高二化學氧化還原反應練習題及答案(2)
高二化學氧化還原反應練習題及答案
12.(2012?遼寧大連高三雙基)已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;Cl2+2FeCl2===2FeCl3;2KI+2FeCl3===2KCl+I2+2FeCl2。則下列判斷正確的是( )
(資料圖)
A.氧化性:MnO4->Cl2>I2>Fe3+
B.還原性:Fe2+>I->Cl-
C.Fe3+只有氧化性,Fe2+只有還原性
D.FeCl3能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{
答案:D
點撥:分析三個反應的化合價變化,可得氧化性:KMnO4>Cl2>FeCl3>KI,還原性:I->Fe2+>Cl-,A、B錯誤;Fe2+在反應中可生成Fe3+,也可生成Fe,C錯誤;由于氧化性;FeCl3>I2,則Fe3+能氧化I-生成I2,D正確。
13.(2011?福建福州高三???高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種既能殺菌、消毒、又能絮凝凈水的水處理劑。工業(yè)制備高鐵酸鉀的反應離子方程式為Fe(OH)3+ClO-+OH-―→FeO42-+Cl-+H2O(未配平)下列有關說法不正確的是( )
A.由上述反應可知,Fe(OH)3的氧化性強于FeO42-
B.高鐵酸鉀中鐵顯+6價
C.上述反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為3∶2
D.K2FeO4處理水時,不僅能消毒殺菌,而且生成的Fe3+水解形成Fe(OH)3膠體能吸附水中的懸浮雜質
答案:A
點撥:反應中Fe(OH)3作還原劑,ClO-作氧化劑,配平后的方程式為 2Fe+3 (OH)3+3Cl+1O-+4OH-===2Fe+6O42-+3Cl-+5H2O,B正確,C也正確;FeO42-作氧化劑時其還原產物為Fe3+,Fe3+水解產生Fe(OH)3膠體,具有吸附性,可作凈水劑。
二、非選擇題
14.(2011?北京順義一模)X、Y、Z是中學化學常見的三種元素,其中,X、Z位于短周期。常溫下,X單質為黃綠色氣體;向含Y離子的溶液中滴加氫氧化鈉溶液,生成白色絮狀沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色;Z的最外層電子數與核外電子總數之比為3∶13。請回答下列問題:
(1)Z在元素周期表中的位置是________,X單質分子的電子式是________。
(2)Z單質與Y的氧化物在高溫條件下反應是冶煉Y單質的一種方法,該反應的化學方程式是:
________________________________________________________________________。
(3)含上述元素的某些物質常用于處理工業(yè)廢水,部分流程如下圖:
①處理含鉻廢水時,在反應池中Cr2O72-變?yōu)镃r3+,當反轉移1 mol電子時,有________ molCr2O72-轉化(計算結果保留兩位小數)。
②含Z化合物可以使水中的懸浮顆粒發(fā)生凝聚,原因是__________________________ (用文字和化學方程式表示)。
③處理含氰廢水時,CN-最終轉化為兩種無毒氣體,該反應的離子方程式是__________ ______________。
(4)利用下圖裝置電解可得到一種新型凈水劑K2YO4,陽極的電極反應式為______________________。
答案:(1)第3周期ⅢA族 ??Cl??????Cl??????
(2)Fe2O3+2Al=====高溫Al2O3+2Fe或3Fe3O4+8Al=====高溫4Al2O3+9Fe或3FeO+2Al=====高溫Al2O3+3Fe
(3)①0.17
②Al3++3H2O??Al(OH)3(膠體)+3H+,氫氧化鋁膠體能吸附水中的懸浮顆粒,使之沉淀下來
③2CN-+5Cl2+8OH-===2CO2+N2+4H2O+10Cl-
(4)Fe-6e-+8OH-===FeO42-+4H2O
點撥:依據題給條件,可推出X、Y、Z三種元素依次為氯、鐵、鋁。(3)③CN-中碳元素的化合價為+2價,氮元素為-3價,然后根據各元素的化合價變化,不難寫出此反應的化學方程式。
15.(2011?河北邢臺一模)以黃銅礦(CuFeS2)為原料冶煉銅的反應為:
8CuFeS2+21O2=====高溫8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
(1)若Cu為+2價,則反應中每生成1 mol Cu需要轉移________mol電子。
(2)為綜合利用爐氣中的大量SO2,下列方案合理的是________。
a.用濃硫酸吸收 b.用于制備硫酸
c.高空排放 d.用純堿溶液吸收制亞硫酸鈉
(3)為檢驗所得礦渣中是否含有FeO、Fe2O3、CuO、Al2O3、SiO2等氧化物,進行了以下實驗:
