课时跟踪检测（五） 氧化还原反应

PAGE第8页共8页课时跟踪检测（五）氧化还原反应1．下列变化中，气体被还原的是()A．水蒸气使CuSO4固体变蓝B．氯气使浅绿色FeCl2溶液变黄C．H2使灼热CuO固体变红D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀解析：选B水蒸气使CuSO4固体变蓝，发生了反应：CuSO4＋5H2O=CuSO4·5H2O，不是氧化还原反应，故A不选；氯气使浅绿色FeCl2溶液变黄，发生了反应：Cl2＋2FeCl2=2FeCl3，Cl2中0价的Cl反应后降低到了FeCl3中的－1价，被还原，故B选；H2使灼热CuO固体变红，发生了反应：H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O，H2中H的化合价从0价升高到了水中的＋1价，被氧化，故C不选；氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀，发生了反应：AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl，不是氧化还原反应，故D不选。2．宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2=2X＋2H2O。下列说法正确的是()A．X的化学式为AgSB．银针验毒时，空气中氧气失去电子C．反应中Ag和H2S均是还原剂D．每生成1molX，反应转移2mole－解析：选D根据原子守恒，X的化学式为Ag2S，A项错误；银针验毒时，氧元素化合价降低，空气中氧气得到电子，B项错误；反应中Ag是还原剂，氧气是氧化剂，H2S既不是氧化剂又不是还原剂，C项错误；银的化合价升高1，每生成1molX，反应转移2mole－，D项正确。3．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．IOeq\o\al(－,4)作氧化剂B．1molMn2＋参加反应转移5mol电子C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2D．配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、3解析：选DA项，分析图1、图2可知，Mn2＋为反应物，作还原剂，则IOeq\o\al(－,4)作氧化剂；B项，配平后的离子方程式为2Mn2＋＋5IOeq\o\al(－,4)＋3H2O=2MnOeq\o\al(－,4)＋5IOeq\o\al(－,3)＋6H＋，故1molMn2＋参加反应转移5mol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。4．某强氧化剂XO(OH)eq\o\al(＋,2)被Na2SO3还原。如果还原2.4×10－3molXO(OH)eq\o\al(＋,2)，需用30mL0.2mol·L－1的Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的价态是()A．＋2 B．＋1C．0 D．－1解析：选CXO(OH)eq\o\al(＋,2)中X的化合价是＋5，Na2SO3中S的化合价从＋4升高到＋6，设X元素被还原后的化合价为a，根据氧化还原反应中化合价升降必相等：2.4×10－3×(5－a)＝0.2×0.03×(6－4)，解得a＝0。5.[双选]用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法不正确的是()A．反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4＋＋H2=2Ce3＋＋2H＋B．反应前溶液中c(Ce4＋)一定等于反应后溶液中的c(Ce4＋)C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1D．反应过程中混合溶液内Ce3＋和Ce4＋的总数一定保持不变解析：选BC根据图示，可知反应Ⅰ为2Ce4＋＋H2=2Ce3＋＋2H＋，反应Ⅱ为4Ce3＋＋2NO＋4H＋=4Ce4＋＋N2＋2H2O，在整个过程中，Ce4＋是催化剂，Ce3＋是中间产物，A正确；反应中Ce4＋是催化剂，反应前后物质的量不变，但是由于反应生成了水，故Ce4＋的浓度会降低，B错误；由反应Ⅱ知氧化剂是NO，还原剂是Ce3＋，两者物质的量之比为1∶2，C错误；根据原子守恒，溶液中Ce元素总量始终不变，故Ce4＋和Ce3＋的总数保持不变，D正确。6.常温下，向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液，反应原理如图所示。关于该反应过程的说法正确的是()A．该反应过程中，M是Fe3＋，M′是Fe2＋B．当有1molO2生成时，转移2mol电子C．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐降低D．H2O2的氧化性比Fe3＋强，还原性比Fe2＋弱解析：选B根据反应原理图，H2O2＋M＋H＋→H2O＋M′的过程中H2O2被还原成H2O，M′＋H2O2→M＋O2＋H＋的过程中H2O2被氧化成O2，根据氧化还原反应的特点，M为Fe2＋，M′为Fe3＋。根据分析，A错误；B项，图示中生成O2的反应为2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，反应过程中O元素的化合价由－1价升至0价，因此当有1molO2生成时，转移2mol电子，故B正确；C项，图示中的反应为2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋、2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，则总反应为2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化剂))2H2O＋O2↑，在H2O2分解过程中生成了H2O，溶液变稀，则溶液的pH会逐渐增大，故C错误；D项，根据2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋说明H2O2的还原性强于Fe2＋，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O说明H2O2的氧化性强于Fe3＋，故D错误。