2021高考化学考前冲刺40天练习：专题3-氧化还原反应2.docx

2021高考化学考前冲刺40天：专题3　氧化还原反应2
(时间：40分钟)
1．向FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，充分反应仍有固体存在，则下列推断不正确的是(　　)
A．加入KSCN溶液确定不变红色
B．溶液中确定含Fe2＋
C．溶液中确定含Cu2＋
D．剩余固体中确定含Cu
2．已知HNO2在低温下较稳定，酸性比醋酸略强，既有氧化性又有还原性，其氧化产物、还原产物与溶液pH关系如下：

pH范围
>7
<7
产物
NO
NO、N2O、N2中的一种
下列有关说法错误的是(　　)
A．碱性条件下NaNO2与NaClO反应的离子方程式：NO＋ClO－===NO＋Cl－
B．向冷的NaNO2溶液中通入CO2可得到HNO2
C．向冷的NaNO2溶液中加入盐酸可得到HNO2
D．将冷的NaNO2溶液中加入到滴有淀粉的氢碘酸中溶液变蓝色
3．对于反应4CuFeS2＋15O24CuSO4＋2Fe2O3＋4SO2的有关叙述正确的是(　　)
A．CuFeS2中硫的化合价为－1价
B．CuFeS2发生还原反应
C．1 mol CuFeS2完全反应转移电子数为13 mol
D．该反应的全部产物均既是氧化产物，又是还原产物
4．将0.04 mol Cl2缓缓通入含0.02 mol H2SO3和0.02 mol HBr的混合溶液中，在此过程中，溶液中的c(H＋)与Cl2用量的关系示意图是(忽视溶液的体积变化)(　　)

　　　　A　　　　　　　　　　　　B

　　　　C　　　　　　　　　　　　D
图Z3­5
5．确定质量的某铁的氧化物FexOy，与足量4 mol/L稀硝酸溶液充分反应，消耗硝酸700 mL，放出2.24 L NO气体(标准状况)。则该铁的氧化物的化学式为(　　)

A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe8O10
6．已知酸性高锰酸钾溶液可以将FeSO4 氧化，反应的化学方程式为 2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋X＋5Fe2(SO4)3＋8H2O，现将确定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图Z3­6所示，则下列有关说法不正确的是(　　)

图Z3­6
A．方程式中的X为2MnSO4
B．氧化性：KMnO4>Fe3＋>I2
C．依据OC段的数据可知开头加入的高锰酸钾的物质的量为0.30 mol
D．AB段是高锰酸钾和碘化钾溶液反应，BC段的反应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
7．1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120 mL(标准状况)。向反应后的溶液中加入1.0 mol/L NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是(　　)
A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1
B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L
C．得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL
D．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%
8．请按要求填写下列空白处。
(1)在碱性条件下向绿色的K2MnO4溶液中通入CO2后可得到紫色溶液和一种黑褐色固体，该反应的离子方程式为__________________________。
(2)在弱酸性条件下，向FeSO4溶液中加入KMnO4溶液可得到一种有特殊颜色的难溶性碱及一种难溶性氧化物，写出相应离子方程式：________________________________________________________________________。
9．回答下列问题：
(1)以铜、稀硫酸为基本原料，在确定条件下可制取CuSO4，写出相关化学方程式。
①向热的铜、稀硫酸混合体系中持续通入空气：__________________________________________。
②向热的铜、稀硫酸混合体系中加入适量过氧化氢：________________________________________。
③用铜作电极，稀硫酸作电解质，通电时还得到一种可燃气体：________________。
(2)NO、NO2的任意排放会造成大气污染，工厂尾气中的氮氧化物可用碱溶液吸取，写出下列变化中的离子方程式。
①含适当比例的NO、NO2遇碱溶液时可生成唯一的一种盐：________________________________________________________________________。
②NO2也可与碱溶液反应，其中产物之一是NO：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
10．已知反应：Pb(N3)2＋Cr(MnO4)2→Pb3O4＋NO↑＋Cr2O3＋MnO2[Pb(N3)2的名称为叠氮化铅，其中Pb为＋2价]，回答下列问题：
(1)已知Cr的常见化合价为＋2、＋3、＋6，Mn的常见化合价为＋2、＋4、＋6、＋7，则Cr(MnO4)2中Cr的化合价为________，Mn的化合价为________。
(2)若反应式中Cr(MnO4)2的化学计量数为44，请配平这个反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)该反应的氧化产物是____________________，1 molPb(N3)2参与反应，转移电子数为________mol。
11．金属钛(Ti)由于具有很多奇怪的性能越来越引起人们的关注，被誉为“将来金属”。常温下钛不和非金属、强酸反应，加热至红热时，能与常见的非金属反应。工业上由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取金属钛的主要工艺过程如下：

