化学化学氧化还原反应的专项培优练习题含答案附详细答案docx.docx
《化学化学氧化还原反应的专项培优练习题含答案附详细答案docx.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化学化学氧化还原反应的专项培优练习题含答案附详细答案docx.docx（109页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
化学化学氧化还原反应的专项培优练习题含答案附详细答案docx
一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）
1．ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，为了运输和贮存便利常将其制成
NaClO2固体，模拟工业上用过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示。
已知：
ClO2熔点-59℃、沸点11℃、H2O2沸点150℃
A中的化学方程式：
2NaClO3H2O2H2SO42ClO2O2Na2SO42H2O
（1）NaClO3放入仪器A中，仪器B中的药品是__________（写化学式）。
如果仪器B改成分
液漏斗，实验过程中可能会出现的实验现象__________。
（2）C装置有明显缺陷，请绘出合理的装置图（标明气流方向）__________。
（3）向A装置中通入空气，其作用是赶出
ClO2，然后通过
C再到D中反应。
通空气不能过
快的原因是
__________，通空气也不能过慢原因是
__________。
（4）冰水浴冷却的目的是
__________。
a.降低
NaClO2的溶解度
b.减少
H2O2的分解
c.使ClO2变为液态
d.加快反应速率
（5）写出D中发生反应的化学方程式__________，H2O2在反应起到__________作用。
假设
在反应中消耗掉H2O2ag则有__________mol电子转移。
【答案】H2O2液体无法顺利滴落空气流速快时，ClO2不能被充分
吸收
空气流速过慢时，
ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解
abc
2ClO+HO+2NaOH=2NaClO+O↑+2HO还原剂a/17
2
2
2
2
2
2
【解析】
【分析】
氯酸钠（NaClO3
2
）在酸性条件下与过氧化氢生二氧化氯，
ClO与氢氧化钠溶液和过氧化氢发生
氧化还原反应生成NaClO2
2
的溶解度随温度升高而增大，通过冷却结晶，过滤洗涤
，NaClO
得到晶体
NaClO2?
3H2O
。
【详解】
（1）NaClO3放入仪器A中，仪器B中的药品是H2O2，仪器B为滴液漏斗，其目的是平衡
气压，使得溶液能够顺利滴入，如果仪器B改成分液漏斗，实验过程中可能会出现的实验
现象是：
分液漏斗中的液体无法顺利滴落，反应无法继续进行；
（2）实验中C的作用是防止倒吸，C装置中的右侧导管太短，不利于气体的流动，合理的装
置图为：
；
（3）向A装置中通入空气，其作用是赶出ClO2，然后通过C再到D中反应。
空气流速不能过快，因为空气流速快时，ClO2不能被充分吸收；空气流速也不能过慢，空气流速过慢
时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；
（4）NaClO2的溶解度随温度升高而增大，过氧化氢易分解，所以冰水浴冷却的目的是：
降低
NaClO2的溶解度、减少H2O2的分解，由于ClO2的沸点较低，所以还能使ClO2变为液
态，方便使用；
（5）写出D中发生反应的化学方程式为：
2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O，H2O2在
反应中得电子，起到还原剂的作用。
反应中存在关系：
H2O2~2e-，若在反应中消耗掉
-1
。
H2O2ag，则转移的电子的物质的量为：
2×ag/（34gmol·）=a/17mol
2．二氧化氯（ClO2
）具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
2
ClO是一种易溶于
水的黄绿色气体，其体积分数超过10%时易引起爆炸。
某研究小组欲用以下三种方案制备
ClO2，回答下列问题：
（1）以黄铁矿（FeS2）、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO2，黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3-氧化成SO42-，写出制备ClO2的离子方程式__。
（2）用过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2用于处
理含CN-废水。
实验室模拟该过程的实验装置（夹持装置略）如图所示。
①装置A的名称是__，装置C的作用是__。
②反应容器B应置于30℃左右的水浴中，目的是__。
③通入氮气的主要作用有3个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将ClO2排出，三是
__。
④ClO2处理含CN-废水的离子方程式为
__，装置
E的作用是__。
（3）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产
ClO2
的方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。
某次除杂操作时，往粗盐
水中先加入过量的__（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的
Na2CO3和NaOH，
充分反应后将沉淀一并滤去。
②用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取
ClO2，工作原理如图所示，写出阳极
产生ClO2的电极反应式__。
【答案】FeS2+15ClO3
-+14H+=15ClO2+Fe3++2SO4
2-+7H2O
恒压漏斗
安全瓶提高化学反应速
率，同时防止过氧化氢受热分解
稀释ClO2
，防止其爆炸
2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-吸收
2
2
--
22
↑+4H
+
ClO等气体，防止污染大气
BaCl
Cl-5e+2HO=ClO
【解析】
【分析】
二氧化氯（ClO2）具有强氧化性，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。
分别利用无机反应和电
解原理制备二氧化氯，三种方法均利用了氧化还原反应。
【详解】
（1）以黄铁矿
（FeS2
2
