化學(xué)氧化還原反應(yīng)的專項(xiàng)培優(yōu)練習(xí)題(含答案)及答案

1、、高中化學(xué)氧化還原反應(yīng)練習(xí)題(含詳細(xì)答案解析)1 ClO2 是一種優(yōu)良的消毒劑，濃度過高時易發(fā)生分解，為了運(yùn)輸和貯存便利常將其制成 NaClO2固體，模擬工業(yè)上用過氧化氫法制備NaClO2 固體的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。已知：ClO2熔點(diǎn)-59、沸點(diǎn) 11、 H2O2沸點(diǎn) 150A 中的化學(xué)方程式： 2NaClO 3 H2O2 H2SO4 2ClO 2O2Na 2SO4 2H 2ONaClO 3放入儀器 A中，儀器 B中的藥品是 (寫化學(xué)式 )。如果儀器 B改成分 TOC o 1-5 h z 液漏斗，實(shí)驗(yàn)過程中可能會出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 。C裝置有明顯缺陷，請繪出合理的裝置圖 (標(biāo)明氣流方向 )。向 A裝

2、置中通入空氣，其作用是趕出 ClO2 ，然后通過 C再到 D 中反應(yīng)。通空氣不能過 快的原因是 ，通空氣也不能過慢原因是 。冰水浴冷卻的目的是 。a.降低 NaClO2的溶解度b.減少 H 2O2的分解c.使ClO2 變?yōu)橐簯B(tài) d.加快反應(yīng)速率寫出 D 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ， H2O2 在反應(yīng)起到 作用。假設(shè)在反應(yīng)中消耗掉 H2O2a g則有 mol電子轉(zhuǎn)移。答案】 H2O2 液體無法順利滴落空氣流速快時，ClO2 不能被充分吸收 空氣流速過慢時， ClO2 不能及時被移走，濃度過高導(dǎo)致分解abc 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2 +2H2O 還原劑 a/17【解析】

3、分析】 氯酸鈉 (NaClO3)在酸性條件下與過氧化氫生二氧化氯， ClO2 與氫氧化鈉溶液和過氧化氫發(fā)生 氧化還原反應(yīng)生成 NaClO2，NaClO2 的溶解度隨溫度升高而增大，通過冷卻結(jié)晶，過濾洗滌 得到晶體 NaClO2?3H2O。【詳解】NaClO 3放入儀器 A 中，儀器 B中的藥品是 H2O2，儀器 B為滴液漏斗，其目的是平衡 氣壓，使得溶液能夠順利滴入，如果儀器B 改成分液漏斗，實(shí)驗(yàn)過程中可能會出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：分液漏斗中的液體無法順利滴落，反應(yīng)無法繼續(xù)進(jìn)行；實(shí)驗(yàn)中 C的作用是防止倒吸， C 裝置中的右側(cè)導(dǎo)管太短，不利于氣體的流動，合理的裝向 A裝置中通入空氣，其作用是趕出 Cl

4、O2 ，然后通過 C再到 D 中反應(yīng)?？諝饬魉俨荒?過快，因?yàn)榭諝饬魉倏鞎r， ClO2 不能被充分吸收；空氣流速也不能過慢，空氣流速過慢 時， ClO2 不能及時被移走，濃度過高導(dǎo)致分解；NaClO2的溶解度隨溫度升高而增大，過氧化氫易分解，所以冰水浴冷卻的目的是：降低 NaClO2 的溶解度、減少 H 2O2的分解，由于 ClO2的沸點(diǎn)較低，所以還能使 ClO2變?yōu)橐?態(tài)，方便使用；寫出 D 中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O， H2O2在 反應(yīng)中得電子，起到還原劑的作用。反應(yīng)中存在關(guān)系：H2O2 2e-，若在反應(yīng)中消耗掉H2O2 a

