2020-2021高考化学综合题专练∶氧化还原反应

一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）

1．224Na S O （连二亚硫酸钠）是易溶于水，不溶于甲醇的白色固体，在空气中极易被氧化，是一种还原性漂白剂。制取224Na S O 的方法很多，

（1）在碱性溶液中用4NaBH 还原3NaHSO 法制备224Na S O 的反应原理为：3222244NaBH NaHSO NaOH Na S O NaBO H O ++→++（未配平）反应装置如图所示：

①实验开始及整个过程中均需通入2N ，其目的是

__________________________________。

②制备过程中温度需控制在10~45℃，采用水浴加热的主要优点是

______________________。

③为使3NaHSO 尽可能完全被还原，加入三口烧瓶中的反应液，应控制(

)()

34n NaHSO n NaBH ______________。 （2）用HCOONa 还原2SO 制备224Na S O 的装置（夹持加热仪器略）如下：

①装置a 烧瓶中发生反应的化学方程式为_________________________________。 ②装置b 用于净化2SO ，适宜的试剂是______________________________。

③装置c 在70~83℃生成224Na S O 并析出，同时逸出2CO ，该反应的化学方程式为________________________，加入3CH OH 的目的是________________________；利用反应后的浊液分离提纯224Na S O 需经过的操作为

_____________________________________________________。

【答案】排出装置内空气，使反应在无氧状况下进行 使反应液均匀受热 小于8:1（或<8） 2322Na SO 2HCl 2NaCl H O SO +=++↑ 饱和3NaHSO 溶液

223224222HCOONa 4SO Na CO 2Na S O H O 3CO ++=++ 降低224Na S O 的溶解度 过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥

【解析】

【分析】

(1)①224Na S O 在空气中极易被氧化，通入2N 其目的是排出装置内空气；

②采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热；

③3222244NaBH NaHSO NaOH Na S O NaBO H O ++→++，根据得失电子守恒可知，()()

34n NaHSO n NaBH =8； (2)①装置a 烧瓶中发生Na 2SO 3与盐酸反应生成SO 2的反应；

②生成的SO 2气体中含有HCl 气体，根据性质选择除杂溶液；

③装置c 在70~83℃HCOONa 和2SO 、23Na CO 反应生成224Na S O 并析出，同时逸出2CO ；224Na S O 不溶于甲醇，加入3CH OH 可降低224Na S O 的溶解度；利用反应后的浊液分离提纯224Na S O 需重结晶。

【详解】

(1)①224Na S O 在空气中极易被氧化，实验开始及整个过程中均需通入2N ，其目的是排出装置内空气，使反应在无氧状况下进行；

②制备过程中温度需控制在10~45℃，采用水浴加热的主要优点是使反应液均匀受热； ③根据得失电子守恒配平方程式，3222244NaBH 8NaHSO Na S O NaBO H =46O +++，()()

34n NaHSO n NaBH =8，为使3NaHSO 尽可能完全被还原，加入三口烧瓶中的反应液，应控制()()

34n NaHSO n NaBH <8； (2)①装置a 烧瓶中发生反应的化学方程式为2322Na SO 2HCl 2NaCl H O SO +=++↑； ②生成的SO 2气体中含有HCl 气体，除杂适宜的试剂是饱和3NaHSO 溶液；

③装置c 在70~83℃生成224Na S O 并析出，同时逸出2CO ，化学方程式为

223224222HCOONa 4SO Na CO 2Na S O H O 3CO ++=++；224Na S O 不溶于甲醇，加入3CH OH 的目的是降低224Na S O 的溶解度；利用反应后的浊液分离提纯224Na S O 需经过的操作为过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥。

2．根据当地资源等情况，硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS 2)作为原料。完成下列填空：

(1)将0.050mol SO 2(g) 和0.030mol O 2(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+

14N A

【解析】

【分析】

(1)根据v＝

c

t

∆

∆

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