1、课时训练5氧化还原反应一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分,每小题只有一个选项符合题目要求)1.图中两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应,其中属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂也不作还原剂的是()A甲 B乙C丙 D丁解析:甲中发生的反应为3NO2H2O=2HNO3NO,水既不作氧化剂也不作还原剂,A正确。乙中水作氧化剂,不符合题意。丙、丁中发生的反应都不是氧化还原反应,也不符合题意。答案:A2下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是()AF2、K、HCl BCl2、Al、H2CNO2、Na、Br2 DO2、SO2、H2O解析:选项A
2、,F2在任何反应中都只能获得电子而只具有氧化性。K在任何反应中都只能失去电子而只具有还原性。HCl中1价 氯体现出还原性,1价氢体现出氧化性,所以HCl既有氧化性又有还原性;选项B,Cl2既有氧化性又有还原性;选项C,NO2、Br2既有氧化性又有还原性;选项D中,O2只有氧化性,而SO2、H2O既有氧化性又有还原性。答案:A3把图2的碎纸片补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是()图1图2AIO作氧化剂B若有1 mol Mn2参加反应转移5 mol电子C氧化剂与还原剂的物质的量之比为52D配平后Mn2、H的化学计量数分别为2、3解析:分析
3、图1、图2可知,Mn2为反应物,作还原剂,则IO作氧化剂,配平方程式为2Mn25IO3H2O=2MnO5IO6H,若有1 mol Mn2参加反应转移5 mol电子,氧化剂与还原剂的物质的量之比为52,配平后Mn2、H的化学计量数分别为2、6,故A、B、C项正确,D项错误。答案:D4.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为脱氯剂,已知25 mL 0.1 mol/L Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl,则S2O将转化为()ASO BSOCS DS2解析:本题主要考查氧化还原反应,意在考查学生对概念的理解和计算能力。设完全反应后S2O转化成的物质中硫元素的化合价为n,
4、则根据氧化还原反应中得失电子守恒可得:20.224 L(22.4 Lmol1)2(n2)0.025 L0.1 mol/L,得出n6,即完全反应后S2O转化为SO,A项正确。答案:A5.根据表中信息判断,下列选项正确的是()序号反应物产物KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3MnOCl2、Mn2A.第组反应的其余产物为H2OB第组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比小于或等于12C第组反应中生成1 mol Cl2,转移电子5 molD氧化性由强到弱的顺序为MnOCl2Fe3Br2解析:本题考查了氧化还原反应知识,意在考查学生对氧化还原反应
5、规律的理解能力。由题中第组反应物和产物的化合价变化可知,KMnO4为氧化剂,MnSO4为还原产物,则H2O2为还原剂,O2为氧化产物,其余产物中除H2O外还有O2,A项错误;Cl2与FeBr2反应,当Cl2与FeBr2物质的量之比小于或等于12时,只发生反应Cl22Fe2=2Fe32Cl,B项正确;生成1 mol Cl2,转移电子2 mol(Cl的化合价由1升高到0),C项错误;氧化性由强到弱的顺序为MnOCl2Br2Fe3,D项错误。答案:B6被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH42H2O=NaBO24H2,下列说法中正确的是(NaBH4中H为1价)()ANaBH4既是氧化
6、剂又是还原剂BNaBH4是氧化剂,H2O是还原剂C硼元素被氧化,氢元素被还原D被氧化的元素与被还原的元素质量之比为11解析:在反应NaBH42H2O=NaBO24H2中,NaB42,2O2,故这是H元素之间的归中反应,其中NaBH4是还原剂,H2O是氧化剂,A、B错误;B元素的化合价没有改变,故C错误;被氧化的H原子为4个,被还原的氢原子也为4个,故质量之比为11,D正确。答案:D7汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN32KNO3=K2O5Na2O16N2。若氧化产物比还原产物多1.75 mol,则下列判断正确的是()A生成44.8 L N2B有0.250 mol KNO3被氧化C转移
7、电子的物质的量为0.125 molD被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol解析:叠氮化钠中三个N的化合价总和为1,生成物16 mol N2,15 mol N2来自NaN3中的N,1 mol N2来自KNO3中的N,共转移10 mol电子,氧化剂为KNO3,还原剂为NaN3,氧化产物和还原产物均为N2。根据上述分析,每生成16 mol N2,氧化产物比还原产物多14 mol,当氧化产物比还原产物多1.75 mol时,应生成标准状况下44.8 L N2,A项未指明是在标准状况下,故A错误;B项应有0.250 mol KNO3被还原,故B错误;转移电子的物质的量为1.25 mol,C项错误;D项
8、被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol,故D正确。答案:D8.现有下列几个离子反应:Cr2O14H6Cl=2Cr33Cl27H2O2Fe2Br2=2Fe32Br2Fe3SO22H2O=2Fe2SO4H下列有关性质的比较中正确的是()A氧化性:Cr2OCl2Fe3B氧化性:Cl2Br2Cr2OC还原剂:SO2Fe2Cr3Fe2解析:根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知:氧化性强弱顺序为Cr2OCl2Br2Fe3SO;还原性强弱顺序为SO2Fe2 BrClCr3。故选A。答案:A9.(双选)火法炼钢首先要焙烧黄铜矿
