課時跟蹤檢測（五） 氧化還原反應

PAGE第8頁共8頁課時跟蹤檢測（五）氧化還原反應1．下列變化中，氣體被還原的是()A．水蒸氣使CuSO4固體變藍B．氯氣使淺綠色FeCl2溶液變黃C．H2使灼熱CuO固體變紅D．氨氣使AlCl3溶液產生白色沉淀解析：選B水蒸氣使CuSO4固體變藍，發生了反應：CuSO4＋5H2O=CuSO4·5H2O，不是氧化還原反應，故A不選；氯氣使淺綠色FeCl2溶液變黃，發生了反應：Cl2＋2FeCl2=2FeCl3，Cl2中0價的Cl反應后降低到了FeCl3中的－1價，被還原，故B選；H2使灼熱CuO固體變紅，發生了反應：H2＋CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu＋H2O，H2中H的化合價從0價升高到了水中的＋1價，被氧化，故C不選；氨氣使AlCl3溶液產生白色沉淀，發生了反應：AlCl3＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH4Cl，不是氧化還原反應，故D不選。2．宋代著名法醫學家宋慈的《洗冤集錄》中有“銀針驗毒”的記載，“銀針驗毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2=2X＋2H2O。下列說法正確的是()A．X的化學式為AgSB．銀針驗毒時，空氣中氧氣失去電子C．反應中Ag和H2S均是還原劑D．每生成1molX，反應轉移2mole－解析：選D根據原子守恒，X的化學式為Ag2S，A項錯誤；銀針驗毒時，氧元素化合價降低，空氣中氧氣得到電子，B項錯誤；反應中Ag是還原劑，氧氣是氧化劑，H2S既不是氧化劑又不是還原劑，C項錯誤；銀的化合價升高1，每生成1molX，反應轉移2mole－，D項正確。3．把圖2中的紙片補充到圖1中，可得到一個完整的氧化還原反應的離子方程式(未配平)。下列對該反應的說法不正確的是()A．IOeq\o\al(－,4)作氧化劑B．1molMn2＋參加反應轉移5mol電子C．氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2D．配平后Mn2＋、H＋的化學計量數分別為2、3解析：選DA項，分析圖1、圖2可知，Mn2＋為反應物，作還原劑，則IOeq\o\al(－,4)作氧化劑；B項，配平后的離子方程式為2Mn2＋＋5IOeq\o\al(－,4)＋3H2O=2MnOeq\o\al(－,4)＋5IOeq\o\al(－,3)＋6H＋，故1molMn2＋參加反應轉移5mol電子；C項，氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2；D項，配平后Mn2＋、H＋的化學計量數分別為2、6。4．某強氧化劑XO(OH)eq\o\al(＋,2)被Na2SO3還原。如果還原2.4×10－3molXO(OH)eq\o\al(＋,2)，需用30mL0.2mol·L－1的Na2SO3溶液，那么X元素被還原后的價態是()A．＋2 B．＋1C．0 D．－1解析：選CXO(OH)eq\o\al(＋,2)中X的化合價是＋5，Na2SO3中S的化合價從＋4升高到＋6，設X元素被還原后的化合價為a，根據氧化還原反應中化合價升降必相等：2.4×10－3×(5－a)＝0.2×0.03×(6－4)，解得a＝0。5.[雙選]用還原法可以將硝酸廠煙氣中的大量氮氧化物(NOx)轉化為無害物質。常溫下，將NO與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3的混合溶液中，其轉化過程如圖所示。下列說法不正確的是()A．反應Ⅰ的離子方程式為2Ce4＋＋H2=2Ce3＋＋2H＋B．反應前溶液中c(Ce4＋)一定等于反應后溶液中的c(Ce4＋)C．反應Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1D．反應過程中混合溶液內Ce3＋和Ce4＋的總數一定保持不變解析：選BC根據圖示，可知反應Ⅰ為2Ce4＋＋H2=2Ce3＋＋2H＋，反應Ⅱ為4Ce3＋＋2NO＋4H＋=4Ce4＋＋N2＋2H2O，在整個過程中，Ce4＋是催化劑，Ce3＋是中間產物，A正確；反應中Ce4＋是催化劑，反應前后物質的量不變，但是由于反應生成了水，故Ce4＋的濃度會降低，B錯誤；由反應Ⅱ知氧化劑是NO，還原劑是Ce3＋，兩者物質的量之比為1∶2，C錯誤；根據原子守恒，溶液中Ce元素總量始終不變，故Ce4＋和Ce3＋的總數保持不變，D正確。6.常溫下，向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液，反應原理如圖所示。關于該反應過程的說法正確的是()A．該反應過程中，M是Fe3＋，M′是Fe2＋B．當有1molO2生成時，轉移2mol電子C．在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸降低D．H2O2的氧化性比Fe3＋強，還原性比Fe2＋弱解析：選B根據反應原理圖，H2O2＋M＋H＋→H2O＋M′的過程中H2O2被還原成H2O，M′＋H2O2→M＋O2＋H＋的過程中H2O2被氧化成O2，根據氧化還原反應的特點，M為Fe2＋，M′為Fe3＋。