1、专题四氧化还原反应考点1氧化还原反应中的基本概念1.2020贵州贵阳摸底考试下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是()A.Cl2Cl-B.I-I2C.SO2SO32-D.CuOCu2.2020湖北武汉部分学校质量监测明朝徐光启手记记载了“造强水法”:“绿矾五斤(多少任意),硝五斤。将矾炒去,约折五分之一。将二味同研细,听用。次用铁作锅锅下起火取起冷定,开坛则药化为水,而锅亦坏矣。用水入五金皆成水,惟黄金不化水中,加盐则化强水用过无力”。下列有关解释错误的是()A.“将矾炒去约折五分之一”,此时得到的产物为FeSO44H2O B.该方法所造“强水”为硝酸C.“惟黄金不化水中,加盐则化”的原因是加
2、入NaCl溶液后氧化性增强D.“强水用过无力”的原因是“强水”用过以后,生成了硝酸盐3.新素材2020安徽合肥调研检测硫代硫酸钠溶液与氯气能发生反应:Na2S2O3+4Cl2+5H2O2NaCl+6HCl+2H2SO4。下列说法不正确的是()A.氧化产物、还原产物的物质的量之比为13B.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4.2020安徽示范高中联考氧化还原反应在日常生活中有着广泛的应用,下列相关说法正确的是()化学反应方程式相关说法AH2S+4O2F2SF6+2HF+4O2氧气是氧
3、化产物,O2F2既是氧化剂又是还原剂BCl2+2Br-2Cl-+Br2,Zn+Cu2+Zn2+Cu均为单质被还原的置换反应C4Fe2+4Na2O2+6H2O4Fe(OH)3+O2+8Na+Fe(OH)3是氧化产物,O2是还原产物DHCNO+NOxN2+CO2+H2O若NOx中x=2,则1 mol NO2在反应中转移4NA个电子考点2氧化还原反应规律的应用5.2020河北石家庄摸底考试SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:SO2+2Fe3+2H2OSO42-+2Fe2+4H+Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O
4、下列有关说法不正确的是()A.SO2发生氧化反应B.氧化性:Cr2O72-Fe3+SO42-C.每1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)D.若有6.72 L SO2(标准状况)参加反应,则最终消耗0.2 mol K2Cr2O76.2020辽宁六校第一次联考高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂,工业上采用向KOH溶液中通入氯气,然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4,发生反应: Cl2+KOHKCl+KClO+KClO3+H2O(未配平); 2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O
5、。下列说法正确的是()A.若反应中n(ClO-) n(ClO3-)=51,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为21B.反应中每消耗4 mol KOH,吸收标准状况下22.4 L Cl2C.氧化性:K2FeO4KClOD.若反应的氧化产物只有KClO,则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl27.2020河南洛阳第一次联考ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O。关于此反应的说法正确的是()A.KClO3中Cl的化合价降低,失电子B.反应中H2SO4体现了酸性和强氧化性C.反应中
6、H2C2O4被氧化D.产物中Cl与C化合价相同,因而氧化性一样强8.2020福建泉州期中考试已知:SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI;向含有HCl、FeCl3和BaCl2的溶液中通入足量的SO2,产生白色沉淀;将FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上,试纸变蓝。现有等物质的量的FeI2、NaHSO3的混合溶液100 mL,向其中通入4.48 L(标准状况)氯气,然后向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈微红色。下列有关说法正确的是()A.FeI2的物质的量浓度约为1 molL-1B.完全反应时转移电子0.2 molC.通入氯气的过程中,首先被氧化的是Fe2+,最后被氧化的是I-D.反应后,
7、溶液中大量存在的离子有Na+、H+、SO42-和Fe3+9.2020辽宁大连期中考试根据如图所示转化关系判断,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,反应还属于置换反应B.反应说明该条件下铝可用于制熔点较高的金属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1410.新素材2020山东统考亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊法制备亚氯酸钠的流程如下:下列说法错误的是()A.反应阶段,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为21B.若反应通过原电池来实现,则C
