1、1跟踪检测(四) 氧化还原反应1下列说法正确的是( )A根据反应 CuH 2SO4 CuSO4H 2可推出 Cu的还原性比 H2的强= = = = =通 电 B因 Cl2的氧化性强于 I2的氧化性,所以置换反应 I22NaClO 3=2NaIO3Cl 2不能发生C用硫酸酸化的 H2O2溶液滴入 Fe(NO3)2溶液中,溶液变黄色,证明氧化性:H 2O2比Fe3 强D在 2Na2C2NH 3=2NaCN3H 2反应中的还原剂为 C和 Na解析:选 D 因为该反应是在电解条件下发生的,不是自发的氧化还原反应,不能推出 Cu的还原性比 H2的强,A 错误;反应说明 I2的还原性强于 Cl2,则 Cl
2、2的氧化性强于 I2的氧化性,该反应能发生,B 错误;用硫酸酸化,Fe 2 与 NO 、H 发生氧化还原反应,不3能说明 Fe2 是否与 H2O2反应,不能比较 H2O2、Fe 3 的氧化性,C 错误;反应中,化合价升高的为 C和 Na,所以还原剂为 C和 Na,D 正确。2下列反应中的氨气与反应 4NH35O 2=4NO6H 2O中的氨气作用相同的是( )A2Na2NH 3=2NaNH2H 2B2NH 33CuO= =3CuN 23H 2OC4NH 36NO= =5N26H 2OD3SiH 44NH 3=Si3N412H 2解析:选 BC 题干反应中 NH3作还原剂。A 项反应中,NH 3中
3、 H元素的化合价降低,氨气作氧化剂,错误;B 项反应中,NH 3中 N元素的化合价升高,氨气作还原剂,正确;C 项反应中,NH 3中 N元素的化合价升高,氨气作还原剂,正确;D 项反应中,NH 3中 H元素的化合价降低,则氨气作氧化剂,错误。3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Fe Cu2 =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 D2=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
4、质放在一起就能发生氧化还原反应解析:选 B HClO 的氧化性强,A 错误;氧化性 Fe3 Cu2 Fe2 ,B 正确;根据反应2C B 2=2B C 2可知,还原性 C B ,与已知矛盾, C错误;如浓硫酸和 SO2之间不能反应,D 错误。4石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应可制得新型陶瓷材料氮化硅(Si 3N4):23SiO26C2N 2高温,Si 3N46CO。下列叙述正确的是( )ASi 3N4中 Si元素显4 价,N 元素显3 价B上述反应中每生成 1 mol Si3N4,N 2得到 12 mol电子C在氮化硅的合成反应中,N 2是氧化剂,SiO 2是还原剂D由上述反应可知还原
5、性 SiO 2Si 3N4解析:选 B Si 3N4中 N为3 价,Si 为4 价,A 项错误;B 项正确;该反应中 N2是氧化剂,C 是还原剂,C 项错误;该反应中 SiO2既不是氧化剂也不是还原剂,无法比较与Si3N4的还原性谁大谁小,D 项错误。5根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)( )A只有反应属于氧化还原反应B反应说明该条件下铝可用于制熔点较高的金属C相同条件下生成等量的 O2,反应和转移的电子数之比为 11D反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 14解析:选 B 为 MnO2HCl(浓) MnCl2Cl 2H 2O,为 Cl2Ca(OH) 2 CaCl 2Ca
6、(ClO) 2H 2O,为 H2O2 H 2OO 2,为 KClO3 KClO 2,为 AlMnO 2 Al2O3Mn,均属于氧化还原反应,A 错误;为铝热反应,放出大量的热, 高 温 可用于制熔点较高的金属,B 正确;中 O元素的化合价由1 价升高为 0,中 O元素的化合价由2 价升高为 0,相同条件下生成等量的 O2,两者转移电子数之比为 12,C 错误;反应4HCl(浓)MnO 2 MnCl2Cl 22H 2O中,MnO 2是氧化剂,4 = = = = = mol HCl中只有 2 mol HCl是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 12,D 错误。6已知某一反应体系有反应物和生成物
