2018届二轮复习选择题命题区间2————元素与化合物(第3课时:氧化还原反应)学案(全国通用)

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2018届二轮复习选择题命题区间2————元素与化合物(第3课时:氧化还原反应)学案(全国通用)

第3课时 氧化还原反应 ‎1.(2017·天津高考)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(  )‎ A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能 B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能 C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能 D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能 解析:选A A项,硅太阳能电池工作时,利用半导体的光电效应,将光能转化为电能,与氧化还原反应无关;B项,锂离子电池放电时,化学能转化为电能,原电池总反应为氧化还原反应;C项,电解质溶液导电时,电能转化为化学能,总反应为氧化还原反应;D项,葡萄糖为人类生命活动提供能量时,葡萄糖发生氧化还原反应,化学能转化为热能。‎ ‎2.(2017·北京高考)下列变化中,气体被还原的是(  )‎ A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄 C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 解析:选B CO2与Na2O2反应,Na2O2中氧元素化合价既有升高又有降低,CO2中的碳元素和氧元素化合价都不变,A项错误;溶液变黄说明有溴单质生成,反应后溴元素化合价升高,溴离子被氧化,氯气被还原,B项正确;乙烯与溴的反应是加成反应,使气体乙烯中碳的化合价升高,被氧化,C项错误;氨气与AlCl3溶液反应产生白色沉淀,是复分解反应,D项错误。‎ ‎3.(2017·海南高考)在酸性条件下,可发生如下反应:ClO+‎2M3‎++4H2O===M2O+Cl-+8H+,M2O中M的化合价是(  )‎ A.+4         B.+5‎ C.+6 D.+7‎ 解析:选C 根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,从而得出M2O中M的化合价为+6价,故C正确。‎ ‎4.(2016·上海高考)O‎2F2可以发生反应:H2S+4O‎2F2―→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(  )‎ A.氧气是氧化产物 B.O‎2F2既是氧化剂又是还原剂 C.若生成‎4.48 L HF,则转移0.8 mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4‎ 解析:选D A项,O元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,氧气是还原产物,错误;B项,在反应中O‎2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,O‎2F2是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,H2S是还原剂,错误;C项,没有说明是标准状况,不能确定HF的物质的量,也不能确定转移电子的物质的量,错误;D项,根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O‎2F2的物质的量之比是1∶4,正确。‎ ‎5.(1)(2017·全国卷Ⅰ节选)①Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为________。‎ ‎②写出“高温煅烧”中由FePO4与Li2CO3、H‎2C2O4反应制备LiFePO4的化学方程式:________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)(2016·全国卷Ⅰ节选)工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2,则NH3与NO2反应的化学方程式为_______________________________。‎ ‎(3)(2016·全国卷Ⅰ节选)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,工业制取方法其中一步是将SO2、H2SO4加入到NaClO3中生成ClO2,同时回收NaHSO4。反应的化学方程式为_________________________________________。‎ ‎(4)①(2016·全国卷Ⅱ节选)实验室中可用次氯酸钠溶液和氨反应制备联氨(N2H4),反应的化学方程式为____________________________________________________。‎ ‎②(2016·全国卷Ⅲ节选)欲使3 mol 的VO2+变为VO,则需要氧化剂KClO3至少为________mol。‎ ‎(5)(2015·全国卷Ⅰ节选)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________。‎ ‎(6)(2015·全国卷Ⅱ节选)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐,下列物质最适宜的是________(填标号)。‎ a.明矾 B.碘化钾 c.盐酸 D.硫酸亚铁 ‎(7)(2015·全国卷Ⅱ节选)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。