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2024届高三新高考化学大一轮专题练习——氧化还原反应
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2024届高三新高考化学大一轮专题练习——氧化还原反应
一、单选题
1.(2023秋·河南驻马店·高三统考期末)NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质,如图所示。下列说法中正确的是
A.同浓度的溶液的碱性强于溶液
B.工业上可用石灰乳与反应制取漂白粉
C.和在点燃的条件下安静燃烧,产生淡蓝色火焰
D.如图所示转化反应都是氧化还原反应
2.(2023秋·河南驻马店·高三统考期末)向一定量的Cu、FeO、的混合物中加入100mL 的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,固体质量减少为
A.1.6g B.2.4g C.3.8g D.无法计算
3.(2023春·广西柳州·高三柳州地区高中校考期中)汽车尾气管中安装有尾气处理装置,以降低汽车使用过程中对环境的污染,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A.反应中NO为还原剂,为氧化产物
B.汽车尾气的主要污染成分为CO、NO和
C.催化转化总反应为
D.NO和必须在催化剂表面才能反应
4.(2023·安徽·校联考三模)NH3可用作脱硝剂。某科研小组为了探究NO2能否被NH3还原,设计的装置如图所示(夹持、加热装置已略去,K1、K2为止水夹):
下列说法正确的是
A.固体X可以是无水CaCl2
B.甲、乙试剂均可以是P2O5
C.实验时宜先通入NO2,再通入NH3有利于减少空气对实验的干扰
D.生成NO2的反应中n(还原剂):n(氧化剂)=1:4
5.(2023春·河南濮阳·高三濮阳外国语学校校考期中)工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如下图所示:
下列说法不正确的是
A.工业制硝酸的尾气中的NO、都是大气污染物,常用碱液吸收处理
B.该流程中的所有化学反应都属于氧化还原反应
C.过程④反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
D.该流程不涉及氮的固定
6.(2023·湖南长沙·雅礼中学校考模拟预测)绿水青山是构建美丽中国的伟大构想。一种以沸石笼为载体对NO进行催化还原的原理如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程中O原子的成键数目保持不变
B.+作催化剂,虚线框内物质是中间体
C.反应⑤中只起氧化剂的作用
D.该原理的总反应为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O
7.(2023秋·贵州毕节·高三统考期末)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个是“还原反应”式。如的拆写结果是:氧化反应为;还原反应为。在稀硫酸溶液中,草酸钾与高锰酸钾间可发生如下反应:,对该离子反应的分析错误的是
A.对应的化学方程式为
B.氧化反应为
C.还原反应为
D.反应中每放出标准状况下,转移电子
8.(2023秋·广西河池·高三统考期末)是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求,将逐渐取代成为生产自来水的消毒剂。工业上常用和溶液混合并加酸化后反应制得,反应的化学方程式为。在以上反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
A.2∶1 B.1∶2 C.3∶1 D.1∶3
9.(2023·山东聊城·统考二模)已知Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。实验室利用废旧镀锌铁皮(Fe元素的质量分数为z)制备磁性Fe3O4胶体粒子的过程为:①碱溶:取xg镀锌铁皮于烧杯中,加入足量NaOH溶液,加热、过滤、水洗;②酸溶、氧化:向所得不溶物中加入稀硫酸,调节溶液pH始终保持在1〜2之间并加入NaClO溶液;③碱溶、分离:再向溶液中滴加NaOH溶液并加热,同时向溶液中持续通入N2,充分反应,分离得到ygFe3O4胶体粒子,下列说法正确的是
