备战高考化学氧化还原反应综合练习题附答案Word下载.docx

备战高考化学氧化还原反应综合练习题附答案Word下载.docx

《备战高考化学氧化还原反应综合练习题附答案Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《备战高考化学氧化还原反应综合练习题附答案Word下载.docx（36页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

【解析】

【分析】

某工业废水中主要含有Cr3+，同时还含有少量的Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等，加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子，同时Cr3+被氧化为Cr2O72-，加氢氧化钠调节pH=8，则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，过滤，滤液中主要含有Cr2O72-、Ca2+和Mg2+等，通过钠离子交换树脂，除去Ca2+和Mg2+，然后加Na2S2O3把Cr2O72-还原为Cr3+，再调节pH得到Cr（OH）（H2O）5SO4；

（1）加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子，注意不能引入新的杂质；

（2）根据表中数据判断；

通过钠离子交换树脂，除去Ca2+和Mg2+；

（3）每消耗0.8molCr2O72-转移4.8mole-，则1molCr2O72-转移6mol电子，所以生成Cr3+，S2O32-被氧化为SO42-，结合得失电子守恒和原子守恒写出离子方程式。

【详解】

（1）加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子，同时不能引入新的杂质，所以可以用Na2O2代替H2O2，故答案为：

A；

（2）根据表中数据可知，pH=8时，Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀，则Fe3+、Al3+被除去；

（3）每消耗0.8molCr2O72-转移4.8mole-，则1molCr2O72-转移6mol电子，所以生成Cr3+，S2O32-被氧化为SO42-，则反应的离子方程式为：

3S2O32—+4Cr2O72—+26H+=6SO42—+8Cr3++13H2O。

2．根据当地资源等情况，硫酸工业常用黄铁矿（主要成分为FeS2）作为原料。

完成下列填空：

（1）将0.050molSO2（g）和0.030molO2（g）充入一个2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应：

2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）+Q。

经2分钟反应达到平衡，测得n（SO3）=0.040mol，则O2的平均反应速率为______

（2）在容积不变时，下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有______（选填编号）

a.移出氧气b.降低温度

c.减小压强d.再充入0.050molSO2（g）和0.030molO2（g）

（3）在起始温度T1（673K）时SO2的转化率随反应时间（t）的变化如图，请在图中画出其他条件不变情况下，起始温度为T2（723K）时SO2的转化率随反应时间变化的示意图___

（4）黄铁矿在一定条件下煅烧的产物为SO2和Fe3O4

①将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后，加入铁粉，可制备FeSO4。

酸溶过程中需维持溶液有足够的酸性，其原因是______

②FeS2能将溶液中的Fe3+还原为Fe2+，本身被氧化为SO42﹣。

写出有关的离子方程式______。

有2mol氧化产物生成时转移的电子数为______

【答案】0.005mol/（L•min）bd

抑制Fe3+与Fe2+的水解，并防止Fe2+被氧化成Fe3+FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+14NA

（1）根据v＝

求出氧气的速率，然后根据速率之比等于对应物质的化学计量数之比计算；

（2）反应放热，为提高SO2平衡转化率，应使平衡向正反应方向移动，可降低温度，体积不变，不能从压强的角度考虑，催化剂不影响平衡移动，移出氧气，平衡向逆反应方向移动，不利于提高SO2平衡转化率，由此分析解答；

（3）反应是放热反应，温度升高，平衡逆向进行，二氧化硫的转化率减小，但达到平衡所需要的时间缩短，据此画出曲线；

（4）①Fe3＋与Fe2＋易水解，Fe2＋易被氧化成Fe3＋；

②根据氧化还原反应中的反应物和生成物几何电子守恒来配平化学方程式，结合方程计算转移电子数。

（1）v（SO3）＝

＝

＝0.01mol/（L•min），所以v（O2）＝

v（SO3）＝0.005mol/（L•min），故答案为：

0.005mol/（L•min）；

（2）a．移出氧气，平衡逆向移动，二氧化硫的转化率减少，故不选；

b．降低温度，平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，故选；

c．减小压强，平衡逆向移动，二氧化硫的转化率减少，故不选；

d．再充入0.050molSO2（g）和0.030molO2（g），相当于增大压强，平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，故选；

