高中化学氧化还原反应计算题集锦带答案
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高中化学氧化还原反应的计算
一.选择题(共25小题)
1.同温同压下,在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的2种气体,它们是①NO2和O2②NO和NO2③NH3和N2,现将3支试管均倒置于水槽中,充分反应后,试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3,则下列关系正确的是()
A.V1>V2>V3B.V1>V3>V2C.V2>V3>V1D.V3>V1>V2
2.将18g铜和铁的混合物投入200mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下2.24L NO,剩余9.6g金属;继续加入200mL 等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下2.24L NO.若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法不正确的是()
A.第一次溶解的金属8.4g全为铁且反应的离子反应方程式为3Fe+8H++2NO3﹣═3Fe2++2NO↑+4H2O
B.稀硝酸的物质的量浓度为2.0mol•L﹣1C.原混合物中铜和铁各0.15mol
D.再加入上述200mL稀硝酸,又得到标准状况下2.24L NO
3.某离子反应涉及到H2O、ClO﹣、NH4+、OH﹣、N2、Cl﹣等微粒,其中N2、ClO﹣的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是()
A.该反应中Cl﹣为氧化产物B.消耗1mol还原剂,转移3mol电子
C.反应后溶液的碱性增强D.该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3
4.向100mL FeI2、FeBr2组成的混合溶液中,通入2.24L氯气(标准状况下),刚好有的Fe2+被氧化,由此推知FeI2
的浓度可能是()
A.2mol/L B.0.8mol/L C.0.6mol/L D.1mol/L
5.已知200mL浓度为0.2mol•L﹣1的H2C2O4溶液恰好与40mL浓度为0.4mol•L﹣1的KRO4溶液完全反应,已知H2C2O4生成CO2,则R元素在产物中的化合价是()
A.+4B.+3C.+2D.+1
6.将32g Cu完全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物,这些气体恰好能被700mL 1mol/L NaOH溶液完全吸收,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为()
A.0.1mol B.0.2mol C.0.3mol D.0.4mol
7.某温度下,将1.4mol I2加入到足量氢氧化钾溶液中,反应后得到KI、KIO、KIO3的混合液。
经测定IO﹣与IO3﹣的物质的量之比是1:2.下列说法错误的是()
A.I2在该反应中既作氧化剂又做还原剂B.该反应中,KIO和KIO3是氧化产物
C.该反应中,转移电子的物质的量为2.2mol
D.该反应中,被还原的碘元素与被氧化的碘元素的物质的量之比是3:11
8.已知:将Cl2通入适量NaOH溶液,产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3.当有0.5mol NaOH参加反应,同时生成0.3mol NaCl时,溶液中c(NaClO):(NaClO3)的值为()
A.7:1B.1:7C.3:1D.1:3
9.将0.4mol Cu2S 与足量稀硝酸反应,生成Cu(NO3)2、S、NO 和H2O,则参加反应的硝酸中未被还原的硝酸的物质的量为()
A.2 mol B.1 mol C.1.6 mol D.2.2 mol
10.已知:还原性HSO3﹣>I﹣,氧化性IO3﹣>I2,在含2mol KIO3的溶液中逐滴加入NaHSO3溶液,加入NaHSO3的物质的量和产生I﹣的物质的量的关系曲线如图所示,下列叙述中正确的是()
A.反应过程中溶液的pH先变小后变大B.a点时消耗的KIO3的物质的量为1.2mol
C.0~b间反应:3HSO3﹣+IO3﹣═3SO42﹣+I﹣+3H+
D.溶液中I2与I﹣的物质的量之比为1:2时,加入的NaHSO3的物质的量为5.5mol
11.等物质的量的铁和铜的混合物24g与600mL稀硝酸恰好完全反应,生成NO6.72L(标准状况)。
向反应后的溶液中加入1mol•L﹣1NaOH溶液使金属离子恰好沉淀。
下列有关说法错误的是()
A.混合物溶解后的溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)═1:1B.稀硝酸的物质的量浓度是2mol•L﹣1
C.需要加入NaOH溶液1000mL D.最后所得沉淀在空气中充分加热可得固体32g
12.向10mL 0.2mol•L﹣1的KIO3溶液中逐渐加入NaHSO3粉末,生成的I2的物质的量随所加NaHSO3的物质的量变化如图所示,下列说法不正确的是()
A.A点对应的I2的物质的量为1.0×10﹣3mol B.0a:ab=5:1
C.当溶液中的n(I2)=5×10﹣4mol时,加入NaHSO3的物质的量可能为2.5×10﹣3mol或4.5×10﹣3mol
D.由ab段反应可知,氧化性I2>HSO3﹣
13.已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4溶液反应生成Fe3+和Cr3+.现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列不正确的是()
A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B.开始加入的K2Cr2O7为0.25mol
C.图中BC段发生的反应为Fe3++2I﹣═Fe2++I2D.混合之前,K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为1:6
14.已知:将Cl2通入适量NaOH 溶液,产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3,且的值仅与温度高低有
关。
当n(NaOH)=6a mol 时,下列有关说法不正确的是()
