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十年高考真题分类汇编(2010-2019) 化学
专题四
氧化还原反应
题型一:氧化还原反应的概念……………………………………………………………………1
题型二:氧化还原反应的规律……………………………………………………………………7
题型三:氧化还原反应的方程式的书写、配平及相关计算……………………………………8
题型一:氧化还原反应的概念
1.(2019·北京)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
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
【解析】A.FeCl3 与Fe 反应生成FeCl2,FeCl3+Fe=2FeCl2,此过程中Fe 的化合价发生变化,
涉及到了氧化还原法应,故A 不符合题意;B.MgCl2 与NaOH 溶液发生复分解反应
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH 溶液可用HCl 除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,
此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B 符合题意;C.部分氯气与
H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,反应过程中氯元素化合价变化,涉及到了氧化还原法
应,故C 不符合题意;D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变
化,涉及到了氧化还原法应,故D 不符合题意;综上所述,本题应选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,注意
把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。
2.(2018·北京)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
A.A
B.B
C.C
D.D
【答案】C
【解析】
【名师点睛】本题考查氧化还原反应的判断,分析颜色变化的原因、理解氧化还原反应的特
征是解题的关键。
3.(2017·北京)下列变化中,气体被还原的是(
)
A.二氧化碳使Na2O2 固体变白
B.氯气使KBr 溶液变黄
C.乙烯使Br2 的四氯化碳溶液褪色
D.氨气使AlCl3 溶液产生白色沉淀
【答案】B
【解析】A、二氧化碳使Na2O2 固体变白,发生反应2CO2+2Na2O2=O2+2Na2CO3,CO2 的化
合价没有发生改变;B、氯气使KBr 溶液变黄,发生反应2KBr+Cl2=2KCl+Br2,Cl2 化合价
降低,被还原;C、.乙烯使Br2 的四氯化碳溶液褪色,是乙烯与溴发生了加成反应;D、氨
气使AlCl3 溶液产生白色沉淀氢氧化铝,化合价没有改变。
【名师点睛】明确氧化还原反应的含义和判断依据是解答的关键,注意氧化还原反应的分析
思路,即判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价”是非
常关键的一步,特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清它们的变化情况。
该题的易错点是选项A,注意转化规律的理解:氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化
最易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素相邻价
态间不发生氧化还原反应。因此Na2O2 分别与H2O、CO2 反应时,Na2O2 既是氧化剂、又是
还原剂,而H2O、CO2 都没有参与反应的电子得失。
4.(2017·天津)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(
)
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
【答案】A
【解析】A、硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础,利用光电材料吸收光能后发生光电
转换反应,与氧化还原反应无关;B、锂离子电池工作时,涉及到氧化还原反应;C、电解
质溶液导电实质是电解的过程,与氧化还原反应有关;D、葡萄糖供能时,涉及到生理氧化
过程。故选A。
【名师点睛】本题以各种能量之间的转化为载体考查氧化还原反应的判断。氧化还原反应实
质是电子的转移,涉及到化合价的升降,故可根据各种能量转化的原理来判断是否有化合价
的变化,从而判断是否是氧化还原反应。
5.(2016·上海)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是(
)
A.海带提碘
B.氯碱工业
C.氨碱法制碱
D.海水提溴
【答案】C
【解析】A.海带提碘是将KI 变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;B.氯
碱工业是由NaCl 的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于
氧化还原反应,错误;C.氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧化还原反
应,正确;D.海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属
于氧化还原反应,错误。故选项C 正确。
【名师点睛】氧化还原反应是历年高考必考知识点之一,重点是氧化还原反应的概念、氧化
性和还原性强弱比较、氧化还原反应方程式配平、氧化还原反应有关计算等。掌握氧化还原
反应基本概念是解答的关键,还原剂:失去(共用电子对偏离)电子、化合价升高、被氧化、
发生氧化反应、转化为氧化产物;氧化剂:得到(共用电子对偏向)电子、化合价降低、被还
原、发生还原反应、转化为还原产物。涉及氧化还原反应配平和计算时依据“质量守恒”、“得
失电子守恒”便可解答,一般题目难度不大。
6.(2016·上海)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 元素由+1 价降低到0 价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,故
A 错误;B.在反应中,O2F2 中的O 元素化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而
硫化氢中的S 元素的化合价是-2 价,反应后升高为+6 价,所以H2S 表现还原性,而O2F2
表现氧化性,故B 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,故C 错误;D.由方程式可知还原剂和氧化剂的物质的量的比是1:4,故D
正确.故选D.
【名师点睛】本题主要涉及氧化还原反应,氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化,
其本质是在反应中有电子转移。在反应中,氧化剂是得到电子或电子对偏向的物质,本身具
有氧化性,反应后化合价降低,对应的产物是还原产物;还原剂是失去电子或电子对偏离的
物质,本身具有还原性,反应后化合价升高,对应的产物为氧化产物。整个反应过程电子从
还原剂转移到氧化剂。一定记清各概念之间的关系:还原剂—化合价升高—失去电子—被
氧化—发生氧化反应—生成氧化产物;氧化剂—化合价降低—得到电子—被还原—发生还原
反应—生成还原产物。
7.(2015·北京)在通风橱中进行下列实验:
下列说法中不正确
...的是:(
)
A.Ⅰ种气体由无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O2=2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe 表面形成致密的氧化层,阻止Fe 进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3 的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu 之间连接电流计,可判断Fe 是否被氧化
【答案】C
【解析】I 是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO,NO 被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2
气体,故A 正确;II 的现象是因为铁发生了钝化,Fe 表面形成致密的氧化层,阻止Fe 进一
步反应,故B 正确;实验II 反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的
氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析,故C 错误;III 中
Fe、Cu 都能与硝酸反应,二者接触,符合原电池构成条件,要想验证铁是否为负极,发生
氧化反应,可以连接电流计,故D 正确。
8.(2015·四川)下列物质在生活中应用时,起还原作用的是(
)
A.明矾作净水剂
B.甘油作护肤保湿剂
C.漂粉精作消毒剂
D.铁粉作食品袋内的脱氧剂
【答案】D
【解析】A 项,明矾作净水剂是因为它溶于水生成的Al(OH) 3 胶体具有较大的表面积,能够
吸附水中的悬浮物而沉降,错误;B 项,甘油作护肤保湿剂是因为它具有吸湿性,错误;C 项,
漂粉精作消毒剂是因为它具有强氧化性,能够杀死水中的细菌和病毒,错误;D 项,铁粉作
食品袋中的脱氧剂是因为铁粉具有还原性,能够和氧气发生反应,降低食品袋中的氧气浓
度,正确。
9.(2015·上海)下列反应中的氨与反应4NH3+5O2→4NO+6H2O 中的氨作用相同的是(
)
A.2Na + 2NH3 →2NaNH2 + H2↑
B.2NH3 + 3CuO →3Cu + N2 +3H2O
C.4NH3 + 6NO →5N2 + 6H2O
D.3SiH4 + 4NH3 →Si3N4 + 12H2
【答案】B、C
【解析】在反应4NH3 + 5O2 →4NO + 6H2O 中N 元素的化合价由反应前氨中的的-3 价变为
反应后NO 中的+2 价,化合价升高,失去电子,氨气作还原剂。A.在2Na + 2NH3 →2NaNH2
+ H2↑反应中,H 元素的化合价由NH3 中的+1 价变为反应后H2 的0 价,化合价降低,得到
电子,所以NH3 作氧化剂,与上述反应的氨的作用不同,错误。B.在2NH3 + 3CuO →3Cu
+ N2 +3H2O 中,NH3 中的N 化合价由-3 价变为反应后的0 价,失去电子,作还原剂,与上
述反应相同,正确。C.在4NH3 + 6NO →5N2 + 6H2O 中,NH3 的N 元素的化合价由-3 价
变为反应后N2 的0 价,化合价升高,失去电子,作还原剂,与上述反应相同,正确。D.在
3SiH4 + 4NH3 →Si3N4 + 12H2 中,NH3 的N 元素的化合价没有发生变化,既不作氧化剂,也
不作还原剂,错误。.
