創(chuàng)新設(shè)計高考總復習化學人教版安徽限時訓練24氧化還原反應的基本概念和規(guī)律

基礎(chǔ)課時4氧化還原反應的基本概念和規(guī)律(時間：45分鐘)1.(2014·江南十校第二次聯(lián)考，7)前段時間，我國大部分地區(qū)被霧霾籠罩，汽車尾氣的排放是形成霧霾的原因之一，三聚氰酸[C3N3(OH)3](結(jié)構(gòu)如圖所示)可用于消除汽車尾氣中的NO和NO2。其反應原理為①C3N3(OH)3→3HNCO；②HNCO＋NOx→N2＋CO2＋H2O下列說法正確的是 ()。A．上述反應②中CO2是氧化產(chǎn)物，N2是還原產(chǎn)物B．反應②中若消耗2molNO2和1molNO，則反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為12NAC．0.1mol三聚氰酸中含σ鍵為1.2NAD．NO、NO2和CO2都是有毒的氣體解析在HNCO中C元素的化合價為＋4價，所以CO2不是氧化產(chǎn)物，A錯；2molNO2和1molNO反應后生成N2，根據(jù)化合價的變化可得轉(zhuǎn)移電子數(shù)為10NA，B錯；1個三聚氰酸分子中含單鍵12個，所以0.1mol三聚氰酸中含σ鍵數(shù)為1.2NA，C正確；CO2是無毒的，D錯。答案C2．工業(yè)生產(chǎn)鈉和燒堿的原理如下：①電解熔融氯化鈉制鈉：2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up14(電解))2Na＋Cl2②電解飽和食鹽水制燒堿：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up14(電解))2NaOH＋H2＋Cl2下列有關(guān)說法正確的是 ()。A．在反應①和②中，氯化鈉均既是氧化劑，又是還原劑B．在反應①中氯氣是還原產(chǎn)物，在反應②中氫氣是還原產(chǎn)物C．若標準狀況下生成等體積的氣體，則反應①和②中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等D．若消耗等質(zhì)量的氯化鈉，則反應①和②中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等解析反應②中氯化鈉是還原劑，水是氧化劑，A錯誤；反應①中氯氣是氧化產(chǎn)物，B錯誤；反應①中，轉(zhuǎn)移2mol電子，生成1mol氣體；反應②中，轉(zhuǎn)移2mol電子，生成2mol氣體，C錯誤；反應①和②中，消耗2mol氯化鈉均轉(zhuǎn)移2mol電子，D正確。答案D3．(2013·上?；瘜W，16)已知氧化性Br2>Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，發(fā)生反應的離子方程式為：aFe2＋＋bBr－＋cCl2→dFe3＋＋eBr2＋fCl－下列選項中的數(shù)字與離子方程式中的a、b、c、d、e、f一一對應，其中不符合反應實際的是 ()。A．243226 B．021012C．201202 D．222214解析根據(jù)題意，氧化性Br2>Fe3＋，則還原性Fe2＋>Br－，故Cl2應先氧化Fe2＋，再氧化Br－，則B項錯誤。A項為通入足量Cl2時離子反應方程式對應的化學計量數(shù)，C項為通入少量Cl2時離子反應方程式對應的化學計量數(shù)，D項為通入等物質(zhì)的量Cl2時離子反應方程式對應的化學計量數(shù)。答案B4．(2014·安徽示范高中聯(lián)考)將0.48gMg粉加入到500mL0.1mol·L－1的硝酸中恰好完全反應，則還原產(chǎn)物可能是 ()。A．NO2B．NOC．N2O3D．NHeq\o\al(＋,4)解析由題中數(shù)據(jù)知參加反應的Mg與硝酸物質(zhì)的量之比：n(Mg)∶n(HNO3)＝eq\f(0.48g,24g·mol－1)∶(0.5L×0.1mol·L－1)＝2∶5，根據(jù)質(zhì)量守恒定律知，假設(shè)2molMg參與反應，則生成2molMg(NO3)2，所以5molHNO3中若只有1molHNO3被還原，依據(jù)得失電子守恒，還原產(chǎn)物為N2O，若只有0.5molHNO3被還原，還原產(chǎn)物為NH4NO3。答案D5．(2015·合肥六中測試)把圖2中的物質(zhì)補充到圖1中，可得到一個完整的氧化還原型離子方程式(未配平)：對于該離子方程式的說法不正確的是 ()。A．IOeq\o\al(－,4)作氧化劑B．氧化性：Mn2＋>IOeq\o\al(－,3)C．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶2D．