8、lO2是正极产物C.反应中的H2O2可用NaClO4代替D.反应条件下,ClO2的氧化性大于H2O211.2020河南南阳一中模拟如图所示为氢气燃烧的实验。发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色,若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的酸性FeSO4溶液,溶液呈红色。下列说法不正确的是()A.将烧杯中溶液换成氢硫酸,溶液无明显变化B.与酸性FeSO4溶液发生的反应的离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2OC.该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质D.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O212.2019河南郑州第一次质量预测向暗红色CrO3固体表面喷洒酒精会剧烈反
9、应,生成绿色固体Cr2O3,同时有具有刺激性气味的乙醛生成。下列判断错误的是()A.该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性B.若有1 mol乙醇参加反应,转移电子的物质的量为2 molC.由此反应可知,酒精严禁与强氧化性试剂混合存放D.上述反应的化学方程式为2CrO3+3C2H5OHCr2O3+3CH3CHO+3H2O13.2019湖南、湖北八市十二校第一次联考,10分汽车尾气中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+O3NO2+O2,生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的量是mol。
10、反应中,当n( NO2)nCO(NH2)2=32时,氧化产物与还原产物的质量比为。(2)吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)。装置中发生反应的离子方程式为。装置中,酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-,请写出生成等物质的量的NO3-和NO2-时的离子方程式:。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S2O42-的电极反应式为。取少量装置所得的产品溶于水,溶液中离子浓度由大到小的顺序为。14.新素材2019吉林长春第一次质量监测,14分新型净
11、水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水,在中性或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。工业上制备 K2FeO4的常用方法有两种。方法:次氯酸盐氧化法。工艺流程如图。已知:K2FeO4的溶解度远小于Na2FeO4。(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:FeCl3+NaOH+NaClONa2FeO4+其中氧化剂为。(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为。方法:电解法。(3)以铁和石墨为电极电解氢氧化钾溶液可直接制得 K2FeO4,电解时,铁作(填“阳”或“阴”)极,该电极反应式为。(4)K2FeO4是重要的水处理剂,它可以杀菌消毒,这是利用了K2FeO4的(填“氧化性”或“还原
12、性”),杀菌消毒后还可以净水,净水的原理是(用离子方程式表示)。一、选择题(每小题6分,共42分)1.新形式2020广东惠州第一次调研考试某离子反应涉及ClO-、NH4+、N2、Cl-等,其中N2、ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是()A.该反应中ClO-为氧化剂,N2为氧化产物B.反应后溶液的pH减小C.如图t0 s时反应达平衡状态D.反应过程中每生成1 mol N2,转移6 mol电子2.2017北京高考改编利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx的排放。SCR工作原理为尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示:下列
13、说法不正确的是()A.尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应B.转化器工作过程中,当转移0.6 mol电子时,会消耗4.48 L NH3C.该装置转化NO时,还原剂与氧化剂物质的量之比为23D.转化NO2的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O3.2020四川成都摸底测试在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O2Fe2+4SO42-+4H+,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是()A.反应的离子方程式为4Fe(NO)2+O2+4H+4Fe3+4NO+2H2OB.反应的氧化剂是Fe3+C.反应是氧化还原反应D.黄铁矿催化氧化中NO作
