高考化学第二轮专题复习课时提升训练氧化还原反应计算中的应用（含解析）

2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练氧化还原反应计算中的应用一、选择题1、在含有0.078molFeSO4的溶液中通入0.009molCl2，再加入含有0.01molX2Oeq\o\al(2－,7)的溶液后，Fe2＋恰好完全转化为Fe3＋，则反应后X元素的化合价为()A．＋2B．＋3C．＋4D．＋5答案：B解析：假设反应后X元素的化合价为＋m价，根据得失电子数相等，得0.078×1＝0.009×2＋0.01×2×(6－m)，解得m＝3。2、已知M2Oeq\o\al(2－,n)可与R2－作用，R2－被氧化为R单质，M2Oeq\o\al(2－,n)的还原产物中，M为＋3价；又知100mLc(M2Oeq\o\al(2－,n))＝0.3mol·L－1的溶液可与150mLc(R2－)＝0.6mol·L－1的溶液恰好完全反应，则n值为()A．4B．5C．6D．7答案：D解析：n(M2Oeq\o\al(2－,n))＝0.3mol·L－1×0.1L＝0.03mol，n(R2－)＝0.6mol·L－1×0.15L＝0.09mol，反应中M被还原，化合价降低到＋3价，R元素被氧化，化合价升高到0价。设M2Oeq\o\al(2－,n)中M的化合价为x，则2x＋2＝2n，x＝n－1，氧化还原反应中氧化剂和还原剂转移电子数目相等，则有(n－1－3)×0.03mol×2＝[0－(－2)]×0.09mol，n＝7。3、R2Oeq\o\al(n－,8)在一定条件下可以把Mn2＋氧化成MnOeq\o\al(－,4)，若反应中R2Oeq\o\al(n－,8)变为ROeq\o\al(2－,4)，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，则n值为()A．1 B．2C．3 D．4答案：B解析：Mn的化合价从＋2价升高到＋7价，失去5个电子，所以根据电子的得失守恒可知，1mol氧化剂所得到的电子是2mol×5÷5＝2mol，即R在反应中得到1个电子，因此反应前R的化合价是6＋1＝＋7价，则n＝2，故B项正确。4、羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25.00mL0.049mol·L－1羟胺的酸性溶液与足量硫酸铁溶液煮沸反应，生成的Fe2＋恰好与24.55mL0.020mol·L－1的酸性KMnO4溶液完全反应。已知(未配平)：FeSO4＋KMnO4＋H2SO4→Fe2(SO4)3＋K2SO4＋MnSO4＋H2O，则羟胺的氧化产物是()A．N2B．N2OC．NOD．NO2答案：B解析：根据题意，可以认为羟胺被酸性KMnO4氧化，羟胺中N元素的化合价是－1，设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x，根据得失电子守恒，存在25.00×10－3L×0.049mol·L－1×(x＋1)＝24.55×10－3L×0.020mol·L－1×5，解得x≈1，故羟胺的氧化产物为N2O。5、已知S2Oeq\o\al(n－,8)和H2O2一样含有过氧键，因此也有强氧化性，S2Oeq\o\al(n－,8)在一定条件下可把Mn2＋氧化为MnOeq\o\al(－,4)，若反应后S2Oeq\o\al(n－,8)被还原生成SOeq\o\al(2－,4)，又知氧化剂和还原剂的离子数之比为5∶2，则S2Oeq\o\al(n－,8)中的n和S元素化合价分别是()A．2，＋6B．2，＋7C．4，＋6D．4，＋7答案：A解析：首先，根据S元素的最高化合价为＋6即可排除B、D项。Mn2＋被氧化成MnOeq\o\al(－,4)，Mn元素的化合价由＋2升高至＋7，Mn2＋为还原剂，已知S2Oeq\o\al(n－,8)中含有过氧键，反应后生成SOeq\o\al(2－,4)，过氧键中氧元素化合价降低，S2Oeq\o\al(n－,8)为氧化剂，结合S2Oeq\o\al(n－,8)与Mn2＋的离子数之比为5∶2，可写出离子方程式：8H2O＋5S2Oeq\o\al(n－,8)＋2Mn2＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋10SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋，根据电荷守恒得－5n＋2×2＝(－1)×2＋(－2)×10＋1×16，解得n＝2，故选A。6、将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·L－1MOeq\o\al(－,3)溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是()A．M B．M2＋C．M3＋ D．MO2＋答案：B解析：根据电子得失守恒解答。锌粉的物质的量为0.003mol，完全反应后失电子0.006mol，若M的化合价由＋5价变为x，则(5－x)×0.0200L×0.100mol·L－1＝0.006mol，可得x＝2，故B项正确。7、含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg，则()A．被氧化的砒霜为1.98mgB．分解产生的氢气为0.672mLC．和砒霜反应的锌为3.90mgD．转移的电子总数为6×10－5NA答案：C解析：砒霜(As2O3)转化为AsH3，被还原，A项错误；根据2AsH3eq\o(→,\s\up7(△))2As＋3H2，产生的氢气在标准状况下体积为eq\f(1.50×10－3g,75g/mol)×eq\f(3,2)×22400mL/mol＝0.672mL，B项错误；由得失电子守恒，可得关系式As2O3～6Zn，，则和砒霜反应的锌的质量为eq\f(1.50×10－3g,75g/mol)×eq\f(1,2)×6×65g/mol＝3.90×10－3g＝3.90mg，C项正确；由As2O3→2AsH3→2As知，1molAs2O3参加反应时，转移电子共18mol，因As2O3为1×10－5mol，故转移电子总数为1×10－5×18×NA＝1.8×10－4NA，D项错误。二、非选择题8、新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。生产K2FeO4的工艺流程如下图所示：(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：FeCl3＋____NaOH＋____NaClO→____Na2FeO4＋____eq\x()＋____eq\x()。其中氧化剂是________(填化学式)。(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为____________。解析：(1)反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据元素守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。