故答案为：

bd；

（3）反应：

2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H＜0，SO2的转化率在起始温度T1＝673K下随反应时间（t）的变化如图，其他条件不变，仅改变起始温度为T2＝723K，温度升高，平衡逆向进行，二氧化硫的转化率减小，但反应速率增大，达到平衡需要的时间短，在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图如图所示

；

（4）①Fe2O3（或Fe3O4等）溶于H2SO4后，生成的Fe3＋与Fe2＋易水解，Fe2＋易被氧化成Fe3＋，所以要加入Fe粉和酸，抑制Fe3＋与Fe2＋的水解，并防止Fe2＋被氧化成Fe3＋，故答案为：

抑制Fe3＋与Fe2＋的水解，并防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；

②−2价的硫离子具有还原性，FeS2可以将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为硫酸根离子，有关的离子方程式为：

FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+，氧化产物是硫酸根离子，有2mol硫酸根生成时转移的电子数为14NA，故答案为：

FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+；

14NA。

【点睛】

注意（3）温度升高，平衡逆向进行，二氧化硫的转化率减小，但反应速率增大，达到平衡需要的时间短，此为解题的关键。

3．某高中科研小组模拟工业尿素法生产肼（N2H4），具体方法：

先将尿素、次氯酸钠和氢氧化钠溶液混合，然后在催化剂存在的条件下反应制得肼，利用氮气吹出混合物中的肼，并用硫酸吸收制备硫酸肼。

具体实验原理图如下：

已知：

①肼极易溶于水，长期暴露在空气中或短时间受高温作用会爆炸分解。

②硫酸肼（N2H4·

H2SO4）是类似于NH4HSO4的盐类，白色固体，微溶于冷水，易溶于热水，不溶于乙醇和二氯乙烷等有机溶剂。

③密度：

ρ硫酸肼>

ρ二氯乙烷>

ρ稀硫酸

（1）盛装尿素溶液的装置名称为_____________________；

硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子，其中阳离子N2H5+的电子式为________________________。

（2）反应前应先通入一段时间氮气，其目的为________________________________。

（3）装置A中发生反应制备肼的离子方程式为_______________________________。

（4）装置B中二氯乙烷的作用为__________________________________________；

使用冰水浴的作用__________________________________________________。

（5）装置B反应完全后需经过过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中最好选择下列那种洗涤剂________________（填字母）。

A．冷水B．热水C．无水乙醇D．饱和食盐水

（6）若实验中所用的NaClO和NaOH混合液中两溶质的浓度均为0.1mol·

L−1，则此溶液中离子浓度的大小顺序为______________________________________。

【答案】三颈烧瓶

赶走装置中的空气，避免空气与肼反应ClO−+2OH−+CO（NH2）2

N2H4+Cl−+

+H2O防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液利于产物析出，同时降温防爆炸Cc（Na+）>

c（OH−）>

c（ClO−）>

c（H+）

（1）盛装尿素溶液的装置名称为三颈烧瓶；

硫酸肼的水溶液中含有多种阳离子，其中阳离子N2H5+可以认为由N2H4与H+通过配位键结合，在N2H4中，每个N原子与两个H原子形成共价键，则两个N原子间还应形成一对共用电子。