14、催化剂4.结合特殊物质考查氧化还原反应环保督察不是“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,该类物质剧毒,特别是HCN具有挥发性,毒害更大。一般可采用次氯酸钠法进行处理,该处理方法的原理可分为两步:步骤NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl;步骤NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。下列有关判断正确的是()A.NaCN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、Na2CO3、N2D.步骤生成标准状况下5.6 L气体时,转移0.75 mol电子5.新素材硒是人体必需的微量
15、元素。以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和Ag、Au、Pt等)为原料制备纯硒的工艺流程如下(部分物质省略):下列有关说法不正确的是()A.硫酸的质量分数最好为20%B.Cu2Se焙烧的氧化产物为CuSO4和SeO2C.水吸收生成1 mol Se时转移4 mol电子D.滤液可以循环利用,提高原料利用率6.新形式根据框图分析,下列说法不正确的是()A.我国是世界上最早使用反应冶炼金属M的国家B.M2+的氧化性比E2+的氧化性强C.在反应中若不加稀硫酸,可能观察到红褐色沉淀D.在反应中稀硫酸既表现出氧化性又表现出酸性7.2019安徽师范大学附属中学第一次模拟某工业废气中的SO2经如图所示的
16、两个循环可分别得到S和H2SO4,假设循环、处理等质量的SO2。下列说法正确的是()A.“反应1”和“电解”中的氧化产物分别是ZnFeO3.5和MnO2B.“反应2”和“吸收”中的SO2均起还原剂的作用C.铁网或石墨均可作为循环中电解过程中的阳极材料D.循环、中理论上分别得到S和H2SO4的物质的量比为11二、非选择题(共44分)8.2019四川泸州模拟,14分含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性,工业上一般在酸性条件下用N2H4H2O(水合肼)、SO2、FeSO4来处理含Cr2O72-的废水,也可通过电解处理含Cr2O72-的废水。回答下列问题:(1)N2H4H2O与Cr2O72-反应时,
17、产物中含有N2和Cr3+。该反应的离子方程式为,反应中水合肼作(填“氧化剂”或“还原剂”)。0.1 mol N2H4H2O参加反应时,转移的电子数为(用具体数值表示)。(2)用SO2处理含Cr2O72-的废水,最后Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀而被除去。处理流程如下:SO2NaHSO3Na2SO4当0.1 mol SO2参与反应时,理论上能得到mol NaHSO3。NaHSO3与Cr2O72-反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(3)铁氧体法是用FeSO4作还原剂,在酸性条件下将Cr2O72-还原为Cr3+,然后调节pH并加热得到铁氧体(组成类似于Fe3O4,部分Fe3+被Cr3+
18、替换)。现有100 L含Cr2O72-浓度为210-4 molL-1的强酸性废水,向其中加入一定量的FeSO47H2O,搅拌,充分反应后再加入NaOH溶液调节pH并加热,使其恰好转化为(Fe+2Fe+3xCr+3y)O4。则处理100 L该废水时需加入的FeSO47H2O的质量为 g。(4)电解法处理含铬(六价铬)废水的原理如图所示,阳极的电极反应式是。用铁电极电解一段时间后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)3沉淀,原因是。9.新素材原创15分羟胺(NH2OH)是有机合成中的重要试剂。回答下列问题:(1)羟胺分子的电子
19、式为,N的化合价为,根据羟胺的结构预测其具有还原性、碱性和等化学性质。(2)羟胺为一元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。羟胺溶于水的电离方程式为,电离平衡常数Kb的值为(已知:NH2OH+H+NH3OH+的K=6.6105;Kw=1.010-14)。羟胺与硫酸形成的正盐的化学式为。(3)羟胺是一种强还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入羟胺溶液,观察到的现象是。羟胺作还原剂的优点是。(4)电解法制备羟胺的原理如图所示:羟胺在(填“阴”或“阳”)极生成,生成羟胺的电极反应式:。(5)羟胺可以把碱性废水中剧毒的Na3AsO3转化为Na3AsO4,理论上1 mol羟胺可除去废水中溶解的1 mol Na