根據分析，A錯誤；B項，圖示中生成O2的反應為2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋，反應過程中O元素的化合價由－1價升至0價，因此當有1molO2生成時，轉移2mol電子，故B正確；C項，圖示中的反應為2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋、2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，則總反應為2H2O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2H2O＋O2↑，在H2O2分解過程中生成了H2O，溶液變稀，則溶液的pH會逐漸增大，故C錯誤；D項，根據2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋說明H2O2的還原性強于Fe2＋，2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O說明H2O2的氧化性強于Fe3＋，故D錯誤。7．含氰化物的廢液亂倒或與酸混合，均易生成有劇毒且易揮發的氰化氫。工業上常采用堿性氯化法來處理高濃度氰化物污水，發生的主要反應為CN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)。下列說法錯誤的是(其中NA表示阿伏加德羅常數的值)()A．Cl2是氧化劑，CO2和N2是氧化產物B．上述離子方程式配平后，氧化劑、還原劑的化學計量數之比為2∶5C．該反應中，若有1molCN－發生反應，則有5NA個電子發生轉移D．若將該反應設計成原電池，則CN－在負極區發生反應解析：選B反應中Cl元素由0價降低到－1價，C元素由＋2價升高到＋4價，N元素由－3價升高到0價，可知Cl2是氧化劑，CO2和N2是氧化產物，A正確；由分析可知，配平后的離子方程式為2CN－＋8OH－＋5Cl2=2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O，反應中CN－是還原劑，Cl2是氧化劑，氧化劑與還原劑的化學計量數之比為5∶2，B錯誤；由離子方程式可知，若有1molCN－發生反應，則有5NA個電子發生轉移，C正確；若將該反應設計成原電池，則CN－在負極區失去電子，發生氧化反應，D正確。8．Cu2HgI4是一種紅色固體，常用作室溫涂料。制備反應為：2CuSO4＋K2HgI4＋SO2＋2H2O=Cu2HgI4↓＋K2SO4＋2H2SO4。下列說法正確的是()A．上述反應的產物Cu2HgI4中，Hg的化合價為＋1B．上述反應中Hg元素與Cu元素均被還原C．上述反應中生成1molCu2HgI4時，轉移的電子數為4NAD．由以上信息可推知：可發生反應2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋Na2SO4＋2H2SO4解析：選D根據制備反應方程式可知，CuSO4中Cu的化合價由＋2價降至＋1價，作氧化劑，發生還原反應，SO2中S元素的化合價由＋4價升至＋6價，作還原劑，發生氧化反應，Cu2HgI4為還原產物。根據上述分析可知，Cu2HgI4中Cu的化合價為＋1價，則Hg的化合價為＋2價，A選項錯誤；反應中，只有Cu元素被還原，B選項錯誤；反應中，CuSO4中Cu的化合價由＋2價降至＋1價，生成1molCu2HgI4時，轉移2mol電子，轉移的電子數為2NA，C選項錯誤；根據題干信息，CuSO4可與SO2在鹽溶液中發生氧化還原反應，Cu2＋被還原為Cu＋，SO2被氧化為SOeq\o\al(2－,4)，則反應2CuSO4＋2NaCl＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋Na2SO4＋2H2SO4可以發生，D選項正確。9．向暗紅色CrO3固體表面噴灑酒精會劇烈反應，生成綠色固體Cr2O3，同時具有刺激性氣味的乙醛生成。下列判斷錯誤的是()A．該反應說明乙醛既有氧化性又有還原性B．若有1mol乙醇參加反應，轉移電子的物質的量為2molC．由此反應可知，酒精嚴禁與強氧化性試劑混合存放D．上述反應的化學方程式為2CrO3＋3C2H5OH=Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O解析：選A由題目信息可寫出該反應的化學方程式為2CrO3＋3C2H5OH=Cr2O3＋3CH3CHO＋3H2O，在該反應中C2H5OH為還原劑，乙醛是氧化產物，根據該反應無法說明乙醛既有氧化性又有還原性，A項錯誤。10．[雙選]水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應是3Fe2＋＋2S2Oeq\o\al(2－,3)＋O2＋4OH－=Fe3O4↓＋S4Oeq\o\al(2－,6)＋2H2O。下列說法不正確的是()A．參加反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶5B．若有2molFe2＋被氧化，則被Fe2＋還原的O2的物質的量為0.5molC．每生成1molFe3O4，反應轉移的電子為2molD．O2是氧化劑，S2Oeq\o\al(2－,3)與Fe2＋是還原劑解析：選AC反應中3Fe2＋→Fe3O4，當3molFe2＋參加反應時，有2molFe2＋化合價升高，反應中Fe和S元素的化合價升高，Fe2＋、S2Oeq\o\al(2－,3)被氧化，作還原劑，O2為氧化劑，參加反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶(2＋2)＝1∶4，A項錯誤、D項正確；若有2molFe2＋被氧化，失去2mol電子，則被Fe2＋還原的O2的物質的量為0.5mol，B項正確；反應中3Fe2＋→Fe3O4,2S2Oeq\o\al(2－,3)→S4Oeq\o\al(2－,6)，當3molFe2＋參加反應時，有2molFe2＋化合價升高，S元素由＋2價升高到＋eq\f(5,2)價，所以每生成1molFe3O4，反應轉移的電子為4mol，C項錯誤。