第3节 氧化剂和还原剂
[课后达标检测]
一、选择题
1．下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C．工业上利用合成氨实现人工固氮D．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
实验解析：选D。NH4Cl与Ca(OH)2反应制取NH3属于复分解反应，是非氧化还原反应。2．(2018·高考北京卷)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是( ) A B C DNaOH溶液滴入 FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水 中Na2S溶液滴入AgCl 浊液中热铜丝插入稀硝酸 中 现象产生白色沉淀，随 后变为红褐色溶液变红，随后迅 速退色沉淀由白色逐渐变 为黑色产生无色气体，随 后变为红棕色解析：选C。NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，发生反应：2NaOH＋FeSO4===Fe(OH)2↓＋Na2SO4，生成白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，后一过程发生了氧化还原反应，A项不符合题意；氯水中含有HCl和HClO，溶液呈酸性，能使石蕊溶液变红，次氯酸具有强氧化性，能将红色物质氧化，溶液红色退去，该过程发生了氧化还原反应，B项不符合题意；Na2S溶液滴入AgCl浊液中，发生了沉淀的转化：Na2S＋2AgCl
Ag2S＋2NaCl，此过程中不涉及氧化还原反应，
C项符合题意；将铜丝插入稀硝酸中，发生反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，生成无色气体NO，NO能与空气中的氧气发生反应变为红棕色：2NO＋O2===2NO2，这两步反应都是氧化还原反应，D项不
符合题意。
3．(2019·成都模拟)一定条件下，碘单质与砹单质以等物质的量进行反应可得AtI。它与Zn、NH3能
发生反应，化学方程式为2AtI＋2Zn===ZnI2＋ZnAt2、AtI＋2NH3(l)===NH4I＋AtNH2。下列叙述正确的是( )
A．ZnI2既是氧化产物，又是还原产物B．ZnAt2既是氧化产物，又是还原产物
C．AtI与液氨反应，AtI既是氧化剂，又是还原剂D．AtI与Zn反应，AtI既是氧化剂，又是还原剂
解析：选B。在AtI中，因碘和砹属于同一主族，根据元素周期律可知，碘的非金属性比砹的强，所以在AtI中，At元素为＋1价，I元素为－1价。根据2AtI＋2Zn===ZnI2＋ZnAt2可知，Zn元素的化合价从0价升高到＋2价，是还原剂，而在AtI和ZnI2中I元素的化合价均为－1价，所以I元素的化合价没有变化，则AtI只是氧化剂，不是还原剂，ZnI2只是氧化产物，不是还原产物，在ZnAt2中At元素的化合价是－1价，则At元素的化合价从＋1价降到－1价，所以ZnAt2既是氧化产物，又是还原产物，故A、D错误，B正确；因为在NH4I中I元素为－1价，在AtNH2中At元素为＋1价，所以AtI与液氨反应时没有化合价的变化，
则AtI既不是氧化剂，也不是还原剂，故C错误。
4．如图为二氧化锰的转化关系图，下列有关说法中不正确的是( )
A．反应①～⑥均属于氧化还原反应
B．反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶4
C．相同条件下生成等量的O2，反应③和④转移的电子数之比为1∶1
D．反应①生成的Cl2经干燥后，可用钢瓶贮运
解析：选C。每生成1 mol O2，反应③中转移2 mol电子，反应④中转移4 mol电子，则相同条件下生
成等量的O2，反应③和④转移的电子数之比为1∶2，故C错误。
5．已知下列反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O (Ⅰ)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。
下列说法正确的是( )
A．反应(Ⅰ)中HCl是氧化剂
B．反应(Ⅱ)中Cl2发生氧化反应
C．还原性：CoCl2＞HCl＞I2D．氧化性：Co2O3＞Cl2＞HIO3
解析：选D。反应(Ⅰ)中，Cl失去电子，HCl作还原剂，选项A错误；反应(Ⅱ)中，Cl2得到电子变为Cl，发生还原反应，选项B错误；根据反应(Ⅰ)可知，Co2O3(氧化剂)的氧化性强于Cl2(氧化产物)，HCl(还原剂)的还原性强于CoCl2(还原产物)，根据反应(Ⅱ)可知，Cl2的氧化性强于HIO3，I2的还原性强于HCl，
选项D正确、选项C错误。
－
－
6．已知：①PbO2固体与浓盐酸反应，产生黄绿色气体；②向KSCN和FeBr2的混合溶液中通入少量实验①产生的气体(仅与一种离子反应)，溶液变红色；③取少量FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝。下
列判断错误的是( )
A．上述实验中有三个氧化还原反应
3＋
B．通过上述实验可得到结论，氧化性：PbO2＞Cl2＞Br2＞Fe＞I2
C．实验②能证明Fe有还原性，不能证明Fe有氧化性
D．实验①生成的气体能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝
2＋
3
2＋
2＋
解析：选B。实验①②③依次发生的反应为PbO2＋4HCl(浓)===PbCl2＋Cl2↑＋2H2O、2Fe＋Cl2===2Fe
＋
－
3＋
－
2＋
2＋
