(新课标)2018年高三化学总复习课时跟踪训练5第二章2.3化学物质及其变化新人教版

课时跟踪训练5 第二章 2.3 化学物质及其变化
A级(基础达标)
一、选择题
1．(2016·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
[答案] C
2．下列变化必须加入氧化剂才能实现的是( )
A．Cr2O2－7―→CrO2－4B．HNO3―→NO2
C．SiO2―→Si D．CH3CH2OH―→CH3CHO
[解析] 本题考查了氧化还原反应的知识，意在考查考生对氧化还原反应规律的理解及应用能力。

Cr2O2－7―→CrO2－4，元素的化合价都没有变化，与氧化还原反应无关；HNO3―→NO2、SiO2―→Si，氮元素、硅元素的化合价降低，均是被还原的过程，需要加还原剂才能实现，HNO3―→NO2也可以自身加热分解。

CH3CH2OH―→CH3CHO是被氧化的过程，需要加入氧化剂才能实现。

[答案] D
3．某非金属元素在化学反应中从化合态变为游离态，则该元素( )
A．一定被氧化
B．一定被还原
C．可能被氧化，也可能被还原
D．化合价升高为0
[解析] 某元素从化合态变为游离态时，该元素可能被氧化，也可能被还原，如2I－→I2，是被氧化的过程，CO2→C是被还原的过程，故C正确。

[答案] C
4．下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )
A．F2、K、HCl B．Cl2、Al、H2
C．NO2、Na、Br2D．O2、SO2、H2O
[解析] 选项A，F2在任何反应中都只能获得电子而只具有氧化性。

K在任何反应中都只能失去电子而只具有还原性。

HCl中－1价氯体现出还原性，＋1价氢体现出氧化性，所以HCl既有氧化性又有还原性，A正确；选项B，Cl2既有氧化性又有还原性，B错误；选项C，NO2、Br2既有氧化性又有还原性，C错误；选项D中，O2一般只有氧化性，而SO2、H2O既有氧化性又有还原性，D错误。

[答案] A
5．下列说法正确的是( )
A ．根据反应Cu ＋H 2SO 4=====电解
CuSO 4＋H 2↑可推知Cu 的还原性比H 2的强
B ．在反应CaH 2＋2H 2O===Ca(OH)2＋2H 2↑中，水作氧化剂
C ．在反应3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 中氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶1
D ．因Cl 2的氧化性强于I 2的氧化性，所以置换反应I 2＋2NaClO 3===2NaIO 3＋Cl 2不能发生
[答案] B
6．(2017·广东广州六中等六校联考)已知下列反应：
反应Ⅰ：Co 2O 3＋6HCl(浓)===2CoCl 2＋Cl 2↑＋3H 2O
反应Ⅱ：5Cl 2＋I 2＋6H 2O===10HCl ＋2HIO 3
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] 反应I 中，Co 2O 3是氧化剂，HCl 是还原剂，A 项错误。

反应Ⅱ中，Cl 2被还原生成HCl ，发生还原反应，B 项错误。

反应Ⅰ中CoCl 2是还原产物，HCl 是还原剂，则HCl 的还原性强于CoCl 2，反应Ⅱ中I 2是还原剂，HCl 是还原产物，则I 2的还原性强于HCl ，C 项错误。

反应Ⅰ中Co 2O 3的氧化性强于Cl 2，反应Ⅱ中Cl 2的氧化性强于HIO 3，D 项正确。

[答案] D
二、填空题
7．(2016·兰州模拟)Ⅰ.某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质：O 2、H 2CrO 4、Cr(OH)3、H 2O 、H 2O 2。

已知该反应中H 2O 2只发生如下过程：H 2O 2―→O 2。

(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0.3 mol 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 －4＋5e －＋8H ＋===Mn 2＋＋4H 2O ①
MnO －4＋3e －＋2H 2O===MnO 2↓＋4OH － ②
MnO －4＋e －===MnO 2－4(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SO 2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PbO 2投入到酸性MnSO 4溶液中搅拌，溶液变为紫红色。

