第24题-氧化还原综合-2023年7月浙江省普通高中学业水平考试化学分题系列(原卷版+解析版)
浙江省普通高中学业水平考试
选择题-第24题-氧化还原综合
【题前知道】
氧化还原反应的先后问题,离子方程式,离子物质的量比例问题,产物的化学式等
解题方法:赋值法,将字母赋值成具体数字,根据反应的先后顺序,先反应的微粒反应完全后,剩余的物质与第二种微粒反应,依次进行下去,注意得失电子守恒和电荷守恒。
【真题回顾】
1.(2022年7月浙江学考)消除氮氧化物的3种方法:
①4NO2+O2+4Na2CO3+2H2O=4NaHCO3+4NaNO3
②6NO+4NH35N2+6H2O
③2NO+2CO2CO2+N2
下列说法不正确的是
A. 氮氧化物会造成酸雨等污染
B. ①是利用Na2CO3的碱性和氧化性消除NO2
C. ②③的目的是将化合态的氮元素转化为N2
D. ②③使用催化剂,能加快消除氮氧化物的速率
2.(2021年7月浙江学考)工业上常用FeSO4溶液处理废水中的重铬酸根离子(Cr2O),反应原理为:6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。处理25.00mL某废水,需消耗15.00mL1.00×10-2mol/LFeSO4溶液(不考虑其他物质与Fe2+反应)。该废水中Cr2O的物质的量浓度(单位:mol/L)为
A. 1.50×10-4 B. 6.00×10-4 C. 1.00×10-3 D. 3.60×10-3
【题中展示】
1.向含Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中某种离子的物质的量的关系如图,下列说法中正确的是
A.Q是I- B.Q是Br-
C.ab区间的反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- D.b点时溶液中只有Cl-
2.向100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化,下列说法不正确的是
A.a点时溶液中阳离子为Cu2+、Fe2+和Fe3+
B.b点时溶液中发生的反应为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+
C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1
3.将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合粉末放入100mL 4.40mol/L盐酸中,充分反应后产生896mLH2(标准状况),残留固体1.28g,过滤,滤液中无Cu2+,将滤液加水稀释到 200mL,测得其中c(H+)为0.400mol/L,已知Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+,且氧化性:Fe3+ > Cu2+,则原混合物中单质铁的质量是
A. 2.4g B. 3.36g C. 5.60g D. 10.08g
4.有一包铁粉和铜粉混合均匀的粉末样品,为确定其组成,某同学将不同质量的该样品分别与40 mL 1 mol/L的FeCl3溶液反应,实验结果如下表所示(忽略反应前后溶液体积的微小变化)。
实验序号 ① ② ③ ④
m(粉末样品)/g 0.90 1.80 3.60 7.20
m(反应后剩余固体)/g 0 0.64 2.48 6.08
下列实验结论不正确的是
A.实验②反应后溶液中含有Fe2+、Cu2+
B.实验②③④反应后剩余固体全部是Cu
C.实验④的滤液中c(Fe2+)=1.5 mol/L
D.原粉末样品中n(Fe)∶n(Cu)=1∶1
5.硝酸与金属反应时,浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100mL硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应,反应过程中无任何气体放出,向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液,加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示。
下列结论正确的是
A.铝与混合溶液反应的离子方程式为8Al+3OH +3NO3 = 8Al3++3NH4++9H2O
B.参加反应硝酸根离子物质的量为0.06 mol
C.参加反应的铝与镁的质量之比为4︰3
D.混合液中硫酸的物质的量的浓度为0.72 mol/L
6.为探究某铜的硫化物组成,取一定量硫化物在氧气中充分灼烧,将生成的气体全部通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,得到白色沉淀 4.66 g;将灼烧后的固体(仅含铜与氧2种元素)完全溶于100 mL 1 mol/L H2SO4中,过滤,得到0.64 g 红色固体,将滤液稀释至 200 mL,测得c(Cu2+)=0.1 mol/L。已知:Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O。下列说法正确的是
A.得到白色沉淀亚硫酸钡
B.原铜的硫化物中n(Cu)∶n(S)=2∶3
C.最后所得的溶液最多可以溶解铁1.12 g
D.灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1
7.将一铁、铜混合物粉末平均分成三等份,分别加入到同浓度、不同体积的稀硝酸中,充分反应后,收集到NO气体的体积及剩余固体的质量如表 (设反应前后溶液的体积不变,气体体积已换算为标准状况时的体积):
实验序号 稀硝酸的体积/mL 剩余固体的质量/g NO的体积/L
1 100 17.2 2.24
2 200 8.00 4.48
3 400 0 V
下列说法正确的是
A.表中V=7.84L
B.原混合物粉末的质量为25.6g
C.原混合物粉未中铁和铜的物质的量之比为2:3
D.实验3所得溶液中硝酸的物质的量浓度为0.875 mol L﹣1
8.过硝酸钠(NaNO4)能与水发生反应∶NaNO4+H2O= NaNO3+H2O2,下列说法不正确的是( )
A.过硝酸钠可用于杀菌消毒
B.过硝酸钠中含有-O-O-结构
C.过硝酸钠具有强氧化性,没有还原性
D.将过硝酸钠加入酸性FeSO4溶液中发生的离子方程式∶NO4-+2Fe2++2H+=2Fe3+ NO3-+H2O
9.K2FeO4是优良的水处理剂,一种制备方法是将Fe2O3、KNO3、KOH 混合共熔,反应为Fe2O3+3KNO3+4KOH =2K2FeO4+3 KNO2+2H2O,下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.铁元素被氧化,氮元素被还原
B.K2FeO4是氧化产物,KNO2 KNO2是还原产物
C.K2FeO4在酸性条件下不稳定,会迅速分解并生成氢气
D.K2FeO4具有强氧化性,因而有杀菌作用
10.某同学做“FeSO4被HNO3氧化”的实验,发现溶液变深棕色。猜想可能是生成的NO2或NO与Fe2+或Fe3+反应,使溶液变为深棕色,设计下列装置探究。下列说法错误的是
A.先检查装置气密性,加入药品后,关闭c,打开a和b,再通入一段时间N2
B.关闭a、c,打开b及分液漏斗活塞,反应后丙中溶液变为深棕色,丁中溶液无明显变化,证明NO与Fe2+反应
C.甲中反应一段时间后,更新丙、丁中试剂,关闭a和b,打开c,反应后丙中溶液变为深棕色,丁中溶液无明显变化,证明NO2也可与Fe2+反应
D.该实验的缺陷是缺少尾气吸收装置
11.CaOCl2是一种常见的混盐(混盐:一种金属阳离子与两种或两种以上的酸根离子形成的盐),下列说法不正确的是
