备考2020年高考化学二轮专题 02 氧化还原反应

备考2020年高考化学二轮专题 02 氧化还原反应
一、单选题
1.(2020·北京模拟)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是 (  )
A.湿润的红色布条遇氯气褪色
B.棕黄色 FeCl3 饱和溶液滴入沸水中变红褐色
C.紫色酸性 KMnO4 溶液通入乙烯气体后褪色
D.浅黄色 Na2O2 固体露置于空气中逐渐变为白色
2.(2020高一下·西安月考)下列反应中,硝酸只表现氧化性的是(  )
A.3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
B.C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
C.Al(OH)3+3HNO3=Al(NO3)3+3H2O
D.3Zn+8HNO3=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O
3.(2020高一下·忻州月考)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是(  )
① H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4 ② 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
A.FeCl2 >HI >H2SO3 B.HI >FeCl2 >H2SO3
C.H2SO3> HI >FeCl2 D.FeCl2 >H2SO3>HI
4.(2020高一上·荆州期末)从氧化还原角度分析,下列反应中水的作用相同的是(  )
①铁和水蒸气反应 ②过氧化钠和水反应 ③氯气和水反应 ④二氧化氮和水反应
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
5.(2020高一上·石嘴山期末)常温下,发生下列反应:
①16H++10Z﹣+2XO4﹣=2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2=2A3++2B﹣
③2B﹣+Z2=B2+2Z﹣根据上述反应,下列结论判断不正确的是(  )
A.A3+是A2+的氧化产物
B.氧化性强弱的顺序为XO4﹣>B2
C.反应Z2+2A2+=2A3++2Z﹣在溶液中可发生
D.Z2在①③反应中均为还原剂
6.(2020高一上·石嘴山期末)向Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量Cl2,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.线段BC代表Cl-物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6mol·L-1
C.当通入2mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=2:2:3
7.(2020高三上·海原期末)将足量Cl2通入FeBr2和NaBr的混合溶液中,反应总的离子方程式为:Fe2+ +3Br-+2Cl2 = Fe3+ +Br2 + 4Cl-,则混合溶液中FeBr2和NaBr的物质的量的比为(  )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:3
8.(2019高一上·嘉兴期中)下列变化必需加入还原剂才能实现的是(  )
A.KMnO4→MnO2 B.Cl2→NaCl C.FeCl3→FeCl2 D.CO→CO2
9.(2019高一上·嘉兴期中)氧化还原反应与基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于氧化还原反应但不包含在1,2,4范围内的是(  )
A.Cl2+2KI=I2 +2KCl B.NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↓
C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3 D.3NO2+H2O=2HNO3 +NO
10.(2019高一上·嘉兴期中)已知在酸性条件下有以下反应关系:①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3,本身被还原为Br2;②Br2能将I-氧化为I2;③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化为Br2,本身被还原为I2。向KI的硫酸溶液中滴加少量KBrO3溶液后,所得产物除水外还有(  )
A.Br2、Br-、I2 B.Br-、I2、IO3-
C.Br-、IO3- D.Br-、I2
二、实验探究题
11.(2020高一上·遂宁期末)
(1)Ⅰ.我国的青海省有许多盐湖盛产食盐,人类与食盐关系密切,食盐在老百姓生活和现代社会的工农业生产中均有重要作用。粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,为了除去可溶性杂质,有以下实验步骤进行提纯:
④步所加试剂是   。
(2)第⑥步发生反应的离子方程式为   、   。
(3)第⑦步的操作名称   ,需要的玻璃仪器有   、   。
(4)通过步骤⑤中过滤后的滤液,检验SO42-已除尽的操作方法是   。
(5)Ⅱ.设阿伏加德罗常数为NA,标准状况下,某O2和N2的混合气体m g含有b个分子,则n g该混合气体在相同状况下所占的体积是   L。
(6)在xR2++yH++O2═mR3++nH2O的离子方程式中,对化学计量数m和R2+、R3+判断正确的是____。
A.m=y,R3+是氧化产物 B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化剂 D.m=4,R2+是还原剂
(7)用双线桥法标出下列反应的电子转移方向和数目   。2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
三、综合题
12.(2020高一上·鄂州期末)
(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
   +   →   +   +   +H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质   ,被还原的元素是   。
(3)反应中1mol氧化剂   (填“得到”或“失去”)   mol电子。
13.(2020高一上·石嘴山期末)
(1)已知2P4+9KOH+3H2O═3K3PO4+5PH3反应中氧化剂是   ; 氧化剂与还原剂物质的量之比是   ;氧化产物是   。
(2)请用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目10Al+6NaNO3 +4NaOH═10NaAlO2 +3N2↑+2H2O   
(3)Mn2+、Bi3+、BiO3﹣、MnO4﹣、H+、H2O组成的一个氧化还原系统中,发生BiO3﹣→Bi3+的反应过程,据此回答下列问题 ①该氧化还原反应中,被还原的元素是   。
②请将氧化剂、还原剂的化学式及配平后的方程式填入下列相应的位置中,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目   。
14.(2020高一上·如东月考)市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准 GB5461
产品等级 一级
配料 食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以1计) 20~50mg/kg
分装时期
 
分装企业
 
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)
   KlO3+   KI+   H2SO4=   K2SO4+   I2+   H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是    。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是   。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是   。
②b中反应所产生的I2的物质的量是   mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)   mg/kg。
15.(2020高一上·如东月考)储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质—碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。
(1)请用上述物质填空,并配平化学方程式:
