高考化学一轮总复习 第三单元 课时1 氧化还原反中的基本概念和规律
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回夺市安然阳光实验学校第三单元 氧化还原反应
课时1 氧化还原反应中的基本概念和规律 (时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共9个小题,每题6分,共54分,每个小题只有一个选项符合题意。
)
1.下列操作过程中,利用物质的氧化性的是 ( )。
A .明矾净化水 B .纯碱除去油污 C .臭氧用于餐具消毒 D .食醋清洗水垢 答案 C
2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是 ( )。
A .Cl 2+2KBr===Br 2+2KCl
B .2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑
C .4Fe(OH)2+O 2+2H 2O===4Fe(OH)3
D .2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2
解析 阴影部分所表示的反应类型为氧化还原反应,不属于四种基本反应类型。
A 为置换反应且属于氧化还原反应,不符合题意;B 为分解反应,且该反应是非氧化还原反应,不符合题意;C 为有单质参加的化合反应,属于氧化还原反应,不符合题意;D 不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应,符合题意。
答案 D
3.已知下列反应:Co 2O 3+6HCl(浓)===2CoCl 2+Cl 2↑+3H 2O (Ⅰ);5Cl 2+I 2+6H 2O===10HCl +2HIO 3(Ⅱ)。
下列说法正确的是 ( )。
A .反应Ⅰ中HCl 是氧化剂 B .反应Ⅱ中Cl 2发生氧化反应 C .还原性:CoCl 2>HCl>I 2 D .氧化性:Co 2O 3>Cl 2>HIO 3
解析 选项A ,反应(Ⅰ)中,Cl -
失去电子,HCl 为还原剂。
选项B ,反应(Ⅱ)中,Cl 2得到电子变为Cl -
,发生还原反应。
根据反应(Ⅰ)可知,Co 2O 3(氧化剂)的氧化性大于Cl 2(氧化产物),HCl(还原剂)的还原性大于CoCl 2(还原产物),根据反应(Ⅱ)可知,Cl 2的氧化性大于HIO 3,I 2的还原性大于HCl ,故选项D 正确,选项C 错误。
答案 D
4.根据下列反应,可以判断有关物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是( )。
①Cl 2+2KI===2KCl +I 2 ②2FeCl 2+Cl 2===2FeCl 3 ③2FeCl 3+2HI===2FeCl 2+2HCl +I 2 ④H 2S +I 2===S ↓+2HI
A .H 2S>I 2>Fe 3+
>Cl 2 B .Cl 2>Fe 3+
>I 2>S C .Fe 3+
>Cl 2>H 2S>I 2 D .Cl 2>I 2>Fe 3+
>H 2S
解析 由反应①可知氧化性:Cl 2>I 2,由反应②可知氧化性:Cl 2>Fe 3+
,由反应③可知氧化性:Fe 3+
>I 2,由反应④可知氧化性:I 2>S ,则氧化性:Cl 2> Fe 3+
>I 2>S 。
答案 B
5.已知:2KMnO 4+16HCl===2KCl +2MnCl 2+5Cl 2↑+8H 2O ,K 2Cr 2O 7+14HCl===2KCl +2CrCl 3+3Cl 2↑+7H 2O ,MnO 2+4HCl=====△MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 。
其中KMnO 4和一般浓度的盐酸即可反应,K 2Cr 2O 7需和较浓盐酸(>6 mol·L -1
)反应,MnO 2需和浓盐酸(>8 mol·L -1
)反应。
根据以上信息,下列结论中不正确的是 ( )。
A .上述反应均属于氧化还原反应
B .生成1 mol Cl 2时,三个反应中转移的电子数相等
C .盐酸浓度越大,Cl -
的还原性越强 D .氧化性:KMnO 4>K 2Cr 2O 7>Cl 2>MnO 2
解析 本题考查氧化还原反应知识,意在考查考生对氧化还原反应规律的理解及实际应用能力。
根据题中信息可知浓盐酸(Cl -
)能被MnO 2氧化生成Cl 2,故MnO 2(氧化剂)的氧化性大于Cl 2(氧化产物)的氧化性,D 错。
答案 D
6.(2013·温州龙湾中学高三月考)已知二氯化二硫(S 2Cl 2)的结构式为Cl —S —S —Cl ,它易与水反应:2S 2Cl 2+2H 2O===4HCl +SO 2↑+3S↓。
对该反应的说法正确的是 ( )。
A .S 2Cl 2既作氧化剂又作还原剂
B .氧化产物与还原产物物质的量之比为3∶1
C .每生成1 mol SO 2转移4 mol 电子
D .H 2O 作还原剂
解析 根据方程式可知,S 元素的化合价从+1价部分升高到+4价,部分降低到0价,因此S 2Cl 2既作氧化剂又作还原剂,选项A 正确,D 不正确;氧化产物是SO 2,还原产物是S ,二者的物质的量之比是1∶3,选项B 不正确;每
生成1 mol SO 2转移电子的物质的量是3 mol ,选项C 不正确。
答案 A
7.已知常温下可用Co 2O 3制备Cl 2,反应前后存在六种微粒:Co 2O 3、H 2O 、Cl 2、H
+
、Cl -和Co 2+。
下列叙述不正确的是 ( )。
A .氧化产物为Cl 2
B .参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C .若有3 mol H 2O 生成,则反应中有2 mol 电子转移
D .当该反应生成2.24 L Cl 2(状况)时,反应中有0.1 mol 电子转移 解析 由题意知反应为Co 2O 3+6HCl(浓)===2CoCl 2+Cl 2↑+3H 2O ,氧化剂是Co 2O 3,还原剂是HCl ,参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2,氧化产物为Cl 2,A 、B 正确;由反应知生成3 mol H 2O 时共转移2 mol 电子,C 正确;反应生成2.24 L Cl 2(状况),转移0.2 mol 电子,D 错误。
答案 D