）、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备
ClO，黄铁矿中的硫元素在酸性条
件下被ClO3
-氧化成SO4
2-，根据氧化还原反应中电子守恒和元素守恒，可以写出制备
ClO2
的离子方程式为
FeS
-
+
3+
2-
+7H2O。
2+15ClO3
+14H=15ClO2+Fe+2SO4
（2）①装置A的名称为恒压漏洞，装置
C为安全瓶，起到防止液体倒吸的作用。
②升高温度可以提高化学反应速率，但是原料中含有过氧化氢，过氧化氢在过高的温度下
可以发生分解反应，因此反应容器
B应置于30℃左右的水浴中。
③根据题文可知，ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过
10%时易引起爆
炸，故通入氮气的主要作用有
3
个，一是可以起到搅拌作用，二是有利于将
ClO2
排出，三
是稀释ClO2，防止其爆炸。
④ClO2处理含CN-废水发生氧化还原反应，将CN-转化为无污染的CO2和N2，故离子方程式为2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；装置E在整套装置之后，起到吸收尾气，防止环境污染的作用。
（3）①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质，需要过量的碳酸根
离子、氢氧根离子和钡离子，过量的钡离子可以用碳酸根离子除去，因此在加入Na2CO3之
前应先加入过量BaCl2。
②用石墨做电极，电解池的阳极发生氧化反应，元素化合价升高，因此氯离子在阳极失电
子和水反应得到ClO2，电极反应式为Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+。
3．实验室用酸性蚀刻废液
（
含
Cu2+
H+
CuC2
、
Cl-
）
和碱性蚀刻废液
[N
H4
、
、
、
l4
等
3
2
、NH32
Cu（NH
）4
·HO等]制备CuI（白色固体）的实验流程如下:
（1）步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中Cu（NH3）24与盐酸反应生成Cu（OH）Cl的离子方程式为
______。
（2）步骤Ⅳ需控制pH为1~2,80℃下进行,合适的加热方式是______。
（3）步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______、____。
（4）步骤Ⅵ在下列装置（夹持及加热装置已省略）中进行。
①装置a中盛装浓硫酸的仪器的名称是____,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为
②用装置d中的溶液洗涤制得的CuI的目的是____,然后再用无水乙醇洗涤的目的是
____。
____。
【答案】
Cu（NH3）24
+3H++Cl-+H2O
Cu（OH）Cl
↓+4NH4
热水浴
冷却结晶
过滤（洗涤）
分液漏斗Cu+2H2SO4（浓）
快速干燥并溶解表面可能混有的
CuSO4+SO2↑+2H2O
I2
可防止
CuI被空气中的
O2氧化
使固体
【解析】
【分析】
由流程图可知，酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到Cu（OH）Cl悬浊液，过滤，将
Cu（OH）Cl加水、过浆后，与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜，硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体，硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化亚铜白色固体。
【详解】
（1）步骤Ⅰ中Cu（NH3）42+与盐酸反应生成Cu（OH）Cl沉淀和氯化铵，反应的离子方程式
3
42+
+-2
+，故答案为：
Cu（NH342++-
Cu（NH）
+3H+Cl+HO=Cu（OH）Cl↓+4NH
）+3H+Cl
+
+H2O=Cu（OH）Cl↓+4NH；
（2）步骤Ⅳ为Cu（OH）Cl加水、过浆后，与浓硫酸在制
pH为1~2，80℃下水浴加热反应反
应生成硫酸铜，故答案为：
热水浴；
（3）步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体，故答案为：
冷却结晶；过滤（洗涤）；
（4）①装置a中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗；圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫
酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为
Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案
为：
分液漏斗；Cu+2H24
422
SO（浓）
CuSO+SO↑+2HO；
②装置d中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液，碘化亚铜具有还原性，易被空气中的氧气氧
化，用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜，可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化；
再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘，并能使固体快速干燥，
故答案为：
可防止CuI被空气中的O2氧化；使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I2。
4．硫酰氯（SO22
2
Cl）和亚硫酰氯（SOCl）都是重要的化工试剂，均易水解。
（1）甲同学在实验室利用
SO2和Cl2在活性炭催化作用下制取
SO2Cl2，装置如图所示。
①B装置中冷凝管进水口是
___。
（填“m”或“n）”，B中干燥管盛有的物质是
___。
②欲制取少量SO22
a、___、h。
Cl，选择图中的装置（可以重复选用），其连接顺序为：
③去除C装置会降低SO2
和Cl2
的利用率，可能的原因是___（用化学方程式表示）。
（2）SOCl2水解后无残留物，较
SO2Cl2是更好的脱水剂。
乙同学设计实验利用
SOCl2和
2
2
2
ZnCl?
xHO制取无水ZnCl。
①解释SOCl2在该实验中的作用是___（写出两点）。
②实验室常用NaOH溶液吸收SOCl2，该反应的离子方程式是___。
（3）乙同学认为SOCl2还可用作由FeCl3?
6H2O制取无水FeCl3的脱水剂，但丙同学认为该实验可能发生副反应使产品不纯。
①可能发生的副反应的化学方程式是___。
②两同学设计如下实验判断该反应的可能性：
取少量SOCl2和FeCl3?
6H2O反应后的混合物
于试管中，加水溶解，将溶液平分至五支试管，分别进行以下实验，其中能得出合理结论
的是___。
A．加入过量稀HNO3，再滴加几滴AgNO3溶液
B．加入少量稀HNO3，再滴加几滴BaCl2溶液
C．滴加几滴BaCl2溶液
D．滴加几滴酸性KMnO4溶液
E.滴加几滴KSCN溶液后，再滴加几滴氯水
【答案】m碱石灰fgdebcedSO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HClSOCl2作脱水剂，与水反应生成
HCl可以抑制氯化锌的水解
SOCl2+4OH-=SO32-+2Cl-+2H2O
SOCl2+2FeCl3?
6H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2OBCD
【解析】
【分析】
冷凝管中冷凝水的流向要对流，下进上出；干燥管中根据要求一般填装碱石灰或无水氯化
钙，碱石灰同时具有干燥和吸收酸性气体功能，无水氯化钙只有吸水性。
【详解】
（1）①B装置中冷凝管进水口是m，B中干燥管盛有的物质是吸收剩余二氧化硫、氯气的
碱石灰；故答案为：
m；碱石灰；
②装置A制备氯气，氯气含氯化氢和水蒸气，通过装置
D除去氯化氢，通过装置
C吸收水
蒸气，得到干燥纯净的氯气，连接装置
B的b进入三颈烧瓶，装置E制备二氧化硫气体，
通过装置C除去水蒸气，连接装置
B的c，欲制取少量
SO2Cl2，选择上图中的装置（可以
重复选用），其连接顺序为：
a、f、g、d、e、b、c、e、d、h；故答案为：
fgdebced；
③去除C装置会降低SO2和Cl2的利用率，是二氧化硫和氯气和水反应生成硫酸和氯化氢，
反应的化学方程式：
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；故答案为：
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；
（2）①氯化锌会水解，SOCl2作脱水剂，与水反应生成
HCl可以抑制氯化锌的水解，
SOCl2
在该实验中的作用是：
SOCl2
作脱水剂，与水反应生成
HCl可以抑制氯化锌的水解；故答案
为：
SOCl2作脱水剂，与水反应生成
HCl可以抑制氯化锌的水解；
②用NaOH溶液吸收SOCl2
2
3
和NaCl生成，反应的离子方程式：
2
-
32-
，有NaSO
SOCl+4OH=SO
-
2
2
-
32-
-
2
+2Cl+2HO；故答案为：
SOCl+4OH=SO
+2Cl+2HO；
（3）①SOCl2具有还原性，三价铁具有氧化性，可能发生氧化还原反应生成硫酸根离子和
亚铁离子，反应的化学方程式为：
SOCl2+2FeCl3?
6H2O=FeSO4+6HCl+FeCl2+9H2O，故答案为：
SOCl+2FeCl
?
6HO=FeSO+6HCl+FeCl+9HO
2
3
2
4
2
2
②SOCl2和FeCl3?
6H2O反应后的混合物的主要成分是
FeCl3，若发生副反应，还有
FeSO4和
FeCl2
。
由于
SOCl2
为液体，所以在固体混合物中没有
SOCl2
SOCl2
和
FeCl3
6H2O
反
。
取少量
?
