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第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第3课时 氧化还原反应的应用
一、选择题
1.飞船以铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料,其中高氯酸铵的反应为2NH ClO =N ↑+Cl↑+2O↑+
4 4 2 2 2
4HO。下列有关叙述不正确的是( )
2
A.该反应属于分解反应、氧化还原反应
B.上述反应瞬间能产生大量高温气体,推动飞船飞行
C.铝粉的作用是点燃时氧化放热引发高氯酸铵反应
D.在反应中NH ClO 只作氧化剂
4 4
【答案】D
【解析】A.该反应由一种物质生成多种物质,且元素化合价发生变化,属于分解反应和氧化还原反应,
故A正确;
B.反应生成大量高温气体,为推动飞船飞行的原因,故B正确;
C.铝粉在点燃条件下剧烈反应放出大量的热,可作为反应的引发剂,故C正确;
D.反应物只有一种,且NH ClO 中N和部分O元素化合价升高、Cl元素的化合价降低,则反应中
4 4
NH ClO 既是氧化剂又是还原剂,故D错误;
4 4
2.关于物质氧化性及还原性的强弱,下列说法中正确的是( )
A.物质越易失电子,还原性越强
B.原子失电子越多,还原性越强
C.元素化合价降低越多,氧化性越强
D.物质越易被氧化,氧化性越强
【答案】A
【解析】还原性强弱与电子转移数目、化合价升降的多少无关,与失电子能力有关,越易失电子,还原性
越强。
A.还原性的强弱与失电子能力有关,越易失电子,还原性越强,A正确;
B. 还原性强弱与电子转移数目无关,不能利用失去电子数目判断还原性强弱,B错误;
C. 氧化性与化合价降低数目无关,不能利用元素化合价降低的多少判断氧化性强弱,C错误;
D. 易被氧化的物质,还原性强,符合优先氧化的规律,D错误;
3.对于反应3Cl+6NaOH5NaCl+NaClO +3H O,以下叙述正确的是( )
2 3 2
A.Cl 是氧化剂,NaOH是还原剂
2B.被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数之比为5∶1
C.Cl 既做氧化剂又做还原剂
2
D.氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为5∶1
【答案】C
【解析】A.反应中只有Cl元素的化合价变化,Cl 既做氧化剂又做还原剂,故A错误;
2
B.由反应可知,1个Cl原子失去电子,被氧化,5个Cl原子得到电子被还原,被氧化的氯原子和被还原的
氯原子的个数之比为1∶5,故B错误;
C. 反应中只有Cl元素的化合价变化,Cl 既做氧化剂又做还原剂,故C正确;
2
D.氧化还原反应中电子得失守恒,氧化剂得电子数与还原剂失电子数相等,为1∶1,故D错误;
4.ClO 是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂,实验室中可通过以下反应制得2KClO+HC O
2 3 2 2 4
+HSO 2ClO ↑+KSO +2CO↑+2HO。据此,下列说法不正确的( )
2 4 2 2 4 2 2
A.KClO 发生还原反应
3
B.HC O 在反应中被氧化
2 2 4
C.HC O 的氧化性强于ClO 的氧化性
2 2 4 2
D.ClO 作水处理剂时,利用了其强氧化性
2
【答案】C
【解析】A.Cl元素的化合价降低,得到电子被还原,则KClO 发生还原反应,A正确;
3
B.C元素的化合价升高,失去电子被氧化,则HC O 在反应中被氧化,B正确;
2 2 4
C.ClO 为还原产物,HC O 为还原剂,还原性:HC O> ClO ,不能比较HC O、ClO 的氧化性,C错
2 2 2 4 2 2 4 2 2 2 4 2
误;
D.二氧化氯具有强氧化性,所以能杀菌消毒,二氧化氯作水处理剂时,利用了其强氧化性,故D正确;
5.研究表明:多种海产品体内含有+5价的砷(As)元素,对人体无毒,而砒霜的成分是As O,有剧毒;
2 3
青菜中含有维生素C.专家忠告:不要同时大量食用海鲜和青菜,否则容易中毒。下面有关解释不正确的
是( )
A.As O 中As元素为+3价
2 3
B.致人中毒过程中砷元素发生氧化反应
C.维生素C能将+5价砷还原成As O
2 3
D.维生素C具有还原性
【答案】B
【解析】+5价的砷(As)元素有氧化性,维生素C有还原性,+5价的砷(As)元素与维生素C能发生氧
化还原反应生成As O,所以不要同时大量食用海鲜和青菜,
