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文档简介
重难点03有关物质的量的相关计算
命题趋势
考点三年考情分析2025考向预测
预计2025年高考考查以物质的量
2024•北京卷T10/T14;2023•北京卷T12;2022•北京位核心的氧化还原反应电子转
物质的量计算
卷T12移,方程式中物质的物质的量计
算。
重难诠释◎
【思维导图】
与物质的质量的公式
与粒子数目的公式
以物质的量为核心的公式与气体体积的公式
有关物质的量的相关计算与溶液的物质的量浓度的公式
阿伏伽德罗定律的推论
氧化还原反应中的计算电子守恒法
【高分技巧】
一、以物质的量为核心的各个化学计量之间的关系
阿伏加德罗定律的推论
相同条件推论公式语言叙述
n\_V\
八夕相同同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
n2V1
p\_n\
T、%相同温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
P2ni
p\_M\同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)
八夕相同
P2M2成正比
二、氧化还原反应中的计算
1.氧化还原反应的计算一电子守恒法
氧化还原反应计算的基本依据是氧化剂得到电子总数=还原剂失去电子总数。
2.“三步法”巧解氧化还原反应的计算题
3.应用电子守恒的解题步骤
找出氧化剂、还原剂及相应的还原产
找物质
物和氧化产物
,确定一个原子或离子得失电子数(注
定得失T意化学式中的原子个数)
根据题中物质的物质的量和得失电子
守恒列出等式
对于多步连续进行的氧化还原反应,
l只要中间各步反应过程中没有损耗,
找京系I—可直接找出起始物和最终产物,删去
中间产物,建立二者之间的电子守恒
关系,快速求解
4.多步反应得失电子守恒计算
有的试题中反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,用常规方法求解
比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解这类试题时,
注意不要遗漏某个氧化还原反应,要理清具体的反应过程,正确分析在整个反应过程中化合价
发生变化的元素的得失电子数,即可迅速求解。
【方法技巧】
两种元素间得失电子守恒计算
解决这类试题的关键是先找出氧化剂(或还原剂)的物质的量以及每摩尔氧化剂(或还原剂)得
(或失)电子的量,然后根据得失电子守恒列出等式,求解等式中的未知量。
氧化剂的物质的量X每摩尔氧化剂的得电子数=还原剂的物质的量X每摩尔还原剂的失电子数。
限时提升练
(建议用时:40分钟)
考向01氧化还原反应相关物质的量计算
1.(2024•北京•高考真题)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
KIKMnO4
反应序号起始酸碱性还原产物氧化产物
物质的量/mol物质的量/mol
①酸性0.001nMn2+12
②中性0.00110nMnC)2
已知:M11O4的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
2+
A.反应①,n(Mn):n(I2)=1:5
B.对比反应①和②,x=3
C.对比反应①和②,「的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变
【答案】B
【详解】A.反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电
子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10r+2MnO;+16H+=2Mn2++5l2+8H2。,故
2+
n(Mn):n(I2)=2:5,A项错误;
B.根据反应①可得关系式101〜2MnO,,可以求得n=0.0002,则反应②的
n(I-):n(MnO;)=0.001:(10x0.0002)=1:2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式
为I--2MnO4-MnO2~IO;-6e-,10;中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数
和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2MnO4+H2O=2MnO21+IO,+2OHIB项正确;
C.已知MnO”的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项
错误;
D.根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH、消耗水、pH
增大,D项错误;
答案选B。
2.(2023•北京•高考真题)离子化合物Na2。?和CaH?与水的反应分别为
