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重难点 04 氧化还原反应的概念、规律与应用
一、氧化还原反应相关概念
二、氧化还原反应的强弱规律及价态规律
(一)强弱规律
1.氧化性是指得电子的性质(或能力);还原性是指失电子的性质(或能力)。
2.氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。如:Na-e-
===Na+,Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还
原性强。
3.从元素的价态考虑
最高价态——只有氧化性,如:浓HSO 、KMnO 等;
2 4 4
最低价态——只有还原性,如:金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有氧化性又有还原性,如:Fe2+、S、Cl 等。
2
4.氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
(2)根据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。如:MnO +4HCl(浓)=====MnCl +
2 2
Cl↑+2HO,2KMnO +16HCl(浓)===2KCl+2MnCl +5Cl↑+8HO,可判断氧化性:KMnO >MnO 。
2 2 4 2 2 2 4 2
(3)根据相同条件下产物的价态高低判断
如2Fe+3Cl=====2FeCl ;Fe+S=====FeS,则氧化性:Cl>S。
2 3 2
5.先后规律及应用
(1)同时含有几种还原剂(或氧化剂),发生氧化还原反应时,还原性(或氧化性)强的优先反应,即“强者优
先”,如在FeBr 溶液中通入少量Cl 时,因为还原性: Fe 2 + > Br - ,所以 Fe 2 + 先与Cl 反应。
2 2 2
(2)常见的强弱顺序
1
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司氧化性:MnO(H+)>Cl >Br >Fe3+>I >稀HSO >S,还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO(SO)<S2-。
2 2 2 2 4 2
(二)价态规律
1.价态归中规律思维模型
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间
价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。
例如,不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是
注:不会出现⑤中HS转化为SO 而HSO 转化为S的情况。
2 2 2 4
2.歧化反应规律思维模型
“中间价―→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl +2NaOH===NaCl+NaClO+
2
HO。
2
3.应用
(1)判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓HSO 与SO 不发生反应。
2 4 2
(2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应 6HCl+
NaClO===NaCl+3Cl↑+3HO中,氧化剂为NaClO,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl。
3 2 2 3 2
(建议用时:30分钟)
【真题再现】
1.(2022·山东卷)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金(Au):“虽被火亦未熟"
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO ):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
3
【答案】C
【解析】A.金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与
其氧化性无关,A不合题意;
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H O=Ca(OH) ,反应放热,产生大量的水汽,而CaO
2 2
由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;
Δ Δ Δ
C.石硫黄即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+S Ag S、Fe+S FeS、2Cu+S Cu S,反应中
2 2
2
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;
