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竞赛辅导氧化还原反应与电化学部分试题


2007年高二化学竞赛辅导 氧化还原反应与电化学部分试题
1.Cu2S 与一定浓度的 HNO3 反应,生成 Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO 和 H2O,当 NO2 和 NO 的物质的量为 1∶1 时,实际参加反应的 Cu2S 与 HNO3 的物质的量之比为 A、1∶5 B、1∶7 C、 1∶9 D、2∶9 2、铜、镁合金 4.6g 完全溶于浓硝酸,若反府中硝

酸被还原只产生 4480mL 的 NO2 气体 和 336mLN204 气体(气体均为标况),在反应后的溶液中加入足量的 NaOH 溶液,生成沉淀的 质量为 A 7.04g B 8.26g C 8.51g D 9.02g 3 、碘化砹 (AtI) 可发生下列反应,① 2AtI+2Mg==MgI2+MgAt2 ② AtI+2NH3(l)==NH4I+ AtNH2。对上述两个反应的有关说法正确的是 A.这两个反应都是氧化还原反应 B.反应①中 MgAt2 既是氧化产物,又是还原产物 C.反应②中 AtI 既是氧化剂,又是还原剂 D.MgAt2 的还原性弱于 MgI2 的还原性 4、利用生活中常见的材料可以进行很多科学实验,甚至制作出一些有实际应用价值的装置 来,下图就是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。 上述电池工作时,有关说法正 确的是( ) 浸透盐水的木炭棒 A 铝罐将逐渐被腐蚀 B 碳粒和炭棒上发生的 浸透盐水的布 - - 玩具 反应为:O2+2H2O+4e =4OH C 炭棒应与玩具电机的 浸透盐水的碳粒 负极相连 D 该电池工作一段时间 导线 铝质汽水罐 后炭棒和炭粒的质量会减轻 5.已知 2KClO3+I2 2KIO3+Cl2↑,下列对此反应的说法正确的是 A.氧化产物与还原产物的物质的量之比为 1∶2 B.I2 的还原性强于 Cl2 C.标准状况下产生 11.2 L Cl2,转移电子为 1 mol D.Cl2 和 I2 都是氧化剂 3+ + 26.某无色溶液可能含有 I 、Fe 、Na 、SO 3 四种离子中的一种或几种,向该溶液中加入少 量溴水,溶液仍呈无色,则下列关于该溶液组成的判断正确的是 — ①肯定不含 Fe3+ 、②肯定含 I- 、③可能含 I- 、④肯定含 SO2 3 、⑤肯定含 Na+ 、 ⑥可能含 Na+ A.①③④ B.③④⑥ C.①②④ D.①③④⑤ 7.将 Mg 条、Al 条平行插入一定浓度的 NaOH 溶液中,用导线、用电器连接成原电池。此电 池工作时,下列叙述正确的是 A.Mg 比 Al 活泼,Mg 失去电子被氧化成 Mg2+ B.Al 条表面虽有氧化膜,但可不必处理 C.该电池的内、外电路中,电流均是由电子定向移动形成的 D.Al 是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出 8.由一种阳离子与两种酸根离子组成的盐称为混盐。 混盐 CaOCl2 在酸性条件下可以产生 Cl2, 下列关于混盐 CaOCl2 的有关判断不正确的是 A.该混盐与硫酸反应产生 1 mol Cl2 时转移 2NA 个电子 B.该混盐的水溶液呈碱性 C.该混盐具有较强的氧化性 D.该混盐中的氯元素的化合价为+1 和-1 9.零排放燃料电池曾被美国《时代》杂志列为 21 世纪改变人类生活的十大新科技之首。其
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中质子交换膜燃料电池的工作原理如右图所示,下列选项中不 . 正确 的是( ) .. A.该电池的正极反应式为:O2+4H++4e ==2H2O - B.该电池的负极反应式为:2H2-4e == 4H+ C.该电池的总反应式为:2H2+O2==2H2O D.导电离子:H+(质子)由正极定向移动至负极 10 .已知反应( 1 )2NaI+MnO2+3H2SO4=2NaHSO4+MnSO4 +2H2O+I2 和反应(2)2NaIO3+5NaHSO3=2Na2SO4+3NaHSO4 +H2O+I2 均可得到 I2,下列有关说法正确的是( ) A.NaI 和 NaIO3 在一定条件下能反应生成 I2 - - + B.氧化性:MnO2>IO3 >I2>SO42 >Mn2 C.两个反应中生成等量的 I2 时转移的电子数相等 D.I2 在反应⑴中是氧化产物,在反应⑵中是还原产物 11.一种新型燃料电池,它以多孔镍板为电极插入 KOH 溶液中,然后分别向两极通人乙烷 和氧气,其总反应为:2C2H6+7O2+8KOH= 4K2CO3+10H2O,有关此电池的推断正确的 是 ( ) A.负极反应为:14H2O+7O2+28e-=28OHB.放电一段时间后,负极周围 pH 升高 C.每消耗 1 mol C2H6,则电路上转移的电子为 14 mol D.放电过程中 KOH 的物质的量浓度不变 12、不久前,美国一个海军航空站安装了一台 250KW 的 MCFC 型燃料电池,该电池可同时 供应电和水蒸气,其工作温度为 600℃-700℃,所用燃料为 H2,电解质为熔融的 K2CO3,已 知该电池的总反应为:2H2 +O2==2H2O,则下列推断中正确的是( ) 2A、正极反应为 O2+2H2O==2H2O B、放电时 CO3 向负极移动 C、电池供应 1mol 水蒸气,转移的电子数为 4mol D、放电时,溶液中 CO32-不断减少 13、铜的冶炼大致可分为: (1)富集,将硫化物矿进行浮选; (2)焙烧,主要反应为 2CuFeS2+4O2===Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣); (3)制粗铜,在 1200℃发生的主要反应为:2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2, 2Cu2O+Cu2S==6Cu+SO2 (4)电解精炼。 下列说法正确的是 ( ) A 上述灼烧过程的尾气均可直接排空 B 由 6molCuFeS2 生成 6molCu,上述共消耗 15molO2 C 在反应 2Cu2O+Cu2S== 6Cu+SO2 中,作氧化剂的只有 Cu2O D 电解精炼时,粗铜应与外电源正极相连 - - 14.H—离子可以跟 NH3 反应:H +NH3 NH2 +H2。根据该反应事实,可以得出的正确 结论是( )。 A.NH3 具有还原性 B.H—是很强的还原剂 C.H2 既是氧化产物又是还原产物 D.该反应是属于置换反应 15、有关右图装置的叙述不正确 的是 ( ) 。 ...