   C+   +    H2SO4——   +   +   Cr2(SO4)3+   H2O
(2)上述反应中氧化剂是   (填化学式),被氧化的元素是   (填元素符号)。
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项序号) 。
A.氧化性 B.氧化性和酸性
C.酸性 D.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8mol,则产生的气体在标准状况下的体积为   。
16.(2020高一下·泸县月考)居民饮用水的质量必须符合国家标准,以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图。看图后回答下列问题。
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl- 等,加入过量石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,例如:HCO3-+OH-=CO32-+H2O 请写出另一个属于复分解反应的离子方程式   。
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程   
①只是物理过程 ②只是化学过程 ③是物理和化学过程
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,其在水中电离出的Fe2+离子被溶解在水中的O2所氧化为Fe3+,最终生成胶状沉淀,这种胶状沉淀是   (写化学式)。
(3)配平下列反应方程式,并标出电子转移方向和数目。
Fe2++ O2 + H+= Fe3++ H2O    
上述反应中,每转移8mol电子,标准状况下消耗O2的体积为   L。
(4)通入二氧化碳的目的是   和   。
(5)Cl2的作用是   。
(6)Cl2是常用的强氧化剂,请你尝试写出一个合理的Cl2作为氧化剂的化学方程式。   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氯气的化学性质;钠的重要化合物
【解析】【解答】A.有色布条褪色,则有HclO产生,Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,氯元素化合价发生变化,与氧化还原反应有关,A不符合题意;
B.变为红褐色,说明反应生成了Fe(OH)3,过程中没有元素化合价发生变化,与氧化还原反应无关,B符合题意;
C.酸性KMnO4溶液具有氧化性,乙烯中含有C=C,具有还原性,溶液褪色,说明二者发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.淡黄色的Na2O2露置在空气中变为白色,过程中发生反应为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,过程中氧元素化合价发生变化,与氧化还原反应有关,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】分析选项所给颜色变化过程是否有元素化合价变化,若有则与氧化还原反应有关;若无则与氧化还原反应无关;据此结合选项进行分析。
2.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;硝酸的化学性质
【解析】【解答】A.该反应中,HNO3中氮元素由+5价变为+2,发生还原反应,体现氧化性,同时HNO3在反应过程中提供了NO3-,体现酸性,A不符合题意;
B.该反应中,HNO3中氮元素由+5价变为+4价,发生还原反应,体现氧化性,没有提供NO3-,不体现酸性,B符合题意;
C.该反应中,HNO3中氮元素化合价没有发生变化,不体现氧化性,同时HNO3在反应过程中提供了NO3-体现酸性,C不符合题意;
D.该反应中,HNO3中氮元素由+5价变为+2,发生还原反应,体现氧化性,同时HNO3在反应过程中提供了NO3-,体现酸性,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据反应过程中HNO3中元素化合价的变化分析。
3.【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】反应①中还原剂为H2SO3、还原产物为HI,反应②中还原剂为HI,还原产物为Fe2+;由于还原剂的还原性强于还原产物,因此还原性强弱关系为:H2SO3>HI>Fe2+,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性进行分析。
4.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】①铁与水蒸气反应过程中,H2O中氢元素由+1价变为0价,化合价降低,被还原,为氧化剂;
②过氧化钠与H2O反应过程中,H2O中氢氧元素的化合价都没有发生变化,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂;
③Cl2与H2O反应过程中,H2O中氢氧元素的化合价都没有发生变化,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂;
④NO2与H2O反应过程中,H2O中氢氧元素的化合价都没有发生变化,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂;
综上,上述反应过程中,水的作用相同的是②③④,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据所给反应H2O中氢氧元素化合价的变化分析H2O在反应过程中的作用。
5.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A、2A2++B2═2A3++2BR﹣中,A元素的化合价升高,所以A2+是还原剂,则A3+是A2+的氧化产物,故A不符合题意;
B.①16H++10Z﹣+2XO4﹣═2X2++5Z2+8H2O,氧化性:XO4﹣>Z2,②2A2++B2═2A3++2B﹣,氧化性:B2>A3+,③2B﹣+Z2═B2+2Z﹣,氧化性:Z2>B2,所以氧化性关系为:XO4﹣>Z2>B2>A3+,故B不符合题意;
C、氧化性关系为:XO4﹣>Z2>B2>A3+,所以反应Z2+2A2+=2A3++2Z﹣在溶液中可发生,故C不符合题意;
D.①中Z的化合价升高,则Z2在①中是氧化产物,③中Z元素的化合价降低,则Z2是氧化剂,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.化合价升高的元素被氧化,是氧化产物;
B.氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性;
C.强氧化剂与强还原剂反应生成弱氧化剂和弱还原剂;
D.Z2在反应③中是氧化剂。
6.【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氯、溴、碘及其化合物的综合应用;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A.B点时溶液中I-完全反应,溶液中存在Fe2+和Br-,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,代表Fe3+的物质的量的变化情况,故A不符合题意;
B.由图可知,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕消耗氯气2mol,由方程式可知n(Fe2+)=2×2mol=4mol,则n(FeBr2)=4mol,缺少溶液的体积,故B不符合题意;
C.AB段发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,2mol的I-消耗1mol氯气,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,余下的1mol氯气再与2molFe2+反应,参加反应的n(Fe2+):n(I-)=1:1,通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl-,故C符合题意;
D.由图可知AB段消耗氯气1mol,发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,故n(I-)=2n(Cl2)=2mol,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,消耗氯气2mol,故n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×2mol=4mol,DE段发生2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,消耗氯气3mol,故n(Br-)=2n(Cl2)=6mol,故原溶液中n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=4mol:2mol:6mol=2:1:3,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】还原性为I->Fe2+>Br-,则AB发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,I-反应完毕再发生BC段:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,最后发生DE段反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-。