(T)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2T;@CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2T0下列说法正确的是
A.Na2O2>Cat!?中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na?。?中阴、阳离子个数比为1:2,CaH?中阴、阳离子个数比为2:1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的。2和H2的物质的量相同
【答案】C
【详解】A.NazOz中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键而不含非极性键,A错误;
B.①中水的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;
C.Na?。?由Na+和组成.阴、阳离子个数之比为1:2,CaH?由Ca?+和H-组成,阴、阳离子个数之比为
2:1,C正确;
D.①中每生成1个氧气分子转移2个电子,②中每生成1个氢气分子转移1个电子,转移电子数相同时,
生成氧气和氢气的物质的量之比为1:2,D错误;
故选C。
3.(2021・北京•高考真题)用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙焕时,常用CuSCU溶液
除去乙焕中的杂质。反应为:
®CUSO4+H2S=CUS;+H2SO4
②11PH3+24CuSC)4+12H2O=3H3Po4+24H2so4+8CU3Pl
下列分析不正确的是
A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2St>Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3T
B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C.反应②中每24molC11SO4氧化11molPH3
D.用酸性KM11O4溶液验证乙烘还原性时,H2S>PH3有干扰
【答案】C
【详解】A.水解过程中元素的化合价不变,根据水解原理结合乙焕中常混有H2S、PE可知CaS的水解方
程式为CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2Sf;Ca3P2水解方程式为Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3T,A项正确;
B.该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成,因此反应①不能说明H2s的酸性强于H2s04,
事实上硫酸的酸性强于氢硫酸,B项正确;
C.反应②中Cu元素化合价从+2价降低到+1价,得到1个电子,P元素化合价从-3价升高到+5价,失去8
个电子,则24moicuSC)4完全反应时,可氧化PH3的物质的量是24moi+8=3mol,C项错误;
D.H2S.PH3均被KMnCU酸性溶液氧化,所以会干扰KMnCU酸性溶液对乙焕性质的检验,D项正确;
答案选C。
4.(24-25高三上•北京•阶段练习)为吸收工业尾气中的NO和SO”设计如下流程,同时还能获得连二亚
硫酸钠(Na2s2O4,其结晶水合物又称保险粉)和NH4NC>3产品。(Ce为铀元素)
下列说法不正确的是
A.工业尾气中的NO和SO?排放到大气中会形成酸雨
B.装置II的作用是吸收NO
C.Ce“+从阴极口流出回到装置II循环使用
D.装置IV中氧化IL2moi1-爪。》至少需要标准状况下22.4LC>2
【答案】C
【分析】由图可知,装置I中加入的氢氧化钠溶液吸收二氧化硫得到亚硫酸钠溶液;装置II中加入的溶液中
的Ce4+离子将一氧化氮转化为亚硝酸根离子和硝酸根离子;装置ni中电解时,Ce3+离子在阳极失去电子发生
氧化反应生成Ce4+离子,亚硫酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成S?。;一;装置IV中含有亚硝酸根离
子和硝酸根离子与通入的氨气和氧气反应得到硝酸钱。
【详解】A.工业尾气中的一氧化氮与氧气生成二氧化氮,二氧化氮与水反应形成硝酸型酸雨,二氧化硫与
水反应形成硫酸型酸雨,故A正确;
B.由分析可知,装置H中加入的溶液中的Ce4+离子将一氧化氮转化为亚硝酸根离子和硝酸根离子,作用是
吸收一氧化氮,故B正确;
C.由分析可知,装置ni中电解时,Ce3+离子在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4+离子,Ce4+离子从阳极
口流出回到装置n循环使用,故c错误;
D.装置IV中亚硝酸根离子与氧气的反应为2NOZ+O2=2NO『由方程式可知,氧化IL2moi/L亚硝酸根离子
