氯溴碘及其化合物
一、单选题
1.下列物质间的转化一定需要加入氧化剂才能实现的是( )
A. C→CO2 B. H2O2→O2 C. Na2SO3→SO2 D. KMnO4→MnO2
2.反应3Br2+6NaOH 5NaBr+NaBrO3+3H2O中,氧化产物是( )
A. Br2 B. NaBr C. NaBrO3 D. H2O
3.下列反应属于氧化还原反应的是( )
A. CaCO3 CaO + CO2↑ B. Na2CO3 + 2HCl =2NaCl + CO2↑+ H2O
C. 2Cu + O2 2CuO D. Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3H2O
4.下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A. 氧化还原反应一定有单质参与
B. 氧化还原反应一定有氧元素参与
C. 氧化还原反应的实质是电子的得失
D. 有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应
5.反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O中,氧化产物是( )
A. H2SO4 B. CuSO4 C. SO2 D. H2O
6.反应Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O中,氧化剂是( )
A. Cu B. 浓H2SO4 C. CuSO4 D. SO2
7.下列物质放入水中发生化学反应,水做氧化剂的是( )
A. 钠 B. 氯气 C. 氧化钙 D. 过氧化钠
8.下列除杂试剂选用符合题意且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )
物质(括号内为杂质) 除杂试剂
A CH≡CH(H2S) CuSO4溶液
B CO2(HCl) 饱和Na2CO3溶液
C 铜粉(铁粉) 过量盐酸
D Cl2(HCl) H2O
9.下列反应中,氧化产物与还原产物为同一种物质的是( )
A. SO2+2H2S=3S↓+H2O B. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C. HCl+NaOH=NaCl+H2O D. Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
10.下列应用一定发生了氧化还原反应的是( )
A. 二氧化硫漂白草帽 B. 硅胶做干燥剂吸附水份
C. 内服氢氧化铝治疗胃酸过多 D. 还原铁粉做脱氧剂防止食品氧化
11.已知氧化性:Cl2>IO3->Fe3+>I2 , 则对实验结果分析或预测正确的是( )
A. 加碘食盐溶液中滴入少量白醋和淀粉 KI 溶液,溶液变蓝色,说明可能是 IO
B. 加碘食盐溶液中加入过量氯水后加淀粉,溶液不变蓝色,说明不可能是 I-
C. FeI2 溶液中滴加少量氯水,溶液中一定有 Fe3+生成
D. FeCl2 溶液中滴加足量碘水和 KSCN 溶液,溶液一定变红色
12.下列图示装置所表示的实验中,没有发生氧化还原反应的是( )
A.蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近 B.铝丝伸入硫酸铜溶液中 C.测定空气中氧气含量 D.向蔗糖中加入浓硫酸
13.在常温下发生下列几种反应:
①16H++10Z +2XO4-=2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2=2A3++2B
③2B +Z2=B2+2Z
根据上述反应,判断下列结论不正确的是( )
A. ①中X2+是还原产物 B. 还原性强弱的顺序为:Z >A2+
C. 氧化性强弱的顺序为:XO4->B2 D. 溶液中可发生:Z2+2A2+=2A3++2Z
14.下列变化必须加入某种还原剂才能实现的是( )
A. H2O2→H2O B. H2→HCl C. CaCl2→CaCO3 D. CO2→CO
15.在下列变化中,必须加入合适的氧化剂才能实现的是( )
A. CuO→Cu B. H2O2→O2 C. CaCO3→CO2 D. FeCl2→FeCl3
16.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. NH3+ HNO3=NH4NO3 D. 3SiH4 +4NH3 =Si3 N4+12H2
17.分析生产生活中的下列过程,不涉及氧化还原反应的是 ( )
A. 煤液化制得清洁能源 B. 用酒精测试仪检测酒驾
C. 将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉 D. 从海水中提取氯化镁
18.下列叙述正确的是( )
A. 电解质在水溶液的电离需要通电
B. 在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强
C. 阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失去电子被氧化
D. 含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性
19.已知在酸性条件下有以下反应关系:①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3 , 本身被还原为Br2;②Br2能将I-氧化为I2;③KIO3能将I-氧化为I2 , 也能将Br-氧化为Br2 , 本身被还原为I2。向KI的硫酸溶液中滴加少量KBrO3溶液后,所得产物除水外还有( )
