專題4《氧化還原反應(yīng)》

1.用高鐵酸鈉(NaFeO)對河、湖水消毒是城市飲用水處理的新技術(shù)，已知反應(yīng)FeO+3NaO=2NaFeO+NaO,4 23 22 2 4 2下列說法正確的是A．NaO既是氧化劑又是還原劑22B．FeO在反應(yīng)中顯氧化性23C．3molNaO發(fā)生反應(yīng)，有12mol電子轉(zhuǎn)移22D．NaFeO能消毒殺菌是因其具有強氧化性24【答案】D【解析】試題分析：根據(jù)方程式可知，過氧化鈉中氧元素的化合價從T價降低到-2價，得到1個電子，過氧化鈉作氧化劑；氧化鐵中鐵元素的化合價從+3價升高到+6價，失去3個電子，氧化鐵作還原劑；A和B不正確，C不正確，應(yīng)該是6mol電子；高鐵酸鈉中鐵的化合價是+6價的，因此該化合物具有強氧化性，答案選D。2?三氟化氮(NF)是一種無色、無味的氣體，它是微電子工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵原料之一，可由氨氣和氟氣反應(yīng)得3至到：4NH+3F===NF+3NHF。在潮濕的空氣中，NF能與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物有HF、NO2 3 4 3和HNO。下列說法正確的是( )3制取NF的反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:13在NF與HO的反應(yīng)中，HO作還原劑3 2 2若在制取NF的反應(yīng)中有0.5molNH參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol33NF在空氣中一旦泄漏，不易于發(fā)現(xiàn)3【答案】A【解析】試題分析：根據(jù)4NH+3F===NF+3NHF可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:1，TOC\o"1-5"\h\z3 2 3 40.5molNH參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.75mol。根據(jù)NF能與水蒸氣反應(yīng)生成HF、NO和HNO可3 3 3知HO沒有參與氧化還原反應(yīng)，如果NF泄漏，必然與空氣中的水蒸氣反應(yīng)生成NO,NO被氧化成NO，空氣2 3 2中有紅棕色氣體生成，易被發(fā)現(xiàn)。答案選A。3.CuS與一定濃度的HNO反應(yīng)，生成Cu(NO)、CuSO、NO、NO和HO。當(dāng)產(chǎn)物n(NO):n(NO)=1：1時，2 3 32 4 2 2 2下列說法正確的是產(chǎn)物硝酸銅和硫酸銅的物質(zhì)的量之比是1：1參加反應(yīng)的n(CuS):n(HNO)=1：523反應(yīng)中CuS既做氧化劑，又做還原劑21molCuS參加反應(yīng)時有8mol電子轉(zhuǎn)移2【答案】A【解析】試題分析：根據(jù)方程式可知，銅元素的化合價從+1價升高到+2價，失去1個電子，S元素的化合價從一2價升高到+6價，失去8個電子，因此1molCuS參加反應(yīng)時有10mol電子轉(zhuǎn)移，C和2D不正確。而氮元素的化合價從＋5價部分降低到＋2價，得到3個電子，部分降低到＋4價，得到1個電子。由于n(NO):n(NO)=l：l,所以如果設(shè)生成的NO和NO都是lmol，則根據(jù)電子的得失守恒可知，參22加反應(yīng)的硫化銅的物質(zhì)的量是4F10=0.4mol電子。因此生成硫酸銅就是0.4mol,則生成硝酸銅就是0.8mol—0.4mol=0.4mol,A正確；根據(jù)原子守恒可知，參加反應(yīng)的硝酸是2mol+0.4molX2=2.8mol，則參加反應(yīng)的n(CuS):n(HNO)=0.4:2.8=1:7，B不正確，答案選A。234?赤銅礦的主要成分是CuO,輝銅礦的主要成分是CuS，將赤銅礦與輝銅礦混合加熱發(fā)生以下反應(yīng)：22CuS+2CuO=6Cu+SOf，關(guān)于該反應(yīng)的說法中，正確的是222該反應(yīng)的氧化劑只有CuO2CuS在反應(yīng)中既是氧化劑，又是還原劑2Cu既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物每生成19.2gCu，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.6mol電子【答案】B【解析】試題分析：硫化亞銅和氧化亞銅中銅均為+1價，反應(yīng)后降為0價，得6e-；硫由一2價升為+4價，失6e-。反應(yīng)中氧化劑為氧化亞銅和硫化亞銅，還原劑為硫化亞銅，A錯誤、B正確；銅是還原產(chǎn)物，C錯誤；由反應(yīng)知每生成6mol銅轉(zhuǎn)移電子6mol，所以生成19.2克銅轉(zhuǎn)移電子0.3mol，D錯誤。5?