专题4《氧化还原反应》

1.用高铁酸钠(NaFeO)对河、湖水消毒是城市饮用水处理的新技术，已知反应FeO+3NaO=2NaFeO+NaO,4 23 22 2 4 2下列说法正确的是A．NaO既是氧化剂又是还原剂22B．FeO在反应中显氧化性23C．3molNaO发生反应，有12mol电子转移22D．NaFeO能消毒杀菌是因其具有强氧化性24【答案】D【解析】试题分析：根据方程式可知，过氧化钠中氧元素的化合价从T价降低到-2价，得到1个电子，过氧化钠作氧化剂；氧化铁中铁元素的化合价从+3价升高到+6价，失去3个电子，氧化铁作还原剂；A和B不正确，C不正确，应该是6mol电子；高铁酸钠中铁的化合价是+6价的，因此该化合物具有强氧化性，答案选D。2•三氟化氮(NF)是一种无色、无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，可由氨气和氟气反应得3至到：4NH+3F===NF+3NHF。在潮湿的空气中，NF能与水蒸气发生氧化还原反应，其反应的产物有HF、NO2 3 4 3和HNO。下列说法正确的是( )3制取NF的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:13在NF与HO的反应中，HO作还原剂3 2 2若在制取NF的反应中有0.5molNH参加反应，转移电子的物质的量为3mol33NF在空气中一旦泄漏，不易于发现3【答案】A【解析】试题分析：根据4NH+3F===NF+3NHF可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1，TOC\o"1-5"\h\z3 2 3 40.5molNH参加反应，转移电子的物质的量为0.75mol。根据NF能与水蒸气反应生成HF、NO和HNO可3 3 3知HO没有参与氧化还原反应，如果NF泄漏，必然与空气中的水蒸气反应生成NO,NO被氧化成NO，空气2 3 2中有红棕色气体生成，易被发现。答案选A。3.CuS与一定浓度的HNO反应，生成Cu(NO)、CuSO、NO、NO和HO。当产物n(NO):n(NO)=1：1时，2 3 32 4 2 2 2下列说法正确的是产物硝酸铜和硫酸铜的物质的量之比是1：1参加反应的n(CuS):n(HNO)=1：523反应中CuS既做氧化剂，又做还原剂21molCuS参加反应时有8mol电子转移2【答案】A【解析】试题分析：根据方程式可知，铜元素的化合价从+1价升高到+2价，失去1个电子，S元素的化合价从一2价升高到+6价，失去8个电子，因此1molCuS参加反应时有10mol电子转移，C和2D不正确。而氮元素的化合价从＋5价部分降低到＋2价，得到3个电子，部分降低到＋4价，得到1个电子。由于n(NO):n(NO)=l：l,所以如果设生成的NO和NO都是lmol，则根据电子的得失守恒可知，参22加反应的硫化铜的物质的量是4F10=0.4mol电子。因此生成硫酸铜就是0.4mol,则生成硝酸铜就是0.8mol—0.4mol=0.4mol,A正确；根据原子守恒可知，参加反应的硝酸是2mol+0.4molX2=2.8mol，则参加反应的n(CuS):n(HNO)=0.4:2.8=1:7，B不正确，答案选A。234•赤铜矿的主要成分是CuO,辉铜矿的主要成分是CuS，将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应：22CuS+2CuO=6Cu+SOf，关于该反应的说法中，正确的是222该反应的氧化剂只有CuO2CuS在反应中既是氧化剂，又是还原剂2Cu既是氧化产物又是还原产物每生成19.2gCu，反应中转移0.6mol电子【答案】B【解析】试题分析：硫化亚铜和氧化亚铜中铜均为+1价，反应后降为0价，得6e-；硫由一2价升为+4价，失6e-。反应中氧化剂为氧化亚铜和硫化亚铜，还原剂为硫化亚铜，A错误、B正确；铜是还原产物，C错误；由反应知每生成6mol铜转移电子6mol，所以生成19.2克铜转移电子0.3mol，D错误。5•自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或4PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。下列分析正确的是CuS的溶解度大于PbS的溶解度原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性CuSO与ZnS反应的离子方程式是CU2++S2二CuSI4整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应【答案】D【解析】试题分析：首先审清题意，再逐一分析。硫化物经氧化，淋滤作用后变成CuS0溶液，4遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)。