时,消耗标准状况下氧气的体积为2moi/LxlLxgx22.4L/mol=22.4L,故D正确;
故选Co
5.(24-25高三上・北京•阶段练习)研究表明,通过碘循环系统(如下图所示)可以吸收工业废气中的SC>2并
制备一种重要的化工原料A,同时完成氢能源再生。下列说法正确的是
A.A为亚硫酸
B.L在整个循环系统中做中间产物
C.不断分离出H?有利于完成氢能源再生
D.理论上生成ImolH2时,HI分解过程转移1mol电子
【答案】C
【分析】由图可知,S02与12、氏0反应生成HI、A,该反应中I元素化合价降低,因此一定有元素化合价
升高,因此该反应中S元素化合价升高至+6价,根据得失电子守恒以及质量守恒可知,该反应为
SO2+I2+2H2O2HI+H2so4,以此解答。
【详解】A.由上述分析可知,A为H2s。4,故A项说法错误;
B.该循环系统中,b先消耗,后生成,作催化剂,HI先生成,后消耗,是中间产物,故B项说法错误;
C.由题给示意图可知,碘化氢分解生成氢气和碘单质,若不断分离出H2,平衡向正反应方向移动,有利
于HI的分解,完成氢能源再生,故C项说法正确;
D.根据反应2m=氏+12,每生成lmolH2,转移电子数为2mol,故D项说法错误;
故答案为C。
6.(24-25高三上•北京•期中)向含HCN的废水中加入铁粉和K2c可制备K」Fe(CN)6],反应如下:
6HCN+Fe+2K2CO3=K[Fe(CN)6]+H2T+2CO2T+2H2O
下列说法不正确的是
A.依据反应可知:HCN的酸性强于H2cO3
B.HCN的结构式是H-C三N
C.[Fe(CN%广中Fe2+的配位数是6
D.反应中每1molFe转移2moi电子
【答案】A
【详解】A.由方程式可知,该反应为元素有化合价变化的氧化还原反应,与溶液的酸碱性无关,无法判断
氢氟酸和碳酸的酸性强弱,故A错误;
B.氢氟酸分子中含有碳氮三键,结构式为H—C三N,故B正确;
C.[Fe(CN)6r中中心离子为Fe2+,氢氟酸根离子为配位体,配位数为6,故C正确;
D.由方程式可知,反应中Imol铁参与反应,反应转移2moi电子,故D正确;
故选A。
7.(24-25高三上・北京海淀•期中)NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.1mol羟基中含有IONA个电子
B.常温常压下,18g中含有NA个水分子
C.ImolL-1的(NH4)2SC>4溶液中含有NA个
D.lmolNa被完全氧化为Na2O2,失去2NA个电子
【答案】B
【详解】A.每个羟基中含9个电子,Imol羟基中含有9NA个电子,A错误;
B.:18gH2。对应物质的量为Imol,含有NA个水分子,B正确;
C.溶液体积未知,无法计算,C错误;
D.Na被完全氧化为Na2O2,Na元素化合价从0价升高至+1价,则1molNa被完全氧化为Na2O2,失去
NA个电子,D错误;
答案选B。
8.(24-25高三上・北京海淀•期中)U3N是一种潜在的储氢材料,遇水剧烈反应生成NH3。U3N的吸氢反
应如下:Li3N(s)+2H2(g)ULiNH2(s)+2LiH(s),下列说法不正确的是
A.适当增大压强,有利于氢气的存储
B.LiH中Li显正价,H显负价
C.该反应每消耗0.2mol氏,转移0.4mol电子
D.Li3N与H2O反应的化学方程式为:U3N+3H2O=3LiOH+NH3T
【答案】C
【详解】A.U3N⑸+2H2(g)ULiNH2(s)+2LiH(s)是气体体积减小的反应,适当增大压强,平衡正向移动,
有利于氢气的存储,A正确;
B.Li元素没有负价,为+1价,则H为-1价,B正确;
C.该反应中部分H元素由0价下降到-1价,部分由0价上升到+1价,该反应每消耗0.2molH2,生成0.2molLiH,
转移0.2mol电子,C错误;
D.Li3N中Li元素为+1价,N为-3价,则Li3N与H2O反应生成LiOH和NH3,化学方程式为:U3N+
3H2O=3LiOH+NH3T,D正确;
故选C。
9.(24-25高三上・北京•期中)回收某光盘金属层中少量Ag的方案如下(其他金属含量过低,可忽略)。
NaClO溶液氨水X
预处理后.A
的光盘碎片T氧।化I-------H溶解I--------H还原—Ag
②③
NaOH溶液
①
下列说法不正确的是
A.“氧化”过程若将NaOH改为H2sO,,并在加热条件下进行,一定能提高氧化速率
B.①中还生成。2,则可能的化学反应为:4Ag+4NaC10+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2T
C.②中加入氨水,作用是利用N的孤电子对,与Ag+形成配位键
D.③中,若X是月井(N2H/氏0)溶液,氧化产物为无害气体,则理论上消耗ImolN2H「凡0可提取
432gAg
【答案】A
【分析】回收某光盘金属层中的少量Ag,由流程可知,氧化时发生4Ag+4NaC10+2H2O=4AgCl+4NaOH+C>2T,
经过操作a即过滤分离出氯化银,可能含有银,再加氨水溶解AgCl,发生反应:AgCl+2NH3-H2O#Ag(NH3)"