10.(2015·上海)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
D.相同条件下,每吸收10m3SO2 就会放出2.5m3CO2
【答案】A
11.(2015·海南)化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是(
)
A.明矾净化水B.纯碱去油污
C.食醋除水垢D.漂白粉漂白织物
【答案】D
【解析】A、明矾净水是利用明矾溶于水电离产生的Al3+水解产生的Al(OH)3 胶体吸附水中
悬浮的杂质而沉降下来,与物质的氧化性无关,错误;B、纯碱去油污是利用纯碱溶于水电
离产生的碳酸根水解显碱性,油脂在碱性条件下发生较彻底的水解反应产生可溶性的物质高
级脂肪酸钠和甘油,与物质的氧化性无关,错误;C、食醋除水垢,是利用醋酸与水垢的主
要成分碳酸钙和氢氧化镁发生复分解反应生成可溶性物质,与物质的氧化性无关,错误;D、
漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,该物质漂白织物是利用HClO 的强氧化性,可以将织物的色
素氧化为无色物质,正确。
12.(2014·上海)下列反应与Na2O2+SO2→Na2SO4 相比较,Na2O2 的作用相同的是
A.2Na2O2+CO2→2Na2CO3+O2
B.2Na2O2+2SO3→2Na2SO4+O2
C.Na2O2+H2SO4→Na2SO4+H2O2
D.3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O
【答案】D
【解析】氧化还原反应Na2O2+SO2→Na2SO4 中,Na2O2 是氧化剂,SO2 是还原剂;A、2Na2O2
+CO2→2Na2CO3+O2 反应中,Na2O2 既是氧化剂也是还原剂,A 不选;B、2Na2O2+
2SO3→2Na2SO4 +O2 反应中,Na2O2 既是氧化剂也是还原剂,B 不选;C、Na2O2 +
H2SO4→Na2SO4+H2O2 属于非氧化还原反应,C 不选;D、3Na2O2+Cr2O3→2Na2CrO4+Na2O
反应中,Na2O2 是氧化剂,D 选。
13.(2014·山东)下表中对应关系正确的是
A
CH3CH3+Cl2
CH3CH2Cl+HCl
CH2=CH2+HCl
CH3CH2Cl
均为取代反应
B
由油脂得到甘油
由淀粉得到葡萄糖
均发生了水解反应
C
Cl2+2Br‾=2Cl‾+Br2
Zn+Cu2+=Zn2++Cu
均为单质被还原的置换反应
D
2Na2O2+2H2O+4NaOH+O2↑
Cl2+H2O=HCl+HClO
均为水作还原剂的氧化还原反应
【答案】B
【解析】A、CH2=CH2+HCl
CH3CH2Cl 为取代反应,A 错误;B、由油脂得到甘油,属
于酯类的水解反应。由淀粉得到葡萄糖,属于糖类的水解反应,B 正确;C、Zn+Cu2+=Zn2++Cu
的单质Zn 化合价升高,被氧化,C 错误;D、Cl2+H2O=HCl+HClO 反应中H2O 既不是氧化
剂也不是还原剂,D 错误。
14.(2013·天津)运用有关概念判断下列叙述正确的是(
)
A.1 mol H2 燃烧放出的热量为H2 的燃烧热
B.Na2SO3 与H2O2 的反应为氧化还原反应
C.
和
互为同系物
D.BaSO4 的水溶液不易导电,故BaSO4 是弱电解质
【答案】B
【解析】该题考查化学反应基本概念。涉及燃烧热、氧化还原反应、同系物、弱电解质。A
选项燃烧热的定义是在25℃、101kPa 时,1moL 纯物质完全燃烧生成稳定化合物时所放出
的热量,如果生成气态水,就不是H2 的燃烧热。所以A 选项错误。C 选项中两种物质虽然
相差-CH2,但前者是酚类物质后者是醇类物质,不符合同系物定义,错误;D 选项BaSO4 属
于盐类,是强电解质,电解质的强弱时指一定条件下能否完全电离的化合物,错误;B 选项
中Na2SO3 具有强还原性,H2O2 具有强氧化性,二者能发生氧化还原反应,正确。选择B。
15.(2012·山东)下列与化学概念有关的说法正确的是(
)
A.化合反应均为氧化还原反应
B.金属氧化物均为碱性氧化物
C.催化剂能改变可逆反应达到平衡的时间
D.石油是混合物,其分馏产品汽油为纯净物
【答案】C
【解析】有单质参加的化合反应才是氧化还原反应,A 项错;Mn2O7 为酸性氧化物,Al2O3
为两性氧化物,B 项错;催化剂能影响反应速率,改变可逆反应达到平衡的时间,C 项正确;
石油的分馏产物汽油为混合物,D 项错。
16.(2012·广东)下列应用不涉及
...氧化还原反应的是(
)
A.Na2O2 用作呼吸面具的供氧剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3 制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2 制备NH3
【答案】D
【解析】本题考查氧化还原反应的特征和实质、常见元素及其化合物的用途和制备,考查考
生对氧化还原反应的正确辨认能力。反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 中,Na2O2 中氧元
素的化合价既升高又降低,因此是氧化还原反应,故A 错;反应2Al2O3(熔融)
=====
电解4Al+3O2↑
中,Al2O3 中氧元素的化合价升高,铝元素的化合价降低,因此是氧化还原反应,故B 错;
反应N2+3H2 高温、高压2NH3 中,氢元素的化合价升高,氮元素的化合价降低,因此是氧
化还原反应,故C 错;2NH4Cl+Ca(OH)2
=====
△CaCl2+2H2O+2NH3↑中没有元素的化合价发生
升降变化,因此不是氧化还原反应,而是非氧化还原反应或复分解反应,故D 正确。
17.(2012·安徽)科学家最近研究出一种环保、完全的储氢方法,其原理可表示为:
NaHCO3+H2 储氢HCOONa+H2O
下列有关说法正确的是(
)
A.储氢、释氢过程均无能量变化
B.NaHCO3、HCOONa 均含有离子键和共价键
C.储氢过程中,NaHCO3 被氧化
D.释氢过程中,每消耗0.1 mol H2O 放出2.24 L 的H2
【答案】B
【解析】本题以新的储氢方法为背景,综合考查化学反应与能量、化学键、氧化还原反应等
知识,同时考查考生接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应过程中一定伴随着能量的
变化,A 项错误;NaHCO3、HCOONa 均为离子化合物,含有离子键,在HCO
-
3、HCOO
-
中均含有共价键,B 项正确;储氢过程中NaHCO3 被还原,C 项错误;D 项没有说明气体所
处的状态,错误。
18. (2012·广东)下列应用不涉及氧化还原反应的是
A Na2O2 用作呼吸面具的供氧剂
B
工业上电解熔融状态Al2O3 制备Al
C
工业上利用合成氨实现人工固氮
D
实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2 制备NH3
【答案】D
【解析】A 有单质O2 生成。B 有单质Al 生成。C 有单质H2 和N2 反应.
