高考化学一轮复习 第5讲 氧化还原反应作业

1、第5讲氧化还原反应A组基础题组1.(2017北京海淀期中,1)下列常用化学品标志所涉及的物质中,一定能发生氧化还原反应的是()ABCD2.(2017北京东城一模,6)下列古诗词描述的场景中发生的化学反应不属于氧化还原反应的是()A.爆竹声中一岁除黑火药受热爆炸B.烈火焚烧若等闲石灰石分解C.蜡炬成灰泪始干石蜡的燃烧D.炉火照天地,红星乱紫烟铁的冶炼3.(2017北京海淀二模,7)银器久置变黑多是表面生成银锈Ag2S所致。用铝制容器配制含小苏打和食盐的稀溶液,将变黑银器浸入溶液中,并使银器与铝制容器接触,一段时间后,黑锈褪去,而银却极少损失。上述过程中,起还原作用的物质是()A.Ag2SB.Na

2、ClC.AlD.NaHCO34.(2018北京朝阳期中)下列变化中,气体被还原的是()A.NH3使CuO固体变为红色B.CO2使Na2O2固体变为白色C.HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀D.Cl2使FeBr2溶液变为黄色5.(2017北京昌平期末,4)钛被誉为“21世纪的金属”,工业冶炼钛的第一步反应为:TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO。下列关于该反应的说法正确的是()A.TiO2是氧化剂B.四氯化钛是还原产物C.Cl2发生氧化反应D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为126.(2018北京海淀期末)钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示,其中废极片的主要成分为钴酸锂(Li

3、CoO2)和金属铝,最终可得到Co2O3及锂盐。(1)“还原酸浸”过程中,大部分LiCoO2可转化为CoSO4,请将该反应的化学方程式补充完整:2LiCoO2+3H2SO4+CoSO4+。(2)“还原酸浸”过程中,Co、Al浸出率(进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数)受硫酸浓度及温度(T)的影响分别如图1和图2所示。工艺流程中所选择的硫酸浓度为2 molL-1,温度为80 ,推测其原因是。A.Co的浸出率较高B.Co和Al浸出的速率较快C.Al的浸出率较高D.H2O2较易分解图1图2(3)加入(NH4)2C2O4后得CoC2O4沉淀。写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co

4、2O3的反应的化学方程式:。(4)若初始投入钴酸锂废极片的质量为1 kg,煅烧后获得Co2O3的质量为83 g,已知Co的浸出率为90%,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为(小数点后保留两位)。(5)已知“沉锂”过程中,滤液a中的c(Li+)约为10-1 molL-1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。温度/Li2SO4溶解度(g/100 g水)Li2CO3溶解度(g/100 g水)036.11.3310024.00.72结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b是(写化学式),相应的操作方法:向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌,洗涤干燥。B组提升题组7.(2017北京昌平期末,10)已知可用Co2O

5、3代替MnO2制备Cl2,反应后Co元素以 Co2+的形式存在。下列叙述不正确的是()A.该反应中氧化性:Co2O3Cl2B.参加反应的HCl全部被Co2O3氧化C.每生成1 mol氯气,消耗1 mol Co2O3D.制备相同量的氯气,所需Co2O3质量比MnO2多8.(2018北京昌平期末)对于Fe+CuSO4Cu+FeSO4这一反应或反应中涉及的物质理解不正确的是()A.该反应为置换反应B.该反应体现出Fe具有还原性C.该反应体现CuSO4作为盐的通性D.CuSO4溶液中有Cu2+、SO42-、CuSO4、H+、OH-、H2O等9.(2017北京丰台一模,12)利用石墨电极电解1 mol/

6、L氯化钠溶液,并收集阳极气体检验其成分。已知:O2能使酸性的淀粉KI溶液变蓝,不能使中性的淀粉KI溶液变蓝。实验:将气体通入中性的淀粉KI溶液中,溶液变蓝。用足量NaOH溶液充分洗气,气体体积减小,将剩余气体通入中性的淀粉KI溶液中,溶液颜色不变,再向溶液中滴加2滴H2SO4溶液,溶液变蓝。向酸性的淀粉KI溶液中通入空气,溶液颜色不变。下列对实验现象的解释或推测不合理的是()A.NaOH溶液洗气时发生反应的离子方程式为:2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2OB.根据实验可以得出中性条件下,氧化性Cl2O2C.根据实验可以得出反应物的浓度和溶液的pH会影响物质的氧化性D.根据实验现象可以判断

