高考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)課時(shí)提升訓(xùn)練氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用（含解析）

2020屆高考化學(xué)第二輪專題復(fù)習(xí)課時(shí)提升訓(xùn)練氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用一、選擇題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，F(xiàn)e2＋恰好完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋，則反應(yīng)后X元素的化合價(jià)為()A．＋2B．＋3C．＋4D．＋5答案：B解析：假設(shè)反應(yīng)后X元素的化合價(jià)為＋m價(jià)，根據(jù)得失電子數(shù)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)可與R2－作用，R2－被氧化為R單質(zhì)，M2Oeq\o\al(2－,n)的還原產(chǎn)物中，M為＋3價(jià)；又知100mLc(M2Oeq\o\al(2－,n))＝0.3mol·L－1的溶液可與150mLc(R2－)＝0.6mol·L－1的溶液恰好完全反應(yīng)，則n值為()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，反應(yīng)中M被還原，化合價(jià)降低到＋3價(jià)，R元素被氧化，化合價(jià)升高到0價(jià)。設(shè)M2Oeq\o\al(2－,n)中M的化合價(jià)為x，則2x＋2＝2n，x＝n－1，氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相等，則有(n－1－3)×0.03mol×2＝[0－(－2)]×0.09mol，n＝7。3、R2Oeq\o\al(n－,8)在一定條件下可以把Mn2＋氧化成MnOeq\o\al(－,4)，若反應(yīng)中R2Oeq\o\al(n－,8)變?yōu)镽Oeq\o\al(2－,4)，又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2，則n值為()A．1 B．2C．3 D．4答案：B解析：Mn的化合價(jià)從＋2價(jià)升高到＋7價(jià)，失去5個(gè)電子，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，1mol氧化劑所得到的電子是2mol×5÷5＝2mol，即R在反應(yīng)中得到1個(gè)電子，因此反應(yīng)前R的化合價(jià)是6＋1＝＋7價(jià)，則n＝2，故B項(xiàng)正確。4、羥胺(NH2OH)是一種還原劑，能將某些氧化劑還原?，F(xiàn)用25.00mL0.049mol·L－1羥胺的酸性溶液與足量硫酸鐵溶液煮沸反應(yīng)，生成的Fe2＋恰好與24.55mL0.020mol·L－1的酸性KMnO4溶液完全反應(yīng)。已知(未配平)：FeSO4＋KMnO4＋H2SO4→Fe2(SO4)3＋K2SO4＋MnSO4＋H2O，則羥胺的氧化產(chǎn)物是()A．N2B．N2OC．NOD．NO2答案：B解析：根據(jù)題意，可以認(rèn)為羥胺被酸性KMnO4氧化，羥胺中N元素的化合價(jià)是－1，設(shè)羥胺的氧化產(chǎn)物中N元素的化合價(jià)是x，根據(jù)得失電子守恒，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，故羥胺的氧化產(chǎn)物為N2O。5、已知S2Oeq\o\al(n－,8)和H2O2一樣含有過(guò)氧鍵，因此也有強(qiáng)氧化性，S2Oeq\o\al(n－,8)在一定條件下可把Mn2＋氧化為MnOeq\o\al(－,4)，若反應(yīng)后S2Oeq\o\al(n－,8)被還原生成SOeq\o\al(2－,4)，又知氧化劑和還原劑的離子數(shù)之比為5∶2，則S2Oeq\o\al(n－,8)中的n和S元素化合價(jià)分別是()A．2，＋6B．2，＋7C．4，＋6D．4，＋7答案：A解析：首先，根據(jù)S元素的最高化合價(jià)為＋6即可排除B、D項(xiàng)。Mn2＋被氧化成MnOeq\o\al(－,4)，Mn元素的化合價(jià)由＋2升高至＋7，Mn2＋為還原劑，已知S2Oeq\o\al(n－,8)中含有過(guò)氧鍵，反應(yīng)后生成SOeq\o\al(2－,4)，過(guò)氧鍵中氧元素化合價(jià)降低，S2Oeq\o\al(n－,8)為氧化劑，結(jié)合S2Oeq\o\al(n－,8)與Mn2＋的離子數(shù)之比為5∶2，可寫(xiě)出離子方程式：8H2O＋5S2Oeq\o\al(n－,8)＋2Mn2＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋10SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋，根據(jù)電荷守恒得－5n＋2×2＝(－1)×2＋(－2)×10＋1×16，解得n＝2，故選A。6、將0.195g鋅粉加入到20.0mL的0.100mol·L－1MOeq\o\al(－,3)溶液中，恰好完全反應(yīng)，則還原產(chǎn)物可能是()A．M B．M2＋C．M3＋ D．MO2＋答案：B解析：根據(jù)電子得失守恒解答。鋅粉的物質(zhì)的量為0.003mol，完全反應(yīng)后失電子0.006mol，若M的化合價(jià)由＋5價(jià)變?yōu)閤，則(5－x)×0.0200L×0.100mol·L－1＝0.006mol，可得x＝2，故B項(xiàng)正確。