19.(2011 上海)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原
剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr 相比较,水的作用
不相同的是
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C.2F2+2H2O=4HF+O2
D.2Al+2Na OH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【答案】CD
【解析】反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr 中,水既非氧化剂又非还原剂。A 中水既非氧化
剂又非还原剂;B 中水既非氧化剂又非还原剂;C 中水还原剂;D 中水作氧化剂。
20.(2010·安徽)亚氨基羟(Li2NH)是一种储氢容量器,安全性好的固体储氢材料,其储氢原理
可表示为Li2NH+H2=LiNH2+LiH。下列有关说法正确的是
A. Li2NH 中N 的化合价是-1
B.该反应中H2 既是氧化剂又是还原剂
C.Li
+和H
+的离子半径相等
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
【答案】B
【解析】A 选项中Li2NH 中氮的化合价为-3;C 选项中Li+半径小于H—;D 选项钢瓶储氢是
物理过程,而该方法为化学方法。
题型二:氧化还原反应的规律
21.(2016·北京)K2Cr2O7 溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O
2CrO42-(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.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH 还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7 酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4 溶液至过量,溶液变为橙色
【答案】D
【解析】A、在平衡体系中加入酸,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,橙色加深,入
碱,平衡正向移动,溶液变黄,故正确;B、②中重铬酸钾氧化乙醇,重铬酸钾被还原,故
正确;C、②是酸性条件,④是碱性条件,酸性条件下氧化乙醇,而碱性条件不能,说明酸
性条件下氧化性强,故正确;D、若向④溶液中加入70%的硫酸到过量,溶液为酸性,可以
氧化乙醇,溶液变绿色,故错误。
【名师点晴】明确溶液中的反应特点,并能灵活应用勒夏特列原理判断平衡的移动方向是解
答的关键,解答时要注意通过对比实验的分析得出在酸性溶液中重铬酸钾的氧化性强,能把
乙醇氧化。易错选项是D,注意④中的实验环境,不要忽视了溶液中还存在乙醇,而不能单
纯的考虑平衡的移动方向。
22.(2012·浙江)化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知:
氧化还原反应:
2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl;2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑+ 6H2O
2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH = 2Fe(OH)3 + 2KI;3I2 + 6KOH = 5KI + KIO3 + 3H2O
复分解反应:
2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 ↑+ H2O;KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3
热分解反应:
4NaClO
3NaCl + NaClO4;NaClO4
NaCl + 2O2↑
下列说法不正确是:
A.氧化性(酸性溶液):FeCl3 > Co(OH)3 > I2
B.还原性(碱性溶液):Fe(OH)2 > I2 > KIO3
C.热稳定性:NaCl > NaClO4 > NaClO
D.酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN
【答案】A
【解析】根据氧化还原反应方程式中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于
还原产物,所以,氧化性(酸性溶液):Co2O3>Cl2>Fe3+>I2,A 选项错;还原性(碱性溶液):
Fe(OH)2 > I2 > KIO3,B 选项正确;C 选项,根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解
生成对应的稳定性强的物质,C 正确;D 选项,根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原则,
酸性(水溶液):HSCN > H2CO3 > HCN,正确。
题型三:氧化还原反应的方程式的书写、配平及相关计算
23.(2019·浙江)反应8NH3+3Cl2
N2+6NH4Cl,被氧化的NH3 与被还原的Cl2 的物质的量
之比为
A.2∶3
B.8∶3
C.6∶3
D.3∶2
【答案】A
【解析】该氧化还原反应用双线桥表示为
,可知实际升价的N 原
子为2 个,所以2 个NH3 被氧化,同时Cl2 全部被还原,观察计量数,Cl2 为3 个,因而被
氧化的NH3 与被还原的Cl2 的物质的量之比为2:3。
故答案选A。
24.(2017·全国I)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为
FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
高温
Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3 与NaNO3 的系数比为_______。
【答案】(1)2∶7
25.(2017·全国III)砷(As)是第四周期ⅤA 族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4
等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2 氧化,生成H3AsO4 和单质硫。
写出发生反应的化学方程式________。
【答案】(2)2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S
26.(2017·江苏)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:①NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解,如:3NaClO
2NaCl+NaClO3
②AgCl 可溶于氨水:AgCl+2NH3·H2O
Ag(NH3) 2++ Cl−+2H2O
③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2+:
4Ag(NH3) 2++N2H4·H2O
4Ag↓+N2↑+4NH4
++4NH3↑+H2O
(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】(2)4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑
会释放出氮氧化物(或NO、NO2 ),造成环境污染
【解析】(2)因为已知NaClO 溶液与Ag 反应的产物为AgCl、NaOH 和O2,用化合价升降
法即可配平,该反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2↑。HNO3 也能
氧化Ag,硝酸做氧化剂时通常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境,所以以HNO3 代替
NaClO 的缺点是会释放出氮氧化物(或NO、NO2 ),造成环境污染。
27.(2016·全国I)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:
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2 的化学方程式_______。
(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】(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;(4)2:1;O2;(5)1.57。
【解析】(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 ,根据得失电子守恒和原子守恒,此反应的化学方程式为
2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。(4)根据图示可知:利用含有过氧化氢的NaOH 溶液
吸收ClO2 气体,产物为NaClO2,则此吸收反应中,氧化剂为ClO2,还原产物为NaClO2,
还原剂是H2O2,氧化产物是O2,每1 mol 的H2O2 转移2 mol 电子,反应方程式是:
2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O,可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,该反
