2023-2024学年高中化学必修第一册1.3氧化还原反应(人教版)
一、选择题
1.(2023高一下·河南期末)亚硝酸盐中毒,又名乌鸦病、紫绀病、肠源性青紫病。亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,血红蛋白中的铁元素由二价变为三价,失去携氧能力,使组织出现缺氧现象。美蓝是亚硝酸盐中毒的有效解毒剂。下列说法中,不正确的是( )
A.中毒时亚硝酸盐发生氧化反应 B.在中毒过程中血红蛋白被氧化
C.药品美蓝应具有还原性 D.解毒时血红蛋白被还原
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、中毒时血红蛋白被氧化时亚硝酸盐被还原,发生还原反应,A符合题意;
B、中毒时将正常血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,血红蛋白被氧化,B不符合题意;
C、美蓝解毒使Fe3+转化为Fe2+,具有还原性,C不符合题意;
D、解毒时高铁血红蛋白被还原为正常血红蛋白,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、亚硝酸盐被还原,发生还原反应;
B、血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,发生氧化反应;
C、美蓝解毒使Fe3+转化为Fe2+,具有还原性;
D、解毒时高铁血红蛋白被还原为正常血红蛋白。
2.(2023高一上·江岸期末)科研小组用氧化—沉淀法从废电池浸出液中去除铁:用氧化废电池没出液中的Fe2+(),再加适量调pH使转化为沉淀。研究发现pH对的氧化率和铁去除率的影响如图1和图2所示。
已知:i.pH越大,越小;
ii.酸性条件下被还原为
下列说法不合理的是
A.由图1可知,氧化率随浸出液pH增大而减小
B.若起始浸出液pH=1,与Fe2+反应一段时间后,浸出液pH会减小
C.转变为沉淀的离子方程式为:
D.推测若用调溶液pH也可以使转化为沉淀
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;铁盐和亚铁盐的相互转变;离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A、由图1可知,随着浸出液pH值的增大,Fe2+氧化率逐渐减低,A不符合题意。
B、MnO2与Fe2+反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,随着反应的进行,溶液中c(H+)逐渐减小,pH值逐渐增大,B符合题意。
C、Fe3+与CO32-、H2O反应生成Fe(OH)3和CO2,该反应的离子方程式为2Fe3++2CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,C不符合题意。
D、Na2CO3溶液与Fe3+反应体现了Na2CO3的碱性,NaHCO3溶液也具有碱性,因此也能与Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、根据图1曲线的变化分析。
B、根据反应的离子方程式确定溶液中c(H+)的变化,从而判断pH的变化。
C、Fe3+与CO32-反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体。
D、HCO3-也能与Fe3+反应。
3.(2023高一上·十堰期末)某化学兴趣小组同学采用如图所示装置来制备氯气并检验其性质,仪器a中反应的化学方程式为(未配平),下列说法正确的是(忽略空气对反应的影响)
A.该反应中,浓盐酸只体现了还原性
B.生成的氯气中的氯全部来自
C.随着反应进行,烧杯中溶液颜色由绿色变为黄色再变为蓝色
D.由该实验可判断出氧化性:
【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.HCl中的Cl元素,一部分化合价升高生成氯气,一部分未发生化合价的改变,生成KCl,浓盐酸起到酸性和还原性的作用,A不符合题意 ;
B.Cl元素一部分来自于HCl,一部分来自 ,B不符合题意 ;
C.还原性:I->Fe2+,随着反应进行,烧杯中溶液颜色由绿色变为黄色,没有淀粉的指示剂不会变蓝色,C不符合题意 ;
D.氧化性: ,D符合题意 ;
故答案为:D 。
【分析】A.一部分化合价升高,一部分未发生化合价的改变l,起到酸性和还原性的作用;
B.Cl元素一部分来自于HCl,一部分来自 ;
C.还原性:I->Fe2+,没有淀粉的指示剂不会变蓝色 ;
D.氧化性: 。
4.(2023高一下·杭州期中)食盐中所加的碘以碘酸钾形式存在,已知反应:,可用该反应设计实验来证明加碘食盐中存在的,关于上述反应的说法不正确的是( )
A.反应中I-被氧化
B.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:1
C.当生成3mol2时,电子转移数目为
D.该反应可证明I-的还原性强于I2
【答案】B
【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.由题中离子方程式可知,反应中碘酸根离子中碘元素化合价+5价变化为0价,碘离子化合价-1价变化为0价升高, 即反应中I-被氧化,故A正确;
B.由题中离子方程式可知,碘酸根离子做氧化剂,碘离子做还原剂,则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5,故B不正确;
C.由题中离子方程式可知,当生成3mol2时,电子转移数目为 ,故C正确;
D.由题中离子方程式可知,碘离子做还原剂,I2为还原产物,故该反应可证明I-的还原性强于I2,故D正确;
故答案为:B。
【分析】依据得失电子守恒计算。氧化剂具有氧化性,得电子、元素化合价降低、被还原、发生还原反应生成还原产物;还原剂具有还原性,失电子、元素化合价升高、被氧化、发生氧化反应生成氧化产物;在氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析。
5.(2023高一下·浙江期中)过氧化钙晶体CaO2 8H2O不溶于水,遇水缓慢地分解,放出氧气,是一种用途广泛的优良供氧剂。某学习小组利用工业废渣CaCl2(含少量熟石灰)制取CaO2 8H2O,设计了以下工业流程:
已知:①CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl
②Ca(OH)2与H2O2直接反应,生成杂质较多。
下列说法不正确的是( )
A.“混合”操作中,选择的试剂X可以是Ca(OH)2
B.“搅拌”操作中,温度过高或温度过低,都不利于反应的进行
C.“真空过滤”的目的是加快过滤速率,减少过氧化钙晶体和水的反应
D.“搅拌”操作中,加入的H2O2与含氨的CaCl2溶液发生了氧化还原反应
【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. 混合”操作中,选择的试剂X可以是Ca(OH)2,A不符合题意 ;
B. “搅拌”操作中,温度过高或温度过低,都不利于反应的进行,B不符合题意 ;
C. 过氧化钙晶体CaO2 8H2O遇水缓慢地分解,“真空过滤”的目的是加快过滤速率,减少过氧化钙晶体和水的反应,C不符合题意 ;
D. “搅拌”操作中,CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl,是非氧化还原反应,D符合题意 ;
故答案为:D 。
【分析】A. Ca(OH)2显碱性;
B. 温度过高或温度过低,都不利于反应的进行 ;
C. 过氧化钙晶体CaO2 8H2O遇水缓慢地分解;
D. CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl,是非氧化还原反应 。
6.(2023·聊城模拟)古代典籍富载化学知识,下述之物见其还原性者为
A.石胆(CuSO4 5H2O):“石胆能化铁为铜。”
B.强水(HNO3):“性最烈,能蚀五金,……”
C.矶(FeSO4 7H2O):“盖此矶色绿味酸,烧之则赤。”
D.金箔(Au):“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片,……”
【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.石胆能化铁为铜,铜元素化合价降低,表现为氧化性,A不符合题意;
B.HNO3只有氧化性,B不符合题意;
C.盖此矶色绿味酸,烧之则赤,硫酸亚铁氧化为氧化铁,化合价升高,体现还原性,C符合题意;
D.凡金箔,每金七厘造方寸金一千片,体现金的延展性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】元素化合价降低,表现氧化性;元素化合价升高,表现还原性。
7.(2023高一上·十堰期末)铁在浓度极稀的硝酸中发生的反应为(未配平),下列说法正确的是
A.该反应出现的物质中,属于氧化物的有4种
B.溶液可以导电,故溶液属于电解质
C.该反应中,参与反应的氧化剂与还原剂的总物质的量之比为15∶4
D.该反应中,每消耗,同时转移电子
【答案】D
【知识点】氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.氧化物是由两种元素组成,其中一种元素为氧元素,A不符合题意 ;
B.电解质属于化合物,属于纯净物,硝酸铁溶液属于混合物,B不符合题意 ;
C.铁化合价由0价升高为+3价,作还原剂,部分硝酸中N的化合价由+5价降低为-3价,部分硝酸作氧化剂,得失电子数目守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶8,C不符合题意 ;
D.22.4gFe参与该反应,转移电子物质的量为1.2mol,D符合题意 ;
故答案为:D 。
【分析】A.氧化物是由两种元素组成,其中一种元素为氧元素;
B.电解质属于化合物,属于纯净物,混合物不是电解质;
C.化合价升降,得失电子数目守恒,求氧化剂与还原剂物质的量之比;
D.转移电子与物质的量的计算。
8.(2023·河北模拟)工业上用发烟HClO4将潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2],来除去Cr(Ⅲ),离子方程式为ClO+Cr3++→CrO2(ClO4)2+Cl-+。下列说法正确的是
A.HClO4属于弱酸
B.CrO2(ClO4)2为还原产物
C.该反应中,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为19∶8
D.反应过程中溶液的pH减小
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.HClO4为氯的最高价氧化物对应的水化物,为强酸,A不符合题意;
B.根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为:,化合价降低为氧化剂,其中有元素化合价发生变化,化合价升高的为还原剂,对应的产物为氧化产物,B不符合题意;
