2.3 氧化还原反应(含解析) 同步测试 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)必修第一册

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名称 2.3 氧化还原反应(含解析) 同步测试 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-17 14:58:15

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文档简介

2.3 氧化还原反应 同步测试
一、单选题
1.下列叙述涉及氧化还原反应的是(  )
A.根瘤菌固氮 B.生石灰作干燥剂
C.氢氧化铝作胃酸中和剂 D.用纯碱清洗铁屑表面油脂
2.水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是(  )
A. B.Mg C. D.
3.判断下列化学概念的依据正确的是(  )
A.溶液与胶体不同的本质原因:是能否发生丁达尔效应
B.纯净物与混合物:是否仅含有一种元素
C.氧化还原反应:反应前后元素化合价是否变化
D.电解质与非电解质:物质本身是否导电
4.在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。下列叙述正确的是(  )
A.AlN中氮的化合价为+3
B.Al2O3的摩尔质量为102g
C.上述反应中C是氧化剂
D.上述反应中,N元素的化合价降低
5.古诗词是我们宝贵的精神财富。下列诗句中不涉及氧化还原反应的是(  )
A.泉眼无声惜细流,树阴照水爱晴柔
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.野火烧不尽,春风吹又生
D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
6.对于反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O的说法不正确的是(  )
A.该反应中,KMnO4是还原剂
B.该反应中,C元素被氧化
C.通过该反应可知,氧化性:KMnO4>CO2
D.该反应每转移1mol电子,同时生成1molCO2
7.纳米级可用于以太阳能为热源分解水制,过程如下图所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ的反应为:
B.过程Ⅰ元素化合价升高,被氧化
C.过程Ⅱ中为还原剂
D.整个过程的总反应为
8.已知有如下反应:
①2BrO +Cl2═Br2+2ClO ;
②ClO +5Cl﹣+6H+═3Cl2+3H2O;
③2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2;
④2FeCl2+Cl2═2FeCl3.
下列叙述正确的是(  )
A.氧化能力:ClO >BrO >Cl2>Fe3+>I2
B.还原能力:Fe2+>I﹣>Cl﹣
C.反应ClO +Br﹣═Cl﹣+BrO 能顺利进行
D.氧化能力:BrO >ClO >Cl2>Fe3+>I2
9.硝酸厂烟气中含有大量氮氧化物(NOx)。常温下,将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中可实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.反应Ⅰ的离子方程式为Ce4++H2=Ce3++2H+
B.反应Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
C.该转化过程的实质是NO被H2氧化
D.反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+离子总数一定保持不变
10.浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是(  )
①炽热的木炭②H2S气体③Cu④FeO⑤NH3⑥蔗糖⑦CuSO4 5H2O⑧铁、铝.
A.③④ B.①②⑤⑧ C.①②③④⑦ D.⑥⑦
11.2.8g Fe全部溶于一定浓度、200mL的HNO3溶液中,得到标准状况下的气体1.12L,测得反应后溶液的pH为1.若反应前后溶液体积变化忽略不计,则下列有关判断正确的是(  )
A.反应后溶液中铁元素可能以Fe2+形式存在
B.反应后溶液中c(NO3﹣)=0.85 mol/L
C.反应后的溶液最多还能溶解1.4 g Fe
D.1.12 L气体可能是NO、NO2的混合气体
12.已知反应:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2=2FeCl3③I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,下列粒子的还原能力由强到弱顺序正确的是(  )
A.I->Fe2+>Cl->SO2 B.Cl->Fe2+>SO2>I-
C.Fe2+>I->Cl->SO2 D.SO2>I->Fe2+>Cl-
13.下列转化中,一定需要加入氧化剂才能实现的是(  )
