第二章 物质的组成、分类及其变化
第三讲氧化还原反应的基本概念及配平
1.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
A B C D 物质(括号内为杂质) FeCl2溶液(FeCl3) NaCl溶液(MgCl2) Cl2(HCl) NO(NO2) 除杂试剂 Fe粉 NaOH溶液、稀HCl H2O、浓H2SO4 H2O、无水CaCl2 【答案】B 【解析】
【分析】发生的反应中,存在元素的化合价变化,与氧化还原反应有关;反之,不存在元素的化合价变化,则与氧化还原反应无关,以此解答该题。
【详解】A.FeCl3与Fe反应生成FeCl2,FeCl3+Fe=2FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原法应,故A不符合题意;
B.MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;
C.部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸,反应过程中氯元素化合价变化,涉及到了氧化还原法应,故C不符合题意;
D.NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原法应,故D不符合题意; 综上所述,本题应选B。
【点睛】本题考查氧化还原反应,为高考常见题型,侧重于氧化还原反应判断的考查,注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化,题目难度不大。
2.下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2的是( ) A.3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O B.2CH3COOH+Ca(ClO)2===2HClO+Ca(CH3COO)2 C.I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2
D.4HCl(浓)+MnO2=====MnCl2+Cl2↑+2H2O
解析:选D A项氧化剂和还原剂均为S,物质的量之比为2∶1;B项为非氧化还原反应;C项NaClO3
△
和I2分别为氧化剂和还原剂,物质的量之比为2∶1;D项MnO2和HCl分别为氧化剂和还原剂,4 mol HCl中有2 mol表现出还原性,另外2 mol表现出酸性,即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
3.反应8NH3+3Cl2
A.2∶3 【答案】A
N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为 B.8∶3
C.6∶3
D.3∶2
【解析】该氧化还原反应用双线桥表示为,可知实际升价的N原子为2个,
所以2个NH3被氧化,同时Cl2全部被还原,观察计量数,Cl2为3个,因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为2:3。 故答案选A。
4.炼丹是古人为追求长生而炼制丹药的方术。晋人葛洪《抱朴子·金丹篇》记载:“凡草木烧之即烬,而丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变又还成丹砂”。其中未涉及到的反应类型 A.化合反应 【答案】D
【解析】A、\积变又还成丹砂”是指汞与硫化合生成硫化汞,该反应属于化合反应,选项A不选; B、\丹砂(硫化汞)烧之成水银”是指硫化汞受热分解生成汞和硫,该反应属于分解反应,选项B不选; C、硫化汞的分解反应和汞与硫的化合反应都属于氧化还原反应,选项C不选; D、化合反应和分解反应都与置换反应无关。选项D选。 答案选D。
5.下列玻璃仪器的洗涤方法涉及氧化还原反应的是 A.附有银镜的试管用稀硝酸清洗 B.附有油脂的烧杯用热纯碱溶液清洗 C.附有苯酚的试管用热的烧碱溶液清洗 D.附有氢氧化铁的试管用盐酸清洗 【答案】A
【解析】A.银单质与稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水,属于氧化还原反应,故A正确; B.附有油脂的烧杯用热纯碱溶液清洗,属于油脂水解,属于非氧化还原反应,故B错误;
B.分解反应
C.氧化还原反应
D.置换反应
C.附有苯酚的试管用热的烧碱溶液清洗,苯酚和烧碱反应生成苯酚钠和水,属于非氧化还原反应,故C错误;
D. 附有氢氧化铁的试管用盐酸清洗,是酸碱中和反应,属于非氧化还原反应,故D错误。 答案选A。
【点睛】本题结合用化学方法进行玻璃仪器的洗涤考查氧化还原反应的判断,明确氧化还原反应的判断方法是解题的关键,要注意用化学方法洗涤玻璃仪器的化学原理。 6.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A B C 饱和FeCl3溶液滴入沸水中 液体变为红褐色且澄清透明 D 草酸滴入KMnO4 酸性溶液中 产生无色气体,溶液紫红色褪去 新制氯水滴入Na2S 乙醇滴入K2Cr2O7酸实验 溶液中 性溶液中 溶液由橙色变为绿现象 产生黄色浑浊 色 【答案】C
【解析】A.新制氯水滴入Na2S 溶液中,反应方程式为Cl2+Na2S=2NaCl+S↓,有元素化合价升降,属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B. 乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中,2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O,CrO72-转化为Cr3+,Cr元素化合价由+6价变为+3价,有化合价变化,所以属于氧化还原反应,故B不符合题意; C.饱和FeCl3溶液滴入沸水中,此过程为制备氢氧化铁胶体的过程,离子方程式为Fe+3H2O体)+3H,过程中无化合价变化,不属于氧化还原反应,故C符合题意;
D.草酸滴入KMnO4 酸性溶液中,反应方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,高锰酸钾转化为硫酸锰,锰元素化合价由+7价变为+2价,有化合价变化,属于氧化还原反应,故D不符合题意。答案选C。
【点睛】本题解题关键是理解氧化还原反应的特征和实质。有元素化合价升降的反应为氧化还原反应,氧化还原反应的实质是有电子得失。据此判断反应是否与氧化还原反应相关。
7. K2FeO4 是优良的水处理剂,一种制备方法是将 Fe2O3、KNO3、KOH 混合共熔,反应为Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH ==2K2FeO4 + 3KNO3 + 2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是 A.铁元素被氧化,氮元素被还原 B.每生成 1 mol K2FeO4,转移 6 mol e?