7、共五种物质:O 2、H 2CrO4、Cr(OH)3、H 2O、H 2O2。已知该反应中 H2O2只发生如下过程:H 2O2O 2,则关于该反应体系说法错误的是( )A该反应的化学方程式为2H2CrO43H 2O2=2Cr(OH)33O 22H 2OB该反应中的氧化剂是 H2O2,还原产物是 O2C氧化性:H 2CrO4O2D如反应转移了 0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为 3.36 L3解析:选 B 由 H2O2只发生 H2O2O 2过程可知,反应中 H2O2为还原剂,O 2为氧化产物,则 H2CrO4为氧化剂,对应产物 Cr(OH)3为还原产物,依据得失电子守恒、原子守恒得反
8、应的化学方程式为 2H2CrO43H 2O2=2Cr(OH)33O 22H 2O,故 A项正确,B 项错误;反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以氧化性:H 2CrO4O2,C 项正确;A 项反应中转移 6e ,所以转移 0.3 mol电子时生成 0.15 mol气体,在标准状况下气体的体积为3.36 L,D 项正确。7把图 2中的物质补充到图 1中,可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平):对于该离子方程式的说法不正确的是( )AIO 作氧化剂4B氧化性:Mn 2 IO3C氧化剂与还原剂的物质的量之比为 52D若有 2 mol Mn2 参加反应时,则转移 10 mol电子解析:
9、选 B 由 Mn2 MnO 知,锰元素的化合价升高,Mn 2 作还原剂,氧化产物4为 MnO ,由 IO IO 知,碘元素的化合价降低,则 IO 作氧化剂,IO 为还原产4 4 3 4 3物,选项 A正确。根据配平后的方程式 2Mn2 5IO 3H 2O=5IO 2MnO 6H ,可4 3 4知选项 C和 D均正确。根据氧化性:氧化剂氧化产物;还原性:还原剂还原产物可知选项 B错。8在 FeCl3和 CuCl2混合液中,加入一定量的铁粉,充分反应后,对溶液中阳离子(不考虑 H )的描述不正确的是( )A容器底部没有固体,溶液中仅有 Fe2B容器底部固体有铜和铁,溶液中只有 Fe2C容器底部固体
10、为铜,溶液中可能有 Cu2 和 Fe2D容器底部固体为铜和铁,溶液中有 Cu2 和 Fe2解析:选 AD Fe 与氯化铁和氯化铜反应:2FeCl3Fe= =3FeCl2,CuCl 2Fe= =FeCl2Cu,氧化性: Fe3 Cu2 Fe2 。当溶液中没有固体剩余时,只发生 2FeCl3Fe= =3FeCl2,所以溶液中的金属离子一定有 Cu2 、Fe 2 ,A错误;当铁粉过量,发生 2FeCl3Fe= =3FeCl2,CuCl 2Fe= =FeCl2Cu,溶液中只有Fe2 ,B 正确,D 错误;当溶液中有固体 Cu时,Fe 3 与铁粉完全反应,Cu 2 可能部分与铁粉反应时,溶液中金属离子为
11、 Fe2 和 Cu2 ,C 正确。9根据表中信息判断,下列说法不正确的是( )4序号 反应物 产物 KMnO4、H 2O2、H 2SO4 K2SO4、MnSO 4 Cl2、FeBr 2 FeCl3、FeBr 3 MnO 4 Cl2、Mn 2 A第组反应的其余产物为 H2O和 O2B第组反应中参加反应的 Cl2与 FeBr2的物质的量之比为 12C第组反应中生成 1 mol Cl2,转移电子 2 molD氧化性由强到弱顺序为 MnO Cl2Fe3 Br24解析:选 D 反应中 KMnO4 MnSO 4,Mn 元素化合价由7 价降低为2 价,根据电子守恒,H 2O2中氧元素化合价升高,生成 O2,
12、根据 H元素守恒可知还生成 H2O,故 A正确;由元素化合价变化可知,反应中只有 Fe2 被氧化,根据电子守恒 2n(Cl2) n(FeBr2),即n(Cl2) n(FeBr2)12,故 B正确;由信息可知,MnO 将 Cl 氧化为 Cl2,Cl 元素化合4价由1 价升高为 0价,生成 1 mol Cl2转移电子 2 mol,故 C正确;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由可知氧化性:MnO Cl2,由可知氧化性:Cl 2Fe3 ,由可知4Fe3 不能氧化 Br ,氧化性:Br 2Fe3 ,故 D错误。10已知氧化性:Br 2Fe3 I2,向含 a mol FeI2的溶液中加入含 b mol
13、 Br2的溴水,充分反应。下列说法不正确的是( )A离子的还原性强弱:I Fe2 BrB当 a b时,发生的离子反应:2I Br 2=I22Br C当 5a4 b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe2 ) c(Fe3 ) c(Br )115D当 3a2 b时,发生的离子反应:2Fe2 2I 2Br 2=2Fe3 I 24Br 解析:选 D 已知氧化性:Br 2Fe3 I2,则离子的还原性:I Fe2 Br ,A 项正确;溴水与 FeI2溶液反应时,Br 2首先与还原性强的 I 反应,后与 Fe2 反应,当 a b时,FeI2溶液中的 I 恰好与 Br2完全反应,当 ab时,I 过量,只发生 I
