1、课后达标检测一、选择题1下列说法中正确的是( )A强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应B实验室制氯气的反应中,氯离子通过还原反应生成氯气C由 Cu(OH)2 生成 Cu2O 时,铜元素被还原了DI 、Br 、Cl 的还原性依次减弱,氧化性依次增强解析:选 C。A 项,强氧化剂和弱还原剂不易发生氧化还原反应,A 错;B 项,氯离子通过氧化反应生成氯气,B 错;D 项,I 、Br 、Cl 的还原性依次减弱,但无氧化性,D 错。2下列实验中,颜色的变化与氧化还原反应有关的是( )A往紫色石蕊试液中加入盐酸,溶液变红B饱和 FeCl3 溶液在沸水中变成红褐色胶体C向 FeSO4 溶液中滴加 NaOH
2、溶液,生成的沉淀由白色变成灰绿色,最后变成红褐色DSO 2 使滴有酚酞的 NaOH 溶液褪色解析:选 C。向 FeSO4 溶液中滴加 NaOH 溶液,首先得到白色沉淀 Fe(OH)2,Fe(OH) 2迅速与空气中的 O2 发生氧化还原反应得到红褐色的 Fe(OH)3。3(2018广东六校联考)下列氧化还原反应中,实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是( )KClO 36HCl(浓)= =KCl3Cl 23H 2O;163Cu8HNO 3(稀)= =3Cu(NO3)22NO4H 2O;23SiO 23C SiC2CO;12= = = = =高 温 3NO 2H 2O=2HNO3NO
3、;21A BC D解析:选 B。本题主要考查氧化还原反应的实质。结合氧化还原反应中得失电子守恒原理可知,反应中比例为 15;反应中比例为 12。4(2016高考上海卷)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )A海带提碘 B氯碱工业C氨碱法制碱 D海水提溴解析:选 C。A 项,海带提碘是 I I 2,碘元素被氧化; B 项,氯碱工业反应原理:2NaCl 2H2O 2NaOHCl 2H 2,氯元素发生氧化反应,氢元素发生还原= = = = =通 电 反应;C 项,氨碱法制碱原理: NaClNH 3H 2OCO 2=NaHCO3NH 4Cl,为复分解反应;D 项,海水提溴是 Br Br2,溴
4、元素被氧化。5已知下述三个实验中的物质均能发生化学反应。 将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铁钉放入氯化铁溶液中下列判断正确的是( )A实验和中的铁钉只作还原剂B上述实验证明氧化性:Fe 3 Fe 2 Cu 2C实验中 Fe2 既显氧化性又显还原性D实验中反应的离子方程式为 FeFe 3 =2Fe2解析:选 A。实验中铁钉置换出铜,铁钉作还原剂,实验中铁钉被 Fe3 氧化,铁钉作还原剂,A 正确。由实验 可知氧化性:Cu 2 Fe 2 ,B 错误。实验中 Fe2 被硝酸氧化为 Fe3 ,Fe 2 是还原剂,C 错误。实验中的离子方程式的电荷不守恒,正确的离子方程式为 Fe2
5、Fe 3 =3Fe2 ,D 错误。6(2018永丰高三调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐 (MFe2Ox)(3x4;M 表示Mn、Co、Zn 或 Ni 的二价离子 ),常温下,它能使工业废气中的 SO2、NO 2 等氧化物转化为单质,转化流程如图所示。有关该转化过程的下列叙述正确的是( )AMFe 2O4 表现了还原性BMFe 2Ox表现了还原性CSO 2 和 NO2 表现了还原性DSO 2 和 NO2 发生了分解反应解析:选 B。A 项,由信息可知,MFe 2O4 与氢气的反应中,M 元素的化合价降低,则为氧化剂,具有氧化性;B 项,在常温下 MFe2Ox能使工业废气中的 SO2、NO 2 等氧
6、化物转化为单质,则 SO2、NO 2 等氧化物为氧化剂,MFe 2Ox为还原剂,体现其还原性;C 项,由B 项可知,SO 2 和 NO2 表现了氧化性;D 项,SO 2 和 NO2 发生了还原反应。7等物质的量的下列化合物与足量浓盐酸反应,得到氯气物质的量最多的是( )已知:MnO H Cl Mn 2 Cl 2H 2O(未配平) 4ClO H Cl Cl 2H 2O(未配平) 3ClO H Cl Cl 2H 2O(未配平)AKClO 3 BKMnO 4CMnO 2 DCa(ClO) 2解析:选 A。根据得失电子守恒可知,选项中物质的量相等的四种物质得电子,而浓盐酸中 Cl 失电子,等物质的量的