+C1-+2H2O,经过操作b即过滤分离出的滤渣为Ag,再向滤液中加入X,将Ag(NH3);还原得到Ag,据此解
答。
【详解】A.因NaClO溶液在强酸的条件下会产生次氯酸,而次氯酸受热易分解生成HC1和氧气,使得次
氯酸钠失去了氧化能力,则“氧化”过程若将NaOH改为H2sO,,并在加热条件下进行,会降低氧化速率,A
错误;
B.①中还生成。2,则次氯酸钠溶液与Ag反应生成氯化银、氢氧化钠和氧气,可能的化学方程式为:
4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2T,B正确;
C.②中加入氨水,Ag+提供空轨道,NE中氮原子提供孤电子对与Ag+形成配位键,从而溶解AgCl生成
Ag(NH3)^,C正确;
D.“还原”过程中,若X是脱(N2H4.凡0)溶液,氧化产物为无害气体,则(N2H「凡0)被氧化生成N2,
Ag(NH3);被还原生成Ag,理论上消耗ImolN2H4・凡0转移4moi电子,生成4moiAg,即可提取
4moZx108g/moZ=432gAg,D正确;
故选A。
10.(24-25高三上・北京•阶段练习)工业制备硝酸反应之一:3N02+H20=2HN03+N0O/表示阿伏加
德罗常数,下列说法正确的是
A.室温下,22.4LNO2中所含原子总数为3名
B.46gNO?和NQ4的混合气体中含有的氮原子总数为2名
C.上述反应,生成ImolHNO3转移电子的数目为以
D.标准状况下,11.2LNO中所含电子总数为5%
【答案】C
【详解】A.室温下,气体摩尔体积不是22.4L/moL22.4LN0?的物质的量不是ImoL故A错误;
B.NO2和N2O4的最简式都是NO2,46gNC>2和N2O4的混合气体中含有的氮原子总数为
"gxlxNA"?。/-=NA,故B错误;
46g/mol
C.上述反应,N元素化合价由+4升高为+5、N元素化合价由+4降低为+2,生成ImolHNO3转移电子的数
目为r,故C正确;
D.一个NO分子中含有15个电子,标准状况下11.2LNO的物质的量为0.5mol,所含电子总数为7.5义,
故D错误;
选C。
11.(24-25高三上•北京•阶段练习)实验室中利用固体KMnCU进行如图实验,下列说法正确的是
0.1mol<MnO4足量]盐酸
加热一•"固体一加热一•"气体单质H
IT
气体单质G酸性MnCb溶液
A.G与H均为还原产物B.实验中KMnCU只做氧化剂
C.Mn元素只参与了2个氧化还原反应D.G与H的物质的量之和可能为0.2mol
【答案】D
【分析】由图可知,高锦酸钾受热分解生成锦酸钾、二氧化锦和氧气(单质G),反应的化学方程式为2KMnO4
A
=K2MnO4+MnO2+O2T,由方程式可知,O.lmol高锦酸钾完全反应时,生成锌酸钾、二氧化铳和氧气都是
0.05mol;向固体中加入足量浓盐酸共热时,镒酸钾与浓盐酸反应共热反应生成氯化钾、氯化镒、氯气(单
A
质H)和水,反应的化学方程式为K2M11O4+8HCI(浓)=2KCl+MnC12+2CbT+4H2。,二氧化锦与浓盐酸反
A
应共热反应生氯化铳、氯气(单质H)和水,反应的化学方程式为MnC)2+4HCl(浓)=MnCb+C12T+2H2。,
由方程式可知,0.05mol锦酸钾和0.05mol二氧化铳完全反应时,生成氯气的物质的量为
x
0.05mol2+0.05mol=0.15molo
【详解】A.由分析可知,生成氧气(单质G)的反应中,氧元素的化合价升高被氧化,氧气是反应的氧化
产物;生成氯气(单质H)的反应中,氯元素的化合价部分升高被氧化,氯气是反应的氧化产物,故A错
误;
B.由分析可知,生成氧气的反应中,氧元素的化合价升高被氧化,镐元素的化合价降低被还原,高锌酸钾
即是氧化剂又是还原剂,故B错误;
C.由分析可知,镒元素参与了3个氧化还原反应,故C错误;
D.由分析可知,反应生成氧气的物质的量为0.05mol,生成氯气的物质的量为0.15mol,氧气和氯气的物质
的量之和为0.05mol+0.15mol=0.2mol,故D正确;
故选D。
12.(24-25高三上・北京•阶段练习)实验室既可用MnC>2与浓盐酸在加热条件下反应制备Cb,也可用KMnO4
与浓盐酸在常温下反应制备CL己知反应①M1Q+4H3(浓)~。2+。2个+2乂。,反应②
2KMnO4+16HC1(^)=2KC1+2MnCl2+5C12T+8H2O。下列有关说法错误的是
A.氧化性:KMnO4>MnO2>Cl2
B.上述两个反应中,HC1体现还原性和酸性
C.制备等物质的量的Cb,消耗MnC)2与KMnC%的物质的量之比为5:2
D.反应①中参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】D
【分析】①M1Q+4HJ(浓)AM1c12+。2T+2Hz。中Mn元素化合价降低,部分C1元素化合价升高,即MnO2
为氧化剂,Cb为氧化产物,②2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnC12+5C12T+8H2。中Mn元素化合价降
