2018届高考化学一轮复习考情分析检测:第2章 化学物质及其变化2-3 Word版含解析
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时间:45分钟满分:100分
一、选择题(每题6分,共72分)
1.如图为二氧化锰的有关转化关系图,下列有关说法中不正确的是( )
A.反应①~⑥均属于氧化还原反应
B.反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶4
C.相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶1
D.反应①生成的Cl2经干燥后,可用钢瓶贮运
答案 C
解析每生成1 mol O2,反应③中转移2 mol电子,反应④中转移4 mol电子,则相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶2,故C错误。
2.[2017·安徽合肥高三质检]对于反应:3BrF3+5H2O===Br2+HBrO3+O2↑+9HF,下列说法正确的是( )
A.该反应中,有三种元素化合价发生改变
B.该反应的氧化剂为BrF3,氧化产物为O2
C.1.5 mol BrF3参加反应,有4 mol e-转移
D.1.5 mol H2O参加反应,被H2O还原的BrF3为0.4 mol
答案 D
解析在3BrF3+5H2O===Br2+HBrO3+O2↑+9HF的反应中,Br元素和O元素的化合价发生变化,A错误;根据反应前后元素化合价的
变化可知氧化产物为HBrO 3和O 2,B 错误;3 mol BrF 3参与反应,有2 mol Br 得到6 mol e -,故1.5 mol BrF 3参与反应,有3 mol e -转移,C 错误;5 mol H 2O 参加反应,只有2 mol H 2O 作还原剂,2 mol H 2O 失去4 mol e -
,只还原了4
3
mol BrF 3,所以1.5 mol H 2O 参加反应时,
H 2O 还原了0.4 mol BrF 3,D 正确。
3.[2017·兰州一中高三测试]水热法制备Fe 3O 4纳米颗粒的反应
为3Fe 2++2S 2O 2-3+O 2+x OH -===Fe 3O 4+S 4O 2-
6+2H 2O 。
下列说法中正确的
是( )
A .3 mol Fe 2+被氧化时有1 mol O 2被还原
B .该反应中只有Fe 2+是还原剂
C .每生成1 mol Fe 3O 4转移2 mol 原子
D .反应方程式中化学计量数x =2 答案 A
解析 分析所给离子方程式中元素化合价变化,Fe :+2→+8
3,
S :+2→+52,O 2中O :0→-2,由此可知Fe 2+、S 2O 2-
3为还原剂,O 2
是氧化剂,B 项错误;离子方程式中反应1 mol O 2时,3 mol Fe 2+被氧化,A 项正确;每生成1 mol Fe 3O 4,消耗1 mol O 2,得到4 mol 电
子,而Fe 2+失去2 mol 电子,S 2O 2-
3失去2 mol 电子,则每生成1 mol
Fe 3O 4转移4 mol 电子,C 项错误;根据离子方程式的电荷守恒可知x =4,D 项错误。
4.[2017·江西上饶高三质检]下列是从海藻灰和智利硝石矿层中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO 2+3H 2SO 4===2NaHSO 4+MnSO 4+2H 2O +I 2 ②2NaIO 3+5NaHSO 3===2Na 2SO 4+3NaHSO 4+H 2O +I 2 下列说法正确的是( )
A .氧化性:MnO 2>SO 2-
4>IO -3>I 2
B .I 2在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化产物
C .反应①②中生成等量的I 2时转移电子数之比为1∶5
D .NaHSO 3溶液显酸性,NaHSO 3溶液中c (HSO -3)>c (H 2SO 3)>c (SO 2-
3)
答案 C
解析 由反应②可确定氧化性:IO -3>SO 2-4,A 项错误。
在反应①
中,NaI 中的I -变成I 2,其化合价升高,碘元素被氧化,I 2是氧化产物;在反应②中,IO -3被还原为I 2,化合价降低,I 2是还原产物,B 项错误。
反应①中2I -――→失2e -
I 2,生成1 mol I 2需转移电子2 mol ;反应②中,IO -
3中碘的化合价为+5,所以2IO -3――→得10e -
I 2,生成1 mol I 2需转移电子10 mol ,故反应①②中生成等量的I 2时转移电子数之比为1∶5,C 项正确。
NaHSO 3溶液中存在以下平衡:①HSO -3+H 2O
H 2SO 3+OH -、②HSO -3 H ++SO 2-3,NaHSO 3溶液显酸性,说明HSO -3的电离程度大于水解程度,所以c (HSO -3)>c (SO 2-3)>c (H 2SO 3),D 项错误。
5.在盛有KMnO 4溶液的试管中加入过量的MnSO 4溶液,产生黑色沉淀,溶液由紫红色变为无色。
过滤,在滤液中加入少量的铋酸钠粉末(NaBiO 3),溶液变紫红色。
另取少量酸性KMnO 4溶液,加入H 2O 2溶液,产生大量气泡,紫红色消失。
下列推断不正确的是( )
A .氧化性:NaBiO 3>KMnO 4>MnO 2>H 2O 2
B .用标准浓度的KMnO 4溶液可以滴定溶液中Mn 2+浓度
C .在KMnO 4和H 2O 2溶液的反应中,KMnO 4作氧化剂
D .在铋酸钠粉末中滴加H 2O 2溶液,一定会产生氧气 答案 A
