一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）
1．Na2S2O4（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Na2S2O4的方法很多，
（1）在碱性溶液中用NaBH4还原NaHSO3法制备Na2S2O4的反应原理为：
NaBH4?NaHSO3?NaOH?Na2S2O4?NaBO2?H2O（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N2，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NaHSO3尽可能完全被还原，加入三口烧瓶中的反应液，应控制
n?NaHSO3?______________。
n?NaBH4?（2）用HCOONa还原SO2制备Na2S2O4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SO2，适宜的试剂是______________________________。 ③装置c在70~83℃生成Na2S2O4并析出，同时逸出CO2，该反应的化学方程式为________________________，加入CH3OH的目的是________________________；利用反应后的浊液分离提纯Na2S2O4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） Na2SO3?2HCl?2NaCl?H2O?SO2? 饱和NaHSO3溶液
2HCOONa?4SO2?Na2CO3?2Na2S2O4?H2O?3CO2 降低Na2S2O4的溶解度
过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥 【解析】 【分析】
(1)①Na2S2O4在空气中极易被氧化，通入N2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；
③NaBH4?NaHSO3?NaOH?Na2S2O4?NaBO2?H2O，根据得失电子守恒可知，
n?NaHSO3?=8；
n?NaBH4?(2)①装置a烧瓶中发生Na2SO3与盐酸反应生成SO2的反应； ②生成的SO2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SO2、Na2CO3反应生成Na2S2O4并析出，同时逸出
CO2；Na2S2O4不溶于甲醇，加入CH3OH可降低Na2S2O4的溶解度；利用反应后的浊
液分离提纯Na2S2O4需重结晶。 【详解】
(1)①Na2S2O4在空气中极易被氧化，实验开始及整个过程中均需通入N2，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，NaBH4?8NaHSO3=4Na2S2O4?NaBO2?6H2O，
n?NaHSO3?=8，为使NaHSO3尽可能完全被还原，加入三口烧瓶中的反应液，应控制
n?NaBH4?n?NaHSO3?<8；
n?NaBH4?(2)①装置a烧瓶中发生反应的化学方程式为Na2SO3?2HCl?2NaCl?H2O?SO2?； ②生成的SO2气体中含有HCl气体，除杂适宜的试剂是饱和NaHSO3溶液； ③装置c在70~83℃生成Na2S2O4并析出，同时逸出CO2，化学方程式为
2HCOONa?4SO2?Na2CO3?2Na2S2O4?H2O?3CO2；Na2S2O4不溶于甲醇，加
入CH3OH的目的是降低Na2S2O4的溶解度；利用反应后的浊液分离提纯Na2S2O4需经过的操作为过滤、洗涤、重结晶、过滤、干燥。
2．高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂，实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下： MnO2熔融氧化：3MnO2+ KClO3+ 6KOH
熔融3K2MnO4+ KCl+3H2O
K2MnO4歧化：3K2MnO4+2CO2＝2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
将MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液装入三颈烧瓶，再通入CO2气体，使K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行，A、B、C、D、E为旋塞，F、G为气囊，H为带套管的玻璃棒。
回答下列问题：
(1)仪器a的名称是______。
(2)MnO2熔融氧化应放在______中加热(填仪器编号)。 ①烧杯 ②瓷坩埚 ③蒸发皿 ④铁坩埚
(3)为了能充分利用CO2，装置中使用了两个气囊。当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后，关闭旋塞B、E，微开旋塞A，打开旋塞C、D，往热K2MnO4溶液中通入CO2气体，未反应的CO2被收集到气囊F中。待气囊F收集到较多气体时，关闭旋塞______，打开旋塞______，轻轻挤压气囊F，使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，未反应的CO2气体又被收集在气囊G中。然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中，如此反复，直至K2MnO4完全反应。
(4)除去K2MnO4歧化产物中MnO2的操作方法是______。
(5)将三颈烧瓶中所得产物经过一系列操作得到针状的高锰酸钾晶体，最后采用低温烘干的方法来干燥产品，原因是______。
【答案】长颈漏斗 ④ AC BDE 过滤 高锰酸钾晶体受热易分解 【解析】 【分析】
（1）由实验装置可知，仪器a为长颈漏斗；
（2）熔融固体物质需要在坩埚内加热，加热熔融物含有碱性KOH应用铁坩埚； （3）该操作的目的是将气囊F中的二氧化碳排出，据此判断正确的操作方法； （4）高锰酸钾溶于水，二氧化锰不溶于水； （5）高锰酸钾晶体受热易分解。 【详解】
（1）由实验装置可知，仪器a为长颈漏斗，故答案为：长颈漏斗；
（2）熔融固体物质需要在坩埚内加热，加热熔融物中含有碱性KOH，瓷坩埚中含有二氧化硅，二氧化硅能够与氢氧化钾反应，所以应用铁坩埚，故答案为：④；
（3）待气囊F收集到较多气体时，需要将气囊F中二氧化碳排出到热K2MnO4溶液中，所以需要关闭A、C，打开B、D、E，轻轻挤压气囊F，从而使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应，故答案为：AC；BDE；
（4）高锰酸钾溶于水，二氧化锰不溶于水，固液分离应用过滤的方法，则除去高锰酸钾溶
液中的二氧化锰应用过滤的方法，故答案为：过滤；
（5）高锰酸钾晶体受热易分解，实验时应采用低温烘干的方法来干燥产品，避免高锰酸钾晶体受热发生分解，故答案为：高锰酸钾晶体受热易分解。