A由难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝(CuS)，应符合沉淀转化的原理，难溶物易转化为更难溶的物质，应该为CuS的溶解度更小，小于PbS的溶解度，所以A错误；由硫化物经氧化可得原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝CuS中S处于一2价，具有强的还原性，所以B错误；注意ZnS为难溶物，不能拆成离子形式，CuSO与ZnS反应的离子方程式应为Cu2++ZnS=CuS+Za+，所4以C错误；整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应是正确的。C10是一种杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO:2KC1O+HCO+223224HSO==2ClOf+KSO+2COf+2HO,下列说法正确的是（ ）422422A．KClO在反应中得到电子 B．1molKClO参加反应有2mol电子转移33C.ClO是氧化产物D.HCO在反应中被还原224【答案】A【解析】试题分析：在2KC1O+HCO+HSO==2ClOf+KSO+2COf+2HO反应中，KClO氯的322424224223化合价降低，在反应中得到电子。ImolKClO参加反应有lmol电子转移。ClO是还原产物。HCO中碳的化32224合价升高，在反应中被氧化。答案选A。已知：还原性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的物质的量的关系曲线如右图所示。下列说法不正确的是20—b:3HSO-+IO-=3SO—+I-+3H+3 3 4a点时消耗NaHSO的物质的量为1.2mol3b点时的还原产物可能是KI或NaI,b~c间的还原产物是I2当溶液中厂与I的物质的量之比为5:2时，加入的KIO为1.8mol23【答案】D【解析】试题分析：根据图像可知，o-b阶段没有单质碘生成，因此反应的离子方程式是3HSO3-+IO-=3SO2-+I-+3H+，A正确；亚硫酸氢钠总计是3mol，所以d点对应的亚硫酸氢钠是3molF534X2=1.2mol,B正确；根据氧化性可知，IO-能氧化I-生成单质碘，所以选项C正确；b点碘酸钾的物质3的量是lmol，生成碘离子也是lmol。根据反应式IO-+5I-+6H+=3I+3HO可知，如果设此时消耗碘离子3 2 2的物质的量是X，则消耗碘酸钾就是x/5，生成单质碘是3x/5，所以有（1一x）：3x/5=5：2，解得x=0.4,所以加入的的碘酸钾是1+x/5=1.08mol，选项D不正确，答案选D。向100molFeBr的溶液中，通入3molCl。反应后溶液中Br-和Cl-的物质的量浓度相等，则溶液中发22生反应的离子方程式为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】试题分析：由于亚铁离子的还原性强于溴离子的，所以氯气首先氧化亚铁离子，设溴化亚铁的物质的量是x，则由于反应后溶液中Br-和Cl-的物质的量浓度相等，所以x+（2x-6）=6，解得x=4，因此选项C正确，答案选Co9•阿伏加德罗常数约为6.02X1023mol-i，下列说法中正确的是22.4LCHCHO中含有的分子数约为6.02X1023zxxk356g铁与足量稀HSO充分反应，转移电子数为0.3N2 4 A常温常压下，由6gNO和40gNO组成的混合气体中原子总数约为3X6.02X102322480gNHNO晶体中含有NH+小于6.02X1023个3 4【答案】C【解析】试题分析：A中22.4L乙醛不是气体，物质的量不是lmol,A不正确；铁和稀硫酸的反应中失去2个电子，5.6g铁是O.lmol，转移0.2mol电子，B不正确；NO和NO的最简式是相同的，都是224NO，所以由6gNO和40gNO组成的混合气体的氮原子和氧原子的物质的量分别是1mol和2mol，则原2224子总数约为3X6.02X1023,C正确；80g硝酸铵的物质的量是1mol，含有1molNH+，D不正确，答案选C。4TOC\o"1-5"\h\z下列说法正确的是( )当7.8gNaO与HO完全反应时，有0.2mol电子发生了转移222FeCl溶液与K［Fe(CN)］溶液混合后得到特征蓝色沉淀，利用此反应可检验Fe”2 3 6用浓盐酸酸化KMnO溶液以增强其氧化性4在3NO+HO=2HNO+NO中，氧化剂和还原剂的质量比为2:12 2 3【答案】B【解析】试题分析：NaO与HO反应中，NaO即是氧化剂，又是还原剂，2molNaO发生反应转移2222222电子2mol，A错误；Fe”与［Fe(CN)】3-反应生成Fe［Fe(CN)］蓝色沉淀，B正确；KMnO氧化性强于Cl，高6 3 62 4 2锰酸钾溶液能与盐酸反应(2KMnO+16HCl=2KCl+2MnCl+5Clf+8HO)，高锰酸钾溶液不能用盐酸酸化，一4222般用硫酸酸化，C错误；3NO+HO=2HNO+NO反应中，氧化剂和还原剂都是NO，氧化剂和还原剂物质的量比2 2 3 2为1：2，D错误。