1、1第 3 节 氧化剂和还原剂课后达标检测一、选择题1下列应用不涉及氧化还原反应的是( )ANa 2O2用作呼吸面具的供氧剂B工业上电解熔融状态的 Al2O3制备 AlC工业上利用合成氨实现人工固氮D实验室用 NH4Cl 和 Ca(OH)2制备 NH3解析：选 D。NH 4Cl 与 Ca(OH)2反应制取 NH3属于复分解反应，是非氧化还原反应。2(2018高考北京卷)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是( )A B C D实验NaOH 溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S 溶液滴入AgCl 浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀，随后变为红褐色溶液变红，随后迅速退色沉淀
2、由白色逐渐变为黑色产生无色气体，随后变为红棕色解析：选 C。NaOH 溶液滴入 FeSO4溶液中，发生反应：2NaOHFeSO 4=Fe(OH)2Na 2SO4，生成白色沉淀 Fe(OH)2，Fe(OH) 2迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的 Fe(OH)3：4Fe(OH) 2O 22H 2O=4Fe(OH)3，后一过程发生了氧化还原反应，A 项不符合题意；氯水中含有 HCl 和 HClO，溶液呈酸性，能使石蕊溶液变红，次氯酸具有强氧化性，能将红色物质氧化，溶液红色退去，该过程发生了氧化还原反应，B 项不符合题意；Na 2S 溶液滴入AgCl 浊液中，发生了沉淀的转化：Na 2S2AgClAg
3、2S2NaCl，此过程中不涉及氧化还原反应，C 项符合题意；将铜丝插入稀硝酸中，发生反应：3Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4H 2O，生成无色气体 NO，NO 能与空气中的氧气发生反应变为红棕色：2NOO 2=2NO2，这两步反应都是氧化还原反应，D 项不符合题意。3(2019成都模拟)一定条件下，碘单质与砹单质以等物质的量进行反应可得 AtI。它与 Zn、NH 3能发生反应，化学方程式为 2AtI2Zn= =ZnI2ZnAt 2、AtI2NH 3(l)=NH4IAtNH 2。下列叙述正确的是( )AZnI 2既是氧化产物，又是还原产物BZnAt 2既是氧化产物，又是还原
4、产物CAtI 与液氨反应，AtI 既是氧化剂，又是还原剂DAtI 与 Zn 反应，AtI 既是氧化剂，又是还原剂解析：选 B。在 AtI 中，因碘和砹属于同一主族，根据元素周期律可知，碘的非金属性比砹的强，所以在 AtI 中，At 元素为1 价，I 元素为1 价。根据2AtI2Zn= =ZnI2ZnAt 2可知， Zn 元素的化合价从 0 价升高到2 价，是还原剂，而在2AtI 和 ZnI2中 I 元素的化合价均为1 价，所以 I 元素的化合价没有变化，则 AtI 只是氧化剂，不是还原剂，ZnI 2只是氧化产物，不是还原产物，在 ZnAt2中 At 元素的化合价是1 价，则 At 元素的化合价
5、从1 价降到1 价，所以 ZnAt2既是氧化产物，又是还原产物，故 A、D 错误，B 正确；因为在 NH4I 中 I 元素为1 价，在 AtNH2中 At 元素为1 价，所以AtI 与液氨反应时没有化合价的变化，则 AtI 既不是氧化剂，也不是还原剂，故 C 错误。4如图为二氧化锰的转化关系图，下列有关说法中不正确的是( )A反应均属于氧化还原反应B反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 34C相同条件下生成等量的 O2，反应和转移的电子数之比为 11D反应生成的 Cl2经干燥后，可用钢瓶贮运解析：选 C。每生成 1 mol O2，反应中转移 2 mol 电子，反应中转移 4 mol 电子，则相
6、同条件下生成等量的 O2，反应和转移的电子数之比为 12，故 C 错误。5已知下列反应：Co 2O36HCl(浓)= =2CoCl2Cl 23H 2O ()；5Cl2I 26H 2O=10HCl2HIO 3 ()。下列说法正确的是( )A反应()中 HCl 是氧化剂B反应()中 Cl2发生氧化反应C还原性：CoCl 2HClI 2D氧化性：Co 2O3Cl 2HIO 3解析：选 D。反应()中，Cl 失去电子，HCl 作还原剂，选项 A 错误；反应()中，Cl2得到电子变为 Cl ，发生还原反应，选项 B 错误；根据反应()可知，Co 2O3(氧化剂)的氧化性强于 Cl2(氧化产物)，HCl(
