1、专题四 氧化还原反应 考点 1 化氧还原反应中的基本概念 1.2021 江西南昌摸底考试下列实验未涉及氧化还原反应的是()实验 现象 A Cl2通入 AgNO3溶液中 有白色沉淀产生 B 乙烯通入酸性 KMnO4溶液中 溶液由紫红色变为无色 C 向 FeCl2溶液中先滴加 KSCN溶液,再滴加氯水 先不变色,后溶液显红色 D 向 K2Cr2O7溶液中滴入氢氧化钠溶液 溶液由橙色变为黄色 2.2021 河南郑州一中开学考试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
2、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 3.2021 贵州贵阳摸底考试二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂,可用氯酸钠和双氧水在酸性条件下制备,反应方程式为:NaClO3+H2O2+H2SO4ClO2+Na2SO4+H2O+O2(未配平)。下列说法不正确的是()A.ClO2是还原产物 B.NaClO3作氧化剂,发生氧化反应 C.N
3、aClO3与 H2O2的化学计量数之比为 21 D.每生成 0.2 mol ClO2,反应转移 0.2 mol 电子 4.2021 广东惠州调研为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染,通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒(SeO2),再用 KI溶液处理回收 Se。发生的反应为:Se+2H2SO4(浓)2SO2+SeO2+2H2O;SeO2+4KI+4HNO34KNO3+Se+2I2+2H2O,下列说法错误的是()A.中 SO2是还原产物,SeO2是氧化产物 B.中 KI 是还原剂,HNO3是氧化剂 C.中每生成 0.2 mol I2共转移 0.4 mol 电子 D.氧化性由强到弱的顺序是:H2SO4
4、(浓)SeO2I2 考点 2 氧化还原反应规律的应用 5.2021 安徽定远育才实验学校月考将 SO2气体通入足量 Fe2(SO4)3溶液中,完全反应后,再向其中加入 K2Cr2O7溶液。上述过程发生如下两个化学反应:SO2+2Fe3+2H2OSO42+2Fe2+4H+Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O 下列有关说法不正确的是()A.SO2发生氧化反应 B.氧化性:Cr2O72Fe3+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 mo
5、l K2Cr2O7 6.2020 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。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 21 B.若反应中 n(ClO-)n(ClO3-)=11,则每消耗 4 mol KOH,吸收标准状况下 22.4 L Cl2 C.氧化性:K2
6、FeO4KClO D.若反应的氧化产物只有 KClO,则得到 0.2 mol K2FeO4时消耗 0.3 mol Cl2 7.2021 江西南昌摸底测试改编黄铁矿的主要成分是 FeS2,在空气中会被缓慢氧化,氧化过程如图所示。(已知 25 时,KspFe(OH)3=2.7910-39)下列说法正确的是()A.发生反应 a 时,若 0.5 mol FeS2被氧化,则转移的电子数为 9 mol B.Fe3+的水解可以促进反应 c C.发生反应 c 时,FeS2中铁元素和硫元素都被氧化 D.25,反应 d 的逆反应的平衡常数 K=2.79103 8.2021 河南南阳一中月考已知:SO2+I2+2H
7、2OH2SO4+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-1 B.完全反应时转移电子 0.2 mol C.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,溶液中大量存在的离子有 Na+、H+、SO42和 Fe3+9.2021 河南南阳一中
8、月考水是一种重要的资源,它同时在化学反应中担任着重要的角色,既可作为反应物又可作为生成物,如图中和水相连的物质都能和水发生反应,则有关说法正确的是()A.上述反应中属于氧化还原反应的有 B.和中都有氧气生成,且生成 1 mol O2转移的电子数相同 C.反应中水都既不作氧化剂也不作还原剂 D.中水作氧化剂,中水作还原剂 10.新素材2021 福建师范大学期中亚氯酸钠(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 21 B.若反应通过原电池来实现,则
9、ClO2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 H2O2 11.2020湖南邵东一中月考向暗红色CrO3固体表面喷洒酒精会剧烈反应,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 mol C.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+3H2O 12.4 分(1)某实验小组利用如图所示装置制取 KH(IO3)2。若还原产物 Cl
10、-和 Cl2所得电子数相同,写出该反应的化学方程式:。(2)600 时硝酸银发生分解反应生成红棕色气体和 3 种常见单质(其中两种气体单质的物质的量之比为 27),则分解时发生反应的化学方程式为 。13.2021 安徽淮南一模,11 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。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
