1、第五讲 氧化还原反应1(2019上海市黄浦区高考化学二模)往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色,同时有白色沉淀产生,下列说法正确的是(D)A该实验表明FeCl3有还原性B白色沉淀为BaSO3C该实验表明SO2有漂白性D反应后溶液酸性增强解析往FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2,根据现象可知,二氧化硫通入溶液中被三氯化铁氧化为硫酸,三氯化铁被还原为二价铁盐,溶液由棕黄色变成浅绿色,硫酸和氯化钡反应生成难溶的硫酸钡白色沉淀;A反应中溶液由棕黄色变成浅绿色,三价铁变化为二价铁,该实验表明FeCl3具有氧化性,故A错误;B二氧化硫被氧化为硫酸,生成的沉淀
2、为硫酸钡,故B错误;C二氧化硫的漂白性是指二氧化硫与有色有机物质结合为不稳定的无色物质,此反应中二氧化硫做还原剂,故C错误;D反应后生成硫酸酸性增强,故D正确;故选D。2(2019上海市黄浦区高考化学二模)在碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气,可以得到正高碘酸二氢三钠(Na3H2IO6)。下列有关该反应的说法错误的是(C)A该反应中碘酸钠作还原剂B碱性条件下,氯气的氧化性强于正高碘酸二氢三钠的氧化性C反应物中氧化产物与还原产物的物质的量之比为21D反应中生成1 mol Na3H2IO6转移2NA个电子解析由向碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气,可以得到正高碘酸二氢三钠(Na3H2I
3、O6)可知,反应中I元素的化合价由5价升高为7价,Cl元素的化合价由0降低为1价,以此来解答。A因I元素的化合价升高,则在该反应中碘酸钠作还原剂,故A正确;B该反应中I的化合价升高,Cl的化合价降低,氯气是氧化剂,正高碘酸二氢三钠是氧化产物,则碱性条件下,氯气的氧化性强于正高碘酸二氢三钠的氧化性,故B正确;C由电子守恒可知,反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为12,故C错误;D反应中生成1 mol Na3H2IO6转移1 mol(75)2 mol电子,则反应中生成1 mol Na3H2IO6转移2NA个电子,故D正确;故选C。3(2019江苏省苏、锡、常、镇四市高三(下)第二次模拟)下列制
4、取SO2、验证其性质的装置(尾气处理装置已省略)和原理不能达到实验目的是(B)解析ACu与浓硫酸加热生成二氧化硫,图中装置可制备,故A正确; B二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应,体现二氧化硫的还原性,故B错误; C二氧化硫与硫酸铁发生氧化还原反应,溶液褪色可说明二氧化硫的还原性,故C正确; D二氧化硫与硫化钠反应生成S,生成淡黄色沉淀可说明二氧化硫的氧化性,故D正确; 故选B。4(2019湖南省株洲市高考一模)含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:CNOHCl2CO2N2ClH2O(未配平)。下列说法错误
5、的是(其中 NA表示阿伏伽德罗常数的值)(B)ACl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物B上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为 25C该反应中,若有1mol CN发生反应,则有5NA电子发生转移D若将该反应设计成原电池,则CN在负极区发生反应解析A反应CNOHCl2CO2N2ClH2O中Cl元素化合价由0价降低为1价,C元素化合价由2价升高为4价,N元素化合价由3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,故A正确; B由上述分析可知,反应方程式为2CN8OH5Cl2=2CO2N210Cl4H2O,反应中CN是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比
6、为52,故B错误; C由上述分析可知,C元素化合价由2价升高为4价,N元素化合价由3价升高为0价,所以若有1 mol CN发生反应,则有(42)(30)NA5NA电子发生转移,故C正确; DC元素化合价由2价升高为4价,N元素化合价由3价升高为0价,则若将该反应设计成原电池,则CN在负极区发生氧化反应,故D正确。 故选B。5(2019河南省开封市高考一模)一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应中发生的反应为:3NaClO34SO23H2O=2ClO2Na2SO43H2SO4NaCl,下列说法中正确的是(A)A反应中H2O2做还原剂B产品中含有SO、ClCNaClO2的漂白原理与
