1、专题 4 氧化还原反应【考情探究】课 标 解 读 考点 氧化还原反应的概念、原理及应用 解读 1.理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用 2.掌握氧化还原反应的基本概念和基本规律 3.能正确书写化学方程式,并能根据质量守恒定律进行有关计算 考情分析 本专题设题形式有化工流程题、实验综合题或化学反应原理综合题等,通常有两种考法:一、氧化还原化学(离子)方程式的书写:根据信息或题设情景写氧化还原化学(离子)方程式;根据信息或题设情景写原电池或电解池的总反应式,其实质也属于氧化还原反应的范畴 二、氧化还原反应相关计算:通常是根据题给数据,利用得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行
2、相关计算,确定物质组成或求算纯度或确定化学式中原子个数之比等 备考指导 本专题涉及的具体内容灵活多变,但是其核心“守恒思想”始终贯穿首尾,此类题属于“较难题”,学生通过适当练习完全可以掌握其要领 2021 年高考备考重点应关注“以元素化合物知识为载体,以物质的量为中心、以得失电子守恒为依据的基本计算”。预计 2021 年高考这类题还会出现 【真题探秘】基础篇固本夯基【基础集训】考点 氧化还原反应的概念、原理及应用 1.工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3,含有 Fe2O3、SiO2等杂质)制取无水氯化铝的一种工艺流程如下:已知:物质 SiCl4 AlCl3 FeCl3 FeCl2 NaCl
3、沸点/57.6(易水解)180(升华)300(升华)1023 801 回答下列问题:(1)高温反应后,铝土矿中的氧化物均转变为相应的氯化物,由 Al2O3、C 和 Cl2反应生成 AlCl3的化学方程式为 。(2)“废渣”的主要成分是 。答案(1)Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO(2)NaCl、FeCl2 2.烟气(主要污染物 SO2、NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中的 SO2、NOx是环境保护的重要课题。(1)用碳酸钠溶液吸收 NO2的过程会产生 NaNO2和 NaNO3,写出相关化学反应方程式:。(2)工业上以钛基氧化物涂层材料为阳极、碳纳米管修饰的石墨为阴极,电解硝
4、酸钠和硫酸钠混合溶液,可使 NO3-变为 NH4+。电极(电催化剂)所处的环境对其催化活性和选择性均起到重要作用。其他条件不变,向其中一份电解液中投入一定量 NaCl,去除 NH4+的效果明显提高,溶液中氮元素含量显著降低。可能的原因是 。其他条件不变,只改变溶液的 pH,NO3-去除率如图所示,pH 升高时,去除率 ,可能的原因是 。答案(1)Na2CO3+2NO2NaNO2+NaNO3+CO2(2)水中的氯离子在阳极上被氧化成氯气(或游离氯),与 NH4+发生氧化还原反应,生成 N2,从而使 NH4+从水溶液中得到去除 降低 随着 pH 的升高,催化剂的催化活性明显下降(催化剂表面吸附的物
5、质种类不同,酸碱度影响催化剂的活性)(其他合理答案也得分)3.高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。实验室模拟工业生产 K2FeO4的流程如下:(1)K2FeO4既能杀菌消毒,又能沉降水中悬浮物,其原因是 。(2)无隔膜法电解饱和 NaCl 溶液制备 NaClO 总反应的离子方程式为 。(3)“氧化”时发生反应的化学方程式为 ,Na2FeO4、FeCl3、NaClO 氧化性由强到弱的顺序为 。(4)“过滤”所得滤液中,除 OH-外,一定存在的阴离子为 (填离子符号)。(5)试从沉淀溶解平衡的角度解释“转化”得以顺利实现的原因 。答案(1)K2FeO4具有强氧化性,故能杀菌消毒,其还
6、原产物 Fe3+水解产生 Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮物产生沉降(2)Cl-+H2OH2+ClO-(3)3NaClO+2FeCl3+10NaOH2Na2FeO4+9NaCl+5H2O NaClONa2FeO4FeCl3(4)FeO42-、Cl-(5)在 Na2FeO4溶液中加入饱和 KOH 溶液,导致 c2(K+)c(FeO42-)Ksp(K2FeO4),析出 K2FeO4晶体。综合篇知能转换【综合集训】1.(2020 届南通栟茶中学学情监测一,11)根据表中信息判断,下列选项正确的是()序号 反应物 产物 KMnO4、H2O2、H2SO4 K2SO4、MnSO4 Cl2、FeBr2 F
7、eCl3、FeBr3 KClO3、HCl Cl2 A.第组反应的其余产物仅为 H2O B.第组反应中 Cl2与 FeBr2的物质的量之比不大于 12 C.第组反应中生成 1molCl2,转移电子 2mol D.氧化性由强到弱顺序为 Cl2Fe3+Br2 答案 B 2.2020届连云港新海中学学情检测二,18(2)以软锰矿(主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为 MnS)为原料制备硫酸锰晶体的工艺流程如下:(2)实验室常用氧化还原法测定 MnSO4H2O 晶体的纯度,原理如下:2Mn2+NO3-+4PO43-+2H+2Mn(PO4)23-+NO2-+H2O NH4+NO2-N2+2H2O Mn
