一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）
1．根据当地资源等情况，硫酸工业常用黄铁矿(主要成分为FeS2)作为原料。完成下列填空：
(1)将0.050mol SO2(g) 和0.030mol O2(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+ 14NA 【解析】 【分析】
(1)根据v＝算；
?c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?t(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，但达到平衡所需要的时间缩短，据此画出曲线；
(4)①Fe3＋与Fe2＋易水解，Fe2＋易被氧化成Fe3＋；
②根据氧化还原反应中的反应物和生成物几何电子守恒来配平化学方程式，结合方程计算转移电子数。 【详解】
0.040mol10.01mol/(L?min)v(O)v(SO3)＝0.005mol/(L?min)，＝，所以＝22L22min故答案为：0.005mol/(L?min)；
(2)a．移出氧气，平衡逆向移动，二氧化硫的转化率减少，故不选； b．降低温度，平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，故选；
c．减小压强，平衡逆向移动，二氧化硫的转化率减少，故不选；
?c(1)v(SO3)＝＝
?td．再充入0.050molSO2(g)和0.030molO2(g)，相当于增大压强，平衡正向移动，二氧化硫的转化率增大，故选； 故答案为：bd；
(3)反应：2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g) △H＜0，SO2的转化率在起始温度T1＝673K下随反应时间(t)的变化如图，其他条件不变，仅改变起始温度为T2＝723K，温度升高，平衡逆向进行，二氧化硫的转化率减小，但反应速率增大，达到平衡需要的时间短，在图中画出温度T2下SO2的转化率随反应时间变化的预期结果示意图如图所示
；故答案为：；
(4)①Fe2O3(或Fe3O4等)溶于H2SO4后，生成的Fe3＋与Fe2＋易水解，Fe2＋易被氧化成Fe3＋，所以要加入Fe粉和酸，抑制Fe3与Fe2的水解，并防止Fe2被氧化成Fe3，故答案为：抑制Fe3＋与Fe2＋的水解，并防止Fe2＋被氧化成Fe3＋；
②?2价的硫离子具有还原性，FeS2可以将溶液中的Fe3＋还原为Fe2＋，而本身被氧化为硫酸根离子，有关的离子方程式为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+，氧化产物是硫酸根离子，有2mol硫酸根生成时转移的电子数为14NA，故答案为：FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42﹣+16H+；14NA。 【点睛】
＋
＋
＋
＋
注意(3)温度升高，平衡逆向进行，二氧化硫的转化率减小，但反应速率增大，达到平衡需要的时间短，此为解题的关键。
2．利用H2还原铁的氧化物并确定其组成的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫化物等杂质，焦性没食子酸溶液可吸收少量氧气)。
回答下列问题：
?1?装置Q(启普发生器)用于制备H2，还可用于______(填字母，下同)。
A．生石灰与浓氨水制NH3 B．过氧化钠与水制O2 C．硫化铁固体与稀硝酸制H2SnD.大理石与稀盐酸制CO2
?2?①②③中依次盛装的试剂为______，KMnO4酸性溶液中发生反应的离子方程式为
______。
A．KMnO4酸性溶液、浓HSO4、焦性没食子酸溶液 B．焦性没食子酸溶液、浓HSO4、KMnO4酸性溶液 C．KMnO4酸性溶液、焦性没食子酸溶液、浓HSO4
?3?“加热管式炉”和“打开活塞K”这两步操作应该先进行的是___，在这两步之间还应进行
的操作是___。
?4?反应过程中G管逸出的气体是______，其处理方法是______。 ?5?结束反应时，应该______，待装置冷却后称量并记录相应数据。
?6?假设反应完全后瓷舟中的固体只有Fe单质，实验中测得了下列数据：①瓷舟的质量
为30.4g；②瓷舟和FexOy的总质量为42.0g；③反应前U形曾及内盛物的总质量为
98.4g；④反应后U形管及内盛物的总质成为102.0g。由以上数据计算并确定该铁的氧
化物的化学式为______。
??2?2?【答案】D C 8MnO4?5H2S?14H?8Mn?5SO4?12H2O 打开活塞K 检验
H2的纯度 氢气(或H2) 在G管口处放置一个点燃的酒精灯 先停止加热，冷却至室温
后，再关闭活塞K Fe3O4 【解析】 【分析】
H2还原WO3制备金属W，装置Q用于制备氢气，因盐酸易挥发，则①、②、③应分别用
于除去HCl、H2S、氧气和水，得到干燥的氢气与铁的氧化物在加热条件下制备Fe，碱石灰用于吸收水，实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，以避免Fe被重新氧化，以此解答该题。 【详解】
