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ACl2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。用水入五金皆成水,惟黄金不化水中,加盐则化强水用过无力”。下
2、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.NaClO3与H2O2的化学计量数之比为21D.每生成0.2 m
3、ol 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(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
4、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: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
5、,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21B.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 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 Cl27.2021江西南昌摸底测试改
6、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 molB.Fe3+的水解可以促进反应cC.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=2.791038.2021河南南阳一中月考已知: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
7、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,溶液中大量存在的离子有Na+、H+、SO42-和Fe3+9.2021河南南阳一中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
8、 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21B.若反应通过原电池来实现,则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H2O211.2020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
9、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+3H2O12.4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-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
10、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
11、”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 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
12、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,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
13、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Cl2FeBr2Fe3+、Br2KClO3HClCl2KMnO4H2O2H2SO4O2Mn2+A.由表中组的反应可知: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+Cl2Br2C.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 molD.表中组反应的离子方程式为:2MnO4-+3H2O2+6H+2Mn2+4O2+6H2O3.2021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
14、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N
15、aOCN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CO2、Na2CO3、N2D.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NAB.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+Cl2D.PbO可与稀硝酸发生反应:3PbO+14HNO
16、33Pb(NO3)4+2NO+7H2O6.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+3O2C
17、.30 s至80 s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(用具体数值表示)。
18、(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,充分反应后再加入NaOH溶液调节pH并加热
19、,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。9.2021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的工业制法:用白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应,生成PH3气体和
20、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
21、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-1)ClO2的生成速率/(gL-1min-1)相同时间10 min30 min60 minClO2产率/
22、%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,
23、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。答案专题四 氧化还原反应1.DCl2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
24、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
25、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,ClO2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
26、,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+S
27、O42-,由反应知,氧化性Cr2O72-Fe3+,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 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之比为53,A
28、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 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.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 mo
29、l 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=c(Fe3+)c3(H+)=c(Fe3+)c3(OH-)c3(H+)c3(OH-)=KspFe(OH)3Kw3=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
30、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(
31、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+2H2
32、O4NaOH+O2中,生成1 mol O2转移2 mol电子,2F2+2H2O4HF+O2中,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NaC
33、lO4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
34、严禁与强氧化性物质混合存放,C项正确。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
35、+2N2+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NO2和CO(NH
36、2)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+为氧化反应,所以再生时生成的Ce4+在电
37、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)210329NaCl5H2O(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
38、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)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F
39、e(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
40、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
41、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
42、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.ANaCN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 m
43、ol,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,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
44、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+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
45、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。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
46、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)0.213(3)55.6(4)Fe-2e-Fe2+没有还原剂生成,不能将Cr2O7
47、2-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
48、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 mol 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Cr2O72-6Fe2+6Fe3+。n(Cr2O72-)=
49、210-4 molL-1100 L=0.02 mol,则n(Cr3+)=2n(Cr2O72-)=0.04 mol,n(Fe3+)=6n(Cr2O72-)=0.12 mol。(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+)=(30.12 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 mol27
50、8 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-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
51、+2PH3(3)2Ni2+ClO-+4OH-2NiOOH+Cl-+H2O(4)MnO2+2HXMn2+2X+2OH-(5)72MoS2+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
52、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+2O
53、H-。(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2MoS2+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+2Cl
54、O2+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(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Cl
55、O3-+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+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。
