過氧化氫在二氧化錳作用下分解放出氧氣的反應(yīng)機(jī)理如下所示:
①M(fèi)nO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O
②Mn2++H2O2═MnO2+2H+?
(1)下列說法正確的是
 
(填序號).
A.H2O2在①中是氧化劑,在②中是還原劑
B.Mn2+在①中是還原產(chǎn)物,在②中是氧化產(chǎn)物
C.在①中每生成1molO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2.408×1024??
D.在二氧化錳催化作用下,1 mol H2O2分解生成0.5mol O2
(2)在配平H2O2、KMnO4、H2SO4三者反應(yīng)的化學(xué)方程式時,可出現(xiàn)多套配平系數(shù),如:
A.7H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+6O2↑+K2SO4+10H2O
B.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O
C.9H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O
用H218O2進(jìn)行示蹤實驗(18O為示蹤氧原子),證實生成的氧氣全部是18O2,根據(jù)這一事實回答下列問題:
①H2O2僅作還原劑的化學(xué)方程式是
 
(填“A”、“B”或“C”).
②H2SO4在上述反應(yīng)中表現(xiàn)的性質(zhì)是
 
(填編號).
A.酸性
B.氧化性
C.吸水性
D.脫水性
③研究三個化學(xué)方程式中各組系數(shù)的變化規(guī)律,寫出符合該規(guī)律的一個新的化學(xué)方程式:
 
考點(diǎn):氧化還原反應(yīng)
專題:氧化還原反應(yīng)專題
分析:(1)MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O中,Mn元素的化合價降低,H2O2中O元素化合價升高;Mn2++H2O2═MnO2+2H+中Mn元素的化合價升高,O元素的化合價降低,但由兩個反應(yīng)可知,反應(yīng)實質(zhì)為二氧化錳在催化劑,結(jié)合得電子化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑,失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑,氧化劑對應(yīng)的產(chǎn)物是還原產(chǎn)物,還原劑對應(yīng)的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物分析;
(2)A.7H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+6O2↑+K2SO4+10H2O中,Mn元素的化合價降低,H2O2中O元素化合價升高也降低;
B.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O,Mn元素的化合價降低,H2O2中O元素化合價升高;
C.9H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O,Mn元素的化合價降低,H2O2中O元素化合價升高也降低;
①H2O2僅作還原劑,其O元素的化合價只升高;
②H2SO4在上述反應(yīng)中均生成硫酸鹽;
③由化學(xué)計量數(shù)的變化可知,H2O2的系數(shù)增加2,則生成的氧氣系數(shù)增加1,生成水的系數(shù)增加2,以此解答.
解答: 解:(1)A.MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O中,Mn元素的化合價降低,H2O2中O元素化合價升高;Mn2++H2O2═MnO2+2H+中Mn元素的化合價升高,O元素的化合價降低,則H2O2在①中是還原劑,在②中是氧化劑,故A錯誤;
B.Mn2+在①中是還原產(chǎn)物,在②中是還原劑,故B錯誤;
C.在①中每生成1molO2,轉(zhuǎn)移2mol電子,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.204×1024,故C錯誤;
D.由①②可知,2H2O2
 MnO2 
.
 
O2↑+2H2O,則在二氧化錳催化作用下,1 mol H2O2分解生成0.5mol O2,故D正確;
故答案為:D;
(2)A.7H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+6O2↑+K2SO4+10H2O中,Mn元素的化合價降低,H2O2中O元素化合價升高也降低;
B.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O,Mn元素的化合價降低,H2O2中O元素化合價升高;
C.9H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O,Mn元素的化合價降低,H2O2中O元素化合價升高也降低;
①H2O2僅作還原劑,其O元素的化合價只升高,2molKMnO4得到10mol電子,則只有B符合只作還原劑遵循電子守恒,故答案為:B;
②H2SO4在上述反應(yīng)中均生成硫酸鹽,則體現(xiàn)酸性,故答案為:A;
③由化學(xué)計量數(shù)的變化可知,H2O2的系數(shù)增加2,則生成的氧氣系數(shù)增加1,生成水的系數(shù)增加2,符合條件的反應(yīng)為11H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+8O2↑+K2SO4+14H2O,故答案為:11H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+8O2↑+K2SO4+14H2O.
點(diǎn)評:本題考查氧化還原反應(yīng),為高頻考點(diǎn),把握反應(yīng)中的元素化合價變化及基本概念為解答的關(guān)鍵,側(cè)重分析能力及知識遷移應(yīng)用能力的考查,題目難度較大.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

