- 氧化还原反应与基本反应类型的关系
- 共620题
硫及其化合物有广泛的应用,对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
I.对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组,则第2组中物质M的化学式是 。
Ⅱ.某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2气体还原Fe3+、Br2的反应。
(1)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是 。
A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3固体浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与热的浓硫酸
(2)装置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO2的 过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,常温下,溶液pH随n(SO32—):n(HSO3—)变化关系如下表
当吸收液中n(SO32—):n(HSO3—) =10:1时,溶液中离子浓度关系正确的是 。
A.c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—)
B.c(Na+)>c(HSO3—)>c(SO32—)>c(OH—)>c(H+)
C.c(Na+)>c(SO32—)>c(HSO3—)>c(OH—)>c(H+)
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中反应后的溶液分成三份,并设计了如下探究实验,请你评价并参与他们的探究过程(限选试剂:KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水)
上述方案①得出的结论是否合理 ,原因 。
如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论,请你将上面表格补充完整。
(4)装置B中能表明Br—的还原性弱于SO2的现象是 。
正确答案
(15分)
Ⅰ.Na2SO3(2分)
Ⅱ. (1)BD(2分) (2) AC (2分)
(3)否 (1分) SO2、Fe2+都能使酸性高锰酸钾溶液褪色(2分)
方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,观察现象,再加入新制的氯水,(1分)先不变红,后溶液变红。(1分)
方案③:往第三份试液加入稀盐酸酸化,再加入BaCl2溶液(1分) 产生白色沉淀。(1分)
(4)B 中橙色(或黄色)褪去(2分)
试题分析:
Ⅰ.第2组中硫元素都为+4价。
Ⅱ.(1)A、HNO3有挥发性,错误; B、可行;C、该方法不适合实验室使用,错误;D、可行
(2)A、符合电荷守恒,正确;B、C比较,当比值为10:1是,溶液呈碱性,说明SO32-浓度比 HSO3-大。
(3)SO2如果和Fe3+发生氧化还原产物为SO42-和Fe2+,因此需要检验这两个离子。
方案①不合理,SO2也能让高锰酸钾褪色。
(4)B 中橙色(或黄色)褪去,说明还原性小于SO2
某校化学实验兴趣小组在“探究溴水与氯化亚铁溶液反应”的实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1—2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。查阅资料显示:溴水是溴(Br2)的水溶液,呈黄色;溴水中含有溴单质。
⑴提出问题:溴水能否与氯化亚铁溶液反应
⑵猜想:
甲同学认为:不能,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 (填化学式,下同)所致
乙同学认为:能,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 所致。
⑶设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
除氯化亚铁溶液和溴水外,还有供选用的试剂:
a、酚酞试液;b、CCl4;c、无水酒精;d、KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)
⑷结论:溴水能与氯化亚铁溶液反应。故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1—2滴溴水,溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为
⑸实验后的思考
该兴趣小组在查阅资料同时得知:在溴化亚铁溶液中通入Cl2,Cl2先将Fe2+完全氧化成Fe3+后,再与 Br-反应。根据上述信息,试回答:
在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有1/2的Br-被氧气成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为
正确答案
(2)① Br2 ② Fe3+
(3)
(4) 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br -
(5)1mol/L
试题分析:若发生反应,则溴将Fe2+氧化,生成Fe3+,Fe3+呈黄色,可用KSCN溶液检验Fe3+;若不发生反应,则呈黄色的是Br2,可向溶液中加四氯化碳,若四氯化碳层呈紫红色,则说明含有Br2。(4)氯化亚铁溶液中滴加溴水生成溴化铁和氯化铁。(5)设FeBr2物质的量为x,则Fe2+和Br-物质的量分别为x、2x。因还原性Fe2+>Br-,由得失电子相等得:x+x=0.1mol×2,x=0.1mol。
点评:还原性I->Fe2+>Br->Cl-,向溴化亚铁溶液中通入少量氯气,只有Fe2+被氧化;通入足量氯气,Fe2+和Br-均被氧化。
储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质—碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其中
反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。
⑴请用上述物质填空,并配平化学方程式:
□C + □________ + □ H2SO4 ="=" □________ ↑+ □_______ + □Cr2(SO4)3 + □H2O
⑵上述反应中氧化剂是___________(填化学式),被氧化的元素是________(填元素符号);⑶H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项序号)__________。
A.氧化性 B.氧化性和酸性
C.酸性 D.还原性和酸性
⑷若反应中电子转移了0.8 mol,则产生的气体在标准状况下的体积为______________。
正确答案
略
略
(7分)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO+4H++3e-→NO+2H2O
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)物质甲为 ,在该反应中作 剂。
(2)写出并配平该氧化还原反应的离子方程式: 。
(3)反应中若转移电子0.6mol,则产生气体在标准状况下的体积为 。
(4)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O+2I-=2SO
+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应的催化过程: 、 。
正确答案
(7分)
(1)Cu2O 还原
(2)3Cu2O+2NO+14H+
6Cu2++2NO↑+7H2O(2分)
(3)4.48L
(4)2Fe3++2I-2Fe2++I2 2Fe2++S2O
2SO
+2Fe3+
试题分析:(1)、氧化还原反应包含氧化和还原两个过程,该题中已知还原过程,对应的是氧化过程,能使还原过程发生的物质甲应该是还原剂,发生氧化过程,KMnO4、Fe2(SO4)3分别是氧化剂,Na2CO3无还原性、Cu2O具有还原性,故是Cu2O,作还原剂,(2)、可判断本题是HNO3与Cu2O发生的氧化还原反应,离子方程式3Cu2O+2NO+14H+
6Cu2++2NO↑+7H2O(3)、转移电子0.6mol反应产生的气体只有NO,根据NO
+4H++3e-→NO+2H2O,标准状态下共0.6mol/3×22.4L=4.48L(4)、反应前后催化剂的量和质均不发生改变,Fe3+有氧化性,能和具有还原性的I-反应,生成的Fe2+有还原性,再与具有强氧化性的S2O
反应,反应总的过程Fe3+的量和质不变。
点评:对于此类试题,学生应熟悉掌握氧化还原反应的概念、本质。熟悉一些常见物质的化学性质如氧化性或还原性等
(6分)将32g铜与250mL一定浓度的硝酸恰好完全反应,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。试计算
(1)被还原的HNO3的物质的量 mol
(2)若反应后体积不变,溶液的物质的量浓度为
(3)NO的体积为
正确答案
(1)0.5 ; (2)2mol•L‾1; (3)5.6L
硝酸属于氧化性酸可将铜氧化成硝酸铜,而自身被还原成NO或NO2。根据N原子守恒可知被还原的HNO3的物质的量就是还原产物NO和NO2的物质的量之和,即为
;由铜原子守恒可知氧化产物硝酸铜的物质的量为
,因此溶液的物质的量浓度为
;若设NO和NO2的物质的量分别为X和Y,则由得失电子守恒可知①0.5mol×2=3X+Y,又因为②X+Y=0.5mol,由①②可计算出X和Y分别为0.25mol和0.25mol,所以在标准状况下NO的体积为0.25mol×22.4L•mol-1=5.6L。
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