8、(PO4)23-+Fe2+Mn2+Fe(PO4)23-称取 MnSO4H2O 样品 1.0000g,溶于适量水,以磷酸作配位剂,加入适量硝酸铵,在 220240下充分反应。然后以 N-苯代邻氨基苯甲酸作指示剂,用 0.1000molL-1硫酸亚铁铵标准溶液滴定生成的Mn(PO4)23-至终点。重复操作 3 次,记录数据如下表:滴定次数 0.1000molL-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液读数(mL)滴定前 滴定后 1 0.10 20.20 2 1.32 21.32 3 1.05 20.95 计算样品中 MnSO4H2O 的质量分数(写出计算过程)。答案(2)消耗(NH4)2Fe(SO4
9、)2标准溶液平均值为 20.00mL MnSO4H2OMn(PO4)23-Fe2+n(MnSO4H2O)=n(Fe2+)=20.0010-3L0.1000molL-1=210-3mol 样品中 MnSO4H2O 的质量分数为:(210-3mol169gmol-1)/1.0000g100%=33.8%3.(2018 盐城期中,18)Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m(聚合硫酸铁,PFS)广泛用于饮用水等的净化处理。一种制备 PFS 并测定其盐基度的步骤如下:称取一定量的 FeSO47H2O 溶于适量的水和浓硫酸中。在不断搅拌下,以一定的滴速滴入 30%的 H2O2溶液,至 FeSO4被充分氧
10、化。经聚合、过滤等步骤制得液态产品:PFS 溶液。称取步骤中产品 1.5000g 置于 250mL 锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热至沸,趁热加入稍过量的 SnCl2溶液(Sn2+2Fe3+2Fe2+Sn4+),多余的 SnCl2用 HgCl2氧化除去,再加入由硫酸、磷酸组成的混酸及指示剂,立即用 0.1000molL-1K2Cr2O7溶液滴定生成的 Fe2+(K2Cr2O7被还原为 Cr3+),滴至终点时消耗 K2Cr2O7溶液 20.00mL。另称取步骤中产品 1.5000g 置于 250mL 聚乙烯锥形瓶中,加入 25mL0.5000molL-1盐酸、20mL煮沸后冷却的蒸馏水,摇匀并静置
11、,再加入10mLKF溶液(足量,掩蔽Fe3+),摇匀,然后加入酚酞作为指示剂,用 0.5000molL-1的 NaOH 溶液滴定过量的盐酸直至终点,消耗 NaOH 溶液16.00mL。(1)步骤采用“滴入”而不是一次性加入 H2O2溶液氧化 Fe2+,目的是 。(2)步骤K2Cr2O7溶液滴定 Fe2+时发生反应的离子方程式为 。(3)步骤用 NaOH 溶液滴定时,已达滴定终点的判断依据是 。(4)盐基度是衡量聚合硫酸铁质量的一个重要指标聚合硫酸铁Fe2(OH)n(SO4)3-n/2m中盐基度=(OH-)3(Fe3+)100%。通过计算确定产品的盐基度(写出计算过程)。答案(1)减少 H2O2
12、的分解损失(2)Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O(3)当滴入最后一滴 NaOH 溶液时,溶液由无色变为红色且半分钟内红色不褪去(4)n(Fe3+)=6n(Cr2O72-)=60.1000molL-120.0010-3L=1.20010-2mol n(OH-)=0.5000molL-125.0010-3L-0.5000molL-116.0010-3L=4.50010-3mol 盐基度=4.50010-3mol31.20010-2mol100%=12.50%产品的盐基度为 12.50%应用篇知行合一【应用集训】1.(2020 届南通调研,17)双氧水是常见的氧化剂、消
13、毒剂,一种制取双氧水的流程如下:(1)“电解”后生成(NH4)2S2O8,该反应的化学方程式为 。(2)“反应”中部分物质的浓度变化如右图所示,该反应的离子方程式为 。(3)双氧水中 H2O2的含量可以用酸性 KMnO4溶液来测定,测定时 MnO4-被还原成 Mn2+,测定反应的离子方程式为 。(4)pH=6 时,(NH4)2S2O8溶液与足量 MnSO4反应有 MnO2沉淀生成,过滤后所得滤液中含硫微粒均为 SO42-,该反应的离子方程式为 。答案(1)2NH4HSO4(NH4)2S2O8+H2(2)S2O82-+2H2O2SO42-+H2O2+2H+(3)2MnO4-+5H2O2+6H+2
14、Mn2+5O2+8H2O(4)S2O82-+Mn2+2H2O2SO42-+MnO2+4H+2.2020 届扬州中学开学测试,16(1)(2)由次氯酸钠碱性废水(含有杂质 Ca2+)处理硫酸工业尾气的流程如下:(1)次氯酸钠不稳定,温度较高时会分解生成 NaClO3,该反应的化学方程式为。(2)控制合适的条件有利于提高 SO2的吸收率(脱硫率)。脱硫时需保持溶液呈碱性,此过程的主要反应之一为:SO2+2OH-SO32-+H2O;另一个为氧化还原反应,请写出该反应的离子方程式:。答案(1)3NaClO2NaCl+NaClO3(2)SO32-+ClO-SO42-+Cl-或 SO2+ClO-+2OH-
15、SO42-+H2O+Cl-3.2019 启东、海门、通州联考,19(1)科学研究发现,铬的化合物有毒,对环境有很大的危害。Cr(+6 价)有致癌作用,其毒性是 Cr(+3 价)毒性的 100 倍。某科研小组采用如下方案对含铬的废水进行处理和回收利用。已知:在酸性条件下用 NaHSO3可将+6 价 Cr 还原成+3 价。铬和铝及其化合物的化学性质相似。无水三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化。氯化铬晶体(CrCl36H2O)难溶于乙醚,易溶于水和乙醇,易水解。回答下列问题:(1)“还原”阶段可用烟道气中 SO2代替 NaHSO3溶液,并充分利用资源。写出用 SO2时发生反应的离子方程式:。用离子