图Z3­7
(1)从金属矿石中提炼金属一般需要经过矿石的富集、________________________________________________、
金属的精炼三个阶段；若上述流程中碳的氧化产物主要为一种可燃性气体，请分别写出反应①、②的化学方程式：
________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)生产中碳除了作还原剂还原金属矿物外，还有一个重要作用是______________________________________；反应③是在氩气的环境中进行，目的是______________，如何从反应③后的固体中获得金属钛：____________________________________________________________。
(3)已知在氯化过程中还有一种副产物VOCl3生成，实际生产中常在409 K时用铜还原VOCl3，得到不溶于TiCl4的VOCl2，当有1 mol Cu参与反应时转移的电子数为NA，试写出该反应的化学方程式为__________________________________。
12．二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水，沸点为11 ℃。
(1)用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的流程如图Z3­8所示：

图Z3­8
①写出电解时发生反应的化学方程式：____________________________________；工业上分别ClO2、NH3的方法是________________________________________。
②ClO2的消毒效益(以转移电子数目的多少为依据)是等物质的量的Cl2的________倍。
(2)产品中ClO2含量的测量：向锥形瓶中加入由适量碘化钾、3 mL硫酸组成的混合溶液，将上述反应过程中生成的一部分ClO2气体通入锥形瓶中充分反应。再加入几滴淀粉溶液，用c mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2＋2S2O===2I－＋S4O，通过的气体中不存在能与I2、S2O反应的成分)，共用去V mL硫代硫酸钠溶液。
①请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式：________________________________________。
②滴定终点的现象是____________________________。
③测得通入ClO2的质量m(ClO2)＝________________(用含c、V的代数式表示)。
13．锰及其化合物在现代工业有极其重要的用途。
(1)Mn2O3广泛应用于电子工业、印染工业等领域，工业上可用MnSO4溶液吸取氯气，获得Mn2O3，写出该化学反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)MnO2是一种重要的无机功能材料，隐蔽在海底的丰富的锰结核矿的主要成分是MnO2，工业上从锰结核中制取纯洁的MnO2，工艺流程如图Z3­9所示：

图Z3­9
步骤Ⅱ中，以NaClO3为氧化剂，当生成0.050 mol MnO2时，消耗0.10 mol·L－1的NaClO3溶液200 mL，该反应的离子方程式为__________________________________。已知溶液B中的产物之一(Q)可循环用于上述生产，试写出A与NaOH反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)电解步骤Ⅰ所得溶液也可得到MnO2，写诞生成MnO2的电极反应：______________________________。