14、与 Br2的反应,故当a b时,发生的离子反应:2I Br 2=I22Br ,B 项正确;当 5a4 b时,即 a mol FeI2和 a mol Br2反应,I 完全反应,由得失电子守恒知 Fe2 有一半被氧化成 Fe3 ,所54以反应后的离子浓度之比: c(Fe2 ) c(Fe3 ) c(Br )115,C 项正确;当 3a2 b时, a mol FeI2和 b mol Br2恰好完全反应,离子方程式为2Fe2 4I 3Br 2=2Fe3 2I26Br ,D 项错误。11.已知:还原性 HSO I ,氧化性 IO I2。在含 3 mol 3 35NaHSO3的溶液中逐滴加入 NaIO3溶液
15、。加入 NaIO3的物质的量和析出的 I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是( )A反应过程中的氧化产物均为 SO3Ba 点时消耗 NaHSO3的物质的量为 1.0 molC从起点到 b点的反应可用如下离子方程式表示:3HSO IO =3SO I 3H 3 3 24D当溶液中 I 与 I2的物质的量之比为 11 时,加入的 NaIO3为 1.2 mol解析:选 C 在溶液中,HSO 最终被氧化为 SO ,不会出现 SO3,故 A项错误;a3 24点时加入的 NaIO3的物质的量为 0.4 mol,根据反应方程式知,消耗的 NaHSO3的物质的量为 1.2 mol,B 项错误;根据还
16、原性 HSO I 及从起点到 b点没有 I2生成,知 IO 和 HSO3 3刚开始发生氧化还原反应生成 I ,反应的离子方程式为33HSO IO =3SO I 3H ,故 C项正确;根据反应知,3 mol NaHSO3消耗 NaIO33 3 24的物质的量为 1 mol,生成的 I 的物质的量为 1 mol,设生成的 I2的物质的量为 n mol,则根据反应 IO 6H 5I =3H2O3I 2知,消耗 NaIO3的物质的量为 mol,消耗 I 的3n3物质的量为 mol,剩余的 I 为 mol,溶液中 n(I ) n(I2)11,即5n3 (1 5n3)mol n mol,解得 n ,故此时
17、加入的 n(NaIO3)1 mol mol1 mol (15n3) 38 n3 18mol1.125 mol,故 D项错误。12消毒剂在生产生活中有极其重要的作用,开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。(1)Cl2、H 2O2、ClO 2(还原产物为 Cl )、O 3(1 mol O3转化为 1 mol O2和 1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是_(填字母)。ACl 2 BH 2O2CClO 2 DO 3(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如 KCN),经以下反应实现:KCN
18、H 2O2H 2O=ANH 3,则生成物 A的化学式为_,H 2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_。(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO 2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定,可分解,反应的离子方程式为 HClO2 ClO 2H Cl H 2O(未配平)。在该反应中,当有 1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为_。(4)“84”消毒液(主要成分是 NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用,原因是6_(用离子方程式表示)。利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液,写出有关反应的化学方程式:_。解析:(1)1 mol Cl2(发生的反应为 Cl2H 2OHCl HClO)、H 2O
