1、2018 届高考大题狂练专题 06 氧化还原反应及相关概念(满分 60 分 时间 30 分钟)姓名:_ 班级:_ 得分:_来源:Z#xx#k.Com1高铁酸钾( K2FeO4) 是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比 Cl2、O 2、ClO 2、KMnO 4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)干法制备高铁酸钾的主要反应为:2FeSO 4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2该反应中的氧化剂是_,还原剂是_ 。每生成 1molNa2FeO4,转移_mol 电子;简要说明 K2Fe
2、O4作为水处理剂时所起的作用_ 。 (2)湿法制备高铁酸钾(K 2FeO4)的反应体系中有六 种微粒:Fe(OH )3、ClO -、OH -、FeO 42-、Cl -、H 2O。写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式_;每 生成 1mol FeO42-转移了_ mol 电子,若反应过程中转移了 0.9mol 电子,则还原产物的物质的量为_mol。(3)低温下,在高铁酸钠溶液中加入 KOH 至饱和可析出高铁酸钾(K 2FeO4),说明什么问题_。【答案】 Na2O2 FeSO4和 Na2O2 5 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,铁离子水解氢氧化铁胶体能吸附除去
3、水中的悬浮杂质 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 3 0.45 该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小【解析】本题主要考查有关氧化还原反应的概念和计算。来源:学科网来源:学。科。网 Z。X。X。K(2)湿法制高铁酸钾生成物 K2FeO4对应反应物 Fe(OH)3,过程中铁元素化合价升高,相应地氯元素的化合价降低,ClO -转化为 Cl-,FeO 42-Fe(OH) 33e -,ClO -Cl -2e -,遵循电子守恒、质量守恒可得反应的离子方程式:2Fe(OH) 3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;2FeO 42-6e
4、-3Cl -,每生成 1mol FeO42-转移了 3mol 电子,Cl -是还原产物,若反应过程中转移了0.9mol 电子,则还原产物的物质的量为 0.45mol。(3)低温下,在高铁酸钠溶液中加入 KOH 至饱和,溶液中趋向于析出溶解度较小的物质,可析出高铁酸钾(K 2FeO4),说明该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小。学 /科+网2四氧化三铁(Fe 3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具水热法制备 Fe3O4纳米颗粒的反应是:3Fe2+2S2O32-+O2+xOH- Fe 3O4+S 4O62-+2H2O请回答下列
5、问题(1)水热法制备 Fe3O4纳米颗粒的反应中,还原剂是 _(2)反应的化学方程式中 x=_(3)每生成 1molFe3O4,反应转移的电子为 _mol,被 Fe2+还原的 O2的物质的量为_mol 【答案】 Fe 2+ 和 S2O32- 4 4 0.5来源:学科网【解析】(1)反应中 Fe 元素化合价部分升高为+3 价,S 元素化合价由+2 价升高到+2.5 价,则还原剂是Fe2+和 S2O32-,故答案为:Fe 2+和 S2O32-;(2)由电荷守恒可知,(+2)3+(-2)2+x(-1)=-2,则 x=4,故答案为:4;3铜的冶炼大致可分为富集,将硫化物矿进行浮选;焙烧,主要反应为2C
6、uFeS24O 2=Cu2S3SO 22FeO (炉渣);制粗铜,在 1 200 发生的主要反应为2Cu2S 3O2=2Cu2O2SO 2,2Cu2OCu 2S=6CuSO 2;电解精炼铜。按要求填写下列问题:(1)上述灼烧过程的尾气回收后可用来制_。(2)上述过程中,由 6 mol CuFeS2制取 6 mol Cu 时共消耗 O2的物质的量:_。(3)在反应 2Cu2OCu 2S=6CuSO 2中,氧化产物与还原产物的物质的量之比:_。(4)在反应 2Cu2OCu 2S=6CuSO 2中,氧化剂为_、_。【答案】 硫酸 15 mol 16 Cu 2O Cu2S来源:Z&xx&k.Com【解