7、含有砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應(yīng)，生成的砷化氫(AsH3)在熱玻璃管中完全分解成單質(zhì)砷和氫氣。若砷的質(zhì)量為1.50mg，則()A．被氧化的砒霜為1.98mgB．分解產(chǎn)生的氫氣為0.672mLC．和砒霜反應(yīng)的鋅為3.90mgD．轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為6×10－5NA答案：C解析：砒霜(As2O3)轉(zhuǎn)化為AsH3，被還原，A項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)2AsH3eq\o(→,\s\up7(△))2As＋3H2，產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為eq\f(1.50×10－3g,75g/mol)×eq\f(3,2)×22400mL/mol＝0.672mL，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由得失電子守恒，可得關(guān)系式As2O3～6Zn，，則和砒霜反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為eq\f(1.50×10－3g,75g/mol)×eq\f(1,2)×6×65g/mol＝3.90×10－3g＝3.90mg，C項(xiàng)正確；由As2O3→2AsH3→2As知，1molAs2O3參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子共18mol，因As2O3為1×10－5mol，故轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為1×10－5×18×NA＝1.8×10－4NA，D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題8、新型凈水劑高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。生產(chǎn)K2FeO4的工藝流程如下圖所示：(1)完成“氧化”過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：FeCl3＋____NaOH＋____NaClO→____Na2FeO4＋____eq\x()＋____eq\x()。其中氧化劑是________(填化學(xué)式)。(2)“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________。解析：(1)反應(yīng)中NaClO是氧化劑，還原產(chǎn)物是NaCl，根據(jù)元素守恒，可知反應(yīng)式中需要補(bǔ)充NaCl和H2O。根據(jù)化合價(jià)升降法配平方程式為：2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO=2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。(2)根據(jù)(1)中反應(yīng)的化學(xué)方程式和“轉(zhuǎn)化”后最終得到的產(chǎn)物，可知“轉(zhuǎn)化”過(guò)程是在加入KOH溶液后，將Na2FeO4轉(zhuǎn)化為溶解度更小的K2FeO4。答案：(1)210329NaCl5H2ONaClO(2)Na2FeO4＋2KOH=K2FeO4＋2NaOH9、已知幾種離子的還原能力強(qiáng)弱順序?yàn)镮－>Fe2＋>Br－，現(xiàn)有200mL混合溶液中含F(xiàn)eI2、FeBr2各0.10mol，向其中逐滴滴入氯水(假定Cl2分子只與溶質(zhì)離子反應(yīng)，不考慮其他反應(yīng))(1)若氯水中有0.15molCl2被還原，則所得溶液中含有的陰離子主要是________，剩余Fe2＋的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。(2)若原溶液中Br－有一半被氧化，共消耗Cl2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______，若最終所得溶液為400mL，其中主要陽(yáng)離子及其物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______。(3)通過(guò)對(duì)上述反應(yīng)的分析，試判斷Cl2、I2、Fe3＋、Br2四種氧化劑的氧化能力由強(qiáng)到弱的順序是__________________。(4)上述反應(yīng)若原溶液中溶質(zhì)離子全部被氧化后，再滴入足量氯水，則I2全部被Cl2氧化成HIO3(強(qiáng)酸)。試寫(xiě)出此反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。上述所有反應(yīng)共消耗Cl2________mol。解析：I－Fe2＋Br－物質(zhì)的量0.2mol0.2mol0.2mol消耗Cl20.1mol0.1mol0.1mol(1)0.15molCl2被還原時(shí)I－完全被氧化，F(xiàn)e2＋被氧化0.1mol，此時(shí)溶液中陰離子為Br－和Cl2被還原生成的Cl－，剩余Fe2＋的物質(zhì)的量為0.1mol。(2)當(dāng)Br－一半被氧化時(shí)，I－、Fe2＋完全被氧化，共消耗Cl2的物質(zhì)的量為0.1mol＋0.1mol＋eq\f(0.1mol,2)＝0.25mol，此時(shí)主要的陽(yáng)離子為Fe3＋，其物質(zhì)的量濃度為eq\f(0.2mol,0.4L)＝0.5mol/L。