文档内容
专题五 氧化还原反应 基础过关检测
考试时间:70分钟 卷面分值:100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项:
1.答题前,务必将自己的姓名、考号填写在答题卡规定的位置上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用
橡皮擦擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.答非选择题时,必须将答案书写在专设答题页规定的位置上。
4.所有题目必须在答题卡上作答。在试题卷上答题无效。
5.考试结束后,只交试卷答题页。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Cl-35.5
一、选择题(本题含16小题,每题3分,共48分。每题只有一个选项符合题意)
1.(2021·广东深圳·统考模拟)氢化钙可用作生氢剂,原理如下:
CaH+2H O=Ca(OH) +2H ↑,其中水的作用是
2 2 2 2
A.既不是氧化剂也不是还原剂 B.是氧化剂
C.是还原剂 D.既是氧化剂又是还原剂
【答案】B
【详解】CaH 中H的化合价为-1价,失去1个电子化合价升为0价,HO中H的化合
2 2
价为+1价,得到1个电子化合价降为0价,CaH 为还原剂,HO为氧化剂,氧化产物、
2 2
还原产物均为H;
2
故选B。
2.(2022·浙江·校联考模拟预测)以肼( )为原料与醋酸铜反应制取 的反应
为: 。下列说法不正确
的是
A. 是氧化剂
B.还原性:
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1
D.生成0.5mol 时转移1mol电子
【答案】C【详解】A.根据反应方程式,Cu(CHCOO) 中Cu元素化合价由+2价→+1价,化合
3 2
价降低,Cu(CHCOO) 作氧化剂,NH 中N显-2价,N的化合价由-2价→0价,化合
3 2 2 4
价升高,NH 作还原剂,故A说法正确;
2 4
B.根据A选项分析,Cu(CHCOO) 作氧化剂,Cu O为还原产物,NH 作还原剂,利
3 2 2 2 4
用还原剂的还原性强于还原产物的还原性,即还原性:NH>Cu O,故B说法正确;
2 4 2
C.Cu O为还原产物,N 为氧化产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,
2 2
故C说法错误;
D.生成0.5molCu O,转移电子物质的量为0.5mol×2×(2-1)=1mol,故D说法正确;
2
答案为C。
3.(2023·北京顺义·一模)下列实验现象的描述,与氧化还原反应有关的是
A.向品红溶液通入 后溶液褪色 B.湿润的淀粉碘化钾试纸遇 变蓝
C.向 溶液中滴入酚酞溶液变红 D.向苯酚溶液中滴入氯化铁溶液显紫色
【答案】B
【详解】A.SO 使品红溶液褪色属于化合漂白,反应中无元素化合价升降,不是氧化
2
还原反应,A错误;
B.试纸变蓝是因为 和KI反应生成I,反应的化学方程式为 ,该
2
反应属于置换反应,所有的置换反应均是氧化还原反应,B正确;
C. 属于强碱弱酸盐,水解显碱性,因而酚酞溶液变红,与氧化还原反应无关,
C错误;
D.向苯酚溶液中滴入氯化铁溶液发生显色反应,生成配合物,该反应不是氧化还原
反应,D错误;
故选B。
4.(2022·江西·校联考模拟预测)KFeO(高铁酸钾)是一种环保型净水剂。制备方法
2 4
之一是2Fe(OH) +4KOH+3KClO=2K FeO₄+3KCl+5H₂O,下列叙述错误的是
3 2
A.KClO是氧化剂,Fe(OH)₃是还原剂
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2
C.用氯气和KOH溶液可以制备KClO
D.制备1molK FeO 时转移3mol电子
2 4
【答案】B
【详解】A.KClO中氯元素化合价降低发生还原反应是氧化剂,Fe(OH) 中铁元素化
3
试卷第2页,共20页合价升高是还原剂,A正确;
B.KClO发生还原反应得到还原产物KCl、Fe(OH)₃发生氧化反应得到氧化产物
KFeO,由化学方程式可知,氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:3,B错误;
2 4
C.氯气和KOH溶液可以反应生成次氯酸钾、氯化钾,C正确;
