- 氧化性、还原性强弱的比较
- 共1284题
Ⅰ.卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性
质，查阅资料并进行实验。查阅资料如下：
① BrO3－ + 6I－ + 6H+ = 3I2 + Br－+ 3H2O ② 2BrO3－ + I2 = 2IO3－ + Br2
③ IO3－ + 5I－ + 6H+ = 3I2 + 3H2O ④ 2IO3－ + 10Br－+ 12H+ = I2 + 5Br2 + 6H2O
实验如下：
请回答：
（1）根据资料中的反应①~④并结合所学知识，判断IO3－、BrO3－、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是 ；KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是 。
（2）若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量 ，用x表示所滴入KBrO3的物质的量，在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线（要求：在图中标出终点坐标）。
Ⅱ.过碳酸钠中含有少量过氧化钠，甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品，并用如下图所示仪器测定样品的纯度。仪器的连接顺序：
甲同学：⑤—⑧—③—⑦—④； 乙同学：⑤—③—②。
已知：过碳酸钠（Na2CO4）、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下：
2Na2CO4＋2H2SO4=2Na2SO4＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O;
2Na2O2＋2H2SO4=2Na2SO4＋O2↑＋2H2O。
（1）甲同学想通过实验测得的数据是____________，他选用的装置________（填序号）是没有必要的。
（2）乙同学想通过实验测得的数据是________________。有人认为按他测得的数据计算出的实验结果可能偏高，原因是________________； 为了测得准确的实验数据，请你将乙同学的实验设计进行改进，写出你所选用仪器的连接顺序（每种仪器最多使用一次，也可以不用）：________________（填序号）。
正确答案
Ⅰ（1） BrO3－> IO3－> Br2 > I2 （2分） BrO3－+ 5Br－ + 6H+ = 3Br2 + 3H2O（2分）
（2） 
Ⅱ（1） 生成的氧气的体积 （1分） ③（1分）
（2） 生成的二氧化碳的质量 （1分）
空气中的水与二氧化碳进入②增重使结果偏大（1分） ⑩①③②⑨（2分）
试题分析：Ⅰ（1）在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，所以由①得氧化性BrO3‾>I‾，由②得BrO3‾>IO3‾，由④得IO3‾>Br2，综合可得氧化性由强到弱的顺序为BrO3－> IO3－> Br2 > I2 ；KBrO3与KBr在酸性条件下生成Br2，进而得出离子方程式。
（2）反应前锥形瓶中含I‾，物质的量为0.03L×0.2mol•L‾1=6×10-3mol，图像的起点（0,6），根据方程式BrO3－+ 6I－+ 6H+ = 3I2 + Br－+ 3H2O，可得I‾完全反应需要BrO3‾：6×10-3mol÷6=10-3mol，生成I2的物质的量为：6×10-3mol÷2=3×10-3mol，得坐标（1,3），步骤ⅱ发生反应：2BrO3－+ I2 = 2IO3－ + Br2，3×10-3mol的I2完全反应需要BrO3‾：3×10-3mol×2=6×10-3mol，生成的IO3‾为6×10-3mol， BrO3‾可氧化Br‾，BrO3－ + 5Br－ + 6H+ = 3Br2 + 3H2O，10-3mol的Br‾需要BrO3－物质的量：0.2×10-3mol，得终点坐标（7.2,6），把各点连线可得图像。
Ⅱ（1）甲同学装置用了⑦—④，可以测量氧气的体积；因为后面用排水法测量氧气的体积，所以③用浓硫酸干燥没有必要。
（2）乙同学实验装置为⑤—③—②，碱石灰增加的质量为二氧化碳的质量，所以乙同学的目的为测量二氧化碳的质量；乙同学没有防止外界空气中的二氧化碳、水分进入的装置，会导致空气中的二氧化碳和水分进入②增重使结果偏大；通过储气瓶通入N2把装置内空气排出，最后连上盛有碱石灰的干燥管，防止外界空气中的二氧化碳和水进入，所以改进后的仪器顺序为：⑩①③②⑨。
为了比较卤素单质的氧化性强弱可在实验室先制取Cl2(利用MnO2与浓盐酸反应可制取Cl2)并将Cl2依次通入NaBr溶液和KI淀粉溶液中。如图所示仪器及药品试回答：
(1)若所制取气体从左向右流向时上述仪器接口的连接顺序为F接G、H接______、______接______、A接E。
(2)实验开始后装置5中反应的化学方程式为______________________。
(3)装置3的作用是________________________
反应的离子方程式为______________________________________。
(4)装置1中产生的现象是___________ 反应的离子方程式为____________________。
（5）若溴离子的还原性弱于碘离子的还原性，通过实验，卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为__________________。
正确答案
（共10分。第1小题1分，方程式2分每条，其余每空1分）
（1）H接D , C接B (2)MnO2 + 4HCl（浓）
(3)吸收尾气，防止污染 Cl2 + 2OH- ＝ Cl- + ClO- +H2O
（4）溶液变蓝 Cl2 + 2I-＝ I2 + 2Cl- （5）Cl2＞Br2＞I2
试题分析：（1）实验室用装置5制备氯气，经过1、2装置验证氯气的强氧化性，氯气有毒，不能直接排放到空气中，应用3装置吸收氯气，则各仪器从左至右的连接顺序为F接G、H接D , C接B、A接E。
（2）二氧化锰和浓盐酸反应的化学方程式是MnO2 + 4HCl（浓）
（3）氯气有毒，不能直接排放到空气中，应用3装置吸收氯气，防止污染，有关反应的离子方程式是Cl2 + 2OH- ＝ Cl- + ClO- +H2O。