A.CaOCl2有较强的氧化性
B.CaOCl2遇水呈碱性,需要密封保存
C.能与SO2反应生成新盐,每消耗1mol CaOCl2,转移的电子为2mol
D.含0.1molCaOCl2的饱和溶液中加入足量的浓硫酸,可析出0.1molCaSO4固体和2.24L Cl2
12.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,有强还原性。已知:①2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑;②H3PO2+NaOH(足量)=NaH2PO2+H2O。下列推断不正确的是
A.H3PO2的结构式为
B.H3PO2具有强还原性,在空气中可能被氧化成磷酸
C.NaH2PO2是正盐
D.每消耗1molP4,反应中转移6mol电子
13.由一种阳离子与两种或两种以上酸根阴离子组成的盐称为混盐。如混盐CaOCl2组成可看作:CaCl2 Ca(ClO)2。下列有关混盐的说法不正确的是
A.混盐CaOCl2水溶液具有漂白、杀菌消毒作用
B.混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生氯气
C.混盐Na4S2O3的水溶液显碱性
D.混盐Na4S2O3与足量稀硫酸反应的离子方程式为:2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O
14.已知还原性:SO32->I-。向含有a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是
A.当a≥b时,发生的离子反应为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2H++2Cl-
B.当5a=4b时,发生的离子反应为4SO32-+2I-+5Cl2 +4H2O=4SO42-+I2 +8H++10Cl-
C.当a≤b≤a时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为a mol≤n(e-)≤3a mol
D.当a15.把由Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物7.4g溶于水配成100mL溶液,其中c(Na+)=0.6mol/L,若把等质量的混合物加热到恒重时,残留物的质量是
A.3.18g B.2.12g C.5.28g D.4.22g
16.SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:①SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+;②+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。下列有关说法不正确的是( )
A.SO2发生氧化反应
B.氧化性:>Fe3+>SO2
C.每1molK2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA
D.标准状况,6.72LSO2参加反应,则最终消耗0.2molK2Cr2O7
17.在Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL气体(标准状况),在反应后溶液中加入NH4SCN溶液,无明显现象。下列判断正确的是( )
A.混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3
B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:3
C.混合物中,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多
D.混合物中,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多
18.SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下化学反应:①SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H+;②Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。则下列有关说法不正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Fe3+
B.标准状况下,若有6.72L SO2参加反应,则最终消耗0.2mol K2Cr2O7
C.反应②中,每有1mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA
D.由上述反应原理推断:K2Cr2O7可以将Na2SO3氧化成Na2SO4
19.已知氧化性:Cl2>Br2>Fe3+,向含溶质amolFeBr2的溶液中通入bmolCl2,充分反应。下列说法不正确的是( )
A.离子的还原性强弱: Fe2+>Br->Cl-
B.当a=2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反应后的离子浓度:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=1:2:2
D.当3a=2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
20.将一定量的氯气通入30 mL浓度为10 mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后恰好完全反应,形成了NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断不正确的是( )
A.与NaOH反应的氯气为0.15mol
B.n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)可能为10:3:1
C.Cl2与NaOH溶液反应的产物会随反应条件的改变而改变
D.溶液中氯离子的物质的量取值范围是0.15 mol < n(Cl-) < 0. 25 mol
21.离子在酸性溶液中与反应,反应产物为RO2、Mn2+、H2O。已知反应中氧化剂与还原剂的个数之比为2:5,则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
22.已知2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。向100mL的FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl2 3.36L,充分反应后测得溶液中Cl-与Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为( )
A.2 mol/L B.1 mol/L C.0.4 mol/L D.0.2 mol/L
23.以下关于铜跟浓、稀HNO3反应的说法中错误的是 ( )
A.1 mol浓HNO3被还原转移2 mol电子 B.Cu与浓HNO3反应比与稀HNO3反应剧烈,
C.Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热 D.生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓HNO3的量多
24.已知H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI,将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法不正确的是( )
A.物质的还原性:H2SO3>HI>HCl
B.通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=4SO+I2+10Cl-+16H+
C.若再通入0.02 mol Cl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化
D.HI与H2SO3的物质的量浓度为0.08 mol·L-1
25.将一定量的锌与100mL 浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 标准状况将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的,则下列叙述中错误的是
A.气体A为和的混合物
B.反应中共消耗
C.气体A中和的体积比为4:1
D.反应中共转移3mol电子
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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选择题-第24题-氧化还原综合
【题前知道】
氧化还原反应的先后问题,离子方程式,离子物质的量比例问题,产物的化学式等
解题方法:赋值法,将字母赋值成具体数字,根据反应的先后顺序,先反应的微粒反应完全后,剩余的物质与第二种微粒反应,依次进行下去,注意得失电子守恒和电荷守恒。
【真题回顾】
1.(2022年7月浙江学考)消除氮氧化物的3种方法:
①4NO2+O2+4Na2CO3+2H2O=4NaHCO3+4NaNO3
②6NO+4NH35N2+6H2O
③2NO+2CO2CO2+N2
下列说法不正确的是
A. 氮氧化物会造成酸雨等污染
B. ①是利用Na2CO3的碱性和氧化性消除NO2
C. ②③的目的是将化合态的氮元素转化为N2
D. ②③使用催化剂,能加快消除氮氧化物的速率
【答案】B
【解析】A.氮氧化物与O2及H2O反应会产生HNO3,因而会造成酸雨等污染,A正确;
B.①反应是利用Na2CO3的碱性消除NO2造成的污染,B错误;
C.根据反应方程式可知反应②③的目的是将化合态的氮元素转化为N2,从而消除NO对环境造成的污染,C正确;
D.②③使用催化剂,能降低反应的活化能,从而可以加快消除氮氧化物的速率,D正确;
故合理选项是B。
2.(2021年7月浙江学考)工业上常用FeSO4溶液处理废水中的重铬酸根离子(Cr2O),反应原理为:6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。处理25.00mL某废水,需消耗15.00mL1.00×10-2mol/LFeSO4溶液(不考虑其他物质与Fe2+反应)。该废水中Cr2O的物质的量浓度(单位:mol/L)为
A. 1.50×10-4 B. 6.00×10-4 C. 1.00×10-3 D. 3.60×10-3
【答案】C
【解析】反应原理为:6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得,解得,综上述C符合题意,故选C。
【题中展示】
1.向含Fe2+、Br-、I-各0.1mol的溶液中通入标准状况下的Cl2,通入Cl2的体积和溶液中某种离子的物质的量的关系如图,下列说法中正确的是
A.Q是I- B.Q是Br-
C.ab区间的反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- D.b点时溶液中只有Cl-
【答案】C
【解析】离子还原性I->Fe2+>Br-,故首先发生反应:2I-+Cl2=I2+2Cl-,然后发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,最后发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-。A、若Q是I-,2I-+Cl2=I2+2Cl-,0.1molI-完全反应消耗0.05mol氯气,标准状况下为1.12L,此时碘离子为0,而图象中通入氯气为1.12L时,碘离子仍为0.1mol,与实际不符合,故A错误;B、若Q是Br-,I-、Fe2+完全反应后,才发生2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,0.1molI-完全反应消耗0.05mol氯气,0.1molFe2+完全反应消耗0.05mol氯气,故开始反应时氯气的体积为2.24L,图象中氯气的体积不符合,故B错误;C、离子还原性I->Fe2+>Br-,故首先发生反应:2I-+Cl2=I2+2Cl-,然后发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,0.1molI-完全反应消耗0.05mol氯气,开始反应时氯气的体积为1.12L,0.1molFe2+完全反应消耗0.05mol氯气,此时氯气的体积为2.24L,所以ab区间的反应:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,故C正确;D、根据C可知:b点时溶液中有Cl-,Fe3+、Br-,故D错误;故选C。
2.向100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量如图所示。忽略溶液体积的变化,下列说法不正确的是
A.a点时溶液中阳离子为Cu2+、Fe2+和Fe3+
B.b点时溶液中发生的反应为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+
C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1
【答案】D
【解析】向100mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,首先铁离子氧化单质铁,然后是铜离子氧化单质铁,结合反应的方程式和图像分析判断。
A、向100mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,先发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,后发生反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,如图加入0.56g(即0.01mol)Fe之后开始出现固体,则a点溶液中阳离子为Cu2+、Fe2+和Fe3+,故A正确;
B、由图可得,加入铁粉从0.56g~1.68g(即0.01mol~0.03mol)时,剩余物为1.28g,而1.28gCu的物质的量为0.02mol,所以此时发生反应为:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,b点在该范围内,故B正确;
C、加入铁粉为从0.56g~2.24g(即0.01mol~0.04mol)时,若发生反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,则生成0.03mol(即1.92g)Cu,而由图示可得剩余物为1.84g,所以此时溶液中早已没有Cu2+,设0.03mol铁粉中与Cu2+反应的为x mol,剩余y mol,则生成Cu的质量为64x g,剩余铁的质量为56y g,所以x+y=0.03、64x+56y=1.84,解得:x=0.02、y=0.01,因此加入铁粉从0.56g~1.68g(即0.01mol~0.03mol)时,刚好与溶液中的Cu2+反应完全,溶液中溶质为FeSO4,又根据前面的分析可得反应Fe+2Fe3+=3Fe2+生成Fe2+0.03mol,又因为反应Fe+Cu2+=Cu+Fe2+生成Fe2+0.02mol,所以c点时溶液中溶质的物质的量浓度为:(0.03mol+0.02mol)÷0.1L=0.5 mol·L-1,故C正确;
