2019高考化学总复习(人教版)基础课时练6氧化还原反应的基本概念和规律 Word版含答案
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基础课时练(六) 氧化还原反应的基本概念和规律
1.(2018·北京昌平区月考)下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A .Na 2O 2用作呼吸面具的供氧剂
B .工业上电解熔融状态的Al 2O 3制备Al
C .工业上利用合成氨实现人工固氮
D .实验室用NH 4Cl 和Ca(OH)2制备NH 3
答案:D
2.(2018·台州中学统考)下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是( )
A .CO +H 2O =====高温CO 2+H 2
B .3NO 2+H 2O===2HNO 3+NO
C .2F 2+2H 2O===4HF +O 2
D .2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑
答案:A
3.(2018·
福建南安一中月考)根据如图的转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去)( )
A .反应①②③④⑤均属于氧化还原反应和离子反应
B .反应⑤说明该条件下铝的还原性强于锰
C .相同条件下生成等量的O 2,反应③和④转移的电子数之比为1∶1
D .反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
解析:选B 氯酸钾分解、铝热反应、过氧化氢分解不是离子反应,①②③④⑤均属于氧化还原反应,A 错误;金属铝的还原性强于锰,与二氧化锰发生铝热反应,B 正确;反应③中每生成1mol 氧气转移2mol 电子,而反应④中每生成1mol 氧气转移4mol 电子,C 错误;实验室制备氯气的反应中氯化氢并没有完全被氧化,因此根据电子得失守恒可知反应①中氧
化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,D 错误。
4.(2017·
北京西城区期末)废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO 使NH +4
完全转化为N 2,该反应可表示为2NH
+4
+3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O。
下列说法中不正确的是( )
A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原
B.还原性:NH+4>Cl-
C.反应中每生成1molN2,转移6mol电子
D.经此法处理过的废水可以直接排放
解析:选D反应中氮元素的化合价由-3价升高为0价,被氧化,氯元素化合价由+1
价降低为-1价,被还原,故A正确;根据上述分析,NH+4为还原剂,Cl-为还原产物,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,所以还原性:NH+4>Cl-,故B正确;每生成1molN2时,转移电子的物质的量为6mol,故C正确;经此法处理过的废水中含有盐酸,属
于酸性废水,不能直接排放,故D错误。
5.(2018·湖北重点高中段考)某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH+4、H+、N2、Cl-六种微粒。
其中N2的物质的量随
时间变化的曲线如图所示。
下列判断中正确的是( )
A.该反应的还原剂是Cl-
B.消耗1mol还原剂,转移6mol电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D.反应后溶液的酸性明显增强
解析:选D由图可知生成N2,NH+
4是还原剂,所以ClO-是氧化剂,离子方程式为2NH+
4
+3ClO-===3Cl-+N2↑+2H++3H2O,A错误;每消耗1molNH+4生成0.5molN2,转移电子3mol,故B错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,C错误;反应后生成氢离子,即
溶液酸性明显增强,故D正确。
6.多硫化钠Na2S x(x>2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处,Na2S x在碱性溶
液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,反应中Na2S x与NaClO的物质的量
之比为1∶10,则x的值是( )
A.5
B.4 C.3
D.2
解析:选CNa2S x在碱性溶液中可被NaClO氧化成Na2SO4,S元素的化合价由-2
x
价变为
+6价,NaClO被还原成NaCl,Cl元素的化合价由+1价变为-1价,根据得失电子守恒得,
