1、第5讲氧化还原反应考纲考向素养考纲要求热点考向核心素养(1)熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断元素的化合价。(2)了解氧化还原反应的本质。(3)了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。(1)氧化还原反应的概念(2)物质氧化性、还原性强弱的比较(3)氧化还原反应的规律及其应用宏观辨识与微观探析:从原子的微观结构出发认识氧化还原反应的本质是电子转移,能从微观和宏观相结合的视角分析生产、生活中的现象。变化观念与平衡思想:利用变化观念了解氧化还原反应中物质的转化关系,从量变的角度分析物质变化过程中遵循的守恒规律。1一念对错(正确的划“”,
2、错误的划“”)(1)(2019全国T8C)1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3转移的电子数为6NA()(2)某元素由化合态变为游离态时,该元素一定被还原。()(3)在生活中用漂白粉漂白衣物时,是利用了漂白粉的氧化性。()(4)在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)33ClO4OH=2RO3Cl5H2O。则RO中R的化合价是4。()(5)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性。()(6)有单质参与或生成的反应一定属于氧化还原反应。()(7)氨碱法制碱,未涉及氧化还原反应。()(8)某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe
3、2完全氧化,x值为0.80。()(9)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为1.57 g。()(10)向KOH溶液中通入11.2 L(标准状况)氯气恰好完全反应生成三种含氯盐:0.7 mol KCl、0.2 mol KClO和X。则X是0.1 mol KClO3。()(11)若在氯化铁溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里加入过量锌片,反应开始时c(Fe2)增大,然后又减小。()(12)O2F2可以发生反应:H2S4O2F2=SF62HF4O2,O2是氧化产物。()(13)向含等物质的量浓度的Na2S
4、和NaBr的溶液中缓慢通入氯气,发生反应的离子方程式是:S22Br2Cl2=SBr24Cl。()(14)2Na2O22H2O=4NaOHO2、Cl2H2OHClHClO均为水作还原剂的氧化还原反应。()(15)在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA。()2完成下列各题(1)(2016全国卷,28(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_。 (2)(2016全国卷,28(2)欲使3 mol的VO2变为VO,则需要氧化剂KClO3至少为_ mol。(3)(2016全国卷,26(5)节选)联氨(N2H4)可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上
5、1 kg的联氨可除去水中溶解的O2_kg。解析:(2)VO2变为VO,V的化合价由4价升高到5价,转移1e,而氧化剂KClO3则被还原为KCl,化合价由5价降低为1价,转移6e,故欲使3 mol VO2变为VO,需氧化剂KClO3的物质的量至少为3 mol160.5 mol。(3)发生的反应为N2H4O2=N22H2O,理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的氧气为1 kg32 gmol132 gmol11 kg。答案:(1)2NaClO3H2SO4SO2=2NaHSO42ClO2(2)0.5(3)13(1)(2015天津理综,10(2)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:ClOFe2_=
6、ClFe3_(2)(2015安徽理综,27(2)请配平化学方程式:NaBO2SiO2NaH2=NaBH4Na2SiO3(3)(2015浙江理综,27(4)完成以下氧化还原反应的离子方程式:()MnO()C2O_=()Mn2()CO2_解析:(1)根据化合价升降法配平ClO、Fe2、Cl、Fe3的化学计量数分别为1、6、1、6,再利用电荷守恒及元素原子守恒得出反应物中有6H,产物中有3H2O。答案:(1)166H163H2O(2)124212(3)2516H2108H2O考点一氧化还原反应基本概念真题引领(2018北京卷)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()ABCD实验NaOH溶液滴