D、由前面的分析可得,原溶液中Fe3+为0.02mol,则Fe2(SO4)3为0.01mol,Cu2+为0.02mol,则CuSO4为0.02mol,所以原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比=物质的量之比,为1:2,故D错误。
答案选D。
3.将一定质量的铁、氧化铁、氧化铜的混合粉末放入100mL 4.40mol/L盐酸中,充分反应后产生896mLH2(标准状况),残留固体1.28g,过滤,滤液中无Cu2+,将滤液加水稀释到 200mL,测得其中c(H+)为0.400mol/L,已知Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+,且氧化性:Fe3+ > Cu2+,则原混合物中单质铁的质量是
A. 2.4g B. 3.36g C. 5.60g D. 10.08g
【答案】C
【解析】有H+剩余,且滤液中没有Cu2+,可知残留物没有 Fe,只有 Cu,而 Cu 可以残留说明溶液中没有Fe3+,阳离子为H+和Fe2+。 设原有 Fe 为 xmol,Fe2O3为 ymol,生成铜的物质的量为0.02mol,生成氢气为0.04 mol,根据得失电子总数相等知:2x = 2y + 2 × 0.02 + 2 × 0.04 又根据 Cl 元素守恒知:2(x + 2y) + 0.2 × 0.400 = 0.1 × 4.40 将上述两式联立解出:x = 0.1,y = 0.04 原混合物中单质铁的质量为56g/mol × 0.1mol = 5.6g。 故选 C。
4.有一包铁粉和铜粉混合均匀的粉末样品,为确定其组成,某同学将不同质量的该样品分别与40 mL 1 mol/L的FeCl3溶液反应,实验结果如下表所示(忽略反应前后溶液体积的微小变化)。
实验序号 ① ② ③ ④
m(粉末样品)/g 0.90 1.80 3.60 7.20
m(反应后剩余固体)/g 0 0.64 2.48 6.08
下列实验结论不正确的是
A.实验②反应后溶液中含有Fe2+、Cu2+
B.实验②③④反应后剩余固体全部是Cu
C.实验④的滤液中c(Fe2+)=1.5 mol/L
D.原粉末样品中n(Fe)∶n(Cu)=1∶1
【答案】B
【解析】40 mL 1 mol/L的FeCl3溶液中,n((Fe3+)=0.04mol,所以其最多可以溶解铁和铜的物质的量之各为0.02mol。由③④两实验的数据可知, 两实验中固体质量减少的量相同,都是1.12g,恰好是0.02mol Fe。由第②组实验数据,1.80-1.12=0.68>0.64,说明第②组实验中溶解的金属中既有铁又有铜,且剩余的金属只有铜,反应后的溶液中含有Fe2+、Cu2+,若第②组中1.80g样品中铁和铜的物质的量分别计为n(Fe)和n(Cu),则56n(Fe)+64n(Cu)=1.80,n(Fe)+n(Cu) -=n((Fe3+)=0.02mol,联立方程组解之得n(Fe)=n(Cu)=0.15mol,所以原粉末样品中n(Fe)∶n(Cu)=1∶1。实验③中,n(Fe)=n(Cu)=0.03mol >0.02mol,所以反应后剩余固体既有Cu又有Fe,同理可推, 实验④也是这样。实验④的滤液中c(Fe2+)=1.5 mol/L。综上所述,B不正确,本题选B。
5.硝酸与金属反应时,浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100mL硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应,反应过程中无任何气体放出,向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液,加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示。
下列结论正确的是
A.铝与混合溶液反应的离子方程式为8Al+3OH +3NO3 = 8Al3++3NH4++9H2O
B.参加反应硝酸根离子物质的量为0.06 mol
C.参加反应的铝与镁的质量之比为4︰3
D.混合液中硫酸的物质的量的浓度为0.72 mol/L
【答案】A
【解析】A. 硝酸根浓度很低时被氧化生成的产物是铵根离子,因此无气体放出,镁、铝反应生成金属阳离子,则离子反应分别为4Mg+10H++NO3 =4Mg2++NH4++3H2O、8Al+3OH +3NO3 =8Al3++3NH4++9H2O,A项正确;B. 由图示可以看出加入氢氧化钠溶液从15.0mL到16.5mL区间内发生的反应是氢氧根离子与铵根离子的反应,由氮原子守恒可知,铵根离子的物质的量即为原溶液中反应的硝酸根离子的物质的量,则原溶液中NO3 物质的量是(16.5 15)×10 3L×4mol/L=0.006mol,B项错误;C. 从图示提示中看出从氢氧化溶液体积16.5mL到18.5mL区间内发生的反应是氢氧化铝与氢氧化钠的反应,氢氧化铝与氢氧化钠等物质的量反应,由Al~Al3+~Al(OH)3~NaOH,则Al的物质的量为0.008mol,再由Mg2++2OH =Mg(OH)2↓、Al3++3OH =Al(OH)3↓,沉淀镁离子和铝离子共消耗氢氧化钠溶液体积(15.0 3.0)mL,由此可知:沉淀镁离子时消耗的氢氧根离子物质的量为(15.0 3.0)×10 3L×4.00mol/L 8×10 3mol×3=24×10 3mol,镁离子物质的量为1.2×10 2mol,参加反应的镁与铝的质量之比:8×10 3mol×27g/mol:1.2×10 2mol×24g/mol=3:4,C项错误;D. 由4Mg+10H++NO3 =4Mg2++NH4++3H2O、8Al+3OH++3NO3 =8Al3++3NH4++9H2O可知,消耗氢离子为0.008mol× +1.2×10 2mol×=0.06mol,图中开始3.0mLNaOH溶液消耗氢离子的物质的量为3×10 3L×4mol/L=0.012mol,原溶液中硫酸的物质的量为=0.036mol,混合液中硫酸的物质的量的浓度为=0.36mol/L,D项错误;答案选A。
6.为探究某铜的硫化物组成,取一定量硫化物在氧气中充分灼烧,将生成的气体全部通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,得到白色沉淀 4.66 g;将灼烧后的固体(仅含铜与氧2种元素)完全溶于100 mL 1 mol/L H2SO4中,过滤,得到0.64 g 红色固体,将滤液稀释至 200 mL,测得c(Cu2+)=0.1 mol/L。已知:Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O。下列说法正确的是
A.得到白色沉淀亚硫酸钡
B.原铜的硫化物中n(Cu)∶n(S)=2∶3
C.最后所得的溶液最多可以溶解铁1.12 g
D.灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1
【答案】D