D.石钟乳(CaCO):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO +2CH COOH=(CH COO) Ca+H O+CO↑,
3 3 3 3 2 2 2
未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;
故答案为:C。
2.(2022·浙江卷)关于反应Na S O +H SO =Na SO +S+SO +H O,下列说法正确的是
2 2 3 2 4 2 4 2 2
A.H SO 发生还原反应
2 4
B.Na S O 既是氧化剂又是还原剂
2 2 3
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1mol Na S O 发生反应,转移4mol电子
2 2 3
【答案】B
【解析】NaSO+H SO =Na SO +S ↓+SO ↑ +H O,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化
2 2 3 2 4 2 4 2 2
反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有S元素一种,硫酸的作用是提供酸性环境。
A.HSO 转化为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A说法不正
2 4
确;
B.NaSO 中的S的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO (+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,
2 2 3 2
B说法正确;
C.该反应的氧化产物是SO ,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,C说法不正确;
2
D.根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na SO 发生反应,要转移2 mol电子,D说法不正确。
2 2 3
综上所述,本题选B。
3.(2022·湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO
2
转化为N 进入大气层,反应过程如图所示。
2
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中NO
发生氧化反应
2
B.a和b中转移的e-数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO):n
NH+
=1:4
4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO-+NH+=N +2H O
2 4 2 2
【答案】C
3
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司【解析】A.由图示可知,过程I中NO- 转化为NO,氮元素化合价由+3价降低到+2价,NO- 作氧化剂,
2 2
被还原,发生还原反应,A错误;
B.由图示可知,过程I为NO- 在酶1的作用下转化为NO和HO,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守
2 2
酶1
恒可知,反应的离子方程式为:NO- +2H++e-=NO+H O,生成1molNO,a过程转移1mole-,过程II为NO
2
2
和NH+在酶2的作用下发生氧化还原反应生成HO和NH,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可
4 2 2 4
酶2
知,反应的离子方程式为:2NO+8NH+ = 2HO+5NH+8H+,消耗1molNO,b过程转移4mol e-,转移电子
2 2 4
4
数目不相等,B错误;
酶2
C.由图示可知,过程II发生反应的参与反应的离子方程式为:2NO+8NH+ = 2HO+5NH+8H+,
2 2 4
4
n(NO):n(NH+)=1:4,C正确;
4
D.由图示可知,过程III为NH 转化为N 和4H+、4e-,反应的离子方程式为:NH= N +4H++4e-,过程I-
2 4 2 2 4 2
III的总反应为:2NO- +8NH+=5N ↑+4H O+24H++18e-,D错误;
2 4 2 2
答案选C。
KIO
4.(2021·湖南) 常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为
3
Δ
6I +11KCIO +3H O 6KHIO +5KCl+3Cl 。下列说法错误的是
2 3 2 3 2 2
A.产生22.4L(标准状况) Cl 时,反应中转移10mole
2
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
Cl
C.可用石灰乳吸收反应产生的 制备漂白粉
2