7、入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀,随后变为红褐色溶液变红,随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体,随后变为红棕色解析:CA项,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,该反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;B项,氯水中存在反应Cl2H2OHClHClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应;C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgClNa2S=Ag2S2
8、NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;D项,Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NOO2=2NO2,反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;故选C。知能必备分析氧化还原反应的两个关键点1弄清概念、理清关系2准确判断常考物质中元素的化合价CuFeS2:Cu(2)、Fe(2)、S(2)K2FeO4:Fe(6)Li2NH:N(3)LiNH2:N(3)H2C2O4:C(3)HCN:C(2)、N(3)CuH:Cu(1)、H(1)H3AsO4:As(5)N2H4:N(2)HNO2:N(3)Na2S2O3:S(2)Na2S2O5:S(4
9、)Na2S2O8:S(6)、O(2)(1)NaBH4:B(3)、H(1)Fe3S4:Fe(2)、S(2)、(0)H3PO2:P(1)Cu3P:Cu(1)、P(3)ClO2:Cl(4)、O(2)题组训练题组1氧化还原反应的应用1下列中国传统工艺,利用氧化还原反应原理实现的是()选项A.丹砂(HgS)炼汞B.石灰石生产生石灰C.酒精蒸馏D.活性炭使蔗糖脱色工艺解析:A丹砂(HgS)炼汞是将汞的化合物分解为汞单质,属于氧化还原反应,A项正确;碳酸钙高温分解生成CaO和二氧化碳,不属于氧化还原反应,B项错误;酒精蒸馏是物理变化,C项错误;活性炭使蔗糖脱色是利用了活性炭的吸附性,属于物理变化,D项错误。
10、2分析生产生活中的下列过程,不涉及氧化还原反应的是()A煤液化制得清洁能源B用酒精测试仪检测酒驾C将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉D从海水中提取氯化镁解析:D煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料(直接)或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品(间接)的过程,涉及氧化还原反应,A项错误;交警常用“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车,其反应原理为酸性重铬酸钾(橙色)遇乙醇时变为绿色,将乙醇氧化,涉及氧化还原反应,B项错误;将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉原理:2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O,涉及氧化还原反应,C项错误;从海水中提取氯化
11、镁时,经历了氯化镁氢氧化镁氯化镁的转化过程,不涉及氧化还原反应,D项正确。题组2氧化还原反应基本概念3NaClO2可用作造纸的漂白剂,它由H2O22ClO22NaOH=2NaClO22H2OO2制得,下列说法正确的是()AH2O2是氧化剂,H2O2中的氧元素被还原B每生成1 mol O2转移电子的物质的量为4 molCClO2中的氯元素被氧化DClO2是氧化剂,H2O2是还原剂解析:DA项,根据方程式可知,H2O2中氧元素的化合价从1价升高到0价,失去电子被氧化,H2O2是还原剂,错误;B项,H2O2中氧元素的化合价从1价升高到0价,每生成1 mol O2转移电子的物质的量为2 mol,错误;
12、C项,ClO2中的氯元素化合价从4价降低到NaClO2中的3价,氯元素被还原,错误。考点二氧化还原反应规律真题引领1(2018全国卷)采用N2O5为硝化剂是一种新型的绿色硝化技术,在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题:1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为_,该反应化学方程式为_。解析:氯气在反应中得到电子作氧化剂,硝酸银中只有氧元素化合价会升高,所以氧化产物是氧气,分子式为O2。答案:O22Cl24AgNO3=4AgCl2N2O5O22(2017全国卷节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主