【解析】铜的硫化物在氧气中充分灼烧,生成的气体是SO2,将其通入盛有足量的H2O2和BaCl2的混合液中,发生反应:H2O2+SO2=H2SO4,BaCl2+ H2SO4=BaSO4↓+2HCl,得到4.66 g白色沉淀是BaSO4,可根据沉淀计算S元素的物质的量;灼烧后的固体可能为CuO、Cu2O中至少1种,将其溶解在稀硫酸中得到0.64 g 红色固体物质是Cu单质,证明含有Cu2O,根据Cu单质的物质的量可计算出Cu2O的物质的量,利用溶液中Cu2+的物质的量可判断出是否含有CuO及其物质的量的多少,据此分析解答。根据上述分析可知n(S)=n(BaSO4)=4.66g÷233g/mol=0.02mol,0.64 g 红色固体物质是Cu单质,n(Cu)=0.64g÷64g/mol=0.01mol,则根据方程式Cu2O+ H2SO4 =CuSO4+Cu+H2O中相应物质之间的转化关系可知n(Cu2O)= n(Cu)=0.01mol,则其反应产生的Cu2+的物质的量是0.01mol,在酸溶解金属氧化物后得到的溶液中Cu2+的总物质的量是=0.1 mol/L ×0.2L=0.02mol>0.01mol,说明有0.01mol Cu2+是CuO与硫酸反应生成,则根据CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,则n(CuO)= 0.01mol。A.根据上述分析可知反应产生的白色沉淀是硫酸钡,A错误; B. 原铜的硫化物中Cu 元素的物质的量为n(Cu)=n(CuO)+2n(Cu2O)=0.01mol+2×0.01mol=0.03mol;原铜的硫化物中S元素的物质的量0.02mol,所以n(Cu)∶n(S)=3∶2,B错误; C. 100 ml 1 mol/L H2SO4的物质的量是n(H2SO4)=0.1L×1mol/L=0.1mol,向反应后的溶液中加入Fe粉,最后的溶液为FeSO4,所以根据元素守恒,可知溶解Fe的物质的量为0.1mol,其质量为0.1mol×56g/mol=5.6g,C错误;D.根据前面计算可知n(Cu2O)=n(CuO)=0.01mol,所以灼烧后的固体中n(Cu2O)∶n(CuO)=1∶1,D正确;故合理选项是D。
7.将一铁、铜混合物粉末平均分成三等份,分别加入到同浓度、不同体积的稀硝酸中,充分反应后,收集到NO气体的体积及剩余固体的质量如表 (设反应前后溶液的体积不变,气体体积已换算为标准状况时的体积):
实验序号 稀硝酸的体积/mL 剩余固体的质量/g NO的体积/L
1 100 17.2 2.24
2 200 8.00 4.48
3 400 0 V
下列说法正确的是
A.表中V=7.84L
B.原混合物粉末的质量为25.6g
C.原混合物粉未中铁和铜的物质的量之比为2:3
D.实验3所得溶液中硝酸的物质的量浓度为0.875 mol L﹣1
【答案】A
【解析】由第一组数据可知固体有剩余,硝酸与Fe、Cu反应,都有:3Fe+8HNO3=3Fe(NO)2+2NO↑+4H2O,3Cu+8HNO3=3Cu(NO)2+2NO↑+4H2O,根据化学方程式得,n(HNO3)=4 n(NO),加入100 mL硝酸溶液时,n(NO)=0.1mol,则n(HNO3)=0.4mol,所以c(HNO3)=4mol/L,由1、2两组数据分析,两次剩余物的质量相差9.2g,此时生成2.24 LNO气体(转移0.3 mol电子),根据电子守恒得:若只溶解铁,消耗Fe的质量为8.4 g,若只溶解铜,消耗Cu的质量为9.6 g,由此现在消耗9.2g,介于两者之间,可知这9.2 g中应有Fe和Cu两种金属,设Fe和Cu的物质的量分别为xmol和ymol,则解之得,所以9.2g中含铁质量是2.8g,含铜的质量是6.4g,所以第一次实验反应消耗的是Fe,反应后剩余金属为Fe和Cu,而第二次实验后剩余金属只有铜,所以每一份固体混合物的质量为:8.4g+17.2g=25.6g,其中含铁为8.4g+2.8g=11.2g,含铜的质量为:6.4g+8g=14.4g,所以铁和铜的物质的量之比为11.2g÷56 g·mol-1:14.4g÷64 g·mol-1=8:9;400ml硝酸的物质的量是:n(HNO3)=0.4L×4 mol·L-1=1.6mol,n(Fe)=0.2mol,n(Cu)=0.225mol,根据得失电子守恒和N元素守恒得:铜完全反应消耗硝酸的物质的量为:n(HNO3)= n(NO)+2n[Cu(NO3)2]=n(Cu) ×2÷3+ 2n(Cu) ×2=0.6mol,铁完全反应消耗硝酸的最多的(生成Fe3+)物质的量为:n(HNO3)=n(NO)+3n[Fe(NO3)3]=n(Fe)+3n(Fe)=0.8mol,共消耗硝酸0.8mol+0.6mol=1.4mol,小于1.6mol,所以硝酸过量,根据得失电子守恒,V(NO)=[2n(Cu)+3n(Fe)] ÷3 ×22.4L·,mol-1=7.84L,A正确;根据前面的推算,每一份混合物的质量是25.6g,原混合物粉末的质量为25.6 g×3=76.8g,B选项错误;根据前面的推算,铁和铜的物质的量之比为8:9,C选项错误;根据前面的推算,实验3消耗的硝酸是1.4mol,剩余0.2mol,所得溶液中硝酸的物质的量浓度为0.2mol÷0.4L=0.5mol/L,D选项错误;正确答案A。
8.过硝酸钠(NaNO4)能与水发生反应∶NaNO4+H2O= NaNO3+H2O2,下列说法不正确的是( )
A.过硝酸钠可用于杀菌消毒
B.过硝酸钠中含有-O-O-结构
C.过硝酸钠具有强氧化性,没有还原性
D.将过硝酸钠加入酸性FeSO4溶液中发生的离子方程式∶NO4-+2Fe2++2H+=2Fe3+ NO3-+H2O
【答案】C
【解析】A项,根据题干信息知,过硝酸钠与水反应生成双氧水,双氧水具有强氧化性,可用于杀菌消毒,故A正确;B项,过硝酸可由N2O5与H2O2反应生成,化学式为HNO3·H2O2,根据双氧水的结构分析,过硝酸钠中含有-O-O-结构,故B正确;C项,过硝酸钠中所有元素并非都是其最高价,故可以有还原性,如在与水的反应中,氧元素化合价升高,体现还原性,故C错误;D项,过氧根在酸性条件下具有强氧化性,将亚铁离子氧化为铁离子,本身被还原为硝酸根,根据电子转移守恒及电荷守恒配平得:NO4-+2Fe2++2H+=2Fe3+ NO3-+H2O,故D正确;故选C。
9.K2FeO4是优良的水处理剂,一种制备方法是将Fe2O3、KNO3、KOH 混合共熔,反应为Fe2O3+3KNO3+4KOH =2K2FeO4+3 KNO2+2H2O,下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.铁元素被氧化,氮元素被还原
B.K2FeO4是氧化产物,KNO2 KNO2是还原产物
C.K2FeO4在酸性条件下不稳定,会迅速分解并生成氢气
D.K2FeO4具有强氧化性,因而有杀菌作用
【答案】C
【解析】A项,反应中氮元素化合价降低,被还原,铁元素化合价升高被氧化,故A正确;B项,反应中Fe元素化合价升高,氮元素化合价降低,则K2FeO4是氧化产物,KNO2是还原产物,故B正确;C项,K2FeO4在酸性条件下不稳定,+6价铁被还原为Fe3+,氧化产物应为O2,无氢气生成,故C错误;D项,K2FeO4中铁元素为+6价,有强氧化性,能杀菌消毒,故D正确;故选C。
10.某同学做“FeSO4被HNO3氧化”的实验,发现溶液变深棕色。猜想可能是生成的NO2或NO与Fe2+或Fe3+反应,使溶液变为深棕色,设计下列装置探究。下列说法错误的是
A.先检查装置气密性,加入药品后,关闭c,打开a和b,再通入一段时间N2
B.关闭a、c,打开b及分液漏斗活塞,反应后丙中溶液变为深棕色,丁中溶液无明显变化,证明NO与Fe2+反应
C.甲中反应一段时间后,更新丙、丁中试剂,关闭a和b,打开c,反应后丙中溶液变为深棕色,丁中溶液无明显变化,证明NO2也可与Fe2+反应
D.该实验的缺陷是缺少尾气吸收装置
【答案】C
