发布时间 : 星期三 文章2020-2021高考化学氧化还原反应综合练习题含详细答案更新完毕开始阅读ea94b255edf9aef8941ea76e58fafab069dc44a7
气，防止NO和NO2污染空气；
（3）草酸的溶解度随温度变化比较大，所以可以采用重结晶的方法精制粗草酸； （4）①向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，产生大量气体，说明草酸和NaHCO3溶液反应生成了二氧化碳，根据强酸制弱酸的规律，可得出草酸的酸性比碳酸强；
②向草酸中加入足量C2H5OH和适量浓硫酸加热，发生了酯化反应，产生有芳香气味的油状物草酸二乙酯，其结构简式为C2H5OOC-COOC2H5。
2H2O析出K[Cr(C2O4)2(H2O)2]晶体，反应中Cr的化合价从+6③向K2Cr2O7溶液中加入H2C2O4·
2H2O中的碳的化合价就会升高，从+3价降低到K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中的+3价，所以H2C2 O4·
2H2O中的碳的化价升高到+4价，在K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中还有+3价的碳，即反应物H2C2 O4·
合价部分升高，部分没有变化，根据电子守恒和原子守恒可以写出该反应的化学方程式为K2Cr2O7+7H2C2O4·2H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O。
8．MnO2是制造干电池的主要原料之一，也是中学化学中常见的一种试剂。工业上Mn(NO3)2和KMnO4为原料制备MnO2，其生产原理如下：用软锰矿（含MnO2和少量的Fe2O3、SiO2）和碳反应制得MnO；再将MnO与稀硝酸反应，反应后经过滤、提纯、浓缩，可制得50%的Mn(NO3)2溶液；在一定条件下，把50%的Mn(NO3)2溶液滴加到KMnO4溶液中，发生如下反应：3Mn(NO3)2+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+2KNO3+4HNO3，反应生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到MnO2。
请回答下列问题：
Ⅰ、若将软锰矿和碳反应后的固体产物置于如图1所示的装置甲中，与稀硝酸反应，观察到装置乙中有红棕色气体产生。
（1）写出甲中产生气体反应的化学方程式___。
（2）在制备MnO2的实验中要向反应混合液中不断滴加氨水，则氨水的作用是___。 Ⅱ、有人提出用日光分解KMnO4溶液的方法可制取MnO2，反应方程式为：4KMnO4+2H2O
4MnO2↓+4KOH+3O2↑该反应中c（OH-）随时间的变化曲线如图2所示，
分析曲线的变化趋势，你认为形成该变化的原因是___。
Ⅲ、某兴趣小组通过实验研究MnO2的氧化性进行了一系列的研究。 （1）该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性，可行的是___。 A．把MnO2固体加入到FeSO4溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红 B．把MnO2固体加入到FeCl3溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红 C．把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中，再加入BaCl2观察是否有白色沉淀生成 D．把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成
（2）该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力，他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同，恒定实验温度在298K，设计如下对比试验。 实验 A B C 酸或碱 1滴0.2mol/LNaOH溶液 1滴水 1滴0.1mol/L硫酸溶液 现象 不变色 缓慢变浅棕褐色 迅速变棕褐色 该小组从上述对比实验中，可以得出的结论是___。写出在MnO2迅速氧化I?的离子方程式___。
【答案】Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2 反应生成的MnO2对该反应起催化作用 A 酸性越强，MnO2氧化能力越强 MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O 【解析】 【分析】
Ⅰ、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO气体，为便于吸收氮氧化物，向乙中通入空气，空气中的氧气将NO氧化成NO2，使气体呈红棕色，丙中应盛NaOH溶液等碱性物质，吸收有毒气体NO2；
(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；
Ⅱ、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物起催化作用；
Ⅲ、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+；B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性；C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀；D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应。
（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；MnO2在酸性溶液中氧化I?，生成Mn2+、I2和H2O。 【详解】
Ⅰ、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO气体。反应的方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；答案为：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；
(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；答案为：可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；
Ⅱ、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物MnO2起催化作用；答案为：反应生成的MnO2对该反应起催化作用； Ⅲ、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+，A符合题意； B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性，B不合题意；
C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀，C不合题意； D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应，D不合题意。 故选A；
