1.分析生产生活中的下列过程,不涉及氧化还原反应的是( ) A.煤液化制得清洁能源 B.用酒精测试仪检测酒驾
C.将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉 D.从海水中提取氯化镁
解析:选D A项,煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料(直接)或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品(间接)的过程,涉及氧化还原反应,错误;B项,交警常用“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车,其反应原理为C2H5OH+4CrO3+6H2SO4===2Cr2(SO4)3+2CO2↑+9H2O,涉及氧化还原反应,错误;C项,将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉的原理:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,涉及氧化还原反应,错误;D项,从海水中提取氯化镁时,经历了氯化镁—氢氧化镁—氯化镁的转化过程,不涉及氧化还原反应,正确。
2.CsICl2是一种碱金属的多卤化物,这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性,有关该物质的说法正确的是( )
A.Cs显+3价,I、Cl均显-1价
B.Cs显+1价,Cl显+1价,I显-1价 C.在CsICl2溶液中通入Cl2,有单质碘生成
D.在CsICl2溶液中通入SO2气体,有硫酸生成
解析:选D CsICl2中Cs显+1价,I显+1价,Cl显-1价,A、B项均错误;CsICl2溶液中通入Cl2,Cl2应作氧化剂,CsICl2应作还原剂,I的化合价应升高,不可能降低,即不会有单质碘生成,C项错误;在CsICl2溶液中通入SO2气体,SO2是还原剂,S元素的化合价升高,被氧化为H2SO4,D项正确。
3.SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变成棕黄色,这时若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。针对上述一系列变化,下列说法不正确的是( )
A.上述过程中,最终被还原的是NO-
3
B.从上述反应可以得出结论,氧化性:HNO3+
3>Fe>稀硫酸 C.上述过程中,会产生一种无色难溶于水的气体
D.假设通SO2完全反应,同温同压下,SO2和逸出气体的体积比为1∶1 解析:选D 溶液由黄色变为浅绿色,但立即又变为黄色,Fe3+
变为Fe2+
,后又被氧化为Fe3+
,所以最终被还原的是NO-
3,A正确;根据溶液由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+的氧化性强于稀硫酸,但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色,说明Fe2+
迅速被氧化成Fe3+
,故硝酸的氧化性比Fe3+
强,综上所述氧化性:HNO3+
+
-
3>Fe>稀硫酸,B正确;SO2被氧化后产生的H和NO3构成强氧化体系,氧化Fe2+
时生成无色难溶于水的NO气体,C正确;由A知最终被还原的是NO-
-
-
3,故相当于SO2与NO3之间的氧化还原反应,有3SO2~2NO3,则通入SO2
与逸出气体的体积比为3∶2,故D错误。
4.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型、高效、多功能的水处理剂。湿法制备的离子反应方程式:2Fe(OH)-
-
2-
-
3+3ClO+4OH===2FeO4+3Cl+5H2O;干法制备的化学反应方程式:2FeSO4+4Na2O2===2Na2FeO4+2Na2SO4。有关分析错误的是( )
A.等物质的量时,Na2FeO4氧化能力优于NaClO B.湿法中氢氧化铁被氧化
C.干法中每生成1 mol Na2FeO4转移3 mol电子 D.次氯酸钠的氧化性强于高铁酸钠
解析:选C A项,1 mol Na2FeO4作氧化剂得3 mol电子,而1 mol NaClO作氧化剂得2 mol电子,所以等物质的量时,氧化能力Na2FeO4>NaClO;C项,干法中每生成1 mol Na2FeO4,应转移4 mol电子;D项,湿法制备中可以看出氧化性NaClO>Na2FeO4。
5.白磷有剧毒,白磷中毒可用硫酸铜溶液解毒,白磷与硫酸铜可以发生如下两个反应:
(1)P4+10CuSO4+16H2O===10Cu+4H3PO4+10H2SO4 (2)11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4 下列有关说法中错误的是( )
A.在上述两个反应中,水既不是氧化剂也不是还原剂
B.在上述两个反应中,氧化产物都是H3PO4
C.在反应(2)中,当有5 mol CuSO4发生反应时,共转移10 mol电子 D.在上述两个反应中,氧化剂都只有硫酸铜