7、析】A在铜的冶炼过程中, 焙烧、制粗铜过程中都有二氧化硫生成,二氧化硫被氧化生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,所以所以冶炼过程中的尾气可用来制硫酸;(2)总分应方程式为 6CuFeS2+15O2=6Cu+12SO2+6FeO,根据方程式知由 6mol CuFeS2制取 6 mol Cu 时共消耗 15mol O2;4高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。(1)在用 KMnO4酸性溶液处理 Cu2S(硫化亚铜)和 FeS2(二硫化亚铁)的混合物时,发生的反应如下:IMnO 4 + Cu2S+ H+ Cu 2+ SO42 + Mn2+ H2O(没配平 )IIMnO 4 + FeS2+ H+ Fe 3
8、+ SO42 + Mn2+ H2O(没配平)下列关于反应 I 的说法中正确的是( _)AMnO 4 是氧化剂,C u2S 既是氧化剂又是还原剂B氧化剂与还原剂物质的量之比为 5:8C每生成 1molSO42 ,反应转移电子物质的量为 10mol若反应 I 和反应 II 中消耗 KMnO4的物质的量相同,则反应 I 和反应 II 中消耗的还原剂的物质的量之比为_。(2)高锰酸钾、双氧水、活性炭常用于饮用水的处理,但三者在联合使用时必须有先后顺序。在稀硫酸中,KMnO 4和 H2O2能发生氧化还原反应:氧化反应:H 2O22e 2H +O2还原反应:MnO 4 +5e +8H+Mn 2+4H2O写
9、出该氧化还原反应的化学方程式:_,该反应的氧化产物为_。实验中发现,当加入的少量 KMnO4完全反应后,H 2O2仍能发生反应迅速放出气体。其可能的原因是:_。在处理饮用水时,活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加,否则会发生反应:KMnO4+C+H2OMnO 2+X+K2CO3(未配平),其中 X 的化学式为_。当有 1mol X 生成时,反应转移电子_mol。(3)工业上可用绿色 K2MnO4来制取 KMnO4。在 K2MnO4溶液中滴加稀硫酸,K 2MnO4发生歧化反应,生成 KMnO4和 MnO2,写出该反应的离子方程式 _。【答案】C 32 5H2O22KMnO 43H 2SO42MnSO
10、 45O 2K 2SO48H 2O O2 生成的 Mn2 对H2O2分解具有催化作用 KHCO 3 6 3MnO42 +4H+ 2MnO4 + MnO2+2H2O【解析】考查氧化还原反应概念、规律等,(1)A 、MnO 4 中 Mn 的化合价由7 价2 价,化合价降低,作氧化剂,Cu 2S 中 Cu 的化合价由1 价2 价,化合价升高,S 的化合价由2 价6 价,化合价升高,因此 Cu2S 只作还原剂,故 A 错误;B 、根据得失电子数目守恒, n(MnO4 )5=n(Cu2S)21n(Cu 2S)8,因此 n(MnO4 ):n(Cu 2S)=2:1,故 B 错误;C、生成 1molSO42
11、,消耗1molCu2S,因此转移电子物质的量为 (12118)mol =10mol,故 C 正确;依据得失电子数目守恒,n(Cu 2S)21n(Cu 2S)8=n(MnO4 )5=n(FeS2)1n(FeS 2)27,解得 n(Cu2S):n(FeS2)=3:2;(2)H 2O22e 2H +O2,MnO 4 +5e +8H Mn 2 +4H2O,依据得失电子数目守恒,52 得到反应方程式为:5H2O22KMnO 43H 2SO42MnSO 45O 2K 2SO42CH 2O=MnO22KHCO 3K 2CO3,因此生成 1molKHCO3转移电子物质的量为12/2mol=6mol;(3)部分 K2MnO4KMnO 4, Mn 的化合价升高 1 价,部分 K2MnO4MnO 2,化合价降低 2 价,最小公倍数为 2,因此离子反应方程式为:3MnO 42 +4H 2MnO 4 + MnO2+2H2O。点睛:氧化还原反应方程式的书写,首先找出化合价发生变化的元素,判断化合价的变化,如本题(2),H2O2中 O 由 1 价0 价,化合价升高 1 价,H 2O2整体化合价升高 2 价,KMnO 4中 Mn 由7 价2 价,化合价降低 5 价,最小公倍数为 10,即 H2O2的系数为 5,KMnO4的系数为 2,然后采用原子守恒,配平其他。学科 5 网