1、专题四 氧化还原反应专题检测时间:45分钟 分值:61分一、选择题(每小题2分,共22分)1.下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能答案 A 硅太阳能电池吸收光能后,把光能转化为电能,没有发生氧化还原反应;电池放电时,有自发进行的氧化还原反应发生;电解质溶液导电时,电能转化成化学能为电解过程,有氧化还原反应发生;葡萄糖在体内被氧化释放能量,故选A。2.下列物质在生活中应用时,起还原作用的是( )A.明矾作净水剂 B.甘油作护
2、肤保湿剂C.漂粉精作消毒剂 D.铁粉作食品袋内的脱氧剂答案 D A项,明矾作净水剂是因为Al3+水解生成的Al(OH)3胶体有吸附作用;B项,甘油作护肤保湿剂是利用甘油中羟基的亲水性;C项,漂粉精作消毒剂是利用漂粉精溶于水后,ClO-水解生成HClO,HClO具有强氧化性。3.下列变化中,一定要有合适的氧化剂才能实现的是( )A.CuOCuSO4 B.Cl2ClO-C.Fe(OH)2Fe(OH)3 D.SiO2Si答案 C 氧化剂在反应中所含元素化合价降低,则题给物质在反应中所含元素化合价要升高,B、C符合,但B中Cl2与水或碱溶液发生歧化反应即可生成ClO-,无需另加氧化剂,故选C。4.火法
3、炼铜首先要焙烧黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu、Fe均为+2价),其反应为:2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2关于此反应,下列说法不正确的是( )A.CuFeS2中只有硫元素被氧化B.每生成1 mol SO2,反应中共转移6 mol电子C.该反应中有两种物质作氧化剂D.CuFeS2中被氧化和被还原的原子数目之比为21答案 D 仔细观察反应知:2 mol CuFeS2中,1 mol S原子被氧化,2 mol Cu原子被还原,被氧化和被还原的原子数目之比为12。5.已知下列实验事实:Cr2O3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溶液向K
4、CrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝下列判断不正确的是( )A.化合物KCrO2中铬元素为+3价B.实验证明Cr2O3是两性氧化物C.实验证明H2O2既有氧化性又有还原性D.实验证明氧化性:Cr2I2答案 C 化合物KCrO2中,K为+1价,O为-2价,由化合物中各元素正、负化合价代数和为0知,铬元素为+3价,A正确;由实验可知,Cr2O3与酸或碱反应均可生成盐和水,为两性氧化物,B正确;由实验可知,铬元素的化合价升高,过氧化氢中氧元素的化合价降低,故只能证明H2O2有氧化性,C错误;由中溶液变蓝可知生成碘单质
5、,K2Cr2O7为氧化剂,I2为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,D正确。易错警示 表面上看H2O2既有氧化性又有还原性是正确的,但实验中H2O2只作氧化剂,只能证明H2O2具有氧化性。6.已知还原性:B-C-D-,下列方程式不正确的是( )A.2C-+D2 2D-+C2 B.2C-+B2 2B-+C2 C.2B-+D2 2D-+B2 D.2B-+C2 2C-+B2答案 B 根据还原性:B-C-D-及同一个氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可判断反应B不正确。7.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3 K2O+5Na2O+16N2。下列有关说法
6、正确的是( )A.KNO3是氧化剂,Na2O是还原产物B.1 mol NaN3完全反应时转移3 mol电子C.若氧化产物比还原产物多1.75 mol,则生成44.8 L N2(标准状况)D.若有65 g NaN3参加反应,则被还原的N的物质的量为0.1 mol答案 C 发生反应时,NaN3中N元素化合价升高,是还原剂,KNO3中N元素化合价降低,是氧化剂;Na、O两种元素化合价在反应前后无变化,故Na2O既不是氧化产物又不是还原产物,N2既是氧化产物又是还原产物,A错误;1 mol NaN3完全反应时,转移1 mol电子,B错误;设氧化产物和还原产物的物质的量分别为x、y。根据得失电子守恒知x
7、=5y,xy=151,又x-y=1.75 mol,故x=0.1875 mol,y=0.125 mol,故生成N2为(0.125+1.875)mol,即44.8 L N2(标准状况),C正确;根据得失电子守恒,3=n(被还原的N)5,n(被还原的N)=0.2 mol,D错误。8.已知Cl2与NaOH溶液反应在低温下生成NaCl、NaClO;在较高温度下生成NaCl、NaClO3。现将a mol Cl2通入含溶质b mol的NaOH溶液中恰好完全反应,下列说法不正确的是( )A.在较高温度下,当2a=b时,反应的离子方程式为3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl+3H2OB.某温度下,若反应后溶液中c
8、(ClO-)c(Cl)=21,则a=2bC.某温度下,若反应后溶液中c(ClO-)c(Cl)=11,则反应的离子方程式:4Cl2+8OH- 6Cl-+ClO-+Cl+4H2OD.某温度下,若反应后溶液中NaClO与NaClO3的物质的量之比为31,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为 12答案 B 依题意,Cl2与NaOH溶液在低温下和较高温度下的反应分别为Cl2+2OH- Cl-+ClO-+H2O;3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl+3H2O。由式知A正确;式2+式得:5Cl2+10OH- 7Cl-+2ClO-+Cl+5H2O,故当c(ClO-)c(Cl)=21时,b=2a,B错误;式+式得