C.在反应中,其中有元素化合价发生变化,故参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8,C不符合题意;
D.反应生成,故反应过程中溶液的减小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据得失电子守恒、质量守恒配平离子方程式为。
9.(2022高三上·太原期末)高铁酸钾是高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备的一种方法是向溶液中通入氯气,然后再加入溶液:
①(未配平);
②。
下列说法错误的是
A.在杀菌消毒过程中还可以净水
B.反应①中每消耗,吸收标准状况下22.4L(忽略和水的反应)
C.若反应①中,则还原产物与氧化产物的物质的量之比为
D.若反应①的氧化产物只有,则得到时最少消耗
【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.K2FeO4处理水时,+6价铁为最高价,具有强氧化性能消毒杀菌,还原产生的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质,A不符合题意;
B.根据反应①中K与Cl原子守恒关系,每消耗,吸收1molCl2,则吸收标准状况下22.4L,B不符合题意;
C.根据氧化还原反应中得失电子总数相等,若反应①中,其化学方程式为:,则还原产物与氧化产物的物质的量之比为,C符合题意;
D.根据反应②,生成需要,若反应①的氧化产物只有,则反应的化学方程式为:,生成,需要消耗,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.K2FeO4具有强氧化性,其还原产物为铁离子,铁离子水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体;
B.根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为:;
D.根据计算。
二、多选题
10.(2022高一上·嘉陵月考)已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①;
②;
③。
由此推断下列说法错误的是( )
A.反应可以进行
B.Z元素在反应①中被还原,在反应③中被氧化
C.可以置换出溶液中的X
D.氧化性由强到弱的顺序是
【答案】B,C
【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.由分析可知,氧化性:>A3+,则反应能进行,A不符合题意;
B.反应①中Z-为还原剂,Z元素被氧化,反应③中是氧化剂,Z元素被还原,B符合题意;
C.由反应①可知,不能置换出溶液中的X,C符合题意;
D.由分析可知,氧化性:>>B2>A3+,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】思路分析:对应氧化还原反应,氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂还原性大于还原产物,可以判断一个氧化还原反应是否可以发生。
11.(2022高一上·莱西期中)催化某反应的一种催化机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该机理的总反应为
B.催化过程中,所发生的反应均为氧化还原反应
C.图中和HCHO均属于氧化物
D.反应过程中,溶液的酸性增强
【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;物质的简单分类
【解析】【解答】A.由催化机理图可得该机理的总反应为,A符合题意;
B.催化机理中与反应生成的过程不是氧化还原反应,B不符合题意;
C.不属于氧化物,C不符合题意;
D.由总反应可知,反应过程中生成了碳酸,溶液由中性变为弱酸性,酸性增强,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A、箭头进入为反应物,箭头出去为生成物;
B、碳酸氢根和氢离子的反应化合价不变;
C、甲醛不是氧化物;
D、碳酸为弱酸,转化过程酸性增强。
12.(2022高一上·邢台期中)高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
____________________________。
下列说法正确的是( )
A.是氧化剂,是还原产物
B.的还原性强于
C.化学方程式配平后的化学计量数是6
D.配平后高锰酸钾与的系数比为2∶5
【答案】B,D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.FeSO4被氧化生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3为氧化产物,A不符合题意;
B.FeSO4在该反应中是还原剂,MnSO4为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,B符合题意;
C.配平该反应的化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,水的化学计量数是8,C不符合题意;
D.根据配平的方程式可知,高锰酸钾与 Fe2(SO4)3 的系数比为2∶5,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
结合化合价的升降守恒对化学方程式进行配平。
13.(2022高一上·唐山期中)①②③④,根据上述化学方程式,下列说法错误的是( )
A.氧化性由强到弱的顺序为
B.还原性由强到弱的顺序为
C.气体能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝
D.预测新制氯水和二氧化硫的水溶液反应后溶液的酸性减弱
【答案】C,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.根据分析,氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Fe3+>I2>,故A不符合题意;
B.根据分析,还原性由强到弱的顺序为SO2>I->Fe2+>Cl-,故B不符合题意;
C.根据分析SO2的氧化性弱于I2,不能将I-氧化成I2,因此不能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝,故C符合题意;
D.根据分析,Cl2的氧化性强于SO2,新制氯水和二氧化硫的水溶液发生反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,生成HCl和H2SO4,溶液酸性增强,故D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析;
B.根据还原剂的还原性大于还原产物分析;
C.二氧化硫的氧化性弱于单质碘,不能氧化碘离子;
D.二氧化硫和氯气反应生成盐酸和硫酸。
14.(2021高一上·江西期中)已知还原性:I->Fe2+>Br-,且有下列三个反应:①Cl2(少量)+FeI2=FeCl2+I2②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O。下列说法正确的是( )
A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、Cl2
B.根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Fe3+>Co2O3
C.可以推理得到Cl2(少量)+FeBr2=FeCl2+Br2
D.在反应③中HCl体现了酸性和还原性
【答案】A,D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.根据①Cl2(少量)+FeI2=FeCl2+I2可知,还原剂为FeI2被Cl2氧化为I2,所以氧化产物为I2;根据②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-可知,还原剂为Fe2+被Br 2氧化为Fe3+,所以氧化产物为Fe3+;根据③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O可知,还原剂为HCl 被Co2O3氧化为Cl2,所以氧化产物为Cl2;故A符合题意;
B.根据氧化还原反应中强弱规律可知,①Cl2(少量)+FeI2=FeCl2+I2中氧化性Cl2> I2;②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中氧化性Br2> Fe3+;③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O中氧化性Cl2 Co2O3> Cl2,所以可以得到氧化性Co2O3> Cl2>Fe3+,故B不符合题意;
C.根据还原性:I->Fe2+>Br-,可以得到Cl2(少量)+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,故C不符合题意;
D.根据③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O可知,在反应③中2molHCl体现了还原性,4molHCl体现了酸性,故D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】根据氧化还原反应中强弱规律判断。
15.(2022高三上·滕州期中)硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(),将烟气与的混合气体通入与(为铈元素)的混合溶液中实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ发生反应的离子方程式为
B.时,过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.处理过程中,混合溶液中和总数减少
D.该转化过程的实质为被还原
【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.反应Ⅰ中氢气是还原剂,是氧化剂,发生反应的离子方程式为 ,A符合题意;
B.时,过程Ⅱ发生反应的离子方程式为,作氧化剂,作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B不符合题意;
C.处理过程的实质为被还原,混合溶液中和总数不变,C不符合题意;
D.该转化过程的实质为被还原,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】解答氧化还原反应基本概念题目时,首先标注化合价,根据化合价升降,判断氧化剂。还原剂、氧化产物、还原产物等,画出双线桥,找到电子转移情况,然后进行解答即可。