A. Br2、Br-、I2 B. Br-、I2、IO3- C. Br-、IO3- D. Br-、I2
20.氧化还原反应与基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于氧化还原反应但不包含在1,2,4范围内的是( )
A. Cl2+2KI=I2 +2KCl B. NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↓
C. 2FeCl2+Cl2=2FeCl3 D. 3NO2+H2O=2HNO3 +NO
21.有如下两个反应:(1)Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+;(2)Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu。判断Fe3+、Fe2+、Cu2+氧化性强弱顺序排列正确的是( )
A. Fe3+>Cu2+>Fe2+ B. Cu2+>Fe3+>Fe2+
C. Fe3+>Fe2+>Cu2+ D. Fe2+>Cu2+>Fe3+
22.下列物质与其用途相符合的是( )
①Cl2——做消毒剂 ②AgBr——制胶卷,感光纸 ③AgI——人工降雨
④加碘食盐——预防甲状腺肿大 ⑤淀粉——检验I2的存在 ⑥NaClO——漂白纺织物
A. ②③④⑤⑥ B. ①②③④⑤ C. ②③④⑤ D. 全部
23.四氧化钌(RuO4)是金黄色针状晶体,微溶于水,有强氧化性,能氧化浓盐酸生成Cl2和Ru +。酸性介质中固体Na2RuO4与NaClO溶液或NaClO3溶液反应均可制得RuO4。下列说法正确的是( )
A. 若NaClO3与Na2RuO4物质的量之比1:3, 则还原产物为Cl2
B. RuO4与浓盐酸反应生成11.2LCl2 转移电子数为NA
C. 酸性介质中氧化性:RuO4>ClO3->Cl2
D. 在稀硫酸环境中,Na2RuO4与NaClO反应制备RuO4的化学方程式为Na2RuO4+NaClO+H2SO4=RuO4+Na2SO4+NaCl+H2O
24.已知H2SO3+I2+H2O = H2SO4+2HI,将0.1mol Cl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法正确的是( )
A. 物质的还原性:HI>H2SO3>HCl
B. H2SO3的物质的量浓度为0.6 mol·L-1
C. 若再通入0.05mol Cl2 , 恰好能将HI和H2SO3完全氧化
D. 通入0.1mol Cl2发生反应的离子方程式为:5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O == 4SO42-+I2+10Cl-+16H+
25.下列化学方程式中电子转移错误的是( )
A.
B.
C.
D.
二、填空题
26.某金属硝酸盐受热分解产生的NO2和O2的比例是6:1,该金属反应前后的化合价________(填“升高”,“降低”或“不变”)。
27.氧化还原反应的本质是________。在反应 MnO2+4HCl(浓)→MnCl2+2H2O+Cl2↑中,________元素化 合价升高,被________(填“氧化”或“还原”),发生________(填“氧化”或“还原”)反应,还原剂是________。________元素化合价降低,被________(填“氧化”或“还原),发生________(填”氧化“或”还原“)反应,氧化剂是________。
28.在反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,氧化剂是________,氧化产物是________,氧化剂和还原剂的物质的量之比是________,转移的电子数为________.
29.洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一.漂白粉是常用的消毒剂.工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学反应方程式为________;漂白粉的有效成分是(填化学式)________.该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比是________.
30.已知反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中,若二氧化锰与足量的浓盐酸反应制得3.55gCl2 , 通过计算回答:用双线桥标出反应中电子转移的方向和数目________,参加反应的HCl的物质的量为________,其中被氧化的HCl的质量________.
31.已知在酸性条件下有以下反应关系:
(i)KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3 ,其本身被还原为Br2 .
(ii)Br2能将I-氧化为I2 .
(iii)KIO3能将I-氧化为I2 ,也能将Br-氧化为Br2 ,其本身被还原为I2 .
①上述物质中氧化剂氧化能力由强到弱的顺序是________.
②现向含有1molKI的硫酸溶液中加入含amolKBrO3的溶液,a的取值范围不同,所得产物也不同.试将讨论的结果填入下表.
编号 a的取值范围 产物的化学式或(离子符号)
A ________ I2 , Br-
B <a< ________
C a= ________
D ________ I2 , IO3- , Br2
E a≥ ________
③若产物中碘单质和碘酸钾的物质的量相等,a的值为________.
④若a的值为1时,其产物及其物质的量分别为________.