7、物质得到的电子越多,生成的氯气越多,A、B 选项中,1 mol 物质均得到 5 mol 电子,但是氯酸钾中的氯元素也转化成了氯气,所以 A 正确。8在一定条件下,RO 和 F2 可发生如下反应:n3RO F22OH =RO 2F H 2O,从而可知在 RO 中,元素 R 的化合价是( )n3 4 n3A4 价 B5 价C6 价 D7 价解析:选 B。所有的离子反应均遵循质量守恒和电荷守恒,对于氧化还原反应的离子反应,还遵循得失电子守恒。往往可以根据这三个守恒判断离子方程式的正误或进行有关化合价的计算。方法 1:根据电荷守恒有 n12112,n1。设元素 R 在 RO 中的化合价为 x,则 x2
8、31,x5。 3方法 2:设元素 R 在 RO 中的化合价为 x。根据氧化还原反应中,得失电子守恒有n3(7x)10(1) 2,所以 x5。9(2018合肥高三模拟)NaNO 2 是一种食品添加剂,它能致癌。酸性 KMnO4 溶液与NaNO2 反应的化学方程式为 MnO NO Mn 2 NO H 2O。下列叙述中正 4 2 3确的是( )A该反应中 NO 被还原 2B反应过程中溶液的 pH 减小C生成 1 mol NaNO3 需消耗 0.4 mol KMnO4D. 中的粒子是 OH解析:选 C。NO 中 N 元素的化合价升高,NO 被氧化,A 项错误。根据得失电子 2 2守恒和原子守恒可知反应
9、的离子方程式为2MnO 5NO 6H =2Mn2 5NO 3H 2O,据此可知 B、D 项错误,C 项正确。 4 2 310高铁酸钾(K 2FeO4)是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子反应方程式为 Fe(OH)3ClO OH FeO Cl H 2O(未配平) 。24下列有关说法不正确的是( )A由上述反应可知,Fe(OH) 3 的氧化性强于 FeO24B高铁酸钾中铁显6 价C上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 32D用 K2FeO4 处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的 Fe3 水解形成 Fe(OH)3 胶体能吸附水中的悬浮杂质解析:选 A。反应中 Fe
10、(OH)3 作还原剂,ClO 作氧化剂,配平后的离子方程式为 2 Fe 3 (OH)33 O 4OH =2 O 3 l 5H 2O, B、C 正确;FeO 作氧化剂时其Cl 1 Fe 6 24 C 1 24还原产物为 Fe3 ,Fe 3 水解产生 Fe(OH)3 胶体,具有吸附性,可作净水剂,D 正确。二、非选择题11(1)在淀粉碘化钾溶液中,滴加少量次氯酸钠碱性溶液,立即会看到溶液变蓝色,这是因为_,离子方程式为_。在碘和淀粉形成的蓝色溶液中,滴加亚硫酸钠碱性溶液,发现蓝色逐渐消失,这是因为_,离子方程式是_。对比和实验所得的结果,将 I2、ClO 、SO 按氧化性由强到弱的顺序排列为24_
11、。(2)设计实验证明以下事实并写出化学反应方程式。浓硫酸的氧化性比稀硫酸强。氯化铁溶液中 Fe3 的氧化性比硫酸铜溶液中的 Cu2 强。铁的还原性比铜强。解析:(2)可根据 Cu 和浓 H2SO4 加热反应,而 Cu 和稀 H2SO4 加热也不反应来证明。可利用氧化还原方程式来证明。答案:(1)NaClO 将 KI 氧化生成了 I2ClO 2I H 2O=I2Cl 2OH I 2 将 Na2SO3 氧化成了 Na2SO4,自身被还原为 ISO I 22OH =SO 2I H 2O23 24ClO I 2SO 24(2)Cu 与浓 H2SO4 在加热时反应而与稀 H2SO4 在加热时不反应。Cu
12、2H 2SO4(浓 ) CuSO4SO 22H 2O。= = = = = Cu 与 FeCl3 溶液能反应。2FeCl3 Cu=2FeCl2CuCl 2。Fe 能与 CuSO4 溶液反应置换出 Cu。FeCuSO 4=FeSO4Cu。(答案合理即可)12(2016高考上海卷)NaCN 超标的电镀废水可用两段氧化法处理:NaCN 与 NaClO 反应,生成 NaOCN 和 NaCl。NaOCN 与 NaClO 反应,生成 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2。已知 HCN(Ka6.310 10 )有剧毒; HCN、HOCN 中 N 元素的化合价相同。完成下列填空:(1)第一次氧化时,溶液的
