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人教版新高考化学一轮复习训练- 氧化还原反应
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这是一份人教版新高考化学一轮复习训练- 氧化还原反应，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
考点规范练7 氧化还原反应
一、选择题
1.(2020江西上饶月考)下列说法不涉及氧化还原反应的是( )。
A.雷雨发庄稼——自然固氮
B.从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅
C.干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的腐蚀与防护
D.灰混粪,粪混灰,粪灰相混损粪肥——灰中含有碳酸钾,粪中含有铵盐
2.下列变化需要加入适当的氧化剂才能完成的是( )。
A.CuOCu B.H2SO4H2
C.FeFeCl2 D.HNO3N2
3.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
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
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
选项
C
D
实验
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
4.(双选)含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)( )。
A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为 2∶5
C.该反应中,若有1 mol CN-发生反应,则有6NA电子发生转移
D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应
5.已知2Fe3++2I-2Fe2++I2,Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+。向含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后,再滴加少量KSCN溶液,溶液变为红色,则下列说法不正确的是( )。
A.按I-、Fe2+、Br-的顺序还原性逐渐减弱
B.通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化
C.原溶液中Br-一定被氧化
D.不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+
6.(2020安徽全国示范高中名校高三联考)向100 mL苛性钾溶液中通入一定量氯气恰好完全反应且生成物中有三种含氯元素的粒子。经测定,n(KClO3)=0.02 mol,n(KClO)=0.04 mol。该苛性钾溶液中溶质的物质的量浓度为( )。
A.0.6 mol·L-1 B.1.2 mol·L-1
C.1.8 mol·L-1 D.2 mol·L-1
7.(双选)处理某废水时,反应过程中部分离子浓度与反应时间的关系如下图,反应过程中主要存在N2、HCO3-、ClO-、CNO-(其中碳元素为+4价,氮元素为-3价)、Cl-等粒子。下列说法不正确的是( )。
A.该废水呈强酸性
B.废水处理后转化为无害物质
C.反应的离子方程式为3ClO-+2CNO-+H2ON2↑+2HCO3-+3Cl-
D.每处理1 mol CNO-转移4 mol电子
8.下列是从海藻灰和矿石中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO2+3H2SO42NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
②2NaIO3+5NaHSO32Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
下列说法正确的是( )。
A.氧化性:MnO2>SO42->IO3->I2
B.I2在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化产物
C.反应①②中生成等量的I2时转移电子数之比为1∶5
D.NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)
9.(2020山东滨州高三二模)工业上制备有机氟化剂SF4的反应为3SCl2+4NaFSF4+S2Cl2+4NaCl。下列说法正确的是( )。
A.NaF既不是氧化剂也不是还原剂,SF4为氧化产物
B.SCl2与S2Cl2两种物质中的氯元素化合价不同
C.还原剂与氧化剂物质的量之比为2∶1
D.SF4属于有机化合物
10.(2020天津高三检测)CuS、Cu2S用于处理酸性废水中的Cr2O72-,反应如下:
反应①:CuS+Cr2O72-+H+Cu2++SO42-+Cr3++H2O(未配平)
反应②:Cu2S+Cr2O72-+H+Cu2++SO42-+Cr3++H2O(未配平)
下列有关说法正确的是( )。
A.反应①和②中各有2种元素的化合价发生变化
B.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5
C.处理1 mol Cr2O72-时反应①②中消耗H+的物质的量相等
D.质量相同时,Cu2S能去除更多的Cr2O72-
二、非选择题
11.(1)用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为 C+ K2Cr2O7+ CO2↑+ K2SO4+ Cr2(SO4)3+ H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。750 ℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是 。
(3)向FeCl2和FeCl3混合溶液中加入适量KOH,高速搅拌下加入油脂,过滤后干燥得到一类特殊的磁流体材料,其化学式通式为KxFeO2(其组成可理解为aK2O·bFeO·cFe2O3)。
①若x的平均值为1.3,a∶b∶c= 。
②若x为1.4,请写出该磁流体在稀硫酸条件下与足量的KI溶液反应的化学方程式: 。
(4)写出Fe3O4溶于稀硝酸的离子方程式: 。
12.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:H2O2O2。
(1)该反应中,发生还原反应的过程是 。
(2)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(3)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 。
13.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂,在生产、生活中有广泛应用。
Ⅰ.在用酸性KMnO4溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①MnO4-+Cu2S+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO4-+CuS+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
(1)下列关于反应①的说法错误的是 (填字母)。
A.被氧化的元素是Cu和S
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
C.生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol
D.还原性的强弱关系是Mn2+>Cu2S
(2)标出反应②中电子转移的方向和数目。
Ⅱ.在稀硫酸中,MnO4-与H2O2也能发生氧化还原反应。
氧化反应:H2O2-2e-2H++O2↑
还原反应:8H++MnO4-+5e-Mn2++4H2O
(3)若有0.2 mol H2O2参加此反应,转移的电子为 mol。由上述反应得出物质氧化性强弱的结论是 > (填化学式)。
(4)已知:KMnO4+H2O2+H2SO4K2SO4+MnSO4+O2↑+H2O(未配平),则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是 mol。
14.(1)①将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,含VO2+、K+、SO42-等。写出该反应的化学方程式 。
②向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO2+、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(2)将酸性条件下,铁与NO3-反应的离子方程式补充完整:
Fe+1NO3-+ Fe2++1NH4++
(3)六价铬[Cr(Ⅵ)]有剧毒,废水中的Cr2O72-常用铁氧磁体法除去,即把过量的FeSO4·7H2O加入含Cr2O72-的废水中,调节pH<4,Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr3+。
写出上述Fe2+还原Cr2O72-的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。
答案：
1.D 解析:放电过程中,氮气与氧气反应生成NO,氧元素和氮元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故A项不符合题意。由二氧化硅制晶体硅,硅元素的化合价降低,被还原,涉及氧化还原反应,B项不符合题意。青铜器、铁器在潮湿的空气中发生电化学腐蚀,铜元素、铁元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,C项不符合题意。碳酸钾水解使溶液呈碱性,铵盐在碱性条件下会生成氨气,反应过程中不存在化合价的变化,不涉及氧化还原反应,D项符合题意。
