(2)1 000
(3)295.0 用适量的水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中 (4)偏小 解析(1)c=
.
mol·L=3.0mol·L。(3)设需要18mol·L的浓硫酸的体积为VmL,
-1
-1
-3
-1
-1
-1-1-1
则:0.48L×0.5mol·L+0.15L×3.0mol·L+V×10L×18mol·L=1L×6.0mol·L,得:V=295.0mL;转移溶液后要洗涤烧杯和玻璃棒。(4)如果不洗涤烧杯和玻璃棒,溶质会减少,配制的溶液浓度偏小。
15.(12分)臭氧层是地球生命的保护伞,其氧化性比氧气更强。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O2
2O3。
(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气体的平均摩尔质量为
-1
(保留一位小数)g· mol。
(2)将8 L氧气通过高压放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为 L。
(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气体中臭氧的体积分数为 。 答案(1)35.6 (2)3 (3)0.5 解析(1)设原有1molO2,则
3O2 根据: (2)3O2
总 总
2O3 Δn
3mol
0.3mol
- .
2mol
-1
1mol 0.1mol
≈35.6g·mol。
2O3 ΔV
3V 2V 1V
8L-6.5L=1.5L,则V=1.5L,2V=3L。
(3)加热条件下,O3、O2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。 设混合气体中O2的物质的量为x,O3的物质的量为y,
.
则有
. · -
. - ·
. . 可得 ,,所以混合气体中臭氧的体积分数为0.5。 . . -
课后作业3 氧化还原反应
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求) 1.(2024·宁波十校第一次联考)下列反应中,金属元素被氧化的是 ( ) A.2FeCl2+Cl22FeCl3 B.H2+CuOC.Na2O+H2O
Cu+H2O 2NaOH
D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
答案A
解析A项,铁元素的化合价由+2价→+3价,化合价升高,铁元素被氧化,故A正确;B项,铜元素的化合价由+2价→0价,化合价降低,铜元素被还原,故B错误;C项,Na2O+H2O2NaOH没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故C错误;D项,钾元素的化合价没有发生变化,锰元素的化合价由+7价→+6和+4价,化合价降低,锰元素被还原,故D错误。
2.(2024·嘉兴一中高三期末考试)下列转化必须通过加氧化剂才能发生的是( ) A.NaHCO3→Na2CO3 B.KClO3→O2 C.KI→I2 D.Cl2→HClO 答案C
解析NaHCO3→Na2CO3变化过程中,没有元素化合价发生变化,不需要加入氧化剂,故A不符合题意;由KClO3生成O2,可以利用KClO3在催化剂作用下受热分解实现,不需要另外加入氧化剂,故B不符合题意;KI→I2变化过程中,碘元素的化合价从-1价升高到0价,KI是还原剂,需要加入氧化剂才能实现,故C符合题意;由Cl2生成HClO,可以利用Cl2和水反应实现,在该反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂,水既不是氧化剂也不是还原剂,故D不符合题意。 3.(2024·江苏南京统考)NaNO2是一种食品添加剂,过量摄入能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是Mn +N + A.该反应中N 被还原
B.反应过程中溶液的pH减小
C.生成1 mol NaNO3,需消耗0.4 mol KMnO4
-D. 中的粒子是OH 答案C
解析由题意可知锰元素的化合价:+7→+2,氮元素的化合价:+3→+5,氮元素的化合价升高,则配平后的化学方程式为2Mn +5N +6H
--+
--
Mn+N +H2O(未配平)。下列叙述中正确的是( )
2+
-
-
2Mn+5N +3H2O,由此可知C正确。
2+
-
4.向1 mol炽热的Cu2S中通入足量的水蒸气,充分反应后生成2 mol H2,则Cu2S应转化为( ) A.Cu和SO2 B.Cu和S C.CuO和SO2 D.Cu2O和S 答案A
解析有H2生成,则不会生成铜的氧化物,应生成单质Cu,根据反应前后元素守恒可知,1mol炽热的Cu2S中通入足量的水蒸气,生成2molH2,需要2mol水蒸气参加反应,根据电子守恒可得:Cu2S+2H2O
2Cu+2H2↑+SO2↑,故A项正确。
5.下列叙述正确的是( )
A.元素的单质一定是通过氧化或还原含该元素的化合物制得 B.含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性
C.阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失去电子被氧化 D.在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强 答案B
解析有些元素的单质本来就存在于自然界中,同素异形体之间也可以相互转化,A项错;阳离
子也可能被氧化,如Fe、N 等,阴离子也可能被还原,如N 、Mn 等,故C项错;氧化剂的
2+
--
氧化性强弱与得电子数多少没有必然联系,D项错。
-2+
6.已知I、Fe、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为2+-Fe 3+ 2Fe+S +4H 2+ - + B.I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI C.H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2O 3+2++ D.2Fe+H2O22Fe+O2↑+2H 答案C 2+-解析A项,还原性:SO2>Fe,反应能发生;B项,还原性:SO2>I,反应能发生;C项,还原 2+ 性:H2O2 7.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是( ) A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质 B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质 C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌 D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌 答案A 解析由高铁酸钾的化学式可以看出,铁元素表现+6价,反应中容易得电子,表现出强氧化性, 3+ 可用于消毒杀菌,反应生成的Fe能发生水解,生成的氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力,可吸附水中的杂质使水净化,故选A项。 