16、方程式表示调节溶液 pH 不超过 8的原因 。答案(1)Cr2O72-+3SO2+2H+2Cr3+3SO42-+H2O Cr(OH)3+OH-CrO2-+2H2O 创新篇守正出奇 创新集训 1.(2018 北京朝阳一模,12)某同学进行如下实验(溶液的浓度均为 1mol/L)。实验 现象 产生无色气泡 产生无色气泡,液面上方呈浅红棕色 产生无色气泡(能使湿润 pH试纸变蓝)下列对实验现象的解释或推测不合理的是()A.中:2Al+2OH-+2H2O2AlO2-+3H2 B.根据上述实验判断,NaNO3的氧化性强于水 C.中:Al+3NO3-+6H+Al3+3NO2+3H2O D.中使湿润 pH
17、试纸变蓝的气体是 NH3 答案 C 2.(2019 北京朝阳一模,28)某小组探究 Na2SO3溶液和 KIO3溶液的反应。实验:向某浓度的 KIO3酸性溶液(过量)中加入 Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t 秒)后,溶液突然变蓝。资料:IO3-在酸性溶液中可氧化 I-,反应为 IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O。(1)溶液变蓝,说明 Na2SO3具有 性。(2)针对 t 秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:.t 秒前未生成 I2,是由于反应的活化能 (填“大”或“小”),反应速率慢。.t 秒前生成了 I2,但由于存在 Na2SO3,(用离子方程式表示),I2被消耗。(3)下述实验证
18、实了假设合理。实验:向实验的蓝色溶液中加入 ,蓝色迅速消失,后再次变蓝。(4)进一步研究 Na2SO3溶液和 KIO3溶液反应的过程,装置如右下。实验:K 闭合后,灵敏电流计的指针偏转情况记录如下表:表盘 时间/min 0t1 t2t3 t4 偏转 位置 右偏 至 Y 指针回到“0”处,又返至 X处;如此周期性往复多次 指针 归零 K 闭合后,取 b 极区溶液加入盐酸酸化的 BaCl2溶液,现象是 。0t1时,从 a 极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向 a 极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。判断 IO3-在 a 极放电的产物是 。结合反应解释 t2t3时指针回到“0”处的原因:。(
19、5)综合实验、,下列说法正确的是 。A.对比实验、,t 秒后溶液变蓝,中 SO32-被完全氧化 B.对比实验、,t 秒前 IO3-未发生反应 C.实验中指针返回 X 处的原因,可能是 I2氧化 SO32-答案(1)还原(2).大.SO32-+I2+H2O2I-+SO42-+2H+(3)少量 Na2SO3(4)生成白色沉淀 I-此时,a 极区发生反应 IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O,IO3-不再与 SO32-发生反应,外电路无电流通过(5)AC【五年高考】考点 氧化还原反应的概念、原理及应用 1.(2019 北京理综,10,6 分)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是(
20、)物质(括号内为杂质)除杂试剂 A FeCl2溶液(FeCl3)Fe 粉 B NaCl 溶液(MgCl2)NaOH 溶液、稀 HCl C Cl2(HCl)H2O、浓 H2SO4 D NO(NO2)H2O、无水 CaCl2 答案 B 2.(2018 北京理综,9,6 分)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()A B C D 实验 NaOH 溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S 溶液滴入 AgCl浊液中 热铜丝插入稀硝酸中 现象 产生白色沉淀,随后变为红褐色 溶液变红,随后迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑色 产生无色气体,随后变为红棕色 答案 C 3.2018 江苏单科,
21、19(1)(2),8 分以 Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和 SO2为原料可制备N2H4H2O(水合肼)和无水 Na2SO3,其主要实验流程如下:已知:Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O 是放热反应。N2H4H2O 沸点约 118,具有强还原性,能与 NaClO 剧烈反应生成 N2。(1)步骤制备 NaClO 溶液时,若温度超过 40,Cl2与 NaOH 溶液反应生成 NaClO3和 NaCl,其离子方程式为 ;实验中控制温度除用冰水浴外,还需采取的措施是 。图 1(2)步骤合成 N2H4H2O 的装置如图 1 所示。NaClO 碱性溶液与尿素水溶液在 40以下反应一段时间后
22、,再迅速升温至 110继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是 ;使用冷凝管的目的是 。答案(1)3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O 缓慢通入 Cl2(2)NaClO 碱性溶液 减少水合肼的挥发 4.2017 江苏单科,19(1)(2),6 分某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。已知:NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO2NaCl+NaClO3 AgCl 可溶于氨水:AgCl+2NH3H2OAg(NH3)2+Cl-+2H2O 常温时 N2H4H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3)2
