化学一模试题分类汇编氧化还原反应综合含答案.docx

1、化学一模试题分类汇编氧化还原反应综合含答案一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）1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：i25oC时，部分物质的溶解度：AgCl 1.9104 g；Ag2SO3 4.6104 g；Ag2SO40.84 g。ii25oC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。.浸出氯化银取AgCl固体，加入1 mol/L Na2SO3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)23 + Cl。（1）用平衡移动原理解释AgC

2、l溶解的原因是_。. 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。甲同学认为沉淀n一定不含Ag2SO4，其依据是_。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”。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：_。浸取剂再生（4）溶液m经处理后可再用于浸出A

3、gCl，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)23 ，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)23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910 【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

4、pH为5，观察图像，可以得知HSO3-的物质的量分数占100%；（3）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；依据Ag2SO3的还原性答题；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)23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)23-

5、，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）Ag2SO4的溶解度远大于AgCl或Ag2SO3，溶液中Ag+ 的浓度很小；i、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；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)23全部转化为

6、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。2二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。某研究小组欲用以下三种方案制备ClO2，回答下列问题：（1）以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式_。（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸

7、介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处理含CN-废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。装置A的名称是_，装置C的作用是_。反应容器B应置于30左右的水浴中，目的是_。通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是_。ClO2处理含CN-废水的离子方程式为_，装置E的作用是_。（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的_（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤

8、去。用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2，工作原理如图所示，写出阳极产生ClO2的电极反应式_。【答案】FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3+2SO42-+7H2O 恒压漏斗 安全瓶 提高化学反应速率，同时防止过氧化氢受热分解 稀释ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl- 吸收ClO2等气体，防止污染大气 BaCl2 Cl-5e-+2H2O=ClO2+4H+ 【解析】【分析】二氧化氯(ClO2)具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。分别利用无机反应和电解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。【详解】（1）以黄铁矿

9、(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备ClO2的离子方程式为FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3+2SO42-+7H2O。（2）装置A的名称为恒压漏洞，装置C为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。升高温度可以提高化学反应速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下可以发生分解反应，因此反应容器B应置于30左右的水浴中。根据题文可知，ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸，故通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，

10、二是有利于将ClO2排出，三是稀释ClO2，防止其爆炸。ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应，将CN-转化为无污染的CO2和N2，故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；装置E在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。（3）用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，需要过量的碳酸根离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入Na2CO3之前应先加入过量BaCl2。用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电子和水反应得到ClO2，电极反应式为Cl-5e-+2H2O=ClO2+4

11、H+。3废水中过量的氨氮(和)会导致水体富营养化。某科研小组用氧化法处理氨氮废水。已知：的氧化性比强；比更易被氧化；国家相关标准要求经处理过的氨氮废水要控制在69 。(1)时，可与反应生成等无污染物质，该反应的离子方程式为_。(2)进水对氨氮去除率和出水pH的影响分别如图1和图2所示：进水在1.252.75范围内时，氨氮去除率随的升高迅速下降的原因是_。进水在2.756范围内时，氨氮去除率随的升高而上升的原因是_。进水应控制在_左右为宜。(3)为研究空气对氢化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通人空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是_(填序号)a.的氧化性比弱b.氧化氨氮速率

12、比慢c.在废水中溶解度比较小d.空气中的进入废水中【答案】 随着的升高，含量增大，氧化性降低，导致氨氯去除率下降 随着的升高，氨氮废水中含量增大，而比更易被氧化 1.5 【解析】【分析】(1)pH=1.25时，NaClO可与NH4+反应生成N2等无污染物质，次氯酸根离子被还原为氯离子和水，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式；(2)进水pH为1.252.75范围内，氨氮去除率随pH升高迅速下降是c(OH-)较大，抑制NaClO水解，c(HClO)较小致氧化能力弱；进水pH为2.756.00范围内氨氮去除率随pH升高而上升，氨气含量增大氨氮易被氧化；结合图象变化可知进水pH应控制在