7、SO2相同D实验室进行结晶操作通常在坩埚中进行解析反应中发生的反应为3NaClO34SO23H2O=2ClO2Na2SO43H2SO4NaCl,然后向溶液中加入NaOH溶液、H2O2,根据流程图知,反应II中生成NaClO2,则ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂生成氧气,根据原子守恒、转移电子守恒知,发生反应为2NaOH2ClO2H2O2=2NaClO2O22H2O,然后从溶液中蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品NaClO2, A反应中Cl元素化合价由4价变为3价,则ClO2是氧化剂,H2O2作还原剂生成氧气,故A正确; B反应II中ClO2可能生成氯离子,所以产品中不含SO,可能含
8、有氯离子,故B错误; CNaClO2能氧化有色物质而体现漂白性,SO2和有机色质发生化合反应生成无色物质,所以二者漂白原理不同,故C错误; D从溶液中获取结晶在蒸发皿中进行,灼烧固体在坩埚中进行,则实验室进行结晶操作通常在蒸发皿中进行,故D错误; 故选A。6(2019上海市嘉定区高三一模)将二氧化硫气体通入KIO3淀粉溶液,溶液先变蓝后褪色。此过程中二氧化硫表现出(B)A酸性B还原性C氧化性D漂白性解析将二氧化硫气体通入KIO3淀粉溶液,溶液先变蓝后褪色,说明先生成碘,碘继续与二氧化硫反应生成HI和硫酸,发生I2SO22H2O=H2SO42HI,反应中二氧化硫表现还原性。 故选B。7(2019
9、浙江省十二校高三第一次联考)反应Fe2O33COFe3CO2,作氧化剂的是(A)AFe2O3BCOCFeDCO2解析氧化还原反应中化合价降低,得电子的物质为氧化剂,据此分析。反应Fe2O33COFe3CO2,中Fe元素的化合价降低,得电子,则Fe2O3是氧化剂;故选A。8(2019四川省绵阳市高考化学二诊)如图装置可用于验证气体的某些化学性质,所得现象和结论均正确的是(C)气体试剂现象结论ACH2=CH2溴水溶液褪色C2H4能与Br2发生取代反应BCO2BaCl2溶液产生白色沉淀CO2能与可溶性钡盐反应CCl2FeCl2溶液溶液变为棕黄色氧化性Cl2Fe3DSO2KMnO4溶液溶液褪色SO2有
10、漂白性AABBCCDD解析A乙烯含碳碳双键,与溴水发生加成反应,溴水褪色,故A错误; B盐酸的酸性大于碳酸的酸性,二者不反应,故B错误; C氯气氧化亚铁离子,溶液变为黄色,氧化性Cl2Fe3,故C正确; D二氧化硫被高锰酸钾氧化,与二氧化硫的还原性有关,故D错误; 故选C。9(2019四川省攀枝花市高考化学一模)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是(A)A侯式制碱法制纯碱B海带提碘C氯碱工业D海水提溴解析A侯式制碱法制纯碱中二氧化碳、氨气、氯化钠反应生成碳酸氢钠和氯化铵,碳酸氢钠受热分解转化为碳酸钠,二氧化碳和水,均没有元素的化合价变化,则不涉及氧化还原反应,故A选; B海带提碘是由碘离
11、子变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故B不选; C氯碱工业中电解食盐水生成氢气、氯气,H、Cl元素的化合价变化,为氧化还原反应,故C不选; D海水中溴以离子存在,与氧化剂发生氧化还原反应生成溴单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故D不选; 故选A。10(2019上海市嘉定区高三一模)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。(1)请完成与过量NaOH溶液反应的化学方程式:_SO22NaOH=Na2SO3H2O_。(2)反应Cl2Na2SO32NaOH=2NaClNa2SO4H2O中的氧化产物为_Na2SO4_,被还
12、原的元素为_Cl_。解析(1)SO2与过量NaOH溶液反应,因NaOH过量,故生成的是正盐,化学方程式为:SO22NaOH=Na2SO3H2O; (2)在氧化还原反应中,所含元素化合价升高的反应物是还原剂,反应物Na2SO3中的S元素的价态从46,化合价升高,失去电子则表现还原性,还原剂为Na2SO3,氧化产物为Na2SO4,氯元素的化合价从0价降为1价,则氯元素被还原。(1)氢氧化钠过量,二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水; (2)根据在氧化还原反应中,所含元素化合价升高的反应物是还原剂来判断。11(2019上海市嘉定区高三一模)智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质