A.①中“过滤”所得的滤液中含有Zn2+
B.②中“氧化”时加入的NaClO要过量
C.③中“分离”操作中包括过滤
D.Fe3O4胶体粒子的产率为
10.(2023春·浙江杭州·高三期中)下列方案设计、现象和结论正确的是
目的
方案设计
现象和结论
A
探究1-溴丁烷的消去反应
向圆底烧瓶中加入2.0gNaOH和15mL乙醇,搅拌,微热。将产生的气体通入酸性KMnO4溶液中
酸性KMnO4溶液褪色,说明1-溴丁烷发生消去反应生成1-丁烯
B
证明Ksp(CuS)
先有白色沉淀生成,又出现黑色沉淀,说明Ksp(CuS)
探究Fe2+、Br-的还原性强弱
向FeBr2溶液中加入过量氯水,再加CCl4萃取
若CCl4层无色,则Fe2+的还原性强于Br-
D
简单离子与配离子的区别
分别向两支盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴同浓度氯化铁和K3[Fe(CN)6]溶液,再分别滴加2滴KSCN溶液,观察现象
盛有氯化铁的试管出现血红色,另一支无明显现象,证明存在[Fe(CN)6]3-离子
A.A B.B C.C D.D
11.(2023·北京·统考二模)氮氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法不正确的是
A.过程I中NO既作氧化剂又作还原剂
B.过程Ⅱ中每生成1molO2时,转移电子的数目约为4×6.02×1023
C.过程中涉及的反应均为氧化还原反应
D.整个过程中Ni2+作催化剂
12.(2023春·浙江杭州·高三校联考期中)食盐中所加的碘以碘酸钾形式存在,已知反应:,可用该反应设计实验来证明加碘食盐中存在的,关于上述反应的说法不正确的是
A.反应中I-被氧化
B.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:1
C.当生成3mol2时,电子转移数目为
D.该反应可证明I-的还原性强于I2
13.(2023春·浙江绍兴·高三校联考期中)已知:。关于该反应的下列说法不正确的是
A.若人误食白磷中毒,不可服用浓溶液解毒
B.既是氧化剂,又是还原剂
C.中P元素化合价为-3
D.生成6mol时,被氧化的为0.6mol
14.(2022秋·山东威海·高三统考期末)海水化学资源开发利用中的提碘、提溴的部分过程如图所示。下列说法正确的是
A.I中操作①用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、胶头滴管
B.I中操作②的苯可用酒精代替
C.Ⅱ中SO2与Br2反应的化学方程式为:
D.Ⅱ中还原性:
二、非选择题
15.(2023秋·湖北襄阳·高三统考期末)人体必需的一些元素在周期表中的分布情况如下:
(1)请在上图中画出金属与非金属的分界线_______。
(2)Na与O形成的原子个数比为1:1的化合物所含的化学键类型为_______。
(3)锡(Sn)与C为同一主族元素,Sn原子比C原子多三个电子层,则Sn的原子序数为_______。
(4)X射线衍射法可以测定某些分子的结构,下列分子结构模型中正确是_______(填字母)。
A
B
C
D
HCl
直线形
直线形
直线形
平面正方形
(5)前四周期同族元素的某种性质X随核电荷数的变化趋势如图所示,则下列说法正确的是_______(填字母)。
A.若a、b、c表示碱金属元素,则X表示对应单质的密度
B.若a、b、c表示卤族元素,则X表示对应简单离子的还原性
C.若a、b、c表示氧族元素,则X表示对应氢化物的稳定性
D.若a、b、c表示第IIA族元素,则X表示最高价氧化物对应水化物的碱性
(6)铬是胰岛素不可缺少的辅助成分,但食用不当也会带来很大的危害。六价铬的化合物有剧毒,所以要对Cr(VI)(罗马数字表示元素的化合价,下同)废水进行化学处理,可转化为重要产品磁性铁铬氧体():先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁,待充分反应后再通入适量空气(氧化部分)并加入NaOH,就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。
