小專題四氧化還原反應(yīng)理論的綜合應(yīng)用1(2018屆山西太原十八中月考)化學(xué)方程式可簡(jiǎn)明地體現(xiàn)元素及其化合物的性質(zhì)。已知氧化還原反應(yīng)：2FeCl2Cl2=2FeCl32Co(OH)36HCl=2CoCl2Cl26H2O2FeCl32HI=2FeCl2I22HCl復(fù)分解反應(yīng)：2CH3COOHK2CO3=2CH3COOKCO2H2OKCNCO2H2O=HCNKHCO3熱分解反應(yīng)：4KClO3KClKClO4；KClO4KCl2O2根據(jù)以上反應(yīng)分析下列說(shuō)法正確是()。A還原性(酸性溶液)：HClCoCl2HIB酸性(水溶液)：CH3COOHHCNH2CO3C熱穩(wěn)定性：KClKClO4KClOD氧化性(酸性溶液)：Co(OH)3FeCl3I22已知NH4CuSO3與足量的10 molL1硫酸溶液混合微熱，產(chǎn)生下列現(xiàn)象：有紅色金屬生成；產(chǎn)生刺激性氣味的氣體；溶液呈藍(lán)色。據(jù)此判斷下列說(shuō)法正確的是()。A反應(yīng)中硫酸作氧化劑BNH4CuSO3中硫元素被氧化C刺激性氣味的氣體是氨氣D1 mol NH4CuSO3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子3(2016年浙江卷)為落實(shí)“五水共治”，某工廠擬綜合處理含NH的廢水和工業(yè)廢氣(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO，不考慮其他成分)，設(shè)計(jì)了如下流程：下列說(shuō)法不正確的是()。A固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3BX可以是空氣，且需過(guò)量C捕獲劑所捕獲的氣體主要是COD處理含NH廢水時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：NHNO=N22H2O4向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5 L，固體物質(zhì)完全反應(yīng)，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，此時(shí)溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質(zhì)量為39.2 g。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()。ACu與Cu2O的物質(zhì)的量之比為21B硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6 molL1C產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 LDCu、Cu2O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0.2 mol5高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng)，無(wú)二次污染，工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。(1)干法制備高鐵酸鈉的主要反應(yīng)為：2FeSO4aNa2O2=2Na2FeO4bX2Na2SO4cO2。該反應(yīng)中物質(zhì)X應(yīng)是_，a與c的關(guān)系是_。簡(jiǎn)要說(shuō)明K2FeO4作為水處理劑時(shí)，在水處理過(guò)程中所起的作用：_。(2)濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應(yīng)體系中有六種微粒：Fe(OH)3、ClO、OH、FeO、Cl、H2O。寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式：_。每生成1 mol FeO轉(zhuǎn)移_mol電子，若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量為_(kāi)mol。6(2018年山西晉中聯(lián)考)用含有Al2O3及少量Fe3O4和SiO2的鋁土礦制備凈水劑液體聚合硫酸鋁鐵，工藝流程如下(部分操作和條件略)：.向鋁土礦中加入過(guò)量H2SO4后，加熱、攪拌、過(guò)濾。.向?yàn)V液中加入一定量的雙氧水。.向溶液中加入Ca(OH)2固體，調(diào)節(jié)溶液的pH約為1，過(guò)濾。.加入穩(wěn)定劑，加熱，得到產(chǎn)品。(1)Fe3O4與H2SO4反應(yīng)的離子方程式是_。(2)步驟中過(guò)濾時(shí)用到的玻璃儀器是_，得到的濾渣成分是_(填化學(xué)式)。(3)步驟中增大n(Fe3)的離子方程式是_。(4)鋁土礦也可用于冶煉金屬Al。以金屬Al作陽(yáng)極，稀硫酸作電解液，通過(guò)電解會(huì)使金屬Al的表面生成致密堅(jiān)硬的氧化膜，其電極反應(yīng)式是_。7(2017屆湖南懷化四模)高錳酸鉀是常用的氧化劑。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2)為原料制備高錳酸鉀晶體。中間產(chǎn)物為錳酸鉀。