专题限时集训4 氧化还原反应.docx

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专题限时集训4氧化还原反应

专题限时集训（四）　氧化还原反应

（限时：

45分钟）

1．下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是（　　）

选项

A

B

C

D

实验

NaOH溶液滴入FeSO4溶液中

石蕊溶液滴入氯水中

Na2S溶液滴入AgCl浊液中

热铜丝插入稀硝酸中

现象

产生白色沉淀，随后变为红褐色

溶液变红，随后迅速褪色

沉淀由白色逐渐变为黑色

产生无色气体，随后变为红棕色

C　[NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，发生反应：

2NaOH＋FeSO4===Fe（OH）2↓＋Na2SO4，生成白色沉淀Fe（OH）2，Fe（OH）2不稳定，迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的Fe（OH）3：

4Fe（OH）2＋O2＋2H2O===4Fe（OH）3，后一过程发生了氧化还原反应，A项不符合题意；氯水中含有HCl和HClO，溶液呈酸性，能使石蕊溶液变红，次氯酸具有强氧化性，能将红色物质氧化，溶液红色褪去，该过程发生了氧化还原反应，B项不符合题意；Na2S溶液滴入AgCl浊液中，发生了沉淀的转化：

Na2S＋2AgCl

Ag2S＋2NaCl，此过程中不涉及氧化还原反应，C项符合题意；将铜丝插入稀硝酸中，发生反应：

3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O，生成无色气体NO，但NO能与空气中的氧气发生反应：

2NO＋O2===2NO2，这两步反应都是氧化还原反应，D项不符合题意。

]

2.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元素被还原

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

D　[由

可知NaNO2为氧化剂，NH4Cl为还原剂，N2既是氧化产物又是还原产物，A、B错；生成1molN2，转移3mol电子，C错。

]

3．三聚氰酸[C3N3（OH）3]可用于消除汽车尾气中的NO2，其反应过程可表示为

下列说法正确的是（　　）

A．反应中NO2是还原剂

B．C3N3（OH）3与HNCO为同一物质

C．HNCO与NO2反应的化学计量数之比为3∶4

D．反应过程中，每1molNO2参加反应，转移电子4mol

D　[反应中NO2转化为N2，氮元素化合价降低，NO2是氧化剂，A项错误；C3N3（OH）3与HNCO分子式不同，为不同物质，B项错误；HNCO中H为＋1价、O为－2价、C为＋4价、N为－3价，NO2中N为＋4价，反应产物为N2、CO2、H2O，反应过程中只有N的化合价发生变化，根据得失电子守恒可知，HNCO与NO2反应的化学计量数之比为4∶3，C项错误；反应过程中，每1molNO2参加反应，转移电子4mol，D项正确。

]

4．（2018·河南洛阳一模）Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景十分看好。

一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：

2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。

对此反应下列说法中正确的是（　　）

A．2molFeSO4发生反应时，反应中共有10mol电子转移

B．每生成16g氧气就有1molFe2＋被还原

C．Na2O2只作氧化剂

D．氧化产物只有Na2FeO4

A　[反应中铁元素化合价升高，由＋2价→＋6价，化合价升高的元素还有O元素，由－1价→0价，2molFeSO4发生反应时，共有2mol×4＋1mol×2＝10mol电子转移，A正确。

该反应中Fe元素化合价由＋2价变为＋6价，根据反应的化学方程式，每生成16g氧气就有1molFe2＋被氧化，B错误。

该反应中过氧化钠既作氧化剂又作还原剂，C错误。

该反应中Fe元素化合价由＋2价变为＋6价、O元素化合价由－1价变为0价、－2价，所以硫酸亚铁是还原剂、过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，氧化产物除Na2FeO4外还有O2，D错误。

]

5．（2017·甘肃兰州模拟）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反应的离子方程式（未配平）。

对该氧化还原反应的离子方程式，下列说法不正确的是（　　）

……

……

图1

图2

A．IO

作氧化剂，具有氧化性

B．氧化性：

MnO

＞IO

C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2

D．若有2molMn2＋参加反应，则转移10mol电子

B　[结合图1可知Mn2＋为反应物，故图2中的MnO

为生成物，因此Mn2＋作还原剂，被氧化，故图2中的IO

作氧化剂，IO

为还原产物，因此该反应的离子方程式为2Mn2＋＋5IO

＋3H2O===2MnO

＋5IO

＋6H＋，由此可知A、C正确。

同一个反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，故氧化性：

IO

＞MnO

，B错误。

Mn2＋～MnO

～5e－，若2molMn2＋参加反应，则转移10mol电子，D正确。

]