‎ 答案:(1)①4‎ ‎②2FePO4+Li2CO3+H‎2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O ‎(2)8NH3+6NO27N2+12H2O ‎(3)2NaClO3+SO2+H2SO4===2NaHSO4+2ClO2‎ ‎(4)①2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O ②0.5‎ ‎(5)MnSO4(或Mn2+) (6)d (7)2∶1‎ 氧化还原反应是构建高中化学知识体系的重要组成部分,也是最重要的反应类型,更是提高学生“宏观辨识与微观探析”核心素养的基本素材。全国卷主要设置在非选择题部分,以新情景氧化还原反应方程式的书写与配平,氧化产物、还原产物的判断,氧化还原反应的简单计算等形式进行考查。‎ ‎1.牢记常见的氧化剂和还原剂 ‎(1)常见氧化剂及其还原产物 氧化剂 Cl2(X2)‎ O2‎ Fe3+‎ 酸性KMnO4‎ MnO2‎ 酸性K2Cr2O7‎ 还原产物 Cl-(X-)‎ H2O/O2-/OH-‎ Fe2+‎ Mn2+‎ Mn2+‎ Cr3+‎ 氧化剂 HClO 浓H2SO4‎ HNO3‎ H2O2‎ PbO2‎ FeO 还原产物 Cl-‎ SO2‎ NO2(浓)、NO(稀)‎ H2O Pb2+‎ Fe3+‎ ‎(2)常见还原剂及其氧化产物 还原剂 金属 单质 Fe2+‎ H2S/S2-‎ SO2/SO HI/I-‎ NH3‎ CO 氧化 产物 金属 离子 Fe3+‎ S、SO2‎ SO3、SO I2‎ N2、NO CO2‎ ‎2.把握氧化还原反应的五规律 ‎(1)守恒律:化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算。‎ ‎(2)强弱律:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。在适宜的条件下,用氧化性(还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性)较弱的物质,用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。‎ ‎(3)优先律:①多种氧化剂与一种还原剂相遇,氧化性强的首先得电子被还原。‎ ‎②多种还原剂与一种氧化剂相遇,还原性强的首先失电子被氧化。‎ ‎(4)价态律:元素处于最高价,只有氧化性(如KMnO4中的Mn);元素处于最低价,只有还原性(如S2-、I-);元素处于中间价态,既有氧化性,又有还原性(如Fe2+、S、Cl2等)。‎ ‎(5)转化律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态―→中间价态;价态相邻能共存、价态相间能归中,归中价态不交叉、价升价降只靠拢。‎ 题型一 新情景下陌生氧化还原反应方程式的书写与配平 该题型是指用文字描述的方式,叙述一个陌生化学反应的过程,需要从文字信息中提炼反应物、生成物,进而分析反应中电子得失情况,其流程为:‎ ‎[典例] (2016·全国卷Ⅰ节选)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+,该反应的离子方程式为______________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎[流程应用]‎ ‎ [答案] Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O ‎[针对训练]‎ ‎1.书写下列反应的方程式。‎ ‎(1)(2016·浙江高考节选)向无色酸性H2SO3溶液中加入I2的KI溶液(棕红色),得到无色溶液(酸性变强),该反应的化学方程式为__________________________________________。‎ ‎(2)(2016·江苏高考节选)写出O2在碱性条件下将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:________________________________________________________________________。‎ ‎(3)(2016·江苏高考节选)一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH),其离子方程式为________________________________________________________________________。‎ 答案:(1)H2SO3+I2+H2O===H2SO4+2HI ‎(2)2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓‎ ‎(3)2Fe2++BH+4OH-===2Fe+2H2↑+B(OH) 题型二 电子守恒(化合价守恒)规律在氧化还原反应中的应用 在氧化还原反应规律中,考查最多的是守恒律,常通过已知化学方程式的配平,氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的比值求算,氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的量的求算,来进行综合考查。‎ ‎[针对训练]‎ ‎2.(2017·全国卷Ⅲ节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:‎ 回答下列问题:‎ 步骤①的主要反应为:‎ FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2‎ 上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。‎ 解析:1 mol FeO·Cr2O3参与反应共失去7 mol电子,而1 mol NaNO3参与反应得到2 mol电子,根据得失电子守恒,二者的系数比为2∶7。‎ 答案:2∶7‎ ‎3.‎14 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将生成的气体与‎1.12 L(标准状况下)氧气混合,通入水中恰好全部被吸收,则合金中铜的质量为________。