23、+:4Ag(NH3)2+N2H4H2O4Ag+N2+4NH4+4NH3+H2O(1)“氧化”阶段需在 80条件下进行,适宜的加热方式为 。(2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,该反应的化学方程式为。HNO3也能氧化 Ag,从反应产物的角度分析,以 HNO3代替 NaClO 的缺点是 。答案(1)水浴加热(2)4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2 会释放出氮氧化物(或 NO、NO2),造成环境污染 5.2016 江苏单科,18(3),8 分过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(3)水中溶解氧的测定方法如下:向
24、一定量水样中加入适量 MnSO4和碱性 KI 溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀 H2SO4,待 MnO(OH)2与 I-完全反应生成 Mn2+和 I2后,以淀粉作指示剂,用 Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:O2MnO(OH)2I2S4O62-写出 O2将 Mn2+氧化成 MnO(OH)2的离子方程式:。取加过一定量 CaO28H2O 的池塘水样 100.00mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.01000molL-1Na2S2O3标准溶液 13.50mL。计算该水样中的溶解氧(以 mgL-1表示),写出计算过程。答案(3)2Mn2+O2+
25、4OH-2MnO(OH)2 在 100.00mL 水样中 I2+2S2O32-2I-+S4O62-n(I2)=(Na2S2O3)(Na2S2O3)2=0.01000molL-113.50mL10-3LmL-12=6.75010-5mol nMnO(OH)2=n(I2)=6.75010-5mol n(O2)=12nMnO(OH)2=126.75010-5mol=3.37510-5mol 水中溶解氧=3.37510-5mol32gmol-11000mgg-1100.00mL10-3LmL-1=10.80mgL-1 教师专用题组 考点 氧化还原反应的概念、原理及应用 1.(2016 北京理综,10,
26、6 分)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用 K2Cr2O7溶液进行下列实验:结合实验,下列说法不正确的是()A.中溶液橙色加深,中溶液变黄 B.中 Cr2O72-被 C2H5OH 还原 C.对比和可知 K2Cr2O7酸性溶液氧化性强 D.若向中加入 70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色 答案 D 2.2014 江苏单科,20(2)(3),10 分硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(2)将 H2S 和空气的混合气体通入 FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收 S,其物质转化
27、如图所示。在图示的转化中,化合价不变的元素是 。反应中当有 1molH2S 转化为硫单质时,保持溶液中 Fe3+的物质的量不变,需消耗 O2的物质的量为 。在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含 CuS,可采取的措施有 。(3)H2S 在高温下分解生成硫蒸气和 H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H2S 在高温下分解反应的化学方程式为。答案(10 分)(2)Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)(2 分)0.5mol(2 分)提高混合气体中空气的比例(3 分)(3)2H2S2H2+S2(3 分)3.2013 江苏单科,2
28、0(2)(3),10 分磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如 Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。(2)白磷中毒后可用 CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示:11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。(3)磷的重要化合物 NaH2PO4、Na2HPO4和 Na3PO4可通过 H3PO4与 NaOH 溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与 pH 的关系如下图所示。为获得尽可能纯的 NaH2PO
