2020-2021高考化学备考之氧化还原反应压轴突破训练∶培优 易错 难题篇及详细答案

______ 。

?2?已知：25℃时Ksp?AgCl??1.8?10?10，Ksp?Ag2S??6?10?30，此沉淀转化反应的

平衡常数K? ______。

?3?步骤V中产生的白色沉淀的化学式为 ______ ，步骤Ⅲ中乳白色沉淀除含有AgCl外，

还含有 ______。

?4?为了进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因，设计了如下图所示的对比实验装

置。

①装置A中玻璃仪器有圆底烧瓶、导管和 ______ ，试剂W为 ______ 。 ②装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag2S悬浊液的混合物，B中试剂为 ______ 。 ③实验表明：C中沉淀逐渐变为乳白色，B中没有明显变化。

完成C中反应的化学方程式：______Ag2S+_____NaCl+______ + ______ ?AgCl+S+ ______ ______

C中NaCl的作用是： ______ 。

【答案】?5mL 5.4?109 BaSO4 S 分液漏斗 过氧化氢溶液 Ag2S悬浊液

2Ag2S?4NaCl?O2?2H2O?4AgCl?2S?4NaOH 氧气将Ag2S氧化成S时有

?Ag?产生，NaCl电离的氯离子与银离子结合生成AgCl沉淀，使cAg减小，有利于氧化

??还原反应的平衡右移 【解析】 【分析】

(1)要证明沉淀变黑是AgCl转化为Ag2S的缘故，则步骤Ⅰ中必须使硝酸银电离出的银离子完全转化成AgCl沉淀； (2)K?c2Cl?2???；

c?S?(3)黑色的硫化银沉淀被氧气氧化为氯化银沉淀和硫单质；硫单质被硝酸氧化为硫酸根离子；

(4) ①根据装置图判断仪器名称；装置A的作用是提供氧气；

②进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因，装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag2S悬浊液的混合物，则装置B中应该不含氯化钠溶液；

③装置C中生成的白色沉淀为氯化银和S单质，反应物应该还有氧气，产物中钠离子只能

以氢氧化钠形式存在，则未知的反应物为氢氧化钠，再根据H元素守恒可知另一种未知反应物为水，然后根据化合价升降相等配平反应方程式。 【详解】

(1)要证明沉淀变黑是AgCl转化为Ag2S的缘故，则步骤Ⅰ中必须使硝酸银电离出的银离子完全转化成AgCl沉淀，所以加入的NaCl溶液的体积必须?5mL； (2)氯化银转化成硫化银的反应为：2AgCl?s??S的平衡常数为：

2??aq??Ag2S?s??2Cl??aq?，该反应

?102K?c2Cl?2????c?Ag??c?Cl??K?AgCl??(1.8?106?10c?S?c?Ag??c?S?K?AgS?2?2?2sp2?2?sp2)?30?5.4?109；

(3)步骤Ⅲ中较长时间后，沉淀变为乳白色，则黑色的硫化银沉淀氧化成氯化银沉淀；再根据滤出Ⅲ中的乳白色沉淀，加入足量HNO3溶液，产生红棕色气体，沉淀部分溶解，则被氧化的只能为S元素，故乳白色沉淀为AgCl和S的混合物；其中S被稀硝酸氧化成硫酸根离子，则在步骤Ⅴ中向X中滴加Ba(NO3)2溶液会生成BaSO4沉淀；

(4) ①根据图示可知，装置A中玻璃仪器有圆底烧瓶、导管和分液漏斗；乳白色沉淀为氯化银和S的混合物，装置A的作用是提供氧气，根据圆底烧瓶中为二氧化锰可知W为过氧化氢溶液；

②进一步确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因，装置C中的试剂为NaCl溶液和Ag2S悬浊液的混合物，则装置B中应该不含氯化钠溶液，即为Ag2S悬浊液，通过对比反应现象判断生成乳白色沉淀产生的原因；

③装置C中生成的白色沉淀为氯化银和S单质，反应物应该还有氧气，产物中钠离子只能以氢氧化钠形式存在，则未知的产物为氢氧化钠，再根据H元素守恒可知另一种未知反应物为水，然后根据化合价升降相等配平反应方程式为

