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1、第二章 第4课时氧化还原反应及相关概念题号知识易中难氧化还原反应的基本概念1,4氧化还原反应的理解和分析2,35,78综合应用6一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.某科学家发明了一种催化反应装置,可将氨气在250 时转化并分离为氢气和氮气。下列说法错误的是(A)A.上述反应为N2+3H22NH3B.上述反应类型为分解反应C.上述反应类型为氧化还原反应D.该发明有助于氢能推广和利用解析:由氨气在250 时转化并分离为氢气和氮气,可知反应为2NH3N2+3H2,故A错误;上述反应的反应物只有一种,反应类型为分解反应,故B正确;上述反应存在元素化合价的变化,反应类型为氧化还原反应,故C正确;
2、该发明能生成氢气,所以有助于氢能推广和利用,故D正确。2.(2021安徽安庆三模)下列文献记载内容涉及非氧化还原反应的是(B)A.东汉周易参同契中记载“胡粉投火中,色坏还为铅”B.明代天工开物中“凡石灰经火焚炼为用”C.西汉时期的淮南万毕术中有“曾青得铁则化为铜”D.晋代抱朴子一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”解析:胡粉是碱式碳酸铅Pb3(OH)2(CO3)2,加热过程中+2价Pb被C还原为铅单质,Pb元素化合价降低,涉及氧化还原反应,故不选A;“凡石灰经火焚炼为用”,涉及反应CaCO3CaO+CO2,涉及非氧化还原反应,故选B;“曾青得铁则化为铜”,涉及反应Fe+CuSO4FeS
3、O4+Cu,Fe、Cu元素化合价有变化,涉及氧化还原反应,故不选C;“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”,丹砂为硫化汞,不稳定,加热发生HgSHg+S,温度降低时,又可发生Hg+SHgS,Hg、S元素化合价有变化,涉及氧化还原反应,故不选D。3.LiFePO4电池可用于电动汽车。已知:电池放电时,电池反应为FePO4+LiLiFePO4。下列说法正确的是(C)A.Li是氧化剂B.FePO4中磷元素被还原C.氧化产物和还原产物的质量之比为11D.每消耗1 mol FePO4必有2 mol电子转移解析:在反应FePO4+LiLiFePO4中Li元素化合价升高,失电子,被氧化,Li是还原剂,A项错误;
4、FePO4中Fe元素化合价降低,得电子,被还原,P元素化合价没有变化,B项错误;LiFePO4既是氧化产物又是还原产物,则氧化产物和还原产物的质量之比为11,C项正确;Fe元素化合价由+3价降低到+2价,则每消耗1 mol FePO4必有1 mol电子转移,D项错误。4.(2021辽宁阜新模拟)SF4是有效的应用广泛的选择性有机氟化剂,工业上制备SF4的反应为3SCl2+4NaFSF4+S2Cl2+4NaCl。下列说法错误的是(C)A.SF4为氧化产物,S2Cl2是还原产物B.SCl2和S2Cl2两种物质中硫元素的化合价不同C.该反应中,参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比为21D.上述反应
5、中,每产生1 mol SF4,转移电子的物质的量为2 mol解析:由化学方程式可知,SCl2中硫元素化合价为+2,SF4中硫元素化合价为+4,则反应中硫元素的化合价升高被氧化,SF4为反应的氧化产物,S2Cl2中硫元素化合价为+1,则反应中硫元素的化合价降低被还原,S2Cl2为反应的还原产物,故A正确;SCl2中硫元素化合价为+2,S2Cl2中硫元素化合价为+1,则两种物质中硫元素的化合价不同,故B正确;由化学方程式可知,反应中SCl2既作氧化剂又作还原剂,由得失电子数目守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,故C错误;由化学方程式可知,生成SF4时S元素化合价由+2变为+4,则每产生
6、1 mol SF4,转移电子的物质的量为2 mol,故D正确。5.(2021重庆二诊)磷化氢(PH3)是一种在空气中能自燃的剧毒气体,具有还原性,可作为电子工业原料。PH3的一种工业制法流程如图:下列说法错误的是(D)A.H3PO2为一元弱酸B.该过程最好在无氧条件下进行C.不考虑损失,1 mol P4参与反应,可产生2.5 mol PH3D.反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为13解析:过量的NaOH反应只生成NaH2PO2,说明H3PO2只电离出一个氢离子,为一元弱酸,A正确;P4、PH3在有氧条件下易自燃,则反应过程需保持无氧条件,B正确;反应1的化学方程式为P4+3NaOH+3H
7、2O3NaH2PO2+PH3,P4PH3,反应3的化学方程式为2H3PO2H3PO4+PH3,P43NaH2PO21.5PH3,可知1 mol P4参与反应,可产生2.5 mol PH3,C正确;反应1的化学方程式为P4+3NaOH+3H2O3NaH2PO2+PH3,氧化产物是NaH2PO2,还原产物是PH3,物质的量之比为31,D错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)6.已知反应:Cl2+2KBr2KCl+Br2;KClO3+6HCl3Cl2+KCl+3H2O;2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。下列说法正确的是(B)A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应B.氧化性