下列说法正确的是________。

a ．氧化性：PbO 2>KMnO 4
b ．还原性：PbO 2>KMnO 4
c ．该反应可以用盐酸酸化
(4)将高锰酸钾逐滴加入到硫化钾溶液中发生如下反应，其中K 2SO 4和S 的物质的量之比为3∶2，完成下列化学方程式(横线上填计量数，括号内填物质)：
①________KMnO 4＋________K 2S ＋________( )===________K 2MnO 4＋________K 2SO 4＋________S↓＋________( )。

②若生成6.4 g 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H 2O 2―→O 2中可知，氧元素的化合价由－1价升高到0，则H 2O 2为还原剂；(2)氧化剂发生还原反应，含元素化合价降低的物质为氧化剂，则Cr 元素的化合价降低，即还原反应的过程为H 2CrO 4―→Cr(OH)3；(3)该反应中氧元素失电子，Cr 元素得到电子，2 mol H 2CrO 4反应转移电子为2 mol×(6－3)＝6 mol ，故氧元素得到电子为6 mol ，则该反应的方程式及电子转移的方向和数目为===2Cr(OH)3↓＋3O 2↑＋2H 2O ；(4)由2H 2CrO 4＋3H 2O 2===2Cr(OH)3↓＋3O 2↑＋2H 2O 可知，生成3 mol 气体转移6 mol
电子，则转移了0.3 mol 电子，则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 。

Ⅱ.(1)根据三个半反应可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响；
(2)SO 2通入高锰酸钾溶液中，SO 2作还原剂，KMnO 4作氧化剂(发生还原反应：MnO －4―→Mn 2＋
)；
(3)PbO 2投入到酸性MnSO 4溶液中搅拌，溶液变为紫红色(Mn 2＋被氧化生成了MnO －4)，说明氧化性：PbO 2>KMnO 4；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K 2SO 4和S ，根据“K 2SO 4和S 的物质的量之比为3∶2”即反应中K 2SO 4和S 的计量数之比为3∶2，然后再根据得失电子守恒和原子守恒将其配平为28KMnO 4＋5K 2S ＋24KOH===28K 2MnO 4＋3K 2SO 4＋2S↓＋12H 2O 。

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6.4 g (0.2 mol)单质硫，反应过程中转移电子的物质的量为2.8 mol 。

[答案] Ⅰ.(1)H 2O 2 (2)H 2CrO 4 Cr(OH)3
(4)3.36 L
Ⅱ.(1)酸碱性 (2)MnO －4 Mn 2＋
(3)a (4)①28 5 24 KOH 28 3 2 12 H 2O
②2.8 mol
8．Ⅰ.某实验小组为探究ClO－、I2、SO2－4在酸性条件下的氧化性强弱，设计实验如下：实验①：在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝；
实验②：向实验①的溶液中加入4 mL 0.5 mol·L－1的亚硫酸钠溶液，蓝色恰好完全褪去。

(1)写出实验①中发生反应的离子方程式：_________________________。

(2)实验②的化学反应中转移电子的物质的量是____________________。

(3)以上实验说明，在酸性条件下ClO－、I2、SO2－4的氧化性由弱到强的顺序是__________________。

Ⅱ.(4)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl－)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。

等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填序号)。

[解析] (1)在酸性环境中，ClO－具有强氧化性，能将I－氧化为I2，同时生成Cl－和H2O：ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O。

(2)实验①中生成的I2具有氧化性，将SO2－3氧化为SO2－4，根据SO2－3～2e－～SO2－4，0.002 mol Na2SO3失去电子(转移电子)的物质的量＝2×0.002 mol ＝0.004 mol。

(3)根据实验①知氧化性：ClO－>I2，根据实验②知氧化性：I2>SO2－4，故氧化性：ClO－>I2>SO2－4。

(4)1 mol Cl2(发生的反应为Cl2＋H2O HCl＋HClO)、H2O2、ClO2、O3分别消毒时，转移电子依次为2 mol、2 mol、5 mol、2 mol，等物质的量的上述物质反应，ClO2转移的电子数最多，消毒效率最高。

