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第 06 讲 氧化还原反应
第一部分:高考真题感悟
1.(2022·山东·高考真题)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金(Au):“虽被火亦未熟"
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳( ):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【答案】C
【解析】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与
其氧化性无关,A不合题意;B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H O=Ca(OH) ,反应放热,
2 2
产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;C.
石硫黄即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+S Ag S、Fe+S FeS、2Cu+S Cu S,反应中S
2 2
作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;D.石钟乳(CaCO):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指
3
CaCO +2CH COOH=(CH COO) Ca+H O+CO↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;故
3 3 3 2 2 2
答案为:C。
2.(2022·浙江·高考真题)关于反应 ,下列说法正确的是
A. 发生还原反应
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2∶1
D. 发生反应,转移 电子
【答案】B
【解析】NaSO+H SO =Na SO +S ↓+SO ↑ +H O,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化
2 2 3 2 4 2 4 2 2
反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有S元素一种,硫酸的作用是提供酸性环境。A.HSO 转化
2 4
为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A说法不正确;B.
NaSO 中的S的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO (+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B
2 2 3 2说法正确;C.该反应的氧化产物是SO ,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,C
2
说法不正确;D.根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na SO 发生反应,要转移2 mol电子,D
2 2 3
说法不正确。综上所述,本题选B。
3.(2022·浙江·高考真题)关于化合物 的性质,下列推测不合理的是
A.与稀盐酸反应生成 、 、
B.隔绝空气加热分解生成FeO、 、
C.溶于氢碘酸(HI),再加 萃取,有机层呈紫红色
D.在空气中,与 高温反应能生成
【答案】B
【解析】已知化合物 中Fe的化合价为+3价,CHO-带一个单位负电荷,据此分析解题。A.由
3
分析可知,化合物 中Fe的化合价为+3价,故其与稀盐酸反应生成 、 、 ,反
应原理为:FeO(OCH)+3HCl=FeCl +H O+CHOH,A不合题意;B.由分析可知,化合物 中
3 3 2 3
Fe的化合价为+3价,C为-2,若隔绝空气加热分解生成FeO、 、 则得失电子总数不相等,不符合
氧化还原反应规律,即不可能生成FeO、 、 ,B符合题意;C.由分析可知,化合物
中Fe的化合价为+3价,故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I,反应原理为:
2
2FeO(OCH)+6HI=2FeI +I +2H O+2CHOH,再加 萃取,有机层呈紫红色,C不合题意;D.化合物
3 2 2 2 3
在空气中高温将生成Fe O、CO 和HO,然后Fe O 为碱性氧化物,SiO 为酸性氧化物,故化
2 3 2 2 2 3 2
合物 与 高温反应能生成 ,D不合题意;故答案为:B。
4.(2022·湖南·高考真题)科学家发现某些生物酶体系可以促进 和 的转移(如a、b和c),能将海洋中的 转化为 进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中 发生氧化反应
B.a和b中转移的 数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
【答案】D
【解析】A.由图示可知,过程I中NO 转化为NO,氮元素化合价由+3价降低到+2价,NO 作氧化剂,
被还原,发生还原反应,A错误;B.由图示可知,过程I为NO 在酶1的作用下转化为NO和HO,依据
2
得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO +2H++e- NO+H O,生成
2
1molNO,a过程转移1mole-,过程II为NO和NH 在酶2的作用下发生氧化还原反应生成HO和NH,
2 2 4