【解析】A项,先检查装置气密性,加入药品后,为防止装置中的氧气影响实验结果,需关闭c,打开a和b,通入一段时间氮气,将装置内的空气排尽,故A正确;B项,关闭a、c,打开b及分液漏斗活塞,浓硝酸与Cu反应生成NO2,NO2通入水中与水反应生成NO,NO进入丙和丁后,丙中含亚铁离子的溶液变为深棕色,而丁中无明显变化,说明NO与Fe2+反应,故B正确;C项,甲中反应一段时间后浓硝酸变稀,生成的气体中有NO,所以该操作无法证明NO2是否与Fe2+反应,故C错误;D项,实验中未反应的NO2和NO会污染空气,需要尾气处理装置,故D正确;故选C。
11.CaOCl2是一种常见的混盐(混盐:一种金属阳离子与两种或两种以上的酸根离子形成的盐),下列说法不正确的是
A.CaOCl2有较强的氧化性
B.CaOCl2遇水呈碱性,需要密封保存
C.能与SO2反应生成新盐,每消耗1mol CaOCl2,转移的电子为2mol
D.含0.1molCaOCl2的饱和溶液中加入足量的浓硫酸,可析出0.1molCaSO4固体和2.24L Cl2
【答案】D
【解析】A项,CaOCl2混盐中的酸根为Cl-和ClO-,ClO-有较强的氧化性,故A不符合题意;B项,CaOCl2混盐中的酸根为Cl-和ClO-,ClO-易水解呈碱性,需要密封保存,故B不符合题意;C项,ClO-能与SO2反应生成硫酸根生成新盐硫酸钙,每1molCaOCl2中含ClO-1mol,反应时变为Cl-转移的电子为2mol,故C不符合题意;D项,CaOCl2与浓硫酸的反应为CaOCl2+H2SO4(浓)=CaSO4↓+Cl2↑+H2O,只含0.1molCaOCl2析出0.1molCaSO4固体,产生了0.1molCl2,但Cl2的体积与温度、压强有关,无法确定0.1molCl2的体积,故D符合题意;故选D。
12.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,有强还原性。已知:①2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑;②H3PO2+NaOH(足量)=NaH2PO2+H2O。下列推断不正确的是
A.H3PO2的结构式为
B.H3PO2具有强还原性,在空气中可能被氧化成磷酸
C.NaH2PO2是正盐
D.每消耗1molP4,反应中转移6mol电子
【答案】D
【解析】A项,根据H3PO2+NaOH(足量)=NaH2PO2+H2O 可知H3PO2是一元酸,分子中含有一个-OH,则H3PO2的结构式为,故A正确;B项,H3PO2中P元素的化合价为+1价,具有强还原性,在空气中可能被氧化成磷酸,故B正确;C项,H3PO2是一元酸,NaH2PO2是正盐,不是酸式盐,故C正确;D项,2P4+3Ba(OH)2+6H2O═3Ba(H2PO2)2+2PH3↑反应中2个P的化合价由0降低到-3价,6个P的化合价由0升高到+1价,转移电子数为6,则每消耗1 mol P4,转移3 mol 电子,故D错误;故选D。
13.由一种阳离子与两种或两种以上酸根阴离子组成的盐称为混盐。如混盐CaOCl2组成可看作:CaCl2 Ca(ClO)2。下列有关混盐的说法不正确的是
A.混盐CaOCl2水溶液具有漂白、杀菌消毒作用
B.混盐CaOCl2在酸性条件下可以产生氯气
C.混盐Na4S2O3的水溶液显碱性
D.混盐Na4S2O3与足量稀硫酸反应的离子方程式为:2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O
【答案】D
【解析】A项,混盐CaOCl2组成可看作CaCl2 Ca(ClO)2,CaOCl2水溶液中含有次氯酸根水解产物次氯酸,具有漂白、杀菌消毒作用,A正确;B项,混盐CaOCl2在酸性条件下,氯离子和次氯酸根离子发生归中反应,可以产生氯气,B正确;C项,混盐Na4S2O3等价于 Na2S·Na2SO3 ,两者均为强碱弱酸盐,水溶液显碱性,C正确;D项,混盐Na4S2O3与足量稀硫酸反应的离子方程式为2S2-+2SO32++8H+=3S↓+4H2O+SO2↑,D错误。故选D。
14.已知还原性:SO32->I-。向含有a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是
A.当a≥b时,发生的离子反应为SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2H++2Cl-
B.当5a=4b时,发生的离子反应为4SO32-+2I-+5Cl2 +4H2O=4SO42-+I2 +8H++10Cl-
C.当a≤b≤a时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为a mol≤n(e-)≤3a mol
D.当a【答案】C
【解析】A.将a、b赋值为1,因此溶液中有SO32-、I-、Cl2各1 mol,1 mol Cl2先和1 mol SO32-刚好完全反应,因此I-没有反应,a>b则Cl2过量,还是SO32-反应,A正确。
B设a为4b为5,则溶液中的可反应的微粒为4SO32-+4I-+5Cl2 ,4SO32-反应生成4SO42-化合价升8,5Cl2反应生成10Cl-化合价降10,因此参加反应的I-只有2个,所以B正确。
C设a为1,则115.把由Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物7.4g溶于水配成100mL溶液,其中c(Na+)=0.6mol/L,若把等质量的混合物加热到恒重时,残留物的质量是
A.3.18g B.2.12g C.5.28g D.4.22g
【答案】A
【解析】把由Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物7.4g溶于水配成100mL溶液,其中c(Na+)=0.6mol/L,钠离子的物质的量是0.6mol/L×0.1L=0.06mol,若把等质量的混合物加热到恒重时,最终得到的是碳酸钠,根据钠元素守恒可知碳酸钠的物质的量是0.03mol,因此残留物的质量是0.03mol×106g/mol=3.18g。
答案选A。
16.SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:①SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+;②+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。下列有关说法不正确的是( )
A.SO2发生氧化反应
B.氧化性:>Fe3+>SO2
C.每1molK2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA
D.标准状况,6.72LSO2参加反应,则最终消耗0.2molK2Cr2O7
【答案】D
【解析】由反应①可知反应中SO2中硫元素的化合价升高,作还原剂,具有还原性,Fe3+的化合价降低,作氧化剂,具有氧化性,则氧化性:Fe3+>SO2;由反应②可知反应中为氧化剂,Fe2+为还原剂,Fe3+是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,氧化性:>Fe3+,由此分析。
A.由反应可知SO2转化为,硫元素的化合价升高,被氧化,发生氧化反应,故A正确;
B.在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以根据反应SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+可知,Fe3+做氧化剂,为氧化产物,SO2为还原剂,所以氧化性:Fe3+>SO2;根据反应+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知,为氧化剂,Fe3+为氧化产物,所以氧化性:>Fe3+,因此氧化性强弱顺序是>Fe3+>SO2,故B正确;