11、 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14 分新型净水剂高铁酸钾(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 K
12、2FeO4 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+NaClO Na2FeO4+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,
13、共 42 分)1.新形式2021 甘肃兰州一中期中某离子反应涉及 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 2.2021 吉林长春检测根据表中信息,判断下列叙述正确的是()序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物 Cl2 FeBr2 Fe3+、Br2 KClO3 HCl Cl2 KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2+A.由表
14、中组的反应可知:通入 Cl2的量不同,氧化产物可能不同 B.氧化性强弱的比较:KClO3Fe3+Cl2Br2 C.表中组反应的还原产物是 KCl,生成 1 mol KCl 时转移电子的物质的量是 6 mol D.表中组反应的离子方程式为:2MnO4-+3H2O2+6H+2Mn2+4O2+6H2O 3.2021 安徽示范中学联考在酸性条件下,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+2H2O B.反应的氧化剂是 Fe
15、3+C.反应是氧化还原反应 D.黄铁矿催化氧化中 NO 作催化剂 4.2021 江淮十校二检改编环保督察不是“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 的化合价至少有一种不相等 B.步骤可在酸性条件下进行 C.步骤的氧化产物是 C
16、O2、Na2CO3、N2 D.步骤生成标 5.6 L 气体时,转移 0.75 mol 电子 5.2021 湖北部分重点中学联考已知:Pb2O3与 HNO3溶液发生反应 Pb2O3+2H+PbO2+Pb2+H2O;:PbO2与酸化的 MnSO4溶液混合,充分振荡,溶液变为紫色。下列推断正确的是()A.由反应可知,每摩尔 Pb2O3参与反应,转移电子数为 NA B.由反应可知,氧化性:PbO2MnO4-C.PbO2可与浓盐酸发生反应:PbO2+6HCl(浓)2PbCl2+3H2O+Cl2 D.PbO 可与稀硝酸发生反应:3PbO+14HNO33Pb(NO3)4+2NO+7H2O 6.新形式根据框图
17、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,可能观察到有红褐色沉淀生成 D.在反应中稀硫酸既表现出氧化性又表现出酸性 7.2021 河南名校一联实验室模拟工业处理含铬废水,部分操作及现象如图 1,反应过程中铬元素的化合价变化如图2。下列说法正确的是 ()图 1 图 2 已知:深蓝色溶液中生成了 CrO5。A.实验开始至 5 s,铬元素被氧化 B.实验开始至 30 s,溶液中生成 Cr3+的总反应的离子方程式为:Cr2O72+3H2O2+8H+2Cr3+7H2O+3O2 C.30 s 至 80 s
18、 的过程中,一定是氧气氧化了 Cr3+D.80 s 时,溶液中又生成了 Cr2O72,颜色相比于开始时浅,是水稀释所致 二、非选择题(共 41 分)8.2021 云南师大附中月考改编,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,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
19、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+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
20、再加入 NaOH 溶液调节 pH 并加热,使其恰好转化为(Fe+2Fe+3Cr+3)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 。9.2021 河南郑州开学考改编,12 分按要求书写下列方程式。(1)当用 CaSO3悬浊液吸收经 O3预处理的烟气时,清液(pH8)中 SO32将 NO2转化为 NO2-,其离子方程式为 。(2)H3PO2的工
21、业制法:用白磷(P4)与 Ba(OH)2溶液反应,生成 PH3气体和 Ba(H2PO2)2,Ba(H2PO2)2再与 H2SO4反应。写出白磷与 Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:。(3)硫酸镍在强碱溶液中用 NaClO 氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的 NiOOH。写出该反应的离子方程式:。(4)一种海生假单孢菌(采自太平洋深海处),在无氧条件下以醋酸为电子供体还原 MnO2生成 Mn2+的机理如图 1 所示。写出的总反应的离子方程式:。图 1(5)工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的 MoS2,MoS2中 S 为-1 价)制备钼酸钠的两种途径如图 2 所示。途径:途径:图 2 途
22、径焙烧过程中发生的主要反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。途径氧化时还有 Na2SO4生成,则该反应的离子方程式为 。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
