1、课时分层训练(七) 氧化剂和还原剂(建议用时：45 分钟)A 级 基础达标1生活中碰到的某些问题，常涉及氧化还原反应知识，下列说法正确的是( )AFe 的生锈原理是 Fe 被还原B含乙醇、NaClO、H 2O2等的消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒目的C喝补铁剂时，加服维生素 C 效果更好，原因是维生素 C 具有还原性D保存 FeSO4溶液时常加入 Fe 粉的目的是防止 Fe2 被还原C A 项，Fe 被氧化；B 项，乙醇消毒原理不是氧化；D 项，防止 Fe2 被氧化。2(2018山东省实验中学高三质检)LiNi 0.25Co0.75O2是锂离子电池的一种高性能的二元正极活性材料，其制备原理可表
2、示为 4Ni0.25Co0.75(OH)24LiOHO 2=4LiNi0.25Co0.75O26H 2O(已知 Ni 与 Co 的化合价均有2 和3)。下列说法不正确的是( )ANi 0.25Co0.75(OH)2中 Ni 的化合价是2BLiNi 0.25Co0.75O2中 Co 的化合价是3C该反应中 LiOH 是还原剂D该反应中 O2是氧化剂C 根据化合物中化合价代数和为 0 的原则，Ni 0.25Co0.75(OH)2中 Ni 和 Co 的化合价均是2，LiNi 0.25Co0.75O2中 Ni 和 Co 的化合价均是3，A、B 项正确；该反应中 LiOH 既不是氧化剂，也不是还原剂，C
3、 项错误；O 2得电子化合价降低，O 2是氧化剂，D 项正确。3已知硫酸亚铁溶液中加入 Na2O2时发生反应：4Fe 2 4Na 2O26H 2O=4Fe(OH)3O 28Na 。下列说法正确的是( )A该反应中氧化剂是 Na2O2，还原剂是 FeSO4B若 Fe2 失去 4 mol 电子，生成氧气的体积约为 22.4 LC4 mol Na 2O2参加反应，共得到 6 mol 电子D反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色C 该反应中转移 6e ，且只有 Na2O2中的 O 元素得电子，故 4 mol Na2O2参加反应，共得到 6 mol 电子，C 项正确。该反应中 Fe2 失
4、电子作还原剂，Na 2O2中的 O 元素既得电子又失电子，故 Na2O2既作氧化剂又作还原剂，A 项错误。未指明温度和压强，故无法计算生成的氧气的体积，B 项错误。反应过程中 Fe2 直接被氧化生成 Fe3 ，形成 Fe(OH)3沉淀，反应过程中无 Fe(OH)2生成，D 项错误。4(2018石家庄模拟)乙醇与酸性 K2Cr2O7溶液混合可发生反应：Cr2O C 2H5OHH Cr 3 CH 3COOHH 2O(未配平)。下列叙述不正确的是( )27ACr 2O 中 Cr 元素的化合价为627B氧化产物为 CH3COOHCK 2Cr2O7溶液常用硫酸酸化D1 mol C 2H5OH 发生上述反
5、应转移 2 mol eD Cr 2O 中 Cr 元素的化合价为6，A 项正确；该反应中 C2H5OH 作还原剂，发生氧27化反应，得到氧化产物 CH3COOH，B 项正确；Cr 2O 具有氧化性，可与 HCl 发生氧化还原27反应，HNO 3本身具有强氧化性，会干扰 Cr2O 的反应，故常用硫酸酸化，C 项正确；1 27mol C2H5OH 发生该反应，转移 4 mol 电子，D 项错误。5(2018河南郑州模拟)在处理废水时某反应体系中有 6 种粒子：N2、HCO 、ClO 、CNO 、H 2O、Cl ，在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所 3示。 下列有关该反应的说法正确的是( )
6、A在上述反应体系中，CNO 是氧化剂B还原产物与氧化产物的物质的量之比为 13C在标准状况下，产生 4.48 L N2时转移 0.8 mol 电子D上述反应中，只有两种元素化合价发生了变化D 依题意，ClO 是反应物，HCO 是产物。所以，离子反应为 32CNO 3ClO H 2O=N2 3Cl 2HCO 。在该反应中，CNO 是还原剂，A 项错误；还 3原产物是 Cl ，氧化产物是 N2，B 项错误；CNO 中氮元素为3 价，碳元素为4 价，在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化，生成 1 mol N2转移 6 mol 电子。 n(N2)0.2 mol，故生成 0.2 mol N2时转移
7、1.2 mol 电子，C 项错误；上述反4.48 L22.4 Lmol 1应中，氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化，D 项正确。6(2018洛阳模拟)下列说法正确的是( )AHClO 中氯元素化合价比 HClO4中氯元素化合价低，所以 HClO4的氧化性强B已知FeCu 2 =Fe2 Cu；2Fe 3 Cu= =2Fe2 Cu 2 ，则氧化性强弱顺序为Fe3 Cu2 Fe2C已知还原性：B C D ，反应 2C D 2=2D C 2和反应 2C B 2=2B C 2都能发生D具有强氧化性和强还原性的物质放在一起就能发生氧化还原反应B 氧化性 HClO 比 HClO4强，A 错；还原性 B C