A.Cl—→Cl2 B.Fe3+→Fe2+ C.CO32-→CO2 D.Na2O2→O2
14.有时候,将氧化还原方程式拆开写成两个“半反应”。下面是一个“半反应”式:NO3—+H++e-=NO+H2O,该式的配平系数是(  )
A.1,3,4,2,1 B.2,4,3,2,1
C.1,6,5,1,3 D.1,4,3,1,2
15.已知下列三个离子反应方程式如下:①X2++Y=X+Y2+; Y2++W=W2++Y;③W2++Z=Z2++W。则氧化性最强的粒子是(  )
A.X2+ B.Y2+ C.W2+ D.Z2+
16.下列变化过程一定需要加入还原剂的是(  )
A.KClO3→KCl B.KCl→AgCl C.H+→H2 D.C→CO2
二、综合题
17.实验室常用KMnO4氧化溶质质量分数为36.5%的盐酸来快速制取氯气。方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+ 2MnCl2+ 5Cl2↑+ 8H2O
(1)此反应中的氧化剂是    , 还原性:HCl   MnCl2(选填“大于”或“小于”)。
(2)若有1mol KMnO4参加反应,转移电子的物质的量为    mol。
(3)2 mol KMnO4完全反应,产生的Cl2在标准状况下的体积为   L,有    molHCl被氧化。
(4)若此盐酸的密度为1.2 g·cm-3,其物质的量浓度为   。
(5)Cl2是种有毒气体,实验室常用NaOH溶液来处理尾气。已知Cl2通入70 ℃的NaOH水溶液中,能同时发生两个自身的氧化还原反应(未配平):NaOH + Cl2→NaCl + NaClO+ H2O, NaOH + Cl2→NaCl+ NaClO3+ H2O。反应完成后测得溶液中NaClO与NaClO3的数目之比为5: 2,则该溶液中NaCl与NaClO3的数目之比为   。
18.磷化氢气体(PH3)是一种强烈的储粮害虫杀剂,其制取原理类似于实验室制氨气,空气中磷化氢气体达到2PPM以上是就会造成人畜中毒,请回答:
(1)用碘化磷(PH4I)和烧碱反应制取PH3的化学方程式   .
(2)实验室用吸收硫酸铜溶液吸PH3时的化学方程式24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4 中氧化剂是   ,当吸收2.2molPH3转移电子   mol
(3)氧硫化碳(COS)可替代磷化氢而被用作熏蒸剂.粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐,生成物的物质的量之比为1:1:1,写出相应的化学方程式   .
(4)氧硫化碳水解及部分应用流程如下(部分产物已略去):
COS H2S Na2S M溶液+H2
①组成氧硫化碳和磷化氢的各原子中,原子半径最大的元素在周期表中的位置是   .
②已知M溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32﹣,则反应Ⅲ中生成S2O32﹣的离子方程式为   .
③如图是反应Ⅲ中,在不同反应温度下,反应时间与H2产量的关系(Na2S初始含量为3mmol).由图象分析可知,a点时M溶液中除S2O32﹣外,还有   (填含硫微粒的离子符号).
19.根据题意填空
(1)在Fe+2HCl═FeCl2+H2↑的反应中,氧化剂是   ,氧化产物是   .
(2)标出上述方程式电子转移的方向与数目(用双线桥法)
20.黄血盐[亚铁氰化钾,K4Fe(CN)6]目前广泛用做食盐添加剂(抗结剂),我国卫生部规定食盐中黄血盐的最大使用量为10mg kgˉ1.黄血盐易溶于水,在水溶液中会电离出K+和[Fe(CN)6]4ˉ,其中CNˉ的电子式为 .它与硫酸反应的化学方程式为K4Fe(CN)6+6H2SO4+6H2O 2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑
(1)上述反应是否为氧化还原反应?    (填“是”或“不是”).
(2)食盐经长时间火炒,“亚铁氰化钾”名称前的“亚铁”就去掉了,变成了剧毒物质氰化钾,这是因为黄血盐在超过400℃时会分解,试配平该反应的化学方程式:
   K4F(CN)6   KCN+   Fe3C+   C+   N2↑
(3)黄血盐可与高锰酸钾溶液反应,其化学方程式为
K4Fe(CN)6+KMnO4+H2SO4→KHSO4+Fe2(SO4)3+MnSO4+HNO3+CO2↑+H2O(未配平)
①该反应的氧化产物有   (填化学式).
②若有1mol K4Fe(CN)6被高锰酸钾氧化,则消耗高锰酸钾的物质的量为   mol.
21.将质量为12.64g KMnO4固体加热一段时间后,收集到amol O2;向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸,又收集到bmol Cl2,此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中.
(1)请完成并配平下列化学方程式:
   KMnO4+   HCl═   KCl+MnCl2+   Cl2↑+   
(2)用酸性高锰酸钾溶液滴定FeSO4溶液写出该反应的离子方程式   .
