1、1第 8 讲 氧化还原反应一、选择题1(2019邢台期末)中国传统文化对人类文明贡献巨大， 本草纲目中有如下记载：“(火药)乃焰消(KNO 3)、硫黄、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者” ，其中利用的 KNO3的性质是( )A自燃性 B稳定性C还原性 D氧化性解析：选 D。火药爆炸的反应原理为2KNO3S3C K2SN 23CO 2，反应中 N 元素化合价降低，KNO 3为氧化= = = = =点 燃 剂，故反应中利用了 KNO3的氧化性，D 项正确。2固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以 Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下 4 种猜想，其中不成立的是(
2、 )AMg(NO 2)2、O 2 BMgO、NO 2、O 2CMg 3N2、O 2 DMgO、NO 2、N 2解析：选 D。A、B、C 三项中均有化合价的升降，符合氧化还原反应发生的条件；D 项中由于产物中化合价只有降低，没有升高，不满足氧化还原反应的特征。3(2019皖江名校联盟联考)化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列说法中正确的是( )A碘酒可用于伤口消毒，其原理是 I2和酒精都有强氧化性而使蛋白质变性B高铁车厢采用铝合金材料，是利用其具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点C人体摄入膳食纤维，膳食纤维在人体内可水解为葡萄糖D去除家用天然气中有特殊臭味的气体，可减少环境污染解析：选
3、B。酒精没有强氧化性，A 项错误；高铁车厢采用铝合金材料，是利用其具有强度大、质量轻、抗腐蚀能力强等优点，B 项正确；膳食纤维在人体内不能水解，C 项错误；天然气本身是一种无色、无味的气体，泄漏时难于察觉，使用时常在天然气中加入少量有特殊臭味的乙硫醇，能在泄漏时嗅到气味，便于及时采取措施，D 项错误。4(2017高考海南卷)在酸性条件下，可发生如下反应：ClO 2M 3 4H 2O=M2O 3Cl 8H ，M 2O 中 M 的化合价是( )n7 n72A4 B5C6 D7解析：选 C。根据离子方程式中，反应前后电荷守恒，可得 618 n1，解得n2，M 2O 中 M 的化合价为6 价，故 C
4、正确。275下列实验中，颜色的变化与氧化还原反应有关的是( )A向紫色石蕊试液中加入盐酸，溶液变红 B饱和 FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体C向 FeSO4溶液中滴加 NaOH 溶液，生成的沉淀由白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色DSO 2使滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色解析：选 C。向 FeSO4溶液中滴加 NaOH 溶液，首先得到白色沉淀 Fe(OH)2，Fe(OH) 2迅速与空气中的 O2发生氧化还原反应得到红褐色的 Fe(OH)3。6(2019广东六校联考)下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是( )KClO 36HCl(浓)= =KCl3Cl 23
5、H 2O；163Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4H 2O；23SiO 23C SiC2CO；12= = = = =高 温 3NO 2H 2O=2HNO3NO；21A BC D解析：选 B。本题主要考查氧化还原反应的实质。结合氧化还原反应中得失电子守恒原理可知，反应中比例为 15；反应中比例为 12。7.(2019湖北部分重点中学适应性考试)某离子反应中涉及H2O、ClO 、NH 、H 、N 2、Cl 六种微粒。常温条件下反应时， 4N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断错误的是( )A该反应的氧化剂是 ClOB该反应中有两种离子生成C该反应生成 1 mol 氧化
6、产物时，转移的电子为 6 mol3D参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 23解析：选 D。由图像分析可知，N 2的物质的量随反应进行逐渐增大，可知 N2是生成物，具有还原性的 NH 为反应物，根据氧化还原反应的规律可知，氯元素化合价降低，ClO 4应是反应物，是氧化剂，结合得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得此反应的离子方程式为 3ClO 2NH =N2 3H2O3Cl 2H 。该反应的氧化剂是 ClO ，故 A 正确；该 4反应中有 Cl 和 H 两种离子生成，故 B 正确；由离子方程式可知，N 元素化合价由3 价升高到 0 价，则生成 1 mol 氧化产物 (N2)时，转移 6 mo
7、l 电子，故 C 正确；由离子方程式可知，氧化剂(ClO )与还原剂(NH )的物质的量之比为 32，故 D 错误。 48(2019昆明七校调研)下列是从海藻灰和智利硝石矿层中提取碘的主要反应：2NaIMnO 23H 2SO4=2NaHSO4MnSO 42H 2OI 22NaIO 35NaHSO 3=2Na2SO43NaHSO 4H 2OI 2下列说法正确的是( )A氧化性：MnO 2SO IO I224 3BI 2在反应中是还原产物，在反应中是氧化产物C反应中生成等量的 I2时转移电子数之比为 15DNaHSO 3溶液呈酸性，NaHSO 3溶液中 c(HSO )c(H2SO3)c(SO )