A.这是电解 NaOH 溶液的装置 - - B.该装置中 Pt 为正极,电极反应为:O2 + 2H2O + 4e 4OH - - C.该装置中 Fe 为阴极,电极反应为:Fe-2e + 2OH Fe(OH)2 D.这是一个原电池装置 16.镍镉充电电池,电极材料是 Cd 和 NiO(OH),电解质是 KOH,电极反
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应分别是: - - - - Cd+2OH -2e Cd(OH)2;2NiO(OH)+2H2O+2e 2Ni(OH)2+2OH 下列说法不正确的是 A.电池放电时,负极周围溶液的 pH 不断增大 B.电池的总反应是:Cd+2NiO(OH)+2H2O Cd(OH)2+2Ni(OH)2 C.电池充电时,镉元素被还原 D.电池充电时,电池的正极和电源的正极相连接 17.硒(Se)是个导体材料,也是补硒保健品中的元素。工业上提取硒的方法之一是用 H2SO4 和 NaNO3 处理合 Se 的工业废料,而得到亚硒酸(H2SeO4)和少量硒酸(H2SeO4),并使 之富集,再将它们与盐酸共热,H2SeO4 转化为 H2SeO3,主要反应为: 2HCl+H2SeO4 H2SeO3+H2O+Cl2 然后向溶液中通入 SO2 使硒元素还原为单质硒沉淀,据此正确的判断为 A.H2SeO4 的氧化性比 Cl2 弱 B.SO2 的还原性比 SeO2 弱 C.H2SeO4 的氧化性比 H2SeO3 强 D.浓 H2SeO4 的氧化性比浓 H2SO4 弱 18、 将铜片和铝片用导线连接后插入盛有浓硝酸的烧杯中组成原电池, 此原电池的负极及其 电极反应式是 — 3+ — 2+ A.Al,Al — 3e === Al B.Cu,Cu — 2e === Cu + — + — — C.Al,2H + 2e === H2↑ D.Cu,2H + NO3 + e == NO2↑+ H2O 19.亚硝酸钠易溶于水,有碱味,有氧化性,也有还原性。NaNO2 大量用于染料工业和有 机合成工业中,也可用作水泥施工的抗冻剂。然而由于 NaNO2 有毒性,将含该物质的废水 直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下: __NaNO2 + ___KI + __ _____

? ___NO +__ I2 +__ K2SO4 + __Na2SO4 +__ _____

(1) 请完成该化学方程式并配平。 (2)在上述反应中,若要生成 50.8 g I2,则电子转移了_______________个。 (3) 用 上 述 反 应 来 处 理 NaNO2 并 不 是 最 佳 方 法 , 其 原 因 是