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO
的存在
3
【答案】A
【详解】
A.该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO) 中+5价,每个碘原子升高5价,即6I 60e-,
3 2 2
又因方程式中6I 3Cl,故3Cl 60e-,即Cl 20e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl 即1mol Cl 时,反应
2 2 2 2 2 2
中应转移20 mol e-,A错误;
B.该反应中KClO 中氯元素价态降低,KClO 作氧化剂,I 中碘元素价态升高,I 作还原剂,由该方程式
3 3 2 2
的计量系数可知,11KClO 6I,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B正确;
3 2
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;
D.食盐中IO- 可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应IO-+5I-+6H+=3I +3H O生成I,
3 3 2 2 2
I
再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO-
的存在,D正确。
2 3
故选A。
4
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司5.(2021·浙江)关于反应KHIO +9HI=2KI+4I +6H O,下列说法正确的是
2 3 6 2 2
A. KHIO 发生氧化反应
2 3 6
B.KI是还原产物
C.生成12.7g I 时,转移0.1mol电子
2
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
【答案】D
【详解】
A.反应中I元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误;
B.KI中的I-由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;
C.12.7g I 的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4mol I 转移7mol电子,则生成0.05mol I 时
2 2 2
转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;
D.反应中HI为还原剂,KHIO 为氧化剂,在反应中每消耗1mol KHIO 就有7mol HI失电子,则还原剂
2 3 6 2 3 6
与氧化剂的物质的量的比为7:1,D正确;
故答案选D。
6.(2021·山东)实验室中利用固体KMnO 进行如图实验,下列说法错误的是
4
A.G与H均为氧化产物
B.实验中KMnO 只作氧化剂
4
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D.G与H的物质的量之和可能为0.25mol
【答案】BD
【分析】
KMnO 固体受热分解生成KMnO 、MnO 、O,KMnO 、MnO 均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸
4 2 4 2 2 2 4 2
发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl,KMnO 、MnO 被还原为MnCl ,因此气体单质G为
2 2 4 2 2
O,气体单质H为Cl。
2 2
【详解】
A.加热KMnO 固体的反应中,O元素化合价由-2升高至0被氧化,加热KMnO 、MnO 与浓盐酸的反应
4 2 4 2
中,Cl元素化合价由-1升高至0被氧化,因此O 和Cl 均为氧化产物,故A正确;
2 2
B.KMnO 固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此
4
KMnO 既是氧化剂也是还原剂,故B错误;
4
C.Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为
5
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,
故C正确;
D.每生成1mol O 转移4mol电子,每生成1mol Cl 转移2mol电子,若KMnO 转化为MnCl 过程中得到
2 2 4 2
的电子全部是Cl-生成Cl 所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO ~5Cl 可知,n(气
2 4 2
体) =0.25mol,但该气体中一定含有O,因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol,故D错误;
max 2
