1、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 1.Fe3O4中含有 ,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 ,其反应过程示意图如图所 示,下列说法不正确的是 A.Pd上发生的电极反应为:H22e=2H B.Fe()与Fe()的相互转化起到了传递电子的 作用 C.反应过程中 被Fe()还原为N2 D.用该法处理后水体的pH降低 12345678 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,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
2、起到了传 递电子的作用,故B正确; 12345678 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: O2Cu2S 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 12345678 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
3、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 12345678 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 32 gmol116 g,故D正确。 12345678 3.我国科研人
4、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 A.Eu3/Eu2离子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:2Eu3Pb0=2Eu2Pb2 D.整个过程实质上将电子从I0转移给Pb0 12345678 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I 0Eu2 =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:
5、2Eu3Pb0=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 错误。 12345678 4.碱式氯化铜CuaClb(OH)cxH2O是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 A.a、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
6、.若制备1 mol CuaClb(OH)cxH2O,理论上消耗11.2a L(标准状况)O2 12345678 解析根据化合物中正、负化合价的代数和为0, 可知2abc,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 12345678 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。 5.BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂, 可用于光
7、催化降解苯酚,反应原理如右 图所示。下列说法错误的是 12345678 B.反应过程中BMO表现较强氧化性 C.在酸性条件下,反应的离子方程式是 D.过程和中被降解的苯酚的物质的量之比为31 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 6CO2 3H2O,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; 12345678 酸性条件下,反应中苯酚、 与H反应生成CO2和H2O,反应的离子 方程式是3C6H5OH28 28H=18CO223H2O,C选项正确; 1个B
8、MO表现氧化性,被还原为BMO,可以得1个电子;1个 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选项正确。 12345678 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 A.1 mol 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.过程属于氧化反应,过程属于还原反应 D.过程中,参与反应的 与NH2OH的物质 的量之比为11 12345678 解析1 mol 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说法正
9、确; 过程,N2H4N2H22H,此反应是氧化反应,过程, NH2OH, 添H或去O是还原反应,故C说法正确; 中N显3价,NH2OH中N显1价,N2H4中N显2价,因此过程 中 与NH2OH的物质的量之比为11,故D说法正确。 12345678 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: 12345678 写出FeWO4在碱熔过程中发生反应的化学方程式:_ _。 12345678 4FeWO4O2 8NaOH 2Fe2O34Na2WO4
10、4H2O 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4FeWO4O2 8NaOH 2Fe2O34Na2WO44H2O。 12345678 滤渣中主要成分的形成可用离子方程式表示为_ _。 12345678 CO22H2O =Al(OH)3 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
11、生反应的化学方程式: _。 (2)软锰矿的主要成分为MnO2,含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为 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)。 3MnO22FeS6H2SO4 Fe2(SO4)33MnSO42S6H2O 12345678 12345678 解析中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色的S析出,溶液变为棕黄 色,说明有Fe 3生成,发生反应的化学方程式为3MnO 22FeS 6H2SO4 Fe2(SO4)33MnSO42S6H2O。 解析反应是Fe3和 反应生成亚铁离子和硫酸根离子。
12、 (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FeS214Fe38H2O=2 15Fe216H; 反应的离子方程式为FeS26Fe33H2O= 7Fe26H。 写出反应的离子方程式:_。 12345678 8.(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 molL1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
13、后两位)。 12345678 95.62% 解析根据离子方程式2 5H2C2O46H=2Mn210CO2 8H2O可知KMnO4与草酸反应的关系式是:2KMnO45H2C2O4。 则1.080 0 g样品中含KMnO4的物质的量为: KMnO4的质量为:m0.006 536 mol158 gmol11.032 688 g。 12345678 (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 molL1 的Na2S2O3溶液。则该次生产的样品中K2Cr2O7含量为_%。(已知: 6I14H=2Cr33I27H2O,2Na2S2O3I2=Na2S4O6 2NaI) 12345678 淀粉溶液 解析有碘单质存在,可以选用淀粉溶液作指示剂; 12345678