①取一定量礦渣粉末,加入適量濃硫酸后加熱,固體全部溶解,得溶液A;將產生的氣體通入品紅溶液中,溶液褪色,由此判斷礦渣中一定含有________,一定沒有________。
②將溶液A稀釋后分成兩份,取其中一份,加入過量NaOH溶液,有沉淀產生,靜置后取上層清液,通入過量的CO2,溶液變渾濁。由此判斷出礦渣中一定含有________,寫出通入過量的CO2所發(fā)生反應的離子方程式:______________________________。
③另取一份溶液A加入過量的鐵粉,充分反應后過濾,得到的固體中有紅色物質,由此判斷礦渣中有________,寫出此步操作中得到紅色物質所發(fā)生反應的離子方程式________________________________。
答案:(1)12.5 (2)bd (3)①FeO SiO2?、贏l2O3 AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3- ③CuO Fe+Cu2+===Fe2++Cu
點撥:(1)根據化合價變化:銅(Cu):+2→0,氧(O):0→-2,可知8 mol CuFeS2參加反應時共得電子:8 mol×2+21 mol×4=100 mol,故生成1 mol Cu時需要轉移100 mol/8=12.5 mol電子。
(3)根據①中加入適量濃硫酸后加熱,固體全部溶解,知樣品中一定沒有SiO2;又知產生的氣體能使品紅溶液褪色,則該氣體為SO2,原樣品中應有還原性物質即FeO。
根據②中加NaOH溶液有沉淀生成且上層清液通入過量的CO2時變渾濁,可知該沉淀為Al(OH)3,與CO2反應的離子方程式為:AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-,原樣品中含有Al2O3。根據③中有紅色物質生成可判斷原樣品中含有CuO。
16.(2011?試題調研)一種以黃銅礦和硫磺為原料制取銅和其他產物的新工藝,原料的綜合利用率較高。其主要流程如下:
注:反應Ⅱ的離子方程式為Cu2++CuS+4Cl-===2[CuCl2]-+S
請回答下列問題:
(1)反應Ⅰ的產物為________(填化學式),反應Ⅲ的離子方程式為_____________ _____________。
(2)一定溫度下,向反應Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸,可以析出硫酸銅晶體,其原因是____________________________________________________________。
(3)反應Ⅳ的主要反應為4FeS2+11O2=====高溫2Fe2O3+8SO2,其中氧化產物為________,當1.2 g FeS2參與反應時,轉移的電子數為________NA。
(4)某硫酸廠為測定反應Ⅳ所得氣體中SO2的體積分數,取280 mL(已折算成標準狀況)氣體樣品與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應后,用0.020 00 mol/L K2Cr2O7標準溶液滴定至終點,消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。已知:Cr2O72-+Fe2++H+―→Cr3++Fe3++H2O(未配平)。
①SO2通入Fe2(SO4)3溶液中,發(fā)生反應的離子方程式為_______________ ___________________。
②反應Ⅳ所得氣體中SO2的體積分數為________,
答案:(1)FeS2、CuS 4[CuCl2]-+O2+4H+===4Cu2++8Cl-+2H2O
(2)該溫度下,硫酸銅的溶解度小于氯化銅的
(3)Fe2O3、SO2 0.11
(4)①SO2+2Fe3++2H2O===SO42-+2Fe2++4H+ ②12.00%
點撥:本題利用工業(yè)生產工藝考查氧化還原反應方程式的書寫、配平和相關計算,(1)根據反應Ⅱ的反應物和濾渣成分可知反應Ⅰ的產物有FeS2、CuS。反應Ⅱ中[CuCl2]-中Cu為+1價,被氧氣氧化成+2價,在酸性條件下O2被還原成水,離子反應方程式為[CuCl2]-+O2+H+―→Cu2++Cl-+H2O,最后根據得失電子守恒配平方程式;(2)反應Ⅲ的產物是CuCl2,加入稀硫酸后,因硫酸銅的溶解度小于氯化銅的,硫酸銅晶體會析出;(3)反應Ⅳ中Fe、S元素的化合價升高,被氧化,氧化產物有Fe2O3、SO2,1 mol FeS2參與反應時轉移11 mol電子,1.2 g FeS2(0.01 mol)參與反應時,轉移的電子數為0.11 NA;(4)SO2中S為+4價,被氧化成+6價,產物為SO42-,Fe3+被還原成Fe2+,產物中氧原子數增多,表明反應物中有水,產物中有H+,仍須用得失電子守恒來配平離子方程式;根據得失電子守恒可知:n(SO2)×2=n(Cr2O72-)×6=0.020 00 mol/L×0.025 L×6=0.003 mol,n(SO2)=0.001 5 mol,體積分數為12.00%。
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