第一部分专题一第4讲 氧化还原反应.docx
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第一部分专题一第4讲氧化还原反应
[限时规范训练] 单独成册
A组 对点强化练
1.实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2。
下列有关说法正确的是( )
A.NaNO2是还原剂
B.NH4Cl中N被还原
C.生成1molN2时转移6mol电子
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1
解析:
A项,根据信息,在该反应中NaNO2中的N化合价由+3价降低为N2的0价,得到电子,NaNO2做氧化剂,错误;B项,反应中NH4Cl中N化合价由-3价升高为N2的0价,失去电子被氧化,错误;C项,根据电子守恒得:
NaNO2~NH4Cl~N2,可知每产生1molN2,转移3mol电子,错误;D项,根据电子守恒可知,该反应中氧化剂NaNO2和还原剂NH4Cl的物质的量之比是1∶1,正确。
答案:
D
2.(2017·长沙模拟)白磷有剧毒,白磷中毒可用硫酸铜溶液解毒,白磷与硫酸铜可以发生如下两个反应:
(1)P4+10CuSO4+16H2O===10Cu+4H3PO4+10H2SO4
(2)11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4
下列有关说法中错误的是( )
A.在上述两个反应中,水既不是氧化剂也不是还原剂
B.在上述两个反应中,氧化产物都是H3PO4
C.在反应
(2)中,当有5molCuSO4发生反应时,共转移10mol电子
D.在上述两个反应中,氧化剂都只有硫酸铜
解析:
(1)
(2)两个反应中,反应前后水中H、O元素的化合价均没有变化,故水既不是氧化剂也不是还原剂,A项正确;两个反应中,H3PO4中的磷元素均来自单质磷,且两个反应中化合价升高的元素均只有磷元素,B项正确;反应
(2)中部分磷元素的化合价升高,部分磷元素的化合价降低,铜元素的化合价降低,故氧化剂不只有硫酸铜,D项错误。
反应
(2)中当有60molCuSO4参加反应时,转移120mol电子,C项正确。
答案:
D
3.根据下表提供的信息,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
①
Cl2
FeBr2
FeCl3
②
KMnO4
H2O2
H2SO4
O2
MnSO4
③
KClO3
HCl(浓)
Cl2
Cl2
④
KMnO4
HCl(浓)
Cl2
MnCl2
A.表中第①组反应的氧化产物只有FeCl3(实为Fe3+)
B.氧化性比较:
KMnO4>Cl2>Fe3+>Br2>Fe2+
C.表中第③组反应的氧化产物与还原产物的质量之比为6∶1
D.④的离子方程式配平后,H+的化学计量数应为16
解析:
A项中因氧化剂与还原剂的量未知,不能确定氧化产物;B项由反应①可知Cl2与FeBr2反应时Fe2+比Br-先氧化,则还原性Fe2+>Br-,则氧化性Br2>
Fe3+;C项中第③组反应的方程式为KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O,生成的Cl2中有是氧化产物,是还原产物,即氧化产物与还原产物的质量之比为5∶1;D项中离子方程式为2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++8H2O+5Cl2↑。
答案:
D
4.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
________KMnO4+________FeSO4+________H2SO4===________K2SO4+________MnSO4+________Fe2(SO4)3+________H2O。
下列说法正确的是( )
A.MnO是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
C.取反应后的溶液加KSCN溶液,可观察到有红色沉淀生成
D.生成1mol水时,转移2.5mol电子
解析:
Fe3+为氧化产物,A错误;Fe2+在该反应中做还原剂,Mn2+为还原产物,B正确;Fe3+遇到SCN-生成的是难电离的Fe(SCN)3,而不是沉淀,C错误;配平该反应方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,故生成1mol水时,转移1.25mol电子,D错误。
答案:
B
5.Ⅰ.某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质:
O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。
已知该反应中H2O2只发生如下过程:
H2O2―→O2。
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是________―→________。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
_______。
(4)如反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为________。
Ⅱ.高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下:
MnO+5e-+8H+===Mn2++4H2O①
MnO+3e-+2H2O===MnO2↓+4OH-②
MnO+e-===MnO(溶液绿色)③
(1)从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液的________影响。
(2)将SO2通入高锰酸钾溶液中,发生还原反应的离子反应过程为____________―→____________。
(3)将PbO2投入酸性MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色。
下列说法正确的是________。
(填序号)
a.氧化性:
PbO2>KMnO4
b.还原性:
PbO2>KMnO4
c.该反应可以用盐酸酸化
(4)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应,其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2,完成下列化学方程式(横线上填系数,括号内填物质):
①________KMnO4+________K2S+________( )===__________K2MnO4+________K2SO4+________S↓+________( )。
②若生成6.4g单质硫,反应过程中转移电子的物质的量为________。
解析:
Ⅰ.
