第3讲　氧化还原反应

1、第3讲氧化还原反应课时训练 练知能、提成绩 限时测评(时间:40分钟)测控导航表考点易中氧化还原反应基本概念1,2,4物质的氧化性、还原性611氧化还原反应的基本规律5,8氧化还原反应方程式的配平及计算1012综合应用3,7,913,14一、选择题1.(2013北京朝阳区期中)下列制备单质的方法中,需要加入还原剂才能实现的是(A)A.高炉炼铁B.电解法制金属镁C.加热氧化汞制金属汞D.从海带灰浸取液(含I-)中提取碘单质解析:高炉炼铁时发生还原反应Fe2O3Fe,需要加入焦炭,焦炭作还原剂,A正确;电解MgCl2制金属镁、加热氧化汞制金属汞,均不需要加入其他物质,B、C错误;从海带灰浸取液(含

2、I-)中提取碘单质发生氧化反应I-I2,需加入氧化剂,D错误。2.(2014常州测试)在下列变化:工业制盐酸;工业制漂白粉;实验室制氯气中,按氯元素被氧化、被还原、既被氧化又被还原的顺序排列,正确的是(D)A.B.C.D.解析:三个变化的化学方程式依次为:H2+Cl22HCl、2Cl2+2Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O、MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O,可以看出氯元素被还原,既被氧化又被还原,被氧化。3.(2012年广东理综)下列应用不涉及氧化还原反应的是(D)A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备AlC.工业上利用合

3、成氨实现人工固氮D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3解析:A项Na2O2用作呼吸面具的供氧剂是Na2O2与CO2反应生成O2,在这个反应中存在电子的得失,属于氧化还原反应;B项工业上电解Al2O3制备Al:2Al2O3(熔融)4Al+3O2,存在电子得失,属于氧化还原反应;C项工业合成NH3:N2+3H22NH3也是氧化还原反应;D项实验室制备NH3:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。4.(2013山东泰安模拟)已知Cu+在酸性条件下能发生下列反应:Cu+Cu+Cu2+(未配平)。NH4CuSO3与足量的1.0 m

4、ol/L硫酸溶液混合微热,产生下列现象:有红色金属生成有刺激性气味气体产生溶液呈蓝色。据此判断下列说法一定合理的是(A)A.该反应显示硫酸具有酸性B.NH4CuSO3中铜元素全部被氧化C.刺激性气味的气体是氨气D.反应中硫酸作氧化剂解析:NH4CuSO3中的Cu显+1价,由题给信息知,加入H2SO4后,Cu+Cu+Cu2+,所以铜元素部分被氧化,部分被还原,B错误;SO32-+2H+SO2+H2O,刺激性气味气体为SO2,C错误;H2SO4中各元素化合价未变,D错误。5.(2014广东六校联考)下列氧化还原反应中,实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是(B)KClO3+6HCl(浓

5、)KCl+3Cl2+3H2O;16Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe;12SiO2+3CSiC+2CO;123NO2+H2O2HNO3+NO;21A.B. C.D.解析:根据氧化还原反应中得失电子守恒规律和转化规律可知:反应中比例为15,错,排除A、D,反应中比例为12,错,排除C,故B项正确。6.在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为:3SnCl2+12Cl-+2H3AsO3+6H+2As+3SnCl62-+6M,关于该反应的说法正确的组合是(A)氧化剂是H3AsO3还原性:Cl->As每生成0.1 mol As,还原剂失去的电子为0.3 molM为OH-SnCl62-

6、是氧化产物A. B.C.D.仅解析:分析元素化合价变化,Sn+2Cl2Sn+4Cl62-,H3As+3O3A0s,故氧化剂为H3AsO3,还原剂为SnCl2,由质量守恒可知M为H2O,、正确,错误;还原性SnCl2>As,错误;每生成0.1 mol As,转移电子为0.3 mol,正确,故选A。7.(2013合肥质检)在反应Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2中,下列说法中正确的是(B)A.Cu2O在反应中被氧化B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂C.Cu既是氧化产物又是还原产物D.若反应中转移12 mol电子,则生成6 mol Cu解析:,由此可见,Cu2S既是氧化剂又是还原剂,Cu

