高考化学一轮复习第5讲氧化还原反应作业

高考化学一轮复习第5讲氧化还原反应作业

‎【2019最新】精选高考化学一轮复习第5讲氧化还原反应作业 A组　基础题组 ‎1.(2017北京海淀期中,1)下列常用化学品标志所涉及的物质中,一定能发生氧化还原反应的是(　　)‎ A B C D ‎2.(2017北京东城一模,6)下列古诗词描述的场景中发生的化学反应不属于氧化还原反应的是(　　)‎ A.爆竹声中一岁除——黑火药受热爆炸 B.烈火焚烧若等闲——石灰石分解 C.蜡炬成灰泪始干——石蜡的燃烧 D.炉火照天地,红星乱紫烟——铁的冶炼 ‎3.(2017北京海淀二模,7)银器久置变黑多是表面生成银锈Ag2S所致。用铝制容器配制含小苏打和食盐的稀溶液,将变黑银器浸入溶液中,并使银器与铝制容器接触,一段时间后,黑锈褪去,而银却极少损失。上述过程中,起还原作用的物质是　(　　)‎ A.Ag2S B.NaCl C.Al D.NaHCO3‎ ‎4.(2018北京朝阳期中)下列变化中,气体被还原的是(　　)‎ 12 / 12‎ A.NH3使CuO固体变为红色 B.CO2使Na2O2固体变为白色 C.HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀 D.Cl2使FeBr2溶液变为黄色 ‎5.(2017北京昌平期末,4)钛被誉为“21世纪的金属”,工业冶炼钛的第一步反应为:TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO。下列关于该反应的说法正确的是(　　)‎ A.TiO2是氧化剂 B.四氯化钛是还原产物 C.Cl2发生氧化反应 D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2‎ ‎6.(2018北京海淀期末)钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示,其中废极片的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)和金属铝,最终可得到Co2O3及锂盐。‎ ‎(1)“还原酸浸”过程中,大部分LiCoO2可转化为CoSO4,请将该反应的化学方程式补充完整:2LiCoO2+3H2SO4+　　　 　CoSO4+　　　　+　　　　+　　　　。 ‎ ‎(2)“还原酸浸”过程中,Co、Al浸出率(进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数)受硫酸浓度及温度(T)的影响分别如图1和图2所示。工艺流程中所选择的硫酸浓度为2 mol·L-1,温度为80 ℃,推测其原因是　　　　。 ‎ A.Co的浸出率较高 B.Co和Al浸出的速率较快 C.Al的浸出率较高　　　　‎ 12 / 12‎ D.H2O2较易分解 图1‎ 图2‎ ‎(3)加入(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3的反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)若初始投入钴酸锂废极片的质量为1 kg,煅烧后获得Co2O3的质量为83 g,已知Co的浸出率为90%,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为　　　　(小数点后保留两位)。 ‎ ‎(5)已知“沉锂”过程中,滤液a中的c(Li+)约为10-1 mol·L-1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。‎ 温度/℃‎ Li2SO4溶解度(g/100 g水)‎ Li2CO3溶解度(g/100 g水)‎ ‎0‎ ‎36.1‎ ‎1.33‎ ‎100‎ ‎24.0‎ ‎0.72‎ 结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b是　　　　　　(写化学式),相应的操作方法:向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌,　　　　　　　　,洗涤干燥。 ‎ B组　提升题组 ‎7.(2017北京昌平期末,10)已知可用Co2O3代替MnO2制备Cl2,反应后Co元素以 Co2+的形式存在。下列叙述不正确的是　(　　)‎ A.该反应中氧化性:Co2O3>Cl2‎ 12 / 12‎ B.参加反应的HCl全部被Co2O3氧化 C.每生成1 mol氯气,消耗1 mol Co2O3‎ D.制备相同量的氯气,所需Co2O3质量比MnO2多 ‎8.(2018北京昌平期末)对于Fe+CuSO4Cu+FeSO4这一反应或反应中涉及的物质理解不正确的是(　　)‎ A.该反应为置换反应 B.该反应体现出Fe具有还原性 C.