20、3AsO3,该反应的还原产物为。在有机合成中,羟胺与丁二酮()反应可制备检验镍离子的丁二酮肟(),反应的化学方程式为。10.新情境2020北京朝阳区期中考试,15分二氧化氯(ClO2)是一种新型消毒剂,可用氯酸钠(NaClO3)制备。(1)隔膜电解法制备ClO2的装置如图所示。已知:ClO2在酸性溶液中比较稳定,在碱性溶液中不能稳定存在。产生O2的电极反应式:。结合反应方程式,简述ClO2的产生过程:。(2)过氧化氢还原法制备ClO2:H2O2+2NaClO3+H2SO4Na2SO4+2ClO2+O2+2H2O。研究发现Cl-对上述反应有影响,实验记录如表所示:加入NaCl的质量浓度/(gL-
21、1)ClO2的生成速率/(gL-1min-1)相同时间10 min30 min60 minClO2产率/%Cl2的量00.003 50.012 40.015 997.12极微量1.000.013 80.016 20.016 398.79极微量NaCl的主要作用是。上述反应可能的过程如下:反应i2ClO3-+2ClO2+反应iiCl2+H2O22Cl-+O2+2H+将反应i填写完整。进一步研究发现,未添加Cl-时,体系中会首先发生反应生成Cl-:ClO3-+3H2O2Cl-+3O2+3H2O(反应iii)。分析反应i、ii、iii的速率大小关系并简要说明理由:。(3)国家规定,饮用水中ClO2的
22、残留量不得高于0.8 mgL-1。检测某水样中ClO2的质量浓度的步骤如下:.取1.0 L的酸性水样,加入过量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,使ClO2转化为ClO2-。加入淀粉溶液,溶液变蓝。.用0.001 0 molL-1 Na2S2O3溶液滴定步骤中产生的I2。已知:步骤中发生反应的离子方程式是2S2O32-+I2S4O62-+2I-。步骤中发生的氧化还原反应的离子方程式是。当步骤中出现(填现象)时,停止滴加Na2S2O3溶液,记录其体积为10.00 mL。上述水样中ClO2的质量浓度是mgL-1。专题四氧化还原反应1.BCl化合价降低,发生还原反应,需加入还原剂,A项错误;I化合价
23、升高,发生氧化反应,需加入氧化剂,B项正确;S和O的化合价均无变化,无需加入氧化剂,C项错误;Cu元素化合价降低,需加入还原剂,D项错误。2.C绿矾为FeSO47H2O,“将矾炒去约折五分之一”,假设有1 mol(278 g) FeSO47H2O,失去质量的15,则质量减少55.6 g,约为3 mol H2O的质量,因此此时得到的产物为FeSO44H2O,A正确;根据题意知,该方法所造“强水”为硝酸,B正确;“加盐”则引入Cl-,相当于配成了“王水”,能溶解金,但并不是增强了硝酸的氧化性,而是发生了反应Au+HNO3+4HClHAuCl4+NO+2H2O,故C错误;“强水用过无力”是因为“强水
24、”反应后生成相应的硝酸盐,D正确。3.A由方程式可知Cl2中的Cl由0价变到-1价,Cl2为氧化剂,得到还原产物NaCl和HCl,Na2S2O3是还原剂,得到氧化产物H2SO4,则氧化产物、还原产物的物质的量之比为2(2+6)=14,A项错误;1 mol Na2S2O3参加反应转移8 mol电子,则0.5 mol Na2S2O3参加反应转移4 mol电子,B项正确;Na2S2O3过量时,发生离子反应:S2O32-+2H+S+SO2+H2O,溶液中会出现淡黄色浑浊,C项正确;硫代硫酸钠溶液吸收氯气后生成强酸H2SO4和HCl,溶液pH降低,D项正确。4.D该反应中,O2F2中的O由+1价降为0价
25、,得电子,发生了还原反应,所以氧气是还原产物,O2F2中F的化合价无变化,所以O2F2只作氧化剂,H2S作还原剂,A项错误;Cl2+2Br-2Cl-+Br2为单质氯气被还原的置换反应,而Zn+Cu2+Zn2+Cu是单质锌被氧化的置换反应,B项错误;由可知,该反应中Fe2+作还原剂,Na2O2既作还原剂又作氧化剂,故O2是氧化产物,Fe(OH)3既是氧化产物又是还原产物,C项错误。NO2N2,N的化合价变化了4,故1 mol NO2参与反应时转移4NA个电子,D项正确。5.D反应中S的化合价由+4升至+6,SO2发生氧化反应,A项正确;根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由反应
26、知,氧化性Fe3+SO42-,由反应知,氧化性Cr2O72-Fe3+,B项正确;Cr的化合价由+6降至+3,则每1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA,C项正确;标准状况下6.72 L SO2是0.3 mol,0.3 mol SO2参加反应,转移0.6 mol电子,最终消耗0.1 mol K2Cr2O7,D项错误。6.D若反应中n(ClO-)n(ClO3-)=51 ,根据得失电子守恒及原子守恒,可配平方程式8Cl2+16KOH10KCl+5KClO+KClO3+8H2O,Cl2既作氧化剂又作还原剂,KCl是还原产物,KClO和KClO3为氧化产物,故氧化剂与还原剂的物质的量
27、之比为53,A项错误;根据得失电子守恒及原子守恒,可配平反应的方程式,即为4Cl2+8KOH6KCl+KClO+KClO3+4H2O,从方程式可以看出,每消耗4 mol KOH,吸收2 mol(标准状况下44.8 L)Cl2,B项错误;由反应知,KClO将Fe(NO3)3氧化成K2FeO4,故氧化性KClOK2FeO4,C项错误;若反应的氧化产物只有KClO,则化学方程式为Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O,则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2,D项正确。7.CKClO3中Cl的化合价降低,得电子,A项错误;H2SO4中各元素的化合价均没有变化,故H2SO4只体
