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高考化学专题《氧化还原反应》综合检测试卷及答案

一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1.高氯酸铵是一种常见的强氧化剂,常用作火箭发射的推进剂。

根据下列信息回答问题:已知:①高氯酸铵受热分解为N2、Cl2、O2和H2O;②Mg3N2易水解;③Cu与N2在酒精灯加热条件下不反应。

(1)写出高氯酸铵受热分解的化学反应方程式: _____________,Mg3N2的电子式为________。

(2)现有23.5g NH4ClO4分解,用下列装置设计实验,验证其分解产物并计算分解率。

(注:①装置中空气已除尽;②装置可重复使用;③B~F装置中的试剂均过量且能与相应物质反应完全。

)①用E装置质量的增加来验证生成的气体产物之一,则E中盛放的试剂是:_______。

②请按气流由左至右的方向连接装置:A →E→D →B→______→_____→_______→E (选择B~F 装置,并用B~F字母填空)。

③证明产物中有Cl2的实验现象:________。

④反应结束后,若C装置质量增加了2.38g,则NH4ClO4的分解率是:________%。

(3)样品中NH4ClO4的含量(杂质中不含NH4+)还可用蒸馏法测定(如图所示,加热和夹持装置已略去),实验步骤如下:步骤1:组装仪器,检查气密性;准确称取样品a g(不超过0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL 水溶解。

步骤2:准确量取40.00mL 约0.1mol/L H2SO4于锥形瓶中。

步骤3:向蒸馏烧瓶中加入20mL 3mol/L NaOH溶液;加热蒸馏使NH3全部挥发。

步骤4:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次,洗涤液并入锥形瓶中。

步骤5:向锥形瓶中加2~3滴甲基橙,用c mol/L NaOH标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液V1 mL。

步骤6:重复实验2~3次。

回答下列问题:①步骤2中,准确量取40.00ml H2SO4溶液的玻璃仪器是: __________。

②为获得样品中NH4ClO4的含量,还需补充的实验是:______。

【答案】2NH4ClO 42O2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O↑浓硫酸E F C D裝置中颜色由无色变为橙色 85.0或85 酸式滴定管或移液管用NaOH标准溶液标定硫酸溶液的浓度【解析】【分析】(1)根据得失电子守恒配平高氯酸铵受热分解的化学反应方程式;Mg3N2是离子化合物;(2)A是高氯酸铵受热分解的装置;B是氢氧化钠溶液,可以吸收氯气;C中盛放Mg 粉,可以检验氮气;D中溴化钾可以检验氯气;F中铜粉可以检验氧气;E中盛放液体,根据E装置质量的增加来验证生成的水,所以E中盛浓硫酸;(3)①根据硫酸体积的精度是0.01mL选择仪器;②要计算NH4ClO4的含量,需要知道硫酸溶液的浓度。

【详解】(1)根据得失电子守恒配平高氯酸铵受热分解的化学反应方程式为2NH4ClO 42O2↑+N2↑+Cl2↑+4H2O↑;Mg3N2是离子化合物,电子式是;(2)①A是高氯酸铵受热分解的装置;B是氢氧化钠溶液,可以吸收氯气;C中盛放Mg 粉,可以检验氮气;D中溴化钾可以检验氯气;F中铜粉可以检验氧气;E中盛放液体,根据E装置质量的增加来验证生成的水,所以E中盛浓硫酸;②根据以上分析,按气流由左至右的方向连接装置:A →E→D →B→E→F→C→E;③D中溴化钾可以与氯气反应,方程式是2KBr+Cl2=2KCl+Br2,溴水为橙色,所以D裝置中颜色由无色变为橙色可以证明产物中有Cl2;④C中盛放Mg粉,可以与氮气反应生成Mg3N2,若C装置质量增加了2.38g,说明反应生成氮气2.38g,则NH4ClO4的分解率是2.38100%85%1423.5117.5gg⨯=⨯;(3)①根据硫酸体积的精度是0.01mL,准确量取40.00mLH2SO4溶液的玻璃仪器是酸式滴定管;②为获得样品中NH4ClO4的含量,还需补充的实验是用NaOH标准溶液标定硫酸溶液的浓度。