自然界地表層原生銅的硫化物經(jīng)氧化、淋濾作用后變成CuSO溶液，向地下層滲透，遇到難溶的ZnS或4PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)。下列分析正確的是CuS的溶解度大于PbS的溶解度原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍沒有還原性CuSO與ZnS反應(yīng)的離子方程式是CU2++S2二CuSI4整個過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)【答案】D【解析】試題分析：首先審清題意，再逐一分析。硫化物經(jīng)氧化，淋濾作用后變成CuS0溶液，4遇到難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)。A由難溶的ZnS或PbS，慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)殂~藍(CuS)，應(yīng)符合沉淀轉(zhuǎn)化的原理，難溶物易轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)，應(yīng)該為CuS的溶解度更小，小于PbS的溶解度，所以A錯誤；由硫化物經(jīng)氧化可得原生銅的硫化物具有還原性，而銅藍CuS中S處于一2價，具有強的還原性，所以B錯誤；注意ZnS為難溶物，不能拆成離子形式，CuSO與ZnS反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為Cu2++ZnS=CuS+Za+，所4以C錯誤；整個過程涉及的反應(yīng)類型有氧化還原反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)是正確的。C10是一種殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應(yīng)制得ClO:2KC1O+HCO+223224HSO==2ClOf+KSO+2COf+2HO,下列說法正確的是（ ）422422A．KClO在反應(yīng)中得到電子 B．1molKClO參加反應(yīng)有2mol電子轉(zhuǎn)移33C.ClO是氧化產(chǎn)物D.HCO在反應(yīng)中被還原224【答案】A【解析】試題分析：在2KC1O+HCO+HSO==2ClOf+KSO+2COf+2HO反應(yīng)中，KClO氯的322424224223化合價降低，在反應(yīng)中得到電子。ImolKClO參加反應(yīng)有l(wèi)mol電子轉(zhuǎn)移。ClO是還原產(chǎn)物。HCO中碳的化32224合價升高，在反應(yīng)中被氧化。答案選A。已知：還原性HSO->1-，氧化性IO一>I。在含3molNaHSO的溶液中逐滴加入KIO溶液。加入KIO和3 3 2 3 3 3析出I的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如右圖所示。下列說法不正確的是20—b:3HSO-+IO-=3SO—+I-+3H+3 3 4a點時消耗NaHSO的物質(zhì)的量為1.2mol3b點時的還原產(chǎn)物可能是KI或NaI,b~c間的還原產(chǎn)物是I2當(dāng)溶液中廠與I的物質(zhì)的量之比為5:2時，加入的KIO為1.8mol23【答案】D【解析】試題分析：根據(jù)圖像可知，o-b階段沒有單質(zhì)碘生成，因此反應(yīng)的離子方程式是3HSO3-+IO-=3SO2-+I-+3H+，A正確；亞硫酸氫鈉總計是3mol，所以d點對應(yīng)的亞硫酸氫鈉是3molF534X2=1.2mol,B正確；根據(jù)氧化性可知，IO-能氧化I-生成單質(zhì)碘，所以選項C正確；b點碘酸鉀的物質(zhì)3的量是lmol，生成碘離子也是lmol。根據(jù)反應(yīng)式IO-+5I-+6H+=3I+3HO可知，如果設(shè)此時消耗碘離子3 2 2的物質(zhì)的量是X，則消耗碘酸鉀就是x/5，生成單質(zhì)碘是3x/5，所以有（1一x）：3x/5=5：2，解得x=0.4,所以加入的的碘酸鉀是1+x/5=1.08mol，選項D不正確，答案選D。向100molFeBr的溶液中，通入3molCl。反應(yīng)后溶液中Br-和Cl-的物質(zhì)的量濃度相等，則溶液中發(fā)22生反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-22Br-+Cl=Br+2Cl-224Fe2++2Br-+3Cl=Br+4Fe3++6Cl-222Fe2++4Br-+3Cl=2Br+2Fe3++6Cl-22【答案】C【解析】試題分析：由于亞鐵離子的還原性強于溴離子的，所以氯氣首先氧化亞鐵離子，設(shè)溴化亞鐵的物質(zhì)的量是x，則由于反應(yīng)后溶液中Br-和Cl-的物質(zhì)的量濃度相等，所以x+（2x-6）=6，解得x=4，因此選項C正確，答案選Co9?