高考化学真题分类汇编专题04 氧化还原反应

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高考化学真题分类汇编专题04 氧化还原反应

‎1.【2015北京理综化学】在通风橱中进行下列实验:‎ 步骤 现象 Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止 Fe、Cu接触后,其表面产生红棕色气泡 下列说法中不正确的是( )‎ A.Ⅰ 种气体有无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O2=2NO2‎ B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应 C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3‎ D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化 ‎【答案】C ‎ ‎【解析】 I是铁与稀硝酸反应生成无色气体NO,NO被空气中的氧气氧化生成红棕色的NO2气体,故A正确;II的现象是因为铁发生了钝化,Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,故B正确;实验II反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较稀硝酸和浓硝酸的氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力大小来分析,故C错误;III中Fe、Cu都能与硝酸反应,二者接触,符合原电池构成条件,要想验证铁是否为负极,发生氧化反应,可以连接电流计,故D正确。‎ ‎【考点定位】考查Fe与硝酸的反应,涉及氮氧化物的性质、浓硝酸的强氧化性、原电池工作原理等 ‎【名师点晴】利用铁与稀硝酸、浓硝酸的反应考查有关实验现象及解释,原电池理论等,学生应明确铁在稀硝酸中反应生成NO,在浓硝酸中发生钝化现象, 并能根据反应实质判断浓稀硝酸的氧化性强弱,同时还要知道原电池的构成条件以及原电池工作原理。‎ ‎【注】本题分类与专题4、5‎ ‎2.【2015海南化学】己知在碱性溶液中可发生如下反应:‎ ‎2R(OH)3 + ‎3C1O- + 4OH- = 2RO4n-+3Cl- +5H2O。则RO4n-中R的化合价是( )‎ A.+3 B. +‎4 ‎C. +5 D.+6‎ ‎3.【2015江苏化学】下列说法正确的是( )‎ A.分子式为C2H6O的有机化合物性质相同 B.相同条件下,等质量的碳按a、b两种途径完全转化,途径a比途径b放出更多热能 途径a:CH2O 高温 ‎ CO+H2O2‎ 燃烧 CO2+H2O 途径b:CO2‎ 燃烧 CO2‎ C.在氧化还原反应中,还原剂失去电子总数等于氧化剂得到电子的总数 D.通过化学变化可以直接将水转变为汽油 ‎【答案】C ‎【解析】A、C2H6O可以是CH3CH2OH,也可以是CH3OCH3,化学性质不同,故A错误;B、根据盖斯定律,反应热只跟始态和终态有关,跟反应过程无关,始态和终态不变,反应热不变,等质量C生成CO2,放出热量相同,故B错误;C、氧化还原反应中,得失电子数目守恒,故C正确;D、违背了化学变化的元素守恒,故D错误。 ‎ ‎【考点定位】考查有机物同分异构体的性质、盖斯定律、氧化还原反应的规律、化学反应规律等知识。‎ ‎【名师点睛】涉及同分异构体、盖斯定律的应用、氧化还原反应的规律、化学反应遵循规律,同分异构体化学性质可能相同,如正丁烷、异丁烷等,也可能不相等,如乙醇、乙醚等,氧化还原反应规律体现在得失电子数目守恒、归中规律、强强联手等知识上,而化学反应应是遵循原子个数守恒和元素守恒等,注重学生基础的夯实。‎ ‎【注】本题分类于专题4、9‎ ‎4.【2015江苏化学】下列说法正确的是( )‎ A.若H2O2分解产生1molO2,理论上转移的电子数约为4×6.02×1023‎ B.室温下,pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合,溶液pH>7‎ C.钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀 D.一定条件下反应N2+3H22NH3达到平衡时,3v正(H2)=2v逆(NH3)‎ ‎【答案】C ‎【解析】A、2H2O2=2H2O+O2,生成1molO2,转移电子物质的量为2×6.02×1023,故错误;B、醋酸是弱酸,氢氧化钠是强碱,等体积混合醋酸过量,水溶液显酸性,pH<7,故错误;C、牺牲阳极的阴极保护法,是根据原电池原理,让比铁活泼的金属作负极,钢铁做正极,阴极保护法,是根据电解池,钢铁做阴极,可以防止钢铁的腐蚀,故正确;D、要求方向是一正一逆,且反应速率之比等于系数之比,2v正(H2)=3v逆(NH3),故错误。‎ ‎【考点定位】考查氧化还原反应中电子转移、盐类水解和弱电解质的电离、金属防护、达到化学平衡的判断等知识。‎ ‎【名师点睛】对化学原理的考查,涉及氧化还原反应、盐类水解和弱电解质的电离、达到化学平衡的标志、金属腐蚀的防护等原理,要求平时学习注意化学反应原理,体现化学的特点,学生学习化学反应实质,可以培养学生分析问题的能力。‎ ‎【注】本题分类于专题4、12‎ ‎5.【2015上海化学】下列反应中的氨与反应4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O中的氨作用相同的是( )‎ A.2Na + 2NH3 → 2NaNH2 + H2↑ B.2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 +3H2O C.4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O D.3SiH4 + 4NH3 → Si3N4 + 12H2‎ ‎【答案】B、C ‎【解析】在反应4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O中N元素的化合价由反应前氨中的的-3价变为反应后NO中的+2价,化合价升高,失去电子,氨气作还原剂。A.