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时间:2021-01-04
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1、备战高考化学压轴题专题氧化还原反应的经典综合题及答案解析一、高中化学氧化还原反应1.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2实验I:Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%?80%的H2SO4溶
2、液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______(写出一条)(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。资料:Fe3++3S2O32-?Fe(S2O3)33-(紫黑色)装置试剂X实验现象混合后溶液先变成紫黑色,30sFe2(SO4)3溶液后几乎变为无色(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2
3、+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g?mol-1)0.5880g。平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定
4、,发生反应2--2-,三次消耗Na2S2O3溶液的平均体积为25.00mL,则所标定的硫代硫I2+2S2O3=2I+S4O6酸钠溶液的浓度为_______mol?L-1【答案】分液漏斗蒸馏烧瓶H2SO4Na2SO3=Na2SO4H2OSO2硫化钠和碳酸钠的混合液调节酸的滴加速度若SO2过量,溶液显酸性.产物会发生分解加入铁氰化钾溶液.产生蓝色沉淀开始生成Fe(S2333-的反应速率快,氧化还原反应速率慢,但O)3+与S232-氧化还原反应的程度大,导致3+232-2333-(紫黑色)平衡向逆反应方FeOFe+3SO?Fe(SO)向移
5、动,最终溶液几乎变为无色0.1600【解析】【分析】【详解】(1)a的名称即为分液漏斗,b的名称即为蒸馏烧瓶;b中是通过浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2,所以方程式为:H2SO4Na2SO3=Na2SO4H2OSO2;c中是制备硫代硫酸钠的反应,SO2由装置b提供,所以c中试剂为硫化钠和碳酸钠的混合溶液;(2)从反应速率影响因素分析,控制2SO生成速率可以调节酸的滴加速度或者调节酸的浓度,或者改变反应温度;(3)题干中指出,硫代硫酸钠在酸性溶液中会分解,如果通过量的SO,会使溶液酸性增2强,对制备产物不利,所以原因是:SO2过量,
6、溶液显酸性,产物会发生分解;(4)检验Fe2+常用试剂是铁氰化钾,所以加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀即证明有Fe2+生成;解释原因时一定要注意题干要求,体现出反应速率和平衡两个角度,所以解释为:开始阶段,生成Fe(S2O3)33的反应速率快,氧化还原反应速率慢,所以有紫黑色出现,随着Fe3+的量逐渐增加,氧化还原反应的程度变大,导致平衡逆向移动,紫黑色逐渐消失,最终溶液几乎变为无色;(5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应:①6ICr2O7214H=3I22Cr37H2O;②I22S2O32=2IS4O62;反应①I-被氧化成I2,反
7、应②中第一步所得的I2又被还原成I-,所以①与②电子转移数相同,那么滴定过程中消耗的Cr2O72得电子总数就与消耗的S2O32失电子总数相同;在做计算时,不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。所以假设c(Na2S2O3)=amol/L,列电子得失守恒式:10.58806=a0.0251,3294解得a=0.1600mol/L。2.过硫酸钠(Na2S2O8)具有极强的氧化性,且不稳定,某化学兴趣小组探究过硫酸钠的相关性质,实验如下。已知SO3是无色易挥发的固体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。(1)稳定性探究(装置如图):
8、分解原理:2Na2S2O82Na2SO4+2SO3↑+O2↑。此装置有明显错误之处,请改正:______________________,水槽冰水浴的目的是____________________;带火星的木条的现象_________
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