28、现酸性,B项错误;反应中H2C2O4是还原剂,被氧化,C项正确;不能由化合价高低确定Cl和C的氧化性强弱,D项错误。【教你审题】首先根据化合价变化分析得失电子情况:,找出氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物,再结合选项分析判断。8.A由题给方程式知,还原性强弱顺序为SO2I-;由知,发生反应2Fe3+SO2+2H2OSO42-+2Fe2+4H+,还原性强弱顺序为SO2Fe2+;由知,发生反应2Fe3+2I-I2+2Fe2+,还原性强弱顺序为I-Fe2+,故还原性强弱顺序为SO2I-Fe2+,类比可得离子的还原性强弱顺序为HSO3-I-Fe2+。向含等物质的量的FeI2、NaHSO3的混合溶液中通
29、入Cl2的过程中,首先氧化HSO3-,然后氧化I-,最后氧化Fe2+,C项错误;向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液呈微红色,说明有微量的Fe3+生成,则有较多的Fe2+没有被氧化,D项错误;HSO3-和I-均完全反应,发生反应的Fe2+可以忽略不计,根据得失电子守恒得2n(FeI2)+2n(NaHSO3)=24.48 L22.4 Lmol-1,即n(FeI2)+n(NaHSO3)=0.2 mol,由于溶质的物质的量相等,所以n(FeI2)=0.1 mol,c(FeI2)=1 molL-1,A项正确;转移电子的物质的量根据氯气计算得24.48 L22.4 Lmol-1=0.4 mol,B项错
30、误。9.B反应,二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水;反应,氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水;反应,过氧化氢分解生成水和氧气;反应,氯酸钾分解生成氯化钾和氧气;反应,铝和二氧化锰发生铝热反应生成Mn和氧化铝。反应中均存在元素化合价的升降,均属于氧化还原反应,但反应不属于置换反应,A项错误;反应为铝热反应,放出大量的热,可用于制熔点较高的金属,B项正确;反应中生成O2的O化合价由-1升高为0,反应中O的化合价由-2升高为0,则相同条件下生成等量的O2,反应和转移的电子数之比为12,C项错误;反应的化学方程为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2+2H2O,Mn的化合价由+4降低为
31、+2,HCl中Cl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,D项错误。10.C反应阶段,反应的化学方程式为2NaClO3+H2SO4+SO22NaHSO4+2ClO2,参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为21,A项正确;由反应的化学方程式可知,ClO2是还原产物,结合原电池原理可知,正极发生还原反应,得到还原产物,若反应通过原电池来实现,则ClO2是正极产物,B项正确;反应中H2O2为还原剂,NaClO4无还原性,不能用NaClO4来代替,C项错误;反应中,ClO2转化为NaClO2,Cl化合价降低,ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,根据氧化剂
32、的氧化性大于还原剂的氧化性可知,ClO2的氧化性大于H2O2,D项正确。11.A氢气在空气中燃烧,产物遇到冰块冷凝滴落到烧杯中,该产物能使酸性KMnO4溶液褪色,说明具有还原性,能使Fe2+被氧化为Fe3+,说明具有氧化性,根据题意可知,该产物中可能含有H2O2,C、D项正确。Fe2+的还原性小于S2-,氢硫酸能被H2O2氧化为硫单质,溶液变浑浊, A项错误;H2O2具有氧化性,可以将FeSO4溶液中Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O, B项正确。12.A由题目信息可写出该反应的化学方程式为2CrO3+3C2H5OH Cr2O3+3CH3CHO+3
33、H2O,在该反应中C2H5OH为还原剂,乙醛是氧化产物,根据该反应无法说明乙醛既有氧化性又有还原性,A项错误,D项正确;根据该反应的化学方程式可知,若有1 mol乙醇参加反应,则转移2 mol电子,B项正确;由此反应可知,乙醇易被强氧化性物质氧化,且生成的乙醛易挥发,蒸气能与空气形成爆炸性混合物,故酒精严禁与强氧化性物质混合存放,C项正确。13.(除标明外,每空1分)(1)1 43(2)SO2 + OH-HSO3-(2分)2NO+3H2O+4Ce4+NO3-+NO2-+6H+4Ce3+(2分)阳极2H+2HSO3-+2e-S2O42-+2H2O(2分)c(NO-3)c(NH4+)c(H+)c(