6．（2018·湖北重点高中模拟）化合物Mg5Al3（OH）x（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时会发生如下分解反应（其中M是某种物质，a为化学计量数）：

2Mg5Al3（OH）x（H2O）4

27H2O↑＋10M＋aAl2O3。

下列说法正确的是（　　）

A．a＝2

B．x＝18

C．M的化学式为MgO

D．该反应中Mg5Al3（OH）x（H2O）4既是氧化剂又是还原剂

C　[由2Mg5Al3（OH）x（H2O）4

27H2O↑＋10M＋aAl2O3，根据Al原子守恒，a＝3，根据H原子守恒，x＝19，根据Mg、O原子守恒推出M的化学式为MgO，反应前后无化合价变化，所以A、B、D错误，C正确。

]

7．（2018·山东泰安模拟）已知离子方程式：

As2S3＋H2O＋NO

―→AsO

＋SO

＋NO↑＋________（未配平），下列说法错误的是（　　）

A．配平后水的化学计量数为4

B．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3∶28

D．氧化产物为AsO

和SO

C　[根据电子守恒，结合电荷守恒可配平离子方程式3As2S3＋4H2O＋28NO

===6AsO

＋9SO

＋28NO↑＋8H＋，由此可知A、B、D正确，C项应为28∶3。

]

8．（2018·桂林摸底）NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：

①NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl；

②NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。

已知HCN（Ki＝6.3×10－10）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100m3含NaCN10.3mg·L－1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0.5mg·L－1，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）NaCN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。

（2）反应中氯元素的化合价从＋1降低到－1，得到2个电子。

N元素化合价从－3升高到0，失去3个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶3，反应的离子方程式为2OCN－＋3ClO－===CO

＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑。

（3）参加反应的NaCN的物质的量＝

mol＝20mol，反应中C由＋2价升高到＋4价，N元素化合价从－3价升高到0价，即1molNaCN失去5mol电子，1molNaClO得到2mol电子，所以处理100m3含NaCN10.3mg·L－1的废水，实际至少需NaClO的质量为

×74.5g·mol－1×4＝14900g。

（4）（CN）2与Cl2的化学性质相似，根据Cl2与NaOH溶液反应的原理可知，（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）2OCN－＋3ClO－===CO

＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑

（3）14900　（4）NaOCN　NaCN

9．（2018·广东六校联考）钼酸钠晶体（Na2MoO4·2H2O）常用于制造阻燃剂和无公害型冷水系统的金属抑制剂。

如图是利用钼精矿（主要成分是MoS2，还含少量其他杂质）为原料生产钼酸钠晶体的工艺流程图：

回答下列问题：

（1）提高焙烧效率的方法有________________。

（写一种）

（2）“焙烧”时MoS2转化为MoO3，该反应过程的化学方程式为______________________________________________________________，

氧化产物是________（写化学式）。

（3）“碱浸”时含钼化合物发生的主要反应的化学方程式为_____________________________________________________________。

（4）钼精矿在碱性条件下，加入NaClO溶液，也可以制备钼酸钠，同时有SO

生成，该反应的离子方程式为_______________________________________________________________

___________________________________________________________。

【解析】　

（1）为了提高焙烧效率，可以粉碎钼精矿，增大固体颗粒与空气的接触面积。

（2）“焙烧”时，反应的化学方程式为2MoS2＋7O2

2MoO3＋4SO2，该反应中Mo、S元素化合价均升高，则氧化产物是MoO3、SO2。

（3）根据流程图可知，“碱浸”时生成CO2和Na2MoO4，故“碱浸”时发生的主要反应的化学方程式为MoO3＋Na2CO3===Na2MoO4＋CO2↑。

（4）根据钼精矿在碱性条件下，加入NaClO溶液，能制备钼酸钠并生成SO

，再结合原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒可得到该反应的离子方程式为MoS2＋9ClO－＋6OH－===MoO

