1、1第 3 讲 氧化还原反应A 组 基础题组1.(2018 山东济南模拟)下列离子方程式书写正确的是( )A.醋酸和氨水反应:H +OH- H2OB.等体积、等物质的量浓度的 NaHCO3溶液与 Ba(OH)2溶液混合:HC +Ba2+OH- BaCO3+H 2OO-3C.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳:Ca 2+2ClO-+CO2+H2O CaCO3+2HClOD.苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳:2C 6H5O-+CO2+H2O 2C6H5OH+CO2-3答案 B A 项,CH 3COOH、NH 3H2O 均为弱电解质,不能拆,错误;C 项,CO 2过量,生成 HC ,错误;D 项,苯O-3酚钠
2、溶液中通入过量或少量 CO2,都生成 HC ,错误。O-32.2018 福建福州八县(市)协作体联考已知反应:O 3+2I-+H2O O2+I2+2OH-,下列说法中不正确的是( )A.O2为还原产物B.氧化性:O 3I2C.H2O 既不是氧化剂也不是还原剂D.反应生成 1 mol I2时转移 2 mol 电子答案 A 反应 O3+2I-+H2O O2+I2+2OH-中,O 元素化合价降低 ,O3部分被还原生成 OH-,I 元素化合价升高,I -被氧化生成 I2。O 3生成 O2时没有发生化合价的变化,O 2不是还原产物,A 项错误;该反应中 I2是氧化产物,O 3是氧化剂,氧化性:O 3I2
3、,B 项正确;H 2O 在反应中所含元素化合价没有发生变化,所以水既不是氧化剂也不是还原剂,C 项正确;I 元素化合价由-1 价升高到 0 价,则反应生成 1 mol I2时转移 2 mol 电子,D 项正确。3.(2019 安徽安庆月考)通过卤素间的反应实验,可以比较出卤素单质氧化性的强弱。实验如下:下列说法不正确的是( )A.CCl4起萃取、富集 I2的作用B.中发生反应的离子方程式为 Br2+2I- I2+2Br-C.依据 a、b 中现象,可以证明 Cl2的氧化性比 Br2的强D.b 中下层变无色,说明 I2转化为 I-2答案 D I 2易溶于 CCl4,在水中溶解度较小,故 CCl4起
4、萃取、富集 I2的作用,A 正确;在 KI 溶液中加溴水,溴单质与 I-发生置换反应,故中发生反应的离子方程式为 Br2+2I- I2+2Br-,B 正确;依据现象可知,氯气能继续氧化碘单质,而溴单质不能,故依据 a、b 中现象,可以证明 Cl2的氧化性比 Br2强,C 正确;继续滴加氯水,可以将 I2氧化为 I (无色),D 错误。O-34.(2018 河南八市第二次测评)LiAlH 4是重要的储氢材料,可与水发生反应:LiAlH 4+2H2O LiAlO2+4H2。下列说法中正确的是( )A.氢气既是氧化产物又是还原产物B.LiAlH4既是氧化剂又是还原剂C.若生成标准状况下 4.48 L
5、 H2,则转移 0.4 mol 电子D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为 21答案 A 由反应方程式可知,LiAlH 4中 H 由-1 价升高为 0 价,被氧化,H 2O 中 H 由+1 价降为 0 价,被还原,氢气既是氧化产物又是还原产物,A 项正确;LiAlH 4中 H 由-1 价升高为 0 价,被氧化,是还原剂,B 项错误;由反应方程式可知,每 1 mol LiAlH4反应,转移 4 mol 电子,生成 4 mol H2,若生成标准状况下 4.48 L(即0.2 mol)H2,则转移 0.2 mol 电子,C 项错误;LiAlH 4为还原剂,水为氧化剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为 12
6、,D 项错误。5.已知下列实验事实:Cr 2O3固体既能溶于 KOH 溶液得到 KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到 Cr2(SO4)3溶液;将 K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和 KI 的混合溶液中,溶液变蓝;向 KCrO2溶液中滴加 H2O2溶液,再酸化,可得 K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是( )A.化合物 KCrO2中 Cr 为+3 价B.实验证明 Cr2O3是两性氧化物C.实验证明氧化性:Cr 2 I2,C 不正确;实验说明在O2-7酸性条件下,H 2O2将 Cr 氧化为 Cr2 ,从而证明 H2O2具有氧化性,D 正确。O-2 O2-736.将几滴 KSCN(SCN-是“类卤离子”)
