第8讲 氧化还原反应
一、选择题
1.(2020·太原期末)下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是( ) A.用葡萄糖制镜或保温瓶胆 B.用漂白液杀菌、消毒
C.用Na2SiO3溶液制备木材防火剂
D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
解析:选C。葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应,生成银单质,葡萄糖做还原剂被氧化,故A不选;用漂白液杀菌、消毒利用了NaClO的强氧化性,故B不选;用Na2SiO3溶液制备木材防火剂不发生氧化还原反应,与氧化性或还原性无关,故C选;高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯,从而达到保鲜水果的目的,故D不选。
2.下列实验中,颜色的变化与氧化还原反应有关的是( ) A.向紫色石蕊试液中加入盐酸,溶液变红 B.饱和FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体
C.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成的沉淀由白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
D.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色
解析:选C。向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,首先得到白色沉淀Fe(OH)2,Fe(OH)2迅速与空气中的O2发生氧化还原反应得到红褐色的Fe(OH)3。
3.(2020·上海闵行区期末)FeCl3溶液吸收H2S的原理为2Fe+H2S===2Fe+2H+S↓。下列说法正确的是( )
A.H2S做氧化剂 B.还原性:H2S>Fe C.Fe发生氧化反应
D.每消耗1 mol H2S转移4NA个电子
解析:选B。H2S→S,硫元素化合价升高,发生氧化反应,H2S做还原剂,A错误;H2S做还原剂,Fe为还原产物,还原性:H2S>Fe,B正确;Fe→Fe,Fe元素化合价降低,Fe发生还原反应,C错误;根据得失电子守恒可知,该反应每消耗1 mol H2S转移2NA个电子,D错误。
4.(2020·亳州质量检测)Cl2是纺织工业常用的漂白剂,Na2S2O2可做漂白布匹后的“脱氯剂”。S2O3和Cl2反应的产物之一为SO4。下列说法中不正确的是( )
A.该反应中还原剂是S2O3
2-
2-
2-
3+
2+
2+
3+
2+
3+
2+
3+
2+
+
1
B.H2O参与该反应,且做氧化剂 C.根据该反应可判断氧化性:Cl2>SO4
D.该反应中,每生成1 mol SO4,可脱去2 mol Cl2
解析:选B。反应的离子方程式为S2O3+4Cl2+10OH===2SO4+8Cl+5H2O,反应中S元素化合价升高,Cl元素化合价降低,故S2O3做还原剂,Cl2做氧化剂,A正确,B错误;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,故氧化性:Cl2>SO4,C正确;由上述离子方程式可知,反应中每生成1 mol SO4,可脱去2 mol Cl2,D正确。
5.水是一种重要的资源,它同时在化学反应中担任着重要的角色,既可作为反应物又可作为生成物,如图中和水相连的物质都能和水发生反应,则有关说法正确的是( )
A.上述反应中属于氧化还原反应的有①②④⑥⑦⑧ B.①和⑦中都有氧气生成,且生成1 molO2转移的电子数相同
C.①④⑧反应中,水都既不做氧化剂也不做还原剂 D.⑦中水做氧化剂,②中水做还原剂
解析:选C。H2O与Na2O、SO3、Mg3N2的反应不属于氧化还原反应,其余反应均属于氧化还原反应,A错误;①中2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,生成1 mol O2转移2 mol e,⑦中2F2+2H2O===4HF+O2,生成1 mol O2转移4 mol e,B错误;①④⑧反应中,水都既不做氧化剂也不做还原剂,C正确;⑦中水做还原剂,②中水做氧化剂,D错误。
6.(2020·上海黄浦区期末)在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物质的量之比完全反应,生成一种棕黄色气体X。则X为( )
A.Cl2 B.Cl2O C.ClO2 D.Cl2O5
解析:选C。Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价;NaClO3中Cl元素的化合价降低,设Cl元素在还原产物中的化合价为x,根据得失电子守恒有1×(6-4)=2×(5-x),解得x=+4,故棕黄色气体X的化学式为ClO2。
