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文档介绍
2021新高考化学鲁科版一轮复习同步练习：第2章第3讲 氧化还原反应
www.ks5u.com 第3讲 氧化还原反应 【2021·备考】 最新考纲 素养落地 1.通过实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移。 2.了解常见的氧化剂、还原剂和生产生活中常见的氧化还原反应。 微观与宏观相结合，多视角、多层次地认识氧化还原反应的特征、实质及规律；运用分析、推理等方法构建氧化还原计算、配平的思维模型，通过实验探究验证并加深对物质氧化性、还原性的理解。 『知识梳理』 一、氧化还原反应 1.氧化还原反应本质和特征 2.基本概念及相互关系 概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反” 例如，反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，氧化剂是浓H2SO4，还原剂是Cu，氧化产物是CuSO4。生成1 mol SO2时转移电子数目为2NA，被还原的H2SO4的物质的量是1__mol，浓硫酸表现的性质是酸性和强氧化性。 (1)元素由化合态变为游离态，该元素不一定被还原。 (2)在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，也可能是同一元素既被氧化又被还原。 3.氧化还原反应电子转移的表示方法 (1)双线桥法：①标变价，②画箭头，③算数目，④说变化。 实例：用双线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目 。 (2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得到”、“失去”字样。 实例：用单线桥法标出铜和稀硝酸反应电子转移的方向和数目 。 4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 二、常见的氧化剂和还原剂 1.常见氧化剂 常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如： 2.常见还原剂 常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。如： 3.具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性 [链接新教材] ①(新教材LK第一册P719习题精选练) 煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。 (1)请用化学方程式表示炼铁的原理：_____________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)若用水作为煤的气化剂，高温下主要发生反应C＋H2O(气)===CO＋H2 ，得到以CO和H2为主要成分的水煤气。上述反应从得失氧的角度看________(只能选填一个序号)。 A.属于氧化反应 B.属于还原反应 C.既属于氧化反应又属于还原反应 答案 (1)炼铁原理的化学方程式为：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 (2)C ②(新教材RJ第一册P269习题变式练) 氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂，用作生氢剂时的化学反应原理为：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。下列有关该反应的说法中，正确的是( ) A.NaOH是氧化产物 B.若生成4.48 L H2，则反应中转移0.2 mol电子 C.该反应为置换反应 D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 答案 D 『考向突破』 考向一 氧化还原反应的基本概念 [题目设计] 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应(×) (2)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(×) (3)某元素从游离态变为化合态，该元素一定被还原(×) (4)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原(×) (5)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性(×) (6)浓硫酸具有强氧化性，不能干燥SO2、CO等还原性气体(×) [题目设计] 2.实验室制备氯气的反应为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2 O，此反应中氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________，MnO2发生________反应，HCl发生________反应；生成1 mol Cl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是________ mol，盐酸显示的性质是________性和________性。 提示 MnO2 HCl Cl2 MnCl2 还原 氧化 2NA 2 还原 酸 考向二 生产、生活、传统文化中的氧化还原反应 [题目设计] 3.分析生产生活中的下列过程，涉及到氧化还原反应的是________。 ①铜制品、铁制品在潮湿的空气中生锈 ②缺铁性贫血服用补铁剂时，需与维生素C同时服用 ③将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉 ④从海水中提取氯化镁 提示 ①②③ [题目设计] 4.下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是________。 ①Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu ②AgNO3＋NaCl===AgCl↓＋NaNO3 ③Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 ④2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 提示 ③ [题目设计] 5.下列能量转化过程与氧化还原反应有关的是________。 ①硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 ②锂离子电池放电时，化学能转化成电能 ③电解质溶液导电时，电能转化成化学能 ④葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 提示 ②③④ 考向三 陌生物质中元素化合价精析 [命题素材] 走好关键第一步——正确标出元素化合价 正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。 近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断 CuFeS2 Cu＋2 Fe＋2 S－2 K2FeO4 Fe＋6 Li2NH N－3 LiNH2 N－3 AlN N－3 Na2S2O3 S＋2 MO M＋5 C2O C＋3 HCN C＋2 N－3 CuH Cu＋1 H－1 FeO Fe＋(8－n) Si3N4 Si＋4 N－3 [题目设计] 6.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂，是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强、无二次污染的绿色水处理剂。工业制高铁酸钠的方法有如下两种： 湿法制备的主要离子反应为 2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O 干法制备的主要反应为 2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑ (1)高铁酸钠中铁显________价 (2)湿法中FeO是________产物 (3)干法中每生成1 mol Na2FeO4转移________mol电子 (4)Na2FeO4可氧化水中的H2S、NH3，生成的________还能吸附悬浮杂质。 提示 (1)＋6 (2)氧化 (3)5 (4)Fe(OH)3胶体 『知识梳理』 1.守恒规律 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。 2.价态规律： (1)元素处于最高价，只有氧化性 ，如Fe3＋、Ag＋等；元素处于最低价，只有还原性，如S2－、I－等；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，如Fe2＋、Cl2等。 (2)归中反应规律 不同价态的同种元素间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。 如在反应KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化产物是Cl2，还原产物是Cl2，1 mol KClO3反应时转移电子数是5NA。 (3)歧化反应规律 “中间价―→高价＋低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。1 mol Cl2反应时转移电子数为NA。 3.强弱规律 自发进行的氧化还原反应，一般遵循强氧化剂制弱氧化剂，强还原剂制弱还原剂，即“强制弱”。 氧化剂＋还原剂―→还原产物＋氧化产物 氧化性：氧化剂＞氧化产物； 还原性：还原剂＞还原产物。 4.先后规律 在浓度相差不大的溶液中： (1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性：Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。 (2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。 如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋ ，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再与Cu2＋反应，最后与H＋反应。 『考向突破』 考向一 价态规律及其应用 [题目设计] 1.氯气与氢氧化钾溶液在一定条件下发生反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在一定条件下发生反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的化学计量数之比为1∶3，KZ中氯处于最高价)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是________。 提示 ＋5 [题目设计] 2.实验中干燥下列气体①H2 ②H2S ③NH3 ④CO ⑤SO2可用浓硫酸作干燥剂的是________。 提示 ①④⑤ 考向二 先后规律及其应用 [题目设计] 3.已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3＋和Cr3＋。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3＋的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示。 AB段反应的离子方程式为_______________________________________， BC段反应的离子方程式为_______________________________________。 提示 6I－＋Cr2O＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O 2I－＋2Fe3＋===I2＋2Fe2＋ [题目设计] 4.用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是( ) A.