依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO+NH +3e-+2H+ HO+NH,
2 2 4
消耗1molNO,b过程转移4mol e-,转移电子数目不相等,B错误;C.由图示可知,过程II发生反应的参
与反应的离子方程式为:NO+NH +3e-+2H+ HO+NH,n(NO):n(NH )=1:1,C错误;D.由图示可知,
2 2 4
过程I的离子方程式为NO +2H++e- NO+H O,过程II的离子方程式为NO+NH +3e-+2H+ HO+NH,
2 2 2 4过程III的离子方程式为NH N↑+4H++4e-,则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO + NH = N↑+2H O,D正确;
2 4 2 2 2
答案选D。
5.(2022·湖南·高考真题)为探究 的性质,进行了如下实验( 和 溶液浓度均为
)。
实验 操作与现象
① 在 水中滴加2滴 溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
在 溶液中滴加2滴 溶液,变红褐色;
②
再滴加 溶液,产生蓝色沉淀。
在 溶液中滴加2滴 溶液,变红褐色;将上述混合液分成两份,一份滴加
③
溶液,无蓝色沉淀生;
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是A.实验①说明加热促进 水解反应
B.实验②说明 既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明 发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明 对 的水解反应无影响,但对还原反应有影响
【答案】D
【解析】铁离子水解显酸性,亚硫酸根离子水解显碱性,两者之间存在相互促进的水解反应,同时铁离子
具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者还会发生氧化还原反应,在同一反应体系中,铁离子的水解
反应与还原反应共存并相互竞争,结合实验分析如下:实验①为对照实验,说明铁离子在水溶液中显棕黄
色,存在水解反应Fe3++3H O Fe(OH) +3H+,煮沸,促进水解平衡正向移动,得到红褐色的氢氧化铁
2 3
胶体;实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后,两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体;根据
铁氰化钾检测结果可知,同时发生氧化还原反应,使铁离子被还原为亚铁离子,而出现特征蓝色沉淀;实
验③通过反滴操作,根据现象描述可知,溶液仍存在铁离子的水解反应,但由于铁离子少量,没检测出亚
铁离子的存在,说明铁离子的水解反应速率快,铁离子的还原反应未来得及发生。A.铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显
红褐色,故A正确;B.在5mLFeCl 溶液中滴加2滴同浓度的NaSO 溶液,根据现象和分析可知,Fe3+既
3 2 3
发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,
出现特征蓝色沉淀,故B正确;C.实验③中在5mL Na SO 溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl 溶液,根据
2 3 3
现象和分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未来得及发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原
反应速率快,故C正确;D.结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主
导作用,比氧化还原反应的速率快,因证据不足,不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响,事实
上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,故D错误。
综上所述,答案为D。
第二部分:最新模拟精练
完卷时间:50分钟
一、选择题(每小题只有一个正确选项,共12*5分)
1.(2022·北京西城·二模)将氧化还原反应拆解为氧化反应和还原反应的分析过程,蕴含的化学学科的思
想方法是
A.分与合相结合 B.量变与质变相结合
C.化学与社会和谐发展 D.物质变化是有条件的
【答案】A
【解析】将氧化还原反应拆解为氧化反应和还原反应的分析过程,蕴含的化学学科的思想方法是分与合相
结合,与量变与质变相结合量变与质变相结合、化学与社会和谐发展、物质变化是有条件的思想方法无关,
故选A。
2.(2022·江苏扬州·模拟预测)从烟道气中分离回收硫的基本反应: 。下列说
法正确的是
A.该反应属于置换反应
B. 、 和 均属于酸性氧化物
C. 在该反应中表现出氧化性
D. , 能将铝土矿中的 还原为
【答案】C【解析】A中根据置换反应的定义进行判断;B中根据酸性氧化物的定义可以进行判断;C中利用元素化
合价的变化判断物质在反应中表现氧化性还是还原性;D中利用工业制铝的方法进行判断;A.置换反应
的定义是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物,该反应中反应物中没有单质,故不属于置
换反应,故A不正确;B.酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,其中CO是不成盐氧化物,
不属于酸性氧化物,故B不正确;C.二氧化硫中硫元素的化合价降低,表现出氧化性,故C正确;D.