7、溶液加入含有 Fe3+的酸性溶液中,溶液变成红色。将该红色溶液分为两份:一份中加入适量 KMnO4溶液,红色褪去;另一份中通入 SO2,红色也褪去。下列推测肯定不正确的是( )A.SCN-在适当条件下可被氧化为(SCN) 2B.中红色褪去的原因是 KMnO4将 SCN-氧化C.中红色褪去的原因是 SO2将 Fe3+还原为 Fe2+D.中红色褪去的原因是 SO2将 SCN-还原答案 D 由于 SCN-是“类卤离子”,性质与卤素离子(Cl -、Br -、I -)相似,因此可通过卤素离子的性质推测 SCN-的性质。如 Cl-可被酸性 KMnO4溶液氧化为 Cl2,则 SCN-也能被酸性 KMnO4溶
8、液氧化为(SCN) 2,所以 A、B 项都正确;Fe 3+具有较强的氧化性,可将 SO2氧化为 H2SO4,本身被还原为 Fe2+,C 项正确;卤素离子不能被 SO2还原,由此可推知 SCN-也不能被 SO2还原,故 D 项不正确。7.将一定量的 SO2通入 FeCl3溶液中,取混合溶液,分别进行下列实验,能证明 SO2与 FeCl3溶液发生了氧化还原反应的是( )操作 现象A 加入 NaOH 溶液 有红褐色沉淀B 加入 Ba(NO3)2溶液 有白色沉淀C 加入酸性 KMnO4溶液 紫色褪去D加入 K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液有蓝色沉淀答案 D A 项,有红褐色沉淀说明有 Fe(OH)3
9、生成,不能说明 SO2与 FeCl3溶液发生了氧化还原反应;B 项,酸性条件下,N 可将 SO2氧化为 S ,产生白色沉淀不能证明 SO2与 FeCl3溶液发生了氧化还原反应;CO-3 O2-4项,SO 2具有还原性,可使酸性 KMnO4溶液的紫色褪去;D 项,加入 K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液有蓝色沉淀生成,说明有 Fe2+,即 SO2与 FeCl3溶液发生了氧化还原反应。8.(2018 河北“名校联盟”教学质量监测一,13)根据表中信息判断,下列选项正确的是( )序号 反应物 产物 KMnO4、H 2O2、H 2SO4 K2SO4、MnSO 4 Cl2、FeBr 2 FeCl3、Fe
10、Br 3 Mn O-4 Cl2、Mn 2+4A.第组反应的其余产物只有 O2B.第组反应中 Cl2与 FeBr2的物质的量之比为 12C.第组反应中生成 1 mol Cl2,转移电子 10 molD.氧化性由强到弱顺序为 Mn Cl2Fe3+Br2O-4答案 B A 项,根据氢原子守恒可知还生成水,错误;B 项,反应中只有亚铁离子被氧化,根据得失电子守恒可知 2n(Cl2)=n(FeBr2),即 n(Cl2)n(FeBr 2)=12,正确;C 项,Mn 氧化 Cl-为 Cl2,Cl 化合价由-1 价O-4升高为 0 价,则生成 1 mol Cl2,转移电子为 2 mol,错误;D 项,氧化剂的
11、氧化性强于氧化产物的氧化性,由可知氧化性 Mn Cl2,由可知氧化性 Cl2Fe3+,由可知 Fe3+不能氧化 Br-,氧化性 Br2Fe3+,错误。O-49.将 22.4 g 铁粉逐渐加入含 0.8 mol HNO3的硝酸溶液中,反应生成的气体的物质的量(假设 HNO3的还原产物只有 NO)随消耗铁粉的物质的量的变化关系正确的是( )答案 C 首先发生的反应为 Fe+4HNO3(稀) Fe(NO3)3+NO+2H 2O,再发生反应 Fe+2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2,通过计算,可得出 C 项正确。10.(2018 江西百所名校第一次联考)已知 NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为
12、 AgCl、NaOH 和 O2,下列说法中正确的是( )A.氧气是还原产物B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为 11C.反应物中有水,且反应方程式中水的化学计量数为 2D.若生成 4.48 L(标准状况下)O 2,则反应转移 0.8 mol 电子答案 C NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,Ag、O 元素的化合价升高,Cl 元素的化合价降低,由得失电子守恒和原子守恒可配平反应方程式:4Ag+4NaClO+2H 2O 4AgCl+4NaOH+O2。反应中氧元素的化合价升高,氧气是氧化产物,A 项错误;NaClO 既是氧化剂,又是还原剂,还原剂与氧化剂的物5质的量之