16.(2022·海口模拟)下列气体与水能发生氧化还原反应的是( )
A.Cl2 B.SO2 C.NH3 D.NO2
【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.Cl2与水反应生成HCl和HClO,Cl元素化合价发生变化,能发生氧化还原反应,A选;
B.SO2与水反应生成H2SO3,没有元素化合价变化,不能发生氧化还原反应,B不选;
C.NH3与水反应生成一水合氨,没有元素化合价变化,不能发生氧化还原反应,C不选;
D.NO2与水反应生成HNO3和NO,N元素化合价发生变化,能发生氧化还原反应,D选;
故答案为:AD。
【分析】发生氧化还原反应说明有元素的化合价发生了变化。
A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应过程中有元素的化合价变化;
B.二氧化硫溶于水生成亚硫酸,没有元素化合价变化;
C.氨气溶于水生成一水合氨,没有元素化合价变化;
D.二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮,有元素的化合价发生变化。
17.(2021高三上·济宁期末)某小组探究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,实验过程如下:
实验序号 I II
实验过程 滴加10滴(约0.3mL)0.1mol/L Na2S溶液 滴加10滴(约0.3mL)0.01mol/L酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化至pH=0)
实验现象 紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2) 溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
资料:i.MnO在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为MnO2。
ii.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。下列说法正确的是( )
A.取少量实验I所得溶液进行实验,检测到有SO,说明S2-被MnO氧化为SO
B.实验I中生成棕褐色沉淀的原因:
C.实验II中所有参加反应的S2-均表现还原性
D.实验现象说明:物质变化除与自身性质有关,还与浓度、用量、溶液的酸碱性有关
【答案】B,D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A. 取少量实验I所得溶液进行实验,检测到有SO,因反应中加硫酸酸化,不能说明S2-被MnO氧化为SO,故A不符合题意;
B. 实验I中生成棕褐色沉淀的原因是反应中有二氧化锰产生:,故B符合题意;
C. 实验II中生成浅粉色沉淀(MnS),说明参加反应的S2-有部分不显还原性,故C不符合题意;
D. 两实验滴加顺序不同,I滴加10滴(约0.3mL)0.1mol/L Na2S溶液,酸性KMnO4溶液过量,在酸性条件中反应,II滴加10滴(约0.3mL)0.01mol/L酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化至pH=0),Na2S溶液溶液过量,在碱性条件下反应,随时间的变化,溶液中物质的浓度发生变化,溶液的酸碱性也不同,实验现象说明:物质变化除与自身性质有关,还与浓度、用量、溶液的酸碱性有关,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.由于加了硫酸因此无法判断;
B.根据氧化还原的原理分析;
C.根据生成的MnS分析;
D.根据控制变量法分析。
三、非选择题
18.(2022高一上·通州期中)为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,发生的反应为:,该反应中:氮元素化合价 (填“升高”或“降低”);发生氧化反应的物质是 (填化学式);氧化剂是 (填化学式)。
【答案】降低;CO;NO
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】该反应中:氮元素化合价由+2变为0,化合价降低反应还原反应为氧化剂;一氧化碳中碳元素化合价升高,发生氧化反应,为还原剂。
【分析】氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物。
19.(2022高一上·天津市期中)饮用水中的,对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将,还原为N2,其化学方程式为:
Al+NaNO3+NaOH=NaAlO2+N2+H2O。请配平该反应
上述反应中, 元素的化合价升高,则该元素的原子 (填“得到”或“失去”)电子。用“单线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目。
【答案】Al;失去;
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】根据题中所给化学反应式可知,该反应前后铝元素化合价由0升到+3,其原子失去电子,氮元素化合价由+5降为0,其原子得到电子。该反应中1molAl反应失去3mol电子,生成1molN2,需要2molNaNO3得到10mol电子,根据得失电子守恒,则Al的系数是10,NaNO3的系数是6,再结合质量守恒定律可配平,单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素,且只标电子转移总数,所以用“单线桥法”表示为: 。
【分析】根据化合价的变化判断电子的得失,结合得失电子守恒进行配平,注意单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素,且只标电子转移总数。
20.(氧化还原反应的计算c)在标况下,将128g铜投入到足量的浓硝酸溶液中,求生成气体的体积.
【答案】解:n(Cu)= =2mol,由电子守恒可知,n(NO2)= =4mol,其体积为4mol×22.4L/mol=89.6L,
答:生成气体的体积为89.6L
【知识点】氧化还原反应
【解析】【分析】发生Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,结合电子守恒及V=nVm计算.
21.(2022高二下·扬州期末)二氧化氯()是一种高效的饮用水消毒剂。
(1)在酸性条件下,可与反应生成。写出发生反应的离子方程式: 。
(2)某泡腾片的有效成分为、、,其溶于水时反应可得到溶液,并逸出大量气体。和反应生成和,每生成1mol消耗的物质的量为 mol,逸出气体的主要成分是 (填化学式)
(3)消毒时会产生少量的,可利用将转化为除去。控制其他条件相同,去除率随温度变化如图所示。温度高于50℃时,ClO去除率随温度升高而降低的原因可能是
(4)为测定某二氧化氯溶液中的浓度,进行如下实验:准确量取5.00mL溶液,酸化后加入过量的KI溶液,充分反应,加入几滴淀粉溶液,用溶液滴定至终点。重复上述操作2~3次,平均消耗溶液27.50mL。已知:,
①滴定终点的现象为 。
②计算该二氧化氯溶液中的物质的量浓度 (写出计算过程)。
【答案】(1)
(2)1.25;
(3)温度高于50℃时,水解程度增大,的浓度减小,故去除率降低
(4)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色;0.11
【知识点】氧化还原反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)在酸性条件下,可与反应生成,同时生成氧气、氯化钠和水,发生反应的离子方程式为:;
(2)NaHSO4溶液完全电离得到H+,NaClO2和NaHSO4反应生成ClO2和Cl-,即发生歧化反应生成ClO2和Cl-, 结合酸性条件配平的离子方程式为,根据反应可知,每生成1mol消耗的物质的量为1.25mol,因溶液显酸性与反应产生二氧化碳,故逸出气体的主要成分是;
(3)FeSO4是强酸弱碱盐,升高温度促进了Fe2+水解,使更多的Fe2+水解生成Fe(OH)2,导致参与氧化还原反应的Fe2+减少,故去除率降低;故答案为: 温度高于50℃时,水解程度增大,的浓度减小,故去除率降低;
(4)①用溶液滴定至终点,产生的碘恰好完全反应后溶液蓝色褪去,故滴定终点的现象为溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色;
②依据反应原理得关系式:,,,。
【分析】(1)酸性条件下含有氢离子,次氯酸根作为氧化剂生成二氧化硫,过氧化氢作为还原剂生成氧气;
(2)结合方程式,可以知道亚氯酸根和二氧化硫的化学计量数之比为5:4,结合化学计量数之比等于物质的量之比可以判断亚氯酸根的物质的量;
(3)升高温度会使亚铁离子发生水解,降低去除率;
(4) ① 由于有淀粉和碘,因此溶液为蓝色,滴定终点碘消耗完,溶液变为无色;
② 结合关系式可以判断其二氧化硫的物质的量,计算其浓度。
22.(2022高一上·石景山期末)工业上常用绿矾()做处理剂,处理废水中含有的重铬酸根离子(),反应的离子方程式如下:。
(1)在该反应中,氧化剂是 (填离子符号,下同),被氧化的是 。
(2)该反应每消耗1mol离子,生成的物质的量为 mol,转移电子的物质的量为 mol。
【答案】(1);
(2)6;6
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】(1)根据反应方程式分析,元素化合价升高,被氧化,作还原剂;,化合价降低,被还原,作氧化剂。氧化剂为,被氧化的是:;
(2)根据方程式,消耗1mol离子,生成的物质的量为6mol,转移电子的物质的量为6mol。
【分析】(1)氧化剂在反应过程中有元素的化合价降低;还原剂被氧化;
(2)根据 可知, 每消耗1mol离子, 转移6mol电子、生成6molFe3+。
23.(2022高一上·昌吉月考)按要求填空,已知反应:
①SO3+H2O=H2SO4
②3NO2+H2O=2HNO3+NO
③2F2+2H2O=4HF+O2
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑤Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
⑥Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(1)上述反应不属于氧化还原反应的有 (填序号,下同)。H2O被氧化的是 ,H2O被还原的是 ,属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化又不被还原的是 。
(2)在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中, 是还原剂; 元素被还原。用双线桥表示电子的转移:
(3)用双线桥法表示反应②的电子转移方向和数目: 。
