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1.【2022 年湖南卷】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,
专题14 氧化还原反应相关计算
1
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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H2O,
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 +2H++e-
NO+H2O,生成
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H2O 和
N2H4,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+
H2O+N2H4,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+
H2O+N2H4,n(NO):n(NH )=1:1,C 错误;
D.由图示可知,过程I 的离子方程式为NO +2H++e-
NO+H2O,过程II 的离子方程式为NO+NH
+3e-+2H+
H2O+N2H4,过程III 的离子方程式为N2H4
N2↑+4H++4e-,则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO +
NH = N2↑+2H2O,D 正确;答案选D。
2.【2022 年6 月浙江卷】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】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化
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.H2SO4
转化为硫酸钠和水,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.Na2S2O3中的S 的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0 价)和SO2(+4 价),故其既是氧化剂又是还
2
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原剂,B 说法正确;C.该反应的氧化产物是SO2,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 说法不正确;D.根据其中S 元素的化合价变化情况可知,1mol Na2S2O3发生反应,要转
移2 mol 电子,D 说法不正确。综上所述,本题选B。
3.【2022 年1 月浙江卷】关于反应4CO2+SiH4
4CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A.CO 是氧化产物
B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.生成1molSiO2时,转移8mol 电子
【答案】D
【解析】A.根据反应方程式,碳元素的化合价由+4 价降为+2 价,故CO 为还原产物,A 错误;B.硅元
素化合价由-4 价升为+4 价,故SiH4发生氧化反应,B 错误;C.反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为
SiH4,,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,C 错误;D.根据反应方程式可知,Si 元素的化合
价由-4 价升高至+4 价,因此生成1molSiO2时,转移8mol 电子,D 正确;答案选D。
4.(2021·湖南真题)
常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为
。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)
时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的
制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中
的存在
【答案】A
【解析】A.该反应中只有碘元素价态升高,由0 价升高至KH(IO3)2中+5 价,每个碘原子升高5 价,即6I2
60e-,又因方程式中6I2
3Cl2,故3Cl2
60e-,即Cl2
20e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1mol
Cl2时,反应中应转移20 mol e-,A 错误;B.该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2
中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式的计量系数可知,11KClO3
6I2,故该反应的氧化剂和还
原剂的物质的量之比为11:6,B 正确;C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳
与氯气反应,C 正确;D.食盐中
可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应
3
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生成I2,I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检
验食盐中
的存在,D 正确。故选A。
5.(2021.6·浙江真题)关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是
A. K2H3IO6发生氧化反应
B.KI 是还原产物
C.生成12.7g I2时,转移0.1mol 电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
【答案】D
【解析】A.反应中I 元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A 错误;B.KI 中的I-由HI
变化而来,化合价没有发生变化,KI 既不是氧化产物也不是还原产物,B 错误;C.12.7g I2的物质的
量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4mol I2转移7mol 电子,则生成0.05mol I2时转移电子的物质