阿伏加德羅常數(shù)約為6.02X1023mol-i，下列說法中正確的是22.4LCHCHO中含有的分子數(shù)約為6.02X1023zxxk356g鐵與足量稀HSO充分反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3N2 4 A常溫常壓下，由6gNO和40gNO組成的混合氣體中原子總數(shù)約為3X6.02X102322480gNHNO晶體中含有NH+小于6.02X1023個3 4【答案】C【解析】試題分析：A中22.4L乙醛不是氣體，物質(zhì)的量不是lmol,A不正確；鐵和稀硫酸的反應(yīng)中失去2個電子，5.6g鐵是O.lmol，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，B不正確；NO和NO的最簡式是相同的，都是224NO，所以由6gNO和40gNO組成的混合氣體的氮原子和氧原子的物質(zhì)的量分別是1mol和2mol，則原2224子總數(shù)約為3X6.02X1023,C正確；80g硝酸銨的物質(zhì)的量是1mol，含有1molNH+，D不正確，答案選C。4TOC\o"1-5"\h\z下列說法正確的是( )當(dāng)7.8gNaO與HO完全反應(yīng)時，有0.2mol電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移222FeCl溶液與K［Fe(CN)］溶液混合后得到特征藍色沉淀，利用此反應(yīng)可檢驗Fe”2 3 6用濃鹽酸酸化KMnO溶液以增強其氧化性4在3NO+HO=2HNO+NO中，氧化劑和還原劑的質(zhì)量比為2:12 2 3【答案】B【解析】試題分析：NaO與HO反應(yīng)中，NaO即是氧化劑，又是還原劑，2molNaO發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)移2222222電子2mol，A錯誤；Fe”與［Fe(CN)】3-反應(yīng)生成Fe［Fe(CN)］藍色沉淀，B正確；KMnO氧化性強于Cl，高6 3 62 4 2錳酸鉀溶液能與鹽酸反應(yīng)(2KMnO+16HCl=2KCl+2MnCl+5Clf+8HO)，高錳酸鉀溶液不能用鹽酸酸化，一4222般用硫酸酸化，C錯誤；3NO+HO=2HNO+NO反應(yīng)中，氧化劑和還原劑都是NO，氧化劑和還原劑物質(zhì)的量比2 2 3 2為1：2，D錯誤。已知：CuI是難溶于水的白色固體。氧化性Cu2+〉I>Cu+，還原性Cu>I->Cu+2根據(jù)物質(zhì)氧化性還原性的強弱推測，在溶液中Cu2+和I-反應(yīng)的產(chǎn)物是 久置于空氣中的HI溶液呈黃色，向其中加入一些銅粉，可使溶液黃色消失，反應(yīng)的化學(xué)方程式為欲消除(2)中HI溶液的黃色，也可向其中通入少量HS，這是因為當(dāng)濃度接近時，還原性HS 22(填“〉”、“〈”、“=”)I-；與加入銅粉的方法相比，用此方法得到的HI溶液濃度 (填“高”、“低”、“相等”)；CuI可用于監(jiān)測空氣中是否含有汞蒸氣：4CuI(白色)+Hg=CuHgI(亮黃色)+2Cu。下列關(guān)于該化學(xué)方程式的說法錯誤的是 。

a．該反應(yīng)被氧化的元素是銅元素和汞元素a．該反應(yīng)被氧化的元素是銅元素和汞元素b.該反應(yīng)的氧化劑為Cuic．CuHgI既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物24【答案】(1)Cui、I (2)2Cu+I=2CuI1(3)〉，高 (4)ac22【解析】試題分析：(1)氧化性Cu2+〉I>Cu+，還原性Cu>I->Cu+,所以在溶液中CU2+和I-反應(yīng)的產(chǎn)物應(yīng)該2是CuI、I。2久置于空氣中的HI溶液呈黃色，說明有單質(zhì)碘生成，所以加入銅后的反應(yīng)方程式是2Cu+I=2CuI2Io硫化氫的還原性大于碘離子的，所以也可以通過硫化氫還原碘單質(zhì)。由于在該反應(yīng)中碘單質(zhì)全部被還原生成碘化氫，所以濃度高。根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，Hg的化合價升高，做還原劑。銅元素的化合價從+1價降低到0價，所以CuI是氧化劑，CuHgI是氧化產(chǎn)物，而銅是還原產(chǎn)物，所以選項ac不正確，答案選aco2412?高鐵酸鉀(KFeO)是一種新型、高效、多功能綠色水處理劑，比C1、O、C1O、KMnO氧化性更強，無242224二次污染，工業(yè)上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。干法制備高鐵酸鈉的主要反應(yīng)為：2FeSO+aNaO=2NaFeO+bX+2NaSO+cOf42224242TOC\o"1-5"\h\z該反應(yīng)中物質(zhì)X應(yīng)是 ,a與c的關(guān)系是 o簡要說明KFeO作為水處理劑時，在水處理過程中所起的作用 2 4濕法制備高鐵酸鉀(KFeO)的反應(yīng)體系中有六種數(shù)粒：Fe(OH)、C1O-、OH-、FeO2-、C1-、HO。