(4)用单线桥法表示反应③的电子转移方向和数目: 。
(5)写出反应④的离子方程式: 。
【答案】(1)①⑤⑥;③;④;②
(2)Cu;N;
(3)
(4)
(5)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】(1)由分析可知,上述反应不属于氧化还原反应的有①⑤⑥。H2O被氧化,作还原剂,则是③,H2O被还原,作氧化剂,则是④,属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化又不被还原,另一种物质(NO2)既是氧化剂又是还原剂,则是②。答案为:①⑤⑥;③;④;②;
(2)在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,Cu由0价升高到+2价,失电子,被氧化,是还原剂;HNO3中N元素由+5价降低到+2价,得电子,则N元素被还原。用双线桥表示电子的转移:。答案为:Cu;N;;
(3)反应②中,NO2中的N元素一部分升高(生成HNO3),一部分降低(生成NO),则用双线桥法表示反应②的电子转移方向和数目:。答案为:;
(4)反应③中,F2中的F元素由0价降低到-1价,得到电子,H2O中的O元素由-2价升高到0价,失去电子,则用单线桥法表示反应③的电子转移方向和数目:。答案为:;
(5)反应④为Na与H2O反应生成NaOH和H2,离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化:
①SO3+H2O=H2SO4为非氧化还原反应;
②3NO2+H2O=2HNO3+NO为氧化还原反应,NO2既是氧化剂又是还原剂;
③2F2+2H2O=4HF+O2为氧化还原反应,F2为氧化剂,H2O为还原剂;
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑为氧化还原反应,Na是还原剂,H2O是氧化剂;
⑤Na2O+2HCl=2NaCl+H2O为非氧化还原反应;
⑥Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O为非氧化还原反应。
24.(2022高一上·顺义期末)已知反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)反应ⅰ中,做氧化剂的是 ,氯元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。在该反应中,若消耗了1mol,生成 mol,转移电子的物质的量为 mol。
(2)依据ⅰ、ⅱ、ⅲ判断,物质氧化性由强到弱的顺序是 。
【答案】(1)Cl2;降低;1;2
(2)Cl2>> H2SO4
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】(1)反应,Cl2中Cl元素化合价由0降低为-1,Cl2是氧化剂;在该反应中,若消耗了1mol,生成1mol,转移电子的物质的量为2mol。
(2)反应,Cl元素化合价降低,Cl2是氧化剂,I元素化合价升高,是氧化产物,氧化性Cl2>;反应,Cl元素化合价降低,Cl2是氧化剂,S元素化合价升高,H2SO4是氧化产物,氧化性Cl2> H2SO4;反应,I元素化合价降低,是氧化剂,S元素化合价升高,H2SO4是氧化产物,氧化性> H2SO4;依据ⅰ、ⅱ、ⅲ判断,物质氧化性由强到弱的顺序是Cl2>> H2SO4。
【分析】(1)化合价降低元素所在的反应物做氧化剂;氯元素的化合价从0价降低为-1价,根据化合价变化计算转移电子的物质的量;
(2)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析。
25.(2021高一上·北海期末)某兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的离子反应方程式: 。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3+的化学性质 取少量0.1 mol ·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入 足量铁粉,再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后 ,溶液颜色为 ; 加入KSCN溶液后,溶液颜色
结论:Fe3+具有 性
(3)该兴趣小组未说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为 。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe2+ 、Fe3+、、H2O、H+和一种未知离子X。
①已知氧化性:>Fe3+ ,则X离子是 。
②该反应的离子方程式是 。
【答案】(1)2Fe2+ +Cl2=2Fe3+ +2Cl-
(2)浅绿色;无明显变化;氧化
(3)Fe2+ + Zn=Fe+ Zn2+
(4)Mn2+;+5Fe2+ +8H+= Mn2+ + 5Fe3+ +4H2O
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】(1)Fe2+具有还原性,可被新制氯水氧化,反应的离子反应方程式:;
(2)取少量0.1mol/LFeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,发生反应:,Fe3+表现出氧化性,溶液由黄色变成浅绿色,再加入少量KSCN溶液,溶液无明显现象;
(3)向FeCl2溶液中加入锌粉,锌置换出铁,该反应的离子方程式为;
(4)根据原子守恒和氧化还原反应规律,推断该反应是氧化Fe2+得到Fe3+,依题意,该反应的离子方程式是:+ 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
①据以上分析,除了Fe3+、、H2O还有Fe2+、H+、Mn2+,未知离子X应是Mn2+;
②该反应的离子方程式是: + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
【分析】(1)氯气能将亚铁离子氧化为铁离子;
(2)探究亚铁离子具有还原性,依据图表中实验步骤,加入铁和氯化铁反应生成氯化亚铁溶液,加入硫氰酸钾溶液不变红色,证明无铁离子;
(3)锌和亚铁离子反应发生置换反应生成铁和锌离子;
(4)①依据氧化还原反应电子守恒,X为亚铁离子失电子发生氧化反应;
②高锰酸根离子具有氧化性在酸溶液这氧化亚铁离子为铁离子,本身被还原为锰离子。
26.(2020高一上·滨海期中)反应2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中,氧化剂是 ,还原剂是 。
【答案】KMnO4;HCl
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】反应2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到电子,被还原,氧化剂是KMnO4,Cl元素化合价从-1价升高到0价,失去电子,被氧化,还原剂是HCl。
【分析】反应中Mn元素化合价降低,Cl元素化合价升高,根据元素的化合价的变化可判断相关概念,结合方程式计算相关物理量。
27.(2021高一下·武冈开学考)请补充反应:2Na+2H2O=2 +H2↑,指出氧化剂 。
【答案】NaOH;H2O
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】Na与水反应产生NaOH、H2,故反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,缺项物质化学式是NaOH;在该反应中Na元素化合价由反应前Na单质中的0价变为反应后NaOH中的+1价,化合价升高,失去电子被氧化,所以Na作还原剂;H元素化合价由反应前H2O中的+1价变为反应后H2的0价,化合价降低,得到电子,被还原,所以H2O为氧化剂。
【分析】钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氧化剂的化合价降低,被还原,据此判断。
28.(2019高三上·通榆月考)硒和硫是同一主族元素,二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
(1)Se和一定量的浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3反应的化学方程式: 。
(2)已知:Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;2SO2+SeO2+2H2O=Se+ +4H+,SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+KI+_HNO3=Se+I2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
配平化学方程①,并标出电子转移的方向和数目。
(4)实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000mol·L-1的Na2S2O3溶液25.00mL,所测样品中SeO2的质量分数为 。
【答案】(1)Se+2HNO3(浓)=SeO2+NO↑+NO2↑+H2O
(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(3)
(4)92.5%
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为 + 4价的H2SeO3,HNO3还原为NO与NO2,生成NO与NO2的物质的量之比为1:1,即二者计量系数比为1:1,令二者系数为1,根据电子转移守恒可知,Se的系数为(1×3 + 1×1)/4 = 1,故反应方程式为Se + 2HNO3(浓) = H2O + SeO2+ NO↑ + NO2↑。故答案为:Se + 2HNO3(浓) = H2O + SeO2+ NO↑ + NO2↑;(2)在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的,所以根据反应的方程式可知,SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓) > SeO2> SO2。故答案为:H2SO4(浓) > SeO2> SO2;(3)①SeO2+ KI + HNO3→Se + I2+ KNO3+ H2O中,I失去电子,Se得到电子,根据得失电子守恒配平如下:SeO2+ 4KI + 4HNO3= Se + 2I2+ 4KNO3+ 2H2O。故答案为:1、4、4、1、2、4、2;(4)根据反应的方程式可知SeO2~2I2~4Na2S2O3,消耗的n(Na2S2O3) = 0.2000 mol/L×0.025L = 0.005mol,根据关系式计算样品中n(SeO2) =0.005mol×1/4 = 0.00125mol,故SeO2的质量为0.00125mol×111g/mol = 0.13875g,所以样品中SeO2的质量分数为92.5%。