‎ 解析:根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O2)与未知量(Cu、Ag)之间的物质的量关系。HNO3中的元素首先得到Cu、Ag失去的电子生成气体(NO2和NO),生成的气体再和O2反应,最后又生成了HNO3,整个反应过程的实质相当于Cu、Ag失去的电子最终转移给了O2,整个过程转移电子守恒。根据得失电子守恒规律,得×2+=×4,解得m(Cu)=‎3.2 g。‎ 答案:‎‎3.2 g ‎4.铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应,生成的盐只有硫酸铜,同时生成两种气体(均含有N、O两元素),气体的相对分子质量都小于50。为防止污染,将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐,消耗‎1 L 2.2 mol·L-1 NaOH溶液和1 mol O2,则两种气体的分子式及物质的量分别为________,生成硫酸铜的物质的量为________。‎ 解析:该反应过程的原理为(ⅰ)Cu+HNO3+H2SO4―→CuSO4+NO+NO2+H2O;(ⅱ)NO+NO2+NaOH+O2―→NaNO3+H2O。设NO、NO2的物质的量分别为x、y,根据N原子守恒和转移电子数相等可得: 解得x=0.9 mol,y=1.3 mol。反应(ⅰ)中Cu转化为CuSO4且与反应(ⅱ)中O2转移的电子数相等,即n(CuSO4)×2=n(O2)×4=4 mol,故n(CuSO4)=2 mol。‎ 答案:NO:0.9 mol,NO2:1.3 mol 2 mol ‎[课堂练——练熟方法]‎ ‎1.一定条件下,向含HNO3的废水中加入CH3OH进行污水处理,发生反应5CH3OH+6HNO3===3N2↑+5CO2↑+13H2O。下列说法正确的是(  )‎ A.CH3OH被氧化,表现氧化性 B.此条件下还原性强弱为:N2>CH3OH C.若氧化产物比还原产物多0.2 mol,则该反应中转移3 mol e-‎ D.该反应过程中断裂的化学键既有极性键又有非极性键 解析:选C A项,CH3OH表现还原性,错误;B项,还原剂(CH3OH)的还原性强于还原产物(N2)的还原性,错误;C项,由化学方程式知,氧化产物CO2比还原产物N2多2 mol,转移电子30 mol,若氧化产物比还原产物多0.2 mol,则转移电子3 mol,正确;D项,该反应过程中只断裂极性键,错误。‎ ‎2.(2018届皖南八校高三联考)已知下列实验事实:①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液;②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液;③将K2Cr2O7‎ 溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝。下列判断不正确的是(  )‎ A.化合物KCrO2中Cr元素为+3价 B.实验①证明Cr2O3是两性氧化物 C.实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性 D.实验③证明氧化性:Cr2O>I2‎ 解析:选C KCrO2和Cr2(SO4)3中Cr元素均为+3价,A项正确;由①知Cr2O3既能溶于强酸,又能溶于强碱,且均生成盐和水,故Cr2O3为两性氧化物,B项正确;由②可知H2O2将KCrO2氧化为K2Cr2O7,说明H2O2具有氧化性,C项错误;由③中溶液变蓝知,生成了碘单质,则反应中Cr2O是氧化剂,I2是氧化产物,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知,氧化性:Cr2O>I2,D项正确。‎ ‎3.把图b的碎纸片补充到图a中,可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是(  )‎ A.配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3‎ B.若有1 mol S被氧化,则生成2 mol S2-‎ C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2‎ D.2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移 解析:选B 配平后的离子方程式为3S+6OH-===2S2-+SO+3H2O,A项错误;当有1 mol S被氧化,则生成2 mol S2-,B项正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,C项错误;3 mol S参加反应有4 mol电子发生转移,则2 mol S参加反应有 mol电子发生转移,D项错误。‎ ‎4.某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2、ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断不正确的是(  )‎ A.ClO-被还原 B.消耗1 mol还原剂,转移3 mol电子 C.反应后溶液的酸性明显增强 D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3‎ 解析:选D 由曲线变化图可知,随反应进行N2的物质的量增大,故N2是生成物,则NH应是反应物,其中N元素化合价升高,具有氧化性的ClO-物质的量减小为反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,则反应的离子方程式为3ClO-+2NH===N2↑+3H2‎ O+3Cl-+2H+。A项,由离子方程式可知反应的氧化剂是ClO-,被还原,正确;B项,N元素化合价由-3升高到0,则消耗1 mol NH,转移3 mol电子,正确;C项,反应生成H+,溶液酸性增强,正确;D项,由离子方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,错误。