7.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】将足量Cl2通入FeBr2和NaBr的混合溶液中Fe2+ +3Br-+2Cl2 = Fe3+ +Br2 + 4Cl-,在FeBr2中Fe2+ 和Br-的物质的量之比为1:2,设FeBr2为1mol,则剩余的Br-由NaBr提供,为1mol,因此混合溶液中FeBr2和NaBr的物质的量的比为1:1,
故答案为:A。
【分析】根据Fe2+ +3Br-+2Cl2 = Fe3+ +Br2 + 4Cl-,结合FeBr2和NaBr的组成分析解答。
8.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.KMnO4→MnO2,锰虽然化合价降低,为氧化剂,但高锰酸钾自身发生氧化还原反应,不需要加还原剂就能实现,故A不符合题意;
B.Cl2→NaCl,氯化合价虽然降低,为氧化剂,但氯气自身和氢氧化钠发生氧化还原反应,不需要加还原剂就能实现,故B不符合题意;
C.FeCl3→FeCl2,铁化合价降低,是氧化剂,只能加还原剂才能实现,故C符合题意;
D.CO→CO2,碳化合价升高,是还原剂,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】加入还原剂,本身需要做氧化剂,化合价需要降低。
9.【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.Cl2+2KI=I2 +2KCl,氯化合价降低,是氧化还原反应,也是置换反应,故不满足题意;
B.NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↓,没有化合价变化,不是氧化还原反应,故不满足题意;
C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3,铁化合价升高,是氧化还原反应,也是化合反应,故不满足题意;
D.3NO2+H2O=2HNO3 +NO,氮化合价变化,是氧化还原反应,不是化合反应、分解反应、置换反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】D项属于氧化还原反应但是不属于四大基本反应类型。
10.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】⑴KBrO3能将I-氧化成I2或KIO3,本身被还原为Br2,氧化性:KBrO3 > KIO3或I2,
还原性:I- > Br2;
⑵Br2能将I-氧化为I2,氧化性:Br2>I2,还原性I- > Br-;
⑶KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化为Br2,本身被还原为I2,
氧化性:KIO3 > Br2,还原性:Br- > I2;
氧化性:KBrO3 > KIO3 > Br2>I2
还原性:I- > Br-> I2
A.由于KI是过量,Br2会被I-还原成Br-,故A不符合题意;
B.IO3-与I-、Br-反应,不能共存,故B不符合题意;
C.IO3-与Br-反应,不能共存,故C不符合题意;
D.由于KBrO3是少量的,会被还原成Br-,I-被氧化成I2,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据已知信息判断氧化性强弱及分析产物,D项符合题意。
11.【答案】(1)Na2CO3溶液
(2)2H++ CO32-= CO2↑+H2O;H+ +OH—= H2O
(3)蒸发结晶;酒精灯;玻璃棒
(4)取少量的滤液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若没有现象,说明SO42—已除尽
(5)
(6)A;D
(7)
【知识点】氧化还原反应;常见离子的检验;海水资源及其综合利用;蒸发和结晶、重结晶
【解析】【解答】Ⅰ.(1)在粗盐提纯时,要在最后一步加入盐酸,除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,碳酸钠加在氯化钡的后面,除去钙离子和加入的过量的钡离子,NaOH溶液除镁离子,顺序在过滤前即可,所以②步加入NaOH溶液,④步所加试剂是Na2CO3溶液,故答案为:Na2CO3溶液;(2)第⑥步加入的是稀盐酸,除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,相关的离子方程式为:2H++ CO32-= CO2↑+H2O,H++OH—= H2O,故答案为:2H++ CO32-= CO2↑+H2O;H++OH—= H2O;(3)氯化钠溶液经过蒸发结晶可以得到精盐,需要的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒等,故答案为:蒸发结晶;酒精灯;玻璃棒;(4)溶液中硫酸根离子是否除尽,可通过滴加过量氯化钡方法判断,其具体操作方法为:取少量的滤液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若没有现象,说明SO42—已除尽,若试管中的溶液出现浑浊则证明SO42 未除尽,故答案为:取少量的滤液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若没有现象,说明SO42—已除尽。Ⅱ. (5)标准状况下O2和N2的混合气体mg含有b个分子,mg该混合气体的物质的量为: = mol,该混合气体的平均摩尔质量为: = g/mol,则ng该混合气体在标准状况下所占的体积为:V=n Vm= ×22.4L/mol= ×22.4L/mol= L,故答案为: ;(6)反应xR2++yH++O2═mR3++nH2O中,根据O原子守恒可知n=2,然后根据H原子守恒可知y=4,再结合电荷守恒、原子守恒可知:x=m、2x+4=3m,解得x=m═4,则该反应为:4R2++4H++O2=4R3++2H2O,
A.根据分析可知,m=y=4,R3+为氧化产物,故A符合题意;
B.该反应中R2+化合价升高被氧化,但m=y=4,故B不符合题意;
C.该反应中R2+化合价升高被O2氧化成R3+,R3+为氧化产物,故C不符合题意;
D.根据分析可知,m=4,R2+化合价升高被氧化,为还原剂,故D符合题意;
故答案选AD;(7)用双线桥法表示电子转移要注意找准化合价变化元素和得失电子守恒,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O用双线桥法可表示为: ,故答案为: 。
【分析】Ⅰ.在粗盐提纯时,碳酸钠加在氯化钡的后面,氢氧化钠只要在过滤之前即可,要在最后一步加入盐酸,根据除杂原则分析作答;Ⅱ.(5)先根据n= 计算出mg混合气体的物质的量,然后根据M= 计算出混合气体的平均摩尔质量,最后根据V=n Vm= ×22.4L/mol计算标况下bg混合气体的体积;(6)在xR2++yH++O2═mR3++nH2O的离子方程式中,根据O原子守恒可知n=2,然后根据H原子守恒可知y=4,再结合电荷守恒、原子守恒可知x=m=4,最后结合化合价变化判断氧化剂、还原剂即可;(7)使用双线桥法时一定要注意箭头两端对应相应的元素,并且得失电子守恒。
12.【答案】(1)HNO3;FeSO4;Fe(NO3)3;Fe2(SO4)3;N2O
(2)FeSO4;N
(3)得到;4
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)所给的物质组合中,HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有氧化性,对应还原产物为N2O,能将还原性的FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,水在生成物中,组成一个未配平的化学方程式为:HNO3+FeSO4→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O+H2O;(2)还原剂FeSO4发生氧化反应,化合价降低的N元素被还原;(3)反应中铁元素的化合价升高1价,氮元素化合价共降低了4价,所以硝酸是氧化剂,1mol氧化剂得到了4mol电子。