【分析】(1)根据氧化还原反应中电荷守恒并结合题意,对该方程式进行配平;
(2)在自发进行的氧化还原方程式中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,进行判断;
(3)根据氧化还原反应中的电荷守恒,按照标变价选参照物、先金属后非金属、最后配氢氧的步骤进行配平;
(4)根据得失电子守恒,找到SeO2~2I2~4Na2S2O3的对应关系,进行计算。
29.(2022高一上·河南月考)铁是人类较早使用的金属之一。化学研究中涉及到铁及其化合物的相关文献种类很多。请回答下列问题:
(1)I.现有下列八种物质:①绿矾、②铁、③铁红、④Fe(OH)3胶体、⑤FeCl3溶液、⑥FeCl2、⑦K2FeO4、⑧FeO。
下列说法正确的有____(填字母)。
A.不属于电解质的有①②④ B.④与⑤可用丁达尔效应区分
C.③⑧都属于碱性氧化物 D.①⑥⑧中均含有二价铁元素
(2)写出利用上述物质发生化合反应制备⑥的化学方程式: 。
(3)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示:
①写出g→d的化学方程式: 。
②根据上述“价一类”二维图信息,下列说法正确的是 (填字母)。
A.d胶体可用于饮用水消毒和净化
B.a转化为c只需控制纯氧的量即可实现
C.a→b→c→d之间的转化均可以通过一步反应实现
D.将a加入f的溶液中,溶液质量增加
(4)II.高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体,易与水反应得到氧气和Fe(OH)3沉淀,是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
写出反应II的离子方程式: 。
(5)该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4 K2FeO4(填“>”或“<”)。
(6)现有两份失去标签的紫色K2FeO4固体和KMnO4固体,请设计相关实验方案加以鉴别: 。
【答案】(1)B;C
(2)
(3);D
(4)
(5)>
(6)分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)A.①绿矾为七水硫酸亚铁,属于电解质,故A不正确;
B.丁达尔效应可用于区分胶体和溶液,故B正确;
C.Fe2O3和FeO与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物,故C正确;
D.①⑥⑧中均含有正二价铁元素,化合价需要区分正负,故D不正确;
故
故答案为:BC;
(2)铁和FeCl3溶液反应可制备FeCl2;方程式为;
故答案为;
(3)①g为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,g→d的化学方程式为;故答案为;
②A.d胶体可用于饮用水净化,不能用于消毒,故A不正确;
B.a为Fe,c为Fe2O3,Fe常温下生成FeO,转化为c需控制温度,故B不正确;
C.Fe2O3不能一步得到Fe(OH)3,故C不正确;
D.将a加入f的溶液中,,溶液质量增加,故D正确;
故
故答案为:D;
(4)反应II的反应方程式为,离子方程式为;故答案为;
(5)向饱和的KOH溶液中加入NaFeO4,K2FeO4晶体析出,说明该条件下,物质的溶解性Na2FeO4>K2FeO4,故答案为>;
(6)K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3胶体,而高锰酸钾溶水形成的是溶液,可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液;故答案为分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4。
【分析】(1)电解质必须为化合物,单质和混合物不属于。
(3)A氢氧化铁胶体可以净水,但是不能对其消毒;B.单质铁转化为三价铁需要高温,所以要控制条件;C.铁的氧化物都难溶于水,不与水反应,不可能一步生成氢氧化物。
(4)反应I为氯气和贴反应生成三价铁,反应II为次氯酸钠与三价铁反应生成高铁酸钠,溶于饱和氢氧化钾中,利用溶解性差异,最后生成高铁酸钾。
30.(2022高一上·昌吉月考)A和B两支试管所盛的溶液中共含有K+、Ag+、Mg2+、Cl 、OH 、六种离子,向试管A的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈红色。
请回答下列问题:
(1)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀,则该试管为 (填“A”或“B”)。
(2)若向试管B的溶液中加入合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则加入的药品是 (填化学式)。
(3)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合后过滤,蒸干所得滤液可得到一种纯净物,则混合过程中发生反应的离子方程式为 、 (不考虑Ag+与OH 的反应)。
(4)配平下列氧化还原反应方程式
H2S + HNO3(稀) = H2O + S↓+ NO↑
【答案】(1)B
(2)Mg
(3)Ag++Cl-=AgCl↓;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
(4)3H2S+2HNO3(稀) = 4H2O +3S↓+ 2NO↑
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;离子共存
【解析】【解答】(1)向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀,则此沉淀为AgCl,因为Ag+存在于B试管中,所以该试管为B。答案为:B;
(2)由分析可知,试管B中含有Ag+、Mg2+、,向该溶液中加入合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则发生置换反应,且加入金属单质,所以加入的药品是Mg。答案为:Mg;
(3)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合后过滤,蒸干所得滤液可得到一种纯净物,则Ag+与Cl-、Mg2+与OH-分别生成沉淀,所以混合过程中发生反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(4)在该氧化还原反应方程式中,H2S是还原剂,HNO3是氧化剂,依据得失电子守恒,二者的化学计量数关系为:3H2S——2HNO3(稀),再依据质量守恒,便可确定其它物质的化学计量数,从而得出配平的化学方程式为:3H2S+2HNO3(稀) = 4H2O +3S↓+ 2NO↑。答案为:3H2S+2HNO3(稀) = 4H2O +3S↓+ 2NO↑。
【分析】向试管A的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈红色,则A中含有OH-,与OH-不共存的Ag+、Mg2+存在于B中;与Ag+不共存的Cl-存在于A中;利用溶液呈电中性,可确定存在于B中,K+存在于A中。从而得出,A中含有K+、Cl 、OH ,B中含有Ag+、Mg2+、。
1 / 12023-2024学年高中化学必修第一册1.3氧化还原反应(人教版)
一、选择题
1.(2023高一下·河南期末)亚硝酸盐中毒,又名乌鸦病、紫绀病、肠源性青紫病。亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,血红蛋白中的铁元素由二价变为三价,失去携氧能力,使组织出现缺氧现象。美蓝是亚硝酸盐中毒的有效解毒剂。下列说法中,不正确的是( )
A.中毒时亚硝酸盐发生氧化反应 B.在中毒过程中血红蛋白被氧化
C.药品美蓝应具有还原性 D.解毒时血红蛋白被还原
2.(2023高一上·江岸期末)科研小组用氧化—沉淀法从废电池浸出液中去除铁:用氧化废电池没出液中的Fe2+(),再加适量调pH使转化为沉淀。研究发现pH对的氧化率和铁去除率的影响如图1和图2所示。
已知:i.pH越大,越小;
ii.酸性条件下被还原为
下列说法不合理的是
A.由图1可知,氧化率随浸出液pH增大而减小
B.若起始浸出液pH=1,与Fe2+反应一段时间后,浸出液pH会减小
C.转变为沉淀的离子方程式为:
D.推测若用调溶液pH也可以使转化为沉淀
3.(2023高一上·十堰期末)某化学兴趣小组同学采用如图所示装置来制备氯气并检验其性质,仪器a中反应的化学方程式为(未配平),下列说法正确的是(忽略空气对反应的影响)
A.该反应中,浓盐酸只体现了还原性
B.生成的氯气中的氯全部来自
C.随着反应进行,烧杯中溶液颜色由绿色变为黄色再变为蓝色
D.由该实验可判断出氧化性:
4.(2023高一下·杭州期中)食盐中所加的碘以碘酸钾形式存在,已知反应:,可用该反应设计实验来证明加碘食盐中存在的,关于上述反应的说法不正确的是( )
A.反应中I-被氧化
B.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:1
C.当生成3mol2时,电子转移数目为
D.该反应可证明I-的还原性强于I2
5.(2023高一下·浙江期中)过氧化钙晶体CaO2 8H2O不溶于水,遇水缓慢地分解,放出氧气,是一种用途广泛的优良供氧剂。某学习小组利用工业废渣CaCl2(含少量熟石灰)制取CaO2 8H2O,设计了以下工业流程:
已知:①CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl
②Ca(OH)2与H2O2直接反应,生成杂质较多。
下列说法不正确的是( )
A.“混合”操作中,选择的试剂X可以是Ca(OH)2
B.“搅拌”操作中,温度过高或温度过低,都不利于反应的进行
C.“真空过滤”的目的是加快过滤速率,减少过氧化钙晶体和水的反应
D.“搅拌”操作中,加入的H2O2与含氨的CaCl2溶液发生了氧化还原反应
6.(2023·聊城模拟)古代典籍富载化学知识,下述之物见其还原性者为
A.石胆(CuSO4 5H2O):“石胆能化铁为铜。”
B.强水(HNO3):“性最烈,能蚀五金,……”
C.矶(FeSO4 7H2O):“盖此矶色绿味酸,烧之则赤。”
D.金箔(Au):“凡金箔,每金七厘造方寸金一千片,……”
7.(2023高一上·十堰期末)铁在浓度极稀的硝酸中发生的反应为(未配平),下列说法正确的是
A.该反应出现的物质中,属于氧化物的有4种
B.溶液可以导电,故溶液属于电解质
C.该反应中,参与反应的氧化剂与还原剂的总物质的量之比为15∶4
D.该反应中,每消耗,同时转移电子
8.(2023·河北模拟)工业上用发烟HClO4将潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2],来除去Cr(Ⅲ),离子方程式为ClO+Cr3++→CrO2(ClO4)2+Cl-+。下列说法正确的是
