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2020-2021全国高考化学氧化还原反应的综合高考模拟和真题汇总含答案

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Mn2+,溶液由紫红色变为接近无色;

(5)开始反应缓慢,一段时间后反应速率迅速加快,这是由于发生反应2MnO4

+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,随着反应的进行,溶液中Mn2+的浓度增大了,Mn2+对反应起到催化作用,才使反应速率迅速加快。 【点睛】

认真读懂题中所给的信息、认真分析图表数据,进行对比分析,得出结论,然后进行作答。

2H2O)常用做分析试剂及显影剂等。下图是将一定质量的草酸亚铁9.草酸亚铁晶体(FeC2O4·

在氩气气氛中进行热重分析示意图(TG%表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。

请回答下列问题:

(l)B处时残留物的化学式为___________。

(2)A→C整个反应过程中总反应的化学方程式为___________。

(3)取上述分解得到的600℃时的固体放在空气中继续加热时其质量增加,发生反应的化学2H2O在氩气气氛中进行热重分析的原因是方程式为___________。由此说明上述FeC2O4·___________。

(4)若将分解得到的600℃时的固体与足量的稀硫酸反应后,将溶液浓缩、冷却,有带7个结晶水的晶体析出,该晶体的化学式为__________,该晶体与草酸亚铁晶体分解有类似,得到四种氧化物且物质的量之比为1:1:1:14,则该化学方程式为__________。 2H2O【答案】FeC2O4 FeC2O4·

ΔFeO +CO↑+CO2↑+2H2O 6FeO+O2

Δ2Fe3O4 防止FeO在加

7H2O 2FeSO4·7H2O热过程中被空中的氧气氧化 FeSO4·【解析】 【详解】

(1)FeC2O4·2H2O中H2O%=

ΔFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O

2?18=20%,刚好在B点的TG%=80%,则B点表示所有的结晶水180都完全失去,得到的固体成分为FeC2O4;故答案为:FeC2O4; (2)当TG%=40%时,得到应该是铁的氧化物,则有

M(FeOx)=0.4,x=1,则变化过程中铁

180Δ的化合价没改变,只有碳的化合价发生变化,则A→C整个反应过程中总反应的化学方程式2H2O为FeC2O4·

ΔFeO +CO↑+CO2↑+2H2O;故答案为:FeC2O4·2H2OFeO

+CO↑+CO2↑+2H2O;

(3)当分解得到的600℃时的固体FeO在空气中与氧气反应,得到稳定的Fe3O4,因此FeC2O4·2H2O在氩气气氛中进行热重分析的原因防止FeO在加热过程中被空中的氧气氧化;故答案为:6FeO+O2

Δ2Fe3O4;防止FeO在加热过程中被空中的氧气氧化;

(4)FeO与足量的稀硫酸反应得到的是FeSO4,为了防止其Fe2+水解和Fe2+被氧化,要加适量7H2O,晶体与草酸亚铁晶体分解有类似,得到四种氧化物的硫酸和铁粉,才能得到FeSO4·

7H2O;且物质的量之比为1:1:1:14,则有Fe2O3、SO2、SO3、H2O;故答案为:FeSO4·2FeSO4·7H2O

ΔFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O。

10.消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。

(1)已知反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,请分析氧化产物和还原产物的质量之比为________。 (2)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化。

①用次氯酸钠除去氨氮的原理如题图所示。写出该图示的总反应化学方程式:________。 该反应需控制温度,温度过高时氨氮去除率降低的原因是________。

②取一定量的含氨氮废水,改变加入次氯酸钠用量,反应一段时间后,溶液中氨氮去除率、总氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的总量)去除率以及剩余次氯酸钠的含量随m(NaCIO)m(NH3)的变化情况如图所示。当m( NaCIO):m(NH3)>7.6时,水体中总氮去除率反而下降,可能的原因是________ 。

【答案】4:3 2NH3+ 3NaClO= N2+ 3NaCl+ 3H2O 温度过高,HClO发生分解,氨氮去除率随之降低 有部分NH3被氧化成NO2-或NO3- 【解析】 【分析】

(1)该反应中NH3中N由-3价变为0价,化合价升高,被氧化,所得产物为氧化产物;NO2中N由+4价变为0价,化合价降低,被还原,所得产物为还原产物;因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为8:6=4:3;

