化学氧化还原反应的专项培优易错试卷练习题(含答案)及详细答案
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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.碘酸钾(3
KIO)是重要的微量元素碘添加剂。实验室设计下列实验流程制取并测定产品中3
KIO的纯度:
其中制取碘酸(3
HIO)的实验装置见图,有关物质的性质列于表中
物质性质
HIO3白色固体,能溶于水,难溶于CCl4
KIO3①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇
②碱性条件下易发生氧化反应:ClO-+IO3-=IO4-+Cl-
回答下列问题
(1)装置A中参加反应的盐酸所表现的化学性质为______________。
(2)装置B中反应的化学方程式为___________________ 。B中所加CCl4的作用是
_________从而加快反应速率。
(3)分离出B中制得的3
HIO水溶液的操作为____________;中和之前,需将HIO3溶液煮沸至接近于无色,其目的是____________,避免降低3
KIO的产率。
(4)为充分吸收尾气,保护环境,C处应选用最合适的实验装置是____________(填序号)。
(5)为促使3KIO 晶体析出,应往中和所得的3KIO 溶液中加入适量的___________。 (6)取1.000g 3KIO 产品配成200.00mL 溶液,每次精确量取20.00mL 溶液置于锥形瓶中,加入足量KI 溶液和稀盐酸,加入淀粉作指示剂,用0.1004mol/L 223Na S O 溶液滴定。
滴定至终点时蓝色消失(2--2-22346I +2S O =2I +S O ),测得每次平均消耗223Na S O 溶液
25.00mL 。则产品中3KIO 的质量分数为___(结果保留三位有效数字)。
【答案】还原性、酸性 22235CI +I +6H O==2HIO +10HCl 充分溶解2I 和2Cl ,以增大反应物浓度 分液 除去2Cl (或-ClO ),防止氧化3KIO C 乙醇(或酒精) 89.5%。
【解析】
【分析】
装置A 用于制取Cl 2,发生的反应为:KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ,装置B 中发生的是制取HIO 3的反应,装置C 为尾气处理装置,既要吸收尾气中的HCl 和Cl 2,还要防止倒吸。
【详解】
(1)装置A 中发生的反应为:KClO 3+6HCl(浓)=KCl+3Cl 2↑+3H 2O ,浓盐酸中的Cl 元素有一部分失电子转化为Cl 2,表现出还原性,还有一部分Cl 元素没有变价转化为KCl (盐),表现出酸性,故答案为:还原性、酸性;
(2)装置B 中发生的反应为:5Cl 2+I 2+6H 2O=2HIO 3+10HCl ,Cl 2和I 2均难溶于水,易溶于CCl 4,加入CCl 4可使二者溶解在CCl 4中,增大反应物浓度,故答案为:
5Cl 2+I 2+6H 2O=2HIO 3+10HCl ;充分溶解I 2和Cl 2,以增大反应物浓度;
(3)分离B 中制得的HIO 3水溶液的操作为分液,HIO 3溶液中混有的Cl 2在碱性条件下转化为ClO -,ClO -会将IO 3-氧化为IO 4-,因此在中和前需要将Cl 2除去,故答案为:分液;除去Cl 2(或ClO -),防止氧化KIO 3;
(4)尾气中主要含HCl 和Cl 2,需用NaOH 溶液吸收,同时要防止倒吸,故答案为:C ; (5)因为KIO 3难溶于乙醇,向KIO 3溶液中加入乙醇可降低其溶解度,促使KIO 3晶体析出,故答案为:乙醇(或酒精);
(6)每20mLKIO 3溶液中,加入KI 溶液和稀盐酸发生的反应为:IO 3-+5I -+6H +=3I 2+3H 2O ,滴定时发生的反应为:I 2+2S 2O 32-=2I -+S 4O 62-,可列出关系式:IO 3-~3I 2~6S 2O 32-,每次平均消耗的n(S 2O 32-)= 0.1004mol/L×0.025L=0.00251mol ,则每20mLKIO 3溶液中,n(KIO 3)=n(IO 3-)= n(S 2O 32-)÷6=0.00251mol÷6=0.000418mol ,200mL 溶液中,n(KIO 3)=0.00418mol ,产品中KIO 3的质量分数=
214g mol 0.00418mol ×100%1g
/ =89.5%,故答案为:89.5%。 【点睛】
1g 样品配成了200mL 溶液,而根据关系式计算出的是20mL 溶液中KIO 3的物质的量,需扩大10倍才能得到1g 样品中KIO 3的物质的量。
2.高氯酸铵是一种常见的强氧化剂,常用作火箭发射的推进剂。根据下列信息回答问题: 已知:①高氯酸铵受热分解为N 2、Cl 2、O 2和H 2O;②Mg 3N 2易水解;③Cu 与N 2在酒精灯加热
条件下不反应。
(1)写出高氯酸铵受热分解的化学反应方程式: _____________,Mg3N2的电子式为
________。
(2)现有23.5g NH4ClO4分解,用下列装置设计实验,验证其分解产物并计算分解率。(注:①装置中空气已除尽;②装置可重复使用;③B~F装置中的试剂均过量且能与相应物质反应完全。)
①用E装置质量的增加来验证生成的气体产物之一,则E中盛放的试剂是:_______。
②请按气流由左至右的方向连接装置:A →E→D →B→______→_____→_______→E (选择B~F 装置,并用B~F字母填空)。
③证明产物中有Cl2的实验现象:________。
④反应结束后,若C装置质量增加了2.38g,则NH4ClO4的分解率是:________%。
(3)样品中NH4ClO4的含量(杂质中不含NH4+)还可用蒸馏法测定(如图所示,加热和夹持装置已略去),实验步骤如下:
步骤1:组装仪器,检查气密性;准确称取样品a g(不超过0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL 水溶解。
步骤2:准确量取40.00mL 约0.1mol/L H2SO4于锥形瓶中。
步骤3:向蒸馏烧瓶中加入20mL 3mol/L NaOH溶液;加热蒸馏使NH3全部挥发。
步骤4:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。
步骤5:向锥形瓶中加2~3滴甲基橙,用c mol/L NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液V1 mL。
步骤6:重复实验2~3次。
回答下列问题:
①步骤2中,准确量取40.00ml H2SO4溶液的玻璃仪器是: __________。
②为获得样品中NH4ClO4的含量,还需补充的实验是:______。