应中氧化产物为O2。(5)每克NaClO2 的物质的量n(NaClO2)=1g÷90.5 g/mol=
1
90.5
mol,其
获得电子的物质的量是n(e−)=
1
90.5
mol×4=4/90.5 mol,1 mol Cl2 获得电子的物质的量是2
mol,根据电子转移数目相等,可知其相对于氯气的物质的量为n=
1
90.5
mol×4÷2=
2
90.5
mol,
则氯气的质量为
2
90.5
mol×71 g/mol=1.57 g。
【名师点睛】化合价是元素形成化合物时表现出来的性质,在任何化合物中,所有元素正负
化合价的代数和等于0,掌握常见元素的化合价,并根据元素吸引电子能力大小及化合物中
所有元素正负化合价的代数和等于0 的原则判断元素的化合价。有元素化合价变化的反应是
氧化还原反应,元素化合价升高,失去电子,该物质作还原剂,变为氧化产物;元素化合价
降低,获得电子,该物质作氧化剂,变为还原产物,元素化合价升降总数等于反应过程中电
子转移的数目;可利用最小公倍数法配平氧化还原反应方程式,对于离子反应,同时还要符
合电荷守恒及原子守恒。
28.(2016·全国I)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、
CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3 为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(4)+6 价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3 将废液中的Cr2O72−还原成Cr3+,该反应的离子
方程式为_ _____。
【答案】(4)Cr2O72−+3HSO3−+5H
+=2Cr3++3SO42−+4H2O。
29.(2016·全国II)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃
料,回答下列问题:
(2)实验室可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为___________。
(5)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr 的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是
______。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1kg 的联氨可除去水
中溶解的O2________kg ;与使用Na2SO3 处理水中溶解的O2 相比,联氨的优点是
___________。
【答案】(2)NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O
(5)固体逐渐变黑,并有气泡产生
1
N2H4 的用量少,不产生其他杂质(还原产物为N2 和H2O,而Na2SO3 产生Na2SO4)
【解析】(2)次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,Cl 元素的化合价由+1 价降低到-1 价,N 元素
的化合价由-3 价升高到-2 价,根据得失电子守恒和原子守恒配平,反应的化学方程式为
NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。
30.(2016·全国III)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒
催化剂中回收V2O5 既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量分数/%
2.2~2.9
2.8~3.1
22~28
60~65
1~2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(2)“氧化”中欲使3 mol 的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3 至少为______mol。
【答案】(2)0.5;
【解析】(2)“氧化”中欲使3 mol 的VO2+变为VO2+,V 元素化合价从+4 价升高到+5 价,
而氧化剂KClO3 中氯元素化合价从+5 价降低到-1 价,则根据电子得失守恒可知需要氯酸
钾的物质的量为3mol÷6=0.5mol。
31.(2016·全国III)煤燃烧排放的烟气含有SO2 和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2
溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题:
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2 和NO 的烟气,反应温度为323 K,NaClO2 溶液浓度为
5×10−3mol·L−1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。
离子
SO42−
SO32−
NO3−
NO2−
Cl−
c/(mol·L−1)
8.35×10−4
6.87×10−6
1.5×10−4
1.2×10−5
3.4×10−3
①写出NaClO2 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。
【答案】(2)①4OH-+3ClO2
-+4NO=4NO3
-+3Cl
-+2H2O;
【解析】(2)①亚氯酸钠具有氧化性,则NaClO2 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为
4OH-+3ClO2
-+4NO=4NO3
-+3Cl
-+2H2O.
33.(2016·北京)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4 及炭黑等)和H2SO4 为
原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:
(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb 和PbO2 反应生成PbSO4 的化学方程式是__________。
(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
i:2Fe2++ PbO2+4H++SO42−=2Fe3++PbSO4+2H2O
ii: ……
①写出ii 的离子方程式:________________。
【答案】(1)Pb + PbO2 + 2H2SO4
2PbSO4+ 2H2O。
(2)①2Fe3++Pb+SO42—=PbSO4+2Fe2+;
【解析】(1)根据题给化学工艺流程知,过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb、PbO2 和H2SO4 反应
生成PbSO4 和水,化学方程式为:Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O;
(2)①催化剂通过参加反应,改变反应历程,降低反应的活化能,加快化学反应速率,而本
身的质量和化学性质反应前后保持不变.根据题给信息知反应i 中Fe2+被PbO2 氧化为Fe3+,
则反应ii 中Fe3+被Pb 还原为Fe2+,离子方程式为:2Fe3++Pb+SO42-═PbSO4+2Fe2+。
34.(2016·上海)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
【名师点睛】氧化还原反应计算是历次考试的重要考点,往往与阿伏加德罗常数、物质的量
等结合在一起考查,掌握正确的解题思路和技巧一般难度不大。得失电子守恒法(化合价升
降总数相等)是最常用的解题方法,具体步骤:①找出氧化剂、还原剂及对应产物;②准确
找出一个微粒(原子、离子或分子)对应的得失电子数目;③设未知数、依据电子守恒列出关
系式、计算出未知量。注意:对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中
电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物之间的电子守恒关系,快速求解。
35.(2016·江苏)(3)水中溶解氧的测定方法如下:向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:
①写出O2 将Mn2+氧化成MnO(OH)2 的离子方程式:_____________。
②取加过一定量CaO2·8H2O 的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水中溶解氧量,消耗
0.01000 mol·L−1 Na2S2O3 标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mg·L−1 表示),写出
计算过程。
【答案】(3)①O2+2Mn2++4OH
-===MnO(OH)2↓
②在100.00 mL 水样中
I2+2S2O32-===2I
-+S4O62-
n(I2)=
2
2
3
2
2
3
(Na S O )
(Na S O )
2
c
V
=
3
0.01000mol/L 13.50mL 10 L/mL
2
=6.750×10
-5 mol
n[MnO(OH)2]=n(I2)= 6.750×10
-5 mol
n(O2)= 1
2
n[MnO(OH)2]= 1
2
×6.750×10
-5mol=3.375×10
-5 mol
水中溶解氧=
5
3
3.375 10 mol
32g/mol 1000mg/g
100.00mL 10 L/mL
=10.80 mg/L
【名师点晴】灵活应用电子得失守恒是解答的关键,得失电子守恒是氧化还原反应计算的核