11．[雙選]用酸性KMnO4溶液處理硫化亞銅(Cu2S)和二硫化亞鐵(FeS2)的混合物時，發生反應Ⅰ：MnOeq\o\al(－,4)＋Cu2S＋H＋→Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Mn2＋＋H2O(未配平)和反應Ⅱ：MnOeq\o\al(－,4)＋FeS2＋H＋→Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Mn2＋＋H2O(未配平)。下列說法正確的是()A．反應Ⅰ中Cu2S既是氧化劑又是還原劑B．反應Ⅰ中每生成1molSOeq\o\al(2－,4)，轉移電子的物質的量為10molC．反應Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶3D．若反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的KMnO4的物質的量相同，則反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的還原劑的物質的量之比為3∶2解析：選BD反應Ⅰ中Cu2S中Cu和S的化合價都升高，發生氧化反應，則Cu2S為還原劑，Mn元素的化合價降低，發生還原反應，MnOeq\o\al(－,4)為氧化劑，A錯誤；反應Ⅰ中每生成1molSOeq\o\al(2－,4)，參加反應的Cu2S為1mol，Cu2S化合價共升高2×(2－1)＋(6＋2)＝10，反應轉移電子的物質的量為10mol，B正確；反應Ⅱ中氧化劑MnOeq\o\al(－,4)化合價降低(7－2)＝5，還原劑FeS2化合價共升高1＋2×(6＋1)＝15，根據得失電子相等，氧化劑與還原劑的物質的量之比為15∶5＝3∶1，C錯誤；若反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的KMnO4的物質的量相同，1molKMnO4得到5mol電子，Cu2S化合價共升高10，應氧化0.5molCu2S，FeS2化合價共升高15，應氧化eq\f(5,15)mol＝eq\f(1,3)molFeS2，則反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的還原劑的物質的量之比為0.5mol∶eq\f(1,3)mol＝3∶2，D正確。12．[雙選]高鐵酸鉀(K2FeO4)是新型的綠色環保水處理劑。一種制備K2FeO4的流程如下：下列說法錯誤的是()A．步驟ⅰ中反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2OB．步驟ⅱ說明堿性條件下，氧化性：Na2FeO4>NaClOC．步驟ⅲ的反應為復分解反應，說明溶解度：Na2FeO4<K2FeO4D．K2FeO4作為性能優良的水處理劑，主要是利用了其強氧化性和還原后產生的具有絮凝作用的Fe(OH)3膠體解析：選BC根據制備流程分析，步驟ⅰ為FeSO4溶液在酸性條件下與H2O2發生氧化還原反應生成H2O和Fe2(SO4)3，根據氧化還原反應規律可得反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，A選項正確；步驟ⅱ為Fe2(SO4)3與NaClO在堿性條件下發生氧化還原反應得到Na2FeO4，氧化劑是NaClO，氧化產物為Na2FeO4，故氧化性：NaClO>Na2FeO4，B選項錯誤；步驟ⅲ為Na2FeO4與飽和KOH溶液發生復分解反應得到K2FeO4粗品，溶解度大的物質轉化為溶解度小的物質，故溶解度：Na2FeO4>K2FeO4，C選項錯誤；由于K2FeO4具有強氧化性，因此可用于水的殺菌消毒，且其還原產物產生的Fe3＋水解得到Fe(OH)3膠體，具有絮凝的作用，故K2FeO4是一種性能優良的水處理劑，D選項正確。13．(1)某地污水中的有機污染物主要成分是三氯乙烯(C2HCl3)，向此污水中加入KMnO4(高錳酸鉀的還原產物為MnO2)溶液可將其中的三氯乙烯除去，氧化產物只有CO2，寫出該反應的化學方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)SO2通入FeCl3溶液中，反應的化學方程式：______________________________________________________________________________________________________。(3)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化)，溶液的紫色褪去，寫出反應的化學方程式：___________________________________________________。(4)20世紀初期，化學家合成出極易溶于水的NaBH4。在強堿性條件下，常用NaBH4處理含Au3＋的廢液生成單質Au，已知，反應后硼元素以BOeq\o\al(－,2)形式存在，反應前后硼元素化合價不變，且無氣體生成，則發生反應的離子方程式為__________________________。