（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；答案为：酸性越强，MnO2氧化能力越强； MnO2在酸性溶液中氧化I?，生成Mn2+、I2和H2O，反应的离子方程式为MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O；答案为：MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O。
9．研究证明，高铁酸钾不仅能在饮用水源和废水处理过程中去除污染物，而且不产生任何诱变致癌的产物，具有高度的安全性。湿法制备高铁酸钾是目前最成熟的方法，实验步骤如下：
A．直接用天平称取60.5gFe(NO3)3·9H2O、30.0gNaOH、17.1gKOH。
B．在冰冷却的环境中向NaClO溶液中加入固体NaOH并搅拌，又想其中缓慢少量分批加入Fe(NO3)3·9H2O，并不断搅拌。
C．水浴温度控制在20℃，用电磁加热搅拌器搅拌1.5h左右，溶液成紫红色时，即表明有Na2FeO4生成。
D．在继续充分搅拌的情况下，向上述的反应液中加入固体NaOH至饱和。
E.将固体KOH加入到上述溶液中至饱和。保持温度在20℃，并不停的搅拌15min，可见到烧杯壁有黑色沉淀物生成，即K2FeO4. （1）①步骤B中不断搅拌的目的是_______。 ②步骤C中发生反应的离子方程式为______。
③由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠_______(填“大”或“小”)。
（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。① 该反应的离子方程式为______。②高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______。③ 在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用_______。 A．H2O B．稀KOH溶液、异丙醇 C．NH4Cl溶液、异丙醇 D．Fe(NO3)3溶液、异丙醇 （3）高铁酸钠还可以用电解法制得，其原理可表示为Fe+2NaOH+2H2O
3H2↑+Na2FeO4，则阳极材料是____，电解液为______。
（4）25℃时，Ksp(CaFeO4)=4.536×10-9，若要使100mL1.0×10-3mol/L的K2FeO4溶液中的c(FeO42-)完全沉淀，理论上要加入Ca(OH)2的物质的量为_____mol。
（5）干法制备高铁酸钾的方法是Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成黑色高铁酸钾和KNO2等产物。则该方法中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
【答案】使固体充分溶解(或其他合理说法) 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl- 小 4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑ 消毒、净水 B 铁 NaOH溶液 4.536×10-5 3:1 【解析】 【分析】
(1)①搅拌操作可增加固体与液体的接触面积；
9H2O，在20℃左右，生成②步骤C中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)3·
Na2FeO4；
③在Na2FeO4的浓溶液中加入KOH固体，有高铁酸钾析出，根据溶解度大的制备溶解度小的可得；
(2)①该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，根据转移电子相等配平方程式；②高铁酸钾在铁元素为+6价，有强氧化性，还原产物Fe3+，在水溶液中易水解生成氢氧化铁胶体；③洗涤剂的选择要求：要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂；
(3)电解总反应在碱性条件下进行，电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子；
(4)根据溶度积常数计算；
(5)根据含元素化合价升高的物质为还原剂，含元素化合价降低的物质为氧化剂，并根据得失电子守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比。 【详解】
(1)①搅拌操作可增加固体与液体的接触面积，则步骤B中不断搅拌的目的是使固体充分溶解；
9H2O，在20℃左右，生②步骤C中中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)3·
成Na2FeO4，此时发生反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-； ③根据题，将KOH加入Na2FeO4得到K2FeO4，说明高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小； (2)①该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，其转移电子数为6，根据转移电子相等、电荷守恒配平方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-；②高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂，起到杀菌消毒作用，形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用；③洗涤剂的选择要求：要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂，在选项中，A能让K2FeO4水解，B中醋酸钠水解显碱性，对K2FeO4水解能起到抑制作用，C和D中的铵根和三价铁离子易水解，且水解后显酸性，对K2FeO4水解能起到促进作用，故选B，故答案为：B；
(3)电解总反应在碱性条件下进行，电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子，则阳极材料是Fe，电解液为NaOH溶液；
(4)25℃时，CaFeO4的Ksp=4.536×10-9，若要使100mL1.0×10-3mol?L-1的K2FeO4溶液中的c(FeO42- )完全沉淀，理论上至少要加入的Ca(OH)2的物质的量
4.536?10?9-5
=mol/L×0.1L=4.536×10mol； 2?×0.1L=?5c?FeO4?1.0?10(5)干法制备高铁酸钾的方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物，其中氮元素化合价从+5价降到+3价，得2e-，KNO3为氧化剂，Fe2O3中铁元素化合价从+3价升到+6价，共失去电子6e-，为还原剂，得失电子相等，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1。
Ksp
10．利用钒钛磁铁矿冶炼后产生的钒渣（主要含FeO·V2O3、Al2O3、SiO2及少量可溶性磷酸盐）生产V2O5的工艺流程如下，回答下列问题：