3．叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体，是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水，微溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验BuNO2，以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备室可利用亚硝酸叔丁酯(t-叠氮化钠。 (1)制备亚硝酸叔丁酯
取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合，发生反应H2SO4＋2NaNO2===2HNO2＋Na2SO4。可利用BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯，试写出该反应的化学方程式：亚硝酸与叔丁醇(t-____________。 (2)制备叠氮化钠(NaN3)
BuNO2＋NaOH＋按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应的化学方程式为：t-N2H4===NaN3＋2H2O＋t-BuOH。
①装置a的名称是______________；
②该反应需控制温度在65℃，采用的实验措施是____________________； ③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。
所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。 (3)产率计算
①称取2.0g叠氮化钠试样，配成100mL溶液，并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。 L②用滴定管加入0.10mol·应)。
L③充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2滴邻菲罗啉指示液，并用0.10mol·
＋
－1
－1
六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反
硫酸亚铁铵
[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液，滴定过量的Ce4＋，终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理：Ce4＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋)。
已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3，试写出该反应的化学方程式____________________________；计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确，滴定到终点后，下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。 A．锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗
B．滴加六硝酸铈铵溶液时，滴加前仰视读数，滴加后俯视读数 C．滴加硫酸亚铁铵标准溶液时，开始时尖嘴处无气泡，结束时出现气泡 D．滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内
(4)叠氮化钠有毒，可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁，反应后溶液碱性明显增强，且产生无色无味的无毒气体，试写出反应的离子方程式：____________________ BuOH＋HNO2【答案】t-t-BuNO2＋H2O 恒压滴液漏斗(滴液漏斗) 水浴加热 降低叠
氮化钠的溶解度，防止产物损失 2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3===4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑ 65% AC ClO－＋2N3-＋H2O===Cl－＋2OH－＋3N2↑ 【解析】 【分析】 【详解】
(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇，反应类型属于有机的酯化反应，所以方
?t-BuNO2?H2O； 程式为：t-BuOH?HNO2???(2) ①装置a的名称即为恒压滴液漏斗；
②反应要控制温度在65℃，参考苯的硝化实验，该反应加热时，应当采用水浴加热； ③题干中提到了叠氮酸钠易溶于水，而微溶于乙醇；因此，洗涤产品时，为了减少洗涤过程中产品的损耗，应当用无水乙醇洗涤；
(3)通过题干提示的反应产物分析，可知反应过程中Ce4+和N3中的元素发生了变价，所以反应的方程式为：
?40℃2(NH4)2Ce(NO3)6?2NaN3=4NH4NO3?2NaNO3?2Ce(NO3)3?3N2?；在计算叠
氮化钠的含量时，一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了应，再用Fe2+去滴定未反应完的正四价的Ce，因此有：
1与过量的六硝酸铈铵反102.0gNaN3样品的1消耗的Ce4??Fe2?消耗的Ce4?=0.004molCe4?，考虑到Fe2+与10Ce4+的反应按照1:1进行，所以2.0g叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为：
n(NaN3)?10?(0.004?Fe2?消耗的Ce4?)?0.02mol，所以叠氮化钠样品的质量分数
为：w?m(NaN3)0.02mol?65g/mol?100%==65%； 2.0g2.0A．润洗锥形瓶，会使步骤②消耗的六硝酸铈铵的量增加，通过分析可知，会使最终计算的质量分数偏大，A项正确；
B．量取40mL六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯，则会量取比40ml更多的六硝酸铈铵溶液，那么步骤③会需要加入更多的Fe2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce4+，通过分析可知，最终会导致计算的质量分数偏低，B项错误；
C．步骤③用Fe2+标定未反应的Ce4+，若开始尖嘴无气泡，结束后出现气泡，则记录的Fe2+消耗量比实际的偏小，通过分析可知，最终会使质量分数偏大，C正确；
D．将挂在锥形瓶壁上的 Fe2+溶液冲入锥形瓶，相当于让溶液混合更均匀，这样做会使结果
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