32.氮氧化物会严重污染大气,所以实验室必须对含有氮氧化物的废气进行处理。用 NaOH溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应方程式如下:
① ②
(1)在反应①中,参加反应的氧化剂和还原剂的质量之比为________。
(2)在反应②中,氧化产物是________,还原产物是________。(填化学式)
(3)在反应①②中,参加反应的 NaOH 均为 2mol 时,两个反应转移电子数的关系是①________②(填“﹥”、“=”或“﹤”)。
三、实验探究题
33.NaClO2是一种高效的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等。用下列装置探究NaClO2的制备。
完成下列填空:
(1)仪器a的名称为 ,装置②的作用是________。
(2)检查装置气密性的方法是 。
(3)关闭K1 , 从分液漏斗中加入一定量浓硫酸,装置③中生成NaClO2的化学方程式为2ClO2+2NaOH+H2O2→2NaClO2+2H2O+O2↑,该反应的氧化产物是________。
(4)实验完成后,为防止装置中残留的有毒气体污染空气,可以进行的操作是:打开止水夹K1 , ________。
(5)从装置③的溶液中获得NaClO2晶体的主要操作有减压蒸发浓缩、________、过滤洗涤、干燥等。
(6)晶体以NaClO2·3H2O的形式存在,已知:NaClO2·3H2O NaCl+O2↑+3H2O↑。为测定所得固体中NaClO2·3H2O的质量分数,在收集到足量的晶体后,进行如下实验:取样品质量为a g,灼烧恒重后,得到固体b g。则晶体中NaClO2·3H2O的质量分数是________。
若发生副反应4[NaClO2·3H2O] 2NaCl+2NaClO3+O2↑+12H2O↑,则实验测得的值会________。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
34.实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、 等)中回收碘,实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I- , 其离子方程式为________;该操作将I2还原为I-的目的是 。
(2)操作 的名称为________。
(3)氧化时,在三颈瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2 , 在40℃左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是 ;仪器a的名称为________;仪器b中盛放的溶液为________。
(4)已知: ;某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2 , 可能存在I-、IO3-中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO3-的实验方案(实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液)。
①取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出有碘单质存在;
② ;
③另从水层中取少量溶液,加入1-2mL淀粉溶液,加盐酸酸化后,滴加Na2SO3溶液,若溶液变蓝说明废水中含有IO3-;否则说明废水中不含有IO3-。
(5)二氧化氯(ClO2 , 黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂和水处理剂。现用ClO2氧化酸性含废液回收碘。完成ClO2氧化I-的离子方程式: 。
(6)“碘量法”是一种测定S2-含量的有效方法。立德粉ZnS·BaSO4是一种常用的白色颜料,制备过程中会加入可溶性的BaS,现用“碘量法”来测定立德粉样品中S2-的含量。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.1000 mol/L 的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5min,有单质硫析出。以淀粉为指示剂,过量的I2用0.1000 mol/L Na2S2O3 滴定,反应式为I2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-。测定消耗Na2S2O3溶液体积V mL。立德粉样品S2-含量为 (写出表达式)
答案解析部分
一、单选题
1. A
【考点】氧化还原反应,氧化性、还原性强弱的比较
【解析】A.C→CO2,C元素的化合价升高,需要加入氧化剂才能实现,A符合题意;
B.H2O2→O2,O元素的化合价降低,B与题意不符;
C.Na2SO3→SO2,所有元素的化合价不变,C与题意不符;
D.KMnO4→MnO2,Mn元素的化合价降低,D与题意不符;
2. C
【考点】氧化还原反应
【解析】反应3Br2+6NaOH 5NaBr+ NaBrO3+3H2O中,Br2中的Br元素由0价变为NaBr中的-1价和NaBrO3中的+5价,化合价降低得电子,被还原,化合价升高失电子,被氧化,则Br2在该反应中既做氧化剂又做还原剂,NaBr为还原产物,NaBrO3为氧化产物,
3. C
【考点】氧化还原反应
【解析】A、反应中没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,A不符合题意;
B、该反应是复分解反应,不是氧化还原反应,B不符合题意;