三氧化铝制铝是利用电解熔融态的氧化铝,故D不正确;故选答案C。
3.(2022·江苏淮安·模拟预测)2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场顺利着陆。
飞船的燃料为偏二甲肼(C HN),发射时发生的反应为:C HN+2N O 3N+2CO +4H O,下列
2 8 2 2 8 2 2 4 2 2 2
说法正确的是
A.偏二甲肼在反应中作还原剂 B.燃烧时吸收大量的热
C.CO 的大量排放会导致酸雨 D.NO 属于酸性氧化物
2 2 4
【答案】A
【解析】A.偏二甲肼在反应中C元素化合价由- 1价升高到+4价,N元素化合价从-3价升高到0价,被氧
化,做还原剂,A项正确;B.燃烧都是放热反应,B项错误;C.CO 的大量排放不会导致酸雨,二氧化
2
硫及氮氧化物的排放导致酸雨,C项错误;D.和水反应只生成酸的氧化物为酸性氧化物,NO 与水反应
2 4
除了酸生成以外,还有其它产物 NO,故NO 不属于酸性氧化物,D项错误;答案选A。
2 4
4.(2022·北京·首都师范大学附属中学三模)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是
A.FeSO 补血剂与维生素C配合使用效果更佳
4
B.用明矾处理污水
C.用84消毒液杀灭细菌
D.还原Fe粉用作食品脱氧剂
【答案】B
【解析】A.人体容易吸收亚铁离子,但亚铁离子具有还原性,很容易被氧化为不易被人体吸收的铁离子,
而维生素C也具体还原性,故两者同服可减少亚铁离子的氧化,效果更佳,故A项与氧化还原反应有关;
B.明矾是 ,溶于水电离出的铝离子会发生水解: 形成氢氧
化铝胶体,氢氧化铝胶粒由于阳离子会带正电,遇到负点的沉积物胶体便中和为电中性,当胶体颗粒上没
有电荷时,它们聚集在一起下沉,越来越多的颗粒下沉到水底,使水变得清澈干净。整个过程铝元素化合价均未改变,所以不涉及氧化还原反应,故B项与氧化还原反应无关;C.84消毒液的有效成分是次氯酸
钠,次氯酸钠有强氧化性,可以杀灭细菌,故C项与氧化还原有关;D.铁粉具有还原性,能和氧气反应
生成氧化铁,消耗氧气,使食物保持新鲜,故D项与氧化还原反应有关。故答案选B。
5.(2022·江苏苏州·模拟预测)工业可通过Al O+N +3C 2AlN+3CO制得高温陶瓷材料AlN。下列说
2 3 2
法正确的是
A.传统陶瓷主要成分是硅酸盐 B.AlN是分子晶体
C.N 发生氧化反应 D.反应为复分解反应
2
【答案】A
【解析】A.玻璃、水泥和陶瓷均属于无机硅酸盐产品,则传统陶瓷主要成分是硅酸盐,A正确;B.AlN
具有很高的熔点,故不是分子晶体,而是共价晶体(或者称为原子晶体),B错误;C.Al O+N +3C
2 3 2
2AlN+3CO反应中N的化合价由0价降低到-3价,故N 发生还原反应,C错误;D.复分解反应是指两种
2
化合物互相交换成分生成两种新的化合物的反应,故该反应不属于复分解反应,属于氧化还原反应,D错
误;故答案为:A。
6.(2022·北京市第一六一中学三模)下列说法不涉及氧化还原反应的是
A.灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾,肥中含有铵盐
B.自然界中硫的转化——含硫化物的矿石转化为硫酸盐
C.干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的保存
D.雷雨肥庄稼——自然固氮
【答案】A
【解析】A.灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾,肥中含有铵盐,碳酸根、铵根离子发生水解互促反应,
不涉及氧化还原反应,故选A;B.自然界中硫的转化——含硫化物的矿石转化为硫酸盐,硫元素化合价
升高,发生氧化还原反应,故不选B;C.青铜器、铁器属于合金,在潮湿的空气中构成原电池,发生吸
氧腐蚀,发生氧化还原反应,故不选C;D.雷雨肥庄稼——自然固氮,发生反应 、氮元素
化合价升高,发生氧化还原反应,故不选D;选A。
7.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测)硫化氢的转化是资源利用的研究课题。将HS和空气的混合
2
气体通入FeCl 、CuCl 的混合溶液中反应回收S,其物质转化历程如图所示。下列说法正确的是