8、 故 2C B 2=2B C 2不能发生，C 错；浓 H2SO4具有氧化性，SO 2具有还原性但二者不能反应，D 错。7.(2018晋中模拟)已知酸性 K2Cr2O7溶液可与 FeSO4反应生成 Fe3 和 Cr3 。现将硫酸酸化的 K2Cr2O7溶液与 FeSO4 溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入 KI 溶液，混合溶液中 Fe3 的物质的量随加入的 KI 的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是( )A图中 AB 段的氧化剂为 K2Cr2O7B图中 BC 段发生的反应为 2Fe3 2I =2Fe2 I 2C若将上述过程中的 KI 溶液换为 K3Fe(CN)6溶液，则 AB 段
9、有蓝色沉淀生成D开始加入的 K2Cr2O7为 0.25 molC 由题意可知 I 先还原 Cr2O ，然后再还原 Fe3 。故图中 AB 段的氧化剂为27K2Cr2O7，BC 段发生 Fe3 与 I 的反应。Fe(CN) 63 与 Fe2 形成蓝色沉淀。8焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质：NH 4Cl、FeCl 3、N 2、Fe 2O3、Fe 和 X。(1)根据题意，可判断出 X 是_(写化学式)。(2)写出并配平该反应的化学方程式：_。(3)发生氧化反应的物质是_，反应中 4 mol 的氧化剂能_(填“失去”或“得到”)_ mol 电子。(
10、4)反应中产生了 11.2 L(标准状况)的气体时，被还原的物质的质量为_。【解析】 (1)根据焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈可知反应物为NH4Cl、Fe 2O3，则该反应的生成物为 FeCl3、N 2、Fe 和 X，根据元素守恒可知 X 中含有 H、O元素，则 X 为 H2O。(2)由反应物和生成物可知，NH 4ClFe 2O3 FeFeCl 3N 2H 2O，该反应 Fe 元素的化合价由3 降低为 0，N 元素的化合价由3 升高到 0，根据得失电子守恒和质量守恒定律可配平该方程式。(3)由该方程式可知，N 元素的化合价升高，所以发生氧化反应的物质是 NH4Cl；Fe 元素的化合价从
11、3 降低到 0，得到 3 个电子，Fe 2O3是氧化剂；4 mol Fe2O3得到电子的物质的量为 3 mol3218 mol。(4)11.2 L(标准状况)的气体，其物质的量为 0.5 mol，由反应方程11.2 L22.4 Lmol 1式可知，气体与起氧化剂作用的 Fe2O3的关系为 3N23Fe 2O3，则被还原的 Fe2O3的质量为0.5 mol160 gmol1 80 g。【答案】 (1)H 2O(2)6NH4Cl4Fe 2O3=6Fe2FeCl 33N 212H 2O(3)NH4Cl 得到 18(4)80 gB 级 专项突破9已知离子方程式：As 2S3H 2ONO AsO SO
12、NO_(未配平)， 3 34 24下列说法错误的是 ( )A配平后水的系数为 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 SO34 24C 从所给的离子方程式知，As 2S3转化成 AsO 和 SO ，而 NO 转化为 NO，根据34 24 3得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，配平后的离子方程式为3As2S34H 2O28NO =6AsO 9SO 28NO8H ，则 A、B、D 正确；氧化剂与还 3 34 24原剂物质的量之比为 283，则 C 不正确。10配平下列方程式 0042】(1)_FeO_HNO 3(稀)= =_Fe(NO3)3_NO_
13、H 2O(2)_KClO3_HCl(浓)= =_KCl_Cl 2_H 2O(3)_NH3_O 2 _NO_H 2O= = = = =催 化 剂 (4)_H2C2O4_MnO _H =_Mn2 _CO 2_H 2O 4(5)_I2_Cl 2_H 2O=_HIO3_Cl _H (6)_KI_KIO 3_H 2SO4=_I2_K 2SO4_H 2O【答案】 (1)3 10 3 1 5(2)1 6 1 3 3(3)4 5 4 6(4)5 2 6 2 10 8(5)1 5 6 2 10 10(6)5 1 3 3 3 311完成并配平下列方程式。(1) Fe(OH)2 ClO _= Fe(OH)3 Cl(