已知：CuI是难溶于水的白色固体。氧化性Cu2+〉I>Cu+，还原性Cu>I->Cu+2根据物质氧化性还原性的强弱推测，在溶液中Cu2+和I-反应的产物是 久置于空气中的HI溶液呈黄色，向其中加入一些铜粉，可使溶液黄色消失，反应的化学方程式为欲消除(2)中HI溶液的黄色，也可向其中通入少量HS，这是因为当浓度接近时，还原性HS 22(填“〉”、“〈”、“=”)I-；与加入铜粉的方法相比，用此方法得到的HI溶液浓度 (填“高”、“低”、“相等”)；CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气：4CuI(白色)+Hg=CuHgI(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是 。

a．该反应被氧化的元素是铜元素和汞元素a．该反应被氧化的元素是铜元素和汞元素b.该反应的氧化剂为Cuic．CuHgI既是氧化产物又是还原产物24【答案】(1)Cui、I (2)2Cu+I=2CuI1(3)〉，高 (4)ac22【解析】试题分析：(1)氧化性Cu2+〉I>Cu+，还原性Cu>I->Cu+,所以在溶液中CU2+和I-反应的产物应该2是CuI、I。2久置于空气中的HI溶液呈黄色，说明有单质碘生成，所以加入铜后的反应方程式是2Cu+I=2CuI2Io硫化氢的还原性大于碘离子的，所以也可以通过硫化氢还原碘单质。由于在该反应中碘单质全部被还原生成碘化氢，所以浓度高。根据反应的方程式可知，Hg的化合价升高，做还原剂。铜元素的化合价从+1价降低到0价，所以CuI是氧化剂，CuHgI是氧化产物，而铜是还原产物，所以选项ac不正确，答案选aco2412•高铁酸钾(KFeO)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比C1、O、C1O、KMnO氧化性更强，无242224二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO+aNaO=2NaFeO+bX+2NaSO+cOf42224242TOC\o"1-5"\h\z该反应中物质X应是 ,a与c的关系是 o简要说明KFeO作为水处理剂时，在水处理过程中所起的作用 2 4湿法制备高铁酸钾(KFeO)的反应体系中有六种数粒：Fe(OH)、C1O-、OH-、FeO2-、C1-、HO。2 4 3 4 2写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式： o每生成1molFeO2-转移 mo1电子，若反应过程中转移了0.3mo1电子，则还原产物的物质4的量为 mo1o低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(KFeO)，说明什么问24题 o【答案】(1)①NaO a=4+2c②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+，2Fe3+水解生成Fe(OH)胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降(2)①2Fe(OH)+3ClO-+4OH-=2FeO2-+3Cl-+5HO3 4 23 0.15该温度下KFeO比NaFeO的溶解度小【解析】(1)①根据原子守恒和电子的得失守恒可知，X应该是氧2 4 2 4化钠；根据方程式可知，过氧化钠中氧元素的化合价从-1价部分降低到-2价，得到1个电子，而部分升高到0价，失去1个电子。另外铁元素的化合价从＋2价升高到＋6价，失去4个电子，所以根据电子的得失守恒可知，2X4+2c=2a—2c,解得a=4+2c。②由于高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒；消毒过程中自身被还原为Fe3+；Fe3+水解生成Fe(OH)胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降，所以高铁酸钾起杀菌和净水的作用。①根据元素的化合价变化可知，铁元素的化合价从+3价升高到+6价，失去3个电子•而氯元素的化合价从+1价降低到一1价，得到2个电子，所以根据电子的得失守恒可知，反应的方程式是2Fe(OH)+3C1O-3+4OH-=2FeO2-+3Cl-+5HO。42根据方程式可知，每生成1molFeO2-转移3mol电子；若反应过程中转移了0.3mo1电子，则还原产物氯4离子的物质的量是0.3molF2=0.15mol。由于该温度下KFeO比NaFeO的溶解度小，所以低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁2 4 2 4酸钾。用氯气对饮用水消毒已有百年历史。这种消毒方法会使饮用水中的有机物发生氯代反应，生成有机含氯化合物，对人体有害，且氯气本身也是一种有毒气体。