‎ ‎5.某强酸性反应体系中,反应物和生成物共六种物质:PbO2、PbSO4(难溶盐)、Pb(MnO4)2(强电解质)、H2O、X(水溶液呈无色)、H2SO4,已知X是一种盐,且0.1 mol X在该反应中失去3.01×1023个电子。‎ ‎(1)写出该反应的化学方程式:___________________________。‎ ‎(2)若有‎9.8 g H2SO4参加反应,则转移电子的物质的量为________。‎ ‎(3)本反应体系中,若用浓盐酸代替硫酸,用离子方程式表示后果:________________________________________________________________________。‎ 解析:(1)X是一种硫酸盐,且0.1 mol X在该反应中失去0.5 mol 电子,即1 mol X在该反应中失去5 mol电子,根据元素守恒知,该元素是锰元素,生成物中锰元素是+7价,则X中锰元素显+2价,所以X是MnSO4,根据化合价升降总数相等配平化学方程式为2MnSO4+5PbO2+2H2SO4===Pb(MnO4)2+4PbSO4+2H2O。‎ ‎(2)‎9.8 g H2SO4参加反应,则n(H2SO4)=0.1 mol,由化学方程式知,2MnSO4~Pb(MnO4)2~2H2SO4~10 mol电子,则0.1 mol H2SO4参加反应转移0.5 mol电子,即有‎9.8 g H2SO4参加反应,转移电子的物质的量为0.5 mol。‎ ‎(3)若用浓盐酸代替硫酸,PbO2在酸性条件下氧化Cl-生成有毒气体Cl2,反应的离子方程式为PbO2+4H++2Cl-===Pb2++Cl2↑+2H2O。‎ 答案:(1)2MnSO4+5PbO2+2H2SO4===Pb(MnO4)2+4PbSO4+2H2O ‎(2)0.5 mol ‎(3)PbO2+4H++2Cl-===Pb2++Cl2↑+2H2O ‎6.(2017·湖北襄阳模拟)氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一物质”在40~‎50 ℃‎时反应可生成它。CuH具有的性质有:不稳定,易分解,在氯气中能燃烧;与稀盐酸反应能生成气体,Cu+在酸性条件下发生的反应是2Cu+===Cu2++Cu。‎ 根据以上信息,结合自己所掌握的化学知识,回答下列问题:‎ ‎(1)在CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中,用氧化还原观点分析,这“另一物质”在反应中所起的作用是________(填氧化剂或还原剂)。‎ ‎(2)写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式:__________________________________。‎ ‎(3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是________(填化学式)。‎ ‎(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式:____________________________________________。‎ 解析:(1)CuSO4反应后生成CuH,铜元素化合价由+2变为+1,CuSO4‎ 作氧化剂,另一物质作还原剂。(2)CuH在Cl2中燃烧,Cl2作氧化剂,CuH作还原剂,反应生成CuCl2、HCl,化学方程式为2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl。(3)CuH溶解在稀盐酸中,CuH中的H-失电子,盐酸中H+得电子,所以得到的气体是H2。(4)Cu+在酸性条件下发生的反应是2Cu+===Cu2++Cu,稀硝酸具有强氧化性,CuH具有还原性,二者反应生成Cu2+、NO、H2O。‎ 答案:(1)还原剂 (2)2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl (3)H2 (4)CuH+3H++NO===Cu2++2H2O+NO↑‎ ‎[课下练——练通高考]‎ ‎1.NaClO2可用作造纸的漂白剂,它由H2O2+2ClO2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2制得,下列说法正确的是(  )‎ A.H2O2是氧化剂,H2O2中的氧元素被还原 B.每生成1 mol O2转移电子的物质的量为4 mol C.ClO2中的氯元素被氧化 D.ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂 解析:选D A项,在反应中,H2O2中氧元素的化合价从-1价升高到0价,H2O2作还原剂,错误;B项,因H2O2中氧元素的化合价从-1价升高到0价,则每生成1 mol O2转移电子为2 mol,错误;C项,ClO2中的氯元素化合价从+4价降低到+3价,氯元素被还原,错误。‎ ‎2.氧化还原反应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:NO+4H++3e-===NO+2H2O,KMnO4、Na2CO3、Cu2O、FeSO4四种物质中有物质(甲)能使上述还原过程发生。则下列说法中正确的是(  )‎ A.物质甲可能是KMnO4‎ B.反应中只体现了硝酸的强氧化性 C.氧化过程的反应式一定为Cu2O-2e-+2H+===2Cu2++H2O D.反应中若产生‎3.0 g气体,则转移电子数约为0.3×6.02×1023‎ 解析:选D 为了使还原反应能够发生,加入的甲物质应该具有还原性,高锰酸钾只具有强氧化性,A项错误;硝酸中部分N元素化合价降低、部分N元素化合价不变,硝酸体现氧化性和酸性,B项错误;还原剂可能是Cu2O或FeSO4,所以氧化反应可能是Cu2O-2e-+2H+===2Cu2++H2O,C项错误;n(NO)==0.1 mol,转移电子的物质的量=0.1 mol×3=0.3 mol,D项正确。‎ ‎3.