若有2molMn2＋參加反應時，則轉(zhuǎn)移10mol電子解析由Mn2＋→MnOeq\o\al(－,4)知，錳元素的化合價升高，Mn2＋作還原劑，氧化產(chǎn)物為MnOeq\o\al(－,4)，由IOeq\o\al(－,4)→IOeq\o\al(－,3)知碘元素的化合價降低，則IOeq\o\al(－,4)作氧化劑，IOeq\o\al(－,3)為還原產(chǎn)物，選項A正確。根據(jù)得失電子守恒得2Mn2＋＋5IOeq\o\al(－,4)→5IOeq\o\al(－,3)＋2MnOeq\o\al(－,4)，根據(jù)電荷守恒得2Mn2＋＋5IOeq\o\al(－,4)→5IOeq\o\al(－,3)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋，根據(jù)質(zhì)量守恒得2Mn2＋＋5IOeq\o\al(－,4)＋3H2O=5IOeq\o\al(－,3)＋2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋，根據(jù)配平后的反應可知選項C和D均正確。根據(jù)氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物>還原產(chǎn)物>還原劑可知選項B錯。答案B6．PbO2是褐色固體，受熱分解為Pb的＋4和＋2價的混合氧化物，＋4價的Pb能氧化濃鹽酸生成Cl2；現(xiàn)將1molPbO2加熱分解得到O2，向剩余固體中加入足量的濃鹽酸得到Cl2，O2和Cl2的物質(zhì)的量之比為3∶2。則剩余固體的組成及物質(zhì)的量之比是 ()。A．1∶1混合的Pb3O4、PbOB．1∶2混合的PbO2、Pb3O4C．1∶4∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbOD．1∶4∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbO解析根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒可知，加熱PbO2生成O2時，生成的O2與生成的＋2價Pb(用PbO表示)的關(guān)系為：O2～2PbO由剩余固體與濃鹽酸反應時，其中反應物中的＋4價Pb(用PbO2表示)與生成物Cl2的關(guān)系為：PbO2～Cl2由上述兩個關(guān)系式及題目中的已知信息O2和Cl2的物質(zhì)的量之比為3∶2可知剩余固體中，PbO∶PbO2＝6∶2＝3∶1。Pb3O4可以看做2PbO·PbO2，故先將四個選項中的Pb3O4換算為2PbO·PbO2，則選項A中的PbO∶PbO2＝3∶1，選項B中的PbO∶PbO2＝4∶3，選項C中的PbO∶PbO2＝9∶5，選項D中的PbO∶PbO2＝17∶9。答案A7．(2014·安慶模擬)在一個氧化還原反應體系中反應物、生成物共六種粒子，F(xiàn)e3＋、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、H2O，下列敘述正確的是 ()。A．該反應說明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化B．該反應中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為8∶1C．若有1molNOeq\o\al(－,3)發(fā)生氧化反應，轉(zhuǎn)移電子5molD．若將該反應設(shè)計成原電池，則負極反應為Fe3＋＋e－=Fe2＋解析該題解題關(guān)鍵是根據(jù)信息正確寫出離子方程式。氧化性：HNO3>Fe3＋，根據(jù)電子得失守恒、電荷守恒、原子守恒可寫出離子方程式：8Fe2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋10H＋=8Fe3＋＋NHeq\o\al(＋,4)＋3H2O。A項，若Fe(NO3)2溶液加酸酸化，形成的HNO3將Fe2＋氧化為Fe3＋，正確；B項，氧化劑是HNO3，還原劑是Fe2＋，二者物質(zhì)的量之比為1∶8，錯誤；C項，根據(jù)電子得失守恒，eq\o(N,\s\up6(＋5))Oeq\o\al(－,3)→eq\o(N,\s\up6(－3))Heq\o\al(＋,4)，1molNOeq\o\al(－,3)發(fā)生氧化反應時轉(zhuǎn)移電子8mol，錯誤；D項，若將該反應設(shè)計成原電池，負極反應為Fe2＋－e－=Fe3＋，錯誤。答案A8．銻(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在。從硫化物中提取單質(zhì)銻一般是先在高溫下將硫化物轉(zhuǎn)化為氧化物，再用碳還原：2Sb2S3＋3O2＋6Fe=Sb4O6＋6FeS①Sb4O6＋6C=4Sb＋6CO②關(guān)于反應①、反應②的說法正確的是 ()。A．反應①②中的氧化劑分別是Sb2S3、Sb4O6B．