13、 pH 应调节为_(选填“酸性” “碱性”或“中性”);原因是_。(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式:_。(3)处理 100 m3 含 NaCN 10.3 mg/L 的废水,实际至少需 NaClO_g(实际用量应为理论值的 4 倍),才能使 NaCN 含量低于 0.5 mg/L,达到排放标准。(4)(CN)2 与 Cl2 的化学性质相似。(CN) 2 与 NaOH 溶液反应生成_、_和H2O。解析:(1)依据 HCN 的电离平衡常数可知 HCN 是极弱的酸,所以 NaCN 极易与酸反应生成 HCN。为防止生成 HCN,造成人员中毒或污染空气,因此第一次氧化时,溶液的 pH应调节为碱性。
14、(2)NaOCN 与 NaClO 反应,生成 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2,首先确定反应物和生成物;再依据反应中氯元素的化合价从1 价降低到1 价,得到 2 个电子。N 元素化合价从3 价升高到 0 价,失去 3 个电子,则根据得失电子守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是 23,反应的离子方程式为 2CNO 3ClO =CO CO 23Cl N 2。23(3)NaCN 被氧化的两个阶段氧化剂均为 NaClO,所以可以合并一起进行计算,即反应物为 NaCN 和 NaClO,生成物为 Na2CO3、CO 2、NaCl 和 N2。参加反应的 NaCN 是20 mol,反应中 C 由2
15、 价升高到4 价,N 元素化合价从3 价100(10.3 0.5) g49 g/mol升高到 0 价,即 1 mol NaCN 失去 5 mol 电子,1 mol 次氯酸钠得到 2 mol 电子,所以处理100 m3 含 NaCN 10.3 mg/L 的废水,实际至少需 NaClO 的质量为 74.5 20 mol 52g/mol414 900 g。(4)(CN)2 与 Cl2 的化学性质相似,则根据氯气与氢氧化钠反应的方程式可知 (CN)2 与NaOH 溶液反应生成 NaOCN、NaCN 和 H2O。答案:(1)碱性 防止生成 HCN,造成人员中毒或污染空气(2)2CNO 3ClO =CO
16、CO 23Cl N 223(3)14 900(4)NaOCN NaCN13(2016高考全国卷)联氨 (又称肼,N 2H4,无色液体) 是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。回答下列问题:(1)联氨分子的电子式为_,其中氮的化合价为 _。(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式为_。(3)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量 AgBr 的试管中加入联氨溶液,观察到的现象是_。联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上 1 kg 的联氨可除去水中溶解的 O2_kg;与使用 Na2SO3 处理水中溶解的 O2 相比,联氨的优点是_。解析:(1)N 2H4 中原
17、子间以共价键结合,其电子式为 。N 2H4 中 H为1 价,由化合物中各元素化合价代数和为 0,可确定 N 为2 价。(2) 反应中 NaClO 和NH3 分别作氧化剂和还原剂,根据得失电子守恒和原子守恒可写出并配平相应的化学方程式。(3)由于联氨具有还原性,能将 AgBr 中的 Ag 还原为 Ag,可看到固体逐渐变黑,N2H4 被氧化为 N2,可看到溶液中有气泡产生。1 mol 联氨在反应中失去 4 mol 电子,而 1 mol O2 能得到 4 mol 电子,且联氨与 O2 的相对分子质量相等,故反应的联氨与 O2 的物质的量和质量均相等,故 1 kg 的联氨可除去水中溶解的 O2 的质量