7.(2020·信阳期末)在酸性介质中,向MnSO4溶液中滴加(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)溶液会发生如下反应:Mn+S2O8+H2O―→MnO4+SO4+H(未配平)。下列说法不正确的是( )
A.可以利用该反应检验Mn B.氧化性:S2O8>MnO4
C.该反应中酸性介质可以为盐酸
D.若有0.1 mol氧化产物生成,则转移电子0.5 mol
解析:选C。在酸性条件下,向溶液中加入(NH4)2S2O8溶液,如果溶液变为紫红色,说明原溶液中含有Mn,故A正确;在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,
2
2+
2-
-
2+
2+
2-
-
2-
+
-
-
2-
2-
2-2-
-
2-
-
2-
2-
S2O8为氧化剂,MnO4为氧化产物,因此S2O8的氧化性强于MnO4,故B正确;MnO4具有强氧化性,能将Cl氧化成Cl2,因此酸性介质不能是盐酸,故C错误;氧化产物是MnO4,生成0.1 mol MnO4转移电子的物质的量为0.1×(7-2) mol=0.5 mol,故D正确。
8.(2020·齐齐哈尔模拟)据统计城市机动车辆每年以15%至20%的速度增长,交通事故也频发,汽车在剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑。下列判断正确的是( )
A.还原剂与氧化产物的物质的量之比为5∶8
B.若氧化产物比还原产物多1.4 mol,则转移电子为1 mol C.每生成1.6 mol N2,则有0.2 mol KNO3被氧化 D.NaN3是只含有离子键的离子化合物
解析:选B。KNO3为氧化剂,NaN3为还原剂,N2既是氧化产物又是还原产物,其中氧化15?15?产物占,则还原剂与氧化产物的物质的量之比为10∶?16×?=2∶3,故A错误;由反
16?16?应可知,转移10 mol电子时氧化产物比还原产物多14 mol,则氧化产物比还原产物多1.4 mol时转移电子为1 mol,故B正确;反应中KNO3是氧化剂,被还原,故C错误;NaN3是含有离子键和非极性共价键的离子化合物,故D错误。
9.向100 mL的FeBr2溶液中,通入标准状况下Cl25.04 L,Cl2全部被还原,测得溶液中c(Br)=c(Cl),则原FeBr2溶液的物质的量浓度是( )
A.0.75 mol·L C.2 mol·L
-1
-1
-
-
--
-
2--2---
B.1.5 mol·L D.3 mol·L
-1
-1
5.04L2+
解析:选D。标准状况下Cl2的物质的量是mol,由于Fe的还原-1=0.225
22.4L·mol性强于Br,通入氯气后,Cl2先氧化Fe再氧化Br,设原FeBr2溶液的物质的量浓度是
-
2+
-
xmol·L-1,则根据得失电子守恒可知,0.225×2=0.1x×1+(0.1x×2-0.225×2),解得x=3。
10.(2020·上海十三校高三第二次联考)足量铜溶于一定量浓硝酸,产生NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体若与1.12LO2(标准状况)混合后通入水中,气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol·L
-1
H2SO4溶液100 mL,则继续溶解的Cu的质量为( )
A.6.4g B.9.6g C.19.2g D.24g
解析:选C。设原来溶解的Cu的物质的量为x,Cu失去的电子被N元素得到生成氮的氧化物,这些氮的氧化物再与O2、H2O反应生成HNO3,可看成Cu失电子,O2得电子。
1.12L
则根据得失电子守恒可知,2x=-1×4,
22.4L·mol解得x=0.1mol,
所以原所得溶液中NO3的物质的量为0.2mol;
3
-
3Cu+8H+2NO3===3Cu+2NO↑+4H2O 1mol 0.2mol
H过量,所以继续溶解的Cu的质量为 0.2mol-1
×3×64g·mol=19.2g。 2二、非选择题
11.(2020·承德期末)黄铁矿(主要成分为FeS2)的有效利用对环境具有重要意义。
+
+-2+
(1)在酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图1所示。
①图1转化过程的总反应中,FeS2做________(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”,下同)。该转化过程中NO的作用是________。
②写出图1中Fe与FeS2反应的离子方程式:_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)Fe被氧化为Fe的过程中,控制起始时Fe的浓度、溶液体积和通入O2的速率不变,改变其他条件时,Fe被氧化的转化率随时间的变化如图2所示。
