高考化学氧化还原反应(大题培优 易错 难题)含答案
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一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)
1.实验室用酸性蚀刻废液(含Cu 2+、H +、CuC 24l -、Cl -等)和碱性蚀刻废液[N 4H +、
Cu(NH 324)+
、NH 3·H 2O 等]制备CuI(白色固体)的实验流程如下:
(1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中Cu(NH 324)+
与盐酸反应生成Cu(OH)Cl 的离子方程式为______。
(2)步骤Ⅳ需控制pH 为1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是______。
(3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______、____。
(4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。
①装置a 中盛装浓硫酸的仪器的名称是____,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为____。 ②用装置d 中的溶液洗涤制得的CuI 的目的是____,然后再用无水乙醇洗涤的目的是____。
【答案】Cu(NH 324)++3H ++Cl -+H 2O
Cu(OH)Cl↓+4N 4H + 热水浴 冷却结晶 过滤(洗涤) 分液漏斗 Cu+2H 2SO 4(浓)
CuSO 4+SO 2↑+2H 2O 可防止CuI 被空气中的O 2氧化 使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I 2
【解析】
【分析】
由流程图可知,酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到Cu(OH)Cl 悬浊液,过滤,将Cu(OH)Cl 加水、过浆后,与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜,硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化亚铜白色固体。
【详解】
(1)步骤Ⅰ中Cu(NH 3)42+与盐酸反应生成Cu(OH)Cl 沉淀和氯化铵,反应的离子方程式Cu(NH 3)42++3H ++Cl -+H 2O=Cu(OH)Cl↓+4NH 4+,故答案为:Cu(NH 3)42++3H ++Cl -
+H 2O=Cu(OH)Cl↓+4NH 4+;
(2)步骤Ⅳ为Cu(OH)Cl 加水、过浆后,与浓硫酸在制pH 为1~2,80 ℃下水浴加热反应反应生成硫酸铜,故答案为:热水浴;
(3)步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,故答案为:冷却结晶;过滤(洗涤);
(4)①装置a 中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗;圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H 2SO 4(浓)CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ,故答案
为:分液漏斗;Cu+2H 2SO 4(浓)CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ;
②装置d 中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液,碘化亚铜具有还原性,易被空气中的氧气氧化,用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜,可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化;再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘,并能使固体快速干燥,故答案为:可防止CuI 被空气中的O 2氧化;使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I 2。
2.碘是人体不可缺乏的元素,为了防止碘缺乏,一般是在食盐中添加一定量的KIO 3。但碘添加量也不能过多,过多会导致甲亢等。国家标准GB14880-1994中规定每千克食盐中碘的含量(以碘原子计)应为20-60mg/kg 。实验研究小组为了检测某加碘盐中碘含量是否合格,查阅了有关的资料,发现其检测原理是:3242224KIO + KI + H SO I + H O + K SO →(方程式未配平)。试根据相关信息回答下列问题:
(1)检测原理中,氧化剂为_______,氧化产物为_______。请在下面配平该方程式,同时用单线桥...
标明电子转移的方向和数目:_______ ____3KIO +____ KI+____24H SO —____2I + ____ 2H O +____ 24K SO
(2)取10g 加碘盐加蒸馏水溶解,然后加入稀硫酸和KI 溶液(H 2SO 4和KI 都稍过量),充分反应后,将反应液转入分液漏斗中,再加入一定量的CCl 4,振荡,静置,此时观察到的现象是________________________________________________。然后分液,即得到I 2的CCl 4溶液。
(3)查阅资料,CCl 4的沸点为78℃,I 2的升华温度约为120~130℃。实验小组拟采用下图所示实验装置将CCl 4和I 2的混合溶液分离。该分离方法的名称是___________,冷凝管的进水口是_______(填“a ”或“b ”)。
(4)上述实验结束,用电子天平称量出圆底烧瓶中I 2的质量为1.5 mg ,由此计算出该加碘盐中碘的含量为__________mg/kg ,该加碘盐_______(填“合格”或“不合格”)。 (5)KIO 3虽稳定性较好,但在高温下也可分解为KI 等物质,所以在使用加碘盐时最佳的添加时间是菜肴快出锅时。请书写出KIO 3在锅中长时间高温爆炒时可能发生的分解反应的化学方程式____________________________________________________。
【答案】KIO 3 I 2
溶液分为两
层,下层呈紫红色 蒸馏 a 25 合格 322KIO 2KI+3O ↑高温
【解析】
【详解】
(1)、该反应中化合价的变化为:KIO 3-→I 2,I 元素由+5价→0价,一个KIO 3得5个电子;KI-→I 2,I 元素由-1价→0价,一个KI 失一个电子,所以得失电子的最小公倍数为5,KIO 3的计量数为1, KI 的计量数为5,其它元素根据原子守恒配平,故答案为:KIO 3;I 2 ;
;
(2)、碘易溶于有机溶剂,在四氯化碳在的溶解度远大于在水中,加入四氯化碳萃取水中的碘,四氯化碳与水不互溶,溶液分成两层,四氯化碳的密度比水,有机层在下层,碘溶于四氯化碳呈紫红色,上层几乎无色,
故答案为:溶液分成两层,上层无色,下层呈紫红色;
(3)、利用沸点分离的方式叫蒸馏,冷凝水的方向是下进上出,故答案为:蒸馏;a ;
(4)、由方程式可知:I 2的的来源属于KIO 3的占16
,所以圆底烧瓶中I 2的质量为1.5 mg ,则食盐中的碘原子质量为0.25mg ,所以碘的含量为30.2525/1010mg mg kg g g
-=⨯,在国家标准内,故答案为:25;合格;
(5)、由题意:碘元素化合价降低,则必有宁一种元素化合价升高,故O 元素化合价升高。 根据得失电子守恒可知:碘酸钾受热分解的方程式为2KIO 3
Δ2KI+3O 2↑,故答案为2KIO 3Δ2KI+3O 2↑;
【点睛】
实验最终得到的I 2来自于KIO 3和KI 两部分,所以食盐中的碘含量时,应减去KI 中的含量。
3.小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”。 (1)实验前小明预测说:Fe 2+肯定既有还原性又有氧化性。你认为他预测的依据是: 。
(2)小明欲用实验证明他的预测。实验室提供了下列试剂:3%的H 2O 2溶液、锌粒、铜
片、0.1mol·
L -1FeCl 2溶液、KSCN 溶液、新制氯水。 ①若小明计划在0.1mol·L -1FeCl 2溶液滴入新制氯水,探究Fe 2+的还原性,你预计可能发生的反应和现象是: ________ (写离子方程式)、溶液由浅绿色变 色。 ②实验中,小明发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe 2+被氧化的产物Fe 3+的存在以获取证据。你认为可选 滴入小明所得的混合液中,并通过溶液出现 色的现象,证明小明的观点和实验方案都是正确的。
③对于证明Fe 2+具有氧化性,小明认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl 2溶液中,结果铜片没变化,锌粒逐渐变小。由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为: 。
(3)小明分析H 2O 2中氧元素显-1价(中间价),并提出疑问:H 2O 2与FeCl 2的反应时,