【精品】2019版高考化学一轮复习第5讲氧化还原反应作业.pdf

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1、试题、试卷、习题、复习、教案精选资料1第 5 讲氧化还原反应A组基础题组1.(2017北京海淀期中,1)下列常用化学品标志所涉及的物质中,一定能发生氧化还原反应的是()A B C D 2.(2017北京东城一模,6)下列古诗词描述的场景中发生的化学反应不属于氧化还原反应的是()A.爆竹声中一岁除黑火药受热爆炸B.烈火焚烧若等闲石灰石分解C.蜡炬成灰泪始干石蜡的燃烧D.炉火照天地,红星乱紫烟铁的冶炼3.(2017北京海淀二模,7)银器久置变黑多是表面生成银锈Ag2S所致。用铝制容器配制含小苏打和食盐的稀溶液,将变黑银器浸入溶液中,并使银器与铝制容器接触,一段时间后,黑锈褪去,而银却极少损失。上述

2、过程中,起还原作用的物质是()A.Ag2S B.NaCl C.Al D.NaHCO34.(2018北京朝阳期中)下列变化中,气体被还原的是()A.NH3使 CuO固体变为红色B.CO2使 Na2O2固体变为白色C.HCl 使 Na2SiO3溶液产生胶状沉淀D.Cl2使 FeBr2溶液变为黄色5.(2017北京昌平期末,4)钛被誉为“21 世纪的金属”,工业冶炼钛的第一步反应为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。下列关于该反应的说法正确的是()A.TiO2是氧化剂试题、试卷、习题、复习、教案精选资料2B.四氯化钛是还原产物C.Cl2发生氧化反应D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为126.

3、(2018北京海淀期末)钴酸锂废极片中钴回收的某种工艺流程如下图所示,其中废极片的主要成分为钴酸锂(LiCoO2)和金属铝,最终可得到Co2O3及锂盐。(1)“还原酸浸”过程中,大部分 LiCoO2可转化为CoSO4,请将该反应的化学方程式补充完整:2LiCoO2+3H2SO4+CoSO4+。(2)“还原酸浸”过程中,Co、Al 浸出率(进入溶液中的某元素质量占固体中该元素总质量的百分数)受硫酸浓度及温度(T)的影响分别如图1和图 2 所示。工艺流程中所选择的硫酸浓度为2 molL-1,温度为 80,推测其原因是。A.Co 的浸出率较高B.Co 和 Al 浸出的速率较快C.Al 的浸出率较高D

4、.H2O2较易分解图 1 试题、试卷、习题、复习、教案精选资料3图 2(3)加入(NH4)2C2O4后得 CoC2O4沉淀。写出CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3的反应的化学方程式:。(4)若初始投入钴酸锂废极片的质量为1 kg,煅烧后获得Co2O3的质量为83 g,已知 Co的浸出率为90%,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为(小数点后保留两位)。(5)已知“沉锂”过程中,滤液 a 中的 c(Li+)约为 10-1molL-1,部分锂盐的溶解度数据如下表所示。温度/Li2SO4溶解度(g/100 g 水)Li2CO3溶解度(g/100 g水)0 36.1 1.33 100 24

5、.0 0.72 结合数据分析,沉锂过程所用的试剂b 是(写化学式),相应的操作方法:向滤液 a 中加入略过量的试剂b,搅拌,洗涤干燥。B组提升题组7.(2017北京昌平期末,10)已知可用Co2O3代替 MnO2制备 Cl2,反应后 Co元素以 Co2+的形式存在。下列叙述不正确的是()A.该反应中氧化性:Co2O3Cl2B.参加反应的HCl 全部被 Co2O3氧化C.每生成 1 mol 氯气,消耗 1 mol Co2O3D.制备相同量的氯气,所需 Co2O3质量比 MnO2多8.(2018北京昌平期末)对于 Fe+CuSO4Cu+FeSO4这一反应或反应中涉及的物质理解不正确的是()A.该反