29、4,pH 应控制在 ;pH=8 时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为 。Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的 CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是 (用离子方程式表示)。答案(10 分)(2)3mol(3)45.5(介于此区间内的任意值或区间均可)c(HPO42-)c(H2PO4-)3Ca2+2HPO42-Ca3(PO4)2+2H+4.2012 江苏单科,18(2)(3),10 分硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4yH2O2zH2O)的组成可通过下列实验测定:准确称取 1.7700g 样品,配制成 100.00mL 溶液 A。准确量取25.00mL 溶液 A,加入盐酸酸化的 B
30、aCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体 0.5825g。准确量取 25.00mL 溶液 A,加适量稀硫酸酸化后,用 0.02000molL-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗 KMnO4溶液 25.00mL。H2O2与 KMnO4反应的离子方程式如下:2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+8H2O+5O2(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为 MnO2,其离子方程式为。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。答案(2)2MnO4-+3H2O22MnO2+3O2+2OH-+2H2O(3)n(Na2SO4)=n(BaSO4)=0.5825g233gmol-
31、1=2.5010-3mol 2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+8H2O+5O2 n(H2O2)=520.02000molL-125.00mL1000mLL-1=1.2510-3mol m(Na2SO4)=142gmol-12.5010-3mol=0.355g m(H2O2)=34gmol-11.2510-3mol=0.0425g n(H2O)=1.7700g 25.00mL100.00mL-0.355g-0.0425g18gmol-1=2.5010-3mol xyz=n(Na2SO4)n(H2O2)n(H2O)=212 硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为 2Na2SO4H2O22H2O
32、5.2011 江苏单科,18(2)(3),10 分Ag2O2是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在 KOH 溶液中加入适量 AgNO3溶液,生成 Ag2O 沉淀,保持反应温度为 80,边搅拌边将一定量 K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得固体样品。反应方程式为 2AgNO3+4KOH+K2S2O8Ag2O2+2KNO3+2K2SO4+2H2O。回答下列问题:(2)银锌碱性电池的电解质溶液为 KOH 溶液,电池放电时正极的 Ag2O2转化为 Ag,负极的 Zn 转化为 K2Zn(OH)4,写出该电池反应方程式:。(3)准确称取上述制备的样品(设仅
33、含 Ag2O2和 Ag2O)2.588g,在一定的条件下完全分解为 Ag和O2,得到 224.0mLO2(标准状况下)。计算样品中 Ag2O2的质量分数(计算结果精确到小数点后两位)。答案(2)Ag2O2+2Zn+4KOH+2H2O2K2Zn(OH)4+2Ag(3)n(O2)=224.0mL22.4L/mol1000mL/L=1.00010-2mol 设样品中 Ag2O2的物质的量为 x,Ag2O 的物质的量为 y 248g/mol +232g/mol =2.588g+12 =1.000 10-2mol =9.500 10-3mol=1.000 10-3mol w(Ag2O2)=(Ag2O2)
34、(样品)=9.50010-3mol248g/mol2.588g=0.91 6.(2018 课标,26,14 分)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O,M=248gmol-1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:(1)已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10,Ksp(BaS2O3)=4.110-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀 H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液 实验步骤 现象 取少量样品,加入除氧蒸馏水 固体完全溶解得无色澄清溶液 ,有刺激性气体产生 静置,溶液 (2)利用 K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代