综上所述,说法错误的是BD,故答案为:BD。
【优选特训】
1.焦亚硫酸钠(Na S O )可用作食品抗氧化剂,下列说法正确的是
2 2 5
A.Na S O 中S元素只有还原性
2 2 5
B.葡萄酒中Na S O 残留量可用碘标准液滴定法测量
2 2 5
C.食品抗氧化剂必须是有氧化性的物质
D.由Na S O 制Na SO 需添加还原剂
2 2 5 2 4
【答案】B
【解析】A.Na S O 中S元素的化合价为+4,属于中间价态,因此Na S O 中S元素既有氧化性又有还原
2 2 5 2 2 5
性,选项A错误;
B.根据葡萄酒中二氧化硫可以用碘量法进行测量,所以葡萄酒中Na S O 残留量可用碘标准液滴定法测
2 2 5
量,选项B正确;
C.食品抗氧化剂必须是有还原性的物质,选项C错误;
D.Na S O 中S元素化合价为+4,Na SO 中S元素化合价为+6,S元素化合价升高,所以由Na S O 制
2 2 5 2 4 2 2 5
Na SO 需添加氧化剂,选项D错误。
2 4
答案选B。
2.(2022·天津南开·一模)下列物质可用于处理泄露的有毒物质NaS的是
2
①Fe (SO ) ②铁粉 ③NaCl ④KI ⑤双氧水
2 4 3
A.①⑤ B.②④ C.③④ D.③⑤
【答案】A
【解析】由反应方程式2Fe3++S2-=2Fe2++S↓或者2Fe3++3S2-=2FeS↓+S↓,S2-+H O=S+2OH-可知,Fe (SO ) 和
2 2 2 4 3
HO 可以用于处理泄露的有毒物质NaS,Fe粉、NaCl和KI均不能以NaS反应,不能处理,故答案为:
2 2 2 2
A。
6
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司3.(2022·上海宝山·模拟预测)向NaBr、NaI混合液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,剩
余固体的组成可能是:
A.NaCl、NaBr、NaI B.NaCl、NaBr、I
2
C.NaCl、NaI D.NaCl、NaI、Br
2
【答案】A
【解析】已知Br-的还原性弱于I-,即向NaBr、NaI混合液中,通入一定量氯气,则先氧化I-,反应为:2I-
+Cl=I +2Cl-,当I-完全消耗后,才氧化Br-,反应为:2Br-+Cl=Br +2Cl-,据此分析解题:
2 2 2 2
A.当通入的氯气很少,NaI过量时,生成的I 易升华,则剩余固体为NaCl、NaBr、NaI,A符合题意;
2
B.由于生成的I 易升华,故固体不可能还含有I,B不合题意;
2 2
C.由于Br-的还原性弱于I-,通入氯气时先氧化I-而不是Br-,即当NaI过量时,不可能NaBr被氧化,即固
体不可能是NaCl、NaI ,C不合题意;
D.由于Br-的还原性弱于I-,通入氯气时先氧化I-而不是Br-,即当NaI过量时,不可能NaBr被氧化,且
Br 易挥发,即固体不可能是NaCl、NaI、Br ,D不合题意;
2 2
故答案为:A。
4.(2022·内蒙古包头·二模)在含有大量漂粉精的溶液中,下列有关叙述正确的是
A.加入K+、NH+、SO2- 、I-等离子,可以大量共存。
4 4
B.可用pH试纸测定该溶液的pH
C.向该溶液中滴加少量FeSO 溶液,反应的离子方程式为:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H O
4 2
D.该溶液中滴入一定量的浓盐酸,每产生1mol Cl ,转移电子数约为6.021023个
2
【答案】D
【解析】A.漂粉精又名高效漂白粉,主要成分是Ca(ClO) ,ClO-与I-发生氧化还原反应,不能共存,故A
2
错误;
B. Ca(ClO) 溶液具有漂白性,能将pH试纸漂白,不能用pH试纸测定该溶液的pH,故B错误;
2
C.滴入少量FeSO 溶液,溶液仍显碱性,次氯酸根能够氧化亚铁离子,反应生成氢氧化铁沉淀,正确的
4
离子方程式为:2Fe2++5ClO-+5H O=Cl-+2Fe(OH) ↓+4HClO,故C错误;
2 3
D.ClO-与Cl-发生反应的离子方程式为:ClO-+Cl-+2H+=Cl+H O,反应中产生1mol Cl 转移电子1mol,即
2 2 2
转移电子数约为6.02×1023个,故D正确;
故选:D。
5.(2022·上海静安·一模)I-、Fe2+、SO 、Cl-、HO 均有一定的还原性,酸性溶液中还原性强弱顺序为:
2 2 2
Cl-<Fe2+<HO<I-<SO 。下列反应不能发生的是
2 2 2
A.SO +O +2H O=HO+H SO
2 2 2 2 2 2 4
B.Cl+ SO +2H O=HSO +2HCl
2 2 2 2 4
C.2Fe3++SO+2H O=2Fe2++SO 2 +4H+
2 2 4
D.I+2Fe2+=2Fe3++2I-
2
【答案】D
7
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司【解析】
A.假设反应SO +O +2H O=HO+H SO 能发生,根据方程式得出还原性:HO<SO ,与题中还原性一致,