低,部分C1元素化合价升高,KMnC)4为氧化剂,Cb为氧化产物。
【详解】A.反应②生成Cb更易,同时根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,可知氧化性:
KMnO4>MnO2>Cl2,故A项正确;
B.上述两个反应中,均存在部分C1元素化合价升高被氧化,HC1作还原剂,部分HC1生成盐,HC1表现
出酸性,故B项正确;
C.由上述方程式可知5c1?〜5MnC>2〜2KM11O4,因此制备等物质的量的CI2,消耗MnO?与KMnCU的物质
的量之比为5:2,故C项正确;
D.反应①中MnCh为氧化剂,其中有一半的HC1作还原剂被氧化,因此参加反应的氧化剂和还原剂的物
质的量之比为1:2,故D项错误;
综上所述,错误的是D项。
13.(24-25高三上・北京•阶段练习)己知可用CO2O3与浓盐酸反应备。2,反应前后存在六种微粒:
2+
Co2O3.HQ、C;、H+、CrffCoo下列叙述不正确的是
A.氧化产物为CL
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:6
c.该反应条件下,CO2O3的氧化性强于C4
D.若反应中有2moi电子转移,则参加氧化还原反应的HC1有2moi
【答案】B
【详解】A.HC1中C1元素的化合价升高,为还原剂,生成CHCb为氧化产物,A项正确;
B.CO2O3是氧化剂,HC1是还原剂,发生氧化还原反应,生成Cb和C02+,根据反应中得失电子数可知,
氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,B项错误;
C.在该反应中,0)2。3作氧化剂,是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以CO2O3
的氧化性强于Cb,C项正确;
D.每生成1个Cb,转移2个电子,若反应中有2moi电子转移,则生成ImolCb,参加氧化还原反应的
HC1有2mol,D项正确;
答案选B。
14.(24-25高三上・北京•阶段练习)用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙焕时,常用CuSO,
溶液除去乙烘中的杂质。反应为:®H2S+CuSO4=CuS+H2SO4,②
24CUSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P+3H3PO4+24H2SO4;下列分析不正确的是
A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2O=H2sT+Ca(OH)2,
Ca3P2+6H2O=2PH3T+3Ca(OH)2
B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之是24:11
D.用酸性KMnCU溶液验证乙快还原性时,H2s和PH3有干扰
【答案】C
【详解】A.水解过程中元素的化合价不变,根据水解原理结合乙焕中常混有H2S、PE可知CaS的水解方
2
程式为CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2ST;Ca3P水解方程式为Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3T,A项正确;
B.该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成,因此反应①不能说明H2s的酸性强于H2SO4,
事实上硫酸的酸性强于氢硫酸,B项正确;
C.反应②中Cu元素化合价从+2价降低到+1价,硫酸铜为氧化剂,P元素化合价从-3价升高到+5价还有
一部分化合价未发生变化,故有部分P%做还原剂,根据得失电子守恒规律,氧化剂与还原剂物质的量之
比为24:3,故C错误;
D.H2S.PH3均被KMnCU酸性溶液氧化,所以会干扰KMnCU酸性溶液对乙烘性质的检验,D项正确;
故选C。
15.(24-25高三上•北京•阶段练习)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度
和光照条件下,颜料雌黄(As2s3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
空气,紫外光
2
/七AS2O3+H2S2O3
As2s3(S)
•、空气’『然光》H3ASO4+H2SO4
资料:硫代硫酸根(,01)可看作是so>中的一个o原子被s原子取代的产物。
下列说法正确的是
A.当。;一的空间构型是平面三角形,SOf的空间构型是正四面体形
B.反应I和II中,元素As和S都被氧化
〃(°2)
c.反应I和II中,参加反应/二的比值:反应I小于反应n
D.反应I和II中,氧化1molAs2s3转移的电子数之比为3:7
【答案】D
【详解】A.因为硫代硫酸根(S?。;一)可看作是SO『中的一个O原子被S原子取代的产物,故当。;-、SO;-