安全气囊碰撞时发生反应:10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑,下列判断正确的是(  )‎ A.每生成16 mol N2转移30 mol电子 B.NaN3中N元素被还原 C.N2既是氧化剂又是还原剂 D.还原产物与氧化产物质量之比为1∶15‎ 解析:选D 本题可根据化合价升降进行分析,NaN3中N元素化合价升高,被氧化,B项错误;KNO3中N元素化合价降低,被还原,故N2既是氧化产物又是还原产物,C项错误;还原产物与氧化产物质量之比为1∶15,D项正确;每生成16 mol N2转移10 mol电子,A项错误。‎ ‎4.电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,其离子方程式为(漂白粉用ClO-表示):aCN-+bClO-+cH2O===dHCO+eN2↑+fCl-。下列说法正确的是(  )‎ A.还原剂是氰化物,氧化产物只有N2‎ B.氧化剂是漂白粉,还原产物是HCO C.a=d=2,b=f=5,c=e=1‎ D.若生成标准状况下‎2.24 L N2,则转移电子0.5 mol 解析:选C 反应中,C元素的化合价由+‎2升为+4,N元素的化合价由-‎3升为0,CN-是还原剂,HCO和N2是氧化产物;Cl元素的化合价由+1降为-1,ClO-为氧化剂,Cl-是还原产物。若生成0.1 mol N2,则消耗0.2 mol CN-,转移电子1 mol。将C项代入,可知数据满足电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒。‎ ‎5.科学家发现了如下反应:O2+PtF6===O2(PtF6),已知O2(PtF6)为离子化合物,Pt为+5价,下列说法正确的是(  )‎ A.O和F无正化合价 B.1 mol O2参加反应,转移1 mol电子 C.上述反应中O2作氧化剂 D.上述反应属于加成反应 解析:选B 根据题给条件,“O2(PtF6)为离子化合物,Pt为+5价”可知“O2”整体显+1价。F无正价,O有正价,A选项错误;1 mol O2参加反应转移1 mol电子,B选项正确;题述反应中氧元素的化合价升高,O2作还原剂,C选项错误;题述反应属于化合反应,也属于氧化还原反应,不属于加成反应,D选项错误。‎ ‎6.某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是(  )‎ ‎ A.Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH B.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O C.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH D.当1 mol Au2O3完全反应时,转移电子8 mol 解析:选C Au2O3是反应物,则Au2O一定是生成物,其中Au元素的化合价由+3变成+1,化合价降低,则必然有化合价升高的元素,即Na2S2O3(硫元素为+2价)是反应物,Na2S4O6(硫元素为+2.5价)是生成物。根据反应前后硫元素守恒有2Na2S2O3―→Na2S4O6,根据钠元素守恒,可知生成物中缺少钠元素,所以NaOH是生成物,再根据氢元素守恒,可知水是反应物。由关系式:Au2O3~Au2O~4e-,所以当1 mol Au2O3完全反应时,转移电子的物质的量为4 mol。‎ ‎7.向‎27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸‎0.5 L,固体物质完全反应,生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液‎1.0 L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为‎39.2 g。下列有关说法不正确的是(  )‎ A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1‎ B.硝酸的物质的量浓度为2.6 mol·L-1‎ C.产生的NO在标准状况下的体积为‎4.48 L D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余的HNO3为0.2 mol 解析:选B 在所得溶液中加入NaOH溶液后,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0 mol·L-1×‎1.0 L=1 mol,沉淀为Cu(OH)2,质量为‎39.2 g,其物质的量为n[Cu(OH)2]=‎39.2 g÷‎98 g·mol-1=0.4 mol,根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中n[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4 mol。设Cu和Cu2O的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者质量得‎64 g·mol-1·x+‎144 g·mol-1·y=‎27.2 g,根据铜元素守恒有x+2y=0.4 mol,联立方程解得x=0.2,y=0.1。A项,Cu与Cu2O的物质的量之比为0.2 mol∶0.1 mol=2∶1,正确;B项,根据电子转移守恒可知:3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O),所以3n(NO)=2×0.2 mol+2×0.1 mol,解得n(NO)=0.2 mol。