D.Fe(OH) 中铁元素化合价升高3价,由化学方程式可知,KFeO~3e-,则制备
3 2 4
1molK FeO 时转移3mol电子,D正确;
2 4
故选B。
5.(2022·浙江·模拟预测)亚氨基锂( )是一种安全性较好的固体储氢材料,其
储氢原理可表示为 。下列有关说法正确的是
A. 中N的化合价是-1价 B.该反应中 既是氧化剂又是还原剂
C. 和 半径相等 D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
【答案】B
【详解】A. 中H元素为+1价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,
可得氮元素化合价为-3价,A错误;
B.反应物 中H元素化合价为0,产物中 中H元素为+1价,LiH中H元素
为-1价,所以 既是还原剂又是氧化剂,B正确;
C. 核外有一个电子层, 核外没有电子层,两者半径不相等,C错误;
D.钢瓶储氢为物理过程,此法为化学变化,两者原理不同,D错误。
故选B。
6.(2022·浙江·模拟预测) 可以发生反应: ,下列
说法错误的是
A.氧气是还原产物 B. 是氧化剂
C.若生成4.48LHF,则转移0.8mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为
1:4
【答案】C【详解】A. 中的O元素化合价为+1价,转化为 ,化合价降低发生还原反应,
氧气是还原产物, A正确;
B. 中的O元素化合价为+1价,转化为 ,化合价降低发生还原反应, 是
氧化剂,B正确;
C.HF所处温度和压强未知,且标准状况下HF为液体,因此不能确定转移电子的物
质的量,C错误;
D.还原剂为 ,氧化剂为 ,由化学方程式可知还原剂与氧化剂的物质的量之
比为1∶4,D正确。
故选C。
7.(2022·浙江绍兴·统考一模)关于反应
,下列说法正确的是
A. 在反应中仅体现氧化性
B. 既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶4
D.4mol 发生反应,转移3mol电子
【答案】D
【详解】A.反应中N元素化合价从+5价降低到+2价,被还原,HNO 作氧化剂,体
3
现了氧化性;生成物有Cu(NO ) 和HO,还体现了HNO 的酸性,A错误;
3 2 2 3
B.反应中Cu元素化合价由+1价升高到+2价,S元素化合价从-2价升高到0价,均被
氧化,Cu S只作还原剂,B错误;
2
C.Cu S作还原剂,氧化产物为Cu(NO ) 和S,HNO 作氧化剂,还原产物为NO,故
2 3 2 3
氧化产物与还原产物物质的量之比为9:4,C错误;
D.根据方程式,每4molHNO 反应时,只有1mol作氧化剂被还原,N元素化合价降
3
低了3价,转移的电子为 ,D正确;
故选D。
8.(2023·广东广州·一模)陈述I和陈述II均正确且具有因果关系的是
选项 陈述I 陈述II
试卷第4页,共20页A 用 溶液刻蚀铜质电路板 氧化性:
B 用 作呼吸面具的氧气来源 能氧化
C 用 除去废水中的 和 具有还原性
D 用石灰乳脱除烟气中的 具有氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.氧化剂氧化性大于氧化产物,铁离子和铜生成亚铁离子和铜离子,说明
氧化性 ,A正确;
B. 发生自身的氧化还原和二氧化碳生成氧气,可用 作呼吸面具的氧气来
源,B错误;
C.用 除去废水中的 和 ,是硫离子和铜离子、汞离子生成沉淀,C错误;
D.二氧化硫和氢氧化钙生成亚硫酸钙,空气中氧气会被亚硫酸钙氧化为硫酸钙,没
有说明 具有氧化性,D错误;
故选A。
9.(2022·河北衡水·河北衡水中学校考一模)水合肼(N H·H O)的性质类似氨水。利
2 4 2
用水合肼处理铜氨{[Cu(NH )]2+}废液回收铜粉的实验流程如图所示。下列说法错误的
3 4
是
A.上述三步反应均为氧化还原反应
B.反应1的目的是制备NaClO
C.合成水合肼的反应中每消耗1 mol CO(NH ) 转移电子数为N
2 2 A
D.反应 2为 2 [Cu (NH ) ]2+ + N H·H O + 4OH- 2Cu↓+N ↑+8NH↑+5H O
3 4 2 4 2 2 3 2
【答案】C
【分析】NaOH稀溶液与Cl 在一定温度下反应生成NaClO、NaCl和HO,向反应后的
2 2混合液中加入CO( NH ),NaClO与CO(NH) 反应生成NH·H O,同时有NaCl和