如圖為用酸性氫氧燃料電池為電源進(jìn)行電解的實驗裝置示意圖.下列說法中,正確的是( 。
A、燃料電池工作時,正極反應(yīng)為:O2+4H++4e-═2H2O
B、a極是鐵,b極是銅時,b極逐漸溶解,a極上有銅析出
C、a極是含鋅、鐵的粗銅,b極是純銅,a極溶解銅的質(zhì)量與b極析出銅的質(zhì)量相等
D、a、b兩極均是石墨時,在相同條件下a極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗的H2體積相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

將綠礬(FeSO4?7H2O)隔絕空氣條件下強(qiáng)熱分解,已知產(chǎn)物全部為氧化物,為探究綠礬分解的反應(yīng)產(chǎn)物,某同學(xué)進(jìn)行了以下實驗:
實驗一:為探究固體產(chǎn)物中Fe元素的價態(tài),該同學(xué)將固體產(chǎn)物溶于足量的稀H2SO4得到相應(yīng)溶液,進(jìn)行以下猜想和實驗
猜想 實驗操作 預(yù)期現(xiàn)象
猜想一:Fe元素只顯
 
價;
①向所得溶液中滴入KSCN
溶液;
②向稀酸性KMnO4溶液中滴入所得溶液.
KSCN溶液無明顯現(xiàn)象
稀酸性KMnO4溶液顏色
 
;
猜想二:Fe元素只顯
 
價;
稀酸性KMnO4溶液顏色
 
;
猜想三:Fe元素既有+2價又有+3價. KSCN溶液呈
 
色;
稀酸性KMnO4溶液顏色
 
實驗二:為進(jìn)一步探究該反應(yīng)的產(chǎn)物,進(jìn)行了如下圖所示的實驗

①實驗開始時,點(diǎn)燃B處酒精噴燈之前應(yīng)先打開A處活塞通CO2,其目的是
 

②裝置圖中C的作用是
 
;
③該組同學(xué)稱取了55.6克綠礬按如圖裝置進(jìn)行試驗,待綠礬分解完全后,測得D瓶中沉淀的質(zhì)量為23.3克,根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以得知,綠礬分解的化學(xué)方程式為:
 
;
④該組同學(xué)設(shè)計的裝置存在著一個明顯的缺陷是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

化學(xué)電源在現(xiàn)代社會的各個方面都有著廣泛的應(yīng)用.
(1)根據(jù)原電池的反應(yīng)原理,人們設(shè)計和生產(chǎn)出了許多化學(xué)電源,主要包括一次電池、二次電池、燃料電池等.二次電池又稱蓄電池,放電后可再    使活性物質(zhì)獲得再生,這類電池可以多次重復(fù)使用.堿性鋅錳電池是一次電池,其電池反應(yīng)方程式為:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2則其負(fù)極的電極反應(yīng)式為
 

(2)已知鉛蓄電池是由兩組平行排列的柵狀鉛合金極板作為主架,正極板上覆蓋PbO2,負(fù)極板上覆蓋Pb,電解質(zhì)溶液是H2SO4溶液.其充、放電原理可用下列化學(xué)方程式表示:Pb+PbO2+2H2SO4
放電
充電
2PbSO4+2H2O
如果要判斷某鉛蓄電池是否需要充電,可以根據(jù)
 
來確定.若某蓄電池的正、負(fù)極標(biāo)志難以辨別,則可通過簡單的實驗予以辨別出來.請寫出你給出的辨別實驗方案:
 