7、2O是氧化剂,Cu是还原产物,SO2是氧化产物,该反应转移6 mol电子。8.(2014四川射洪模拟)下列有关说法正确的是(D)A.1 mol Cl2参加反应转移电子数一定为2NAB.在反应KIO3+6HIKI+3I2+3H2O中,每生成3 mol I2转移的电子数为6NAC.根据反应中HNO3(稀)NO,而HNO3(浓)NO2可知,氧化性:HNO3(稀)>HNO3(浓)D.含有大量NO3-的溶液中,不能同时大量存在H+、Fe2+、Cl-解析:在Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O的反应中,1 mol Cl2参加反应转移电子数为NA,则A项错误;在反应KIO3+6HIKI+3I

8、2+3H2O中,每生成3 mol I2转移的电子数为5NA,B项错误;不能根据还原产物的价态确定氧化剂氧化性的强弱,实际上氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀),C项错误;NO3-+H+具有强氧化性,能氧化Fe2+,D项正确。9.(2014湘潭二模)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2,下列说法中不正确的是(A)A.Na2O2在上述反应中只作氧化剂B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物C.Na2FeO4处理水时,既能杀菌,又能在处理水时产生胶体净水D.2

9、 mol FeSO4发生反应时,共有10 mol电子发生转移解析:6 mol Na2O2中只有1 mol中的氧失去电子变成O2,另外5 mol中的氧得到电子变成-2价的氧,A项错误;2 mol Fe2+转化为+6价的铁时,转移8 mol电子,再加上生成1 mol O2时Na2O2失去的2 mol电子,反应中转移10 mol电子,D项正确;FeO42-具有强氧化性,能杀菌,且产生的Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体而净水,C项正确;由已知的化学方程式可知,Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物,B项正确。10.(2013合肥高三模拟)向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2

10、,再加入含0.1 mol X2O72-的酸性溶液,使溶液中Fe2+恰好全部被氧化,并使X2O72-还原为Xn+,则n值为(B)A.2B.3C.4D.5解析:由题意知,0.2 mol Cl2和含0.1 mol X2O72-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 X2O72-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。二、非选择题11.(2013杭州师大附中模拟)有A2、B2

11、、C2三种单质,进行如下反应:2A-+C22C-+A22C-+B22B-+C2(1)三种单质的氧化性由强到弱的顺序是: 。 (2)三种离子的还原性由强到弱的顺序是: 。 (3)若X-能发生反应2X-+C22C-+X2,那么X2与B-能否发生反应?,理由是  。 解析:利用两强生两弱规律,由前一方程式可判断氧化性C2>A2,还原性A->C-,由后一方程式可判断出氧化性B2>C2,还原性C->B-,由(3)中的方程式可判断氧化性:C2>X2,而B2>C2,即氧化性B2>X2,故X2与B-不能反应。答案:(1)B2&g

12、t;C2>A2(2)A->C->B-(3)不能根据反应方程式可知氧化性C2>X2,又因为氧化性B2>C2,即氧化性B2>X2,所以X2不能与B-反应12.(2014浙江嵊泗中学质检)Cu与一定浓度的HNO3反应为:3Cu+2NO3-+xH+3Cu2+2R+yH2O。(1)反应中的x=。 (2)反应产物R的化学式为。 (3)参加反应的Cu和消耗HNO3的物质的量之比为。 (4)1.5 mol Cu完全反应时转移的电子数为。 解析:根据化合价升降和电子守恒知R为NO,再根据电荷守恒有x-2=6,即x=8,把此离子方程式改写