根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.2 mol+1.0 mol·L-1×‎1.0 L=1.2 mol,所以原硝酸溶液的浓度为c(HNO3)=1.2 mol÷‎0.5 L=2.4 mol·L-1,错误;C项,根据选项B计算可知n(NO)=0.2 mol,所以标准状况下NO的体积为0.2 mol×‎22.4 L·mol-1=‎4.48 L,正确;D项,反应后的溶液中加入NaOH溶液,NaOH与Cu(NO3)2、HNO3反应,最后得到NaNO3溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[Cu(NO3)2]=n(NaNO3),所以n(HNO3)=n(NaNO3)-2n[Cu(NO3)2]=1 mol-2×0.4 mol=0.2 mol,正确。‎ ‎8.用硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中,精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3+===Cu2++5Fe2++2S。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.还原剂是S2-和Cu+,氧化剂是Fe3+‎ C.氧化产物是S,还原产物是Cu2+和Fe2+‎ D.当转移1 mol电子时,有‎46 g CuFeS2参加反应 解析:选D 分析元素的化合价变化可知,该反应中Fe3+被还原,是氧化剂,其还原产物是Fe2+;硫元素被氧化,CuFeS2是还原剂,其氧化产物是S。反应中转移4 mol电子时,参加反应的CuFeS2是‎184 g,故D正确。‎ ‎9.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,下列说法中不正确的是(  )‎ A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7‎ B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I-===2Fe2++I2‎ C.开始加入的K2Cr2O7为0.25 mol D.K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液反应的物质的量之比为1∶3‎ 解析:选D A项,开始时Fe3+浓度不变,说明Fe3+没有参加反应,则AB段应为K2Cr2O7和KI的反应,正确;B项,BC段Fe3+浓度逐渐减小,说明Fe3+和KI发生氧化还原反应:2Fe3++2I-===2Fe2++I2,正确;C项,由图像可知,整个过程中,酸性K2Cr2O7将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+又被I-还原为Fe2+,相当于K2Cr2O7只与I-发生氧化还原反应:Cr2O+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O,则n(Cr2O)=n(I-)=×1.5 mol=0.25 mol,正确;D项,6Fe2++Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O,K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液反应的物质的量之比为1∶6,错误。‎ ‎10.已知S2O和H2O2一样含有过氧键,因此也有强氧化性,S2O在一定条件下可把Mn2+氧化成MnO,若反应后S2O生成SO;又知反应中氧化剂与还原剂的离子数之比为5∶2,则S2O中的n值和S元素的化合价是(  )‎ A.2,+6        B.2,+7‎ C.4,+6 D.4,+7‎ 解析:选A 首先,根据S的最高化合价为+6即可排除B、D项。Mn2+被氧化成MnO,Mn元素的化合价由+2升高至+7,Mn2+为还原剂,已知S2O中含有过氧键,反应后生成SO,过氧键中氧元素的化合价降低,S2O为氧化剂,结合S2O与Mn2+的离子数之比为5∶2,可写出离子方程式:8H2O+5S2O+2Mn2+===2MnO+10SO+16H+,根据电荷守恒得:-5n+2×2=(-1)×2+(-2)×10+1×16,解得n=2。‎ ‎11.向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2,再加入含0.1 mol X2O的酸性溶液,使溶液中Fe2+全部恰好氧化,并使X2O还原为Xn+,则n值为(  )‎ A.2 B.3‎ C.4 D.5‎ 解析:选B 由题意知,0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O的酸性溶液,共同将1 mol Fe2+氧化。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,0.2 mol Cl2和0.1 mol X2O得到电子的物质的量与1 mol Fe2+失去电子的物质的量相等,所以有0.2 mol×2+0.1 mol×2×(6-n)=1 mol×1,解得n=3。‎ ‎12.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+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。‎ 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)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是________(填字母)。‎ A.测定这两种溶液的pH B.分别在两种溶液中滴加甲基橙 C.在酸性条件下加入淀粉KI溶液来区别 D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别 ‎(3)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:________________________________________。‎ ‎(4)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________(填字母)。