解析:选D 两个反应中,反应物水中H、O元素的化合价均没有变化,故水既不是氧化剂也不是还原剂,A项说法正确;两个反应中,H3PO4中的磷元素均来自单质磷,且两个反应中化合价升高的元素均只有磷元素,B项说法正确;反应(2)磷元素中部分磷原子化合价升高,部分磷原子化合价降低,铜元素的化合价降低,故氧化剂不只有硫酸铜,反应(2)中当有60 mol CuSO4参加反应时,转移120 mol电子,故C项说法正确,D项说法错误。
6.已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl,它易与水反应:2S2Cl2+2H2O===4HCl+SO2↑+3S↓。对该反应的说法正确的是( )
A.S2Cl2既作氧化剂又作还原剂 B.H2O作还原剂
C.每生成1 mol SO2转移4 mol电子
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1
解析:选A 因Cl的非金属性比S强,故S2Cl2中S、Cl的化合价分别为+1、-1价,则在反应中只有硫的化合价发生变化,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3,A项正确,B、D项错误;SO2中硫的化合价为+4价,故每生成1 mol SO2转移3 mol电子,C项错误。
7.根据表中信息判断,下列选项不正确的是( )
序号 反应物 产物 ① KMnO4、H2O2、H2SO4 K2SO4、MnSO4…… ② Cl2、FeBr2 FeCl3、FeBr3 ③ MnO-2+4…… Cl2、Mn…… A.第①组反应的其余产物为H2O和O2
B.第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子2 mol
D.氧化性由强到弱的顺序为MnO-
3+
4>Cl2>Fe>Br2
解析:选D A项,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,过氧化氢在反应中表
现还原性,H2O2被氧化成O2,反应过程中氢原子和氧原子构成水分子,正确;B
项,根据产物,氯气先氧化Fe2+
,还原性Fe2+
>Br-
,发生的反应是6FeBr2+
3Cl2===2FeCl3+4FeBr3,正确;C项,生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为
[0-(-1)]×2×1 mol=2 mol,正确;D项,根据反应中氧化剂的氧化性强于
氧化产物的氧化性,②中氧化性Cl3+
-
2>Br2>Fe,③中氧化性MnO4>Cl2,氧化性由
强到弱的顺序是MnO-
3+
4>Cl2>Br2>Fe,错误。
8.已知下列实验事实:①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又
能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液;②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可
得K2Cr2O7溶液;③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝。
下列判断不正确的是( )
A.化合物KCrO2中Cr元素为+3价 B.实验①证明Cr2O3是氧化物
C.实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性 D.实验③证明氧化性:Cr2-
2O7>I2
解析:选C KCrO2和Cr2(SO4)3中Cr元素均为+3价,A项正确;由①知Cr2O3
既能溶于强酸,又能溶于强碱,且均生成盐和水,故Cr2O3为氧化物,B项正确;
由②可知H2O2将KCrO2氧化为K2Cr2O7,说明H2O2具有氧化性,C项错误;由③中
溶液变蓝知,生成了碘单质,则反应中Cr2-
2O7是氧化剂,I2是氧化产物,由氧
化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知,氧化性:Cr2-
2O7>I2,D项正确。
9.已知NH-1
4CuSO3与足量的10 mol·L硫酸溶液混合微热,产生下列现象:
①有红色金属生成;②产生刺激性气味的气体;③溶液呈现蓝色;据此判断下
列说法正确的是( )
A.反应中硫酸作氧化剂
B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.刺激性气味的气体是氨气
D.1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子
解析:选D NH-1
4CuSO3与足量的10 mol·LH2SO4混合微热,生成Cu、CuSO4、
SO2、(NH4)2SO4,可知NH4CuSO3中Cu元素的化合价一部分由+1价升高为 +2价,
一部分由 +1价降低为0价,故NH4CuSO3既作氧化剂又作还原剂。A项,H2SO4
中各元素的化合价不变,错误;B项,NH4CuSO3中只有Cu元素的化合价发生变化,错误;C项,刺激性气味的气体为SO2,错误;D项,1 mol NH4CuSO3完全反应转移电子为0.5 mol×(1-0)=0.5 mol,正确。
10.铅的冶炼过程大致如下:①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:2PbS+3O2=====高温 2PbO+2SO2;③制粗铅:PbO+C=====高温 Pb+CO↑,PbO+CO=====高温 Pb+CO2。下列说法正确的是( )