世界环保联盟即将全面禁止用氯气对饮用水消毒，建议推广采用广谱性高效消毒剂二氧化氯(C10)。目前欧洲一些国家用NaClO氧化浓盐酸来制取ClO，TOC\o"1-5"\h\z3 2同时有Cl生成，反应的化学方程式为：2NaClO+HCl===NaCl+ClOf+Clf+HO。3 2 2 2(1)配平上述化学方程式。此反应中氧化剂是： ，在反应中盐酸体现的性质是 和 ；在标准状况下有4.48L氯气生成时，转移的电子数为 mol，被氧化的盐酸的物质的量为mol。我国研制成功用氯气氧化亚氯酸钠(在氮气保护下)制得ClO，表示这一反应的化学方程式是22NaClO+Cl==2ClOf+2A。已知A物质是一种盐，它的化学式为 。这一方法的优点222是 。【答案】(1)2，4，2，2，1，2.(2)NaClO；还原性、酸性。(3)0.4；0.4。(4)NaCl；不产生有毒的氯气，减小对环境的污染。【解析】考查氧化还原反应的有关判断即计算等。同一种元素之间发生氧化还原反应时，生成物的价态只能介于中间，且氧化产物的价态不能高于还原产物的价态，即ClO是还原产物，而氯气是氧化产物，氯酸钾是还原剂，氯化氢是还原剂，所以根据电子2的得失守恒可知，配平后的化学计量数依次是2，4，2，2，1，2。氯酸钾中氯元素的化合价降低，所以氯酸钾是氧化剂；盐酸中氯元素的化合价升高，所以氯化氢是还原剂。又因为还生成氯化钾，所以盐酸还起酸性的作用。标准状况下，4.48L氯气是0.2mol，则转移电子的物质的量是0.2molX2=0.4mol，所以被氧化的盐酸就是0.4mol。根据原子守恒可知，A应该是氯化钠。根据方程式可知，该方法的优点是在反应中不能产生有毒的气体氯气。用黄铜矿炼铜按反应物和生成物可将总反应可以写成：aCuFeS+bSiO+cO—dCu+eFeSiO+fSOTOC\o"1-5"\h\z2 2 2 3 2配平上述化学反应方程式：a=__ b=_ c=_ d=__ e=_ f=_若2.5吨黄铜矿(含CuFeS80%)发生上述反应，计算生成的SO在标准状况下的体积(m3)。22若将标准状况下的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。写出SO通入碘水中反应的离子方程式。2 223 246 223 2计算(3)中碘水的物质的量浓度。【答案】(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)根据方程式可知，铜元素的化合价从+2价降低到0价，得到2个电子，而氧气在反应中得到4个电子。S元素的化合价从－2价升高到＋4价，失去6个电子，所以根据电子的得失守恒和原子守恒可知，配平后的化学计量数依次是2、2、5、2、2、4。2.5吨黄铜矿中含有CuFeS的质量是2.5X106gX80%=2.0X106g，所以根据反应的方程式可知，生2成的SO在标准状况下的体积是2.0X106gF184g/molX2X22.4X10-3m3/mol=487m3。2单质碘具有氧化性，能把SO氧化生成硫酸，反应的方程式是SO+I+2HO=4H++SO2-+2I-O2 2 2 2 4根据反应式I+2NaSO="2NaI"+NaSO可知，剩余的单质碘是0.182mol/LX5.50X10-3LX1/22 2 2 3 246=5.005X10-4mol。而根据反应式SO+I+2HO=4H++SO2-+2I-可知，与SO反应的单质碘是222420.280LF22.4L/mol=0.0125mol,所以碘水的浓度是(5.005X10-4mol+0.0125mol)F0.100L=0.130mol/L。某溶液中含有的溶质是FeBr、FeI，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN22溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是①原溶液中的Br-—定被氧化；②通入氯气之后原溶液中的Fe2+—定有部分或全部被氧化；③不能确定通入氯气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，静置、分液，向上层溶液中加入4足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I-、Fe”、Br-均被完全氧化①②③B.②③④C.①③④D.①②③④【答案】B【解析】由于还原性强弱顺序是I-、Fe2+、Br-，所以氯气首先氧化的是I-，然后是Fe2+和Br-O向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，说明溶液中有铁离子生成，所以选项①B不正确，②③④正确，答案选Bo铁溶于一定浓度的硝酸溶液时，发生反应的离子方程式为：aFe+bNO-+cH+=dFe2++fFe3++gNOf+hNOf+kHO3 2 2下列有关推断中，不正确的是2d+3f=3g+h反应中每消耗5.6gFe，转移0.2mo