的量为0.0875mol,C 错误;D.反应中HI 为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1mol
K2H3IO6就有7mol HI 失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7:1,D 正确;故答案选D。
6.(2017·海南高考真题)在酸性条件下,可发生如下反应:
+2M3++4H2O=
+Cl-+8H+,
中M 的化合价是 ( )
A.+4
B.+5
C.+6
D.+7
【答案】C
【解析】根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,从而得出
M2O7
n-中M 的化合价为+6 价,故C 正确。
7.(2016·上海高考真题)某铁的氧化物(FexO)1.52g 溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下
112mlCl2,恰好将Fe2+完全氧化。x 值为( )
A.0.80
B.0.85
C.0.90
D.0.93
【答案】A
【解析】FexO 中Fe 的平均化合价为+
,被氧化为Fe3+,根据电子守恒可知,转移的电子数和Cl2转移的
电子数相等.标准状况下112mL Cl2转移电子数为
×2=0.01mol.则有:
4
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×(3-
)×x=0.01mol,解得x=0.8,故选A。
8.(2014·山东高考真题)等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO 物质的量最多的是
A.FeO
B.Fe2O3
C.FeSO4
D.Fe3O4
【答案】A
【解析】假设质量都为mg:A.FeO 与硝酸反应被氧化生成Fe3+,则失电子物质的量为
mol;B.Fe2O3
与硝酸不发生氧化还原反应,失电子为0;C.FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe3+,则失电子物质的量
为
mol;D.Fe3O4中Fe 元素的化合价有+2、+3 价,与硝酸反应被氧化生成Fe3+,则失电子物质的
量为
mol,由以上分析可知,失电子最多的是FeO,则放出NO 物质的量最多的是FeO;故选A。
9.【2016 年高考上海卷】O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol 电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
【答案】D
【解析】A.O 元素的化合价由反应前的+1 价变为反应后的0 价,化合价降低,获得电子,所以氧气的还
原产物,错误;B.在反应中O2F2中的O 元素的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而
H2S 中的S 元素的化合价是-2 价,反应后变为SF6中的+6 价,所以H2S 是还原性,错误;C.外界条
件不明确,不能确定HF 的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误;D.根据方程式可知还原
剂H2S 与氧化剂O2F2的物质的量的比是1:4,正确;
10、【2015 上海化学】工业上将Na2CO3和Na2S 以1:2 的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取
Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中( )
A.硫元素既被氧化又被还原
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C.每生成1molNa2S2O3,转移4mol 电子
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D.相同条件下,每吸收10m3SO2就会放出2.5m3CO2
【答案】A、D
【解析】在反应物Na2S 中S 元素的化合价为-2 价,在SO2中S 元素的化合价为+4 价,反应后产生的物质
Na2S2O3中,S 元素的化合价为+2 价,介于-2 价与+4 价之间,因此硫元素既被氧化又被还原,正确。
B.根据题意可得在溶液中发生反应的方程式是:Na2CO3+2Na2S+ 4SO2= 3Na2S2O3+CO2,在反应中氧
化剂SO2与还原剂Na2S 的物质的量之比为4:2=2:1,错误。C.根据B 选项的河西方程式可知,每生成
3molNa2S2O3,转移8mol 电子,则产生1mol Na2S2O3,转移8/3mol 电子,错误。D.根据反应方程式
可知消耗的SO2与产生的CO2的物质的量的比是4:1,由于在相同条件下,气体的物质的量的比等于气
体的体积比,所以在相同条件下,每吸收10m3SO2放出CO2的体积5m3,正确。
11.【2014 年高考山东卷第9 题】等质量的下列物质与足量稀硝酸反应,放出NO 物质的量最多的是
( )
A.FeO B. Fe2O3 C. FeSO4 D、Fe3O4
【答案】A
【解析】比较化学反应生成物的量的判断,根据氧化还原反应原理,比较各选项物质中+2 价Fe 的含量,
然后可得出NO 的生成量的大小。根据化学式可算出四种物质中+2 价Fe 含量最大的是FeO,所以等质
量的四种物质与足量稀硝酸反应,放出NO 物质的量最多的是FeO,故A 项正确。正确的标出各物质
中Fe 元素的化合价,如Fe3O4中,两个Fe 为+3 价,一个Fe 化合价为+2 价,通过比较可知FeO 中+2
价Fe 的含量最高,根据氧化还原反应原理可推出正确答案。
12.【2012 年高考海南卷第6 题】将0.195g 锌粉加入到20.0mL 的0.100 mol·L-1MO2
+溶液中,恰好完全反
应,则还原产物可能是( )
A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+
【答案】B
【解析】根据我们所学的氧化还原反应,在反应中一定存在得失电子守恒。设反应后X 元素的化合价为
x,参加反应的MO2
+的物质的量为0.002mol,参加反应的锌的物质的量为0.003mol,故存在:(5-
x)×0.002=0.003×2,解得x=2,故选B。
13.【2014 年高考全国大纲卷第13 题】已知:将Cl2通人适量KOH 溶液,产物中可能有KC1、KClO、
KC1O3,且
的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol 时,下列有关说法错误的是( )
A.若某温度下,反应后
=11,则溶液中
=