A.HClO4属于弱酸
B.CrO2(ClO4)2为还原产物
C.该反应中,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为19∶8
D.反应过程中溶液的pH减小
9.(2022高三上·太原期末)高铁酸钾是高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备的一种方法是向溶液中通入氯气,然后再加入溶液:
①(未配平);
②。
下列说法错误的是
A.在杀菌消毒过程中还可以净水
B.反应①中每消耗,吸收标准状况下22.4L(忽略和水的反应)
C.若反应①中,则还原产物与氧化产物的物质的量之比为
D.若反应①的氧化产物只有,则得到时最少消耗
二、多选题
10.(2022高一上·嘉陵月考)已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①;
②;
③。
由此推断下列说法错误的是( )
A.反应可以进行
B.Z元素在反应①中被还原,在反应③中被氧化
C.可以置换出溶液中的X
D.氧化性由强到弱的顺序是
11.(2022高一上·莱西期中)催化某反应的一种催化机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.该机理的总反应为
B.催化过程中,所发生的反应均为氧化还原反应
C.图中和HCHO均属于氧化物
D.反应过程中,溶液的酸性增强
12.(2022高一上·邢台期中)高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
____________________________。
下列说法正确的是( )
A.是氧化剂,是还原产物
B.的还原性强于
C.化学方程式配平后的化学计量数是6
D.配平后高锰酸钾与的系数比为2∶5
13.(2022高一上·唐山期中)①②③④,根据上述化学方程式,下列说法错误的是( )
A.氧化性由强到弱的顺序为
B.还原性由强到弱的顺序为
C.气体能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝
D.预测新制氯水和二氧化硫的水溶液反应后溶液的酸性减弱
14.(2021高一上·江西期中)已知还原性:I->Fe2+>Br-,且有下列三个反应:①Cl2(少量)+FeI2=FeCl2+I2②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O。下列说法正确的是( )
A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、Cl2
B.根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Fe3+>Co2O3
C.可以推理得到Cl2(少量)+FeBr2=FeCl2+Br2
D.在反应③中HCl体现了酸性和还原性
15.(2022高三上·滕州期中)硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(),将烟气与的混合气体通入与(为铈元素)的混合溶液中实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ发生反应的离子方程式为
B.时,过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.处理过程中,混合溶液中和总数减少
D.该转化过程的实质为被还原
16.(2022·海口模拟)下列气体与水能发生氧化还原反应的是( )
A.Cl2 B.SO2 C.NH3 D.NO2
17.(2021高三上·济宁期末)某小组探究Na2S溶液与KMnO4溶液反应,实验过程如下:
实验序号 I II
实验过程 滴加10滴(约0.3mL)0.1mol/L Na2S溶液 滴加10滴(约0.3mL)0.01mol/L酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化至pH=0)
实验现象 紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀(MnO2) 溶液呈淡黄色(pH≈8),生成浅粉色沉淀(MnS)
资料:i.MnO在强酸性条件下被还原为Mn2+,在近中性条件下被还原为MnO2。
ii.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。下列说法正确的是( )
A.取少量实验I所得溶液进行实验,检测到有SO,说明S2-被MnO氧化为SO
B.实验I中生成棕褐色沉淀的原因:
C.实验II中所有参加反应的S2-均表现还原性
D.实验现象说明:物质变化除与自身性质有关,还与浓度、用量、溶液的酸碱性有关
三、非选择题
18.(2022高一上·通州期中)为治理汽车尾气中的NO和CO对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,发生的反应为:,该反应中:氮元素化合价 (填“升高”或“降低”);发生氧化反应的物质是 (填化学式);氧化剂是 (填化学式)。
19.(2022高一上·天津市期中)饮用水中的,对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将,还原为N2,其化学方程式为:
Al+NaNO3+NaOH=NaAlO2+N2+H2O。请配平该反应
上述反应中, 元素的化合价升高,则该元素的原子 (填“得到”或“失去”)电子。用“单线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目。
20.(氧化还原反应的计算c)在标况下,将128g铜投入到足量的浓硝酸溶液中,求生成气体的体积.
21.(2022高二下·扬州期末)二氧化氯()是一种高效的饮用水消毒剂。
(1)在酸性条件下,可与反应生成。写出发生反应的离子方程式: 。
(2)某泡腾片的有效成分为、、,其溶于水时反应可得到溶液,并逸出大量气体。和反应生成和,每生成1mol消耗的物质的量为 mol,逸出气体的主要成分是 (填化学式)
(3)消毒时会产生少量的,可利用将转化为除去。控制其他条件相同,去除率随温度变化如图所示。温度高于50℃时,ClO去除率随温度升高而降低的原因可能是
(4)为测定某二氧化氯溶液中的浓度,进行如下实验:准确量取5.00mL溶液,酸化后加入过量的KI溶液,充分反应,加入几滴淀粉溶液,用溶液滴定至终点。重复上述操作2~3次,平均消耗溶液27.50mL。已知:,
①滴定终点的现象为 。
②计算该二氧化氯溶液中的物质的量浓度 (写出计算过程)。
22.(2022高一上·石景山期末)工业上常用绿矾()做处理剂,处理废水中含有的重铬酸根离子(),反应的离子方程式如下:。
(1)在该反应中,氧化剂是 (填离子符号,下同),被氧化的是 。
(2)该反应每消耗1mol离子,生成的物质的量为 mol,转移电子的物质的量为 mol。
23.(2022高一上·昌吉月考)按要求填空,已知反应:
①SO3+H2O=H2SO4
②3NO2+H2O=2HNO3+NO
③2F2+2H2O=4HF+O2
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
⑤Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
⑥Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
(1)上述反应不属于氧化还原反应的有 (填序号,下同)。H2O被氧化的是 ,H2O被还原的是 ,属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化又不被还原的是 。
(2)在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中, 是还原剂; 元素被还原。用双线桥表示电子的转移:
(3)用双线桥法表示反应②的电子转移方向和数目: 。
(4)用单线桥法表示反应③的电子转移方向和数目: 。
(5)写出反应④的离子方程式: 。
24.(2022高一上·顺义期末)已知反应:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)反应ⅰ中,做氧化剂的是 ,氯元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。在该反应中,若消耗了1mol,生成 mol,转移电子的物质的量为 mol。
(2)依据ⅰ、ⅱ、ⅲ判断,物质氧化性由强到弱的顺序是 。
25.(2021高一上·北海期末)某兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的离子反应方程式: 。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容 实验方案 实验现象
探究Fe3+的化学性质 取少量0.1 mol ·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入 足量铁粉,再加入少量KSCN溶液 加入铁粉后 ,溶液颜色为 ; 加入KSCN溶液后,溶液颜色
结论:Fe3+具有 性
(3)该兴趣小组未说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为 。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe2+ 、Fe3+、、H2O、H+和一种未知离子X。
①已知氧化性:>Fe3+ ,则X离子是 。
②该反应的离子方程式是 。
26.(2020高一上·滨海期中)反应2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中,氧化剂是 ,还原剂是 。
27.(2021高一下·武冈开学考)请补充反应:2Na+2H2O=2 +H2↑,指出氧化剂 。
28.(2019高三上·通榆月考)硒和硫是同一主族元素,二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空:
(1)Se和一定量的浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3反应的化学方程式: 。
(2)已知:Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;2SO2+SeO2+2H2O=Se+ +4H+,SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+KI+_HNO3=Se+I2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI
配平化学方程①,并标出电子转移的方向和数目。