9、,其反应为2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2,下列说法正确的是()ASO2既是氧化产物又是还原产物BCuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化C每生成1 mol Cu2S,有4 mol硫被氧化D每转移1.2 mol电子,有0.2 mol硫被氧化解析:本题考查氧化还原反应,意在考查学生对概念的理解和计算能力。由反应方程式知,CuFeS2中Cu化合价降低被还原为Cu2S,CuFeS2中1/4的S化合价升高,被氧化为SO2;O2在反应后化合价降低,还原为SO2,因此可知SO2既是氧化产物又是还原产物,A项正确;CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,B项错;每生成1 mol Cu2S,有1 mol S被氧
10、化,C项错;利用反应知转移6 mol e,有1 mol S被氧化,D项正确。答案:AD10.已知离子方程式:As2S3H2ONOAsOSONO_(未配平),下列说法错误的是()A配平后水的计量数为4B反应后溶液呈酸性C配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为328D氧化产物为AsO和SO解析:根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒,可得:3As2S34H2O28NO=6AsO9SO29NO8H,据此可知A、B、D均正确。氧化剂与还原剂的物质的量之比为283,故C错误。答案:C11用经硫酸酸化的橘黄色的CrO3溶液吸收呼出的气体,依据生成的绿色Cr3的浓度可以检验机动车驾驶员是否酒后驾驶
11、,其反应原理为CrO3C2H5OHH2SO4Cr2(SO4)3CH3CHOH2O(未配平)。下列说法错误的是()A该反应属于离子反应B该反应中每生成1 mol H2O转移1 mol电子C该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为23D该反应中每生成1 mol Cr2(SO4)3就有1 mol C2H5OH被氧化解析:本题考查氧化还原反应,意在考查学生对有关概念及规律的理解。将方程式配平得:2CrO33C2H5OH3H2SO4=Cr2(SO4)33CH3CHO6H2O,据此可以看出,每生成1 mol Cr2(SO4)3就有3 mol C2H5OH被氧化,D错误。答案:D12已知NH4CuSO3与足量
12、的1 molL1硫酸混合微热,产生下列现象:有红色金属生成;有刺激性气味的气体产生;溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是()ANH4CuSO3中硫元素被氧化了B刺激性气味的气体是二氧化硫和氨的混合气体C该反应中NH4CuSO3既作氧化剂又作还原剂D该反应中硫酸既表现酸性又表现强氧化性解析:根据实验现象可知有Cu单质生成,根据实验现象可知溶液中有Cu2生成,酸性条件下不可能生成氨,故根据实验现象可知刺激性气味的气体是二氧化硫,B项错误;NH4CuSO3中硫元素的化合价不变,A项错误;NH4CuSO3中铜元素的化合价部分升高,部分降低,故该反应中NH4CuSO3既作氧化剂又作还原剂,C项正确;该反
13、应中硫酸只表现了酸性,D项错误。答案:C二、非选择题(本题共4小题,共52分)13(14分)金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是_。aFe2O3 bNaClcCu2S dAl2O3(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O,该反应的还原剂是_,当1 mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为_mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成,该气体是_。(3)如图为电解精炼银的示意图,_(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银,若b极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为_。(4)为处理银器表面的
14、黑斑(Ag2S),将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触,Ag2S转化为Ag,食盐水的作用为_。解析:(1)用NaCl与Al2O3冶炼相应金属需要用电解法,用Fe2O3与Cu2S冶炼相应金属可以用热还原法,选bd。(2)在该反应中,Cu元素化合价由1升高到2,S元素化合价由2升高到6,Cu2S作还原剂;当有1 mol O2参与反应时,转移的电子为4 mol,即还原剂所失的电子也为4 mol;由于Cu2水解使溶液呈碱性,加入镁条时,镁与H反应生成了氢气。(3)电解精炼银时,粗银作阳极,即a极;b极是阴极,发生还原反应生成银,生成的少量红棕色气体是NO2,电极反应式为:NOe2H=NO2H2O。
15、(4)食盐水的作用是作电解质溶液,形成原电池。答案:(1)bd(2)Cu2S4氢气(3)aNOe2H=NO2H2O(4)作电解质溶液(或导电)14(13分)硫在自然界中以游离态和多种化合态形式出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。完成下列填空:(1)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式:_ _。(2)石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法(除空气外,不使用其他原料),以化学方程式表示:_。(3)室温下,0.1 mol/L的硫化钠溶液和0.1 mol