该反应体现CuSO4作为盐的通性 D.CuSO4溶液中有Cu2+、S、CuSO4、H+、OH-、H2O等 ‎9.(2017北京丰台一模,12)利用石墨电极电解1 mol/L氯化钠溶液,并收集阳极气体检验其成分。已知:O2能使酸性的淀粉KI溶液变蓝,不能使中性的淀粉KI溶液变蓝。‎ 实验:①将气体通入中性的淀粉KI溶液中,溶液变蓝。‎ ‎②用足量NaOH溶液充分洗气,气体体积减小,将剩余气体通入中性的淀粉KI溶液中,溶液颜色不变,再向溶液中滴加2滴H2SO4溶液,溶液变蓝。‎ ‎③向酸性的淀粉KI溶液中通入空气,溶液颜色不变。‎ 下列对实验现象的解释或推测的是(　　)‎ A.NaOH溶液洗气时发生反应的离子方程式为:2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O B.根据实验可以得出中性条件下,氧化性Cl2>O2‎ C.根据实验可以得出反应物的浓度和溶液的pH会影响物质的氧化性 D.根据实验现象可以判断电解时阳极的电极反应式为:2Cl--2e- Cl2↑‎ 12 / 12‎ ‎10.(2017北京西城二模,12)工业酸性废水中的Cr2可转化为Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示(实验开始时溶液体积为50 mL,Cr2的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中,的是(　　)‎ 实验 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ 电解条件 阴、阳极均为石墨 阴、阳极均为石墨,滴加1 mL浓硫酸 阴极为石墨,阳极为铁,滴加1 mL浓硫酸 Cr2的去除率/%‎ ‎0.922‎ ‎12.7‎ ‎57.3‎ A.对比实验①②可知,降低pH可以提高Cr2的去除率 B.实验②中,Cr2在阴极放电的电极反应式是Cr2+6e-+14H+ 2Cr3++7H2O C.实验③中,Cr2去除率提高的原因是Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3+ +7H2O D.实验③中,理论上电路中每通过6 mol电子,有1 mol Cr2被还原 ‎11.(2017北京东城二模,27)苯甲酸可用作食品的抑菌剂。工业上通过间接电合成法制备苯甲酸,工艺流程如下:‎ Cr2(SO4)3溶液、硫酸　　　　　　　 甲苯 ‎　　　　　↓　　　　　　　　　　　↓‎ ‎(1)电解池用于制备Cr2。‎ ‎①阴极产生的气体是　　　　。 ‎ ‎②电解时阳极附近发生的反应如下图所示。‎ 12 / 12‎ ⅰ.S所起的作用是　　　　　　　。 ‎ ⅱ.Ⅱ中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)氧化池用于制备苯甲酸。‎ ‎①氧化池中起氧化作用的微粒是　　　　　　。 ‎ ‎②研究氧化池中的反应速率,实验结果如下:‎ 其他条件相同时 反应时间/min 产率/%‎ ⅰ.不加乳化剂 ‎120‎ ‎75‎ ⅱ.加乳化剂(十二烷基磺酸钠)‎ ‎60‎ ‎84‎ 实验结果不同的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③氧化池中反应结束后,降温结晶,制得含甲苯的苯甲酸粗品。‎ 已知:‎ 甲苯 苯甲酸 熔点 ‎-95.3 ℃‎ ‎122.4 ℃‎ 沸点 ‎110.6 ℃‎ ‎249.1 ℃‎ 升华温度 ‎—‎ ‎100 ℃‎ 水中溶解度 ‎25 ℃:0.067 g ‎25 ℃:0.34 g 结合表中信息,简述提纯苯甲酸的操作:苯甲酸粗品用NaOH溶液溶解后,　　　　　　　　　　　　　　,洗涤、干燥得到苯甲酸。 ‎ ‎(3)该合成技术的优点是实现了　　　　　　(填化学式)的重复利用,绿色环保。 ‎ 12 / 12‎ ‎12.(2017北京西城一模,26)As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。‎ ‎(1)“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)“氧化”时,1 mol As转化为As至少需要O2　　mol。 ‎ ‎(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:‎ a.Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)　ΔH<0‎ b.5Ca2+(aq)+OH-(aq)+3As(aq) Ca5(AsO4)3OH(s)　ΔH>0‎ 研究表明:“沉砷”的最佳温度是85 ℃。‎ 用化学平衡原理解释温度高于85 ℃后,随温度升高沉淀率下降的原因是 　 。 ‎ ‎(4)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)“还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸溶液中的溶解度(S)曲线如下图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)下列说法中,正确的是　　　　　(填字母)。 ‎ a.粗As2O3中含有CaSO4‎ b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率 12 / 12‎ c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的 答案精解精析 A组　基础题组 ‎1.A　氧化剂易被还原,一定能发生氧化还原反应。‎ ‎2.B　A项,黑火药的主要成分是S、C和KNO3,爆炸时生成CO2、N2和K2S,发生了氧化还原反应;B项,石灰石的主要成分是碳酸钙,高温条件下分解生成CO2和CaO,不是氧化还原反应;C项,石蜡燃烧生成CO2和H2O,为氧化还原反应;D项,铁的冶炼主要是利用CO还原铁的氧化物,发生了氧化还原反应。‎ ‎3.C　由题干信息可知,变黑银器除锈运用了原电池原理,变黑的银器作正极,发生还原反应;Al作负极,失去电子发生氧化反应,故起还原作用的物质是Al。‎ ‎4.D　A项,NH3使CuO固体变为红色利用了氨气的还原性,氨气被氧化为氮气;B项,CO2使Na2O2固体变为白色是由于CO2与Na2O2反应生成了碳酸钠和氧气,Na2O2既是氧化剂又是还原剂;C项,HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀是发生了复分解反应生成硅酸胶体;D项,Cl2使FeBr2溶液变为黄色,利用了氯气的氧化性,即氯气被还原。‎ ‎5.B　A项,TiO2中Ti和O元素的化合价不变,则TiO2既不是氧化剂也不是还原剂;B项,Cl元素的化合价降低,TiCl4是还原产物;C项,Cl2为氧化剂,发生还原反应;D项,Cl2为氧化剂,C为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。‎ ‎6.答案　(1)2LiCoO2+3H2SO4+H2O22CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O ‎(2)AB ‎(3)4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2‎ 12 / 12‎ ‎(4)6.56%‎ ‎(5)Na2CO3　加热浓缩,趁热过滤 解析　(1)由LiCoO2CoSO4可知,Co元素的化合价降低,故H2O2中O元素化合价升高生成O2,依据氧化还原反应的概念及配平方法得出化学方程式为2LiCoO2+3H2SO4+H2O22CoSO4+Li2SO4+O2↑+4H2O。‎ ‎(2)A项,由图1知,硫酸浓度为2 mol·L-1时,Co的浸出率最高;B项,温度越高,化学反应速率越快,故80 ℃时Co和Al浸出的速率较快;C项,由图1知,硫酸浓度为2 mol·L-1时,Al的浸出率并不是最高;D项,H2O2在“还原酸浸”中作还原剂,受热分解会导致H2O2的消耗。‎ ‎(3)由题意知,CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3,Co元素的化合价升高,故推测有氧气参加反应,另一产物为CO2,化学方程式为4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2。‎ ‎(4)已知83 g Co2O3的物质的量为83 g/166 g·mol-1=0.5 mol,又由4CoC2O4~2Co2O3知,n(CoC2O4)=1 mol,浸出的n(Co)=1 mol,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为1 mol×59 g·mol-1÷90%÷1 000 g≈6.56%。‎ ‎(5)由表格中信息知,Li2CO3高温下溶解度更小,故需要引入C“沉锂”,所以试剂b为Na2CO3,需要在高温条件下进行过滤操作,故操作方法是向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌,加热浓缩、趁热过滤,洗涤干燥。‎ B组　提升题组 ‎7.B　反应的化学方程式为Co2O3+6HCl(浓)‎ 12 / 12‎ ‎ 2CoCl2+Cl2↑+3H2O。A项,反应中Co2O3是氧化剂,Cl2是氧化产物,氧化性:Co2O3>Cl2;B项,根据反应方程式可知,参加反应的HCl没有全部被氧化;C项,根据反应方程式可知,每生成1 mol氯气,消耗1 mol Co2O3;D项,制备相同量的氯气,所需Co2O3和 MnO2的物质的量相同,但Co2O3的摩尔质量比MnO2大,因此所需Co2O3的质量比MnO2多。