2 3A、根据化合物中元素的化合价代数和为0判断,As O 中As元素为+3价,故A正确;
2 3
B、砷元素由+5价变为+3价,得电子发生还原反应,故B错误;
C、砷元素由+5价变为+3价,得电子的物质是氧化剂,氧化剂被还原,故C正确;
D、该反应中砷元素由+5价变为+3价,得电子的物质是氧化剂,所以维生素C是还原剂,还原剂具有还原
性,故D正确;
6.(2020·元氏县第四中学高一期中)反应2FeCl +2KI═2FeCl +2KCl+I 中氧化产物是( )
3 2 2
A.FeCl B.KCl、I C.I D.KCl
2 2 2
【答案】C
【解析】
根据2FeCl +2KI═2FeCl +2KCl+I 反应中元素化合价的变化,结合氧化产物的概念分析判断。
3 2 2
2FeCl +2KI═2FeCl +2KCl+I 反应中KI中I元素化合价由-1升高到0价为还原剂,生成的I 是氧化产物,故
3 2 2 2
选C。
【点睛】
本题的易错点为B,要注意KCl中元素的化合价没有发生变化,KCl既不是氧化产物,也不是还原产物。
7.(2020·北京北师大实验中学高一月考)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将HS
2
和空气的混合气体通入FeCl 、FeCl 和CuCl 的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下
3 2 2
列说法中,不正确的是( )
A.过程①中,生成CuS的反应为HS+Cu2+=CuS↓+2H+
2
B.过程②中,Fe3+作氧化剂
C.转化图中化合价不变的元素只有铜和氯
D.回收S的总反应为2HS+O=2H O+2S↓
2 2 2
【答案】C
【解析】
由图可知:一共发生的有三个反应①HS+Cu2+=CuS↓+2H+;②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S;③4Fe2++4H+
2
+O =4Fe3++2H O,由此可以推出总反应 2HS+O=2S↓+2H O,再结合氧化还原反应中的基本概念解题。
2 2 2 2 2A.根据图中转化可知,生成CuS的反应为HS + Cu2+=CuS↓+ 2H+,A正确;
2
B.过程②中,Fe3+转化为Fe2+,Fe3+为氧化剂,B正确;
C.结合分析中的三个方程式,转化过程中化合价不变的元素除了有铜、氯之外还有氢,C错误;
D.根据图中转化可知,反应物为HS和O,生成物为S,根据原子守恒,还有水生成,总反应是
2 2
2HS+O=2H O+2S↓,D正确;
2 2 2
8.已知三个氧化还原反应:①2FeCl +2KI=2FeCl +2KCl+I,②2FeCl +Cl=2FeCl ,③2KMnO +
3 2 2 2 2 3 4
16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl +8HO+5Cl↑。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化
2 2 2
Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是( )
A.Cl B.KMnO C.FeCl D.HCl
2 4 3
【答案】C
【解析】由信息可知,氧化性由强至弱的顺序为:MnO ->Cl>Fe3+>I,还原性由强至弱的顺序为I->
4 2 2
Fe2+>Cl->Mn2+;
A.氯气能将Fe2+、I-均氧化,故A错误;
B.KMnO 能将Fe2+、I-和Cl-均氧化,故B错误;
4
C.FeCl 能氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,故C正确;
3
D.HCl与三种离子均不反应,故D错误;
故答案为C。
【点睛】
考查氧化还原反应,把握氧化性的强弱、混合物分离提纯为解答的关键,氧化性由强至弱的顺序为:
MnO ->Cl>Fe3+>I,还原性由强至弱的顺序为:I->Fe2+>Cl->Mn2+,要氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,
4 2 2
选择氧化剂发生反应不能引入新杂质,且Fe2+和Cl-不能参加反应。
9.在酸性条件下,可发生如下反应:ClO -+2M3++4H O=MOn-+Cl-+8H+,MOn- 中M的化合价是
3 2 2 7 2 7
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】C
【解析】
根据电荷守恒-1+3×2=-1-n+8,n=2,设M的化合价是x,则2x-2×7=-2,x=+6,故C正确。
