1、1专题四 氧化还原反应专题强化练1下列生活常见的现象中，其反应原理不涉及氧化还原反应的是( )A铁的冶炼 B电池放电C碳酸氢钠作发酵粉 D天然气燃烧解析：A 项，铁的冶炼过程中，Fe 元素从化合态变为游离态，存在化合价变化，属于氧化还原反应，不符合题意；B 项，电池放电过程中，负极失去电子发生氧化反应，正极得到电子发生还原反应，属于氧化还原反应，不符合题意；C 项，碳酸氢钠作发酵粉，为碳酸氢钠的分解，不存在化合价变化，则不属于氧化还原反应，符合题意；D 项，天然气的燃烧属于氧化还原反应，不符合题意。答案：C2(2018邯郸一模)硫代硫酸钠溶液与氯气能发生如下反应：Na2S2O34Cl 25H
2、2O=2NaCl6HCl2H 2SO4。下列说法错误的是( )A氧化产物、还原产物的物质的量之比为 11B若 0.5 mol Na2S2O3作还原剂；则转移 4 mol 电子C当 Na2S2O3过量时，溶液能出现浑浊D硫代硫酸钠溶液吸收氯气后，溶液的 pH 降低解析：硫代硫酸钠溶液与氯气能发生反应：Na2S2O34Cl 25H 2O=2NaCl6HCl2H 2SO4。由化学方程式可知，氯气是氧化剂、硫代硫酸钠是还原剂、氯化钠和盐酸是还原产物、硫酸是氧化产物，反应中电子转移的数目为8e 。氧化产物、还原产物的物质的量之比为 13，A 不正确；若 0.5 mol Na2S2O3作还原剂，则转移 4
3、 mol 电子，B 正确；当 Na2S2O3过量时，过量的部分可以与硫酸反应生成硫，所以溶液能出现浑浊，C 正确；硫代硫酸钠溶液吸收氯气后生成了酸，故溶液的 pH 降低，D 正确。答案：A3废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量 NaClO 使 NH 完全转化为 N2，该 4反应可表示为 2NH 3ClO =N23Cl 2H 3H 2O。下列说法中不正确的是( ) 4A反应中氮元素被氧化，氯元素被还原B还原性 NH Cl 4C反应中每生成 1 mol N2，转移 6 mol 电子D经此法处理过的废水可以直接排放解析：A 项，反应中氮元素化合价由3 价升高为 0 价，被氧化，氯元素化合价由1
4、价降低为1 价，被还原，正确；B 项，根据上述分析，NH 是还原剂，Cl 是还原产物， 4还原性 NH Cl ，正确；C 项，反应中每生成 1 mol N2，转移电子 236 mol，正确； 42D 项，经此法处理过的废水中含有盐酸，属于酸性废水，不能直接排放，错误。答案：D4一定条件下反应：R 2O 3S 2 14H =2R3 3S7H 2O。则 R2O 中 R 的化n7 n7合价是( )A2 B3 C4 D6解析：在反应：R 2O 3S 2 14H =2R3 3S7H 2O，设 R2O 中 R 的化合价为n7 n7 x，则 R 变价数目为( x3)2；反应中2 价硫升高为 0 价，化合价升
5、高数目为30(2)，依据氧化还原反应得失电子守恒，( x3)230(2)，解得x6，故选 D。答案：D5(2018西安联考)CsICl 2常用于化学上的分子筛技术，它既有氧化性又有还原性，下列有关的说法正确的是( )ACsICl 2有氧化性，是因为 Cs 显3 价BCsICl 2有还原性，是因为含有较强还原性的 IC酸性高锰酸钾溶液中滴加 CsICl2溶液，溶液褪色D在 CsICl2溶液中滴加 HNO3，可生成 Cl2解析：CsICl 2有氧化性，是因为 ICl 类似 I ，A 错误；CsICl 2有还原性，是因为含 2 3有较强还原性的 Cl ，B 错误；酸性高锰酸钾溶液中滴加 CsICl2
6、溶液，由于含有ICl 2 具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有氧化性而发生氧化还原反应，使溶液褪色，C 正确；CsICl2溶液中滴加 HNO3，可生成 I2，D 错误。答案：C6(2018深圳质检)已知在酸性介质中，MnSO 4与(NH 4)2S2O8(过二硫酸铵)溶液会发生反应：Mn 2 S 2O MnO SO ，下列说法正确的是( )28 4 24A反应过程中，因消耗溶液中的 H 反应后溶液 pH 增大B氧化性：S 2O MnO28 4C该反应中酸性介质可以为盐酸D0.1 mol 氧化剂参加反应，转移电子 0.5 mol解析：根据得失电子守恒和原子守恒配平该离子方程式为：2Mn2 5S 2O
7、8H 2O=2MnO 10SO 16H ，根据方程式可知，反应过程中，溶液28 4 24中生成氢离子，反应后溶液 pH 减小，故 A 错误；该反应过程中，S 2O 中的硫元素得电28子化合价降低，S 2O 是氧化剂，锰元素化合价升高，Mn 2 是还原剂生成氧化产物28MnO ，所以氧化性：S 2O MnO ，故 B 正确；盐酸为还原性酸，能被 S2O 离子氧化 4 28 4 28生成氯气，所以不能用盐酸作酸性介质，故 C 错误；根据 A 项配平的方程式可知，若有 5 mol 氧化剂 S2O 参加反应，转移电子 10 mol，则 0.1 mol 氧化剂参加反应，转移电子2830.2 mol，故