‎ ‎8.D　A项,该反应属于置换反应;B项,该反应中,Fe的化合价由0价升高到+2价,表现还原性;C项,该反应为活泼金属置换不活泼金属,体现CuSO4作为盐的通性;D项,CuSO4是强电解质,在水溶液中完全电离,故CuSO4溶液中有Cu2+、S、H+、OH-、H2O等。‎ ‎9.D　由实验现象可知,阳极气体中含有Cl2和O2。A项,用足量NaOH溶液充分洗气时,氯气可以被氢氧化钠溶液吸收,反应的离子方程式为2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O;B项,中性条件下O2不能使淀粉KI溶液变蓝,而氯气能使淀粉KI溶液变蓝,故中性条件下氧化性Cl2>O2;C项,结合实验知,反应物的浓度和溶液的pH会影响物质的氧化性;D项,电解时阳极的电极反应式为2Cl--2e- Cl2↑,4OH--4e- 2H2O+O2↑。‎ ‎10.D　A项,实验②中滴加硫酸使溶液的酸性增强,pH降低,Cr2的去除率较实验①增大,故降低pH可以提高Cr2的去除率。B项,实验②中,Cr2在阴极得到电子,发生还原反应,电极反应式为Cr2+6e-+14H+ 2Cr3++7H2O。C项,实验③中用铁作阳极,铁失去电子被氧化为Fe2+,Fe2+与溶液中的Cr2发生氧化还原反应使Cr2的去除率提高,反应的离子方程式为Cr2+6Fe2++14H+ 2Cr3++6Fe3++7H2O。D项,实验③中,电路中每通过6 mol电子,生成3 mol Fe2+,可氧化0.5 mol Cr2;由实验②可知,部分Cr2可在阴极放电,因此被还原的Cr2在0.5~1 mol之间。‎ 12 / 12‎ ‎11.答案　(1)①H2‎ ‎②ⅰ.催化剂 ⅱ.3S2+2Cr3++7H2O 6S+Cr2+14H+‎ ‎(2)①Cr2‎ ‎②乳化剂能使甲苯在电解液中分散成细小的液滴,增大了接触面积,反应速率加快 ‎③蒸馏除去甲苯,向水溶液中加入盐酸,过滤 ‎(3)Cr2(SO4)3‎ 解析　 (1)①阴极上阳离子得到电子发生还原反应,因此阴极产生的气体为H2。‎ ‎②ⅰ.根据图示,S在阳极上被氧化产生S2,S2具有强氧化性,可将Cr3+氧化为Cr2,S2被还原后再次生成S,S先被消耗再生成且总质量不变,故S起催化作用。‎ ⅱ.Ⅱ中反应为S2将Cr3+氧化为Cr2,离子方程式为3S2+2Cr3++7H2O 6S+Cr2+14H+。‎ ‎(2)①Cr2具有强氧化性,可将甲苯氧化为苯甲酸,故氧化池中起氧化作用的微粒是Cr2。‎ ‎③加入NaOH溶液后,苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠,利用沸点不同通过蒸馏除去甲苯,再利用盐酸将其转化为苯甲酸,苯甲酸溶解度较小,通过过滤的方法可得到苯甲酸。‎ ‎(3)在电解池中Cr2(SO4)3被消耗生成Cr2,在氧化池中Cr2又转化为Cr2(SO4)3,故Cr2(SO4)3可循环利用。‎ 12 / 12‎ ‎12.答案　(1)H3AsO4+3NaOH Na3AsO4+3H2O ‎(2)0.5‎ ‎(3)温度升高,反应a的平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应b的平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降 ‎(4)H3AsO4+H2O+SO2 H3AsO3+H2SO4‎ ‎(5)调硫酸溶液浓度约为7 mol·L-1,冷却至25 ℃,过滤 ‎(6)abc 解析　(1)H3AsO4与NaOH溶液反应生成Na3AsO4和H2O,化学方程式是H3AsO4+3NaOH Na3AsO4+3H2O; ‎ ‎(2)As中As元素为+3价,As中As元素为+5价,故“氧化”时,1 mol As转化为As需要转移2 mol电子,而1 mol O2在反应中转移4 mol电子,故至少需要O2 0.5 mol;‎ ‎(3)反应a为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,c(Ca2+)下降,反应b的平衡向逆反应方向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降;‎ ‎(4)“还原”过程中二氧化硫被氧化为硫酸,H3AsO4被还原为H3AsO3,反应的化学方程式是H3AsO4+H2O+SO2 H3AsO3+H2SO4;‎ ‎(5)观察As2O3在不同温度和不同浓度硫酸溶液中的溶解度曲线图知,在硫酸溶液浓度约为7 mol·L-1,25 ℃时As2O3的溶解度最小,故为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是调硫酸溶液浓度约为7 mol·L-1,冷却至25 ℃,过滤。‎ 12 / 12‎