19、2、ClO 2、O 3分别消毒时,转移电子依次为 2 mol、2 mol、5 mol、2 mol,等物质的量的上述物质反应,ClO 2转移的电子数最多,消毒效率最高。(2)根据元素守恒原理,可知 A为 KHCO3。在反应中,H2O2作氧化剂,其还原产物 H2O没有污染性。(3)该反应是氯元素化合价既升高又降低的反应,HClO 2中3 价的氯元素一部分升高到 ClO2中的4 价,一部分降低到1 价。当有 1 mol ClO2生成时,反应中转移 1 mol电子,即转移的电子个数约为 6.021023。(4)ClO 与浓盐酸中的 Cl 会发生反应生成有毒的 Cl2。氯碱工业的产物是 NaOH、H 2
20、和 Cl2,NaOH溶液和 Cl2反应可以得到含有 NaClO的溶液。答案:(1)C(2)KHCO3 H 2O2作氧化剂,其还原产物是 H2O,没有污染(3)6.021023(4)ClO Cl 2H =Cl2H 2OCl22NaOH= =NaClONaClH 2O13随着我国工业化水平的不断发展,解决水、空气污染问题成为重要课题。(1)工业尾气中含有大量的氮氧化物,NH 3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:由图可知 SCR技术中的氧化剂为_。用 Fe作催化剂加热时,在氨气足量的情况下,当 NO2与 NO的物质的量之比为 11时,写出该反应的
21、化学方程式:_。(2)ClO2气体是一种常用的消毒剂,现在被广泛用于饮用水消毒。自来水厂用 ClO2处理后的水中,要求 ClO2的浓度在 0.10.8 mgL1 。碘量法可以检测水中 ClO2的浓度,步骤如下:.取一定体积的水样用微量的氢氧化钠溶液调至中性,然后加入一定量的碘化钾,并加入淀粉溶液,溶液变蓝;.加入一定量的 Na2S2O3溶液(已知:2S 2O I 2=S4O 2I );23 26.加硫酸调节水样 pH至 1.3。已知:本题中 ClO2在中性条件下还原产物为 ClO ,在酸性条件下还原产物为 Cl 。27请回答下列问题:确定操作完全反应的现象_。在操作过程中,溶液又呈蓝色,反应的
22、离子方程式为_。若水样的体积为 1.0 L,在操作时消耗了 1.0103 molL1 的 Na2S2O3溶液 10 mL,则水样中 ClO2的浓度是_mgL 1 。解析:(1)由反应原理图可知,在催化剂作用下,NO、NO 2和 NH3反应生成 N2和H2O,由化合价变化可知 NO和 NO2是氧化剂,NH 3是还原剂。设 NO和 NO2的物质的量均为1 mol,根据得失电子守恒可知,参加反应的 NH3为 2 mol,反应的化学方程式为2NH3NONO 2 2N23H 2O。(2)操作中由于生成了 I2而使溶液变蓝,= = = = =Fe 再加入 Na2S2O3溶液时,发生反应:2S 2O I 2
23、=S4O 2I ,当反应完全时,I 2全部被23 26消耗,溶液的蓝色随之消失。操作中调节水样 pH至 1.3时,操作中生成的 ClO 会2和操作中生成的 I 反应,I 被 ClO 氧化为 I2,使溶液又呈蓝色,反应的离子方程式2为 ClO 4I 4H =Cl 2I22H 2O。由得失电子守恒知 2S2O I 22ClO 2,则2 23n(ClO2) n(S2O )10 5 mol, m(ClO2)6.7510 4 g0.675 mg,即水样中 ClO2的浓23度是 0.675 mgL1 。答案:(1)NO、NO 22NH 3NONO 2 2N23H 2O= = = = =Fe (2)蓝色消失
24、,半分钟内不变色ClO 4I 4H =Cl 2I 22H 2O 0.675214.某厂废水中含 KCN,其浓度为 0.01 molL1 ,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中 N化合价均为3 价):KCN2KOHCl 2=KOCN2KClH 2O(1)上述反应中被氧化的元素是_(用元素符号表示)。(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:KOCN_Cl 2_ =K2CO3_N 2_KCl_(3)若将 10 L含 KCN的浓度为 0.01 molL1 的废水中 KCN氧化除去,最少需要氯气_mol。.某实验小组为了测定(3)中溶液多余 Cl2的含量,常用 Na2S
25、2O3标准溶液进行定量测定。(4)现实验室需用 480 mL一定浓度的 Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需_。8(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被 Cl2氧化成 SO ,因此 Na2S2O3常用作脱氯剂,24该反应的离子方程式为_。(6)现取(3)中溶液 20.00 mL,用 a molL1 Na2S2O3溶液进行滴定,经过平行实验测得消耗 Na2S2O3标准溶液 b mL,计算废液中 Cl2的浓度为 _molL1 (用含 a、 b的表达式表示)。解析:.(1)已知反应中氯元素化合价降低,被还原。碳元素化合价从2 价升高到4 价,失去电子
