高考化学一轮作业第5讲氧化还原反应

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.Ag2S B.NaCl C.Al D.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+2Cl2TiCl4+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1∶26.(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(LiCoO2)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2mol·L1,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Co2O3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1kg,煅烧后获得Co2O3的质量为83g,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101mol·L1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。温度/℃Li2SO4溶解度(g/100g水)Li2CO3溶解度(g/100g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Co2O3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:Co2O3>Cl2B.参加反应的HCl全部被Co2O3氧化C.每生成1mol氯气,消耗1molCo2O3D.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+、OH9.(2017北京丰台一模,12)利用石墨电极电解1mol/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:①将气体通入中性的淀粉KI溶液中,溶液变蓝。②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。③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···A.NaOH溶液洗气时发生反应的离子方程式为:2OH+Cl2Cl+ClO+H2OB.根据实验可以得出中性条件下,氧化性Cl2>O2C.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电解时阳极的电极反应式为:2Cl2eCl2↑10.(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50mL,Cr2O实验①②③电解条件阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨,滴加1mL浓硫酸阴极为石墨,阳极为铁,滴加1mL浓硫酸Cr2O70.92212.757.3A.对比实验①②可知,降低pH可以提高Cr2O7B.实验②中,Cr2O72-在阴极放电的电极反应式是Cr2O72-+6e+14H+C.实验③中,Cr2O72-去除率提高的原因是Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3+D.实验③中,理论上电路中每通过6mol电子,有1molCr2O711.(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Cr2O7①阴极产生的气体是。

②电解时阳极附近发生的反应如下图所示。ⅰ.SO42-ⅱ.Ⅱ中反应的离子方程式是。

(2)氧化池用于制备苯甲酸。①氧化池中起氧化作用的微粒是。

②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产率/%ⅰ.不加乳化剂12075ⅱ.加乳化剂(十二烷基磺酸钠)6084实验结果不同的原因是。

③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℃:0.067g25℃:0.34g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,1molAsO33-转化为AsO4(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)ΔH<0b.5Ca2+(aq)+OH(aq)+3AsO43-(aq)Ca5(AsO4)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1∶1。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↑+4H2O。(2)A项,由图1知,硫酸浓度为2mol·L1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2mol·L1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83gCo2O3的物质的量为83g/166g·mol1=0.5mol,又由4CoC2O4~2Co2O3知,n(CoC2O4)=1mol,浸出的n(Co)=1mol,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为1mol×59g·mol1÷90%÷1000g≈6.56%。(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Na2B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:Co2O3>Cl2;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,根据反应方程式可知,每生成1mol氯气,消耗1molCo2O3;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+、OH9.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,反应的离子方程式为2OH+Cl2Cl+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Cl2>O2;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2Cl2eCl2↑,4OH4e2H2O+O2↑。10.DA项,实验②中滴加硫酸使溶液的酸性增强,pH降低,Cr2O72-的去除率较实验①增大,故降低pH可以提高Cr2O72-的去除率。B项,实验②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③中用铁作阳极,铁失去电子被氧化为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++14H11.答案(1)①H2②ⅰ.催化剂ⅱ.3S2O82-+2Cr3++7H2O6SO42-(2)①Cr2O②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③蒸馏除去甲苯,向水溶液中加入盐酸,过滤(3)Cr2(SO4)3解析(1)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。②ⅰ.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Cr2O7ⅱ.Ⅱ中反应为S2O82-将Cr3+氧化为Cr2O72-,离子方程式为3S2O82-+2Cr3++7H2O(2)①Cr2O72-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Cr③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