高考化学复习备战高考高考化学试题分类汇编专题3氧化还原反应.docx
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高中化学学习材料
唐玲出品
专题3 氧化还原反应
(2011·全国II 卷)某含铬Cr 2O 72-
废水用硫亚铁铵[FeSO 4·(NH 4)2 SO 4·6H 2O ]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。
该沉淀干燥后得到n molFeO ·Fe y Cr x O 3 。
不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A .消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)mol
B .处理废水中Cr 2O 72- 的物质量为nx 2
mol C .反应中发生转移的电子数为3nx mol
D .在FeO ·Fe y Cr x O 3中3x=y
【解析】由铬元素守恒知废水中Cr 2O 72- 的物质量为nx 2
mo ,反应中发生转移的电子数为6×nx 2
mo =3nx mol 。
由得失电子守恒知y =3x ,而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n ×(1+y )mol =n(3x+1)mol ,因此选项A 是错误的。
【答案】A
(2011·上海卷)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。
下列反应与Br 2+SO 2+2H 2O=H 2SO 4+2HBr 相比较,水的作用不相同的是
A .2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑
B .4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3
C .2F 2+2H 2O=4HF+O 2
D .2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO 2+3H 2↑
【答案】CD
(2011·江苏卷)NaCl 是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图)。
下列说法正确的是
A.25 ℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2不与铁反应
D.如图所示转化反应都是氧化还原反应
【解析】解答本题时应注意牢记典型物质的性质,学会应用氧化还原反应原理分析具体的化学反应。
A项,25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小,A项错误;B项,石灰乳与Cl2反应生成CaCl2和Ca(ClO)2,既有氯的化合价升高,也有氯的化合价降低,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,B项正确;C项,Cl2与铁在点燃的条件下反应,C项错误;D项,氯化钠转化为碳酸氢钠和碳酸氢钠转化为碳酸钠,这两个反应都不是氧化还原反应,D项错误。
【答案】B。
(2011·上海卷)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。
(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0.5 mol b.等于0.5 mol c.大于0.5mol d.无法确定
【解析】(1)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,所以二者的物质的量之比是1:1;(2)H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收;(3)As2S3作还原剂,转移电子的个数是2×(5-3)+3×(0+2)=10。
NO2属于还原产物,在正极生成;(4)根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5mol×4/4
=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。
【答案】(1)1:1
(2)As 2S 3 氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液
(3)10mol 正极
(4)a
(2010天津卷)5.下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A .用F e C l 3溶液腐蚀铜线路板:Cu + 2F e 3+ = Cu 2+ + 2Fe 2+
B .Na 2O 2与H 2O 反应制备O 2 :Na 2O 2 + H 2O = 2N a + + 2O H - + O 2↑
C .将氯气溶于水制备次氯酸:C l 2 + H 2O = 2H + + Cl - + ClO -
D .用浓盐酸酸化的K M n O 4溶液与H 2O 2反应,证明H 2O 2具有还原性:
2MnO 4
+ 6H + + 5H 2O 2 = 2Mn 2+ + 5O 2↑ + 8H 2O 【解析】B 中元素不守恒,正确的离子方程式为:2Na 2O 2+2H 2O==4Na ++4OH -+O 2;C 中的HClO 是弱酸,不能拆成离子形式;D 的离子方程式本身没有问题,但KMnO 4的强氧化性能将浓盐酸氧化,不能实现证明H 2O 2具有还原性的目的(还原性:HCl >H 2O 2,HCl 先反应),D 错。
【答案】A
(2010·广东卷)7.能在溶液中大量共存的一组离子是
A .NH 4+ 、Ag +、PO 43-、Cl -
B .Fe 3+、H +、I -、HCO 3-
C .K +、Na +、NO 3- 、MnO 4-
D .Al 3+、Mg 2+ 、SO 42- 、CO 32-
【解析】A 中Ag +和PO 43-、Cl -因生成沉淀不共存;B 中H +和HCO 3-离子生成气体不共存,Fe 3+和I -因发生氧化还原反应不共存;D 中Al 3+和CO 32-因互促水解不共存。
【答案】C
(2010·安徽卷)7. 亚氨基羟(Li 2NH )是一种储氢容量器,安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li 2NH +H 2=LiNH 2+LiH 。
下列有关说法正确的是
A.Li 2NH 中N 的化合价是-1
B.该反应中H 2既是氧化剂又是还原剂
C.Li +和H +的离子半径相等
D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
【答案】B
【解析】A 选项中Li 2NH 中氮的化合价为-3;C 选项中Li +半径小于H —;D 选项钢瓶储氢是物理过程,而该方法为化学方法。
(2010·江苏卷)8.下列说法不.