3 2A.历程①发生反应S2-+Cu2+= CuS↓ B.历程②中CuS作氧化剂
C.历程③中n(Fe2+):n(O )=4 :1 D.转化的总反应为HS=H+ S
2 2 2
【答案】C
【解析】A.根据图示可知历程①是Cu2+与HS气体发生复分解反应产生CuS黑色沉淀和H+,根据电荷守
2
恒及物质的拆分原则,可知发生的该反应的离子方程式为:HS+Cu2+=CuS↓+2H+,A错误;B.在历程②中,
2
CuS与Fe3+发生氧化还原反应,产生S、Cu2+、Fe2+,该反应的方程式为:CuS+2Fe3+=S+Cu2++2Fe2+,S元素
化合价升高,失去电子被氧化,CuS作还原剂,B错误;C.在历程③中,Fe2+与O 发生氧化还原反应,产
2
生Fe3+、HO,根据氧化还原反应过程中电子转移守恒可知:n(Fe2+):n(O )=4:1,C正确;D.根据流程
2 2
图可知总反应方程式为:2HS+O=2S↓+2H O,D错误;故选C。
2 2 2
8.(2022·湖南·长郡中学模拟预测)用电石(主要成分为 ,含CaS和 等)制取乙炔时,常用
溶液除去乙炔中的杂质。反应为①
②
下列分析正确的是
A.可以依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
B.反应② 既是氧化产物又是还原产物
C.反应②中每 氧化
D.用酸性 溶液验证乙炔还原性时,也可以使用NaOH溶液除杂
【答案】C
【解析】A.CuS不溶于硫酸,所以硫酸铜能和氢硫酸反应生成CuS和硫酸,反应不能说明硫酸和氢硫酸的酸性强弱,故A 错误;B.Cu P中Cu为+1价,P为-3价,铜的化合价从+2价降低到Cu P中的-1价,
3 3
Cu P是还原产物,P的化合价反应前即为-3价,所以Cu P不是氧化产物,故B错误;C.硫酸铜中铜的化
3 3
合价从+2价降低到Cu P中的+1价,24molCuSO 转移24mol电子,P的化合价从-3价升高到+5价,
3 4
1molPH 被氧化转移8mol电子,则每 24mol CuSO 氧化 3mol PH ,故C正确;D.PH 不能被NaOH溶
3 4 3 3
液吸收,所以不能用NaOH溶液除杂,故D错误;故选C。
9.(2022·北京·和平街第一中学三模)一定条件下,以葡萄糖 为原料制备葡萄糖酸钙
的原理如下图。
下列分析不正确的是
A. 、葡萄糖 均发生了氧化反应
B.上述实验中不宜用 代替 制备葡萄糖酸钙
C.起始时加入2mol ,理论上可制得1mol葡萄糖酸
D.可用新制的 浊液区分葡萄糖和葡萄糖酸
【答案】C
【解析】A. 失电子变为Br 、葡萄糖 被氧化变成葡萄糖酸 均发生了氧化反应,
2
故A正确;B.盐酸酸性太强, 不能直接与葡萄糖酸反应直接制备葡萄糖酸钙,故B正确;C.起始
时加入2mol ,由原子守恒可得2molHBrO,HBrO与葡萄糖反应生成Br-和葡萄糖酸, 1mol葡萄糖
变成1mol葡萄糖酸 需要得2mol电子,2molHBrO会得4mol电子,由电子守恒知理论上可制得2mol葡萄糖酸 ,故C错误;D.葡萄糖中含有醛基,葡萄糖酸中不含有醛基,所以可
用新制的 浊液区分葡萄糖和葡萄糖酸,故D正确;故答案为:C。
10.(2022·天津南开·三模)在酸性溶液中,FeS 催化氧化的物质转化关系如图所示。
2
下列有关叙述正确的是
A.Fe2+是该反应的催化剂
B.反应中,FeS 作氧化剂
2
C.反应过程中须不断加入NO和O
2
D.每消耗7molO ,溶液中最多增加4mol
2
【答案】D
【解析】如图所示,反应物为FeS 和氧气,Fe3+、NO是催化剂,产物为亚铁离子和硫酸根,发生的总反应
2
为: 。A.根据分析,铁离子为催化剂,A错误;B.根据总反应
方程式,FeS 中S元素被氧化,作还原剂,B错误;C.从总反应中可以看出,反应消耗氧气需要不断加入
2
氧气,而NO在总反应中并未消耗,故NO不需要不断加入,C错误;D.根据总反应方程式可知,消耗
7molO ,若转移的电子全部给硫元素,溶液中最多增加4mol硫酸根,D正确;故选D。
2
11.(2022·福建省福州第一中学模拟预测)实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如下实验,经检测所得
固体中含有Cu S和白色物质X,下列说法正确的是
2