2 2 2 2 2 4 2
NaCO 生成,发生反应 CO(NH) +ClO-+2OH-=N H·H O+Cl-+ ;向反应后的溶液
2 3 2 2 2 4 2
中继续加入铜氨废液发生反应2[Cu(NH )]2++ N H·H O+4OH-
3 4 2 4 2
2Cu↓+N ↑+8NH↑+5H O,有Cu析出,经过滤得到铜粉,以此分析解答。
2 3 2
【详解】A.第一步反应中Cl元素化合价发生变化,第二步反应中Cl、N元素化合价
发生变化,第三步反应中Cu、N元素化合价发生变化,所以题述三步反应均为氧化还
原反应,A正确;
B.合成水合肼时需要用到NaClO,则反应1的目的是用氢氧化钠溶液与氯气反应制备
NaClO,B正确;
C.NaClO与CO(NH) 反应合成水合肼的过程中,N元素化合价由-3升高至-2,化合
2 2
价升高l价,消耗1 mol CO(NH ) 时需要转移2 mol电子,转移电子数为2N ,C错误;
2 2 A
D.反应2为2[Cu(NH )]2++ N H·H O+4OH- 2Cu↓+N ↑+8NH↑+5H O,D正确;
3 4 2 4 2 2 3 2
答案选C。
10.(2022·浙江·统考一模)关于反应
2NaNO +2KI+2H SO =2NO↑+I +Na SO +K SO +2H O,下列说法正确的是
2 2 4 2 2 4 2 4 2
A.KI发生还原反应
B.HSO 既不是氧化剂,也不是还原剂
2 4
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1
D.消耗0.5molNaNO 时,转移1.0mol电子
2
【答案】B
【详解】A.该反应中,KI中的I失电子化合价升高,发生氧化反应,A错误;
B.反应中HSO 中的元素化合价既不升高也不降低,故HSO 既不是氧化剂也不是还
2 4 2 4
原剂,B正确;
C.NaNO 中N得电子化合价降低,NO为还原产物,KI中I失电子化合价升高,I 为
2 2
氧化产物,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2,C错误;
D.反应中NaNO 中N得电子化合价从+3价降低为+2价,则消耗0.5molNaNO 转移
2 2
0.5mol电子,D错误;
故答案选B。
11.(2022·湖南长沙·校联考模拟预测)2022年6月13日至19日为我国第32个全国
试卷第6页,共20页节能宣传周,主题为“绿色低碳,节能先行”。绿色低碳举措中一个重要的方法是将
有效转换利用,造福人类。下列有关说法正确的是
A.电还原法将 转化为乙醇, 参与反应的电极连接电源的负极
B. 通过反应生成的碳酸二酯属于油脂
C.电还原 时,可用 溶液做电解液,该溶液中存在两个平衡
D. 与 反应可生成尿素 ,该反应属于氧化还原反应
【答案】A
【详解】A.采用电还原法将 转化为乙醇,发生还原反应, 参与反应的电极
应该连接电源的负极,A正确;
B.油脂是高级脂肪酸的甘油酯, 通过反应生成的碳酸二酯不属于油脂,B错误;
C. 溶液中存在三个平衡:水的电离平衡、 的电离平衡和水解平衡,C错
误;
D. 与 反应可生成尿素,元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应,D
错误;
故选A。
12.(2022·河北衡水·河北衡水中学校考一模)实验室模拟工业处理含铬废水,操作及
现象如图甲所示,反应过程中铬元素的化合价变化如图乙。已知:深蓝色溶液中生成
了CrO。
5
下列说法正确的是
A.0~5 s过程中, 发生了氧化还原反应B.实验开始至30 s,溶液中发生的总反应离子方程式为 +3H O+H O=2Cr3+
2 2 2
+3O ↑+8OH-
2
C.30~80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是溶解的氧气和剩余的HO 所致
2 2
D.80 s时,溶液中含铬微粒主要为
【答案】C
【详解】A.对照图甲和图乙,0~5s过程中Cr元素的化合价仍为+6价;5~30s过程
中Cr元素的化合价由+6价降为+3价;30~80 s过程中Cr元素的化合价又由+3价升高
为+6价。0~5 s过程中, 发生反应生成CrO,Cr元素都呈+6价,发生非氧化还
3
原反应,A错误;
B.由图乙可知,实验开始至30 s时,KCr O 被还原为Cr3+,HO 被氧化生成O,总
2 2 7 2 2 2