A.参加反应的氯气的物质的量3a mol B.改变温度,产物中NaCl 的最小理论产量为3a mol
C.改变温度,反应中转移电子的物质的量n 的范围:3a mol≤n≤5a mol
D.某温度下,反应后=11,则溶液中=
15.向含amolH2S水溶液中通入bmolCl2,当通入的Cl2少量时,产生浅黄色浑浊,增加通入Cl2的量,浅黄色浑浊逐渐消失,最后成为无色溶液,溶液呈强酸性,下列说法不正确的是()
A.当b≤a 时,发生的离子方程式:H2S+Cl2═2H++S↓+2Cl﹣
B.当2a=b时,发生的离子方程式:3H2S+6Cl2+4H2O═14H++2S↓+SO42﹣+12Cl﹣
C.当a≤b≤4a 时,反应中转移电子的物质的量n(e﹣)为2amol≤n(e﹣)≤8amol
D.当a<b<4a 时,溶液中的S、SO42﹣、Cl﹣的物质的量之比为(4a﹣b):(b﹣a):2b
16.某溶液中含VO2﹣和Cr2O72﹣,现向此溶液中滴入25.00mL 0.1000mol•L﹣1的FeSO4溶液,恰好使VO2+→VO2+、Cr2O72﹣→Cr3+.再滴入2.00mL 0.01000mol•L﹣1KMnO4溶液,又恰好使VO2+→VO2+,而Cr3+不变,此时MnO4﹣→Mn2+,则原溶液中铬元素的质量为()
A.41.60mg B.46.80mg C.156.0mg D.234.0mg
17.已知:将Cl2通入适量KOH溶液,产物中可能有KCl、KClO、KClO3,且的值与温度高低有关.当n (KOH)=a mol时,下列有关说法错误的是()
A.若某温度下,反应后=2,则溶液中=5B.参加反应的氯气的物质的量等于 a mol C.改变温度,反应中转移电子的物质的量n e的范围: a mol≤n e≤ a mol
D.改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为 a mol
18.FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO 的物质的量之比为4:1:4时,实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为()
A.1:6B.2:15C.2:3D.16:25
19.将质量为mg的铜屑完全溶于适量浓硝酸中,反应后得到NO2、NO的混合气体,将所得气体通入300mL2 mol•L﹣1NaOH溶液中,恰好完全反应,生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液,其中NaNO3的物质的量为0.2mol,则m的值为()
A.12.8B.19.2C.25.6D.51.2
20.铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应后硝酸被还原只产生标准状况下4480mL NO2气体和336mL的N2O4气体,在反应后的溶液中,加入2mol/L的KOH溶液,当金属离子恰好全部沉淀时,生成沉淀的质量为8.51g。
下列说法正确的是()
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是3:2B.得到8.51g沉淀时,加入KOH溶液的体积为230mL
C.与金属反应消耗HNO3的物质的量为0.46mol D.NO2和N2O4的混合气体中N2O4的体积分数是93%
21.常温下,由NO、NO2、NH3、N2四种气体组成的混合物,在催化剂的作用下,加热充分反应后,恢复至常温,仅剩一种无色无味无毒的气体。
则混合气体中各气体的体积之比V(NO):V(NO2):V(NH3):V(N2)可能为()A.4:1:4:3B.3:2:5:4C.1:2:3:5D.2:3:4:1
22.将9.6g的铜屑投入到200mL浓度均为0.5mol/LHNO3和H2SO4的混合溶液中,溶液增加的质量为()A.2.25g B.4.95g C.6.6g D.7.35g
23.在3BrF3+5H2O═HBrO3+Br2+9HF+O2↑的反应中,BrF3中溴的化合价为+3,若有0.5mol H2O参加反应,则被水还原的BrF3的物质的量是()
A.mol B.mol C.0.2mol D.0.3mol
24.某化学反应:P4+CuSO4+H2O﹣Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)。
反应中,每消耗l mol CuSO4时,生成的H3PO4的物质的量为()
A.mol B.mol C.mol D.mol
25.向一定量的铜和Fe2O3的混合物中加入200mL1.5 mol•L﹣1的稀硫酸,完全反应后固体无剩余,得到的溶液中只有两种溶质,假设反应前后溶液体积不变,则下列说法正确的是()
A.原混合物中Cu 和Fe2O3的质量之比为1:2B.反应后的溶液中CuSO4的物质的量的浓度为1mol/L
C.若用CO还原等质量的原混合物,充分反应后,质量将减少4.8 克D.该反应过程均发生氧化还原反应二.填空题(共5小题)
26.雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。
根据题意完成下列填空:(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。
若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为。
(2)上述反应中的氧化剂是,反应产生的气体可用吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+10H++10NO3﹣=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为。
若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在(填“正极”或“负极”)附近逸出,该极的电极方程式为
(4)若反应产物NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量(选填编号)。
a.小于0.5mol b.等于0.5mol c.大于0.5mol d.无法确定。
27.铁与HNO3作用时,还原产物除与HNO3浓度有关外,还与温度有关.已知铁与冷的稀HNO3反应时,主要还原产物为NO气体;与热的稀HNO3反应时,主要还原产物为N2O气体;当HNO3更稀时,其主要还原产物是NH4+.现有铁与稀HNO3的作用,请分析下图,回答有关问题.假设曲线的各段内只有一种还原产物.