34、OH-)【解析】(1)由反应方程式NO+O3NO2+O2可知,氮元素的化合价从+2升高到+4,生成1mol氧气转移电子2mol,则生成11.2L(即0.5mol)O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是0.5mol2=1mol;当n(NO2)nCO(NH2)2=32时,即NO2和CO(NH2)2的化学计量数之比是32,反应方程式可表示为6NO2+4CO(NH2)27N2+8H2O+4CO2,该反应中只有氮元素的化合价发生了变化,氮气既是氧化产物也是还原产物,由氮原子守恒可知氧化产物与还原产物的质量比为86=43。(2)由流程图可知,在装置中SO2与NaOH溶液反应生成NaHSO3,离子方程式为
35、SO2+OH-HSO3-;由流程图可知,装置中生成等物质的量的NO3-和NO2-时,Ce4+被还原为Ce3+,根据得失电子守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为2NO+3H2O+4Ce4+4Ce3+NO3-+NO2-+6H+;由Ce3+生成Ce4+为氧化反应,所以再生时生成的Ce4+在电解槽的阳极,在电解槽的阴极HSO3-被还原成S2O42-,电极反应式为2H+2HSO3-+2e-S2O42-+2H2O;由流程图可知,装置所得的产品为NH4NO3,在NH4NO3溶液中,NH4+水解使溶液呈酸性,所以溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(NO3-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)。14.(1)21
36、0329NaCl5H2O(共2分)NaClO(2分)(2)Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH(2分)(3)阳(2分)Fe-6e-+8OH-FeO42-+4H2O(2分)(4)氧化性(2分)Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+(2分)【解析】(1)根据流程图,结合题意可知,反应中Fe由+3价升高至+6价,Cl由+1价降低至-1价,结合化合价升降法和观察法可配平该氧化还原反应:2FeCl3+10NaOH+3NaClO2Na2FeO4+9NaCl+5H2O;其中NaClO为氧化剂。(2)结合流程图可知“冷却结晶”前应得到K2FeO4,则“转化”时Na2FeO4与KOH反应生成
37、K2FeO4和NaOH。(3)根据题意知,以铁和石墨为电极电解KOH溶液制取K2FeO4时,Fe应作阳极,阳极反应式为Fe-6e-+8OH-FeO42-+4H2O。(4)K2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,可用作水处理时的杀菌消毒剂,杀菌消毒后得到Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体能用于净水,即Fe3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+。1.C根据题图中N2的物质的量随时间的推移逐渐增多,可知N2是生成物,同理可知ClO-是反应物,由质量守恒、得失电子守恒及电荷守恒可写出该反应的离子方程式,即为3ClO-+2NH4+N2+3H2O+3Cl-+2H+,由离子方程式可知该反应
38、的氧化剂是ClO-,N2是氧化产物,A项正确;根据3ClO-+2NH4+N2+3H2O+3Cl-+2H+可知,反应后溶液酸性增强,pH减小,B项正确;t0 s时体系中ClO-和N2的量相同,但随着时间的改变,两者的量也发生改变,故t0 s时反应未达平衡状态,C项错误;N的化合价由-3升高到0,则生成1 mol N2,转移6 mol电子,D项正确。2.B尿素水溶液热分解反应为CO(NH2)2+H2O2NH3+CO2,该反应不属于氧化还原反应,A项正确;题中没有说明是在标准状况下,当转移0.6 mol电子时,不一定会消耗4.48 L NH3,B项错误;由题图可知,该装置转化NO时,发生反应:4NH
39、3+6NO5N2+6H2O,还原剂与氧化剂的物质的量之比为23,C项正确;转化NO2时,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,D项正确。3.C结合题图和元素守恒可知,反应在酸性条件下进行,其反应的离子方程式为4Fe(NO)2+4H+O24Fe3+4NO+2H2O,A项正确;反应是Fe3+与FeS2反应生成SO42-和Fe2+,其反应的离子方程式为14Fe3+FeS2+8H2O15Fe2+2SO42-+16H+,该反应中Fe3+将FeS2中-1价的硫氧化为+6价的SO42-,本身被还原为Fe2+,Fe3+作氧化剂,B项正确;反应为Fe2+NOFe(NO)2+,该反应中各元素的化
40、合价均无变化,属于非氧化还原反应,C项错误;结合总反应2FeS2+7O2+2H2O2Fe2+4SO42-+4H+和转化关系图可知,NO为该反应的催化剂,D项正确。4.DNaCN与NaOCN中Na的化合价均为+1,NaOCN中含有O,O的化合价不是0,故这两种化合物中C、N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-CO2+CO32- +3Cl-+N2,氧化剂是NaClO,还原剂是NaOCN,氧化产物只有N2,还原产物是NaCl,C项错误;根据离子方程式可知,生成1