（2）反应前应先通入一段时间氮气，其目的为排尽装置内的空气，防止空气与肼反应。

（3）装置A中，碱性溶液，ClO−在催化剂作用下，将CO（NH2）2氧化为N2H4，自身被还原为Cl−，同时生成

和H2O。

（4）装置B中二氯乙烷的作用为防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液；

使用冰水浴的作用是降低产物的溶解度，同时降温防爆。

（5）装置B反应完全后需经过滤、洗涤、干燥等操作得到硫酸肼，洗涤过程中尽可能减少产品的溶解损失，所以最好选择无水乙醇。

L−1，c（Na+）=0.1mol·

L−1，因水解c（ClO−）<

0.1mol·

L−1，c（OH−）>

L−1，由此可确定溶液中离子浓度的大小。

N2H5+可以认为由N2H4与H+通过配位键结合，在N2H4中，每个N原子与两个H原子形成共价键，则两个N原子间还应形成一对共用电子,电子式为

。

答案为：

三颈烧瓶；

赶走装置中的空气，避免空气与肼反应；

和H2O，反应方程式为ClO−+2OH−+CO（NH2）2

+H2O。

ClO−+2OH−+CO（NH2）2

+H2O；

防倒吸，同时使产物硫酸肼脱离反应混合液；

利于产物析出，同时降温防爆炸；

C；

L−1，c（Na+）=0.1mol·

L−1，由此可确定溶液中离子浓度的关系为：

c（Na+）>

c（H+）。

在分析装置B中二氯乙烷的作用时，应借助信息“③密度：

ρ稀硫酸，且硫酸肼不溶于二氯乙烷”，则往二氯乙烷中通入肼后，肼逸出，在上层与稀硫酸反应生成硫酸肼，由于硫酸肼的密度比二氯乙烷大，且难溶于二氯乙烷，所以沉在二氯乙烷的底部，从而实现与反应混合液的分离。

4．

（1）已知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为：

H2C2O4

CO↑+CO2↑+H2O，下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是__________（填序号）

（2）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe2O3·

nH2O和Fe两种成份），利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示。

①、为得到干燥、纯净的CO气，洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是_______、________。

②、在点燃C处酒精灯之前，应先持续通入一段时间的混合气体，其目的是______________________

③、准确称量样品的质量20.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为16.64g，D中浓硫酸增重1.44g，则n=______。

④、在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是____（填字母）

a．缺少装置Ab．缺少装置Bc．反应后固体是铁和少量Fe2O3·

nH2O

【答案】④NaOH溶液浓硫酸排除装置中的空气，防止CO中混有空气而在加热时发生爆炸2b

（1）该反应的反应物是液体，反应条件是加热，应选择固液反应且需要加热的装置，所以选④.

（2）①为得到干燥、纯净的CO气，应先除去混合气体中的二氧化碳，用氢氧化钠吸收即可；

混合气体通入氢氧化钠溶液时会带走水蒸气，为除去水蒸气，选用浓硫酸洗气。

②装置中含有空气，CO中混有空气加热时可能发生爆炸，所以要通入混合气体一段时间，排除装置中的空气。

③由题意知，固体质量减少的量为水和氧的量，浓硫酸吸收的量为水，反应方程式为：

Fe2O3．nH2O+3CO=Fe+3CO2+nH2O固体质量减少量

18ng（18n+48）g

1.44g20.00g-16.64g

所以18ng：

1.44g=（18n+48）g：

（20.00g-16.64g）

解得n=2。

④a、缺少装置A，未除去CO2，可能影响CO还原氧化物，固体质量差变小，导致所测n值偏小，错误；

b、缺少洗气瓶B会导致装置E增重的质量偏大，所以测定结果n偏大，正确；

c、反应后固体是铁和少量Fe2O3•nH2O，固体减少的质量偏小，导致所测n值偏小，错误。

5．

（1）难溶物PbSO4溶于CH3COONH4溶液可制得易溶于水的（CH3COO）2Pb，发生的反应为PbSO4＋2CH3COONH4＝（CH3COO）2Pb＋（NH4）2SO4，说明（CH3COO）2Pb是________（填“强”或“弱”）电解质。

（2）已知次磷酸（H3PO2）与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和H2O，则次磷酸是_____元酸（填“一”、“二”或“三”）。

