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1、氧化还原反应1.(2018浙江4月选考真题)下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是()A.Cl2Cl-B.I-I2C.SO2SD.CuOCu【解析】选B。加入氧化剂才能实现,故选项应是还原剂,化合价升高,A选项化合价降低;B选项化合价升高;C选项化合价不变;D选项化合价降低。【加固训练】下列属于氧化还原反应的是()A.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2B.Na2O+H2O2NaOHC.2KI+Br22KBr+I2D.MgO+2HClMgCl2+H2O【解析】选C。四个反应中只有C项反应元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应。2.已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应: 4Fe2+4
2、Na2O2+6H2O4Fe(OH)3+O2+8Na+,则下列说法正确的是()A.该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂,O2是还原产物B.若Fe2+失去4 mol电子,生成氧气的体积约为22.4 LC.4 mol Na2O2在反应中共得到6NA个电子D.反应过程中可以看到白色沉淀先转化为灰绿色后转化为红褐色【解析】选C。反应中Na2O2中的氧元素化合价有升有降,做氧化剂和还原剂, O2是氧化产物,A项错误;若Fe2+失去4 mol电子,则生成1 mol O2,由于没有指明状况,B错误;4 mol Na2O2中共有8 mol O,其中2 mol失去电子变为O2,6 mol氧原子得到电子,C正确;
3、反应生成的是Fe(OH)3,D项错误。【加固训练】某飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O43N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ,对于该反应,下列说法正确的是()A.该反应属于置换反应B.N2H4是氧化剂C.N2O4发生氧化反应D.N2既是氧化产物又是还原产物【解析】选D。该反应的反应物中无单质,不属于置换反应;该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应,N2H4是还原剂,发生氧化反应,N2O4是氧化剂,发生还原反应,N2既是氧化产物又是还原产物。3.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是()H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4;2FeCl3
4、+2HI2FeCl2+2HCl+I2;3FeCl2+4HNO32FeCl3+NO+2H2O+Fe(NO3)3。A.H2SO3I-Fe2+NOB.I-Fe2+H2SO3NOC.Fe2+I-H2SO3NOD.NOFe2+H2SO3I-【解析】选A。先确定各反应的还原剂(分别为H2SO3、HI、FeCl2)和还原产物(分别为HI、FeCl2、NO),根据还原性:还原剂还原产物,故有H2SO3HI,HIFeCl2,FeCl2NO。4.(2018浙江11月选考真题)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是()A.2NaBr+Cl22NaCl+Br2B.Br2+2NaI2NaBr+I2C.3Br2+6NaOH5N
5、aBr+NaBrO3+3H2OD.HBr+NaOHNaBr+H2O【解析】选A。2NaBr+Cl22NaCl+Br2中溴元素仅被氧化,A正确;Br2+2NaI2NaBr+I2中溴元素仅被还原,B错误;3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O中溴元素既被还原又被氧化,C错误;HBr+NaOHNaBr+H2O中溴元素化合价没有变化,D错误。5.ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O,关于此反应的说法正确的是()A.KClO3发生化合价降低,失电子B.反应中H2SO4体现了酸性和强氧化
6、性C.反应中H2C2O4被氧化D.产物中Cl与C化合价相同,因而氧化性一样强【解析】选C。由方程式可知:KClO3中氯元素从+5价降低为+4价,化合价降低,得到电子,A错误;反应中S的化合价没有变化,不表现氧化性,B错误;H2C2O4中碳元素从+3价升高为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,C正确;不同元素的化合价相同,其氧化性却不同,ClO2具有强氧化性,CO2具有弱氧化性,D错误。【加固训练】已知O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是()A.氧气是氧化产物B.O2F2是还原剂C.若生成3.2 g O2,则转移0.4 mol e-D.还原剂与氧化剂
7、的物质的量之比为14【解析】选D。O2F2中氧和氟的化合价分别为+1和-1,在反应H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2中,S由-2升高到+6,O由+1降低到0,所以硫化氢是还原剂、二氟化二氧是氧化剂。A.氧气是还原产物,A不正确;B.O2F2是氧化剂,B不正确;C.由化学方程式可知,每生成4 mol O2,转移8 mol e-。3.2 g O2的物质的量为0.1 mol,若生成3.2 g O2,则转移0.2 mol e-,C不正确;D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为14,D正确。6.氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:N+4H+3e-NO+2H2O。KM