13、碘。(1)试配平该反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移方向及总数2NaIO35NaHSO3=3NaHSO42Na2SO41I21H2O(2)已知含氧酸盐的氧化作用随溶液酸性的加强而增强,在制备试验时,定时取样,并用酸化的氯化钡来检测SO离子生成的量,发现开始阶段反应速度呈递增的趋势,试简述这变化趋势发生的原因:_开始时HSO被氧化成H和SO,溶液酸性增强,NaIO3氧化性增强,反应速率加快_。解析(1)反应中,S元素的化合价由4升高到6,碘元素由5降低到0价,则取最小公倍数为10,所以NaIO3,前的系数为2,NaHSO3前的系数为5,结合原子守恒配平该方程式为:2NaIO35NaHSO3
14、=3NaHSO42Na2SO4I2H2O,化合价升高值化合价降低值转移电子数10,电子转移为:,(2)由信息可知,开始时HSO被氧化成H和SO,溶液酸性增强,NaIO3氧化性增强,反应速率加快。12(2019上海市嘉定区高三一模)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。 完成下列填空:(1)已知碘元素最终变为无色HIO3,上述整个过程中的还原剂是_KI、I2_。写出CCl4层变成紫色的离子反应方程式_Cl22I=I22Cl_。(2)若把KI换成KBr,则CCl4层变为_橙_色,继续滴加氯水,CCl
15、4层的颜色没有变化。Cl2 、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_HBrO3Cl2HIO3_。解析(1)氯气具有强氧化性,向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色,说明生成I2,反应为Cl22I=I22Cl,继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色,说明I2被进一步氧化,生成HIO3,同时氯气被还原为HCl;整个过程中还原剂为KI、I2;(2)氯气的氧化性比溴强,将KI换成KBr,则生成Br2,则CCl4层变为橙色,继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化,说明氧化性HBrO3Cl2,根据氧化剂和还原剂反应生成氧化产物和还原产物,氧化剂氧
16、化性大于氧化产物的氧化性,则有Cl2HIO3,所以氧化性顺序为HBrO3Cl2HIO3,氧化性HBrO3Cl2,所以HBrO3HClBr2Cl2H2O能进行; 故答案为:橙;HBrO3Cl2HIO3。13(2019上海市宝山区高考化学二模)碳酸氢钠俗称“小苏打”,在生活、生产中用途广泛。(1)泡沫灭火器中主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液,两者混合后发生双水解反应生成Al(OH)3和CO2进行灭火,写出该反应的化学方程式_6NaHCO3Al2(SO4)36H2O=2Al(OH)36CO23Na2SO4_。(2)Na2O2和NaHCO3都属于钠的化合物,它具有很强的氧化性。少量N
17、a2O2与FeCl2溶液能发生如下反应:_3_Na2O2_6_FeCl2_6_H2O=_4_Fe(OH)3_2_FeCl3_6_NaCl已知FeCl2前面系数为6,配平上述化学方程式,并标出电子转移方向和数目。该反应中被还原的元素是_O_,氧化产物是_Fe(OH)3和FeCl3_。(3)向NaHCO3溶液中加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化,溶液中的c(CO)的变化是_增大_(选填“增大”“减小”或“不变”)。(4)NaHCO3是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物,在滤出小苏打后,母液提取氯化铵有两种方法:通入氨,冷却、加食盐,过滤不通入氨,冷却、加食盐,过滤对两种方法的评价正确的是