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B.参加反应的氯气的物质的量等于
amol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量ne的范围:
amol≤ne≤
amol
D.改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量为
amol
【答案】D
【解析】A 项若反应后
=11,令KC1、KClO 分别为11 mol、1 mol,据得失电子守恒可得KC1O3为
2 mol,则溶液中
=
,正确;B 项据原子守恒n(KOH)=amol=n(K) =n(Cl) =2n(Cl2),则n(Cl2)
=
amol,正确;C 项采用极限法分析,当全部生成KC1、KClO 时发生的反应为Cl2+2KOH=KCl+
KClO+H2O,则ne=
amol,同理,当全部生成KC1、KClO3 时发生的反应为3Cl2+6KOH=5KCl+
KClO3+3H2O,则ne=
amol,综上可得改变温度,反应中转移电子的物质的量ne 的范围:
amol≤ne≤
amol,该项正确;D 项改变温度,产物中KC1O3的最大理论产量即无KClO 生成,发生如
下反应:3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O,则KC1O3的物质的量为
amol,故该项错误。
14.【2014 年高考上海卷第16 题】含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢
(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg,则( )
A.被氧化的砒霜为1.98mg B.分解产生的氢气为0.672ml
C.和砒霜反应的锌为3.90mg D.转移的电子总数为6×10―5NA
【答案】C
【解析】根据题意可知,有关反应的化学方程式为As2O3+6Zn+12HCl→6ZnCl2+3H2O+2AsH3↑、
2AsH3→2As+3H2↑,则A、砒霜中砷的化合价是+3 价,而砷化氢中砷的化合价是-3 价,化合价降
低得到电子,砒霜被还原,A 不正确;B、不能确定砷化氢的状态,因此不能确定砷化氢的体积,B
不正确;C、1.50mg 砷的物质的量=1.50×10-3g÷75g/mol=2×10-5mol,则砒霜转化为砷化氢得到电子
的物质的量是2×10-5mol ×6=1.2×10-4mol。锌失去2 个电子,则根据电子得失守恒可知,和砒霜反应
的锌的质量=×65g/mol=3.9×10-3g=3.9mg, C 正确;D、两次反应中转移的电子总数为(2×10-5×6+
2×10-5×3)NA=1.8×10―4NA,D 不正确,答案选C。
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15.(2013·四川高考真题)1.52g 铜镁合金完全溶解于50mL 密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸
中,得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (换算为标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH
溶液,当金属离子全部沉淀时,得到2.54g 沉淀,下列说法不正确的是
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2 ︰1
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
C.NO2和N2O4的混合气体中,NO2的体积分数是80%
D.得到2.54 沉淀时,加入NaOH 溶液的体积是600mL
【答案】D
【解析】设铜、镁的物质的量分别为x、y,则①64x+24y=1.52 ②64x+24y+34x+34y=2.54,解得
x=0.02mol,y=0.01 mol,设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b,则根据得失电子数相等:
2x+2y=2a+b,a+b=0.05,则a=0.01mol,b=0.04mol。A、有上述分析可知,Cu 和Mg 的物质的量分别
为0.02mol、0.01mol,二者物质的量之比为2 ︰1,A 正确;B、c(HNO3)=
mol/L=14.0mol·L-1,B 正确;C、由上述分析可知,N2O4、NO2的物质的量分别为0.01mol、0.04mol,
则NO2的体积分数是
×100%=80%,C 正确;D、沉淀达最大时,溶液中只有硝酸钠,根据原
子守恒:n(NaOH)=n(HNO3)-(2a+b)=0.7mol-0.06mol=0.64mol,氢氧化钠溶液体积为640mL,D 错误;
答案选D。
16.(2012·四川高考真题)向27.2gCu 和Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L,固体物质完全反应,
生成NO 和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH 溶液1.0L,此时溶液呈中性。金属离子已
完全沉淀,沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
A.Cu 与Cu2O 的物质的量之比为2∶1
B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
C.产生的NO 在标准状况下的体积为4.48L
D.Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
【答案】B
【解析】设Cu 和Cu2O 的物质的量分别为xmol、ymol,根据题意,则有
64x+144y=27.2……①
由Cu→Cu(OH)2、Cu2O→2Cu(OH)2可得34x+68y-16y=39.2-27.2……②
解得x=0.2、y=0.1
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A、Cu 与Cu2O 的物质的量之比为0.2∶0.1=2∶1,A 正确;B、根据氮原子守恒可知硝酸的物质的量为
1.0mol+(0.2 mol×2+0.1 mol×2)/3=1.2 mol,硝酸的物质的量浓度为1.2 mol /0.5L =2.4 mol/L,B 不正
确;C、根据电子得失守恒可知产生的NO 在标准状况下的体积为22.4L/ mol×(0.2 mol×2+0.1
mol×2)/3=4.48L,C 正确;D、根据氮原子守恒可知Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余HNO3为1.0mol-0.2
