2016创新设计高考总复习化学化学物质及其变化限时训练24氧化还原反应的基本概念和规律 doc

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基础课时4　‎ 氧化还原反应的基本概念和规律 ‎(时间：45分钟)‎ ‎1. (2014·江南十校第二次联考，7)前段时间，我国大部分地区被雾霾笼罩，汽车尾气的排放是形成雾霾的原因之一，三聚氰酸[C3N3(OH)3](结构如图所示)可用于消除汽车尾气中的NO和NO2。其反应原理为①C3N3(OH)3―→3HNCO；②HNCO＋NOx―→N2＋CO2＋H2O 下列说法正确的是 (　　)。‎ A．上述反应②中CO2是氧化产物，N2是还原产物 B．反应②中若消耗2 mol NO2和1 mol NO，则反应中转移的电子数为12NA C．0.1 mol三聚氰酸中含σ键为1.2NA D．NO、NO2和CO2都是有毒的气体 解析　在HNCO中C元素的化合价为＋4价，所以CO2不是氧化产物，A错；2 mol NO2和1 mol NO反应后生成N2，根据化合价的变化可得转移电子数为10NA，B错；1个三聚氰酸分子中含单键12个，所以0.1 mol三聚氰酸中含σ键数为1.2NA，C正确；CO2是无毒的，D错。‎ 答案　C ‎2．工业生产钠和烧碱的原理如下：‎ ‎①电解熔融氯化钠制钠：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2　②电解饱和食盐水制烧碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2＋Cl2‎ 下列有关说法正确的是 (　　)。‎ A．在反应①和②中，氯化钠均既是氧化剂，又是还原剂 B．在反应①中氯气是还原产物，在反应②中氢气是还原产物 C．若标准状况下生成等体积的气体，则反应①和②中转移电子总数相等 D．若消耗等质量的氯化钠，则反应①和②中转移电子总数相等 ‎ 解析　反应②中氯化钠是还原剂，水是氧化剂，A错误；反应①中氯气是氧化产物，B错误；反应①中，转移2 mol电子，生成1 mol气体；反应②中，转移2 mol电子，生成2‎ ‎ mol气体，C错误；反应①和②中，消耗2 mol氯化钠均转移2 mol电子，D正确。‎ 答案　D ‎3．(2013·上海化学，16)已知氧化性Br2>Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：‎ aFe2＋＋bBr－＋cCl2―→dFe3＋＋eBr2＋fCl－‎ 下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是 (　　)。‎ A．2　4　3　2　2　6 B．0　2　1　0　1　2‎ C．2　0　1　2　0　2 D．2　2　2　2　1　4‎ 解析　根据题意，氧化性Br2>Fe3＋，则还原性Fe2＋>Br－，故Cl2应先氧化 Fe2＋，再氧化Br－，则B项错误。A项为通入足量Cl2时离子反应方程式对应的化学计量数，C项为通入少量Cl2时离子反应方程式对应的化学计量数，D项为通入等物质的量Cl2时离子反应方程式对应的化学计量数。‎ 答案　B ‎4．(2014·安徽示范高中联考)将0.48 g Mg粉加入到500 mL 0.1 mol·L－1的硝酸中恰好完全反应，则还原产物可能是 (　　)。‎ A．NO2 B．NO C．N2O3 D．NH 解析　由题中数据知参加反应的Mg与硝酸物质的量之比：n(Mg)∶n(HNO3)＝∶(0.5 L×0.1 mol·L－1)＝2∶5，根据质量守恒定律知，假设2 mol Mg参与反应，则生成2 mol Mg(NO3)2，所以5 mol HNO3中若只有1 mol HNO3被还原，依据得失电子守恒，还原产物为N2O，若只有0.5 mol HNO3被还原，还原产物为NH4NO3。‎ 答案　D ‎5．(2015·合肥六中测试)把图2中的物质补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平)：‎ 对于该离子方程式的说法不正确的是 (　　)。‎ A．IO作氧化剂 B．氧化性：Mn2＋>IO C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2‎ D．若有2 mol Mn2＋参加反应时，则转移10 mol电子 解析　由Mn2＋―→MnO知，锰元素的化合价升高，Mn2＋作还原剂，氧化产物为MnO，由IO―→IO知碘元素的化合价降低，则IO作氧化剂，IO为还原产物，选项A正确。根据得失电子守恒得2Mn2＋＋5IO―→5IO＋2MnO，根据电荷守恒得2Mn2＋＋5IO―→5IO＋2MnO＋6H＋，根据质量守恒得2Mn2＋＋5IO＋3H2O===5IO＋2MnO＋6H＋，根据配平后的反应可知选项C和D均正确。根据氧化性：氧化剂>氧化产物>还原产物>还原剂可知选项B错。‎ 答案　B ‎6．