6、应为置换反应B.该反应体现出Fe 具有还原性试题、试卷、习题、复习、教案精选资料4C.该反应体现CuSO4作为盐的通性D.CuSO4溶液中有Cu2+、S、CuSO4、H+、OH-、H2O等9.(2017北京丰台一模,12)利用石墨电极电解1 mol/L 氯化钠溶液,并收集阳极气体检验其成分。已知:O2能使酸性的淀粉KI 溶液变蓝,不能使中性的淀粉KI 溶液变蓝。实验:将气体通入中性的淀粉KI 溶液中,溶液变蓝。用足量NaOH 溶液充分洗气,气体体积减小,将剩余气体通入中性的淀粉KI 溶液中,溶液颜色不变,再向溶液中滴加2 滴 H2SO4溶液,溶液变蓝。向酸性的淀粉KI 溶液中通入空气,溶液颜色

7、不变。下列对实验现象的解释或推测的是()A.NaOH溶液洗气时发生反应的离子方程式为:2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O B.根据实验可以得出中性条件下,氧化性 Cl2O2C.根据实验可以得出反应物的浓度和溶液的pH会影响物质的氧化性D.根据实验现象可以判断电解时阳极的电极反应式为:2Cl-2e-Cl210.(2017北京西城二模,12)工业酸性废水中的Cr2可转化为Cr3+除去,实验室用电解法模拟该过程,结果如下表所示(实验开始时溶液体积为50 mL,Cr2的起始浓度、电压、电解时间均相同)。下列说法中,的是()实验电解条件阴、阳极均为石墨阴、阳极均为石墨,滴加 1 mL浓硫酸阴极为

8、石墨,阳极为铁,滴加 1 mL浓硫酸Cr2的去除率/%0.922 12.7 57.3 A.对比实验可知,降低 pH可以提高Cr2的去除率B.实验中,Cr2在阴极放电的电极反应式是Cr2+6e-+14H+2Cr3+7H2O C.实验中,Cr2去除率提高的原因是Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O 试题、试卷、习题、复习、教案精选资料5D.实验中,理论上电路中每通过6 mol 电子,有 1 mol Cr2被还原11.(2017北京东城二模,27)苯甲酸可用作食品的抑菌剂。工业上通过间接电合成法制备苯甲酸,工艺流程如下:Cr2(SO4)3溶液、硫酸甲苯(1)电解池用于制备Cr2。阴

9、极产生的气体是。电解时阳极附近发生的反应如下图所示。.S所起的作用是。.中反应的离子方程式是。(2)氧化池用于制备苯甲酸。氧化池中起氧化作用的微粒是。研究氧化池中的反应速率,实验结果如下:其他条件相同时反应时间/min 产率/%.不加乳化剂120 75.加乳化剂(十二烷基磺酸钠)60 84 实验结果不同的原因是。氧化池中反应结束后,降温结晶,制得含甲苯的苯甲酸粗品。已知:甲苯苯甲酸熔点-95.3 122.4 试题、试卷、习题、复习、教案精选资料6沸点110.6 249.1 升华温度100 水中溶解度25:0.067 g25:0.34 g结合表中信息,简述提纯苯甲酸的操作:苯甲酸粗品用NaOH

10、溶液溶解后,洗涤、干燥得到苯甲酸。(3)该合成技术的优点是实现了(填化学式)的重复利用,绿色环保。12.(2017北京西城一模,26)As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化为粗As2O3。(1)“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和 H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为 Na3AsO4反应的化学方程式是。(2)“氧化”时,1 mol As转化为 As至少需要O2mol。(3)“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反应有:a.Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)H0 研究表明:“沉砷”的最佳温度是85。

11、用化学平衡原理解释温度高于85 后,随温度升高沉淀率下降的原因是。(4)“还原”过程中H3AsO4转化为 H3AsO3,反应的化学方程式是。(5)“还原”后加热溶液,H3AsO3分解为 As2O3,同时结晶得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸溶液中的溶解度(S)曲线如下图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是。试题、试卷、习题、复习、教案精选资料7(6)下列说法中,正确的是(填字母)。a.粗 As2O3中含有 CaSO4b.工业生产中,滤液 2 可循环使用,提高砷的回收率c.通过先“沉砷”后“酸化”的顺序,可以达到富集砷元素的目的答案精解精析试题、试卷、习

