2022屆高考化學(xué)三輪沖刺 利用得失電子守恒巧解氧化還原反應(yīng)計(jì)算題模擬預(yù)測(cè)練

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1、2022屆高考化學(xué)三輪沖刺 利用得失電子守恒巧解氧化還原反應(yīng)計(jì)算題模擬預(yù)測(cè)練 1.PbO2是褐色固體,受熱分解為Pb的+4和+2價(jià)的混合氧化物,+4價(jià)的Pb能氧化濃鹽酸生成Cl2,+4價(jià)的Pb還原成+2價(jià)的Pb;現(xiàn)將1 mol PbO2加熱分解得到O2,向剩余固體中加入足量的濃鹽酸得到Cl2,O2和Cl2的物質(zhì)的量之比為3∶2,則剩余固體的組成及物質(zhì)的量比是( ) A.1∶1混合的Pb3O4、PbO B.1∶2混合的PbO2、Pb3O4 C.1∶4∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbO D.1∶1∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbO 【答案】A 【解析】本題考查氧化還原反應(yīng)的

2、電子守恒規(guī)律。將1 molPbO2加熱分解得到O2,向剩余固體中加入足量的濃鹽酸得到Cl2,O2和Cl2的物質(zhì)的量之比為3∶2,則在兩步反應(yīng)中,Pb得到的電子的物質(zhì)的量比為:(3×4)∶(2×2)=3∶1,即兩步反應(yīng)過程中+4價(jià)的鉛被還原的比例為:3∶1,在第一步被還原的鉛占鉛總數(shù)的,故答案為:A。 2.足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,這些氣體與1.68 LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 mol/L NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是( ) A.60 mL

3、 B.45 mL C.30 mL D.15 mL 【答案】A 【解析】本題考查氧化還原反應(yīng)計(jì)算。Cu與硝酸發(fā)生反應(yīng)時(shí),Cu失去電子變?yōu)镃u2+,硝酸得到電子生成NO2、N2O4、NO,而NO2、N2O4、NO又被氧氣氧化生成硝酸,則Cu失去的電子與O2得到的電子數(shù)相等,即n(Cu)×2=n(O2)×4=4,n(Cu)=0.15 mol,n(NaOH)=2n=2n(Cu)=0.3 mol,V(NaOH)==0.06 L=60 mL。答案選A。 3.全礬液流電池是一種新型電能儲(chǔ)存和高效轉(zhuǎn)化裝置。某溶液中含有和,現(xiàn)向此溶液中滴入29.00 mL 0.1 mol/L的FeSO4溶液,恰好

4、使→VO2+、→Cr3+。再滴入2.00 mL 0.020 mol/L KMnO4溶液,又恰好使VO2+→,而Cr3+不變,此時(shí)→Mn2+,則原溶液中Cr的質(zhì)量為( ) A.156 mg B.234 mg C.31.2mg D.46.8mg 【答案】D 【解析】本題考查氧化還原反應(yīng)中電子守恒的巧妙運(yùn)用。根據(jù)題意Fe2+失去的電子數(shù)等于、得到的電子數(shù)之和,而得到的電子數(shù)等于得到的電子數(shù),設(shè)原溶液中Cr的質(zhì)量為m,則29.00×10?3 L×0.1 mol/L×1=3+2.00×10?3 L×0.020 mol/L×5,m=0.0468 g=46.8 mg。答案選D。 4.

5、2.8 g Fe全部溶于一定濃度、200 mL的HNO3溶液中,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12 L,測(cè)得反應(yīng)后溶液的pH為1。若反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì),則下列有關(guān)判斷正確的是( ) A.反應(yīng)后的溶液最多還能溶解1.4gFe B.反應(yīng)后溶液中c()=0.85 mol/L C.反應(yīng)后溶液中鐵元素可能以Fe2+形式存在 D.1.12 L氣體可能是NO、NO2的混合氣體 【答案】B 【解析】本題考查混合物的計(jì)算。根據(jù)題目反應(yīng)后溶液的pH=1,可推得反應(yīng)之后氫離子濃度為0.1mol/L,所以溶液中還存在0.1mol/L的HNO3,可知鐵沒有過量,所以溶液中的鐵元素以Fe3+離子存在,故

6、C錯(cuò)誤;2.8g鐵即0.05mol,1.12L氣體即0.05mol,鐵從0價(jià)到+3價(jià),失去的電子數(shù)為0.15mol,根據(jù)得失電子守恒,氣體中氮元素的平均價(jià)態(tài)為+2價(jià),所以氣體全部是NO,故D錯(cuò)誤;反應(yīng)后溶液中的硝酸根離子的物質(zhì)的量為:n()=n(HNO3)+3n=0.1 mol/L×0.2 L+3×0.05 mol=0.17 mol,所以c()==0.85 mol/L,故B正確;當(dāng)溶液中的鐵全部以Fe2+離子存在,那么消耗的鐵最多,根據(jù)反應(yīng)①3Fe+8HNO33Fe(NO3)3+2NO↑+4H2O,此時(shí)消耗的鐵為n(Fe)=n(HNO3)= =0.0075mol,根據(jù)反應(yīng)②Fe+2Fe3+ 3

