第3课时 氧化还原反应的规律及应用
题组一 价态规律及应用
1.下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )
A．Al3＋、K、Fe2＋ B．Cl－、Al、H2
C．NO2、Na＋、Br2 D．O2、SO2、Fe
2．(2022·石家庄高一期末)下列反应中同一物质中同一价态的元素部分被氧化，部分被还原的是( )
A．Cl2＋H2O===HCl＋HClO
B．NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O
C．5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O
D．SO2＋2H2S===2H2O＋3S
3．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( )
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3
C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4
题组二 先后规律及应用
4．多种氧化剂和还原剂相遇时，存在“争先恐后，强者优先”的现象。请预测，在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉，首先置换出来的是( )
A．Fe B．H2
C．Mg D．不能确定
5．已知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉，下列说法不正确的是( )
A．若有铁粉剩余，则不溶物中有铁和铜单质
B．若有铁粉剩余，则反应后的溶质为FeSO4
C．若铁粉无剩余，且溶液中无Cu2＋，则溶液中一定没有Fe3＋
D．若铁粉无剩余，且溶液中有Cu2＋，则溶液中一定没有Fe3＋
6．已知氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，还原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，下列反应的化学方程式或离子方程式不成立的是( )
A．Br2＋2KI===I2＋2KBr
B．向FeBr2溶液中通入少量氯气：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
D．2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2
题组三 守恒规律及应用
7．在酸性条件下，可发生如下反应：ClO＋2M3＋＋4H2O===M2O＋Cl－＋8H＋，M2O中M的化合价是( )
A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7
8．关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是( )
A．K2H3IO6发生氧化反应
B．KI是还原产物
C．生成4个 I2时，转移7个电子
D．还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7
9．一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A．5∶3 B．5∶4
C．1∶1 D．3∶5
10．已知反应6HCl(浓)＋KClO3===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，下列说法不正确的是( )
A．KClO3是氧化剂
B．被氧化与被还原的氯原子的个数比为5∶1
C．盐酸表现还原性和酸性
D．用双线桥表示该反应的电子转移为
KClO3＋6HCl(浓)===KC得到6e－l＋3C失去6×e－l2↑＋3H2O
11．(2022·河南林州一中高一开学考试)废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量NaClO 使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O。下列说法不正确的是( )
A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原
B．还原性：NH>Cl－
C．经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放
D．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子
12．在室温下，发生下列几种反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－
③2B－＋Z2===B2＋2Z－
根据上述反应，判断下列结论错误的是( )
A．还原性强弱顺序为A2＋＞B－＞Z－＞X2＋
B．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2
C．X2＋是XO的还原产物，B2是B－的氧化产物
D．在溶液中不可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O
13．回答下列问题：
(1)实验室制备氧气可以用加热高锰酸钾的方法实现，其发生的反应为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，其中被还原的元素是__________(填元素符号)，氧化产物是______________(填化学式)。
(2)下面三个方法都可以用来制氯气：
①MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
②KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O
③KMnO4＋HCl(浓)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)
根据以上三个反应，回答下列有关问题：
a．反应②的离子方程式为____________________________________________________。
b．反应①中，氧化产物与还原产物的质量比为__________________。
c．已知反应④：4HCl＋O22Cl2＋2H2O(g)，该反应也能制得氯气。则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为____________。
14．根据下表信息，解答有关问题。
氯气(Cl2) KMnO4 PbO2
有刺激性气味，呈黄绿色，有毒气体 易溶于水，溶液呈紫红色，可用于杀菌消毒 Pb的最高化合价为＋4，其稳定化合价为＋2，难溶于水，灰色固体