12、题、复习、教案精选资料8A组基础题组1.A 氧化剂易被还原,一定能发生氧化还原反应。2.B A项,黑火药的主要成分是S、C和 KNO3,爆炸时生成CO2、N2和 K2S,发生了氧化还原反应;B 项,石灰石的主要成分是碳酸钙,高温条件下分解生成CO2和 CaO,不是氧化还原反应;C 项,石蜡燃烧生成CO2和 H2O,为氧化还原反应;D 项,铁的冶炼主要是利用CO还原铁的氧化物,发生了氧化还原反应。3.C 由题干信息可知,变黑银器除锈运用了原电池原理,变黑的银器作正极,发生还原反应;Al 作负极,失去电子发生氧化反应,故起还原作用的物质是Al。4.D A项,NH3使 CuO固体变为红色利用了氨气的

13、还原性,氨气被氧化为氮气;B 项,CO2使 Na2O2固体变为白色是由于CO2与 Na2O2反应生成了碳酸钠和氧气,Na2O2既是氧化剂又是还原剂;C 项,HCl 使 Na2SiO3溶液产生胶状沉淀是发生了复分解反应生成硅酸胶体;D 项,Cl2使 FeBr2溶液变为黄色,利用了氯气的氧化性,即氯气被还原。5.B A项,TiO2中 Ti 和 O元素的化合价不变,则 TiO2既不是氧化剂也不是还原剂;B 项,Cl 元素的化合价降低,TiCl4是还原产物;C 项,Cl2为氧化剂,发生还原反应;D 项,Cl2为氧化剂,C 为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为11。6.答案(1)2LiCoO2+3H

14、2SO4+H2O22CoSO4+Li2SO4+O2+4H2O(2)AB(3)4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2(4)6.56%(5)Na2CO3加热浓缩,趁热过滤解析(1)由 LiCoO2CoSO4可知,Co 元素的化合价降低,故 H2O2中 O元素化合价升高生成O2,依据氧化还原反应的概念及配平方法得出化学方程式为2LiCoO2+3H2SO4+H2O22CoSO4+Li2SO4+O2+4H2O。(2)A 项,由图 1知,硫酸浓度为2 molL-1时,Co 的浸出率最高;B 项,温度越高,化学反应速率越快,故 80 时 Co和 Al 浸出的速率较快;C 项,由图 1 知,硫酸浓度为2

15、 molL-1时,Al 的浸出率并不是最高;D 项,H2O2在“还原酸浸”中作还原剂,受热分解会导致H2O2的消耗。(3)由题意知,CoC2O4沉淀在空气中高温煅烧得到Co2O3,Co 元素的化合价升高,故推测有氧气参加反应,另一产物为CO2,化学方程式为4CoC2O4+3O22Co2O3+8CO2。(4)已知 83 g Co2O3的物质的量为83 g/166 g mol-1=0.5 mol,又由 4CoC2O42Co2O3知,n(CoC2O4)=1 mol,浸出的 n(Co)=1 mol,则钴酸锂废极片中钴元素的质量分数约为1 mol 59 gmol-190%1 000 g6.56%。试题、

16、试卷、习题、复习、教案精选资料9(5)由表格中信息知,Li2CO3高温下溶解度更小,故需要引入C“沉锂”,所以试剂b 为 Na2CO3,需要在高温条件下进行过滤操作,故操作方法是向滤液a 中加入略过量的试剂b,搅拌,加热浓缩、趁热过滤,洗涤干燥。B组提升题组7.B 反应的化学方程式为Co2O3+6HCl(浓)2CoCl2+Cl2+3H2O。A项,反应中 Co2O3是氧化剂,Cl2是氧化产物,氧化性:Co2O3Cl2;B 项,根据反应方程式可知,参加反应的HCl 没有全部被氧化;C 项,根据反应方程式可知,每生成 1 mol 氯气,消耗 1 mol Co2O3;D 项,制备相同量的氯气,所需 C

17、o2O3和 MnO2的物质的量相同,但 Co2O3的摩尔质量比MnO2大,因此所需Co2O3的质量比MnO2多。8.D A项,该反应属于置换反应;B 项,该反应中,Fe 的化合价由0 价升高到+2 价,表现还原性;C 项,该反应为活泼金属置换不活泼金属,体现 CuSO4作为盐的通性;D 项,CuSO4是强电解质,在水溶液中完全电离,故 CuSO4溶液中有Cu2+、S、H+、OH-、H2O等。9.D 由实验现象可知,阳极气体中含有Cl2和 O2。A项,用足量 NaOH 溶液充分洗气时,氯气可以被氢氧化钠溶液吸收,反应的离子方程式为2OH-+Cl2 Cl-+ClO-+H2O;B项,中性条件下O2不