＋2Cl、2Fe＋2I===2Fe＋I2，三个实验不能证明氧化性Cl2＞Br2；实验②只能证明Fe有还原性；实
验①生成的气体为Cl2，Cl2能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝。
2CrO24－(黄色)＋2H。用
K2Cr2O7溶液进行下列实验：
＋
7．(2016·高考北京卷)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O27－(橙色)＋H2O
结合实验，下列说法不正确的是( )A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O27－被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
解析：选D。A项，在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A项正确；B项，②中酸性重铬酸钾溶液氧化乙醇，重铬酸钾被还原为绿色的Cr
＋
3
，B项正确；C项，②是酸性条件，④是碱性条件，K2Cr2O7在酸性条件下能氧化乙醇，而在碱性条件下不
能，说明其在酸性条件下氧化性强，C项正确；D项，若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液为酸性，K2Cr2O7
可以氧化乙醇，溶液变为绿色，D项错误。
8．(2019·西安八校联考)羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L
－1
羟胺的酸性溶液与足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe恰好与24.55 mL 0.020
2＋
mol·L酸性KMnO4溶液完全反应。已知(未配平)：FeSO4＋KMnO4＋H2SO4―→Fe2(SO4)3＋K2SO4＋MnSO4＋H2O，
B．N2OD．NO2
则羟胺的氧化产物是( )A．N2
C．NO
－1
解析：选B。根据题意，可以认为羟胺被酸性KMnO4氧化，羟胺中N元素的化合价是－1，设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x，根据得失电子守恒，存在25.00×10 L×0.049 mol·L×(x＋1)＝24.55
×10 L×0.020 mol·L×5，解得x＝1，故羟胺的氧化产物为N2O。
－3
－1
－3
－1
9．(2019·试题调研)环保督察不是“一阵风”，环保部对大气污染、水体污染等高度重视。氰化物是污染水体的重要物质，该类物质有剧毒，特别是HCN具有挥发性，毒性更大。一般可采用次氯酸钠法进行
处理，该处理方法的原理可分如下两步。
步骤①：NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl；
步骤②：NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
下列有关判断正确的是( )
A．NaCN与NaOCN中C、N的化合价分别相等
B．步骤①可在酸性条件下进行
C．步骤②的氧化产物是CO2、Na2CO3、N2
D．步骤②生成标准状况下5.6 L气体时，转移0.75 mol电子
解析：选D。NaCN与NaOCN中Na元素的化合价均为＋1，NaOCN中含有O，O元素的化合价不是0，故该两种化合物中C元素、N元素的化合价至少有一种不相等，A项错误；HCN易挥发且有毒，而酸性条件下CN易与H结合生成HCN，故步骤①不能在酸性条件下进行，B项错误；步骤②的离子方程式为2OCN＋3ClO
－
＋
－
－
===CO2↑＋CO23－＋3Cl＋N2↑，氧化剂是NaClO，还原剂是NaOCN，氧化产物是N2，还原产物是NaCl，C
－
1项错误；根据离子方程式可知，生成1 mol N2转移电子的物质的量为6 mol，N2的体积占气体总体积的，
2
5.6 L1－
生成标准状况下5.6 L气体时，n(e)＝6××＝0.75 mol，D项正确。
22.4 L/mol2
二、非选择题
10．储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的纳米碳管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法除去。该反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、
Cr2(SO4)3、H2O等七种物质。
(1)请用上述物质填空，并配平化学方程式：
C＋ _____＋ H2SO4=== ____↑＋ _____＋ Cr2(SO4)3＋ H2O。
(2)上述反应中氧化剂是_________(填化学式)，被氧化的元素是_________(填元素符号)。
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是________(填字母)。
B．酸性
A．氧化性
C．氧化性和酸性
D．还原性和酸性
(4)若反应中转移了0.8 mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为________L。
解析：(1)C在反应中被氧化为CO2，反应物中氧化剂应为K2Cr2O7，其还原产物为Cr2(SO4)3，根据元素守
恒知，另一产物应为K2SO4。反应方程式可按如下3步完成配平：
①C＋H2SO4＋K2Cr2O7―→CO2↑＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋H2O