正确的是 A .铅蓄电池在放电过程中,负极质量减小,正极质量增加
B .常温下,反应()()()2
C s CO g 2CO g +=不能自发进行,则该反应的0H ∆>
C .一定条件下,使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D .相同条件下,溶液中3+Fe 、2+Cu 、2+Zn 的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。
A 项,铅蓄电池在放电过程中,负极反应为其质量在增加;B 项,该反应是典型的吸热反应,在常温下不能自发进行;C 项,催化剂能改变反应速率,不一定加快,同时它不能改变转化率;D 项,
可知3Fe +的氧化性大于2Cu +,综上分析可知,本题选AC 项。
(2010·广东卷)33.(16分)某科研小组用MnO 2和浓盐酸制备Cl 2时,利用刚吸收过少量SO 2的NaOH 溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO 2与过量NaOH 溶液反应的化学方程式:SO 2+2NaOH = ________________.
(2)反应Cl 2+Na 2SO 3+2 NaOH===2NaCl+Na 2SO 4+H 2O 中的还原剂为________________.
(3)吸收尾气一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在Cl -、OH -
和SO 2
4-.请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑...
空气的CO 2的影响). ① 提出合理假设 .
假设1:只存在SO 32-;假设2:既不存在SO 32-也不存在ClO -
;假设3:_____________. ② 设计实验方案,进行实验。
请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选..
实验试剂:3moL ⋅L -1H 2SO 4、1moL ⋅L -1NaOH 、0.01mol ⋅L -1KMnO 4、淀粉-KI 溶液、紫色石蕊试液. 实验步骤 预期现象和结论
步骤1:取少量吸收液于试管中,滴加 3 moL ⋅L -1
H 2SO 4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于A 、B 试管中.
步骤2:
步骤3:
2232(2)S 元素的价态从+4→+6,失去电子做表现还原性,故还原剂为Na 2SO 3。
(3)①很明显,假设3两种离子都存在。
②加入硫酸的试管,若存在SO 32-、ClO -
,分别生成了H 2SO 3和HClO ;在A 试管中滴加紫色石蕊试液,若先变红后退色,证明有ClO -,否则无;在B 试管中滴加0.01mol ⋅L -1KMnO 4溶液,若紫红色退去,证明有SO 32-
,否则无。
【答案】
(1) Na 2SO 3+H 2O
(2) Na 2SO 3
(3) ①SO 32-、ClO -
都存在
②
(2010·安徽卷)(13分)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe (NO 3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。
他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:
[实验]制备银镜,并与Fe (NO 3)3溶液反应,发现银镜溶解。
(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
a.边振荡盛有2%的AgNO 3溶液的试管,边滴入2%的氨水。
至最初的沉淀恰好溶解为止
b.将几滴银氨溶液滴入2 mL 乙醛中
c.制备银镜时,用酒精灯的外焰给试管底部加热
d.银氨溶液具有较弱的氧化性
e.在银氨溶液配制过程中,溶液的pH 增大
[提出假设]
假设1:Fe 1+
具有氧化性,能氧化Ag 。
假设2:Fe (NO 3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO 3能氧化Ag 。
[设计实验方案,验证假设]
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe 3+,验证了假设1成立。
请写出Fe 3+氧化Ag 的离子方程式: 。
(3)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示: NO 3-在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)。
①
②
……
若银镜消失,假设2成立。
若银镜不消失,假设2不成立。
(4)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2也成立。
则丙同学由此得出结论:
Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO
3
-都氧化了Ag。
你是否同意丙同学的结论,并简述理由:。
【答案】(1)ade
(2)Fe3++Ag= Fe2++Ag+
(3)①将银镜在硝酸铜溶液中
(4)同意 4Fe3++6H2O+9Ag+3NO3-=4Fe(OH)3+9Ag++3NO
【解析】本题第(1)小题是考查学生实验,最后2小题具有较大的开放度。
(2010·福建卷)24.硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。
工业上常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3 、FeCO3 MgO、CaO等,生产工艺流程示意如下:
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是_____。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
□F e(O H)2+□____+□_____==□F e(O H)3 +□CI-
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的,组成元素是Fe、O和H,化学式量为89,化学式是_______。
