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过氧化氢在二氧化锰作用下分解放出氧气的反应机理如下所示:
①MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O
②Mn2++H2O2═MnO2+2H+?
(1)下列说法正确的是
 
(填序号).
A.H2O2在①中是氧化剂,在②中是还原剂
B.Mn2+在①中是还原产物,在②中是氧化产物
C.在①中每生成1molO2转移的电子数为2.408×1024??
D.在二氧化锰催化作用下,1 mol H2O2分解生成0.5mol O2
(2)在配平H2O2、KMnO4、H2SO4三者反应的化学方程式时,可出现多套配平系数,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进行示踪实验(18O为示踪氧原子),证实生成的氧气全部是18O2,根据这一事实回答下列问题:
①H2O2仅作还原剂的化学方程式是
 
(填“A”、“B”或“C”).
②H2SO4在上述反应中表现的性质是
 
(填编号).
A.酸性
B.氧化性
C.吸水性
D.脱水性
③研究三个化学方程式中各组系数的变化规律,写出符合该规律的一个新的化学方程式:
 
考点:氧化还原反应
专题:氧化还原反应专题
分析:(1)MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O中,Mn元素的化合价降低,H2O2中O元素化合价升高;Mn2++H2O2═MnO2+2H+中Mn元素的化合价升高,O元素的化合价降低,但由两个反应可知,反应实质为二氧化锰在催化剂,结合得电子化合价降低的反应物是氧化剂,失电子化合价升高的反应物是还原剂,氧化剂对应的产物是还原产物,还原剂对应的产物是氧化产物分析;
(2)A.7H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+6O2↑+K2SO4+10H2O中,Mn元素的化合价降低,H2O2中O元素化合价升高也降低;
B.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O,Mn元素的化合价降低,H2O2中O元素化合价升高;
C.9H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O,Mn元素的化合价降低,H2O2中O元素化合价升高也降低;
①H2O2仅作还原剂,其O元素的化合价只升高;
②H2SO4在上述反应中均生成硫酸盐;
③由化学计量数的变化可知,H2O2的系数增加2,则生成的氧气系数增加1,生成水的系数增加2,以此解答.
解答: 解:(1)A.MnO2+H2O2+2H+═Mn2++O2↑+2H2O中,Mn元素的化合价降低,H2O2中O元素化合价升高;Mn2++H2O2═MnO2+2H+中Mn元素的化合价升高,O元素的化合价降低,则H2O2在①中是还原剂,在②中是氧化剂,故A错误;
B.Mn2+在①中是还原产物,在②中是还原剂,故B错误;
C.在①中每生成1molO2,转移2mol电子,则转移的电子数为1.204×1024,故C错误;
D.由①②可知,2H2O2
 MnO2 
.
 
O2↑+2H2O,则在二氧化锰催化作用下,1 mol H2O2分解生成0.5mol O2,故D正确;
故答案为:D;
(2)A.7H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+6O2↑+K2SO4+10H2O中,Mn元素的化合价降低,H2O2中O元素化合价升高也降低;
B.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O,Mn元素的化合价降低,H2O2中O元素化合价升高;
C.9H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O,Mn元素的化合价降低,H2O2中O元素化合价升高也降低;
①H2O2仅作还原剂,其O元素的化合价只升高,2molKMnO4得到10mol电子,则只有B符合只作还原剂遵循电子守恒,故答案为:B;
②H2SO4在上述反应中均生成硫酸盐,则体现酸性,故答案为:A;
③由化学计量数的变化可知,H2O2的系数增加2,则生成的氧气系数增加1,生成水的系数增加2,符合条件的反应为11H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+8O2↑+K2SO4+14H2O,故答案为:11H2O2+2KMnO4+3H2SO4═2MnSO4+8O2↑+K2SO4+14H2O.
点评:本题考查氧化还原反应,为高频考点,把握反应中的元素化合价变化及基本概念为解答的关键,侧重分析能力及知识迁移应用能力的考查,题目难度较大.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

如图为用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置示意图.下列说法中,正确的是(  )
A、燃料电池工作时,正极反应为:O2+4H++4e-═2H2O
B、a极是铁,b极是铜时,b极逐渐溶解,a极上有铜析出
C、a极是含锌、铁的粗铜,b极是纯铜,a极溶解铜的质量与b极析出铜的质量相等
D、a、b两极均是石墨时,在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积相等

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科目:高中化学 来源: 题型:

将绿矾(FeSO4?7H2O)隔绝空气条件下强热分解,已知产物全部为氧化物,为探究绿矾分解的反应产物,某同学进行了以下实验:
实验一:为探究固体产物中Fe元素的价态,该同学将固体产物溶于足量的稀H2SO4得到相应溶液,进行以下猜想和实验
猜想 实验操作 预期现象
猜想一:Fe元素只显
 