反应的离子方程式为 + 3H O+8H+=2Cr3++7H O+3O↑,B错误;
2 2 2 2
C.30 s时,绿色溶液中主要含有Cr3+,80 s时黄色溶液中主要含有 ,所以30~
80 s过程中,Cr元素被氧化,可能是溶解的氧气和剩余的HO 所致,C正确;
2 2
D. + H O +2H+,80 s时,在碱性条件下,平衡正向移动,溶液中含铬
2
微粒主要为 ,D错误;
答案选C。
13.(2022·浙江·模拟预测)关于反应 ,
下列说法正确的是
A. 是还原产物
B. 发生氧化反应
C.生成1mol NaCl时,转移1mol电子
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
【答案】C
【详解】A. 中I的化合价为+7价,而 中I的化合价为+5价,所以
试卷第8页,共20页是氧化产物,A错误;
B. 中Cl的化合价为0价,而NaCl中Cl的化合价为-1价,所以 发生还原反应,
B错误;
C.根据得失电子守恒,生成1mol NaCl时,转移电子的物质的量为1mol,C正确;
D.氧化产物是 ,还原产物是NaCl,二者物质的量之比为1∶2,D错误;
故选C。
【点睛】氧化还原基本规律:
元素化合价升高,失电子,发生氧化反应(升失氧);
元素化合价降低,得电子,发生还原反应(降得还)。
14.(2023·湖北·统考一模)钛合金等新型合金广泛应用于航空航天领域,工业上以钛
铁矿( ,其中Ti为 价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如下图所示,下列说
法正确的是
A.“氯化”过程中, 既不是氧化剂也不是还原剂
B.“氯化”过程中,每生成 气体,转移电子
C.由 制备Ti的过程中,Ar气可换成氮气
D.由 制备Ti反应的原子利用率为100%
【答案】B
【分析】氯化发生的反应为:2FeTiO+7Cl+6C 2FeCl +2TiCl +6CO,得到TiCl ,
3 2 3 4 4
然后镁和四氯化钛反应生成钛和氯化镁,化学方程式为TiCl + 2Mg
4
Ti+2MgCl 。
2【详解】A.“氯化”过程中, 中Fe由+2价变为+3价, 是还原剂,A
错误;
B.反应2FeTiO+7Cl+6C 2FeCl +2TiCl +6CO中,每生成6molCO,转移14mol电
3 2 3 4
子,生成 气体,转移电子 ×14mol=0.7mol,B正确;
C.高温下Ti与N 反应,由 制备Ti的过程中,Ar气不可换成氮气,C错误;
2
D.由 制备Ti反应为TiCl + 2Mg Ti+2MgCl ,属于置换反应,原子利
4 2
用率不是100%,D错误;
故选B。
15.(2022·上海金山·统考一模)水热法制备 纳米颗粒的反应为:
,若反应生成1mol ,则下列
说法正确的是
A.x=6 B. 作氧化剂
C.转移电子2mol D.被 还原的 为0.5mol
【答案】D
【详解】A.根据氢原子守恒可知,x=4,A错误;
B.反应中硫元素化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,B错误;
C.反应中只有氧气中氧元素得到电子发生还原反应,化合价由0变为-2,电子转移为
,故若反应生成1mol ,转移电子4mol,C错误;
D.反应中硫元素化合价升高、3个亚铁离子中2个亚铁离子化合价升高,两者发生氧
化反应和1个氧分子反应,其中被 还原的为1个氧分子的二分之一,故被被
还原的 为0.5mol,D正确;
故选D。
试卷第10页,共20页16.(2023·浙江金华·浙江省东阳中学校考模拟预测)工业上除去电石渣浆(含 )上
层清液中的 ,并制取石骨 的流程如图如下:
下列说法正确的是
A.上述流程中,每步转化均涉及氧化还原反应
B.由上述转化过程知,还原性:
C.将 上层清液中的 转化为 ,理论上共需要 的
D.过程Ⅰ中,反应的离子方程式为
【答案】C
【详解】A. 反应中元素的化合价发生改变的反应为氧化还原反应,故上述流程中,
CaO转化为Mn(OH) 和 转化为CaSO∙2HO均为非氧化还原反应,即不是每步转
2 4 2
化都涉及氧化还原反应,A错误;
B. 由由上述转化过程知, O 可将Mn(OH) 氧化为 , 能将S2-氧化为 ,
2 2
则有:氧化性: ,B错误;
C. 将 上层清液中的 转化为 ,该过程中S元素失去了0.1mol×8=0.8mol,
而1molO 在反应中需要得到4mol电子,故理论上共需要 = 的 ,C正
