2020届一轮复习鲁科版第2章第7讲氧化还原反应的计算及方程式的配平作业

2020届一轮复习鲁科版第2章第7讲氧化还原反应的计算及方程式的配平作业

‎1．宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O。下列说法正确的是(　　)‎ A．X的化学式为AgS B．银针验毒时，空气中氧气失去电子 C．反应中Ag和H2S均是还原剂 D．每生成1 mol X，反应转移2 mol e－‎ 答案　D 解析　根据原子守恒，X的化学式为Ag2S，A项错误；银针验毒时，氧元素化合价降低，空气中氧气得到电子，B项错误；反应中Ag是还原剂，氧气是氧化剂，H2S既不是氧化剂又不是还原剂，C项错误；银的化合价升高1，每生成1 mol X，反应转移2 mol e－，D项正确。‎ ‎2．(2018·黑龙江哈师大附中高三第一次月考)某强氧化剂XO(OH)被Na2SO3还原。如果还原2.4×10－3 mol XO(OH)，需用30 mL 0.2 mol·L－1的Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的价态是(　　)‎ A．＋2 B．＋1 C．0 D．－1‎ 答案　C 解析　XO(OH)中X的化合价是＋5，Na2SO3中S的化合价从＋4升高到＋6，设X元素被还原后的化合价为a，根据氧化还原反应中化合价升降必相等：2.4×10－3×(5－a)＝0.2×0.03×(6－4)，解得a＝0。‎ ‎3．向100 mL的FeBr2溶液中，通入标准状况下Cl2 5.04 L，Cl2全部被还原，测得溶液中c(Br－)＝c(Cl－)，则原FeBr2溶液的物质的量浓度是(　　)‎ A．0.75 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1‎ C．2 mol·L－1 D．3 mol·L－1‎ 答案　D 解析　标准状况下Cl2的物质的量是＝0.225 mol，由于Fe2＋的还原性强于Br－，通入氯气后，Cl2先氧化Fe2＋再氧化Br－，设原FeBr2溶液的物质的量浓度是x mol·L－1，则0.225×2＝0.1x×1＋(0.1x×2－0.225×2)，解得x＝3。‎ ‎4．若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为(　　)‎ A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1‎ 答案　B 解析　反应方程式是3(NH4)2SO43SO2↑＋N2↑＋4NH3↑＋6H2O，该方程式中铵根离子和氨气分子中氮原子的化合价都是－3价，化合价不变，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为(1×2)∶(4×1)＝1∶2。‎ ‎5．(2018·湖北教学合作高三10月联考)将一定质量的镁、铜合金加入稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L －1 NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，则下列有关叙述中正确的是(　　)‎ A．加入合金的质量可能为9.6 g B．沉淀完全时消耗NaOH溶液体积为150 mL C．参加反应的硝酸的物质的量为0.4 mol D．溶解合金时产生NO气体体积0.224 L(以标准状况)‎ 答案　C 解析　生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g，说明OH－质量为5.1 g，即0.3 mol，金属结合氢氧根离子的物质的量与反应转移的电子的物质的量相等，所以反应转移的电子为0.3 mol，生成的NO为0.1 mol，根据氮原子守恒计算参加反应的硝酸的物质的量为0.4 mol，C正确；消耗NaOH溶液体积应为100 mL，B错误；产生NO气体体积标况下应为2.24 L，D错误；根据电荷守恒，镁、铜合金共0.15 mol，用极端假设法，如果全部是铜，质量为9.6 g，所以合金质量应比9.6 g小，A错误。‎ ‎6．(2018·湖北重点高中高三上学期期中联考)现有CuO和Fe3O4的混合物7.6 g，向其中加入1 mol·L－1的H2SO4溶液100 mL恰好完全反应，若将15.2 g该混合物用足量CO还原，充分反应后剩余固体质量为(　　)‎ A．13.6 g B．12 g C．6 g D．3.2 g 答案　B 解析　根据CuO和Fe3O4的化学式知，混合物与硫酸反应生成的盐的化学式为CuSO4和Fe3(SO4)4，即n(O)＝n(SO)＝0.1 mol，则7.6 g混合物含O原子0.1 mol，为1.6 g，金属元素质量为6 g，因此15.2 g该混合物用足量CO还原，充分反应后剩余固体质量为2×6 g＝12 g。‎ ‎7．(2018·长沙长郡中学高三上学期第二次月考)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75 mol，则下列判断正确的是(　　)‎ A．生成40.0 L N2(标准状况)‎ B．有0.250 mol KNO3被氧化 C．转移电子的物质的量为1.75 mol D．被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol 答案　D 解析　根据方程式，氧化产物和还原产物都是氮气，假设氧化产物有15 mol，则还原产物有1 mol，‎ ‎10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋15N2↑(氧化产物)＋N2↑(还原产物)　Δn ‎ 15 1 14‎ ‎ x y 1.75‎ 解得：x＝1.875，y＝0.125。‎ 生成N2标准状况下的体积是(1.875＋0.125)mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L，故A错误；KNO3被还原，故B错误；转移电子的物质的量为0.125×2×5＝1.25 mol，故C错误；被氧化的N原子的物质的量为1.875 mol×2＝3.75 mol，故D正确。‎ ‎8．某反应体系中的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是(　　)‎ ＋＋―→＋＋ A．Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH B．Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O C．Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH D．当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子8 mol 答案　C 解析　Au2O3是反应物，则Au2O一定是生成物，其中Au的化合价由＋3变成＋1，化合价降低，则必然有化合价升高的元素，即Na2S2O3(硫元素为＋2价)是反应物，Na2S4O6(硫元素为＋2.5价)是生成物。根据反应前后硫元素守恒有2Na2S2O3―→Na2S4O6，根据钠元素守恒，可知生成物中缺少钠元素，所以NaOH是生成物，再根据氢元素守恒，可知水是反应物。由关系式：Au2O3～Au2O～4e－，所以当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子的物质的量为4 mol。