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1、一、高中化学氧化还原反应练习题(含详细答案解析)1 亚氯酸钠( NaClO2)是二氧化氯(ClO2)泡腾片的主要成分。实验室以氯酸钠(NaClO3)为原料先制得ClO2,再制备NaClO2 粗产品,其流程如图:已知: ClO2可被 NaOH 溶液吸收,反应为23222ClO +2NaOH=NaClO +NaClO +H O。无水 NaClO2 性质稳定,有水存在时受热易分解。(1)反应中若物质X 为 SO2,则该制备ClO2 反应的离子方程式为_。(2)实验在如图 -1所示的装置中进行。若 X 为硫磺与浓硫酸,也可反应生成ClO2。该反应较剧烈。若该反应在装置A 的三颈烧瓶中进行,则三种试剂(
2、a.浓硫酸; b.硫黄; c.NaClO3 溶液)添加入三颈烧瓶的顺序依次为_(填字母)。反应中双氧水的作用是_。保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变,实验中提高ClO2 吸收率的操作有:装置A 中分批加入硫黄、 _(写出一种即可)。(3)将装置 B 中溶液蒸发可析出NaClO2,蒸发过程中宜控制的条件为_(填 “减压 ”、 “常压”或 “加压 ”)。(4)反应所得废液中主要溶质为Na2SO4 和 NaHSO4,直接排放会污染环境且浪费资源。为从中获得芒硝( Na2SO410H2O)和石膏(水合硫酸钙),请补充完整实验方案:_,将滤液进一步处理后排放(实验中须使用的试剂和设备有:CaO固体、酚
3、酞、冰水和冰水浴)。已知: CaSO4 不溶于 Na2SO4 水溶液; Na2SO4 的溶解度曲线如图-2 所示。【答案】 2ClO3- +SO2 2ClO2 +SO42-cab作还原剂水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等)减压向废液中分批加入适量CaO 固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀 2-3 次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4 以下,接近0,过滤,所得晶体用冰水洗涤2-3 次,低温干燥得到芒硝【解析】【分析】用二氧化硫将NaClO3 还原制得ClO2, ClO2 和 NaOH 反应制得NaC
4、lO3 和 NaClO2,再用过氧化氢将 NaClO3 还原成 NaClO2 制得 NaClO2 粗品。【详解】(1) SO2作还原剂, S 化合价升高2,被氧化成42- ,ClO3-作氧化剂,被还原成ClO2, ClSO化合价降低1,结合电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可书写离子方程式:2ClO3-2242-,故答案为: 2ClO3-2242-;+SO 2ClO +SO+SO 2ClO +SO(2)反应剧烈,浓硫酸只能在最后添加,结合流程图可知先加NaClO3,所以顺序为:先加 NaClO3,再加 S,最后加浓硫酸,故答案为:cab;反应中 NaOH和 ClO2 反应生成 NaClO3 和
5、NaClO2,过氧化氢的作用是将NaClO3 还原成NaClO2,过氧化氢会分解,温度不宜太高,所以控制A 中水浴加热时温度不过高,或者在B 中搅拌、或者加一个多孔球泡,故答案为:作还原剂;水浴加热时控制温度不能过高(或加一个多孔球泡等);( 3)无水 NaClO2 性质稳定,有水存在时受热易分解,应该减压,让水分尽快蒸发,故答案为:减压;(4)加入一定量 CaO使 NaHSO4 反应成 CaSO4,为了保证 NaHSO4 反应完,所加 CaO需稍过量, CaO过量溶液就显碱性了,可以用酚酞作指示剂,当溶液变为浅红色时停止加CaO, CaSO4 不溶于 Na2 SO4 水溶液,此时可用过滤、洗