的空间构型均是四面体形,A错误;
B.As2s3中As的化合价为+3价,反应I产物中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;
紫外光
C.根据题给信息可知,反应I的方程式为:2AS2S3+6O2+3H2O^=2AS2O3+3H2S2O3,反应II的方程式为:
自然光»(02)
AS?S3+7O2+6H,O^=2H,ASO4+3H7SO4,则反应I和II中,参加反应的工会:I>II,C错误;
D.As2s3中As为+3价,S为-2价,在经过反应I后,As的化合价没有变,S变为+2价,则ImolAs2s3失电
子3x4mol=12mol;在经过反应n后,As变为+5价,S变为+6价,则ImolAs2s3失电子
2x2mol+3x8mol=28mol,则反应I和H中,氧化As2s3转移的电子数之比为3:7,D正确;
答案选D。
16.(24-25高三上•北京・开学考试)在铜的冶炼过程中有如下反应发生
5FeS2+14CuSC>4+12H2O=7Cu2s+5FeSC>4+12H2sO,关于止匕反应,下列说法正确的是
A.Cu2s既是氧化产物,又是还原产物B.5moiFeS?发生反应,有14moi电子转移
C.FeS2只作还原剂D.产物中的SOj有一部分是氧化产物
【答案】D
[1SIS5FeS2+14CUSO4+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,Cu元素化合价降低,被还原,CuS04
为氧化剂,FeS2中S元素化合价为-1价,反应后分别升高为+6价、降低为-2价,FeS2既是氧化剂又是还原
剂。
【详解】A.反应中Cu元素的化合价降低,S元素的化合价降低,则Cu2s只是还原产物,A错误;
B.5moiFeS2发生反应,Cu元素化合价由+2价i+1价,14moicuSCU得到14moi电子,FeS2^Cu2S,S元
素的化合价由-1价T-2价,生成7moicU2S,得到7moi电子,有21moi电子转移,B错误;
C.FeS2中S元素化合价为-1价,反应后分别升高为+6价、降低为-2价,FeS2既是氧化剂又是还原剂,C
错误;
D.由化学方程式可知,反应物中含有14moiS0:离子,生成物中有17moiSOj离子,则有3molS被氧化,
产物中的SOj有一部分是氧化产物,D正确;
答案选D。
17.(24-25高三上•北京・开学考试)研究发现铜具有独特的杀菌功能,能较好地抑制病菌的生长。在工业
上铜的冶炼大致可分为:①富集:将硫化物矿石进行浮选;②焙烧,主要反应为:
2CuFeS2+4O2=Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);③制粗铜,在120(FC发生的主要反应为:
2CU2S+3O2=2CU2O+2SO2;2CU2O+Cu2S=6Cu+S02T;④电解精炼。下列说法不正确的是
A.电解精炼时,粗铜应与外电源的负极相连
B.反应2CU2O+Cu2S=6Cu+SO2T中的还原剂是Cu2s
C.每生产6moicu,理论上需消耗15moiC>2
D.上述生产过程中的尾气可以通入氨水中,生产氮肥
【答案】A
【详解】A.电解精炼铜时,粗铜与外电源正极相连,作阳极,发生氧化反应,从而除去了其中的杂质,
故A项错误;
B.反应2CU2O+CU2s=6CU+SO2T,Cu2s中S元素的化合价都是由-2价升高为+4价,被氧化,则Cu2s都是
还原剂,故B项正确;
C.每生产6molCu需要2moicgo和ImolCu2s反应,所以需要6molCuFeS2与O2反应生成3molCu2S,其
中2moicu2s与Ch反应生成2moicU2。,根据题中方程式可知,共需要氧气的物质的量为:
12mol+3mol=15mol,故C项正确;
D.上述生产过程中尾气主要是二氧化硫气体,通入氨水中生成亚硫酸镂,可进一步生成硫酸镂,可作氮肥,
故D项正确;
故本题选A。
18.(24-25高三上•北京顺义•阶段练习)用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙快时,常用CuSO4
溶液除去乙焕中的杂质。反应为:®CuSO4+H2S=CuS+H2SO4;②
11PH3+24CUSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3PJ,下列分析不正确的是
A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2ST,
Ca3P2+6H3O=3Ca(OH)2+2PH3T
B.能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱
C.反应②中每24moiCuSC>4氧化3nlolPH3
D.用酸性KMnO”溶液验证乙快还原性时,H2S,PH3有干扰
【答案】B
【详解】A.水解过程中元素的化合价不变,根据水解原理结合乙快中常混有H2S、PH3,可知CaS的水解