7、Fe2+,此時(shí)消耗的鐵為n(Fe)=×n(Fe3+)=×0.05 mol=0.025 mol,所以總的消耗的鐵為0.0075 mol+0.025 mol=0.0325 mol,所以質(zhì)量為0.0325 mol×56 g/mol=1.82 g,故A錯(cuò)誤;答案選擇B。 5.向27.2g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5L,固體物質(zhì)完全反應(yīng),生成NO和Cu(NO3)2,在所得溶液中加入l.0 mol/L的NaOH溶液1.0 L,此時(shí)溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,沉淀質(zhì)量為39.2g。下列有關(guān)說法不正確的是( ) A.Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比為2∶1 B.硝酸的物質(zhì)的量濃度

8、為2.6 mol/L C.產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L D.Cu、Cu2O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0.2 mol 【答案】B 【解析】本題考查混合物的計(jì)算。根據(jù)題意,加入l.0 mol/L的NaOH溶液所得沉淀為Cu(OH)2,其質(zhì)量為39.2g,物質(zhì)的量為0.4 mol,設(shè)Cu和Cu2O的物質(zhì)的量分別為x、y,則64x+144y=27.2,x+2y=0.4mol,聯(lián)立方程組解得x=0.2 mol,y=0.1 mol,則Cu與Cu2O的物質(zhì)的量之比為2∶1,正確;B.根據(jù)得失電子守恒,Cu、Cu2O失電子總數(shù)等于硝酸得電子總數(shù),即0.2×2+0.1×2= n(NO)×3

9、,則n(NO)=0.2 mol,最后溶液呈中性,則n()=n(Na+)=n(NaOH)= l.0 mol/L×1.0 L=1 mol,則硝酸的物質(zhì)的量濃度為 =2.4 mol/L,錯(cuò)誤;C.因 n(NO)=0.2 mol,則產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L,正確;D.由B可知硝酸的總物質(zhì)的量為1.2 mol,生成硝酸銅的物質(zhì)的量為0.4 mol,生成NO的硝酸為0.2 mol,則剩余的硝酸為1.2 mol?0.4 mol×2?0.2 mol=0.2 mol,正確。答案選B。 6.將兩種硫酸鹽按一定比例混合后共熔,可制得化合物X,X溶于水能電離出

10、K+、Cr3+、,若將2.83 g X中的Cr3+全部氧化為后,溶液中的可與過量KI溶液反應(yīng),得到3.81 g I2,反應(yīng)的離子方程式為+6I?+14H+2Cr3++3I2+7H2O,若向溶有2.83 g X的溶液中,加入過量的BaCl2溶液,可得到4.66 g白色沉淀。由此推斷出X的化學(xué)式為 A.K2SO4·2Cr2(SO4)3 B.2K2SO4·Cr2(SO4)3 C.K2SO4·Cr2(SO4)3 D.3K2SO4·2Cr2(SO4)3 【答案】C 【解析】向X的溶液中加入過量的BaCl2溶液,得到4.66 g白色沉淀,該白色沉淀為硫酸鋇,硫酸鋇的物質(zhì)的量為=0.02

11、 mol,根據(jù)守恒可知,溶液中n()=0.02 mol。設(shè)1 mol X中含有x mol,則M(X)==141.5x g·mol?1。由于M(X)為整數(shù),則x應(yīng)為偶數(shù),只有C項(xiàng)符合。 7.目前處理酸性廢水多采用鐵氧磁體法,該法是向廢水中加入FeSO4 ·7H2O將還原成Cr3+,調(diào)節(jié)pH,F(xiàn)e、Cr轉(zhuǎn)化成相當(dāng)于:FeⅡO4(鐵氧磁體,羅馬數(shù)字表示元素價(jià)態(tài))的沉淀。處理1mol ,需加入a mol FeSO4 ? 7H2O,下列結(jié)論正確的是( ) A.x =0.5,a =8 B.x =0.5,a =10 C.x =1.5,a =8 D.x =1.5,a =10 【答案】

12、D 【解析】處理1 mol ,需加入a mol FeSO4?7H2O,根據(jù)鉻原子守恒得,1 mol 完全反應(yīng)后生成 2/(2?x) mol FeⅡO4,根據(jù)鐵原子守恒得a mol=2(1+x)/(2?x)mol①,該反應(yīng)中得失電子數(shù)相等,1mol×2×3=2/(2?x)mol×(3?2)×x,解得x=1.5,將x=1.5代入①得a=10。 8.1.76g銅鎂合金完全溶解于50 mL、密度為1.40 g/cm3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中,得到NO2氣體1792 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況),向反應(yīng)后的溶液中加入適量的1.0 mol/L NaOH溶液,恰使溶液中的金屬離子全部沉淀。下列說法不正確的是(