设Na 2S x 的物质的量是1mol ,则次氯酸钠的物质的量是10mol ,[6-(-2x
)]x =10×[1-(-1)],解得x =3,故选C 。
7.(2018·甘肃会宁二中月考)根据表中信息判断,下列说法不正确的是( )
22B .第②组反应中参加反应的Cl 2与FeBr 2的物质的量之比为1∶2
C .第③组反应中生成1molCl 2,转移电子2mol
D .氧化性由强到弱顺序为MnO -4>Cl 2>Fe 3+>Br 2
解析:选D ①反应中KMnO 4→MnSO 4,Mn 元素化合价由+7价降低为+2价,根据电子转移守恒,H 2O 2中氧元素化合价升高,生成O 2,根据H 元素守恒可知还生成H 2O ,故A 正确;由元素化合价变化可知,反应中只有Fe 2+
被氧化,根据电子转移守恒2n (Cl 2)=n (FeBr 2),即n (Cl 2)∶n (FeBr 2)=1∶2,故B 正确;由信息可知,MnO -4将Cl -氧化为Cl 2,Cl 元素化合价由-1价升高为0价,生成1molCl 2转移电子2mol ,故C 正确;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由③可知氧化性:MnO -4>Cl 2,由②可知氧化性:Cl 2>Fe 3+
,由②可知Fe 3+不能氧化Br -,氧化性:Br 2>Fe 3+
,故D 错误。
8.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl 2+KOH ―→KX +KY(未配平),KX 在一定条件下能自身反应:KX ―→KY +KZ(未配平,KY 与KZ 关系比为1∶3),以上KX 、KY 、KZ 均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX 中氯的化合价是( )
A .+1
B .+3
C .+5
D .+7
解析:选C 反应Cl 2+KOH ―→KX +KY 是Cl 2的歧化反应,KX 、KY 中的氯分别显正价和-1价;由于KX 也发生歧化反应KX ―→KY +KZ ,可断定KY 为KCl ,化合价高低是:Z 中Cl>X 中Cl(均为正价)。
假设KX 中Cl 为+a 价,KZ 中Cl 的化合价为+b 价,依据化合价守恒原理及KX ―→KY +3KZ ,有a +1=3(b -a ),把a =1、a =3、a =5代入上式讨论,可知a =5时,b =7符合题意。
则KX 中Cl 的化合价为+5价。
9.已知溶液中可发生反应:2FeBr 2+Br 2===2FeBr 3,现向100mL 的FeBr 2溶液中通入3.36LCl 2(标准状况),充分反应后测得溶液中Cl -和Br -的物质的量浓度相等,则原FeBr 2溶液的物质的量浓度为( )
A .2mol·L -1
B .1mol·L -1
C.0.4mol·L-1D.0.2mol·L-1
解析:选A由题意可知,Fe2+的还原性强于Br-,若Cl2只氧化Fe2+,Cl-和Br-的物质的量浓度不会相等,故部分Br-被氧化。
设FeBr2的物质的量为x,3.36LCl2的物质的量是0.15mol,转移电子的物质的量共0.3mol。
则根据电子守恒得:x+(2x-0.3mol)=0.3mol,解得x=0.2mol,故FeBr2溶液的物质的量浓度为2mol·L-1。
10.(2018·福建四地六校月考)2015年8月12日天津爆炸事故中导致氰化钠泄漏,泄漏的氰化钠可以通过喷洒双氧水来处理,以减轻环境污染,有关化学方程式为NaCN+H2O2+H2O===NH3↑+NaHCO3。
下列有关说法不正确的是( )
A.NaCN中碳元素化合价为+2价
B.在该反应中H2O2既作氧化剂又作还原剂
C.NaCN中含有离子键和共价键
D.当有0.1molNH3生成时,有0.2mol电子转移
解析:选BNaCN中碳元素化合价为+2价,故A正确;在该反应中H2O2中的氧元素化合价降低,作氧化剂,故B错误;NaCN中含有离子键和共价键,故C正确;根据方程式知1molNH3生成时有2mol电子转移,当有0.1molNH3生成时,有0.2mol电子转移,故D 正确。
11.(2018·孝感模拟)Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。
当产物n(NO2 )∶n(NO)=1∶1时,下列说法错误的是( )
A.1molCu2S参加反应时有10mol电子转移
B.参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=1∶5
C.反应中Cu2S作还原剂
D.产物n[Cu(NO3)2]∶n(CuSO4)=1∶1
解析:选BCu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。