＋9Cl－＋2SO

＋3H2O。

【答案】　

（1）粉碎固体颗粒（其他合理答案均可）　

（2）2MoS2＋7O2

2MoO3＋4SO2　MoO3、SO2

（3）MoO3＋Na2CO3===Na2MoO4＋CO2↑

（4）MoS2＋9ClO－＋6OH－===MoO

＋9Cl－＋2SO

＋3H2O

10．高锰酸钾（KMnO4）和过氧化氢（H2O2）是两种常见的氧化剂。

（1）下列物质中能使酸性KMnO4溶液褪色的是______（填字母）。

a．臭碱（Na2S）　　　　　B．小苏打（NaHCO3）

c．水玻璃（Na2SiO3溶液）D．酒精（C2H5OH）

（2）某强酸性反应体系中，参与反应的共有六种微粒：

O2、MnO

、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋。

①该反应中应选择的酸是________（填字母）。

a．盐酸B．浓硫酸

c．稀硫酸D．稀硝酸

②该反应中发生还原反应的过程是________→________。

③写出该反应的离子方程式：

_______________________________

_________________________________________________________。

④若上述反应中有6.72L（标准状况）气体生成，则转移的电子为________mol。

【解析】　

（1）Na2S中的S2－和C2H5OH都具有还原性，都能被酸性KMnO4溶液氧化。

（2）①该反应是酸性KMnO4溶液氧化H2O2的反应，MnO

被还原为Mn2＋。

KMnO4有强氧化性，所选择的酸不能是具有还原性的盐酸，也不能是具有强氧化性的浓硫酸和稀硝酸，应选择稀硫酸。

②该反应中发生还原反应的过程是MnO

―→Mn2＋。

③该反应的离子方程式为2MnO

＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。

④根据③中离子方程式可知，每转移10mol电子，生成5molO2，则生成标准状况下6.72L（0.3mol）O2时，转移0.6mol电子。

【答案】　

（1）ad　

（2）①c　②MnO

　Mn2＋　③2MnO

＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑　④0.6

11．

（1）MnO2可以与KOH和KClO3在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为____________________________________________________

__________________________________________________________。

（2）硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应，在硫酸酸化条件下，H2S和KMnO4反应，反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式：

_________________________________________________________

__________________________________________________________。

（3）S2O

的结构式为

，其中S元素的化合价为________。

在Ag＋催化下，S2O

能使含Mn2＋的溶液变成紫红色，氧化产物是________（填离子符号）。

【解析】　

（1）反应中MnO2作还原剂，氧化产物是K2MnO4，KClO3作氧化剂，还原产物是KCl，利用化合价升降法配平化学方程式为3MnO2＋KClO3＋6KOH

3K2MnO4＋KCl＋3H2O。

（2）H2S中S元素化合价升高2，KMnO4中Mn元素化合价降低5，则H2S前配5，KMnO4前配2，利用原子守恒配平其他物质，得化学方程式为5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5S↓＋8H2O。

（3）S2O

中含1个过氧键，除过氧键中2个O均为－1价外，其余6个O均为－2价，则S元素的化合价为＋6；在Ag＋催化下，S2O

能使含Mn2＋的溶液变成紫红色，由此可判断氧化产物为MnO

。

【答案】　

（1）3MnO2＋KClO3＋6KOH

3K2MnO4＋KCl＋3H2O

（2）5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5S↓＋8H2O

（3）＋6　MnO

12．某废水中含有CN－和Cr2O

等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理拟采用下列流程进行处理：

回答下列问题：

（1）步骤②中，CN－被ClO－氧化为CNO－的离子方程式为_____________________________________________________________。

（2）步骤③反应的离子方程式为S2O

＋Cr2O

＋H＋―→SO

＋Cr3＋＋H2O（未配平），每消耗0.4molCr2O

时，反应中S2O

失去________mol电子。

（3）利用Cr2O

测定某SnCl2的纯度（杂质不参与反应，溶液中Sn4＋较为稳定）：

将agSnCl2样品制成溶液的操作为____________________，向得到的SnCl2溶液中加入过量的FeCl3溶液，用bmol·L－1K2Cr2O7滴定生成的Fe2＋（已知酸性环境下，Cr2O

可被还原为Cr3＋），共用去K2Cr2O7溶液xmL。

则样品中SnCl2的质量分数是________。

（SnCl2的摩尔质量为Mg·mol－1，用含a、b、x、M的代数式表示）

【解析】　

（1）步骤②中，CN－被ClO－氧化为CNO－，因为是在碱性环境中，所以ClO－只能被还原为Cl－，因此反应的离子方程式为CN－＋ClO－===CNO－＋Cl－。