9、:4Cl2+8OH- 6Cl-+ClO-+Cl+4H2O,故C正确;式3+式得:6Cl2+12OH- 8Cl-+3ClO-+Cl+6H2O,氧化产物(ClO-、Cl)和还原产物(Cl-)的物质的量之比为(3+1)8=12,故D正确。解题思路 先写出Cl2与NaOH溶液在低温下和较高温度下的反应,再根据反应后溶液中ClO-与Cl的浓度比例写出总反应,在此基础上作出判断。9.已知氧化性Br2Fe3+。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2,充分反应。下列说法不正确的是( )A.离子的还原性强弱:Fe2+Br-Cl-B.当a2b时,发生的离子反应:2Fe2+Cl2 2Fe3+2C
10、l-C.当a=b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe3+)c(Br-)c(Cl-)=122D.当3a2b时,发生的离子反应:2Fe2+4Br-+3Cl2 2Fe3+2Br2+6Cl-答案 C 氧化性Br2Fe3+,说明Br2可将Fe2+氧化成Fe3+:2Fe2+Br2 2Fe3+2Br-,还原性Fe2+Br-,结合还原性Br-Cl-,可知A正确;FeBr2溶液中通入Cl2时,因还原性Fe2+Br-,故先发生反应2Fe2+Cl2 2Fe3+2Cl-,后发生反应2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,当a2b时,因Cl2不足,只发生反应,B正确;当3a2b时,Cl2充足,Fe2+和Br-均被完全氧化,反
11、应+反应2得总反应:2Fe2+4Br-+3Cl2 2Fe3+2Br2+6Cl-,D正确;当a=b时,由反应知a mol Fe2+被完全氧化成a mol Fe3+,消耗 mol Cl2,由反应知剩余的 mol Cl2可氧化a mol的Br-,Br-剩余:2a mol-a mol=a mol,故最终溶液中c(Fe3+)c(Br-)c(Cl-)=aa2a=112,C错误。10.已知H2SO3+I2+H2O H2SO4+2HI,将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法正确的是( )A.物质的还原性:HIH2SO3HClB.HI与
12、H2SO3的物质的量浓度均为0.6 molL-1C.通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式:5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O 4S+I2+10Cl-+16H+D.若再通入0.05 mol Cl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化答案 C A项,由题意可知氧化性:Cl2I2H2SO4,故还原性:HClHI5 mgL-1,故作为饮用水源,此次测得DO达标。(7)步骤d中加入H2SO4溶液反应后,若溶液pH过低,H2SO4能与Na2S2O3溶液反应,即2H+S2 S+SO2+H2O;生成的SO2也能与I2反应,即SO2+I2+2H2O 4H+2I-+S;pH过低时,水样中空气中的O2
13、也能氧化I-,即4H+4I-+O2 2I2+2H2O。15.(7分)汽车尾气中的CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。(1)氧化还原法消除NOx的转化如下: NONO2N2反应为NO+O3 NO2+O2,生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的量是 mol。反应中,当n(NO2)nCO(NH2)2=32时,氧化产物与还原产物的质量之比为 。(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx,转化过程中发生反应的化学方程式为CO+NOx N2+CO2(未配平),若x=1.5,则化学方程式中CO2和N2的化学计量数之比为 。(3)吸收SO2和NO
14、,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程如图所示(Ce为铈元素)。装置中,酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是N和N,请写出生成等物质的量的N和N时的离子方程式: 。(4)装置的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ce4+再生,再生时生成的Ce4+在电解槽的 (填“阳极”或“阴极”),同时在另一极生成S2的电极反应式为 。(5)已知进入装置的溶液中,N的浓度为a gL-1,要使1 m3该溶液中的 N完全转化为NH4NO3,至少需向装置中通入标准状况下的氧气 L(用含a的代数式表示,结果保留整数)。答案 (1)1 43 (2)31(3)2NO+4Ce4+3H2O N+N+6H+4Ce3+
15、(4)阳极 2H+2HS+2e- S2+2H2O(5)243a解析 (1)反应中产生1 mol O2转移电子2 mol,故生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子1 mol。反应中N2既是氧化产物又是还原产物,CO(NH2)2对应氧化产物,NO2对应还原产物,NO2、CO(NH2)2物质的量之比为32时,氧化产物与还原产物的质量之比为43。(2)根据3CO+2NO1.5 3CO2+N2,可知CO2与N2的化学计量数之比为31。(3)假设生成N和N的物质的量均为1 mol,则2 mol NO转变为1 mol N和1 mol N时失去电子的物质的量为4 mol,根据得失电子守恒,则有4 mol