+
3+
Fe(OH)3(胶
C.K2FeO4 具有氧化杀菌作用
D.该实验条件下的氧化性:KNO3>K2FeO4 【答案】B
【解析】反在应Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH =2K2FeO4 + 3KNO3 + 2H2O中,铁元素化合价由Fe2O3 中的+3价变为K2FeO4中的+6价,化合价升高,Fe2O3为还原剂,而N元素则由KNO3中+5价变为KNO2中的+3价,化合价降低,做氧化剂。
A、氮元素化合价降低,被还原,铁元素化合价升高被氧化,选项A正确;
B、反应Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH =2K2FeO4 + 3KNO3 + 2H2O中铁元素由+3价变为+6价,故1molFe2O3转移6mol电子即6NA个,生成2molK2FeO4,故当生成1molK2FeO4时转移3NA个电子,选项B错误; C、K2FeO4 中铁元素为+6价,有强氧化性,能杀菌消毒,选项C正确;
D、反应中KNO3为氧化剂,而K2FeO4为氧化产物,而氧化性是氧化剂>氧化产物,故氧化性:KNO3>K2FeO4,选项D正确; 答案选B。
【点睛】本题考查了氧化还原反应方程式的书写及配平,题目难度较大,明确物质的性质及题给信息、熟悉化合物中各元素化合价是解本题关键。
8.还原性I->Fe2+>Br-。向含有I-、Fe2+、Br-溶液中通入一定量氯气后,所得溶液离子成分分析正确的是 A.I、Fe、Cl C.Fe、Fe、Cl 【答案】B
【解析】还原性I>Fe>Br,向含有I、Fe、Br的溶液中通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子;
A.当溶液中含有碘离子,就不会出现铁离子,故A错误;
B.通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,当亚铁离子存在时,溴离子一定不会参与反应,氯气作氧化剂,对应产物是氯离子,故B正确;
C.当溶液中存在亚铁离子时,一定会存在溴离子,故C错误; D.当溶液中存在亚铁离子时,一定会存在溴离子,故D错误;故选B。
【点睛】依据离子的还原性强弱顺序判断溶液中的各离子是否能够共存是解决本题的关键。
9.雌黄(As2S3)在我国古代常用作书写涂改修正胶。浓硝酸氧化雌黄可制得硫黄,并生成砷酸和一种红棕色气体,利用此反应原理设计为某原电池。下列有关叙述正确的是
-2+
--2+
-2+
3+
--3+
-
B.Fe、Cl、Br D.Fe、I、Cl
2+
--
2+--
A.砷酸的分子式为H2AsO4
B.红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出 C.该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为12:1 D.该反应中每析出4.8g硫黄,则转移0.5mol电子 【答案】D
【解析】A、砷最高价为+5,砷酸的分子式为H3AsO4,故A错误;
B、红棕色气体是硝酸发生还原反应生成的NO2,原电池正极发生还原反应,所以NO2在正极生成并逸出,故B错误;
C、As2S3被氧化为砷酸和硫单质,As2S3化合价共升高10,硝酸被还原为NO2,氮元素化合价降低1,氧化剂和还原剂物质的量之比为10:1,故C错误;
D、As2S3被氧化为砷酸和硫单质,1mol As2S3失10mol电子,生成2mol砷酸和3mol硫单质,所以生成0.15mol硫黄,转移0.5mol电子,故D正确。
10.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是 ..
A.FeCl3溶液滴入Mg(OH)2浊液中,白色浑浊转化为红褐色沉淀 B.AgNO3溶液滴入氯水中,产生白色沉淀,随后淡黄绿色褪去 C.Na块放在坩埚里并加热,发出黄色火焰,生成淡黄色固体 D.H2C2O4溶液滴入KMnO4酸性溶液中,产生气泡,随后紫色褪去 【答案】A
【解析】A.难溶电解质之间的转化,3Mg(OH)2+2FeCl3=2Fe(OH)3+3MgCl2,化合价没有变化,与氧化还原反应无关,A项符合要求;
B.Cl2与水反应,生成HCl和HClO,氯元素化合价发生变化,与氧化还原反应有关,B项不符合题意; C.Na在空气中与氧气反应, 2Na+O2
Na2O2,化合价发生变化,与氧化还原反应有关,C项不符合题意;
D.草酸与高锰酸钾溶液发生,紫红色褪去,生成CO2,化合价变化,属于氧化还原反应,D项不符合题意; 本题答案选A。
【点睛】氧化还原反应与非氧化还原反应的本质区别在于是否有电子的转移,可以从是否有化合价的变化来判断是否为氧化还原反应。
11.含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为:CN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)