2 2 2 2 2 2 4 2 2 2
说明反应能发生,故A不符合题意;
B.假设反应Cl+ SO +2H O=HSO +2HCl能发生,根据方程式得出还原性:Cl-<SO ,与题中还原性一致,
2 2 2 2 4 2
说明反应能发生,故B不符合题意;
C.假设反应2Fe3++SO+2H O=2Fe2++SO 2 +4H+能发生,根据方程式得出还原性:Fe2+<SO ,与题中还原
2 2 4 2
性一致,说明反应能发生,故C不符合题意;
D.假设反应I+2Fe2+=2Fe3++2I-能发生,根据方程式得出还原性:I-<Fe2+,与题中还原性相矛盾,说明反
2
应不能发生,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
6.叠氮酸钠 NaN
3
可用作医药原料和炸药,工业上可在立窑中通过反应NaNO
3
NaNH
2
熔融
NaN NH NaOH(未配平)来制备叠氮酸钠,下列说法正确的是
3 3
A.方程式中NaNO 和NaN 的化学计量数之比为1:1
3 3
1
B.作还原剂的 占参与反应的 的物质的量的
NaNH NaNH
2 2 3
C.每生成67.2LNH ,转移电子的物质的量为16mol
3
D.立窑的衬里适宜选用石英耐火砖
【答案】A
【解析】
熔融
A.根据得失电子守恒、元素守恒配平方程式可得 3NaNH NaN NH 3NaOH,A正确;
2 3 3
NaNO
3
B.根据选项A所配方程式知,3 mol NaNH 反应,有1 mol N元素化合价没变生成NH ,有2 mol N元素
2 3
2
化合价升高转化为NaN ,故作还原剂的 占参与反应的 的物质的量的 ,B错误;
3 NaNH NaNH 3
2 2
C.未给出气体所处状态,无法计算转移电子的物质的量,C错误;
D.高温下,产物NaOH能和SiO 反应,会腐蚀设备,D错误;
2
故答案选A。
7.(2022·辽宁·二模)硫酸盐(含SO2- 、HSO- )气溶胶是PM2.5的成分之一、近期科研人员提出了雾霾微
4 4
颗粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理,其主要过程如图所示,下列说法错误的是
8
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司A.第I阶段的化学方程式为:SO2-+NO =NO-+SO-
3 2 2 3
B.整个过程中有HO参加反应
2
C.1
molSO-
在第II、III两个阶段共失去电子数目为2N
3 A
D.NO 是生成硫酸盐的氧化剂
2
【答案】C
【解析】由图可知,NO 与SO2- 、HO反应生成NO、HNO 和HSO- ,反应中N元素的化合价降低,S元
2 3 2 2 2 4
素的化合价升高,由得失电子守恒和原子守恒可得:2NO +SO2- +H O=NO+HNO +HSO- ,然后根据氧化
2 3 2 2 2 4
还原反应规律分析解答。
A.根据图示可知在第一阶段,NO 与SO2- 发生反应产生NO、SO- ,反应方程式为NO +SO2- =NO+
2 3 2 3 2 3 2
SO-
,A正确;
3
B.由反应流程图可知:在第II阶段HO参加了化学反应,B正确;
2
C.1 molSO- 在第II、III阶段失去1 mol电子生成HSO- ,共失去电子数目为N ,C错误;
3 4 A
D.图示的转化过程,NO 转化为HNO,N元素的化合价由+ 4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,
2 2
NO 做氧化剂;SO2- 失去电子被氧化为HSO- ,因此NO 是生成硫酸盐的氧化剂,D正确;
2 3 4 2
故合理选项是C。
8.(2022·河北保定·一模)用ICP/SIFT方法可将汽车尾气中的NO
x
x1 和CO转化为无污染的气体,下
列说法错误的是
A.整个过程中Zn+作催化剂
B.反应过程中涉及的反应均为氧化还原反应
C.过程Ⅰ中发生的反应为Zn 2NO =N Zn2 2xO
x 2
9
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司D.总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:x
【答案】C
【解析】A.总反应的方程式为2NO
x
+2xCO=N
2
+2xCO
2
,故Zn+是整个反应的催化剂,故A正确;
B.两步反应中都有元素化合价变化,反应均为氧化还原反应,故B正确;
C.过程Ⅰ中发生的反应为:2xZn2NO =N 2xZn2 2xO ,故C错误;
x 2
D.总反应的方程式为2NO+2xCO=N +2xCO
,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶x,故D正确;
x 2 2
故答案为C。
【点睛】
本题以汽车尾气中的NO 和CO转化为载体,体现对反应机理、催化剂、中间产物、氧化还原等化学基础
x
知识的综合考查。考查学生的理解与辨析和分析与推测能力。