13、1.0左右；(3)其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变，说明O2氧化氨氮速率比NaClO慢，比次氯酸钠氧化性弱，溶液中溶解的氧气少等原因。【详解】(1)pH=1.25时，NaClO可与NH4+反应生成N2等无污染物质，次氯酸根离子被还原为氯离子，结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平书写离子方程式：3ClO-+2NH4+=N2+3Cl-+2H+；(2)进水pH为1.252.75范围内，氨氮去除率随pH升高迅速下降的原因是：随着PH升高，NaClO含量增大，氧化性能降低，导致氨氮去除率下降；进水pH为2.756.00范围内，氨氮去除率随pH升高而上升的原因是：随着PH

14、升高氨氮废水中氨气含量增大，氨氮更易被氧化；进水pH应控制在1.50左右，氨氮去除率会较大；(3)研究空气对NaClO氧化氨氮的影响，其他条件不变，仅增加单位时间内通入空气的量，发现氨氮去除率几乎不变。其原因可能是：O2的氧化性比NaClO弱、O2氧化氨氮速率比NaClO慢、O2在溶液中溶解度比较小；故答案为：abc。4硫酰氯（SO2Cl2）和亚硫酰氯（SOCl2）都是重要的化工试剂，均易水解。（1）甲同学在实验室利用SO2和Cl2在活性炭催化作用下制取SO2Cl2，装置如图所示。B装置中冷凝管进水口是_。（填“m”或“n”），B中干燥管盛有的物质是_。欲制取少量SO2Cl2，选择图中的装置（

15、可以重复选用），其连接顺序为：a、_、h。去除C装置会降低SO2和Cl2的利用率，可能的原因是_（用化学方程式表示）。（2）SOCl2水解后无残留物，较SO2Cl2是更好的脱水剂。乙同学设计实验利用SOCl2和ZnCl2xH2O制取无水ZnCl2。解释SOCl2在该实验中的作用是_（写出两点）。实验室常用NaOH溶液吸收SOCl2，该反应的离子方程式是_。（3）乙同学认为SOCl2还可用作由FeCl36H2O制取无水FeCl3的脱水剂，但丙同学认为该实验可能发生副反应使产品不纯。可能发生的副反应的化学方程式是_。两同学设计如下实验判断该反应的可能性：取少量SOCl2和FeCl36H2O反应后的

16、混合物于试管中，加水溶解，将溶液平分至五支试管，分别进行以下实验，其中能得出合理结论的是_。A加入过量稀HNO3，再滴加几滴AgNO3溶液B加入少量稀HNO3，再滴加几滴BaCl2溶液C滴加几滴BaCl2溶液D滴加几滴酸性KMnO4溶液E.滴加几滴KSCN溶液后，再滴加几滴氯水【答案】m 碱石灰 fgdebced SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl SOCl2作脱水剂，与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解 SOCl2+4OH-=SO32-+2Cl-+2H2O SOCl2+2FeCl36H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O BCD 【解析】【分析】冷凝管中冷凝水的流向

17、要对流，下进上出；干燥管中根据要求一般填装碱石灰或无水氯化钙，碱石灰同时具有干燥和吸收酸性气体功能，无水氯化钙只有吸水性。【详解】（1）B装置中冷凝管进水口是m，B中干燥管盛有的物质是吸收剩余二氧化硫、氯气的碱石灰；故答案为：m；碱石灰；装置A制备氯气，氯气含氯化氢和水蒸气，通过装置D除去氯化氢，通过装置C吸收水蒸气，得到干燥纯净的氯气，连接装置B的b进入三颈烧瓶，装置E制备二氧化硫气体，通过装置C除去水蒸气，连接装置B的c，欲制取少量SO2Cl2，选择上图中的装置（可以重复选用），其连接顺序为：a、f、g、d、e、b、c、e、d、h；故答案为：fgdebced；去除C装置会降低SO2和Cl2