(1)由信息H2O2―→O2中可知,氧元素的化合价由-1价升高到0,则H2O2为还原剂。
(2)所含元素化合价降低的物质为氧化剂,则铬元素的化合价降低,即还原反应的过程为H2CrO4―→Cr(OH)3。
(3)该反应中氧元素失电子,铬元素得到电子,2molH2CrO4反应转移电子为
2mol×(6-3)=6mol,故氧元素得到电子为6mol,则该反应的方程式及电子转移的方向和数目为
(4)由2H2CrO4+3H2O2===2Cr(OH)3↓+3O2↑+2H2O可知,生成3mol气体转移6mol电子,则转移了0.3mol电子,则产生的气体的物质的量为×3mol=
0.15mol,其在标准状况下体积为0.15mol×22.4L·mol-1=3.36L。
Ⅱ.
(1)根据三个半反应中可以看出MnO被还原的产物受溶液酸碱性的影响。
(2)SO2通入高锰酸钾溶液中,SO2做还原剂,KMnO4做氧化剂(发生还原反应:
MnO―→Mn2+)。
(3)PbO2投入酸性MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色(Mn2+被氧化生成了MnO),说明氧化性PbO2>KMnO4;由于盐酸会被高锰酸钾氧化,故该反应不能用盐酸酸化。
(4)①根据题意该反应的氧化产物是K2SO4和S,根据“K2SO4和S的物质的量之比为3∶2”即反应中K2SO4和S的系数之比为3∶2,然后再根据得失电子守恒和原子守恒将其配平为28KMnO4+5K2S+24KOH===28K2MnO4+3K2SO4+2S↓+12H2O。
②根据上述配平的方程式可得单质硫与转移电子数之间的关系为“2S~28e-”,则生成6.4g(0.2mol)单质硫,反应过程中转移电子的物质的量为2.8mol。
答案:
Ⅰ.
(1)H2O2
(2)H2CrO4 Cr(OH)3
(3)
(4)3.36L
Ⅱ.
(1)酸碱性
(2)MnO Mn2+
(3)a
(4)①28 5 24 KOH 28 3 2 12 H2O
②2.8mol
6.二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水除杂提纯。
②该法工艺原理示意图如下。
其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。
工艺中可以利用的单质有________(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为_____________________________________________________。
(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。
完成反应的化学方程式:
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。
处理含CN-量相同的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的________倍。
解析:
(1)在特定条件下电解食盐水,除了生成NaClO3外还有H2生成;根据题中信息,NaClO3与盐酸反应生成ClO2,再根据电子守恒和图示信息可知,ClO2发生器中还有Cl2生成,写出方程式2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。
(2)纤维素水解得到的最终产物D应为葡萄糖(C6H12O6),生成物可利用原子守恒推知,然后配平即可。
(3)处理相同量的CN-,Cl2和ClO2转移的电子数应相同。
1molCl2―→2Cl-转移2mole-,1molClO2―→Cl-转移5mole-,则转移相同量的电子时Cl2与ClO2的物质的量之比为5∶2。
答案:
(1)H2、Cl2
2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
(2)C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4===ClO2↑
+CO2↑+18H2O+Na2SO4
(3)2.5
B组 满分限时练(建议用时25分钟)
1.某反应体系中的物质有NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Au2O、H2O、Na2S2O3。
Au2O3为反应物,则下列有关说法正确的是( )
A.该反应体系中有三种元素的价态发生了变化
B.Au2O在反应中做还原剂
C.Na2S2O3发生还原反应
D.1molAu2O3发生反应,转移电子4mol
解析:
Au2O3为反应物,则Au2O为生成物,反应中Au的化合价从+3价变为+1价,化合价降低,因此必定有另一种元素化合价升高,则Na2S2O3反应生成Na2S4O6,硫元素化合价由+2价升高到+价。
反应中只有Au和S两种元素价态发生变化,A错误。
Au2O为生成物,为还原产物,B错误。
Na2S2O3中硫元素化合价升高,发生氧化反应,C错误。
1molAu2O3发生反应,转移电子(3-1)mol×2=4mol,D正确。
答案:
D
2.有下列三个反应:
①Cl2+FeI2===FeCl2+I2;
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-;
③Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O。
下列说法正确的是( )
A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2
B.根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Fe3+>Co2O3
C.可以推理得到Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2
D.在反应③中当1molCo2O3参加反应时,2molHCl被氧化
解析:
A项,①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、Cl2,错误;B项,根据氧化性:
氧化剂>氧化产物,可以得到氧化性Co2O3>Cl2>Fe3+,错误;C项