知:
V2>V3>V1,
故选:
C。
2.【解答】解:
A.混合物中含有8.4g铁、9.6g铜,铁活泼性大于铜,则铁优先反应,故第一次剩余金属9.6g为铜,溶解的金属8.4g全为铁且反应的离子反应方程式为3Fe+8H++2NO3﹣═3Fe2++2NO↑+4H2O,故A正确;
B.金属的总物质的量为0.3mol,由反应可知,硝酸的总物质的量为0.3mol×
=0.8mol,则硝酸浓度为c(HNO3)=
=2mol/L,故B正确;
C.由上述计算可知,原混合物中铜和铁各0.15mol,故C正确;
D.溶液中二价铁离子为0.15mol,再加入上述200mL稀硝酸,发生3Fe2++4H++NO3﹣=3Fe3++NO↑+2H2O,硝酸为0.4mol,硝酸过量,生成NO为0.15mol×
=0.05mol,标况下体积为22.4L/mol×0.05mol=1.12L,故D错误;
故选:
D。
3.【解答】解:
由曲线变化图可知,随反应进行N2的物质的量增大,ClO﹣的物质的量减小,故N2是生成物、ClO﹣是反应物,由元素守恒可知,NH4+是反应物、Cl﹣是生成物,则反应的离子方程式为:
3ClO﹣+2NH4++2OH﹣=N