心思想:得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失
去的电子数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。电子守恒法解题的步骤是:首先找出氧化
剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量,然后根据电子守恒列出
等式。计算公式如下:n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数=n(还原剂)×失电子原子数×原
子升价数。利用这一等式,解氧化还原反应计算题,可化难为易,化繁为简。
36.(2016·上海)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)2CNO
-+3ClO
-→CO2↑+ CO32-+3Cl
-+N2↑
(3)14900
(4)NaOCN、NaCN
(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。
【名师点睛】对于HA
H++A-,Ki= (H )
(A )
(HA)
c
c
c
,一定温度下电离平衡常数的大小通
常是用来衡量酸性强弱的主要依据,Ki 值越大说明酸性越强。HCN 的Ki=6.3×10-10,说明
HC N 是极弱的酸,NaCN 属于强碱弱酸盐,极易水解使水溶液表现碱性,即NaCN 只能存
在于碱性环境中。若调整NaCN 溶液pH 至中性或酸性,NaCN 几乎完全转化为剧毒物质
HCN。该题中主要涉及氧化还原反应,氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化,其
本质是在反应中有电子转移。在氧化还原反应中遵循电子守恒,即氧化剂得到的电子的物质
的量(或个数)等于还原剂失去的电子的物质的量(或个数)。若将电子守恒规律应用于解题,
可以大大简化我们的计算过程,收到事半功倍的效果。守恒法是中学化学中常用的解题方法
之一,守恒法包括质量守恒、原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。在进行解题时,如何选择
并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点,然
后挖掘题目中存在的守恒关系,最后巧妙地选取方法,正确地解答题目。①在溶液中存在着
阴阳离子,由于溶液呈电中性,所以可考虑电荷守恒;②在氧化还原反应中存在着电子的转
移,通常考虑电子守恒。③在某些复杂多步的化学反应中可考虑某种元素的守恒法;④在一
个具体的化学反应中,由于反应前后质量不变,因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守
恒法。微粒半径比较可能涉及到原子或者离子,一般规律是:电子层数多的微粒半径大,当
电子层数相同时原子序数大的半径小。
37.(2016·天津)下表为元素周期表的一部分。
碳
氮
Y
X
硫
Z
回答下列问题
(6)铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成的两种气体
均由上表中两种元素组成,气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完
全转化为最高价含氧酸盐,消耗1L2.2mol/LNaOH 溶液和1molO2,则两种气体的分子式及
物质的量分别为___,生成硫酸铜物质的量为__________。
【答案】(6)NO 0.9mol;NO21.3mol;2mol
38.(2015·全国I)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2 和H2SO4,即可得到I2,
该反应的还原产物为____________。
【答案】(1)MnSO4;
【解析】(1)问中根据氧化还原反应方程式来判断还原产物是中学常规考法,迁移实验室制
氯气的原理可得MnSO4。
39.(2015·全国II)(1)工业上可用KC1O3 与Na2SO3 在H2SO4 存在下制得ClO2,该反应氧化剂
与还原剂物质的量之比为
。
(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2 的含量:
Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL 水溶解后,再加入3 mL 稀硫酸:
Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;
Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;
Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:
Ⅴ.用0.1000 mol·L-1 硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2+2S2O32-=2I
-+S4O62-),
指示剂显示终点时共用去20.00 mL 硫
代硫酸钠溶液。在此过程中:
①锥形瓶内ClO2 与碘化钾反应的离子方程式为
。
②玻璃液封装置的作用是
。
③V 中加入的指示剂通常为
,滴定至终点的现象是
。
④测得混合气中ClO2 的质量为
g。
(4)用ClO2 处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质
最适宜的是_______(填标号)。
a.明矾
b.碘化钾
c.盐酸
d.硫酸亚铁
【答案】(1)2:1
(3)①2ClO2+10I
-+8H
+=2Cl
-+5I2+4H2O
②吸收残余的二氧化氯气
体(避免碘的逸出) ③淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变
④
0.02700
(4)d
②由于二氧化氯是气体,容易挥发到空气中,所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化
氯气体。
③由于碘遇淀粉显蓝色,则V 中加入的指示剂通常为淀粉,滴定至终点的现象是溶液由蓝
色变为无色且半分钟内不变色。
④根据方程式可知2ClO2 ~5I2 ~10S2O32- ,则测得混合气中ClO2 的质量为
0.1mol/L×0.02L×67.5g/mol/5=0.02700 g。
(4)亚氯酸盐具有氧化性,明矾不能被氧化,碘化钾被氧化为碘,盐酸可能被氧化氯气,因
此若要除去超标的亚氯酸盐,最适宜的是硫酸亚铁,且产生的氧化产物铁离子能净水。
40.(2015·安徽)
(2)请配平第①步反应的化学方程式:□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2==□NaBH4+□Na2SiO3
【答案】(2)系数为:1、2、4、2;
【解析】(2) 根据氧化还原反应原理,得失电子总相同,可以配平此反应为:
NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=NaBH4+2Na2SiO3;
41.(2015·浙江)(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
(
)MnO4
-+(
)C2O42-+______=(
)Mn2++(
)CO2↑+________
Ⅱ.(12 分) 化合物甲和NaAlH4 都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2 反应生成甲。
甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3 反应可得到NaAlH4。将4.80g 甲加热至完全分解,得到
金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。
请推测并回答:
(1)甲的化学式__________。
(2)甲与AlCl3 反应得到NaAlH4 的化学方程式__________。
(3)NaAlH4 与水发生氧化还原反应的化学方程式__________。
(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生
反应的化学方程式
。
【答案】(4)2MnO4
-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
Ⅱ.(1)NaH
(2) 4NaH+AlCl3=NaAlH4+3NaCl
(3)NaAlH4+2H2O==NaAlO2+4H2↑
(4) 3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH
【解析】
(2)根据原子数守恒,甲与AlCl3 反应还生成NaCl ,化学方程式为:4NaH+AlCl3 =
NaAlH4+3NaCl。
(3)NaAlH4 氢元素为-1 价,水中氢元素为+1 价,两考可发生归中反应生成H2,H2 既是氧
化产物,也是还原产物,其它元素化合价不变,所以还有NaAlO2 生成,化学方程式为:
NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑。
(4)-1 价的氢具有强还原性,可把Fe3+还原为铁,化学方程式为:3NaH+Fe2O3 =
2Fe+3NaOH(若氧化产物为H2,还可以被Fe2O3 继续氧化)。
42.(2015·重庆)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3 等物质。
当汽车发生碰撞时,产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(2)Fe2O3 是主氧化剂,与Na 反应生成的还原产物为
(已知该反应为置换反应).