35、硫酸钠的纯度。测定步骤如下:溶液配制:称取 1.2000g 某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在 中溶解,完全溶解后,全部转移至 100mL 的 中,加蒸馏水至 。滴定:取 0.00950molL-1的 K2Cr2O7标准溶液 20.00mL,硫酸酸化后加入过量 KI,发生反应:Cr2O72-+6I-+14H+3I2+2Cr3+7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32-S4O62-+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液 ,即为终点。平行滴定 3 次,样品溶液的平均用量为 24.80mL,则样品纯度为%(保留 1位小数)。答案(1)加入
36、过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊(吸)取上层清液,滴入 BaCl2 产生白色沉淀(2)烧杯 容量瓶 刻度 蓝色褪去 95.0 7.(2018 北京理综,28,16 分)实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。资料:K2FeO4为紫色固体,微溶于 KOH 溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生 O2,在碱性溶液中较稳定。(1)制备 K2FeO4(夹持装置略)A 为氯气发生装置。A 中反应方程式是 (锰被还原为 Mn2+)。将除杂装置 B 补充完整并标明所用试剂。C 中得到紫色固体和溶液。C 中 Cl2发生的反应有 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2
37、O,另外还有 。(2)探究 K2FeO4的性质 取 C 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液 a,经检验气体中含有 Cl2。为证明是否 K2FeO4氧化了 Cl-而产生 Cl2,设计以下方案:方案 取少量 a,滴加 KSCN 溶液至过量,溶液呈红色 方案 用 KOH 溶液充分洗涤 C 中所得固体,再用 KOH 溶液将 K2FeO4溶出,得到紫色溶液 b。取少量 b,滴加盐酸,有 Cl2产生 .由方案中溶液变红可知 a 中含有 离子,但该离子的产生不能判断一定是 K2FeO4将 Cl-氧化,还可能由 产生(用方程式表示)。.方案可证明 K2FeO4氧化了 Cl-。用 KOH 溶液洗涤的
38、目的是 。根据 K2FeO4的制备实验得出:氧化性 Cl2 FeO42-(填“”或“MnO4-,验证实验如下:将溶液 b 滴入 MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中,振荡后溶液呈浅紫色。该现象能否证明氧化性 FeO42-MnO4-。若能,请说明理由;若不能,进一步设计实验方案。理由或方案:。答案(1)2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O(2).Fe3+4FeO42-+20H+4Fe3+3O2+10H2O.排除 ClO-的干扰 溶液酸碱性不同 理由:FeO42-在过量酸的作用下完全转化为 Fe3+和 O2,溶液浅紫色一定是
39、 MnO4-的颜色 方案:向紫色溶液 b 中滴加过量稀 H2SO4,观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色 8.(2017 课标,28,15 分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:.取样、氧的固定 用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬浊液(含有 KI)混合,反应生成 MnO(OH)2,实现氧的固定。.酸化、滴定 将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被 I-还原为 Mn2+,在暗处静置 5min,然后用标准 Na2S2O3溶液滴定生成的 I2(2S2O32-+I22I-+S4O62-)。
40、回答下列问题:(1)取水样时应尽量避免扰动水体表面,这样操作的主要目的是 。(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和 ;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除 及二氧化碳。(4)取 100.00mL 水样经固氧、酸化后,用 amolL-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为 ;若消耗 Na2S2O3溶液的体积为 bmL,则水样中溶解氧的含量为 mgL-1。(5)上述滴定完成时,若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏 。(填“高”或“低”)答案(1)使测定值与水体
41、中的实际值保持一致,避免产生误差(2)O2+2Mn(OH)22MnO(OH)2(3)量筒 氧气(4)蓝色刚好褪去 80ab(5)低 9.(2015 北京理综,28,15 分)为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3+2I-2Fe2+I2”反应中 Fe3+和 Fe2+的相互转化。实验如下:(1)待实验溶液颜色不再改变时,再进行实验,目的是使实验的反应达到 。(2)是的对比实验,目的是排除中 造成的影响。(3)和的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向 Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因:。(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测中 Fe2+向 Fe3+