2.C 解析:A项,铜元素的化合价降低,则需要加入合适的还原剂来实现,如氢气,错误。B项,氢元素的化合价降低,需要加入合适的还原剂来实现,如铁等,错误。C项,铁元素的化合价升高,需要加入氧化剂才能实现,如盐酸,正确。D项,氮元素的化合价降低,需要加入合适的还原剂来实现,错误。
3.C 解析:A项,氢氧化钠溶液滴入硫酸亚铁溶液中,立即生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,与题意不符。B项,石蕊溶液滴入氯水中,因溶液显酸性,会变为红色,又因氯水中次氯酸具有强氧化性,使红色溶液褪色,与题意不符。C项,硫化钠溶液滴入氯化银浊液中,氯化银转化为溶解度更小的硫化银,该反应为非氧化还原反应,符合题意。D项,热铜丝插入稀硝酸中,铜与稀硝酸发生氧化还原反应生成一氧化氮,一氧化氮遇到空气中的氧气被氧化为二氧化氮,与题意不符。
4.BC 解析:反应中,氯元素化合价由0价降低为-1价,碳元素化合价由+2价升高为+4价,氮元素化合价由-3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,A项正确。由上述分析可知,反应的离子方程式为2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+10Cl-+4H2O,反应中CN-是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2,B项错误。若有1 mol CN-发生反应,则有[(4-2)+(3-0)]NA=5NA电子发生转移,C项错误。若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区失去电子,发生氧化反应,D项正确。
5.C 解析:由2Fe3++2I-2Fe2++I2,Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+可知,还原性:I->Fe2+>Br-,A项正确。加少量的KSCN溶液,溶液变为红色,可知通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化,B项正确。若通入氯气后Fe2+部分被氧化,则Br-没有被氧化,C项错误。由上述实验不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+,D项正确。
6.D 解析:根据题意知产物为KClO3、KClO、KCl,根据得失电子守恒知,n(KCl)=5n(KClO3)+n(KClO)=5×0.02 mol +0.04 mol=0.14 mol,则n(KOH)=n(KCl)+n(KClO3)+n(KClO)=0.14 mol+0.02 mol+0.04 mol=0.2 mol,c(KOH)=0.2mol0.1 L=2 mol·L-1。
7.AD 解析:由图可知,ClO-浓度减小,HCO3-浓度增加,则还原反应为ClO-Cl-,氧化反应为CNO-N2,由得失电子守恒、电荷守恒可知离子方程式为3ClO-+2CNO-+H2ON2↑+2HCO3-+3Cl-,以此来解答。
产物中含有碳酸氢根离子,废水不可能呈强酸性,A项错误。废水处理后的产物为N2、HCO3-、Cl-,对环境无害,B项正确。还原反应为ClO-Cl-,氯元素由+1价变为-1价,3 mol ClO-可处理2 mol CNO-,转移电子的物质的量=3 mol×2=6 mol,则每处理1 mol CNO-转移3 mol电子,D项错误。
8.C 解析:氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由反应①可知氧化性MnO2>I2;由反应②可知氧化性IO3->SO42-,A项错误。在反应①中,碘元素化合价升高,被氧化,I2为氧化产物,在反应②中,碘元素化合价降低,被还原,I2为还原产物,B项错误。反应①②中生成等量的I2时,假设都为1 mol,则反应①转移2 mol电子,反应②转移10 mol电子,转移电子数之比为1∶5,C项正确。NaHSO3溶液呈酸性,则HSO3-的电离程度大于水解程度,故c(SO32-)>c(H2SO3),即c(HSO3-)>c(SO32-) >c(H2SO3),D项错误。
9.A 解析:NaF中钠元素和氟元素化合价均未变化,既不是氧化剂也不是还原剂,SCl2中硫元素化合价为+2价,SF4中硫元素化合价为+4价,SF4为氧化产物,A项正确。SCl2中氯元素化合价为-1价,S2Cl2中氯元素化合价为-1价,氯元素的化合价相同,B项错误。S2Cl2为还原产物,SF4为氧化产物,SCl2既是氧化剂又是还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1,C项错误。有机化合物含有碳元素,SF4中没有碳元素,不是有机化合物,D项错误。