在2Na + 2NH3 → 2NaNH2 + H2↑反应中,H元素的化合价由NH3中的+1价变为反应后H2的0价,化合价降低,得到电子,所以NH3作氧化剂,与上述反应的氨的作用不同,错误。B.在2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 +3H2O中,NH3中的N化合价由-3价变为反应后的0价,失去电子,作还原剂,与上述反应相同,正确。C.在4NH3 + 6NO → 5N2 + 6H2O中,NH3‎ 的N元素的化合价由-3价变为反应后N2的0价,化合价升高,失去电子,作还原剂,与上述反应相同,正确。D.在3SiH4 + 4NH3 → Si3N4 + 12H2中,NH3的N元素的化合价没有发生变化,既不作氧化剂,也不作还原剂,错误。‎ ‎【考点定位】考查氨在不同的化学反应中的作用的正误判断的知识。‎ ‎6.【2015上海化学】工业上将Na2CO3和Na2S以1:2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中( )‎ A.硫元素既被氧化又被还原 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2‎ C.每生成1molNa2S2O3,转移4mol电子 D.相同条件下,每吸收10m3SO2就会放出2.5m3CO2‎ ‎【答案】A、D ‎【考点定位】考查工业上制取Na2S2O3的反应原理的知识。‎ ‎【名师点睛】氧化还原反应是一类重要的化学反应,在氧化还原反应中,电子得失数目相等,要结合物质发生反应时物质之间的物质的量关系,结合物质中元素化合价的升降确定物质反应的多少、电子转移数目。要掌握氧化还原反应中规律、物质的作用、和有关计算技巧。‎ ‎7.【2015上海化学】‎ ‎(本题共12分)氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图,图中的离子交换膜只允许阳离子通过。‎ 完成下列填空:‎ ‎(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式。 ‎ ‎(2)离子交换膜的作用为: 、 。‎ ‎(3)精制饱和食盐水从图中 位置补充,氢氧化钠溶液从图中 位置流出。(选填“a”、“b”、“c”或“d”)‎ ‎(4)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。‎ 写出该反应的化学方程式 。‎ ‎(5)室温下,0.1 mol/L NaClO溶液的pH 0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH。(选填“大于”、“小于”或“等于”)。浓度均为0.1 mol/L 的Na2SO3和Na2CO3的混合溶液中,SO32–、CO32–、HSO3–、HCO3– 浓度从大到小的顺序为 。‎ 已知: H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7‎ ‎ HClO Ki1=2.95×10-8‎ ‎ H2CO3 Ki1=4.3×10-7 Ki2=5.6×10-11‎ ‎【答案】(1) 2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。‎ ‎(2)阻止OH-进入阳极室,与Cl2发生副反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。‎ ‎(3)a;d;‎ ‎(4)2KClO3+ H2C2O4+ 2H2SO4= 2ClO2+2CO2+2KHSO4+2H2O.‎ ‎(5)大于;SO32–>CO32–>HCO3–>HSO3–。‎ ‎【解析】‎ ‎(1)电解饱和食盐水时,溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H2逸出,使附近的水溶液显碱性,溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子,发生氧化反应。产生Cl2。反应的离子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。‎ ‎【考点定位】考查电解原理的应用、氧化还原反应方程式的书写、电离平衡常数在比较离子浓度大小的应用的知识。‎ ‎【名师点睛】氧化还原反应、电解原理、弱电解质的电离平衡理论、盐的水解、离子浓度大小比较是中学化学中的重要知识和理论,要掌握其反应原理、规律、方法、比较依据,再结合实际情况,进行正确的判断,得到相应的答案。‎ ‎【注】本题分类于专题4、10‎ ‎8.【2015江苏化学】(14分)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:‎ ‎ NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H=-200.9kJ·mol-1‎ NO(g)+1/2O2(g)=NO2(g) △H=-58.2kJ·mol-1‎ SO2(g)+O3(g)=SO3(g)+O2(g) △H=-241.6kJ·mol-1‎ ‎(1)反应3NO(g)+O3(g)=3NO2(g)的△H=_______mol·L-1。‎ ‎(2)室温下,固定进入反应器的NO、SO2的物质的量,改变加入O3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前n(O3):n(NO)的变化见右图。‎ ‎①当n(O3):n(NO)>1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是__________。‎ ‎②增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是 _________。‎ ‎(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为 8)中SO32-将NO2转化为NO2-,其离子方程式为:___________。‎ ‎(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中c(SO32-)=________[用c(SO42-)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示];CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是_________。