(4)根据下表数据,调节“滤液2”的pH时,理论上可选用的最大区间为______。
M g(O H)2Z n(O H)2MgCO3CaCO3
开始沉淀的pH 10.4 6.4 ——
沉淀完全的pH 12.4 8.0 ——
开始溶解的pH —10.5 ——Ksp 5.6×12
10-—6.8×6
10-2.8×9
10-
a.大理石粉 b.石灰乳 c.纯碱溶液 d.烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤,洗涤,干燥。
(7)分析图中数据,菱锌矿粉中ZnCO 3 的质量分数不低于________。
【解析】(1) 将棱铁矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积,使得反应更加充分
(2) 漂白粉的成分中含有次氯酸根,调节酸碱度后,具有较强的氧化性,能使+2价的铁离子氧化成+3价,氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量,可以推测出另一种反应物为水,清楚了反应物,一般可以顺利的配平。
(3) 化学式量为89,组成元素是Fe O H 、、,其中铁的相对原子量为56,扣掉56剩下33,化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子,所以可能的组成为()FeO OH
(4)=8.0PH 2()Zn OH 完全沉淀,=10.5PH 开始溶解,而2Mg()OH 在=10.4PH 的时候开始沉淀,为了使2()Zn OH 能完全析出不影响2Mg()OH ,溶液的酸碱度控制在8.010.4PH ≤≤范围
(5)a 大理石粉难溶于水,选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强,有利于镁离子完全沉淀
(6)蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快的析出
(7)综合计算(不展开)
21
12581m m 【答案】
(1) 增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积,使反应更加充分。
(2) 3222()112()1Fe OH ClO H O Fe OH Cl --++=+ (3) ()FeO OH (或其他合理答案)
(4) 8.010.4PH ≤≤(或其他合理答案)
(5)b 或(b 和d);d
(6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其他合理答案)
(7)
21
12581m m (或其他合理答案)
(2010·浙江卷)25.(14分)洗车安全气囊是德国安全的重要保障。
当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。
为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。
经组成分析,确定该粉末仅Na 、Fe 、N 、O 四种元素。
水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。
经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g 化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L 。
单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。
化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为,丙的电子式为。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为,安全气囊中红棕色粉末的作用是。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是。
A. KCl
B. KNO3
C. Na2S
D. CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物)。
解题分析:1、粉末由两种物质混合而成。
2、红棕色物质可能为Fe2O3\Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。
3、甲只有两种元素,且含N,必含Na。
3、计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N。
4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。
题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学成分,其中Na3N又是学生很不熟悉的。
难点2是氧化还原方程式的书写与配平,及氧化还原原理的应用。
难点3是实验设计,通过定量来定性。
但,题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。
比如实验设计部分,在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过,或反复练习过。
但,在简答的环境中也还是有难度的。
解题中要动用到平时知识的积累,决定成败还是在平时。
【答案】
(1)Na3N,
(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2
(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂,除去氮化钠分解产生的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质),提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。
(4)从氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受热分解,产生氧气与氮气反应。
故选择D. CuO。
(5)实验目的:检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物,即检验NaOH 和Na2CO3或NaHCO3。