5、 g ，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為： 2 a g/(34gmol-1)= a/17mol 。2高錳酸鉀是一種用途廣泛的強(qiáng)氧化劑，實(shí)驗(yàn)室制備高錳酸鉀所涉及的化學(xué)方程式如下：熔融MnO 2熔融氧化： 3MnO 2+ KClO3+ 6KOH 3K2MnO 4+ KCl+3H2OK2MnO 4歧化： 3K2MnO 4+2CO2 2KMnO 4+MnO 2 +2K2CO3將 MnO 2熔融氧化所得產(chǎn)物的熱浸取液裝入三頸燒瓶，再通入CO2氣體，使 K2MnO4 歧化的過程在如圖裝置中進(jìn)行， A、B、C、D、E為旋塞， F、G 為氣囊， H為帶套管的玻璃棒?；卮鹣铝袉栴}：儀器 a 的名稱是 。MnO2熔融氧化

6、應(yīng)放在 中加熱 (填儀器編號 )。燒杯 瓷坩堝 蒸發(fā)皿 鐵坩堝為了能充分利用 CO2，裝置中使用了兩個氣囊。當(dāng)試管內(nèi)依次加入塊狀碳酸鈣和鹽酸 后，關(guān)閉旋塞 B、E，微開旋塞 A，打開旋塞 C、D，往熱 K2MnO4 溶液中通入 CO2 氣體，未 反應(yīng)的 CO2被收集到氣囊 F 中。待氣囊 F收集到較多氣體時，關(guān)閉旋塞 ，打開旋塞，輕輕擠壓氣囊 F，使 CO2 氣體緩緩地壓入 K2MnO 4溶液中再次反應(yīng)，未反應(yīng)的 CO2 氣體又被收集在氣囊 G中。然后將氣囊 G中的氣體擠壓入氣囊 F 中，如此反復(fù)，直至 K2MnO 4 完全反應(yīng)。（4）除去 K2MnO4 歧化產(chǎn)物中 MnO2 的操作方法是 。

7、（5）將三頸燒瓶中所得產(chǎn)物經(jīng)過一系列操作得到針狀的高錳酸鉀晶體，最后采用低溫烘干的 方法來干燥產(chǎn)品，原因是 。【答案】長頸漏斗 AC BDE 過 濾 高錳酸鉀晶體受熱易分解 【解析】【分析】（1）由實(shí)驗(yàn)裝置可知，儀器 a 為長頸漏斗；（2）熔融固體物質(zhì)需要在坩堝內(nèi)加熱，加熱熔融物含有堿性KOH 應(yīng)用鐵坩堝；（3）該操作的目的是將氣囊 F 中的二氧化碳排出，據(jù)此判斷正確的操作方法；（4）高錳酸鉀溶于水，二氧化錳不溶于水；（5）高錳酸鉀晶體受熱易分解?！驹斀狻浚?）由實(shí)驗(yàn)裝置可知，儀器 a 為長頸漏斗，故答案為：長頸漏斗；（2）熔融固體物質(zhì)需要在坩堝內(nèi)加熱，加熱熔融物中含有堿性KOH，瓷坩堝中含有

8、二氧化硅，二氧化硅能夠與氫氧化鉀反應(yīng)，所以應(yīng)用鐵坩堝，故答案為：；（3）待氣囊 F 收集到較多氣體時，需要將氣囊F中二氧化碳排出到熱 K2 MnO 4溶液中，所以需要關(guān)閉 A、C，打開 B、D、E，輕輕擠壓氣囊 F，從而使 CO2 氣體緩緩地壓入 K2MnO4 溶液中再次反應(yīng)，故答案為： AC； BDE；（4）高錳酸鉀溶于水，二氧化錳不溶于水，固液分離應(yīng)用過濾的方法，則除去高錳酸鉀溶 液中的二氧化錳應(yīng)用過濾的方法，故答案為：過濾；（5）高錳酸鉀晶體受熱易分解，實(shí)驗(yàn)時應(yīng)采用低溫烘干的方法來干燥產(chǎn)品，避免高錳酸鉀 晶體受熱發(fā)生分解，故答案為：高錳酸鉀晶體受熱易分解。3某工業(yè)廢水中主要含有 Cr3，