18、_ad_(选填编号)。a析出的氯化铵纯度更高b 析出的氯化铵纯度更高c的滤液可直接循环使用d 的滤液可直接循环使用解析(1)Al3和HCO发生互促完全的双水解,所以发生的反应的化学方程式为:6NaHCO3Al2(SO4)36H2O=2Al(OH)36CO23Na2SO4;(2)少量Na2O2与FeCl2溶液能发生如下反应,Na2O2FeCl2H2OFe(OH)3FeCl3NaCl,氧元素化合价1价变化为2价,电子转移2e,铁元素化合价2价变化为3价,电子转移e,结合电子守恒和原子守恒配平书写化学方程式为:3Na2O26FeCl26H2O=4Fe(OH)32FeCl36NaCl,已知FeCl2前
19、面系数为6,配平上述化学方程式,并标出电子转移方向和数目:3Na2O26FeCl26H2O=4Fe失e6(O得e6H)32FeCl36NaCl,反应中氧元素化合价降低做氧化剂,铁元素化合价升高失电子发生氧化反应,反应中被还原的元素是氧元素,氧化产物为Fe(OH)3和FeCl3;(3)加入少量的Ba(OH)2溶液,OH与HCO反应生成CO,Ba22OH2HCO=2H2OBaCO3CO,则CO数目增大;(4)母液中含有氯化铵,通入氨,冷却、加食盐,有利于氯化铵的析出,纯度更高,过滤后滤液中含有氨气,不能直接循环使用,而的滤液可直接循环使用,故答案为:ad。14(2019上海市黄浦区高考化学二模)含
20、氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。完成下列填空:(1)工业上将氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84消毒液”,反应的离子方程式为_Cl22OH=ClClOH2O_。(2)“84消毒液”(主要成分是NaClO)不能和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)混用。混用时反应的化学方程式是_NaClO2HCl(浓)=Cl2NaClH2O_ ;“84消毒液”不能对钢铁制品进行消毒,原因是_钢铁中的碳和铁与消毒液能够形成原电池,使钢铁发生电化学腐蚀_。(3)工业常用石灰乳和氯气反应制取漂粉精,其主要设备是氯化塔,将含有3%6%水分的石灰乳从塔顶部喷洒而入,氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是_使反应物充分接触
21、、充分反应_;处理从氯化塔中逸出气体的方法是_用碱液来吸收_。(4)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体。工业上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加入H2SO4酸化后反应制得,反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为_21_。(5)在用二氧化氯进行水处理时,ClO2除了杀菌消毒外,还能除去水中的Fe2和Mn2。用ClO2氧化除去Mn2生成ClO和MnO2的离子方程式为_2ClO2Mn22H2O=2ClOMnO24H_。解析(1)氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84消毒液”,是氯气和氢氧化钠溶液反应生成的次氯酸钠、氯化钠和水,反应的离子方程式:Cl22OH=ClCl
22、OH2O;(2)“84消毒液”(主要成分是NaClO)不能和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)混用是次氯酸钠、氯化钠在酸溶液中发生氧化还原反应生成氯气,反应的化学方程式:NaClO2HCl(浓)=Cl2NaClH2O,“84消毒液”不能对钢铁制品进行消毒,是因为:钢铁中的碳和铁与消毒液能够形成原电池,使钢铁发生电化学腐蚀,;(3)工业上将氯气通入石灰乳Ca(OH)2制取漂白粉方程式为:2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O;将含3%6%水分的熟石灰从塔顶喷洒而入,氯气从塔的最底层通入,是为了充分接触,充分反应;Cl2有毒,可用碱液来吸收;(4)酸性条件下,NaClO3和Na2SO3发生氧化还原生成ClO2和Na2SO4,同时生成水,该反应中Cl元素化合价由5价变为4价、S元素化合价由4价变为6价,其转移电子数为2,根据转移电子相等配平方程式为H2SO42NaClO3Na2SO3=2Na2SO42ClO2H2O,所以该反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为21,故答案为:21;(5)用ClO2氧化除去Mn2生成ClO和MnO2,反应的离子方程式为:2ClO2Mn22H2O=2ClOMnO24H。