实验设计一:实验原理:定量分析法。
步骤:1、称量混合固体的质量。
2、将混合物加热,并将气体通入澄清石灰水,无气体则无NaHCO3,石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH,称量石灰水质量变化量mg。
3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,称量石灰水质量增加量ng。
4、通过m与n的计算获得最终结果。
实验设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。
1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。
2、开始产生二氧化碳前,与开始产生
二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。
大于1:1
则为NaOH与Na2CO3的混合物。
小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。
即
比较图中a,b的大小。
(2010·上海卷)24.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。
完成下列填空:
1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
2)整个过程中的还原剂是。
3)把KI换成KBr,则CCl4层变为__色:继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。
Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是。
4)加碘盐中含碘量为20mg~50mg/kg。
制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若庄Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2 L(标准状况,保留2位小数)。
【答案】1)I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)KI、I2;3)红棕、HBrO3>Cl2>HIO3;4)10.58。
【解析】此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。
分析反应从开始滴加少许氯水时,其将KI中的I元素氧化成碘单质;等CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,其将碘单质进一步氧化成碘酸。
1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,I元素的化合价从0→+5,升高5价,Cl元素的化合价从0→-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平出:I2+5Cl2+6H2O→2HIO3+10HCl;2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素,还原剂为:KI和I2;3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为:HBrO3>Cl2>HIO3;4)综合写出反应方程式:
KI+3Cl2+3H2O=KIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1000kg加碘食盐中含碘20g,根据质量守恒,可知:换算成碘酸钾的质量为:33.70g,物质的量为:0.16mol,则需要消耗Cl2的体积为:(20g/127g.mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。
解法点拨:守恒定律是自然界最重要的基本定律,是化学科学的基础。
在化学反应中,守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。
任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。
电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等;原子守恒(或称质量守恒),也就是反应前后各元素原子个数相等;得失电子守恒是指在氧化还原反应中,失电子数一定等于得电子数,即得失电子数目保持守恒。
比如此题中我们就牢牢抓住了守恒,简化了计算过程,顺利解答。
(2010·江苏卷)18.(12分)正极材料为2LiCoO 的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。
但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。
(1)橄榄石型4LiFePO 是一种潜在的锂离子电池正极材料,它可以通过2442()()NH Fe SO 、34H PO 与LiOH 溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
①共沉淀反应投料时,不将2442()()NH Fe SO 和LiOH 溶液直接混合的原因是 。
②共沉淀反应的化学方程式为 。
③高温成型前,常向4LiFePO 中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后的4LiFePO 的导电性能外,还能 。
(2)废旧锂离子电池的正极材料试样(主要含有2LiCoO 及少量AI 、Fe 等)可通过下列实验方法回收钴、锂。
① 在上述溶解过程中,223S O -被氧化成24SO -
,2LiCoO 在溶解过程中反应的化学方程式为 。
② 2()Co OH 在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如
右图所示。
已知钴的氢氧化物加热至290℃时已完全脱水,则
1000℃时,剩余固体的成分为 。
(填化学式);在
350~400℃范围内,剩余固体的成分为 。
(填化学式)。
【答案】
(1)①Fe 2+
在碱性条件下更易被氧化(凡合理答案均可)
②(NH 4)2Fe (SO 4)2+LiOH+H 3PO 4=LiFePO 4+2NH 4HSO 4+H 2O