7．含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为CN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)()A．Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物B．上述离子方程式配平后，氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5C．该反应中，若有1molCN－发生反应，则有5NA个电子发生转移D．若将该反应设计成原电池，则CN－在负极区发生反应解析：选B反应中Cl元素由0价降低到－1价，C元素由＋2价升高到＋4价，N元素由－3价升高到0价，可知Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物，A正确；由分析可知，配平后的离子方程式为2CN－＋8OH－＋5Cl2=2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O，反应中CN－是还原剂，Cl2是氧化剂，氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2，B错误；由离子方程式可知，若有1molCN－发生反应，则有5NA个电子发生转移，C正确；若将该反应设计成原电池，则CN－在负极区失去电子，发生氧化反应，D正确。8．Cu2HgI4是一种红色固体，常用作室温涂料。制备反应为：2CuSO4＋K2HgI4＋SO2＋2H2O=Cu2HgI4↓＋K2SO4＋2H2SO4。下列说法正确的是()A．上述反应的产物Cu2HgI4中，Hg的化合价为＋1B．上述反应中Hg元素与Cu元素均被还原C．上述反应中生成1molCu2HgI4时，转移的电子数为4NAD．由以上信息可推知：可发生反应2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋Na2SO4＋2H2SO4解析：选D根据制备反应方程式可知，CuSO4中Cu的化合价由＋2价降至＋1价，作氧化剂，发生还原反应，SO2中S元素的化合价由＋4价升至＋6价，作还原剂，发生氧化反应，Cu2HgI4为还原产物。根据上述分析可知，Cu2HgI4中Cu的化合价为＋1价，则Hg的化合价为＋2价，A选项错误；反应中，只有Cu元素被还原，B选项错误；反应中，CuSO4中Cu的化合价由＋2价降至＋1价，生成1molCu2HgI4时，转移2mol电子，转移的电子数为2NA，C选项错误；根据题干信息，CuSO4可与SO2在盐溶液中发生氧化还原反应，Cu2＋被还原为Cu＋，SO2被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，则反应2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋Na2SO4＋2H2SO4可以发生，D选项正确。9．向暗红色CrO3固体表面喷洒酒精会剧烈反应，生成绿色固体Cr2O3，同时具有刺激性气味的乙醛生成。下列判断错误的是()A．该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性B．若有1mol乙醇参加反应，转移电子的物质的量为2molC．由此反应可知，酒精严禁与强氧化性试剂混合存放D．上述反应的化学方程式为2CrO3＋3C2H5OH=Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O解析：选A由题目信息可写出该反应的化学方程式为2CrO3＋3C2H5OH=Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O，在该反应中C2H5OH为还原剂，乙醛是氧化产物，根据该反应无法说明乙醛既有氧化性又有还原性，A项错误。10．[双选]水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2＋＋2S2Oeq\o\al(2－,3)＋O2＋4OH－=Fe3O4↓＋S4Oeq\o\al(2－,6)＋2H2O。下列说法不正确的是()A．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5B．若有2molFe2＋被氧化，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为0.5molC．每生成1molFe3O4，反应转移的电子为2molD．O2是氧化剂，S2Oeq\o\al(2－,3)与Fe2＋是还原剂解析：选AC反应中3Fe2＋→Fe3O4，当3molFe2＋参加反应时，有2molFe2＋化合价升高，反应中Fe和S元素的化合价升高，Fe2＋、S2Oeq\o\al(2－,3)被氧化，作还原剂，O2为氧化剂，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶(2＋2)＝1∶4，A项错误、D项正确；若有2molFe2＋被氧化，失去2mol电子，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为0.5mol，B项正确；反应中3Fe2＋→Fe3O4,2S2Oeq\o\al(2－,3)→S4Oeq\o\al(2－,6)，当3molFe2＋参加反应时，有2molFe2＋化合价升高，S元素由＋2价升高到＋eq\f(5,2)价，所以每生成1molFe3O4，反应转移的电子为4mol，C项错误。