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训练(九) 氧化还原反应的基本概念
1.(2020·北京房山区二模)下列水处理方法涉及氧化还原反应的是( )
A.用明矾处理水中的悬浮物
B.用NaS处理水中的Cu2+、Hg2+等重金属离子
2
C.用FeSO 处理含Cr O的酸性废水,再调节pH除去Cr3+
4 2
D.用NaOH处理含高浓度NH的废水并回收利用氨
C [用明矾处理水中的悬浮物,Al3+发生水解生成Al(OH) 胶体,不涉及氧化还原反应,
3
A项错误;用NaS处理水中Cu2+、Hg2+等重金属离子,产生CuS、HgS等沉淀,不涉及氧化还
2
原反应,B项错误;用FeSO 处理含Cr O的酸性废水,调节pH除去Cr3+,说明Cr O被还原
4 2 2
为Cr3+,Fe2+被氧化为Fe3+,C项正确;用NaOH处理含高浓度NH的废水并回收利用氨,发
生反应:NH+OH-===NH↑+HO,不涉及氧化还原反应,D项错误。]
3 2
2.(2021·湖南浏阳六校联考)下列反应中,水只作氧化剂的是( )
①氟气通入水中 ②水蒸气通过灼热的焦炭 ③钠块投入水中 ④铁与水蒸气反应
⑤氯气通入水中
A.只有①④ B.只有①⑤
C.只有②③ D.只有②③④
D [①F 与水反应生成HF和O,HO作还原剂,被氧化生成O;②水蒸气与灼热焦炭
2 2 2 2
反应生成H 和CO,HO作氧化剂,被还原生成H;③Na与水反应生成NaOH和H,HO作
2 2 2 2 2
氧化剂,被还原生成H;④Fe与水蒸气反应生成Fe O 和H,HO作氧化剂,被还原生成H;
2 3 4 2 2 2
⑤Cl 与水反应生成HCl和HClO,HO既不是氧化剂又不是还原剂。]
2 2
3.(2021·北京朝阳区一模)下列物质的用途与其体现的性质对应关系不合理的是( )
物质 用途 体现的性质
A SO 生产硫酸 还原性
2
B NH 生产碳酸氢铵 还原性
3
C SiO 制取硅单质 氧化性
2
D Fe O 冶炼金属铁 氧化性
2 3
B [SO 被氧化为SO ,SO 与水化合生成HSO ,体现SO 的还原性,A项正确;NH 生
2 3 3 2 4 2 3
产NH HCO 过程中,发生非氧化还原反应,B项错误;利用焦炭还原SiO 制得粗硅,体现
4 3 2
SiO 的氧化性,C项正确;冶炼金属铁时,Fe O 被还原为Fe,体现Fe O 的氧化性,D项正
2 2 3 2 3
确。]
4.(2021·北京第八中学一模)下列变化中,气体反应物既被氧化又被还原的是( )
A.金属钠露置在空气中迅速变暗
B.充满二氧化氮的试管倒扣在水槽中,试管内液面上升
C.露置在空气中的过氧化钠固体变白
D.将氨气与氯化氢混合,产生大量白烟B [钠露置在空气中迅速变暗,Na与O 反应生成NaO,O 被还原,A项错误;充满NO
2 2 2 2
的试管倒扣在水槽中,发生反应:3NO +HO===2HNO +NO,N元素由+4价变为+5价和
2 2 3
+2价,则NO 既被氧化又被还原,B项正确;露置在空气中的NaO 固体变白,是由于吸收
2 2 2
了空气中CO 和HO(g),NaO 既是氧化剂又是还原剂,则气体既不被氧化又不被还原,C项
2 2 2 2
错误;NH 和HCl混合发生反应生成NH Cl固体,产生大量白烟,该反应是非氧化还原反应,
3 4
D项错误。]
5.(2021·广东韶关一模)在酸性介质中,往MnSO 溶液中滴加(NH )SO(过二硫酸铵)溶
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液会发生反应:Mn2++SO+HO―→ MnO+SO+H+。下列说法不正确的是( )
2 2
A.可以利用该反应检验Mn2+
B.氧化性:SO > MnO
2
C.该反应可用盐酸作为酸性介质
D.若有0.1 mol氧化产物生成,则转移0.5 mol电子
C [酸性条件下,Mn2+能被SO氧化生成MnO,溶液由无色变为紫红色,故可以用该反
2
应检验Mn2+,A项正确;该反应中,SO为氧化剂,Mn2+为还原剂,MnO为氧化产物,氧化剂
2
的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性比较:SO>MnO,B项正确;盐酸为强还原性酸,
2
能被SO氧化生成氯气,故不能用盐酸作酸性介质,C项错误;MnO是氧化产物,Mn元素由
2
+2价升高到+7价,故有0.1 mol氧化产物生成,则转移电子为0.5 mol,D项正确。]
6.(2021·北京海淀区一模)I-具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以KIO 的形式存在,
3
I-、I、IO在一定条件下可发生如图转化关系。下列说法不正确的是( )
2
A.用淀粉KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B.由图可知氧化性的强弱顺序为Cl>IO>I
2 2
C.生产等量的碘,途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为5∶2
D.途径Ⅲ反应的离子方程式:3Cl
2
+I-+3H
2
O⇌6Cl-+IO+6H+
C [加碘食盐中含KIO ,在酸性条件下可与I-发生氧化还原反应生成I,淀粉遇I 显蓝
3 2 2
色,A项正确。I-被适量Cl 氧化成I,被足量Cl 氧化成IO,则氧化性:Cl>I,Cl>IO;途径
2 2 2 2 2 2
Ⅱ中IO被NaHSO 还原为I,IO是氧化剂,则氧化性:IO>I ,故氧化性:Cl>IO>I ,B项正确。