9、同時還含有少量的 Fe3、 Fe2、Al3、Ca2和 Mg2等，且 酸性較強(qiáng)。為回收利用，通常采用如下流程處理：注：部分陽離子常溫下以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的 pH 見下表。氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2Al(OH)3Cr(OH)3pH3.79.611.189(9 溶解 )氧化過程中可代替 H2O2 加入的試劑是 (填序號 )。A Na2 O2 BHNO3 CFeCl3 DKMnO4加入 NaOH溶液調(diào)整溶液 pH8 時，除去的離子是 ；已知鈉離子交換樹脂的原理： MnnNaRMR nnNa，此步操作被交換除去的雜質(zhì)離子是 。AFe3BAl3CCa2D Mg2還原過程中

10、，每消耗 0.8 mol Cr2O72-轉(zhuǎn)移 4.8 mol e ，該反應(yīng)離子方程式為 【答案】 A AB CD 32SO32 + 4Cr2O72 + 26H+ = 6SO42 + 8Cr3+ +13H2O【解析】【分析】某工業(yè)廢水中主要含有 Cr3+，同時還含有少量的 Fe3+、 Al3+、 Ca2+和 Mg2+等，加雙氧水把亞 鐵離子氧化為鐵離子，同時 Cr3+被氧化為 Cr2O72-，加氫氧化鈉調(diào)節(jié) pH=8，則 Fe3+、 Al3+轉(zhuǎn) 化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，過濾，濾液中主要含有Cr2O72-、 Ca2+和 Mg2+等，通過鈉離子交換樹脂，除去 Ca2+和 Mg 2+，然后加 Na

11、2S2O3 把 Cr2O72-還原為 Cr3+，再調(diào)節(jié) pH 得到 Cr(OH)(H2O)5SO4；加氧化劑主要目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，注意不能引入新的雜質(zhì)；根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷；通過鈉離子交換樹脂，除去Ca2+和 Mg2+；每消耗 0.8mol Cr 2O72-轉(zhuǎn)移 4.8mol e-，則 1molCr2O72-轉(zhuǎn)移 6mol 電子，所以生成 Cr3+， S2O32-被氧化為 SO42-，結(jié)合得失電子守恒和原子守恒寫出離子方程式?！驹斀狻磕彻I(yè)廢水中主要含有 Cr3+，同時還含有少量的 Fe3+、 Al3+、 Ca2+和 Mg2+等，加雙氧水把亞 鐵離子氧化為鐵離子，同時 Cr3+被氧化為

12、 Cr2O72-，加氫氧化鈉調(diào)節(jié) pH=8，則 Fe3+、 Al3+轉(zhuǎn) 化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，過濾，濾液中主要含有Cr2O72-、 Ca2+和 Mg2+等，通過鈉離子交換樹脂，除去 Ca2+和 Mg2+，然后加 Na2S2 O3把 Cr2O72-還原為 Cr3+，再調(diào)節(jié) pH 得到 Cr(OH)(H2O)5SO4；加氧化劑主要目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時不能引入新的雜質(zhì)，所以可以用 Na2O2 代替 H2O2，故答案為： A；根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知， pH=8 時， Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀，則Fe3+、 Al3+被除去；通過鈉離子交換樹脂，除去Ca2+和 Mg2+

13、；每消耗 0.8mol Cr 2O72-轉(zhuǎn)移 4.8mol e-，則 1molCr2O72-轉(zhuǎn)移 6mol 電子，所以生成 Cr3+， S2O32-被氧化為 SO42-，則反應(yīng)的離子方程式為： 3S2O32 + 4Cr2O72 + 26H+ = 6SO42 + 8Cr3+ +13H2O。4二氧化氯 (ClO2)具有強(qiáng)氧化性，在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。ClO2 是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分?jǐn)?shù)超過10%時易引起爆炸。某研究小組欲用以下三種方案制備ClO2，回答下列問題：以黃鐵礦 (FeS2)、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備ClO2，黃鐵礦中的硫元素在酸性條件下被 ClO3-氧化成 SO