‎ ‎【答案】(1)-317.3;(2)①O3将NO2氧化成更高价氮氧化物;②SO2与O3的反应速率慢;(3)SO32-+2NO2+2OH-=SO42-+2NO2-+H2O;(4)Ksp(CaSO3)×c(SO42-)/Ksp(CaSO4),CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO32-的浓度增大,加快SO32-与NO2的反应速率。‎ ‎【解析】(1) 前两式变形①+②×2得出:3NO(g)+O3(g)=3NO2(g) △H=-200.9-58.2×2kJ·mol-1=-317.3kJ·mol-1;(2)①n(O3):n(NO)>1,臭氧过量,NO2减少,可能利用O3的强氧化性,把NO2转化成更高价态;②增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,可能是此反应速率较慢;(3)pH约为8,说明溶液显碱性,配平氧化剂(产物)、还原剂(产物),根据原子个数守恒和所带电荷数守恒,配平其他,SO32-+2NO2+2OH-=SO42-+2NO2-+H2O;(4)溶液中Ca2+、SO42-、SO32-,Ksp(CaSO4)=c(Ca2+)×c(SO42-),c(Ca2+)=Ksp(CaSO4)/c(SO42-),同理,c(SO32-)=Ksp(CaSO3)/c(Ca2+),推出c(SO32-)=Ksp(CaSO3)×c(SO42-)/Ksp(CaSO4),利用反应向着更难溶方向进行,溶液中c(SO32-)的增加,加快反应速率,故提高NO2的吸收速率。‎ ‎【考点定位】考查反应热的计算、氧化还原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识 ‎【名师点睛】本试题涉及了热化学反应方程式的计算、根据图像推断可能出现的原因、氧化还原反应方程式的书写、溶度积的计算等知识,也就是主要体现化学反应原理考查,让元素及其化合物的性质做铺垫,完成化学反应原理的考查,让学生用基础知识解决实际问题,知识灵活运用。‎ ‎【注】本题分类于专题4、9、12‎ ‎9.【2015天津理综化学】(14分)FeCl3 具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3 高效,且腐蚀性小。请回答下列问题:‎ ‎(1)FeCl3 净水的原理是 。FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示) 。‎ ‎(2)为节约成本,工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3 。‎ ‎①若酸性FeCl2 废液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1, c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1, c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,则该溶液的PH约为 。‎ ‎②完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式:‎ ClO3-+ Fe2++ = Cl-+ Fe3++ .‎ ‎(3)FeCl3 在溶液中分三步水解:‎ Fe3++H2O Fe(OH)2++H+ K1‎ Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2‎ Fe(OH)++H2OFe(OH)3+H+ K3‎ 以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。‎ 通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为:‎ xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+‎ 欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。‎ a.降温 b.加水稀释 ‎ c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3‎ 室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是 。‎ ‎(4)天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范围约为 mg·L-1。‎ ‎【答案】(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 2 Fe3++Fe=3 Fe2+‎ ‎(2)①2 ②1 6 6H+ 1 6 3H2O ‎(3)K1>K2>K3 b d 调节溶液的pH ‎(4)18~20‎ ‎【解析】(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 ,所以可起到净水的作用;钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式是2 Fe3++Fe=3 Fe2+‎ ‎ (2)①根据电荷守恒,则溶液中氢离子的浓度是c(Cl-) -2 c(Fe2+)-3 c(Fe3+)=1.0×10-2mol·L-1,所以pH=2;‎ ‎ ②根据题意,氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl元素的化合价从+5价降低到-1价,得到6个电子,而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒,则氯酸根离子的系数为1,Fe2+的系数为6,则铁离子的系数也是6,氯离子的系数是1,根据电荷守恒,则氢离子的系数是6,水的系数是3;‎ ‎(3)铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则K1>K2>K3;使平衡正向移动,因为水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动;加水稀释,则水解平衡也正向移动;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,所以答案选bd;从反应的离子方程式中可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的pH。