价;
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溶液无明显现象
稀酸性KMnO4溶液颜色
 
猜想二:Fe元素只显
 
价;
稀酸性KMnO4溶液颜色
 
猜想三:Fe元素既有+2价又有+3价. KSCN溶液呈
 
色;
稀酸性KMnO4溶液颜色
 
实验二:为进一步探究该反应的产物,进行了如下图所示的实验

①实验开始时,点燃B处酒精喷灯之前应先打开A处活塞通CO2,其目的是
 

②装置图中C的作用是
 

③该组同学称取了55.6克绿矾按如图装置进行试验,待绿矾分解完全后,测得D瓶中沉淀的质量为23.3克,根据这些数据,可以得知,绿矾分解的化学方程式为:
 

④该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

化学电源在现代社会的各个方面都有着广泛的应用.
(1)根据原电池的反应原理,人们设计和生产出了许多化学电源,主要包括一次电池、二次电池、燃料电池等.二次电池又称蓄电池,放电后可再    使活性物质获得再生,这类电池可以多次重复使用.碱性锌锰电池是一次电池,其电池反应方程式为:Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2则其负极的电极反应式为
 

(2)已知铅蓄电池是由两组平行排列的栅状铅合金极板作为主架,正极板上覆盖PbO2,负极板上覆盖Pb,电解质溶液是H2SO4溶液.其充、放电原理可用下列化学方程式表示:Pb+PbO2+2H2SO4
放电
充电
2PbSO4+2H2O
如果要判断某铅蓄电池是否需要充电,可以根据
 
来确定.若某蓄电池的正、负极标志难以辨别,则可通过简单的实验予以辨别出来.请写出你给出的辨别实验方案:
 

(3)某燃料电池以铂为电极,KOH溶液为电解质溶液,在两极区分别通入氢气和氧气即可产生电流.则该电池正极的电极反应式为
 

(4)用石墨为电极电解c(Cl-)=3mol?L-1的NaCl和CuCl2的混合溶液1000mL,通电一段时间后,当阴极上收集到11.2L气体(标准状况)时,溶液中氯离子恰好放电完全.则电解所得到的金属铜的质量为
 
g.(设电解后溶液的体积变化忽略不计)

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科目:高中化学 来源: 题型:

甲醇(CH3OH)是重要的能源物质,研究甲醇具有重要意义.
(I)利用工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2+3H2
 催化剂 
.
 
CH3OH+H2O常温常压下已知下列反应的能量变化如图1所示:
写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式:
 

(2)为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通 入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了 Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-离子.电池工作时正极反应式为
 

若以该电池为电源,用石墨做电极电解100mL含有如下离子的溶液.
 离子  铜离子  氢离子  氯离子  硫酸根离子
 c/mol?L-1  1  4  4  1
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相词条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),阳极上收集到氧气的物质的量为
 
mol.
(3)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后将Co2+氧化成Co+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用图2装置模拟上述过程:
①写出阳极电极反应式
 

②除去甲醇的离子反应为:6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+,该过程中被氧化的元素是
 
,当产生标准状况下2.24LC02时,共转移电子
 
mol.

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几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:下列叙述正确的是(  )
元素代号 X Y Z R W
原子半径/pm 160 143 89 70 66
主要化合价 +2 +3 +2 +5、-3 -2
A、X、Z元素的金属性:X<Z
B、气态氢化物的稳定性:R>W
C、Y的最高价氧化物既能溶于H2SO4又能溶于NaOH
D、一定条件下,R单质与常见的W单质能直接生成RW2

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科目:高中化学 来源: 题型:

不能证明HA是弱酸的是(  )
A、常温下,NaA溶液的pH=9
B、0.01 mol?L-1HA溶液的pH=4
C、pH=2的HA溶液稀释100倍后pH=3.5
D、HA溶液跟锌反应,放出H2很慢

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科目:高中化学 来源: 题型:

25°C时某些弱酸的电离平衡常数如下表,下列说法正确的是(  )
化学式 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、等物质的量浓度溶液酸性由强到弱的顺序为:H2CO3>CH3COOH>HClO
B、等物质的量浓度溶液pH由大到小的顺序为:Na2CO3>NaClO>NaHCO3>CH3COONa
C、等物质的量浓度的NaClO和NaHCO3混合溶液中:c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3-)+c(CO32-)+c(H2CO3
D、向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体的离子方程式为:ClO-+CO2+H2O=CO32-+2HClO

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科目:高中化学 来源: 题型:

以下有三种物质,每组均有一种物质的类别与其它三种不同
A.MgO、Na2O、CO2、CuO     
B.HCl、H2O、H2SO4、H2SiO3
C.NaOH、Na2CO3、KOH、Fe(OH)3
(1)三种物质依次是A
 
 B
 
 C
 

(2)写出以上三种物质反应的产物与足量盐酸反应的离子方程式
 

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