mol×2-0.1 mol×2×2=0.2mol,D 正确。答案选B。
17.【2013 年高考福建卷第24 题】(14 分)
二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO 等杂质。其次除杂操作时,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去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO,其原因是
___________【已知:Ksp(BaSO4)= 1.1 ×10-10 Ksp(BaCO3)= 5.1 ×10-9】
②该法工艺原理如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反
应生成ClO2。
工艺中可以利用的单质有____________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为
___________。
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D 与NaClO3反应生
成ClO2。完成反应的化学方程式:
□ (
D )
+24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量得
电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的_______倍
【答案】
(1)①BaCl2
BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO3
2 -时,BaSO4(s)会部分转化为
BaCO3(s)(或其它合理答案)
② H2、Cl2
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2NaClO3 + 4HCl
2ClO2↑ + Cl2↑ + 2NaCl + 2H2O
(2)1 C6H12O6 + 24 NaClO3 + 12H2SO4 24 ClO2↑ + 6 CO2↑ + 18H2O + 12 Na2SO4
(3)2.5
【解析】
(1)①在除杂的过程中每步加入的试剂必须是过量的,使离子除尽;过量的离子在下一步中必须出
去,故先加入BaCl2,除去硫酸根,过量的钡离子,加入Na2CO3除去。根据提供的Ksp 数据,在
后面加入碳酸钠时,发生BaSO4(s)+ CO(aq)= BaCO3(s)+SO(aq)。②电解饱和食盐水生成H2、Cl2和
NaOH;故可以利用的单质为H2、Cl2,合成HCl。根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl,生
成ClO2;可以写出方程式,并用化合价升降法配平得到。
(2)纤维素为多糖,水解最终产物为葡萄糖(C6H12O6),具有还原性,可将NaClO3还原得到ClO2。
Cl 从+5 到+4 价,降低1 价,葡萄糖(C6H12O6)C 均价为0,到+4 价,升高4 价,然后配平得到。
(3)每摩尔Cl2得到2mol 电子,而没摩尔ClO2得到5mol 电子,故为2.5 倍。
18.【2016 年高考上海卷】NaCN 超标的电镀废水可用两段氧化法处理:
(1)NaCN 与NaClO 反应,生成NaOCN 和NaCl
(2)NaOCN 与NaClO 反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl 和N2
已知HCN(Ki=6.3×10-10)有剧毒;HCN、HOCN 中N 元素的化合价相同。
完成下列填空:
(1)第一次氧化时,溶液的pH 应调节为____________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”);原
因是______________________。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。
_______________________________________
(3)处理100 m3含NaCN 10.3 mg/L 的废水,实际至少需NaClO___g(实际用量应为理论值的4 倍),
才能使NaCN 含量低于0.5 mg/L,达到排放标准。
(4)(CN)2 与Cl2 的化学性质相似。(CN)2 与NaOH 溶液反应生成_________、__________和
H2O。
【答案】(1)碱性;防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气。
(2)2OCN-+3ClO-=CO3
2-+CO2↑+3Cl-+N2↑
(3)14 900
(4)NaOCN、NaCN
【解析】
(1)依据HCN 的电离平衡常数可知HCN 是极弱的酸,所以NaCN 极易于酸反应生成HCN。为防止生成
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HCN,造成人员中毒或污染空气,因此第一次氧化时,溶液的pH 应调节为碱性。
(2)NaOCN 与NaClO 反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl 和N2,首先确定反应物和生成物;再依据反
应中氯元素的化合价从+1 价降低到-1 价,得到2 个电子。N 元素化合价从-3 价升高到0 价,失去
3 个电子,则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2:3,反应的离子方程式
为2OCN-+3ClO-=CO3
2-+CO2↑+3Cl-+N2↑。
(3)NaCN 被氧化的两个阶段氧化剂均为NaClO,所以可以合并一起进行计算,即反应物为NaCN 和
NaClO ,生成物为:Na2CO3 、CO2 、NaCl 和N2 。参加反应的
NaCN 是
,反应中C 由+2 价升高到+4 价,N 元素化合价从-3 价升高到0
价,即1molNaCN 失去5mol 电子,1mol 次氯酸钠得到2mol 电子,所以处理100m3 含
NaCN10.3mg/L 的废水,实际至少需NaClO 的质量为
g。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似,则根据氯气与氢氧化钠反应的方程式可知(CN)2与NaOH 溶液反应
生成NaOCN、NaCN 和H2O。
19.(2020·江苏高考真题)次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。
NaClO 可用于制备二氯异氰尿酸钠.