A.浮选法富集方铅矿的过程发生化学变化
B.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g C C.整个冶炼过程中,制取1 mol Pb共转移2 mol电子 D.方铅矿焙烧的反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO
解析:选B 浮选法富集方铅矿的过程中发生物理变化,即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水(亲气或亲油)特性,可在液气或水油界面发生聚集,A错误;由过程③中的两个方程式叠加可得总方程式:2PbO+C=====高温2Pb+CO12↑,PbS~PbO~2C,则1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要
m(C)=12 mol×12 g·mol-1=6 g,B正确;PbS―→PbO+SO-
2,转移6e,PbO―→Pb,
转移2e-
,制取1 mol Pb共转移8 mol e-
,C错误;焙烧过程中,PbS为还原剂,O2为氧化剂,还原产物为PbO和SO2,D错误。
11.U常见化合价有+4和+6。硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解: [UO2(NO3)2]―→UxOy+NO2↑+O2↑(未配平)
将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中,气体全部被吸收,水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是( )
A.UO2 B.2UO2·UO3 C.UO3
D.UO2·2UO3
解析:选C 由题意知气体产物全部被吸收,即二者与水完全反应生成HNO3,依据化合价升降守恒,判断出4NO2+O2+2H2O===4HNO3,则说明硝酸铀酰在分解前后铀元素的化合价未发生变化,故需保持+6价。
12.向含S2-
、Fe2+
、Br-
、I-
各0.1 mol的溶液中通入Cl2,通入Cl2的体积(状况)和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是( )
解析:选C 还原性:S2-
>I-
>Fe2+
>Br-
,所以发生反应的顺序:Cl2-
2+S===S↓+2Cl-
,Cl-
-
2+
3+
-
-
2+2I===I2+2Cl,Cl2+2Fe===2Fe+2Cl,Cl2+2Br===Br2+2Cl-
。A中,Cl2体积应为2.24 L;B中,两体积分别为3.36 L、4.48 L;D中,两体积分别为2.24 L、3.36 L。
13.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 打开活塞a,滴加少量新制氯水,关闭活Ⅰ A中溶液变为浅红棕色 塞a A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大Ⅱ 吹入热空气 量白色沉淀,混合液颜色无明显变化 B中开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2Ⅲ 溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕溶液 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)。
解析:(1)实验操作Ⅰ是Cl2置换出NaBr中的Br2,发生的反应为Cl2+2Br
-
===2Cl-
+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Br-
-
2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H-
2SO3过量、H2O2浓度小、H2O2与Br反应慢等。
答案:(1)2Br-
+Cl-
2===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)H-
+
2O2+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)
14.(1)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍,即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍磷合金。
化学镀镍的溶液中含有Ni2+
和H-
2PO2,在酸性条件下发生以下镀镍反应: Ni2+
+__H-
-
2PO2+______===__Ni+__H2PO3+______ ①请配平上述化学方程式。
②上述反应中,若生成1 mol H-
2PO3,反应中转移电子的物质的量为________。(2)①高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
若生成2 mol Na2FeO4,则反应中电子转移的物质的量为________mol。 ②高铁酸盐可将水体中的Mn2+
氧化为MnO2进行除去,若氧化含Mn2+
1 mg的
水体样本,需要1.2 mg·L-1
