氧化还原反应离子反应综合题

氧化还原反应、离子反应综合题1．向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：＋____＋________HIO3＋____(2)整个过程中的还原剂是________________________________________________________________________。(3)把KI换成KBr，则CCl4层变成________色，继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________。(4)加碘盐中含碘量为20～50mg·kg－1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2______L(标准状况，保留2位小数)。2．储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的纳米碳管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，此反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、Cr2(SO4)3、K2SO4、H2O七种物质。(1)若将碳纳米颗粒分散到一定溶剂中，形成稳定的分散系，其所具有的性质是__________。①丁达尔效应②加入饱和(NH4)2SO4溶液产生聚沉③可通过半透膜(2)请用上述物质填空，并配平化学方程式：C＋________＋____H2SO4→____K2SO4＋________＋____Cr2(SO4)3＋____H2O。(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是________(填选项编号)。A．氧化性B．氧化性和酸性C．酸性D．还原性和酸性(4)若反应中电子转移了0.8mol，则产生的气体在标准状况下的体积为________。3．已知A和B两支试管所盛的溶液中共含有K＋、Ag＋、Mg2＋、Cl－、OH－、NOeq\o\al(－,3)六种离子，向试管A的溶液中滴入酚酞试液呈粉红色。请回答下列问题：(1)试管A的溶液中所含上述离子共有________种。(2)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀，则该试管为______(填“A”或“B”)。(3)若向试管B的溶液中加入合适的药品，过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液，则加入的药品是__________(填化学式)。(4)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合过滤后，蒸干滤液可得到一种纯净物，则混合过程中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。(5)若试管A和试管B中的溶液是由等物质的量的四种物质配成的溶液，将两试管中溶液混合后过滤，所得滤液中各种离子的物质的量之比为________。(6)若向由试管A溶液中的阳离子组成的碳酸氢盐溶液中，滴入少量Ba(OH)2溶液，则发生反应的离子方程式为________________。4．某强酸性溶液X可能含有Ba2＋、Al3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Fe3＋、COeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－、NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：根据以上信息，回答下列问题：上述离子中，溶液X中除H＋外还肯定含有的离子是__________________，不能确定是否含有的离子(M)是__________，若要确定该M(若不止一种，可任选一种)在溶液X中不存在，最可靠的化学方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)沉淀I的化学式为__________，气体F的电子式为________。(3)写出反应②的离子方程式：________________________________________________________________________。(4)通常可以利用KClO在一定条件下氧化G来制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4。请写出制备过程中的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)假设测定A、F、I均为0.1mol,10mLX溶液中n(H＋)＝0.4mol，当沉淀C物质的量大于0.7mol时，溶液X中还一定含有__________。5．2011年4月27日某市工商局查获400克袋装中老年补钙营养奶粉1401包。这种奶粉被鉴定为所含亚硝酸盐残留量高出正常值7.8倍，长期食用可能致癌。已知NaNO2能发生如下反应：2NaNO2＋4HI=2NO＋I2＋2NaI＋2H2O。(1)上述反应中氧化剂是________，若有0.75mol的还原剂被氧化，则被还原的氧化剂有________mol。(2)根据上述反应，可以用试纸和生活中常见的物质进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl，可选用的物质有①自来水；②淀粉碘化钾试纸；③淀粉；④白糖；⑤食醋；⑥白酒。进行实验时，必须选用的物质有__________。(3)某厂废切削液中，含2%～5%的NaNO2，直接排放会造成污染，下列试剂中________(填序号)能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2，反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________(并标出电子转移的数目和方向)。①NaCl②NH4Cl③H2O2④浓H2SO4(4)下列离子在溶液中一定能大量共存的是()A．NHeq\o\al(＋,4)Cl－OH－COeq\o\al(2－,3)B．Fe2＋NOeq\o\al(－,2)Cl－SOeq\o\al(2－,4)C．CH3COO－NHeq\o\al(＋,4)H＋Cl－D．CH3COO－Na＋Cl－SOeq\o\al(2－,4)6．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，且不会造成二次污染。已知高铁酸盐热稳定性差，工业上用湿法制备高铁酸钾的基本流程如下图所示：(1)在农业生产中，滤液1可用作____________。(2)上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，控制反应温度30℃________________________________________________________________________________________________________________________________________________。