①写出在酸性条件下被还原为的离子方程式:_______。
②若处理含1mol(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10mol,则当铁铬氧体中时,铁铬氧体的化学式为_______。
16.(2023秋·河北石家庄·高三石家庄二中校考期末)2020年突如其来的“新冠病毒”使人们认识到日常杀菌消毒的重要性。氯气、漂白液、漂白粉、二氧化氯都是生活中常用的含氯消毒剂。家庭中常常使用的消毒剂主要是“84“消毒液,可以说化学让生活更美好。
图为“84”消毒液说明书。
说明书
药品名称
84消毒液
主要成分
NaClO,有效氯含量50.00g/L~ 60.00g/L
注意事项
不可与其他洗涤剂或消毒液混合使用
用法用量
稀释后浸泡或洗刷白色衣物,浴缸等1: 200水溶液餐饮具,瓜果等1: 100 水溶液
请回答下列问题。
(1)“84”消毒液的有效氯指的是每升含氯消毒剂的氧化能力(得失电子数)相当于多少克Cl2的氧化能力(Cl均转化为Cl-)。若该“84”消毒液商品的有效氯按56.8g/L计算,该消毒液的NaClO的物质的量浓度是_______。
(2)常温下用石灰乳吸收Cl2制备漂白粉。写出该反应的化学方程式_______ , 若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO 和NaClO3的混合液。当混合液中Cl-和的个数比为13 :2时,混合液中ClO-和的个数比为_______。
(3)家庭用“84”消毒液用法强调,做家庭物品消毒时,要做适当的稀释,喷洒后也不要急于用清水擦拭,要浸泡,这样效果会更好,家庭消毒马桶时,不可在用洁厕灵(主要成分是盐酸)清洗马桶后,立刻使用“84”消毒液消毒,否则会产生黄绿色的有毒气体,其反应的离子方程式是_______。
(4)二氧化氯(ClO2)被联合国世界卫生组织列为A1级高效安全灭菌消毒剂。工业制备ClO2的反应为:2NaClO3 +4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl
①用双线桥表示电子转移的方向和数目_______。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生少量副产物亚氯酸盐(),需将其转化为C1-除去,下列试剂中可将转化为C1-的是_______(填字母)。
a. O3 b. FeSO4 c. KI d. KMnO4
③工业上还可以利用硫铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeS2)]还原氯酸钠(NaClO3)制取二氧化氯。制备的离子方程式为:+FeS2+H+ ClO2+Fe3++ +H2O(未配平),请配平以上反应方程式_______。
17.(2023·全国·高三专题练习)在某反应体系中存在六种物质:Cr3+、、、H+、H2O和。已知在该反应中氧化反应只有Cr3+→,反应过程中需要Ag+作催化剂,并加热。请回答下列问题:
(1)已知中存在一个过氧键(-O-O-),则中硫元素的化合价为_______价。
(2)写出该反应体系中发生反应的离子方程式:_______。
(3)催化剂往往参加反应,改变反应途径。用两个离子方程式表示Ag+的催化过程:_______;_______。
18.(2022秋·广东茂名·高三茂名市第一中学校考期中)2020 年突如其来的“新冠肺炎”使人们认识到日常杀菌消毒的重要性。其中含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。
(1)①写出新制氯水中,具有氧化性的含氯微粒有_______;
②已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式如下,该反应也可以用来制取氯气:2KMnO4 +16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑+8H2O,15.8 g KMnO4能和 _______mol HCl发生上述反应、产生的Cl2在标准状况下的体积为_______L;
③实验室还可以利用如下反应制取氯气:KClO3 + 6HCl(浓) = KCl + 3Cl2↑ + 3H2O。若制取标准状况下6.72 L氯气,反应过程中转移电子的物质的量为_______mol;