A.X溶液显无色
B.参加反应的浓硫酸中,体现氧化性的占25%C.NO和Y均为还原产物
D.NO与Y的物质的量之和可能为2mol
【答案】B
【解析】由图知,铜与足量浓硫酸反应生成Cu S和白色物质X,无气体生成,生成Cu S时铜元素从0价
2 2
升高到+1价、硫元素从+6价降低到-2价,则按得失电子数守恒、必定存在其他产物(所含元素化合价升高),
按元素质量守恒只能为CuSO ,则白色物质X为CuSO ,配平得到该反应方程式为:
4 4
A.X溶液中含有Cu2+,溶液为蓝色,A项错误;B.根据反应
方程式,参加反应的浓硫酸中,体现氧化性的占 ,B项正确;C.Cu S和白色物质CuSO
2 4
加稀硫酸和稀硝酸时溶解,存在反应: ,Y为S单质,则NO
为还原产物、Y为氧化产物,C项错误;D.由 知,3molCu生成
0.6molCu S,溶解操作时,Cu S的氧化产物可能为Cu2+、S或Cu2+、S、 ,当Cu S的氧化产物为
2 2 2
Cu2+、S时,发生反应: ,0.6molCu S得到0.8mol NO与
2
0.6mol S,NO与S物质的量之和为1.4mol,当Cu S的氧化产物为Cu2+、 时,发生反应:
2
,0.6molCu S只得到2mol NO,NO与S物质的量之和为
2
2mol ,根据题图,反应一定有S单质生成,则 ,故NO与Y的物质的量之和不
可能为2mol,D项错误;答案选B。
12.(2022·山东济南·三模)玻璃仪器内璧残留的硫单质可用热NaOH溶液洗涤除去,发生如下反应:
①3S+ 6NaOH 2NaS+ Na SO + 3H O
2 2 3 2②(x-1)S+Na S NaS (x=2~6)
2 2 x
③S+ Na SO NaSO
2 3 2 2 3
下列说法正确的是
A.反应①②③中,硫单质的作用相同
B.反应①中,每消耗1 mol硫单质转移4 mol电子
C.0.96g硫单质与amL2mol·L-1热NaOH溶液恰好完全反应,只生成NaS和NaSO ,则a= 60
2 2 3
D.1.28 g硫单质与10 mL 2 mol·L-1热NaOH溶液恰好完全反应,只生成NaS 和NaSO,则x=5
2 x 2 2 3
【答案】D
【解析】A.由题干方程式可知,反应①3S+ 6NaOH 2NaS+ Na SO + 3H O中S既是氧化剂又是还原剂,
2 2 3 2
反应②(x-1)S+Na S NaS (x=2~6)中S是氧化剂,反应③S+ Na SO NaSO 中S是还原剂,硫单质的作
2 2 x 2 3 2 2 3
用相同,故反应①②③中,硫单质的作用不相同,A错误;B.分析反应①3S+ 6NaOH 2NaS+ Na SO +
2 2 3
3HO可知,每消耗3 mol硫单质转移4 mol电子,B错误;C. 0.96g即 =0.03mol硫单质与
2
amL2mol·L-1热NaOH溶液恰好完全反应,只生成NaS和NaSO ,则反应方程式为3S+ 6NaOH 2NaS+
2 2 3 2
NaSO + 3H O,则a= =30,C错误;D.1.28 g即 =0.04mol硫单质与10 mL 2
2 3 2
mol·L-1即0.01L×2mol/L=0.02mol热NaOH溶液恰好完全反应,只生成amolNa S 和bmolNa SO,则由Na
2 x 2 2 3
原子守恒有2a+2b=0.02mol,由S原子守恒有:ax+2b=0.04mol,由电子守恒有2a=4b,解得x=5,D正确;故答案为:D。
二、主观题(共3小题,共40分)
13.(2022·上海奉贤·一模)(14分)三氟化氮(NF )是一种无色、无味的气体,它是微电子工业的关键原
3
料之一,可由氨气和氟气反应得到:_______NH +_______F →_______NF +_______NHF。完成下列填空:
3 2 3 4
(1)配平上述反应方程式_______。
(2)F原子的结构示意图是_______,从原子结构角度比较F和N元素的非金属性强弱_______。
(3)写出NH F的电子式_______,溶液中NH 的检验方法是_______。
4
(4)与NH 具有相同质子数和电子数的单核微粒,其单质在空气中长期露置后的最终产物是_______,该产
物的水溶液呈_______性,用适当的化学用语解释该溶液酸碱性的原因:_______。其稀溶液中存在关系式:
c(OH-)-c(H+) =c(HCO ) + _______
【答案】(1)4NH +3F =NF+3NHF(2分)
3 2 3 4
(2) (1分) F原子和N原子电子层数相同,核电荷数F>N,原子半径FN,非金属性F>N(2分)
(3) (2分) 取适量溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液并加热。将湿润的
红色石蕊试纸靠近试管口,若试纸变蓝,则样品中有铵根离子(2分)
(4) NaCO (1分) 碱性 (1分) 碳酸钠溶液水解,使溶液中c(OH-)大
2 3
于c(H+),所以溶液呈碱性 (2分) 2c(HCO)(1分)
2 3
【解析】(1)该反应中部分NH 被氧化,所以可以找氧化剂和氧化产物之间的数量关系,根据电子守恒可知
3
该反应中NF 和F 的系数比为1:3,再结合元素守恒可得化学方程式为4NH +3F =NF+3NHF;
3 2 3 2 3 4
(2)F原子核内有9个质子,核外有9个电子,原子结构示意图为 ;F原子和N原子电子层数相
同,核电荷数F>N,原子半径FN,所以非金属性F>N;
(3)NH F由NH 和F-构成,为离子化合物,电子式为 ;检验铵根时一般将其转化为
4氨气进行检验,具体操作为:取适量溶液于试管中,滴加氢氧化钠溶液并加热,将湿润的红色石蕊试纸靠
近试管口,若试纸变蓝,则样品中有铵根离子;
(4)NH 含有11个质子、10个电子,与其具有相同质子数和电子数的单核微粒为Na+,Na单质在空气中长
期露置后的最终产物为NaCO;碳酸钠水溶液中因存在碳酸根的水解,使溶液中c(OH-)大于c(H+),所以
2 3
溶液呈碱性;其稀溶液中存在质子守恒:c(OH-)-c(H+)=c(HCO )+2c(H CO)。
2 3
14.(2021·陕西安康市·高三一模)(14分)SO 在生产、生活中具有重要的作用,据所学知识回答相关
2
问题。
(1) SO 通入NaCO 溶液中有CO 生成,说明HSO 具有___________(填“酸性”、“氧化性”、“还原
2 2 3 2 2 3
性”或“漂白性”,下同),SO 通入品红溶液中,品红溶液褪色,说明SO 具有___________。
2 2
(2)已知SO 通入FeCl 溶液会发生反应,还原产物为___________(填化学式,下同),氧化产物为
2 3
___________。
(3)向含锌粉的悬浊液中通入SO 可制备ZnS O
2 2 4。
①该反应的化学方程式为___________,若反应中有0.1mol电子转移,则生成ZnS O___________g。
2 4
②向反应后的溶液中加入过量盐酸,溶液出现黄色浑浊,且有刺激性气体产生,反应的化学方程式为
___________。
(4)已知室温下,ZnSO 微溶于水,Zn(HSO ) 易溶于水。ZnO水悬浊液常用于吸收烟气中的SO 。向ZnO水
3 3 2 2
悬浊液中缓慢匀速通入SO ,在开始吸收的40min内,SO 吸收率、溶液pH的变化如图。0~20min内,溶
2 2
液pH几乎不变的原因是___________,SO 吸收率在30min后迅速降低,其原因是___________。
2
【答案】(除标注外,每空2分)(1)酸性(1分)漂白性(1分)
(2)Fe2+(1分) SO (1分)
(3)① Zn+2SO =ZnS O 9.65 ②2ZnS O+4HC1=2ZnCl +S↓ +2HO+3SO ↑
2 2 4 2 4 2 2 2
(4)可知0~20min内,悬浊液中的ZnO吸收大量SO ,生成微溶于水的ZnSO,此时溶液pH几乎不变
2 3ZnO完全反应生成ZnSO 后,ZnSO 继续吸收SO 生成易溶于水的Zn(HSO ),此时溶液pH遂渐变小,SO
3 3 2 3 2 2
的吸收率迅速降低
【解析】(1)SO 通入NaCO 溶液中有CO 生成,说明HSO 具有酸性,酸性HSO 强于HCO;SO 通入
2 2 3 2 2 3 2 3 2 3 2
品红溶液中,品红溶液褪色,说明SO 具有漂白性;
2
(2)SO 通入FeCl 溶液会发生离子反应SO +2Fe3++2H O =2Fe2++4H++ SO ,反应中FeCl 中铁元素化合价由
2 3 2 2 3
+3价降为+2价被还原,生成Fe2+,则还原产物为Fe2+;SO 中硫元素化合价由+4价升为+6价,生成SO
2
,则氧化产物为SO ;