13、要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:步骤的主要反应为:FeOCr2O3Na2CO3NaNO3Na2CrO4Fe2O3CO2 NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为_。解析:FeOCr2O3是还原剂,氧化产物为Na2CrO4和Fe2O3,每摩尔转移7 mol电子,而NaNO3是氧化剂,还原产物为NaNO2,每摩尔转移2 mol电子,根据电子守恒可知,FeOCr2O3和NaNO3的系数比为27。答案:27知能必备氧化还原反应的规律和应用1强弱规律氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应,生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产
14、物。 应用比较物质的氧化性或还原性强弱,判断反应能否进行。氧化性:氧化剂氧化产物还原性:还原剂还原产物2邻位转化规律(归中原则)氧化还原反应中,元素相邻价态之间的转化最容易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉; 同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。如H2S与浓硫酸反应时,S元素的化合价变化为:反应的化学方程式为H2SH2SO4(浓)SSO22H2O。应用判断氧化还原反应的产物,同种元素不同价态之间发生反应“只靠拢,不相交”。3反应先后规律同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性较强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相
15、同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质,即强者优先反应。应用判断物质的稳定性及反应的先后顺序4守恒规律对于一个氧化还原反应,元素化合价升高总数与降低总数相等;还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等;反应前后电荷总数相等(离子方程式)。应用(1)氧化还原反应方程式配平;(2)氧化还原反应相关的计算;(3)电极方程式配平及电化学计算。题组训练题组1“强弱规律”及应用1为验证还原性SO2Fe2Cl,三组同学分别进行了下图实验,并对溶液1和溶液2中所含离子进行了检验,能证明上述还原性顺序的实验组有()溶液1溶液2甲含Fe3、Fe2含SO乙含Fe3,无Fe2含SO丙含Fe3,无Fe2含Fe2A
16、.只有甲B甲、乙C甲、丙 D甲、乙、丙解析:C甲溶液1中含有Fe3、Fe2,说明发生反应2Fe2Cl2=2Fe32Cl,且Cl2反应完全,可证明还原性Fe2Cl;溶液2中含有SO,说明发生反应2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H,证明还原性SO2Fe2,故甲能证明还原性SO2Fe2Cl;乙溶液1中含有Fe3,无Fe2剩余,则还原性Fe2Cl,但Cl2可能过量,再通入SO2可能发生的反应是Cl2SO22H2O=2ClSO4H,不能够比较SO2和Fe2的还原性强弱,故乙不能验证;丙溶液1中含有Fe3,没有Fe2,通入SO2后溶液中又含有Fe2,说明SO2将Fe3还原得到Fe2,证明还原性SO2
17、Fe2,故丙实验结论证明还原性SO2Fe2Cl。2某学习小组设计实验探究H2S的性质,装置如图所示。下列说法正确的是()A若F中产生黑色沉淀,则说明H2SO4的酸性比H2S强B若G中产生浅黄色沉淀,则说明H2S的还原性比Fe2强C若H中溶液变红色,则说明H2S是二元弱酸D若E中FeS换成Na2S,该装置也可达到相同的目的解析:BH2S和CuSO4发生复分解反应生成黑色沉淀CuS和H2SO4,该反应不能说明H2SO4的酸性比H2S强,只能说明CuS不溶于稀硫酸,A错误;若G中产生浅黄色沉淀,则证明硫化氢可以被Fe3氧化成硫单质,反应的离子方程式为2Fe3H2S=2Fe2S2H,说明H2S的还原性
18、比Fe2强,B正确;若H中溶液变红色,则说明H2S的水溶液呈酸性,但不能说明H2S是二元酸,C错误;若E中FeS换成Na2S,由于Na2S极易溶于水,该装置无法达到“随开随用、随关随停”的目的,D错误。题组2“价态规律”及应用3已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X解析:A由得出Q价态高于G,因为G必介于Q和1价的Cl之间,1价为氯元素的最低价;将该结论引