(4)实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000mol·L-1的Na2S2O3溶液25.00mL,所测样品中SeO2的质量分数为 。
29.(2022高一上·河南月考)铁是人类较早使用的金属之一。化学研究中涉及到铁及其化合物的相关文献种类很多。请回答下列问题:
(1)I.现有下列八种物质:①绿矾、②铁、③铁红、④Fe(OH)3胶体、⑤FeCl3溶液、⑥FeCl2、⑦K2FeO4、⑧FeO。
下列说法正确的有____(填字母)。
A.不属于电解质的有①②④ B.④与⑤可用丁达尔效应区分
C.③⑧都属于碱性氧化物 D.①⑥⑧中均含有二价铁元素
(2)写出利用上述物质发生化合反应制备⑥的化学方程式: 。
(3)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示:
①写出g→d的化学方程式: 。
②根据上述“价一类”二维图信息,下列说法正确的是 (填字母)。
A.d胶体可用于饮用水消毒和净化
B.a转化为c只需控制纯氧的量即可实现
C.a→b→c→d之间的转化均可以通过一步反应实现
D.将a加入f的溶液中,溶液质量增加
(4)II.高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体,易与水反应得到氧气和Fe(OH)3沉淀,是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
写出反应II的离子方程式: 。
(5)该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4 K2FeO4(填“>”或“<”)。
(6)现有两份失去标签的紫色K2FeO4固体和KMnO4固体,请设计相关实验方案加以鉴别: 。
30.(2022高一上·昌吉月考)A和B两支试管所盛的溶液中共含有K+、Ag+、Mg2+、Cl 、OH 、六种离子,向试管A的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈红色。
请回答下列问题:
(1)若向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀,则该试管为 (填“A”或“B”)。
(2)若向试管B的溶液中加入合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则加入的药品是 (填化学式)。
(3)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合后过滤,蒸干所得滤液可得到一种纯净物,则混合过程中发生反应的离子方程式为 、 (不考虑Ag+与OH 的反应)。
(4)配平下列氧化还原反应方程式
H2S + HNO3(稀) = H2O + S↓+ NO↑
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、中毒时血红蛋白被氧化时亚硝酸盐被还原,发生还原反应,A符合题意;
B、中毒时将正常血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,血红蛋白被氧化,B不符合题意;
C、美蓝解毒使Fe3+转化为Fe2+,具有还原性,C不符合题意;
D、解毒时高铁血红蛋白被还原为正常血红蛋白,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A、亚硝酸盐被还原,发生还原反应;
B、血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,发生氧化反应;
C、美蓝解毒使Fe3+转化为Fe2+,具有还原性;
D、解毒时高铁血红蛋白被还原为正常血红蛋白。
2.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;铁盐和亚铁盐的相互转变;离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A、由图1可知,随着浸出液pH值的增大,Fe2+氧化率逐渐减低,A不符合题意。
B、MnO2与Fe2+反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,随着反应的进行,溶液中c(H+)逐渐减小,pH值逐渐增大,B符合题意。
C、Fe3+与CO32-、H2O反应生成Fe(OH)3和CO2,该反应的离子方程式为2Fe3++2CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑,C不符合题意。
D、Na2CO3溶液与Fe3+反应体现了Na2CO3的碱性,NaHCO3溶液也具有碱性,因此也能与Fe3+反应生成Fe(OH)3沉淀,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、根据图1曲线的变化分析。
B、根据反应的离子方程式确定溶液中c(H+)的变化,从而判断pH的变化。
C、Fe3+与CO32-反应生成Fe(OH)3沉淀和CO2气体。
D、HCO3-也能与Fe3+反应。
3.【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.HCl中的Cl元素,一部分化合价升高生成氯气,一部分未发生化合价的改变,生成KCl,浓盐酸起到酸性和还原性的作用,A不符合题意 ;
B.Cl元素一部分来自于HCl,一部分来自 ,B不符合题意 ;
C.还原性:I->Fe2+,随着反应进行,烧杯中溶液颜色由绿色变为黄色,没有淀粉的指示剂不会变蓝色,C不符合题意 ;
D.氧化性: ,D符合题意 ;
故答案为:D 。
【分析】A.一部分化合价升高,一部分未发生化合价的改变l,起到酸性和还原性的作用;
B.Cl元素一部分来自于HCl,一部分来自 ;
C.还原性:I->Fe2+,没有淀粉的指示剂不会变蓝色 ;
D.氧化性: 。
4.【答案】B
【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.由题中离子方程式可知,反应中碘酸根离子中碘元素化合价+5价变化为0价,碘离子化合价-1价变化为0价升高, 即反应中I-被氧化,故A正确;
B.由题中离子方程式可知,碘酸根离子做氧化剂,碘离子做还原剂,则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5,故B不正确;
C.由题中离子方程式可知,当生成3mol2时,电子转移数目为 ,故C正确;
D.由题中离子方程式可知,碘离子做还原剂,I2为还原产物,故该反应可证明I-的还原性强于I2,故D正确;
故答案为:B。
【分析】依据得失电子守恒计算。氧化剂具有氧化性,得电子、元素化合价降低、被还原、发生还原反应生成还原产物;还原剂具有还原性,失电子、元素化合价升高、被氧化、发生氧化反应生成氧化产物;在氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析。
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. 混合”操作中,选择的试剂X可以是Ca(OH)2,A不符合题意 ;
B. “搅拌”操作中,温度过高或温度过低,都不利于反应的进行,B不符合题意 ;
C. 过氧化钙晶体CaO2 8H2O遇水缓慢地分解,“真空过滤”的目的是加快过滤速率,减少过氧化钙晶体和水的反应,C不符合题意 ;
D. “搅拌”操作中,CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl,是非氧化还原反应,D符合题意 ;
故答案为:D 。
【分析】A. Ca(OH)2显碱性;
B. 温度过高或温度过低,都不利于反应的进行 ;
C. 过氧化钙晶体CaO2 8H2O遇水缓慢地分解;
D. CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 8H2O↓+2NH4Cl,是非氧化还原反应 。
6.【答案】C
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.石胆能化铁为铜,铜元素化合价降低,表现为氧化性,A不符合题意;
B.HNO3只有氧化性,B不符合题意;
C.盖此矶色绿味酸,烧之则赤,硫酸亚铁氧化为氧化铁,化合价升高,体现还原性,C符合题意;
D.凡金箔,每金七厘造方寸金一千片,体现金的延展性,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】元素化合价降低,表现氧化性;元素化合价升高,表现还原性。
7.【答案】D
【知识点】氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.氧化物是由两种元素组成,其中一种元素为氧元素,A不符合题意 ;
B.电解质属于化合物,属于纯净物,硝酸铁溶液属于混合物,B不符合题意 ;
C.铁化合价由0价升高为+3价,作还原剂,部分硝酸中N的化合价由+5价降低为-3价,部分硝酸作氧化剂,得失电子数目守恒,氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶8,C不符合题意 ;
D.22.4gFe参与该反应,转移电子物质的量为1.2mol,D符合题意 ;
故答案为:D 。
【分析】A.氧化物是由两种元素组成,其中一种元素为氧元素;
B.电解质属于化合物,属于纯净物,混合物不是电解质;
C.化合价升降,得失电子数目守恒,求氧化剂与还原剂物质的量之比;
D.转移电子与物质的量的计算。
8.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.HClO4为氯的最高价氧化物对应的水化物,为强酸,A不符合题意;
B.根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为:,化合价降低为氧化剂,其中有元素化合价发生变化,化合价升高的为还原剂,对应的产物为氧化产物,B不符合题意;
C.在反应中,其中有元素化合价发生变化,故参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶8,C不符合题意;
D.反应生成,故反应过程中溶液的减小,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据得失电子守恒、质量守恒配平离子方程式为。
9.【答案】C
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.K2FeO4处理水时,+6价铁为最高价,具有强氧化性能消毒杀菌,还原产生的Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质,A不符合题意;
B.根据反应①中K与Cl原子守恒关系,每消耗,吸收1molCl2,则吸收标准状况下22.4L,B不符合题意;
C.根据氧化还原反应中得失电子总数相等,若反应①中,其化学方程式为:,则还原产物与氧化产物的物质的量之比为,C符合题意;