PbO2是褐色固体，受热分解为Pb的＋4和＋2价的混合氧化物，＋4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2；现将1 mol PbO2加热分解得到O2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2，O2和Cl2的物质的量之比为3∶2。则剩余固体的组成及物质的量之比是 (　　)。‎ A．1∶1混合的Pb3O4、PbO B．1∶2混合的PbO2、Pb3O4‎ C．1∶4∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbO D．1∶4∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbO 解析　根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，加热PbO2生成O2时，生成的O2与生成的＋2价Pb(用PbO表示)的关系为：‎ O2　　～　　2PbO 由剩余固体与浓盐酸反应时，其中反应物中的＋4价Pb(用PbO2表示)与生成物Cl2的关系为：‎ PbO2　　～　　Cl2‎ 由上述两个关系式及题目中的已知信息O2和Cl2的物质的量之比为3∶2可知剩余固体中，PbO∶PbO2＝6∶2＝3∶1。Pb3O4可以看做2PbO·PbO2，故先将四个选项中的Pb3O4换算为2PbO·PbO2，则选项A中的PbO∶PbO2＝3∶1，选项B中的PbO∶PbO2＝4∶3，选项C中的PbO∶PbO2＝9∶5，选项D中的PbO∶PbO2＝17∶9。‎ 答案　A ‎7．(2014·安庆模拟)在一个氧化还原反应体系中反应物、生成物共六种粒子，‎ Fe3＋、NO、Fe2＋、NH、H＋、H2O，下列叙述正确的是 (　　)。‎ A．该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化 B．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为8∶1‎ C．若有1 mol NO发生氧化反应，转移电子5 mol D．若将该反应设计成原电池，则负极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋‎ 解析　该题解题关键是根据信息正确写出离子方程式。氧化性：HNO3>Fe3＋，根据电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒可写出离子方程式：8Fe2＋＋NO＋10H＋===8Fe3＋＋NH＋3H2O。A项，若Fe(NO3)2溶液加酸酸化，形成的HNO3将Fe2＋氧化为Fe3＋‎ ‎，正确；B项，氧化剂是HNO3，还原剂是Fe2＋，二者物质的量之比为1∶8，错误；C项，根据电子得失守恒，O→H，1 mol NO发生氧化反应时转移电子8 mol，错误；D项，若将该反应设计成原电池，负极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋，错误。‎ 答案　A ‎8．锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在。从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原：‎ ‎2Sb2S3＋3O2＋6Fe===Sb4O6＋6FeS　①‎ Sb4O6＋6C===4Sb＋6CO　②‎ 关于反应①、反应②的说法正确的是 (　　)。‎ A．反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6‎ B．反应①中每生成3 mol FeS时，共转移6 mol电子 C．反应②说明高温下Sb的还原性比C强 D．每生成1 mol Sb时，反应①与反应②中氧化剂的物质的量之比为1∶3‎ 解析　反应①②中的氧化剂分别是O2、Sb4O6，A错误；反应②说明高温下C的还原性比Sb强，C错误；每生成1 mol Sb时，反应①与反应②中氧化剂的物质的量之比为3∶1，D错误。‎ 答案　B ‎9．(2014·天津市六校一联，12)在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反应结束后，经处理获得单质硫x mol。下列说法正确的是 (　　)。‎ A．反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原 B．氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋‎ C．反应中转移电子的物质的量为x mol D．反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为y mol，则原 Fe3＋的总物质的量为(y－x) mol 解析　CuFeS2中Cu、Fe均为＋2价，S为－2价，，Fe3＋为氧化剂，CuFeS2为还原剂，S为氧化产物，A、B错误；生成x mol单质硫时转移2x mol电子，C错误；生成x mol单质硫，则参加反应的Fe3＋的物质的量为2x mol，生成n(Cu2＋)＝ x mol，n(Fe2＋)＝x mol，溶液中剩余n(Fe3＋)＝y－x－x＝(y－3x) mol，则原Fe3＋的总物质的量n(Fe3＋)＝(y－x)mol。