41、 mol N2转移的电子的物质的量为6 mol,N2的体积占气体总体积的12,生成标准状况下5. 6 L气体时,n(e-)=65.6L22.4L/mol12=0.75 mol,D项正确。5.A依题意,硫酸作氧化剂,氧化Ag2Se、Cu2Se,应选择浓硫酸作氧化剂,A项错误;硒化亚铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硒,硫酸本身被还原成SO2,故氧化产物为硫酸铜、二氧化硒,B项正确;水吸收二氧化硫和二氧化硒,发生氧化还原反应:SeO2+2SO2+2H2OSe+2H2SO4,故生成1 mol硒时转移4 mol电子,C项正确;根据流程图知,滤液的主要溶质是H2SO4,可以蒸发稀硫酸变成浓硫酸,用于焙烧铜
42、阳极泥,D项正确。6.D红色金属为Cu,反应为Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O,蓝色溶液为CuSO4溶液,Z为红褐色固体,即Z为Fe(OH)3,根据框图信息逆推可知E为Fe,反应为Fe+CuSO4FeSO4+Cu,反应为2Fe2+2H+H2O22Fe3+2H2O。反应是湿法炼铜,我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家,故A项说法正确;由反应可知Cu2+的氧化性强于Fe2+的,故B项说法正确;生成的Fe3+水解得到氢氧化铁,因此可能观察到红褐色沉淀,故C项说法正确;反应为Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O,H2SO4中各元素的化合价均没有发生变化,H2SO4仅表现出酸性,H
43、2O2表现出氧化性,故D项说法错误。7.D由题图可知,“反应1”是ZnFeO4与H2在加热条件下反应得到ZnFeO3.5,ZnFeO4失去O发生还原反应,还原产物是ZnFeO3.5;“电解”是电解硫酸锰溶液生成硫酸和二氧化锰,硫酸锰发生氧化反应,氧化产物是MnO2,A项错误。“反应2”中二氧化硫转化为硫单质,SO2发生还原反应,是氧化剂;“吸收”中SO2转化为硫酸根离子,发生氧化反应,是还原剂,B项错误。金属作为循环中电解过程中的阳极材料时,参与电解反应,故不能用铁网,C项错误。由于二氧化硫转化为硫单质或硫酸根离子,根据S守恒可知,n(S)=n(H2SO4),D项正确。8.(除标明外,每空2分
44、)(1)2Cr2O72-+3N2H4H2O+16H+4Cr3+3N2+17H2O还原剂(1分)2.4081023(1分)(2)0.213(3)55.6(4)Fe-2e-Fe2+没有还原剂生成,不能将Cr2O72-还原为Cr3+【解析】(1)由题意可知,反应物有N2H4H2O与Cr2O72-,生成物有N2和Cr3+。N2H4H2O中氮元素显-2价,转化为N2后显0价,氮元素化合价共升高22=4,Cr2O72-中铬元素显+6价,转化为Cr3+后显+3价,铬元素化合价共降低32=6,则N2H4H2O与Cr2O72-的化学计量数之比为32,则有3N2H4H2O+2Cr2O72-3N2+4Cr3+,再根
45、据电荷守恒可知,方程式左边应增加16H+,最后根据原子守恒可知,方程式右边应增加17H2O,从而得到配平的离子方程式;反应时水合肼中氮元素化合价升高,作还原剂;0.1molN2H4H2O参加反应时,转移的电子数为0.1mol46.021023mol-1=2.4081023。(2)由处理流程可知,反应的方程式为SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3,故0.1molSO2参与反应时,理论上能得到0.2molNaHSO3。反应中NaHSO3转化为Na2SO4,硫元素化合价升高2,NaHSO3作还原剂;Cr2O72-转化为Cr(OH)3,铬元素化合价共降低6,Cr2O72-作氧化剂,根据得失电子守
46、恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为13。(3)废水处理过程中Cr2O72-转化为Cr3+,Fe2+转化为Fe3+,根据得失电子守恒得Cr2O72-6Fe2+6Fe3+。n(Cr2O72-)=210-4molL-1100L=0.02mol,则n(Cr3+)=2n(Cr2O72-)=0.04mol,n(Fe3+)=6n(Cr2O72-)=0.12mol。(Fe+2Fe+3xCr+3y)O4中Fe2+与O2-的物质的量之比为14,根据电荷守恒得2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+3n(Cr3+)=2n(O2-)=8n(Fe2+),则n(Fe2+)=(30.12mol+30.04mol)6=0.08
47、mol,故需加入的n(FeSO47H2O)=n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.08mol+0.12mol=0.20mol,m(FeSO47H2O)=0.20mol278gmol-1=55.6g。(4)根据图示,B电极上H+放电生成H2,需得电子,可知B电极为阴极,则A电极为阳极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+;Fe2+具有还原性,与Cr2O72-发生氧化还原反应:Cr2O72-+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O。c(H+)减小,导致有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成。若用石墨作阳极,阳极为溶液中的OH-放电,没有还原剂生成,不能将Cr2O72-还原为Cr3+,故不能产生