10.B 解析:由未配平的化学方程式可知,反应①中S、Cr元素化合价发生变化,反应②中Cu、S、Cr三种元素的化合价发生了变化,A项错误。反应②中还原剂是Cu2S,氧化剂是Cr2O72-,两者反应的物质的量之比为3∶5,B项正确。反应①离子方程式配平后为3CuS+4Cr2O72-+32H+3Cu2++3SO42-+8Cr3++16H2O,反应②配平后的离子方程式为3Cu2S+5Cr2O72-+46H+6Cu2++3SO42-+10Cr3++23H2O,由方程式可知处理1 mol Cr2O72-时,反应①消耗H+的物质的量是8 mol,反应②消耗H+的物质的量是9.2 mol,C项错误。根据方程式可知3 mol CuS处理4 mol Cr2O72-,1 g CuS处理Cr2O72-的物质的量为4mol3×96 g=172 mol,3 mol Cu2S处理5 mol Cr2O72-,1 g Cu2S处理Cr2O72-的物质的量为5mol3×160 g=196 mol,则质量相同时,CuS能去除更多的Cr2O72-,D项错误 。
11.答案:(1)①3 2 8H2SO4 3 2 2 8
②+8H2SO43CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
(2)2MgSO4+CO2MgO+SO2+CO2+SO3
(3)①13∶6∶7 ②10K1.4FeO2+6KI+20H2SO410FeSO4+3I2+10K2SO4+20H2O
(4)3Fe3O4+28H++NO3-9Fe3++NO↑+14H2O
解析:(1)还原剂是C,氧化产物是CO2,氧化剂是K2Cr2O7,还原产物是Cr2(SO4)3,由电子守恒可得4n(C)=6n(K2Cr2O7),再根据质量守恒配平得:3C+2K2Cr2O7+8H2SO43CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O,用单线桥表示氧化还原反应是由还原剂中化合价升高的元素(C)指向氧化剂中化合价降低的元素(Cr),共转移12e-。
(2)由于生成了SO2,所以CO是还原剂,由得失电子守恒可得2n(CO)=2n(SO2),再由n(SO2)=n(SO3),最后由元素质量守恒配平得2MgSO4+CO2MgO+SO2+CO2+SO3。
(3)①x=2a=1.3,b+2c=1,a+b+3c=2,解得a=0.65,b=0.3,c=0.35,所以a∶b∶c=13∶6∶7;②当x=1.4时,铁元素的平均价态为+2.6价,所以发生反应的氧化剂是K1.4FeO2,还原产物是FeSO4,还原剂是KI,氧化产物是I2,由得失电子守恒可得0.6n(K1.4FeO2)=n(KI),最后再由元素质量守恒配平得10K1.4FeO2+6KI+20H2SO410FeSO4+3I2+10K2SO4+20H2O。
12.答案:(1)H2CrO4 Cr(OH)3
(2)[或2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O]
(3)3.36 L
解析:(1)该反应中,发生还原反应的过程是铬元素的化合价降低,故为H2CrO4Cr(OH)3。
(2)该反应中氧元素失电子,铬元素得到电子,2 mol H2CrO4反应转移电子为2 mol×(6-3)=6 mol。
(3)由2H2CrO4+3H2O22Cr(OH)3+3O2↑+2H2O可知,生成3 mol气体转移6 mol电子,则转移了0.3 mol电子,产生的气体的物质的量为0.36×3 mol=0.15 mol,其在标准状况下体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。
13.答案:(1)D (2)+28H+5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O (3)0.4 KMnO4 H2O2(或O2) (4)2.5
解析:(1)铜元素的化合价由+1价升高到+2价,硫元素的化合价由-2价升高到+4价,均被氧化,A项正确。设氧化剂的物质的量为x,还原剂的物质的量为y,则5x=(2+6)y,则xy=85,B项正确。当生成5 mol SO2时,转移电子40 mol,当有标准状况下2.24 L(0.1 mol)SO2生成时,转移电子0.8 mol,C项正确。根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可知还原性:Cu2S>Mn2+,D项错误。(2)由反应②可得,锰元素化合价由+7价降到+2价,硫元素化合价由-2价升高到+4价。(3)由H2O2-2e-2H++O2↑可知,0.2 mol H2O2参加反应转移0.4 mol电子。在该反应中MnO4-是氧化剂,H2O2是还原剂,故氧化性:KMnO4>H2O2(或O2)。(4)根据得失电子守恒可知,1 mol KMnO4得5 mol 电子,而1 mol H2O2参加反应失去2 mol电子,故1 mol KMnO4可氧化2.5 mol H2O2。
14.答案:(1)①V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O
②
(2)4 10 H+ 4 3 H2O
(3)
解析:(1)①K2SO3为还原剂,氧化产物为K2SO4,V2O5为氧化剂,还原产物为VO2+。②KClO3把VO2+氧化成VO2+,本身被还原成Cl-,离子方程式为ClO3-+6VO2++3H2OCl-+6VO2++6H+。