（4）氯气能和碘化钾发生置换反应生成碘单质，单质碘遇淀粉显蓝色，则实验现象是溶液变蓝 Cl2 + 2I-＝ I2 + 2Cl- 。
（5）根据非金属性较强的可以置换出减弱的可知，卤素单质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2＞Br2＞I2。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题贴近高考，综合性强，有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性。该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确及灵活运用知识解决实际问题的能力。
（1）写出一个能证明还原性Fe比Cu强的离子方程式：______；
（2）根据上述反应设计一个原电池，画出简易装置图（标出电极名称、电极材料、电解质溶液 ）______；
（3）若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出两电极洗净干燥后称量，总质量为62g，则反应过程中转移电子的数目为______．
正确答案
（1）铁比铜的还原性强，可与Cu2+发生置换反应，反应的离子方程式为Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故答案为：Fe+Cu2+=Fe2++Cu；
（2）在Fe+Cu2+=Fe2++Cu反应中，Fe被氧化，应为原电池的负极，Cu2+得电子被还原生成单质Cu，正极材料为活泼性比Fe的金属如Cu或非金属材料，电解质溶液为含Cu2+离子的溶液，如CuCl2，故答案为：
（3）设用xmolFe反应，根据电池总反应式计算，
Fe+Cu2+=Fe2++Cu△m
1mol 8g
xmol 62g-60g=2g
x=0.25，
根据电极反应式可知Fe-2e-=Fe2+，转移的电子的物质的量为0.5mol，
反应过程中转移电子的数目为3.01×1023或0.5NA，故答案为：3.01×1023或0.5NA．
食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。
已知：①氧化性：
（1）某学习小组对加碘盐进行如下实验：取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋)，用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得溶液分为4份。第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。
①向第四份试液中加K3Fe(CN)6溶液，根据是否得到具有特征蓝色的沉淀，可检验是否含有 （用离子符号表示），蓝色的沉淀是_______（用化学式表示）。
②第二份试液中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为：______、______
（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式：_________________。
将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。该物质不适合作为食盐加碘剂，其理由是_________________________________。
（3）某同学为探究温度和反应物浓度对反应2IO3－＋5SO32－＋2H＋=I2＋5SO42－＋H2O的速率的影响，设计实验如下表所示：
表中数据：t1 t2（填“>”、“<”或“=”）；表中V2=___________mL
正确答案
（共14分）
（1）① Fe2＋ ， Fe 3[Fe(CN)6]2 （各1分）
②IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O 2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2 （各2分）
（2）O2＋4KI＋2H2O=2I2＋4KOH （2分）
KI3在受热（或潮湿）条件下产生I2和KI，KI被氧气氧化，I2易升华。（2分）
（3）< ； 40 （各2分）
试题分析：
（1）①Fe2＋与铁氰化钾溶液有特征反应现象。
②应用信息：“氧化性：IO3－＞Fe3＋＞I2”，说明IO3－和Fe3＋均能氧化I－生成I2。
（2）KI被潮湿空气氧化而引起损失，所以考虑I－被氧气氧化形成I2升华从而造成损失。
根据已知信息：“KI＋I2
（3）由表格信息可知，三组实验为平行对照实验，要遵循“单一变量”的规则，因此这三组实验溶液的总体积都等于50 ml，因此V2="40" ml。实验1和实验2比较，实验2中水的体积多，说明溶质浓度比实验1中的要小，反应速率慢，所用时间长，所以t1＜t2
考点定位：考查了离子的检验，氧化还原反应的书写，实验设计数据分析等相关知识，培养学生题干信息的读取和分析的能力。
向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变 成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：
（1）写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)
（2）整个过程中的还原剂是__________。
（3）把KI换成KBr，则CCl4层变为__________色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是____________________。
（4）加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若用KI与Cl2反应制
KIO3，至少需要消耗Cl2__________L(标准状况，保留2位小数)。
正确答案
（1）I2+5Cl2+6H2O==2HIO3+10HCl
（2）KI、I2（3）红棕；HBrO3>Cl2>HIO3（4）10.58
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