8.反应①是自海藻灰中提取碘的主要反应,反应②是自智利硝石中提取碘的主要反应:①2NaI+MnO 2+3H 2SO 4===2NaHSO 4+MnSO 4+2H 2O +I 2、②2NaIO 3+5NaHSO 3===2Na 2SO 4+3NaHSO 4+H 2O +I 2。
已知NaIO 3的氧化性与MnO 2相近,下列有关说法正确的是 ( )。
A .I 2在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化产物 B .两个反应中生成等量的I 2时转移的电子数相等 C .NaI 和NaIO 3在一定条件下能反应生成I 2
D .NaIO 3在化学反应中只能作氧化剂不能作还原剂
解析 反应①中氧化剂为MnO 2,还原剂为NaI ,I 2是氧化产物,MnSO 4是还原
产物,反应②中I2是还原产物,NaHSO4是氧化产物,A项错误;生成1 mol I2时,反应①转移电子2 mol,反应②转移电子10 mol,B项错误;因为NaIO3的氧化性与MnO2相近,所以从反应①可以发生推断C项正确;NaIO3中碘元素不是最高价,可以作氧化剂,也可以作还原剂,D项错误。
答案C
9.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。
已知下列反应在一定条件下能够发生:(1)Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,(2)Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,(3)Fe+2Fe3+===3Fe2+,下列离子氧化性比较顺序正确的是 ( )。
A.Tl3+>Fe3+>Ag+B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+D.Tl3+>Ag+>Fe3+
解析在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
答案D
二、非选择题(本题共5个小题,共46分)
10.(9分)(1)人体血红蛋白分子中含有Fe2+,正是这些Fe2+使血红蛋白分子具有载氧功能。
亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力,反应过程中Fe2+发生________反应,说明亚硝酸钠具有________性;误食亚硝酸钠中毒,可服维生素C 缓解,说明维生素C具有________性。
(2)稀土氟化物是金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料。
微波法合成
CeF3的化学方程式为6CeO2+18NH4F===6CeF3+16NH3↑+12H2O+N2↑,该反应中氧化剂是________,还原剂是________,反应中被氧化的氮原子与未被氧化的氮原子物质的量之比为________。
(3)近年来,锂的含氢化合物作为氢源受到广泛关注。
化合物LiNH2和LiH都
是具有潜在应用价值的释氢材料。
将LiNH2和LiH按一定比例混合,在催化剂作用下,所含氢全部以氢气形式放出同时生成Li3N,反应的化学方程式为_________________________________________________________________,反应中每生成0.1 mol H2,转移电子数为________N A。
答案(1)氧化氧化还原
(2)CeO2NH4F 1∶8
(3)LiNH2+2LiH===Li3N+2H2↑0.1
11.(10分)取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验,有关现象记录如下:
①滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有气泡产生;
②再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色;
③最后通入足量的SO2气体。
请回答下列问题:
(1)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为_________________________
___________________________________________________________;
(2)实验③中的现象为______________________________________________。
(3)实验①、②中反应的离子方程式分别是_____________________________、
_______________________________________________________________。
解析实验①说明H2O2能被MnO4-氧化,氧化性:KMnO4>H2O2;实验②说明Mn2+能与PbO
2反应生成MnO4
-,氧化性:PbO
2>KMnO4。
实验③中SO2还原性较强,
能使酸性KMnO4褪色,SO2被氧化为H2SO4,H2SO4和Pb2+反应生成PbSO4白色沉淀。
答案(1)PbO2>KMnO4>H2O2
(2)溶液紫红色褪去,有白色沉淀生成
(3)2MnO4-+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
5PbO2+2Mn2++4H+===5Pb2++2MnO4-+2H2O
12.(8分)已知33As、35Br位于同一周期。
某反应中反应物与生成物有以下几种:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和未知物质X
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是________。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式是
________。
(3)在该反应条件下可推知________(填序号)。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO 4
b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
(4)将该反应方程式配平后,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________,其
中1 mol KBrO3得到电子的物质的量为________mol。
解析(1)KBrO3在反应中得到电子,化合价降低,KBrO3为氧化剂,则X为对应的还原产物。
