6. 0.02 mol KMnO4固体加热一段时间后,收集到a mol甲气体,在反应后的残留固体中加
入足量的浓盐酸,继续加热,又收集到b mol乙气体,设此时Mn元素全部以Mn2存在
+
于溶液中,则下列说法正确的是 A.甲、乙均为无色无味的气体 B.a的最大值为0.02 C.b的最小值为0.01 D.a+b的最小值为0.04 答案 D
( )
解析 A项,甲气体为O2,乙气体为Cl2,错误; △
2KMnO4=====K2MnO4+MnO2+O2↑ 2a
a
a a
(0.02-2a)×5+4a+2a=2b 即b=0.05-2a。
B项,KMnO4全部分解时生成O2最多,为0.01 mol错误;C项,当a=0.01时,b=0.05-2a最小,等于0.03,错误;D项,a+b=a+0.05-2a=0.05-a,当a=0.01时,a+b最小,为0.04,正确。
7. a mol Cu与含b mol HNO3的溶液恰好完全反应,被还原的HNO3的物质的量一定是( )
A.(b-2a) mol 2
C.a mol 3答案 A
解析 表现酸性的HNO3为2a mol,所以被还原的HNO3为(b-2a) mol。
8. 硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.0 mL 0.100 mol·L1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准
-
1
B.b mol 4D.2a mol
状况下)Cl2完全转化为Cl,则S2O23将转化为
-
-
-
-
( )
A.S2
-
B.S
C.SO23 D.SO24
答案 D
解析 设m为氧化产物与Na2S2O3中硫元素的化合价之差,由电子得失守恒得:0.224 L÷22.4 L·mol1×2×1=0.025 L×0.100 mol·L1×2×m,解得m=4。Na2S2O3中S为+2
-
-
价,被Cl2氧化后,上升4价,变为+6价,转化为SO24。
-
9. Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物
n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,下列说法正确的是 A.产物n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]=1∶1 B.参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=1∶5 C.反应中Cu2S既作氧化剂,又作还原剂
16
( )
D.1 mol Cu2S参加反应时转移8 mol电子 答案 A
解析 配平后方程式为2Cu2S+14HNO3===2Cu(NO3)2+2CuSO4+5NO2↑+5NO↑+7H2O,由此可知A项正确,B项错误;反应中Cu2S只作还原剂;1 mol Cu2S参加反应时转移10 mol电子。
10.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应:
4Fe2+4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na
+
+
则下列说法正确的是
+
( )
A.该反应中还原剂为Fe2,O2、Fe(OH)3均为氧化产物 B.充分反应后可以看到白色沉淀和气体生成
C.标准状况下,每生成22.4 L O2,则有4 mol Na2O2被还原 D.若有4 mol Na2O2参加反应,则反应中共转移6NA个电子 答案 D 解析
该反应中Fe2为还原剂,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,Fe(OH)3既是氧化产物又是还
+
原产物,O2为氧化产物,A、B错误;在标准状况下,每生成22.4 L O2应有3 mol Na2O2被还原,C项错误。
11.小明为验证NO2的氧化性和NO的还原性,设计了如下装置制取NO2和NO,并验证其
性质,装置图如下:
(1)写出甲中反应的离子方程式:____________________________________________ ________________,乙中的现象是___________________________________________, 可证明NO2的氧化性;在丙中鼓入空气后现象是______________________________ __________________________________________________________________________________________________________________,可证明NO的还原性。
(2)实验前丙中充满水的作用是_______________________________________________ ________________________________________________________________________
17
(用反应方程式和简要文字回答)。
(3)小华对小明的实验设计提出了质疑,他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性,他的理由是__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性?(简要回答出原理和现象即可)________________________________________________________________________。 答案 (1)Cu+4H+2NO3===Cu2+2NO2↑+2H2O
+
-
+
溶液变浑浊 有红棕色气体生成
(2)3NO2+H2O===2HNO3+NO,制取NO,并用排水法收集NO
(3)NO2和水反应生成的HNO3是一种强氧化性酸,可将Na2S氧化,使溶液变浑浊 可将干燥的NO2与干燥的H2S气体混合,若有淡黄色固体生成,即可证明NO2的氧化性 解析 本题利用Cu与浓HNO3的反应制取NO2,再利用NO2与水的反应制NO;分别在不同的装置中检验它们的性质,在小明的实验设计中乙装置不能区分NO2和HNO3是谁氧化了Na2S,故应在无水的环境中检验NO2的氧化性。
12.工业上从4J29合金(铁钴镍合金)废料中提取钴和镍,一般先用硫酸溶解合金使之成为
Fe2、Co2、Ni2,再把Fe2氧化为Fe3,从而使Fe3转化为某种沉淀析出,达到与
+
+
+
+
+
+
Ni2、Co2分离的目的。生产上要使Fe2氧化为Fe3,而不使Co2、Ni2被氧化的试剂
+
+
+
+
+
+
是NaClO或NaClO3(均含少量H2SO4)溶液,反应的部分化学方程式如下(A为还原剂): NaClO+A+B―→NaCl+C+H2O NaClO3+A+B―→NaCl+C+H2O
(1)请完成以上化学方程式:_______________________________________________, ________________________________________________________________________。 实际生产中采用
NaClO3来氧化
Fe2
+
比较合算,其理由是
________________________________________________________________________。 (2)配平下列离子方程式,并回答问题。
Fe(OH)3+ ClO+ OH=== FeOn4+ Cl+ H2O
-
-
-
-
(3)已知有3.21 g Fe(OH)3参加反应,共转移了5.418×1022个电子,则n=________。 (4)根据上述(2)(3)题推测FeOn4能与下列哪些物质反应________(只填序号)。
-
A.Cl2 B.SO2 C.H2S D.O2
答案 (1)NaClO+2FeSO4+H2SO4===NaCl+Fe2(SO4)3+H2O NaClO3+6FeSO4+3H2SO4===NaCl+3Fe2(SO4)3+3H2O 相同质量NaClO3比NaClO能氧化更多的Fe2
+
(2)2 5-n 2n 2 5-n 3+n (3)2
18
(4)BC
解析 (1)根据题干信息,A(或B)为FeSO4,B(或A)为H2SO4,根据电子守恒配平。因为NaCl3O中氯元素的化合价为+5价,NaClO中氯元素的化合价为+1价,相同质量的两种物质,NaClO3氧化更多的Fe2。
+
+3
+1
(2) Fe (OH)3+ ClO+ OH―→
--
+?8-n?