考点规范练7 氧化还原反应
一、选择题
1.(2020江西上饶月考)下列说法不涉及氧化还原反应的是( )。
A.雷雨发庄稼——自然固氮
B.从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅
C.干千年,湿万年,不干不湿就半年——青铜器、铁器的腐蚀与防护
D.灰混粪,粪混灰,粪灰相混损粪肥——灰中含有碳酸钾,粪中含有铵盐
2.下列变化需要加入适当的氧化剂才能完成的是( )。
A.CuOCu B.H2SO4H2
C.FeFeCl2 D.HNO3N2
3.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
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
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
选项
C
D
实验
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
4.(双选)含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)( )。
A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为 2∶5
C.该反应中,若有1 mol CN-发生反应,则有6NA电子发生转移
D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应
5.已知2Fe3++2I-2Fe2++I2,Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+。向含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后,再滴加少量KSCN溶液,溶液变为红色,则下列说法不正确的是( )。
A.按I-、Fe2+、Br-的顺序还原性逐渐减弱
B.通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化
C.原溶液中Br-一定被氧化
D.不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+
6.(2020安徽全国示范高中名校高三联考)向100 mL苛性钾溶液中通入一定量氯气恰好完全反应且生成物中有三种含氯元素的粒子。经测定,n(KClO3)=0.02 mol,n(KClO)=0.04 mol。该苛性钾溶液中溶质的物质的量浓度为( )。
A.0.6 mol·L-1 B.1.2 mol·L-1
C.1.8 mol·L-1 D.2 mol·L-1
7.(双选)处理某废水时,反应过程中部分离子浓度与反应时间的关系如下图,反应过程中主要存在N2、HCO3-、ClO-、CNO-(其中碳元素为+4价,氮元素为-3价)、Cl-等粒子。下列说法不正确的是( )。
A.该废水呈强酸性
B.废水处理后转化为无害物质
C.反应的离子方程式为3ClO-+2CNO-+H2ON2↑+2HCO3-+3Cl-
D.每处理1 mol CNO-转移4 mol电子
8.下列是从海藻灰和矿石中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO2+3H2SO42NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
②2NaIO3+5NaHSO32Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
下列说法正确的是( )。
A.氧化性:MnO2>SO42->IO3->I2
B.I2在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化产物
C.反应①②中生成等量的I2时转移电子数之比为1∶5
D.NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中c(HSO3-)>c(H2SO3)>c(SO32-)
9.(2020山东滨州高三二模)工业上制备有机氟化剂SF4的反应为3SCl2+4NaFSF4+S2Cl2+4NaCl。下列说法正确的是( )。
A.NaF既不是氧化剂也不是还原剂,SF4为氧化产物
B.SCl2与S2Cl2两种物质中的氯元素化合价不同
C.还原剂与氧化剂物质的量之比为2∶1
D.SF4属于有机化合物
10.(2020天津高三检测)CuS、Cu2S用于处理酸性废水中的Cr2O72-,反应如下:
反应①:CuS+Cr2O72-+H+Cu2++SO42-+Cr3++H2O(未配平)
反应②:Cu2S+Cr2O72-+H+Cu2++SO42-+Cr3++H2O(未配平)
下列有关说法正确的是( )。
A.反应①和②中各有2种元素的化合价发生变化
B.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5
