一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）

1．ClO2是一种优良的消毒剂，浓度过高时易发生分解，为了运输和贮存便利常将其制成

NaClO2固体，模拟工业上用过氧化氢法制备NaClO2固体的实验装置如图所示。

已知：ClO2熔点-59℃、沸点11℃、H2O2沸点150℃

A中的化学方程式：2NaClO3?H2O2?H2SO4?2ClO2??O2??Na2SO4?2H2O

(1)NaClO3放入仪器A中，仪器B中的药品是__________(写化学式)。如果仪器B改成分液漏斗，实验过程中可能会出现的实验现象__________。

(2)C装置有明显缺陷，请绘出合理的装置图(标明气流方向)__________。

(3)向A装置中通入空气，其作用是赶出ClO2，然后通过C再到D中反应。通空气不能过快的原因是__________，通空气也不能过慢原因是__________。 (4)冰水浴冷却的目的是__________。

a.降低NaClO2的溶解度 b.减少H2O2的分解 c.使ClO2变为液态 d.加快反应速率 (5)写出D中发生反应的化学方程式__________，H2O2在反应起到__________作用。假设在反应中消耗掉H2O2a g则有__________mol电子转移。

【答案】H2O2 液体无法顺利滴落 空气流速快时，ClO2不能被充分

吸收 空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解 abc 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O 还原剂 a/17 【解析】 【分析】

氯酸钠(NaClO3)在酸性条件下与过氧化氢生二氧化氯，ClO2与氢氧化钠溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成NaClO2，NaClO2的溶解度随温度升高而增大，通过冷却结晶，过滤洗涤得到晶体NaClO2?3H2O。 【详解】

(1)NaClO3放入仪器A中，仪器B中的药品是H2O2，仪器B为滴液漏斗，其目的是平衡气压，使得溶液能够顺利滴入，如果仪器B改成分液漏斗，实验过程中可能会出现的实验现象是：分液漏斗中的液体无法顺利滴落，反应无法继续进行；

(2)实验中C的作用是防止倒吸，C装置中的右侧导管太短，不利于气体的流动，合理的装

置图为：；

(3)向A装置中通入空气，其作用是赶出ClO2，然后通过C再到D中反应。空气流速不能过快，因为空气流速快时，ClO2不能被充分吸收；空气流速也不能过慢，空气流速过慢时，ClO2不能及时被移走，浓度过高导致分解；

(4) NaClO2的溶解度随温度升高而增大，过氧化氢易分解，所以冰水浴冷却的目的是：降低

NaClO2的溶解度、减少H2O2的分解，由于ClO2的沸点较低，所以还能使ClO2变为液

态，方便使用；

(5)写出D中发生反应的化学方程式为：2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O，H2O2在反应中得电子，起到还原剂的作用。反应中存在关系：H2O2~2e-，若在反应中消耗掉

H2O2 a g，则转移的电子的物质的量为：2×a g/(34g·mol-1)= a/17mol。

2．叠氮化钠(NaN3)是一种白色剧毒晶体，是汽车安全气囊的主要成分。NaN3易溶于水，微溶于乙醇，水溶液呈弱碱性，能与酸发生反应产生具有爆炸性的有毒气体叠氮化氢。实验BuNO2，以t-Bu表示叔丁基)与N2H4、氢氧化钠溶液混合反应制备室可利用亚硝酸叔丁酯(t-叠氮化钠。 (1)制备亚硝酸叔丁酯

取一定NaNO2溶液与50%硫酸混合，发生反应H2SO4＋2NaNO2===2HNO2＋Na2SO4。可利用BuOH)在40℃左右制备亚硝酸叔丁酯，试写出该反应的化学方程式：亚硝酸与叔丁醇(t-____________。 (2)制备叠氮化钠(NaN3)

BuNO2＋NaOH＋按如图所示组装仪器(加热装置略)进行反应，反应的化学方程式为：t-N2H4===NaN3＋2H2O＋t-BuOH。

①装置a的名称是______________；

②该反应需控制温度在65℃，采用的实验措施是____________________； ③反应后溶液在0℃下冷却至有大量晶体析出后过滤。

所得晶体使用无水乙醇洗涤。试解释低温下过滤和使用无水乙醇洗涤晶体的原因是____________。 (3)产率计算

①称取2.0g叠氮化钠试样，配成100mL溶液，并量取10.00mL溶液于锥形瓶中。 L－1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00mL(假设杂质均不参与反②用滴定管加入0.10mol·应)。

L－1硫酸亚铁铵③充分反应后将溶液稀释并酸化，滴入2滴邻菲罗啉指示液，并用0.10mol·

[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液，滴定过量的Ce4＋，终点时消耗标准溶液20.00mL(滴定原理：Ce4