‎ a.Cl2  b.Fe   c.H2O2   d.HNO3‎ ‎(5)若FeSO4和O2的化学计量数比为2∶1,试配平下列方程式:‎ 解析:(1)亚硝酸盐能使Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性;服用维生素C可解毒,说明维生素C能把Fe3+还原,生成Fe2+,因此维生素C具有还原性,所以选项D是错误的。(2)亚硝酸钠是强碱弱酸盐,水解显碱性,而氯化钠溶液显中性,A正确;甲基橙的变色范围是3.1~4.4,所以二者溶液中滴入甲基橙都显黄色,B不正确;亚硝酸钠具有氧化性,能把碘化钾氧化生成单质碘,C正确;氯化钠能和硝酸酸化的硝酸银反应产生白色沉淀,所以D也正确。(3)氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,说明反应中氯水是氧化剂,亚硝酸钠是还原剂,所以离子方程式为NO+Cl2+H2O===NO+2H++2Cl-‎ ‎。(4)氯气的还原产物是氯离子,而硝酸氧化亚铁离子会引入NO,所以a、d不正确;单质铁没有氧化性,b错误;双氧水的还原产物是水,没有杂质,c正确。(5)氧气是过氧化钾的氧化产物,每产生1 mol O2就失去2 mol电子。而亚铁离子在反应中失去4个电子,所以2 mol硫酸亚铁失去8 mol电子,反应中共失去10 mol电子,因此氧化剂就必须得到10 mol电子,所以参加反应的过氧化钾起氧化剂作用的是5 mol,则参加反应的过氧化钾是6 mol,即系数分别是2、6、2、2、2、1。‎ 答案:(1)D (2)B ‎(3)NO+Cl2+H2O===NO+2H++2Cl-‎ ‎(4)c (5)2 6 2 2 2 1‎ ‎13.酸性KMnO4、H2O2在生产、生活、卫生医疗中常用作消毒剂,其中H2O2还可用于漂白,是化学实验室里必备的重要氧化试剂。高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸(H‎2C2O4)去除,Fe(NO3)3也是重要氧化试剂,下面是对这三种氧化剂性质的探究。‎ ‎(1)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________,‎ 氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。‎ ‎(2)取300 mL 0.2 mol·L-1的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则转移电子的物质的量是________mol。‎ ‎(3)测定KMnO4样品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定,取‎0.474 g KMnO4样品溶解酸化后,用0.100 mol·L-1标准Na2S2O3溶液进行滴定,标准Na2S2O3溶液应盛装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。实验中,滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液12.00 mL,则该样品中KMnO4的物质的量是____________(有关离子方程式为8MnO+5S2O+14H+===8Mn2++10SO+7H2O)。‎ ‎(4)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的原因是____________________,又变为棕黄色的离子方程式是________________________________________________________________________‎ ‎________________________。‎ 解析:(1)浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,发生氧化还原反应生成CuCl2、水,该反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O,其中Cu2+是氧化产物,H2O是还原产物,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2。(2)KI的物质的量是0.06 mol,0.06 mol I-―→0.02 mol I2+0.02 mol IO,转移电子的物质的量为0.02 mol×2+0.02 mol×6=0.16 mol。(3)Na2S2O3溶液显碱性,则应盛放在碱式滴定管中,n(Na2S2O3)=‎0.012 L×0.1 mol·L-1=1.2×10-3 mol,则 ‎8MnO+5S2O+14H+===8Mn2++10SO+7H2O ‎  8   5‎ ‎ x 1.2×10-3 mol x=1.92×10-3 mol。‎ ‎(4)先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,则Fe3+先被还原后又被氧化,又变为棕黄色的原因是H+与NO组成的硝酸将Fe2+氧化,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。‎ 答案:(1)Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O 1∶2‎ ‎(2)0.16 (3)碱式 1.92×10-3 mol ‎(4)Fe3+被还原成Fe2+‎ ‎3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O ‎14.某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。‎ 实验记录如下:‎ ‎ 实验操作 实验现象 Ⅰ 打开活塞a,滴加少量新制氯水,关闭活塞a A中溶液变为浅红棕色 Ⅱ 吹入热空气 A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化 Ⅲ 停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液 B中开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色 请回答下列问题:‎ ‎(1)实验操作Ⅰ时,A中反应的离子方程式为____________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是__________________________________。