2Ag2S?4NaCl?O2?2H2O?4AgCl?2S?4NaOH；装置C中氯化钠的作用为：氧

?气将Ag2S氧化成S时有Ag产生，NaCl电离的氯离子与溶液中银离子结合生成AgCl沉

淀，使溶液中cAg???减小，从而有利于氧化还原反应

2Ag2S?4NaCl?O2?2H2O?4AgCl?2S?4NaOH向右移动。

4．MnO2是制造干电池的主要原料之一，也是中学化学中常见的一种试剂。工业上Mn(NO3)2和KMnO4为原料制备MnO2，其生产原理如下：用软锰矿（含MnO2和少量的Fe2O3、SiO2）和碳反应制得MnO；再将MnO与稀硝酸反应，反应后经过滤、提纯、浓缩，可制得50%的Mn(NO3)2溶液；在一定条件下，把50%的Mn(NO3)2溶液滴加到KMnO4溶液中，发生如下反应：3Mn(NO3)2+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+2KNO3+4HNO3，反应生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到MnO2。

请回答下列问题：

Ⅰ、若将软锰矿和碳反应后的固体产物置于如图1所示的装置甲中，与稀硝酸反应，观察到装置乙中有红棕色气体产生。

（1）写出甲中产生气体反应的化学方程式___。

（2）在制备MnO2的实验中要向反应混合液中不断滴加氨水，则氨水的作用是___。 Ⅱ、有人提出用日光分解KMnO4溶液的方法可制取MnO2，反应方程式为：4KMnO4+2H2O

4MnO2↓+4KOH+3O2↑该反应中c（OH-）随时间的变化曲线如图2所示，

分析曲线的变化趋势，你认为形成该变化的原因是___。

Ⅲ、某兴趣小组通过实验研究MnO2的氧化性进行了一系列的研究。 （1）该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性，可行的是___。 A．把MnO2固体加入到FeSO4溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红 B．把MnO2固体加入到FeCl3溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红 C．把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中，再加入BaCl2观察是否有白色沉淀生成 D．把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成

（2）该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力，他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同，恒定实验温度在298K，设计如下对比试验。 实验 A B C 酸或碱 1滴0.2mol/LNaOH溶液 1滴水 1滴0.1mol/L硫酸溶液 现象 不变色 缓慢变浅棕褐色 迅速变棕褐色 该小组从上述对比实验中，可以得出的结论是___。写出在MnO2迅速氧化I?的离子方程式___。

【答案】Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2 反应生成的MnO2对该反应起催化作用 A 酸性越强，MnO2氧化能力越强 MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O 【解析】 【分析】

Ⅰ、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO气体，为便于吸收氮氧化物，向乙中通入空气，空气中的氧气将NO氧化成NO2，使气体

呈红棕色，丙中应盛NaOH溶液等碱性物质，吸收有毒气体NO2；

(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；

Ⅱ、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物起催化作用；

Ⅲ、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+；B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性；C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀；D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应。

（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；MnO2在酸性溶液中氧化I?，生成Mn2+、I2和H2O。 【详解】

Ⅰ、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO气体。反应的方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；答案为：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；

(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；答案为：可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；

Ⅱ、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物MnO2起催化作用；答案为：反应生成的MnO2对该反应起催化作用； Ⅲ、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+，A符合题意； B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性，B不合题意； C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀，C不合题意； D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应，D不合题意。 故选A；

（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；答案为：酸性越强，MnO2氧化能力越强； MnO2在酸性溶液中氧化I?，生成Mn2+、I2和H2O，反应的离子方程式为MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O；答案为：MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O。

5．研究证明，高铁酸钾不仅能在饮用水源和废水处理过程中去除污染物，而且不产生任何诱变致癌的产物，具有高度的安全性。湿法制备高铁酸钾是目前最成熟的方法，实验步骤如下：

A．直接用天平称取60.5gFe(NO3)3·9H2O、30.0gNaOH、17.1gKOH。

B．在冰冷却的环境中向NaClO溶液中加入固体NaOH并搅拌，又想其中缓慢少量分批加入Fe(NO3)3·9H2O，并不断搅拌。

C．水浴温度控制在20℃，用电磁加热搅拌器搅拌1.5h左右，溶液成紫红色时，即表明有Na2FeO4生成。

D．在继续充分搅拌的情况下，向上述的反应液中加入固体NaOH至饱和。

E.将固体KOH加入到上述溶液中至饱和。保持温度在20℃，并不停的搅拌15min，可见到