16、/L的碳酸钠溶液,碱性更强的是_,其原因是_。已知:H2S:Ki11.3107Ki27.11015H2CO3:Ki14.3107Ki25.61011(4)向ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液,没有沉淀生成,继续滴加一定量的氨水后,生成ZnS沉淀。用电离平衡原理解释上述现象。(5)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中,溶液中有淡黄色固体生成,产物还有_、_。过滤,微热滤液,然后加入过量氢氧化钠溶液,可观察到的现象是_。解析:本题考查硫及其化合物和电解质溶液,考查学生的分析问题、解决问题的思维能力。难度中等。(1)利用“化合价升降相等法”,结合题中信息可直接写出并配平反应的氧化还原反应方程式。(2
17、)H2S溶液可直接与O2发生氧化还原反应得到单质硫和水;H2S在氧气中充分燃烧可得SO2和H2O,然后SO2与H2S发生归中反应得到单质硫和水;或H2S不稳定,也可直接加热H2S使其分解为单质硫和氢气等多种方法回收硫。(3)根据H2S与H2CO3的Ka2可知,S2水解程度远大于CO的水解程度(电离常数越小水解程度越大),因此室温下,等浓度的Na2S与Na2CO3溶液相比,Na2S溶液碱性更强。(4)在饱和H2S溶液中,电离出c(S2)较小,溶液中c(Zn2)c(S2)Ksp(ZnS),因此没有沉淀生成,加入氨水后,促进H2S的电离,c(S2)增大,有沉淀生成。(5)加入盐酸得到单质硫说明Fe2
18、S3固体溶于盐酸,生成的Fe3与S2发生氧化还原反应,得到单质硫,Fe3还原为Fe2;此外利用电子守恒知也会有剩余S2与溶液中H结合为H2S,因此可知产物除硫外,还有FeCl2、H2S;过滤、微热(除去S、H2S)后溶液为FeCl2溶液,加入NaOH溶液生成白色Fe(OH)2沉淀,然后Fe(OH)2沉淀被空气中的氧气氧化,最终变为红褐色Fe(OH)3沉淀。因此看到现象为先有白色沉淀生成,然后沉淀变为灰绿色,最终转化为红褐色沉淀。答案:(1)5H2S2KMnO43H2SO4=K2SO42MnSO48H2O5S(2)2H2S3O22SO22H2O,2H2SSO2=3S2H2OH2SSH2(或2H2
19、SO22S2H2O)(3)硫化钠溶液硫化氢的Ka2小于碳酸的Ka2,硫化钠更易水解(4)饱和H2S溶液中电离产生的S2很少,因此没有沉淀。加入氨水后,促进H2S的电离,S2浓度增大,有沉淀产生(5)FeCl2、H2S先有白色沉淀生成,然后沉淀转化为灰绿色,最终转化为红褐色15(12分)NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO24HI=2NOI22NaI2H2O。(1)上述反应中氧化剂是_。(2)根据上述反应,鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:水、碘化钾淀粉试纸、淀粉、白酒、食醋,你认为必须选用的物质有_(填序号)。(3)某厂废液中
20、,含有2%5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是_。ANaCl BNH4ClCHNO3 D浓H2SO4(4)请配平以下化学方程式:AlNaNO3NaOH=NaAlO2N2H2O。若反应过程中转移5 mol e,则生成标准状况下N2的体积为_L。解析:(1)NaNO2中N元素的化合价降低,作氧化剂。(2)根据上述反应,NaNO2在酸性溶液中,能将I氧化成I2,I2遇淀粉变蓝色,故必须选用的物质有。(3)根据氧化还原知识,所选试剂充当还原剂,题给选项中只有NH4Cl能与NaNO2反应转化为不引起二次污染的N2,故选B。(4)根据化合价升降配平:1
21、0Al6NaNO34NaOH=10NaAlO23N22H2O。根据关系式N210e,若反应过程中转移5 mol e,则生成标准状况下N2的体积为11.2 L。答案:(1)NaNO2(2)(3)B(4)1064103211.216(12分)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:_。(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag还原为银,从而可用于化学镀银。H3PO2中,P元素的化合价为_。利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为41,则氧化产物为_(填化学式)。NaH2PO2为_(填“正
22、盐”或“酸式盐”),其溶液显_(填“弱酸性”“中性”或“弱碱性”)。(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:_ _。解析:(1)由于H3PO2是“一元”“中强”酸,只能电离出一个氢离子,弱电解质只能部分电离,电离方程式中用可逆号。(2)根据化合物中正负化合价的代数和为0,H是1价,O是2价,所以在H3PO2中P元素的化合价为1价。结合电子守恒、原子守恒可知,氧化剂是银离子,4 mol Ag得到4 mol e生成单质银,1 mol H3PO2失去4 mol e,
23、磷的化合价升高了4价,为5价,故氧化产物为磷酸。根据元素的化合价及电离情况可知H3PO2中只有一个羟基,另外两个氢原子直接连在磷原子上:,所以NaH2PO2是正盐;由于该盐是强碱弱酸盐,所以水解后溶液显弱碱性。(3)在阳极室含有的阴离子OH、SO、H2PO中放电能力最强的是OH;阳极室的H穿过阳膜扩散至产品室,原料室的H2PO穿过阴膜扩散至产品室,二者反应生成中强酸次磷酸。由于撤去阳极室与产品室之间的阳膜,合并了阳极室与产品室,故阳极产生的氧气会把H2PO或H3PO2氧化为PO,使产品不纯。答案:(1)H3PO2HH2PO(2)1H3PO4正盐弱碱性(3)2P43Ba(OH)26H2O=3Ba(H2PO2)22PH3