7、电解时阳极的电极反应式为:2Cl-2e- Cl210.(2017北京西城二模,12)工业酸性废水中的Cr2O72-可转化为Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示(实验开始时溶液体积为50 mL,Cr2O72-的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中,不正确的是()实验电解条件阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨,滴加1 mL浓硫酸阴极为石墨,阳极为铁,滴加1 mL浓硫酸Cr2O72-的去除率/%0.92212.757.3A.对比实验可知,降低pH可以提高Cr2O72-的去除率B.实验中,Cr2O72-在阴极放电的电极反应式是Cr2O72-+6e-+14H+ 2Cr3+7H2O

8、C.实验中,Cr2O72-去除率提高的原因是Cr2O72-+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+ +7H2OD.实验中,理论上电路中每通过6 mol电子,有1 mol Cr2O72-被还原11.(2017北京东城二模,27)苯甲酸可用作食品的抑菌剂。工业上通过间接电合成法制备苯甲酸,工艺流程如下:Cr2(SO4)3溶液、硫酸 甲苯(1)电解池用于制备Cr2O72-。阴极产生的气体是。电解时阳极附近发生的反应如下图所示。.SO42-所起的作用是。.中反应的离子方程式是。(2)氧化池用于制备苯甲酸。氧化池中起氧化作用的微粒是。研究氧化池中的反应速率,实验结果如下:其他条件相同时反应时间/min

9、产率/%.不加乳化剂12075.加乳化剂(十二烷基磺酸钠)6084实验结果不同的原因是。氧化池中反应结束后,降温结晶,制得含甲苯的苯甲酸粗品。已知:甲苯苯甲酸熔点-95.3 122.4 沸点110.6 249.1 升华温度100 水中溶解度25 :0.067 g25 :0.34 g结合表中信息,简述提纯苯甲酸的操作:苯甲酸粗品用NaOH溶液溶解后,洗涤、干燥得到苯甲酸。(3)该合成技术的优点是实现了(填化学式)的重复利用,绿色环保。12.(2017北京西城一模,26)As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。(1)“碱浸”的目的是将废水中

10、的H3AsO3和H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为Na3AsO4反应的化学方程式是。(2)“氧化”时,1 mol AsO33-转化为AsO43-至少需要O2mol。(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:a.Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)H0研究表明:“沉砷”的最佳温度是85 。用化学平衡原理解释温度高于85 后,随温度升高沉淀率下降的原因是 。(4)“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式是。(5)“还原”后加热溶液,H3AsO3分解为As2O3,同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓

11、度硫酸溶液中的溶解度(S)曲线如下图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是。(6)下列说法中,正确的是(填字母)。a.粗As2O3中含有CaSO4b.工业生产中,滤液2可循环使用,提高砷的回收率c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的答案精解精析A组基础题组1.A氧化剂易被还原,一定能发生氧化还原反应。2.BA项,黑火药的主要成分是S、C和KNO3,爆炸时生成CO2、N2和K2S,发生了氧化还原反应;B项,石灰石的主要成分是碳酸钙,高温条件下分解生成CO2和CaO,不是氧化还原反应;C项,石蜡燃烧生成CO2和H2O,为氧化还原反应;D项,铁的冶炼主要是

12、利用CO还原铁的氧化物,发生了氧化还原反应。3.C由题干信息可知,变黑银器除锈运用了原电池原理,变黑的银器作正极,发生还原反应;Al作负极,失去电子发生氧化反应,故起还原作用的物质是Al。4.DA项,NH3使CuO固体变为红色利用了氨气的还原性,氨气被氧化为氮气;B项,CO2使Na2O2固体变为白色是由于CO2与Na2O2反应生成了碳酸钠和氧气,Na2O2既是氧化剂又是还原剂;C项,HCl使Na2SiO3溶液产生胶状沉淀是发生了复分解反应生成硅酸胶体;D项,Cl2使FeBr2溶液变为黄色,利用了氯气的氧化性,即氯气被还原。5.BA项,TiO2中Ti和O元素的化合价不变,则TiO2既不是氧化剂也

13、不是还原剂;B项,Cl元素的化合价降低,TiCl4是还原产物;C项,Cl2为氧化剂,发生还原反应;D项,Cl2为氧化剂,C为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为11。6.答案(1)2LiCoO2+3H2SO4+H2O22CoSO4+Li2SO4+O2+4H2O(2)AB(3)4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2(4)6.56%(5)Na2CO3加热浓缩,趁热过滤解析(1)由LiCoO2CoSO4可知,Co元素的化合价降低,故H2O2中O元素化合价升高生成O2,依据氧化还原反应的概念及配平方法得出化学方程式为2LiCoO2+3H2SO4+H2O22CoSO4+Li2SO4+O2+4H2