(2)常温下,氯气与消石灰浊液反应得漂白精,Ca(ClO)2是漂白精的有效成分,在此次抗击新冠病毒中发挥了重要作用 ,浸泡衣物时加入漂白精在空气中放置一段时间漂白效果更好,原因用化学方程式表示为:_______;
(3)根据如图的溶解度曲线,回答下列问题。
①向滤液中加入过量KCl固体可将溶液中Ca(ClO3)2转化为KClO3固体而析出,若溶液中KClO3的含量为100 g·L-1,从该溶液中得到KClO3固体的方法是_______ 。
② KClO3与SO2在强酸性条件下可反应制得ClO2,SO2被氧化为SO,该反应的离子方程式为_______ 。
参考答案:
1.B
【详解】A.根据越弱越水解,同浓度的溶液的碱性强于溶液,故A错误;
B.氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,因此工业上可用石灰乳与反应制取漂白粉,故B正确;
C.和在点燃的条件下安静燃烧,产生苍白色火焰,故C错误;
D.碳酸氢钠到碳酸钠的转变是非氧化还原反应,故D错误。
综上所述,答案为B。
2.B
【详解】向一定量的Cu、FeO、的混合物中加入100mL 的盐酸,恰好使混合物完全溶解,所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现,说明全部变为了氯化铜和氯化亚铁,根据质量守恒分析盐酸中的氢和氧化物中氧形成了水,若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,固体质量减少为氧的质量,氧化物中氧的物质的量等于盐酸的物质的量的一般即0.15mol,则氧化物中氧的质量为0.15mol×16g∙mol−1=2.4g,故B符合题意。
综上所述,答案为B。
3.C
【详解】A.根据图示,NO与O2反应生成NO2,NO为还原剂;NO2和CO反应生成N2,N2为还原产物,故A错误;
B.汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO,而N2不是污染物,故B错误;
C.根据图示,催化转化总反应为一氧化氮和氧气、一氧化碳生成二氧化碳和氮气,2NO+O2+4CO4CO2+N2,故C正确;
D.NO和O2常温下直接反应生成NO2,不需要催化剂,故D错误;
故选C。
4.C
【分析】由实验装置图可知,装置A中浓氨水与碱石灰或氧化钙反应制备氨气,装置B中盛有的碱石灰用于干燥氨气;装置E中浓硝酸与铜反应制备二氧化氮,装置D中盛有的五氧化二磷或硅胶用于干燥二氧化氮,装置C中氨气与二氧化氮做催化剂作用下反应生成氮气和水。
【详解】A.由分析可知,固体X为碱石灰或氧化钙,不可能是无水氯化钙,因为无水氯化钙吸收氨气会生成八氨氯化钙,故A错误;
B.由分析可知,甲为用于干燥氨气的碱石灰,不可能是能与氨气反应的五氧化二磷,故B错误;
C.二氧化氮的密度比空气大,所以实验时先通入二氧化氮排尽装置中的空气,有利于氨气充分与二氧化氮反应,可以减少空气对实验的干扰,故C正确;
D.由得失电子数目守恒可知,浓硝酸与铜反应时,还原剂铜与氧化剂浓硝酸的物质的量比为1:2,故D错误;
故选C。
5.D
【分析】N2与H2在高温高压催化剂条件下合成NH3,NH3与O2在催化剂存在条件下氧化产生NO,NO与O2反应产生NO2,NO2被水吸收得到HNO3。
【详解】A.尾气中的NO、都有毒,会污染空气,且可以和氢氧化钠反应而被吸收,A正确;
B.这4个反应都存在元素化合价的变化,因此这些反应都是氧化还原反应,B正确;
C.过程④反应为3NO2+H2O=2HNO3+NO,在该反应中NO2既作氧化剂,也作还原剂,3个NO2参加反应中,其中2个作还原剂,1个作氧化剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,C正确;
D.过程①是N2转化为化合物NH3,属于氮的固定,D错误;
故选D。
6.D
【详解】A.反应过程中O键数有3个、2个发生了变化,A项错误;
B.四氨合铜离子与虚线框的物质都是反应中产生且后续消失的物质均为中间体,B项错误;
C.该离子中铜化合价降低,但N元素化合价升高为0价,故该离子既是氧化剂又是还原剂,C项错误;
D.从图看NO催化还原应该是NO与NH3氧化还原反应,反应为4NO+4NH3+O2=4N2+6H2O,D项正确;