【分析】(1)所给的物质组合中,HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有氧化性,对应还原产物为N2O,能将还原性的FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,水在生成物中,以此组成一个未配平的化学方程式;(2)反应物中所含元素化合价升高的物质被氧化;所含元素化合价降低的被还原;(3)根据所含元素化合价降低为氧化剂及氧化剂得到电子判断。
13.【答案】(1)P4;5:3;K3PO4
(2)
(3)Bi;
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)在2P4+9KOH+3H2O═3K3PO4+5PH3反应中P元素的化合价从0价升高为+5价,同时从0价降为-3价,则P4既是氧化剂,又是还原剂;且氧化剂与还原剂物质的量之比是5:3,氧化产物是K3PO4;(2)该反应中Al元素化合价由0价变为+3价、N元素化合价由+5价变为0价,该反应中转移电子数为30,电子由Al转给硝酸钠,其转移电子方向和数目 ;(3)①该反应中Bi元素化合价由+5价变为+3价,则Mn元素化合价由+2价变为+7价,失电子的元素被氧化、得电子的元素被还原,所以被还原的元素是Bi元素;
②BiO3-为氧化剂,Mn2+为还原剂,反应2Mn2++5BiO3-+14H+═2MnO4-+5Bi3++7H2O中,Mn失去2×5e-,反应中转移10e-,所以单线桥法标电子转移的方向和数目为 。
故答案为:Mn2+;BiO3-;2MnO4-+5Bi3++7H2O。
【分析】(1)在2P4+9KOH+3H2O═3K3PO4+5PH3反应中P元素的化合价既升高,又降低;(2)该反应中Al元素化合价由0价变为+3价、N元素化合价由+5价变为0价,该反应中转移电子数为30,电子由Al转给硝酸钠;(3)①该反应中Bi元素化合价由+5价变为+3价,则Mn元素化合价由+2价变为+7价,失电子的元素被氧化、得电子的元素被还原;②该反应中Bi元素化合价由+5价变为+3价,则Mn元素化合价由+2价变为+7价,转移电子数为10,电子由Mn2+转给BiO3-。
14.【答案】(1)1;5;3;3;3;3
(2)I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置
(3)溶液由蓝色恰好变为无色;1.0×10-5;423.3/w
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;分液和萃取;离子方程式的书写;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)该反应中KIO3中I由+5价变为0价,得到5个电子,KI中I由-1价变为0价,失去1个电子,根据得失电子守恒可得,KIO3的系数为1、KI的系数为5,I2的系数为3;根据K守恒可得K2SO4的系数为3;根据S守恒可得H2SO4的系数为3;根据H守恒可得H2O的系数为3;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化成SO42-,自身还原为I-,该反应的离子方程式为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;
②进行分液操作之前,应先使溶液混合均匀,因此在步骤b后,应将分液漏斗充分振荡后静置,再进行分液操作;
(3)①步骤c中反应恰好完全时,则溶液中不含有I2,溶液由蓝色变为无色;
②由反应的离子方程式“ I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ”可知,参与反应的,因此步骤b中反应生成I2的物质的量为1.0×10-5mol;
③由反应的化学方程式可得关系式“KIO3~3I2”,因此可得wg精制盐中含,因此可得精制盐中碘含量为;
【分析】(1)根据得失电子守恒和原子守恒进行配平;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化成SO42-,自身还原为I-,据此书写反应的离子方程式;
②根据萃取分液的操作进行分析;
(3)①滴定终点时,I2完全反应,溶液由蓝色变为无色;
②根据消耗Na2S2O3的量,计算反应生成I2的量;
③根据关系式“KIO3~3I2”计算m(I),从而计算精制盐中碘含量;
15.【答案】(1)3;2K2Cr2O7;8;3CO2;2K2SO4;2;8
(2)K2Cr2O7;C
(3)C
(4)4.48L
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)该反应中K2Cr2O7具有氧化性,能将C氧化成CO2,反应过程中,Cr由+6价变为+3价,得到3个电子,C由0价变为+4价,失去4个电子,根据得失电子守恒可得,C和CO2的系数为3,K2Cr2O7和Cr2(SO4)3的系数为2;根据K原子守恒可得,生成物中含有K2SO4,且其系数为2;根据S守恒可得H2SO4的系数为8;根据H守恒可得H2O的系数为8;
(2)上述反应中,Cr化合价降低,发生还原反应,因此K2Cr2O7为氧化剂;C化合价升高,发生氧化反应,因此被氧化的元素是C;
(3)该反应中H2SO4中各元素的化合价没有发生变化,因此既不体现氧化性,也不体现还原性;反应过程中,生成物中含有SO42-,因此体现了酸性,C符合题意;
(4)由反应的化学方程式可得关系式“12e-~3CO2”,因此当转移电子数为0.8mol时,反应生成n(CO2)=0.2mol,其在标准状态下的体积V=n×Vm=0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
【分析】(1)根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式;
(2)根据反应过程中元素化合价变化分析;
(3)根据反应过程中H2SO4所起作用分析其性质;
(4)根据反应过程中元素化合价变化结合转移电子数计算反应生成的CO2的体积;
16.【答案】(1)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 或 Ca2++CO32-CaCO3↓或 Mg2++CO32-=MgCO3↓
(2)③;Fe(OH)3
(3);44.8L
(4)除去Ca2+;调节溶液的酸度
(5)杀菌消毒
(6)2Na+Cl2=2NaCl 2Fe+3Cl2 2FeCl3等合理均给分
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;氯气的化学性质;水的净化;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)源水中含有的Mg2+能与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,该反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;源水中的HCO3-能与OH-反应生成CO32-,CO32-能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,该反应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(2)加入凝聚剂后,凝聚剂中的离子能水解产生胶体,该过程为化学变化;胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物,该过程为物理变化;因此凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程,含有物理变化和化学变化;
FeSO4·7H2O凝聚剂在水中被氧化成Fe3+,Fe3+能水解产生Fe(OH)3胶体,因此产生的胶状沉淀为Fe(OH)3;
(3)该反应中,铁元素由+2价变为+3价,失去一个电子,氧元素由0变为-2价,得到4个电子,根据得失电子守恒可得,Fe2+、Fe3+的系数为4,O2的系数为1;根据电荷守恒可得,H+的系数为4;根据氢原子守恒可得,H2O的系数为2;据此可得该反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;用单线桥表示电子转移方向和数目为:;由于每消耗1分子O2,转移4个电子,因此每转移8mol电子,消耗O2的物质的量为2mol,其在标准状态下的体积V=n×Vm=2mol×22.4L/mol=44.8L;
(4)沉降池中含有过量的Ca(OH)2,通入CO2,可将其转化为CaCO3沉淀,因此可用于除去Ca2+;同时CO2能与H2O反应生成H2CO3,可调节溶液的酸度;
(5)Cl2具有强氧化性,常用于水的杀菌消毒;
(6)Cl2是常用的强氧化剂,反应中Cl2作为氧化剂,则在反应过程中发生得电子的还原反应,生成-1价的Cl-,符合条件的反应的化学方程式为:2Na+Cl22NaCl、2Fe+3Cl22FeCl3;
【分析】(1)根据Ca(OH)2与溶液中离子发生的反应进行分析;
(2)根据凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程分析其变化;结合凝聚剂在水中发生的反应分析该胶状沉淀的成分;
