（高中化学步步高全书完整的Word版文档-2022版）第二章 第12讲 专项提能特训1　从氧化还原反应的视角分析“化工生产”中的物质变化.docx

1、专项提能特训专项提能特训 1从氧化还原反应的视角分析从氧化还原反应的视角分析“化工生产化工生产”中的中的 物质变化物质变化 1Fe3O4中含有Fe 2 、 Fe 3 ，分别表示为 Fe()、Fe()，以 Fe3O4/Pd 为催化材料，可实现用 H2消除酸性 废水中的致癌物 NO 2，其反应过程示意图如图所示，下列说法不正确的是() APd 上发生的电极反应为：H22e =2H BFe()与 Fe()的相互转化起到了传递电子的作用 C反应过程中 NO 2被 Fe()还原为 N2 D用该法处理后水体的 pH 降低 答案D 解析由图可知 Pd 上氢气失电子生成氢离子，所以电极反应为：H22e =2H

2、，故 A 正确；Fe() 得电子生成 Fe()，Fe()失电子生成 Fe()，则 Fe()与 Fe()的相互转化起到了传递电子的作用，故 B 正确；由图可知反应过程中 NO 2得到 Fe()给的电子生成 N2，所以反应过程中 NO 2被 Fe()还原为 N2， 故 C 正确；总反应方程式：2H 2NO 23H2= 催化剂 N24H2O，所以用该法处理后水体的 pH 升高，故 D 错误。 2 硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。 将 H2S 和空气的混合气体通入 FeCl3、 FeCl2、 CuCl2的混合溶液中反应回收 S，其物质转化如图所示。下列叙述正确的是() A在转化过程中化

3、合价不变的元素只有 Cu 和 Cl B由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序：O2Cu2 S C在转化过程中能循环利用的物质只有 FeCl2 D反应中当有 34 g H2S 转化为硫单质时，保持溶液中 Fe3 的量不变，需要消耗 O2的质量为 16 g 答案D 解析根据图中各元素化合价知，Cu 元素化合价都是2 价、H 元素化合价都是1 价、Cl 元素化合 价都是1 价，所以化合价不变的是 Cu、H、Cl 元素，故 A 错误；转化过程中 O2把 Fe2 氧化为 Fe3，Fe3 把硫离子氧化为 S，则氧化性的强弱顺序：O2Fe3S，故 B 错误；根据图示，反应的本质是空气中的 氧气氧化 H2S 转化

4、为 S 和水，在转化过程中能循环利用的物质有 FeCl2、CuCl2、FeCl3，故 C 错误；H2S 转化为硫单质，硫元素的化合价从2 价变成 0 价，氧元素的化合价从 0 价变成2 价，依据得失电子数相 等，2H2SO2，所以有 34 g H2S 转化为硫单质时，保持溶液中 Fe3 的量不变，需要消耗 O2 的质量为 34 g 34 gmol 11 232 g mol 116 g，故 D 正确。 3我国科研人员发现，在钙钛矿活性层中引入稀土 Eu3 /Eu2离子对，通过循环反应可消除零价铅和 零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，其原理如图。下列说法正确的是() AEu3 /Eu2离子

5、对在反应过程中不断损耗，需定时补充 B消除零价碘的过程中，Eu3 /Eu2离子对发生还原反应 C消除零价铅的反应为：2Eu3 Pb0=2Eu2Pb2 D整个过程实质上将电子从 Pb0转移给 I0 答案CD 解析Eu3 /Eu2离子对在反应过程中循环使用，不会损耗，A 选项错误；消除零价碘的过程中，发生 反应 I0Eu2 =Eu3I，反应中 Eu2失去电子发生氧化反应生成 Eu3，B 选项错误；消除零价铅的反 应为：2Eu3 Pb0=2Eu2Pb2，C 选项正确；整个过程中，Pb0失去电子，I0得到电子，即电子从 Pb0 转移给 I0，D 选项正确。 4碱式氯化铜CuaClb(OH)cxH2O是