根据化合价升降法配平方程式为：2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO=2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。答案：(1)210329NaCl5H2ONaClO(2)Na2FeO4＋2KOH=K2FeO4＋2NaOH9、已知几种离子的还原能力强弱顺序为I－>Fe2＋>Br－，现有200mL混合溶液中含FeI2、FeBr2各0.10mol，向其中逐滴滴入氯水(假定Cl2分子只与溶质离子反应，不考虑其他反应)(1)若氯水中有0.15molCl2被还原，则所得溶液中含有的阴离子主要是________，剩余Fe2＋的物质的量为________。(2)若原溶液中Br－有一半被氧化，共消耗Cl2的物质的量为________，若最终所得溶液为400mL，其中主要阳离子及其物质的量浓度为________。(3)通过对上述反应的分析，试判断Cl2、I2、Fe3＋、Br2四种氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是__________________。(4)上述反应若原溶液中溶质离子全部被氧化后，再滴入足量氯水，则I2全部被Cl2氧化成HIO3(强酸)。试写出此反应的离子方程式：________________________________________________________________________。上述所有反应共消耗Cl2________mol。解析：I－Fe2＋Br－物质的量0.2mol0.2mol0.2mol消耗Cl20.1mol0.1mol0.1mol(1)0.15molCl2被还原时I－完全被氧化，Fe2＋被氧化0.1mol，此时溶液中阴离子为Br－和Cl2被还原生成的Cl－，剩余Fe2＋的物质的量为0.1mol。(2)当Br－一半被氧化时，I－、Fe2＋完全被氧化，共消耗Cl2的物质的量为0.1mol＋0.1mol＋eq\f(0.1mol,2)＝0.25mol，此时主要的阳离子为Fe3＋，其物质的量浓度为eq\f(0.2mol,0.4L)＝0.5mol/L。(3)因还原性I－>Fe2＋>Br－>Cl－，故氧化性I2<Fe3＋<Br2<Cl2。(4)已知反应物为I2、Cl2、H2O，生成物为HIO3，Cl2被还原为HCl，即可写出化学反应方程式。HIO3、HCl均为强酸，由离子方程式可知，消耗Cl2的总量为氧化I－、Fe2＋、Br－和I2消耗Cl2之和。答案：(1)Cl－、Br－0.10mol(2)0.25moln(Fe3＋)＝0.50mol/L(3)Cl2>Br2>Fe3＋>I2(4)I2＋5Cl2＋6H2O=2IOeq\o\al(－,3)＋10Cl－＋12H＋0.810、硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗名“大苏打”，又称为“海波”，是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟在实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，设计了如图所示的实验装置。查阅资料知：①Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，难溶于乙醇，遇热、遇酸易分解，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成；②向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。请回答以下问题：(1)装置丙是为了检验装置乙中SO2的吸收效果，丙中的试剂可以是______________________，若SO2没有完全被吸收，可观察到的实验现象是______________________________。(2)反应结束后，过滤乙中混合物，滤液经过__________(填操作名称)、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干，得到产品；其中洗涤晶体的操作方法是______________________________________。(3)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组根据现有试剂(BaCl2溶液、稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水)设计了验证方案：取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，__________________________(补充实验操作)，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(4)为测定所得产品中硫代硫酸钠晶体的百分含量，兴趣小组的同学采用间接碘量法标定溶液的浓度：①称取6.0g所制得的产品并配制成200mL溶液；②在锥形瓶中加入25.00mL0.01mol·L－1KIO3溶液，再加入过量的KI，并酸化，发生下列反应：5I－＋IOeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2＋3H2O，加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，当蓝色褪去且半分钟不变色时达到滴定终点，测得消耗Na2S2O3溶液的体积为20.00mL，则所得产品中硫代硫酸钠晶体的百分含量为____________；经分析发现，该方法测得的硫代硫酸钠晶体的百分含量偏大，原因是__________________________。答案：(1)品红溶液(溴水或酸性高锰酸钾溶液等合理答案均可)丙中溶液的颜色会变浅或褪色(2)蒸发浓缩沿玻璃棒向漏斗中加乙醇直至浸没晶体，待乙醇自然流完后，重复操作2～3次(3)过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸(4)62%所制备的晶体中含有Na2SO3，Na2SO3也会与碘发生反应11、二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂，并且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。下列两种方法可制备ClO2：方法一：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O。方法二：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。(1)关于方法一的下列说法中正确的是______(填字母)。A．H2SO4是氧化剂 B．NaClO3被还原C．H2O2是还原剂 D．ClO2中Cl为＋2价(2)方法二中被还原物质与被氧化物质的物质的量