（3）工业上制玻璃和水泥需用到的共同原料是________（填化学式）。

（4）在一定温度下，向一个2L的真空密闭容器中（预先装入催化剂）通入1molN2和3molH2，发生反应：

N2（g）＋3H2（g）⇌2NH3（g）。

经过一段时间后，测得容器内压强是起始的0.9倍，在此时间内，H2平均反应速率为0.1mol/（L·

min），则所经过的时间为______min

（5）高铁酸钠（Na2FeO4）具有强氧化性，可对自来水进行消毒、净化。

高铁酸钠可用氢氧化铁和次氯酸钠在碱性介质中反应得到，请补充并配平下面离子方程式。

____Fe（OH）3+____ClO－+____OH－=__FeO42－＋___Cl－+__

（6）在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，氧化剂是___________；

当有2molH3PO4生成，转移的电子的物质的量为___________

【答案】弱一CaCO33234235H2OP、CuSO410mol

（1）硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸铵时，醋酸根离子和铅离子生成难电离物质或弱电解质醋酸铅，促使硫酸铅溶解，说明（CH3COO）2Pb是弱电解质；

（2）H3PO2与足量的NaOH溶液反应，生成NaH2PO2，说明H3PO2只能电离出一个氢离子，所以H3PO2是一元酸；

（3）水泥的生产原料为黏土、石灰石，制玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英砂，共同原料为CaCO3；

（4）容器体积为2L，所以初始投料c（N2）=0.5mol/L，c（H2）=1.5mol/L，设△c（N2）=xmol，列三段式有：

容器内压强是起始的0.9倍，温度和容器容积不变，气体的压强比等于浓度之比，所以

，解得x=0.1mol/L，则△c（H2）=0.3mol/L，v（N2）=0.1mol/（L·

min），则反应时间t=

=3min；

（5）铁元素化合价由+3升高为+6，失去3个电子，氯元素化合价由+1降低为-1，得2个电子，取最小公倍数，则氢氧化铁与高铁酸根前系数为2，次氯酸跟与氯离子前系数为3，再根据电荷守恒及原子守恒配平得2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

（6）Cu3P中P元素化合价为-3，H3PO4中P元素化合价为+5，所以P既是氧化剂又是还原剂，Cu元素化合价由CuSO4中的+2降低为Cu3P中+1，所以CuSO4也是氧化剂，即氧化剂为P、CuSO4；

当有2mol 

H3PO4生成，转移的电子的物质的量为2mol×

（+5-0）=10mol。

6．在古代，橘红色的铅丹（Pb3O4）用于入药和炼丹，人们对其中重金属铅的毒性认识不足。

PbO2为棕黑色粉末。

某化学兴趣小组对铅丹的一些性质进行实验探究并测定其组成。

回答下列问题：

（1）性质实验

实验操作

现象

解释或结论

①将适量铅丹样品放入小烧杯中，加入2 

mL 

6 

mol/L的HNO3溶液，搅拌

_____

Pb3O4＋4HNO3=PbO2＋

2Pb（NO3）2＋2H2O

②将上述混合物过滤，所得滤渣分为两份，一份加入2 

mL浓盐酸，加热

有刺激性的黄绿色气体产生

反应的化学方程式：

_______

③另一份滤渣加入硝酸酸化的Mn（NO3）2溶液，搅拌

得紫色溶液

结论：

（2）组成测定

① 

准确称取0.530 

g 

干燥的铅丹样品，置于洁净的小烧杯中，加入2 

mol/L的HNO3溶液，搅拌使之充分反应，分离出固体和溶液。

该分离操作名称是_____________。

② 

将①中所得溶液全部转入锥形瓶中，加入指示剂和缓冲溶液，用0.04000 

mol/L的EDTA溶液（显酸性）滴定至终点，消耗EDTA溶液36.50 

mL。

EDTA与Pb2+的反应可表示为Pb2+＋H2Y2- 

=PbY2-＋2H+，滴定时EDTA溶液应盛装在_______________中。

滤液中含Pb2+__________mol。

③ 

将①中所得固体PbO2全部转入另一锥形瓶中，往其中加入适量HAc与NaAc的混合液和8 

g固体KI，摇动锥形瓶，使PbO2全部反应而溶解，发生反应PbO2＋4I－＋4HAc=PbI2＋I2＋4Ac－＋2H2O，此时溶液呈透明棕色。

以0.05000 

mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应I2＋2S2O32-=S4O62-＋2I－，至溶液呈淡黄色时加入2%淀粉溶液1 