13、比为 64=32,B 项错误;反应物中水的化学计量数为 2,C 项正确;4.48 L(标准状况下)O 2的物质的量为 0.2 mol,则反应转移 1.6 mol 电子,D 项错误。11.酸性高锰酸钾溶液是实验里常用的氧化剂,其氧化性强于二氧化锰。(1)实验室利用二氧化锰和双氧水制取 O2,有关的化学方程式是 。 (2)软锰矿的主要成分是 MnO2,如果用足量浓盐酸处理 30.0 g 软锰矿矿石(杂质不参与反应),得到标准状况下 Cl2 5.6 L。则该软锰矿矿石中 MnO2的质量分数是 , 反应中转移电子的数目为 。 (3)某同学提出“可以利用酸性高锰酸钾溶液鉴别 FeCl3溶液中是否含有 F
14、eCl2”的方案。完成并配平离子方程式:Mn + Fe2+ Mn2+ Fe3+ H2O。 O-4 判断该同学的方案是否合理? (填“合理”或“不合理”)。 (4)工业上用软锰矿制备高锰酸钾的工艺流程如图所示:操作的名称是 。 软锰矿与一定量的 KOH 和 KClO3混合固体在熔融状态下充分反应,该反应的氧化剂是 (填化学式);产物加水溶解、过滤后,滤液中主要含有 KCl 和 K2MnO4,则滤液酸化时发生反应的离子方程式为 。 答案 (1)2H 2O2 2H2O+O2(2)72.5% 3.0110 23(或 0.5NA)(3)1 5 8 H + 1 5 4 不合理(4)过滤 KClO 3 3M
15、n +4H+ MnO2+2MnO2-4 O-4解析 (2)n(Cl 2)= =0.25 mol,根据反应方程式 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2,则 n(MnO2)5.6L22.4L/mol=0.25 mol,m(MnO2)=0.25 mol87 g/mol=21.75 g,故软锰矿矿石中 MnO2的质量分数为100%=72.5%;生成 1 mol Cl2转移 2 mol 电子,故生成 0.25 mol Cl2时转移 0.5 mol 电子。(3)21.75g30.0g酸性 KMnO4将 Fe2+氧化为 Fe3+,有 H+参与反应,根据氧化还原方程式的配平方法配平该反应方程
16、式。酸性 KMnO4溶液还能够氧化 Cl-,所以该方案中看到 KMnO4溶液的紫色褪去,不一定是因为与可能存在的Fe2+发生了反应,还可能是与 Cl-发生了反应,故不合理。(4)操作是分离 KMnO4溶液和不溶于水的6MnO2固体的操作,故操作为过滤。MnO 2、KOH 和 KClO3反应生成 K2MnO4,Mn 化合价升高,作还原剂,故KClO3作氧化剂。12.SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的 NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理:尿素CO(NH 2)2水溶液热分解为 NH3和 CO2,该反应的化学方程式: 。 反应器中 NH3还原 NO2的化学方
17、程式: 。 当燃油中含硫量较高时,尾气中 SO2在 O2作用下会形成(NH 4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成: 。 尿素溶液浓度影响 NO2的转化,测定溶液中尿素(M=60 gmol -1)含量的方法如下:取 a g 尿素溶液,将所含氮完全转化为 NH3,所得 NH3用过量的 V1 mL c1 molL-1 H2SO4溶液吸收完全,剩余 H2SO4用 V2 mL c2 molL-1 NaOH 溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是 。 (2)NSR(NOx储存还原)工作原理:NOx的储存和还原在不同时段交替进行,如图 a 所示。图 a图 b用 H2模拟尾
18、气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2的催化还原过程,该过程分两步进行,图 b 表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比是 。 还原过程中,有时会产生笑气(N 2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧条件下,15NO 与 NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是 15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:NNO+ H2O 157答案 (1)CO(NH 2)2+H2O CO2+2NH38NH 3+6NO2 7N2+12H2O2SO 2+O2+4NH3+2H2O 2(NH4)2SO4 100%6V1c1-3c2V210
19、0a(2)814 15NO+4NH3+3O2 4 6解析 (2)观察图 b 可知,当 Ba(NO3)2用 H2还原时,氮元素开始时转化为 NH3,由得失电子守恒可得消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比为 81。分析可知,反应物 15NO、NH 3与产物 15NNO 的化学计量数应是一样的,然后结合得失电子守恒及原子守恒可得反应的化学方程式。B 组 提升题组13.(2018 河南洛阳第一次质量预测)将过量 H2O2溶液加入含(NH 4)2CrO4的氨水中,加热后冷却,生成暗棕红色晶体 M化学式为 Cr(NH3)3O4,其离子方程式为:Cr +3NH3+3H2O2 M+2H2O+2OH-