③与空气中O 2反应,防止LiFePO 4中的Fe 2+
被氧化
(2)
①2223242442428 LiCoO Na S O 11H SO 4Li SO 8CoS Na SO 11H O O ++=+++
② CoO 23Co O 、34Co O
【解析】本题考察的知识比较散,涉及到能源利用,物质性质、化工流程分析,图表分析,
覆盖面比较广。
(1)①不能直接混合的原因是Fe 2+在碱性条件下更容易被氧化;②根据题给
的信息,发生的反应为(NH 4)2Fe (SO 4)2+LiOH+H 3PO 4=LiFePO 4+2NH 4HSO 4+H 2O ③消耗空气中的
O 2,保护Fe 2+,防止Fe 2+被氧化;(2)①通过题给信息可知LiCoO 2与Na 2S 2O 3发生了氧化还原反
应,反应为8 LiCoO 2+ Na 2S 2O 3+11H 2SO 4=4Li SO 4+8CoSO 4+ Na 2SO 4+11 H 2O ②根据质量的变化,
在变化过程中,Co 的质量没有变,通过题给数据看,在10000C 是Co(OH)2完全分解,则产
物CoO ,在350-4000C 时,固体的质量在89.25%-86.38%之间,可以通过极点进行分析,在
2920C,n(Cr)n(O)=100/93:(89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co 2O 3在5000C
n(Cr)n(O)= 100/93:(86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co 3O 4 ,所以可以确定在
350-4000C 时的化学式为Co 2O 3和Co 3O 4
(2010·四川卷)27.(16分)
碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾
(KIO 3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。
碘酸钾在
酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。
以碘为原料,通过电
解制备碘酸钾的实验装置如右图所示。
请回答下列问题:
(1)碘是 (填颜色)固体物质,实验室常用
方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反
应:
3I 2+6KOH=5KI+KIO 3+3H 2O ,将该溶液加入阳极区。
另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽
用水冷却。
电解时,阳极上发生反应的电极反应式为 ;阴极上观察到的
实验现象是 。
(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I —。
请设计一个检验电解液
中是否有I —的实验方案,并按要求填写下表。
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。
试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸:
实验方法 实验现象及结论
(4)电解完毕,从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下:
步骤②的操作名称是 ,步骤⑤的操作名称
是 。
步骤④洗涤晶体的目的是。
【答案】(1)紫黑色 升华
(2)23222(663)I e I I OH e IO H O -------=+-=+或
有气泡产生
(3)
实验方法
实验现象及结论 取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸
化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。
如果不变蓝,说明无I -。
(如果 变蓝,说明有I -。
) 【解析】(1)考查物质的物理性质,较容易。
(2)阳极发生氧化反应失电子
23222(663)I e I I OH e IO H O -------=+-=+或。
阴极区加入氢氧化钾溶液,电解氢氧
化钾实质是电解水。
(3)考查I -
的检验此题借助与碘单质遇淀粉变蓝色这一特性,要设法
将碘离子转化为碘单质。
(4)考查实验的基本操作。
要求考生对整个流程分析透彻。
(2010·重庆卷)27.(15分)某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化.
(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________.
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是___________________.
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X 为_________(只写一种),Na 2O 2的作用是___________________.
【答案】(15分)
(1)4NH 3+5O 2 催化剂
△ 4NO+6H 2O
(2)放热
(3)浓H 2SO 4;生成的NO 与O 2反应生成NO 2,NO 2与水反应生成HNO 3,NH 3与HNO 3反应生成了43NH NO (4)I; 42NH CL 与HCL 反应生成氧气(合理答案均给分)
【解析】本题考查氨的催化氧化。
(1)3NH 和2O 氧化生成NO 。
(2)该反应为放热,故不加热后仍能保持红热状态。
(3)产物中有NO 和3NH ,NO 会被2O 氧化生成2NO ,在于空气中的水蒸气反应生成3NHO ,而3NHO 与3NH 会产生白烟。
(4)装置5与1均产生科产生2NH 。
4NH CL 加热分解可得3NH 和HCL,而HCL 与22Na O 可生成2O 。
(2009·安徽卷)某厂废水中含 5.00×10-3 mol ·L -1的,其毒性较大。
某研究性学习小组为了变废为宝,将废水处理得到磁性材料Cr 0.5Fe 1.5FeO 4(Fe 的化合价依次为+3、+2),设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是____________________________________。