14、42-，寫出制備 ClO2 的離子方程式 _。（2）用過氧化氫作還原劑，在硫酸介質(zhì)中還原NaClO3制備 ClO2，并將制得的 ClO2 用于處理含 CN-廢水。實(shí)驗(yàn)室模擬該過程的實(shí)驗(yàn)裝置（夾持裝置略 ）如圖所示。裝置 A 的名稱是 _，裝置 C的作用是 _。反應(yīng)容器 B 應(yīng)置于 30左右的水浴中，目的是 _。通入氮?dú)獾闹饕饔糜?3 個，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將ClO2排出，三是_。ClO2 處理含 CN-廢水的離子方程式為 _，裝置 E的作用是 _。（3）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2 的方法。用于電解的食鹽水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、 SO42-等雜質(zhì)。某次除

15、雜操作時，往粗鹽水中先加入過量的 _（填化學(xué)式），至沉淀不再產(chǎn)生后，再加入過量的Na2CO3 和 NaOH，充分反應(yīng)后將沉淀一并濾去。用石墨做電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2，工作原理如圖所示，寫出陽極產(chǎn)生 ClO2 的電極反應(yīng)式【答案】 FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3+2SO42-+7H2O 恒壓漏斗 安全瓶 提高化學(xué)反應(yīng)速 率，同時防止過氧化氫受熱分解 稀釋 ClO2，防止其爆炸 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl- 吸收 ClO2 等氣體，防止污染大氣BaC2l Cl-5e-+2H2O=ClO2+4H+【解析】【分析】二氧化氯 （ClO2）

16、具有強(qiáng)氧化性，在工業(yè)上常用作水處理劑、漂白劑。分別利用無機(jī)反應(yīng)和電 解原理制備二氧化氯，三種方法均利用了氧化還原反應(yīng)?！驹斀狻浚?）以黃鐵礦 （FeS2）、氯酸鈉和硫酸溶液混合反應(yīng)制備ClO2，黃鐵礦中的硫元素在酸性條6）反萃取的離子方程式為2H+CoR2 =Co2+2HR，則反萃取劑的最佳選擇是件下被 ClO3-氧化成 SO42-，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒和元素守恒，可以寫出制備ClO2的離子方程式為 FeS2+15ClO3-+14H+=15ClO2+Fe3+2SO42-+7H2O。（2） 裝置 A 的名稱為恒壓漏洞，裝置 C 為安全瓶，起到防止液體倒吸的作用。升高溫度可以提高化學(xué)反應(yīng)速率

17、，但是原料中含有過氧化氫，過氧化氫在過高的溫度下 可以發(fā)生分解反應(yīng)，因此反應(yīng)容器B 應(yīng)置于 30左右的水浴中。根據(jù)題文可知， ClO2 是一種易溶于水的黃綠色氣體，其體積分?jǐn)?shù)超過10%時易引起爆炸，故通入氮?dú)獾闹饕饔糜?3 個，一是可以起到攪拌作用，二是有利于將ClO2 排出，三是稀釋 ClO2，防止其爆炸。ClO2 處理含 CN-廢水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將 CN-轉(zhuǎn)化為無污染的 CO2和 N2，故離子方程 式為 2CN-+2ClO2=2CO2+N2+2Cl-；裝置 E 在整套裝置之后，起到吸收尾氣，防止環(huán)境污染的 作用。（3） 用于電解的食鹽水需先除去其中的 Ca2+、 Mg2+、 SO42