42、转化的原因:外加 Ag+使 c(I-)降低,导致 I-的还原性弱于 Fe2+。用右图装置(a、b 均为石墨电极)进行实验验证。K 闭合时,指针向右偏转。b 作 极。当指针归零(反应达到平衡)后,向 U 形管左管中滴加 0.01molL-1AgNO3溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是。(5)按照(4)的原理,该同学用如图装置进行实验,证实了中 Fe2+向 Fe3+转化的原因。转化原因是。与(4)实验对比,不同的操作是 。(6)实验中,还原性:I-Fe2+;而实验中,还原性:Fe2+I-。将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是 。答案(1)化学平衡状态(2)溶液稀释对颜色变化(3)加入
43、Ag+发生反应:Ag+I-AgI,c(I-)降低;或增大 c(Fe2+),平衡均逆向移动(4)正 左管产生黄色沉淀,指针向左偏转(5)Fe2+随浓度增大,还原性增强,使 Fe2+还原性强于 I-向右管中加入 1molL-1FeSO4溶液(6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向 【三年模拟】一、选择题(每题 2 分,共 10 分)1.(2020 届南通通州学情调研一,10)已知 HCN 的 Ka=6.210-10。用 H2O2溶液处理含 NaCN 的废水的反应原理为:NaCN+H2O+H2O2NaHCO3+NH3。下列有关说法
44、正确的是()A.NaCN 是弱电解质 B.该反应中氮元素被氧化 C.处理前后的水溶液中,c(Na+)相等 D.每消耗 1molH2O2,转移电子数目为 26.021023 答案 D 2.(2020 届南通调研,10)NaH2PO2可用于化学镀镍,常通过反应“P4+3NaOH+3H2O3NaH2PO2+PH3”制得,产物 PH3中 P 的化合价为-3。下列说法正确的是()A.P4分子中含有的共价键是极性键 B.31gP4中所含 PP 键的物质的量为 6mol C.反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为 13 D.反应生成 2.24LPH3(标准状况),转移电子数目为 0.36.021023 答案
45、D 3.(2019 徐州、淮安、连云港调研,7)下列指定反应的离子方程式正确的是()A.KClO3溶液和浓盐酸反应:ClO3-+Cl-+6H+Cl2+3H2O B.NaHSO3溶液和 NaClO 溶液混合:HSO3-+ClO-HClO+SO32-C.酸性 KMnO4溶液和双氧水混合:2MnO4-+5H2O22Mn2+5O2+6OH-+2H2O D.NaHCO3溶液中加入少量的 Ca(OH)2溶液:Ca2+2OH-+2HCO3-CaCO3+CO32-+2H2O 答案 D 4.(2019 江苏四校调研,13)根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项 实验操作和现象 结论 A 室温下,用
46、pH 试纸测得:0.1molL-1Na2SO3溶液的pH 约为 10;0.1molL-1NaHSO3溶液的 pH 约为 5 HSO3-结合 H+的能力比 SO32-的强 B 向 20%蔗糖溶液中加入少量稀硫酸,加热,再加入银氨溶液,水浴加热,未出现银镜 蔗糖未水解 C 向 2 支盛有 2mL 相同浓度银氨溶液的试管中分别加入 2 滴相同浓度的 NaCl 和 NaI 溶液,一支试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象 Ksp(AgCl)Ksp(AgI)D 向 CuSO4溶液中加入铁粉,有红色固体析出 Fe2+的氧化性强于 Cu2+的氧化性 答案 C 5.(2018 南通调研一,6)下列指定反应的离
47、子方程式正确的是()A.向氯化铝溶液中滴加过量氨水:Al3+4NH3H2OAlO2-+4NH4+2H2O B.浓盐酸与 MnO2反应制取 Cl2:MnO2+4HCl(浓)Mn2+2Cl-+Cl2+2H2O C.酸性条件下,碘化钾溶液露置于空气中变质:4H+4I-+O22I2+2H2O D.向 Ca(HCO3)2溶液中加入少量 Ca(OH)2溶液:HCO3-+OH-CO32-+H2O 答案 C 二、非选择题(共 45 分)6.2020届仿真冲刺练一,16(1)(4分)硼铁混合精矿含有硼镁石MgBO2(OH)、磁铁矿(Fe3O4)、磁黄铁矿(FexS)、晶质铀矿(UO2)等,以该矿为原料制备 Mg
48、SO4H2O 和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下:已知:UO22+在 pH 为 45 的溶液中生成 UO2(OH)2沉淀。回答下列问题:(1)“酸浸”时,MgBO2(OH)与硫酸反应的化学方程式为 ,NaClO3可将 UO2转化为 UO22+,反应的离子方程式为 。答案(1)MgBO2(OH)+H2SO4MgSO4+H3BO3 3UO2+6H+ClO3-3UO22+3H2O+Cl-7.2020 届仿真冲刺练二,16(1)(3)(8 分)利用含钴废料(含 CoO、Co2O3、金属 Al、Li 等)制取 CoCl26H2O 的流程图如下所示。(1)写出步骤中主要反应的化学方程式:。(2)步骤中可用