11．[双选]用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时，发生反应Ⅰ：MnOeq\o\al(－,4)＋Cu2S＋H＋→Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Mn2＋＋H2O(未配平)和反应Ⅱ：MnOeq\o\al(－,4)＋FeS2＋H＋→Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Mn2＋＋H2O(未配平)。下列说法正确的是()A．反应Ⅰ中Cu2S既是氧化剂又是还原剂B．反应Ⅰ中每生成1molSOeq\o\al(2－,4)，转移电子的物质的量为10molC．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3D．若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2解析：选BD反应Ⅰ中Cu2S中Cu和S的化合价都升高，发生氧化反应，则Cu2S为还原剂，Mn元素的化合价降低，发生还原反应，MnOeq\o\al(－,4)为氧化剂，A错误；反应Ⅰ中每生成1molSOeq\o\al(2－,4)，参加反应的Cu2S为1mol，Cu2S化合价共升高2×(2－1)＋(6＋2)＝10，反应转移电子的物质的量为10mol，B正确；反应Ⅱ中氧化剂MnOeq\o\al(－,4)化合价降低(7－2)＝5，还原剂FeS2化合价共升高1＋2×(6＋1)＝15，根据得失电子相等，氧化剂与还原剂的物质的量之比为15∶5＝3∶1，C错误；若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同，1molKMnO4得到5mol电子，Cu2S化合价共升高10，应氧化0.5molCu2S，FeS2化合价共升高15，应氧化eq\f(5,15)mol＝eq\f(1,3)molFeS2，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为0.5mol∶eq\f(1,3)mol＝3∶2，D正确。12．[双选]高铁酸钾(K2FeO4)是新型的绿色环保水处理剂。一种制备K2FeO4的流程如下：下列说法错误的是()A．步骤ⅰ中反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OB．步骤ⅱ说明碱性条件下，氧化性：Na2FeO4>NaClOC．步骤ⅲ的反应为复分解反应，说明溶解度：Na2FeO4<K2FeO4D．K2FeO4作为性能优良的水处理剂，主要是利用了其强氧化性和还原后产生的具有絮凝作用的Fe(OH)3胶体解析：选BC根据制备流程分析，步骤ⅰ为FeSO4溶液在酸性条件下与H2O2发生氧化还原反应生成H2O和Fe2(SO4)3，根据氧化还原反应规律可得反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，A选项正确；步骤ⅱ为Fe2(SO4)3与NaClO在碱性条件下发生氧化还原反应得到Na2FeO4，氧化剂是NaClO，氧化产物为Na2FeO4，故氧化性：NaClO>Na2FeO4，B选项错误；步骤ⅲ为Na2FeO4与饱和KOH溶液发生复分解反应得到K2FeO4粗品，溶解度大的物质转化为溶解度小的物质，故溶解度：Na2FeO4>K2FeO4，C选项错误；由于K2FeO4具有强氧化性，因此可用于水的杀菌消毒，且其还原产物产生的Fe3＋水解得到Fe(OH)3胶体，具有絮凝的作用，故K2FeO4是一种性能优良的水处理剂，D选项正确。13．(1)某地污水中的有机污染物主要成分是三氯乙烯(C2HCl3)，向此污水中加入KMnO4(高锰酸钾的还原产物为MnO2)溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2，写出该反应的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)SO2通入FeCl3溶液中，反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________。(3)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化)，溶液的紫色褪去，写出反应的化学方程式：___________________________________________________。(4)20世纪初期，化学家合成出极易溶于水的NaBH4。在强碱性条件下，常用NaBH4处理含Au3＋的废液生成单质Au，已知，反应后硼元素以BOeq\o\al(－,2)形式存在，反应前后硼元素化合价不变，且无气体生成，则发生反应的离子方程式为__________________________。(5)酸性废水中的H3AsO3(弱酸)不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成H3AsO4(弱酸)，其反应的离子方程式为______________________________________________________________________。答案：(1)2KMnO4＋C2HCl3=2KCl＋2CO2↑＋2MnO2＋HCl(2)SO2＋2H2O＋2FeCl3=2FeCl2＋H2SO4＋2HCl(3)5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5O2↑(4)8Au3＋＋3BHeq\o\al(－,4)＋24OH－=8Au＋3BOeq\o\al(－,2)＋18H2O(5)MnO2＋H3AsO3＋2H＋=H3AsO4＋Mn2＋＋H2O14．