(1)A．生石灰与浓氨水制NH3，生成的氢氧化钙微溶于水，可堵塞导管，故A错误； B．过氧化钠与水剧烈反应，不能用启普发生器制备O2，故B错误； C．硫化铁固体与稀硝酸发生氧化还原反应，不能生成硫化氢，故C错误； D．大理石不溶于水，可与稀盐酸制CO2，可用启普发生器，故D正确。 故答案为：D；
?2?①、②、③应分别用于除去HCl、H2S、氧气和水，以得到干燥的氢气，KMnO4酸性溶液中发生反应的离子方程式为
?2?2?8MnO??5SO4?12H2O； 4?5H2S?14H?8Mn?3?实验前应先通入氢气，以排出装置的空气，则应先打开活塞K，为避免加热时爆炸，应
先检验H2的纯度；
?4?从G逸出的气体为氢气，可用点燃的方法处理，方法是在G管口处放置一个点燃的酒
精灯；
?5?实验结束后应先停止加热再停止通入氢气，以避免Fe被重新氧化； ?6?已知：①瓷舟的质量为30.4g；②瓷舟和FeO的总质量为42.0g，则
xym?FexOy??11.6g；③反应前U形曾及内盛物的总质量为98.4g；④反应后U形管及
内盛物的总质成为102.0g，则生成m?H2O??3.6g，则氧化物中
m?O??3.6g?16g/mol?3.2g，n?O??0.2mol；
18g/mol8.4g?0.15mol，则n?Fe?：
56g/molm?Fe??11.6g?3.2g?8.4g，?n?Fe)?n?O??0.15：0.2?3：4，化学式为Fe3O4。
3．以冶铝的废弃物铝灰为原料制取超细α-氧化铝，既降低环境污染又可提高铝资源的利用率。已知铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），其制备实验流程如下：
（1）铝灰中氧化铝与硫酸反应的化学方程式为___________________________。
（2）图中“滤渣”的主要成分为_______________(填化学式)。
（3）加30%的H2O2溶液发生的离子反应方程式为_______________________________。 （4）煅烧硫酸铝铵晶体，发生的主要反应为： 4[NH4Al(SO4)2·12H2O]通过下图所示的装置。
2Al2O3+ 2NH3↑+ N2↑+ 5SO3↑+ 3SO2↑+ 53H2O,将产生的气体
①集气瓶中收集到的气体是_______________(填化学式)。
②足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外还有_______________(填化学式)。
－
③KMnO4溶液褪色（MnO4还原为Mn2+），发生的离子反应方程式为
_______________________________。
【答案】Al2O3+ 3H2SO4= Al2(SO4)3+ 3H2O SiO2 2Fe2++H2O2+2H+= 2Fe3++2H2O N2 SO3、NH3 2MnO4－ +5SO2+ 2H2O = 2Mn2++ 5SO42－+4H+ 【解析】 【分析】
根据题意，铝灰的主要成分为Al2O3（含少量杂质SiO2、FeO、Fe2O3），铝灰中加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加入双氧水，Fe2+被氧化为Fe3+，加入K4[Fe（CN）6]后Fe3+转化为沉淀，过滤，在滤液中加入硫酸铵，生成NH4Al（SO4）2，结晶、干燥、煅烧得到α-Al2O3。 【详解】
（1）Al2O3与硫酸反应生成硫酸铝和水，其反应的方程式为Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O。 （2）根据上述分析，图中“滤渣”的主要成分是不溶于硫酸的二氧化硅，化学式为SiO2。 （3）滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+，加30%的H2O2溶液将Fe2+被氧化为Fe3+，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平，发生反应的离子方程式为2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O （4）①NH4Al（SO4）2?12H2O分解生成的气体NH3和SO3被亚硫酸钠吸收，二氧化硫被高锰酸钾吸收，所以最后集气瓶中收集到的气体是N2。
②饱和NaHSO3能与SO3、氨气反应，则足量饱和NaHSO3溶液吸收的物质除大部分H2O（g）外，还有SO3、NH3 。
③酸性条件下，KMnO4与二氧化硫反应生成硫酸根离子和锰离子，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平，其反应的离子方程式为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。
4．现有一份含有FeCl3和FeCl2固体混合物，为测定各成分的含量进行如下两个实验： 实验1：① 称取一定质量的样品，将样品溶解； ② 向溶解后的溶液中加入足量的AgNO3溶液，产生沉淀；
高考化学复习氧化还原反应专项综合练附答案解析