8、D 错误。答案：B7含氟的卤素互化物通常作氟化剂，使金属氧化物转化为氟化物，如2Co3O46ClF 3=6CoF33Cl 24X。下列有关该反应的说法正确的是( )AX 是还原产物BClF 3中氯元素为3 价C反应生成 3 mol Cl2时转移 18 mol 电子DCo 3O4在反应中作氧化剂解析：根据元素守恒，X 是 O2，氧气是氧化产物，故 A 错误；ClF 3中氯元素为3 价，故 B 错误；氯元素由3 价降为 0 价，反应生成 3 mol Cl2时转移 18 mol 电子，故 C 正确；Co3O4中 Co 元素化合价升高、氧元素化合价降低，所以 Co3O4在反应中既作氧化剂又作还原剂，故
9、 D 错误。答案：C8希腊哲学家亚里士多德在其著作中记载了 Arsenikon(雌黄)，雄黄(As 4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。(1)在古特蔡特测砷法中，Na 3AsO4溶液与 Zn 反应生成 AsH3，该反应中Na3AsO4_(填字母)。a作氧化剂 b作还原剂 c既作氧化剂又作还原剂(2)As2S3和 SnCl2在盐酸中反应转化为 As4S4和 SnCl4并放出 H2S 气体，若 As2S3和SnCl2恰好完全反应，则还原剂与还原产物的物质的量之比为_。(3)As2S3与足量浓硝酸发生反应，当生成 48 g S 时，生成 NO2的体积为 112 L
10、(标准状况下)，元素 As 在生成物中的化合价为_(反应后的溶液中不含含硫微粒)，该反应的化学方程式为：_。(4)雄黄在空气中加热至 300 时会生成两种氧化物，其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3)，另一种氧化物为_(填化学式)，可用双氧水将 As2O3氧化为 H3AsO4而除去，写出该反应的化学方程式：_。解析：(1)Na 3AsO4溶液与 Zn 反应生成 AsH3，As 元素化合价由5 价变化为3 价，化合价降低，Na 3AsO4作氧化剂，锌作还原剂。(2)As 2S3和 SnCl2在盐酸中反应转化为 As4S4和 SnCl4并放出 H2S 气体，则反应为 2As2S32SnCl 24
11、HCl= =As4S42SnCl 42H 2S，根据电子得失守恒知 2 mol As2S3作氧化剂被还原得到 4 mol 电子，生成 1 mol As4S4，而 2 mol SnCl2作还原剂失去 4 mol 电子得到氧化产物 2 mol SnCl4，则还原剂与还原产物的物质的量之比为 21。(3)As 2S3与足量浓硝酸发生反应，当生成 48 g S，物质的量41.5 mol，反应的 As2S3的物质的量为 0.5 mol，生成标准状况下 NO2的体48 g32 gmol 1积为 11.2 L，物质的量为 5 mol，S 元素的化合价由2 价升高到 0 价，112 L22.4 Lmol 10
12、.5 mol As2S3反应电子转移 0.5 mol0(2)33 mol，HNO 3作氧化剂，生成二氧化氮 5 mol，电子转移为 5 mol(54)5 mol，则根据电子守恒，设 As 失电子元素化合价变化为 x，30.5 mol2(x3)5 mol， x5，生成产物为 H3AsO4，1 mol As2S3和 10 mol HNO3发生氧化还原反应，反应的化学方程式为：As2S310HNO 3=2H3AsO43S10NO 22H 2O，As 元素化合价由3 价升高到5 价，S 元素化合价由2 价升高到 0 价，则生成 2 mol H3AsO4，转移电子为 22 mol32 mol10 mol
13、，故答案为：5。(4)雄黄在空气中加热至 300 时会生成两种氧化物，其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As 2O3)，依据原子守恒可知反应为：As 4S47O 22As2O34SO 2，另一种氧化物为二氧化硫，双氧水将 As2O3氧化为 H3AsO4= = = = = 而除去，氧化还原反应中过氧化氢中氧元素化合价1 价变化为2 价，As 元素化合价3价变化为5 价，结合电子守恒和原子守恒写出该反应的化学方程式：2H2O2H 2OAs 2O3=2H3AsO4。答案：(1)a (2)21(3)5 As 2S310HNO 3=2H3AsO43S10NO 22H 2O(4)SO2 As 2O32H 2O2
