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小专题四氧化还原反应理论的综合应用1(2018届山西太原十八中月考)化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知氧化还原反应:2FeCl2Cl2=2FeCl32Co(OH)36HCl=2CoCl2Cl26H2O2FeCl32HI=2FeCl2I22HCl复分解反应:2CH3COOHK2CO3=2CH3COOKCO2H2OKCNCO2H2O=HCNKHCO3热分解反应:4KClO3KClKClO4;KClO4KCl2O2根据以上反应分析下列说法正确是()。A还原性(酸性溶液):HClCoCl2HIB酸性(水溶液):CH3COOHHCNH2CO3C热稳定性:KClKClO4KClOD氧化性(酸性溶液):Co(OH)3FeCl3I22已知NH4CuSO3与足量的10 molL1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:有红色金属生成;产生刺激性气味的气体;溶液呈蓝色。据此判断下列说法正确的是()。A反应中硫酸作氧化剂BNH4CuSO3中硫元素被氧化C刺激性气味的气体是氨气D1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子3(2016年浙江卷)为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含NH的废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:下列说法不正确的是()。A固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3BX可以是空气,且需过量C捕获剂所捕获的气体主要是COD处理含NH废水时,发生反应的离子方程式为:NHNO=N22H2O4向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 molL1 的NaOH溶液1.0 L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是()。ACu与Cu2O的物质的量之比为21B硝酸的物质的量浓度为2.6 molL1C产生的NO在标准状况下的体积为4.48 LDCu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol5高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为:2FeSO4aNa2O2=2Na2FeO4bX2Na2SO4cO2。该反应中物质X应是_,a与c的关系是_。简要说明K2FeO4作为水处理剂时,在水处理过程中所起的作用:_。(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:Fe(OH)3、ClO、OH、FeO、Cl、H2O。写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:_。每生成1 mol FeO转移_mol电子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为_mol。6(2018年山西晋中联考)用含有Al2O3及少量Fe3O4和SiO2的铝土矿制备净水剂液体聚合硫酸铝铁,工艺流程如下(部分操作和条件略):.向铝土矿中加入过量H2SO4后,加热、搅拌、过滤。.向滤液中加入一定量的双氧水。.向溶液中加入Ca(OH)2固体,调节溶液的pH约为1,过滤。.加入稳定剂,加热,得到产品。(1)Fe3O4与H2SO4反应的离子方程式是_。(2)步骤中过滤时用到的玻璃仪器是_,得到的滤渣成分是_(填化学式)。(3)步骤中增大n(Fe3)的离子方程式是_。(4)铝土矿也可用于冶炼金属Al。以金属Al作阳极,稀硫酸作电解液,通过电解会使金属Al的表面生成致密坚硬的氧化膜,其电极反应式是_。7(2017届湖南怀化四模)高锰酸钾是常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体。中间产物为锰酸钾。下图是实验室模拟制备KMnO4晶体的操作流程:已知:锰酸钾(K2MnO4)是墨绿色晶体,其水溶液呈深绿色,这是锰酸根离子(MnO)在水溶液中的特征颜色,在强碱性溶液中能稳定存在;在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO会发生自身氧化还原反应,生成MnO和MnO2。回答下列问题:(1)KOH的电子式为_,煅烧时KOH和软锰矿的混合物应放在_中加热(填标号)。A烧杯 B瓷坩埚C蒸发皿 D铁坩埚(2)调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为_。(3)趁热过滤的目的是_。(4)已知20 时K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分别为11.1 g、34 g、217 g,则从理论上分析,选用下列酸中_(填标号),得到的高锰酸钾晶体纯度更高。A稀硫酸 B浓盐酸C醋酸 D稀盐酸(5)产品中KMnO4的定量分析:配制浓度为0.1250 mg mL1的KMnO4标准溶液100 mL。将上述溶液稀释为浓度分别为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(单位:mgL1)的溶液,分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度,并将测定结果绘制成曲线如下。