13、 ) A.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol/L B.加入NaOH溶液的體積是50mL C.濃硝酸在與合金反應(yīng)中起了酸性和氧化性的雙重作用,起氧化性的硝酸的物質(zhì)的量為0.08mol D.得到的金屬氫氧化物的沉淀為3.12g 【答案】B 【解析】本題考查混合物的計(jì)算。密度為1.40 g/cm3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸濃度為c= ==14.0 mol/L,故A正確;1792 mL NO2即0.08 mol,根據(jù)N守恒,起氧化性作用的硝酸的物質(zhì)的量為0.08 mol,故C正確;HNO3到NO2 化合價(jià)從+5到+4,所以生成0.08 mol的NO2得到0.08 mol的電

14、子,根據(jù)得失電子守恒,失去的電子為0.08 mol,因?yàn)殂~鎂合金失去電子得到的金屬離子都是+2價(jià),所以銅鎂合金一共有0.04 mol,沉淀0.04 mol的銅鎂合金需要0.08 mol的氫氧化鈉,即需要80 mL 1.0 mol/L的NaOH ,故B錯(cuò)誤;金屬氫氧化物相對(duì)于銅鎂合金增加的質(zhì)量恰好是氫氧根的質(zhì)量,0.08 mol的氫氧化鈉,氫氧根的質(zhì)量為0.08 mol×17 g/mol=1.36 g,所以金屬氫氧化物的質(zhì)量為1.76 g+1.36 g=3.12 g,故D正確。 9.向59.2 g Fe2O3和FeO的混合物中加入某濃度的稀硝酸1.0 L,固體物質(zhì)完全反應(yīng),生成NO和Fe(NO

15、3)3。在所得溶液中加入1.0 mol/L的NaOH溶液2.8 L,此時(shí)溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,沉淀質(zhì)量為85.6g。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( ) A.Fe2O3與FeO的物質(zhì)的量之比為1∶6 B.硝酸的物質(zhì)的量濃度為3.0 mol/L C.產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L D.Fe2O3、FeO與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0.2 mol 【答案】D 【解析】本題考查混合物反應(yīng)的計(jì)算、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。在所得溶液中加入NaOH溶液后,此時(shí)溶液呈中性,金屬離子已完全沉淀,溶液中溶質(zhì)為NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×2.8L=2.8mo

16、l,沉淀為Fe(OH)3,質(zhì)量為85.6g,物質(zhì)的量為 =0.8mol,根據(jù)鐵元素守恒有n(FeO)+2n(Fe2O3)=n,所以反應(yīng)后的溶液中n=n=0.8mol,設(shè)Fe2O3和FeO的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,根據(jù)二者質(zhì)量有 160x+72y=59.2,根據(jù)鐵元素守恒有:2x+y=0.8,聯(lián)立方程解得x=0.1、y=0.6。A.由上述分析可知,n(Fe2O3)∶n(FeO)=0.1mol∶0.6mol=1∶6,正確;B.根據(jù)電子守恒,生成NO的物質(zhì)的量為:=0.2mol,根據(jù)N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2mol+2.8mol=3mol,所以原硝酸

17、溶液的濃度為:=3mol/L,正確;C.根據(jù)B可知n(NO)=0.2mol,所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO的體積為:0.2mol×22.4L/mol=4.48L,正確;D.反應(yīng)后的溶液中加入氫氧化鈉溶液,氫氧化鈉與硝酸銅反應(yīng),剩余的氫氧化鈉與硝酸反應(yīng),最后為硝酸鈉溶液,根據(jù)氮元素守恒可知反應(yīng)后溶液中n(HNO3)+3n=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)?3n=2.8mol?3×0.8mol=0.4mol,錯(cuò)誤;故選D。 10、物質(zhì)的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應(yīng),若HNO3被還原的產(chǎn)物為N2O,反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余,則該反應(yīng)中被還原的HNO3與未被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比是(

18、 ) A.1∶4 B.1∶5 C.2∶3 D.2∶5 【答案】A 【解析】方法一 根據(jù)得失電子守恒法求解。設(shè)鋅的物質(zhì)的量為2 mol,HNO3的物質(zhì)的量為5 mol ,生成N2O的物質(zhì)的量為x(被還原的HNO3的物質(zhì)的量為2x)。該反應(yīng)中化合價(jià)變化情況:Zn→Zn2+ (價(jià)差為2),2→N2O(價(jià)差為8),則由化合價(jià)升降相等,可得 x× 8 =2 mol ×2,解得x=0.5 mol,則被還原的HNO3的物質(zhì)的量(2x)為1 mol,未被還原的HNO3的物質(zhì)的量為4 mol。故反應(yīng)中被還原的HNO3與未被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比是1∶4。 方法二 根據(jù)題意寫出鋅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并配平:4Zn+10HNO3 4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O,從化學(xué)方程式可看出反應(yīng)中被還原的HNO3與未被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比是1∶4。

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