8、nO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:_。(2)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是_mol。(3)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是:_。【解析】(1)N+4H+3e-NO+2H2O,该反应中硝酸发生还原反应,所以另一种物质必须具有还原性,只有Cu2O符合,与硝酸发生氧化还原反应生成NO和Cu(NO3)2,反应的方程式为HNO3+Cu2OCu(NO3)2+NO+H2O,铜元素的化合价升高,氮元素的化合价降低,由电子、原子守恒可知,反应方程式为1
9、4HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO+7H2O;(2)该反应中,14 mol HNO3反应,其中2 mol被还原,得到6 mol电子,生成2 mol NO,所以若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量为0.6 mol;(3)Cu2O+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2+3H2O ,14HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO+7H2O ,将式化学计量数除以3得到HNO3+Cu2O2Cu(NO3)2+NO+H2O,可知用稀硝酸氧化1 mol Cu2O需要 mol 硝酸作氧化剂,用浓硝酸需要2 mol硝酸作氧化剂,质量增加,使用了较浓的硝酸,产物中有部分二氧化氮生
10、成。答案:(1)14HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO+7H2O(2)0.6(3)使用了较浓的硝酸,产物中有部分二氧化氮生成1.(2018北京高考)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()ABCD实验NaOH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,随后迅速褪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。A项,将NaOH溶液滴入FeSO4 溶液中,产生白色沉淀,随后变为红褐色,发生的反应有Fe2+2OH-Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)
11、3,与氧化还原反应有关;B项,将石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,是因为Cl2与水反应生成盐酸和HClO,石蕊溶液遇酸变红,同时HClO因强氧化性而具有漂白性,能使溶液迅速褪色,与氧化还原反应有关;C项,Na2S 溶液滴入 AgCl 浊液中,发生沉淀转化,生成更难溶的Ag2S沉淀,与氧化还原反应无关;D项,热铜丝插入稀硝酸中,产生无色气体,随后变为红棕色,发生的反应有3Cu+8HNO3(稀)2NO+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,与氧化还原反应有关。【加固训练】下列物质的工业生产原理不涉及氧化还原反应的是()A.氨气 B.纯碱 C.硫酸 D.溴单质【解析】选B。工
12、业用氮气与氢气反应制取氨气,氮、氢元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A不选;氨碱法生产纯碱涉及的方程式为NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O,这两个方程式中都没有电子的转移,所以不涉及氧化还原反应,B选;硫酸工业中存在SSO2SO3的转化,元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,C不选;工业制取溴单质涉及的反应为2Br-+Cl2Br2+2Cl-,溴、氯元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,D不选。2.英国科学家希尔发现,离体的叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁),在光照时可使水分解而释放氧气,从而证明了氧的释放与CO2
13、还原是不同的过程,将对光合作用的研究上升到细胞层面。该反应方程式为4Fe3+2H2O4Fe2+4H+O2,下列有关希尔反应说法错误的是()A.水在光反应中起供氢体和电子供体双重作用B.反应后溶液pH减小C.生成标准状况下11.2 L O2时,Fe3+得电子数为2NAD.叶绿体本身被氧化【解析】选D。水在光反应中作供氢体,并提供电子,A正确;反应生成H+,溶液pH减小,B正确;依据O24e-,生成0.5 mol O2时,转移2 mol e-,Fe3+得电子数为2NA,C正确;水中氧元素被氧化,叶绿体未被氧化,D错误。3.某容器中发生了一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO-、CN-、HC、N
14、2、Cl-六种粒子,在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断中正确的是()A.还原剂是CN-,氧化产物只有N2B.氧化剂是ClO-,还原产物是HCC.氧化剂与还原剂的化学计量数之比为52D.若生成标准状况下2.24 L N2,则转移0.5 mol电子【解析】选C。由图可以确定,该反应为2CN-+5ClO-+H2O2HC+N2+5Cl-。还原剂是CN-,氧化产物是N2和HC,氧化剂是ClO-,还原产物是Cl- , A、B两项均错;标准状况下若生成2.24 L N2,则转移1 mol电子,D错误。4.H3PO2是精细磷化工产品,也是重要的还原剂,工业制备原理如下:
15、()2P4+3Ba(OH)2+6H2O3Ba(H2PO2)2+2PH3()Ba(H2PO2)2+H2SO4BaSO4+2H3PO2下列推断不正确的是()A.反应是氧化还原反应,反应是非氧化还原反应B.H3PO2具有强还原性,在空气中可能被氧化成磷酸C.在反应中氧化剂与还原剂的质量之比为11D.在标准状况下生成2.24 L PH3,上述反应转移0.3 mol电子【解析】选C。反应中一部分磷元素化合价由0价升至+1价,另一部分磷元素化合价由0价降至-3价,是氧化还原反应,反应是复分解反应,A项正确;H3PO2中磷为+1价,能升至+3、+5价,在空气中易被氧化成磷酸,B项正确;分析反应,2个磷的化合
16、价降低,6个磷的化合价升高,氧化剂P4与还原剂P4的质量之比为13,C项错误;由反应知,每生成2 mol PH3必转移6 mol电子,n(PH3)=0.1 mol,转移电子0.3 mol,D项正确。【加固训练】向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知:2Fe2+Br22Fe3+2Br-、2Fe3+2I-2Fe2+I2,则下列有关说法中不正确的是()dA.还原性:I-Fe2+Br-B.线段AB表示Fe2+被氯气氧化C.线段BC表示生成4 mol Fe3+D.原溶液中n(Br-)=6 mol【解析】选B。根据还原性:还原剂还原产物,由化学方程式可知
17、A正确;通入Cl2后,被氧化的先后顺序为I-、Fe2+、Br-,由图象可知线段AB、BC、DE分别表示消耗I-、生成Fe3+、消耗Br-,只有B错误。5.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀,蓝色溶液变为棕色。再向反应后的溶液中通入过量的SO2气体,溶液变成无色。则下列说法正确的是()A.滴加KI溶液时,KI被氧化,CuI是氧化产物B.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性C.滴加KI溶液时,转移1 mol e-时生成0.5 mol白色沉淀D.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+I2SO2【解析】选D。滴加KI溶液时,碘元素的化合价升高,KI被氧化,铜元素
18、的化合价降低,则CuI是还原产物,A错误;通入SO2后溶液逐渐变成无色,发生了氧化还原反应,硫元素的化合价升高,体现其还原性,B错误;2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2中转移2 mol电子生成2 mol CuI,则转移1 mol e-时生成1 mol白色沉淀,C错误;2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI+I2反应中Cu2+化合价降低是氧化剂,I2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以物质的氧化性:Cu2+I2,SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI中碘元素化合价由0价降低为-1价,I2是氧化剂,SO2被氧化,所以物质氧化性I2SO2,所以氧化性Cu2+I2S
19、O2, D正确。【加固训练】在含3 mol NaHSO3的溶液中加入含a mol NaIO3的溶液充分反应(不考虑I2+I-),所得溶液中的I-与加入NaIO3的物质的量的关系曲线如图所示,下列说法不正确的是()A.还原性HSI-,氧化性:ISI2B.当a=1.1时,溶液中n(I2)n(I-)=35C.AB段,反应的离子方程式为I+5I-+6H+3I2+3H2OD.1aI-,氧化性:IS,而碘水与二氧化硫反应生成氢碘酸和硫酸,可知氧化性:SI2,A错误;当a=1.1时,NaHSO3与NaIO3反应生成1 mol I-,溶液中含有n(I)=0.1 mol,然后发生I+5I-+6H+3I2+3H2
20、O,I完全反应,消耗n(I-)=0.5 mol,生成n(I2)=0.3 mol,溶液中n(I-)=0.5 mol,因此n(I2)n(I-)=0.30.5=35,B正确;AB段,生成的碘离子被碘酸根离子氧化,反应的离子方程式为I+5I-+6H+3I2+3H2O,C正确;当1a1.2时,溶液中S的物质的量为3 mol,而生成I-的物质的量为1 mol,余I的物质的量为(a-1)mol,则0a-10.2时,由反应I+6H+5I-3H2O+3I2,碘离子过量,所以反应的碘离子的物质的量为5(a-1)mol,此时溶液中碘离子的物质的量为(6-5a)mol,则S与I-的物质的量之比为3(6-5a),D正确
21、。6.FeSO47H2O是一种浅绿色晶体,俗称绿矾,常用于处理含有氧化性离子的废水。现用绿矾对某工厂废水(含有强氧化性离子Cr2)进行处理。(1)绿矾除用铁粉与硫酸反应生成外,工业上还可用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取。已知该反应除生成硫酸亚铁,还生成一种中学化学常见的强酸,试写出该反应的化学方程式:_。(2)试配平:_Fe2+_Cr2+_Fe3+_Cr3+_H2O(3)若该废水经处理后Cr3+的含量为11 molm-3,理论上83.4 kg绿矾可以处理该废水_吨(已知废水的密度为1 gcm-3)。【解析】(1)反应除生成硫酸亚铁,还生成一种中学化学常见的强酸,这种强酸与硫元素有
22、关只能是硫酸,硫由-1价变成+6价,说明硫被氧化,故空气中的氧气作氧化剂,反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+2H2SO4 ;(2)Fe2+到Fe3+,化合价由+2+3,升高1,而Cr6+到Cr3+,化合价由+6+3,降低32,两者最小公倍数为6,然后根据电荷守恒,可推得是氢离子参与反应,配平即可,6Fe2+Cr2+14H+6Fe3+2Cr3+7H2O;(3)由(2)可知: 6FeSO47H2O2Cr3+ 6278 g 2 mol 83 400 g n(Cr3+)得n(Cr3+)=100 mol,废水的体积为107 cm3,所以废水量为106 cm3m-3 =11010 cm3 ;11010 cm3 1 gcm-3=1104 t。答案: (1) 2FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+2H2SO4(2) 6114H+627(3) 110410