C、铜在反应中失去电子,氧气得到电子,是氧化还原反应,C符合题意;
D、反应中没有元素的化合价变化,不是氧化还原反应,D不符合题意,
4. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A.氧化还原反应不一定有单质参与,如:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故A不符合题意;
B.氧化还原反应不一定有氧元素参与,如:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- , 故B不符合题意;
C.氧化还原反应的实质是电子的转移,包括电子得失和电子对偏移,故C不符合题意;
D.有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应,故D符合题意;
5. B
【考点】氧化还原反应
【解析】反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中Cu的化合价从0价升高到+2价,被氧化,CuSO4为氧化产物,S的化合价从+6价降低到+4价,被还原,SO2为还原产物,故B符合题意;
6. B
【考点】氧化还原反应
【解析】在该反应中,H2SO4中硫元素由+6价变为+4价,化合价降低,发生还原反应,因此浓硫酸为氧化剂,B符合题意;
7. A
【考点】氧化还原反应
【解析】A.钠与水反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,反应中水中氢元素的化合价由+1价降低到0价,生成氢气,水作氧化剂;
B.氯气与水反应方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO,氯气中氯的化合价从0价升高到+1价,从0价降低到-1价,水的化合价没有变化;
C.氧化钙溶于水,生成氢氧化钙,没有化合价的变化,属于非氧化还原反应,故C不符合题意;
D.过氧化钠与水反应方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠中-1价氧元素发生歧化反应,氧化剂和还原剂均为过氧化钠;
8. A
【考点】氧化还原反应
【解析】A.CH≡CH中含有H2S杂质,H2S可与CuSO4溶液发生反应:H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4 , 可以达到除杂目的,且反应非氧化还原反应, A项符合题意;
B.CO2也会和Na2CO3溶液反应,除杂试剂选择不符合题意,应选NaHCO3溶液作除杂试剂,B项不符合题意;
C.铜粉不与盐酸反应,铁粉与盐酸发生反应:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,该反应属于氧化还原反应, C项不符合题意;
D.Cl2能溶于水,也能和H2O发生反应,除杂试剂选择不符合题意,应选饱和食盐水作除杂试剂,D项不符合题意;
9. A
【考点】氧化还原反应
【解析】A. SO2中S元素的化合价由+4价降低为0,H2S中S元素的化合价由-2价升高为0,S既是氧化产物也是还原产物,故A符合;
B. Na2O2中-1价的O元素的化合价即升高又降低,NaOH为还原产物,O2为氧化产物,故B不符合;
C. 该反应中没有元素化合价的变化,属于非氧化还原反应,故C不符合;
D. Zn元素的化合价升高,H元素的化合价降低,ZnCl2为氧化产物,H2为还原产物,故D不符合;
10. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A.二氧化硫漂白草帽,是二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的大分子,非氧化还原反应,A不符合题意;
B.硅胶吸水过程没有新物质生成,为物理变化,B不符合题意;
C.氢氧化铝和胃酸反应为复分解反应,不是氧化还原反应,C不符合题意;
D.还原铁粉做脱氧剂防止食品氧化过程中铁被氧化,有化合价变化,属于氧化还原反应,D符合题意;
11. A
【考点】氧化还原反应,氧化性、还原性强弱的比较
【解析】A.由于氧化性IO3->I2 , 加碘食盐溶液中滴入少量白醋和淀粉KI溶液,溶液变蓝色,可能是IO3-在酸性条件下与I-发生氧化还原反应,生成I2 , 使得淀粉溶液变蓝,A符合题意;
B.加碘食盐溶液中加入过量氯水后加淀粉,溶液不变蓝色,可能是过量的氯水将I-氧化为 lO3-,从而溶液不变蓝,B不符合题意;
C.由于氧化性Fe3+>I2 , 所以还原性:I->Fe2+ , 则FeI2溶液中滴加少量氯水,Cl2先氧化I- , Cl2的量较少,则不一定会氧化Fe2+ , 因此溶液中不一定有Fe3+生成,C不符合题意;
D.氧化性Fe3+>I2 , FeCl2溶液中滴加足量碘水和KSCN溶液,I2不能将Fe2+氧化生成Fe3+ , 则溶液不会变红色,D不符合题意;
12. A
【考点】氧化还原反应
【解析】A.蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近,氨气与氯化氢反应生成氯化铵,反应无化合价变化,不发生氧化还原反应,A符合题意;
B.铝丝伸入硫酸铜溶液中,发生反应2Al+3Cu2+=3Cu+2Al3+ , 有化合价变化,发生氧化还原反应,B不符合题意;
C.利用某些物质(如:磷)与空气中氧气反应(不生成气体,生成固体),使容器内压强减小,测定进入容器内水的体积,即为空气中氧气的体积,发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素以2:1脱去,自身被还原成二氧化硫,发生氧化还原反应,D不符合题意;