[答案] (1)ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O
(2)0.004 mol
(3)SO2－4<I2<ClO－
(4)ClO3
B级(能力提升)
一、选择题
1．(2016·宜昌模拟)亚硝酸(HNO2)参加反应时，既可作氧化剂，也可作还原剂。

当它作还原剂时，可能生成的产物是( )
A．NH3B．N2
C．N2O3D．HNO3
[解析] 亚硝酸中的氮元素为＋3价，作还原剂，化合价升高，可能生成＋5价的硝酸。

[答案] D
2．(2016·湖南衡阳三模)在离子浓度均为0.1 mol·L－1的下列溶液中，加入(或通入)某物质后，离子反应先后顺序正确的是( )
[
序中H排在Cu前面，所以氧化性：Cu2＋>H＋，氧化性顺序为Fe3＋>Cu2＋>H＋，锌先与氧化性强的离子反应，错误；B项，还原性顺序为S2－>I－>Br－(常见离子还原性顺序为S2－>SO2－3>I－>Fe2＋>Br－>Cl－)，Cl
K sp(AgI)<K sp(AgBr)<K sp(AgCl)，2先与还原性强的离子反应，正确；C项，因
则滴加AgNO3溶液后反应的先后顺序为I－>Br－>Cl－，错误；D项，若NH＋4先于Al3＋与NaOH 溶液反应，则生成的NH3·H2O继续与Al3＋反应生成Al(OH)3沉淀和NH＋4，所以反应先后顺序为H＋>Al3＋>NH＋4，错误。

[答案] B
3．(2017·江西南昌二中月考)已知非金属单质在碱性条件下易发生歧化反应，而其生成物在酸性条件下能够发生归中反应。

现将a KOH、b H2O、c KCl、d KClO、e Cl2、f KClO3组成一个氧化还原反应，则下列有关说法错误的是( )
A．c、d、f之比可能为16∶1∶3
B．一定有a＝2e，b＝e
C．若n(KClO)∶n(KClO3)＝1∶1，则a、b、c、d、e、f依次为8、4、6、1、4、1 D．若将该方程式拆开写成两个“半反应”，其中一定有Cl2－2e－===2Cl－
[解析] 非金属单质Cl2在碱性溶液中发生歧化反应，其中Cl2和KOH是反应物，KCl、KClO、KClO3和H2O是生成物，反应可表示为e Cl2＋a KOH―→c KCl＋d KClO＋f KClO3＋b H2O。

若c＝16，则Cl原子得到16个电子；若d＝1、f＝3，则Cl原子失去16个电子，符合电子得失守恒规律，即c、d、f之比可能为16∶1∶3，A项正确。

反应产物中K原子和Cl原子的数量相等，则有a＝2e；由H原子守恒可知，a＝2b，则有b＝e，B项正确。

若n(KClO)∶n(KClO3)＝1∶1，即d＝f，据得失电子守恒和原子守恒配平反应方程式：4Cl2＋8KOH===6KCl＋KClO ＋KClO3＋4H2O，则a、b、c、d、e、f依次为8、4、6、1、4、1，C项正确。