反應①中每生成3molFeS時，共轉(zhuǎn)移6mol電子C．反應②說明高溫下Sb的還原性比C強D．每生成1molSb時，反應①與反應②中氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶3解析反應①②中的氧化劑分別是O2、Sb4O6，A錯誤；反應②說明高溫下C的還原性比Sb強，C錯誤；每生成1molSb時，反應①與反應②中氧化劑的物質(zhì)的量之比為3∶1，D錯誤。答案B9．(2014·天津市六校一聯(lián)，12)在硫酸鐵電化浸出黃銅礦精礦工藝中，有一主要反應：CuFeS2＋4Fe3＋=Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反應結(jié)束后，經(jīng)處理獲得單質(zhì)硫xmol。下列說法正確的是 ()。A．反應中硫元素被氧化，所有鐵元素均被還原B．氧化劑是Fe3＋，氧化產(chǎn)物是Cu2＋C．反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為xmolD．反應結(jié)束后，測得溶液中三種金屬離子的總物質(zhì)的量為ymol，則原Fe3＋的總物質(zhì)的量為(y－x)mol解析CuFeS2中Cu、Fe均為＋2價，S為－2價，，F(xiàn)e3＋為氧化劑，CuFeS2為還原劑，S為氧化產(chǎn)物，A、B錯誤；生成xmol單質(zhì)硫時轉(zhuǎn)移2xmol電子，C錯誤；生成xmol單質(zhì)硫，則參加反應的Fe3＋的物質(zhì)的量為2xmol，生成n(Cu2＋)＝eq\f(1,2)xmol，n(Fe2＋)＝eq\f(5,2)xmol，溶液中剩余n(Fe3＋)＝y(tǒng)－eq\f(1,2)x－eq\f(5,2)x＝(y－3x)mol，則原Fe3＋的總物質(zhì)的量n(Fe3＋)＝(y－x)mol。答案D10．(2014·河北唐山一模)根據(jù)表中信息判斷，下列選項正確的是()。序號反應物產(chǎn)物①KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4……②Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3③MnOeq\o\al(－,4)……Cl2、Mn2＋……A.第①組反應的其余產(chǎn)物為H2OB．第②組反應中Cl2與FeBr2的物質(zhì)的量之比小于或等于1∶2C．第③組反應中生成1molCl2，轉(zhuǎn)移電子5molD．氧化性由強到弱的順序為MnOeq\o\al(－,4)>Cl2>Fe3＋>Br2解析本題考查氧化還原反應的相關(guān)知識。A項MnSO4是還原產(chǎn)物，H2O2作還原劑，氧化產(chǎn)物是O2，依據(jù)原子守恒，產(chǎn)物中還應有水，錯誤；B項，F(xiàn)e2＋的還原性強于Br－，Cl2與FeBr2的物質(zhì)的量之比為1∶2時，1molCl2恰好氧化2molFe2＋，Br－不被氧化，產(chǎn)物為FeCl3、FeBr3，正確；C項，MnOeq\o\al(－,4)得電子轉(zhuǎn)化為Mn2＋，Cl2是氧化產(chǎn)物，只有Cl－失電子，生成1molCl2轉(zhuǎn)移2mol電子，錯誤；D項，氧化產(chǎn)物的氧化性弱于氧化劑的氧化性，故氧化性MnOeq\o\al(－,4)>Cl2>Br2>Fe3＋(還原性Fe2＋強于Br－，故氧化性Br2>Fe3＋)，D不正確。答案B11．高錳酸鉀分別在酸性、中性、堿性條件下發(fā)生的反應如下：MnOeq\o\al(－,4)＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2OMnOeq\o\al(－,4)＋3e－＋2H2O=MnO2↓＋4OH－MnOeq\o\al(－,4)＋e－=MnOeq\o\al(2－,4)(溶液呈綠色)(1)從上述三個半反應中可以看出高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的________影響。(2)將SO2通入高錳酸鉀溶液中，發(fā)生還原反應的離子反應過程為_____________________________________________________________。(3)將PbO2投入酸性MnSO4溶液中攪拌，溶液變?yōu)樽霞t色。下列說法正確的是________(填序號)。a．氧化性：PbO2>KMnO4b．還原性：PbO2>KMnO4c．MnSO4溶液可以用鹽酸酸化解析(1)MnOeq\o\al(－,4)在酸性條件下被還原成Mn2＋，在中性條件下被還原成MnO2，在堿性條件下被還原成MnOeq\o\al(2－,4)，因此高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的酸堿性影響。