8、由强到弱的顺序为KBrO3KClO3Cl2Br2C.反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为61D.若反应中1 mol还原剂参加反应,则氧化剂得到电子的物质的量为2 mol解析:反应的反应物中没有单质,且生成物有3种,所以不是置换反应,故A项错误;由反应得氧化性Cl2Br2,由反应得氧化性KClO3Cl2,由反应得氧化性KBrO3KClO3,故氧化性由强到弱的顺序是KBrO3KClO3Cl2Br2,故B项正确;KClO3+6HCl3Cl2+KCl+3H2O中氧化剂是氯酸钾,被氧化的HCl占参加反应的HCl的56,所以还原剂和氧化剂的物质的量之比是51,故C项错误;反应中还原剂是氯气,氧化剂是溴酸钾
9、,该反应中1 mol还原剂参加反应,则氧化剂得到电子的物质的量为2(5-0) mol=10 mol,故D项错误。7.硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx),将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3(Ce为铈元素)的混合溶液中实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法正确的是(AD)A.过程发生反应的离子方程式为H2+2Ce4+2H+2Ce3+B.x=1时,过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为21C.处理过程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+总数减少D.该转化过程的实质为NOx被H2还原解析:反应中氢气是还原剂,Ce4+是氧化剂,发生反应的离子方程式为H2+2Ce4+2
10、H+2Ce3+,A正确;x=1时,过程发生反应的离子方程式为2NO+4Ce3+4H+N2+4Ce4+2H2O,NO作氧化剂,Ce3+作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为12,B错误;处理过程的实质为NOx被H2还原,混合溶液中Ce3+和Ce4+总数不变,C错误,D正确。三、非选择题8.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
11、+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是(填字母,下同)。A.亚硝酸盐被还原B.维生素C是还原剂C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+D.亚硝酸盐是还原剂(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式:。(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4,若用反应所得的酸性溶液将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是。a.Cl2b.Fec.H2O2d.HNO3(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强,主要反应:2FeS
12、O4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2。该反应中的氧化剂是,还原剂是。简要说明Na2FeO4作为水处理剂时所起的作用: 。解析:(1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,铁元素化合价降低,被还原,则维生素C具有还原性,而亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,被还原,在反应中亚硝酸盐是氧化剂,维生素C是还原剂。(3)Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子,但能引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,H2O2作为氧化剂的还原产物是水,不引入新的杂质,所以最佳试剂是H2O2。(4)该反应中铁元素化合价由+2变为+6,氧元素化合价由-1变为0、-2。得电子化合价降低的反应物是氧化剂,失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以Na2O2是氧化剂,Na2O2、FeSO4是还原剂。Na2FeO4中铁元素的化合价为+6,具有强氧化性,能杀菌消毒且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质。答案:(1)D(2)NO2-+Cl2+H2ONO3-+2H+2Cl-(3)c(4)Na2O2Na2O2、FeSO4高铁酸钠具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质