(3)当KMnO4固体加热生成O2 a mol值最大时,向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸并加热,产生Cl2的物质的量b=   mol.(此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中)
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.根瘤菌固氮为游离态的氮转化为化合态的氮,为氧化还原反应,故A符合题意;
B.生石灰作干燥剂为CaO+H2O=Ca(OH)2,为非氧化还原反应,故B不符合题意;
C.氢氧化铝作胃酸中和剂发生反应Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,为非氧化还原反应,故C不符合题意;
D.用纯碱清洗铁屑表面油脂是油脂的水解反应,为非氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】发生氧化还原反应说明有元素的化合价发生变化。
A.根瘤菌固氮将氮气转化为化合态的氮,有元素化合价变化,发生氧化还原反应;
B.生石灰吸水生成氢氧化钙,无元素化合价变化;
C.氢氧化铝中和胃酸生成氯化铝和水,无元素化合价变化;
D.油脂的水解无元素化合价变化。
2.【答案】B
【解析】【解答】A.3NO2+H2O=2HNO3+NO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故A不符合题意;
B.2Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0价,得电子被还原,作氧化剂,在反应中表现出氧化性,故B符合题意;
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故C不符合题意;
D.SO2+H2O H2SO3,该反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,水在反应中既不表现氧化性也不表现还原性,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】 根据氧化还原反应原理,表现氧化性的物质在反应时化合价降低,水作氧化剂,则水中氢元素的化合价降低。
3.【答案】C
【解析】【解答】A.溶液与胶体不同的本质原因:分散质粒子直径大小,分散质粒子直径小于1 nm的分散系叫溶液,分散质粒子直径1nm —100nm的分散系叫胶体,故A不符合题意;
B.纯净物与混合物,是否由一种物质组成,故B不符合题意;
C.氧化还原反应:反应前后元素化合价是否变化,有变化则为氧化还原反应,故C符合题意;
D.电解质与非电解质:在水溶液或熔融状态下是否导电,两者情况下都不导电则为非电解质,两者情况下任一一种导电则为电解质,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】化合价是否变化是判断氧化还原反应的主要依据。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.在AlN中Al的化合价为+3价,氮的化合价为-3,A不符合题意;
B.Al2O3的摩尔质量为102 g/mol,B不符合题意;
C.上述反应中碳元素从0价升高到+4价、氮元素从0价降低到-3价,C是还原剂,N2是氧化剂,C不符合题意;
D.在上述反应中,N元素的化合价由反应前N2中的0价变为反应后AlN中的-3价,化合价降低, D符合题意;
故答案为:D。
【分析】首先标注化合价,找到化合价升降情况,判断氧化剂、还原剂等概念。
5.【答案】A
【解析】【解答】A. 泉眼无声惜细流,树阴照水爱晴柔,是自然现象,不涉及化学反应,即不涉及氧化还原反应,A符合题意;
B. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干中蜡烛燃烧为氧化还原反应,B不符合题意;
C. 野火烧不尽,春风吹又生中的燃烧为氧化还原反应,C不符合题意;
D. 爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏中火药爆炸为氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】首先判断诗句中的化学反应,判断元素的化合价是否发生变化,氧化还原反应的特征是有化合价的升降;
A.该句描写泉水的流动和树荫的映照;
B.燃烧反应为氧化还原反应;
C.燃烧反应为氧化还原反应;
D.火药爆炸涉及燃烧,为氧化还原反应。
6.【答案】A
【解析】【解答】解:A.Mn元素化合价降低,被还原,KMnO4为氧化剂,故A错误;
B.C元素化合价升高,被氧化,故B正确;
C.反应中KMnO4为氧化剂,H2C2O4为还原剂,生成CO2为氧化产物,所以根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:KMnO4>CO2,故C正确;
D.C元素化合价由+3升高到+4,所以该反应每转移1mol电子,同时生成1molCO2,故D正确;
故选A.
【分析】反应2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O中,Mn元素化合价降低,被还原,KMnO4为氧化剂,C元素化合价升高,被氧化,H2C2O4为还原剂,以此解答该题.