9.(2022·湖南常德·模拟预测)测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下:
①碱性KMnO 溶液处理:CH OHMnO OHCO2 MnO2 H O(未配平,下同)
4 3 4 3 4 2
②酸化处理:MnO2HMnO MnOH O
4 2 4 2
下列说法错误的是
A.“反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:1
B.“反应①”中氧化性:MnO CO2
4 3
C.“反应②”中,可用硫酸进行酸化
D.“反应②”消耗59.5gMnO2 时,反应中转移0.5mole-
4
【答案】D
【解析】A.根据氧化还原反应配平可得:CH OH6MnO8OH CO26MnO2 6H O,反应中
3 4 3 4 2
MnO-
为氧化剂,CHOH为还原剂,则“反应①”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:1,A正确;
4 3
B.根据反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,“反应①”中MnO- 为氧化剂,CO2-
是氧化产物,则
4 3
氧化性:MnO CO2,B正确;
4 3
C.由于SO2- 与MnO-、MnO2-
不反应,则“反应②”中,可用硫酸进行酸化,C正确;
4 4 4
D.根据氧化还原反应配平可得:“反应②”为3MnO24HMnO 2MnO2H O,则消耗
4 2 4 2
59.5g 2×0.5mol
即 =0.5mol时,则反应中转移电子数目为: ,D错误;
59.5gMnO2
4
119g•mol-1
3
故答案为:D。
10.在催化剂的作用下,NH 和NO 发生反应生成N 和H O,下列说法正确的是
3 2 2 2
A.NO 是氧化剂,H O是还原产物
2 2
1
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司B.每生成7molN 转移电子数为21mol
2
C.在NH 与NO 的反应中,44.8LNH 最多可以生成1.75molN
3 2 3 2
D.在一定条件下,CO也可以和NO 发生氧化还原反应
2
【答案】D
【解析】A.在催化剂的作用下,NH 和NO 发生反应生成氮气和水,反应的化学方程式为8NH
3 2 3
催化剂
6NO 7N 12H O, 作还原剂, 作氧化剂, 既是氧化产物又是还原产物, 既不是
2 2 2 NH NO N H O
3 2 2 2
氧化产物也不是还原产物,选项A错误;
B.二氧化氮中氮元素价态降低,根据得失电子守恒可知每生成7mol N 需转移6×4mol=24mol电子,选项
2
B错误;
C.未注明44.8L NH 所处状态,无法进行计算,选项C错误;
3
D.CO具有还原性,NO 具有氧化性,则在一定条件下,CO也可以和NO 发生氧化还原反应,选项D
2 2
正确;
答案选D。
Δ
11.钛铁矿与过氧化钠熔融后得到钛酸钠(Na TiO),反应的化学方程式为:FeTiO+3Na O
2 4 3 2 2
NaFeO+Na TiO+Na O,下列有关说法正确的是
2 4 2 4 2
A.化合物NaO 中阴阳离子的个数比为1:1
2 2
B.该反应中的还原产物只有NaO
2
C.若有1molFe2+被氧化,则被Fe2+还原的NaO 为1mol
2 2
D.每生成18.6g氧化钠,转移电子的物质的量是1.8mol
【答案】D
【解析】A.NaO
中阳离子为Na+、阴离子为O2-
,所以NaO 晶体中阴阳离子个数之比为1:2,A错误;
2 2 2 2 2
B.该反应中,FeCr O 中铁、 铬元素的化合价升高,被氧化,NaO 中氧元素的化合价降低,NaFeO 和
2 4 2 2 2 4
NaTiO 既是氧化产物又是还原产物,NaO是还原产物,B错误;
2 4 2
C.由化学计量数可知,有1molFe2+被氧化,则被Fe2+还原的NaO 为3mol,C错误;
2 2
m 18.6g
D.n(Na O)= = =0.3mol , 每生成1mol Na O转移6 mol电子,则生成0.3 mol Na O转移1.8
2 M 62g/mol 2 2
mol电子,D正确;
故选D。
12.(2022·湖南岳阳·一模)过二硫酸是一种疏的含氧酸,化学式H S O 。它的结构可以表示成
2 2 8
HO SOOSO H。它的盐称为过二硫酸盐,在工业上用途广泛,用作强氧化剂等。下列反应分别是Cr3+与
3 3
过二硫酸盐和高锰酸盐反应的离子方程式(未配平),下列说法中错误的是
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司Ⅰ.Cr3++SO2-+HOAg+催化Cr O2-+SO2-+H+
2 8 2 Δ 2 7 4
Ⅱ.Cr3++MnO-+H OΔCrO2-+Mn2++H+
4 2 2 7
A.过二硫酸根中显2价的氧原子和显1价的氧原子的数目比是3∶1
B.反应Ⅰ中氧化剂和还原剂物质的量之比是3∶2
C.反应Ⅱ中每生成1mol CrO2- ,转移电子的物质的量为6mol