该反应中Cl2得电子被还原生成Cl－，则有Cl2＋2e－===2Cl－，D项错误。

[答案] D
4. 已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3＋和Cr3＋。

现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3＋的物质的量
随加入的KI 的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是( )
A ．图中A
B 段的氧化剂为K 2Cr 2O 7
B ．图中B
C 段发生的反应为2Fe 3＋＋2I －===2Fe 2＋＋I 2
C ．开始加入的K 2Cr 2O 7为0.25 mol
D ．K 2Cr 2O 7与FeSO 4反应的物质的量之比为1∶3
[解析] A 项，开始时Fe 3＋浓度不变，说明Fe 3＋没有参加反应，则AB 段应为K 2Cr 2O 7和KI 的反应，正确；B 项，BC 段Fe 3＋浓度逐渐减小，说明Fe 3＋和KI 发生氧化还原反应：2Fe 3＋＋2I －===2Fe 2＋＋I 2，正确；C 项，由图像可知，整个过程中，酸性K 2Cr 2O 7将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，Fe 3＋又被I －还原为Fe 2＋，相当于K 2Cr 2O 7只与I －发生氧化还原反应：Cr 2O 2－7＋6I －＋14H ＋
===2Cr 3＋＋3I 2＋7H 2O ，则n (Cr 2O 2－7)＝16n (I －)＝16
×1.5 mol＝0.25 mol ，正确；D 项，6Fe 2＋＋Cr 2O 2－7＋14H ＋===6Fe 3＋＋2Cr 3＋
＋7H 2O ，K 2Cr 2O 7与FeSO 4反应的物质的量之比为1∶6，错误。

[答案] D
二、综合题
5．Ⅰ.煤炭中以FeS 2形式存在的硫，在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为
①2FeS 2＋7O 2＋2H 2O =====微生物
4H ＋＋2Fe 2＋＋4SO 2－4；
②________Fe 2＋＋________O 2＋________H ＋=====微生物
________Fe 3＋＋ ________；
③FeS 2＋2Fe 3＋
=====微生物
3Fe 2＋＋2S ； ④2S＋3O 2＋2H 2O =====微生物
4H ＋＋2SO 2－4。

已知：FeS 2中的硫元素为－1价。

回答下列问题：
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律，将上述②离子方程式配平并补充完整。

(2)反应③中的还原剂是__________________________________。

(3)观察上述反应，硫元素最终转化为________从煤炭中分离出来。

Ⅱ.在淀粉­KI 溶液中，滴入少量NaClO 溶液，溶液立即变蓝，有关反应的离子方程式
是__________________________________。

在上述蓝色溶液中，继续滴加足量的NaClO 溶液，蓝色逐渐消失，有关反应的离子方程式是________(提示：碘元素被氧化成IO －
3)从以上实验可知，ClO －、I 2、IO －3的氧化性由强到弱的顺序是__________________________。

Ⅲ.工业上用黄铜矿(CuFeS 2)冶炼铜，副产品中也有SO 2，冶炼铜的反应为8CuFeS 2＋21O 2=====高温
8Cu ＋4FeO ＋2Fe 2O 3＋16SO 2。

若CuFeS 2中Fe 的化合价为＋2，反应中被还原的元素是________(填元素符号)。

当生成0.8 mol 铜时，此反应转移的电子数目是________。

[解析] Ⅰ.(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律，上述②离子方程式是4Fe 2＋＋O 2＋4H ＋=====微生物
4Fe 3＋＋2H 2O 。

(2)反应③中的还原剂是FeS 2。

(3)通过观察分析三个反应可知：硫元素最终转化为硫酸盐从煤炭中分离出来。

Ⅱ.在淀粉­KI 溶液中，滴入少量NaClO 溶液，溶液立即变蓝，根据质量守恒定律及电荷守恒及得失电子守恒，则该反应的离子方程式是2I －＋ClO －＋H 2O===I 2＋Cl －＋2OH －
；在上述蓝色溶液中，继续滴加足量的NaClO 溶液，I 2会继续被氧化，蓝色逐渐消失，有关反应的离子方程式是I 2＋5ClO －＋2OH －===2IO －3＋5Cl －＋H 2O ；根据氧化性：氧化剂>氧化产物，所以氧化性：ClO －>IO －3；对于同一元素来说，一般是元素的化合价越高，化合物的氧化性就越强，所以氧化性：IO －3>I 2；故ClO －、I 2、IO －3的氧
化性由强到弱的顺序是ClO －>IO －
3>I 2。

Ⅲ.在反应中8CuFeS 2＋21O 2=====高温
8Cu ＋4FeO ＋2Fe 2O 3＋16SO 2。

CuFeS 2中Fe 的化合价为＋2，反应后被氧化为Fe 2O 3；S 元素在反应前化合价是－2价，反应后被氧化为＋4价的SO 2。

Cu 元素是＋2价，反应后被还原为0价，O 2中O 元素的化合价是0价，反应后被还原变为－2价，所以反应中被还原的元素是Cu 、O ；根据反应方程式可知：每产生8 mol 的Cu ，转移电子100 mol ，所以当生成0.8 mol 铜时，此反应转移的电子数目是10N A 。