23、的质量浓度/(gL-1)ClO2的生成速率/(gL-1min-1)相同时间 10 min 30 min 60 min ClO2 产率/%Cl2 的量 0 0.003 5 0.012 4 0.015 9 97.12 极微量 1.00 0.013 8 0.016 2 0.016 3 98.79 极微量 NaCl 的主要作用是 。上述反应可能的过程如下:反应 i 2ClO3-+2ClO2+反应 ii Cl2+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
24、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
25、的质量浓度是 mgL-1。答案 专题四 氧化还原反应 1.D Cl2通入 AgNO3溶液中,氯气先与水反应生成盐酸和次氯酸,氯元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A 项错误;乙烯通入酸性 KMnO4溶液中,溶液由紫红色变为无色,是因为乙烯被高锰酸钾氧化,属于氧化还原反应,B 项错误;向 FeCl2溶液中先滴加 KSCN 溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液显红色,是因为 FeCl2被氯水氧化为 FeCl3,属于氧化还原反应,C 项错误;K2Cr2O7溶液中存在如下平衡:Cr2O72(橙色)+H2O2H+2CrO42(黄色),滴入氢氧化钠溶液时,平衡正向移动,溶液由橙色变为黄色,该过程各元素化合
26、价没有变化,未涉及氧化还原反应,D 项正确。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”反应后生成相应的硝酸盐,D 正确。3.B 反应中氯元素化合价降低,C
27、lO2是还原产物,A 项正确;NaClO3中氯元素化合价降低,作氧化剂,发生还原反应,B项错误;H2O2是还原剂,依据 NaClO3ClO2得 e-,H2O2O2失 2e-知 C 项正确;反应中氯元素化合价降低 1,则每生成 0.2 mol ClO2,反应转移 0.2 mol 电子,D 项正确。4.B 反应中 Se 是还原剂,对应的生成物 SeO2是氧化产物,浓硫酸是氧化剂,对应的生成物 SO2是还原产物,A 项正确;反应中 Se 由+4 价变为 0 价,SeO2是氧化剂,I 由-1 价变为 0 价,KI 是还原剂,N 在反应前后化合价没有变化,HNO3既不是氧化剂也不是还原剂,B 项错误;反
28、应中 I 由-1 价变为 0 价,则生成 0.2 mol I2转移 0.4 mol 电子,C 项正确;由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可得氧化性:H2SO4(浓)SeO2I2,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,由反应知,氧化性 Fe3+SO42,由反应知,氧化性 Cr2O72Fe3+,B 项正确;反应中 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 S
29、O2参加反应,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之比为 53,A 项错误;若反应中 n(ClO-)n(ClO3-)=11,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 KO
30、H,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.D 发生反应 a 时,FeS2中 S 元素的化合价由-1 升高到+6,每 0.5 mol FeS2被氧化转移的电子数为 7 mol,A 项错误;由反应 c 可知,Fe3+的水解将导致其浓度降低,从而减弱反应 c,B 项错误;发生反应 c 时,FeS2中
31、 Fe 元素的化合价未发生变化,C 项错误;反应 d 的逆反应的平衡常数 K=(Fe3+)3(H+)=(Fe3+)3(OH-)3(H+)3(OH-)=spFe(OH)3w3=2.7910-39(10-14)3=2.79103,D 项正确。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
32、、NaHSO3的混合溶液中通入 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 24.4
33、8 L22.4 Lmol-1=0.4 mol,B 项错误。9.C 题图中发生反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,2Na+2H2O2NaOH+H2,NaH+H2ONaOH+H2,3NO2+H2O2HNO3+NO,SO3+H2OH2SO4,Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2+2NH3,2F2+2H2O4HF+O2,Cl2+H2OHCl+HClO。反应,即 H2O 与 SO3、Mg3N2的反应不属于氧化还原反应,其余反应均属于氧化还原反应,A 项错误;2Na2O2+2H2O4NaOH+O2中,生成 1 mol O2转移 2 mol 电子,2F2+2H2O4HF+O2中,
34、生成 1 mol O2转移 4 mol电子,B 项错误;反应中,水都既不作氧化剂也不作还原剂,C 项正确;中水作还原剂,中水作氧化剂,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,C
35、l 化合价降低,ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,根据氧化剂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 由题目信息可写出该反应的化学方程式为 2CrO3+3C2H5OH Cr2O3+3CH3CHO+3H2O,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