8.某含铬(Cr2 )废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3。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的量为n(2-x) mol B.处理废水中Cr2 的物质的量为 mol C.反应中发生转移的电子为3nx mol D.在FeO·FeyCrxO3中,3x=y 答案A 解析由铁原子和铬原子守恒可知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(1+y)mol,处理废水中Cr2 的物质的量为mol,A项错误,B项正确;Cr2 具有强氧化性,Fe具有还原性,二者作用 - - - - 2+ 后铁元素由+2价被氧化为+3价,失电子总物质的量为nymol,铬元素由+6价被还原为+3价,得电子总物质的量为3nxmol,再由得失电子物质的量相等得3x=y,C、D项正确。 9.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO、CN、HC 、N2、Cl六种物质。在反应过程中测得ClO和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列有关判断中正确的是 ( ) --- - - A.还原剂是含CN的物质,氧化产物只有N2 B.氧化剂是ClO,还原产物是HC C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2 D.若生成2.24 L N2(标准状况),则转移电子0.5 mol 答案C -解析本题考查氧化还原反应的判断,由曲线变化图可以确定ClO为反应物,N2为产物。该反应为2CN+5ClO+H2O ---- - 2HC +N2↑+5Cl。氧化产物为N2和HC ,A错、B错;若生成2.24LN2(标 - - - 准状况),则转移电子1.0mol,D错。 10.已知H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI,将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法正确的是( ) A.物质的还原性:HI>H2SO3>HCl -1 B.HI与H2SO3的物质的量浓度为0.6 mol·L C.通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式:5Cl2+4H2SO3+2I+4H2O - 4S +I2+10Cl+16H - -+ D.若再通入0.05 mol Cl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化 答案C 解析由题意可知氧化性Cl2>I2>H2SO4,故还原性HCl H2O+Cl2+H2SO32HCl+H2SO4 x x Cl2 + 2HI2HCl+I2 x+ =0.1mol,解得x=0.08mol,c(HI)=c(H2SO3)= . . =0.8mol·L;C项,Cl2先与H2SO3反 -1 应,再与HI反应且HI消耗了一半,故化学方程式中H2SO3和HI的化学计量数之比为2∶1;D项,若将H2SO3和HI完全反应,需消耗Cl2的物质的量:n(Cl2)=n(H2SO3)+ ) =0.12mol。 二、非选择题(本题包括4小题,共50分) 11.(8分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题: (1)黄铁矿(主要成分是FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。 反应Ⅰ:3FeS2+8O2反应Ⅱ:4FeS2+11O2 Fe3O4+6SO2 2Fe2O3+8SO2 若反应Ⅰ和反应Ⅱ中FeS2的量相等,则电子转移数之比为 。 (2)淀粉KI试纸可以检测硫酸亚铁溶液是否变质,写出反应的离子方程式: 。 (3)用氯化铁溶液腐蚀印刷电路板,在废液中加入适量铁粉,过滤。在滤渣中加入稀盐酸,产生气泡,则滤液中的金属离子主要是 。 -1 (4)取一定量磁性氧化铁溶于200 mL 5 mol·L盐酸中,再加入一定量铁粉,恰好完全溶解,收集到2.24 L(标准状况)气体。经检测,反应后的溶液不能使KSCN溶液变血红色,则参加反应的铁粉的质量是 。 3+-2+ 答案(1)32∶33 (2)2Fe+2I2Fe+I2 2+ (3)Fe (4)11.2 g 解析(1)反应Ⅰ:3FeS2+8O2 Fe3O4+6SO2,反应Ⅱ:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,两个反应中氧 化剂均为氧气,若反应Ⅰ和反应Ⅱ中FeS2的物质的量均为12mol,则反应Ⅰ消耗的氧气的物质的量为32mol,反应Ⅱ消耗的氧气的物质的量为33mol,则两反应电子转移数之比为32∶33。 3+-(2)Fe可氧化I生成I2,淀粉溶液遇I2显蓝色,可利用此原理检测硫酸亚铁溶液是否变 3+-2+ 质,发生反应的离子方程式为2Fe+2I2Fe+I2。 3+2+3+ (3)Fe能还原Fe和Cu,滤渣中加稀盐酸产生气泡,说明滤渣中有Fe,则滤液中无Fe2+2+ 和Cu,则滤液中的金属离子主要是Fe。 (4)氢气的物质的量为 . . · - =0.1mol, Fe ~ 2HCl ~ H2 0.1mol 0.2mol 0.1mol -1 溶解Fe3O4所需HCl的物质的量为0.2L×5mol·L-0.2mol=0.8mol,根据Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,与0.2molFeCl3反应的Fe的物质的量为0.1mol,则参与反应的铁粉的质 -1 量为(0.1mol+0.1mol)×56g·mol=11.2g。 12.(12分)(1)当汽车发生碰撞时,汽车安全气囊中的产气药剂发生反应,产生大量气体使气囊迅速膨胀,其中Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为 (已知该反应为置换反应)。 (2)①一定条件下金属钠与H2反应生成NaH,该物质与AlCl3反应生成NaAlH4的化学方程式为 。NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式为 。 ②NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式为 。 (3)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为 。 (4)碱性条件下,S - 将NO2转化为 N ,其离子方程式 - 为 。 答案(1)Fe (2)①4NaH+AlCl3NaAlH4+3NaCl NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑ ②3NaH+Fe2O32Fe+3NaOH (3)MnSO4 (4)S +2NO2+2OH -- S +2N +H2O -1 -- 13.(14分)Ⅰ.某厂废水中含KCN,其浓度为0.01 mol·L,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中氮元素的化合价均为-3价): KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O
2024版高考化学大一轮复习全册课时作业(含答案)
