一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析）
1．下表是某学生为探究AgCl沉淀转化为Ag2S沉淀的反应所做实验的记录．
步 骤 Ⅰ.取5mL 0.1mol/L AgNO3与一定体积0.1mol/L NaCl溶液，混合，振荡． Ⅱ.向所得悬浊液中加入2.5mL 0.1mol/L Na2S溶液． Ⅲ.将上述黑色浊液，放置在空气中，不断搅拌． 现 象 立即产生白色沉淀 沉淀迅速变为黑色 较长时间后，沉淀变为乳白色 产生红棕色气体，沉淀部分溶解 产生白色沉淀 Ⅳ.滤出Ⅲ中的乳白色沉淀，加入足量HNO3溶液． Ⅴ.过滤得到滤液X和白色沉淀Y；向X中滴加Ba(NO3)2溶液． ?1?为了证明沉淀变黑是AgCl转化为Ag2S的缘故，步骤I中NaCl溶液的体积范围为
______ 。
?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。
2．在古代，橘红色的铅丹（Pb3O4）用于入药和炼丹，人们对其中重金属铅的毒性认识不足。已知：PbO2为棕黑色粉末。某化学兴趣小组对铅丹的一些性质进行实验探究并测定其组成。 回答下列问题： （1）性质实验 实验操作 ①将适量铅丹样品放入小烧杯中，加入2 mL 6 mol/L的HNO3溶液，搅拌 ②将上述混合物过滤，所得滤渣分为两份，一份加入2 mL浓盐酸，加热 ③另一份滤渣加入硝酸酸化的Mn（NO3）2溶液，搅拌 现象 _____ 有刺激性的黄解释或结论 Pb3O4＋4HNO3=PbO2＋ 2Pb（NO3）2＋2H2O 反应的化学方程式： 绿色气体产生 _______ 得紫色溶液 结论：_______ （2）组成测定
① 准确称取0.530 g 干燥的铅丹样品，置于洁净的小烧杯中，加入2 mL 6 mol/L的HNO3溶液，搅拌使之充分反应，分离出固体和溶液。该分离操作名称是_____________。 ② 将①中所得溶液全部转入锥形瓶中，加入指示剂和缓冲溶液，用0.04000 mol/L的EDTA溶液（显酸性）滴定至终点，消耗EDTA溶液36.50 mL。EDTA与Pb2+的反应可表示为Pb2+＋H2Y2- =PbY2-＋2H+，滴定时EDTA溶液应盛装在_______________中。滤液中含Pb2+__________mol。
③ 将①中所得固体PbO2全部转入另一锥形瓶中，往其中加入适量HAc与NaAc的混合液和
8 g固体 KI，摇动锥形瓶，使PbO2全部反应而溶解，发生反应PbO2＋4I－＋4HAc =PbI2＋I2
－
＋4Ac＋2H2O，此时溶液呈透明棕色。以0.05000 mol/L的Na2S2O3标准溶液滴定，发生反
应I2＋2S2O32-=S4O62-＋2I，至溶液呈淡黄色时加入2%淀粉溶液1 mL，继续滴定至溶液_______，即为终点，用去Na2S2O3溶液30.80 mL。
根据②、③实验数据计算，铅丹中Pb（Ⅱ）与Pb（Ⅳ）的原子数之比为____________。 【答案】固体由橘红色变为棕黑色 PbO2＋4HCl（浓）
－
加热PbCl2＋Cl2↑＋2H2O 在酸性
溶液中，PbO2能够将Mn2+氧化为MnO4- 过滤、洗涤、干燥 酸式滴定管 1.460×10-3 蓝色褪去且半分钟内不恢复 1.90 【解析】 【分析】
(1)①由化学方程式及物质的物理性质总结反应现象，②黄绿色气体为氯气，HCl氧化为氯气，则PbO2发生还原，③紫色是MnO4-离子的颜色，在酸性条件下PbO2能够将Mn2+氧化为MnO4-，PbO2发生还原反应变为+2价离子；
(2)①溶液中有固体沉淀的分离步骤是：过滤、洗涤、干燥，②碱性溶液用碱式滴定管盛装，酸性和氧化性溶液用酸式滴定管盛装，根据反应的离子方程式找出关系式进行计算滤液中含Pb2+的物质的量；
(3)碘遇淀粉变蓝色，根据反应的离子方程式找出关系式进行相关计算。 根据以上分析进行解答。 【详解】
(1)①铅丹样品与HNO3溶液发生反应：Pb3O4＋4HNO3=PbO2＋2Pb(NO3)2＋2H2O，由题中所给Pb3O4 、PbO2物理性质可知反应现象为：固体由橘红色变为棕黑色。 答案为：固体由橘红色变为棕黑色。
② PbO2与浓盐酸加热生成的黄绿色气体为氯气，HCl氧化为氯气，PbO2发生还原变成Pb，根据原子守恒写出反应方程式为：PbO2＋4HCl（浓）
2+
加热PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。
答案为：PbO2＋4HCl（浓）
加热PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。
③ PbO2与硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液反应得到的是MnO4-紫色溶液，说明在酸性条件下PbO2能够将Mn2+氧化为MnO4-，PbO2发生还原反应变为Pb2+离子，反应方程式为：5PbO2+ 2Mn2++4H+= 2MnO4-+ 5Pb2++2 H2O。
答案为：在酸性溶液中，PbO2能够将Mn2+氧化为MnO4-。 (2)①溶液中有不溶物分离的操作步骤是：过滤、洗涤、干燥。 答案是：过滤、洗涤、干燥。
②滴定实验中酸性和氧化性溶液用酸式滴定管盛装，所以显酸性的EDTA溶液应盛装在酸式滴定管里，根据反应Pb2+＋H2Y2- =PbY2-＋2H+可得：n(Pb2+)=n(H2Y2- )=36.50?10-3
L?0.0400mol/L=1.460?10-3mol。
答案为：酸式滴定管；1.460×10-3 。
(3)该滴定实验使用淀粉溶液作指示剂，而碘遇淀粉变蓝色，当反应I2＋2S2O32-=S4O62-＋2I－结束时，碘恰好反应完蓝色褪去，所以达到滴定终点的标志是：蓝色褪去且半分钟内不恢
－－－
复；根据反应：PbO2＋4I＋4HAc =PbI2＋I2＋4Ac＋2H2O，I2＋2S2O32-=S4O62-＋2I可得：
11n(S2O32-)=?0.05000mol/L?30.80?10-3L=7.7?10-4mol，所以铅丹中Pb（Ⅱ）22与Pb（Ⅳ）的原子数之比为：1.460×10-3：7.7?10-4=1.90。 答案为：蓝色褪去且半分钟内不恢复；1.90。 【点睛】
n(PbO2)=n(I2)=
有关滴定实验的计算中要根据反应方程式找准关系式，计算时注意单位的换算。
3．2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。
（1）工业中利用锂辉石（主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等）制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如图：
回答下列问题：
①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为___。 ②为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是___。
③向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为___。(已知：，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33，完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5)mol/L）。 ④“滤渣2”的主要化学成分为___。
⑤“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的___(化学式）溶液。
（2）利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为LiCoO2+C6说法正确的是___（填字母）。
LixC6+Li1-xCoO2其工作原理如图2。下列关于该电池的
A．过程1为放电过程
B．该电池若用隔膜可选用质子交换膜
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