10.根据下列反应:(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I ;(2)Br +2Fe2+=2Br-+2Fe3+,判断离子的还原性由强到弱的顺序是
2 2
( )
A.Br->I->Fe2+ B.I->Fe2+>Br-
C.Fe2+>I->Br- D.Br->Fe2+>I-
【答案】B【解析】在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物。
(1)反应2Fe3++2I-=2Fe2++I 中,碘元素化合价从-1升到0,失去电子,发生氧化反应,I-为还原剂;Fe化合
2
价降低,得到电子,发生还原反应,得到还原产物Fe2+,则还原性I->Fe2+。
(2)反应Br +2Fe2+=2Br-+2Fe3+中,Fe化合价升高,发生氧化反应,亚铁离子是还原剂;Br化合价降低,发
2
生还原反应,得到还原产物Br-,则还原性Fe2+>Br-。
综上所述,还原性I->Fe2+>Br-。
答案为B。
【点睛】
利用化合价变化判断还原剂,并根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性来进行比较。
11.硝酸工业尾气中含有高浓度的NO和NO ,它们都是大气的重要污染物。已知某厂排放的尾气中NO、
2
NO 的体积比为1:1,该厂采用NaOH溶液来处理该尾气,处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含
2
氮的钠盐中,氮元素的化合价为 ( )
A.-3 B.+1 C.+3 D.+5
【答案】C
【解析】NO和NO 1:1反应,生成一种盐,为归中反应。最终为+3价,生成亚硝酸钠。答案选C。
2
12.已知Co O 在酸性溶液中易被还原成Co2+,而Co O、Cl、FeCl 、I 的氧化性依次减弱。下列反应在
2 3 2 3 2 3 2
水溶液中不可能发生的是( )
A.Cl+FeI =FeCl +I B.3Cl+6FeI =2FeCl +4FeI
2 2 2 2 2 2 3 3
C.Co O+6HCl=2CoCl +Cl↑+3H O D.2Fe3++2I-=2Fe2++I
2 3 2 2 2 2
【答案】B
【解析】A.因为氧化性FeCl >I ,所以氯气先氧化碘离子后氧化亚铁离子,A正确;
3 2
B.根据反应:3Cl+6FeI =2FeCl +4FeI ,得出氧化性是:Cl>FeCl ,但是氧化性:FeCl >I ,还原性:I-
2 2 3 3 2 3 3 2
>Fe2+,I-会先被Cl 氧化,和题意不相符合,不可能发生,B错误;
2
C.根据反应:Co O+6HCl=2CoCl +Cl↑+3H O,得出氧化性是:Co O>Cl,和题意相符合,反应可能发生,
2 3 2 2 2 2 3 2
C正确;
D.因为氧化性FeCl >I ,所以2Fe3++2I-=2Fe2++I 能发生,D正确;
3 2 2
13.在8NH +3Cl=N +6NHCl反应中,被氧化的原子与被还原的原子物质的量之比为
3 2 2 4
A.8︰3 B.1︰3 C.3︰8 D.3︰1
【答案】B
【解析】反应8NH +3Cl N+6NHCl中,N元素化合价升高,由−3价升高到0价,Cl元素化合价降低,
3 2 2 4由0价降低到−1价,由方程式可知当有3 mol Cl 参加反应时,有8 mol NH 参加反应,其中有2 mol被氧
2 3
化,被氧化的原子与被还原的原子的物质的量之比为2︰6=1︰3;
答案选B。
14.(2020·营口市第二高级中学高一期末)含硫煤燃烧会产生大气污染物,为防治该污染,某工厂设计了
新的治污方法,同时可得到化工产品,该工艺流程如图所示,下列叙述不正确的是( )
A.该过程中可得到化工产品HSO
2 4
B.该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO
2
C.该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和S
D.图中涉及的反应之一为Fe (SO )+SO +2HO=2FeSO +2HSO
2 4 3 2 2 4 2 4
【答案】C
【解析】根据工艺流程所示可知,该工艺中Fe (SO ) 和HO吸收SO 生成FeSO 和HSO ,该反应的化
2 4 3 2 2 4 2 4
学方程式为Fe (SO )+2H O+SO =2FeSO+2H SO ,据此分析解答。
2 4 3 2 2 4 2 4
A.从图可以看出,该工艺中Fe (SO ) 溶液吸收SO 生成FeSO 和HSO ,可得到化工产品HSO ,A正确;