2+
2+
3+
2+
3+
①加入NaNO2发生反应:2H+3NO2===NO3+2NO↑+H2O。该反应中若有6 mol NaNO2完全反应,转移电子的物质的量为________mol。
②加入NaNO2、KI发生反应:4H+2NO2+2I===2NO↑+I2+2H2O。解释图2中该条件下能进一步提高单位时间内Fe转化率的原因:_________________________________。
解析:(1)①转化过程中FeS2中S元素被氧化为SO4,FeS2是还原剂;反应前后NO没有变化,所以NO是催化剂。②反应的离子方程式是14Fe+FeS2+8H2O===15Fe+2SO4+16H。
(2)①根据离子方程式可知,反应中若有6 mol NaNO2完全反应,转移电子的物质的量
4
+
3+
2+
2-
2-
2+
+
-
-
+
-
-
为4mol。②NO是该反应的催化剂,加入NaNO2、KI发生反应:4H+2NO2+2I===2NO↑+I2+2H2O,生成的NO更多,加快了反应速率。
答案:(1)①还原剂 催化剂 ②14Fe+FeS2+8H2O===15Fe+2SO4+16H (2)①4 ②生成的催化剂NO更多,加快了反应速率
12.(2020·运城临猗中学月考)“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒在稀酸中是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成VO2。
(1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式:_________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,请写出该反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(3)V2O5是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气,其中钒元素被还原为蓝色的VO,请写出该反应的离子方程式:_________________________________________。
(4)V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO4),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2)的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式:________、________。
(5)工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5。在氧化SO2的过程中,450℃时发生V2O5与VO2
之间的转化:V2O5+SO2===2VO2+SO3、4VO2+O2===2V2O5,说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是_____________________________________________________。
解析:(1)钒在室温下能溶解于浓硝酸中生成VO2,故金属钒与浓硝酸反应的离子方程式为V+6H+5NO3===VO2+5NO2↑+3H2O。
△
(2)根据题意灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,其化学方程式为2NH4VO3=====V2O5+2NH3↑+H2O。
(3)浓盐酸与V2O5反应生成氯气,氯元素的化合价升高,钒元素被还原为蓝色的VO,
+-△2+
其反应的离子方程式为V2O5+6H+2Cl=====2VO+Cl2↑+3H2O。
2+
+
-
+
+
+
3-
2+
+
3+
2+
2-
+
+--
(4)V2O5与烧碱溶液反应生成Na3VO4,V2O5与稀硫酸反应生成(VO2)2SO4。
(5)由方程式V2O5+SO2===2VO2+SO3、4VO2+O2===2V2O5可知,V2O5在接触法制硫酸过程中起到催化作用。
答案:(1)V+6H+5NO3===VO2+5NO2↑+3H2O △
(2)2NH4VO3=====V2O5+2NH3↑+H2O
+-△2+
(3)V2O5+6H+2Cl=====2VO+Cl2↑+3H2O
+
-
+
(4)Na3VO4 (VO2)2SO4 (5)做催化剂
13.(2020·试题调研)高铁酸钾(K2FeO4)是一种易溶于水、高效的多功能水处理剂。工
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2021版高考化学一轮复习 第2章 化学物质及其变化 第8讲 氧化还原反应课后达标检测 新人教版
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