(3)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式;根据转移电子数与O2的关系进行计算;
(4)根据通入CO2发生的反应分析其作用;
(5)根据Cl2的性质分析其作用;
(6)根据Cl2的性质和发生的反应进行分析;
备考2020年高考化学二轮专题 02 氧化还原反应
一、单选题
1.(2020·北京模拟)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是 (  )
A.湿润的红色布条遇氯气褪色
B.棕黄色 FeCl3 饱和溶液滴入沸水中变红褐色
C.紫色酸性 KMnO4 溶液通入乙烯气体后褪色
D.浅黄色 Na2O2 固体露置于空气中逐渐变为白色
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氯气的化学性质;钠的重要化合物
【解析】【解答】A.有色布条褪色,则有HclO产生,Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,氯元素化合价发生变化,与氧化还原反应有关,A不符合题意;
B.变为红褐色,说明反应生成了Fe(OH)3,过程中没有元素化合价发生变化,与氧化还原反应无关,B符合题意;
C.酸性KMnO4溶液具有氧化性,乙烯中含有C=C,具有还原性,溶液褪色,说明二者发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.淡黄色的Na2O2露置在空气中变为白色,过程中发生反应为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,过程中氧元素化合价发生变化,与氧化还原反应有关,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】分析选项所给颜色变化过程是否有元素化合价变化,若有则与氧化还原反应有关;若无则与氧化还原反应无关;据此结合选项进行分析。
2.(2020高一下·西安月考)下列反应中,硝酸只表现氧化性的是(  )
A.3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
B.C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O
C.Al(OH)3+3HNO3=Al(NO3)3+3H2O
D.3Zn+8HNO3=3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;硝酸的化学性质
【解析】【解答】A.该反应中,HNO3中氮元素由+5价变为+2,发生还原反应,体现氧化性,同时HNO3在反应过程中提供了NO3-,体现酸性,A不符合题意;
B.该反应中,HNO3中氮元素由+5价变为+4价,发生还原反应,体现氧化性,没有提供NO3-,不体现酸性,B符合题意;
C.该反应中,HNO3中氮元素化合价没有发生变化,不体现氧化性,同时HNO3在反应过程中提供了NO3-体现酸性,C不符合题意;
D.该反应中,HNO3中氮元素由+5价变为+2,发生还原反应,体现氧化性,同时HNO3在反应过程中提供了NO3-,体现酸性,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】根据反应过程中HNO3中元素化合价的变化分析。
3.(2020高一下·忻州月考)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是(  )
① H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4 ② 2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2
A.FeCl2 >HI >H2SO3 B.HI >FeCl2 >H2SO3
C.H2SO3> HI >FeCl2 D.FeCl2 >H2SO3>HI
【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】反应①中还原剂为H2SO3、还原产物为HI,反应②中还原剂为HI,还原产物为Fe2+;由于还原剂的还原性强于还原产物,因此还原性强弱关系为:H2SO3>HI>Fe2+,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性进行分析。
4.(2020高一上·荆州期末)从氧化还原角度分析,下列反应中水的作用相同的是(  )
①铁和水蒸气反应 ②过氧化钠和水反应 ③氯气和水反应 ④二氧化氮和水反应
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】①铁与水蒸气反应过程中,H2O中氢元素由+1价变为0价,化合价降低,被还原,为氧化剂;
②过氧化钠与H2O反应过程中,H2O中氢氧元素的化合价都没有发生变化,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂;
③Cl2与H2O反应过程中,H2O中氢氧元素的化合价都没有发生变化,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂;
④NO2与H2O反应过程中,H2O中氢氧元素的化合价都没有发生变化,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂;
综上,上述反应过程中,水的作用相同的是②③④,C符合题意;
故答案为:C
【分析】根据所给反应H2O中氢氧元素化合价的变化分析H2O在反应过程中的作用。
5.(2020高一上·石嘴山期末)常温下,发生下列反应:
①16H++10Z﹣+2XO4﹣=2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2=2A3++2B﹣
③2B﹣+Z2=B2+2Z﹣根据上述反应,下列结论判断不正确的是(  )
A.A3+是A2+的氧化产物
B.氧化性强弱的顺序为XO4﹣>B2
C.反应Z2+2A2+=2A3++2Z﹣在溶液中可发生
D.Z2在①③反应中均为还原剂
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A、2A2++B2═2A3++2BR﹣中,A元素的化合价升高,所以A2+是还原剂,则A3+是A2+的氧化产物,故A不符合题意;
B.①16H++10Z﹣+2XO4﹣═2X2++5Z2+8H2O,氧化性:XO4﹣>Z2,②2A2++B2═2A3++2B﹣,氧化性:B2>A3+,③2B﹣+Z2═B2+2Z﹣,氧化性:Z2>B2,所以氧化性关系为:XO4﹣>Z2>B2>A3+,故B不符合题意;
C、氧化性关系为:XO4﹣>Z2>B2>A3+,所以反应Z2+2A2+=2A3++2Z﹣在溶液中可发生,故C不符合题意;
D.①中Z的化合价升高,则Z2在①中是氧化产物,③中Z元素的化合价降低,则Z2是氧化剂,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.化合价升高的元素被氧化,是氧化产物;
B.氧化剂的氧化性大于还原剂的氧化性;
C.强氧化剂与强还原剂反应生成弱氧化剂和弱还原剂;
D.Z2在反应③中是氧化剂。
6.(2020高一上·石嘴山期末)向Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量Cl2,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法正确的是(  )
A.线段BC代表Cl-物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6mol·L-1
C.当通入2mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=2:2:3
【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较;氯、溴、碘及其化合物的综合应用;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A.B点时溶液中I-完全反应,溶液中存在Fe2+和Br-,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,代表Fe3+的物质的量的变化情况,故A不符合题意;
B.由图可知,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕消耗氯气2mol,由方程式可知n(Fe2+)=2×2mol=4mol,则n(FeBr2)=4mol,缺少溶液的体积,故B不符合题意;
C.AB段发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,2mol的I-消耗1mol氯气,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,余下的1mol氯气再与2molFe2+反应,参加反应的n(Fe2+):n(I-)=1:1,通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl-,故C符合题意;