(3)某燃料電池以鉑為電極,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,在兩極區(qū)分別通入氫氣和氧氣即可產(chǎn)生電流.則該電池正極的電極反應(yīng)式為
 

(4)用石墨為電極電解c(Cl-)=3mol?L-1的NaCl和CuCl2的混合溶液1000mL,通電一段時間后,當(dāng)陰極上收集到11.2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時,溶液中氯離子恰好放電完全.則電解所得到的金屬銅的質(zhì)量為
 
g.(設(shè)電解后溶液的體積變化忽略不計)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

甲醇(CH3OH)是重要的能源物質(zhì),研究甲醇具有重要意義.
(I)利用工業(yè)廢氣中的CO2可制取甲醇,其反應(yīng)為:CO2+3H2
 催化劑 
.
 
CH3OH+H2O常溫常壓下已知下列反應(yīng)的能量變化如圖1所示:
寫出由二氧化碳和氫氣制備甲醇的熱化學(xué)方程式:
 

(2)為提高甲醇燃料的利用率,科學(xué)家發(fā)明了一種燃料電池,電池的一個電極通 入空氣,另一個電極通入甲醇?xì)怏w,電解質(zhì)是摻入了 Y2O3的ZrO2晶體,在高溫下它能傳導(dǎo)O2-離子.電池工作時正極反應(yīng)式為
 

若以該電池為電源,用石墨做電極電解100mL含有如下離子的溶液.
 離子  銅離子  氫離子  氯離子  硫酸根離子
 c/mol?L-1  1  4  4  1
電解一段時間后,當(dāng)兩極收集到相同體積(相詞條件)的氣體時(忽略溶液體積的變化及電極產(chǎn)物可能存在的溶解現(xiàn)象),陽極上收集到氧氣的物質(zhì)的量為
 
mol.
(3)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后將Co2+氧化成Co+,然后以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化.實驗室用圖2裝置模擬上述過程:
①寫出陽極電極反應(yīng)式
 
;
②除去甲醇的離子反應(yīng)為:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+,該過程中被氧化的元素是
 
,當(dāng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LC02時,共轉(zhuǎn)移電子
 
mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價如下表:下列敘述正確的是( 。
元素代號 X Y Z R W
原子半徑/pm 160 143 89 70 66
主要化合價 +2 +3 +2 +5、-3 -2
A、X、Z元素的金屬性:X<Z
B、氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:R>W(wǎng)
C、Y的最高價氧化物既能溶于H2SO4又能溶于NaOH
D、一定條件下,R單質(zhì)與常見的W單質(zhì)能直接生成RW2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

不能證明HA是弱酸的是( 。
A、常溫下,NaA溶液的pH=9
B、0.01 mol?L-1HA溶液的pH=4
C、pH=2的HA溶液稀釋100倍后pH=3.5
D、HA溶液跟鋅反應(yīng),放出H2很慢

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

25°C時某些弱酸的電離平衡常數(shù)如下表,下列說法正確的是( 。
化學(xué)式 CH3COOH HClO H2CO3
Ka Ka=1.8×10-5 Ka=3.0×10-8 Ka1=4.1×10-7
Ka2=5.6×10-11
A、等物質(zhì)的量濃度溶液酸性由強(qiáng)到弱的順序為:H2CO3>CH3COOH>HClO
B、等物質(zhì)的量濃度溶液pH由大到小的順序為:Na2CO3>NaClO>NaHCO3>CH3COONa
C、等物質(zhì)的量濃度的NaClO和NaHCO3混合溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3
D、向次氯酸鈉溶液中通入少量二氧化碳?xì)怏w的離子方程式為:ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

以下有三種物質(zhì),每組均有一種物質(zhì)的類別與其它三種不同
A.MgO、Na2O、CO2、CuO     
B.HCl、H2O、H2SO4、H2SiO3
C.NaOH、Na2CO3、KOH、Fe(OH)3
(1)三種物質(zhì)依次是A
 
 B
 
 C
 

(2)寫出以上三種物質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式
 

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