13. B
【考点】氧化还原反应,氧化性、还原性强弱的比较
【解析】A. ①中X元素化合价由+7价降低到+2价,X2+是还原产物,不符合题意;
B. 根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原剂强弱的顺序为: A2+>B-> Z- , 符合题意;
C. 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性强弱的顺序为:XO4->Z2>B2 , 不符合题意;
D. 根据以上分析,还原性: A2+> Z- , 所以溶液中可发生:Z2+2A2+==2A3++2Z- , 不符合题意;
14. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A.H2O2→H2O中O元素的化合价降低,但自身可以发生歧化反应来实现,则不需要加还原剂就能实现,故A不选;
B.H2→HCl中H元素的化合价升高,则需要加氧化剂才能实现,故B不选;
C.CaCl2→CaCO3中元素的化合价不变,不需要发生氧化还原反应,故C不选;
D.CO2→CO中C元素的化合价降低,则需要加入某种还原剂才能实现,故D选;
15. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A、CuO→Cu中Cu元素的化合价降低,则需要加入合适的还原剂来实现,如加入氢气,故A不符合题意;
B、H2O2→O2中O元素的化合价升高,可以加入合适的氧化剂来实现,但是双氧水可以自身分解得到氧气,也可以不加入氧化剂,故B不符合题意;
C、CaCO3→CO2不存在元素化合价的升降,不是氧化还原反应,故C不符合题意;
D、FeCl2→FeCl3中Fe元素的化合价升高,需要加入合适的氧化剂来实现,如加入氯气,故D符合题意;
16. B
【考点】氧化还原反应
【解析】A.该反应中氮元素的化合价不变,既不体现氧化性,也不体现还原性,A不符合题意;
B.该反应中,氮元素由-3价变为0价,化合价升高,被氧化,体现还原性,B符合题意;
C.该反应中氮元素的化合价不变,既不体现氧化性,也不体现还原性,C不符合题意;
D.该反应中氮元素的化合价不变,既不体现氧化性,也不体现还原性,D不符合题意;
17. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A.煤液化制得清洁能源的过程中,有元素化合价变化,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.酒精的主要成分是C2H5OH,具有还原性,能被K2Cr2O7氧化,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.Cl2与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和H2O,反应过程中氯元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.海水中含有MgCl2 , 从海水中提取MgCl2的过程中没有元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,D符合题意;
18. D
【考点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】A.电解质电离不需要通电,故A不符合题意;
B.得电子能力强的氧化剂氧化性强,与电子多少无关,故B不符合题意;
C.有些阳离子也有氧化性和还原性,如亚铁离子,故C不符合题意;
D. 含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性,如碳酸,故D符合题意;
19. D
【考点】氧化还原反应,氧化性、还原性强弱的比较
【解析】⑴KBrO3能将I-氧化成I2或KIO3 , 本身被还原为Br2 , 氧化性:KBrO3 > KIO3或I2 ,
还原性:I- > Br2;
⑵Br2能将I-氧化为I2 , 氧化性:Br2>I2 , 还原性I- > Br-;
⑶KIO3能将I-氧化为I2 , 也能将Br-氧化为Br2 , 本身被还原为I2 ,
氧化性:KIO3 > Br2 , 还原性:Br- > I2;
氧化性:KBrO3 > KIO3 > Br2>I2
还原性:I- > Br-> I2
A.由于KI是过量,Br2会被I-还原成Br- , 故A不符合题意;
B.IO3-与I-、Br-反应,不能共存,故B不符合题意;
C.IO3-与Br-反应,不能共存,故C不符合题意;
D.由于KBrO3是少量的,会被还原成Br- , I-被氧化成I2 , 故D符合题意;
20. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A.Cl2+2KI=I2 +2KCl,氯化合价降低,是氧化还原反应,也是置换反应,故不满足题意;
B.NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↓,没有化合价变化,不是氧化还原反应,故不满足题意;
C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3 , 铁化合价升高,是氧化还原反应,也是化合反应,故不满足题意;
D.3NO2+H2O=2HNO3 +NO,氮化合价变化,是氧化还原反应,不是化合反应、分解反应、置换反应,故D符合题意;
21. A