18、为 1 kg。使用联氨处理水中溶解的 O2,消耗联氨的量少,且氧化产物为 N2,对环境无污染,而用 Na2SO3 处理水中溶解的 O2 时,Na 2SO3 被氧化为 Na2SO4,产生新杂质。答案:(1) 2(2)2NH3NaClO= =N2H4NaClH 2O(3)固体逐渐变黑,并有气泡产生 1 N 2H4 的用量少,不产生其他杂质(产物为 N2 和H2O,而 Na2SO3 产生 Na2SO4)14(2017高考北京卷)SCR 和 NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。(1)SCR(选择性催化还原)工作原理尿素CO(NH 2)2水溶液热分解为 NH3 和 CO2,该反
19、应的化学方程式:_。反应器中 NH3 还原 NO2 的化学方程式:_。当燃油中含硫量较高时,尾气中 SO2 在 O2 作用下会形成(NH 4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH 4)2SO4 的形成:_。尿素溶液浓度影响 NO2 的转化,测定溶液中尿素(M 60 gmol 1 )含量的方法如下:取 a g 尿素溶液,将所含氮完全转化为 NH3,所得 NH3 用过量的 V1 mL c1 molL1 H2SO4 溶液吸收完全,剩余 H2SO4 用 V2 mL c2 molL1 NaOH 溶液恰好中和,则尿素溶液中溶质的质量分数是_。(2)NSR(NOx储存还原) 工作原理NOx的储存和
20、还原在不同时段交替进行,如图 a 所示。通过 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互转化实现 NOx的储存和还原。储存 NOx的物质是_。用 H2 模拟尾气中还原性气体研究了 Ba(NO3)2 的催化还原过程,该过程分两步进行,图 b 表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的 H2 与 Ba(NO3)2 的物质的量之比是_。还原过程中,有时会产生笑气(N 2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧条件下, 15NO 与 NH3 以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是 15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:_ 15NNO H2O= = = = =催 化 剂 解
21、析:(1)根据题意,反应物为 H2O 和 CO(NH2)2,生成物为 NH3 和 CO2,反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。根据题意,反应物为 NH3 和 NO2,生成物为 N2 和 H2O,反应需在催化剂作用下进行。根据题意,NH 3、SO 2、O 2 和 H2O 反应生成(NH 4)2SO4。根据题意,加入硫酸的总物质的量为 c1V1103 mol,NaOH 消耗硫酸的物质的量为 mol,因此与 NH3 反应的硫酸的物质的量为 (c1V1 )c2V210 32 c2V22103 mol,根据关系式: CO(NH2)22NH 3H 2SO4,得 nCO(NH2)2(c 1
22、V1 )c2V22103 mol,mCO(NH 2)2( c1V1 )103 mol60 gmol1 0.06(c 1V1 ) c2V22 c2V22g,因此尿素溶液中溶质的质量分数为 。(2)由(c1V1 c2V22 )0.06 ga g 3(2c1V1 c2V2)100a图 a 可以看出 NOx在 BaO 中储存,在 Ba(NO3)2 中还原,因此储存 NOx的物质为 BaO。由图 b 可知,Ba(NO 3)2 在第一步反应中被 H2 还原为 NH3,根据得失电子守恒,1 mol Ba(NO3)2 转化成 NH3 得到 2 mol816 mol 电子,1 mol 氢气失去 2 mol 电子,因此消耗的氢气与硝酸钡的物质的量之比为 81。根据题意,有氧气参与反应,同时根据生成物为 15NNO 和 H2O,可推测出参加反应的 15NO 与 NH3 的物质的量之比为 11,结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。答案:(1)CO(NH 2)2H 2O CO22NH 3 8NH 36NO 2 7N212H 2O= = = = =催 化 剂 2SO 2O 2 4NH32H 2O=2(NH4)2SO43(2c1V1 c2V2)100a(2)BaO 8 14 15NO4NH 33O 2 415NNO6H 2O= = = = =催 化 剂