‎ ‎ (4)由图像可知,聚合氯化铁的浓度在18~20 mg·L-1时,去除率达到最大值,污水的浑浊度减小。‎ ‎【考点定位】本题主要考查了对铁的化合物性质的应用,氧化还原反应方程式的配平,对图像的分析能力 ‎【名师点睛】盐水解的应用之一为用作净水剂,与盐水解产生的胶体粒子的吸附作用有关,涉及的知识点仍是盐的水解;溶液pH的计算需计算溶液中的氢离子浓度,根据溶液中的电荷守恒、溶度积、水的离子积常数等来计算;化学方程式的配平,首先判断该反应是否为氧化还原反应,若为氧化还原反应,则先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数,再根据电荷守恒,配平方程式中离子的系数,最后根据质量守恒定律配平其余物质的系数;对于多步反应的平衡常数的判断,根据方程式之间的关系,写出平衡常数的表达式,找出其中的数学关系即可;对于图像题,理解图像是解题的关键,观察横轴、纵轴的含义及曲线的变化趋势;平衡移动的判断,根据勒夏特列原理,结合条件的改变判断平衡移动的方向。该题包括的知识点很多,但彼此之间的联系不大。每个小题都是一个独立的题目。综合考查了学生的分析问题、解决问题的能力。‎ ‎【注】本题分类与专题4、11‎ ‎10.【2015浙江理综化学】Ⅰ.(6分) 请回答:‎ ‎(1)H2O2的电子式___________。‎ ‎(2)镁燃烧不能用CO2灭火,用化学方程式表示其理由________________。‎ ‎(3)在AgCl沉淀中加入KBr溶液,白色沉淀转化为淡黄色沉淀,写出反应的离子方程式_____________。‎ ‎(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式: ( )MnO4-+( )C2O42-+______=( )Mn2++( )CO2↑+________‎ Ⅱ.(12分) 化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2。‎ 请推测并回答:‎ ‎(1)甲的化学式__________。‎ ‎(2)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式__________。‎ ‎(3)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式__________。‎ ‎(4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式 。‎ ‎(5)某同学认为:用惰性气体赶尽反应体系中的空气,将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥,再与金属钠反应,得到固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生H2,即可证明得到的甲一定是纯净的。‎ 判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由___________。‎ ‎【答案】Ⅰ.(1) (2)2Mg+CO22MgO+C ‎ ‎(3) AgCl + Br-== AgBr + Cl- (4) 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O Ⅱ.(1)NaH (2) 4NaH+AlCl3==NaAlH4+3NaCl ‎(3)NaAlH4+2H2O==NaAlO2+4H2↑ (4) 3NaH+Fe2O3==2Fe+3NaOH ‎(5)制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl,导致产物中有NaCl 验纯方法不合理,如果有Na残留,Na与水反应也产生H2;没有考虑混入的NaCl ‎【解析】Ⅰ.(1)H2O2‎ 分子中两个氧原子与氢原子形成共用电子对,两个氧原子间也形成共用电子对,其电子式为: 。‎ ‎(2)镁可以在CO2中燃烧,生成MgO和C,化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C。 ‎ ‎(3)AgBr比AgCl更难溶,生成的淡黄色沉淀为了溴化银,离子方程式为AgCl + Br-=AgBr + Cl-。‎ ‎(4)MnO4-→Mn2+,Mn的化合价降低5,C2O42-→2CO2,C的化合价升高2,根据化合价升降相等,变化可得:2MnO4- + 5C2O42- == 2Mn2+ + 10CO2↑,该反应只能在酸性条件下进行(因为生成Mn2+),再根据原子数守恒可得完整的化学方程式:2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O Ⅱ.(1) 将4.80g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)的H2,则甲所含氢元素的质量为0.1mol×2g·mol-1=0.2g,n(H)=0.2mol,钠元素的质量为4.6g,n(Na)=0.2mol,故甲的化学式为NaH。‎ ‎(2)根据原子数守恒,甲与AlCl3反应还生成NaCl,化学方程式为:4NaH+AlCl3==NaAlH4+3NaCl。(3)NaAlH4氢元素为-1价,水中氢元素为+1价,两考可发生归中反应生成H2,H2既是氧化产物,也是还原产物,其它元素化合价不变,所以还有NaAlO2生成,化学方程式为:NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑。‎ ‎(4)-1价的氢具有强还原性,可把Fe3+还原为铁,化学方程式为:3NaH+Fe2O3==2Fe+3NaOH(若氧化产物为H2,还可以被Fe2O3继续氧化)。‎ ‎(5)该同学的制备过程不合理,因为盐酸易挥发,H2中混有HCl,经浓硫酸干燥时HCl不能除去,HCl与Na反应导致产物中有NaCl;验纯方法也不合理,若钠有残留,Na与水反应也产生H2,若混入NaCl,固体物质也不纯净。