2.常温下,三硫代碳酸钠(Na2CS3)是玫瑰红色针状固体,与碳酸钠性质相近。

在工农业生产中有广泛的用途。

某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。

实验一:探究Na 2CS 3的性质(1)向Na 2CS 3溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色。

用离子方程式说明溶液呈碱性的原因_________。

(2)向Na 2CS 3溶液中滴加酸性KMnO 4溶液,紫色褪去。

该反应中被氧化的元素是__________。

实验二:测定Na 2CS 3溶液的浓度按如图所示连接好装置,取50.0mLNa 2CS 3溶液置于三颈瓶中,打开分液漏斗的活塞,滴入足量2.0mol/L 稀H 2SO 4,关闭活塞。

已知:Na 2CS 3 + H 2SO 4=Na 2SO 4+ CS 2 + H 2S↑。

CS 2和H 2S 均有毒。

CS 2不溶于水,沸点46℃,密度1.26g/mL ,与CO 2某些性质相似,与NaOH 作用生成Na 2COS 2和H 2O 。

(1)盛放碱石灰的仪器的名称是_______,碱石灰的主要成分是______(填化学式)。

(2)C 中发生反应的离子方程式是____________。

(3)反应结束后打开活塞K ,再缓慢通入N 2一段时间,其目的是_________。

(4)为了计算Na 2CS 3溶液的浓度,对充分反应后B 中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得8.4g 固体,则三颈瓶中Na 2CS 3的物质的量浓度为______。

【答案】CS 32- +H 2O ⇌HCS 3-+OH - S 干燥管 CaO 和NaOH CS 2 +2OH - =COS 22-+H 2O 将装置中残留的的H 2S 、CS 2全部排入后续装置中,使其被完全吸收 1.75mol/L【解析】【分析】实验一:(1)Na 2CS 3的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na 2CS 3是强碱弱酸盐;(2)根据Na 2CS 3中元素化合价是否是该元素的最高价态来进行判断;实验二:(1)根据仪器的图形判断仪器的名称;碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;(2)A 中生成的CS 2可与NaOH 作用生成Na 2COS 2和H 2O ;(3)反应结束后打开活塞k ,再缓慢通入热N 2一段时间是把生成的硫化氢和二硫化碳全部赶入后面装置完全吸收;(4)当A 中反应完全后,打开K 缓慢通入热N 2一段时间,然后对B 中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g 黑色固体,n (CuS)=96g 8.4g /mol=0.0875mol ,根据关系式Na 2CS 3~H 2S ~CuS 得n (Na 2CS 3)=n (CuS)=0.0875mol ,根据c =n V 计算A 中Na 2CS 3溶液的浓度。

【详解】实验一:(1)Na 2CS 3的水溶液中加入酚酞变红色,说明Na 2CS 3是强碱弱酸盐,则CS 32-在水中发生水解,离子方程式为:CS 32- +H 2O ⇌HCS 3-+OH -;(2)Na 2CS 3中Na 为+1价,C 为+4价,都是元素的最高价态,不能被氧化,S 为-2价,是硫元素的低价态,能够被氧化,所以被氧化的元素是S ;实验二:(1)盛放碱石灰的仪器为干燥管,碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠;(2)A 中生成的CS 2可与NaOH 作用生成Na 2COS 2和H 2O ,相关离子方程式为:CS 2 +2OH - =COS 22-+H 2O ;(3)反应结束后打开活塞k ,再缓慢通入热N 2一段时间,其目的是:将装置中的H 2S 全部排入B 中被充分吸收;将装置中的CS 2全部排入C 中被充分吸收;(4) 当A 中反应完全后,打开K 缓慢通入热N 2一段时间,然后对B 中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得8.4g 黑色固体,n (CuS)=96g 8.4g /mol=0.0875mol ,根据关系式Na 2CS 3~H 2S ~CuS 得n (Na 2CS 3)=n (CuS)=0.0875mol ,c (Na 2CS 3)=0.0875mol 0.05L =1.75mol/L 。