18、的利用率，是二氧化硫和氯气和水反应生成硫酸和氯化氢，反应的化学方程式：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；故答案为：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；（2）氯化锌会水解，SOCl2作脱水剂，与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解，SOCl2在该实验中的作用是：SOCl2作脱水剂，与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解；故答案为：SOCl2作脱水剂，与水反应生成HCl可以抑制氯化锌的水解；用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成，反应的离子方程式：SOCl2+4OH-=SO32-+2Cl-+2H2O；故答案为：SOCl2+4OH-=SO32-+2Cl-

19、+2H2O；（3）SOCl2具有还原性，三价铁具有氧化性，可能发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子，反应的化学方程式为：SOCl2+2FeCl36H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O，故答案为：SOCl2+2FeCl36H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O；SOCl2和FeCl36H2O反应后的混合物的主要成分是FeCl3，若发生副反应，还有FeSO4和FeCl2。由于SOCl2为液体，所以在固体混合物中没有SOCl2。取少量SOCl2和FeCl36H2O反应后的混合物于试管中，加水溶解，溶液中一定有FeCl3，还可能有FeSO4和FeCl2，若要证明有副反应发

20、生，只需证明溶液中有Fe2+或SO42-即可。A加入过量稀HNO3，再滴加几滴AgNO3溶液是检验氯离子存在，不能证明副反应是否进行，故A错误；B加入少量稀HNO3，再滴加几滴BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中有SO42-，能证明有副反应发生，故B正确；C滴加几滴BaCl2溶液，生成白色沉淀，说明产物中含硫酸根离子，证明发生了副反应，故C正确；D滴加几滴酸性KMnO4溶液，Fe2+具有还原性，可以使酸性KMnO4溶液褪色，能证明发生了副反应，故D正确；E滴加几滴KSCN溶液后，由于溶液中有Fe3+，溶液会变红，无法证明Fe2+的存在，故E错误；故答案为：BCD。5某高中科研小组模拟工

21、业尿素法生产肼(N2H4)，具体方法：先将尿素、次氯酸钠和氢氧化钠溶液混合，然后在催化剂存在的条件下反应制得肼，利用氮气吹出混合物中的肼，并用硫酸吸收制备硫酸肼。具体实验原理图如下：已知：肼极易溶于水，长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解。硫酸肼(N2H4H2SO4)是类似于NH4HSO4的盐类，白色固体，微溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇和二氯乙烷等有机溶剂。密度：硫酸肼二氯乙烷稀硫酸(1)盛装尿素溶液的装置名称为_；硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子，其中阳离子N2H5+的电子式为_。(2)反应前应先通入一段时间氮气，其目的为_。(3)装置A中发生反应制备肼的离子方程式为_。(4)装置

22、B中二氯乙烷的作用为_；使用冰水浴的作用_。(5)装置B反应完全后需经过过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中最好选择下列那种洗涤剂_(填字母)。A冷水 B热水 C无水乙醇 D饱和食盐水(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1molL1，则此溶液中离子浓度的大小顺序为_。【答案】三颈烧瓶 赶走装置中的空气，避免空气与肼反应 ClO+2OH+CO(NH2)2N2H4+Cl+H2O 防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液 利于产物析出，同时降温防爆炸 C c(Na+)c(OH)c(ClO)c(H+) 【解析】【分析】(1)盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶；硫酸肼

23、的水溶液中含有多种阳离子，其中阳离子N2H5+可以认为由N2H4与H+通过配位键结合，在N2H4中，每个N原子与两个H原子形成共价键，则两个N原子间还应形成一对共用电子。(2)反应前应先通入一段时间氮气，其目的为排尽装置内的空气，防止空气与肼反应。(3)装置A中，碱性溶液，ClO在催化剂作用下，将CO(NH2)2氧化为N2H4，自身被还原为Cl，同时生成和H2O。(4)装置B中二氯乙烷的作用为防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液；使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度，同时降温防爆。(5)装置B反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失，所以最好选择无水乙