若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3＋ B.若有固体存在，则溶液中一定有Fe2＋ C.若溶液中有Cu2＋，则一定没有固体析出 D.若溶液中有Fe2＋，则一定有Cu析出 提示 B 考向三 氧化性、还原性强弱比较 [命题素材] 氧化性、还原性强弱的比较方法 (1)依据氧化还原反应原理判断 还原剂＋氧化剂―→氧化产物＋还原产物 氧化性强弱：氧化剂>氧化产物。 还原性强弱：还原剂>还原产物。 (2)依据“二表”判断 依据元素周期表判断 ①同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。 ②同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。 依据金属活动性顺序表判断 (3)依据反应的具体情况判断 ①相同条件下 与同一试剂反应： a.一种物质反应，另一种物质不反应。 如Na与冷水反应，Mg不能。还原性：Na＞Mg。 b.一种物质反应快(剧烈)，另一种物质反应慢。 如Na、K与水反应，K反应剧烈。还原性K＞Na。 c.生成物的价态不同。 如。氧化性：Cl2＞S。 ②与同一试剂反应，反应条件不同如H2＋F2===2HF、H2＋Cl22HCl。氧化性：F2＞Cl2 (4)依据外界条件判断 浓度 同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3；还原性：浓HCl>稀HCl 温度 同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强 酸碱性 如NO在酸性条件下氧化性强，Fe2＋在碱性条件下还原性强 [题目设计] 5.物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2和NaOH溶液 ⑥Fe和HNO3溶液 ⑦Fe和H2SO4溶液 ⑧Na和O2 (1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是________(填标号，下同)。 (2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________。 (3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是________。 提示 (1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④ 强弱 [题目设计] 6.铋(Bi)位于元素周期表中ⅤA族，＋3价较稳定，铋酸钠(NaBiO3 )溶液呈无色。取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液依次滴加下列溶液，对应的现象如下表所示： 加入 溶液 ①适量的铋酸钠溶液 ②过量的双氧水 ③适量KI－淀粉溶液 实验 现象 溶液呈紫红色 紫红色消失，产生气泡 溶液变成蓝色 则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为________。 提示 NaBiO3＞KMnO4＞H2O2＞I2 强弱 [题目设计] 7.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋ ②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋ ③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。Fe3＋、Ag＋、Tl3＋氧化性由强到弱的顺序为________________。 提示 Tl3＋＞Ag＋＞Fe3＋ [题目设计] 8.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。试分析在水溶液中能否发生3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3，理由是_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 提示 否，由题给信息知还原性I－＞Fe2＋，当Fe2＋被氧化时I－已完全被氧化 [题目设计] 9.某小组同学探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性强弱，设计如图实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。 (1)打开活塞a，逐滴加入H2SO3 溶液至过量，烧瓶内溶液颜色变为无色，该反应的离子方程式为______________________________________________________ ____________________________________________________________________， 得出的结论是H2SO3的氧化性比Br2的氧化性________(填“强”或“弱”)。 (2)再打开活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，刚开始溶液颜色无明显变化，继续滴加，溶液变为橙黄色，变橙黄色反应的离子方程式为___________________________________________________________________， 得出的结论是H2O2的氧化性比Br2的氧化性________(填“强”或“弱”)。 提示 (1)H2SO3＋Br2＋H2O===4H＋＋SO＋2Br－ 弱 (2)2H＋＋2Br－＋H2O2===Br2＋2H2O 强 考向四 守恒规律及其应用 [命题素材] 守恒法解题思维流程 [题目设计] 10.羟氨(NH2OH)是一种还原剂。将16.00 mL 0.05 mol·L－1的羟氨酸性溶液与足量硫酸铁在煮沸条件下反应，生成的Fe2＋又恰好被24.00 mL 0.02 mol·L－1的酸性KMnO4溶液所氧化。在上述反应中，羟氨的氧化产物为________。 提示 NO 多步连续进行的氧化还原反应，中间各步反应过程如无电子损耗则可利用电子守恒解答。 