(1)NaClO 溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH 溶液中而制得。制备 NaClO 的离子方程式为
__________;用于环境杀菌消毒的NaClO 溶液须稀释并及时使用,若在空气中暴露时间过长且见光,
将会导致消毒作用减弱,其原因是__________________。
(2)二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质
品标准。实验检测原理为
准确称取1.1200g 样品,用容量瓶配成250.0mL 溶液;取25.00mL 上述溶液于碘量瓶中,加入适量稀硫酸
和过量KI 溶液,密封在暗处静置5min;用
Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色,加
入淀粉指示剂继续滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
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①通过计算判断该样品是否为优质品_______。(写出计算过程,
)
②若在检测中加入稀硫酸的量过少,将导致样品的有效氯测定值____________(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】(1)
NaClO 溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO
见光分解 (2)
根据物质转换和电子得失守恒关系:
得
氯元素的质量:
该样品的有效氯为:
该样品的有效氯大于60%,故该样品为优质品 偏低
【解析】
(1) 由题意可知,氯气通入氢氧化钠中产生次氯酸钠,同时产生氯化钠,反应的离子方程式为:
;次氯酸钠溶液长期暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳气体,因次
氯酸酸性比碳酸弱,因此次氯酸钠可以与二氧化碳在水中反应产生HClO,HClO 具有不稳定性,在受
热或见光条件下会发生分解反应,产生HCl 和O2,从而是次氯酸钠失效,故答案为:
;NaClO 溶液吸收空气中的CO2后产生HClO,HClO 见光分解;
(2) ①由题中反应可知,
在酸性条件产生HClO,HClO 氧化碘离子产生碘单质,碘单质再
用硫代硫酸钠滴定,结合反应转化确定物质之间的关系为:
,
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,根据物质转换和电子得失守恒关系:得
n(Cl)=0.5
=
,
氯元素的质量:m(Cl)=
=0.03550g,该样品中的有效氯为:
=63.39%,
该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
故答案为:n(S2O
)=
,根据物质转换和电子得失守恒关系:
,得n(Cl)=0.5
=
,
氯元素的质量:m(Cl)=
=0.03550g,该样品中的有效氯为:
=63.39%,
该样品中的有效氯大于60%,故该样品为优质品
②如果硫酸的用量过少,则导致反应
不能充分进行,产生的
HClO 的量偏低,最终导致实验测得的有效氯含量会偏低,
故答案为:偏低;
20.(2019·海南高考真题)连二亚硫酸钠
,俗称保险粉,易溶于水,常用于印染、纸
张漂白等。回答下列问题:
(1)
中S 的化合价为______。
(2)向锌粉的悬浮液中通入
,制备
,生成
,反应中转移的电子数为____mol;
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向
溶液中加入适量
,生成
并有沉淀产生,该反应的化学方程式为
_________
(3)
电池具有高输出功率的优点。其正极为可吸附
的多孔碳电极,负极为金属锂,电解液
为溶解有
的碳酸丙烯酯-乙腈溶液。电池放电时,正极上发生的电极反应为
,
电池总反应式为____________。该电池不可用水替代混合有机溶剂,其原因是_______________。
【答案】(1)+3 (2)2
(3)
与水反应
【解析】
(1)在
中Na 为+1 价,O 为-2 价,由于化合物中所有元素正负化合价的代数和等于0,所以S 元
素化合价为+3 价;
(2)向锌粉的悬浮液中通入SO2,制备ZnS2O4,反应前Zn 为单质中的0 价,反应后变为ZnS2O4中的+2 价,
所以每生成
ZnS2O4,反应中转移的电子数为2mol;向ZnS2O4溶液中加入适量Na2CO3,生成
Na2S2O4并有沉淀产生,生成的沉淀为ZnCO3,则该反应的化学方程式为Na2CO3+
ZnS2O4=Na2S2O4+ZnCO3↓;
(3)
电池具有高输出功率的优点,负极是Li 失去电子,电极反应式为Li-e-=Li+,电池放电时,
正极上发生的电极反应为
,根据闭合回路中电子转移数目相等,将两个电极反应
式叠加,可得电池总反应式为
。锂是碱金属,比较活泼,可以与水发生反应生
成LiOH 和H2,所以该电池不可用水替代。
21.(2018·上海高考真题)高铁酸盐具有极强的氧化性,可作水处理剂。低温下,在Na2FeO4溶液中加入
KOH 浓溶液可析出K2FeO4。完成下列填空:
(1)写出上述得到K2FeO4的化学方程式_____。
(2)Na2FeO4和稀H2SO4发生如下反应:Na2FeO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O。配平上述化学方程
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式_____。若反应中产生3.36L(标准状况)的氧气,则转移电子数为_____。
(3)实验室配制Fe2(SO4)3溶液时,需加入少量稀硫酸,结合离子方程式用化学平衡移动原理解释其原因
______。
(4)在Fe2(SO4)3溶液中滴加NaHSO3溶液,n(SO4
2-)增大,则还原产物是____。写出检验上述反应中
Fe2(SO4)3是否消耗完全的方法______。
(5)已知HSO3
-在水中既能水解也能电离。NaHSO3溶液呈酸性,溶液中c(H2SO3)_____c(SO3
2-)(选填
“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