解析 在盛有KMnO 4溶液的试管中加入过量的MnSO 4溶液,产生黑色沉淀,溶液由紫红色变为无色,说明KMnO 4溶液可氧化MnSO 4溶液生成MnO 2,故氧化性:KMnO 4>MnO 2,在滤液中加入少量铋酸钠粉末,溶液变紫红色,说明NaBiO 3可氧化MnSO 4生成KMnO 4,故氧化性:NaBiO 3>KMnO 4;另取少量酸性KMnO 4溶液加入双氧水,产生大量气泡,紫红色消失,说明KMnO 4溶液可氧化双氧水生成O 2,故氧化性:KMnO 4>O 2,无法判断MnO 2与H 2O 2氧化性大小,故A 错误;KMnO 4可氧化
MnSO4,且溶液有明显的颜色变化,故可用标准浓度的KMnO4溶液滴定溶液中Mn2+浓度,B正确;在KMnO4与H2O2的反应中,KMnO4中锰的化合价降低,作氧化剂,C正确;氧化性:NaBiO3>KMnO4>O2,在铋酸钠粉末中滴加双氧水,一定会产生O2,D正确。
6.[2017·甘肃质检]向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。
如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色(I2被氧化为HIO3)。
下列说法正确的是( )
A.整个过程中的还原剂只有I2
B.CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl
C.若用KI和Cl2反应制1 mol KIO3,至少需要56 L Cl2(标准状况)
D.把KI换成KBr,则CCl4层变为红棕色。
继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化,则Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由弱到强的顺序是HBrO3<Cl2<HIO3
答案 B
解析实验过程中涉及两个反应:I-+Cl2―→I2+Cl-,Cl2+I2+H2O―→HIO3,第一个反应中,还原剂为I-,第二个反应中,还原剂为I2,A项错误;氯气将碘单质氧化为碘酸根离子,所以CCl4层由紫色变成无色,反应方程式为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl,B项正确;KI与Cl2反应制取KIO3的关系式为KI~3Cl2~KIO3~6e-,制得1 mol KIO3,至少需要标准状况下的Cl2为3 mol×22.4 L·mol-1=67.2 L,C项错误;Cl2能制备HIO3,说明氧化性Cl2>HIO3,D项错误。
7.[2016·东北师大附中四模]已知NH4CuSO3与足量的5 mol·L -1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成;②产生刺激性气味的气体;③溶液呈现蓝色。
据此判断下列说法正确的是( )
A.反应中硫酸作氧化剂
B .NH 4CuSO 3中硫元素被氧化
C .刺激性气味的气体是氨气
D .1 mol NH 4CuSO 3完全反应转移0.5 mol 电子 答案 D
解析 由题给现象知反应中有Cu 、SO 2和Cu 2+生成,NH 4CuSO 3中Cu 为+1价,S 为+4价,故价态发生变化的元素只有Cu 元素,由此可确定反应离子方程式为2NH 4CuSO 3+4H +===Cu +Cu 2++2SO 2↑+2H 2O +2NH +4。
反应过程中硫酸体现出酸性,酸性条件下不可能有NH 3逸出,A 、B 、C 错误;反应中Cu 元素分别由+1→+2,+1→0,则2 mol NH 4CuSO 3参加反应时转移1 mol 电子,故1 mol NH 4CuSO 3完全反应转移0.5 mol 电子,D 正确。
8.[2017·长春普通高中质检]下列关于反应14CuSO 4+5FeS 2+12H 2O===7Cu 2S +5FeSO 4+12H 2SO 4的说法正确的是( )
A .该反应的氧化剂只有CuSO 4
B .SO 2-
4既不是氧化产物也不是还原产物
C .1 mol CuSO 4氧化了1
7
mol 的S
D .被还原的S 和被氧化的S 的质量比为3∶7 答案 C
解析 A 项,由反应知,Cu 的化合价由+2价降低为+1价,硫酸铜为氧化剂,FeS 2中部分S 的化合价由-1价降低为-2价,作氧
化剂,错误;B 项,由原子守恒及化合价的变化可知,有部分SO 2-
4是由-1价S 氧化而得,所以有部分SO 2-4为氧化产物,
错误;C 项,1 mol CuSO 4生成0.5 mol Cu 2S ,得到1 mol 电子,而1 mol S 由-1价升高为+6价,需7 mol 电子,正确;D 项,由反应方程式知,5个FeS 2提供的10个S 中,化合价降低被还原的S 为7个,化合价升高被氧化的S 为3个,故其质量比为7∶3,错误。
9.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H 2O 、ClO -、CN
-
、HCO -3、
N 2、Cl -六种微粒,在反应过程中测得ClO -和N 2的物质的量
随时间变化的曲线如图所示。
下列有关判断中正确的是( )
A .还原剂是CN -,氧化产物只有N 2
B .氧化剂是ClO -,还原产物是HCO -3
C .配平后氧化剂与还原剂的计量数之比为5∶2
D .标准状况下若生成2.24 L N 2,则转移电子0.5 mol 答案 C
解析 由曲线变化图可以确定,该反应为2CN -+5ClO -+
H 2O===2HCO -3+N 2↑+5Cl -。
还原剂是CN -,氧化产物是N 2和HCO -
3,氧
化剂是ClO -,还原产物是Cl -;标准状况下若生成2.24 L N 2,则转移电子1 mol ,故A 、B 、D 错误,C 正确。