思维模板 始态物质得(失)电子总数＝终态物质失(得)电子总数 如a mol的铜与足量的浓HNO3反应，将产生的NO2气体与b mol的O2混合作用于水，气体完全被吸收。 [题目设计] 11.足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的体积为________ mL。 提示 60 考向五 氧化还原反应方程式的书写与配平 [命题素材] (1)氧化还原方程式配平的基本原则 (2)氧化还原方程式配平的一般步骤 [题目设计] 12.(1)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O 提示 5 1 3 3 3 3 (2)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O 提示 2 16 10 2 5 8 [题目设计] 13.(1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O (2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 提示 (1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5 [题目设计] 14.(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O (2)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。 请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。 ＋＋===AlN＋ 提示 (1)3 2 4OH－ 3 2 5 (2)Al2O3 3C N2 2 3CO 当一种物质中一种元素的多个原子或多种元素价态发生变化时，分析较繁琐或价态分析不清时，则略去每种元素的价态分析，将其看作一个整体，分析其化合价的总体变化。如KCN→KOCN：可将CN看成一个整体，化合价变化为―→，化合价升高2。 以粉煤灰(主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3 等)为原料制备Al2O3的流程如下： (1)“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，写出Al2O3溶解的离子方程式___________________________________________________________________。 (2)证明酸浸后溶液中存在Fe3＋的方法是：取酸浸后的溶液少许置于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，溶液变为红色；再慢慢滴入过量的H2O2溶液，溶液的红色先变深，之后红色逐渐褪去，继续滴加会有气泡逸出，该气体会使带火星的木条复燃。 ①红色变深的原因是(用离子方程式表示)：______________________________ _________________________________________________________________； ②溶液红色褪去是由于过氧化氢氧化了硫氰根离子，已知双氧水氧化SCN－生成N2、CO2和SO，写出该反应的离子方程式：___________________________________________________________； ③有气体逸出，说明Fe3＋对H2O2的分解有催化作用，写出催化过程第一步反应的离子方程式________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 解析 (2)①溶液呈红色，是因为发生了Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，红色变深，说明c(Fe3＋)增大，发生了Fe2＋→Fe3＋，故反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。 ②H2O ―→H2得2e－，―→失11e－，由电子守恒、电荷守恒即可配平。 ③催化作用中Fe3＋一定要参与反应，故Fe3＋在第一步反应中应作氧化剂，发生2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋；第二步重新生成Fe3＋，发生2Fe2＋＋2H＋ ＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。 答案 (1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O (2)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3 ②2SCN－＋11H2O2===2CO2↑＋N2↑＋2H＋＋10H2O＋2SO ③2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋ [对点训练] 以黄铜矿(CuFeS2)为原料冶炼铜的方法有两种 Ⅰ.火法炼铜 火法炼铜的主要反应： ①2CuFeS2＋4O2Cu2S＋3SO2＋2FeO(炉渣)； ②2Cu2S＋3O22Cu2O＋2SO2； ③2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑。 则在反应①、②、③中被氧化的元素为________(填元素符号)，由a mol CuFeS2生成a mol Cu时，共消耗________ mol O2。 Ⅱ.湿法炼铜 湿法炼铜的第一步是将黄铜矿加入稀硫酸中，通入O2加热，经分析反应后的溶液中含有Fe2(SO4)3、CuSO4与H2SO4，该反应的化学方程式为____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 解析 Ⅰ.由题给信息，分析知最终产物为SO2、Cu、FeO。由→u＋O＋2O2化合价升高10，结合氧化剂、还原剂得失电子数相等知 a mol×10＝nO2×4，nO2＝2.5 a mol Ⅱ.由题给信息分析知最终产物为Fe3＋、Cu2＋、SO 由→2＋＋e3＋＋2O化合价升高17，结合氧化剂、还原剂得失电子数相等即可配平。 