19、用到,Y介于Q与G之间,故Q价态高于Y,Y价态高于G;分析:H2O中的H化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析:Z介于Q、X之间,则X价态高于Z,Z价态高于Q。题组3“先后规律”及应用4在复杂的体系中,确认化学反应先后顺序有利于解决问题。下列化学反应先后顺序判断正确的是()A在含有等物质的量的AlO、OH、CO溶液中逐滴加入盐酸:OH、CO、AlOB在含等物质的量的FeBr2、FeI2溶液中缓慢通入氯气:I、Br、Fe2CFe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3混合溶液中逐渐加入铁粉:Fe(NO3)3、HNO3、Cu(NO3)2D在含等物质
20、的量的Fe3、NH、H溶液中逐滴加入NaOH溶液:H、Fe3、NH解析:D若H最先与AlO反应生成氢氧化铝,而氢氧化铝又会与溶液中的OH反应生成AlO,则反应的先后顺序为OH、AlO、CO,A项错误;离子还原性IFe2Br,氯气先与还原性强的离子反应,与氯气反应的先后顺序是I、Fe2、Br,B项错误;氧化性由强到弱的顺序是HNO3Fe3Cu2,铁粉先与氧化性强的离子反应,C项错误;H先发生反应,因为H结合OH的能力最强,然后Fe3与OH反应生成氢氧化铁沉淀,最后NH与OH结合生成一水合氨,故在含等物质的量的Fe3、NH、H的溶液中逐滴加入NaOH溶液,反应的先后顺序为H、Fe3、NH,D项正确
21、。题组4“守恒”规律及应用5NaNO2是一种食品添加剂,能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是MnONOMn2NO(未配平)。下列叙述中正确的是()A该反应中NO作还原剂,由此推知HNO2只具有还原性B反应过程中溶液的pH减小C生成2 mol NaNO3需消耗0.8 mol KMnO4D用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的NaNO2溶液,以酚酞作指示剂解析:C该反应中,N元素由3价升高到5价,则NO作还原剂,表现出还原性;由于3价为N元素的中间价态,则NO既具有氧化性又具有还原性,与强还原剂(如Fe2、SO等)反应时,表现氧化性,A错误。Mn元素由7价降低到2价,根据化合价
22、升降总数相等、原子守恒及电荷守恒配平该离子方程式:2MnO5NO6H=2Mn25NO3H2O,由于消耗H,反应中溶液的pH增大,B错误。由B项中离子方程式可知,生成5 mol NaNO3时消耗2 mol KMnO4,则生成2 mol NaNO3时消耗0.8 mol KMnO4,C正确。用酸性KMnO4溶液滴定未知浓度的NaNO2溶液时,MnO被还原为Mn2,到达滴定终点时溶液由无色变为紫红色,故不需要加入指示剂,D错误。考点三氧化还原反应方程式的书写与配平真题引领1(2017全国卷,28节选)砷(As)是第四周期A族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着
23、广泛的用途。回答下列问题:(1)画出砷的原子结构示意图_。(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_。解析:(1)As最外层电子数为5,原子结构示意图为。(2)As2S3与O2发生氧化还原反应生成H3AsO4和S,As和S均被氧化,1 mol As2S3被氧化转移电子数为10 mol,根据转移电子数守恒可知,化学方程式为2As2S35O26H2O=4H3AsO46S。答案:(1)(2)2As2S35O26H2O=4H3AsO46S2(2017全国卷节选)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。用溶解氧瓶采集水样
24、。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。该过程中发生反应的化学方程式为_。答案:O22Mn(OH)2=2MnO(OH)23配平或完成下列反应的化学方程式或离子方程式。(1)(2017北京高考节选)用同位素示踪法研究发现笑气(N2O)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:_15NNOH2O。(2)(2016天津高考节选)配平反应MnO(OH)2IHMn2I2H2O,其化学计量数依次为_。(3)(2015浙江高考节选)完成以下氧化还原反应的离子方程式:MnOC2O_=Mn