D.由图可知AB段消耗氯气1mol,发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,故n(I-)=2n(Cl2)=2mol,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,消耗氯气2mol,故n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×2mol=4mol,DE段发生2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,消耗氯气3mol,故n(Br-)=2n(Cl2)=6mol,故原溶液中n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=4mol:2mol:6mol=2:1:3,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】还原性为I->Fe2+>Br-,则AB发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,I-反应完毕再发生BC段:2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,最后发生DE段反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-。
7.(2020高三上·海原期末)将足量Cl2通入FeBr2和NaBr的混合溶液中,反应总的离子方程式为:Fe2+ +3Br-+2Cl2 = Fe3+ +Br2 + 4Cl-,则混合溶液中FeBr2和NaBr的物质的量的比为(  )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.1:3
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】将足量Cl2通入FeBr2和NaBr的混合溶液中Fe2+ +3Br-+2Cl2 = Fe3+ +Br2 + 4Cl-,在FeBr2中Fe2+ 和Br-的物质的量之比为1:2,设FeBr2为1mol,则剩余的Br-由NaBr提供,为1mol,因此混合溶液中FeBr2和NaBr的物质的量的比为1:1,
故答案为:A。
【分析】根据Fe2+ +3Br-+2Cl2 = Fe3+ +Br2 + 4Cl-,结合FeBr2和NaBr的组成分析解答。
8.(2019高一上·嘉兴期中)下列变化必需加入还原剂才能实现的是(  )
A.KMnO4→MnO2 B.Cl2→NaCl C.FeCl3→FeCl2 D.CO→CO2
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.KMnO4→MnO2,锰虽然化合价降低,为氧化剂,但高锰酸钾自身发生氧化还原反应,不需要加还原剂就能实现,故A不符合题意;
B.Cl2→NaCl,氯化合价虽然降低,为氧化剂,但氯气自身和氢氧化钠发生氧化还原反应,不需要加还原剂就能实现,故B不符合题意;
C.FeCl3→FeCl2,铁化合价降低,是氧化剂,只能加还原剂才能实现,故C符合题意;
D.CO→CO2,碳化合价升高,是还原剂,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】加入还原剂,本身需要做氧化剂,化合价需要降低。
9.(2019高一上·嘉兴期中)氧化还原反应与基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于氧化还原反应但不包含在1,2,4范围内的是(  )
A.Cl2+2KI=I2 +2KCl B.NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↓
C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3 D.3NO2+H2O=2HNO3 +NO
【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.Cl2+2KI=I2 +2KCl,氯化合价降低,是氧化还原反应,也是置换反应,故不满足题意;
B.NH4HCO3=NH3↑+CO2↑+H2O↓,没有化合价变化,不是氧化还原反应,故不满足题意;
C.2FeCl2+Cl2=2FeCl3,铁化合价升高,是氧化还原反应,也是化合反应,故不满足题意;
D.3NO2+H2O=2HNO3 +NO,氮化合价变化,是氧化还原反应,不是化合反应、分解反应、置换反应,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】D项属于氧化还原反应但是不属于四大基本反应类型。
10.(2019高一上·嘉兴期中)已知在酸性条件下有以下反应关系:①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3,本身被还原为Br2;②Br2能将I-氧化为I2;③KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化为Br2,本身被还原为I2。向KI的硫酸溶液中滴加少量KBrO3溶液后,所得产物除水外还有(  )
A.Br2、Br-、I2 B.Br-、I2、IO3-
C.Br-、IO3- D.Br-、I2
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】⑴KBrO3能将I-氧化成I2或KIO3,本身被还原为Br2,氧化性:KBrO3 > KIO3或I2,
还原性:I- > Br2;
⑵Br2能将I-氧化为I2,氧化性:Br2>I2,还原性I- > Br-;
⑶KIO3能将I-氧化为I2,也能将Br-氧化为Br2,本身被还原为I2,
氧化性:KIO3 > Br2,还原性:Br- > I2;
氧化性:KBrO3 > KIO3 > Br2>I2
还原性:I- > Br-> I2
A.由于KI是过量,Br2会被I-还原成Br-,故A不符合题意;
B.IO3-与I-、Br-反应,不能共存,故B不符合题意;
C.IO3-与Br-反应,不能共存,故C不符合题意;
D.由于KBrO3是少量的,会被还原成Br-,I-被氧化成I2,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据已知信息判断氧化性强弱及分析产物,D项符合题意。
二、实验探究题
11.(2020高一上·遂宁期末)
(1)Ⅰ.我国的青海省有许多盐湖盛产食盐,人类与食盐关系密切,食盐在老百姓生活和现代社会的工农业生产中均有重要作用。粗盐中含Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,为了除去可溶性杂质,有以下实验步骤进行提纯:
④步所加试剂是   。
(2)第⑥步发生反应的离子方程式为   、   。
(3)第⑦步的操作名称   ,需要的玻璃仪器有   、   。
(4)通过步骤⑤中过滤后的滤液,检验SO42-已除尽的操作方法是   。
(5)Ⅱ.设阿伏加德罗常数为NA,标准状况下,某O2和N2的混合气体m g含有b个分子,则n g该混合气体在相同状况下所占的体积是   L。
(6)在xR2++yH++O2═mR3++nH2O的离子方程式中,对化学计量数m和R2+、R3+判断正确的是____。
A.m=y,R3+是氧化产物 B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化剂 D.m=4,R2+是还原剂
(7)用双线桥法标出下列反应的电子转移方向和数目   。2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
【答案】(1)Na2CO3溶液
(2)2H++ CO32-= CO2↑+H2O;H+ +OH—= H2O
(3)蒸发结晶;酒精灯;玻璃棒
(4)取少量的滤液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若没有现象,说明SO42—已除尽
(5)
(6)A;D
(7)
【知识点】氧化还原反应;常见离子的检验;海水资源及其综合利用;蒸发和结晶、重结晶