mL，继续滴定至溶液_______，即为终点，用去Na2S2O3溶液30.80 

根据②、③实验数据计算，铅丹中Pb（Ⅱ）与Pb（Ⅳ）的原子数之比为____________。

【答案】固体由橘红色变为棕黑色PbO2＋4HCl（浓）

PbCl2＋Cl2↑＋2H2O在酸性溶液中，PbO2能够将Mn2+氧化为MnO4-过滤、洗涤、干燥酸式滴定管1.460×

10-3蓝色褪去且半分钟内不恢复1.90

（1）①由化学方程式及物质的物理性质总结反应现象，②黄绿色气体为氯气，HCl氧化为氯气，则PbO2发生还原，③紫色是MnO4-离子的颜色，在酸性条件下PbO2能够将Mn2+氧化为MnO4-，PbO2发生还原反应变为+2价离子；

（2）①溶液中有固体沉淀的分离步骤是：

过滤、洗涤、干燥，②碱性溶液用碱式滴定管盛装，酸性和氧化性溶液用酸式滴定管盛装，根据反应的离子方程式找出关系式进行计算滤液中含Pb2+的物质的量；

（3）碘遇淀粉变蓝色，根据反应的离子方程式找出关系式进行相关计算。

根据以上分析进行解答。

（1）①铅丹样品与HNO3溶液发生反应：

Pb3O4＋4HNO3=PbO2＋2Pb（NO3）2＋2H2O，由题中所给Pb3O4、PbO2物理性质可知反应现象为：

固体由橘红色变为棕黑色。

②PbO2与浓盐酸加热生成的黄绿色气体为氯气，HCl氧化为氯气，PbO2发生还原变成Pb2+，根据原子守恒写出反应方程式为：

PbO2＋4HCl（浓）

PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。

③PbO2与硝酸酸化的Mn（NO3）2溶液反应得到的是MnO4-紫色溶液，说明在酸性条件下PbO2能够将Mn2+氧化为MnO4-，PbO2发生还原反应变为Pb2+离子，反应方程式为：

5PbO2+2Mn2++4H+=2MnO4-+5Pb2++2H2O。

在酸性溶液中，PbO2能够将Mn2+氧化为MnO4-。

（2）①溶液中有不溶物分离的操作步骤是：

过滤、洗涤、干燥。

答案是：

②滴定实验中酸性和氧化性溶液用酸式滴定管盛装，所以显酸性的EDTA溶液应盛装在酸式滴定管里，根据反应Pb2+＋H2Y2- 

=PbY2-＋2H+可得：

n（Pb2+）=n（H2Y2- 

）=36.50⨯10-3L⨯0.0400mol/L=1.460⨯10-3mol。

酸式滴定管；

1.460×

10-3。

（3）该滴定实验使用淀粉溶液作指示剂，而碘遇淀粉变蓝色，当反应I2＋2S2O32-=S4O62-＋2I－结束时，碘恰好反应完蓝色褪去，所以达到滴定终点的标志是：

蓝色褪去且半分钟内不恢复；

根据反应：

PbO2＋4I－＋4HAc=PbI2＋I2＋4Ac－＋2H2O，I2＋2S2O32-=S4O62-＋2I－可得：

n（PbO2）=n（I2）=

n（S2O32-）=

⨯0.05000mol/L⨯30.80⨯10-3L=7.7⨯10-4mol，所以铅丹中Pb（Ⅱ）与Pb（Ⅳ）的原子数之比为：

10-3：

7.7⨯10-4=1.90。

1.90。

有关滴定实验的计算中要根据反应方程式找准关系式，计算时注意单