(1)0点到a点的还原产物是.
(2)a点到b点的还原产物是,其原因可能是.
(3)试完成b点到c点的反应方程式:
Fe+HNO3﹣﹣Fe(NO3)3+[]+H2O
(4)反应过程中,到达点时,HNO3已完全反应.
(5)已知达到d点时反应结束,此时溶液中的主要阳离子是Fe2+,则c点和d点参加反应的铁的物质的量之比是.
28.某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2
已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2
(1)该反应中的还原剂是.(2)该反应中,发生还原反应的过程是→.
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目.
(4)如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为.
(5)已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:
H2O2→H2O IO3﹣→I2MnO4﹣→Mn2+HNO2→NO
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是
A.H2O2B.IO3﹣C.MnO4﹣D.HNO2.
29.计算。
(1)常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为SO2的是(填选项序号)。
(2)在标准状况下,2.24L由N2、N2O组成的混合气体中含有的氮元素的质量约为。
(3)在0.1L由KCl、K2SO4、ZnSO4形成的某植物营养液中,c(K+)=0.7mol•L﹣1,c(Zn2+)=0.1mol•L﹣1,c(Cl ﹣)=0.3mol•L﹣1,向混合溶液中滴加足量的BaCl2溶液后产生沉淀的物质的量为。
(4)氯气(Cl2)、重铬酸钾(K2Cr2O7)是常用的氧化剂。
①硫代硫酸钠(Na2S2O3)被称为“养鱼宝”,可降低水中的氯气对鱼的危害。
已知25.0mL0.100mol•L﹣1 Na2S2O3溶
液恰好把标准状况下224mL的Cl2完全转化为Cl﹣,则S2O32﹣将转化成。
A.S2﹣B.S C.SO32﹣D.SO42﹣
②实验室可用K2Cr2O7固体与浓盐酸反应制备氯气,发生反应的化学方程式为K2Cr2O7+14HCl(浓)=3Cl2↑
+2CrCl3+2KCl+7H2O,若反应中转移0.6mole﹣,则被氧化的HCl的物质的量为。
30.完成下列计算:
(1)某强氧化剂XO(OH)2+被Na2SO3还原。
若还原2.4×10﹣3mol XO(OH)2+,需用30mL0.2mol•L﹣1
Na2SO3溶液,则X元素被还原后的价态是。
(2)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O,则该反应中被氧化和未被氧化的N原子质量之比为。
(3)在反应P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4中,每摩尔CuSO4能氧化P4的物质的量为mol。
(4)3g镁铝合金与100mL稀硫酸恰好完全反应,将反应后的溶液加热蒸干,得到无水硫酸盐17.4g,则原硫酸的物质的量浓度为mol•L﹣1。
(5)现有CuO和Fe2O3组成的混合物a g,向其中加入2mol•L﹣1的稀硫酸溶液50mL,恰好完全反应。
若另取a g 该混合物在足量H2中加热,使其充分反应,冷却后剩余固体的质量为g。
三.计算题(共9小题)
31.将10g铁粉置于40mL较浓的硝酸中,微热完全反应时,收集到NO2和NO混合气体1792mL(标准状况下),还残留4.4g固体.求:
(1)该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比;
(2)原硝酸的物质的量浓度;
(3)NO2和NO的体积比;
(4)写出总的化学方程式.
32.现有一份部分被腐蚀的铁样品(杂质为某种铁的氧化物)6.08g,向其中加入c mol•L﹣1的稀硝酸溶液300mL,样品和硝酸恰好完全反应,并产生标况下VmLNO.将所得溶液平均分为两份,向第一份溶液中加入足量氢氧化钠溶液,过滤、洗涤、灼烧,得到 4.00g 红棕色固体;向第二份溶液中通入标况下336mL 的Cl2,恰好完全反应(不考虑氯气的溶解)。
试计算:
(1)样品中铁元素的质量为g。
(2)样品加入硝酸后所得溶液中含有的n(Fe2+):n(Fe3+)═。
(3)NO 的体积V═mL。
(4)硝酸溶液的浓度c═mol•L﹣1。
33.将5.6g铜粉和镁粉的混合物加入200mL的稀硝酸中并加热,固体恰好完全溶解,并产生标准状况下的NO气体
2.24L:若用足量的NaOH溶液将金属离子完全反应可得沉淀m克。
求:
(1)铜镁混合物的物质的量之比:n(Cu):n(Mg)=,
(2)m=。
34.已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+8H2O+2KCl+5Cl2↑,回答下列问题:(1)该反应的离子方程式为
(2)被氧化的HCl占HCl总量的
(3)当标准状况下有11.2L氯气生成时,该反应转移的电子数为(设N A为阿伏加德罗常数的值)
(4)15.8g KMnO4与100mL 12mol/L浓盐酸完全反应(假设HCl无挥发),在反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成g沉淀.(要求写出计算过程)
35.已知反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O.将一定质量的二氧化锰溶解在过量的浓盐酸中,反
应一段时间后生成标准状况下氯气4.48L (假设反应前后溶液体积不变).试回答下列问题:
(1)用单线桥法标明该反应中电子转移的方向和数目:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)计算反应消耗的MnO2的质量;
(3)计算被氧化的HCl物质的量.