6、涤的方法得到石膏,此时滤液为Na2 SO4溶液,还不是芒硝,从图上看,可将温度调整32.4 以下,形成芒硝,析出芒硝晶体,过滤、洗涤、干燥就可得芒硝了,为了使芒硝产率较高,可用冰水洗涤,降低因溶解损失的量,故答案为:向废液中分批加入适量CaO固体并搅拌,用冰水浴控制反应温度,对浊液取样并滴加酚酞,至溶液呈浅红色时停止加入CaO。静置后过滤,用水洗涤沉淀2-3次得到石膏;滤液蒸发浓缩,冷却结晶至32.4以下,接近0,过滤,所得晶体用冰水洗涤 2-3 次,低温干燥得到芒硝。【点睛】结合图像,温度低于 32.4以下,硫酸钠结晶得到芒硝,温度降低,芒硝的溶解度减小,可用冰水洗涤减小损失率。2 碳酸亚铁
7、可用于制备补血剂。某研究小组制备了FeCO33,并对 FeCO 的性质和应用进行了探究。 已知: FeCO是白色固体,难溶于水2-4-( 无色 )3Fe+6SCNFe(SCN)6 . FeCO3 的制取(夹持装置略)实验 i:装置 C 中,向 Na2 324CO 溶液( pH11.9)通入一段时间 CO 至其 pH 为 7,滴加一定量FeSO溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到FeCO3 固体。(1)试剂 a 是 _。(2)向 Na CO 溶液通入 CO 的目的是 _。232(3)C 装置中制取 FeCO的离子方程式为 _。3(4)有同学认为 C 中出现白色沉淀之后应继续通CO ,你认为
8、是否合理并说明理由2_。 .FeCO3 的性质探究实验 ii实验 iii(5)对比实验 和 ,得出的实验结论是_。(6)依据实验 的现象,写出加入10%H2O2 溶液的离子方程式_。 .FeCO3 的应用(7)FeCO 溶于乳酸 CH CH(OH)COOH能制得可溶性乳酸亚铁(CH CH(OH)COOFe,相对3332分子质量 为234)补血剂。为测定补血剂中亚铁含量进而计算乳酸亚铁的质量分数,树德中学化学实验小组准确称量 1.0g 补血剂,用酸性KMnO4 溶液滴定该补血剂,消耗0.1000mol/L 的 KMnO4 溶液 10.00mL,则乳酸亚铁在补血剂中的质量分数为_,该数值异常的原因
9、是 _(不考虑操 作不当以及试剂变质引起的误差)。【答案】饱和NaHCO3-浓度,防止生成Fe(OH)23-+溶液 降低溶液中 OH2HCO2+322233 2Fe =FeCO +CO+H O不合理, CO会和 FeCO 反应生成 Fe(HCO) (或合理,排出氧气的影响 )Fe2+与 SCN-的络合 (或结合 )会促进 FeCO33固体在 KSCN溶液中固体的溶解或 FeCOKCl4-2 233-的溶解性比溶液中大6Fe(SCN)或+3H O =2Fe(OH) +4Fe(SCN)+24SCN2+-2+3+117% 乳酸根6Fe +3H2O2+12SCN=2Fe(OH)3 +4Fe(SCN)3
10、或 6Fe+3H2O2=2Fe(OH)3 +4Fe中的羟基被KMnO4 氧化,也消耗了KMnO4【解析】【分析】I. 装置 A 中碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳中混有挥发的氯化氢气体,需要利用装置B 中盛装的饱和碳酸氢钠溶液除去,装置 C 中,向碳酸钠溶液 (pH=11.9) 通入一段时间二氧化碳至其 pH 为 7,滴加一定量硫酸亚铁溶液产生白色沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到FeCO;32-4- 分析FeCO在 KCl 和 KSCN两种不同溶液中的溶解度不同II. (5)根据 Fe +6SCNFe(SCN)63判断;(6)实验 ii 中溶液显红色且有红褐色沉淀生成,说明加入10%过氧化氢溶液后
11、有 Fe(OH)3 和Fe(SCN)3 生成;(7)FeCO3溶于乳酸 CH3CH(OH)COOH能制得可溶性乳酸亚铁补血剂,根据得失电子守恒和元素守恒建立关系式进行计算;乳酸根中有羟基,也能被高锰酸钾溶液氧化。【详解】I. (1)装置 A 中制取的 CO 中混有 HCl,欲除去 CO 中混有的 HCl, B 中盛装的试剂a 应是饱22和 NaHCO3溶液,故答案为:饱和3溶液;NaHCO(2)向 Na CO 溶液中通入 CO 的目的是利用CO 和 Na CO 反应生成的 NaHCO ,提高溶液中23222333-的浓度,抑制CO32- 的水解,降低溶液中OH-的浓度,防止生成 Fe(OH)2HCO,故答案为:降低溶液中 OH-