下圖是實(shí)驗(yàn)室模擬制備KMnO4晶體的操作流程：已知：錳酸鉀(K2MnO4)是墨綠色晶體，其水溶液呈深綠色，這是錳酸根離子(MnO)在水溶液中的特征顏色，在強(qiáng)堿性溶液中能穩(wěn)定存在；在酸性、中性和弱堿性環(huán)境下，MnO會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成MnO和MnO2。回答下列問(wèn)題：(1)KOH的電子式為_(kāi)，煅燒時(shí)KOH和軟錳礦的混合物應(yīng)放在_中加熱(填標(biāo)號(hào))。A燒杯 B瓷坩堝C蒸發(fā)皿 D鐵坩堝(2)調(diào)節(jié)溶液pH過(guò)程中，所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(3)趁熱過(guò)濾的目的是_。(4)已知20 時(shí)K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分別為11.1 g、34 g、217 g，則從理論上分析，選用下列酸中_(填標(biāo)號(hào))，得到的高錳酸鉀晶體純度更高。A稀硫酸 B濃鹽酸C醋酸 D稀鹽酸(5)產(chǎn)品中KMnO4的定量分析：配制濃度為0.1250 mg mL1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液100 mL。將上述溶液稀釋為濃度分別為2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(單位：mgL1)的溶液，分別測(cè)定不同濃度溶液對(duì)光的吸收程度，并將測(cè)定結(jié)果繪制成曲線如下。稱取KMnO4樣品(不含K2MnO4)0.1250 g按步驟配得產(chǎn)品溶液1000 mL，取10 mL稀釋至100 mL，然后按步驟的方法進(jìn)行測(cè)定，兩次測(cè)定所得的吸光度分別為0.149、0.151，則樣品中KMnO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)。(6) 酸性KMnO4溶液與FeSO4溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)。小專題四氧化還原反應(yīng)理論的綜合應(yīng)用1D解析：A項(xiàng)，在2Co(OH)36HCl=2CoCl2Cl26H2O反應(yīng)中，還原性：HClCoCl2，但無(wú)法比較CoCl2與HI的還原性強(qiáng)弱，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，化學(xué)反應(yīng)遵循強(qiáng)酸制弱酸的規(guī)律，則酸性為CH3COOHH2CO3HCN，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，物質(zhì)分解時(shí)生成更加穩(wěn)定的物質(zhì)，則穩(wěn)定性：KClKClO4KClO，故C錯(cuò)誤。2D解析：反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4CuSO34H=CuCu22SO22H2O2NH。反應(yīng)只有Cu元素的化合價(jià)發(fā)生變化，硫酸根反應(yīng)前后未變，反應(yīng)中硫酸體現(xiàn)酸性，不作氧化劑，故A錯(cuò)誤；反應(yīng)前后S元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，故B錯(cuò)誤；因反應(yīng)是在酸性條件下進(jìn)行，不可能生成氨氣，故C錯(cuò)誤；每2 mol NH4CuSO3參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移1 mol電子，則1 mol NH4CuSO3完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.5 mol電子，故D正確。3B解析：工業(yè)廢氣中的CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，氣體1是不能被過(guò)量石灰乳吸收的N2、NO、CO，氣體1中通入氣體X，用NaOH溶液處理后得到NaNO2，X可為空氣，但不能過(guò)量，否則得到硝酸鈉，NaNO2與含有NH的溶液反應(yīng)生成無(wú)污染氣體，應(yīng)為氮?dú)猓瑒t氣體2含有CO、N2，捕獲劑所捕獲的氣體主要是CO。工業(yè)廢氣中的CO2、SO2可被石灰乳吸收，生成CaCO3、CaSO3，因石灰乳過(guò)量，則固體1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3，故A正確；由以上分析可知B錯(cuò)誤，C正確；NaNO2與含有NH的溶液反應(yīng)生成氮?dú)猓l(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子方程式為NHNO=N22H2O，故D正確。4B解析：最終溶液中溶質(zhì)為NaNO3，n(NaNO3)n(NaOH)1.0 molL11.0 L1 mol，沉淀為Cu(OH)2，其物質(zhì)的量為0.4 mol，根據(jù)銅元素守恒有n(Cu)2n(Cu2O)nCu(NO3)2nCu(OH)20.4 mol。