36.有一硫酸和硝酸的混合溶液,取出100mL加入足量BaCl2溶液,过滤,洗涤,烘干后得到93.2g沉淀;滤液与4mol •L﹣1NaOH溶液反应,消耗400mLNaOH溶液时恰好完全中和。
计算:
(1)混合溶液中硫酸、硝酸的物质的量浓度;
(2)另取100mL原混合溶液稀释至200mL,加入44.8g铜粉共热,可收集到的气体在标准状况下的体积。
37.镁与一定浓度的稀硝酸反应时,硝酸的还原产物为NH4NO3.现将一定量的镁粉投入200ml 稀硝酸中,两者恰好完全反应.若向反应后的溶液中加入过量的浓NaOH溶液并微热,溶液中有白色沉淀生成,同时有氨气逸出,且逸出的氨气干燥后全部被稀硫酸吸收,稀硫酸增重0.17g.试回答下列问题:
(1)根据上述信息写出Mg和硝酸反应的化学方程式:.
(2)发生还原反应的硝酸的物质的量为mol.
(3)参加反应的镁的质量为g.
(4)原稀硝酸的物质的量浓度为mol•L﹣1.
38.将32.0g Cu投入50mL 12moL/L的浓硝酸中,充分反应后,收集到4.48L(标准状况)NO和NO2的混合气体.(1)被还原硝酸的物质的量是mol.
(2)判断32.0gCu和50mL 12moL/L的硝酸反应后何者有剩余?,其物质的量是mol.
(3)如果往反应后的体系内再加入100mL2mol/L的稀硫酸,充分反应后又有气体逸出,写出离子反应方程式,并计算新产生气体的体积(标准状况)
39.硫的含氧钠盐有许多,现有Na2SO3、Na2S2O3、Na2S2O4(连二亚硫酸钠),其热稳定性比相应的酸强.已知:
2Na2S2O4→Na2S2O3+Na2SO3+SO2↑
4H++2S2O42﹣→3SO2↑+S↓+2H2O
完成下列计算:
(1)用Na2S2O3溶液与不同浓度的硫酸反应,可以研究浓度对化学反应速率的影响.现有98%的浓硫酸(密度为
1.84g•cm﹣3)来配制500mL1mol•L(密度为1.06g•cm﹣3)的稀硫酸,则需要浓硫酸mL;加水g;
(2)称取部分氧化的亚硫酸钠样品10.16克溶于水,加入稍过量的盐酸酸化了的氯化钡溶液,过滤.洗涤,干燥,所得沉淀质量为2.33克,则该亚硫酸钠中已有%(质量分数)的亚硫酸钠被氧化.
(3)现有8.70g的无水Na2S2O4,吸水后得到10.50g Na2S2O4•nH2O,则水合物中n的值是;
(4)Na2S2O4在500℃时部分分解得产物A,将9.16g产物A中加入足量的稀硫酸中,生成SO21.568L(标准状况),试确定残留物中钠、硫和氧的原子个数比;若取另一份Na2S2O4部分分解得到的产物B,则ag产物B中钠、硫和氧的原子个数比为(范围).