‎ ‎【注】本题分类与专题4、14‎ ‎11.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】(15 分)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问題:(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。‎ ‎(2)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:‎ ‎①电解时发生反应的化学方程式为 。‎ ‎②溶液X中大量存在的阴离子有__________。‎ ‎③除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 (填标号)。‎ a.水 b.碱石灰 C.浓硫酸 d.饱和食盐水 ‎(3)用下图装置可以测定混合气中ClO2的含量:‎ Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用50 mL水溶解后,再加入 3 mL 稀硫酸:‎ Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水,使液面没过玻璃液封管的管口;‎ Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收;‎ Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中:‎ Ⅴ.用0.1000 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液 ‎(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫 代硫酸钠溶液。在此过程中:‎ ‎①锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为 。‎ ‎②玻璃液封装置的作用是 。‎ ‎③V中加入的指示剂通常为 ,滴定至终点的现象是 。‎ ‎④测得混合气中ClO2的质量为 g。‎ ‎(4)用ClO2处理过的饮用水会含有一定最的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是_______(填标号)。‎ a.明矾 b.碘化钾 c.盐酸 d.硫酸亚铁 ‎【答案】(1) 2:1 (2)①NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3 ②Cl—、OH— ③c ‎(3)①2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O ②吸收残余的二氧化氯气体(避免碘的逸出)‎ ‎③淀粉溶液;溶液由蓝色变为无色,且半分钟内溶液颜色不再改变 ④0.02700 (4)d ‎【解析】(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,在反应中氯元素的化合价从+5价降低到+4价,得到1个电子,氯酸钾是氧化剂。S元素的化合价从+4价升高到+6价,失去2个电子,亚硫酸钠是还原剂,则根据电子得失守恒可知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1。‎ ‎(2)①根据流程图可知电解时生成氢气和NCl3,则电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl+2HCl3H2↑+NCl3。‎ ‎②NCl3与NaClO2反应生成ClO2、NH3和氯化钠、NaOH,反应的离子反应为NCl3+3H2O+6ClO2—=6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3↑,溶液中应该存在大量的氯离子和氢氧根离子。‎ ‎③a、ClO2易溶于水,不能利用水吸收氨气,a错误;b、碱石灰不能吸收氨气,b错误;c、浓硫酸可以吸收氨气,且不影响ClO2,c正确;d、ClO2易溶于水,不能利用饱和食盐水吸收氨气,d错误,答案选c。‎ ‎(3)①ClO2具有强氧化性,通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应,氧化I—为I2,自身被还原为Cl—,同时生成水,反应离子方程式为2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O。‎ ‎②由于二氧化氯是气体,容易挥发到空气中,所以玻璃液封装置的作用是吸收残余的二氧化氯气体。‎ ‎③由于碘遇淀粉显蓝色,则V中加入的指示剂通常为淀粉,滴定至终点的现象是溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色。‎ ‎④根据方程式可知2ClO2~5I2~10S2O32-,则测得混合气中ClO2的质量为0.1mol/L×0.02L×67.5g/mol/5=0.02700 g。‎ ‎(4)亚氯酸盐具有氧化性,明矾不能被氧化,碘化钾被氧化为碘,盐酸可能被氧化氯气,因此若要除去超标的亚氯酸盐,‎ 最适宜的是硫酸亚铁,且产生的氧化产物铁离子能净水。‎ ‎【考点定位】本题考查阅读题目获取信息能力、氧化还原反应滴定及应用、电解原理、对工艺流程及装置理解分析等,难度中等,要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力,注意基础知识的全面掌握。‎ ‎【名师点晴】本题从知识上考查了重要物质的化学性质、化学实验基本操作、实验现象的判断与分析、化学探究实验方案的设计与评价、化学方程式的书写、氧化还原反应原理等知识。考查了学生对基础知识的记忆、理解和运用,运用所学知识分析具体问题的能力。也涉及到运用所学知识分析问题、解决问题的能力,同时把元素化合物、基本化学原理和化学实验联系在一起,充分体现了学生对基础知识的掌握和分析问题、解决问题的思维能力,凸显了理科综合考试中的综合性与实用性的特点。‎ ‎【注】本题分类与专题4、16‎
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