18、-等雜質(zhì)，需要過量的碳酸根 離子、氫氧根離子和鋇離子，過量的鋇離子可以用碳酸根離子除去，因此在加入Na2CO3 之前應(yīng)先加入過量 BaCl2。 用石墨做電極，電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，元素化合價升高，因此氯離子在陽極失電 子和水反應(yīng)得到 ClO2 ，電極反應(yīng)式為 Cl-5e-+2H2O=ClO2+4H+。5鋰離子電池能夠?qū)崿F(xiàn)千余次充放電，但長時間使用后電池會失效，其中的化學(xué)試劑排放至環(huán)境中不僅會造成環(huán)境污染，還會造成資源的浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)室模擬回收鋰離子電池中的Co、 Ni、 Li 的流程如圖。已知： LiCoO2 難溶于水，易溶于酸?；卮鹣铝袉栴}：1）LiCoO2中 Co 的化合價是 _。2）Li

19、CoO2在浸出過程中反應(yīng)的離子方程式是 _。3）浸出劑除了 H2O2 外，也可以選擇 Na2 S2O3 ，比較二者的還原效率 H2O2_（填“ 或” ” ）2NS2aO3（還原效率：還原等物質(zhì)的量的氧化劑消耗還原劑的物質(zhì)的量）。4）提高浸出效率的方法有 _。5）利用 Cyanex272萃取時， pH 對鈷、鎳萃取分離效果的影響如圖。從圖中數(shù)據(jù)可知，用 Cyanex272 萃取分離時，最佳 pH 是(7)常溫下，若水相中的 Ni2+的質(zhì)量濃度為 1.18gL-1，則 pH=_時， Ni2+開始沉淀。 Ksp(Ni(OH)2=2 1-015(8)參照題中流程圖的表達(dá)，結(jié)合信息設(shè)計完成從水相中分離N

20、i 和 Li 的實(shí)驗(yàn)流程圖 (如圖)_。已知：提供的無機(jī)試劑： NaOH、Na2CO3、 NaF。【答案】 +3 2LiCoO2+6H+H2O2=2Co2+O2 +2L+i+4H2O 或”“”“或“ 0；根據(jù)題給圖像可知，同一溫度下，從I 、II 、III 變化中，一氧化二氮的轉(zhuǎn)化率減小，因此中一氧化二氮轉(zhuǎn)化率也是減??；容器的體積為1L，容器中的物質(zhì)也在 470下進(jìn)行反應(yīng)，則縮小體積，壓強(qiáng)增大，平衡向逆方向移動，即起始反應(yīng)速率：v 正(N2O)H2O2K2CrO4 2MnO 4+5 H 2O 2 +6H + =2Mn 2+ +5O 2 +8H2O 0.6 KHCO3【解析】【分析】（1）雙氧水

21、體現(xiàn)氧化性說明雙氧水中元素化合價升高，體現(xiàn)還原性說明雙氧水中元素化合價 降低， H2O2 又名過氧乙酸，有酸性，它是二元弱酸；（2）氧化劑的氧化性 氧化產(chǎn)物的氧化性 還原劑的氧化性；（3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑的特點(diǎn)和性質(zhì)來尋找反應(yīng)物和生成物，然后結(jié)合 化合價升降相等配平；根據(jù)所發(fā)生的反應(yīng)來分析化合價的變化情況，進(jìn)而得到轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；（4）根據(jù)原子守恒來確定物質(zhì)的化學(xué)式，雙氧水做氧化劑的還原產(chǎn)物為水，無污染產(chǎn)物。【詳解】（1）D 中雙氧水中氧元素化合價降低，說明雙氧水作氧化劑，體現(xiàn)了氧化性， B 中雙氧水中 氧元素化合價升高，體現(xiàn)還原性， C 中雙氧水中氧元素化合價既升高也降低，體