-
FeOn4+
-1
Cl+ H2O,Fe的化合价
-
升高5-n,氯的化合价降低2,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,系数依次为:2,5-n,2n,2,5-n,3+n。
3.21 g22
(3)电子转移数为-1×(5-n)×NA=5.418×10,解得n=2。
107 g·mol(4)FeO24具有强氧化性,能氧化SO2、H2S等还原性物质。
-
13.为了防止枪支生锈,常将枪支的钢铁零件放在NaNO2和NaOH的混合液中进行化学处
理,使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密的保护层——“发蓝”。其过程可用下列化学方程式表示:
①3Fe+NaNO2+5NaOH===3Na2FeO2+H2O+NH3↑
②____Na2FeO2+____NaNO2+____H2O―→____Na2Fe2O4+____NH3↑+____NaOH ③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O(1)配平化学方程式②。
(2)上述反应①中还原剂为________,被还原的是______________________。若有1 mol Na2FeO2生成,则反应中有____ mol电子转移。
(3)关于形成“发蓝”的过程,下列说法正确的是________。 A.该生产过程不会产生污染
B.反应③生成的四氧化三铁具有抗腐蚀作用 C.反应①②③均是氧化还原反应 D.反应①②中的氧化剂均为NaNO2
(4)当NaOH溶液浓度过大,“发蓝”的厚度会变小,其原因是:________________________________________________________________________。 答案 (1)6 1 5 3 1 7
+3
Fe3O4+4NaOH
(2)Fe N (或+3价的N) 2 (3)BD
(4)反应③为可逆反应,氢氧化钠浓度过大,平衡向逆反应方向移动
解析 (1)根据氧化还原反应中得失电子守恒配平方程式,其计量数分别是6,1,5,3,1,7;(2)
+3
该反应中还原剂是铁,被还原的是N (或+3价的N),若有1 mol Na2FeO2生成,则反应中有(2-0) mol=2 mol电子转移;(3)A项,该反应中有氨气生成,所以产生污染,错误;B项,四氧化三铁是致密的保护层,所以具有抗腐蚀性,正确;C项,③不是氧化还原
19
反应,错误;D项,反应①②中的氧化剂均为NaNO2,故正确;(4)反应③可逆,氢氧化钠浓度过大,平衡向逆反应方向移动。
14.实验室模拟用工业废弃固体(含有Cu2S、Al2O3、Fe2O3、SiO2等)制取粗铜、绿矾
(FeSO4·7H2O)和明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的操作流程如下:
(1)试剂X是________(写化学式)。 (2)配平下列方程式:
MnO4+____SO2+____H2O===____Mn2+____SO24+____H
-
+
-
+
(3)为了分析产品(绿矾)中铁元素的含量,某同学称取20.0 g 样品配成100 mL溶液,移取25.00 mL于锥形瓶中,用1.000×101 mol·L
-
-1
的KMnO4标准溶液进行滴定(MnO4被
-
还原为Mn2)。
+
请回答下列问题:
①滴定时,KMnO4标准溶液应盛放在______________中(填仪器名称)。
②若到达滴定终点消耗KMnO4标准溶液的体积为25.00 mL,则该产品中铁元素的质量分数为________。 答案 (1)H2SO4(或KHSO4) (2)2 5 2 2 5 4 (3)①酸式滴定管 ②14%
解析 根据废弃固体的成分及流程,气体A为SO2,固体B中含有CuO、Fe2O3,溶液B中含有KAlO2、K2SiO3,试剂X为H2SO4(或KHSO4),固体C为H2SiO3;加入过量铁屑后,固体D为Cu、Fe,溶液D为FeSO4;(3)滴定反应的离子方程式为MnO4+5Fe2
-
+
+
+
+
-
+
+8H===Mn2+5Fe3+4H2O,在20.0 g样品中,n(Fe2)=25.00×103 L×1.000×10
-
-
1
0.05 mol×56 g·mol1100 mL mol·L×5×=0.05 mol,其质量分数为×100%=14%。
25.00 mL20.0 g
-1
20