2 7
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的Cr3+的物质的量相同,则Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为2∶5
【答案】D
【解析】
A.过二硫酸中S的化合价为+6,H的化合价为+1,则过二硫酸根中显2价的氧原子和显1价的氧原子的
数目比是3:1,A正确;
Ag+催化
B.配平反应I:2Cr3++3SO2-+7HO====Cr O2-+6SO2-+14H+,三价铬是还原剂,过二硫酸根是氧化剂,氧化
2 8 2 Δ 2 7 4
剂和还原剂物质的量之比是3∶2,B正确;
C.配平反应II:10Cr3++6MnO-+11H O5CrO2-+6Mn2++22H+ ,每生成5mol CrO2- 转移30mol电子,每
4 2 2 7 2 7
生成1mol CrO2- ,转移电子的物质的量为6mol,C正确;
2 7
Ag+催化
D.反应I:2Cr3++3SO2-+7HO====Cr O2-+6SO2-+14H+,消耗10mol ,消耗15mol氧化剂;反应II:
2 8 2 Δ 2 7 4 Cr3+
10Cr3++6MnO-+11H O5CrO2-+6Mn2++22H+ ,消耗10molCr3+,消耗6mol氧化剂,则消耗10molCr3+,
4 2 2 7
Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为15:6=5:2,D错误;
答案选D。
13.(2022·陕西咸阳·一模)ClO 是一种绿色的饮用水消毒剂。常用下列两种反应原理制备:
2
反应1:4HCl2KClO 2ClO Cl 2KCl2H O
3 2 2 2
反应2:C H O 24KClO 12H SO 12K SO 24ClO 6CO 18H O
6 12 6 3 2 4 2 4 2 2 2
下列说法正确的是
A.两个反应中KClO 都作氧化剂
3
B.反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.反应2中每转移6mol电子,生成气体的物质的量为15mol
D.制备等量的ClO ,反应1比反应2转移的电子总数多
2
【答案】A
【解析】
A.反应1KClO →ClO 中Cl元素化合价降低,做氧化剂,反应2KClO →ClO 中Cl元素化合价降低,做
3 2 3 2
氧化剂,故A正确;
B.反应1KClO →ClO ,KClO 做氧化剂,HCl→Cl 中Cl元素化合价升高,HCl做还原剂,还有2个Cl
3 2 3 2
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司原子不变价,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,故B错误;
C.反应2KClO →ClO 中Cl元素化合价从+5降到+4,有24个Cl原子变价,每转移24mol电子,生成气
3 2
体的物质的量为30mol,则转移6mol电子,生成气体的物质的量为7.5mol,故C错误;
D.将反应1乘以12,生成24molClO 时转移(5-4)×24=24mol,反应2生成24molClO 时也转移24mol,故
2 2
D错误;
故选:A。
14.(2022·重庆·一模)天然气中含有有毒气体H S,用下图所示流程可实现天然气在氧化亚铁硫杆菌
2
(T·F菌)作用下催化脱硫。下列说法不正确的是
A.过程①的pH降低,过程②的pH升高
B.该脱硫过程可以在中性环境中进行
C.该脱硫过程不需要补充FeSO 溶液
4
D.该脱硫过程的总反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
【答案】B
【解析】过程①Fe元素化合价降低,S元素化合价升高,反应方程式:Fe (SO )+H S=2FeSO +S+H SO ,
2 4 3 2 4 2 4
过程②Fe元素化合价升高,O元素化合价减低,反应方程式:4FeSO +O +2H SO =2Fe (SO )+2H O;
4 2 2 4 2 4 3 2
A.过程①反应方程式:Fe (SO )+H S=2FeSO +S+H SO ,生成强酸HSO ,pH降低,过程②反应方程式:
2 4 3 2 4 2 4 2 4
4FeSO +O +2H SO =2 Fe (SO )+2H O,消耗HSO ,pH升高,故A正确;
4 2 2 4 2 4 3 2 2 4
B.Fe (SO ) 溶液中Fe3+不能在中性环境中共存,故B错误;
2 4 3
C.该脱硫过程的总反应为2HS+O=2S+2H O,FeSO 溶液为中间物质,没有消耗,则不需要补充FeSO
2 2 2 4 4
溶液,故C正确;
D.该脱硫过程的总反应为2HS+O=2S+2H O,O元素化合价减低,O 做氧化剂,S元素化合价升高,HS
2 2 2 2 2
做还原剂,两者的物质的量之比为1:2,故D正确;
故选:B。
15.(2022·山东青岛·一模)以辉锑矿(主要成分为Sb S ,含少量As S 、CuO、SiO 等)为原料制备金属