6、一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。步骤 1：将 铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成 CuCl2。已知 Fe3 对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。 步骤 2： 在制得的 CuCl2溶液中， 加入石灰乳充分反应后即可制得碱式氯化铜。 下列有关说法错误的是() Aa、b、c 之间的关系式为 a2b2c B图中 M、N 分别为 Fe3 、Fe2 C为了除去 CuCl2溶液中的杂质 Fe3 ，可加入过量的 CuO、过滤 D若制备 1 mol CuaClb(OH)cxH2O，理论上消耗 11.2a L(标准状况)O2 答案A 解析根据化合物中正、负化合价的代数和为 0，可知 2abc

7、，A 选项错误；Fe3 水解使溶液显酸 性，CuO 与 H 反应产生 Cu2和水，当溶液的 pH 增大到一定程度，Fe3形成 Fe(OH)3而除去，从而达到除 去 Fe3 的目的，C 选项正确；若制备 1 mol CuaClb(OH)cxH2O，转移的电子数为 2a mol，根据得失电子守 恒，理论上消耗 0.5a mol O2，标准状况下的体积为 11.2a L，D 选项正确。 5BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，反应原理如下图所示。下列说法错 误的是() A苯酚被氧化的总反应：C6H5OH7O2 光 BMO 6CO23H2O B反应过程中 BMO 表现较强氧

8、化性 C在酸性条件下，反应的离子方程式是 3C6H5OH28O 228H =18CO223H2O D过程和中被降解的苯酚的物质的量之比为 13 答案BD 解析根据分析可知，该过程中苯酚在光照、BMO 作催化剂的条件下被氧气氧化生成 CO2和 H2O， 反应方程式为 C6H5OH7O2 光 BMO 6CO23H2O，A 选项正确；通过分析可知，BMO 在光催化降解苯酚过 程中表现出了还原性，生成了 BMO ，B 选项错误；酸性条件下，反应中苯酚、O 2与 H 反应生成 CO2 和 H2O，反应的离子方程式是 3C6H5OH28O 228H =18CO223H2O，C 选项正确；1 个 BMO表

9、现氧化性，被还原为 BMO，可以得 1 个电子；1 个 O 2表现氧化性，被还原为 2 个 H2O，可以得 3 个电子， 所以和中被降解的苯酚的物质的量之比为 31，D 选项错误。 6厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中不正确的是() A1 mol NH 4所含的质子总数为 10NA B联氨(N2H4)中含有极性键和非极性键 C过程、均属于氧化反应 D过程中，参与反应的 NH 4与 NH2OH 的物质的量之比为 11 答案AC 解析1 mol NH 4中含有质子总物质的量为 11 mol，故 A 说法错误；联氨(N2H4)的结构式为 ，含有极性键和非极性键，故 B

10、说法正确；过程，N2H4N2H22H，此反应是氧化反应， 过程，NO 2NH2OH，添 H 或去 O 是还原反应，故 C 说法错误；NH 4中 N 显3 价，NH2OH 中 N 显 1 价，N2H4中 N 显2 价，因此过程中 NH 4与 NH2OH 的物质的量之比为 11，故 D 说法正确。 7整合流程信息书写方程式 (1)二硫化钨(WS2，WS2中 W 的化合价为4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由钨铁矿(其 主要成分是 FeWO4，还含少量 Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如下： 写出 FeWO4在碱熔过程中发生反应的化学方程式：_。 滤渣中主要成分的形成可用离子方程式表示为_

11、。 答案4FeWO4O28NaOH= 高温 2Fe2O34Na2WO44H2O AlO 2CO22H2O=Al(OH)3HCO 3 解析根据流程图，FeWO4在碱熔过程中，得到 Fe2O3和 Na2WO4，反应物是 NaOH、FeWO4、O2， 生成物是 Na2WO4、Fe2O3等，FeWO4中 Fe 显3 价，W 显5 价，Na2WO4中 W 显6 价，FeWO4为还原剂， O2为氧化剂，因此根据化合价升降法进行配平，得到化学方程式为 4FeWO4O28NaOH= 高温 2Fe2O3 4Na2WO44H2O。 (2)软锰矿的主要成分为 MnO2， 含少量 Al2O3和 SiO2。闪锌矿主要成