7、还原剂)的还原性强于 CoCl2(还原产物)，根据反应()可知，Cl 2的氧化性强于 HIO3，I 2的还原性强于 HCl，选项 D 正确、选项 C 错误。6已知：PbO 2固体与浓盐酸反应，产生黄绿色气体；向 KSCN 和 FeBr2的混合溶液中通入少量实验产生的气体(仅与一种离子反应)，溶液变红色；取少量 FeCl3溶液滴在淀粉KI 试纸上，试纸变蓝。下列判断错误的是( )A上述实验中有三个氧化还原反应B通过上述实验可得到结论，氧化性：PbO 2Cl 2Br 2Fe 3 I 2C实验能证明 Fe2 有还原性，不能证明 Fe2 有氧化性D实验生成的气体能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝解析：选 B
8、。实验依次发生的反应为 PbO24HCl(浓)3=PbCl2Cl 22H 2O、2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl 、2Fe 3 2I =2Fe2 I 2，三个实验不能证明氧化性 Cl2Br 2；实验只能证明 Fe2 有还原性；实验生成的气体为 Cl2，Cl 2能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝。7(2016高考北京卷)K 2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr 2O (橙色)H 2O2CrO (黄27 24色)2H 。用 K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是( )A中溶液橙色加深，中溶液变黄B中 Cr2O 被 C2H5OH 还原27C对比和可知 K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
9、D若向中加入 70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色解析：选 D。A 项，在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A 项正确；B 项，中酸性重铬酸钾溶液氧化乙醇，重铬酸钾被还原为绿色的 Cr3 ，B 项正确；C 项，是酸性条件，是碱性条件，K2Cr2O7在酸性条件下能氧化乙醇，而在碱性条件下不能，说明其在酸性条件下氧化性强，C 项正确；D 项，若向中加入 70%H2SO4溶液至过量，溶液为酸性，K 2Cr2O7可以氧化乙醇，溶液变为绿色，D 项错误。8(2019西安八校联考)羟胺(NH 2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用2
10、5.00 mL 0.049 molL1 羟胺的酸性溶液与足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的 Fe2 恰好与 24.55 mL 0.020 molL1 酸性 KMnO4溶液完全反应。已知(未配平)：FeSO4KMnO 4H 2SO4 Fe 2(SO4)3K 2SO4MnSO 4H 2O，则羟胺的氧化产物是( )AN 2 BN 2OCNO DNO 2解析：选 B。根据题意，可以认为羟胺被酸性 KMnO4氧化，羟胺中 N 元素的化合价是1，设羟胺的氧化产物中 N 元素的化合价是 x，根据得失电子守恒，存在 25.00103 L0.049 molL1 (x1)24.5510 3 L0.020 m
11、olL1 5，解得 x1，故羟胺的氧化产物为 N2O。9(2019试题调研)环保督察不是“一阵风” ，环保部对大气污染、水体污染等高度重视。氰化物是污染水体的重要物质，该类物质有剧毒，特别是 HCN 具有挥发性，毒性更大。一般可采用次氯酸钠法进行处理，该处理方法的原理可分如下两步。步骤：NaCN 与 NaClO 反应，生成 NaOCN 和 NaCl；4步骤：NaOCN 与 NaClO 反应，生成 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2。下列有关判断正确的是( )ANaCN 与 NaOCN 中 C、N 的化合价分别相等B步骤可在酸性条件下进行C步骤的氧化产物是 CO2、Na 2CO3、N 2
12、D步骤生成标准状况下 5.6 L 气体时，转移 0.75 mol 电子解析：选 D。NaCN 与 NaOCN 中 Na 元素的化合价均为1，NaOCN 中含有 O，O 元素的化合价不是 0，故该两种化合物中 C 元素、N 元素的化合价至少有一种不相等，A 项错误；HCN 易挥发且有毒，而酸性条件下 CN 易与 H 结合生成 HCN，故步骤不能在酸性条件下进行，B 项错误；步骤的离子方程式为 2OCN 3ClO =CO2CO 3Cl N 2，氧23化剂是 NaClO，还原剂是 NaOCN，氧化产物是 N2，还原产物是 NaCl，C 项错误；根据离子方程式可知，生成 1 mol N2转移电子的物质