【解析】【解答】Ⅰ.(1)在粗盐提纯时,要在最后一步加入盐酸,除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,碳酸钠加在氯化钡的后面,除去钙离子和加入的过量的钡离子,NaOH溶液除镁离子,顺序在过滤前即可,所以②步加入NaOH溶液,④步所加试剂是Na2CO3溶液,故答案为:Na2CO3溶液;(2)第⑥步加入的是稀盐酸,除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,相关的离子方程式为:2H++ CO32-= CO2↑+H2O,H++OH—= H2O,故答案为:2H++ CO32-= CO2↑+H2O;H++OH—= H2O;(3)氯化钠溶液经过蒸发结晶可以得到精盐,需要的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒等,故答案为:蒸发结晶;酒精灯;玻璃棒;(4)溶液中硫酸根离子是否除尽,可通过滴加过量氯化钡方法判断,其具体操作方法为:取少量的滤液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若没有现象,说明SO42—已除尽,若试管中的溶液出现浑浊则证明SO42 未除尽,故答案为:取少量的滤液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若没有现象,说明SO42—已除尽。Ⅱ. (5)标准状况下O2和N2的混合气体mg含有b个分子,mg该混合气体的物质的量为: = mol,该混合气体的平均摩尔质量为: = g/mol,则ng该混合气体在标准状况下所占的体积为:V=n Vm= ×22.4L/mol= ×22.4L/mol= L,故答案为: ;(6)反应xR2++yH++O2═mR3++nH2O中,根据O原子守恒可知n=2,然后根据H原子守恒可知y=4,再结合电荷守恒、原子守恒可知:x=m、2x+4=3m,解得x=m═4,则该反应为:4R2++4H++O2=4R3++2H2O,
A.根据分析可知,m=y=4,R3+为氧化产物,故A符合题意;
B.该反应中R2+化合价升高被氧化,但m=y=4,故B不符合题意;
C.该反应中R2+化合价升高被O2氧化成R3+,R3+为氧化产物,故C不符合题意;
D.根据分析可知,m=4,R2+化合价升高被氧化,为还原剂,故D符合题意;
故答案选AD;(7)用双线桥法表示电子转移要注意找准化合价变化元素和得失电子守恒,2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O用双线桥法可表示为: ,故答案为: 。
【分析】Ⅰ.在粗盐提纯时,碳酸钠加在氯化钡的后面,氢氧化钠只要在过滤之前即可,要在最后一步加入盐酸,根据除杂原则分析作答;Ⅱ.(5)先根据n= 计算出mg混合气体的物质的量,然后根据M= 计算出混合气体的平均摩尔质量,最后根据V=n Vm= ×22.4L/mol计算标况下bg混合气体的体积;(6)在xR2++yH++O2═mR3++nH2O的离子方程式中,根据O原子守恒可知n=2,然后根据H原子守恒可知y=4,再结合电荷守恒、原子守恒可知x=m=4,最后结合化合价变化判断氧化剂、还原剂即可;(7)使用双线桥法时一定要注意箭头两端对应相应的元素,并且得失电子守恒。
三、综合题
12.(2020高一上·鄂州期末)
(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式。
   +   →   +   +   +H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质   ,被还原的元素是   。
(3)反应中1mol氧化剂   (填“得到”或“失去”)   mol电子。
【答案】(1)HNO3;FeSO4;Fe(NO3)3;Fe2(SO4)3;N2O
(2)FeSO4;N
(3)得到;4
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)所给的物质组合中,HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有氧化性,对应还原产物为N2O,能将还原性的FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,水在生成物中,组成一个未配平的化学方程式为:HNO3+FeSO4→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O+H2O;(2)还原剂FeSO4发生氧化反应,化合价降低的N元素被还原;(3)反应中铁元素的化合价升高1价,氮元素化合价共降低了4价,所以硝酸是氧化剂,1mol氧化剂得到了4mol电子。
【分析】(1)所给的物质组合中,HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有氧化性,对应还原产物为N2O,能将还原性的FeSO4氧化为Fe2(SO4)3,水在生成物中,以此组成一个未配平的化学方程式;(2)反应物中所含元素化合价升高的物质被氧化;所含元素化合价降低的被还原;(3)根据所含元素化合价降低为氧化剂及氧化剂得到电子判断。
13.(2020高一上·石嘴山期末)
(1)已知2P4+9KOH+3H2O═3K3PO4+5PH3反应中氧化剂是   ; 氧化剂与还原剂物质的量之比是   ;氧化产物是   。
(2)请用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目10Al+6NaNO3 +4NaOH═10NaAlO2 +3N2↑+2H2O   
(3)Mn2+、Bi3+、BiO3﹣、MnO4﹣、H+、H2O组成的一个氧化还原系统中,发生BiO3﹣→Bi3+的反应过程,据此回答下列问题 ①该氧化还原反应中,被还原的元素是   。
②请将氧化剂、还原剂的化学式及配平后的方程式填入下列相应的位置中,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目   。
【答案】(1)P4;5:3;K3PO4
(2)
(3)Bi;
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)在2P4+9KOH+3H2O═3K3PO4+5PH3反应中P元素的化合价从0价升高为+5价,同时从0价降为-3价,则P4既是氧化剂,又是还原剂;且氧化剂与还原剂物质的量之比是5:3,氧化产物是K3PO4;(2)该反应中Al元素化合价由0价变为+3价、N元素化合价由+5价变为0价,该反应中转移电子数为30,电子由Al转给硝酸钠,其转移电子方向和数目 ;(3)①该反应中Bi元素化合价由+5价变为+3价,则Mn元素化合价由+2价变为+7价,失电子的元素被氧化、得电子的元素被还原,所以被还原的元素是Bi元素;
②BiO3-为氧化剂,Mn2+为还原剂,反应2Mn2++5BiO3-+14H+═2MnO4-+5Bi3++7H2O中,Mn失去2×5e-,反应中转移10e-,所以单线桥法标电子转移的方向和数目为 。
故答案为:Mn2+;BiO3-;2MnO4-+5Bi3++7H2O。
【分析】(1)在2P4+9KOH+3H2O═3K3PO4+5PH3反应中P元素的化合价既升高,又降低;(2)该反应中Al元素化合价由0价变为+3价、N元素化合价由+5价变为0价,该反应中转移电子数为30,电子由Al转给硝酸钠;(3)①该反应中Bi元素化合价由+5价变为+3价,则Mn元素化合价由+2价变为+7价,失电子的元素被氧化、得电子的元素被还原;②该反应中Bi元素化合价由+5价变为+3价,则Mn元素化合价由+2价变为+7价,转移电子数为10,电子由Mn2+转给BiO3-。
14.(2020高一上·如东月考)市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明:
产品标准 GB5461
产品等级 一级
配料 食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以1计) 20~50mg/kg
分装时期
 
分装企业
 
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)
   KlO3+   KI+   H2SO4=   K2SO4+   I2+   H2O
(2)上述反应生成的I2可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是    。
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为:
a.将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中;
b.加入适量Na2SO3稀溶液;
c.分离出下层液体。
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是   。
(3)已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。某学生测定食用精制盐的碘含量,其步骤为:
a.准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全
c.以淀粉为指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0mL,恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是   。
②b中反应所产生的I2的物质的量是   mol。
③根据以上实验和包装袋说明,所测精制盐的碘含量是(以含w的代数式表示)   mg/kg。
【答案】(1)1;5;3;3;3;3
(2)I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;在步骤b后,增加操作:将分液漏斗充分振荡后静置