3.过氧乙酸(CH 3COOOH)是一种高效消毒剂,具有很强的氧化性和腐蚀性,它可由冰醋酸与过氧化氢在一定条件下制得;它可以迅速杀灭多种微生物,包括多种病毒(如:SARS 病毒、禽流感病毒)、细菌、真菌及芽孢。

下面是市售过氧乙酸商品标签:有关资料:H 2O 2是极弱的电解质,在酸性介质中才能稳定存在,是一种强氧化剂。

过氧乙酸消毒液是由H 2O 2、H 2O 、CH 3COOH 及少量H 2SO 4混合后,反应生成过氧乙酸(CH 3COOOH)。

CH 3COOOH 容易放出氧原子,它与空气中微生物机体作用,达到灭菌目的,是消毒液的主要成分。

(1)某研究性学习小组为了弄清配制过氧乙酸消毒液的甲、乙溶液的主要成分各是什么?进行以下科学探究,请你完成下列相关内容:①提出假设:甲溶液的主要成分为_________,乙溶液的主要成分为_________。

②实验验证:取甲、乙两种溶液少许,分别加入几滴_________试液,若①中假设正确,则甲溶液的现象为_____________________,乙溶液的现象为__________。

(2)有关过氧乙酸的叙述正确的是_________ (填编号)A .过氧乙酸与羟基乙酸(HOCH 2COOH)互为同分异构体B .过氧乙酸与苯酚混合使用可增强消毒效果C .过氧乙酸与乙酸属于同系物D .氧元素的化合价为-2价(3)实验室制备少量过氧乙酸,可由冰醋酸和过氧化氢在浓硫酸催化作用下制得,实验装置和步骤如下:①在三颈烧瓶中加入一定量冰醋酸与浓H2SO4的混合液体,再缓缓加入适量30%的双氧水。

②不断搅拌并控制B中混合液的温度为20~30℃至反应结束。

③接入冷凝管和抽气泵,在锥形瓶中收集得到产品。

请回答下列问题:①仪器C的名称是_______________;②为更好地控制反应温度,应采用方法是_________________;③生成过氧乙酸的化学方程式为________________________________________;④碘量法分析:取2.00mL过氧乙酸试样稀释成100mL,从中取出5.00mL,滴加酸性KMnO4溶液至恰好粉红色以除去残余H2O2,再加入10mL 10%KI溶液和几滴淀粉溶液,摇匀,反应完全后再用0.1000mol/L的Na2S2O3标准液滴定至终点(反应方程式为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),共消耗14.30mL Na2S2O3标准液。

该样品中过氧乙酸的物质的量浓度是_____mol/L。

(结果保留小数点后两位)(提示:CH3COOOH+2I−+2H+=I2+CH3COOH +H2O)【答案】甲H2O2、H2O、H2SO4乙CH3COOH 、 H2O 石蕊甲:溶液先变红后褪色乙:溶液由无色变为红色 A 冷凝管(或直形冷凝管)水浴加热 CH3COOH +H2O2→CH3COOOH + H2O 7.15【解析】【分析】(1)若假设甲溶液的有效成分是H2O2,则乙溶液的有效成分是CH3COOOH,根据过氧乙酸消毒液是由H2O2、H2O、CH3COOH及少量H2SO4混合后,反应生成过氧乙酸(CH3COOOH),H2O2是极弱的电解质,在酸性介质中才能稳定存在,则H2SO4应该在甲溶液中,另外两种溶液中的水也是一种主要成分;两溶液都呈酸性,都能使紫色石蕊试液变红,但是甲溶液中H2O2漂白作用的会使变红的溶液褪色;(2)结合选项对过氧乙酸(CH3COOOH)性质判断,(3)①由仪器的结构,可知C为直形冷凝管;②控制B中混合液的温度为20~30℃,应采取水浴加热;③结合题中信息,写出生成过氧乙酸的化学反应方程式;CH3COOOH+2I−+2H+ =I2+CH3COOH +H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,由这两个方程式,确定关系式:CH3COOOH~I2~2Na2S2O3,计算稀释后5.00mL溶液中过氧乙酸的物质的量,再计算原来的2.00mL溶液中的过氧乙酸的物质的量,再根据物质的量浓度定义式计算。

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