7.【答案】D
【解析】【解答】A.结合图示可知,过程Ⅰ的反应是Fe3O4在太阳能的作用下生成FeO和O2,发生反应为:2Fe3O46FeO+O2↑,故A不符合题意;
B.过程Ⅰ的反应是2Fe3O46FeO+O2↑,铁元素化合价降低,被还原,故B不符合题意;
C.过程Ⅱ为FeO与水反应生成H2和Fe3O4,氢气为还原产物,故C不符合题意;
D.根据以上分析可知总反应为2H2O2H2↑+O2↑,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.依据图示,利用反应物和产物书写;
B.元素化合价降低,被还原; 元素化合价升高,被氧化;
C.氧化剂元素化合价降低, 还原剂元素化合价升高。
8.【答案】D
【解析】【解答】解:①2BrO3﹣+Cl2═Br2+2ClO3﹣中,氧化性:BrO3﹣>ClO3﹣,②ClO3﹣+5Cl﹣+6H+═3Cl2+3H2O中,氧化性:ClO3﹣>Cl2;③2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2中,氧化性:Fe3+>I2,还原性:I﹣>Fe2+;④2FeCl2+Cl2═2FeCl3中,氧化性:Cl2>Fe3+,还原性:Fe2+>Cl﹣.
A、氧化能力:BrO3﹣>ClO3﹣>Cl2>Fe3+>I2,故A错误;
B、还原能力:I﹣>Fe2+>Cl﹣,故B错误;
C、氧化性:BrO3﹣>ClO3﹣,反应ClO3﹣+Br﹣═Cl﹣+BrO3﹣不能发生,故C错误;
D、氧化能力:BrO3﹣>ClO3﹣>Cl2>Fe3+>I2,故D正确.
故选D.
【分析】在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,据此来回答.
9.【答案】D
【解析】【解答】A.过程Ⅰ发生的反应为Ce4+把H2氧化为H+,自身被还原为Ce3+,反应的离子方程式为:2Ce4++H2=2Ce3++2H+,故A不符合题意;
B.过程Ⅱ为2NO+4Ce3++4H+=N2+4Ce4++2H2O,氧化产物为Ce4+,还原产物为N2,两者之比为4∶1,故B不符合题意;
C.该转化过程的实质为NO被H2还原为N2,H2被氧化为水,故C不符合题意;
D.处理过程中,Ce3+和Ce4+做催化剂,催化剂在反应前后,质量不变,数量不变,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】步骤I为四价铈被氢气还原为三价铈,步骤II为三价铈被NO氧化为四价铈,同时得到氮气和水,利用化合价升降将方程式配平即可。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:①炽热的木炭与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫,浓硫酸只表现氧化性;
【分析】浓硫酸具有强氧化性,可与还原性物质发生氧化还原反应,当反应表现出酸性时,应由盐生成,以此解答.②H2S气体与浓硫酸反应生成硫和二氧化硫,浓硫酸只表现氧化性;③Cu和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;④FeO和浓硫酸反应生成硫酸铁和二氧化硫,浓硫酸既表现氧化性,又表现酸性;⑤NH3与浓硫酸反应生成硫酸铵,浓硫酸只表现酸性;⑥蔗糖与浓硫酸作用,浓硫酸表现脱水性和强氧化性;⑦CuSO4 5H2O与浓硫酸作用,浓硫酸表现吸水性;⑧铁、铝与浓硫酸发生钝化反应,浓硫酸表现强氧化性.
正确的只有③④,
故选A.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化物,氮氧化物在标况下体积是1.12L,则n(NOx)= =0.05mol,反应后溶液pH=1说明溶液呈酸性,硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3,
A.反应后硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3,没有硝酸亚铁生成,故A错误;
B.根据N原子守恒知,反应后溶液中n(NO3﹣)=n(HNO3)+3n[Fe(NO3)3]=0.02mol+3× =0.17mol,则c(NO3﹣)= =0.85mol/L,故B正确;
C.反应后溶液还能溶解Fe,当Fe完全转化为Fe(NO3)2,消耗的Fe质量最多,反应后剩余n(HNO3)=0.1mol/L×0.2L=0.02mol,根据3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O知,硝酸溶解的n(Fe)= ×3=0.0075mol,根据转移电子相等知,硝酸铁溶解的n(Fe)= =0.025mol,则最多还能溶解m(Fe)=(0.0075+0.025)mol×56g/mol=1.82g,故C错误;
D.2.8gFe完全转化为Fe(NO3)3时转移电子物质的量= ×3=0.15mol,假设气体完全是NO,转移电子物质的量=0.05mol×(5﹣2)=0.15mol,假设气体完全是NO2,转移电子物质的量=0.05mol×(5﹣4)=0.05mol<0.15mol,根据转移电子相等知,气体成分是NO,故D错误;
故选B.