2
确;
D. 由于CaO与水反应生成Ca(OH) ,是溶液呈碱性,且Mn(OH) 也需在碱性环境中存
2 2
在,故过程Ⅰ中,反应的离子方程式为 ,D错误;
故答案为:C。二、非选择题 (本题共5小题,1-3题每题10分,4-5题每题11分,共52分)
17.(2022·上海崇明·统考二模)Cl、SO 、NO 都是化工生产中的重要气体,均可用
2 2 x
氨水或NaOH溶液处理,防止污染空气。请回答下列问题:
(1)以上气体所含元素原子中,未成对电子最多的原子是_______(填元素符号),S原子
中能量最高电子的电子云形状为_______。
(2)化工厂可用浓氨水来检验Cl 是否泄漏(已知3Cl+8NH→6NH Cl+N ),当有少量Cl
2 2 3 4 2 2
泄漏时,可以观察到的现象是_______,若反应中有0.08mol的氨气被氧化,则有
_______mo1电子发生转移。
(3)①若用热烧碱溶液吸收Cl 气反应后的混合溶液中,含NaCl、NaClO和NaClO 物质
2 3
的量比值为n:1:1,则n=_______。
②SO 是形成酸雨的主要原因,取某化工区空气样本用蒸馏水处理,检测所得溶液,所
2
含离子及其浓度如下:
离子 Na+ K+ NH H+ SO NO Cl-
浓度/(mol·L-1) 6×10-6 4×10-6 2×10-5 a 4×10-5 2×10-5 3×10-5
根据表中数据计算,检测的溶液pH=_______。
(4)NO 是燃油汽车尾气中的主要污染物之一。
2
①在催化剂和加热条件下,NO 与NH 可反应生成无害物质,请写出反应的化学方程
2 3
式:_______。
②实验室可用烧碱溶液吸收NO 和NO,(已知2NO +2NaOH→NaNO+NaNO +H O,
2 2 2 3 2
NO +NO+2NaOH→2NaNO +H O),当消耗100mL0.5mo1⋅L-1的烧碱溶液时,共吸收混
2 2 2
合气体_______L(标准状态)。
【答案】(1) N 纺锤形
(2) 出现白烟 0.24
(3) 6 4
(4) 6NO +8NH 7N+12H O 1.12
2 3 2 2
【详解】(1)Cl、S、O、N四种元素未成对电子分别为1、2、2、3,则未成对电子
试卷第12页,共20页最多的原子是N,S原子中能量最高电子所在能级是3p,其电子云形状为哑铃形,故
答案为:N;哑铃形;
(2)由于Cl 与NH 反应生成NH Cl,所以当有少量Cl 泄漏时,可以观察到的现象是
2 3 4 2
有白烟生成,每有8个氨气参加反应,有2个被氧化,生成1个N,转移6个电子;
2
若反应中有0.08mol的氨气被氧化,有3×0.08mol=0.24mol电子发生转移,故答案为:
有白烟生成;0.24;
(3)①热烧碱溶液吸收Cl 时,生成NaCl得到电子,生成NaClO和NaClO 失去电子,
2 3
利用得失电子守恒可知,n=1+5=6,则n=4,故答案为:6;
②溶液中阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数,则6×10-6+4×10-
6+2×10-5+a=2×4×10-5+2×10-5+3×10-5,a=10-4,pH=4,故答案为:4;
(4)①在催化剂和加热条件下,NO 与NH 可反应生成无害物质N 和HO,其反应的
2 3 2 2
化学方程式为:6NO +8NH 7N+12H O,故答案为:6NO +8NH
2 3 2 2 2 3
7N+12H O;
2 2
②由于烧碱溶液吸收NO 和NO生成NaNO 和NaNO ,利用氮元素和钠元素相等可知,
2 2 3
当消耗100mL0.5mol·L-1的烧碱溶液时,共吸收混合气体0.1L×0.5mol·L-1×22.4L/
mol=1.12L,故答案为:1.12。
18.(2022·江苏扬州·统考模拟预测)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究
课题。
(1)工业上利用克劳斯法将 转化为硫单质回收。该法首先将部分 燃烧转化为
,然后再将 与剩余的 混合。为实现硫的最大回收,用于燃烧的 和剩余
的 的物质的量之比为_______。
(2) 化学反应循环制氢的原理如题图所示,按图示方法制氢,理论上, 可
制得_______ 。(3)活性炭 (多孔性活性炭为载体的 )是一种高效、可再生的脱硫剂。可用
于脱除 气体。活性炭 ,脱除 后所得的含硫产物为 、 和
。其脱除原理如下:
① ;