故选D。
7.C
【详解】A.由离子方程式可知,草酸根来自于草酸钾,氢离子来自于硫酸,化学方程式为:,A正确;
B.由化合价的变化可知,还原剂是,发生氧化反应,失去电子生成,故氧化反应为,B正确;
C.由化合价的变化可知,氧化剂是,发生还原反应,得到电子生成,故还原反应为,在酸性溶液中不可能得到,C错误;
D.根据氧化反应:,反应中每放出标准状况下,即生成1molCO2,转移电子,D正确;
故选C。
8.A
【详解】该方程式中氯酸钠为氧化剂,亚硫酸钠为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,故选A。
9.D
【分析】由题意可知,制备磁性四氧化三铁胶体粒子的过程为废旧镀锌铁皮中加入足量氢氧化钠溶液共热碱浸,将锌转化为Na2ZnO2,过滤、水洗得到含有偏锌酸钠的滤液和不溶物;将不溶物加入稀硫酸调节溶液pH始终保持在1〜2之间酸溶,将铁转化为亚铁离子后,加入适量次氯酸钠溶液将亚铁离子部分氧化为铁离子,再向溶液中滴加氢氧化钠溶液并加热,同时向溶液中持续通入氮气充分反应将亚铁离子氧化为四氧化三铁,用渗析的方法分离得到四氧化三铁胶体粒子。
【详解】A.由分析可知,①中过滤所得的滤液中含有,不含有锌离子,故A错误;
B.由分析可知,②中加入适量次氯酸钠溶液的目的是将亚铁离子部分氧化为铁离子,若加入过量次氯酸钠溶液会将亚铁离子完全氧化为铁离子,不可能碱溶反应得到四氧化三铁,故B错误;
C.由分析可知,③中分离操作为用渗析的方法分离得到四氧化三铁胶体粒子,故C错误;
D.由题给数据可知,四氧化三铁胶体粒子的产率为×100%=,故D正确;
故选D。
10.D
【详解】A.检验1-溴丁烷消去产物,使用NaOH的乙醇溶液和1-溴丁烷共热反应,产生的1-丁烯中混有乙醇蒸气,这两种气体都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能说明有1-丁烯生成,A错误;
B.在2mL0.01 mol∙L−1的Na2S溶液中先滴入几滴0.01 mol∙L−1ZnSO4溶液有白色沉淀,溶液中Na2S过量,再滴入CuSO4溶液,又出现黑色沉淀,则过量的Na2S和CuSO4反应生成的沉淀,因此不能说明ZnS转化为CuS即Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),B错误;
C.Br2的CCl4溶液显橙红色,若CCl4层无色,说明没有Br2,操作中若滴入少量氯水则说明Fe2+优先被氧化,即Fe2+的还原性强于Br−,但滴入过量氯水,溴离子一定会被氧化为Br2,现象和结论不正确,C错误;
D.分别向两支盛有少量蒸馏水的试管里滴加2滴同浓度氯化铁和铁氰化钾溶液,再分别滴加2滴硫氰化钾溶液,盛有氯化铁的试管出现血红色,另一支无明显现象,说明铁离子与硫氰酸根离子能生成血红色的铁氰酸根离子,证明存在铁氰酸根离子,故D正确;
故选D。
11.B
【分析】由图可知,过程I发生的反应为2Ni2++2NO=2Ni3++2O—+N2,过程Ⅱ发生的反应为2Ni3++2O—=2Ni2++O2↑,总反应为2NOO2+N2。
【详解】A.由分析可知,过程I发生的反应为2Ni2++2NO=2Ni3++2O—+N2,反应中氮元素的化合价降低被还原,氧元素的化合价升高被氧化,则一氧化氮既作反应的氧化剂又作反应的还原剂,故A正确;
B.由分析可知,过程Ⅱ发生的反应为2Ni3++2O—=2Ni2++O2↑,则过程Ⅱ中每生成1molO2时,转移电子的数目约为2×6.02×1023,故B错误;
C.由分析可知,过程I和过程Ⅱ涉及的反应均有元素发生化合价变化,均为氧化还原反应,故C正确;
D.由分析可知,消除氮氧化物的总反应为2NOO2+N2,整个过程中镍离子作反应的催化剂,故D正确;
故选B。
12.B
【详解】A.由题干离子方程式可知,反应中中碘的化合价升高到0价,而中碘的化合价由+5价降低到0价,即I—被氧化,A正确;
B.由题干离子方程式可知,上述反应中氧化剂为和还原剂为I-,二者的物质的量之比为1:5,B错误;
C.由题干离子方程式可知,当生成3molI2时,电子转移数目为,C正确;
D.由题干离子方程式可知,I-为还原剂,I2为还原产物,故该反应可证明的还原性强于I2,D正确;
故答案为:B。
13.D
【详解】A.白磷中毒,若服用浓CuSO4解毒,会造成铜离子中毒,A正确;