‎ ‎(3)装置C的作用是________________;C中盛放的药品是______________________。‎ ‎(4)实验操作Ⅲ中混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(5)由上述实验得出的结论是______________________________________。‎ ‎(6)①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否有干扰?__________。理由是______________________________________________。‎ ‎②实验操作Ⅲ,开始时颜色无明显变化的原因是________________(写出一条即可)。‎ 解析:(1)实验操作Ⅰ是Cl2置换出NaBr中的Br2,发生的反应为Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。(2)溴易挥发,利用热空气吹出溴蒸气。(3)溴有毒,易造成空气污染,不能直接排到空气中,应利用强碱溶液进行尾气吸收。(4)操作Ⅱ中,产生大量白色沉淀,且溶液颜色没有明显变化,说明Br2将H2SO3氧化为H2SO4(产生BaSO4沉淀),自身被还原为Br-。加入H2O2,混合溶液变成红棕色,说明有Br2生成,即H2O2将Br-氧化成Br2,注意溶液呈酸性。(5)H2O2将Br-氧化成Br2,Br2将H2SO3氧化成H2SO4,故氧化性:H2O2>Br2>H2SO3。(6)①热空气会氧化H2SO3,但可以通过颜色变化来判断Br2被H2SO3还原。②开始时颜色无明显变化,可能是因为H2SO3过量,H2O2浓度小,H2O2与Br-反应慢等。‎ 答案:(1)2Br-+Cl2===Br2+2Cl-‎ ‎(2)吹出单质Br2‎ ‎(3)吸收多余的Br2,以免污染环境 NaOH溶液 ‎(4)H2O2+2Br-+2H+===Br2+2H2O ‎(5)氧化性:H2O2>Br2>H2SO3‎ ‎(6)①不干扰 无论热空气是否参加氧化H2SO3,只要观察到B中产生白色沉淀的同时颜色无明显变化,即能证明Br2氧化了H2SO3‎ ‎②H2SO3有剩余(或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等合理答案均可)‎ ‎15.肼(N2H4)和亚硝酸钠在化工生产及航天工业中具有十分广泛的应用,下图是以液氨为原料生产肼和亚硝酸钠的工艺流程(肼能与水混溶,形成稳定的N2H4·H2O):‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)NaNO2中N的化合价为____________。‎ ‎(2)写出在NaClO溶液中通入NH3得到成品液1的化学反应方程式:________________________________________________________________________。‎ ‎(3)由成品液2得到成品固体混合物需经过的操作步骤为_______________________。‎ ‎(4)亚硝酸钠在一定条件下能与无水肼反应生成一种钠氮化合物和水,生成的钠氮化合物中钠的质量分数为35.38%。则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________;该反应中的氧化产物是______________________________________________________。‎ ‎(5)已知所得成品固体混合物中含有2种钠盐,若要获得NaNO2产品,则需要除去的物质为______________(填化学式);使用Pb进行处理时,杂质能转变为NaNO2,而Pb转化成PbO,则这一处理过程发生反应的化学方程式为________________________________。‎ 解析:(1)根据化学式中正负化合价代数和为0,可得N的化合价为+3价。(2)由已知,肼能与水混溶形成稳定的N2H4·H2O ,N为-2价,所以NaCl 与 H3发生氧化还原反应生成N2H4·H2O和NaCl,化学方程式为2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl。‎ ‎(3)从溶液中得到固体溶质的一般方法步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。‎ ‎(4)钠氮化合物中钠的质量分数为35.38%,氮的质量分数为64.62%,设钠氮化合物化学式为NaxNy,则=,解得≈,故钠氮化合物化学式为NaN3,亚硝酸钠与无水肼反应的化学方程式为Na O2+2H4===2H2O+NaN3,NaO2是氧化剂,2H4是还原剂,NaN3既是氧化产物又是还原产物。‎ ‎(5)NO、NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O、3NO2+2NaOH===2NaNO3+H2O+NO,若所得成品固体混合物中含有2种钠盐,要获得NaNO2产品,则需要除去的物质为NaNO3;若使用Pb进行处理时,杂质能转变为NaNO2,而Pb转化成PbO,则化学方程式为NaNO3+Pb===NaNO2+PbO。‎ 答案:(1)+3‎ ‎(2)2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl ‎(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 ‎(4)1∶1 NaN3‎ ‎(5)NaNO3 NaNO3+Pb===NaNO2+PbO
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