14、H 2O=2H3AsO49高铁电池能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染。功率是民用电池的1015 倍，放电电流是普通电池的 310 倍，性价比极高。已知，以 Zn 和 K2FeO4为电极材料制作的高铁电池放电时，电池内发生的总反应为：ZnK 2FeO4=ZnOFe 2O3K 2ZnO2(1)配平上面的化学方程式_。(2)已知铁是 26 号元素，则 1 mol FeO 中含有电子的物质的量为24_mol，Na 2FeO4是否具有还原性_，原因是_。(3)制备高铁酸钾可以将 Fe(OH)3在碱性条件下与 KClO 溶液反应，若将该反应设计为原电池，则此电池的负极反应方程式为_。(4)向 1
15、L 1 molL1 的 K2FeO4中加入足量稀 H2SO4酸化，可以产生 O2和 Fe3 ，该反应的离子方程式为_。向酸化后溶液中加入一定量的金属铜，使 Fe3 和 Cu2 浓度相等，若此时溶液密度为51.25 gmL1 ，体积仍为 1 L，则此时溶液中 Cu 元素的质量分数约为_。(精确到0.01)解析：(1)根据氧化还原反应得失电子数目相等，可判断出 Zn 和 K2FeO4的化学计量数分别为 3 和 2，同时根据 K 和 Fe 原子个数守恒得出产物 Fe2O3和 K2ZnO2的化学计量数分别为 1 和 2。(2)1 mol FeO 中含有 e 数等于 2684 260 mol。2 价 O
16、 元素化合价24可以升高，表现还原性。(3)3 价 Fe 被氧化为 FeO ，碱性环境用 OH 保证电荷守恒，24用水保证 H 和 O 守恒即可配平。(4)2 价 O 被氧化为 O2，6 价 Fe 元素被还原为 Fe3 ，用 H 保证电荷守恒，用 H2O 保证 H 和 O 守恒。Cu 加入反应后的溶液发生反应，2Fe3 Cu= =2Fe2 Cu 2 ，假设 n(Cu2 ) x mol，则反应了的 n(Fe3 )2 x mol，根据题意列等式得：12 x x，则 x mol，故反应后溶液中 Cu 元素的质量分数13w 100% 100%1.71%。m（ Cu）m（ 溶 液 ） 64 gmol 1
17、13 mol1.25 gmL 11 000 mL答案：(1)3 2 1 1 2(2)60 有 K 2FeO4中 O 元素为2 价，化合价可以升高，表现还原性(3)5OH Fe(OH) 33e =FeO 4H 2O24(4)4FeO 20H =4Fe3 3O 210H 2O 1.71%2410(2017北京卷)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的化学方程式：_。当燃油中含硫量较高时，尾气中 SO2在 O2作用
18、下会形成(NH 4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH 4)2SO4的形成：_。尿素溶液浓度影响 NO2的转化，测定溶液中尿素( M60 mgL1 )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 molL1 H2SO4溶液吸收完全，剩余 H2SO4用 v2 mL c2 molL1 NaOH 溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是_。6(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。通过 BaO 和 Ba(NO3)2的相互转化实现 NOx的储存和还原。储存 NOx的物质是_。
19、用 H2模拟尾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：_ 15NNOH 2O= = = = =催 化 剂 解析：(1)根据题意，反应物为 H2O 和 CO(NH2)2，生成物为 NH3和 CO2，反应条件为加热，结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。根据题
20、意，反应物为 NH3和 NO2，生成物为 N2和 H2O，反应需在催化剂作用下进行。根据题意，NH 3、SO 2、O 2和 H2O 反应生成(NH4)2SO4。根据题意，加入硫酸的总物质的量为 c1v1103 mol，NaOH 消耗硫酸的物质的量为 mol，因此与 NH3反应的硫酸的物质的量为c2v210 32mol，根据关系式：CO(NH 2)22NH 3H 2SO4，得 nCO(NH2)(c1v110 3c2v210 32 )2( c1v1 c2v2)103 mol， mCO(NH2)2 103 mol60 gmol1 0.0612 (c1v1 12c2v2)g，因此尿素溶液中溶质的质量分