(2)第②步中用pH 试纸测定溶液pH 的操作是:__________________。
(3)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有__________________。
(4)欲使 1 L 该废水中的
完全转化为Cr 0.5Fe 1.5FeO 4,理论上需要加入_________g
FeSO 4·7H 2O 。
【答案】
(1)+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O
(2)将一小块pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在pH试纸上,再与标准比色卡对照。
(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2
(4)13.9
【解析】(1)结合框图,第①步反应应为含高价Cr(+6价)的在酸性条件下将部分二价铁氧化成三价铁,其离子方程式是:+6Fe2++14H+====2Cr3++6Fe3++7H2O。
(2)考查pH试纸的使用。
具体方法是:取一小块pH试纸放在表面皿(或玻璃片)上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡对照来确定溶液的pH。
(3)由框图信息,第②步是向含Cr3+、Fe2+、Fe3+的溶液中加NaOH溶液,显然会生成三种沉淀:Cr(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3,所以过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外,还有Fe(OH)2、Fe(OH)3。
(4)首先判断Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为+3、+2价)中Cr元素的价态为+3价。
1 L该废水中含的物质的量为5.00×10-3 mol,转化为Cr0.5Fe1.5FeO4时,得到的电子的物质的量为:5.00×10-3×2×(6-3) mol=0.03 mol。
则被氧化的二价铁的物质的量亦为0.03 mol,未变价的铁的物质的量为0.03÷1.5=0.0
2 mol,那么,共需要Fe(即FeSO4·7H2O)的物质的量为0.05 mol,其质量为:0.05 mol×278 g·mol-1=13.9 g。
(2009·福建卷)下列类型的反应,一定发生电子转移的是()
A.化合反应
B.分解反应
C.置换反应 .复分解反应
【答案】C
【解析】置换反应是一种单质置换出另一种单质,一定有元素化合价的升降,一定有电子的得失和转移,C项正确。
(2009·上海卷)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是__________________。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到 1 mol电子生成X,则X的化学式为__________________。
(3)根据上述反应可推知__________________。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4
b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:
【答案】
(1)AsH3 (2)Br2 (3)a c
(4)
【解析】(1)KBrO3在反应中得到电子,则另外一种化合价变化的元素在反应中失去电子被氧化,所给物质中AsH3中As元素失电子、化合价升高作为还原剂。
(2)0.2 mol KBrO3得到1 mol电子,说明Br元素在反应中降低了5价,所以X的化学式为Br2。
(4)利用氧化还原反应中电子得失相等的规律可配平该方程式为
====4K2SO4+4Br2+5H3AsO4+4H2O
(2009·广东卷)出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。
下列说法正确的是()
A.锡青铜的熔点比纯铜高
B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用
C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D.生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程,但不是化学反应过程
【答案】BC
【解析】合金熔点一般比成分金属的熔点低,A不正确;B、C正确;电化学腐蚀过程是化学变化,D不正确。
(2009·上海卷)下图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。
装置内发生的主要反应中不含()
A.化合反应
B.分解反应
C.置换反应
D.氧化还原反应
【答案】C
【解析】装置内发生的化学反应为CaCO3CaO+CO2↑(分解反应)、CaO+SO2CaSO3(化合反应)、2CaSO3+O2=2CaSO4(化合反应、氧化还原反应)。
(2009·浙江卷)各物质之间的转化关系如下图,部分生成物省略。
C、D是由X、Y、Z中两种元素组成的化合物,X、Y、Z的原子序数依次增大,在周期表中X的原子半径最小,Y、Z原子最外层电子数之和为10。
D为无色非可燃性气体,G为黄绿色单质气体,J、M为金属,I有漂白作用,反应①常用于制作印刷电路板。
请回答下列问题:
(1)写出A的化学式_____________,C的电子式____________。
(2)比较Y与Z的原子半径大小____________>____________(填写元素符号)。
(3)写出反应②的化学方程式(有机物用结构简式表示)____________,举出该反应的一个应用实例________________________。
(4)已知F溶于稀硝酸,溶液变成蓝色,并放出无色气体。
请写出该反应的化学方程式:____________________________________。
(5)研究表明:气体D在一定条件下可被还原为晶莹透明的晶体N,其结构中原子的排列为正四面体,请写出N及其2种同素异形体的名称____________、____________、____________。