【答案】(2)Fe
【解析】(2)因为Fe2O3 与Na 的反应为置换反应,所以Fe2O3 作为氧化剂,与Na 反应得电
子生成Fe 单质。
43.(2015·天津)FeCl3 具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理
污水比FeCl3 高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:
(2)为节约成本,工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3。
②完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式:
【答案】(2)②1
6
6H+
1
6
3H2O
【解析】(2)②根据题意,氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成
物中有水生成,Cl 元素的化合价从+5 价降低到-1 价,得到6 个电子,而Fe 元素的化合价
从+2 价升高到+3 价,失去1 个电子,根据得失电子守恒,则氯酸根离子的系数为1,Fe2+
的系数为6,则铁离子的系数也是6,氯离子的系数是1,根据电荷守恒,则氢离子的系数
是6,水的系数是3;
44.(2015·上海)(4)KClO3 可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生
成CO2 和KHSO4 等物质。写出该反应的化学方程式
。
【答案】(4)2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.
45.(2015·山东)利用LiOH 和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH 可由电解法制备,
钴氧化物可通过处理钴渣获得。
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH ) 3 等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3 溶解还原反应的离子方程式为_______________,铁渣中铁元素的化合价为
___________,在空气中煅烧CoC2O4 生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为
2.41g,CO2 的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为__________。
【答案】(2)2Co(OH)3+4H++SO32‾=2Co2++SO42‾+5H2O;+3;Co3O4
【解析】(2)在酸性条件下,Co(OH)3 首先与H+反应生成Co3+,Co3+具有氧化性,把SO32‾
氧化为SO42‾,配平可得离子方程式:2Co(OH)3+4H++SO32‾=2Co2++SO42‾+5H2O;铁渣中铁
元素的化合价应该为高价,为+3 价;CO2 的物质的量为:1.344L÷22.4L/mol=0.06mol,根据
CoC2O4 的组成可知Co 元素物质的量为0.03mol,设钴氧化物的化学式为CoxOy,根据元素
的质量比可得:59x:16y=0.03mol×59g/mol:(2.41g—0.03mol×59g/mol),解得x:y=3:4,则
钴氧化物的化学式为:Co3O4。
46.(2015·江苏)软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg 等)的水悬浊液与烟气中
SO2 反应可制备MnSO4·H2O ,反应的化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4
(1)质量为17.40g 纯净MnO2 最多能氧化_____L(标准状况)SO2。
(4)准确称取0.1710gMnSO4·H2O 样品置于锥形瓶中,加入适量H2PO4 和NH4NO3 溶液,加热
使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.0500mol·L
-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3
+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00mL。计算MnSO4·H2O 样品的纯度(请给出计算过程)
【答案】(1)4.48;(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒:n(Mn3+)×1=n(Fe2+)×1=20.00
×10
-3×0.0500mol=1.00×10
-3mol,根据Mn 元素守恒,m(MnSO4·H2O)=1.00×10
-3×
169g=0.169g,纯度是:0.169/0.1710×100%=98.8%。
47.(2015·江苏)(3)当用CaSO3 水悬浮液吸收经O3 预处理的烟气时,清液(pH 约为8)中SO32
-将NO2 转化为NO2
-,其离子方程式为:___________。
【答案】(3)SO32-+2NO2+2OH
-=SO42-+2NO2
-+H2O;
【解析】(3)pH 约为8,说明溶液显碱性,配平氧化剂(产物)、还原剂(产物),根据原子个数
守恒和所带电荷数守恒,配平其他,SO32-+2NO2+2OH
-=SO42-+2NO2
-+H2O;
48.(2014·全国I )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
=
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、令n(ClO—)=1mol,反应后
=11,则n(Cl—)=11mol,电子转移守恒,
5×n(ClO3—)+1×n(ClO—)=1×n(Cl—),即5×n(ClO3—)+1×1mol=1×11mol,解得n(ClO3—)=2mol,
故溶液中
=
,A 正确;B、由Cl 原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),
由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量
=
n(NaOH)=
amol,B 正确;C、氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移
守恒
5n(KCl)=n(KClO3) ,由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH) ,故
n(KClO3)=
n(KOH)=
a mol,转移电子最大物质的量=
a mol×5=
a mol,氧化产物只有
KClO 时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO) ,由钾离子守恒:
n(KCl)+n(KClO)=n(KOH),故n(KClO)=
n(KOH)=
a mol,,转移电子最小物质的量=
a
mol×1=
a moll,故反应中转移电子的物质的量ne 的范围:
amol≤ne≤
amol,C 正确;D、
氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,由C 中计算可知:n 最大(KClO3)=
n(KOH)=
a mol,
D 错误。
49.(2014·全国I)(2)H3PO2 和NaH2PO2 均可将溶液中的Ag+还原为Ag,从而可用于化学镀
银。①H3PO2 中,P 元素的化合价为__________。
②利用H3PO2 进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为
______(填化学式)。
③NaH2PO2 为___________(填“正盐”或“酸式盐”),其溶液显_______(填“弱酸性”、“中性”或
“弱碱性”)。
(3)H3PO2 的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2 溶液反应生成PH3 气体和Ba(H2PO2)2,后者
再与H2SO4 反应,写出白磷与Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式___________。
【答案】(2)①+1。②H3PO4。③正盐,碱性。
(3)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=2PH3↑+3Ba(H2PO2)2
【解析】(2)①利用元素化合价代数和为零,得出P 元素为+1 价。
②H3PO2 做还原剂,Ag+是氧化剂,二者1︰4 反应,则H3PO2 失去4 个电子,P 元素变为+5
价,生成H3PO4。③由于H3PO2 是一元酸,所以NaH2PO2 是正盐,弱酸强碱盐水解显碱性。
(3)反应的反应物与产物都给出,是P 元素的歧化反应,注意配平就可以:2P4+3Ba(OH)2+
6H2O=2PH3↑+3Ba(H2PO2)2
50.(2014·北京)碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中的碳、
硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置A,在高温下将x g 钢样中的碳、硫转化为CO2、SO2。
②若钢样中硫以FeS 形式存在,A 中反应:3FeS+5O2
=====
高温1________+3________。
(2)将气体a 通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2 氧化SO2 的化学方程式:__________________。
【答案】(1) ②Fe3O4 SO2 (2)①H2O2+SO2===H2SO4
【解析】(1)②若硫元素的存在形式为FeS,根据给出的化学计量数,3 后面的物质为SO2,