②3C＋2K2Cr2O7＋H2SO4―→3CO2↑＋K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋H2O③3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4===3CO2↑＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O
(2)氧化剂是K2Cr2O7，被氧化的元素是C。
(3)上述反应中H2SO4中元素化合价未改变，仅表现出酸性。
(4)每生成1 mol CO2需转移4 mol电子，当转移0.8 mol电子时，生成0.2 mol CO2，其在标准状况下
的体积为4.48 L。
答案：(1)3 2 K2Cr2O7 8 3 CO2 2 K2SO4 2 8 (2)K2Cr2O7 C (3)B (4)4.48
11．(2016·高考上海卷)NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：
(1)NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl。
(2)NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
－10
已知HCN(Ka＝6.3×10)有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
完成下列填空：
(1)第一次氧化时，溶液的pH应调节为________(选填“酸性”“碱性”或“中性”)；原因是
3
______________________________________________________________。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式：_______________________________。
(3)处理100 m含NaCN 10.3 mg/L的废水，实际至少需NaClO________g(实际用量应为理论值的4倍)，
才能使NaCN含量低于0.5 mg/L，达到排放标准。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似。(CN)2与NaOH溶液反应生成________、________和H2O。
解析：(1)依据HCN的电离平衡常数可知HCN是极弱的酸，所以NaCN极易与酸反应生成HCN。为防止生
成HCN，造成人员中毒或污染空气，因此第一次氧化时，溶液的pH应调节为碱性。
(2)NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2，首先确定反应物和生成物；再依据反应中氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子。N元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶3，反应的离子方程式为2OCN＋3ClO
－－
－
===CO23－＋CO2↑＋3Cl＋N2↑。
(3)NaCN被氧化的两个阶段氧化剂均为NaClO，所以可以合并一起进行计算，即反应物为NaCN和NaClO，生成物为Na2CO3、CO2、NaCl和N2。参加反应的NaCN是
100×(10.3－0.5) g
＝20 mol，反应中C由＋2价升
49 g/mol
高到＋4价，N元素化合价从－3价升高到0价，即1 mol NaCN失去5 mol电子，1 mol次氯酸钠得到2 mol电子，所以处理100 m含NaCN 10.3 mg/L的废水，实际至少需NaClO的质量为3
20 mol×5
×74.5 g/mol×42
＝14 900 g。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似，则根据氯气与氢氧化钠反应的方程式可知(CN)2与NaOH溶液反应生成
NaOCN、NaCN和H2O。
答案：(1)碱性 防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气
(2)2OCN＋3ClO===CO23－＋CO2↑＋3Cl＋N2↑
(3)14 900
－
－
－
(4)NaOCN NaCN
12．(2016·高考全国卷Ⅰ)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺
如下：
回答下列问题：
(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：____________________________。
2＋
2＋
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg和Ca，要加入的试剂分别为
____________、__________。“电解”中阴极反应的主要产物是________。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之
比为________，该反应中氧化产物是________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于
多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________(计算结果保留两位小数)。
解析：(1)根据化合物中各元素化合价代数和等于0，计算出NaClO2中氯元素化合价为＋3。(2)从流程
2020版高考化学大一轮复习第2章元素与物质世界7第3节氧化剂和还原剂检测鲁科版