48、Cr(OH)3沉淀。9.(除标明外,每空1分)(1)-1氧化性(2)NH2OH+H2ONH3OH+OH-(2分)6.610-9(NH3OH)2SO4(3)固体逐渐变黑,并有气泡产生不产生其他杂质(或不会对反应体系造成二次污染)(4)阴NO3-+6e-+7H+NH2OH+2H2O(2分)(5)NH3+2NH2OH+2H2O(2分)【解析】(1)从结构上看,羟胺是氨分子()中的一个氢原子被羟基代替形成的,故羟胺分子的电子式为。H是+1价,O是-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0可以求出N是-1价,-1价是氮元素的中间价态,其既有氧化性又有还原性,氮原子的孤电子对可以结合水电离出的氢离子表现碱性
49、。(2)由“NH3+H2ONH4+OH-”类比,可知一元弱碱羟胺的电离方程式为NH2OH+H2ONH3OH+OH-。Kb=c(NH3OH+)c(OH-)c(NH2OH)=c(NH3OH+)c(OH-)c(H+)c(NH2OH)c(H+)=KKw=6.61051.010-14=6.610-9。NH3OH+是一价阳离子,其硫酸正盐与Na2SO4类似,就是把Na+换成NH3OH+,即为(NH3OH)2SO4。(3)NH2OH中-1价的N失电子被氧化为N2(有气泡产生),AgBr中的Ag+得电子被还原为Ag(固体逐渐变黑)。羟胺被氧化生成N2和H2O,被称为“绿色还原剂”,故其优点是“不产生其他杂质”
50、。(4)从硝酸中+5价N到羟胺中-1价N发生得电子的还原反应,故羟胺应该在阴极生成,先根据N化合价降低6写为NO3-+6e-NH2OH,再根据电荷守恒和反应溶液显酸性,在左边补充“7H+”、右边补充“2H2O”:NO3-+6e-+7H+NH2OH+2H2O。(5)1molNa3AsO3被氧化为Na3AsO4失去2mol电子(As由+3价升高到+5价),1mol羟胺中的N得到2mol电子,N由-1价降低到-3价,还原产物为NH3。观察反应物丁二酮()和生成物丁二酮肟()的结构简式可发现,丁二酮中羰基上的氧原子被NOH代替,即2个羰基氧原子结合2个羟胺分子中的4个氢原子生成水:+2NH2OH+2H
51、2O。【试题评析】利用考生未学过的羟胺创设崭新情境,综合考查考生运用所学教材知识、结合题中的信息分析解决问题的能力。第(1)小题考查“结构决定性质”的化学核心素养;第(2)小题考查考生由熟悉的氨到陌生的羟胺的联想类比推理能力。第(5)小题进行无机与有机知识的融合,知识跨度较大。试题设计符合考试中心命题专家强调的“以化学反应原理和物质结构两大理论为指导,学习无机物的组成、结构、反应和应用”的新理念。【易错警示】不少考生在回答第(3)小题中第一空时,易答成“固体逐渐变成银白色,并有气泡产生”,错误的主要原因是对银镜实验的现象观察不仔细、不全面,银镜实验中形成光亮的银镜后,若把试管中的溶液倒入另一试
52、管中,可以观察到有黑色沉淀产生,这表明银晶体呈银白色,微小的银颗粒则呈黑色,原因是银块能反射部分吸收的光呈银白色,银粉难反射光而显黑色。正确描述是“固体逐渐变黑,并有气泡产生”。10.(1)2H2O-4e-O2+4H+(2分)阴极反应式为ClO2+e-ClO2-,产生的ClO2-在溶液中与ClO3-发生反应:ClO3-+ClO2-+2H+2ClO2+H2O。ClO2一部分逸出,一部分循环反应(2分)(2)催化剂(1分)2Cl-4H+Cl22H2O(共2分)反应i较快,反应ii与反应i速率相当或更快,反应iii较慢。因为ClO2产率很高且Cl2的量极少,不添加Cl-时起始生成ClO2的速率很慢(
53、2分)(3)2ClO2+2I-2ClO2-+I2(2分)溶液蓝色恰好消失且30 s内不变为蓝色(2分)0.675(2分)【解析】(1)水中氧元素化合价升高产生O2,氧气在阳极生成,阳极反应式是2H2O-4e-O2+4H+;根据题图可知,ClO2的产生过程如下:阴极发生反应ClO2+e-ClO2-,产生的ClO2-在溶液中与ClO3-发生反应ClO3-+ClO2-+2H+2ClO2+H2O。ClO2一部分逸出,一部分循环反应。(2)根据题表数据可知,加入NaCl,生成ClO2的速率明显增大,所以NaCl的主要作用是作催化剂。总反应的离子方程式是H2O2+2ClO3-+2H+2ClO2+O2+2H
54、2O,总反应-反应ii可得反应i:2ClO3-+2Cl-+4H+2ClO2+Cl2+2H2O。根据ClO2产率很高且Cl2的量极少,不添加Cl-时起始生成ClO2的速率很慢,可推知反应i较快,反应ii与反应i速率相当或更快,反应iii较慢。(3)步骤中ClO2与I-反应生成ClO2-和碘单质,反应的离子方程式是2ClO2+2I-2ClO2-+I2。当碘单质完全反应时,溶液蓝色消失,当步骤中蓝色恰好消失且30s内不变为蓝色时,达到滴定终点,停止滴加Na2S2O3溶液。根据2ClO2+2I-2ClO2-+I2、2S2O32-+I2S4O62-+2I-,可知ClO2与S2O32-的物质的量比是11;则水样中ClO2的物质的量=n(S2O32-)=0.0010molL-10.01L=1.010-5mol,水样中ClO2的质量浓度=1.010-5mol67.5gmol-11031.0L=0.675mgL-1。