四.解答题(共1小题)
40.Ⅰ.已知:还原性HSO3﹣>I﹣,氧化性IO3﹣>I2。
(1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,发生下列反应。
配平反应方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目。
NaIO3+NaHSO3→I2+Na2SO4+H2SO4+H2O
(2)在含5mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。
加入NaIO3的物质的量和析出I2单质的物质的量的关系曲线如图所示。
写出反应过程中与AB段曲线对应的离子方程式;当溶液中I﹣与I2的物质的量之比为5:3时,加入的NaIO3为mol。
Ⅱ.已知:KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2、KHSO4等物质。
写出该反应的化学方程式。
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.【解答】解:①NO2和O2:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,NO2全部消耗,而O2则消耗了,即试管中,剩余气体体积为原来的×(1﹣)=;
②NO和NO2:1体积NO2与水反应生成体积的NO,即试管中,剩余气体体积为原来+=;
③NH3和N2:NH3与水互溶,而N2不溶于水,所以剩余气体体积为原来的;
综上所述可知:V2>V3>V1,
故选:C。
2.【解答】解:A.混合物中含有8.4g铁、9.6g铜,铁活泼性大于铜,则铁优先反应,故第一次剩余金属9.6g为铜,溶解的金属8.4g全为铁且反应的离子反应方程式为3Fe+8H++2NO3﹣═3Fe2++2NO↑+4H2O,故A正确;
B.金属的总物质的量为0.3mol,由反应可知,硝酸的总物质的量为0.3mol×=0.8mol,则硝酸浓度为c(HNO3)==2mol/L,故B正确;
C.由上述计算可知,原混合物中铜和铁各0.15mol,故C正确;
D.溶液中二价铁离子为0.15mol,再加入上述200mL稀硝酸,发生3Fe2++4H++NO3﹣=3Fe3++NO↑+2H2O,硝酸为
0.4mol,硝酸过量,生成NO为0.15mol×=0.05mol,标况下体积为22.4L/mol×0.05mol=1.12L,故D错误;
故选:D。
3.【解答】解:由曲线变化图可知,随反应进行N2的物质的量增大,ClO﹣的物质的量减小,故N2是生成物、ClO﹣是反应物,由元素守恒可知,NH4+是反应物、Cl﹣是生成物,则反应的离子方程式为:3ClO﹣+2NH4++2OH﹣=N2↑+5H2O+3Cl﹣。
A.反应中Cl元素化合价降低,Cl﹣为还原产物,故A错误;
B.还原剂为NH4+,N元素化合价由﹣3价生成为0价,消耗1mol还原剂,转移电子为3mol,故B正确;
C.反应在碱性条件下发生,反应消耗OH﹣,反应后溶液的碱性减弱,故C错误;
D.氧化剂是ClO﹣、还原剂为NH4+,反应中二者物质的量之比为3:2,故D错误,
故选:B。
4.【解答】解:n(Cl2)==0.1mol,设FeI2的浓度为x,FeBr2的浓度为y,由电子守恒可知0.1mol×2=0.1L×x×2+(x+y)×0.1L××(3﹣2),解得4=5x+y,
可假设只含FeI2时,0.1mol×2=0.1L×x×2+x×0.1L××(3﹣2),解得x=0.8,为混合溶液,可知x<0.8,只
有C选项合理,
故选:C。
5.【解答】解:H2C2O4生成CO2,可知C元素的化合价由+3价升高为+4价,则R元素的化合价降低,设R元素在产物中的化合价为x,
由电子守恒可知0.2L×0.2mol/L×2×(4﹣3)=0.04L×0.4mol/L×(7﹣x),解得x=+2,
故选:C。
6.【解答】解:n(Cu)==0.5mol,由电子守恒可知生成n(NaNO2)==0.5mol,
由钠原子守恒可知n(NaNO3)=0.7L×1mol/L﹣0.5mol=0.2mol,
故选:B。
7.【解答】解:A.只有I元素的化合价变化,I2在该反应中既作氧化剂又做还原剂,故A正确;
B.I元素的化合价升高,失去电子被氧化,则KIO和KIO3是氧化产物,故B正确;
C.发生7I2+14OH﹣=11I﹣+IO﹣+2IO3﹣+7H2O,7mol碘参加反应转移11mol电子,则该反应中,转移电子的物质的
量为×11mol=2.2mol,故C正确;
D.该反应中,被还原的碘元素与被氧化的碘元素的物质的量之比是11:3,故D错误;
故选:D。
8.【解答】解:有0.5mol NaOH参加反应,同时生成0.3mol NaCl时,由钠离子守恒可知n(NaClO)+n(NaClO3)=
0.2mol,
由电子守恒可知n(NaCl)=n(NaClO)+5n(NaClO3),则n(NaClO)+5n(NaClO3)=0.3mol,
可知n(NaClO3)=0.025mol,n(NaClO)=0.175mol,
溶液中c(NaClO):(NaClO3)的值为7:1,
故选:A。
9.【解答】解:由Cu2S与足量的浓HNO3反应,生成Cu(NO3)2、S、NO、H2O,可知生成NO时硝酸被还原,生成硝酸铜时未被还原,由Cu原子守恒可知生成Cu(NO3)2的物质的量为0.4mol×2=0.8mol,由N原子守恒可知未被还原的硝酸的量为0.8mol×2=1.6mol,
故选:C。
10.【解答】解:A.反应中氢离子浓度增大、酸性增强,可知溶液的pH始终减小,故A错误;
B.由图可知a点参加反应的NaHSO3为2mol,则消耗的KIO3的物质的量为2mol×=0.8mol,故B错误;
C.0~b间反应为2IO3﹣+5HSO3﹣═I2+5SO42﹣+H2O+3H+,故C错误;
