2019年高考化学三轮冲刺 专题提升练习卷 氧化还原反应原理综合应用
1.取7.90gKMnO4,加热分解后剩余固体7.42g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,生成单质气体
A,产物中锰元素以Mn存在。 请计算:
(1)KMnO4的分解率_______________。 (2)气体A的物质的量_____________。 【答案】 60.0% 0.095mol
2. NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
2+
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg和Ca,要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数) 【答案】(1)+3价;(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4;
(3)NaOH溶液 ;Na2CO3溶液 ;ClO2(或NaClO2); (4)2:1; O2; (5)1.57g。
3.磁性纳米四氧化三铁在催化剂、DNA检测、疾病的诊断和治疗等领域应用广泛,其制备方法有多种,“共沉淀法”制备纳米Fe3O4的流程如下:
-2+
2+
(1)Ⅱ中的反应温度需控制在50℃~60℃之间,实验室控制该温度的最佳方法是____。 (2)Ⅱ中生成Fe3O4的离子方程式是__________。 (3)操作Ⅲ包含的方法有______。
(4)检验Fe3O4中含有+2价铁元素的方法是______。
(5)某同学依据上述“共沉淀法”的思路在实验室模拟制备纳米Fe3O4,当混合溶液中n(Fe)∶n(Fe)=1∶1时,容易得到理想的纳米Fe3O4。
① 实际制备时选择n(Fe)∶n(Fe)小于2∶1,原因是_____。
② 该实验室无FeCl2溶液,现用5mLFeCl3溶液制备Fe3O4,配制n(Fe)∶n(Fe)=1∶1混合溶液的方法是____________(其它试剂自选)。 【答案】 水浴加热 Fe+2Fe+8OH
2+
3+
-
3+
2+
3+
2+
3+
2+
Fe3O4+4H2O 过滤、洗涤 取少量样品于烧杯中,加入稀盐酸,加.....
热溶解,过滤,取少量滤液于试管中,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,若有蓝色沉淀生成,则说明样品中含+2铁。 ..制备过程中少量Fe被氧化,最终n(Fe)∶n(Fe)接近理论值2:1 取2mLFeCl3溶液于试管中,加入足量铁粉,振荡使其充分反应,过滤,在滤液中加入剩余的3mLFeCl3溶液,即为n(Fe)∶n(Fe)=1:1混合溶液 4.金属钛被用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿(主要成份为FeTiO3) 制取钛并获得副产品绿矾的工艺流程如下:
3+
2+
2+
3+
2+
(1)TiOSO4中钛的化合价为_________,操作I的名称是为_________。 (2)TiOSO4经水解得H2TiO3的化学方程式为_________。
(3)TIO2与焦炭和Cl2在高温下反应得TiCl4井产生还原性气体,相应的化学方程式为_________。 (4)加热Mg与TiCl4得到钛时,Ar的作用是_________。
(5)某厂用3.8吨纯度为40%的钛铁矿制取钛,理论上至少需要氯气______L(标准状况下)。
(6)已知K3[Fe(CN)6](铁氰化钾》和K4[Fe(CN)6]( 亚铁氰化钾)能发生如下反应:3Fe+ 2[Fe(CN)6]= Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀),4Fe+ 3(Fe(CN)6]= Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀) ①确定绿矾部分被氧化的方法是___________________________。(可供选择的试剂:铁氰化钾溶液、亚铁氧化钾溶液。铁粉、KSCN溶液)
②室温下,将绿矾配成0.1mol·L-1FeSO4溶液,测得溶液的pH=3,请用离子方程式解释原因_____________________,该溶液中c(SO4 )-c(Fe)≈_________________ mol·L【答案】 +4 过滤 TiOSO4 + 2H2O= H2TiO3↓+ H2SO4 TiO2 + 2Cl2 + 2C
5
2-2+
-1。
2+
3-3+
4-
TiCl4+2CO 作保护气