18、能使淀粉KI 溶液变蓝,而氯气能使淀粉KI 溶液变蓝,故中性条件下氧化性Cl2O2;C 项,结合实验知,反应物的浓度和溶液的pH会影响物质的氧化性;D 项,电解时阳极的电极反应式为2Cl-2e-Cl2,4OH-4e-2H2O+O2。10.D A项,实验中滴加硫酸使溶液的酸性增强,pH 降低,Cr2的去除率较实验增大,故降低 pH可以提高 Cr2的去除率。B项,实验中,Cr2在阴极得到电子,发生还原反应,电极反应式为Cr2+6e-+14H+2Cr3+7H2O。C项,实验中用铁作阳极,铁失去电子被氧化为Fe2+,Fe2+与溶液中的Cr2发生氧化还原反应使Cr2的去除率提高,反应的离子方程式为Cr2

19、+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O。D项,实验中,电路中每通过6 mol 电子,生成 3 mol Fe2+,可氧化 0.5 mol Cr2;由实验可知,部分 Cr2可在阴极放电,因此被还原的Cr2在 0.51 mol之间。11.答案(1)H2.催化剂.3S2+2Cr3+7H2O 6S+Cr2+14H+(2)Cr2乳化剂能使甲苯在电解液中分散成细小的液滴,增大了接触面积,反应速率加快试题、试卷、习题、复习、教案精选资料10蒸馏除去甲苯,向水溶液中加入盐酸,过滤(3)Cr2(SO4)3解析(1)阴极上阳离子得到电子发生还原反应,因此阴极产生的气体为H2。.根据图示,S在阳极上被氧化产

20、生S2,S2具有强氧化性,可将 Cr3+氧化为 Cr2,S2被还原后再次生成S,S先被消耗再生成且总质量不变,故 S起催化作用。.中反应为S2将 Cr3+氧化为 Cr2,离子方程式为3S2+2Cr3+7H2O 6S+Cr2+14H+。(2)Cr2具有强氧化性,可将甲苯氧化为苯甲酸,故氧化池中起氧化作用的微粒是Cr2。加入 NaOH溶液后,苯甲酸与 NaOH 反应生成苯甲酸钠,利用沸点不同通过蒸馏除去甲苯,再利用盐酸将其转化为苯甲酸,苯甲酸溶解度较小,通过过滤的方法可得到苯甲酸。(3)在电解池中Cr2(SO4)3被消耗生成Cr2,在氧化池中Cr2又转化为 Cr2(SO4)3,故 Cr2(SO4)

21、3可循环利用。12.答案(1)H3AsO4+3NaOH Na3AsO4+3H2O(2)0.5(3)温度升高,反应 a 的平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应 b 的平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降(4)H3AsO4+H2O+SO2 H3AsO3+H2SO4(5)调硫酸溶液浓度约为7 mol L-1,冷却至 25,过滤(6)abc 解析(1)H3AsO4与 NaOH 溶液反应生成Na3AsO4和 H2O,化学方程式是H3AsO4+3NaOH Na3AsO4+3H2O;(2)As中 As元素为+3价,As中 As元素为+5价,故“氧化”时,1 mol As转化为 As需要转移 2

22、 mol 电子,而 1 mol O2在反应中转移4 mol 电子,故至少需要O2 0.5 mol;(3)反应 a 为放热反应,温度升高,平衡向逆反应方向移动,c(Ca2+)下降,反应 b 的平衡向逆反应方向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降;(4)“还原”过程中二氧化硫被氧化为硫酸,H3AsO4被还原为H3AsO3,反应的化学方程式是H3AsO4+H2O+SO2 H3AsO3+H2SO4;(5)观察 As2O3在不同温度和不同浓度硫酸溶液中的溶解度曲线图知,在硫酸溶液浓度约为7 molL-1,25 时 As2O3的溶解度最小,故为了提高粗As2O3的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是调硫酸溶液浓度约为7 mol L-1,冷却至 25,过滤。