【分析】Fe和硝酸反应生成硝酸盐和氮氧化B物,氮氧化物在标况下体积是1.12L,则n(NOx)= =0.05mol,反应后溶液pH=1说明溶液呈酸性,硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3,
A.反应后硝酸有剩余,则Fe完全反应生成Fe(NO3)3;
B.根据N原子守恒知,反应后溶液中c(NO3﹣)=n(HNO3)+3n[Fe(NO3)3];
C.反应后溶液还能溶解Fe,当Fe完全转化为Fe(NO3)2,消耗的Fe质量最多;
D.根据转移电子守恒判断气体分.
12.【答案】D
【解析】【解答】反应①中FeCl3中铁元素由+3价变为+2价,化合价降低,发生还原反应,生成FeCl2,因此还原产物为Fe2+,还原剂为I-,因此还原性:I->Fe2+;
反应②中铁元素由+2价变为+3价,发生氧化反应,因此Fe2+为还原剂;氯元素由0价变为-1价,发生还原反应,因此Cl-为还原产物。所以还原性:Fe2+>Cl-;
反应③中硫元素由+4价变为+6价,发生氧化反应,因此SO2为还原剂;碘元素由0价变为-1价,发生还原反应, 因此I-为还原产物。所以还原性:SO2>I-。
综上,还原性:SO2>I->Fe2+>Cl-,D符合题意。
故答案为:D
【分析】根据反应过程中元素化合价变化,确定各个反应的还原剂和还原产物,结合还原剂的还原性强于还原产物分析。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.由分析可知,氯元素化合价由-1升为0,需要加入氧化剂,A符合题意;
B.由分析可知,铁元素的化合价由+3降为+2,需要加入还原剂,B不符合题意;
C.碳元素、氧元素的化合价在反应前后不变,不需要加入氧化剂,C不符合题意;
D.氧元素的化合价由-1升为0,加入水即可反应,不需要加入氧化剂,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】一定需要加入氧化剂才能实现物质的转化,说明反应中某元素化合价升高,据此分析。
14.【答案】D
【解析】【解答】(设“1”法)设NO3—的化学计量数为1,根据N元素化合价由+5价变为+2价,则得到3个电子,则根据电子移动数目可确定e-的化学计量数为3,结合电荷守恒可知H+的计量数为|-1-3|=4,根据H原子守恒可知H2O的化学计量数分别为2,NO的化学计量数为1,故该式的配平系数是1,4,3,1,2,D符合题意;
故答案为:D
【分析】根据化合价变化确定得到电子数,由电荷守恒确定H+的系数,结合H原子守恒确定H2O的系数。
15.【答案】A
【解析】【解答】三个离子反应方程式: ①X2++Y=X+Y2+,②Y2++W=W2++Y,③W2++Z=Z2++W,根据化合价升降判断出氧化剂氧化产物,①氧化剂X2+的氧化性大于氧化产物Y2+;②氧化剂Y2+的氧化性大于氧化产物W2+;③氧化剂W2+的氧化性大于氧化产物Z2+;所以氧化性强弱顺序为X2+ >Y2+ >W2+ >Z2+;
故答案为:A。
【分析】根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析。
16.【答案】C
【解析】【解答】变化过程一定需要加入还原剂,这说明该微粒作氧化剂,得到电子,相关元素的化合价一定降低,
A.KClO3→KCl中氯元素化合价降低,KClO3→O2中氧元素的化合价升高,可以通过氯酸钾分解即可实现,不用外加还原剂,A不符合题意;
B、KCl→AgCl中元素的化合价均不变化,不是氧化还原反应,B不符合题意;
C、H+→H2中氢元素化合价降低,必须加入还原剂,C符合题意;
D、C→CO2中碳元素化合价升高,必须加入氧化剂,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】加入还原剂才能实现,说明这个过程只能发生还原反应,即化合价降低。
17.【答案】(1)KMnO4;大于
(2)5
(3)112;10
(4)12 mol·L-1
(5)15:2
【解析】【解答】(1)反应中锰元素化合价降低,锰元素所在的反应物KMnO4是氧化剂,HCl是还原剂,MnCl2是还原产物,所以还原性:HCl> MnCl2;
(2)化合价升高数目=化合价降低数目=转移的电子数目=5,1mol KMnO4参加反应,转移电子的物质的量为5mol;
(3)高锰酸钾的量、氯气的量以及消耗的盐酸之间的关系为:2KMnO4~5Cl2~16HCl,2mol KMnO4完全反应时,产生的Cl2为5mol,在标准状况下的体积为5mol×22.4L/mol=112L,被氧化的HCl为2×5mol=10mol;