B.从方程式可知,部分P4中P得电子转化为Cu3P,部分P4中P失电子转化为H3PO4,则P4既是氧化剂也是还原剂,B正确;
C.Cu3P中Cu化合价为+1价,P化合价为-3价,C正确;
D.从该化学方程式可知,生成6molH2SO4时,消耗6molCuSO4,Cu得到6mol电子,1molP4转化为H3PO4失去20mol电子,则被CuSO4氧化的P4为0.3mol,D错误;
故答案选D。
14.C
【分析】海带灰、加蒸馏水浸泡灰分并过滤除去残渣、所得滤液含碘离子,加氧化剂把碘离子氧化为碘单质、再用苯萃取、分液后得到碘的苯溶液,进一步分离得到碘单质。
苦卤中通氯气,将溴离子氧化为溴单质,通入热空气到含低浓度溴水的混合液中,溴易挥发,利用热空气的加热、搅拌作用吹出溴,再用二氧化硫把溴单质还原为溴离子:,所得溶液中通氯气把溴离子氧化为溴单质,经蒸馏后得到溴;
【详解】A.I中操作①为过滤,缺少玻璃仪器漏斗,A错误;
B. 酒精与水互溶,不能做萃取剂,I中操作②的苯不可用酒精代替,B错误;
C. Ⅱ中,水参与下,SO2与Br2反应生成硫酸和氢溴酸,化学方程式为:,C正确;
D.还原剂的还原性强于还原产物的还原性,Ⅱ中2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,Br-是还原剂、Cl-是还原产物,则还原性:,又有反应:,二氧化硫是还原剂、Br-是还原产物,则还原性:,综上,还原性:,D错误;
答案选C。
15.(1)
(2)离子键、(非极性)共价键
(3)50
(4)AC
(5)BD
(6)
【详解】(1)金属和非金属的分界线为 ;
(2)Na与O形成的原子个数比为1:1的化合物为Na2O2,所含的化学键类型为离子键、共价键;
(3)锡(Sn)与C为同一主族元素,Sn原子比C原子多三个电子层,第三周期有8种元素、第四周期有18种元素、第五周期有18种元素,则Sn的原子序数为50。
(4)A.HCl由2个原子构成,为直线型分子,故A正确;
B.水是V形分子,故B错误;
C.CO2是直线形分子,故C正确;
D.的空间构型为正四面体,故D错误;
选AC。
(5)A.若a、b、c表示碱金属元素,则a是Li、b是Na、c是K,Na的密度大于K,故A错误;
B.若a、b、c表示卤族元素,则a是F、b是Cl、c是Br,还原性:F-
D.若a、b、c表示第IIA族元素,则a是Be、b是Mg、c是Ca,最高价氧化物对应水化物的碱性Be(OH)2< Mg(OH)2< Ca(OH)2,故D正确;
选BD。
(6)①在酸性条件下被还原为,被氧化为Fe3+,根据得失电子守恒、电荷守恒配平反应的离子方程式为。
②若处理含1mol(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10mol,则当铁铬氧体中时,根据元素守恒,Gr3+、Fe2+、Fe3+的物质的量比为1:6:4,根据化合价代数和等于0,铁铬氧体的化学式为。
16.(1)0.8mol/L
(2) 3:2
(3)
(4) bc 15ClO+FeS2+14H+=15ClO2↑+Fe3++2SO+7H2O
【详解】(1)Cl元素转化为Cl-时,1molNaClO和Cl2均得到2mol电子,说明二者物质的量相等,若该“84”消毒液商品的有效氯按56.8g/L计算,设溶液的体积为1L,则Cl2的物质的量为:=0.8mol,该消毒液中NaClO的物质的量浓度是:=0.8mol/L。
(2)常温下用石灰乳吸收Cl2制备漂白粉。该反应的化学方程式为:, 若将Cl2通入热的烧碱溶液中,可以得到NaCl、NaClO 和NaClO3的混合液。当混合液中Cl-和的个数比为13 :2时,设Cl-和ClO的个数分别为:13、2,生成13个Cl-时得到13个电子,生成2个ClO时失去10个电子,当生成1个ClO-时失去1个电子,根据得失电子守恒,生成ClO-的个数为3个,则混合液中ClO-和ClO的个数比为3∶2。
(3)84消毒液含次氯酸钠、洁厕灵含盐酸,二者混用,发生氧化还原反应,产生有毒气体氯气,其反应的离子方程式是。
(4)①2NaClO3 +4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl反应中只有NaClO3→ClO2时Cl元素化合价降低, 4HCl中2HCl→Cl2时Cl元素的化合价由-1价升为0,则双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目为。