C.反应中Cr元素的化合价从+6价降低到+3价,所以每有1mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA,故C正确;
D.标准状况6.72LSO2的物质的量n===0.3mol,若0.3molSO2参加反应,根据3SO2~6Fe2+~,可知最终消耗0.1mol K2Cr2O7,故D错误;
答案选D。
17.在Fe、FeO和Fe2O3组成的混合物中加入100mL2mol/L的盐酸,恰好使混合物完全溶解,并放出448mL气体(标准状况),在反应后溶液中加入NH4SCN溶液,无明显现象。下列判断正确的是( )
A.混合物中三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比为1:1:3
B.反应后所得溶液中的Fe2+离子与Cl-离子的物质的量浓度之比为1:3
C.混合物中,FeO的物质的量无法确定,但Fe比Fe2O3的物质的量多
D.混合物中,Fe2O3的物质的量无法确定,但Fe比FeO的物质的量多
【答案】C
【解析】混合物恰好完全溶解,且在反应后溶液中加入NH4SCN溶液,无明显现象,说明无Fe3+,故溶液中溶质为FeCl2,n(HCl)=0.2mol,n(H2)=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol,n(Fe2+)=0.1mol,由反应2Fe3++Fe=3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,据此分析解答。
A.根据以上分析知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,故无法确定混合物里三种物质反应时消耗盐酸的物质的量之比,A错误;
B.反应后所得溶液为FeCl2溶液,阳离子与阴离子的物质的量浓度之比为1:2,B错误;
C.混合物恰好完全溶解,且无Fe3+,故溶液中溶质为FeCl2,由铁与酸反应生成氢气及反应2Fe3++Fe=3Fe2+知Fe比Fe2O3的物质的量多,但FeO的物质的量无法确定,C正确;
D.FeO的物质的量无法确定,不能确定Fe与FeO的物质的量的关系,D错误;
答案选C。
18.SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下化学反应:①SO2+2Fe3++2H2O=SO+2Fe2++4H+;②Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。则下列有关说法不正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Fe3+
B.标准状况下,若有6.72L SO2参加反应,则最终消耗0.2mol K2Cr2O7
C.反应②中,每有1mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA
D.由上述反应原理推断:K2Cr2O7可以将Na2SO3氧化成Na2SO4
【答案】B
【解析】A.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:Cr2O>Fe3+,A说法正确;
B.标准状况下,若有6.72L SO2即0.3mol参加反应,化合价由+4价变为+6价,转移0.6mol电子,则最终消耗0.1mol K2Cr2O7,B说法错误;
C.反应②中,每有1mol K2Cr2O7参加反应,化合价由+6价变为+3价,则转移电子的数目为6NA,C说法正确;
D.由上述反应可得,氧化性:Cr2O>SO,推断:K2Cr2O7可以将Na2SO3氧化成Na2SO4,D说法正确;
答案为B。
19.已知氧化性:Cl2>Br2>Fe3+,向含溶质amolFeBr2的溶液中通入bmolCl2,充分反应。下列说法不正确的是( )
A.离子的还原性强弱: Fe2+>Br->Cl-
B.当a=2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反应后的离子浓度:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=1:2:2
D.当3a=2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
【答案】C
【解析】根据题中氧化性的强弱,推出还原性的强弱顺序是Fe2+>Br->Cl-,因此FeBr2溶液中通入Cl2,先发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,当Fe2+消耗完时,继续通入Cl2,再发生Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,据此分析;
A.根据氧化性Cl2>Br2>Fe3+,推出还原性的强弱顺序是Fe2+>Br->Cl-,故A说法正确;
B.根据A选项分析,加入氯气,先与还原性强的反应,即先与Fe2+反应:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,当a=2b时,恰好发生Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,故B说法正确;
C.根据得失电子数目守恒,因此有amol×1+n(Br-)×1=bmol×2×1,当a=b时,解得n(Br-)=amol,反应后的离子物质的量n(Fe3+)=amol,n(Br-)=(2amol-amol)=amol,n(Cl-)=2amol,相同溶液中,离子物质的量的比值等于物质的量浓度之比,即三者物质的量浓度之比为1:1:2,故C说法错误;
D.当3a=2b时,利用得失电子数目守恒,氯气将Fe2+、Br-全部氧化成Fe3+、Br2,氯气没有剩余,参加反应的Fe2+、Br-、Cl2的物质的量之比为a:2a:=2:4:3,因此发生离子反应是2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-,故D说法正确;
答案为C。
【点睛】
一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应时,先与还原性(氧化性)强的反应,涉及氧化还原反应的计算,需要从得失电子数目守恒进行计算。
20.将一定量的氯气通入30 mL浓度为10 mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后恰好完全反应,形成了NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断不正确的是( )
A.与NaOH反应的氯气为0.15mol
B.n(NaCl):n(NaClO):n(NaClO3)可能为10:3:1
C.Cl2与NaOH溶液反应的产物会随反应条件的改变而改变
D.溶液中氯离子的物质的量取值范围是0.15 mol < n(Cl-) < 0. 25 mol
【答案】B
【解析】A. 氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.3mol,故参加反应的氯气n(Cl2)=0.15mol,故A正确;
B. 令n(NaCl)=10mol,n(NaClO)=3mol,n(NaClO3)=1mol,生成NaCl获得的电子为10mol×1=10mol,生成NaClO、NaClO3失去的电子为3mol×1+1mol×5=8mol,得失电子不相等,故B错误;