(2)①根据图示判断发生氧化还原反应的反应物、生成物,根据得失电子守恒和原子守恒书写化学方程式;温度越高,化学反应速率越快,但是温度过高,HClO不稳定,受热易分解;

②当m( NaCIO):m(NH3)>7.6时,NaCIO加入的量越多会将氨氮氧化为NO3-等高价态物质。 【详解】

(1)该反应中NH3中N由-3价变为0价,化合价升高,发生氧化反应,所得为氧化产物;

NO2中N由+4价变为0价,化合价降低,发生还原反应,所得为还原产物;因此氧化产物和还原产物的物质的量之比为8:6=4:3;

(2)①由图转化过程可知,该反应中反应物为NH3和NaClO,生成物为N2、NaCl2和H2O,因此该反应的化学方程式为:2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O;

由于反应过程中生成HClO,HClO不稳定,受热易分解,因此温度过高,氨氮去除率降低;

②NaClO具有氧化性,其量增大,会使得部分NH3被氧化成NO2-或NO3- , 使得水体中总氮去除率降低; 【点睛】

本题考查氧化还原反应方程式的书写,考生应从图中找出反应物、生成物,另外解释控制反应条件的度。

11.(1)最近材料科学家发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O(该晶体的摩尔质量为122g·mol-1),若用NA表示阿伏加德罗常数,则12.2g该晶体中含氧原子数为___,氢原子的物质的量为___mol。

(2)FeCl3溶液可以用来净水,用100mL2mol·L-1的FeCl3溶液净水时,生成具有净水作用的微粒数___(填“大于”“等于”或“小于”)0.2NA。

(3)在标准状况下,VL某气体(摩尔质量为Mg/mol)溶解在1L水(水的密度近似为1g/cm3)中,假设气体完全溶解且不与水发生反应,所得溶液的密度为ρg/cm3,则所得溶液的物质的量浓度c=___mol/L(用以上字母表示,且必须化简)。

(4)工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2反应:NaClO2+HCl→ClO2↑+NaCl+H2O。写出配平的化学方程式____。

+-

(5)向100mL的FeBr2溶液中通入标准状况下Cl23.36L(已知还原性:Fe2>Br),反应后

的溶液中Cl和Br的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为____mol/L。反应的离子方程式为____。

(6)若向盛有10mL1mol·L-1NH4Al(SO4)2溶液的烧杯中加20mL1.2mol·L-1Ba(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为____mol。

--

1000Vρ 5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O 2

22400+MV4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+3Cl- 0.022 【解析】 【分析】

【答案】0.33NA 0.26 小于 (1)根据n=m计算晶体的物质的量,进而计算氧原子、氢原子的物质的量; M--(2)100mL2mol·L1的FeCl3溶液中FeCl3的物质的量是0.1L×2mol·L1=0.2mol。

n计算; V(4)根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式。

(3)根据物质的量浓度的计算公式c=(5)还原性:Fe2+>Br-,FeBr2溶液中通入标准状况下Cl2,氯气先氧化Fe2+;

(6)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液混合,SO42-、Ba2+反应生成BaSO4沉淀,OH-与Al3+、NH4+依次发生反应Al3++3OH-=Al(OH)3↓、NH4++OH-=NH3?H2O、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。 【详解】 (1)根据n=12.2gm?0.1mol,含氧原子数为,12.2g该晶体的物质的量是

122g/molM0.1×3.3×NA=0.33NA,氢原子的物质的量为0.1mol×2.6=0.26mol;

--(2)100mL2mol·L1的FeCl3溶液中FeCl3的物质的量是0.1L×2mol·L1=0.2mol,生成具

有净水作用的微粒是氢氧化铁胶粒,氢氧化铁胶粒是氢氧化铁的聚集体,所以微粒数小于0.2NA。

(3)在标准状况下,VL某气体的物质的量是

Vmol;VL某气体的质量是22.4VVMVMmol?Mg/mol=g;所得溶液的质量是g+1000g,溶液的体积是22.422.422.4VM+1000VM+22400,所以物质的量浓度为22.4L=L1000?22400?VM+22400V1000VρL=mol÷ mol/L;

22400?22.422400+MV(4)NaClO2中部分氯元素化合价由+3升高为+4、部分氯元素化合价由+3降低为-1,所以NaClO2既是氧化剂又是还原剂,根据得失电子守恒,氧化剂还原剂的比为1:4,所以反应方程式是5NaClO2+4HCl=4ClO2↑+5NaCl+2H2O。