16、 Ce4+转化为Ce3+,离子方程式为2NO+4Ce4+3H2O N+N+6H+4Ce3+。(4)再生时Ce3+转化为Ce4+,发生氧化反应,故在阳极上生成Ce4+。另一极上HS发生还原反应,生成S2。(5)由N N,而O2 2O2-,根据得失电子守恒得2=4,解得V243a。备选题10.根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)( )A.反应、均属于氧化还原反应B.反应、中MnO2均作氧化剂C.相同条件下生成等量的O2,反应和转移的电子数之比为11D.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为14答案 A 为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水,为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯
17、酸钙、水,为过氧化氢分解生成水和氧气,为氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,为铝和二氧化锰发生铝热反应生成单质锰和氧化铝,均存在元素化合价的变化,均属于氧化还原反应,故A正确;反应、中MnO2为氧化剂,反应、中MnO2为催化剂,故B错误;反应中O元素的化合价由-1升高为0,反应中O元素的化合价由-2升高为0,相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;反应4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O中,Mn元素的化合价由+4降低为+2,HCl中Cl元素的化合价由-1升高为0,由得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为12,故D错误。6.含氟的卤素互化物通常作氟化剂
18、,使金属氧化物转化为氟化物,如2Co3O4+6ClF3 6CoF3+3Cl2+4X。下列有关该反应的说法,正确的是( )A.X与O3互为同位素B.1 mol Co3O4在反应中转移9 mol电子C.ClF3中氯元素为-3价D.Co3O4在反应中作氧化剂答案 B 由题中反应方程式结合原子守恒可推断出X是O2,O2与O3互为同素异形体,A错误。由反应中Cl的化合价判断,6 mol ClF3参与反应转移18 mol电子,则1 mol Co3O4在反应中转移9 mol电子,故B正确。ClF3中氯元素为+3价,C错误。Co3O4在反应中作还原剂,D错误。解题思路 先根据原子守恒判断X为O2,然后分析反应
19、中元素化合价的变化,判断出氧化剂、还原剂和反应中电子转移的数目。5.硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值。某研究小组采用偏硼酸钠(NaBO2)为主要原料制备NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33 )。(1)在第步反应加料之前,需要将反应器加热至100 以上并通入氩气,该操作的目的是 。原料中的金属钠通常保存在 中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有 、 、玻璃片和小刀等。(2)请配平第步反应的化学方程式: NaBO2+ SiO2+ Na+ H2 NaBH4+ Na2SiO3(3)第步分离采用的方法是 ;第步分出NaBH4并回收溶
20、剂,采用的方法是 。(4)NaBH4(s)与H2O(l)反应生成NaBO2(s)和H2(g)。在25 、101 kPa下,已知每消耗3.8 g NaBH4(s)放热21.6 kJ,该反应的热化学方程式是 。答案 (14分)(1)除去反应器中的水蒸气和空气 煤油 镊子 滤纸(2)1NaBO2+2SiO2+4Na+2H2 1NaBH4+2Na2SiO3(3)过滤 蒸馏(4)NaBH4(s)+2H2O(l) NaBO2(s)+4H2(g)H=-216.0 kJmol-1解析 (1)考虑到加热时原料中的Na及H2会与空气中O2反应,产物NaBH4会与水反应,故第步反应加料之前应先将反应器加热至100
21、以上并通入氩气,以除去反应器中的空气和水蒸气。(2)运用化合价升降法和观察法,不难配平所给反应的化学方程式。(3)由题给信息可知,欲分离NaBH4和异丙胺可加热蒸馏,馏分为异丙胺,留在蒸馏烧瓶中的是NaBH4固体产品。(4)依题意,反应NaBH4(s)+2H2O(l) NaBO2(s)+4H2(g)的H=-21.6 kJ=-216.0 kJmol-1。式: 。(6)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图所示。若反应中,1 mol As4S4(其中As元素的化合价为+2价)参加反应时,转移28 mol e-,则物质a为 。答案 (1)Na+2-Na+ (2)S2-与Fe2+
22、生成沉淀,使平衡As2S3(s)+3S2-(aq) 2As(aq)左移,提高“沉砷”效果 (3)稀硫酸、高锰酸钾溶液(或其他合理答案) (4)As+I2+2OH- 2I-+As+H2O (5)2As+2SO2+2H+ As2O3+2S+H2O (6)SO2解析 (1)硫化钠为离子化合物,电子式为Na+2-Na+。(2)FeSO4的作用是除去过量的S2-,使平衡As2S3(s)+3S2-(aq) 2As(aq)逆向移动,提高“沉砷”效果。(3)四氧化三铁含有+2价铁,具有还原性,可在酸性条件下与高锰酸钾反应,使高锰酸钾溶液褪色,则可用稀硫酸、高锰酸钾溶液检验四氧化三铁。(6)1 mol As4S4参加反应时,转移28 mol e-,As4S4中As为+2价、S为-2价,且生成As2O3,则As4S4中S元素化合价升高6,生成物中S元素的化合价为+4,则物质a应为SO2。