26、,因此被氧化的元素是 C。(2)氯元素的化合价从 0价降低到1 价,得到 1个电子。氮元素化合价从3 价升高到 0价,失去 3个电子,因此根据电子得失守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是32,根据原子守恒可知还有水生成,因此反应的化学方程式为2KOCN3Cl 28KOH= =2K2CO3N 26KCl4H 2O。(3)根据以上分析可知 1 mol KCN最终被氧化为碳酸钾和氮气,失去 5 mol电子,1 mol氯气得到 2 mol电子,根据电子得失守恒可知将 10 L含 KCN的浓度为 0.01 molL1的废水中 KCN氧化除去,最少需要氯气 0.25 mol。10 L0.01 molL
27、152.(4)没有 480 mL规格的容量瓶,所以还需 500 mL容量瓶。(6)消耗 Na2S2O3的物质的量是 0.001ab mol,根据方程式可知消耗氯气的物质的量是0.004ab mol,因此废液中 Cl2的浓度为 0.2 ab molL1 。0.004ab mol0.02 L答案:(1)C(2)2KOCN3Cl 28KOH= =2K2CO3N 26KCl4H 2O(3)0.25 (4)500 mL 容量瓶(5)S2O 4Cl 25H 2O=2SO 8Cl 10H 23 24(6)0.2ab15工业上利用锌焙砂(主要含 ZnO、ZnFe 2O4,还含有少量 FeO、CuO 等杂质)制
28、取金属锌的工艺流程如下。回答下列问题:(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。ZnFe 2O4中 Fe的化合价是_,从物质分类角度说,ZnFe 2O4属于_(填“酸” “碱”或“盐”)。工业上利用反应 ZnFe2(C2O4)36H2O ZnFe2O42CO 24CO6H 2O= = = = = 制备 ZnFe2O4。该反应中氧化产物是_(填化学式),每生成 1 mol ZnFe2O4,转移电9子的物质的量是_。(2)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);已知 ZnFe2O4能溶于酸,则酸
29、浸后溶液中存在的金属离子有_。(3)净化中 H2O2参与反应的离子方程式为_;试剂 X的作用是_。解析:将锌焙砂(主要含 ZnO、ZnFe 2O4,还含有少量 FeO、CuO 等杂质)酸浸,发生反应:ZnFe2O48H =Zn2 2Fe 3 4H 2O、ZnO2H =Zn2 H2O、FeO2H =Fe2 H 2O、CuO2H =Cu2 H 2O。向溶液中加入 H2O2,发生反应:2Fe 2 2H H 2O2=2Fe3 2H 2O,调节溶液的 pH将 Fe3 转化为 Fe(OH)3沉淀,调节溶液 pH时不能引入新的杂质,可以用ZnO,所以 X为 ZnO。向溶液中加入 Zn,发生反应:Cu 2 Z
30、n= =Zn2 Cu,过滤,所以 Y中含有 Cu,最后电解得到 Zn。(1)ZnFe 2O4中锌的化合价为2 价,氧元素的化合价为2 价,结合化合物中各元素化合价代数和为 0,设 Fe元素化合价为 x,则2 x2(2)40, x3;从物质分类角度,ZnFe 2O4是由酸根离子和金属阳离子构成,所以 ZnFe2O4属于盐。工业上利用反应:ZnFe 2(C2O4)36H2O ZnFe2O42CO 24CO6H 2O制备 ZnFe2O4,反应过程中铁元素= = = = = 化合价由2 价升高到3 价,碳元素化合价由3 价变化为4 价和2 价,则氧化产物为 ZnFe2O4、CO 2,每生成 1 mol
31、 ZnFe2O4,生成 4 mol CO,转移电子的物质的量是 4 mol。(2)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,还可采用的措施是增大硫酸的浓度、升高温度或搅拌等。ZnFe 2O4、ZnO、FeO、CuO 溶于酸得到的金属离子有 Zn2 、Fe 3 、Fe 2 、Cu 2 。(3)净化中 H2O2具有氧化性,能将 Fe2 氧化为 Fe3 ,离子方程式为H2O22Fe 2 2H =2Fe3 2H2O;试剂 X的作用是调节溶液 pH,促进 Fe3 水解生成氢氧化铁沉淀,从而除去 Fe3 。答案:(1)3 盐 ZnFe 2O4、CO 2 4 mol(2)增大硫酸的浓度(或升高温度、搅拌等其他合理答案) Zn 2 、Fe 3 、Fe 2 、Cu 2(3)H2O22Fe 2 2H =2Fe3 2H 2O 调节溶液的 pH,促进 Fe3 水解