② 和 反应生成 的化学方程式为_______。
(4) 时,将一定比例 和 的混合气体以一定流速通过装有一定质量的活性炭
脱硫剂的反应器。调节脱硫剂中 ,测得
随时间变化的曲线如题图所示。 、 分别为反应器入口气和出口气中
的含量。
试卷第14页,共20页①从实验结果看, 合适的比值为_______。
A. B. C. D.
②当脱硫剂中含有 时, 内, 均为0的原因是_______。
③当 时,测得 时所用的时间为 ;
当 时,测得 时所用的时间为 ;
小于 的原因可能是_______。
【答案】(1)
(2)2
(3)
(4) C 活性炭吸附 ; 与 反应,通入的 气体被活性炭 完
全吸收 活性炭质量减少,吸附的 的量减少; 的量增多,与 反
应的 的量增加,且前者的影响大于后者。与 反应的 的量增加,导致生成
的 、 、 的质量增多,覆盖在脱硫剂表面,影响反应的进一步进行,
也影响活性炭的吸附性能。(“堵塞活性炭的管道,降低了活性炭的吸附能力”也可)
【分析】(1)中根据燃烧反应及生成硫的反应之间的桥梁二氧化硫进行判断;(2)
根据流程中四个反应加合后的总反应进行判断;(3)根据已知反应的特点利用守恒法
进行判断;(4)根据图象中信息进行判断选择,利用图象中及反应的特点进行推测反
应的量对产物的影响;
【详解】(1)根据反应2HS+3O 2SO +2H O,2HS+SO=3S+2H O,假设第一反应
2 2 2 2 2 2 2
生成二氧化硫为2mol,则在第二反应中消耗硫化氢4mol,故整个过程第一反应消耗硫
化氢为2mol,即燃烧消耗2mol,剩余4mol,物质的量之比为1:2,故答案为1:2;
(2)根据流程中总反应为HS+O+2H O==2H +H SO 故每消耗1mol硫化氢生成氢气
2 2 2 2 2 4
是2mol,故答案为2;(3)根据元素原子守恒及元素化合价升降守恒配平得:
;
(4)①在反应30分钟后, 的比值为1:1时,出来的硫化氢与进
入的硫化氢比值最小,故选择C。
②当脱硫剂中含有 时, 内,活性炭吸附 ; 与 反应,通入
的 气体被活性炭 完全吸收,故答案为:活性炭吸附 ; 与 反
应,通入的 气体被活性炭 完全吸收;
③ 变为 时,活性炭质量减少,吸
附的 的量减少; 的量增多,与 反应的 的量增加,且前者的影响大于
后者。与 反应的 的量增加,导致生成的 、 、 的质量增多,
覆盖在脱硫剂表面,影响反应的进一步进行,也影响活性炭的吸附性能,故答案为:
活性炭质量减少,吸附的 的量减少; 的量增多,与 反应的 的量增加,
且前者的影响大于后者。与 反应的 的量增加,导致生成的 、 、
的质量增多,覆盖在脱硫剂表面,影响反应的进一步进行,也影响活性炭的吸附性
能。
【点睛】此题考查氧化还原反应的应用,根据守恒法计算物质之间的关系,利用图象
信息及实验目的选择相应他反应条件。
19.(2022·上海嘉定·统考一模)目前我国锂电池的产量占全球份额接近80%。
(磷酸亚铁锂)是锂离子电池的一种电极材料,可通过下列方法制备:
方法一:
(1)配平上述反应方程式_____;该反应的还原剂是_______,每生成15.8g ,转
试卷第16页,共20页移_______个电子。
(2)该反应的平衡常数表达式为_______。若在容积不变的容器中,上述反应达到平衡时,
一氧化碳的浓度为 ,再充入bmol一氧化碳,则平衡向_______方向移动,保持
温度不变,达到新平衡时,一氧化碳的浓度为_______。
(3)一定温度下,在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时,容器内固体的
质量减少了2.8g,则0~20min内一氧化碳的平均反应速率是_______。
(4)Fe原子的核外电子排布式为 ,Fe原子有_______种不同能量
的电子。 电池材料涉及到的主族元素原子半径从大到小的顺序为_______;
做_______(“正极”、“负极”)材料。
方法二: 可以通过、 与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃
真空干燥、高温成型而制得。