36、正确。12.(每空 2 分)(1)6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2(2)6AgNO3 6Ag+2N2+7O2+2NO2【解析】(1)若还原产物 Cl-和 Cl2所得电子数相同,则 Cl-和 Cl2的物质的量之比为 53,故反应的化学方程式为6I2+11KClO3+3H2O 6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2。(2)在 600 时 AgNO3发生分解反应生成的红棕色气体是 NO2,同时还产生了三种常见单质 Ag、N2、O2,其中两种气体单质的物质的量之比为 27,则根据得失电子守恒、原子守恒,可得分解时发生反应的化学方程式为 6AgNO3 6Ag+2N2
37、+7O2+2NO2。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(OH-)(2 分)【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 1 mol 氧气转移电子 2 mol,则生成 11.2 L(即 0.5 mol)O2(标准状况)时,转移电子的物质的量是 0.5 mol2=1 mol;当 n(NO2)nCO(NH2)2=32 时,即 N
38、O2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 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
39、+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)2 10 3 2 9 NaCl 5 H2O(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+3H2OF
40、e(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 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)K2FeO
41、4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 3ClO-+2NH4+N2+3H2O+3Cl-+2H+,由离子方程式可知该反应的氧化剂是 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
42、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.A 由知,Cl2能氧化Fe2+和Br-,根据还原性:Fe2+Br-,知通入Cl2优先氧化Fe2+,然后氧化 Br-,故通入Cl2的量不同,氧化产物可能不同,A 项正确。中 Cl2是氧化剂,Fe3+、Br2是氧化产物,中 KClO3是氧化剂,Cl2是氧化产物,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,知氧化性:KClO3Cl2Fe3+,B 项错误。根据“价态靠拢而不交叉”,知中发生氯元
43、素的归中反应,生成1 mol KCl转移电子的物质的量为5 mol且KCl不为还原产物,C项错误。中 KMnO4作氧化剂,H2O2作还原剂,根据得失电子守恒、元素守恒和电荷守恒,正确的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2+5O2+8H2O,D 项错误。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
44、硫氧化为 SO42中+6 价的硫,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.A NaCN 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 项正确;HCN 具有挥发性且有剧毒,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
45、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 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,题中未指明气体所处状态,无法进行计算,D 项错误。5.B 铅元素为第A 族元素,没有+3 价,Pb2O3中一个 Pb 显+2 价,另一个 Pb 显+4 价,则 Pb2O3+2H+PbO2+Pb2+H2O为非氧化还原反应,
46、A 项错误;PbO2与酸化的 MnSO4溶液混合,充分振荡,溶液变为紫色,说明有 MnO4-生成,即 PbO2将MnSO4氧化为MnO4-,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,知氧化性:PbO2 MnO4-,B项正确;根据反应可知氧化性 PbO2MnO4-,而酸性条件下 MnO4-能将 HCl氧化成 Cl2,故 PbO2也能将 HCl氧化成 Cl2,配平化学方程式为 PbO2+4HCl(浓)PbCl2+2H2O+Cl2,C项错误;根据反应可知,硝酸不能将+2价的Pb氧化成+4价,故不能生成Pb(NO3)4,D项错误。6.D 红色金属为 Cu,反应为 Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2
47、H2O,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,因此可能观察到有红褐色沉淀生成,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,H2O2表现出氧化性,故 D 项说法错误。