13、的量为 6 mol，N 2的体积占气体总体积的 ，生12成标准状况下 5.6 L 气体时， n(e )6 0.75 mol，D 项正确。5.6 L22.4 L/mol 12二、非选择题10储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的纳米碳管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法除去。该反应中的反应物和生成物有 C、CO 2、H 2SO4、K 2Cr2O7、K 2SO4、Cr 2(SO4)3、H 2O 等七种物质。(1)请用上述物质填空，并配平化学方程式：C _ H2SO4= _ _ Cr2(SO4)3 H2O。(2)上述反应中氧化剂是_(填化学式)，被氧化的元素是_
14、(填元素符号)。(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是_(填字母)。A氧化性 B酸性C氧化性和酸性 D还原性和酸性(4)若反应中转移了 0.8 mol 电子，则产生的气体在标准状况下的体积为_L。解析：(1)C 在反应中被氧化为 CO2，反应物中氧化剂应为 K2Cr2O7，其还原产物为Cr2(SO4)3，根据元素守恒知，另一产物应为 K2SO4。反应方程式可按如下 3 步完成配平：CH 2SO4K 2Cr2O7 CO 2K 2SO4Cr 2(SO4)3H 2O3C2K 2Cr2O7H 2SO4 3CO 2K 2SO42Cr 2(SO4)3H 2O3C2K 2Cr2O78H 2SO4=3C
15、O22K 2SO42Cr 2(SO4)38H 2O(2)氧化剂是 K2Cr2O7，被氧化的元素是 C。(3)上述反应中 H2SO4中元素化合价未改变，仅表现出酸性。5(4)每生成 1 mol CO2需转移 4 mol 电子，当转移 0.8 mol 电子时，生成 0.2 mol CO2，其在标准状况下的体积为 4.48 L。 答案：(1)3 2 K 2Cr2O7 8 3 CO 2 2 K 2SO4 2 8 (2)K 2Cr2O7 C (3)B (4)4.4811(2016高考上海卷)NaCN 超标的电镀废水可用两段氧化法处理：(1)NaCN 与 NaClO 反应，生成 NaOCN 和 NaCl。
16、(2)NaOCN 与 NaClO 反应，生成 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2。已知 HCN(Ka6.310 10 )有剧毒；HCN、HOCN 中 N 元素的化合价相同。完成下列填空：(1)第一次氧化时，溶液的 pH 应调节为_(选填“酸性” “碱性”或“中性”)；原因是_。(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式：_。(3)处理 100 m3含 NaCN 10.3 mg/L 的废水，实际至少需 NaClO_g(实际用量应为理论值的 4 倍)，才能使 NaCN 含量低于 0.5 mg/L，达到排放标准。(4)(CN)2与 Cl2的化学性质相似。(CN) 2与 NaOH 溶液反应生成
17、_、_和H2O。解析：(1)依据 HCN 的电离平衡常数可知 HCN 是极弱的酸，所以 NaCN 极易与酸反应生成 HCN。为防止生成 HCN，造成人员中毒或污染空气，因此第一次氧化时，溶液的 pH 应调节为碱性。(2)NaOCN 与 NaClO 反应，生成 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2，首先确定反应物和生成物；再依据反应中氯元素的化合价从1 价降低到1 价，得到 2 个电子。N 元素化合价从3价升高到 0 价，失去 3 个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是 23，反应的离子方程式为 2OCN 3ClO =CO CO 23Cl N 2。23(3)NaCN
18、被氧化的两个阶段氧化剂均为 NaClO，所以可以合并一起进行计算，即反应物为 NaCN 和 NaClO，生成物为 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2。参加反应的 NaCN 是20 mol，反应中 C 由2 价升高到4 价，N 元素化合价从3 价100(10.3 0.5) g49 g/mol升高到 0 价，即 1 mol NaCN 失去 5 mol 电子，1 mol 次氯酸钠得到 2 mol 电子，所以处理100 m3含 NaCN 10.3 mg/L 的废水，实际至少需 NaClO 的质量为 74.5 20 mol52g/mol414 900 g。(4)(CN)2与 Cl2的化学性质相似