(5)酸性廢水中的H3AsO3(弱酸)不易沉降，可投入MnO2先將其氧化成H3AsO4(弱酸)，其反應的離子方程式為______________________________________________________________________。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·重慶南開中學月考)氧化還原反應在生產、生活中有著重要的應用。請按要求寫出相應反應的化學方程式。(1)將含SO2的廢氣通入含Fe2＋(催化劑)的溶液中，常溫下可使SO2轉化為SOeq\o\al(2－,4)，其總反應為2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4。上述總反應分兩步進行，第一步反應的離子方程式為4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O，寫出第二步反應的離子方程式：______________________________________________________________________。(2)pH＝3.6時，碳酸鈣與硫酸鋁反應可制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液。若溶液的pH偏高，則堿式硫酸鋁產率降低且有氣泡產生，用化學方程式表示其原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)ClO2是一種高效安全的殺菌消毒劑。氯化鈉電解法生產ClO2工藝原理示意圖如下：①寫出氯化鈉電解槽內發生反應的離子方程式：____________________________________________________________________________________________________。②寫出ClO2發生器中的化學方程式，并標出電子轉移的方向及數目：______________________________________________________________________。③ClO2能將電鍍廢水中的CN－氧化成兩種無毒氣體，自身被還原成Cl－。寫出該反應的離子方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)總反應中Fe2＋作催化劑，由此可知第一步反應中生成的Fe3＋在第二步反應中又被SO2還原為Fe2＋，故第二步反應的離子方程式為2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。(2)若溶液的pH偏高，則堿式硫酸鋁產率降低且有氣泡產生，產生該現象的原因用化學方程式表示為3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O=2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。(3)①根據電解原理，氯化鈉電解槽內發生反應的離子方程式為Cl－＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))3H2↑＋ClOeq\o\al(－,3)；②二氧化氯發生器中氯酸鈉被還原為ClO2，HCl被氧化為氯氣，反應過程為2NaClO3＋4HC2e－l=2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O；③ClO2能將電鍍廢水中的CN－氧化成兩種無毒氣體，自身被還原成Cl－。該反應的離子方程式為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(電解))3H2↑＋ClOeq\o\al(－,3)②2NaClO3＋4HC2e－l=2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O③2ClO2＋2CN－=2CO2＋2Cl－＋N215．(2021年1月新高考8省聯考·江蘇卷)水體中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)、HCrOeq\o\al(－,4)和CrOeq\o\al(2－,4)是高毒性的重金屬離子，可用Cr(Ⅵ)表示。常用的處理方法是將Cr(Ⅵ)還原為低毒性的Cr3＋或Cr(OH)3。(1)在一定pH的水溶液中，HS－、S2－可與CrOeq\o\al(2－,4)反應生成Cr(OH)3和單質硫。水溶液中S2－能與單質硫反應生成Seq\o\al(2－,n)，Seq\o\al(2－,n)能還原Cr(Ⅵ)。①在pH＝9的水溶液中CrOeq\o\al(2－,4)與HS－反應的離子方程式為_____________________。②25℃時用過量S2－還原Cr(Ⅵ)，發現反應后期Cr(Ⅵ驗證的實驗方法是__________________________________________________________。(2)金屬也可用于還原廢水中的Cr(Ⅵ)。其他條件相同時，用相同物質的量的Zn粉、Zn-Cu粉分別處理pH＝2.5的含Cr(Ⅵ)廢水，廢水中Cr(Ⅵ)殘留率隨時間的變化如圖1所示。圖中b對應的實驗方法處理含Cr(Ⅵ)廢水的效果更好，其原因是________________________________________________________________________________________