C.处理1 mol Cr2O72-时反应①②中消耗H+的物质的量相等
D.质量相同时,Cu2S能去除更多的Cr2O72-
二、非选择题
11.(1)用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为 C+ K2Cr2O7+ CO2↑+ K2SO4+ Cr2(SO4)3+ H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。750 ℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是 。
(3)向FeCl2和FeCl3混合溶液中加入适量KOH,高速搅拌下加入油脂,过滤后干燥得到一类特殊的磁流体材料,其化学式通式为KxFeO2(其组成可理解为aK2O·bFeO·cFe2O3)。
①若x的平均值为1.3,a∶b∶c= 。
②若x为1.4,请写出该磁流体在稀硫酸条件下与足量的KI溶液反应的化学方程式: 。
(4)写出Fe3O4溶于稀硝酸的离子方程式: 。
12.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:H2O2O2。
(1)该反应中,发生还原反应的过程是 。
(2)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(3)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 。
13.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂,在生产、生活中有广泛应用。
Ⅰ.在用酸性KMnO4溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①MnO4-+Cu2S+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO4-+CuS+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
(1)下列关于反应①的说法错误的是 (填字母)。
A.被氧化的元素是Cu和S
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
C.生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol
D.还原性的强弱关系是Mn2+>Cu2S
(2)标出反应②中电子转移的方向和数目。
Ⅱ.在稀硫酸中,MnO4-与H2O2也能发生氧化还原反应。
氧化反应:H2O2-2e-2H++O2↑
还原反应:8H++MnO4-+5e-Mn2++4H2O
(3)若有0.2 mol H2O2参加此反应,转移的电子为 mol。由上述反应得出物质氧化性强弱的结论是 > (填化学式)。
(4)已知:KMnO4+H2O2+H2SO4K2SO4+MnSO4+O2↑+H2O(未配平),则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是 mol。
14.(1)①将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,含VO2+、K+、SO42-等。写出该反应的化学方程式 。
②向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO2+、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。
(2)将酸性条件下,铁与NO3-反应的离子方程式补充完整:
Fe+1NO3-+ Fe2++1NH4++
(3)六价铬[Cr(Ⅵ)]有剧毒,废水中的Cr2O72-常用铁氧磁体法除去,即把过量的FeSO4·7H2O加入含Cr2O72-的废水中,调节pH<4,Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr3+。
写出上述Fe2+还原Cr2O72-的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目。
答案：
1.D 解析:放电过程中,氮气与氧气反应生成NO,氧元素和氮元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故A项不符合题意。由二氧化硅制晶体硅,硅元素的化合价降低,被还原,涉及氧化还原反应,B项不符合题意。青铜器、铁器在潮湿的空气中发生电化学腐蚀,铜元素、铁元素的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,C项不符合题意。碳酸钾水解使溶液呈碱性,铵盐在碱性条件下会生成氨气,反应过程中不存在化合价的变化,不涉及氧化还原反应,D项符合题意。
2.C 解析:A项,铜元素的化合价降低,则需要加入合适的还原剂来实现,如氢气,错误。B项,氢元素的化合价降低,需要加入合适的还原剂来实现,如铁等,错误。C项,铁元素的化合价升高,需要加入氧化剂才能实现,如盐酸,正确。D项,氮元素的化合价降低,需要加入合适的还原剂来实现,错误。