则根据质量守恒确定1 后面的物质为Fe3O4,化学方程式为3FeS+5O2
=====
高温Fe3O4+3SO2。
(2)①H2O2 与SO2 反应的化学方程式为H2O2+SO2=== H2SO4;
51.(2014·天津)(1)天然气中的H2S 杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS
溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:_________。
【答案】(1)2NH4HS+O2
=====
一定条件2NH3·H2O+2S↓
【解析】(1)由题意可知为空气中的O2 将负二价硫氧化为硫单质,根据电子守恒将方程式配
平即可。
52.(2014·天津)(6)KClO3 可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,
其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:
______。
【答案】(6)4KClO3
=====
400 ℃KCl+3KClO4
【解析】(6)KClO3(Cl 的化合价为+5 价)受热分解生成的无氧酸盐是KCl,另一含氧酸盐中
氯元素的化合价必须比+5 价高,可能为+6 价或+7 价,若为+6 价,形成的盐中阴阳离子
个数比不可能为1∶1,只能是+7 价,故该含氧酸盐为KClO4,据此可写出该反应的化学方
程式。
53.(2014·天津)(7)Na2S2O3 还原性较强,在溶液中易被Cl2 氧化成SO
2-
4,常用作脱氯剂,该
反应的离子方程式为____________________________________________。
【答案】(7)S2O
2-
3+4Cl2+5H2O===2SO
2-
4+8Cl
-+10H
+
【解析】(7)S2O
2-
3被Cl2 氧化成SO
2-
4,Cl2 被还原为Cl
-,首先根据化合价升降总数相等写出
S2O
2-
3+4Cl2→2SO
2-
4+8Cl
-,然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O
2-
3+4Cl2+5H2O===2SO
2-
4
+8Cl
-+10OH
-。
54.(2014·上海)硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性
或还原性。许多金属硫化物难溶于水。
28.硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S 和KMnO4 反应生成
S、MnSO4、K2SO4 和H2O,写出该反应的化学方程式。____________________
【答案】28.5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓
【解析】28.根据题目中的信息“H2S 和KMnO4 反应生成S、MnSO4、K2SO4 和H2O”,可知
该反应属于氧化还原反应,根据得失电子守恒以及质量守恒,配平方程式得
5H2S+2KMnO4+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+8H2O+5S↓。
55.(2014·重庆)(2)NaBH4 是一种重要的储氢载体,能与水反应生成NaBO3,且反应前后B
的化合价不变,该反应的化学方程式为
,反应消耗1molNaBH4 时转移的电子数
目为
。
【答案】(2)NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,4NA 或2.408×1024
【解析】(2)反应前后B 元素的化合价没有变化,均显+3 价,所以NaBH4 中H 元素的化合
价为-1 价,H2O 中H 元素显+1 价,所以该反应是H 元素之间的归中反应,即产物有H2,
故反应的方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑;1mol NaBH4参加反应转移的电子数为4mol。
56.(2014·江苏)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,其物质转化如图所示。
①在图示的转化中,化合价不变的元素是________。
②反应中当有1 mol H2S 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________。
【答案】(2)①Cu、H、Cl(或铜、氢、氯) ②0.5 mol
【解析】(2)①由图示可知,最终产物为CuS、HCl、S 和FeCl3,因而Cu、H、Cl 三种元素
的化合价未变。②根据电子守恒,1 mol H2S 转化为S,失去2 mol 电子,而1 mol O2 消耗4
mol 电子,故1 mol H2S 消耗0.5 mol O2。
57.(2014·海南)(4)MnO2 可与KOH 和KClO4 在高温条件下反应,生成K2MnO4,反应的化学
方程式为_________,K2MnO4 在酸性溶液中歧化,生成KMnO4 和MnO2 的物质的量之比为
______。
【答案】(4)3MnO2+KClO3+6KOH
2K2MnO4+KCl+3H2O
2:1
【解析】(4)由题目中的信息“MnO2 可与KOH 和KClO4 在高温条件下反应,生成K2MnO4”,
可知该反应属于氧化还原反应,Mn 元素化合价升高(
),则Cl 元素的化合价降
低(
),所以方程式为3MnO2+KClO3+6KOH
2K2MnO4+KCl+3H2O;根据
“K2MnO4 在酸性溶液中歧化,生成
KMnO4(
) 和
MnO2(
)”,根据电子得失守恒,可知生成的KMnO4 和MnO2 的物质的
量之比为2:1。
58.(2014·山东) (2)为测定镀层厚度,用NaOH 溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当反应转移
6 mol 电子时,所得还原产物的物质的量为________mol。
【答案】(2)3
【解析】(2)用NaOH 溶解铝镀层时发生反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,
H2 是还原产物,当转移6 mol 电子时,该反应可得到3 mol 还原产物。
59.(2014·安徽)(4)ClO2 常用于水的净化,工业上可用Cl2 氧化NaClO2 溶液制取。写出该反
应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目
。
【答案】(4)
(合理答案均给分)
【解析】(4)在此氧化还原反应中(Cl2+2ClO2—=2 ClO2+ 2Cl—),氧化剂是Cl2,还原剂是ClO2—,
转移的电子数为2e—,所以用单线桥表示为
。
60.(2013·海南)(1)海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入______,将其中的Br
-氧化,再用
空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br
-和BrO
-
3,其离子方程式为_______。
(2)溴与氯能以共价键结合形成BrCl。BrCl 分子中,________显正电性。BrCl 与水发生反应
的化学方程式为_______________。
【答案】(1)Cl2 3Br2+6CO
2-
3+3H2O===5Br
-+BrO
-
3+6HCO
-
3
(2)Br
BrCl+H2O===HCl+HBrO
【解析】(1)溴在碳酸钠溶液中的歧化反应可理解为溴与水发生歧化,产生H
+的被碳酸钠吸
收。(2)正电性的原子或原子团结合—OH 形成分子,则生成HBrO。(3)①升高温度,平衡向
吸热反应方向移动,因而可提高p(Br2);②体积增大一倍时,p(Br2)降为原来的一半,即
2.33×103 Pa,减压使平衡向气体体积数增大的方向移动,因而会大于2.33×103 Pa;若反应物
足量,平衡可恢复到原有的p(Br2),故p(Br2)的变化范围为2.33×103 Pa<p(Br2)≤4.66×103 Pa。
61.(2013·福建)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。XXK]
②该法工艺原理示意图如下。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Na ClO3
反应生成ClO2。完成反应的化学方程式: +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
同量的电镀废水,所需Cl2 的物质的量是ClO2 的
倍。
【答案】②H2、Cl2 2NaClO3+4HCl
2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
(2)1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4
24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4(3)2.5
【解析】(1)②通常情况下,电解饱和食盐水的离子方程式为:2Cl-+2H2O Cl2↑+H2↑+2OH-,
故在电解过程中可以利用的气体单质是H2、Cl2。NaClO3、ClO2、Cl2、HCl 中氯的化合价分
别为+5、+4、0、-1 价,从图示可知,二氧化氯发生器除生成ClO2 外,还有Cl2 生成。
故该反应过程为:NaClO3→ClO2 为还原反应,氯的化合价降低1 价,HCl→Cl2,发生氧化
反应。根据化合价升降相等可配平反应方程式。
(2)根据元素守恒可知,方程式右侧空缺的物质应为Na2SO4。24NaClO3→24ClO2,化合价降
低24 价。纤维素水解的最终产物是葡萄糖,具有强还原性。葡萄糖的分子式为C6H12O6,
则碳的化合价可认为是0 价,转化为CO2,其中碳的化合价为+4 价,根据化合价升降相等
可配平反应方程式。