D.b点时生成I2为1mol,溶液中I2与I﹣的物质的量之比为1:2时,由HSO3﹣+H2O+I2═3H++SO42﹣+2I﹣可知,消耗0.5molI2可生成1molI﹣,即b点后又消耗的NaHSO3为0.5mol,此过程中加入的NaHSO3的物质的量为5mol+0.5mol =5.5mol,故D正确;
故选:D。
11.【解答】解:A.如果铁全部变成三价铁,共失去0.2mol×3+0.2mol×2=1mole﹣,所以有一部分铁是亚铁离子,设亚铁离子的物质的量为xmol,则铁离子为(0.2﹣x)mol,根据转移电子数目相等,可知2x+3(0.2﹣x)=0.9mol ﹣0.4mol,解得x=0.1mol,所以混合物溶解后的溶液中c(Fe3+):c(Fe2+)=1:1,故A正确;
B.生成硝酸盐和NO,由原子守恒可知,硝酸的物质的量浓度是=2mol•L﹣1,故B正确;
C.加入NaOH溶液的体积为=0.9L=900mL,故C错误;
D.最后所得沉淀在空气中充分加热可得氧化铁和氧化铜的固体混合物,质量为0.1mol×160g/mol+0.2mol×80g/mol =32g,故D正确;
故选:C。
12.【解答】解:A.0a段发生2IO3﹣+5HSO3﹣═I2+5SO42﹣+3H+,可知A点对应的I2的物质的量为0.01L×0.2mol/L×=
1.0×10﹣3mol,故A正确;
B.0a:ab=5:1=(0.01L×0.2mol/L×):(0.01L×0.2mol/L×)=5:1,故B正确;
C.当溶液中的n(I2)=5×10﹣4mol时,若在0a段加入NaHSO3的物质的量为5×10﹣4mol×5=2.5×10﹣3mol,若
在ab段加入NaHSO3的物质的量为0.01L×0.2mol/L×+(1.0×10﹣3mol﹣5.0×10﹣4mol)=5.5×10﹣3mol,故C错
误;
D.ab段发生H2O+I2+HSO3﹣═2I﹣+SO42﹣+3H+,I元素的化合价降低、S元素的化合价升高,则氧化性I2>HSO3﹣,故D正确;
故选:C。
13.【解答】解:A.开始时Fe3+浓度不变,则说明Fe3+没有参加反应,则AB应为K2Cr2O7和碘化钾的反应,K2Cr2O7为氧化剂,故A正确;
B.由K2Cr2O7~6Fe3+~6I﹣,AB段共消耗的n(I﹣)=1.5mol,则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为=0.25mol,
故B正确;
C.BC段Fe3+浓度逐渐减小,为铁离子和碘化钾的反应,反应的离子方程式为2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2,故C正确;
D.由2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2可知,BC段消耗n(I﹣)=0.9mol,则n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.9mol,K2Cr2O7可与FeSO4反应的物质的量为0.25mol:0.9mol=5:18,故D错误;
故选:D。
14.【解答】解:A.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3),由钠离子守恒可知n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=n(NaOH),故参加反应的氯气的物质的量为n(NaOH)=3a mol,故A正确;
B.反应中还原产物只有NaCl,反应中转移电子最少时生成NaCl最少,根据电子转移守恒n(NaCl)=n(NaClO),由钠离子守恒:n(NaCl)+n(NaClO)=n(NaOH),故n(NaCl)=n(NaOH)=3a mol,故B正确;
C.氧化产物只有NaClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(NaCl)=5(NaClO3),由钠离子守恒:n(NaCl)+n(NaClO3)=n(NaOH),故n(NaClO3)=n(NaOH)=×6a mol,转移电子最大物质的量=a mol×5=5a mol,氧化产物只有NaClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(NaCl)=n(NaClO),由钠离子守恒:n(NaCl)+n(NaClO)=n(NaOH),故n(NaClO)=n(NaOH)=3a mol,转移电子最小物质的量=3a mol×1=3a mol,故反应中转移电子的物质的量n的范围:3amol≤n≤5amol,故C正确;
D.某温度下,反应后=11,设生成NaCl为11mol、NaClO为1mol,由电子守恒可知n(NaClO3)×(5﹣0)+1mol×(1﹣0)=11mol,解得n(NaClO3)=2mol,则溶液中=,故D错误;
故选:D。
15.【解答】解:H2S恰好生成S单质时,反应为H2S+Cl2=2H++S↓+2Cl﹣;H2S恰好生成SO42﹣时,反应为H2S+4Cl2+4H2O =10H++SO42﹣+8Cl﹣,
A、当b≤a时,则Cl2少量,产生浅黄色浑浊,发生的离子方程式:H2S+Cl2=2H++S↓+2Cl﹣,故A正确;
B、当2a=b时,S和SO42﹣都生成,发生的离子方程式:3H2S+6Cl2+4H2O=14H++2S↓+SO42﹣+12Cl﹣,故B正确;
C、根据原子守恒可知,H2S完全转化为S时转移电子的物质的量n(e﹣)为2amol,全部转化为SO42﹣时转移电子
的物质的量n(e﹣)为8amol,所以当a≤b≤4a时,反应中转移电子的物质的量n(e﹣)为2amol≤n(e﹣)≤8amol,故C正确;
D、当a<b<4a时,H2S完全转化为S、SO42﹣,Cl2反应完全,设溶液中的S、SO42﹣、Cl﹣的物质的量比为x:(a﹣
x):2b,根据得失电子守恒有2x+8(a﹣x)=2b,解得x=(4a﹣b),所以溶液中的S、SO42﹣、Cl﹣的物质的量
比为(4a﹣b):(b﹣a):6b,故D错误;