【考点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】对于同一个氧化还原反应,氧化性:氧化剂>氧化产物;(1)Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;氧化性:Fe3+>Cu2+ , (2)Fe+Cu2+=Fe2++Cu;氧化性:Cu2+>Fe2+;
由上所述,氧化性强弱顺序:Fe3+>Cu2+>Fe2+;
22. D
【考点】卤化银,碘与人体健康,氯、溴、碘及其化合物的综合应用
【解析】性质决定用途。氯气与水反应生成次氯酸具有强氧化性,所以氯气做消毒剂;AgBr具有感光性,所以用在制胶卷;AgI可用来人工降雨;人体缺碘易造成甲状腺肿大,所以在食盐中加碘,预防甲状腺肿大;淀粉遇碘变蓝色,所以淀粉检验碘的存在;次氯酸钠与空气中的二氧化碳反应生成具有强氧化性的次氯酸,所以用来漂白织物,
23. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A.设还原产物中Cl的化合价为a,根据得失电子守恒可得关系式(5-a)×1=(8-6)×3,解得 a=-1,因此还原产物为Cl- , A不符合题意;
B.未给出气体所处状态,无法应用气体摩尔体积进行计算,B不符合题意;
C.Na2RuO4与NaClO3反应生成RuO4的过程中,Na2RuO4被NaClO3氧化为RuO4 , 因此氧化剂为NaClO3 , 氧化产物为RuO4 , 因此氧化性NaClO3>RuO4 , C不符合题意;
D.Na2RuO4与NaClO在酸性条件下反应生成NaCl和RuO4 , 结合得失电子守恒、原子守恒可得,该反应的化学方程式为:Na2RuO4+NaClO+H2SO4=Na2SO4+NaCl+RuO4+H2O,D符合题意;
24. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A.根据H2SO3+I2+H2O═H2SO4+2HI可知,H2SO3还原性大于HI;将0.1mol Cl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,氯气先氧化H2SO3 , 再氧化HI;物质的还原性:H2SO3>HI>HCl,A不符合题意;
B.设H2SO3的物质的量为xmol,则H2SO3消耗氯气为xmol;有mol的HI被氧化,消耗氯气mol,xmol+mol=0.1mol,x=0.08mol,所以H2SO3的物质的量浓度为0.8 mol L-1 , B不符合题意;
C.0.08molH2SO3消耗氯气为0.08mol,0.08molHI消耗氯气为0.04mol,共消耗氯气0.12mol,所以若再通入0.02mol Cl2 , 恰好能将HI和H2SO3完全氧化,C不符合题意;
D.通入0.1mol Cl2被氧化的HI只有H2SO3的一半,发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O═4SO42-+I2+10Cl-+16H+ , D符合题意;
25. D
【考点】氧化还原反应
【解析】A.Cl:-1→0,↑1,×2;Mn:+4→+2,↓2,×1;共转移2个电子,故A不符合题意;
B.Cu:0→+2,↑2,×1;N:+5→+4,↓1,×2;共转移2个电子,故B不符合题意;
C.N:-3→0,↑3,×5;N:+5→0,↓5,×3;共转移15个电子,故C不符合题意;
D.Cl:-1→0,↑1,×5;Cl:+5→0,↓5,×1;共转移5个电子,应为: ,故D符合题意;
二、填空题
26. 升高
【考点】氧化还原反应
【解析】由NO2和O2的物质的量之比为6:1可知,N的化合价由硝酸根中的+5价降到NO2中的+4价,每个N原子降了1价,6个氮原子共降了6价;而2个-2价O生成O2的化合价只升高了4价,根据氧化还原反应中的电子守恒原理可知,金属元素的化合价需要升高。
答案应为升高。
27. 电子转移;Cl;氧化;氧化;HCl;Mn;还原;还原;MnO2
【考点】氧化还原反应
【解析】氧化还原反应的特征是化合价的变化,实质是电子的转移;在反应 MnO2+4HCl(浓)
=MnCl2+2H2O+Cl2↑中,Cl元素化合价由-1价变为0价,Cl元素的化合价升高被氧化,HCl为还原剂发生氧化反应,被氧化;Mn元素化合价由+4价变为+2价,Mn的化合价降低被还原,MnO2为氧化剂发生还原反应,被还原,故答案为:电子转移;Cl;氧化;氧化;HCl ;Mn;还原;还原;MnO2。
28.HNO3;Cu(NO3)2;2:3;6NA
【考点】氧化还原反应
【解析】解:在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,Cu元素的化合价升高,所以3molCu是还原剂,Cu(NO3)2 是氧化产物,N元素的化合价降低,所以2mol硝酸是氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3,反应中转移6mol电子,即转移的电子数为6NA; 故答案为:HNO3;Cu(NO3)2;2:3;6NA .
29.2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;Ca(ClO)2;1:1
【考点】氧化还原反应,氯、溴、碘及其化合物的综合应用
【解析】解:氯气与Ca(OH)2反应生成CaCl2、Ca(ClO)2和水,反应的方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的有效成分为次氯酸钙,在反应中,氯气既是氧化剂又是还原剂,由方程式可知氧化剂与还原剂物质的量之比是1:1, 故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;Ca(ClO)2;1:1.