25、2CO2_。答案:(1)415NO4NH33O246(2)1,2,4,1,1,3(3)2516H2108H2O知能必备氧化还原反应方程式的书写与配平1确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。(1)氧化剂及还原产物氧化剂还原产物浓H2SO4SO2H2O2H2OKMnO4、MnO2、MnO(OH)2、(H)Mn2K2Cr2O7、(H)Cr3HNO3NO2、NONO(H)、NO(H)NOClO2、ClO、ClO、ClO、Cl2ClO3O2IOI或I2FeOFe(OH)3或Fe3(2)还原剂及氧化产物还原剂氧化产物SO2、H2SO3、SOSOS2O、S2O、S4OSOH2O2H2ON2H4N2H2C2
26、O4或C2OCO2CNN2、CO2SOSOPH3H3PO4S2SII22.依据电子守恒、质量守恒进行配平,离子方程式还需电荷守恒。3检查是否需添加物质:在水溶液中进行的反应,添加的物质通常是“H2O、H”或“H2O、OH”才能满足质量守恒的要求,在酸性溶液中不添加OH,在碱性溶液中不添加H。题组训练题组1信息方程式书写1(2018江苏,20(3)用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:_。解析:由题给信息可知,反应物为HNO2、(NH2)2CO,生成物为CO2和N2,根据氧化还原反应方程式的配平方法可写出该
27、反应的化学方程式为2HNO2(NH2)2CO=2N2CO23H2O。答案:2HNO2(NH2)2CO=2N2CO23H2O2完成下列各题:(1)(2018天津)NO被H2O2氧化为NO的离子方程式是_。(2)(2016课标)工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2,则NH3与NO2反应的化学方程式为_。解析:(1)NO被H2O2氧化为硝酸,所以反应的离子方程式为2NO3H2O2=2H2NO2H2O。(2)NO2为红棕色气体,根据题给信息NO2与氨气发生反应:8NH36NO27N212H2O。答案:(1)2NO3H2O2=2H2NO2H2O(2)8NH36NO27N212H2O
28、题组2氧化还原反应方程式配平3完成下列各题H2SHNO3SNOH2ONaBiO3Mn2_NaBi3_。NHO2NOHH2ONO5CH3OHN2CO2H2OOH答案:323245214H552MnO7H2O12121635761下列应用不涉及氧化还原反应的是()ANa2O2用作呼吸面具的供氧剂B工业上电解熔融状态的Al2O3制备AlC工业上利用合成氨实现人工固氮D实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3解析:D过氧化钠与水、二氧化碳反应生成单质氧气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A错误;电解熔融状态氧化铝得到单质铝和氧气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应
29、,故B错误;工业合成氨利用氮气和氢气生成氨气,反应过程中有元素化合价发生变化。属于氧化还原反应,故C错误;实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应过程中没有元素化合价发生变化,发生的反应属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故D正确。2根据含铬化合物的下列实验事实,所得结论错误的是()Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸溶液得到Cr2(SO4)3溶液向KCrO2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A化合物KCrO2中Cr元素显3价B实验证明Cr2O3是两性氧化物C实验证明H2O2既有
30、氧化性又有还原性D实验证明氧化性:Cr2OI2解析:C根据化合物中正负化合价的代数和等于0。可知,KCrO2中Cr元素呈3价,A正确;由实验可知,Cr2O3既能与酸反应生成盐和水,又能与碱反应生成盐和水,故Cr2O3是两性氧化物,B正确;实验证明H2O2具有氧化性,将3价铬氧化成6价,氧化产物为CrO,酸化时平衡2CrO2HCr2OH2O正向移动,得到Cr2O,C错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Cr2OI2,D正确。3在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中NH能转化为N2(g)和H2O(1),示意图如下:反应:NHO2NOHH2O(未配平)反应:NHNON2H2OH(未配平)