(3)①向含锌粉的悬浊液中通入SO 可制备ZnS O,根据元素守恒可知发生反应的化学方程式为
2 2 4
Zn+2SO =ZnS O;当该反应中有0.1mol电子转移时,则生成0.05molZnS O,质量为0.05mol ×193g/
2 2 4 2 4
mol=9.65g;
②向反应后的溶液中加入过量盐酸,溶液出现黄色浑浊,且有刺激性气体产生,则生成硫单质和二氧化硫,
根据氧化还原反应配平可得反应的化学方程式为2ZnS O+4HCl=2ZnCl +S↓ +2HO+3SO ↑;
2 4 2 2 2
(4)根据图中信息可知0~20min内,悬浊液中的ZnO吸收大量SO ,生成微溶于水的ZnSO,此时溶液pH
2 3
几乎不变;一旦ZnO完全反应生成ZnSO 后,ZnSO 继续吸收SO 生成易溶于水的Zn(HSO ),此时溶液
3 3 2 3 2
pH遂渐变小,SO 的吸收率迅速降低。
2
15.(2021·北京丰台区·高三一模)(12分)锰广泛存在于自然界中,工业可用软锰矿(主要成分是MnO )
2
制备锰。
资料:①MnCO 难溶于水,可溶于稀酸。
3
②在Mn2+催化下,SO 在水溶液中被氧化成HSO 。
2 2 4
I.制备
(1)写出铝热法还原MnO 制备锰的化学方程式_______。
2
(2)工业上制备锰时,会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO 的烟气,可用以下方法处理。
2
处理方法一:
①用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰,从而达到资源的循环使用。写出一定条件下利用MnO 进行脱硫的化
2
学方程式_______。
②研究表明,用Fe2+/Fe3+可强化脱硫效果,其过程如下所示:过程I:……
过程II :2Fe3++SO+2H O=2Fe2++ +4H+
2 2
过程I的离子方程式是_______。
处理方法二:
③用MnCO 进行脱硫,可提高脱硫率。结合化学用语解释原因:_______。
3
II.废水中锰含量的测定
(3)取1 mL废水置于20 mL磷酸介质中,加入HClO ,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用c mol/L (NH)
4 4 2
Fe(SO ) 溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由VmL变为V mL,废水中锰的含量为____
4 2 0 1
g/mL。
【答案】(除标注外,每空2分)(1)4Al+3MnO 3Mn+2Al O
2 2 3
(2)① MnO +SO MnSO ②2Fe2++MnO+4H+=Mn2++2Fe3++2H O
2 2 4 2 2
③溶液中存在平衡:MnCO (s)=Mn2+(aq)+ (aq), 消耗溶液中的H+,促进SO 溶解:
3 2
SO +H O HSO ,HSO H++ 生成Mn2+有催化作用,可促进反应2SO +O +2H O 2HSO 发生
2 2 2 3 2 3 2 2 2 2 4
⇌ ⇌
(3分)
(3)55 c(V -V )×10-3 (3分)
1 0
【解析】(1)铝热法还原MnO 制备锰即高温条件下铝单质和MnO 反应得到氧化铝和Mn单质,化学方程式
2 2
为4Al+3MnO 3Mn+2Al O;
2 2 3
(2)①根据题意可知MnO 会将SO 氧化得到MnSO ,化学方程式应为MnO +SO MnSO ;
2 2 4 2 2 4②据图可知过程I中MnO 被Fe2+还原生成Mn2+,Fe2+被氧化为Fe3+,根据电子守恒和元素守恒可得离子方
2
程式为2Fe2++MnO+4H+=Mn2++2Fe3++2H O;
2 2
③溶液中存在平衡:MnCO (s)=Mn2+(aq)+ (aq), 消耗溶液中的H+,促进SO 溶解:
3 2
SO +H O HSO ,HSO H++ ,同时生成的Mn2+有催化作用,可促进反应2SO +O +2H O
2 2 2 3 2 3 2 2 2
⇌ ⇌
2HSO 发生;
2 4
(3)滴定时发生反应Fe2++Mn3+=Fe3++Mn2+,所以n(Mn)=c(V-V )×10-3mol,所取废水为1mL,所以废水中锰
1 0
的含量为55 c(V -V )×10-3g/mL。
1 0