方程式为CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2ST;Ca3P2水解方程式为Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3T,A项正确;
B.该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成,因此反应①不能说明H2S的酸性强于H2so4,
事实上硫酸的酸性强于氢硫酸,B项错误;
C.反应②中Cu元素化合价从+2价降低到+1价,得至1个电子,P元素化合价从-3价升高到+5价,失去8
个电子,则24moicuSC)4完全反应时,可氧化PE的物质的量是24moi+8=3mol,C项正确;
D.乙快、H2S.PH3均能被KM11O4酸性溶液氧化出现褪色现象,所以会干扰KM11O4酸性溶液对乙烘性质
的检验,D项正确;
答案选B。
19.(2024•北京东城•一模)在Pt-BaO催化下,NO的“储存-还原”过程如图1所示。其中“还原”过程依次
发生反应I和反应II,各气体的物质的量变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A.NO2与BaO的反应中,NO2既是氧化剂,又是还原剂
B.反应I为Ba(NC)3),+8H2=BaO+2NH3+5H2O
C.反应n中,最终生成N2的物质的量为0.2amol
D.反应I和n中消耗的Ba(NC)3)2的质量比是3:5
【答案】D
【详解】A.由可知NO和。2在Pt表面发生反应生成NO?,NO?和BaO生成Ba(NO3)2的反应中N元素的
化合价由+4价升至+5价,根据氧化还原反应的规律,还有N元素的化合价降低,则NO2既是氧化剂,又
是还原剂,A正确;
B.由图可知,第一步反应氢气与Ba(NC)3)2作用生成NH3,方程式为:
Ba(NO3\+8H2=BaO+2NH3+5H2O,B正确;
C.由图可知,反应分两步进行,第二步反应为NH3还原Ba(NO3)2生成BaO和N2等,则可知,相应的关
系式为:5NH3~4N2,图中氨气最大量为0.25amol,则最终生成N2的物质的量为0.2amol,C正确;
D.第二步反应为NH3还原Ba(NC)3)2生成BaO和N2等,根据得式电子守恒可知,5NH3~3Ba(NO3)2,再
结合第一步反应Ba(NC13)2〜2NH3,可知第一步为5Ba(NC>3)2〜IONH3,第二步为IONH3〜3Ba(NC>3)2,则
反应I和n中消耗的Ba(NC>3)2的质量比即物质的量之比是5:3,D错误;
故选D。
20.(2022•北京•高考真题)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O,'固定",实现了NO?与N2O4分离并制备
HNO3,如图所示:
MOFsN2O4
已知:2NC)2(g)UN2O4(g)AH<0
下列说法不正确的是
A.气体温度升高后,不利于N2O4的固定
B.N2O4被固定后,平衡正移,有利于NO?的去除
C.制备HNC)3的原理为:2N2O4+O2+2H2O4HNO3
D.每制备0.4molHNC)3,转移电子数约为6.02x1()22
【答案】D
【详解】A.已知:2NO2(g)UN2O4(g)AHO,升高温度,平衡逆向移动,底。4的浓度减小,不利于N2O4
的固定,故A正确;
B.N2O4被固定后,N2O4浓度减小,平衡正移,有利于NO?的去除,故B正确;
C.被固定的四氧化二氮和氧气、水反应生成硝酸,制备HNO3的原理为:2N2C)4+O2+2H2O=4HNO3,故C
正确;
D.由C化学方程式可知,4HNO3-4e-,每制备0.4molHNC>3,转移电子数约为0.4乂6.02x1()23,故D错误。
故选D。
"2,简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由
21.(2021・北京•高考真题)环氧乙烷(
含EO的溶液
|分离
溶液bEO
电源
I.阳极有H2。放电
II.阳极有乙烯放电
ni.阳极室流出液中含有ci2和HCIO
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO?,%。经检验阳极放电产物没有CO2.
【答案】⑵13【详解】
(2)②i.阳极有H2O放电时会产生氧气,故需要检验的物质是。2;ii.设E0的物质的量为amol
则转化的乙烯的物质的量为:丸;生成EO转化的电子的物质的量:2amol;此过程转移电子的总物质的
量:^7'生成CO2的物质的量:2xy方义3%;生成CO2转移的电子的物质的量:2XJ、X3%X6,则
2x^—x3%x6
97<
n(co2)=^a-----刃3%;
70%
22.(24-25高三上•北京•期中)黄铁矿[主要成分为二硫化亚铁(FeSz)]、焦炭和适量空气混合加热发生如下
反应:
△
i.3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3O4+2CO
(1)反应i生成lmolS2时,转移电子的物质的量为moL