12、分为 ZnS， 含少量 FeS、 CuS、 CdS 杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备 MnO2和 Zn，其简化流程如下(中间产物的固体部分已经略去)。 软锰矿闪锌矿 硫酸酸浸 滤液 A 金属锌 Zn2 、Mn2、Fe2、Al3 MnO2X ZnSO4、MnSO4溶液 电解 MnO2ZnH2SO4 中发生多个反应，其中 MnO2、FeS 与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出 MnO2、 FeS 与硫酸共热发生反应的化学方程式：_。 答案3MnO22FeS6H2SO4= Fe2(SO4)33MnSO42S6H2O 解析中 MnO2、FeS 与硫酸共热时有淡黄色的 S 析出，溶液变为

13、棕黄色，说明有 Fe3 生成，发生 反应的化学方程式为 3MnO22FeS6H2SO4= Fe2(SO4)33MnSO42S6H2O。 (3)含 FeS2的燃煤可用氧化亚铁硫杆菌(T.f)、氧化亚铁微螺菌(L.f)、氧化硫硫杆菌(T.t)进行脱硫，其脱 硫过程如图所示： 已知：脱硫总反应为 FeS214Fe3 8H2O=2SO2 415Fe2 16H； 反应的离子方程式为 FeS26Fe3 3H2O=S2O2 37Fe2 6H。 写出反应的离子方程式：_。 答案8Fe3 S2O2 35H2O=2SO2 48Fe2 10H 解析反应是 Fe3 和 S2O2 3反应生成亚铁离子和硫酸根离子。 8(

14、1)高锰酸钾纯度的测定：称取 1.080 0 g 样品，溶解后定容于 100 mL 容量瓶中，摇匀。取浓度为 0.200 0 molL 1的 H2C2O4标准溶液 20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用 KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗 的体积为 24.48 mL，该样品的纯度为_(保留小数点后两位)。 答案95.62% 解析根据离子方程式 2MnO 45H2C2O46H =2Mn210CO28H2O 可知 KMnO4 与草酸反应 的关系式是：2KMnO45H2C2O4。配制的溶液的浓度为：c20.200020.00 524.48 molL 1。则 1.080 0 g 样品中含 KMnO4的

15、物质的量为：n 100 1 000 L20.220 524.48 molL 10.006 536 mol，KMnO4 的质量为：m0.006 536 mol158 gmol 11.032 688 g。故其纯度为：w1.032 688 g 1.080 0 g 100%95.62%。 (2)为测定产品中 K2Cr2O7的含量，某兴趣小组将 m g 产品溶于水配制为 500 mL 溶液，准确量取 50.00 mL，加入稀硫酸酸化，然后加入过量的 KI 充分还原，加_作指示剂，到达终点消耗 30.00 mL 0.050 0 molL 1的 Na2S2O3溶液。则该次生产的样品中 K2Cr2O7 含量为

16、_%。(已知：Cr2O2 76I 14H =2Cr3 3I27H2O,2Na2S2O3I2=Na2S4O62NaI) 答案淀粉溶液 73.5 m 解析有碘单质存在，可以选用淀粉溶液作指示剂；根据化学反应：Cr2O2 76I 14H=2Cr33I2 7H2O 和 I22S2O2 3=2I S4O2 6， 可得Cr2O2 73I26S2O2 3， m g 产品最终消耗 n(S2O2 3)0.050 0 molL 130.00103L500 mL 50.00 mL0.015 0 mol， 则 n(Cr 2O2 7)0.015 0 mol1 60.002 50 mol， 则样品中 K 2Cr2O7 含量为0.002 50 mol294 gmol 1 m 100%73.5 m %。