(3)溶液由蓝色恰好变为无色;1.0×10-5;423.3/w
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;分液和萃取;离子方程式的书写;离子方程式的有关计算
【解析】【解答】(1)该反应中KIO3中I由+5价变为0价,得到5个电子,KI中I由-1价变为0价,失去1个电子,根据得失电子守恒可得,KIO3的系数为1、KI的系数为5,I2的系数为3;根据K守恒可得K2SO4的系数为3;根据S守恒可得H2SO4的系数为3;根据H守恒可得H2O的系数为3;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化成SO42-,自身还原为I-,该反应的离子方程式为I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+;
②进行分液操作之前,应先使溶液混合均匀,因此在步骤b后,应将分液漏斗充分振荡后静置,再进行分液操作;
(3)①步骤c中反应恰好完全时,则溶液中不含有I2,溶液由蓝色变为无色;
②由反应的离子方程式“ I2+2S2O32-=2I-+S4O62- ”可知,参与反应的,因此步骤b中反应生成I2的物质的量为1.0×10-5mol;
③由反应的化学方程式可得关系式“KIO3~3I2”,因此可得wg精制盐中含,因此可得精制盐中碘含量为;
【分析】(1)根据得失电子守恒和原子守恒进行配平;
(2)①I2具有氧化性,能将SO32-氧化成SO42-,自身还原为I-,据此书写反应的离子方程式;
②根据萃取分液的操作进行分析;
(3)①滴定终点时,I2完全反应,溶液由蓝色变为无色;
②根据消耗Na2S2O3的量,计算反应生成I2的量;
③根据关系式“KIO3~3I2”计算m(I),从而计算精制盐中碘含量;
15.(2020高一上·如东月考)储氢纳米碳管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质—碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。
(1)请用上述物质填空,并配平化学方程式:
   C+   +    H2SO4——   +   +   Cr2(SO4)3+   H2O
(2)上述反应中氧化剂是   (填化学式),被氧化的元素是   (填元素符号)。
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项序号) 。
A.氧化性 B.氧化性和酸性
C.酸性 D.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8mol,则产生的气体在标准状况下的体积为   。
【答案】(1)3;2K2Cr2O7;8;3CO2;2K2SO4;2;8
(2)K2Cr2O7;C
(3)C
(4)4.48L
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)该反应中K2Cr2O7具有氧化性,能将C氧化成CO2,反应过程中,Cr由+6价变为+3价,得到3个电子,C由0价变为+4价,失去4个电子,根据得失电子守恒可得,C和CO2的系数为3,K2Cr2O7和Cr2(SO4)3的系数为2;根据K原子守恒可得,生成物中含有K2SO4,且其系数为2;根据S守恒可得H2SO4的系数为8;根据H守恒可得H2O的系数为8;
(2)上述反应中,Cr化合价降低,发生还原反应,因此K2Cr2O7为氧化剂;C化合价升高,发生氧化反应,因此被氧化的元素是C;
(3)该反应中H2SO4中各元素的化合价没有发生变化,因此既不体现氧化性,也不体现还原性;反应过程中,生成物中含有SO42-,因此体现了酸性,C符合题意;
(4)由反应的化学方程式可得关系式“12e-~3CO2”,因此当转移电子数为0.8mol时,反应生成n(CO2)=0.2mol,其在标准状态下的体积V=n×Vm=0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
【分析】(1)根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式;
(2)根据反应过程中元素化合价变化分析;
(3)根据反应过程中H2SO4所起作用分析其性质;
(4)根据反应过程中元素化合价变化结合转移电子数计算反应生成的CO2的体积;
16.(2020高一下·泸县月考)居民饮用水的质量必须符合国家标准,以下是源水处理成自来水的工艺流程示意图。看图后回答下列问题。
(1)源水中含Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl- 等,加入过量石灰后生成Ca(OH)2,进而发生若干复分解反应,例如:HCO3-+OH-=CO32-+H2O 请写出另一个属于复分解反应的离子方程式   。
(2)凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程   
①只是物理过程 ②只是化学过程 ③是物理和化学过程
FeSO4·7H2O是常用的凝聚剂,其在水中电离出的Fe2+离子被溶解在水中的O2所氧化为Fe3+,最终生成胶状沉淀,这种胶状沉淀是   (写化学式)。
(3)配平下列反应方程式,并标出电子转移方向和数目。
Fe2++ O2 + H+= Fe3++ H2O    
上述反应中,每转移8mol电子,标准状况下消耗O2的体积为   L。
(4)通入二氧化碳的目的是   和   。
(5)Cl2的作用是   。
(6)Cl2是常用的强氧化剂,请你尝试写出一个合理的Cl2作为氧化剂的化学方程式。   。
【答案】(1)Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 或 Ca2++CO32-CaCO3↓或 Mg2++CO32-=MgCO3↓
(2)③;Fe(OH)3
(3);44.8L
(4)除去Ca2+;调节溶液的酸度
(5)杀菌消毒
(6)2Na+Cl2=2NaCl 2Fe+3Cl2 2FeCl3等合理均给分
【知识点】氧化还原反应方程式的配平;氯气的化学性质;水的净化;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】(1)源水中含有的Mg2+能与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,该反应的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;源水中的HCO3-能与OH-反应生成CO32-,CO32-能与Ca2+反应生成CaCO3沉淀,该反应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(2)加入凝聚剂后,凝聚剂中的离子能水解产生胶体,该过程为化学变化;胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮物,该过程为物理变化;因此凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程,含有物理变化和化学变化;
FeSO4·7H2O凝聚剂在水中被氧化成Fe3+,Fe3+能水解产生Fe(OH)3胶体,因此产生的胶状沉淀为Fe(OH)3;
(3)该反应中,铁元素由+2价变为+3价,失去一个电子,氧元素由0变为-2价,得到4个电子,根据得失电子守恒可得,Fe2+、Fe3+的系数为4,O2的系数为1;根据电荷守恒可得,H+的系数为4;根据氢原子守恒可得,H2O的系数为2;据此可得该反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;用单线桥表示电子转移方向和数目为:;由于每消耗1分子O2,转移4个电子,因此每转移8mol电子,消耗O2的物质的量为2mol,其在标准状态下的体积V=n×Vm=2mol×22.4L/mol=44.8L;
(4)沉降池中含有过量的Ca(OH)2,通入CO2,可将其转化为CaCO3沉淀,因此可用于除去Ca2+;同时CO2能与H2O反应生成H2CO3,可调节溶液的酸度;
(5)Cl2具有强氧化性,常用于水的杀菌消毒;
(6)Cl2是常用的强氧化剂,反应中Cl2作为氧化剂,则在反应过程中发生得电子的还原反应,生成-1价的Cl-,符合条件的反应的化学方程式为:2Na+Cl22NaCl、2Fe+3Cl22FeCl3;
【分析】(1)根据Ca(OH)2与溶液中离子发生的反应进行分析;
(2)根据凝聚剂除去悬浮固体颗粒的过程分析其变化;结合凝聚剂在水中发生的反应分析该胶状沉淀的成分;
(3)根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式;根据转移电子数与O2的关系进行计算;
(4)根据通入CO2发生的反应分析其作用;
(5)根据Cl2的性质分析其作用;
(6)根据Cl2的性质和发生的反应进行分析;

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