‎ 答案　D ‎10．(2014·河北唐山一模)根据表中信息判断，下列选项正确的是(　　)。‎ 序号 反应物 产物 ‎①‎ KMnO4、H2O2、H2SO4‎ K2SO4、MnSO4……‎ ‎②‎ Cl2、FeBr2‎ FeCl3、FeBr3‎ ‎③‎ MnO……‎ Cl2、Mn2＋……‎ A.第①组反应的其余产物为H2O B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比小于或等于1∶2‎ C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子5 mol D．氧化性由强到弱的顺序为MnO>Cl2>Fe3＋>Br2‎ 解析　本题考查氧化还原反应的相关知识。A项MnSO4是还原产物，H2O2作还原剂，氧化产物是O2，依据原子守恒，产物中还应有水，错误；B项，Fe2＋的还原性强于Br－，Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2时，1 mol Cl2恰好氧化2 mol Fe2＋，Br－不被氧化，产物为FeCl3、FeBr3，正确；C项，MnO得电子转化为Mn2＋，Cl2是氧化产物，只有Cl－失电子，生成1 mol Cl2转移2 mol电子，错误；D项，氧化产物的氧化性弱于氧化剂的氧化性，故氧化性MnO>Cl2>Br2>Fe3＋(还原性Fe2＋强于Br－，故氧化性Br2>Fe3＋)，D不正确。‎ 答案　B ‎11．高锰酸钾分别在酸性、中性、碱性条件下发生的反应如下：‎ MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O MnO＋3e－＋2H2O===MnO2↓＋4OH－‎ MnO＋e－===MnO(溶液呈绿色)‎ ‎(1)从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液的________影响。‎ ‎(2)将SO2通入高锰酸钾溶液中，发生还原反应的离子反应过程为 ‎_____________________________________________________________。‎ ‎(3)将PbO2投入酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色。下列说法正确的是________(填序号)。‎ a．氧化性：PbO2>KMnO4‎ b．还原性：PbO2>KMnO4‎ c．MnSO4溶液可以用盐酸酸化 解析　(1)MnO在酸性条件下被还原成Mn2＋，在中性条件下被还原成MnO2，在碱性条件下被还原成MnO，因此高锰酸根离子被还原的产物受溶液的酸碱性影响。(2)SO2溶于水生成H2SO3，呈酸性，高锰酸根离子被还原的产物应为Mn2＋。(3)酸性条件下，PbO2将Mn2＋氧化成紫红色的MnO，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可知a正确，b错误；盐酸中的Cl－具有还原性，PbO2能将Cl－氧化，c错误。‎ 答案　(1)酸碱性　(2)MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O　(3)a ‎12．(2014·合肥质检)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型消毒剂，工业上制备高铁酸钠有下列四种方法：‎ a．2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O；‎ b．2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑；‎ c．Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O；‎ d．Fe(NO3)3＋NaOH＋Cl2―→Na2FeO4＋NaNO3＋NaCl＋H2O。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)下列判断正确的是________(填序号)。‎ A．方法a、b、c都可在水溶液中进行 B．根据a、b可知NaClO、Na2O2的氧化性均强于Na2FeO4的 C．FeSO4只有还原性，没有氧化性 D．能用KSCN溶液检验b的产物中是否含有FeSO4‎ ‎(2)对于方法c下列说法正确的是________(填序号)。‎ A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂 B．还原产物只有Na2O C．3 mol Na2O2发生反应，有6 mol电子转移 D．在Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌 ‎(3)对于方法d，请回答下列问题：‎ ‎①氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。‎ ‎②写出Na2FeO4与H2O反应的离子方程式：___________，‎ 请你推测Na2FeO4除了能消毒杀菌外，另一个用途是___________。‎ 解析　(1)选项A，方法b、c中都有Na2O2参与反应，若在水溶液中进行，Na2O2与H2O反应，从而无法得到Na2FeO4。选项B，反应中NaClO、Na2O2均获得电子，为氧化剂。Na2FeO4为氧化产物，所以NaClO、Na2O2的氧化性均强于Na2FeO4的氧化性。选项C，FeSO4中的Fe元素为＋2价，在反应中可失去电子，也可得到电子，所以FeSO4既有氧化性，也有还原性。选项D，FeSO4不能与KSCN溶液反应生红色溶液。‎ ‎(2)选项A，根据反应：Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，Na2O2在反应中只获得电子，只作氧化剂。选项B，Na2O2对应的产物包含Na2FeO4、Na2O，二者都是还原产物。选项C,3 mol Na2O2发生反应，有6 mol电子转移，正确。选项D，Na2FeO4中Fe元素的化合价为＋6价。‎ ‎(3)①氧化剂为Cl2，其化学计量数为3；还原剂为Fe(NO3)3，其化学计量数为2，二者的物质的量之比为3∶2。②根据题目信息，反应物为Na2FeO4、H2O，生成物为Fe(OH)3、O2和NaOH，则有：Na2FeO4＋H2O―→Fe(OH)3(胶体)＋NaOH＋O2‎ ‎↑，配平的反应化学方程式为4Na2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8NaOH＋3O2↑，其离子反应方程式为4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑。Na2FeO4具有强氧化性，能消毒，生成的Fe(OH)3胶体具有较大的表面积，能吸附水中的悬浮物，起到净水的作用。‎ 答案　(1)B　(2)C ‎(3)①3∶2　②4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑　生成的氢氧化铁胶体，具有较大的表面积，能吸附杂质而达到净水的目的 ‎13．消毒剂在生产生活中有极其重要的作用，开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。‎ ‎(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl－)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填序号)。‎ A．Cl2 B．H2O2 C．ClO2 D．O3‎ ‎(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN)，经以下反应实现：KCN＋H2O＋H2O2===A＋NH3↑，则生成物A的化学式为________，H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是___________________________。‎ ‎(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温下、黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。在该反应中，当有1 mol ClO2生成时转移的电子数约为________。‎ ‎(4)“84”消毒液(主要成分是NaClO)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用，原因是__________________________________(用离子方程式表示)。利用氯碱工业的产物可以生产“84”消毒液，写出有关反应的化学方程式：______________________________。‎ 解析　(2)根据原子守恒原理，可知反应KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑中的A为KHCO3。在反应中，H2O2是氧化剂，其产物H2O没有污染性。(3)该反应是歧化反应，HClO2中＋3价的氯元素一部分升高到ClO2中的＋4价，一部分降低到－1价。当有1 mol ClO2生成时，反应中转移1 mol电子，即转移的电子数约为6.02×1023。(4)ClO－与浓盐酸中的Cl－会发生归中反应生成有毒的Cl2。氯碱工业的产物是NaOH、H2和Cl2，NaOH溶液和Cl2发生歧化反应可以得到含有NaClO的溶液。‎ 答案　(1)C ‎(2)KHCO3　H2O2是氧化剂，其产物是H2O，没有污染 ‎(3)6.02×1023(或NA)‎ ‎(4)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O