30.;0.2mol;3.65g
【考点】氧化还原反应
【解析】解:Mn元素的化合价从+4价降为+2价,Cl元素从﹣1价升高为0价,反应中转移2个电子,则用双线桥表示为 ,
n(Cl2)= =0.05mol,则参加反应的HCl为0.05mol×4=0.2mol,其中被氧化的HCl占二分之一,即为0.1mol,其质量为0.1mol×36.5g/mol=3.65g;
31.KBrO3>KIO3>Br2;a≤ ;I2、Br-、Br2;I2、Br2;<a< ;IO3-、Br2;;I2:0.1mol、KIO3:0.8mol、Br2:0.5mol
【考点】氧化还原反应
【解析】解:①由(i)在反应BrO3-+H++I-→IO3-+Br2+H2O中,氧化性:BrO3->IO3- , 由(iii)在反应IO3-+H++I-→Br2+I2+H2O中,氧化性:IO3->Br2 , 由(ii)可知氧化性:Br2>I2 , 则氧化性:KBrO3>KIO3>Br2 ,故答案为:KBrO3>KIO3>Br2;②A.当a≤ 时,KBrO3不足,反应生成I2、Br- , 反应方程式为:6KI+KBrO3+3H2SO4=3I2+KBr+3K2SO4+3H2O;C.当a= 时,二者反应生成I2、Br2 , 反应方程式为:10KI+2KBrO3+6H2SO4=5I2+Br2+6K2SO4+6H2O;B.当 <a< 时:反应产物为:I2、Br-、Br2 , 发生的反应具有A又有B的反应;E.当a≥ 时,KBrO3足量,发生反应为:5KI+6KBrO3+3H2SO4=5KIO3+3Br2+3K2SO4+3H2O,所以反应产物为:IO3-、Br2;
D.当 <a< 时,反应按照C、E中的反应进行,反应产物为:I2、IO3-、Br2 ,
③若产物中碘单质和碘酸钾的物质的量相等,根据碘原子守恒可知,碘单质和碘酸钾的物质的量为: = mol,由反应10KI+2KBrO3+6H2SO4=5I2+Br2+6K2SO4+6H2O和5KI+6KBrO3+3H2SO4=5KIO3+3Br2+3K2SO4+3H2O可知,反应消耗KBrO3的物质的量为:n(KBrO3)= mol× + mol× = mol,故答案为: ;④当a=1时, <a< ,反应产物为I2、IO3-、Br2 , 发生的反应有:10KI+2KBrO3+6H2SO4=5I2+Br2+6K2SO4+6H2O、5KI+6KBrO3+3H2SO4=5KIO3+3Br2+3K2SO4+3H2O,设反应生成碘单质为xmol、生成的KIO3为ymol,根据碘原子守恒可得:2x+y=1,根据消耗的KBrO3为1mol可得:0.2x+1.2y=1,联立解得:x=0.1、y=0.8,即:生成碘单质为0.1mol、生成的KIO3为0.8mol,根据反应可知生成溴的物质的量为:0.1mol× +0.8mol× =0.5mol.