应后的混合物于试管中，加水溶解，溶液中一定有
FeCl3，还可能有FeSO4和FeCl2，若要证
明有副反应发生，只需证明溶液中有
Fe2+或SO42-即可。
A．加入过量稀
HNO3，再滴加几滴
AgNO3溶液是检验氯离子存在，不能证明副反应是否进
行，故A错误；
B．加入少量稀
3
2
42-，
HNO，再滴加几滴
BaCl
溶液，若产生白色沉淀，则证明溶液中有
SO
能证明有副反应发生，故
B正确；
C．滴加几滴BaCl2溶液，生成白色沉淀，说明产物中含硫酸根离子，证明发生了副反应，故C正确；
D．滴加几滴酸性
KMnO4溶液，Fe2+具有还原性，可以使酸性
KMnO4溶液褪色，能证明发
生了副反应，故
D正确；
E．滴加几滴KSCN溶液后，由于溶液中有
Fe3+，溶液会变红，无法证明
Fe2+的存在，故E
错误；
故答案为：
BCD。
5．目前全世界的镍（Ni）消费量仅次于铜、铝、铅、锌，居有色金属第五位。
镍常用于各种高光泽装饰漆和塑料生产，也常用作催化剂。
碱式碳酸镍的制备：
工业用电解镍新液（主要含NiSO4，NiCl2等）制备碱式碳酸镍晶体
[xNiCO3·yNi（OH）2·zH2O]，制备流程如图：
（1）反应器中的一个重要反应为3NiSO4+3Na2CO3+2H2O=NiCO3·2Ni（OH）2+3Na2SO4+2X，X
的化学式为__。
（2）物料在反应器中反应时需要控制反应温度和pH值。
分析如图，反应器中最适合的
pH值为__。
（3）检验碱式碳酸镍晶体洗涤干净的方法是__。
测定碱式碳酸镍晶体的组成：
为测定碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi（OH）2·zH2O]组成，某小组设计了如图实验方案及装置：
资料卡片：
碱式碳酸镍晶体受热会完全分解生成
NiO、CO2和
H2O
实验步骤：
①检查装置气密性；
②准确称量3.77g碱式碳酸镍晶体[xNiCO3·yNi（OH）2·zH2O]放在B装置中，连接仪器；
③打开弹簧夹a，鼓入一段时间空气，分别称量装置C、D、E的质量并记录；
④__；
⑤打开弹簧夹a缓缓鼓入一段时间空气；
⑥分别准确称量装置C、D、E的质量并记录；
⑦根据数据进行计算（相关数据如下表）
装置C/g
装置D/g
装置E/g
加热前
250.00
190.00
190.00
加热后
251.08
190.44
190.00
实验分析及数据处理：
（4）E装置的作用__。
（5）补充④的实验操作___。
（6）通过计算得到碱式碳酸镍晶体的组成__（填化学式）。
镍的制备：
（7）写出制备
Ni的化学方程式__。
【答案】CO2
8.3
取最后一次洗涤液
少许，加入HCl酸化的BaCl2
溶液，若无沉淀
产生，
．．．
．．．．．．．
．．．
则证明沉淀已经洗涤干净
吸收空气中的
H2O和CO2
关闭弹簧夹
a，点燃酒精灯，观察到
C中无气泡时，停止加热
NiCO3·2Ni（OH）2·4H2O
2[NiCO3·2Ni（OH）2·4H2O]+3N2H4·H2O=6Ni+3N2↑+2CO↑+21H2O【解析】
【分析】
（1）根据元素守恒分析判断；
（2）使各种杂质相对最少的pH即为最适合的pH；
（3）反应后的滤液中含有硫酸钠，因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫
酸根离子残留；
（4）根据实验目的和各个装置的作用分析；
（5）根据实验目的和前后操作步骤分析；
（6）先计算生成水蒸气和CO2的质量，再根据质量守恒确定化学式；
（7）氧化还原反应中电子有得，必有失，根据化合价变化确定生成物，进而配平方程式。
【详解】
（1）反应器中的一个重要反应为
3NiSO+3NaCO+2HO=NiCO·2Ni（OH）
2
+3NaSO+2X，反应前
4
2
3
2
3
2
4
Ni原子共3个、S原子共3
个、O原子共23
个、Na原子
6
个、C原子
3个、H原子
4个，
反应后现有：
Ni原子3
个、S原子共
3个、O原子共19个、Na原子6个、C原子1
个、H
原子4个，少O原子4
个，C原子2
个，而这些微粒包含在
2个X分子中，所以X的化学
式为CO2，故答案为：
CO2
；
（2）物料在反应器中反应时需要控制反应条件，根据图可知，在
pH=8.3时，各种杂质相对最
少，所以反应器中最适合的
pH8.3，故答案为：
8.3；
（3）反应后的滤液中含有硫酸钠，因此检验碱式碳酸镍晶体是否洗涤干净就是检验是否有硫
酸根离子残留，故答案为：
取最后一次洗涤液少许，加入
HCl酸化的BaCl2溶液，若无沉淀
产生，则证明沉淀已经洗涤干净；
（4）C装置用来吸收碱式碳酸镍
升级会员 