答案 Ⅰ.S 2.5a Ⅱ.4CuFeS2＋17O2＋2H2SO44CuSO4＋2Fe2(SO4)3 ＋2H2O 氧化还原滴定 (1)原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。 (2)试剂：常见的用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见的用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。 (3)指示剂：氧化还原滴定法的指示剂有三类。①氧化还原指示剂；②专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝；③自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为紫色。 (2020·昆明调研)准确测定某溶液中Fe2＋质量分数的一种方法是：在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体制成莫尔盐晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，该晶体比一般亚铁盐稳定。 称取a g莫尔盐样品溶于水，配制成200 mL溶液，每次取待测液20.00 mL，用浓度为b mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定。实验结果记录如下： 实验次数 第一次 第二次 第三次 消耗酸性KMnO4溶液体积/mL 20.02 19.98 20.52 (1)酸化KMnO4的试剂为________(选填序号)。 A.HCl B.H2SO4 C.HNO3 (2)滴定过程中发生反应的离子方程式为_________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)滴定过程中，应将酸性KMnO4溶液置于________(填“酸式”或“碱式” )滴定管中。判断滴定终点的现象为______________________________________ ________________________________________________________________。 (4)通过实验数据计算样品中Fe2＋的质量分数为________(用含a、b的代数式表示)。 解析 (1)HCl具有还原性，能被KMnO4溶液氧化，HNO3具有强氧化性，也能氧化Fe2＋，滴定时产生干扰，数据不准确，因此酸化KMnO4溶液的试剂为H2SO4，B项正确。(2)滴定过程中，Fe2＋与MnO在酸性条件下反应的离子方程式为MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。(3)酸性KMnO4溶液具有强氧化性，能氧化碱式滴定管下端的橡胶管，故应将其置于酸式滴定管中。实验时滴入最后一滴酸性KMnO4溶液，溶液变为浅红色，且30 s内颜色不再发生变化，即说明达到滴定终点。(4)第三次实验数据误差较大，应舍去，根据第一次、第二次的实验数据可算出实验中消耗酸性KMnO4溶液的平均体积为20.00 mL，根据 得c(Fe2＋)＝＝5b mol·L－1，则该莫尔盐中Fe2＋的质量分数＝×100%＝×100%。 答案 (1)B (2)MnO＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O (3)酸式 当最后一滴酸性高锰酸钾溶液滴入时，溶液变为浅红色，且30 s内不变色 (4)×100% [对点训练] 用右图装置可以测定混合气中ClO2的含量： Ⅰ.在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸； Ⅱ.在玻璃液封装置中加入水，使液面没过玻璃液封管的管口； Ⅲ.将一定量的混合气体通入锥形瓶中吸收； Ⅳ.将玻璃液封装置中的水倒入锥形瓶中； Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸钠标准溶液滴定锥形瓶中的溶液(I2＋2S2O===2I－ ＋S4O)，指示剂显示终点时共用去20.00 mL硫代硫酸钠溶液。在此过程中： (1)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_________________________ ________________________________________________________________。 (2)玻璃液封装置的作用是________________。 (3)Ⅴ中加入的指示剂通常为________，滴定至终点的现象是________。 (4)测得混合气中ClO2的质量为________g。 解析 (1)ClO2与KI溶液反应时，CO2→C－，2I－→I2，反应环境为酸性，从而可写出该反应的离子方程式。(2)玻璃液封装置的作用是防止残余的ClO2气体挥发到空气中，污染空气。(3)步骤V反应中，I2→2I－，I2使淀粉溶液显蓝色，故可选用淀粉溶液作指示剂，滴定至终点时溶液由蓝色变为无色。(4)由反应2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O、I2＋2S2O===2I－＋S4O可得关系式：2ClO2～5I2～10S2O，n(S2O)＝0.100 0 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L/mL＝2×10－3 mol，则n(ClO2)＝2×10－3 mol×2/10＝4×10－4 mol，m(ClO2)＝4×10－4 mol×67.5 g·mol－1＝0.027 00 g。 答案 (1)2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O (2)吸收残余的二氧化氯气体(其他合理答案也可) (3)淀粉溶液 溶液由蓝色变为无色且30 s内不恢复原色 (4)0.027 00 基础知识巩固 1.(2019·天津理综，1)化学在人类社会发展中发挥着重要作用，下列事实不涉及化学反应的是( ) A.利用废弃的秸秆生产生物质燃料乙醇 B.