20、+O2,测得 M 中O2-4有 2 个过氧键。下列叙述正确的是( )A.M 中 Cr 的化合价为+3B.参与反应的 H2O2全部被氧化C.向 FeSO4溶液中滴加几滴 M 的溶液,没有明显现象D.转移 0.2 mol 电子时,生成 M 的质量为 16.7 g答案 D 因 M化学式为 Cr(NH3)3O4中有 2 个过氧键,则 M 中 Cr 的化合价为+4,A 项错误;M 中有 2 个过氧键,所以 3 mol H2O2没有全部被氧化,B 项错误;向 FeSO4溶液中滴加几滴 M 的溶液,亚铁离子被 M 中的过氧键氧化为三价铁,溶液由浅绿色变棕黄色,C 项错误;由方程式可知每生成 1 mol O2
21、转移 2 mol 电子,同时生成 1 mol Cr(NH3)3O4,则转移 0.2 mol 电子时,生成 M 的质量为 16.7 g,D 项正确。14.(2019 湖北黄冈联考)亚氯酸钠(NaClO 2)和 ClO2都是重要的漂白剂。(1)草酸(H 2C2O4)是一种弱酸,利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠,可较安全地生成 ClO2,反应的离子方程式为 。 (2)自来水用 ClO2处理后,有少量 ClO2残留在水中,可用碘量法作如下检测(已知 ClO2存在于 pH 为 46的溶液中,Cl 存在于中性溶液中):O-2取 0.50 L 水样,加入一定量的碘化钾,用氢氧化钠溶液调至中性,再加入淀粉溶液,溶
22、液变蓝。写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式: 。 8已知:2Na 2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI,向所得溶液中滴加 5.0010-4 molL-1的 Na2S2O3溶液至恰好反应,消耗 Na2S2O3溶液 20.00 mL,判断达到滴定终点的方法是 ,该水样中 ClO2的浓度是 mg/L。 (3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO 2)。装置 A 中产生的 ClO2气体,在装置 C 中反应生成 NaClO2,写出生成 NaClO2的化学方程式: 。将 NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到 NaClO2晶体。 装置 B 的作用是 。 某同学认为上述装置并不完整,请在
23、图中画出需补充的装置图。答案 (1)H 2C2O4+2Cl +2H+ 2CO2+2ClO 2+2H 2OO-3(2)2ClO 2+2KI 2KClO2+I2 当滴加最后一滴 Na2S2O3溶液时,溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复蓝色 1.35(3)2NaOH+2ClO 2+H2O2 2NaClO2+2H2O+O2 防止 C 中试管中的溶液倒吸到 A 中在装置 C 后画 (或其他合理装置)解析 (1)H 2C2O4被强氧化剂氧化时一般被氧化成 CO2,CO2和 ClO2同时生成,CO 2对 ClO2起到稀释作用,符合“较安全地生成 ClO2”的要求,因此该反应的离子方程式是 H2C2O4+2Cl
24、+2H+ O-32CO2+2ClO 2+2H 2O。(2)由题中信息可知,Cl 存在于中性溶液中,所以在中性溶液中 ClO2将 KI 氧化为 I2,本身被还原为O-2Cl ,反应的化学方程式是 2ClO2+2KI 2KClO2+I2。由关系式 2ClO2I22Na2S2O3有:n(ClO 2)O-2=n(Na2S2O3)=5.0010-4 molL-10.020 0 L=1.0010-5 mol,m(ClO2)=1.0010-5 mol67.5 gmol-1=6.7510-4g=0.675 mg,所以该水样中 ClO2的浓度是 0.675 mg0.5 L=1.35 mg/L。(3)在 C 中,ClO 2在碱性条件下被 H2O2还原为 NaClO2,H2O2被氧化为 O2,所以反应的化学方程式是2NaOH+2ClO2+H2O2 2NaClO2+2H2O+O2。补充装置一般要从安全和环境保护角度考虑。 ClO2易发生爆9炸,不能直接排放,故要安装尾气处理装置,由题中信息可知,ClO 2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐,所以可在装置 C 后用 NaOH 溶液吸收 ClO2并要防止倒吸。
