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核心素养测评 七
氧化还原反应的概念和规律
一、选择题(本题包括5小题,每题4分,共20分)
1.相同物质的量的KClO3分别发生下述反应:①有催化剂MnO2存在时,受热分解得到氧气;②若不使用催化剂,加热至470 ℃左右,得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。下列关于①和②的说法不正确的是 ( ) A.都属于氧化还原反应 B.发生还原反应的元素相同 C.发生氧化反应的元素不同 D.生成KCl的物质的量相同
【解析】选D。有MnO2作催化剂时发生反应:2KClO3
2KCl+3O2↑,被氧化的元
素为O,被还原的元素为Cl;若不用MnO2作催化剂时发生反应:4KClO3
3KClO4+KCl,被氧化与被还原的元素都是Cl,由两种条件下反应的化学方程式可推知等物质的量的KClO3参加反应时,生成KCl的物质的量不同。 2.(2020·滁州模拟)制取新型水处理剂ClO2的化学方程式为2KClO3+H2C2O4+H2SO4
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法错误的是 ( )
A.KClO3在反应中得到电子 B.ClO2是还原产物 C.H2C2O4 在反应中被氧化
D.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
【解析】选D。反应中氯元素的化合价由+5降低为+4,则KClO3为氧化剂,在反应中得到电子,A项正确;因KClO3为氧化剂,在反应中被还原,则ClO2是还原产物,B项正确;反应中碳元素的化合价由+3升高到+4,则H2C2O4为还原剂,在反应中被氧化,C项正确;反应中氯元素由+5降低为+4,1 mol KClO3参加反应有1 mol×(5- 4)=1 mol电子转移,D项错误。
3.(2020·郑州模拟)已知氧化还原反应2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO413I2+12K2SO4+12H2O。下列说法正确的是 ( ) A.Cu(IO3)2作氧化剂,Cu(IO3)2中的铜元素和碘元素被还原 B.CuI既是氧化产物又是还原产物
C.每生成1 mol CuI,有12 mol KI发生氧化反应 D.每转移1.1 mol电子,有0.2 mol I
被氧化
2CuI↓+
【解析】选A。Cu(IO3)2中的铜元素和碘元素均得到电子,化合价降低,被还原,作氧化剂,A项正确;CuI中的碘元素为-1价,由KI中的碘元素提供,铜元素为+1价,由Cu(IO3)2中铜元素被还原得到,故CuI只是还原产物,B项错误;每生成 1 mol CuI,有12 mol KI参与反应,但只有11 mol KI发生氧化反应,C项错误; 1 mol Cu(IO3)2参加反应共转移电子的物质的量为1+2×5=11(mol),所以每转移1.1 mol电子,有0.1 mol Cu(IO3)2参加反应,有0.2 mol I
被还原,D项错误。
4.做实验时不小心粘了一些高锰酸钾,皮肤上的斑很久才能消除,如果用草酸的稀溶液洗涤可以马上复原,其离子方程式为Mn
+C2
+H+
CO2↑
+Mn2++ ,关于此反应的叙述正确的是 ( )
A.该反应的氧化剂是C2
B.该反应右边方框内的产物是OH- C.配平该反应式后,H+的化学计量数是16 D.该反应电子转移总数是5e-
【解析】选C。 A.该反应中,锰元素化合价由+7价变为+2价,所以高锰酸根离子作氧化剂,故A错误;B.根据元素守恒、电荷守恒可知,该反应右边方框内的产物是H2O,故B错误;C.配平该反应可得:2Mn
+5C2
+16H+
10CO2↑+2Mn2++8H2O, +5C2
+16H+
所以氢离子系数是16,故C正确;D.配平该反应可得:2Mn10CO2↑+2Mn2++8H2O,转移电子总数是10e-,故D错误。
5.(双选)聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂)可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是 ( ) A.KClO3作氧化剂,每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n,消耗mol KClO3 B.生成聚合硫酸铁后水溶液的pH减小
C.聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水 D.在相同条件下,Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强
【解析】选A、B。 A.KClO3作氧化剂氧化FeSO4生成[Fe(OH)SO4]n的化学方程式为6nFeSO4+nKClO3+3nH2O
6[Fe(OH)SO4]n+nKCl,所以每生成1 mol [Fe(OH)SO4]n
消耗 mol KClO3,A项错误;B:Fe2(SO4)3是强酸弱碱盐,水溶液显酸性,聚合硫酸铁又称为碱式硫酸铁,生成聚合硫酸铁后,水溶液的酸性减弱,pH增大,B项错误;C.聚合硫酸铁中的铁为+3价,能用作净水剂,则聚合硫酸铁能水解生成氢氧
化铁胶体,氢氧化铁胶体能吸附水中的悬浮物而净水,C项正确;D.Fe3+是弱碱阳离子,水解也是分步进行,只是通常规定Fe3+的水解一步到位,所以Fe3+的水解第一步程度最大,即Fe3+比[Fe(OH)]2+的水解能力更强,D项正确。 二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
6.(14分)Ⅰ.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯,其变化可表述为2KClO3+4HCl(浓)
2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
(1)氧化剂与还原剂的物质的量之比________;
(2)若产生标准状况下22.4L Cl2,则转移电子的物质的量为________; Ⅱ.(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为: _________________;
(2)工业上用“间接碘量法”测定高铁酸钾的纯度:用碱性KI溶液溶解3.00 g K2FeO4样品,调节pH值使高铁酸根全部被还原成铁离子,再调节pH为3～4,用 1.0 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液作为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2淀粉作指示剂,滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液18.00 mL。
①滴定终点的现象是 __________________________________________。 ②原样品中高铁酸钾的质量分数为 ___________________________。 【解析】Ⅰ.(1)2KClO3+4HCl(浓)
2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O反应中KClO3的氯
Na2S4O6+2NaI),
元素的化合价由+5价降低到+4价,是氧化剂,HCl中的氯元素化合价由-1价升高到0价,HCl是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。
(2)标准状况下22.4 L Cl2的物质的量为1 mol,反应中只有Cl2是氧化产物,HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中的0价,所以转移的电子的物质的量为1 mol×2=2 mol;
Ⅱ.(1)FeCl3与KClO在强碱性条件下反应制取K2FeO4,同时生成氯化钾与水,反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10 OH-(2)①滴定反应为2Na2S2O3+I2
2Fe
+3Cl-+5H2O;
Na2S4O6+2NaI,滴定的指示剂为淀粉,因此滴定终
点时溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色。
②用碱性KI溶液溶解K2FeO4样品,调节pH值使高铁酸根全部被还原成铁离子,根据电子得失守恒可知2Fe2Fe
～3I2,结合2Na2S2O3+I2
Na2S4O6+2NaI,得关系式
～3I2～6Na2S2O3可知,原样品中高铁酸钾的质量分数为
×100%=39. 6%。
答案:Ⅰ. (1)1∶1 (2)2 mol Ⅱ.(1)2Fe3++3ClO-+10OH-2Fe
+3Cl-+5H2O
(2)①滴入最后一滴Na2S2O3标准液,溶液由蓝色变无色,且半分钟内不变色 ② 39.6%
7.(16分)HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物,试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是 _____ (填字母)。 A.亚硝酸盐被还原
2021版化学名师讲练大一轮复习鲁科新高考地区专用版核心素养测评 七 氧化还原反应的概念和规律