当产物n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,根据得失电子守恒、原子守恒可得该反应的方程式是2Cu2S +14HNO3===2Cu(NO3)2+2CuSO4+5NO2↑+5NO↑+7H2O,1molCu2S参加反应时有10mol 电子转移,A正确;参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=2∶14=1∶7,B错误;在该反应中Cu2S 失去电子被氧化,所以Cu2S作还原剂,C正确;根据方程式可知:反应产生的Cu(NO3)2、CuSO4的物质的量之比是n[Cu(NO3)2]∶n(CuSO4)=1∶1,D正确。
12.(2018·株洲质检)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到有沉淀(CuI)生成,且溶液变为棕色,再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。
下列有关分析中正确的是(
)
A.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>SO2>I2
B.在SO2与I2反应中得到的还原产物为H2SO4
C.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性
D.滴加KI溶液时,每转移2mole-会生成2molCuI沉淀
解析:选D溶液变为棕色,说明反应中有单质碘生成,再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色,进一步验证了碘的存在,因为碘单质与SO2反应生成硫酸和碘化氢,因此硫酸铜和碘化钾反应的化学方程式为2CuSO4+4KI===2CuI↓+I2+2K2SO4,Cu2+作氧化剂,而I-被氧化为I2,I2是氧化产物,CuI是还原产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以物质的氧化性:Cu2+>I2;再通入SO2时发生的反应为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI,碘元素的化合价由0价降低为-1价,I2是氧化剂,SO2为还原剂,所以物质的氧化性:I2>SO2,SO2被氧化,氧化产物为H2SO4,故A、B项错误;向反应后的混合物中不断通入SO2时发生氧化还原反应使碘单质被消耗,溶液褪色,体现的是SO2的还原性,C项错误;硫酸铜和碘化钾反应的化学方程式是2CuSO4+4KI===2CuI↓+I2+2K2SO4,由方程式可知转移2mole-时生成2molCuI沉淀,D项正确。
13.已知2Fe3++2I-===I2+2Fe2+、2Fe2++Br2===2Br-+2Fe3+。
现向含有FeBr2、FeI 的溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液,结果溶液变为
2
红色,则下列叙述中正确的是( )
①氧化性:Br2>Fe3+>I2
②原溶液中Br-一定被氧化
③通入氯气后,原溶液中的Fe2+一定被氧化
④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+
⑤若取少量所得溶液,加入CCl4后静置,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,只产生白色沉淀,说明原溶液中Fe2+、Br-均被完全氧化
A.①②③④B.①③④⑤
C.②④⑤D.①②③④⑤
解析:选B由已知的两个化学方程式及同一个反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性Fe3+>I2、Br2>Fe3+,故①正确;向溶液中滴加KSCN溶液变为红色说明溶液中含有Fe3+,则说明溶液中无I-存在,又氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,氯气的量不确定,则Br-不一定被氧化,故②错误;③正确;由上述分析可知溶液中存在Fe3+,但不能确定是否所有的Fe2+均被氧化为Fe3+,故④正确;上层溶液中若含Br-,则产生淡黄色沉淀,若含I-,则产生黄色沉淀,由题知只产生白色沉淀,则说明溶液中含Cl-,即溶液中的Fe2+、Br -均被完全氧化,故⑤正确。
14.(2018·河北冀州中学质检)向1LFeBr2溶液中通入1.12L(标准状况下)的Cl2,测得溶液中c(Br-)=3c(Cl-),反应过程中溶液的体积变化忽略不计,则下列说法中正确的是( )
A.原溶液中FeBr2的浓度为0.1mol/L
B .反应后溶液中c (Fe 3+)=0.1mol/L
C .反应后溶液中c (Fe 3+)=c (Fe 2+)
D .原溶液中c (Br -)=0.4mol/L
解析:选B 反应后溶液中有Br -存在,说明Cl 2完全反应且全部转化为Cl -,溶液中c (Cl
-)= 1.12L 22.4L·mol-1
×21L