专题限时集训(三)B
1．C　[解析] 因氧化力气Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，故无论剩余的固体是什么，溶液中均不行能有Fe3＋，但确定有Fe2＋，单质铁能与Cu2＋发生反应，故剩余的固体中确定有Cu，可能有Fe。
2．B　[解析] 由表中数据知，碱性条件下，HNO2可被氧化为NO，而ClO－有强氧化性，A项正确；HNO2酸性比碳酸强但比盐酸弱，CO2不能与亚硝酸盐作用但盐酸能，B项错误，C项正确；酸性条件下NaNO2有氧化性而I－具有强还原性，D项正确。
3．D　[解析] CuFeS2中Cu、Fe、S的化合价分别为＋2、＋2和－2价，A项错误；该反应中发生氧化反应的元素有Fe和S，发生还原反应的元素是氧，B项错误，D项正确；依据电子守恒可知，1 mol CuFeS2完全反应转移电子数为15 mol，C项错误。
4．A　[解析] 由于H2SO3和HBr能分别与Cl2发生反应：H2SO3＋Cl2＋H2O===H2SO4＋2HCl；2HBr＋Cl2===2HCl＋Br2。但由于H2SO3的还原性强于HBr，所以当Cl2通入溶液中，首先是亚硫酸发生反应，在此反应过程中，c(H＋)渐渐增大，当H2SO3反应完全时，消耗n(Cl2)＝0.02 mol；再通入Cl2与HBr反应，此过程中c(H＋)不再转变。
5．C　[解析] 生成0.1 mol NO时共转移0.3 mol电子，由氮原子数目守恒知溶液中还有2.7 mol NO，由电荷守恒原理知，溶液还有0.9 mol Fe3＋，A、B项错误；若氧化物为0.3 mol Fe3O4，则反应中共转移0.3 mol电子，C项正确，D项错误。
6．C　[解析] 由质量守恒原理知X是2MnSO4，A项正确；由强生弱的反应规律及图像信息知B项正确；由于最初与最终阶段铁元素均是＋3价，铁的价态相当于没有变化，加入的1.25 mol KI可视为全部与KMnO4反应，由得失电子守恒原理及碘元素、锰元素价态变化可求出KMnO4为0.25 mol，C项错误；加入KI后，AB段n(Fe3＋)保持不变，说明Fe3＋没有发生反应，此阶段是KMnO4氧化KI，BC段Fe3＋量削减，说明Fe3＋被I－还原了，D项正确。
7．C　[解析] 由质量分数与物质的量浓度关系可求出c(HNO3)＝14 mol/L，B项正确；沉淀与固体单质的质量差就是OH－的质量，n(OH－)＝0.06 mol，由此知阳离子所带正电荷数为0.06 mol，即反应中金属共失去06 mol电子，再结合两种金属质量可求出n(Cu)＝0.02 mol，n(Mg)＝0.01 mol，A项正确；NO2、N2O4一共获得了0.06 mol 电子，由此可求出n(NO2)＝0.04 mol，n(N2O4)＝0.01 mol，D项正确；硝酸的物质的量浓度为总量n(HNO3)＝0.7 mol，溶液中剩余的n(NO)＝0.64 mol＝n(Na＋)，NaOH溶液的体积为640 mL，C项错误。
8．(1)2CO2＋3MnO===2MnO＋MnO2↓＋2CO
(2)3Fe2＋＋7H2O＋MnO===MnO2＋3Fe(OH)3↓＋5H＋
[解析] (1)K2MnO4反应得到紫色溶液即是KMnO4溶液，黑色固体即是MnO2，即＋6价Mn发生歧化反应，配平该反应即可。
(2)由题目涉及的元素知难溶性碱是Fe(OH)3，氧化物是MnO2，故可先写出Fe2＋＋MnO→MnO2＋3Fe(OH)3。再结合质量守恒、电荷守恒可得到3Fe2＋＋7H2O＋MnO===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋。
9．(1)2Cu＋2H2SO4＋O2===2CuSO4＋2H2O
Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O
Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑
(2)NO2＋NO＋2OH－===2NO＋H2O
2NO2＋2OH－===NO＋NO＋H2O
[解析] (1)反应物是Cu、H2SO4、O2，生成物明确给出的一种是CuSO4，由质量守恒定律知还应有水生成。反应物是Cu、H2SO4、H2O2，生成物一种是CuSO4，另一种是H2O。气体产物是H2，另一种产物是CuSO4，反应物是硫酸与单质铜。由此可分别写出各自对应的化学方程式。
(2)NO、NO2发生价态归中型的氧化还原反应，生成的酸根离子是NO；依据化合价有降必有升的规律，另一种产物是NO。