22、現(xiàn)還原性 和氧化性，故答案為： D；B； C；（2）反應(yīng) Ag 2O+H 2O2 =2Ag+O 2 +H 2O 中，氧化銀做氧化劑，雙氧水作還原劑，則氧化性 Ag20 H2O2，反應(yīng) 3H2 O2 +Cr2 SO4 3 +10KOH=2K 2CrO4+3K 2SO4+8H 2O 中，雙氧 水做氧化劑，鉻酸鉀做氧化產(chǎn)物，則氧化性H2O2K2CrO4，故氧化性順序?yàn)椋篈g2OH2O2K2CrO4；故答案為： Ag2OH2O2K2CrO4；、該反應(yīng)過程中，高錳酸根的氧化性和雙氧水的還原性導(dǎo)致二者間發(fā)生氧化還原反 應(yīng)，高錳酸根離子中錳元素從 +7變?yōu)?2價，化合價降低 5 價，雙氧水中氧元素化合價從

23、-1 價變?yōu)?0 價，化合價至少升高 2 價，則高錳酸根離子的系數(shù)為 2，雙氧水的系數(shù)為 5，然后 利用質(zhì)量守恒配平可得該反應(yīng)的離子方程式為：22MnO 4 +5 H2O2+6H =2Mn2 +5O2 +8H2O，2故答案為： 2MnO 4+5 H 2O2 +6H =2Mn 2 +5O2 +8H2O；上述反應(yīng)中生成 5mol 氧氣轉(zhuǎn)移電子 10mol ，當(dāng)反應(yīng)中有 6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況 )即 0.3mol 氧氣 生成時 , 則轉(zhuǎn)移的電子為： 10mol 0.3mol= 0.6mol ，故答案為： 0.6；(4)反應(yīng) KCN+H 2O 2 +H 2 O=A+NH 3 中, 根據(jù)原子守恒可知生成物

24、 A 的化學(xué)式為 KHCO3； 故答案為： KHCO3?！军c(diǎn)睛】 對于缺項(xiàng)配平反應(yīng)方程式的步驟為：寫四樣，平四樣，選離子，平電荷，最后元素守恒。如(3) 配平，氧元素化合價升高，則雙氧水為還原劑，氧氣為氧化產(chǎn)物，同時有另一種元 素化合價降低，根據(jù)提供的離子高錳酸根化合價降低，變?yōu)殄i離子，所以高錳酸根為氧化 劑，錳離子為還原產(chǎn)物，完成第一步，寫四樣，根據(jù)得失電子守恒，配平四樣；最后依據(jù) 電荷守恒和元素守恒配平整個方程式。15(1)在 CuSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3和 NaCl溶液加熱，生成 CuCl沉淀，寫出生成 CuCl 的離子方程式 (2)過量的 H2CrO4被 N2H4還原為

25、Cr3，同時放出無污染的氣體，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程 式 ；氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 。除去廢液中的 AsCl3，是用次磷酸鈉 (NaH2PO2)還原 AsCl3，產(chǎn)生了棕色單質(zhì)砷沉淀和 H3PO3。該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為 氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為 ，氧化產(chǎn)物是 。FeS被水溶液中 Cl2 氧化，氧化后的溶液中滴加 BaCl2 有不溶解于鹽酸的白色沉淀生成， 則水溶液中 FeS與 Cl2 反應(yīng)的離子方程式為 【答案】 2Cu22ClSO32-H2O2CuCl SO42- 2H 4H2CrO43N2H412H=4Cr33N216H2O 34 2AsC3l3NaH2PO23H2O=2As3H3PO33NaCl3HCl 2 3 H3PO3 2FeS 9Cl28H2O=2Fe32SO42-18Cl16H【解析】【分析】(1)CuSO4溶液中加入一定量的 Na2SO3 溶液，二價銅離子將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離 子，本身被還原為 +1 價銅，依據(jù)得失電子守恒寫出離子方程式；(2)過量的 H2CrO4 被 N2H4 還原為 Cr3+，同時放出無污染的氣體為氮?dú)?，結(jié)合電荷守恒、電 子守恒、原子守恒配平書寫離子方程式 ;（3）除去廢液中的 AsCl3，是用次磷酸鈉 （