3 2 2 2 2
生产1 mol I ,途径Ⅰ转移2 mol电子,途径Ⅱ转移10 mol电子,则途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子
2
数目之比为 1∶5,C项错误。途径Ⅲ中I-被足量Cl 氧化生成 IO,反应为3Cl +I-+
2 2
3H
2
O⇌6Cl-+IO+6H+,D项正确。]
7.(2021·广东湛江调研)将SO 分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 mol·L-1的 BaCl 溶
2 2液和Ba(NO ) 溶液中进行四组实验,探究体系中微粒间的相互作用,测得溶液pH变化如图
3 2
所示。实验现象中观察到:实验a中不产生白色沉淀;实验b、c、d中均产生白色沉淀。下列说
法中不正确的是( )
A.实验a中溶液pH降低的原因是SO 与HO反应生成HSO
2 2 2 3
B.实验a和c相比,实验c所表示的过程中O 是氧化SO 的主要微粒
2 2
C.与实验a、b、c相比,可知实验d所表示的过程中NO是氧化SO 的主要微粒
2
D.依据该实验预测0.2 mol·L-1的KNO 溶液(无氧)也可以氧化SO
3 2
C [实验a中SO 通入BaCl 溶液(无氧),无较强的氧化性物质存在,不发生氧化还原反
2 2
应,溶液pH降低的原因是SO 与HO反应生成HSO ,A项正确;实验a和c相比,c中BaCl
2 2 2 3 2
溶液有氧,溶液的pH变化较大,且所需时间短,说明实验c所表示的过程中O 将SO 氧化生
2 2
成HSO ,B项正确;实验d与c相比,都有氧环境,两溶液的pH变化相差较小,不能说明实
2 4
验d过程中NO将SO 氧化,C项错误;对比实验a和b,在无氧条件下,实验b中溶液pH变
2
化比a大,且变化快,说明NO能氧化SO ,D项正确。]
2
8.(2021·河北武邑模拟)锑(Sb)广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件、医药等。以
辉锑矿为原料制备金属锑,其一种工艺流程如下:
已知部分信息如下:
①辉锑矿(主要成分为Sb S,还含有As S、PbS、CuO和SiO 等);
2 3 2 5 2
②浸出液主要含盐酸和SbCl ,还含SbCl 、CuCl 、AsCl 和PbCl 等杂质;
3 5 2 3 2
③常温下,K (CuS)=1.0×10-36,K (PbS)=9.0×10-29。
sp sp
回答下列问题:
(1)NaH PO 中P的化合价为________。
2 2
(2)“酸浸”过程中SbCl 和Sb S 反应有S生成,该反应的还原产物是____________(填
5 2 3
化学式)。
(3)写出“还原”反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(4)已知:浸出液中c(Cu2+)=0.01 mol·L-1、c(Pb2+)=0.1 mol·L-1。在沉淀铜、铅过程中,
缓慢滴加极稀的NaS溶液,先产生的沉淀是_________(填化学式)。
2
(5)在“除砷”过程中,氧化产物为HPO 。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
3 4
________ 。 常 温 下 , SbCl 溶 液 的 pH<7 , 用 离 子 方 程 式 表 示 其 原 因 :
3
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)NaH PO 中,Na和H元素显+1价,O元素显-2价,根据化合物中各元素的
2 2
代数和为0可得,P元素的化合价为+1。
(2)“酸浸”过程中SbCl 和Sb S 反应有S生成,结合信息②“浸出液主要含盐酸和
5 2 3
SbCl ,还含SbCl 、CuCl 、AsCl 和PbCl 等杂质”推知,该反应的还原产物是SbCl 。
5 3 2 3 2 3
(3)浸出液主要含盐酸和SbCl ,“还原”过程中加入适量Sb,与SbCl 发生氧化还原反
5 5
应生成SbCl ,化学方程式为3SbCl +2Sb===5SbCl 。
3 5 3
(4)浸出液中c(Cu2+)=0.01 mol·L-1、c(Pb2+)=0.1 mol·L-1,Cu2+开始沉淀时,c(S2-)=
K (CuS)/c(Cu2+)=(1.0×10-36)/ 0.01 mol·L-1=1.0×10-34 mol·L-1;Pb2+开始沉淀时,c(S2-)
sp
=K (PbS)/c(Pb2+)=(9.0×10-29)/ 0.1 mol·L-1=9.0×10-28 mol·L-1,显然Cu2+优于Pb2+先沉
sp
淀,故先产生的沉淀是CuS。
(5)“除砷”过程中,加入NaH PO ,氧化产物为HPO ,同时生成As,其中P元素由+1
2 2 3 4
价升高到+5价,As元素由+3价降低到0价,则AsCl 是氧化剂,NaH PO 是还原剂,据得失
3 2 2
电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶3。SbCl 是强酸弱碱盐,常温下SbCl
3 3
溶液的pH<7,其原因是Sb3+发生水解反应:Sb3++3H
2
O⇌Sb(OH)
3
+3H+。
答案 (1)+1 (2)SbCl
3
(3)3SbCl +2Sb===5S得3×2e-失2×3e-bCl (4)CuS
5 3
(5)4∶3 Sb3++3H
2
O⇌Sb(OH)
3
+3H+