2017年高考化学 大题精练冲刺(第01期)专题02 氧化还原反应原理综合应用(含解析)

专题02 氧化还原反应原理综合应用

1．氰化钠（NaCN ）是一种重要化工原料，常用于化学合成、电镀、冶金等方面。氰化钠也是一种无机毒害品，本身不易燃，但遇潮湿空气或与酸类接触会产生剧毒、易燃的氰化氢气体，与氯酸盐、硝酸盐等接触会剧烈反应，引起燃烧爆炸。近几年，我国屡屡出现因氰化钠的生产和储存不当，造成火灾、爆炸等事故。请结合所学知识，回答下列问题：

（1）氰化钠中N 的化合价为＿, CN -中两原子均为8电子稳定结构，请写出CN -的电子式__。

（2）工业上可用纯碱、焦炭、氨气在高温下反应制取NaCN ，请写出该反应的化学方程式：______________。

（3）常见的处理氰化钠的方法有：

① 将其与双氧水反应转化为两种溶于水都呈碱性的物质；

② 将其用ClO 2处理，得到无毒的NaCl 、N 2和CO 2。

方法①的离子方程式为__________。

用方法②处理含NaCN 4×10-5mol/L 的废水1O00L ，至少需要ClO 2的质量为_____g 。

（4）若pK a =-lg{Ka}，已知常温下HCN 的pK a ＝9.21，浓度均为0.5mol/L 的NaCN 和HCN 的混合溶液显______（填“酸”、“碱”或“中”）性，通过计算说明其原因___________。

【答案】 -3 Na 2CO 3+C+2NH 32NaCN+3H 2O CN -+H 2O 2+H 2O=HCO 3-+NH 3↑ 2.7 碱

149.21 4.79

/110/1010b w a K K K ---==⨯=，K b >K a ，说明的CN -水解程度大于HCN 的电离程度.

2.7g 。（4）NaCN 的水解常数149.21 4.79

/110/1010h w a K K K ---==⨯=，K h >K a ，说明的CN -

水解程度大于HCN 的电离程度，所以溶液显碱性。

2．硫的多种化合物在工业中有重要应用。

（1）Na2S2可以做制革工业中原皮的脱毛剂，写出Na2S2的电子式______________。

（2）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）又称保险粉，可作木浆造纸的漂白剂，其水溶液性质不稳定，有极强的还原性。

①Na2S2O4中S元素的化合价为_____________

②将甲酸（HCOOH）和NaOH溶液混合，再通入SO2气体，会得到保险粉，此时甲酸被氧化为CO2，

该反应的化学方程式为_________________。

③Na2SO4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，发生反应时，当氧化剂和还原剂的物质的量之

比为1：2时，反应的化学方程式为____________。

（3）铬会造成环境污染，某酸性废水中含有Cr2O72-，处理时可用焦亚硫酸钠（Na2S2O5）将Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废水中Cr3+浓度为0.52mg/L，达到排放标准。

①写出Na2SO5参加反应的离子方程式_______________________。

②处理后的废水中Cr3+的物质的量浓度为____________________。

（4）氢硫酸和亚硫酸是两种弱酸，回答下列问题

①0.1mol/L H2SO4与0.2mol/L H2S溶液等体积混合，所得溶液中S2-浓度为_____mol/L。（已知氢硫

酸Ka1=1.0×10-8、Ka2=1.0×10-15，忽略H2S和H2O电离产生的H+）

②已知亚硫酸的Ka1=1.0×10-2、Ka2=6.0×10-13，设计实验证明亚硫酸第一步不完全电离。（可用实

验用品：0.1mol/L亚硫酸、0.1mol/L NaHSO3溶液、0.1mol/L Na2SO3溶液，广泛pH试纸、pH计）

【答案】+3 HCOOH+2SO2+4NaOH=Na2S2O4+CO2+2H2O或HCOOH+2SO2+4NaOH=Na2S2O4+Na2CO3+3H2O 2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO33S2O42-+2CrO2-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O 10-5mol/L 1.0×10-22用pH计测定0.1mol/L亚硫酸溶液的pH PH>1

3．实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答：

（1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_______________________；

（2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_______________；

（3）若用2.5g软锰矿（含MnO2 80％）进行上述实验，KMnO4的理论产量为_______________。

（4）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2+和CO2，该反应的化学方程式是________________________；

（5）上述制得KMnO4产品0.165g，恰好与0.335g Na2C2O4反应完全，该KMnO4的纯度为___。

【答案】(12分)(1）3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O(2分)

（2）3Mn+4H+ = MnO2↓+2Mn+2H2O(2分)

（3）由上述两个化学方程式可知，反应物和生成物间的计量关系为：(3分)

MnO2K2MnO4KMnO4

87 158×

2.5×80% x

答：KMnO4的理论产量是2.4g

（4）2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2↑+8H2O(2分)

（5）设该KMnO4的纯度为y，根据化学方程式可知(3分)

KMnO4———Na2C2O4

×158 134

0.165 × y 0.335

【解析】略

4．碱式次氯酸镁[Mg a(ClO)b(OH)c·xH2O]是一种有开发价值的微溶于水的无机抗菌剂。为确定碱式次氯酸镁的组成，进行如下实验：

①准确称取1.685g碱式次氯酸镁试样于250mL锥形瓶中，加入过量的KI溶液，用足量乙酸酸化，用

0.8000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点（离子方程式为2S2O32-＋I2=2I-＋S4O62-），消耗25.00mL。

②另取1.685g碱式次氯酸镁试样，用足量乙酸酸化，再用足量3%H2O2溶液处理至不再产生气泡(H2O2

被ClO-氧化为O2)，稀释至1000mL。移取25.00mL溶液至锥形瓶中，在一定条件下用0.020 00mol/L EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mg2+（离子方程式为Mg2++H2Y2-=MgY2-+2H+) ，消耗25.00 mL

（1）步骤①中需要用到的指示剂是_______。

（2）步骤②中若滴定管在使用前未用EDTA标准溶液润洗，测得的Mg2+物质的量将____（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。