(3)因還原性I－>Fe2＋>Br－>Cl－，故氧化性I2<Fe3＋<Br2<Cl2。(4)已知反應(yīng)物為I2、Cl2、H2O，生成物為HIO3，Cl2被還原為HCl，即可寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式。HIO3、HCl均為強(qiáng)酸，由離子方程式可知，消耗Cl2的總量為氧化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、硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗名“大蘇打”，又稱為“海波”，是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬在實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉，設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。查閱資料知：①Na2S2O3·5H2O是無(wú)色透明晶體，易溶于水，難溶于乙醇，遇熱、遇酸易分解，其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)沉淀生成；②向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產(chǎn)品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。請(qǐng)回答以下問(wèn)題：(1)裝置丙是為了檢驗(yàn)裝置乙中SO2的吸收效果，丙中的試劑可以是______________________，若SO2沒(méi)有完全被吸收，可觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________________________。(2)反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾乙中混合物，濾液經(jīng)過(guò)__________(填操作名稱)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、低溫烘干，得到產(chǎn)品；其中洗滌晶體的操作方法是______________________________________。(3)為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組根據(jù)現(xiàn)有試劑(BaCl2溶液、稀HNO3、稀H2SO4、稀鹽酸、蒸餾水)設(shè)計(jì)了驗(yàn)證方案：取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，__________________________(補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)操作)，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可以確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。(4)為測(cè)定所得產(chǎn)品中硫代硫酸鈉晶體的百分含量，興趣小組的同學(xué)采用間接碘量法標(biāo)定溶液的濃度：①稱取6.0g所制得的產(chǎn)品并配制成200mL溶液；②在錐形瓶中加入25.00mL0.01mol·L－1KIO3溶液，再加入過(guò)量的KI，并酸化，發(fā)生下列反應(yīng)：5I－＋I(xiàn)Oeq\o\al(－,3)＋6H＋=3I2＋3H2O，加入幾滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)，當(dāng)藍(lán)色褪去且半分鐘不變色時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn)，測(cè)得消耗Na2S2O3溶液的體積為20.00mL，則所得產(chǎn)品中硫代硫酸鈉晶體的百分含量為_(kāi)___________；經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，該方法測(cè)得的硫代硫酸鈉晶體的百分含量偏大，原因是__________________________。答案：(1)品紅溶液(溴水或酸性高錳酸鉀溶液等合理答案均可)丙中溶液的顏色會(huì)變淺或褪色(2)蒸發(fā)濃縮沿玻璃棒向漏斗中加乙醇直至浸沒(méi)晶體，待乙醇自然流完后，重復(fù)操作2～3次(3)過(guò)濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸(4)62%所制備的晶體中含有Na2SO3，Na2SO3也會(huì)與碘發(fā)生反應(yīng)11、二氧化氯(ClO2)是一種在水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑，并且與Cl2相比不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有潛在危害的有機(jī)氯代物。下列兩種方法可制備ClO2：方法一：2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O。方法二：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。(1)關(guān)于方法一的下列說(shuō)法中正確的是______(填字母)。A．H2SO4是氧化劑 B．NaClO3被還原C．H2O2是還原劑 D．ClO2中Cl為＋2價(jià)(2)方法二中被還原物質(zhì)與被氧化物質(zhì)的物質(zhì)的量