24、醇。(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1molL1， c(Na+)=0.1molL1，因水解c(ClO)0.1molL1，由此可确定溶液中离子浓度的大小。【详解】(1)盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶；N2H5+可以认为由N2H4与H+通过配位键结合，在N2H4中，每个N原子与两个H原子形成共价键，则两个N原子间还应形成一对共用电子,电子式为。答案为：三颈烧瓶；(2)反应前应先通入一段时间氮气，其目的为排尽装置内的空气，防止空气与肼反应。答案为：赶走装置中的空气，避免空气与肼反应；(3)装置A中，碱性溶液，ClO在催化剂作用下，将CO(NH2)2氧化为N2H4

25、，自身被还原为Cl，同时生成和H2O，反应方程式为ClO+2OH+CO(NH2)2N2H4+Cl+H2O。答案为：ClO+2OH+CO(NH2)2N2H4+Cl+H2O；(4)装置B中二氯乙烷的作用为防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液；使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度，同时降温防爆。答案为：防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液；利于产物析出，同时降温防爆炸；(5)装置B反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失，所以最好选择无水乙醇。答案为：C；(6)若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1molL1，c(Na+)=0.1

26、molL1，因水解c(ClO)0.1molL1，由此可确定溶液中离子浓度的关系为：c(Na+)c(OH)c(ClO)c(H+)。答案为：c(Na+)c(OH)c(ClO)c(H+)。【点睛】在分析装置B中二氯乙烷的作用时，应借助信息“密度：硫酸肼二氯乙烷稀硫酸，且硫酸肼不溶于二氯乙烷”，则往二氯乙烷中通入肼后，肼逸出，在上层与稀硫酸反应生成硫酸肼，由于硫酸肼的密度比二氯乙烷大，且难溶于二氯乙烷，所以沉在二氯乙烷的底部，从而实现与反应混合液的分离。6研究证明，高铁酸钾不仅能在饮用水源和废水处理过程中去除污染物，而且不产生任何诱变致癌的产物，具有高度的安全性。湿法制备高铁酸钾是目前最成熟的方法，实

27、验步骤如下：A直接用天平称取60.5gFe(NO3)39H2O、30.0gNaOH、17.1gKOH。B在冰冷却的环境中向NaClO溶液中加入固体NaOH并搅拌，又想其中缓慢少量分批加入Fe(NO3)39H2O，并不断搅拌。C水浴温度控制在20，用电磁加热搅拌器搅拌1.5h左右，溶液成紫红色时，即表明有Na2FeO4生成。D在继续充分搅拌的情况下，向上述的反应液中加入固体NaOH至饱和。E.将固体KOH加入到上述溶液中至饱和。保持温度在20，并不停的搅拌15min，可见到烧杯壁有黑色沉淀物生成，即K2FeO4.（1）步骤B中不断搅拌的目的是_。步骤C中发生反应的离子方程式为_。由以上信息可知：

28、高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠_(填“大”或“小”)。（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。 该反应的离子方程式为_。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_。 在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用_。AH2O B稀KOH溶液、异丙醇 CNH4Cl溶液、异丙醇 DFe(NO3)3溶液、异丙醇（3）高铁酸钠还可以用电解法制得，其原理可表示为Fe+2NaOH+2H2O3H2+Na2FeO4，则阳极材料是_，电解液为_。（4）25时，Ksp(CaFeO4)=4.53610-9，若要使100mL1.010-3mol/L的K2FeO

29、4溶液中的c(FeO42-)完全沉淀，理论上要加入Ca(OH)2的物质的量为_mol。（5）干法制备高铁酸钾的方法是Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成黑色高铁酸钾和KNO2等产物。则该方法中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。【答案】使固体充分溶解(或其他合理说法) 2Fe3+3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl- 小 4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2 消毒、净水 B 铁 NaOH溶液 4.53610-5 3:1 【解析】【分析】(1)搅拌操作可增加固体与液体的接触面积；步骤C中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)39H2O，在20左右，生成Na2FeO4；在Na2FeO4的浓溶液中加入KOH固体，有高铁酸钾析出，根据溶解度大的制备溶解度小的可得；(2)该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，根据转移电子相等配平方程式；高铁酸钾在铁元素为+6价，有强氧化性，还原产物Fe3+，在水溶液中易水解生成氢氧化铁