4.48×10 取少许绿矾溶于水分装于两支试管中,分别滴加几滴铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液,若均有蓝色沉淀生成,则绿矾部分被氧化(合理即可) Fe+ 2H2O=Fe(OH)2+2H 5×10
5.水是生命之源,它与我们的生活密切相关。自来水厂常用高铁酸钠(Na2FeO4)改善水质。高铁酸钠具有很强的氧
化性,是一种新型的绿色净水消毒剂,在工业上制备高铁酸钠的方法有多种。
2+
+
-4
(1)简述高铁酸钠用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理
_________________________________________________________________________。 (2)干法制备高铁酸钠的反应原理如下: 2FeSO4+6Na2O2==aNa2FeO4+bM↑+2Na2O+2Na2SO4 ①高铁酸钠中铁元素的化合价为________________。
②上述方程式中b=____。每生成1molM,该反应转移电子的物质的量为_____________mol。 (3)工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠,生产过程如下:
①步骤③中除生成Na2FeO4外,还有副产品Na2SO4、NaCl,则步骤③中反应的离子方程式为____________________________________。
②己知Na2FeO4在强碱性溶液中的溶解度较小。可向Na2FeO4溶液中继续加入氢氧化钠固体得到悬浊液。从Na2FeO4悬浊液得到固体的操作名称为_____________________。
(4)计算Na2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)约是氯气的_______倍(结果保留两位小数。) 【答案】 高铁酸钠具有很强的氧化性,能杀菌消毒,本身被还原为Fe、Fe水解生成氢氧化铁胶体能吸附水中的
杂质,起到净水作用 +6 1 10 2Fe+3ClO+10OH=2FeO4+3Cl+5H2O 过滤 0.64
6.高锰酸钾常用作消毒杀菌、水质净化剂等。某小组用软锰矿(主要含MnO2,还含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)模拟工业制高锰酸钾流程如下。试回答下列问题。
3+
--2--3+
2+
(1)配平焙烧时化学反应: □MnO2+□_____+□O2
□K2MnO4+□H2O;工业生产中采用对空气加压的方法提高
MnO2利用率,试用碰撞理论解释其原因__________。
(2)滤渣II 的成分有_______(化学式);第一次通CO2不能用稀盐酸代替的原因是_________。 (3)第二次通入过量CO2生成MnO2的离子方程式为_________。 (4)将滤液Ⅲ进行一系列操作得KMnO4。
由下图可知,从滤液Ⅲ得到KMnO4需经过_____、______、洗涤等操作。
(5)工业上按上述流程连续生产。含MnO2a%的软锰矿1吨,理论上最多可制KMnO4___吨。 (6)利用电解法可得到更纯的KMnO4。用惰性电极电解滤液II。 ①电解槽阳极反应式为____________;
②阳极还可能有气体产生,该气体是__________。
【答案】 2 4 KOH 1 2 2 加压增大了氧气浓度,使单位体积内的活化分子数增加,有效碰撞次数增多,反
应速率加快,使MnO2反应更充分 Al(OH)3、H2SiO3 稀盐酸可溶解Al(OH)3,不易控制稀盐酸的用量 3MnO4+4CO2+2H2O=MnO2↓+2MnO4+4HCO3 蒸发结晶 趁热过滤 0.018a MnO4-e= MnO4 O2 7.连二亚硫酸钠(制取,同时还可得到
)俗称保险粉,是一种强还原剂,工业上可通过吸收大气污染物(含有产品,工艺流程图如下(Ce为铈元素):
、NO等)
2---2---
请回答下列问题: (1)装置Ⅰ中可生成
。常温下
溶液呈酸性的原因是_____________。 氧化为
时,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
(2)装置Ⅱ中酸性条件下,NO被_______________。
(3)装置Ⅲ中阴极上的电极反应式为_______________。若装置Ⅳ中该溶液中的(4)①②
完全转化为
的浓度为11.5g·,要使1
,至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的____________L。
在空气中容易被氧化,其反应方程式可能为:
;
。
请设计实验证明氧化时一定有反应②发生____________。 (5)
一空气质子交换膜燃料电池原理示意图如下: