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第 5 讲 氧化还原反应
【练基础】
1.我国古代就有湿法炼铜的记载“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe+CuSO=Cu+FeSO 。有关该反应的说
4 4
法正确的是
A.Fe被还原 B.Fe失去2个电子
C.CuSO 发生氧化反应 D.CuSO 失去电子
4 4
【答案】B
【解析】A.该反应中Fe元素化合价升高被氧化,A错误;
B.该反应中Fe元素化合价由0价变为+2价,失去2个电子,B正确;
C.CuSO 中Cu元素化合价降低,发生还原反应,C错误;
4
D.CuSO 中Cu元素化合价降低,得到电子,D错误;
4
综上所述答案为B。
2.菜谱中记载:河虾不宜与西红柿同食。主要原因是河虾中含有+5价砷,西红柿中含有比较多的维生素
C,两者同食时会生成有毒的+3价砷。下列说法正确的是
A.在该反应中维生素C作氧化剂 B.由上述信息可推知砒霜(As O)有毒
2 3
C.因为河虾中含有砷元素,所以不能食用 D.上述反应中河虾中的+5价砷被氧化
【答案】B
【解析】A.该反应中+5价As被还原为+3价,说明维生素C具有还原性,作还原剂,A错误;
B.砒霜(As O)中As元素为+3价,所以有毒,B正确;
2 3
C.+5价砷无毒,所以河虾可以食用,C错误;
D.+5价As变化+3价,化合价降低被还原,D错误;
综上所述答案为B。
3.2Al+2NaOH+6H O=2Na[Al(OH) ]+3H ,下列说法正确的是
2 4 2
A.还原剂与氧化剂物质的量之比1∶1
B.氧化剂只有水
C.用氨水也能溶解铝单质
D.还原产物与氧化产物的物质的量之比为2∶3
【答案】B
【解析】A.该反应中Al元素化合价升高为还原剂,根据产物可知部分HO中H元素化合价降低为氧化剂,
2
根据电子守恒可知还原剂与氧化剂物质的量之比2:3,A错误;
B.该反应的实质是Al先与水反应生成Al(OH) 和氢气,Al(OH) 再和NaOH反应生成Na[Al(OH)],从而
3 3 4促进Al与水的反应,氧化剂只有水,B正确;
C.一水合氨为弱碱,不能和Al(OH) 反应,所以氨水不能溶解铝单质,C错误;
3
D.该反应中Al化合价升高生成Na[Al(OH)],所以Na[Al(OH)]为氧化产物,H元素化合价降低生成H,
4 4 2
所以H 为还原产物,则还原产物与氧化产物的物质的量之比为3∶2,D错误;
2
综上所述答案为B。
4.《天工开物》中关于胡粉 的制法如下:每铅百斤,熔化,削成薄片,卷作简,安木
甑内。甑下甑中各安醋一瓶,外以盐泥固济,纸糊甑缝。安火四两,养之七日。期足启开,铅片皆生霜粉,
扫入水缸内。下列叙述错误的是
A.制备胡粉的过程中未洗及氧化还原反应
B. 属于弱电解质
C.胡粉属于碱式盐
D.“外以盐泥固济,纸糊甑缝”主要目的之一是防止醋酸挥发逸出
【答案】A
【解析】A.制备胡粉的过程中,Pb从0价升高到+2价,涉及氧化还原反应,A错误;
B. 为醋酸,在水溶液中不能完全电离,属于弱电解质,B正确;
C.胡粉的化学式为 ,属于碱式盐,C正确;
D.醋酸易挥发,装置不密闭会导致其逸出,最终产率下降,D正确。
答案选A。
5.下列所加物质的作用与其还原性无关的是
A.果蔬饮料中加入维C B.向葡萄酒中添加少量SO
2
C.月饼脱氧剂包中有铁粉 D.面粉发酵时加入少量小苏打
【答案】D
【解析】A.果蔬饮料中加入维C,维C具有还原性,可以防止果蔬饮料被氧化变质,所以与维C的还原
性有关,故A不符合题意;
B.红酒中添加SO ,SO 具有还原性,可以防止红酒被氧化变质,所以与SO 的还原性有关,故B不符合
2 2 2
题意;
C.月饼脱氧剂包中有铁粉,铁粉具有还原性,可以除去密闭包装袋中的氧气,使月饼处于无氧状态,有
效控制细菌、霉菌的生长,以保持月饼的色、香、味,所以与铁粉的还原性有关,故C不符合题意;D.小苏打是碳酸氢钠,碳酸氢钠不稳定,受热易分解生成二氧化碳,同时碳酸氢钠也能与有机酸反应生
成二氧化碳,使馒头、面包更疏松,与其还原性无关,故D符合题意;
答案为D。
6.下列变化过程没有涉及氧化还原反应的是
A.打磨过的铝箔加热熔化但不滴落
B.Fe(OH) 白色沉淀在空气中放置变成红褐色
2
C.NaO 加入水中后,带火星的木条复燃
2 2
D.用干燥洁净的铂丝蘸取氯化钾溶液放到酒精喷灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色
【答案】D
【解析】A.铝在酒精灯上加热到熔化,生成熔点高的氧化铝,熔融但不滴落,发生氧化还原反应,故A
不选;
B.氢氧化亚铁不稳定,易被氧化生成氢氧化铁,发生氧化还原反应,故B不选;
C.NaO 与水反应生成氧气,而使带火星的木条复燃,发生氧化还原反应,故C不选;
2 2
D.焰色试验属于非氧化还原反应,故D选;
故选D。
7.下列应用涉及氧化还原反应的是
A.用TiCl 制备纳米级TiO
4 2
B.高铁酸钾(K FeO)用作新型水处理剂
2 4
C.用明矾溶液除去铜制品表面的铜绿
D.工业上将NH 和CO 通入饱和食盐水制备小苏打
3 2
【答案】B
【解析】A.TiCl 制备纳米级TiO 发生的反应为:TiCl +(2+x)H O=TiO·xH O+4HCl、TiO·xH O
4 2 4 2 2 2 2 2
TiO+xH O,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,A不符题意;
2 2
B.4KFeO+10H O=4Fe(OH) (胶体)+3O ↑+8KOH,产生的Fe(OH) 有吸附性,可以吸附杂质,同时KFeO
2 4 2 3 2 3 2 4
有强氧化性,可以消毒杀菌,因此高铁酸钾(K FeO)用作新型水处理剂涉及氧化还原反应,B符合题意;
2 4
C.明矾溶液因电离产生的Al3+水解产生H+,H+和铜绿[Cu (OH) CO]反应生成Cu2+、水、二氧化碳,无元
2 2 3
素化合价变化,不涉及氧化还原反应,C不符题意;
D.工业上将NH 和CO(过量)通入饱和食盐水制备小苏打发生NH +CO +NaCl+HO=NaHCO ↓+NHCl,无
3 2 3 2 2 3 4
元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,D不符题意;答案选B。
8.反应3NO +HO=2HNO +NO中,当有6 mol e-发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的物质的量
2 2 3
之比为
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.3∶1
【答案】C
【解析】反应3NO +HO=2HNO +NO中,只有N元素化合价发生变化,+4价升高至+5价,+4价降至+2
2 2 3
价,所以NO 既是氧化剂又是还原剂,氧化剂被还原,还原剂被氧化,由产物中N元素的化合价,可知氧
2
化剂与还原剂的NO 的物质的量之比为1:2,所以被氧化的NO 与被还原的NO 的物质的量之比为2:
2 2 2
1,综上所述C符合题意,故选C。
答案选C
9.关于反应4OF+H S=SF+2HF+4O,下列说法正确的是
2 2 2 6 2
A.OF 在该反应中同时发生氧化反应和还原反应
2 2
B.O 是氧化产物
2
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1
D.若2.24LH S被反应,则转移电子为0.8mol
2
【答案】C
【解析】A.由于F的非金属性强于O,故OF 中O显+1价,F显-1价,故OF 在该反应中O的化合价变
2 2 2 2
为0价,化合价降低,被还原发生还原反应,F的化合价不变,A错误;
B.由A项分析可知,反应中O的化合价有+1价降低为0价,故O 是还原产物,B错误;
2
C.分析反应中,OF 中O显+1价,F显-1价,OF 在该反应中O的化合价变为0价,化合价降低,被还
2 2 2 2
原,作氧化剂,而HS中S的化合价由-2价升高为+6价,被氧化作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量
2
之比为4:1,C正确;
D.反应中HS中S的化合价由-2价升高为+6价,故1molH S发生反应则失去8mol电子,但题干中未告知
2 2
HS的状态,故2.24LH S被反应,则转移电子不一定为0.8mol,D错误;
2 2
故答案为:C。
10.关于反应 ,下列说法正确的是
A. 中的氮元素被氧化
B. 既是氧化剂又是还原剂
C.氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1∶1D.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶4
【答案】B
【解析】A.HNO 中氮元素化合价由+5降低为+4,氮元素被还原,故A错误;
3
B.HNO 中氮元素化合价由+5降低为+4、O元素化合价由-2升高为0,HNO 既是氧化剂又是还原剂,故
3 3
B正确;
C.HNO 中氮元素化合价由+5降低为+4,HNO 是氧化剂,HNO 中O元素化合价由-2升高为0, O 是氧
3 3 3 2
化产物,氧化剂与氧化产物的物质的量之比为4∶1,故C错误;
D.HNO 中氮元素化合价由+5降低为+4,NO 是还原产物;O元素化合价由-2升高为0,O 是氧化产物,
3 2 2
还原产物与氧化产物的物质的量之比为4∶1,故D错误;
故选B。
【练提升】
11.有下列四个反应:
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.反应①②③④中的氧化产物依次是 、 、 、
B.氧化性:
C.根据反应①一定可以推理得到
D.在反应③中,当有 参加反应时,有 被氧化
【答案】B
【解析】A.反应①②③④中的氧化产物是化合价升高的的元素对应的物质,依次是 、 、 、
,故A错误;B.氧化剂的氧化性强于氧化产物,①中 ,②中 ,③中 ,④中
,氧化性: ,故B正确;
C.根据反应①一定可以推理得到氧化性 ,但不能推出 ,故C错误;
D.在反应③中,当有 参加反应时,有 被氧化,因为有5molCl-发生了价态变化,
故D错误;故选B。
12.一定量的某硫铁矿(主要成分Fe S,S为-2价)与100 mL盐酸怡好完全反应矿石中其他成分不与盐酸反
x
应),生成2.4 g硫单质、0.30 mol FeCl 和一定量HS气体,且溶液中无Fe3+,则下列说法不正确的是
2 2
A.该硫黄铁矿中Fe S的x=0.75
x
B.该硫黄铁矿中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1:1
C.HS气体在标准状况下体积为6.72 L
2
D.该盐酸的物质的量浓度为6.0 mol/L
【答案】A
【解析】A.Fe S中n(S)= +0.30mol=0.375mol,n(Fe)=0.3mol,所以n(Fe):n(S)=0.3mol:
x
0.075mol=0.4,所以x=0.4,故A错误;
B.根据转移电子守恒得n(Fe3+)= =0.15mol,则n(Fe2+)=0.3mol-0.15mol=0.15mol,所以
Fe2+与Fe3+的物质的量之比=0.15mol:0.15mol=1:1,故B正确;
C.根据氢原子、氯原子守恒得n(H S)= n(HCl)=n(FeCl )=0.3mol,V(H S)=0.3mol×22.4L/mol=6.72L,故
2 2 2
C正确;
D.盐酸恰好反应生成 0.30mol FeCl ,根据氯原子守恒得c(HCl)= =6.0mol/L,故D正确;
2
故选A。
13.从含砷(As)的有毒工业废水中提取粗As O,流程如下:
2 3已知:As与P同为VA族元素;Ca (AsO) 微溶于水,Ca (AsO) 难溶于水。
3 3 2 3 4 2
下列说法不正确的是
A.试剂①的作用是将 氧化为
B.滤液①主要成分为NaOH溶液
C.滤液②主要成分可以循环利用
D.“还原”的离子方程式:2H++2 +2SO=2 +AsO↓+H O
2 2 3 2
【答案】D
【解析】由流程可知,含HAsO 、HAsO 废水加入NaOH溶液碱浸,转化为NaAsO 、NaAsO ,加入试
3 3 3 4 3 3 3 4
剂①将 氧化生成 ,再加入石灰乳沉砷,将 转化为难溶于水的Ca (AsO),过滤后沉淀
3 4 2
加HSO 酸化得到CaSO 和HAsO ,过滤分离后向HAsO 溶液中通入SO 还原得到As O,结晶后过滤得
2 4 4 3 4 3 4 2 2 3
到粗As O。根据以上分析,试剂①的作用是做氧化剂,将 氧化为 ,故A正确;石灰乳的主
2 3
要成分是Ca(OH) ,Ca(OH) 与NaAsO 反应生成Ca (AsO) 和NaOH,所以滤液①主要成分为NaOH溶液,
2 2 3 4 3 4 2
故B正确;SO 还原HAsO 得到As O,本身被氧化为HSO ,所以滤液②主要成分是HSO ,可以循环利
2 3 4 2 3 2 4 2 4
用,故C正确;由As与P同族可知,As的非金属性比P弱,则酸性HAsO < H PO ,说明HAsO 为弱酸,
3 4 3 4 3 4
写离子方程式时不能拆开,故D错误;答案选D。
14.研究表明,大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生光化学烟雾,其中部分反应历程如图所
示。下列说法错误的是
A.整个过程中O 作催化剂和氧化剂
3B.反应Ⅲ的方程式为 CH=CHCH +2O →HCHO+CH CHO+2O
2 3 3 3 2
C.光化学烟雾中含甲醛、乙醛等有机物
D.反应Ⅰ、反应Ⅲ均属于氧化还原反应
【答案】A
【解析】A.催化剂:反应前后质量和性质不发生改变,根据过程,O 只参与反应,没有O 的生成,因此
3 3
O 不是催化剂,选项A错误;
3
B.根据过程,反应III:CH=CHCH 和O 参与反应,生成HCHO、CHCHO、O,即反应方程式为
2 3 3 3 2
CH=CHCH +2O →HCHO+CH CHO+2O ,选项B正确;
2 3 3 3 2
C.根据反应过程,反应Ⅱ生成甲醛和乙醛,因此光化学烟雾中含有甲醛和乙醛等有机物,选项C正确;
D.反应I:O+3NO=3NO ,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,反应Ⅲ:CH=CHCH
3 2 2 3
+2O →HCHO+CH CHO+2O ,存在化合价的变化,属于氧化还原反应,选项D正确;
3 3 2
答案选A。
15.ClO 是国际上公认的安全绿色消毒剂。工业上利用甲醇还原NaClO 的方法制备ClO 的反应原理为:
2 3 2
NaClO+H SO +CH OH→C1O ↑+HCOOH+Na H(SO )↓+H O(未配平),下列说法错误的是
3 2 4 3 2 3 4 2 2
A.HCOOH为该反应的氧化产物
B.生成2.24L C1O 时,电子转移数是0.1N
2 A
C.反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为4:1
D.ClO 和SO 均能漂白纸张,但漂白原理不同
2 2
【答案】B
【解析】利用氧化还原反应化合价升降发 方程式为
。
A.反应中甲醇被氧化,其氧化产物为甲酸,故A正确;
B.未说明二氧化氯气体是否在标况下,故2.24L不一定为0.1mol,故B错误;
C.反应中氯酸钠为氧化剂,甲醇作还原剂,其中全部参与氧化还原反应,物质的量之比为4:1,故C正确;
D.二氧化氯漂白是因为强氧化性,二氧化硫漂白属于非氧化还原,故D正确;故选B。
16.硫元素的几种化合物存在下列转化关系:
浓HSO SO Na SO 溶液 NaSO S
2 4 2 2 3 2 2 3
下列判断不正确的是
A.反应①中浓硫酸作氧化剂 B.反应②表明SO 有酸性氧化物的性质
2
C.反应③的原子利用率是100% D.反应④稀HSO 作还原剂
2 4【答案】D
【解析】Cu与浓硫酸反应:Cu+2HSO (浓) CuSO +SO ↑+2HO,SO 与NaOH反应,SO 为酸性氧化
2 4 4 2 2 2 2
物,发生SO +2NaOH=Na SO +HO,NaSO 中S显+2价,发生NaSO +S=Na SO,NaSO 与稀硫酸
2 2 3 2 2 2 3 2 3 2 2 3 2 2 3
反应:NaSO+HSO =Na SO +S↓+SO ↑+HO,据此分析;
2 2 3 2 4 2 4 2 2
A.Cu与浓硫酸反应时,浓硫酸将Cu氧化为硫酸铜,表现出氧化性,浓硫酸是氧化剂,选项A正确;
B.二氧化硫与NaOH反应生成盐和水,表明二氧化硫为酸性氧化物,选项B正确;
C.反应③为NaSO +S=Na SO,生成物只有一种,原子利用率是100%,选项C正确;
2 3 2 2 3
D.反应④的化学方程式:NaSO+H SO =Na SO +S↓+SO ↑+H O,稀硫酸既不是氧化剂也不是还原剂,选
2 2 3 2 4 2 4 2 2
项D不正确;答案选D。
17.工业上常用 碱性溶液吸收工业废气中的 .为了提高吸收效率,常用 作为催化剂,在
反应过程中产生的四价镍和氧原子具有极强的氧化能力,可加快对 的吸收,该催化过程如图所示:
下列说法错误的是
A.过程1中,氧化剂与还原剂的物质的量之比是
B.过程2的离子方程式是:
C.吸收反应的总方程式是:
D.用 代替 脱硫效果更好
【答案】C
【解析】A.过程1中,ClO-转化为Cl-,Cl元素化合价由+1价变为-1价,化合价降低,ClO-作氧化剂,
Ni O 转化为NiO,Ni元素化合价由+3价变为+4价,化合价升高,Ni O 作还原剂,根据得失电子守恒可
2 3 2 2 3得,氧化剂与还原剂的物质的量之比是 ,A项正确;
B.过程2中,NiO 和ClO-反应生成Ni O、Cl-和O,离子方程式为 ,B项
2 2 3
正确;
C.用 碱性溶液吸收工业废气中的 ,离子方程式为:
,C项错误;
D. 与 结合生成难溶的 ,有利于反应的进行,因此用 代替 脱硫效果
更好,D项正确;答案选C。
18.以黄铁矿(主要成分 )为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境
的污染,其中一种流程如图所示。下列说法错误的是
A.黄铁矿中的 在煅烧过程中作还原剂
B.欲得到更纯的 ,反应①应通入过量的 气体
C.还原铁粉用盐酸溶解后,可用 溶液滴定法来测定其纯度
D.加热 制备 的化学方程式为
【答案】C
【解析】A.黄铁矿中的 在煅烧过程中Fe元素的化合价由+2价升至+3价,S元素的化合价由-1价升
至+4价,失电子,作还原剂,选项A正确;
B.通入过量二氧化硫保证碱反应完全,得到纯净的 ,选项B正确;C.盐酸也能与高锰酸钾溶液反应,不能用 溶液滴定法来测定还原铁粉的纯度,选项C错误;
D.加热 制备 的化学方程式为 ,选项D正确;
答案选C。
19.根据溶液中发生的两个反应:① ;②
。下列说法不正确的是
A.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
B.酸性条件下,氧化性:
C.实验室将高锰酸钾酸化时,常用硫酸酸化而不用盐酸酸化
D.反应②中每生成 的气体,则反应中转移的电子的物质的量为
【答案】D
【解析】反应①中氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ,A项正确;
氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则酸性条件下,反应①中氧化性: ,反应②中氧
化性: ,则氧化性: ,B项正确;HSO 中S元素为+6价,是最高正价,
2 4
不能被氧化,因此硫酸不能被高锰酸钾氧化,HCl中Cl元素为-1价,能被高锰酸钾氧化,故实验室将高锰
酸钾酸化时,常用硫酸酸化而不用盐酸酸化,C项正确;未指明标准状况,无法计算气体的物质的量,D
项错误;答案选D。
20.用Cu S、FeS处理酸性废水中的Cr O ,发生的反应如下:
2 2
反应①:Cu S+Cr O +H+→Cu2++SO +Cr3++H O(未配平)
2 2 2
反应②:FeS+Cr O +H+→Fe3++SO +Cr3++H O(未配平)
2 2
下列判断错误的是
A.反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:5B.用相同物质的量的Cu S和FeS处理Cr O 时,Cu S消耗更多Cr O
2 2 2 2
C.处理等物质的量的Cr O 时,反应①和②中消耗H+的物质的量相等
2
D.用FeS处理废水不仅可以除去Cr O ,还可吸附悬浮杂质
2
【答案】C
【解析】根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平两个方程式如下:反应①:3Cu S+5
2
+46H+=6Cu2++3 +10Cr3++23H O;反应②:6FeS+9 +78H+=6Fe3++6 +18Cr3++39H O。
2 2
由分析知,还原剂所含元素化合价升高,失电子,氧化剂所含元素化合价降低,得电子,则Cu S为还原剂,
2
为氧化剂,则反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:5,A正确;1molCu S参与反应失去
2
10mol电子,1molFeS参与反应失去9mol电子,根据得失电子守恒可知,用相同物质的量的Cu S和FeS处
2
理 时,Cu S消耗更多 ,B正确;由分析知,处理等物质的量的 时,反应①②中消耗
2
H+的物质的量不等,C错误;用FeS处理废水不仅可以除去Cr O ,且该反应还可以生成Fe3+,Fe3+能水
2
解生成氢氧化铁胶体,其具有吸附性,可吸附悬浮杂质,D正确;故选C。