(5)共沉淀反应投料时,不将 和LiOH溶液直接混合,其原因是
_______。
【答案】(1) 2FePO (s)+Li CO(s)+2C(s) 2LiFePO (s)+3CO
4 2 3 4
(g) C 1.204×1023
(2) K=c3(CO) 逆 amol•L-1
(3)0.0025mol/(L•min)
(4) 7 Li>P>O 正极
(5)防止形成更易被氧化的氢氧化亚铁(或亚铁离子在碱性条件下更易被氧化)
【详解】(1)反应中Fe元素化合价从+3降低为+2,碳酸锂中碳元素化合价从+4价降
低到+2价,FePO 、LiCO 均是氧化剂,C的化合价从0升高为+2,碳是还原剂,根据
4 2 3
得失电子守恒可知反应中转移4个电子,依据原子守恒可知配平后的方程式为2FePO
4
(s)+Li CO(s)+2C(s) 2LiFePO (s)+3CO(g);15.8g 的物质的量
2 3 4
是0.1mol,每生成2molLiFePO ,转移4mol电子,所以每生成0.1molLiFePO ,转移
4 4
0.2mol即0.2mol×6.02×1023/mol=1.204×1023个电子;
(2)方程式中只有CO为气体,则平衡常数K=c3(CO);CO浓度增大,平衡逆向移动,由于温度不变,则平衡常数不变,达到平衡时,浓度不变,仍为amol•L-1;
(3)反应进行到20min时,容器内固体的质量减少了2.8g,说明生成2.8gCO,则c
(CO)= =0.05mol/L,v=0.05mol/L÷20min=0.0025mol/(L•min);
(4)Fe原子的核外电子排布式为 ,分别有1s、2s、2p、3s、
3p、3d、4s轨道,所以Fe原子有7种不同能量的电子。 电池材料涉及到的元
素有Li、Fe、P、O四种元素,其中Li、P、O属于主族,锂虽然位于第二周期,但原
子半径大于磷的,所以其原子半径从大到小的顺序为Li>P>O;锂电池中锂作负极,
所以 做正极材料。
(5)(NH )Fe(SO ) 和LiOH溶液直接混合,易生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不
4 2 4 2
稳定,易被氧化而生成氢氧化铁,故答案为:防止形成更易被氧化的氢氧化亚铁(或
亚铁离子在碱性条件下更易被氧化)。
20.(2022·上海金山·统考一模)Ⅰ. (H-O-O-H)既有氧化性又有还原性,其中氧
处于中间价态。完成下列填空:
(1) 是二元弱酸,则 的第一步电离方程式为_______。
(2)已知: , 结构如图所示,该反应
_______(选填“是”或“不是”)氧化还原反应,理由是_______。
(3)少量 催化分解 的反应分两步进行,第一步: ;
写出第二步反应的离子方程式。_______
Ⅱ.称取1.023g ( )加入20.0mL 酸化
试卷第18页,共20页后定容至100mL,取出10.00mL用 的 滴定至终点,消耗
24.34mL。
已知:①
② (未配平)
(4)配平离子方程式。_______
(5)实验所需的定量仪器有电子天平、量筒、_______。
(6)滴定终点的现象为溶液变为_______色,且30s不变色。理论上消耗
_______mL,实验过程操作正确,产生误差的原因可能是_______。
【答案】(1)
(2) 不是 反应中没有元素化合价改变
(3)
(4)
(5)100mL容量瓶、酸式滴定管
(6) 红 生成的氧气部分参与了反应
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、
转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记
录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终
点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【详解】(1) 是二元弱酸,则会分步电离, 的第一步电离方程式为
;
(2) 中氧为-2价,则铬为+6价;在 中,由图可知,存在2个过氧根、1