2 4 3 4 2寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應(yīng)方程式： o每生成1molFeO2-轉(zhuǎn)移 mo1電子，若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mo1電子，則還原產(chǎn)物的物質(zhì)4的量為 mo1o低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵酸鉀(KFeO)，說明什么問24題 o【答案】(1)①NaO a=4+2c②高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒；消毒過程中自身被還原為Fe3+，2Fe3+水解生成Fe(OH)膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降(2)①2Fe(OH)+3ClO-+4OH-=2FeO2-+3Cl-+5HO3 4 23 0.15該溫度下KFeO比NaFeO的溶解度小【解析】(1)①根據(jù)原子守恒和電子的得失守恒可知，X應(yīng)該是氧2 4 2 4化鈉；根據(jù)方程式可知，過氧化鈉中氧元素的化合價從-1價部分降低到-2價，得到1個電子，而部分升高到0價，失去1個電子。另外鐵元素的化合價從＋2價升高到＋6價，失去4個電子，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，2X4+2c=2a—2c,解得a=4+2c。②由于高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒；消毒過程中自身被還原為Fe3+；Fe3+水解生成Fe(OH)膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降，所以高鐵酸鉀起殺菌和凈水的作用。①根據(jù)元素的化合價變化可知，鐵元素的化合價從+3價升高到+6價，失去3個電子?而氯元素的化合價從+1價降低到一1價，得到2個電子，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，反應(yīng)的方程式是2Fe(OH)+3C1O-3+4OH-=2FeO2-+3Cl-+5HO。42根據(jù)方程式可知，每生成1molFeO2-轉(zhuǎn)移3mol電子；若反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了0.3mo1電子，則還原產(chǎn)物氯4離子的物質(zhì)的量是0.3molF2=0.15mol。由于該溫度下KFeO比NaFeO的溶解度小，所以低溫下，在高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和可析出高鐵2 4 2 4酸鉀。用氯氣對飲用水消毒已有百年歷史。這種消毒方法會使飲用水中的有機物發(fā)生氯代反應(yīng)，生成有機含氯化合物，對人體有害，且氯氣本身也是一種有毒氣體。世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止用氯氣對飲用水消毒，建議推廣采用廣譜性高效消毒劑二氧化氯(C10)。目前歐洲一些國家用NaClO氧化濃鹽酸來制取ClO，TOC\o"1-5"\h\z3 2同時有Cl生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaClO+HCl===NaCl+ClOf+Clf+HO。3 2 2 2(1)配平上述化學(xué)方程式。此反應(yīng)中氧化劑是： ，在反應(yīng)中鹽酸體現(xiàn)的性質(zhì)是 和 ；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有4.48L氯氣生成時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為 mol，被氧化的鹽酸的物質(zhì)的量為mol。我國研制成功用氯氣氧化亞氯酸鈉(在氮氣保護下)制得ClO，表示這一反應(yīng)的化學(xué)方程式是22NaClO+Cl==2ClOf+2A。已知A物質(zhì)是一種鹽，它的化學(xué)式為 。這一方法的優(yōu)點222是 。【答案】(1)2，4，2，2，1，2.(2)NaClO；還原性、酸性。(3)0.4；0.4。(4)NaCl；不產(chǎn)生有毒的氯氣，減小對環(huán)境的污染?！窘馕觥靠疾檠趸€原反應(yīng)的有關(guān)判斷即計算等。同一種元素之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，生成物的價態(tài)只能介于中間，且氧化產(chǎn)物的價態(tài)不能高于還原產(chǎn)物的價態(tài)，即ClO是還原產(chǎn)物，而氯氣是氧化產(chǎn)物，氯酸鉀是還原劑，氯化氫是還原劑，所以根據(jù)電子2的得失守恒可知，配平后的化學(xué)計量數(shù)依次是2，4，2，2，1，2。