2 3 2 3 2
锑的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司已知:浸出液中除含过量盐酸和SbCl 之外,还含有SbCl 、AsCl 、CuCl 等。
5 3 3 2
A.“还原”过程加适量Sb目的是更好地循环利用Sb元素
B.“除铜”时,不宜加过多的Na S,是为了防止生成Sb S 或产生有毒物质
2 2 3
C.“除砷”时有H PO 生成,该反应的化学方程式为:
3 3
2AsCl 3Na PO 3HCl3H O 2As3H PO 9NaCl
3 3 2 2 3 3
D.“电解”时,被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为2:3
【答案】D
【解析】辉锑矿加入盐酸和SbCl ,得到浸出液中除含过量盐酸和SbCl 之外,还含有SbCl 、AsCl 、
5 5 3 3
CuCl ;加入适量Sb,将五价Sb转化为三价Sb,加入NaS生成CuS沉淀除去铜,加入Na PO ,AsCl
2 2 3 2 3
和加入的Na PO 反应生成As、H PO ,之后得到SbCl 溶液,电解生成Sb和SbCl 。
3 2 3 3 3 5
A.浸出液中含过有SbCl ,加适量Sb两者反应生成SbCl 且不引入新杂质,目的是更好地循环利用Sb元
5 3
素,A正确;
B.过多的Na S 会和SbCl 反应生成Sb S ,导致Sb元素流失;Na S具有还原性也可能会和AsCl 反应生
2 3 2 3 2 3
成有毒的As单质,故“除铜”时,不宜加过多的Na S,是为了防止生成Sb S 或产生有毒物质,B正确;
2 2 3
C.由流程可知,除砷”时AsCl 和加入的Na PO 反应生成As,As元素化合价降低同时P元素化合价升
3 3 2
高会生成H PO ,该反应的化学方程式为:2AsCl 3Na PO 3HCl3H O 2As3H PO 9NaCl,C
3 3 3 3 2 2 3 3
正确;
D.“电解”时,SbCl 生成Sb和SbCl ,根据电子守恒可知,3Sb3+~6e-~3Sb5+、2Sb3+~6e-~2Sb,则被
3 5
氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3:2,D错误;
故选D。
16.(2022·辽宁·一模)向FeBr 溶液中通入Cl 时,随参加反应的Cl 物质的量的变化,溶液中某些离子的
2 2 2
浓度变化情况如图所示。下列说法正确的是
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学学科科网网((北北京京))股股份份有有限公司A.当n(Cl )<M mol时,发生的离子反应:2Br-+Cl=Br +2Cl-
2 2 2
B.当n(Cl )=M mol时,离子浓度关系:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=2:1:1
2
C.当n(Cl )=2M mol时,离子浓度大小关系:c(Cl-)>c(Br-)
2
D.当通入Cl 的物质的量等于原FeBr 的物质的量时,Br-开始被氧化
2 2
【答案】C
【解析】据图可知:当n(Cl )<M mol时,Fe2+与Cl 开始反应,此时Br-并没有参加反应;当n(Cl )=M
2 2 2
mol时,Fe2+与Cl 反应完全,发生反应的离子方程式为:2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-,当n(Cl )>M mol时Br
2 2 2
-与Cl 反应,发生反应的离子方程式为:2Br-+Cl=Br +2Cl-;
2 2 2
A.根据分析知,当n(Cl )<M mol时,Fe2+与Cl 开始反应,此时Br-并没有参加反应,发生的离子反应为:
2 2
2Fe2++Cl=2Fe3++2Cl-,A错误;
2
B.当通入的氯气为Mmol时,恰好将Fe2+反应完,根据Cl+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,故原Fe2+为2Mmol,则Br-
2
为4Mmol,生成的Fe3+为2Mmol,Cl-为2Mmol,Br-未参加反应,为4Mmol,所以c(Fe3+):c(Br-):
c(Cl-)=1:2:1,B错误;
C.根据分析,当通入的Cl 为2Mmol,Mmol Cl 首先与Fe2+完全反应,生成2MmolCl-,剩余的Mmol Cl
2 2 2
会反应掉2MmolBr-,生成2Mmol Cl-,此时n(Cl-)=4Mmol,剩余的n(Br-)=(4M-2M)mol=2Mmol,所以离子
浓度大小关系:c(Cl-)>c(Br-),C正确;
D.根据分析可知,通入Cl 的物质的量大于Mmol时,Br-开始被氧化,根据B选项分析可知FeBr 的物质
2 2
的量为2Mmol,D错误;
综上所述答案为C。
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