故选:D。
16.【解答】解:由信息滴入滴入25.00mL0.1mol/L的FeSO4溶液,恰好使VO2+→VO2+,Cr2O72﹣→Cr3+,Fe元素的化合价升高,V、Cr元素的化合价降低;再滴入2.00mL,0.010mol/LKMnO4溶液,又恰好使VO2+→VO2+,而Cr3+不变,此时MnO4﹣→Mn2+,Mn元素的化合价降低,V元素的化合价升高,整个过程中Fe、Mn、Cr的化合价变化,设原溶液中Cr的质量为x,
由电子守恒可知,25.00mL×10﹣3L×0.1mol/L×(3﹣2)=×(6﹣3)+2.00mL×10﹣3L×0.010mol/L×(7
﹣2),解得x=41.6×10﹣3g=41.6mg,
故选:A。
17.【解答】解:A.令n(ClO﹣)=1mol,反应后=2,则n(Cl﹣)=2mol,电子转移守恒,5×n(ClO3﹣)+1×n(ClO﹣)=1×n(Cl﹣),即5×n(ClO3﹣)+1×1mol=1×2mol,解得n(ClO3﹣)=0.2mol,则溶液中
=5,故A正确;
B.由Cl原子守恒可知,2n(Cl2)=n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3),由钾离子守恒可知n(KCl)+n(KClO)+n(KClO3)=n(KOH),故参加反应的氯气的物质的量=n(KOH)=0.5amol,故B正确;
C.氧化产物只有KClO3时,转移电子最多,根据电子转移守恒n(KCl)=5(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n(KClO3)=n(KOH)= a mol,转移电子最大物质的量为: a mol×5= a mol,氧化产物只有KClO时,转移电子最少,根据电子转移守恒n(KCl)=n(KClO),根据钾离子守恒:n(KCl)+n (KClO)=n(KOH),故:n(KClO)=n(KOH)= a mol,转移电子最小物质的量= a mol×1= a mol,则反应中转移电子的物质的量n e的范围为 a mol≤n e≤ a mol,故C正确;
D.氧化产物只有KClO3时,其物质的量最大,根据电子转移守恒n(KCl)=5(KClO3),由钾离子守恒:n(KCl)+n(KClO3)=n(KOH),故n最大(KClO3)=)=n(KOH)= a mol,故D错误;
故选:D。
18.【解答】解:令参加反应的FeS为1mol,则溶液中Fe2(SO4)3为mol,Fe(NO3)3为mol,
反应中Fe元素、S元素化合价升高,N元素化合价降低,令NO2、N2O4、NO的物质的量分别为4amol、amol、4amol,根据电子转移守恒有:1×(3﹣2)+1×[6﹣(﹣2)]=4a×(5﹣4)+a×(5﹣4)×2+4a×(5﹣2),解得a=0.5,故NO2、N2O4、NO的物质的量分别为2mol、0.5mol、2mol,故起氧化剂作用的HNO3为2mol+0.5mol×2+2mol=
5mol,起酸的作用的硝酸生成Fe(NO3)3,故起酸的作用的硝酸为mol×3=1mol,参加反应的硝酸为5mol+1mol
=6mol,故实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为1mol:6mol=1:6,
故选:A。
19.【解答】解:结合以上分析可知,用终态分析法容易看出只有两种元素的价态有变化,其一是Cu→Cu(NO3)2,Cu元素化合价由0价升高为+2价,每个Cu原子失2个电子;另一个是HNO3→NaNO2,N元素由+5价降低为+3
价,每个N原子得2个电子,mgCu共失电子为,
n(NaNO2)=0.4mol,HNO3到NaNO2共得到电子0.4mol×2=0.8mol,
则=0.8mol,m=25.6,
故选:C。
20.【解答】解:A.设Cu、Mg的物质的量分别为xmol、ymol,由质量关系及电子守恒可知,
解得x=0.046、y=0.069,故该合金中铜与镁的物质的量之比为0.046mol:0.069mol=46:69=2:3,故A错误;
B.若金属与硝酸恰好反应,最终得到8.51g沉淀时,沉淀中含有氢氧根离子的物质的量为0.23mol,需要KOH为=0.115L=115mL,故B错误;
C.由N元素守恒可知n原(HNO3)=2n(硝酸盐)+n(NO2)+2n(N2O4),故n(HNO3)=0.23mol+0.2mol+0.015mol ×2=0.046mol,故C正确;
D.NO2和N2O4的混合气体中N2O4的体积分数是×100%=7.0%,故D错误;
故选:C。
21.【解答】解:在催化剂的作用下,加热充分反应后,恢复至常温,仅剩一种无色无味无毒的气体,应生成氮气,则反应中NO、NO2中N元素化合价分别由+2价、+4价降低为0价,NH3中N元素化合价由﹣3价升高为0价,则应满足2V(NO)+4V(NO2)=3V(NH3),题中只有A符合。
故选:A。
22.【解答】解:n(Cu)==0.15mol,n(H+)=0.5mol/L×3×0.2L=0.3mol,n(NO3﹣)=0.5mol/L×0.2L
=0.1mol,由3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,氢离子物质的量不足,设消耗铜的物质的量为x,生成NO的物质的量为y,则
3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O
3 8 2
x 0.3mol y
x==0.1125mol,y==0.075mol,
所以溶液增加的质量=0.1125mol×64g/mol﹣0.075mol×30g/mol=4.95g。
故选:B。
23.【解答】解:有0.5mol H2O参加反应,只有的H2O作还原剂,由电子守恒可知,则被水还原的BrF3的物质的量
是=mol,
故选:B。