3.C 解析:A项,氢氧化钠溶液滴入硫酸亚铁溶液中,立即生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁被空气中的氧气氧化,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,与题意不符。B项,石蕊溶液滴入氯水中,因溶液显酸性,会变为红色,又因氯水中次氯酸具有强氧化性,使红色溶液褪色,与题意不符。C项,硫化钠溶液滴入氯化银浊液中,氯化银转化为溶解度更小的硫化银,该反应为非氧化还原反应,符合题意。D项,热铜丝插入稀硝酸中,铜与稀硝酸发生氧化还原反应生成一氧化氮,一氧化氮遇到空气中的氧气被氧化为二氧化氮,与题意不符。
4.BC 解析:反应中,氯元素化合价由0价降低为-1价,碳元素化合价由+2价升高为+4价,氮元素化合价由-3价升高为0价,可知Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,A项正确。由上述分析可知,反应的离子方程式为2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+10Cl-+4H2O,反应中CN-是还原剂,Cl2是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2,B项错误。若有1 mol CN-发生反应,则有[(4-2)+(3-0)]NA=5NA电子发生转移,C项错误。若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区失去电子,发生氧化反应,D项正确。
5.C 解析:由2Fe3++2I-2Fe2++I2,Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+可知,还原性:I->Fe2+>Br-,A项正确。加少量的KSCN溶液,溶液变为红色,可知通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化,B项正确。若通入氯气后Fe2+部分被氧化,则Br-没有被氧化,C项错误。由上述实验不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+,D项正确。
6.D 解析:根据题意知产物为KClO3、KClO、KCl,根据得失电子守恒知,n(KCl)=5n(KClO3)+n(KClO)=5×0.02 mol +0.04 mol=0.14 mol,则n(KOH)=n(KCl)+n(KClO3)+n(KClO)=0.14 mol+0.02 mol+0.04 mol=0.2 mol,c(KOH)=0.2mol0.1 L=2 mol·L-1。
7.AD 解析:由图可知,ClO-浓度减小,HCO3-浓度增加,则还原反应为ClO-Cl-,氧化反应为CNO-N2,由得失电子守恒、电荷守恒可知离子方程式为3ClO-+2CNO-+H2ON2↑+2HCO3-+3Cl-,以此来解答。
产物中含有碳酸氢根离子,废水不可能呈强酸性,A项错误。废水处理后的产物为N2、HCO3-、Cl-,对环境无害,B项正确。还原反应为ClO-Cl-,氯元素由+1价变为-1价,3 mol ClO-可处理2 mol CNO-,转移电子的物质的量=3 mol×2=6 mol,则每处理1 mol CNO-转移3 mol电子,D项错误。
8.C 解析:氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由反应①可知氧化性MnO2>I2;由反应②可知氧化性IO3->SO42-,A项错误。在反应①中,碘元素化合价升高,被氧化,I2为氧化产物,在反应②中,碘元素化合价降低,被还原,I2为还原产物,B项错误。反应①②中生成等量的I2时,假设都为1 mol,则反应①转移2 mol电子,反应②转移10 mol电子,转移电子数之比为1∶5,C项正确。NaHSO3溶液呈酸性,则HSO3-的电离程度大于水解程度,故c(SO32-)>c(H2SO3),即c(HSO3-)>c(SO32-) >c(H2SO3),D项错误。
9.A 解析:NaF中钠元素和氟元素化合价均未变化,既不是氧化剂也不是还原剂,SCl2中硫元素化合价为+2价,SF4中硫元素化合价为+4价,SF4为氧化产物,A项正确。SCl2中氯元素化合价为-1价,S2Cl2中氯元素化合价为-1价,氯元素的化合价相同,B项错误。S2Cl2为还原产物,SF4为氧化产物,SCl2既是氧化剂又是还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1,C项错误。有机化合物含有碳元素,SF4中没有碳元素,不是有机化合物,D项错误。