(3)处理后的尾气仍含少量SO2,经Na2cCh溶液洗脱处理后,所得洗脱液主要成分为Na2co3、NaHCC^和
NazSOs利用生物电池技术,可将洗脱液中的Na2s。3转化为单质硫(以S表示)回收。
②一段时间后,若洗脱液中SO1的物质的量减小了Imol,则理论上HCO;减小了moL
【答案】(1)4
(3)2
【分析】原电池中,葡萄糖转化为二氧化碳和水,碳的化合价在升高,作负极,Na2sCh转化为单质硫,Na2sCh
中硫的化合价在降低,则正极电极反应为:SO^+4e-+6HCO;=S+3H2O+6CO^,据此回答。
【详解】(1)3FeS2+2C+3O2=3S2+Fe3C)4+2CO反应中,碳元素从0价升高到+2价、铁元素化合价升高,
3个铁原子共升高2价、硫元素从-1价降低到。价,氧元素从0价降低到-2价,每当生成3m0IS2,理论上
转移12moi电子,贝!J反应i生成Imo0时,转移电子的物质的量为4mol。
(3)②根据电极方程式可知,当消耗Imol亚硫酸根离子,转移4moi电子,同时消耗6moi碳酸氢根离子,
生成6moi碳酸根离子,根据电荷守恒,则有4moi的H+通过质子交换膜来到正极,4moi氢离子可以结合
4mol的碳酸根离子生成4mol的碳酸氢根离子,则理论上碳酸氢根离子减小了2mol。
23.(24-25高三上・北京•阶段练习)用如下方法回收废旧CPU中的单质Au(金)、Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAUC14=H++AUC1;。
(4)若用Zn粉将溶液中的gmolHAuCl”完全还原,则参加反应的Zn的物质的量是mol。
【答案】(4)2
【分析】废旧CPU中含有单质Au(金卜Ag和Cu,加入硝酸酸化后,金不反应,Ag和Cu转化为铜离子和
银离子的混合溶液,反应为3Cu+8HNC)3(稀)=3Cu(NC)3)2+2NOT+4H2。,3Ag+4HNC>3(稀尸3AgNC)3+NOT+2H2。,
含Au固体中加入硝酸和氯化钠的混合溶液,Au转化为HAuCL,反应为
Au+4NaCl+5HNO3=HAuC14+2H2O+NOt+4NaNO3,HAuCL经锌粉还原分离得到金,反应为
HAuCl4+2Zn=Au+2ZnCl2+H2t,(5)根据图中信息可知,含有铜离子和银离子的溶液加入试剂1后得到的是物
质1和物质3,物质3加入试剂3后得到的是二氨合银离子,试剂3是氨水,物质3是氯化银,试剂1是
NaCl溶液,物质1是氯化铜,氯化铜加入过量铁粉得到铜和亚铁离子,经过试剂2,过滤后得到铜单质,
试剂2是盐酸,除去过量的铁粉,二氨合银离子经过还原可以得到银单质,实现了铜和银的分离,据此分
析解答。
【详解】
(4)由于HAuCL=H++AuCl;,若用Zn粉将溶液中的ImolHAuCL完全还原,HAuCL中金的化合价为+3
价,被锌还原为0价,锌的化合价从0价升高到+2价,参加反应的Zn的物质的量x,锌的化合价从0价升
高到+2价,根据得失电子守恒可知:2x=3,x=1.5moL则参加反应的Zn的物质的量是1.5moL另外
ImolHAuCU中H+可消耗0.5molZn,共2mol;
24.(24-25高三上・北京•阶段练习)研究人员合成了一种普鲁士蓝(PB)改性的生物炭(BC)复合材料
(BC-PB),并将其应用于氨氮废水(含NH3、NH:)的处理。
资料:①普鲁土蓝(PB)是亚铁氟化铁的俗称,化学式为FejFe(CN)6],难溶于水。
②BC-PB中,PB负载在BC表面,没有产生新化学键,各自化学性质保持不变。
I.复合材料BC-PB的合成
HCN气体FeCh溶液
II.氨氮废水处理
用NH4cl溶液模拟氨氮废水。实验发现pH=2时,在BC-PB体系中加入H2O2,可将氨氮转化为无毒气体
N2,提高氨氮的去除率。其原理为:
+
i.Fe4[Fe(CNk]+3H2O2+3H=3Fe〔Fe(CN)6]+Fe"+3OH+3H2O
ii.QH将氨氮氧化为N2
(6)用BC-PB和H2O2混合处理某氨氮废水。实验结束后,收集到22.4LN2(己折算成标准状况)。实验中消耗
的H2O2的质量至少为go
【答案】
(6)204
【分析】反应i中铁粉转化为亚铁离子,KOH溶液和HCN气体、铁粉反应生成K4[Fe(CN)』K4Fe(CN)6]溶
液蒸发浓缩、冷却结晶得到K4[Fe(CN)6]-3H2O,K4[Fe(CN)6]-3H2O和氯化铁溶液、生物炭反应生成
BC-PB;
【详解】
+3+
(6)由反应i、ii可得总反应为:2Fe4[Fe(CN)6]3+6H2O2+4H+2NH:=6Fe[Fe(CN)6]+2Fe+N2T+12H2Oo
标准状况下22.4LN2物质的量为Imol,则实验中消耗的H2。?的质量至少为6moix34g/mol=204g。
25.(24-25高三上•北京•阶段练习)KMnO,是一种重要的氧化剂。
(3)工业上以软铳矿(主要成分MnO?)为原料,通过电解法生产KMnO,。其生产工艺简略如下:
K?H循环2
步臂葬
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