=0.1mol·L -1,则溶液中c (Br -)=0.3mol·L -1,则原溶液中至少有0.15molFe 2+,而1.12LCl 2最多只能氧化0.1molFe 2+,故溶液中只有Fe 2+被氧化,Br -没有参与氧化还原反应,故c (FeBr 2)=12c (Br -)=0.15mol·L -1,A 错误;溶液中c (Fe 3+)=0.1mol·L -1,c (Fe 2+)=0.15mol·L -1-0.1mol·L -1=0.05mol·L -1,故c (Fe 3+)=2c (Fe 2+
),B 正确,C 错误;原溶液中c (Br -)=0.3mol·L -
1,D 错误。
15.(2018·许昌三校联考)亚氯酸钠(NaClO 2)是一种高效氧化剂、漂白剂。
在NaOH 溶液中ClO 2与H 2O 2反应可以得到亚氯酸钠。
(1)ClO 2中氯元素的化合价是________;在制备亚氯酸钠的反应中ClO 2作________(填“氧化剂”或“还原剂”);若反应中生成1molNaClO 2,转移电子的物质的量为________。
(2)该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)科学家经研究发现NaClO 2也可用于制取自来水消毒剂ClO 2。
在一定条件下,将Cl 2通入填充有固体NaClO 2的反应柱内二者反应可制得ClO 2。
还原产物为________,当消耗标准状况下1.12LCl 2时,制得ClO 2________g 。
解析:(1)ClO 2中氯元素的化合价是+4价;在NaOH 溶液中ClO 2与H 2O 2反应可以得到NaClO 2,氯元素化合价降低,ClO 2作氧化剂;若反应中生成1molNaClO 2,转移电子的物质的量为1mol ×(4-3)=1mol 。
(2)该反应的化学方程式为2ClO 2+H 2O 2+2NaOH===2NaClO 2+O 2↑+2H 2O 。
(3)Cl 2与NaClO 2反应制得ClO 2,氯气作氧化剂,则还原产物应为NaCl ;当消耗标准状况下1.12L(即0.05mol)Cl 2时,转移电子的物质的量为0.05mol ×2=0.1mol ,则可制得ClO 2的物质的量为0.1mol÷(4-3)=0.1mol ,质量是0.1mol ×67.5g/mol =6.75g 。
答案:(1)+4氧化剂1mol
(2)2ClO 2+H 2O 2+2NaOH===2NaClO 2+O 2↑+2H 2O (3)NaCl6.75
16.(2017·曲靖期末)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。
请回答下列问题:
(1)黄铁矿(主要成分是FeS 2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。
反应Ⅰ:3FeS 2+8O 2=====高温Fe 3O 4+6SO 2
反应Ⅱ:4FeS 2+11O 2=====高温2Fe 2O 3+8SO 2
若反应Ⅰ和反应Ⅱ中FeS 2的量相等,则电子转移数之比为________。
(2)淀粉-KI 试纸可以检测硫酸亚铁溶液是否变质,写出反应的离子方程式:
_______________________________________________________________________。
(3)用氯化铁溶液腐蚀印刷电路板,在废液中加入适量铁粉,过滤。
在滤渣中加入稀盐酸,产生气泡,则滤液中的金属离子主要是________。
(4)取一定量磁性氧化铁溶于200mL5mol/L 盐酸中,再加入一定量铁粉,恰好完全溶解,收集到2.24L(标准状况)气体。
经检测,反应后的溶液不能使KSCN 溶液变红色,则参加反应的铁粉的质量是________。
解析:(1)反应Ⅰ:3FeS 2+8O 2=====高温Fe 3O 4+6SO 2,反应Ⅱ:4FeS 2+11O 2=====高温2Fe 2O 3
+8SO 2中氧化剂均为氧气,若反应Ⅰ和反应Ⅱ中FeS 2的物质的量均为12mol ,则反应Ⅰ消耗的氧气为32mol ,反应Ⅱ消耗的氧气为33mol ,则两反应电子转移数之比为32∶33。
(2)Fe 3+可氧化I -
生成I 2,淀粉溶液遇I 2显蓝色,可利用此原理检测硫酸亚铁溶液是否变质,发生反应的离子方程式为2Fe 3++2I -===2Fe 2+
+I 2。
(3)Fe 能还原Fe 3+和Cu 2+
,滤渣中加稀盐酸产生气泡,说明滤渣中有Fe ,则滤液中无Fe 3+和Cu 2+,则滤液中的金属离子主要是Fe 2+。
(4)氢气的物质的量为 2.24L 22.4L·mol-1
=0.1mol , Fe ~2HCl ~H 2
0.1mol0.2mol0.1mol
溶解Fe 3O 4所需HCl 的量为0.2L ×5mol/L -0.2mol =0.8mol ,根据铁原子守恒,则与0.2molFeCl 3反应的Fe 的物质的量为0.2mol ×12
=0.1mol ,则参与反应的铁粉的质量为(0.1mol +0.1mol)×56g/mol =11.2g 。
答案:(1)32∶33 (2)2Fe 3++2I -===2Fe 2++I 2
(3)Fe 2+ (4)11.2g。