高三化学氧化还原反应的配平复习试题
1、
(10分)有三份不同质量的铁粉样品①②③,甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO3的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余,且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题:
(1)甲取样品①,反应后的溶液中铁只以Fe3+离子的形式存在,则样品①的质量为 g。
(2)乙取样品②,反应后的溶液中既含有Fe3+、又含有Fe2+离子,则样品②的质量(设为ag)范围是 。
(3)丙取样品③,将其慢慢加入到稀硝酸中,并不断搅拌,反应过程中溶液里Fe3+、Fe2+、NO3—三种离子中的两种离子的物质的量的变化曲线如下图所示,则该曲线表示的是 物质的量变化的曲线,请你在此图中再画出另外种离子的物质的量的变化曲线。
2、对于反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,以下叙述正确的是
A.Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
B.当有6.72L Cl2反应时,转移电子物质的量为0.5mol
C.氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数之比为1∶1
D.被氧化的氯原子和被还原的氯原子的物质的量之比为5∶1
3、从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:
14CuSO4+5FeS2+12H2O = 7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4下列说法正确的是
A.Cu2S既是氧化产物,又是还原产物
B.产物中的SO42-有一部分是氧化产物
C.5molFeS2发生反应时,有l0mol电子转移
D.FeS2只做还原剂
4、某反应的反应物与生成物有:K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知反应过程中发生如下变化:K2Cr2O7→CrCl3,则下列说法不正确的是
A.由此反应可知氧化性K2Cr2O7>Cl2
B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:6
C.当转移0.2mol电子时,生成的还原产物的物质的量为0.1mol
D.发生氧化还原反应的氯元素与参加反应的氯元素的比为3:7
5、火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,反应为:CuFeS2+O2Cu2S+FeS+SO2 则下列说法正确的是
A.CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,硫元素既被氧化又被还原
B.每生成1molSO2转移6mol电子
C.SO2既是氧化产物又是还原产物,FeS只是还原产物
D.每转移1.2 mol电子,有0.3 mol氧气被还原
6、已知:2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;Cl2+2FeCl2===2FeCl3;
2KI+2FeCl3===2KCl+I2+2FeCl2。则下列判断错误的是
A.氧化性:MnO>Cl2>Fe3+ >I2
B.FeCl3既有氧化性又有还原性
C.向FeI2溶液中通入少量的Cl2,发生反应的方程式为6FeI2+3Cl2=2FeCl3+4FeI3
D.FeCl3能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
7、铜的冶炼大致可分为:①富集,将硫化物矿进行浮选;②焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2===Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);③制粗铜,在1200 ℃发生的主要反应为2Cu2S+3O2===2Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2↑;④电解精炼铜。下列说法不正确的是 ( )
A.上述灼烧过程的尾气回收后可用来制硫酸
B.上述过程中,由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2
C.在反应2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2↑中,氧化产物与还原产物的物质的量比1:6
D.在反应2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2↑中,只有Cu2O作氧化剂
8、(10分)为了防止枪支生锈,常将枪支的钢铁零件放在NaNO2和NaOH的混合液中进行化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密的保护层——“发蓝”。其过程可用下列化学方程式表示: ① 3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑
② Na2FeO2+ NaNO2+ H2O → Na2Fe2O4+ NH3↑+ NaOH
③ Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH
(1)配平化学方程式②。
(2)上述反应①中还原剂为 ,若有1mol Na2FeO2生成,则反应中有 mol电子转移。
(3)关于形成“发蓝”的过程,下列说法正确的是 。
A.该生产过程不会产生污染
B.反应③生成的四氧化三铁具有抗腐蚀作用
C.反应①②③均是氧化还原反应
D.反应①②中的氧化剂均为NaNO2
(4)当NaOH溶液浓度过大,“发蓝”的厚度会变小,其原因是
。
9、在某100mL混合酸中,HNO3物质的量浓度为0.4mol.L-1,H2SO4物质的量浓度为0.2mol.L-1。向其中加入足量的铜粉,待充分反应后,溶液中Cu2+物质的量浓度为