(2)SO2溶于水生成H2SO3，呈酸性，高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物應為Mn2＋。(3)酸性條件下，PbO2將Mn2＋氧化成紫紅色的MnOeq\o\al(－,4)，根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，可知a正確，b錯誤；鹽酸中的Cl－具有還原性，PbO2能將Cl－氧化，c錯誤。答案(1)酸堿性(2)MnOeq\o\al(－,4)＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O(3)a12．(2014·合肥質(zhì)檢)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型消毒劑，工業(yè)上制備高鐵酸鈉有下列四種方法：a．2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O；b．2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑；c．Fe2O3＋3Na2O2=2Na2FeO4＋Na2O；d．Fe(NO3)3＋NaOH＋Cl2→Na2FeO4＋NaNO3＋NaCl＋H2O。請回答下列問題：(1)下列判斷正確的是________(填序號)。A．方法a、b、c都可在水溶液中進行B．根據(jù)a、b可知NaClO、Na2O2的氧化性均強于Na2FeO4的C．FeSO4只有還原性，沒有氧化性D．能用KSCN溶液檢驗b的產(chǎn)物中是否含有FeSO4(2)對于方法c下列說法正確的是________(填序號)。A．Na2O2既是氧化劑又是還原劑B．還原產(chǎn)物只有Na2OC．3molNa2O2發(fā)生反應，有6mol電子轉(zhuǎn)移D．在Na2FeO4中Fe為＋4價，具有強氧化性，能消毒殺菌(3)對于方法d，請回答下列問題：①氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。②寫出Na2FeO4與H2O反應的離子方程式：___________，請你推測Na2FeO4除了能消毒殺菌外，另一個用途是___________。解析(1)選項A，方法b、c中都有Na2O2參與反應，若在水溶液中進行，Na2O2與H2O反應，從而無法得到Na2FeO4。選項B，反應中NaClO、Na2O2均獲得電子，為氧化劑。Na2FeO4為氧化產(chǎn)物，所以NaClO、Na2O2的氧化性均強于Na2FeO4的氧化性。選項C，F(xiàn)eSO4中的Fe元素為＋2價，在反應中可失去電子，也可得到電子，所以FeSO4既有氧化性，也有還原性。選項D，F(xiàn)eSO4不能與KSCN溶液反應生紅色溶液。(2)選項A，根據(jù)反應：Fe2O3＋3Na2O2=2Na2FeO4＋Na2O，Na2O2在反應中只獲得電子，只作氧化劑。選項B，Na2O2對應的產(chǎn)物包含Na2FeO4、Na2O，二者都是還原產(chǎn)物。選項C,3molNa2O2發(fā)生反應，有6mol電子轉(zhuǎn)移，正確。選項D，Na2FeO4中Fe元素的化合價為＋6價。(3)①氧化劑為Cl2，其化學計量數(shù)為3；還原劑為Fe(NO3)3，其化學計量數(shù)為2，二者的物質(zhì)的量之比為3∶2。②根據(jù)題目信息，反應物為Na2FeO4、H2O，生成物為Fe(OH)3、O2和NaOH，則有：Na2FeO4＋H2O→Fe(OH)3(膠體)＋NaOH＋O2↑，配平的反應化學方程式為4Na2FeO4＋10H2O=4Fe(OH)3(膠體)＋8NaOH＋3O2↑，其離子反應方程式為4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O=4Fe(OH)3(膠體)＋8OH－＋3O2↑。Na2FeO4具有強氧化性，能消毒，生成的Fe(OH)3膠體具有較大的表面積，能吸附水中的懸浮物，起到凈水的作用。答案(1)B(2)C(3)①3∶2②4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O=4Fe(OH)3(膠體)＋8OH－＋3O2↑生成的氫氧化鐵膠體，具有較大的表面積，能吸附雜質(zhì)而達到凈水的目的13．消毒劑在生產(chǎn)生活中有極其重要的作用，開發(fā)具有廣譜、高效、低毒的殺菌劑和消毒劑是今后發(fā)展的趨勢。(1)Cl2、H2O2、ClO2(還原產(chǎn)物為Cl－)、O3(1molO3轉(zhuǎn)化為1molO2和1molH2O)等物質(zhì)常被用作消毒劑。等物質(zhì)的量的上述物質(zhì)消毒效率最高的是________(填序號)。A．Cl2B．H2O2C．ClO2D．O(2)H2O2有時可作為礦業(yè)廢液消毒劑，有“綠色氧化劑”的美稱。如消除采礦業(yè)膠液中