13、为化学方程式:3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO+4H2O,则参加反应的Cu和消耗HNO3的物质的量之比为38,1.5 mol Cu失去电子的数目为1.5×2NA=3NA。答案:(1)8(2)NO(3)38(4)3NA13.(2014山东济宁模拟)水是生命之源,也是化学反应中的主角。请回答下列问题:.水是一种电解质,发生电离会产生电子总数相同的两种微粒,其电离方程式为 。 .在许多反应中H2O扮演不同的“角色”。请结合所学知识,写出有关反应的化学方程式或离子方程式。(1)H2O参与置换反应,符合X+WY+V:已知X和Y分别是短周期主族元素形成的两种单质,W、V是化

14、合物。W是水,作还原剂,该反应的化学方程为  ; V是水,化学方程式为 。 (2)水在氧化还原反应中既不是氧化剂也不是还原剂:A、B是中学化学常见的两种由短周期元素组成的有色气体,它们均能与水发生氧化还原反应,但水既不是氧化剂也不是还原剂,写出A、B与水反应的化学方程式:A + H2O: ; B + H2O: 。 (3)某物质化学式为NH5,常温下是固态,能与水剧烈反应放出两种气体。在NH5中的各原子均具有稀有气体的稳定结构,则下列对NH5与水的反应描述正确的是(填选项字母)。 A.NH5与水反应时,NH5是氧化剂B.NH5与水反应时

15、,NH5既是氧化剂又是还原剂C.NH5与水反应时,NH5是还原剂D.NH5与NH3溶于水后溶液均呈碱性解析:.水电离生成H+和OH-,电离方程式为:H2O+H2OOH-+H3O+。.(1)水作还原剂,故X为氧化剂,X是单质,所以X应该是非金属单质且和水反应,故为F2,其反应的化学方程式为:2F2+2H2OO2+4HF;V是水,且发生的是置换反应,单质由短周期元素形成,故X是O2,O2和H2S反应生成S和H2O,反应的化学方程式为:O2+2H2S2S+2H2O。(2)水既不是氧化剂也不是还原剂,故A、B应既是氧化剂也是还原剂,且由短周期元素形成,且是有色气体,所以A、B是Cl2和NO2中的一种,

16、反应方程式为Cl2+H2OHCl+HClO;3NO2+H2O2HNO3+NO。(3)NH5常温下是固态,能与水剧烈反应放出两种气体。在NH5中的各原子均具有稀有气体的稳定结构,故该物质是NH4H,和水反应生成NH3和H2,该物质和水反应时,水得电子作氧化剂,NH4H失电子作还原剂,NH4H和水反应生成NH3,NH3溶于水得到氨水导致溶液呈碱性,故选C、D。答案:.H2O+H2OOH- +H3O+.(1)2F2+2H2OO2+4HFO2+2H2S2S+2H2O(2)Cl2 +H2OHCl+HClO3NO2+H2O2HNO3+NO(3)CD14.(2013年福建理综)二氧化氯(ClO2)是一种高效

17、、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是   已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9。该法工艺原理示意图如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有(填化

18、学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为   。 (2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:(D)+24NaClO3+12H2SO4ClO2+CO2+18H2O+。 (3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的倍。 解析:(1)由于所加物质都是过量的,前面加入的物质应被后面的物质除去,所以首先应加入过量的BaCl2溶液来沉淀SO42-,过量的BaCl2可经后面加入的Na2CO3溶液除去。观察BaSO4和BaCO3的Ksp不难发现,两者相差不大,在CO32-浓度比较大时,BaSO4会转化为BaCO3而生成SO42-,即CO32-+BaSO4BaCO3+SO42-。电解时,能得到H2,从ClO2发生器出来的气体可以合成HCl,说明有Cl2,因此可利用的单质是H2、Cl2,在发生器中发生的反应是2NaClO3+4HCl2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O。(2)纤维素水解的最终产物是葡萄糖(C6H12O6),其具有还原性。依据原子守恒可知另一种产物应是Na2SO4,利用化合价升