结晶过程中加入浓KOH溶液的作用是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)某温度下，将Cl2通入KOH溶液中，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClOeq\o\al(－,3)离子的物质的量之比是1∶2，则Cl2与氢氧化钾反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为________________________________________________________________________。(5)实验测得铁盐溶液的质量分数、反应时间与K2FeO4产率的实验数据分别如图1、图2所示。为了获取更多的高铁酸钾，铁盐的质量分数应控制在________附近、反应时间应控制在__________。图1铁盐质量分数与高铁酸钾产率的关系图2反应时间与高铁酸钾产率的关系答案1．(1)I2＋5Cl2＋6H2O=2HIO3＋10HCl(2)KI、I2(3)红棕HBrO3＞Cl2＞HIO3(4)10.58解析本题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断及化学计算等知识。(1)向盛有KI溶液的试管中滴加氯水，氯气首先氧化KI生成单质碘，氯气过量时I2继续被氧化，生成HIO3。CCl4层由紫色变成无色的反应是氯气将I2氧化成HIO3的过程，配平过程如下：eq\o(I,\s\up6(0))2→2Heq\o(I,\s\up6(＋5))O3失去10e－×15eq\o(C,\s\up6(0))l2→10eq\o(Cl,\s\up6(－1))－得到2e－根据得失电子守恒和质量守恒，可配平化学方程式：I2＋5Cl2＋6H2O=2HIO3＋10HCl。(2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素，故还原剂为KI和I2。(3)氯气也能将KBr氧化，生成单质溴而使CCl4层呈红棕色，继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化，说明氯水不能继续氧化Br2，则氧化性HBrO3>Cl2。而氯水过量时能将I2继续氧化成HIO3，说明氧化性Cl2>HIO3，因此Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性强弱顺序为HBrO3>Cl2>HIO3。(4)用KI与氯水反应制KIO3的过程较复杂，可以根据得失电子守恒计算。按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒可知：n(KIO3)＝n(I)＝eq\f(20g,127g·mol－1)。Keq\o(I,\s\up6(－1))→Keq\o(I,\s\up6(＋5))O3失去6e－eq\o(C,\s\up6(0))l2→2eq\o(C,\s\up6(－1))l－得到2e－根据得失电子守恒可得，n(Cl2)×2＝n(KIO3)×6，故至少需要消耗Cl2的体积V(Cl2)＝eq\f(20g,127g·mol－1)×3×22.4L·mol－1≈10.58L。2．(1)①②(2)32K2Cr2O7823CO2↑28(3)C(4)4.48L解析由元素组成及碳单质参与反应知，反应物中应该有K2Cr2O7，生成物中有CO2。反应中硫酸只表现出酸性。利用配平后的化学方程式易求得当反应中转移了0.8mol电子时，生成的气体在标况下的体积为4.48L。3．(1)3(2)B(3)Mg(4)Ag＋＋Cl－=AgCl↓Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(5)n(K＋)∶n(Mg2＋)∶n(NOeq\o\al(－,3))＝4∶1∶6(6)Ba2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=BaCO3↓＋CO2－3＋2H2O解析六种离子中Ag＋与Cl－、Mg2＋与OH－、Ag＋与OH－能发生反应，所以存在OH－的试管中不存在Ag＋和Mg2＋，而Cl－不能与Ag＋在同一试管中，所以OH－和Cl－在一起，又A中加酚酞试液呈粉红色，故含OH－和Cl－由溶液中电荷守恒知，A试管溶液中必须含有阳离子，则只能为K＋。所以B试管溶液中含有Ag＋、Mg2＋和NOeq\o\al(－,3)。(3)反应后能得金属，则Ag＋先被置换出来，又滤液仅含有一种溶质，则应加入Mg。(4)混合后得到的一种纯净物为KNO3。(5)设四种物质各为1mol，则K＋为2mol，NOeq\o\al(－,3)为3mol，其他四种离子各为1mol，Ag＋与Cl－恰好完全反应，Mg2＋与OH－反应，Mg2＋过量0.5mol。(6)KHCO3与Ba(OH)2反应，滴入少量Ba(OH)2，说明OH－全部参加反应，所以2个OH－与2个HCOeq\o\al(－,3)反应，生成2个CO2－3，其中一个与Ba2＋结合生成BaCO3沉淀。4．(1)Al3＋、NH＋4、Fe2＋、SO2－4Fe3＋、Cl－取少量X溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变红色则说明无Fe3＋；或取少量B溶液于试管中，加入几滴AgNO3溶液，若无白色沉淀说明无Cl－(2)Al(OH)3Heq\o\al(·,·)eq\o(N,\s\up6(,\o(,\s\do4(,H))))eq\o\al(·,·)H(3)AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(4)3ClO－＋2Fe(OH)3＋4OH－=3Cl－＋2FeOeq\o\al(2－,4)＋5H2O(5)Fe3＋解析溶液显酸性，在酸性条件下，CO2－3、SO2－3均不能存在。加入Ba(NO3)2溶液有沉淀C生成，则应为BaSO4，说明含有SO2－4，则没有Ba2＋。同时有气体A生成，且A与O2反应生成的气体D可继续与O2和H2O反应，说明A为NO，D为NO2，则反应①发生了氧化还原反应，加入的NOeq\o\al(－,3)在酸性条件下可氧化Fe2＋，则Fe2＋存在，反应为3Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。由于有Fe2＋存在，所以不存在NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)。溶液B中加入NaOH溶液有气体F生成，F应为NH3，则原溶液中含有NH＋4。沉淀G为Fe(OH)3。溶液H中通入过量CO2有沉淀生成，反应为AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)。溶液中还有Fe3＋与Cl－无法确定，Fe3＋可用KSCN溶液鉴定，Cl－可用HNO3酸化的AgNO3溶液鉴定。(4)ClO－具有强氧化性，可以氧化Fe(OH)3生成FeOeq\o\al(2－,4)，根据化合价升降总值相等配平，Cl的化合价从＋1降到－1，变化2，Fe的化合价从＋3升到＋6，变化3，所以ClO－前配3，Fe(OH)3前配2，再由电荷守恒和原子守恒确定其他粒子的系数。(5)NO为0.1mol，则Fe2＋为0.3mol。NH3为0.1mol，则NH＋4