31、下列说法正确的是()A两池发生的反应中,氮元素只被氧化B常温常压下,反应中生成8.96 L N2时,转移电子数为1.5NAC好氧菌池与厌氧菌池投入废液的体积之比为35时,NH能完全转化为N2D反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为53解析:CA.中N元素从3价升到5价,氮元素只被氧化,中部分N元素从3价升到0价,部分从5价降到0价,氮元素既被氧化又被还原;A错误;B.常温常压下,8.96 L N2,无法计算N2的物质的量,B错误;C.根据反应:NH2O2=NO2HH2O,3mol NH生成3mol NO,再根据反应: 5NH3NO=4N29H2O2H,3mol NO正好消耗5mol NH,故好氧菌
32、池与厌氧菌池投入废液的体积之比为35时,NH能完全转化为N2,C正确;D.反应中氧化剂是NO,还原剂是NH,物质的量之比为35,D错误。4将过量H2O2溶液加入含(NH4)2CrO4的氨水中,加热后冷却,生成暗棕红色晶体M化学式为Cr(NH3)3O4,其离子方程式为CrO3NH33H2O2=M2H2O2OHO2,测得M中有2个过氧键。下列叙述正确的是()AM中Cr元素的化合价为3价B参与反应的H2O2全部被氧化C向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液,没有明显现象D转移0.2 mol电子时,生成M的质量为16.7 g解析:DM中有2个过氧键,则M中O的平均化合价为1价,根据M的化学式Cr(NH3)
33、3O4,可知M中Cr元素的化合价为4价,A错误。分析离子方程式CrO3NH33H2O2=Cr(NH3)3O42H2O2OHO2可知,Cr元素的化合价由6价降低到4价,3个过氧化氢分子中包含6个O原子,其中有2个O原子的化合价由1价升高到0价,其余4个O原子的化合价不变,则参与反应的H2O2有被氧化,B错误。过氧键具有强氧化性,能将亚铁离子氧化成铁离子,故溶液由浅绿色变为黄色,C错误。根据离子方程式,转移2 mol电子时恰好生成1 mol M,则转移0.2 mol电子时,生成M的质量为0.1 mol167 gmol116.7 g,D正确。5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:“
34、(火药)乃焰消(KNO3)、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易分解C还原性 D氧化性解析:D火药爆炸时生成N2,KNO3中氮元素的化合价降低,被还原,作氧化剂,体现了KNO3的氧化性,D正确。6CN是导致水污染的离子之一,在碱性条件下,双氧水可将其转化为碳酸盐和一种无毒气体。关于该转化反应,下列说法正确的是()ACN既作氧化剂又作还原剂B处理1 mol CN,消耗1.5 mol H2O2C生成1 mol无毒气体,转移10 mol电子D用双氧水处理后的废水可直接排放解析:C根据题述写出该反应的离子方程式:2CN5H2O22OH=2CON26H2O,
35、反应中碳元素和氮元素化合价升高,CN作还原剂,A错误;根据反应方程式可得,处理1 mol CN,消耗2.5 mol H2O2,B错误;生成1 mol无毒气体N2,碳元素由2价升高为4价,氮元素由3价升高为0价,转移10 mol电子,C正确;用双氧水处理后的废水中含有未反应的双氧水、碳酸根离子等,不可直接排放,D错误。7下列反应在一定条件下可以完成的是()非金属单质置换出氢气的反应弱酸生成强酸的反应两种化合物生成单质的反应有单质参加的非氧化还原反应盐和氧化物生成另一种盐和另一种氧化物的反应A BC D解析:D非金属单质置换出氢气的反应:CH2OCOH2;弱酸生成强酸的反应:H2SCuSO4=Cu
36、SH2SO4;两种化合物生成单质的反应:2H2SSO2=3S2H2O;有单质参加的非氧化还原反应:3O22O3;盐和氧化物生成另一种盐和另一种氧化物的反应:SiO2Na2CO3Na2SiO3CO2,以上反应均可实现,D正确。8黑火药爆炸,发生如下反应:2KNO3S3C=K2SN23CO2,该反应的还原剂是()AKNO3 BSCC DS、C解析:C还原剂是指反应中所含元素化合价升高、失电子的反应物,KNO3中N元素的化合价降低,作氧化剂,A错误;S元素的化合价降低,作氧化剂,B、D错误;C元素的化合价升高,作还原剂,C正确。9某废水中含有Cr2O,为了处理有毒的Cr2O,需要先测定其浓度:取20
37、 mL废水,加入适量稀硫酸,再加入过量的V1 mL c1 molL1(NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反应(还原产物为Cr3)。用c2 molL1KMnO4溶液滴定过量的Fe2至终点,消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2O)为(用代数式表示)()A. molL1B. molL1C. molL1D. molL1解析:A本题有关反应的离子方程式为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O,5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。利用得失电子守恒列等式:c1 molL1V1 mL103 LmL120 mL103 LmL16c(Cr2O)5c2 molL1V2 mL103