8、3 23解析：选 C。由反应知，氧化性 MnO2I2，由反应知，氧化性 IO SO ，A 项错 3 24误；反应中 I2是氧化产物，反应中 I2是还原产物，B 项错误；根据碘元素化合价变化知，C 项正确；NaHSO 3溶液呈酸性，说明 HSO 的电离程度大于其水解程度，故 c(HSO ) 3 3c(SO )c(H2SO3)，D 项错误。239(2019齐齐哈尔模拟)据统计城市机动车辆每年以 15%至 20%的速度增长，交通事故也频发，汽车在剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN32KNO 3=K2O5Na 2O 16N2。下列判断正确的是( )A还原剂与氧化产物的物质的量之比为 58B若氧化
9、产物比还原产物多 1.4 mol，则转移电子为 1 molC每生成 1.6 mol N2，则有 0.2 mol KNO3被氧化DNaN 3是只含有离子键的离子化合物解析：选 B。KNO 3为氧化剂，NaN 3为还原剂，N 2既是氧化产物又是还原产物，其中氧化产物占 ，则还原剂与氧化产物的物质的量之比为 10 23，故 A 错误；1516 (161516)4由反应可知，转移 10 mol 电子时氧化产物比还原产物多 14 mol，则氧化产物比还原产物多 1.4 mol 时转移电子为 1 mol，故 B 正确；反应中 KNO3是氧化剂，被还原，故 C 错误；NaN3是含有离子键和非极性共价键的离子
10、化合物，故 D 错误。10(2019山西第一次阶段性测试)锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在，我国锑的蕴藏量为世界第一，从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原：2Sb 2S33O 26Fe Sb4O66FeS；Sb 4O66C= = = = =高 温 4Sb6CO。关于反应的说法正确的是( )= = = = =高 温 A反应中的氧化剂分别是 Sb2S3、Sb 4O6B反应中每生成 3 mol FeS 时，共转移 6 mol 电子C反应中 FeS 既是氧化产物又是还原产物D每生成 4 mol Sb 时，反应与反应中还原剂的物质的量之比为 43解析：选 B。反应
11、氧气中氧元素的化合价降低，氧气为氧化剂，反应Sb 4O6中 Sb元素的化合价降低，Sb 4O6为氧化剂，A 项错误；反应中每生成 3 mol FeS 时， 铁失去6 mol 电子，共转移 6 mol 电子，B 项正确；反应中 FeS 只是氧化产物，不是还原产物，C 项错误；每生成 4 mol Sb 时，反应消耗 6 mol 铁，反应消耗 6 mol 碳，所以二者的物质的量之比为 11，D 项错误。二、非选择题11(2019潍坊模拟)消毒剂在生产生活中有极其重要的作用，开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。(1)Cl2、H 2O2、ClO 2(还原产物为 Cl )、O 3(1
12、 mol O3转化为 1 mol O2和 1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是_(填序号)。ACl 2 BH 2O2CClO 2 DO 3(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如 KCN)，经以下反应实现：KCNH 2O2H 2O=ANH 3，则生成物 A 的化学式为_，H 2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_。(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO 2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定，可分解，反应的离子方程式为 HClO2 ClO 2H Cl H 2O(未配平)。在该反应中，当有 1 mol C
13、lO2生成时转移的电子个数约为_。 5(4)“84”消毒液(主要成分是 NaClO 溶液)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用，原因是_(用离子方程式表示)。(5)实验室常用 KMnO4和浓盐酸反应制取 Cl2，反应的化学方程式为_。被还原的元素是_，还原剂是_，氧化产物是_。答案：(1)C (2)KHCO 3 H 2O2做氧化剂，其还原产物是 H2O，没有污染 (3)6.0210 23 (4)ClO Cl 2H =Cl2 H 2O (5)2KMnO 416HCl(浓)=2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O Mn HCl Cl 212某废水中含有 CN 和 Cr2O 等离子，需经污水处理
14、达标后才能排放，污水拟采27用下列流程进行处理：回答下列问题： (1)步骤中，CN 被 ClO 氧化为 CNO 的离子方程式为_。(2)步骤中反应的离子方程式为 S2O Cr 2O H SO Cr 3 H 2O(未配平)，23 27 24每消耗 0.4 mol Cr2O 时，反应中 S2O 失去_mol 电子。27 23(3)利用 Cr2O 测定某 SnCl2的纯度(杂质不参与反应，溶液中 Sn4 较为稳定)：将 a 27g SnCl2样品制成溶液的操作为_，向得到的 SnCl2溶液中加入过量的 FeCl3溶液，用 b molLl K2Cr2O7滴定生成的Fe2 (已知酸性环境下，Cr 2O