49、盐酸代替 H2SO4与 H2O2的混合液,但缺点是 。(3)步骤中 Na2CO3溶液的作用是 。答案(1)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2、2Li+2H2O2LiOH+H2(2)有氯气生成,污染环境(3)调节溶液的 pH,使 Al3+变成 Al(OH)3沉淀除去 8.2019 启东、海门、通州联考,16(1)(3)(6 分)氯化亚铜是一种应用较广的催化剂,易水解,微溶于水,不溶于乙醇和稀硫酸;在空气中迅速被氧化成绿色;见光易分解变成褐色。以低品位铜矿砂(主要成分 CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下:回答下列问题:(1)“酸溶 1”过程中发生反应的化学方程式是 。(2)“除锰
50、”过程中加入 NH3H2O 的目的是 。(3)蒸氨中生成 CuO,“酸溶 2”步骤加入的硫酸略过量的原因是 。答案(1)CuS+MnO2+2H2SO4CuSO4+S+MnSO4+2H2O(2)促进碳酸氢根离子电离,增大碳酸根离子浓度,使 Mn2+形成 MnCO3沉淀除去(3)提高铜元素的浸取率,抑制 Cu2+水解 9.2019 江苏七市三模,16(1)(4)(6 分)白银是高新技术产业的基础材料之一。以铜阳极泥分离所得废渣(成分为 AgCl、PbSO4、PbCl2和 Ag2Te)为原料,生产白银的工艺流程如下:已知:水溶液中 H2SO3、HSO3-、SO32-的物质的量分数随 pH 的变化如图
51、 1 所示;“浸出”时 AgCl 与 Na2SO3溶液反应的离子方程式:AgCl+nSO32-Ag(SO3)n(2n-1)-+Cl-。图 1(1)“预处理”是为了除废渣中的 PbCl2和 Ag2Te。酸性条件下,Ag2Te 与 NaClO3反应生成 AgCl、NaCl 和 H2TeCl6(易溶于水)。写出该反应的化学方程式:。PbCl2、AgCl 在不同浓度的盐酸中溶解情况如图 2 所示。“预处理”所用稀盐酸的最佳浓度约为 。图 2(4)写出碱性条件下 N2H4还原 AgCl 的化学反应方程式:。答案(1)NaClO3+Ag2Te+8HCl2AgCl+H2TeCl6+NaCl+3H2O 3.2
52、molL-1(4)4AgCl+N2H4+4NaOH4Ag+N2+4H2O+4NaCl 10.2019 江苏七市二模,16(4)(6 分)以红土镍矿(主要含有 Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料,获取净水剂黄钠铁矾NaFe3(SO4)2(OH)6和纳米镍粉的部分工艺流程如下:(4)向“过滤”所得滤液(富含 Ni2+)中加入 N2H4H2O,在不同浓度的氢氧化钠溶液中反应,含镍产物的 XRD 图谱如图所示(XRD 图谱可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。欲制得高纯纳米镍粉最适宜的 NaOH 溶液的浓度为 。写出该条件下制备纳米镍粉同时生成 N2的离子方程
53、式:。不同 NaOH 溶液的浓度下,产物 Ni 的含量不同,可能的原因是 。答案(4)0.015molL-1 N2H4H2O+2Ni2+4OH-2Ni+N2+5H2O 碱性越强,N2H4H2O 的还原性越强 11.2019 泰州一模,18(3)(4)(9 分)工厂化验员检验某含有 KBrO3、KBr 及惰性物的样品。化验员称取了该固体样品 1.000g,加水溶解后配成 100mL 溶液 X。.取 25.00mL 溶液 X,加入稀硫酸,然后用 Na2SO3将 BrO3-还原为 Br-;.去除过量的 SO32-后调至中性;.加入 K2CrO4作指示剂,用 0.1000molL-1AgNO3标准溶液
54、滴定 Br-至终点,消耗 AgNO3标准溶液 11.25mL;.另取 25.00mL 溶液 X,酸化后加热,再用碱液调至中性,测定过剩 Br-,消耗上述 AgNO3标准溶液 3.75mL。已知:25时,Ag2CrO4(砖红色)的 Ksp=1.1210-12,AgBr(浅黄色)的 Ksp=5.010-15;中酸化时发生反应:BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O。请回答:(3)步骤中,加热的目的是 。(4)计算试样中 KBrO3质量分数。(写出计算过程,结果保留 3 位有效数字)答案(3)除去溶解在溶液中的 Br2(或使 Br2挥发)(4)w(KBrO3)=8.35%第一次所取 25.0
55、0mL 溶液中:n(Br-)总=n(AgBr)=0.1000molL-111.2510-3L=1.12510-3mol 所以,n(BrO3-)+n(Br-)=n(Br-)总=1.12510-3mol 第二次所取 25.00mL 溶液:n(Br-)余=0.1000molL-13.7510-3L=3.7510-4mol 由步骤可知:BrO3-5Br-所以,n(BrO3-)=16n(Br-)总-n(Br-)余=16(1.12510-3mol-3.7510-4mol)=1.2510-4mol 由 1g 样品配成 100mL 溶液,且每次实验取的是 25mL 所以,w(KBrO3)=1.2510-4mo
56、l4167gmol-11.000g100%=8.35%12.2018 南京、盐城一模,17(1)(2)(6 分)硫酸锰铵晶体可用作织物和木材加工的防火剂等。以二氧化锰等为原料制取硫酸锰铵晶体的步骤如下:硫酸 还原剂(NH4)2SO4(s)(1)实验前,需称量 MnO2的质量,其目的为 。(2)制取 MnSO4时,可用 C6H12O6(葡萄糖)、H2C2O4(草酸)等物质作还原剂。用 C6H12O6作还原剂(被氧化为 CO2)时,发生反应的 n(MnO2)/n(C6H12O6)=。用 H2C2O4作还原剂时,发生反应的化学方程式为 。答案(1)确定制备硫酸锰铵时应加入的硫酸、还原剂及(NH4)2SO4的质量(2)12 MnO2+H2C2O4+H2SO4MnSO4+2CO2+2H2O