24.【解答】解:由上述分析可知反应为11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,则60molCuSO4参加反应时生成的H3PO4为24mol,则每消耗l mol CuSO4时,生成的H3PO4的物质的量为=mol,
故选:C。
25.【解答】解:Cu和Fe2O3的混合物中加入稀硫酸后先发生反应:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O,生成的Fe3+与Cu发生反应:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,完全反应后固体无剩余,所得溶液中只有两种溶质,说明反应后溶质为CuSO4、FeSO4,则Cu和Fe2O3满足关系式Cu~Fe2O3,
设Fe2O3、Cu的物质的量均为x,
200mL 1.5molL的稀硫酸中含有H2SO4的物质的量为:n(H2SO4)=1.5mol/L×0.2L=0.3mol,根据质量守恒可得:n(H2SO4)=n(FeSO4)+n(CuSO4)=2n(Fe2O3)+n(Cu)=2x+x=3x=0.3mol,解得:x=0.1mol,即混合物中含有Cu和Fe2O3的物质的量都是0.1mol,
A.混合物中含有Cu和Fe2O3的物质的量都是0.1mol,则原混合物中Cu和Fe2O3的质量之比为(64g/mol×0.1mol):
(160g/mol×0.1mol)=2:5,故A错误;
B.反应后硫酸铜的物质的量为0.1mol,其物质的量浓度为:c(CuSO4)==0.5mol/L,故B错误;
C.质量减少的为O元素的质量,0.1molFe2O3含有0.3molO原子,其质量为:m(O)=16g/mol×0.3mol=4.8g,则反应后混合物质量将减少4.8克,故C正确;
D.该反应过程中,反应Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O中没有元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故D错误;
故选:C。
二.填空题(共5小题)
26.【解答】解:(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体,则反应为2As2S3+2SnCl2+4HCl =As4S4+2SnCl4+2H2S,
根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子,而1molSnCl2作还原剂失去2mol电子,则二者的物质的量之比是1:1,
故答案为:1:1;
(2)因As2S3在该反应中As元素的化合价降低,则As2S3为氧化剂,又H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收,H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,
故答案为:As2S3;氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液;
(3)由反应As2S3+10H++10NO3﹣=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O可知,As2S3作还原剂,转移电子数为2×(5﹣3)+3×(0+2)=10,则生成2molH3AsO4时反应中转移电子的物质的量为10mol,又原电池中正极发生还原反应,则某元素的化合价降低,由反应可知N元素的化合价由+5降低到+4,则NO2属于还原产物,在正极生成,电极反应为:NO3﹣+2H++e﹣=NO2+H2O,
故答案为:10mol;正极;NO3﹣+2H++e﹣=NO2+H2O;
(4)由NO2与11.2LO2混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,则4NO2+O2+2H2O═4HNO3,氧气的物质的量为=0.5mol,
则由反应可知硝酸的物质的量为0.5mol×4=2mol,
若硝酸完全反应,C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O,
则根据化学方程式定量关系可知生成CO2的量是2mol×=0.5mol,
但考虑到随着反应到进行,硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应,则产生的CO2的量小于0.5mol,
故答案为:a。
27.【解答】解:(1)从题给条件知铁在冷稀HNO3中生成NO,开始为冷稀硝酸,所以从o点到a点时的还原产物为NO,故答案为:NO;
(2)反应放热,使溶液温度升高,Fe与热稀HNO3中生成N2O,结合bc段气体总体积为一定值,b点到c点时还原产物为NH4+,故ab段产物为N2O,
故答案为:N2O;反应放热,使溶液温度升高;
(3)bc段气体总体积为一定值,b点到c点时还原产物为NH4NO3,反应中Fe元素化合价由0价升高为+3,N元素化合价由+5价降低为﹣3,化合价最小公倍数为24,故Fe的系数为8、NH4NO3的系数为3,再根据原子守恒配平方程式为:8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3NH4NO3+9H2O,
故答案为:8;30;8;3 NH4NO3;9;
(4)由图象可知,c点是氢离子浓度为0,HNO3已完全反应,故答案为:c;
(5)cd段H+耗尽无气体产生,是Fe与Fe(NO3)3反应Fe+2Fe3+=3Fe2+,d点时,反应完全结束,溶液中n(Fe2+)=n d(Fe),c点溶液中n(Fe3+)=n c(Fe),由方程式Fe+2Fe3+=3Fe2+,可知比n c(Fe):n d(Fe)=2:3,故答案为:2:3.
28.【解答】解:(1)H2O2→O2的过程中,氧元素的化合价由﹣1价升到了0价,所以H2O2是还原剂,故答案为:H2O2;。