A.0.3mol.L-1
B.0.225mol.L-1
C.0.15mol.L-1
D.无法计算
答案
1、
⑴11.2g ⑵11.2<a<16.8 ⑶NO3-
试题分析:⑴设Fe的物质的量是x,则生成硝酸铁也是x,所以被还原的硝酸是0.8mol-3x。根据电子的得失守恒可知,3x=3×(0.8mol-3x),解得x=0.2mol,所以铁的质量是0.2mol×56g/mol=11.2g。
⑵如果铁的氧化产物是亚铁离子,则生成硝酸亚铁是x,所以被还原的硝酸是0.8mol-2x。根据电子的得失守恒可知,2x=3×(0.8mol-2x),解得x=0.3mol,所以铁的质量是0.3mol×56g/mol=16.8g。因此如果是反应后的溶液中既含有Fe3+,又含有Fe2+,则样品②的质量是11.2<a<16.8。
⑶由于最初溶液中NO3-的物质的量就是0.8mol,所以曲线表示的是NO3-的物质的量变化的曲线;根据反应的方程式Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O、2Fe(NO3)3+Fe= 3Fe(NO3)2可知,铁离子的最大值是0.2mol。如果继续加入铁,则开始生成亚铁离子,亚铁离子的最大值是0.3mol;综上分析便可画出Fe3+、Fe2+离子的物质的量的变化曲线。
2、
C
试题分析:A项在该反应属于岐化反应,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,错误;B项由于没有告诉气体的标准状况下,无法计算,错误;D项被氧化的氯原子和被还原的氯原子的物质的量之比应该为1∶5,错误。
3、
B
试题分析:在反应中CuSO4中是Cu由+2价变成产物Cu2S中的+1价,被还原;FeS2中S为-1价,变成产物Cu2S中的-2价(被还原)和SO42-中的+6价(被氧化)。故Cu2S只是还原产物,A错;产物中的SO42-有一部分是氧化产物,B正确;5molFeS2发生反应时,有3mol的SO42-是被氧化的,共有3×7mol=2lmol电子转移,C错;FeS2既做氧化剂,又做还原剂,D不正确。
4、
C
试题分析:根据物质的氧化性、还原性的强弱规律可知反应为:K2Cr2O7+14HCl= 2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2O. A.由此反应可知氧化性K2Cr2O7>Cl2,正确;B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:6,正确;C.由方程式可知:每转移6mol的电子,生成氧化产物3mol。当转移0.2mol电子时,生成的氧化产物的物质的量为0.1mol,错误;D.发生氧化还原反应的氯元素与参加反应的氯元素的比为6:14=3:7,错误。
5、
B
试题分析:A.CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,硫元素只被氧化。错误;B.根据反应过程中的元素的化合价的变化可知:每生成1molSO2转移6mol电子,正确;C.SO2既是氧化产物又是还原产物,FeS既不是氧化产物又不是还原产物,错误;D.根据方程式可知:每转移6mol的电子,有1mol的氧气反应,所以若转移1.2 mol电子,有0.2 mol氧气被还原,错误。
6、
C
试题分析: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,所以根据第一个反应可知氧化性:MnO>Cl2,根据第二个反应可确定氧化性:Cl2>Fe3+;根据第三个反应可确定:Fe3+ >I2。所以氧化性由强到弱的顺序是MnO>Cl2>Fe3+ >I2。正确。B.在FeCl3中Fe的化合价为+3价,是该元素的最高化合价,表现氧化性,而Cl元素为其最低化合价,表现还原性,因此FeCl3既有氧化性又有还原性。正确;C.向FeI2溶液中通入少量的Cl2,发生反应的方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2,错误;D.FeCl3能把KI氧化为I2,所以使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,正确。
7、
D
试题分析:A.上述灼烧过程的尾气SO2可以使之催化氧化得到SO3,然后吸收利用可以制取硫酸。制取;B.根据上述反应过程的方程式可知:由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2,正确;C.在反应2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2↑中,氧化产物是SO2,还原产物是Cu,它们的物质的量的比1:6,正确。D.在反应2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2↑中, Cu2O和Cu2S都作氧化剂,错误。
8、
(10分)
(1)6,1,5,3,1,7 (2分)
(2)Fe 2 (2分)
(3)BD(2分)
(4)反应③可逆,氢氧化钠浓度过大,平衡向逆反应方向移动(2分)
试题分析:该工艺是利用铁离子的氧化产生发蓝,提高枪支的抗腐蚀性。
由题的Fe2+转化为Fe3+,亚铁离子被氧化失去e-,N3+转化为N3-被还原,得6e-,由化学反应电子守恒的,化学方程式为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH;
(2)还原剂为Fe,Fe从零价到正二价,失去两个电子,所以有1mol Na2FeO2生成,反应中有2mol电子转移;
(3)任何生产过程都会产生一定的污染,A错误;生成四氧化三铁是为了保护枪支抗腐蚀,B正确;反应③并无电子转移和化合价升降,不是氧化还原反应,C错误;反应①②中NaNO2都起氧化作用是氧化剂,D正确
(4)反应③是可逆反应,当氢氧化钠浓度过大时,平衡向逆反应方向移动,减少四氧化三铁的生成,发蓝的厚度变小
9、
A
试题分析:氢离子的浓度共0.8mol/L,硝酸根离子的浓度0.4mol/L,根据离子方程式:3Cu+8H+ +2NO3-=3Cu2+ +NO↑+2H2O,通过过量计算判断硝酸根离子过量,需通过氢离子来计算铜离子的浓度,故为0.3mol/L,故选A。