称取KMnO4样品(不含K2MnO4)0.1250 g按步骤配得产品溶液1000 mL,取10 mL稀释至100 mL,然后按步骤的方法进行测定,两次测定所得的吸光度分别为0.149、0.151,则样品中KMnO4的质量分数为_。(6) 酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为_。小专题四氧化还原反应理论的综合应用1D解析:A项,在2Co(OH)36HCl=2CoCl2Cl26H2O反应中,还原性:HClCoCl2,但无法比较CoCl2与HI的还原性强弱,故A错误;B项,化学反应遵循强酸制弱酸的规律,则酸性为CH3COOHH2CO3HCN,故B错误;C项,物质分解时生成更加稳定的物质,则稳定性:KClKClO4KClO,故C错误。2D解析:反应的化学方程式为2NH4CuSO34H=CuCu22SO22H2O2NH。反应只有Cu元素的化合价发生变化,硫酸根反应前后未变,反应中硫酸体现酸性,不作氧化剂,故A错误;反应前后S元素的化合价没有发生变化,故B错误;因反应是在酸性条件下进行,不可能生成氨气,故C错误;每2 mol NH4CuSO3参加反应时转移1 mol电子,则1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子,故D正确。3B解析:工业废气中的CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,气体1是不能被过量石灰乳吸收的N2、NO、CO,气体1中通入气体X,用NaOH溶液处理后得到NaNO2,X可为空气,但不能过量,否则得到硝酸钠,NaNO2与含有NH的溶液反应生成无污染气体,应为氮气,则气体2含有CO、N2,捕获剂所捕获的气体主要是CO。工业废气中的CO2、SO2可被石灰乳吸收,生成CaCO3、CaSO3,因石灰乳过量,则固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3,故A正确;由以上分析可知B错误,C正确;NaNO2与含有NH的溶液反应生成氮气,发生氧化还原反应,离子方程式为NHNO=N22H2O,故D正确。4B解析:最终溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)n(NaOH)1.0 molL11.0 L1 mol,沉淀为Cu(OH)2,其物质的量为0.4 mol,根据铜元素守恒有n(Cu)2n(Cu2O)nCu(NO3)2nCu(OH)20.4 mol。A项,设Cu和Cu2O的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者质量有64x144y27.2,根据铜元素守恒有x2y0.4,联立方程解得x0.2,y0.1,所以n(Cu)n(Cu2O)21,故A正确;B项,根据N元素守恒可知n(HNO3)n(NO)n(NaNO3),根据电子转移守恒可知:3n(NO)2n(Cu)2n(Cu2O),所以3n(NO)20.2 mol20.1 mol,解得n(NO)0.2 mol,所以n(HNO3)n(NO)n(NaNO3)0.2 mol1 mol1.2 mol,所以原硝酸溶液的浓度为2.4 molL1,故B错误;C项,由以上计算可知n(NO)0.2 mol,所以标准状况下NO的体积为0.2 mol22.4 Lmol14.48 L,故C正确;D项,反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与剩余的硝酸反应,再与硝酸铜反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)2nCu(NO3)2n(NaNO3),所以n(HNO3)n(NaNO3)2nCu(NO3)21 mol20.4 mol0.2 mol,故D正确。5(1)Na2Oa42c高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,且消毒过程中自身被还原成铁离子,铁离子水解生成氢氧化铁胶体能吸附除去水中的悬浮杂质(2)2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2O30.15解析:(1)根据原子守恒和电子得失守恒可知,X应该是氧化钠。根据方程式可知,过氧化钠中氧元素的化合价从1价部分降低到2价,得到1个电子,而部分升高到0价,失去1个电子。另外铁元素的化合价从2价升高到6价,失去4个电子,所以根据电子的得失守恒可知,242c2a2c,解得a42c。(2)高铁酸钾是生成物,则Fe(OH)3是反应物,该反应中Fe元素化合价由3价变为6价,则Fe(OH)3是还原剂,还需要氧化剂参加反应,ClO具有强氧化性,所以ClO是反应物,生成物是Cl,Cl元素化合价由1价变为1价,溶液在碱性条件下进行,则氢氧化根离子参加反应,生成水,反应方程式为2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2O。每生成1 mol FeO转移电子的物质的量为3 mol。该反应中还原产物是氯离子,若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量0.15 mol。6(1)Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O(2)普通漏斗、玻璃棒、烧杯SiO
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