比较余下物质中各元素化合价的变化,可知AsH3在反应中失去电子,为还原剂,被氧化生成H3AsO4。
(2)设X中Br元素的化合价为x,则有:0.2 mol×(5-x)=1 mol,解得x=0,故X为Br2。
(3)写出化学反应方程式:AsH3+KBrO3+H2SO4―→H3AsO4+Br2+K2SO4+H2O,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知,氧化性:
KBrO3>H3AsO4,还原性:AsH3>Br2。
(4)配平反应方程式可得:5AsH3+8KBrO3+4H2SO4===5H3AsO4+4Br2+4K2SO4+4H2O,氧化剂(KBrO3)与还原剂(AsH3)的化学计量数分别为8和5,根据化合价变化可知1 mol KBrO3得到电子的物质的量为5 mol。
答案(1)AsH3(2)Br2(3)ac (4)8∶55
13.(9分)按要求填空。
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是________,只
有还原性的是________,既有氧化性又有还原性的是________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO+HNO3―→N2O3+H 2O
②NH3+NO ―→HNO2+H2O
③N2O4+H2O―→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是________。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是______。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的________作氧化剂。
解析(1)根据元素化合价升降分析判断。
(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间。
N元素-3价与+2价之间应为0价或+1价,不可能出现+3价
的氮,所以②式不能实现。
(3)由①知氧化性:FeCl3>I2,还原性:I->Fe2
+;由②知氧化性:Cl
2>FeCl3,还原性:Fe 2+>Cl-;由③知氧化性:KMnO
4
>Cl2,还原性:Cl->Mn2+,由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。
所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2
+及I-,FeCl
3只氧化I -。
所以必须选择比Cl
2氧化能力的差而比I2氧化能力
强的氧化剂FeCl3。
答案(1)Fe3+、Mg2+、H+I-、S2-Fe2+、S (2)②
(3)KMnO4FeCl3
14.(10分)L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。
A、B 分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。
又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。
在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平):
①P+A―→Q+B ②L+O2―→M+H2O ③L+M―→R+H2O ④B+H2O―→A+
O2
(1)若五种含氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是________,理由是
__________________________________________________________________ _________________________________________________________________。
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下,加热到一定温度时方能发生,
此反应在化工生产上有重要用途,据此推断在同温同压下,若物质R密度比空气的密度小,则R的化学式为________。
(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式:
Ⅰ.M+P―→N2O3+H2O Ⅱ.N2O4+H2O―→P+Q
Ⅲ.M+L―→Q+H2O
其中一定不可能实现的是________,理由是_____________________________ _________________________________________________________________。
解析解答本题首先要认真分析各反应中元素的价态变化情况。
突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。
由反应④B十H2O―→A+O2可知,反应后氧元素化合价升高,则反应后氯元素化合价必定降低,故化合价B>A。
再由①可知,反应后氯元素化合价升高,则反应后氮元素化合价必降低,故氮元素化合价P>Q。
由反应②可知,反应后氧元素化合价降低,则氮元素化合价反应后必升高,故氮元素化合价M>L。
由反应③可知,该反应为氮元素化合价的“归中”反应,由于化合价M>L,R 处于M、L之间,则M>R>L。
又因为已知氮的化合价M<Q,所以,L、M、R、P、Q五种含氮物质中N元素的化合价为P>Q>M>R>L。
由于其中一种物质是硝酸,硝酸中氮的化合价是最高价态,则在上述物质中P是硝酸。
根据题给的信息及有关元素化合物知识,且L中氮元素是其中氮元素最低价态,由反应②可知,L分子中含有氢元素,因此②反应是氨气的催化氧化反应。
L是NH3,M是NO。
又因为R的氮元素价态在L、M之间,R的密度又比空气小,故R为N2。
对于题(3)判断三个反应是否能够进行的问题,也得从氮元素化合价相对高低去分析。
由于氮元素的化合价P>Q>M>R>L,反应Ⅱ是歧化反应,一种反应产物中氮的化合价大于+4,另一种反应产物中氮的化合价小于+4,故Q中氮
的化合价小于+4,但应比M的化合价高。
由于氮化合价Q>M>L,因此反应Ⅲ不可能实现。
答案(1)P P中氮元素的化合价最高(2)N2
(3)Ⅲ根据氧化还原反应规律,M、L这两种物质反应,不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质。