21、数为 100%(c1v112c2v2) 0.06(c1v1 12c2v2)a g。(2)由图 a 可以看出 NOx在 BaO 中储存，在 Ba(NO3)2中还原，因此储存32c1v1 c2v2100aNOx的物质为 BaO。由图 b 可知，Ba(NO 3)2在第一步反应中被 H2还原为 NH3，根据得失电子守恒，1 mol Ba(NO3)2转化成 NH3得到 2 mol816 mol 电子，1 mol 氢气失去 2 mol电子，因此消耗的 H2与 Ba(NO3)2的物质的量之比为 81。根据题意，有氧气参与反应，同时根据生成物为 15NNO 和 H2O，可推测出参加反应的 15NO 与 NH3
22、的物质的量之比为 11，结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。7答案：(1)CO(NH 2)2H 2O CO22NH 3 8NH 36NO 2 7N212H 2O= = = = =催 化 剂 2SO 2O 24NH 32H 2O=2(NH4)2SO432c1v1 c2v2100a(2)BaO 814 15NO4NH 33O 2 415NNO6H 2O= = = = =催 化 剂 11.煤炭中以 FeS2形式存在的硫，在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为：2FeS 27O 22H 2O 4H 2Fe 2 4SO ；= = = = =微 生 物 24
23、( )Fe 2 ( )O 2( )H ( )Fe 3 _；= = = = =微 生 物 FeS 22Fe 3 3Fe2 2S；= = = = =微 生 物 2S3O 22H 2O 4H 2SO 。= = = = =微 生 物 24已知：FeS 2中的硫元素为1 价。回答下列问题：(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律，将上述离子方程式配平并补充完整。(2)反应的还原剂是_。(3)观察上述反应，硫元素最终转化为_从煤炭中分离出来.在淀粉 KI 溶液中，滴入少量 NaClO 溶液，溶液立即变蓝，有关反应的离子方程式是_。在上述蓝色溶液中，继续滴加足量的 NaClO 溶液，蓝色逐渐消失，有关反应的离子
24、方程式是_。(提示：碘元素被氧化成 IO )从以上实验可知，ClO 、I 2、IO 3的氧化性由强到弱的顺序是_。 3.工业上用黄铜矿(CuFeS 2)冶炼铜，副产品中也有 SO2，冶炼铜的反应为8CuFeS221O 2 8Cu4FeO2Fe 2O316SO 2。若 CuFeS2中 Fe 的化合价为= = = = =高 温 2，反应中被还原的元素是_(填元素符号)。当生成 0.8 mol 铜时，此反应转移的电子数目是_。解析：.(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律，上述离子方程式是84Fe2 O 24H 4Fe3 2H 2O。(2)在反应的还原剂是 FeS2。(3)通过观= = = = =微
25、生 物 察分析三个反应可知：硫元素最终转化为硫酸盐从煤炭中分离出来。.在淀粉 KI 溶液中，滴入少量 NaClO 溶液，溶液立即变蓝，根据质量守恒定律及电荷守恒及电子守恒，则该反应的离子方程式是 2I ClO H 2O=I2Cl 2OH ；在上述蓝色溶液中，继续滴加足量的 NaClO 溶液，I 2会继续被蓝色逐渐消失，有关反应的离子方程式是 I25ClO 2OH =2IO 5Cl H 2O；根据氧化性：氧化剂氧化产物，所以氧 3化性：ClO I2；ClO IO ，对于同一元素来说，一般是元素的化合价越高，化合物的氧 3化性就越强，所以氧化性：IO I2；故 ClO 、I 2、IO 的氧化性由强
26、到弱的顺序是 3 3ClO IO I2。 3.在反应中 8CuFeS221O 2 8Cu4FeO2Fe 2O316SO 2。CuFeS 2中 Fe= = = = =高 温 的化合价为2，反应后被氧化为 Fe2O3；S 在反应前化合价是2 价，反应后被氧化为4价的 SO2。Cu 是2 价，O 2中 O 元素的化合价是 0 价，反应后被还原变为2 价，所以反应后被还原为 0 价，被反应中被还原的元素是 Cu、O；根据反应方程式可知：每产生 8 mol的 Cu，转移电子 100 mol，所以当生成 0.8 mol 铜时，此反应转移的电子数目是 10NA。答案：.(1)4 1 4 4 2H 2O (2)FeS 2(3)硫酸盐.2I ClO H 2O=I2Cl 2OH I25ClO 2OH =2IO 5Cl H 2O 3ClO IO I2 3.Cu、O 10 NA