[答案] Ⅰ.(1)4 1 4 4 2H 2O (2)FeS 2 (3)硫酸盐
Ⅱ.2I －＋ClO －＋H 2O===I 2＋Cl －＋2OH － I 2＋5ClO －＋2OH －===2IO －3＋5Cl －＋H 2O ClO －>IO －3>I 2
Ⅲ.Cu、O 10N A
6．重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂。

工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr 2O 3，以及SiO 2、Al 2O 3等杂质)为原料生产。

实验室模拟工业法用铬铁矿制K 2Cr 2O 7的主要工艺如下：
反应器中主要发生的反应为：
Ⅰ.FeO·Cr 2O 3＋NaOH ＋KClO 3―→Na 2CrO 4＋Fe 2O 3＋H 2O ＋KCl(未配平)；
Ⅱ.Na 2CO 3＋SiO 2=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑；
Ⅲ.Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O 。

在步骤③中将溶液的pH 调节到7～8，可以将SiO 2－3和AlO －2转化为相应的沉淀除去。

(1)在反应Ⅰ中氧化剂是________，若有245 g KClO 3参加反应，则转移的电子数为________________。

(2)反应器中生成的Fe 2O 3又可和Na 2CO 3反应得到一种摩尔质量为111 g·mol －1的化合物，该化合物能剧烈水解，在操作②中生成沉淀而除去。

写出生成该化合物的化学反应方程式：______________________________________。

(3)操作④的目的是将
CrO 2－4转化为Cr 2O 2－7，离子方程式为__________________________。

(4)请选用合适的方法进一步提纯粗产品重铬酸钾________(填字母)。

A ．重结晶
B ．萃取分液
C ．蒸馏
(5)分析产品中K 2Cr 2O 7的纯度是利用硫酸酸化的K 2Cr 2O 7将KI 氧化成I 2，然后利用相关物质测出I 2的量从而获得K 2Cr 2O 7的量。

写出酸化的K 2Cr 2O 7与KI 反应的化学方程式：__________________________________。

[解析] (1)Fe 的化合价由＋2价升高到＋3价，铬元素的化合价由＋3价升高到＋6价，氯元素的化合价降低，故KClO 3为氧化剂；配平的化学反应方程式为6FeO·Cr 2O 3＋24NaOH ＋7KClO 3===12Na 2CrO 4＋3Fe 2O 3＋12H 2O ＋7KCl,245 g KClO 3参加反应，转移电子的物质的量为
245 g 122.5 g·mol
－1×6＝12 mol 。

(2)结合信息可知该化合物含有Na 、Fe 、O 三种元素，结合摩尔质量可知该化合物为NaFeO 2，由此可写出化学反应方程式。

(3)CrO 2－4、Cr 2O 2－7溶液分别呈黄色、橙色，反应的离子方程式为2CrO 2－4＋2H ＋ Cr 2O 2－7＋H 2O 。

(4)重结晶是对固体进行提纯的常用方法，萃取分液是利用物质溶解度的差异进行分离的方法，而蒸馏是互溶的液体混合物的分离方法。

(5)根据得失电子守恒和质量守恒可配平化学反应方程式：K 2Cr 2O 7＋7H 2SO 4＋6KI===Cr 2(SO 4)3＋3I 2＋7H 2O ＋4K 2SO 4。

[答案] (1)KClO 3 12×6.02×1023或12N A
(2)Fe 2O 3＋Na 2CO 3=====△
2NaFeO 2＋CO 2↑
(3)2CrO 2－4＋2H ＋ Cr 2O 2－7＋H 2O
(4)A
(5)K 2Cr 2O 7＋7H 2SO 4＋6KI===Cr 2(SO 4)3＋3I 2＋7H 2O ＋4K 2SO 4。