32. (1)23:15
(2)NaNO3;NaNO2
(3)=
【考点】氧化还原反应
【解析】(1)根据反应①可知,产物NaNO2中N元素的化合价为+3价,其中NO2中氮元素的化合价从+4价降低到+3价,NO中氮元素的化合价显从+2价升高到+3价,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比是1:1,质量之比为23:15,故答案为:23:15;
(2)在反应②中只有氮元素的化合价发生变化,所以NO2既是氧化剂也是还原剂,氧化产物为NaNO3 , 还原产物为NaNO2 ,故答案为:NaNO3;NaNO2;
(3)反应①中2molNaOH参加反应,转移1mol电子,反应②中2molNaOH参加反应,转移1mol电子,
三、实验探究题
33. (1)干燥管;做安全瓶,防止③中溶液倒吸到①中
(2)关闭K1 ,关闭分液漏斗活塞,在④的烧杯中加水浸没干燥管下端,给①中烧瓶微热,若④中出现气泡,停止加热,④中干燥管下端有一段水柱,一段时间不变,则气密性良好
(3)O2
(4)从K1处通入空气,将残留气体鼓入④中
(5)降温结晶
(6) 或 ;偏小
【考点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用
【解析】(1)仪器a的名称为干燥管,装置②的作用是做安全瓶,防止③中溶液倒吸到①中,故答案为:干燥管;安全瓶,防止③中溶液倒吸到①中;(2)检查装置气密性首先要形成密闭系统,然后通过升高温度形成压强差,具体操作是关闭K1 , 关闭分液漏斗活塞,在④的烧杯中加水浸没干燥管下端,给①中烧瓶微热,若④中出现气泡,停止加热,④中干燥管下端有一段水柱,一段时间不变,则气密性良好,故答案为:关闭K1 ,关闭分液漏斗活塞,在④的烧杯中加水浸没干燥管下端,给①中烧瓶微热,若④中出现气泡,停止加热,④中干燥管下端有一段水柱,一段时间不变,则气密性良好;(3)由题给化学方程式可知,反应中过氧化氢中氧元素化合价升高被氧化,发生氧化反应,则过氧化氢为还原剂,氧气为氧化产物,故答案为:O2;(4)实验完成后,为防止装置中残留的ClO2气体污染空气,应打开止水夹K1 , 从K1处通入空气,将残留的ClO2气体鼓入④中,被氢氧化钠溶液吸收,防止污染空气,故答案为:从K1处通入空气,将残留气体鼓入④中;(5)从溶液中制取晶体,一般采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥的方法,则从装置③的溶液中获得NaClO2晶体的主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:降温结晶;(6)由题意可知,NaClO2·3H2O灼烧至恒重得到NaCl,固体减少的质量为氧气和水的质量,则氧气和水的质量为(a—b),设氧气的物质的量为xmol,由方程式可知水的物质的量为3xmol,则可得32x+18×3x=(a—b),解得x= ,由方程式可得关系式NaClO2·3H2O—O2↑,则n(NaClO2·3H2O)= n(O2)= mol,晶体中NaClO2·3H2O的质量分数为 = 或 。若发生副反应4[NaClO2·3H2O] 2NaCl+2NaClO3+O2↑+12H2O↑,会导致灼烧恒重后固体质量增大,即b增大,所以 减小。故答案为: 或 ,偏小。
34. (1)SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;使CCl4中的碘进入水层
(2)分液
(3)使氯气在溶液中有较大的溶解度;球形冷凝管;NaOH溶液
(4)从水层中取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加氯化铁溶液,若溶液变蓝色,说明废水中含I- , 否则不含I-
(5)2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O
(6) ×100%
【考点】氯、溴、碘的性质实验
【解析】(1)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子,故答案为:SO32-+I2+H2O=2I-+2H++SO42-;使四氯化碳中的碘进入水层;(2)四氯化碳属于有机物,水属于无机物,二者不互溶,分离互不相溶的液体混合物采用分液的方法,所以分离出四氯化碳采用分液的方法,故答案为:分液;(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在低温条件下进行反应;根据图示,仪器a为球形冷凝管;氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排空,二者都能和氢氧化钠溶液反应而被吸收,所以用NaOH溶液吸收尾气,故答案为:使氯气在溶液中有较大的溶解度;球形冷凝管;NaOH溶液;(4)碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原生成碘,碘遇淀粉试液变蓝色,所以其检验方法为:从水层取少量溶液,加入1-2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,2I-+2Fe3+=2Fe2++I2 , 若溶液变蓝色,说明废水中含有I- , 否则不含I- , 故答案为:从水层取少量溶液,加入1-2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,若溶液变蓝色,说明废水中含有I- , 否则不含I-;(5)用ClO2氧化酸性含I-废液回收碘,二氧化氯在酸溶液中氧化碘离子生成碘单质,二氧化氯被还原为氯离子,反应的离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O,故答案为: 2ClO2+10I-+8H+=5I2+2Cl-+4H2O;(6)与Na2S2O3反应消耗的n(I2)= n(Na2S2O3)= ×0.1000mol L-1×V×10-3 L= ×0.1000×V×10-3 mol,则与硫离子反应的n(I2)=25×10-3 L×0.1000mol L-1- ×0.1000×V×10-3 mol=(25×10-3 ×0.1000- ×0.1000×V×10-3)mol,根据转移电子守恒知关系式S2-~I2 , 所以n(S2-)=(25×10-3 ×0.1000- ×0.1000×V×10-3)mol,m(S2-)=(25×10-3 ×0.1000- ×0.1000×V×10-3)mol×32g/mol,其质量分数= ×100%= ×100%,故答案为: ×100%。