(2)4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2↑+4Na2SO4+10H2O 0.6NA
(3)Fe3+易水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移动,抑制其水解,
减少损耗
(4)FeSO4 取少量溶液于试管中,向试管中加入KSCN 溶液,若溶液不变红,则证明Fe2(SO4)3消耗完
全,若溶液变成红色,Fe2(SO4)3未消耗完全
(5)<
【解析】
(1)由题干信息可知,低温下,在Na2FeO4溶液中加入KOH 浓溶液可析出K2FeO4,化学反应方程式为
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH,故答案为:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH;
(2)Na2FeO4和稀H2SO4发生如下反应:Na2FeO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+O2↑+Na2SO4+H2O,反应中Na2FeO4的
Fe 元素的化合价由+6 价降低至+3 价,反应中O 元素的化合价由-2 价升高至0 价,根据氧化还原反应
得失电子守恒配平可得反应方程式为4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2↑+4Na2SO4+10H2O,反应中每
生成1molO2转移4mol 电子,标况下3.36LO2的物质的量为0.15mol,则转移的电子为
0.15mol×4=0.6mol,数目为0.6NA,故答案为:4Na2FeO4+10H2SO4=2Fe2(SO4)3+3O2↑+4Na2SO4+10H2O;
0.6NA;
(3)Fe2(SO4)3溶液中Fe3+易水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入少量稀硫酸可使水解平衡逆向移动,
抑制其水解,减少损耗,故答案为:Fe3+易水解:Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+,加入少量稀硫酸可使
水解平衡逆向移动,抑制其水解,减少损耗;
(4)在Fe2(SO4)3溶液中滴加NaHSO3溶液,n(SO4
2-)增大,发生反应:2Fe3++HSO3
-+H2O=SO4
2-+2Fe2++3H+,
Fe3+被还原成Fe2+,故还原产物为FeSO4,检验上述反应中Fe2(SO4)3是否消耗完全即检验溶液中是否还
存在着Fe3+,可用KSCN 溶液进行检验,具体方法为:取少量溶液于试管中,向试管中加入KSCN 溶
液,若溶液不变红,则证明Fe2(SO4)3消耗完全,若溶液变成红色,Fe2(SO4)3未消耗完全,故答案为:
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FeSO4;取少量溶液于试管中,向试管中加入KSCN 溶液,若溶液不变红,则证明Fe2(SO4)3消耗完全,
若溶液变成红色,Fe2(SO4)3未消耗完全;
(5)NaHSO3溶液呈酸性,则HSO3
-的电离程度大于水解程度,则水解产生的H2SO3的浓度小于电离生成
的SO3
2-的浓度,故答案为:<。
22.(2016·全国高考真题)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如
下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl 的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为
________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之
比为________,该反应中氧化产物是_________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于
多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)
【答案】(1)+3 价 (2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑ (3)NaOH Na2CO3 O2
(4)2:1 氧化产物为NaClO3 (5)1.57g
【解析】
(1)在NaClO2中Na 为+1 价,O 为-2 价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl 的化合价为+3 价;
(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化剂,还原产物为NaCl,回收产物为
NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且产生ClO2,根据电子守恒可知,此反应的化学方程式为:
2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2;
(3)食盐溶液中混有Mg2+ 和Ca2+,可以利用过量NaOH 溶液除去Mg2+,利用过量Na2CO3溶液除去
Ca2+,ClO2氧化能力强,根据结晶干燥后的产物可知ClO2的还原产物为NaClO2,因此电解装置中阴极
ClO2得电子生成ClO2
-,阳极Cl-失电子生成Cl2;
(4)依据图示可知,利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2,产物为ClO2
-,则此反应中ClO2为氧化剂,
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还原产物为ClO2
-,化合价从+4 价降为+3 价,H2O2为还原剂,氧化产物为O2,每摩尔H2O2得到2mol
电子,依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1;(5)1gNaClO2的物质的量
=
mol,依据电子转移数目相等,NaClO2~Cl-~4e-,Cl2~2Cl-~2e-,可知氯气的物
质的量为
mol×4×
=
mol,则氯气的质量为
mol×71g/mol=1.57g。
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