________________________________________。从环保角度来讲,要处理 NaNO2,所用的 物质的_________(填“氧化性”或“还原性”)应该比 KI 更____(填“强”或“弱”) 。 (4)亚硝酸钠可以与酸反应生成亚硝酸,亚硝酸是不稳定的弱酸,它只存在于冷的稀溶液中, 易发生如下分解反应:3HNO2=2NO↑+HNO3+H2O 请用两种简便的化学方法来鉴别亚硝酸钠和氯化钠。 方法一:__________________________________________________________。 方法二:__________________________________________________________。 (5)现有 25.00 mL 的 KI 溶液,用酸化的 10.00 mL 0.0500 mol/L 的 KIO3 溶液处理(5I- + IO3+6H+ = 3I2 + 3H2O) 。将生成的 I2 全部除去后,再加入过量的 KI 溶液,使之与剩余的 KIO3 反应,然后将溶液调节至中性,析出的单质碘用 0.1000 mol/L 的 Na2S2O3 溶液滴定(2S2O32+ I2 = S4O62- + 2I-) ,用去该溶液的体积为 21.15 mL,求原 KI 溶液的物质的量浓度。

20.以铜为阳极,石墨为阴极,用含 3~ 5gNaOH 的 15%NaCl 的混合溶液做电解液,外 加电压为 1.5V 电解时,得到一种半导体产品(产率 93%以上)和一种清洁能源,则

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它的阳极反应式为



,阴极反应式为



;电解也是绿色化学中一种有效工 ③ 和 ④ 。

具,试以此为例,写出绿色化学的两点特征:

21.用 32%~35%的 FeCl3 溶液腐蚀印刷线路板的废液中含有 FeCl3 、FeCl2 和 CuCl2。 (1) 若用电化学方法使废液再生,则两极上的电极反应分别为: (2) 回收铜的化学方法为 (3) 回收铜以后的溶液如何利用? 。 。 。

(4)以金属 Cu、石墨作电极,以浓盐酸、氨水混合溶液作电解质溶液组成原电池,正极 有气泡产生,负极有白色固体生成;一段时间后电流减弱,在负极周围滴入几滴浓盐酸后又 使电流增大,写出原电池的负极反应和滴入盐酸后的反应。正极反应 式 ;负极反应式 ;

22.铁与 HNO3 作用时,还原产物除与 HNO3 浓度有关外,还与温度有关。已知在与冷稀 HNO3 反应时,主要还原产物为 NO 气体;在与热的稀 HNO3 作用时,主要还原产物为 N2O 气体;当 HNO3 更稀时,其重要还原产物是 NH4+。现有铁与稀 HNO3 的作用,请分析图 10 -3,回答有关问题。

假设曲线的各段内只有一种还原产物。 (1)0 点到 a 点的还原产物是______; (2)a 点到 b 点的还原产物是______,其原因是______; (3)试完成 b 点到 c 点的反应方程式: (4)反应过程中,到达______点时 HNO3 已完全反应。 (5)已知达到 d 点时,反应结束,此时溶液中的主要阳离子是______; (6)c 点和 d 点参加反应的铁的物质的量之比是______;

20.(15 分) (1)2,2,2,H 2SO4

2,1,1,1,2,H2 O (2) 2.408× 1023 (或 0.4NA)
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(3)是反应生成了 NO ,该物质会造成大气污染 ,还原性 , 强 (4)方法一:取适量样品于两支试管中,分别加入稀盐酸,有气体产生,气体在瓶口变为 红棕色的为 NaNO2,无明显现象的为 NaCl 方法二:取适量样品于两支试管中,分别加入稀盐酸和碘化钾淀粉溶液,若溶液变蓝, 证明该物质的是 NaNO2;若无明显现象,该物质则是 NaCl(其他合理答案也可) (5)0.0295 mol/L 21. ( 4 分)① 2Cu+2OH - -2e -=Cu2O+H2O 或 2Cu+H 2O-2e -=Cu 2O+2H + ② 2H2O+2 e -= H2↑ +2OH 或 2H++2 e -= H 2↑ ③原子利用率很高 ④几乎零排放(也可说,无毒排放等,只要吻合绿色化学的都可。 ) - - 22.(5 分)(1) 阳极:2Fe2+-2e 2 Fe3+ 阴极:Cu2+ + 2e = Cu (2 分) (2) 加入铁粉 CuCl2 + Fe Cu + FeCl2; 过滤, 在所得固体中加入稀盐酸溶解残余的铁, 再滤出固体洗涤得铜。(2 分)(3) 通入氯气 2FeCl2 +Cl2 2FeCl3 用于腐蚀印刷线路板。(1 分) (4)正极:2H +2e =H2(1 分)负极:Cu—e +C1 =CuCl(1 分); 23.⑴NO ⑵N2O ,反应放热,使溶液温度升高 ⑶8,30,8,3NH4NO3,9 ⑷C ⑸Fe2+ ⑹2:3
+ -

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