10.[2016·四川射洪模拟]下列有关说法正确的是( ) A .1 mol Cl 2参加反应转移电子数一定为2N A
B .在反应KIO 3+6HI===KI +3I 2+3H 2O 中,每生成3 mol I 2转移的电子数为6N A
C .根据反应中HNO 3(稀)――→被还原NO ,而HNO 3(浓)――→被还原
NO 2可知,氧化性:HNO 3(稀)>HNO 3(浓)
D .含有大量NO -3的溶液中,不能同时大量存在H +、Fe
2+
、Cl - 答案 D
解析 在Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O 的反应中,1 mol Cl 2
参加反应转移电子数为N A ,则A 项错误;在反应KIO 3+6HI===KI +3I 2
+3H 2O 中,每生成3 mol I 2转移的电子数为5N A ,B 项错误;不能根据还原产物的价态确定氧化剂氧化性的强弱,实际上氧化性:
HNO 3(浓)>HNO 3(稀),C 项错误;NO -3+H +具有强氧化性,能氧化Fe
2+
,D 项正确。
11.[2017·山西师大附中期末]铅的冶炼过程大致如下: ①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:2PbS +3O 2=====高温
2PbO +2SO 2;③制粗铅:PbO +C=====高温Pb +CO↑,PbO +CO=====高温
Pb +CO 2。
下列说法正确的是( )
A .浮选法富集方铅矿的过程中发生化学变化
B .将1 mol PbS 冶炼成Pb 理论上至少需要6 g
C C .整个冶炼过程中,制取1 mol Pb 共转移2 mol 电子
D .方铅矿焙烧的反应中,PbS 是还原剂,还原产物只有PbO 答案 B
解析 浮选法富集方铅矿的过程中发生物理变化,即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水(亲气或亲油)特性,可在液—气或水—油界面发生聚集,A 错误;由过程③中的两个方程式叠加可得总方程式:2PbO +C=====高温2Pb +CO 2↑,PbS ~PbO ~1
2C ,则
1 mol PbS 冶炼成Pb 理论上至少需要m (C)=1
2 mol×12 g/mol=6 g ,
B 正确;PbS ―→PbO+SO 2,转移6e -,PbO→Pb,转移2e -,制取1 mol Pb 共转移8 mol e -,
C 错误;焙烧过程中,PbS 为还原剂,O 2为氧化剂,还原产物为PbO 和SO 2,
D 错误。
12.[2017·河南郑州质检]已知:2Fe 2++Br 2===2Fe 3++2Br -,2Fe 3
+
+2I -===2Fe 2++I 2。
向FeI 2、FeBr 2的混合溶液中通入适量氯气,溶
液中某些离子的物质的量变化如图所示。
下列有关说法中,不正确的是( )
A.还原性:I->Fe2+>Br-
B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol
C.当通入1 mol Cl2时,溶液中发生的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
答案 C
解析由所给离子方程式,结合在同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可知还原性:I->Fe2+>Br-,A项正确;当通入Cl2时,原溶液中最先被氧化的是I-,n(I-)=2 mol,其次被氧化的是Fe2+,n(Fe2+)=4 mol,最后被氧化的是Br-,n(Br-)=6 mol,D项正确;原溶液中FeBr2的物质的量为3 mol,B项正确;根据题图,通入1 mol Cl2时发生的反应为2I-+Cl2===2Cl-+I2,C项错误。
二、非选择题(共28分)
13.[2017·河南中原名校联考](16分)氧化还原反应在生产、生活中应用广泛,酸性KMnO4、H2O2、K2FeO4、Fe(NO3)3是重要的氧化剂,用所学知识回答问题:
(1)在H2SO4和KI的混合溶液中加入过量的H2O2,放出大量的无色气体,溶液呈棕色,并可以使淀粉溶液变蓝。
有同学认为该反应的离子方程式为H2O2+2I-===I2+O2↑+2H+,这个方程式正确吗?________(填“正确”或“不正确”),若不正确,理由是___________________________________________________________ ___________________________________________________________ __________________________。
(2)在稀硫酸中,MnO-4和H2O2也能发生氧化还原反应
氧化反应:H2O2-2e-===2H++O2↑
还原反应:MnO-4+5e-+8H+===Mn2++4H2O
反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为________。
由上述反应得出的物质氧化性强弱的结论是________>________(填写化学式)。
(3)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是________mol。
(4)在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①MnO-4+Cu2S+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO-4+CuS+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