14、2) Mn2 ClO H2O= MnO2 Cl2 _ 3(3)(2014福建高考)完成下列方程式NaCl H2O NaClO3 _ = = = = =通 电 (4)在某强酸性混合稀土溶液中加入 H2O2，调节 pH3。Ce 3 通过下列反应形成 Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：Ce3 H2O2 H2O= Ce(OH)4 _【解析】 (3)NaCl 中 Cl 元素的化合价由1 价升高到 NaClO3中的5 价，故必定有一种元素的化合价要降低，经分析只能是 H 元素由1 价降到 0 价，因此结合原子守恒和电子守恒可写出化学方程式为 NaCl3H 2O NaClO33H 2。= =
15、 = = =通 电 (4)Ce3 Ce(OH) 4化合价升高 1，H 2 2 化合价降低 2，故 Ce3 和 H2O2的系O 1 O 2 数分别为 2、1，Ce(OH) 4的系数为 2，然后根据电荷守恒和原子守恒可知需补 6H ，故离子方程式为 2Ce3 H 2O26H 2O=2Ce(OH)46H 。【答案】 (1)2 1 1 H 2O 2 1(2)5 2 4 5 1 8 H (3)1 3 1 3 H 2(4)2 1 6 2 6 H 12写出下列新情景下的方程式。 0043】(1)(2017全国卷)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
16、。写出发生反应的化学方程式:_。该反应需要在加压下进行，原因是_。(2)在酸性条件下，用 I 将 MnO(OH)2还原为 Mn2 ，反应的离子方程式为_。(3)(2015山东高考，改编)Co(OH) 3与 H2SO4、Na 2SO3溶液反应生成 CoSO4的化学方程式为_。(4)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下，H 2S 和 KMnO4反应生成 S、MnSO 4、K 2SO4和 H2O，写出该反应的化学方程式:_。(5)(2015重庆高考)已知在酸性条件下 NaClO2可发生反应生成 NaCl 并释放出 ClO2，该反应的离子方程式为_。(6)MnO2可与 KOH 和 KC
17、lO3在高温下反应，生成 K2MnO4，反应的化学方程式为_。(7)将 Cu 投入到一定浓度的硝酸溶液中，已知生成 NO 与 NO2的物质的量比为 12，请写出该反应的离子方程式：_。(8)酸性条件下，乙醇被 KMnO4氧化为乙酸，写出该反应的离子方程式：_。【答案】 (1)2As 2S35O 26H 2O=4H3AsO46S 加压反应速率增大，而且平衡右移，可提高生产效率。(2)MnO(OH)22I 4H =Mn2 I 23H 2O(3)2Co(OH)3Na 2SO32H 2SO4=2CoSO4Na 2SO45H 2O(4)5H2S2KMnO 43H 2SO4=K2SO42MnSO 48H
18、2O5S(5)5ClO 4H =Cl 4ClO 22H 2O 2(6)3MnO2KClO 36KOH 3K2MnO4KCl3H 2O= = = = =高 温 (7)5Cu16H 6NO =5Cu2 2NO4NO 28H 2O 3(8)5C2H5OH12H 4MnO =5CH3COOH4Mn 2 11H 2O 413根据有关新背景条件，写出符合要求的化学方程式。(1)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中，H 2能将 NO 还原为 N2。 3上述反应的离子方程式为_。(2)利用 I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢样中的硫转化成 H2S
19、O3，然后用一定浓度的 I2溶液进行滴定，滴定反应的离子方程式为_。(3)Fe 的一种含氧酸根 FeO 具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为24黄色，并有无色气体产生。该反应的离子方程式是_。(4)向菱镁矿(主要成分为 MgCO3，含少量 FeCO3)中，首先加入稀硫酸，过滤后，再加入 H2O2。MgCO 3与稀硫酸反应的离子方程式为_。加入 H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为_。(5)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，酸性条件下，NO 被 Ce4 氧化的产物主要是 NO 、NO ，请写出生成等物质的量的 NO
20、 3 2和 NO 时的离子方程式： 3 2_。装置中电解的离子方程式为_。【答案】 (1)2NO 5H 2 N22OH 4H 2O 3 = = = = =催 化 剂 (2)I2H 2SO3H 2O=4H 2I SO 24(3)4FeO 20H =4Fe3 3O 210H 2O24(4)MgCO 32H =Mg2 CO 2H 2O2FeSO 4H 2O2H 2SO4=Fe2(SO4)32H 2O(5)2NO3H 2O4Ce 4 =NO NO 6H 4Ce 3 3 22HSO 2Ce 3 2H S2O 2Ce 4 2H 2O 3 = = = = =通 电 24C 级 能力提升(2018合肥模拟)实