(3)Cl2→2Cl-,得2e-;ClO2→Cl-得电子5e-。处理含相同量的CN-时转移电子数相等。故所需
Cl2 的物质的量是ClO2 的倍数为2.5。
62.(2012·四川)向27.2 g Cu 和Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L,固体物质完全
反应,生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol/L 的NaOH 溶液1.0 L,此时溶液呈
中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2 g。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2.6 mol/L
C.产生的NO 在标准状况下的体积为4.48 L
D.Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余HNO3 为0.2 mol
【答案】B
【解析】本题考查氧化还原反应的计算,意在考查学生对化学计算和氧化还原反应的理解与
应用能力。结合题意,反应过程为:①Cu/Cu2O+HNO3→Cu(NO3)2+NO↑+H2O,②NaOH
+HNO3/Cu(NO3)2→NaNO3+Cu(OH)2↓+H2O,结合m[Cu(OH)2]=39.2 g,即
39.2 g
98 g·mol-1=
0.4 mol,故②反应中Cu(NO3)2 消耗NaOH 0.4 mol×2=0.8 mol,余下硝酸1.0 L×1.0 mol·L
-1
-0.8 mol=0.2 mol,D 项正确;①反应中,n(Cu)+2n(Cu2O)=0.4 mol,n(Cu)×64 g·mol
-1
+n(Cu2O)×144 g·mol
-1=27.2 g,解得:n(Cu)=0.2 mol,n(Cu2O)=0.1 mol。有0.2 mol×2+
0.1 mol×2×1=n(NO)×3,n(NO)=0.2 mol,即标况下4.48 L,A、C 项正确;原c(HNO3)=
0.2 mol+0.2 mol+0.4 mol×2
0.5 L
=2.4 mol/L,B 项错误。
63.(2012·海南)将0.195g 锌粉加入到200mL 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】根据得失电子守恒可计算:0.195g 锌粉(0.003mol)失去的电子为0.006mol;MO2+
中M 的化合价为+5,设其降低为+x 价,则有:(5-x)×0.02×0.1=0.006,解得x=2,故B 选项
正确。
64.(2011 全国II)某含铬Cr2O72-废水用硫亚铁铵[FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O]处理,反应中
铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO·FeyCrxO3 。不考虑处理过程
中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O72-的物质量为
nx
2mol[]
C.反应中发生转移的电子数为3nx mol
D.在FeO·FeyCrxO3 中3x=y
【答案】A
【解析】由铬元素守恒知废水中Cr2O72-的物质量为
nx
2mo,反应中发生转移的电子数为
6×
nx
2mo =3nx mol。由得失电子守恒知y=3x,而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量
为n×(1+y)mol=n(3x+1)mol,因此选项A 是错误的。
65.(2010·上海)向盛有KI 溶液的试管中加入少许CCl4 后滴加氯水,CCl4 层变成紫色。如果
继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4 层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4 层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
(2)整个过程中的还原剂是
。
(3)把KI 换成KBr,则CCl4 层变为__色:继续滴加氯水,CCl4 层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、
HBrO3 氧化性由强到弱的顺序是
。
(4)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3 的食盐)1000kg,若庄Kl 与
Cl2 反应制KIO3,至少需要消耗Cl2
L(标准状况,保留2 位小数)。
【答案】(1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;(2)KI、I2;
(3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;(4)10.58。
【解析】此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知
识。分析反应从开始滴加少许氯水时,其将KI 中的I 元素氧化成碘单质;等CCl4 层变紫色
后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。(1)根据氧化还原反应方程式的配平原
则,分析反应中的化合价变化,I 元素的化合价从0→+5,升高5 价,Cl 元素的化合价从0→-1,
降低1 价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;(2)
分析整个过程中化合价升高的都是I 元素,还原剂为:KI 和I2;(3)KI 换成KBr 时,得到的
是溴单质,则其在CCl4 中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质
氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:HBrO3>Cl2>HIO3;(4)综合写出反应方程式:
KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1000kg 加碘食盐中含
碘20g,根据质量守恒,可知:换算成碘酸钾的质量为:33.70g,物质的量为:0.16mol,则
需要消耗Cl2 的体积为:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
【解法点拨】守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基础。在化学反应中,守
恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子
守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒),也就
是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中,失电子数一定等于
得电子数,即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒,简化了计算过程,
顺利解答。
66.(2011·上海)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。
根据题意完成下列填空:
(1) As2S3 和SnCl2 在盐酸中反应转化为As4S4 和SnCl4 并放出H2S 气体。若As2S3 和SnCl2 正
好完全反应,As2S3 和SnCl2 的物质的量之比为
。
(2)上述反应中的氧化剂是
,反应产生的气体可用
吸收。
(3) As2S3 和HNO3 有如下反应:As2S3+ 10H++ 10NO3—=2H3AsO 4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2 mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为
。若将该反应设计成一原电
池,则NO2 应该在
(填“正极”或“负极”)附近逸出。[xx&k.Com]
(4)若反应产物NO2 与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量
的碳反应,所产生的CO2 的量
(选填编号)。。科。网Z。X。X。K]
a.小于0.5 mol
b.等于0.5 mol
c.大于0.5mol
d.无法确定
【答案】(1)1:1(2)As2S3
氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液
(3)10mol
正极(4)a
【解析】(1)根据电子得失守恒知1molAs2S3 作氧化剂得到2mol 电子,而1molSnCl2 作还原
剂失去2mol 电子,所以二者的物质的量之比是1:1;(2)H2S 是还原性气体可用碱液吸收或
硫酸铜溶液吸收;(3)As2S3 作还原剂,转移电子的个数是2×(5-3)+3×(0+2)=10。NO2 属于
还原产物,在正极生成;(4)根据电子守恒可知生成CO2 的量是0.5mol×4/4=0.5mol,但考虑
到随着反应到进行,硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。
67.(2011·福建)(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500 ℃生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO2===6CaSiO3+P4O10,10C+P4O10===P4+10CO
每生成1 mol P4 时,就有________mol 电子发生转移。
【答案】(2)20
【解析】(2)在P4O10 中P 的化合价为+5 价,当生成1 mol P4 转移电子数为20 mol。