(2021·重庆南开中学月考)氧化还原反应在生产、生活中有着重要的应用。请按要求写出相应反应的化学方程式。(1)将含SO2的废气通入含Fe2＋(催化剂)的溶液中，常温下可使SO2转化为SOeq\o\al(2－,4)，其总反应为2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4。上述总反应分两步进行，第一步反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，写出第二步反应的离子方程式：______________________________________________________________________。(2)pH＝3.6时，碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液。若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，用化学方程式表示其原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下：①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式：____________________________________________________________________________________________________。②写出ClO2发生器中的化学方程式，并标出电子转移的方向及数目：______________________________________________________________________。③ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－。写出该反应的离子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)总反应中Fe2＋作催化剂，由此可知第一步反应中生成的Fe3＋在第二步反应中又被SO2还原为Fe2＋，故第二步反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(2)若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，产生该现象的原因用化学方程式表示为3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O=2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。(3)①根据电解原理，氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式为Cl－＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))3H2↑＋ClOeq\o\al(－,3)；②二氧化氯发生器中氯酸钠被还原为ClO2，HCl被氧化为氯气，反应过程为2NaClO3＋4HC2e－l=2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O；③ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－。该反应的离子方程式为2ClO2＋2CN－=2CO2＋2Cl－＋N2。答案：(1)2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋(2)3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O=2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑(3)①Cl－＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))3H2↑＋ClOeq\o\al(－,3)②2NaClO3＋4HC2e－l=2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O③2ClO2＋2CN－=2CO2＋2Cl－＋N215．(2021年1月新高考8省联考·江苏卷)水体中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)、HCrOeq\o\al(－,4)和CrOeq\o\al(2－,4)是高毒性的重金属离子，可用Cr(Ⅵ)表示。常用的处理方法是将Cr(Ⅵ)还原为低毒性的Cr3＋或Cr(OH)3。(1)在一定pH的水溶液中，HS－、S2－可与CrOeq\o\al(2－,4)反应生成Cr(OH)3和单质硫。水溶液中S2－能与单质硫反应生成Seq\o\al(2－,n)，Seq\o\al(2－,n)能还原Cr(Ⅵ)。①在pH＝9的水溶液中CrOeq\o\al(2－,4)与HS－反应的离子方程式为_____________________。②25℃时用过量S2－还原Cr(Ⅵ)，发现反应后期Cr(Ⅵ验证的实验方法是__________________________________________________________。(2)金属也可用于还原废水中的Cr(Ⅵ)。其他条件相同时，用相同物质的量的Zn粉、Zn­Cu粉分别处理pH＝2.5的含Cr(Ⅵ)废水，废水中Cr(Ⅵ)残留率随时间的变化如图1所示。图中b对应的实验方法处理含Cr(Ⅵ)废水的效果更好，其原因是________________________________________________________________________________________