＋

＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋)。

已知六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]与叠氮化钠反应生成硝酸铵、硝酸钠、氮气以及Ce(NO3)3，试写出该反应的化学方程式____________________________；计算叠氮化钠的质量分数为________(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确，滴定到终点后，下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____________(填字母)。 A．锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗

B．滴加六硝酸铈铵溶液时，滴加前仰视读数，滴加后俯视读数 C．滴加硫酸亚铁铵标准溶液时，开始时尖嘴处无气泡，结束时出现气泡 D．滴定过程中，将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内

(4)叠氮化钠有毒，可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁，反应后溶液碱性明显增强，且产生无色无味的无毒气体，试写出反应的离子方程式：____________________ BuOH＋HNO2【答案】t-t-BuNO2＋H2O 恒压滴液漏斗(滴液漏斗) 水浴加热 降低叠

氮化钠的溶解度，防止产物损失 2(NH4)2Ce(NO3)6＋2NaN3===4NH4NO3＋2Ce(NO3)3＋2NaNO3＋3N2↑ 65% AC ClO－＋2N3-＋H2O===Cl－＋2OH－＋3N2↑ 【解析】 【分析】 【详解】

(1)制备亚硝酸叔丁酯的反应物有亚硝酸和叔丁醇，反应类型属于有机的酯化反应，所以方

?t-BuNO2?H2O； 程式为：t-BuOH?HNO2???(2) ①装置a的名称即为恒压滴液漏斗；

②反应要控制温度在65℃，参考苯的硝化实验，该反应加热时，应当采用水浴加热； ③题干中提到了叠氮酸钠易溶于水，而微溶于乙醇；因此，洗涤产品时，为了减少洗涤过程中产品的损耗，应当用无水乙醇洗涤；

(3)通过题干提示的反应产物分析，可知反应过程中Ce4+和N3中的元素发生了变价，所以反应的方程式为：

?40℃2(NH4)2Ce(NO3)6?2NaN3=4NH4NO3?2NaNO3?2Ce(NO3)3?3N2?；在计算叠

氮化钠的含量时，一定要注意叠氮酸钠溶液配制完成后只取了应，再用Fe2+去滴定未反应完的正四价的Ce，因此有：

1与过量的六硝酸铈铵反102.0gNaN3样品的1消耗的Ce4??Fe2?消耗的Ce4?=0.004molCe4?，考虑到Fe2+与10Ce4+的反应按照1:1进行，所以2.0g叠氮化钠样品中叠氮化钠的物质的量为：

n(NaN3)?10?(0.004?Fe2?消耗的Ce4?)?0.02mol，所以叠氮化钠样品的质量分数

为：w?m(NaN3)0.02mol?65g/mol?100%==65%； 2.0g2.0A．润洗锥形瓶，会使步骤②消耗的六硝酸铈铵的量增加，通过分析可知，会使最终计算的质量分数偏大，A项正确；

B．量取40mL六硝酸铈铵溶液时若前仰后俯，则会量取比40ml更多的六硝酸铈铵溶液，那么步骤③会需要加入更多的Fe2+来消耗叠氮酸钠未消耗掉的Ce4+，通过分析可知，最终会导致计算的质量分数偏低，B项错误；

C．步骤③用Fe2+标定未反应的Ce4+，若开始尖嘴无气泡，结束后出现气泡，则记录的Fe2+消耗量比实际的偏小，通过分析可知，最终会使质量分数偏大，C正确；

D．将挂在锥形瓶壁上的 Fe2+溶液冲入锥形瓶，相当于让溶液混合更均匀，这样做会使结果更准确，D项不符合；答案选AC；

(4)反应后溶液碱性增强，所以推测生成了OH-；产生的无色无味无毒气体，推测只能是氮气，所以离子方程式为：ClO?2N3?H2O=Cl?3N2??2OH。 【点睛】

滴定计算类的题目，最常考察的形式之一是配制完待测样品溶液后，只取一部分进行滴定，在做计算时不要忘记乘以相应的系数；此外，常考察的形式也有：用待测物A与过量的B反应，再用C标定未反应的B，在做计算时，要注意A与C一同消耗的B。

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3．常温下，三硫代碳酸钠(Na2CS3)是玫瑰红色针状固体，与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。 实验一：探究Na2CS3的性质

(1)向Na2CS3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红色。用离子方程式说明溶液呈碱性的原因_________。

(2)向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去。该反应中被氧化的元素是__________。

实验二：测定Na2CS3溶液的浓度