19、，则根据氯气与氢氧化钠反应的方程式可知(CN) 2与NaOH 溶液反应生成 NaOCN、NaCN 和 H2O。答案：(1)碱性 防止生成 HCN，造成人员中毒或污染空气(2)2OCN 3ClO =CO CO 23Cl N 2236(3)14 900(4)NaOCN NaCN12(2016高考全国卷)NaClO 2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中 Cl 的化合价为_。(2)写出“反应”步骤中生成 ClO2的化学方程式：_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2 和 Ca2 ，要加入的试剂分别为_、_。 “
20、电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力。NaClO 2的有效氯含量为_(计算结果保留两位小数)。解析：(1)根据化合物中各元素化合价代数和等于 0，计算出 NaClO2中氯元素化合价为3。(2)从流程图看出，反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸，产物为硫酸氢钠、二氧化氯，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式：2NaClO3SO 2H 2SO4=2ClO22NaHS
21、O 4。(3)粗盐提纯中加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子，加入碳酸钠溶液沉淀钙离子。电解过程中 ClO2在阴极放电得到 ClO ，故阴极反应的主要产 2物为 NaClO2。(4)依题意，用含氢氧化钠的双氧水吸收尾气中的二氧化氯，发生反应：2ClO2H 2O22OH =2ClO O 22H 2O，ClO 2作氧化剂，H 2O2作还原剂，故氧化剂与还原 2剂的物质的量之比为 21，该反应中氧化产物为 O2。(5)氯气、亚氯酸钠的氧化能力就是得电子能力，得电子数相等时，氧化能力相当。氯气、亚氯酸钠的最终还原产物为氯离子。根据：NaClO 2 Cl ，Cl 2 2Cl ，可知得电子数相等时存在 NaClO2
22、2Cl 2，故亚 得 4e 得 2e 氯酸钠的有效氯含量为 1.57。71290.5答案：(1)3(2)2NaClO3SO 2H 2SO4=2ClO22NaHSO 4(3)NaOH 溶液 Na 2CO3溶液 ClO (或 NaClO2) 27(4)21 O 2(5)1.5713工业上用亚硫酸氢钠与碘酸钠反应可制备单质碘。(1)在 NaIO3溶液中滴加少量 NaHSO3溶液，发生下列反应。请配平反应方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。NaIO 3NaHSO 3=I 2Na 2SO4H 2SO4H 2O(2)在 NaIO3溶液中滴加过量 NaHSO3溶液，反应完全后，推测反应后溶液中的还
23、原产物为_(填化学式)。(3)在含 5 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入 NaIO3溶液，加入 NaIO3的物质的量和析出 I2的物质的量的关系曲线如图所示。写出反应过程中与 AB 段曲线对应的离子方程式：_；当溶液中 I 与 I2的物质的量之比为 53 时，加入的 NaIO3为_mol(小数点后保留两位数字)。解析：(1)I 的化合价由5 降到 0，S 的化合价由4 升到6，根据化合价升降总数相等及原子守恒即可配平该氧化还原反应方程式。(2)根据 NaHSO3和 NaIO3的性质可知 NaHSO3为还原剂，NaIO 3为氧化剂，由于还原性HSO I ，故当 NaHSO3溶液过量时，IO
24、先被还原成 I2，再被还原成 I 。 3 3(3)由图像可知， OA 段是随着 IO 的加入量增多，NaHSO 3的量逐渐减小，IO 被还原 3 3成 I ，该反应为 IO 3HSO =3SO I 3H ，至 A 点恰好完全反应；此时继续加 3 3 24入 NaIO3溶液，又发生 NaIO3氧化 I 的反应，即 IO 6H 5I =3I23H 2O。当溶液中 3I 与 I2的物质的量之比为 53 时，设第一个反应加入的 NaIO3为 x mol，第二个反应加入的 NaIO3为 y mol，则第一个反应生成的 I 为 x mol，第二个反应消耗的 I 为 5y mol，生成的 I2为 3y mol，故( x5 y)3 y53，即 x10 y，因第一个反应消耗 5 mol NaHSO3，故 x ， y ，所以加入的 NaIO3为 x y 1.83(mol)。53 16 53 16 116答案：(1)4NaIO 310NaHS20e O3=2I27Na 2SO43H 2SO42H 2O(2)NaI (3)IO 6H 5I =3I23H 2O 1.83 38