A項(xiàng)，設(shè)Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為x mol、y mol，根據(jù)二者質(zhì)量有64x144y27.2，根據(jù)銅元素守恒有x2y0.4，聯(lián)立方程解得x0.2，y0.1，所以n(Cu)n(Cu2O)21，故A正確；B項(xiàng)，根據(jù)N元素守恒可知n(HNO3)n(NO)n(NaNO3)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)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，所以原硝酸溶液的濃度為2.4 molL1，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由以上計(jì)算可知n(NO)0.2 mol，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為0.2 mol22.4 Lmol14.48 L，故C正確；D項(xiàng)，反應(yīng)后的溶液中加入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉先與剩余的硝酸反應(yīng)，再與硝酸銅反應(yīng)，最后為硝酸鈉溶液，根據(jù)氮元素守恒可知反應(yīng)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正確。5(1)Na2Oa42c高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒，且消毒過(guò)程中自身被還原成鐵離子，鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì)(2)2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2O30.15解析：(1)根據(jù)原子守恒和電子得失守恒可知，X應(yīng)該是氧化鈉。根據(jù)方程式可知，過(guò)氧化鈉中氧元素的化合價(jià)從1價(jià)部分降低到2價(jià)，得到1個(gè)電子，而部分升高到0價(jià)，失去1個(gè)電子。另外鐵元素的化合價(jià)從2價(jià)升高到6價(jià)，失去4個(gè)電子，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，242c2a2c，解得a42c。(2)高鐵酸鉀是生成物，則Fe(OH)3是反應(yīng)物，該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由3價(jià)變?yōu)?價(jià)，則Fe(OH)3是還原劑，還需要氧化劑參加反應(yīng)，ClO具有強(qiáng)氧化性，所以ClO是反應(yīng)物，生成物是Cl，Cl元素化合價(jià)由1價(jià)變?yōu)?價(jià)，溶液在堿性條件下進(jìn)行，則氫氧化根離子參加反應(yīng)，生成水，反應(yīng)方程式為2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2O。每生成1 mol FeO轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3 mol。該反應(yīng)中還原產(chǎn)物是氯離子，若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移了0.3 mol電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量0.15 mol。6(1)Fe3O48H=2Fe3Fe24H2O(2)普通漏斗、玻璃棒、燒杯SiO2(3)H2O22Fe22H=2H2O2Fe3(4)2Al6e3H2O=Al2O36H解析：(1)硫酸溶解Fe3O4生成Fe2(SO4)3、FeSO4和水。(2)Fe3O4與硫酸反應(yīng)生成Fe3、Fe2，Al2O3與硫酸反應(yīng)生成Al3，而SiO2不與硫酸發(fā)生反應(yīng)，故過(guò)濾后的濾渣為SiO2。(3)在酸性溶液中FeSO4被雙氧水氧化生成Fe3，離子方程式是H2O22Fe22H=2H2O2Fe3。(4)以金屬Al作陽(yáng)極，稀硫酸作電解液，通過(guò)電解會(huì)使金屬Al的表面生成致密堅(jiān)硬的氧化膜，陽(yáng)極Al失電子生成Al2O3，電極反應(yīng)式為2Al6e3H2O=Al2O36H。7(1)KHD(2)21(3)防止析出高錳酸鉀，降低產(chǎn)率(4)C(5)90.0%(6)MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O解析：(1)因?yàn)槭庆褵瑹驼舭l(fā)皿不耐高溫，瓷坩堝的主要成分是SiO2，SiO2在高溫下與KOH反應(yīng)，因此不能用瓷坩堝，故D正確。(2)錳酸鉀在酸性、中性、弱堿性環(huán)境中發(fā)生歧化反應(yīng)，MnO2是還原產(chǎn)物，KMnO4是氧化產(chǎn)物，根據(jù)得失電子守恒，n(KMnO4)1n(MnO2)2，得出n(KMnO4)n(MnO2)21。(3)高錳酸鉀溶于水，MnO2不溶于水，因此趁熱過(guò)濾目的是防止析出高錳酸鉀，降低產(chǎn)率。(4)高錳酸鉀能與濃鹽酸反應(yīng)，因此B錯(cuò)誤；然后再根據(jù)三種物質(zhì)溶解度的大小，溶解度越大，得到的高錳酸鉀的純度越高，故C正確。(5)吸光度的平均值為(0.1490.151)0.150，此時(shí)對(duì)應(yīng)的高錳酸鉀的濃度為11.25 mgL1，則1000 mL的溶液中高錳酸鉀的濃度為11.25 mgL1112.5 mgL1，因此高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%90%。