高铁酸钾________ L。
(3)S2-
2-
2O8具有强氧化性,其还原产物为SO4,硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液。请写出此反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(4)①在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后,再加入足量的KNO3溶液,可使其中的Fe2+
全部转化成Fe3+
,并有气体逸出,请配平该化学方程式:
FeSO4+____KNO3+____H2SO4催化剂=====
K2SO4+____Fe2(SO4)3+____NO↑+____H2O;其中氧化剂为__________。 ②铁红是一种红色颜料,其成分是Fe2O3,将一定量的铁红溶于160 mL 5 mol·L-1
盐酸中,再加入一定量铁粉恰好溶解,收集到2.24 L(状况)气体,经检测,溶液中无Fe3+
,则参加反应的铁粉的质量为__________。
解析:(1)②H-
2PO2中P显+1价,H-
2PO3中P显+3价,所以若生成1 mol H-
2PO3,
应转移电子2 mol。 (2)①在该反应中,Fe由+2价升到+6价,Na2O2中的一部分O由-1价升到0价。所以当生成2 mol Na2FeO4时,应转移电子10 mol。
②根据电子守恒得:
1×10-3 gx·1.2×10-3 g·L
-1
55 g·mol-1×2=198 g·mol
-1
×3 x=2 L。
(3)根据信息,Mn2+
被氧化成MnO-
2-
2-
4,而S2O8被还原生成稳定的SO4,则可写
出相应的化学方程式。
(4)②Fe+
2O3+6H===2Fe3+
+3H2O
x 6x 2x
2Fe3+
+Fe===3Fe2+
2x x
Fe + 2H+
=== H2+
2↑+Fe
0.1 mol 0.2 mol 0.1 mol
由题意得:0.2 mol+6x=0.16 L×5 mol·L-1
解得x=0.1 mol
参加反应的铁粉质量为(0.1 mol+x)×56 g·mol-1
=11.2 g。
答案:(1)①1 1H+
2O 1 1 2H ②2 mol
(2)①10 ②2
(3)5K2S2O8+2MnSO4+8H2O催化剂,4K2SO4+2KMnO4+8H2SO4
(4)①6 2 4 1 3 2 4 KNO3 ②11.2 g
15.(2018·江苏重点中学阶段性诊断)硫的多种化合物在工业中有重要的应
用。
(1)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉,是最适合木浆造纸的漂白剂,其水
溶液性质不稳定,有极强的还原性。
①Na2S2O4中S元素的化合价为________。
②Na2S2O4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质,发生反应时,当氧化剂
和还原剂的物质的量之比为1∶2时,产物为________(填化学式)。
③将甲酸和NaOH溶液混合,再通入SO2气体,会得到保险粉,此时甲酸被氧
化为CO2。该反应的化学方程式为
_________________________________________________________________
_______。
(2)铬会造成环境污染。某酸性废水中含有Cr2-
2O7,处理时可用焦亚硫酸钠
(Na2S2O5)将Cr2-3+
2O7转化为毒性较低的Cr,再调节pH至8,使铬元素沉降,分
离出污泥后测得废水中Cr3+
浓度为0.52 mg·L-1
,达到排放。
①Na2S2O5参加反应的离子方程式为
_________________________________________
_________________________________________________________________
_______。
②处理后的废水中Cr3+
的物质的量浓度为
_________________________________________________________________
mol·L。
解析:(1)②根据题中信息可知,氧化剂是O2,还原剂是Na2S2O4,又知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,若设Na2S2O4被氧化后硫的化合价为+x价,则根据得失电子守恒有1×4=(x-3)×2×2,解得x=4,又有水蒸气参与反应,所以产物为NaHSO3。
+4
-1
(2)①S2O5将Cr2O7还原为Cr,则S2O5被氧化为SO4,由电荷守恒可知反应物中还应有H,据此可写出反应的离子方程式。②处理后的废水中Cr的浓度已知是0.52 mg·L,只需将其转化为物质的量浓度即可,即c(Cr )=0.52×10 g·L-5-1
=1×10 mol·L。 -1
52 g·mol答案:(1)①+3 ②NaHSO3
③HCOOH+2SO2+2NaOH===Na2S2O4+CO2+2H2O
(2)①3S2O5+2Cr2O7+10H===6SO4+4Cr+5H2O ②1×10
2-
2-
+
2-
3+
-5
-3
-1
-1
3+
+
3+
2-2-3+2-2-
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