(4)根据物质的量浓度和密度之间的计算公式;
(5)反应中注意氯元素的化合价变化,令溶液中NaClO与NaClO3的物质的量分别为5mol、2mol,根据电子注意守恒可知NaCl的物质的量=5mol×1+2mol×(5-0)=15mol,则该溶液中NaCl与NaClO3的数目之比为15mol:2mol=15:2。
【分析】(1)氧化剂时化合价降低的物质;还原性的比较,还原剂大于还原产物;
(2)电子的转移数目=元素价态转化数目×该元素原子个数;
(3)结合化学计量数之比=物质的量之比,以及n=V/Vm计算;
(4)结合和密度、质量分数、摩尔质量计算;
(5)根据次氯酸钠和氯酸钠的数目比以及两道化学方程式中元素的价态变化计算。
18.【答案】(1)PH4I+NaOH═PH3↑+NaI+H2O
(2)CuSO4;0.48
(3)KSCN+2H2SO4(浓)+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑
(4)第三周期第VA族;2S2﹣+5H O S2O32﹣+4H2↑+2OH﹣;SO42﹣
【解析】【解答】解:(1)用氯化磷(PH4I)和NaOH反应为复分解反应生成PH3、碘化钠和水,制取PH3的化学方程式为:PH4 I+NaOH═PH3↑+NaI+H2O,
故答案为:PH4I+NaOH═PH3↑+NaI+H2O;(2)24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4,CuSO4的化合价+2降低到+1价,化合价降低,故CuSO4为氧化剂,
24CuSO4+ 11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4~ 24mole﹣
11 24
2.2 n
,n=0.48
故答案为:CuSO4;0.48;(3)氧硫化碳(COS)可替代磷化氢而被用作熏蒸剂.粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐,生成物的物质的量之比为1:1:1,故方程式为:KSCN+2H2SO4(浓)+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑,
故答案为:KSCN+2H2SO4(浓)+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑(4)①组成氧硫化碳和磷化氢的原子为O、S、P、H,氢元素有1个电子层,氧元素有2个电子层,磷、硫有3个电子层,所以磷、硫的原子半径大于氢、氧的原子半径,磷、硫是同周期元素,硫的原子序数大于磷的原子序数,由元素周期律知,磷的原子半径大于硫的原子半径,磷最外层为5个电子,处于第三周期第VA族,
故答案为:第三周期第VA族;②依据题干信息:硫离子和水反应生成硫代硫酸根离子和氢气,根据硫原子守恒,产物需有因离子,根据原子守恒,产物还有氢氧根离子,反应为:2S2﹣+5HO S2O32﹣+4H2↑+2OH﹣,故答案为:2S2﹣+5H O S2O32﹣+4H2↑+2OH﹣;③反应Ⅲ中,a点360℃时,随着时间推移,氢气的量不变,Na2S初始含量为3mmol,若只发生:2S2﹣+5H O S2O32﹣+4H2↑+2OH﹣,生成氢气:3mmol× =6mmol,图中为9mmol,说明M溶液中除S2O32﹣外,还有SO42﹣,反应为:S2﹣+4H2O SO42﹣+4H2↑,
故答案为:SO42﹣.
【分析】(1)用氯化磷(PH4I)和NaOH反应制取PH3的反应可以依据反应氯化铵和氢氧化钠反应生成氨气类推;(2)据降得还原氧化剂,升失氧化还原剂来分析氧化剂和还原剂;据24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4~24mole﹣来计算转移电子数目;(3)据题干分析并且确定化学方程式;(4)①组成氧硫化碳和磷化氢的原子为O、S、P、H,先判断电子层数,电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同,再根据元素周期律,同周期元素的原子半径随着原子序数的增大而减小,主族元素周期数=电子层数,主族序数=最外层电子数;②依据题干信息:硫离子和水反应生成硫代硫酸根离子和氢气,依据电荷守恒和原子守恒书写离子反应方程式;③根据图示反应时间与H2产量的关系,a点时M溶液中除S2O32﹣外,还有SO42﹣.