‎ ‎9．(2018·上海市普陀区高三一模)取一定量FeO和Fe2O3的混合物，在H2流中加热充分反应。冷却，称得剩余固体比原混合物质量减轻1.200 g。若将同量的该混合物与盐酸反应完全，至少需1 mol·L－1盐酸的体积为(　　)‎ A．37.5 mL B．75 mL C．150 mL D．300 mL 答案　C 解析　n(O)＝＝0.075 mol，‎ n(HCl)＝2n(H2O)＝2n(O)＝0.15 mol，‎ 所以V(HCl)＝＝0.15 L，即150 mL。‎ ‎10．(2019·成都联考)已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋‎ ‎________(未配平)，下列说法错误的是(　　)‎ A．配平后水的化学计量数为4‎ B．反应后溶液呈酸性 C．配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28‎ D．氧化产物为AsO和SO 答案　C 解析　从所给的离子方程式知，As2S3转化成AsO和SO，而NO转化为NO，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，配平后的离子方程式为3As2S3＋4H2O＋28NO===6AsO＋9SO＋28NO↑＋8H＋，则A、B、D正确；氧化剂与还原剂的物质的量之比为28∶3，则C不正确。‎ ‎11．(2018·上海市普陀区高三12月质量调研)在一定量的Na2S(aq)中，慢慢通入一定量Cl2，图示变化关系正确的是(　　)‎ 答案　C 解析　Na2S＋Cl2===S↓＋2NaCl A项，Na2S溶液呈碱性，NaCl溶液呈中性，Cl2过量时，pH继续减小，溶液呈酸性，错误；B项，氧化产物为S单质，还原产物为NaCl，其物质的量之比为1∶2，错误；D项，在Na2S＋Cl2===S↓＋2NaCl过程中导电能力不变，若Cl2过量，则Cl2＋H2O??HCl＋HClO，此时，导电能力增强，错误。‎ ‎12．(2018·上海十三校高三第二次联考)足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12 L O2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L－1 H2SO4溶液100 mL，则继续溶解的Cu的质量为(　　)‎ A．6.4 g B．9.6 g C．19.2 g D．24 g 答案　C 解析　设溶解Cu的物质的量为x，‎ 则2x＝×4‎ x＝0.1 mol 所以溶液中NO的物质的量为0.2 mol；‎ ‎3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O ‎ 1 mol 0.2 mol H＋过量，所以继续溶解Cu的质量为 ×3×64 g·mol－1＝19.2 g。‎ ‎13．(1)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。‎ ‎①写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式：______________________________。‎ ‎②每生成1 mol FeO转移_______mol电子，若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物的物质的量为________mol。‎ ‎③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，原因是_____________________________________________________________________________。‎ ‎(2)工业上从海水中提取单质溴可采用如下方法：‎ ‎①向海水中通入Cl2将海水中溴化物氧化，其离子方程式为_______________________。‎ ‎②向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，其化学方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎③将②所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴后，还可得到副产品Na2SO4。这一过程可用化学方程式表示为_________________。‎ 答案　(1)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O　②3　0.15　③该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小 ‎(2)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　②3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2(或6Na2CO3＋3Br2＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3)　③5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O 解析　(1)①湿法制备高铁酸钾时，Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4，则ClO－作氧化剂被还原生成Cl－，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。‎ ‎②由反应的离子方程式知每生成1 mol K2FeO4转移电子的物质的量为3 mol。‎ ‎③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，说明相同条件下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小。‎ ‎(2)①Cl2将海水中的Br－氧化生成Br2。‎ ‎②纯碱(Na2CO3)溶液显碱性，类比Cl2与NaOH溶液的反应，可推出Br2在纯碱溶液中会发生歧化反应生成溴化物，从③中的溴化物中可知另外生成的是溴酸盐，CO转化为CO2。‎ ‎③在酸性条件下，Br－和BrO发生归中反应生成Br2。‎ ‎14．(2018·襄阳调研)铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业，但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强，必须进行处理。‎ 工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：‎ ‎(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是________(填序号)。‎ ‎(2)第①步，含Cr2O的废水在酸性条件下用绿矾FeSO4·7H2O处理，写出并配平反应的离子方程式：_________________________________________________。‎ ‎(3)第②步，向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰，使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后，沉淀物中除了Cr(OH)3外，还有________________、________________(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3，是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质，写出从该沉淀物中分离出Cr(OH)3的离子方程式：__________________、________________。‎ ‎(4)回收所得的Cr(OH)3，经③④⑤步处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：‎ ‎①Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O ‎②2S2O＋I2===S4O＋2I－‎ 准确称取纯净的K2Cr2O7 0.122 5 g，配成溶液，用上述方法滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为________(保留四位有效数字)。‎ 答案　(1)①④‎ ‎(2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O ‎(3)Fe(OH)3　CaSO4　Cr(OH)3＋OH－===CrO＋2H2O　CrO＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓＋HCO ‎(4)0.100 0 mol·L－1‎ 解析　(1)①中铬元素由＋6价降至＋3价，④中铬元素由＋3价升至＋6价。(2)亚铁离子具有还原性，与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。(3)加入绿矾反应后，溶液中有铁离子和硫酸根离子，再加入碱石灰，除生成Cr(OH)3外，还会生成氢氧化铁和硫酸钙。氢氧化铬类似氢氧化铝，具有两性，能与氢氧化钠反应生成NaCrO2：Cr(OH)3＋NaOH===NaCrO2＋2H2O，NaCrO2类似偏铝酸钠，通入过量的CO2生成氢氧化铬、碳酸氢钠：NaCrO2＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓＋NaHCO3。(4)根据反应得关系式K2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3，n(Na2S2O3)＝6n(K2Cr2O7)，c(Na2S2O3)＝＝0.100 0 mol·L－1。‎ ‎15．(2019·武汉第三次联考)亚氯酸钠(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白剂。通常情况下，ClO2是一种具有强氧化性的黄色气体，常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。ClO2易发生爆炸，在生产、使用时可用其他气体进行稀释。ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。‎ ‎(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠，可较安全地生成ClO2，反应的离子方程式为________________________________________________________________。‎ ‎(2)自来水用ClO2处理后，有少量ClO2残留在水中，可用碘量法作如下检测(已知ClO2存在于pH为4～6的溶液中，ClO存在于中性溶液中)：‎ ‎①取0.50 L水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式： _____________________________________。‎ ‎②已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，向①所得溶液中滴加5.00×10－4 mol·L－1的Na2S2O3溶液至恰好 反应，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，判断达到滴定终点的方法是______________________，‎ 该水样中ClO2的浓度是________mg·L－1。‎ ‎(3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO2)。‎ ‎①装置A中产生的ClO2气体，在装置C中反应生成NaClO2，写出生成NaClO2的化学方程式：__________________________________________________________。‎ 将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体。‎ ‎②装置B的作用是___________________________。‎ ‎③某同学认为上述装置并不完整，请画出需补充的装置图。‎ 答案　(1)H2C2O4＋2ClO＋2H＋===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O ‎(2)①2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2　②当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液蓝色退去，且半分钟内不恢复　1.35‎ ‎(3)①2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2　②防止C中试管中的溶液倒吸到A中　③在装置C后画(或其他合理装置)‎ 解析　(1)H2C2O4被强氧化剂氧化时一般被氧化成CO2，CO2和ClO2同时生成，CO2对ClO2起到稀释作用，符合“安全地生成ClO2”的要求，因此该反应的离子方程式是H2C2O4＋2ClO ＋2H＋===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。‎ ‎(2)①由题中信息可知，ClO存在于中性溶液中，所以在中性溶液中ClO2将KI氧化为I2，本身被还原为ClO，反应的化学方程式是2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2。‎ ‎②由关系式2ClO2～I2～2Na2S2O3有：n(ClO2)＝n(Na2S2O3)＝5.00×10－4 mol·L－1×0.020 0 L＝1.00×10－5 mol，m(ClO2)＝1.00×10－5 mol×67.5 g·mol－1＝6.75×10－4 g＝0.675 mg，所以在该水样中ClO2的浓度是0.675 mg÷0.50 L＝1.35 mg·L－1。‎ ‎(3)①在C中，ClO2在碱性条件下被H2O2还原为NaClO2，H2O2被氧化为O2，所以反应的化学方程式是2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2。③补充装置一般要从安全和环境保护角度考虑。ClO2易发生爆炸，不能直接排放，故要安装尾气处理装置，由题中信息可知，ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐，所以应在装置C后增加NaOH溶液吸收ClO2并防止倒吸的装置。‎