10.B 解析:由未配平的化学方程式可知,反应①中S、Cr元素化合价发生变化,反应②中Cu、S、Cr三种元素的化合价发生了变化,A项错误。反应②中还原剂是Cu2S,氧化剂是Cr2O72-,两者反应的物质的量之比为3∶5,B项正确。反应①离子方程式配平后为3CuS+4Cr2O72-+32H+3Cu2++3SO42-+8Cr3++16H2O,反应②配平后的离子方程式为3Cu2S+5Cr2O72-+46H+6Cu2++3SO42-+10Cr3++23H2O,由方程式可知处理1 mol Cr2O72-时,反应①消耗H+的物质的量是8 mol,反应②消耗H+的物质的量是9.2 mol,C项错误。根据方程式可知3 mol CuS处理4 mol Cr2O72-,1 g CuS处理Cr2O72-的物质的量为4mol3×96 g=172 mol,3 mol Cu2S处理5 mol Cr2O72-,1 g Cu2S处理Cr2O72-的物质的量为5mol3×160 g=196 mol,则质量相同时,CuS能去除更多的Cr2O72-,D项错误 。
11.答案:(1)①3 2 8H2SO4 3 2 2 8
②+8H2SO43CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
(2)2MgSO4+CO2MgO+SO2+CO2+SO3
(3)①13∶6∶7 ②10K1.4FeO2+6KI+20H2SO410FeSO4+3I2+10K2SO4+20H2O
(4)3Fe3O4+28H++NO3-9Fe3++NO↑+14H2O
解析:(1)还原剂是C,氧化产物是CO2,氧化剂是K2Cr2O7,还原产物是Cr2(SO4)3,由电子守恒可得4n(C)=6n(K2Cr2O7),再根据质量守恒配平得:3C+2K2Cr2O7+8H2SO43CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O,用单线桥表示氧化还原反应是由还原剂中化合价升高的元素(C)指向氧化剂中化合价降低的元素(Cr),共转移12e-。
(2)由于生成了SO2,所以CO是还原剂,由得失电子守恒可得2n(CO)=2n(SO2),再由n(SO2)=n(SO3),最后由元素质量守恒配平得2MgSO4+CO2MgO+SO2+CO2+SO3。
(3)①x=2a=1.3,b+2c=1,a+b+3c=2,解得a=0.65,b=0.3,c=0.35,所以a∶b∶c=13∶6∶7;②当x=1.4时,铁元素的平均价态为+2.6价,所以发生反应的氧化剂是K1.4FeO2,还原产物是FeSO4,还原剂是KI,氧化产物是I2,由得失电子守恒可得0.6n(K1.4FeO2)=n(KI),最后再由元素质量守恒配平得10K1.4FeO2+6KI+20H2SO410FeSO4+3I2+10K2SO4+20H2O。
12.答案:(1)H2CrO4 Cr(OH)3
(2)[或2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O]
(3)3.36 L
解析:(1)该反应中,发生还原反应的过程是铬元素的化合价降低,故为H2CrO4Cr(OH)3。
(2)该反应中氧元素失电子,铬元素得到电子,2 mol H2CrO4反应转移电子为2 mol×(6-3)=6 mol。
(3)由2H2CrO4+3H2O22Cr(OH)3+3O2↑+2H2O可知,生成3 mol气体转移6 mol电子,则转移了0.3 mol电子,产生的气体的物质的量为0.36×3 mol=0.15 mol,其在标准状况下体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。
13.答案:(1)D (2)+28H+5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O (3)0.4 KMnO4 H2O2(或O2) (4)2.5
解析:(1)铜元素的化合价由+1价升高到+2价,硫元素的化合价由-2价升高到+4价,均被氧化,A项正确。设氧化剂的物质的量为x,还原剂的物质的量为y,则5x=(2+6)y,则xy=85,B项正确。当生成5 mol SO2时,转移电子40 mol,当有标准状况下2.24 L(0.1 mol)SO2生成时,转移电子0.8 mol,C项正确。根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可知还原性:Cu2S>Mn2+,D项错误。(2)由反应②可得,锰元素化合价由+7价降到+2价,硫元素化合价由-2价升高到+4价。(3)由H2O2-2e-2H++O2↑可知,0.2 mol H2O2参加反应转移0.4 mol电子。在该反应中MnO4-是氧化剂,H2O2是还原剂,故氧化性:KMnO4>H2O2(或O2)。(4)根据得失电子守恒可知,1 mol KMnO4得5 mol 电子,而1 mol H2O2参加反应失去2 mol电子,故1 mol KMnO4可氧化2.5 mol H2O2。
14.答案:(1)①V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O
②
(2)4 10 H+ 4 3 H2O
(3)
解析:(1)①K2SO3为还原剂,氧化产物为K2SO4,V2O5为氧化剂,还原产物为VO2+。②KClO3把VO2+氧化成VO2+,本身被还原成Cl-,离子方程式为ClO3-+6VO2++3H2OCl-+6VO2++6H+。
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