10．(1)＋2　＋7　(2)15Pb(N3)2＋44Cr(MnO4)2===5Pb3O4＋90NO↑＋22Cr2O3＋88MnO2
(3)Pb3O4、NO、Cr2O3　
[解析] 因“(MnO4)2”的总价态为偶数，再结合所给铬、锰元素的价态值知铬为＋2价、锰为＋7价。对于Pb(N3)2＋44Cr(MnO4)2===Pb3O4＋NO↑＋Cr2O3＋MnO2，先利用质量守恒原理确定Cr2O3、MnO2的化学计量数分别为22、88，1 mol Cr(MnO4)2在此反应中得到6 mol电子，失去1 mol电子，44 mol Cr(MnO4)2共得到264 mol电子，失去44 mol电子，1 mol Pb(N3)2失子电子(－2)×1 mol＋6mol＝mol，利用得失电子相等确定Pb(N3)2的计量数为＝15。
11．(1)矿石中金属元素的还原
FeTiO3＋CFe＋TiO2＋CO↑
TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO
(2)作燃料供应反应所需要的热能　防止钛、镁被空气氧化　向固体中加入足量盐酸(或稀硫酸)，充分反应后过滤，洗涤，干燥
(3)Cu＋VOCl3VOCl2＋CuCl
[解析] 生铁属于铁碳合金；反应①、②中的可燃性气体是CO，①中除CO外还有单质铁、TiO2生成；②中产物只有CO、TiCl4两种；因上述冶炼均需要在高温下进行，故碳的另一个作用就是燃烧，供应反应所需要的热能。反应③结束后，固体物质为钛、镁、MgCl2的混合物，结合题目信息知加盐酸或稀硫酸后就可以溶解镁及MgCl2，然后过滤得到钛。铜在反应中，1 mol Cu失去1 mol电子，故得到的是CuCl。
12．(1)①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3　先使混合气体液化，然后进行蒸馏　②2.5
(2)①8H＋＋2ClO2＋10I－===5I2＋2Cl－＋4H2O　②蓝色消逝并在30 s内不复原　③13.5cV×10－3g
[解析] (1)①由流程知，电解时反应物有HCl、NH4Cl，生成物有H2、NCl3，故可先写出NH4Cl＋HCl→H2↑＋NCl3，然后再利用得失电子守恒、质量守恒原理配平：NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3。ClO2、NH3常温下均是气体，但ClO2在11 ℃就会液化，故分别二者的方法是先液化然后进行蒸馏。②在消毒过程中，氯元素最终均被还原为Cl－，变化过程中，1 mol ClO2、1 mol Cl2分别得到5 mol、2 mol电子，故消毒效率ClO2是氯气的2.5倍。
(2)ClO2与KI反应时，氯元素被还原为Cl－，I－被氧化为I2，2ClO2＋10I－→5I2＋2Cl－，再结合电荷守恒及溶液呈酸性知有H＋参与反应，有水生成，由此可确定最终的方程式：8H＋＋2ClO2＋10I－===5I2＋2Cl－＋4H2O；由相关的方程式可得：ClO2～2.5I2～5S2O，故m(ClO2)＝0.2c mol/L×10－3V L×67.5 g·mol－1===13.5cV×10－3g。
13．(1)2MnSO4＋Cl2＋3H2O===Mn2O3↓＋2H2SO4＋2HCl
(2)2ClO＋5Mn2＋＋4H2O===5MnO2↓＋Cl2↑＋8H＋
3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O
(3)Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2↓＋4H＋
[解析] 由题给信息可先写出MnSO4＋Cl2→Mn2O3＋2Cl－＋SO，再结合质量守恒知有水参与反应，配平后可得2MnSO4＋Cl2＋3H2O===Mn2O3↓＋2H2SO4＋2HCl。
(2)设NaClO3与MnO2反应时氯的价态变化为a，则0.05×2＝0.1×0.2×a，a＝5，故氯元素被还原为Cl2，即A为氯气；氯气与NaOH反应可得到NaCl与氯的含氧酸盐，由工艺流程图及A中含有可用于循环生产的物质知，氯的含氧酸盐为NaClO3(即是Q)。
(3)电解中锰的价态上升：Mn2＋－2e－→MnO2，结合电荷守恒、质量守恒得：Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋，该反应在阳极上进行，故阴极上生成的气体是H2。