个-2价氧,铬化合价也为+6;过氧化氢中过氧根和铬结合,化合价没有改变;故反应中没有元素化合价改变,不是氧化还原反应;
(3) 催化分解 反应生成氧气,则第二步会生成锰离子、水、氧气,
;
(4)反应中锰元素化合价由+7变为+2,过氧化氢中氧元素化合价由-1变为0,根据电
子守恒和质量守恒配平为, ;
(5)取1.023g ( )加入20.0mL 酸化
后定容至100mL,需要使用100mL容量瓶;使用高锰酸钾溶液滴定需要使用酸式滴定
管;故实验所需的定量仪器有电子天平、量筒、100mL容量瓶、酸式滴定管;
(6)高锰酸钾溶液为红色,故滴定终点的现象为溶液变为红色,且30s不变色。已知:
① ,② ,则
,理论上消耗 的体积为
,实验过程操作正确,
实际消耗 24.34mL,氧气具有氧化性,产生误差的原因可能是生成的氧气
部分参与了反应导致高锰酸钾用量减小。
21.(2023·四川绵阳·二模)锰酸锂 是一种锂电池的正极材料。工业上以方
锰矿(主要成分为 ,还含有少量的 )为原料制备锰酸锂
的流程如下:
己知:I. 时,相关物质的 如下表:
物
质
试卷第20页,共20页II. 时, 电离常数
III.离子浓度低于 时即为沉淀完全
回答下列问题:
(1)写出步骤①溶于稀疏酸时杂质 反应的离子方程式___________。
(2)滤渣1的成分是_____(填化学式);步骤②加入 的目的是____。
(3)步骤③加入 目的是除去杂质离子,若溶液中 浓度为 ,要确保杂质
离子沉淀完全,同时不降低产品产率,步骤③调控 的范围应该为_______。反应
的平衡常数 ________。
(4)“离子交换”步骤和“洗脱”过程是利用反应:
( 是氢型交换树脂)的平衡移动将 进一步
提纯,为了提高洗脱效率,又不引入其他杂质,淋洗液应选用_____。
(5)步骤④反应未见气体生成,则该反应留存在滤液3中的产物有___________(填化学
式)。
(6)步骤⑤反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)
(2) 将 氧化为
(3) 5~8
(4)
(5)
(6)【分析】由题给流程可知,方锰矿用稀硫酸酸溶时,金属氧化物与稀硫酸反应转化为
硫酸盐,二氧化硅不与稀硫酸反应,过滤得到含有硫酸钙、二氧化硅的滤渣1和含有
可溶性硫酸盐的滤液1;向滤液1中加入二氧化锰将溶液中亚铁离子氧化为铁离子后,
加入氨水调节溶液的pH,将溶液中铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,
过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣2和含有硫酸锰的滤液2;滤液2经离子交换、
淋洗涤液洗脱后,加入碳酸铵溶液将溶液中的锰离子转化为碱式碳酸锰沉淀,过滤得
到碱式碳酸锰和滤液3;碱式碳酸锰和碳酸锂在高温条件下在空气中煅烧制得锰酸锂。
【详解】(1)步骤①中四氧化三铁溶于稀硫酸发生的反应为四氧化三铁与稀硫酸反应
生成硫酸铁、硫酸亚铁和水,反应的离子方程式为 ,
故答案为: ;
(2)由分析可知,滤渣1的成分为硫酸钙、二氧化硅;加入二氧化锰的目的是将溶液
中亚铁离子氧化为铁离子,故答案为: ;将 氧化为 ;
(3)由分析可知,加入氨水调节溶液pH的目的是将溶液中铁离子、铝离子转化为氢
氧化铁、氢氧化铝沉淀,而锰离子不转化为氢氧化锰沉淀,由氢氧化铝的溶度积可知,
溶液中氢氧根离子不小于 =1×10—9mol/L,由氢氧化锰的溶度积可知溶液
中氢氧根离子浓度不大于 =1×10—6mol/L,则溶液的pH范围为5~8;由方程
式可知,反应的平衡常数K= = = =
= ,故答案为:5~8; ;
(4)由方程式可知,为了提高洗脱效率,又不引入其他杂质,淋洗液应选用稀硫酸可
以增大溶液中的氢离子浓度,使平衡向逆反应方向移动,有利于将锰离子进一步提纯,
试卷第22页,共20页故答案为: ;
(5)步骤④反应未见气体生成说明反应留存在滤液3中的产物为硫酸铵和碳酸氢铵,
故答案为: ;
(6)由分析可知,步骤⑤发生的反应为碱式碳酸锰和碳酸锂在高温条件下在空气中煅
烧生成锰酸锂、二氧化碳和水,反应的化学方程式为
,故答案为:
。试卷第24页,共20页