(5)还原性:Fe2+>Br-,FeBr2溶液中通入Cl2,氯气先氧化Fe2+;标准状况下3.36L Cl2的物质的量是

3.36L?0.15mol,设FeBr2的物质的量为xmol,氯气与Fe2+反应的离

22.4L/molxmol;与Br-反应的氯气2++-+

子方程式是2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl,则Fe2消耗氯气的物质的量是

物质的量是0.15mol-

xmol,氯气与Br-反应的离子方程式是2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,剩余Br-的2-

物质的量是2x-0.3+x=(3x-0.3)mol,根据氯元素守恒,反应后溶液中Cl的物质的量是0.3mol,反应后的溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则3x-0.3=0.3,x=0.2mol;原FeBr2溶液的物质的量浓度为0.2mol÷0.1L=2mol/L;与Br-反应的氯气物质的量是0.15mol-

0.2mol=0.05mol,被氧化的Br-的物质的量是0.1mol,被氧化的Fe2+、Br-的物2质的量比是2:1,所以反应方程式是4Fe2++2Br-+3Cl2=4Fe3++Br2+3Cl-; (6)10mL 1mol?L-1NH4Al(SO4)2溶液中Al3+物质的量为0.01mol,NH4+的物质的量为0.01mol,SO42-的物质的量为0.02mol,20mL 1.2 mol?L-1Ba(OH)2溶液中Ba2+物质的量为0.024mol,OH-为0.048mol;由SO42-+Ba2+=BaSO4↓,可知SO42-不足,所以可以得到0.02mol BaSO4;根据Al3++3OH-=Al(OH)3↓可知反应剩余OH-为0.048mol-0.03mol=0.018mol,根据H4++OH-=NH3?H2O可知反应剩余OH-为0.018mol-

0.01mol=0.008mol,根据Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O可知得到Al(OH)3沉淀为0.01mol-0.008mol=0.002mol,则最终得到固体为0.02mol+0.002mol=0.022mol。

12.工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成份为Al2O3,少量Pd)回收Al2(SO4)3及Pd 流程如图:

说明:上述流程中焙烧温度不宜过高,否则会导致硫酸铵固体的分解。 (1)焙烧时产生气体X的结构式为________。

(2)水浸分离中,滤渣Pd的颗粒比较大,一般可以采用的分离方法是_________ (填字母)

A.过滤 B.抽滤 C.倾析 D.渗析

(3)写出酸浸时发生反应的离子方式______(已知氯钯酸为弱酸)

(4)某同学在实验室用如下图所示装置完成Pd的热还原实验,并计算滤渣中 (NH4)2PdCl6的百分含量(滤渣中的杂质不参与热还原反应)。

①写出热还原法过程中发生反应的化学方程式________。

②i.将石英玻璃管中(带开关;K1和K2)(设为装置A )称重,记为mi g。将滤渣 [(NH4)2PdCl6]装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2 g。

ii.连接好装置后,按d→ → →b→ →e(填标号)顺序进行实验。_______ a.关闭K1和K2 b.熄灭酒精灯 c.点燃酒精灯,加热 d.打开K1和K2 e.称量A f.缓缓通入H2 g.冷却至室温 iii.重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。

③根据实验记录,计算滤渣中(NH4)2PdCl6的百分含量__________[列式表示,其中(NH4)2PdCl6相对分子质量为355]。

④实验结束时,发现硬质试管右端有少量白色固体,可能是____(填化学式),这种情况导致实验结果_________(填“偏高”、“偏低”、“无影响”) 【答案】

C Pd+4NO3-+6Cl-+10H+=H2PdCl6+4NO2↑+4H2O

??NH4?2PdCl6+2H2=Pd+2 NH3+6HCl f;c;g;a

355?m2?m3?249?m2?m1? NH4Cl 偏低

【解析】 【分析】

2020-2021全国高考化学氧化还原反应的综合高考模拟和真题汇总含答案

Mn2+,溶液由紫红色变为接近无色;-(5)开始反应缓慢,一段时间后反应速率迅速加快,这是由于发生反应2MnO4+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O,随着反应的进行,溶液中Mn2+的浓度增大了,Mn2+对反应起到催化作用,才使反应速率迅速加快。【点睛】认真读懂题中所给的信息、认真分析图表数据,进行对比分析,
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