15、可被还原为 Cr3 )，共用去 K2Cr2O7溶液 x mL。则样品中27SnCl2的质量分数是_。(SnCl 2的摩尔质量为 M gmol1 ，用含 a、 b、 x、 M 的代数式表示)解析：(1)步骤中，CN 被 ClO 氧化为 CNO ，因为是在碱性环境中，所以 ClO 只能被还原为 Cl ，因此反应的离子方程式为 CN ClO =CNO Cl 。(2)根据方程式可知，在反应中 Cr 元素的化合价从6 价降低到3 价，得到 3 个电子，所以 0.4 mol Cr2O转化为 Cr3 时转移电子的物质的量0.4 mol(63)22.4 mol。(3)Sn 2 能水解，27所以将 a g Sn
16、Cl2样品制成溶液的操作为将 SnCl2样品溶于盐酸，然后用蒸馏水稀释至所需浓度；令样品中 SnCl2的物质的量为 n mol，则：63Sn2 6Fe 2 Cr 2O273 1n mol b molL1 x103 L解得 n3 bx103 mol，样品中 SnCl2的质量为 3bx103 molM gmol1 3 bx103 M g，所以样品中 SnCl2的质量分数为100% 100%。3bxM10 3 ga g 3bxM1 000a答案：(1)CN ClO =CNO Cl (2)2.4(3)将 SnCl2样品溶于盐酸，然后用蒸馏水稀释至所需浓度 100%3bxM1 000a13(2019试题
17、调研)高铁酸钾(K 2FeO4)是一种易溶于水，高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠，然后在一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入 KOH 至饱和，从而使高铁酸钾析出。(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为_，推测其具有的化学性质是_。(2)高铁酸钾与水反应生成 O2、Fe(OH) 3(胶体)和 KOH。该反应的离子方程式为_。高铁酸钾作为水处理剂起到的作用是_。(3)在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4 aNa2O2=2Na2FeO4 bX2Na 2SO4 cO2，该反应中物质 X 的化学式为_， b 与 c 的关系是_。一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入 KOH 至饱和可析出高铁酸
18、钾，原因是_。(4)在碱性条件下，由氯化铁、氯气可制备出高铁酸钾，写出该反应的离子方程式：_。(5)某同学配制了一瓶 K2FeO4溶液，但标签丢失了，测定该瓶溶液物质的量浓度的实验步骤如下。步骤 1：准确量取 V mL 溶液加入锥形瓶中；步骤 2：在强碱溶液中，用过量 CrO 与 FeO 反应生成 Fe(OH)3和 CrO ； 2 24 247步骤 3：加足量稀硫酸，使 CrO 转化为 Cr2O ，CrO 转化为 Cr3 ，Fe(OH) 3转化24 27 2为 Fe3 ；步骤 4：加入二苯胺磺酸钠做指示剂，用 c molL1 (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗(NH 4)2F
19、e(SO4)2标准溶液 V1 mL。滴定时发生反应的离子方程式为_。原溶液中 K2FeO4的物质的量浓度为_(用含字母的代数式表示)。解析：(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零，可得铁元素的化合价为6；高铁酸钾中铁元素处于最高价态，则高铁酸钾具有强氧化性。(2)高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH) 3(胶体)和 KOH，则反应的离子方程式为 4FeO 10H 2O=4Fe(OH)3(胶体)248OH 3O 2。高铁酸钾具有强氧化性，作为水处理剂能起到杀菌消毒的作用，同时其还原产物为 Fe(OH)3 胶体，又能起到净水的作用。(3) 根据元素守恒可知，X 应是 Na2O，根据钠元素守恒有
20、 2a82 b，根据氧元素守恒有 2a8 b2 c，两式联立，可得b2 c。一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入 KOH 至饱和可析出高铁酸钾，原因是该条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度。(4)用氯气在碱性条件下氧化氯化铁可制备高铁酸钾，根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，反应的离子方程式为2Fe3 3Cl 216OH =2FeO 6Cl 8H 2O。(5)根据题意，步骤 2 中发生反应24FeO CrO 2H 2O=Fe(OH)3CrO OH ，步骤 3 中 CrO 在稀硫酸作用下发生24 2 24 24反应 2CrO 2H Cr 2O H 2O，步骤 4 滴定时发生反应24 27Cr2O 6Fe 2 14H =6Fe3 2Cr 3 7H 2O，故可得关系式 FeO 3Fe 2 ，原溶液中27 24K2FeO4的物质的量浓度为 molL1 。cV13V答案：(1)6 强氧化性 (2)4FeO 10H 2O=4Fe(OH)3(胶体)8OH 3O 2 24杀菌消毒、净水 (3)Na 2O b2 c 相同条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度 (4)2Fe 3 3Cl 216OH =2FeO 6Cl 8H 2O (5)24Cr 2O 6Fe 2 14H =6Fe3 2Cr 3 7H 2O molL127cV13V1