②ClO2在杀菌消毒过程中会产生少量副产物亚氯酸盐(),需将其转化为C1-除去,即使被还原,需要加入还原剂,FeSO4和KI可以做还原剂,O3和KMnO4只能做氧化剂;
选bc。
③由未配平的离子方程式可知,反应中铁元素和硫元素的化合价升高被氧化,铁元素从+2价升高到+3价、硫元素从-1价升高到+6价,二硫化亚铁为反应的还原剂,氯元素化合价从+5降低到+4,被还原,氯酸钠是反应的氧化剂,1molFeS2反应失去15mol电子,生成15mol二氧化氯转移15mol电子,则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得:反应的离子方程式为15ClO+FeS2+14H+=15ClO2↑+Fe3++2SO+7H2O。
17.(1)+6
(2)2Cr3++3+7H2O=+6+14H+
(3) 6Ag++2Cr3++7H2O=+6Ag↓+14H+ +2Ag=2Ag++2
【详解】(1)中存在一个过氧键(-O-O-),其中有2个氧原子为-1价,令S元素化合价为a,根据化合价代数和等于所带电荷,则:2a+6×(-2)+2×(-1)=-2,解得a=6,故中硫元素化合价为+6;
(2)题目给出的六种物质,已知Cr3+→发生氧化反应,一定有物质发生还原反应,中存在一个过氧键(-O-O-),其中有2个氧原子为-1价,硫元素为+6价。中硫元素为+6价,故氧元素化合价降低,为氧化剂,根据电子转移守恒:2Cr3++3→+6,由电荷守恒可知H+是生成物,由电荷守恒可知H2O是反应物,配平后离子方程式为:2Cr3++3+7H2O=+6+14H+;
(3)Ag+是强氧化剂,能把Cr3+氧化为,Ag+本身被还原为Ag,将Ag氧化为Ag+,Ag+的催化过程的离子方程式为:6Ag++2Cr3++7H2O=+6Ag↓+14H+、+2Ag=2Ag++2。
18.(1) HClO,Cl2,ClO- 0.8 5.6 0.5
(2)Ca(ClO)2+H2O+CO2=2HClO+CaCO3↓
(3) 蒸发浓缩、降温结晶、过滤 2ClO+SO2=2ClO2+SO
【详解】(1)①氯气和水部分反应生成次氯酸和盐酸、次氯酸部分电离出次氯酸根离子,故新制氯水中,具有氧化性的含氯微粒有HClO,Cl2,ClO-;
②在反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,每有2 mol KMnO4发生反应,反应消耗16 mol HCl,反应过程中转移10 mol电子,反应产生5 mol Cl2;15.8 g KMnO4的物质的量是0.1 mol,其完全反应消耗HCl的物质的量n(HCl)=;反应产生Cl2的物质的量n(Cl2)=,反应产生Cl2在标准状况下的体积V(HCl)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L;
③实验室还可以利用如下反应制取氯气:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O。若制取标准状况下6.72 L氯气,n(Cl2)=,根据反应方程式可知:每反应产生3 mol Cl2,反应过程中会转移5 mol电子,则反应产生了0.3 mol Cl2,反应过程中转移电子的物质的量为0.5 mol;
(2)浸泡衣物时加入“消毒液在空气中放置一段时间,Ca(ClO)2、CO2、H2O会发生反应产生HClO,溶液中HClO的浓度增大,因而漂白效果更好,原因用化学方程式表示为:Ca(ClO)2+H2O+CO2═2HClO+CaCO3↓;
(3)①由图可知,氯酸钾的溶解度受温度影响较大,且低温时溶解度很小;故从该溶液中得到KClO3固体的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤。
② KClO3与SO2在强酸性条件下可反应制得ClO2,SO2被氧化为SO,反应中氯元素化合价由+5变为+4、硫元素化合价由+4变为+6,由电子守恒和质量守恒可知,该反应的离子方程式为2ClO+SO2=2ClO2+SO。
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