21、验室可用以下反应制得氯气：KClO 36HCl(浓)=KCl 3Cl23H 2O。反应中有 1 mol 电子转移时制得氯气 44 g，则反应物可能的组合是( )AK 35ClO36H 35Cl BK 35ClO36H 37ClCK 37ClO36H 35Cl DK 37ClO36H 37ClB 由题意可知，该反应中若有 5 mol 电子转移，则生成 3 mol 氯气，其中 5 mol 氯原子来自 HCl,1 mol 氯原子来自 KClO3，因此，当反应中有 1 mol 电子转移时，生成 0.6 mol 氯气，又知其质量为 44 g，故氯气的相对分子质量为 73.3，氯元素的平均相对原子质量为
22、36.7。由于 36.7 更接近于 37，所以生成的氯气分子中 37Cl 的含量更多一些，即 37Cl应存在于 HCl 中，故 B 项正确。14把图 b 的碎纸片补充到图 a 中，可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是 ( )A配平后的系数依次为 3、1、2、6、3B若有 1 mol S 被氧化，则生成 2 mol S2C氧化剂与还原剂的物质的量之比为 12D2 mol S 参加反应有 3 mol 电子发生转移B 配平后的离子方程式为 3S6OH =2S2 SO 3H 2O，A 项错误；当有 1 mol 23S 被氧化，则生成 2 mol S2 ，B 项正确；氧化剂与还
23、原剂的物质的量之比为 21，C 项错误；3 mol S 参加反应有 4 mol 电子发生转移，则 2 mol S 参加反应有 mol 电子发生转移，83D 项错误。 15(2016全国卷)NaClO 2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题： 0044】(1)NaClO2中 Cl 的化合价为_。(2)写出“反应”步骤中生成 ClO2的化学方程式：_。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2 和 Ca2 ，要加入的试剂分别为_、_。 “电解”中阴极反应的主要产物是_。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2。此吸收反应
24、中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(5)“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。NaClO 2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)【解析】 (1)由化合价规则知，NaClO 2中 Cl 的化合价为3。(2)由工艺流程图可以看出 SO2、H 2SO4、NaClO 3为反应物，ClO 2、NaHSO 4为生成物，再根据化合价升降法配平得出化学方程式为 SO2H 2SO42NaClO 3=2ClO22NaHSO 4。(3)粗盐水精制时除去 Mg2 通常用 NaOH 溶液，生成氢氧化镁沉淀，过滤除去
25、；除去Ca2 通常用 Na2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤除去。电解时阴极为得电子极，因此产物的化合价应降低，即生成 NaClO2。(4)由信息“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2知，反应物之一为ClO2，再由生产工艺流程图知，用的吸收试剂是 NaOH、H 2O2，由生产工艺流程图知产物之一为 NaClO2，由 ClO2生成 NaClO2，Cl 的化合价由4 变为3，化合价降低，ClO 2为氧化剂，则 H2O2为还原剂，化合价升高，生成氧气，再由电子守恒得，此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 21，该反应中氧化产物是 O2。(5)由信息知，要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力，先求得 1 g NaClO2变为 Cl 转移的电子数为(190.54 NA)，再设有 x g Cl2变为 Cl 的氧化能力与 1 g NaClO2的氧化能力相当，列方程得 190.54 x712，解得 x1.57，即为有效氯含量。【答案】 (1)3 (2)2NaClO 3SO 2H 2SO4=2ClO22NaHSO 4 (3)NaOH 溶液 Na2CO3溶液 ClO (或 NaClO2) (4)21 O 2 (5)1.57 2