19.【答案】(1)HCl;FeCl2
(2)
【解析】【解答】解:(1)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑中,Fe元素的化合价升高,则Fe为还原剂,氯化亚铁是氧化产物,而HCl中H元素的化合价降低,则HCl为氧化剂,故答案为:HCl;FeCl2;(2)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑反应中,铁元素由0价升高到+2价,氢元素由+1价降到0价,1mol铁参加反应失去2mol电子,则电子转移的方向和数目为: ;故答案为: .
【分析】(1)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑中,Fe元素的化合价升高,则Fe为还原剂,而HCl中H元素的化合价降低,则HCl为氧化剂;2)Fe+2HCl═FeCl2+H2↑反应中,铁元素由0价升高到+2价,氢元素由+1价降到0价,1mol铁参加反应失去2mol电子;
20.【答案】(1)不是
(2)3;12;1;5;3
(3)Fe2(SO4)3、HNO3、CO2;12.2
【解析】【解答】解:(1)反应K4Fe(CN)6+6H2SO4+6H2O 2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑中,没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,故答案为:不是;(2)在该氧化还原反应中,根据铁元素守恒,所以K4Fe(CN)6前面系数是3,KCN前面系数是12,根据C原子守恒,所以Fe3C前面的系数是1,反应的化学方程式为3K4F(CN)6 12KCN+Fe3C+5C+3N2↑,故答案为:3;12;1;5;3;(3)①化合价升高元素是Fe、N和C,所在的产物Fe2(SO4)3、HNO3、CO2是氧化产物,故答案为:Fe2(SO4)3、HNO3、CO2;②化合价升高的元素是铁元素、碳元素和氮元素,所以氧化产物是Fe(SO4)3、HNO3、CO2.1mol K4Fe(CN)6在反应中失去电子是(1+2×6+8×6)mol=61mol,所以根据电子的得失守恒可知,消耗高锰酸钾的物质的量为61mol÷5=12.2mol,故答案为:12.2.
【分析】(1)有元素化合价变化的反应是氧化还原反应;(2)氧化还原反应中,可以根据原子守恒来配平化学方程式;(3)①化合价升高元素所在的产物是氧化产物;②根据化学方程式和电子转移知识进行计算.
21.【答案】(1)1;8;2;2;4 H2O
(2)5Fe2++MnO4﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
(3)0.12
【解析】【解答】解:(1)Mn元素的化合价降低4,Cl元素的化合价升高1,由电子守恒和原子守恒可知,反应为K2MnO4+8HCl=2KCl+MnCl2+2Cl2↑+4H2O,故答案为:1;8; 2; 2; 4 H2O;(2)酸性高锰酸钾溶液滴定FeSO4溶液写出该反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,故答案为:5Fe2++MnO4﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O;(3)将质量为12.64gKMnO4固体加热一段时间后,当KMnO4固体加热生成O2 amol值最大时,2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑,高锰酸钾物质的量n= =0.08mol,生成K2MnO4物质的量为0.04mol,生成MnO2+物质的量为0.04mol,结合化学方程式计算,
K2MnO4+8HCl=2KCl+MnCl2+ 2Cl2↑+4H2O,
1 2
0.04mol 0.08mol
MnO2+4HCl MnCl2+ Cl2↑+2H2O
1 1
0.04mol 0.04mol
生成氯气物质的量=0.08mol+0.04mol=0.12mol,
故答案为:0.12
【分析】(1)Mn元素的化合价降低4,Cl元素的化合价升高1,由电子守恒和原子守恒配平;(2)酸性高锰酸钾溶液滴定FeSO4溶液生成硫酸铁、硫酸锰、硫酸钾和水;(3)将质量为12.64gKMnO4固体加热一段时间后,当KMnO4固体加热生成O2 amol值最大时,发生反应2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑,高锰酸钾物质的量n= =0.08mol,生成K2MnO4物质的量为0.04mol,生成MnO2+物质的量为0.04mol,结合化学方程式K2MnO4+8HCl=2KCl+MnCl2+2Cl2↑+4H2O,MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O,计算生成氯气物质的量.