2 4 3 2 4 2 4 2 4
B.根据A中分析可知,该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO ,B正确;
2
C.该过程中化合价发生改变的元素除去Fe和S外,还有O,C不正确;
D.该工艺中Fe (SO ) 溶液吸收SO 生成FeSO 和HSO ,反应方程式为Fe (SO )+SO +2HO=2FeSO +
2 4 3 2 4 2 4 2 4 3 2 2 4
2HSO ,D正确;
2 4
15.(2019·湖北省沙市中学高一单元测试)已知有如下反应:①2Fe3++2I-=2Fe2++I
2
②2Fe2++Br =2Fe3++2Br- ③2Fe(CN) 4-+I=2Fe(CN) 3-+2I-,试判断氧化性强弱顺序正确的是(
2 6 2 6
)
A.Fe3+>Br >I>Fe(CN) 3-
2 2 6
B.Br >I>Fe3+>Fe(CN) 3-
2 2 6
C.Br >Fe3+>I>Fe(CN) 3-
2 2 6
D.Fe(CN) 3->Fe3+>Br >I
6 2 2
【答案】C
【解析】依据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由反应方程式①判断氧化性Fe3+>I,由反应方程式②得到氧化性Br >Fe3+,由反应方程式③得到氧化性I>Fe(CN) 3-,综合可得C
2 2 2 6
项正确。
二、填空题
16.(2019·甘肃省武威十八中高一期末)用双线桥法标出电子转移的方向和数目
①Cl+SO +2H O=HSO +2HCl ____________________
2 2 2 2 4
②2NaO+2HO=4NaOH+O↑____________________
2 2 2 2
【答案】
17.(2020·甘肃省灵台一中高一期中)已知下列反应
①2FeCl +Cl=2FeCl ②Zn+2FeCl =ZnCl +2FeCl ③PbO +4HCl=PbCl +Cl↑+2H O。据此可判断:Cl、
2 2 3 3 2 2 2 2 2 2 2
FeCl 、PbO 、ZnCl 的氧化性由强到弱顺序为_____________(用﹥表示)。
3 2 2
【答案】PbO >Cl>FeCl >ZnCl
2 2 3 2
【解析】根据氧化还原反应找出氧化剂与氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,进行分析比
较。①2FeCl +Cl=2FeCl 中,Cl元素化合价降低,氧化剂为Cl,还原剂为FeCl ,FeCl 既是氧化产物又
2 2 3 2 2 3
是还原产物,则氧化性Cl>FeCl ;
2 3
②Zn+2FeCl =ZnCl +2FeCl 中,Fe元素化合价降低,氧化剂为FeCl ,还原剂为Zn,氧化产物ZnCl,则氧
3 2 2 3 2
化性FeCl >ZnCl;
3 2
③PbO +4HCl=PbCl +Cl↑+2H O中,Pb元素化合价降低,氧化剂为PbO ,还原剂为HCl,氧化产物Cl,
2 2 2 2 2 2
则氧化性PbO >Cl;
2 2
综上所述,氧化性有强到弱的顺序为PbO >Cl>FeCl >ZnCl。
2 2 3 2
18.利用氧化还原反应原理配平
(1)__NH +___O ____NO +____HO
3 2 2
(2)____FeSO +____KNO+____HSO =____KSO +____Fe (SO )+____NO↑+____HO
4 3 2 4 2 4 2 4 3 2
【答案】4 5 4 6 6 2 4 1 3 2 4
【解析】
(1)反应中N元素化合价由NH 中-3价升高为NO中+2价,共升高5价,O元素由O 中0价降低为-2价,
3 2
共降低4价,化合价升降最小公倍数为20,故NH 系数为4,故O 系数为5,利用元素守恒可知NO系数
3 2为4,HO的系数为6,故配平后方程式为:4NH +5O 4NO+6H O;
2 3 2 2
综上所述,本题正确答案为:4 5 4 6;
(2)反应中Fe元素化合价由+2价升高为+3价,2FeSO 变为Fe (SO ),共升高2价;氮元素由+5价降低
4 2 4 3
到+2价,共降低3价;化合价升降最小公倍数为6,故FeSO 系数为6,KNO 系数为2,利用元素守恒可
4 3
知NO的系数为2,Fe (SO ) 的系数为3,KSO 的系数为1,HSO 的系数为4,HO的系数为4,故配平
2 4 3 2 4 2 4 2
后方程式为6FeSO +2KNO +4H SO =K SO +3Fe (SO )+2NO↑+4HO;
4 3 2 4 2 4 2 4 3 2