(1)上表所列物质通常作氧化剂的是________________________________________________。
(2)取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：
滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有无色气泡产生；
再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色。
①在配制酸性KMnO4溶液时，能否用盐酸？
________，原因是_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
②KMnO4、H2O2、PbO2的氧化性由强到弱的顺序为___________________________。
(3)根据上述反应能否比较Cl2与H2O2的氧化性强弱？________(填“能”或“不能”)。
15．(1)汞单质及其化合物在工业生产和科学研究上有着广泛用途。丹砂炼汞的反应原理包括以下两个反应：
反应Ⅰ：HgS＋O2===Hg＋SO2
反应Ⅱ：4HgS＋4CaO4Hg＋3CaS＋CaSO4
①反应Ⅰ中，还原产物是____________，反应中每生成1个SO2，转移____________个电子。
②用双线桥法标出反应Ⅱ中电子转移的方向和数目：_____________________________。
(2)Cl2是一种有毒气体，如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏，有关反应的化学方程式为3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2。反应中被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量之比为______________。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如图：
①反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的分子数之比为__________；反应Ⅱ中的氧化产物是______。
②与传统消毒剂Cl2比较，NaClO2消毒效率是Cl2的________倍(产物视为Cl－，以单位质量得到的电子数表示，结果精确到0.01)。
第3课时 氧化还原反应的规律及应用
1．A 2.A 3.B 4.B
5．D [在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉的过程中，铁先与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，再与CuSO4反应生成FeSO4和Cu，据此分析。若有铁粉剩余，则铁过量，反应后生成FeSO4和Cu，不溶物中有过量的铁和生成的铜单质，A、B正确；因氧化性：Fe3＋>Cu2＋，若铁粉无剩余，必先还原Fe3＋，则溶液中无Cu2＋时一定也没有Fe3＋，C正确；若铁粉无剩余，只是加入少量铁粉，则可能只与部分Fe3＋反应，则溶液中还有Cu2＋、Fe3＋，D不正确。]
6．C [氧化性：Br2＞I2，Br2可将KI氧化为I2，A正确；还原性：I－＞Fe2＋，向FeI2溶液中通入Cl2，要先氧化I－为I2，不能生成FeI3，C错误；氧化性：Fe3＋＞I2，Fe3＋可将I－氧化为I2，而Fe3＋被还原为Fe2＋，D正确。]
7．C [离子方程式中，反应前后离子所带电荷总数相等，即6－1＝8－n－1，解得n＝2，从而得出M2O中M的化合价为＋6价，也可根据得失电子守恒计算。]
8．C [反应中K2H3IO6中的I元素得电子，化合价降低，发生还原反应，A错误；KI既不是氧化产物也不是还原产物，B错误；每生成4个 I2转移7个电子，C正确；反应中HI为还原剂，K2H3IO6为氧化剂，在反应中每消耗1个K2H3IO6就有7个HI失电子，则还原剂与氧化剂的数目之比为7∶1，D错误。]
9．A 10.D
11．C [2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O中，Cl元素的化合价由＋1价降低为－1价，被还原，N元素的化合价由－3价升高为0价，被氧化，故A正确；该反应中，NH为还原剂，Cl－为还原产物，所以还原性：NH＞Cl－，故B正确；由2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O可知，经此法处理过的废水显酸性，不能直接排放，故C错误；N元素的化合价由－3价升高为0价，所以反应中每生成1个N2分子，转移6个电子，故D正确。]
12．D [在反应①中，XO为氧化剂，X2＋是还原产物，Z－是还原剂，Z2是氧化产物，还原性：Z－＞X2＋；在反应②中，B2是氧化剂，B－是还原产物，A2＋是还原剂，A3＋是氧化产物，还原性：A2＋＞B－；在反应③中，Z2是氧化剂，Z－是还原产物，B－是还原剂，B2是氧化产物，还原性：B－＞Z－，则物质的还原性：A2＋＞B－＞Z－＞X2＋，A正确；氧化性：XO＞Z2＞B2＞A3＋，要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，B正确；X2＋是XO得到电子发生还原反应产生的还原产物，B2是B－失去电子被氧化产生的氧化产物，C正确；由于氧化性：XO＞Z2＞B2＞A3＋，根据氧化性：氧化剂＞氧化产物，可知在溶液中可能会发生反应：8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O，D错误。]
13．(1)Mn O2 (2)a.ClO＋6H＋＋5Cl－===3Cl2↑＋3H2O b．71∶126 c．KMnO4＞MnO2＞O2
14．(1)KMnO4、PbO2、氯气(Cl2)
(2)①不能 KMnO4的氧化性比氯气的强，可将盐酸氧化为氯气 ②PbO2＞KMnO4＞H2O2 (3)不能
15．(1)①Hg、SO2 6
②
(2)1∶3 (3)①2∶1 O2 ②1.57
解析 (1)①HgS中Hg的化合价由＋2价降低到0价，O2中O的化合价由0价降低到－2价，所以还原产物是Hg、SO2；HgS中S的化合价由－2价变成＋4价，所以每生成1个SO2，转移6个电子。②氧化还原反应中得失电子守恒，HgS中S的化合价由－2价变成＋6价，Hg的化合价由＋2价变成0价，所以反应以双线桥法表示为。(2)从化学方程式的计量系数可看出，参与反应的NH3有8个，其中有2个NH3被氧化成N2,6个未被氧化生成NH4Cl。(3)①反应Ⅱ中过氧化氢失电子作还原剂，氧化产物为O2。②Cl2得到2个电子生成Cl－，NaClO2得到4个电子生成Cl－，NaClO2消毒效率∶Cl2消毒效率＝∶≈1.57∶1。