（2）根据化学方程式可知，在反应中Cr元素的化合价从＋6价降低到＋3价，0.4molCr2O

转化为Cr3＋时转移电子的物质的量＝0.4mol×（6－3）×2＝2.4mol。

（3）Sn2＋能水解，所以将agSnCl2样品制成溶液的操作为将SnCl2样品溶于盐酸，然后用适量蒸馏水稀释；令样品中SnCl2的物质的量为nmol，根据得失电子守恒有

3SnCl2　　　　～　　　　Cr2O

　3　　　　　　　　　　　1

nmol　　　　bmol·L－1×x×10－3L

解得n＝3×b×x×10－3，样品中SnCl2的质量为3×b×x×10－3mol×Mg·mol－1＝3×b×x×10－3×Mg，所以样品中SnCl2的质量分数为

×100%＝

×100%。

【答案】　

（1）CN－＋ClO－===CNO－＋Cl－　

（2）2.4

（3）将SnCl2样品溶于盐酸，然后用适量蒸馏水稀释　

×100%

13．（2018·昆明模拟）铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。

以下是从某废旧铍铜元件（含BeO25%、CuS71%、少量FeS和SiO2）中回收铍和铜两种金属的流程：

已知：

Ⅰ.铍、铝元素在元素周期表中处于对角线位置，化学性质相似。

Ⅱ.常温下：

Ksp[Cu（OH）2]＝2.2×10－20，Ksp[Fe（OH）3]＝4.0×10－38，Ksp[Mn（OH）2]＝2.1×10－13。

（1）滤液A的主要成分除NaOH外，还有________（填化学式），写出反应Ⅰ中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式：

_______________________________________________________________。

（2）从BeCl2溶液中得到BeCl2固体的操作是_______________________

____________________________________________________________。

（3）①MnO2能将金属硫化物氧化为单质硫，写出反应Ⅱ中CuS发生反应的化学方程式：

________________________________________________。

②若用浓HNO3溶解金属硫化物，特点是________________（任写一条）。

（4）溶液D中含c（Cu2＋）＝2.2mol·L－1、c（Fe3＋）＝0.008mol·L－1、c（Mn2＋）＝0.1mol·L－1，逐滴加入稀氨水调节溶液D的pH可依次分离各元素，首先沉淀的是________（填离子符号），为使铜离子沉淀，常温下应调节溶液的pH________。

（5）取铍铜元件1000g，最终获得Be的质量为81g，则该实验中Be的产率是________。

【解析】　

（1）根据已知信息Ⅰ可知BeO能与NaOH溶液发生反应，故滤液A的主要成分除NaOH外，还有Na2SiO3、Na2BeO2。

滤液A中Na2BeO2与过量盐酸反应生成Be2＋，其离子方程式为BeO

＋4H＋===Be2＋＋2H2O。

（2）为了抑制BeCl2水解，BeCl2溶液蒸发结晶时需向溶液中持续通入HCl气体。

（3）①根据题中信息可知MnO2作氧化剂，在稀硫酸作用下CuS被氧化为S，并生成MnSO4和CuSO4，该反应的化学方程式为MnO2＋CuS＋2H2SO4===S＋MnSO4＋CuSO4＋2H2O。

②浓HNO3溶解金属硫化物时，会产生NO2等污染环境的气体。

（4）根据已知信息Ⅱ可知要使Cu2＋沉淀，需使c（Cu2＋）·c2（OH－）≥2.2×10－20，结合c（Cu2＋）＝2.2mol·L－1，可求出c（OH－）≥10－10mol·L－1，即溶液的pH≥4，同理可求出Fe3＋、Mn2＋沉淀时溶液中c（OH－）应分别大于或等于10－12×

mol·L－1和10－6×

mol·L－1，故逐滴加入稀氨水调节溶液D的pH时，Fe3＋先沉淀；为使Cu2＋沉淀，常温下应控制溶液的pH≥4。

（5）根据铍铜元件中含BeO25%，则1000g铍铜元件中含BeO250g，根据Be元素守恒有BeO～Be，当250gBeO完全反应时，可计算出理论上生成90gBe，而实际生成Be的质量为81g，故该实验中Be的产率为

×100%＝90%。

【答案】　

（1）Na2SiO3、Na2BeO2BeO

＋4H＋===Be2＋＋2H2O　

（2）蒸发结晶并向溶液中持续通入氯化氢气体　（3）①MnO2＋CuS＋2H2SO4===S＋MnSO4＋CuSO4＋2H2O　②产生污染环境的气体（答案合理即可）　（4）Fe3＋　≥4　（5）90%