38、LmL1,解得:c(Cr2O) molL1。10设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()A过量MnO2与浓盐酸反应产生1 mol Cl2,转移的电子数为2NAB一定条件下,1 mol SO2与足量O2反应生成SO3,转移的电子数为2NAC0.1 mol Na2O2与足量潮湿的CO2反应,转移的电子数为0.2NAD电解精炼铜时,若阳极质量减少32 g,阴极转移的电子数为NA解析:A生成1 mol Cl2,转移的电子数目为2NA,A项正确;SO2与O2的反应可逆,转移的电子数目小于2NA,B项错误;Na2O2与CO2的反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,0.1 mol Na2O2反应
39、,转移的电子数目为0.1NA,C项错误;电解精炼铜时,阳极铜、铁、锌等金属失电子,所以质量减少32 g,转移电子的数目不一定是NA,D项错误。11铜的冶炼过程大致如下:富集,将硫化物矿进行浮选;焙烧,主要反应为2CuFeS24O2=Cu2S3SO22FeO(炉渣);制粗铜,在1 200 发生的主要反应为2Cu2S3O2=2Cu2O2SO2,2Cu2OCu2S=6CuSO2;电解精炼铜。下列说法不正确的是()A上述灼烧过程的尾气回收后可用来制硫酸B上述过程中,由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2C反应2Cu2OCu2S=6CuSO2中,氧化产物与还原产物的物质
40、的量之比为16D反应2Cu2OCu2S=6CuSO2中,只有Cu2O作氧化剂解析:D灼烧过程的尾气为SO2,可用于制硫酸,A项正确;由题给反应知,CuFeS2、O2、Cu的物质的量之比为252,故由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2,B项正确;氧化产物与还原产物分别为SO2和Cu,物质的量之比为16,C项正确;Cu2S中Cu元素的化合价也降低,也作氧化剂,D项错误。12室温下,发生下列几种反应:16H10Z2XO=2X25Z28H2O2A2B2=2A32B2BZ2=B22Z根据上述反应,判断下列结论错误的是()A要除去含有A2、Z和B混合溶液中的A2,而不氧
41、化Z和B,应加入Z2B还原性强弱顺序为A2BZX2C反应中X2是XO的还原产物,反应中B2是B的氧化产物D在溶液中可能发生反应:8H5A2XO=X25A34H2O解析:A根据三个反应得出氧化性强弱顺序是XOZ2B2A3,还原性强弱顺序为A2BZX2,要除去含有A2、Z和B混合溶液中的A2,而不氧化Z和B,应加入B2,A错误,B正确;反应中XO为氧化剂,X2是XO的还原产物,反应中B发生氧化反应生成B2,即B2是B的氧化产物,C正确;根据氧化性强弱顺序XOZ2B2A3,所以XO能氧化A2,发生的反应为8H5A2XO=X25A34H2O,D正确。13(2019福建龙海期中)已知氧化还原反应2Cu(
42、IO3)224KI12H2SO4=2CuI12I212K2SO412H2O。下列说法正确的是()ACu(IO3)2作氧化剂,Cu(IO3)2中的铜元素和碘元素被还原BCuI既是氧化产物又是还原产物C每生成1 mol CuI,有12 mol KI发生氧化反应D每转移1.1 mol 电子,有0.2 mol IO被氧化解析:ACu(IO3)2中的铜元素和碘元素均得到电子,化合价降低,被还原,作氧化剂,A项正确;CuI中的碘元素为1价,由KI中的碘元素提供,铜元素为1价,由Cu(IO3)2中铜元素被还原得到,故CuI只是还原产物,B项错误;每生成1 mol CuI,有12 mol KI参与反应,但只有
43、11 mol KI发生氧化反应,C项错误;1 mol Cu(IO3)2参加反应共转移电子的物质的量为1 mol25 mol11mol,所以每转移1.1 mol电子,有0.1 mol Cu(IO3)2参加反应,有0.2 mol IO被还原,D项错误。14锌及其化合物在生产生活中应用比较广泛。(1)ZnFe2O4是一种性能优良的软磁材料,也是一种催化剂,能催化烯类有机物氧化脱氢等反应。ZnFe2O4中Fe的化合价是_。工业上利用反应ZnFe2(C2O4)36H2OZnFe2O42CO24CO6H2O制备ZnFe2O4。该反应中还原产物是_(填化学式),每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子总数