氯酸鉀中氯元素的化合價降低，所以氯酸鉀是氧化劑；鹽酸中氯元素的化合價升高，所以氯化氫是還原劑。又因為還生成氯化鉀，所以鹽酸還起酸性的作用。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.48L氯氣是0.2mol，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.2molX2=0.4mol，所以被氧化的鹽酸就是0.4mol。根據(jù)原子守恒可知，A應(yīng)該是氯化鈉。根據(jù)方程式可知，該方法的優(yōu)點是在反應(yīng)中不能產(chǎn)生有毒的氣體氯氣。用黃銅礦煉銅按反應(yīng)物和生成物可將總反應(yīng)可以寫成：aCuFeS+bSiO+cO—dCu+eFeSiO+fSOTOC\o"1-5"\h\z2 2 2 3 2配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式：a=__ b=_ c=_ d=__ e=_ f=_若2.5噸黃銅礦(含CuFeS80%)發(fā)生上述反應(yīng)，計算生成的SO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積(m3)。22若將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的SO280mL通入100mL碘水中充分吸收后，多余的碘用0.182mol/LNaSO溶液滴定2 223(I+2NaSO="2NaI"+NaSO)，用去NaSO溶液5.50mL。寫出SO通入碘水中反應(yīng)的離子方程式。2 223 246 223 2計算(3)中碘水的物質(zhì)的量濃度?！敬鸢浮?1) 225224 (2) 2.5X106gX80%^184g/molX2X22.4X10-3m3/mol=487m3SO+I+2HO=4H++SO2-+2I-2 2 2 4(0.182mol/LX5.50X10-3LX1/2+0.280LF22.4L/mol)F0.100L=0.130mol/L【解析】(1)根據(jù)方程式可知，銅元素的化合價從+2價降低到0價，得到2個電子，而氧氣在反應(yīng)中得到4個電子。S元素的化合價從－2價升高到＋4價，失去6個電子，所以根據(jù)電子的得失守恒和原子守恒可知，配平后的化學(xué)計量數(shù)依次是2、2、5、2、2、4。2.5噸黃銅礦中含有CuFeS的質(zhì)量是2.5X106gX80%=2.0X106g，所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，生2成的SO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.0X106gF184g/molX2X22.4X10-3m3/mol=487m3。2單質(zhì)碘具有氧化性，能把SO氧化生成硫酸，反應(yīng)的方程式是SO+I+2HO=4H++SO2-+2I-O2 2 2 2 4根據(jù)反應(yīng)式I+2NaSO="2NaI"+NaSO可知，剩余的單質(zhì)碘是0.182mol/LX5.50X10-3LX1/22 2 2 3 246=5.005X10-4mol。而根據(jù)反應(yīng)式SO+I+2HO=4H++SO2-+2I-可知，與SO反應(yīng)的單質(zhì)碘是222420.280LF22.4L/mol=0.0125mol,所以碘水的濃度是(5.005X10-4mol+0.0125mol)F0.100L=0.130mol/L。某溶液中含有的溶質(zhì)是FeBr、FeI，若先向該溶液中通入一定量的氯氣，再向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN22溶液，溶液變?yōu)榧t色，則下列敘述正確的是①原溶液中的Br-—定被氧化；②通入氯氣之后原溶液中的Fe2+—定有部分或全部被氧化；③不能確定通入氯氣后的溶液中是否存在Fe2+；④若取少量所得溶液，再加入CCl溶液，靜置、分液，向上層溶液中加入4足量的AgNO3溶液，只產(chǎn)生白色沉淀，說明原溶液中的I-、Fe”、Br-均被完全氧化①②③B.②③④C.①③④D.①②③④【答案】B【解析】由于還原性強弱順序是I-、Fe2+、Br-，所以氯氣首先氧化的是I-，然后是Fe2+和Br-O向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明溶液中有鐵離子生成，所以選項①B不正確，②③④正確，答案選Bo鐵溶于一定濃度的硝酸溶液時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：aFe+bNO-+cH+=dFe2++fFe3++gNOf+hNOf+kHO3 2 2下列有關(guān)推斷中，不正確的是2d+3f=3g+h反應(yīng)中每消耗5.6gFe，轉(zhuǎn)移0.2mo