下列关于反应①的说法中错误的是________(填字母序号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
c.生成2.24 L(标况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol d.还原性的强弱关系是Mn2+>Cu2S
标出反应②中电子转移的方向和数目:
MnO-4+CuS
答案(1)不正确只有化合价升高的元素,无化合价降低的元素
(2)N A(或6.02×1023) KMnO4O2
(3)2.5
(4)d
解析(1)氧化还原反应中有元素化合价升高必有元素化合价降低,该反应中,I与O的化合价都升高,故不正确。
(2)每1 mol H2O2失去2 mol电子,故0.5 mol H2O2失去1 mol
电子,氧化性:氧化剂>氧化产物,故氧化性:KMnO4>O2。
(3)1 mol KMnO4得5 mol电子,可氧化2.5 mol H2O2。
(4)反应①,Cu2S中Cu由+1价升高到+2价,S由-2价升高到+4价,两种元素都被氧化,a正确;MnO-4为氧化剂,每1 mol MnO-4得到5 mol电子,Cu2S为还原剂,每1 mol Cu2S失去8 mol电子,根据电子转移守恒可知MnO-4与Cu2S的物质的量之比为8∶5,b正确;生成0.1 mol SO2时,反应的Cu2S为0.1 mol,转移0.8 mol电子,c 正确;还原性:还原剂>还原产物,所以还原性:Cu2S>Mn2+,d错。
对于反应②,MnO-4为氧化剂,每1 mol MnO-4得5 mol电子,CuS 为还原剂,每1 mol CuS失去6 mol电子,根据电子转移守恒可配平方程式为6MnO-4+5CuS+28H+===5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O,电子转移的方向和数目为6MnO-4+5CuS30e-。
14.(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。
它在碱性环境中稳定存在。
某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
(1)Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是______、________(填化学式)。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是______________________ __________________________________________________。
(3)A的化学式是________,装置Ⅲ中A在________极区产生。
(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:
5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O。
①该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是______________。
②研究表明:若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,运用氧化还原反应规律分析其原因是______________________________________。
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。
取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同,从电子守恒的角度解释其原因是___________________________________________________________ ___________________________________________________________ __________________________。
答案(1)Na2SO3H2O
(2)2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO-2+O2+2H2O
(3)H2SO4阳
(4)1∶4 ClO-2的氧化性或Cl-的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl-被氧化得到Cl2
(5)NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量的NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同
解析(1)Ⅰ中,硫元素由+4→+6价,故Na2SO3做还原剂,NaClO3变为NaCl;Ⅲ中电解Na2SO4溶液,水做还原剂。
(2)Ⅱ中ClO2→ClO-2,ClO2做氧化剂,H2O2做还原剂,生成O2。
(3)阳极上氢氧根离子放电产生氧气,同时产生H2SO4。
(4)在下面的反应中:5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O,5 mol NaClO2中有4 mol Cl由+3价变为ClO2中的+4价,有1 mol Cl 由+3价变为NaCl中的-1价,所以NaClO2既做还原剂又做氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶4,HCl只是起酸性作用,不参加电子得失。