C. Cl2与NaOH溶液反应,当反应温度不同时,生成的产物可能是NaCl、NaClO、NaClO3中的两种或三种,故C正确;
D. 根据方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化产物只有NaClO,转移电子数最少,为0.3mol××1=0.15mol,氧化产物只有NaClO3,转移电子数最多,为0.3mol××1=0.25mol,则0.15
21.离子在酸性溶液中与反应,反应产物为RO2、Mn2+、H2O。已知反应中氧化剂与还原剂的个数之比为2:5,则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解析】设中R元素化合价为+n价,反应中是氧化剂,Mn元素从+7价降为+2价,R元素从+n价升高为+4价,则根据电子守恒规律可得:(7-2)×2=(4-n)×2×5,解得:n=3,此时中(+3)×2+(-2)×4= -2,即x=2,故答案为B。
22.已知2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。向100mL的FeBr2溶液中通入标准状况下的Cl2 3.36L,充分反应后测得溶液中Cl-与Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为( )
A.2 mol/L B.1 mol/L C.0.4 mol/L D.0.2 mol/L
【答案】A
【解析】还原性Fe2+>Br-,所以通入氯气先发生反应2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,剩余的氯气再反应反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,溶液中含有Br-,说明氯气完全反应,Cl2的物质的量==0.15mol,若Br-没有反应,则c(FeBr2)=0.5n(Br-)=0.15mol,0.15mol Fe2+只能消耗0.075mol的Cl2,故有部分Br-参加反应,设FeBr2的物质的量为x,则n(Fe2+)=x mol,n(Br-)=2x mol,未反应的n(Br-)=0.3 mol,参加反应的n(Br-)=(2x-0.3)mol,根据电子转移守恒有x×1+[2x-0.3]×1=0.15mol×2,解得x=0.2 mol,所以原FeBr2溶液的物质的量浓度为=2mol/L。故选A。
23.以下关于铜跟浓、稀HNO3反应的说法中错误的是 ( )
A.1 mol浓HNO3被还原转移2 mol电子 B.Cu与浓HNO3反应比与稀HNO3反应剧烈,
C.Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热 D.生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓HNO3的量多
【答案】A
【解析】A. 1 mol浓HNO3被还原生成NO2,转移1 mol电子,A错误;
B. 浓硝酸的氧化性强于稀硝酸,Cu与浓HNO3反应比与稀HNO3反应剧烈,B正确;
C. 硝酸具有强氧化性,与大多数金属能够在常温下剧烈反应,Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热,C正确;
D. 浓硝酸的还原产物是NO2,稀硝酸的还原产物是NO,所以根据电子得失守恒可判断生成等量的Cu(NO3)2,消耗浓HNO3的量多,D正确;
24.已知H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI,将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法不正确的是( )
A.物质的还原性:H2SO3>HI>HCl
B.通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=4SO+I2+10Cl-+16H+
C.若再通入0.02 mol Cl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化
D.HI与H2SO3的物质的量浓度为0.08 mol·L-1
【答案】D
【解析】由H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI可知还原性H2SO3>HI,则0.1molCl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,设HI的物质的量为x,由电子守恒可知,0.1mol×2=x×0.5×1+x×(6-4),解得x=0.08mol,
A.由H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI及还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知还原性H2SO3>HI且HI>HCl ,选项A正确;
B.通入0.1molCl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O=4SO42-+I2+10Cl-+16H+,遵循电子、电荷守恒,选项B正确;
C.由上述分析可知,还有0.04molHI未被氧化,则再通入0.02molCl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化,选项C正确;
D.由上述计算可知,HI的物质的量为0.08mol,溶液体积为0.1L,浓度为0.8mol/L,选项D不正确;
答案选D。
25.将一定量的锌与100mL 浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 标准状况将反应后的溶液稀释至1L,测得溶液的,则下列叙述中错误的是
A.气体A为和的混合物
B.反应中共消耗
C.气体A中和的体积比为4:1
D.反应中共转移3mol电子
【答案】C
【解析】生成气体的物质的量为:=1.5mol,溶液稀释至1L,测得溶液的pH=1,所以溶液剩余硫酸的物质的量为0.05mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L 0.05mol=1.8mol,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,设反应生成xmolSO2,ymolH2,
由此列出方程组:,解之得x=0.3,y=1.2,所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气。
A、气体A为SO2和H2的混合物,故A不符合题意;
B、反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)×65g/mol=97.5g,故B不符合题意;
C、由上述分析可知,V(SO2):V(H2)=1:4,故C符合题意;
D、在反应Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O中,生成0.3mol的二氧化硫转移电子为0.6mol,反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑中,生成1.2mol氢气转移电子2.4mol,所以反应中共转移3mol电子,故D不符合题意。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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