14、O。(2)A项,由图1知,硫酸浓度为2 molL-1时,Co的浸出率最高;B项,温度越高,化学反应速率越快,故80 时Co和Al浸出的速率较快;C项,由图1知,硫酸浓度为2 molL-1时,Al的浸出率并不是最高;D项,H2O2在“还原酸浸”中作还原剂,受热分解会导致H2O2的消耗。(3)由题意知,CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3,Co元素的化合价升高,故推测有氧气参加反应,另一产物为CO2,化学方程式为4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2。(4)已知83 g Co2O3的物质的量为83 g/166 gmol-1=0.5 mol,又由4CoC2O42Co2O3知,n(Co

15、C2O4)=1 mol,浸出的n(Co)=1 mol,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为1 mol59 gmol-190%1 000 g6.56%。(5)由表格中信息知,Li2CO3高温下溶解度更小,故需要引入CO32-“沉锂”,所以试剂b为Na2CO3,需要在高温条件下进行过滤操作,故操作方法是向滤液a中加入略过量的试剂b,搅拌,加热浓缩、趁热过滤,洗涤干燥。B组提升题组7.B反应的化学方程式为Co2O3+6HCl(浓) 2CoCl2+Cl2+3H2O。A项,反应中Co2O3是氧化剂,Cl2是氧化产物,氧化性:Co2O3Cl2;B项,根据反应方程式可知,参加反应的HCl没有全部被氧化;C项

16、,根据反应方程式可知,每生成1 mol氯气,消耗1 mol Co2O3;D项,制备相同量的氯气,所需Co2O3和 MnO2的物质的量相同,但Co2O3的摩尔质量比MnO2大,因此所需Co2O3的质量比MnO2多。8.DA项,该反应属于置换反应;B项,该反应中,Fe的化合价由0价升高到+2价,表现还原性;C项,该反应为活泼金属置换不活泼金属,体现CuSO4作为盐的通性;D项,CuSO4是强电解质,在水溶液中完全电离,故CuSO4溶液中有Cu2+、SO42-、H+、OH-、H2O等。9.D由实验现象可知,阳极气体中含有Cl2和O2。A项,用足量NaOH溶液充分洗气时,氯气可以被氢氧化钠溶液吸收,反

17、应的离子方程式为2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O;B项,中性条件下O2不能使淀粉KI溶液变蓝,而氯气能使淀粉KI溶液变蓝,故中性条件下氧化性Cl2O2;C项,结合实验知,反应物的浓度和溶液的pH会影响物质的氧化性;D项,电解时阳极的电极反应式为2Cl-2e- Cl2,4OH-4e- 2H2O+O2。10.DA项,实验中滴加硫酸使溶液的酸性增强,pH降低,Cr2O72-的去除率较实验增大,故降低pH可以提高Cr2O72-的去除率。B项,实验中,Cr2O72-在阴极得到电子,发生还原反应,电极反应式为Cr2O72-+6e-+14H+ 2Cr3+7H2O。C项,实验中用铁作阳极,铁失去电子

18、被氧化为Fe2+,Fe2+与溶液中的Cr2O72-发生氧化还原反应使Cr2O72-的去除率提高,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+7H2O。D项,实验中,电路中每通过6 mol电子,生成3 mol Fe2+,可氧化0.5 mol Cr2O72-;由实验可知,部分Cr2O72-可在阴极放电,因此被还原的Cr2O72-在0.51 mol之间。11.答案(1)H2.催化剂.3S2O82-+2Cr3+7H2O 6SO42-+Cr2O72-+14H+(2)Cr2O72-乳化剂能使甲苯在电解液中分散成细小的液滴,增大了接触面积,反应速率加快蒸馏除去甲苯,向水溶液中加

19、入盐酸,过滤(3)Cr2(SO4)3解析 (1)阴极上阳离子得到电子发生还原反应,因此阴极产生的气体为H2。.根据图示,SO42-在阳极上被氧化产生S2O82-,S2O82-具有强氧化性,可将Cr3+氧化为Cr2O72-,S2O82-被还原后再次生成SO42-,SO42-先被消耗再生成且总质量不变,故SO42-起催化作用。.中反应为S2O82-将Cr3+氧化为Cr2O72-,离子方程式为3S2O82-+2Cr3+7H2O 6SO42-+Cr2O72-+14H+。(2)Cr2O72-具有强氧化性,可将甲苯氧化为苯甲酸,故氧化池中起氧化作用的微粒是Cr2O72-。加入NaOH溶液后,苯甲酸与NaOH反应生成苯甲酸钠,利用沸点不同通过蒸馏除去甲苯,再利用盐酸将其转化为苯甲酸,苯甲酸溶解度较小,通过过滤的方法可得到苯甲酸。(3)在电解池中Cr2(SO4)3被消耗生成Cr2O72-,在氧化池中Cr2O72-又