利用石油生产塑料、化纤等高分子材料 C.利用基本的化学原料生产化学合成药物 D.利用反渗透膜从海水中分离出淡水 答案 D 2.[2019·福州八县(市)协作体联考]已知反应：O3＋2I－＋H2O===O2＋I2＋2OH－ ，下列说法中不正确的是( ) A.O2为还原产物 B.氧化性：O3>I2 C.H2O既不是氧化剂也不是还原剂 D.反应生成1 mol I2时转移2 mol电子 答案 A 3.已知RxO＋MnO＋H＋―→RO2＋Mn2＋＋H2O，变化过程中，有0.2 mol RxO参加反应时，共转移0.4 mol电子。则RxO中的x为( ) A.1 B.2 C.3 D.无法确定 解析 0.2 mol RxO参加反应时，生成RO2，R的化合价升高，在反应中锰元素的化合价降低，根据该反应共转移0.4 mol电子，则0.2×x×(4－)＝0.4，解得x＝2。 答案 B 4.(全国卷)(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题： H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。 ①H3PO2中，P元素的化合价为________。 ②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为_______________________________________________(填化学式)。 (2)(全国卷)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为________。 答案 (1) ①＋1 ②H3PO4 (2)MnSO4 考试能力过关 5.(2019·湖南株洲三校联考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。工业制备K2FeO4的反应离子方程式为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是( ) A.由上述反应可知，ClO－的氧化性强于FeO B.K2FeO4中铁显＋6价 C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3 D.K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋可与水反应形成Fe(OH)3胶体，能吸附水中的悬浮杂质 解析 ClO－作氧化剂，FeO为氧化产物，故ClO－的氧化性强于FeO，A正确；根据化合物中各元素化合价代数和为零，可知K2FeO4中铁显＋6价，B正确；2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O反应中，氧化剂ClO－和还原剂Fe(OH)3的物质的量之比为3∶2，C错误；K2FeO4处理水时，Fe元素为最高价，具有强氧化性.能消毒杀菌，而且被还原生成的Fe3＋可与水反应形成Fe(OH)3胶体，具有吸附作用，可净水，D正确。 答案 C 6.把图2中的纸片补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是( ) A.IO作氧化剂 B.1 mol Mn2＋参加反应转移5 mol电子 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2 D.配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、3 解析 A项，分析图1、图2可知，Mn2＋为反应物，作还原剂，则IO作氧化剂；B项，配平后的离子方程式为2Mn2＋＋5IO＋3H2O===2MnO＋5IO＋6H＋，故1 mol Mn2＋参加反应转移5 mol电子；C项，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2；D项，配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、6。 答案 D 7.(2019·济南市历城第二中学11月调研检测，28)有一混合溶液，其中只含有Fe2＋、Cl－、Br－、I－(忽略水的电离)，Cl－、Br－、I－的个数比为2∶3∶ 4，向该溶液中通入Cl2使溶液中Cl－和Br－的个数之比为3∶1，则通入Cl2 的物质的量与溶液中剩余Fe2＋的物质的量之比为( ) A.7∶2 B.7∶1 C.7∶4 D.7∶3 解析 由题意可设Cl－、Br－、I－的物质的量分别为2 mol、3 mol、4 mol，由电荷守恒可得：2n(Fe2＋)＝n(Cl－)＋n(Br－)＋n(I－)＝2 mol＋3 mol＋4 mol＝9 mol，n(Fe2＋)＝4.5 mol，通入氯气后，要满足n(Cl－)∶n(Br－)＝3∶1，Cl－只要增加7 mol就可以，即需通入氯气3.5 mol，4 mol I－先消耗2 mol氯气，3 mol Fe2＋消耗1.5 mol氯气，剩余Fe2＋1.5 mol，则通入氯气与剩余Fe2＋的物质的量之比为：3.5∶1.5＝7∶3，答案选D。 答案 D 8.(2020·山东等级考试模拟，12)已知Pb3O4与HNO3溶液发生反应I：Pb3O4＋4H＋===PbO2＋2Pb2＋＋2H2O；PbO2与酸化的MnSO4溶液发生反应Ⅱ：5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋＋5SO===2MnO＋5PbSO4＋2H2O。下列推断正确的是(双选)( ) A.由反应Ⅰ可知，Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比为2∶1 B.由反应Ⅰ、Ⅱ可知，氧化性：HNO3>PbO2>MnO C.Pb可与稀硝酸发生反应：3Pb＋16HNO3===3Pb(NO3)4＋4NO↑＋8H2O D.Pb3O4可与盐酸发生反应：Pb3O4＋8HCl===3PbCl2＋4H2O＋Cl2↑ 解析 A.反应Ⅰ未发生氧化还原反应，且产物Pb2＋与PbO2物质的量之比为2∶1，说明Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比为2∶1，故A正确；B.反应Ⅰ中HNO3未能将Pb(Ⅱ)氧化成Pb(Ⅳ)，说明氧化性HNO3查看更多