48、7.B 【实验剖析】根据深蓝色溶液中生成了 CrO5及题图 2 中 5 s 时铬元素显+6 价,知 CrO5中含有过氧键,据此对实验过程进行分析:根据图 2 知,实验开始至 5 s,铬元素的化合价保持为+6,没有发生变化,因此铬元素没有被氧化,A 项错误;结合实验剖析和题图 2 知,实验开始至 30 s,溶液中生成 Cr3+,铬元素的化合价降低,则双氧水中的 O 元素被氧化生成氧气,总反应的离子方程式为:Cr2O72+3H2O2+8H+2Cr3+7H2O+3O2,B 项正确;实验开始,加入的 H2O2过量,30 s 时,向溶液中加入氢氧化钠,80 s 时,铬元素的化合价变为+6,可能是因为过氧
49、化氢在碱性溶液中氧化性更强,过量的 H2O2氧化了Cr3+,C 项错误;根据实验剖析知,80 s 时,溶液中存在的应该是 CrO42,D 项错误。8.(除标明外,每空 2 分)(1)2Cr2O72+3N2H4H2O+16H+4Cr3+3N2+17H2O 还原剂(1 分)2.4081023(1 分)(2)0.2 13(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,C
50、r2O72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+2Cr2O723N2+4Cr3+,再根据电荷守恒可知,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;0.1 mol N2H4H2O 参加反应时,转移的电子数为 0.1 mol46.021023 mol-1=2.4081023。(2)由处理流程可知,反应的方程式为 SO2+Na2SO3+H2O2NaHSO3,故 0.1 m
51、ol SO2参与反应时,理论上能得到0.2 mol NaHSO3。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 Cr2O726Fe2+6Fe3+。n(Cr2O72)=210-4 molL-1100 L=0.02 mol,则 n(Cr3+)=2n(Cr2O72)=0.04 mol,n(Fe3+)=6n(Cr2O72)=0.
52、12 mol。(Fe+2Fe+3Cr+3)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+)=(30.12 mol+30.04 mol)6=0.08 mol,故需加入的 n(FeSO47H2O)=n(Fe2+)+n(Fe3+)=0.08 mol+0.12 mol=0.20 mol,m(FeSO47H2O)=0.20 mol278 gmol-1=55.6 g。(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
53、-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 Cr(OH)3沉淀。9.(每空 2 分)(1)SO32+2NO2+2OH-SO42+2NO2-+H2O(2)2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3(3)2Ni2+ClO-+4OH-2NiOOH+Cl-+H2O(4)MnO2+2HXMn2+2X+2OH-(5)72
54、 MoS2+9ClO-+6OH-MoO42+9Cl-+3H2O+2SO42【解析】(1)根据 SO32将 NO2转化为 NO2-可知氧化剂、还原剂分别为 NO2、SO32,SO32被氧化为 SO42,由得失电子守恒有 SO32+2NO22NO2-+SO42,pH8,则清液呈碱性,由电荷守恒知反应物中应补 OH-,生成物中应补 H2O,则反应的离子方程式为 SO32+2NO2+2OH-SO42+2NO2-+H2O。(2)由题意知反应物有 P4和 Ba(OH)2,生成物有 PH3和 Ba(H2PO2)2,根据得失电子守恒得 2P4+3Ba(OH)23Ba(H2PO2)2+2PH3,结合原子守恒反应
55、物中添加 H2O,化学方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3。(3)根据题给信息可知反应物有硫酸镍和 NaClO,产物有 NiOOH,ClO-对应的还原产物为 Cl-,反应环境为强碱性环境,据此可写出反应的离子方程式:2Ni2+ClO-+4OH-2NiOOH+Cl-+H2O。(4)根据题图 1,反应为 Mn3+HXMn2+X+H+,反应为 Mn2+MnO2+2H2O4OH-+2Mn3+,由2+可得反应的总反应的离子方程式,即 MnO2+2HXMn2+2X+2OH-。(5)途径焙烧过程中,反应物为氧气、钼精矿,产物为二氧化硫和三氧化钼,反应的化学方程式为 2M
56、oS2+7O22MoO3+4SO2,其中氧化剂为 O2,还原剂为 MoS2,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 72。途径氧化时 MoS2与 NaClO、NaOH 溶液反应生成 Na2MoO4和 Na2SO4等,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平发生反应的离子方程式得 MoS2+9ClO-+6OH-MoO42+9Cl-+3H2O+2SO42。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
57、分)2Cl-4H+Cl2 2H2O(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(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+2C
58、lO2+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+2H2O,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 30 s 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)=0.001 0 molL-10.01 L=1.010-5 mol,水样中 ClO2的质量浓度=1.010-5 mol67.5 gmol-11031.0 L=0.675 mgL-1。