44、是_。(2)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等杂质)制取金属锌的工艺流程如下:酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达到这一目的,还可采用的措施是_(任答一条)。写出ZnFe2O4溶于酸的离子方程式_。净化中H2O2参与反应的离子方程式为_。净化中Y的主要成分是_(填化学式)。解析:(1)ZnFe2O4中Zn是2价,O是2价,则根据化合物中正负化合价代数和为0可知Fe的化合价是3价。反应中Fe元素化合价从2价升高到3价,碳元素化合价从3价部分降低到2价,部分升高到4价,所以还原产物是CO;根据方程式可知每生成1 mol ZnFe2O4转移的电子的
45、物质的量是4 mol,总数是4NA(或2.4081024)。(2)将锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量FeO、CuO等氧化物杂质)酸浸,发生反应ZnFe2O48H=2Fe3Zn24H2O、ZnO2H=Zn2H2O、FeO2H=Fe2H2O、CuO2H=Cu2H2O,向溶液中加入双氧水,发生反应2Fe22HH2O2=2Fe32H2O,调节溶液的pH将Fe3转化为Fe(OH)3沉淀,不能引进新的杂质,可以用ZnO,所以X为ZnO,然后向溶液中加入ZnS,发生反应Cu2ZnS=Zn2CuS,然后过滤,所以Y中含有CuS,最后电解得到Zn。酸浸时要将锌焙砂粉碎,其目的是提高酸浸效率,为达
46、到这一目的,还可采用的措施是增大硫酸的浓度或升高温度、搅拌等。ZnFe2O4溶于酸的离子方程式为ZnFe2O48H=2Fe3Zn24H2O。净化中H2O2参与反应的离子方程式为2Fe22HH2O2=2F32H2O。由于ZnS过量,则净化中Y的主要成分是CuS、ZnS。答案:(1)3CO4NA(或2.4081024)(2)适当增大c(H)(或升高温度、搅拌等其他合理答案)ZnFe2O48H=2Fe3Zn24H2OH2O22Fe22H=2Fe32H2OCuS、ZnS15一种利用电解锰阳极泥(主要成分为MnO2、MnO)制备MnO2的工艺流程如下: (1)“煅烧氧化”时,1 mol MnO煅烧完全转
47、化为Na2MnO4,失去电子的物质的量为_。MnO2煅烧反应的化学方程式为_。(2)“调pH”是将溶液pH调至约为10,防止pH较低时Na2MnO4自身发生氧化还原反应,生成MnO2和_。写出用pH试纸测定溶液pH的操作:_。(3)“还原”时有无机含氧酸盐生成,发生反应的化学方程式为_。(4)测定产品中MnO2质量分数的步骤如下:步骤1.准确称取m g产品,加入V1 mL(过量)c1 molL1Na2C2O4溶液及适量的稀硫酸,水浴加热煮沸一段时间(已知:Na2C2O42H2SO4MnO2=MnSO42CO22H2ONa2SO4);步骤2.然后用c2 molL1 KMnO4标准溶液滴定剩余的N
48、a2C2O4,滴定至终点时消耗KMnO4标准溶液V2 mL(已知:5H2C2O42KMnO43H2SO4=2MnSO410CO2K2SO48H2O)。步骤2达到滴定终点时的判断依据是_;产品中MnO2的质量分数(MnO2)_(用含c1、c2、V1、V2、m的代数式表示)。解析:(1)“煅烧氧化”时MnO转化为Na2MnO4,锰由2价变成6价,1 mol MnO完全煅烧失去电子的物质的量为4 mol。MnO2煅烧反应的化学方程式为2MnO24NaOHO22Na2MnO42H2O。(2)Na2MnO4中Mn的化合价为6价,MnO2中Mn的化合价为4价,Na2MnO4自身发生氧化还原反应,Mn的化合
49、价既升高又降低,所以能生成MnO2和MnO(或NaMnO4)。用pH试纸测定溶液pH的操作为取一小段pH试纸置于表面皿中(点滴板上),用玻璃棒蘸取试液滴在pH试纸上,立刻与标准比色卡对照读出pH。(3)由流程图信息,“还原”指甲醛将Na2MnO4还原为MnO2,反应的化学方程式为2Na2MnO4HCHO=2MnO2Na2CO32NaOH。(4)用KMnO4标准溶液滴定剩余的Na2C2O4,滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈浅红色且30 s内不褪色即达到滴定终点。由关系式5H2C2O42KMnO4得,剩余Na2C2O4的物质的量为(2.5c2V2103)mol,则与MnO2反应的Na2C2O4的物质的量为(c1V11032.5c2V2103)mol,再根据关系式Na2C2O4MnO2得,产品中MnO2的质量分数(MnO2)100%100%。答案:(1)4 mol2MnO24NaOHO22Na2MnO42H2O(2)MnO(或NaMnO4)取一小段pH试纸置于表面皿中(或点滴板上),用玻璃棒蘸取试液滴在pH试纸上,立刻与标准比色卡对照读出pH(3)2Na2MnO4HCHO=2MnO2Na2CO32NaOH(4)滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液呈浅红色且30 s内不褪色100%