D.根据反应②,生成需要,若反应①的氧化产物只有,则反应的化学方程式为:,生成,需要消耗,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.K2FeO4具有强氧化性,其还原产物为铁离子,铁离子水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体;
B.根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为:;
D.根据计算。
10.【答案】B,C
【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.由分析可知,氧化性:>A3+,则反应能进行,A不符合题意;
B.反应①中Z-为还原剂,Z元素被氧化,反应③中是氧化剂,Z元素被还原,B符合题意;
C.由反应①可知,不能置换出溶液中的X,C符合题意;
D.由分析可知,氧化性:>>B2>A3+,D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】思路分析:对应氧化还原反应,氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂还原性大于还原产物,可以判断一个氧化还原反应是否可以发生。
11.【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;物质的简单分类
【解析】【解答】A.由催化机理图可得该机理的总反应为,A符合题意;
B.催化机理中与反应生成的过程不是氧化还原反应,B不符合题意;
C.不属于氧化物,C不符合题意;
D.由总反应可知,反应过程中生成了碳酸,溶液由中性变为弱酸性,酸性增强,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】A、箭头进入为反应物,箭头出去为生成物;
B、碳酸氢根和氢离子的反应化合价不变;
C、甲醛不是氧化物;
D、碳酸为弱酸,转化过程酸性增强。
12.【答案】B,D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.FeSO4被氧化生成Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3为氧化产物,A不符合题意;
B.FeSO4在该反应中是还原剂,MnSO4为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,B符合题意;
C.配平该反应的化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,水的化学计量数是8,C不符合题意;
D.根据配平的方程式可知,高锰酸钾与 Fe2(SO4)3 的系数比为2∶5,D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
结合化合价的升降守恒对化学方程式进行配平。
13.【答案】C,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.根据分析,氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Fe3+>I2>,故A不符合题意;
B.根据分析,还原性由强到弱的顺序为SO2>I->Fe2+>Cl-,故B不符合题意;
C.根据分析SO2的氧化性弱于I2,不能将I-氧化成I2,因此不能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝,故C符合题意;
D.根据分析,Cl2的氧化性强于SO2,新制氯水和二氧化硫的水溶液发生反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,生成HCl和H2SO4,溶液酸性增强,故D符合题意;
故答案为:CD。
【分析】A.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析;
B.根据还原剂的还原性大于还原产物分析;
C.二氧化硫的氧化性弱于单质碘,不能氧化碘离子;
D.二氧化硫和氯气反应生成盐酸和硫酸。
14.【答案】A,D
【知识点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.根据①Cl2(少量)+FeI2=FeCl2+I2可知,还原剂为FeI2被Cl2氧化为I2,所以氧化产物为I2;根据②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-可知,还原剂为Fe2+被Br 2氧化为Fe3+,所以氧化产物为Fe3+;根据③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O可知,还原剂为HCl 被Co2O3氧化为Cl2,所以氧化产物为Cl2;故A符合题意;
B.根据氧化还原反应中强弱规律可知,①Cl2(少量)+FeI2=FeCl2+I2中氧化性Cl2> I2;②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中氧化性Br2> Fe3+;③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O中氧化性Cl2 Co2O3> Cl2,所以可以得到氧化性Co2O3> Cl2>Fe3+,故B不符合题意;
C.根据还原性:I->Fe2+>Br-,可以得到Cl2(少量)+2Fe2+=2Fe3++2Cl-,故C不符合题意;
D.根据③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O可知,在反应③中2molHCl体现了还原性,4molHCl体现了酸性,故D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】根据氧化还原反应中强弱规律判断。
15.【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.反应Ⅰ中氢气是还原剂,是氧化剂,发生反应的离子方程式为 ,A符合题意;
B.时,过程Ⅱ发生反应的离子方程式为,作氧化剂,作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B不符合题意;
C.处理过程的实质为被还原,混合溶液中和总数不变,C不符合题意;
D.该转化过程的实质为被还原,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】解答氧化还原反应基本概念题目时,首先标注化合价,根据化合价升降,判断氧化剂。还原剂、氧化产物、还原产物等,画出双线桥,找到电子转移情况,然后进行解答即可。
16.【答案】A,D
【知识点】氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A.Cl2与水反应生成HCl和HClO,Cl元素化合价发生变化,能发生氧化还原反应,A选;
B.SO2与水反应生成H2SO3,没有元素化合价变化,不能发生氧化还原反应,B不选;
C.NH3与水反应生成一水合氨,没有元素化合价变化,不能发生氧化还原反应,C不选;
D.NO2与水反应生成HNO3和NO,N元素化合价发生变化,能发生氧化还原反应,D选;
故答案为:AD。
【分析】发生氧化还原反应说明有元素的化合价发生了变化。
A.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,反应过程中有元素的化合价变化;
B.二氧化硫溶于水生成亚硫酸,没有元素化合价变化;
C.氨气溶于水生成一水合氨,没有元素化合价变化;
D.二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮,有元素的化合价发生变化。
17.【答案】B,D
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】A. 取少量实验I所得溶液进行实验,检测到有SO,因反应中加硫酸酸化,不能说明S2-被MnO氧化为SO,故A不符合题意;
B. 实验I中生成棕褐色沉淀的原因是反应中有二氧化锰产生:,故B符合题意;
C. 实验II中生成浅粉色沉淀(MnS),说明参加反应的S2-有部分不显还原性,故C不符合题意;
D. 两实验滴加顺序不同,I滴加10滴(约0.3mL)0.1mol/L Na2S溶液,酸性KMnO4溶液过量,在酸性条件中反应,II滴加10滴(约0.3mL)0.01mol/L酸性KMnO4溶液(H2SO4酸化至pH=0),Na2S溶液溶液过量,在碱性条件下反应,随时间的变化,溶液中物质的浓度发生变化,溶液的酸碱性也不同,实验现象说明:物质变化除与自身性质有关,还与浓度、用量、溶液的酸碱性有关,故D符合题意;
故答案为:BD。
【分析】A.由于加了硫酸因此无法判断;
B.根据氧化还原的原理分析;
C.根据生成的MnS分析;
D.根据控制变量法分析。
18.【答案】降低;CO;NO
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】该反应中:氮元素化合价由+2变为0,化合价降低反应还原反应为氧化剂;一氧化碳中碳元素化合价升高,发生氧化反应,为还原剂。
【分析】氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物。
19.【答案】Al;失去;
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】根据题中所给化学反应式可知,该反应前后铝元素化合价由0升到+3,其原子失去电子,氮元素化合价由+5降为0,其原子得到电子。该反应中1molAl反应失去3mol电子,生成1molN2,需要2molNaNO3得到10mol电子,根据得失电子守恒,则Al的系数是10,NaNO3的系数是6,再结合质量守恒定律可配平,单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素,且只标电子转移总数,所以用“单线桥法”表示为: 。
【分析】根据化合价的变化判断电子的得失,结合得失电子守恒进行配平,注意单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素,且只标电子转移总数。
20.【答案】解:n(Cu)= =2mol,由电子守恒可知,n(NO2)= =4mol,其体积为4mol×22.4L/mol=89.6L,
答:生成气体的体积为89.6L
【知识点】氧化还原反应
【解析】【分析】发生Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,结合电子守恒及V=nVm计算.
21.【答案】(1)
(2)1.25;
(3)温度高于50℃时,水解程度增大,的浓度减小,故去除率降低
(4)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色;0.11
【知识点】氧化还原反应;离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)在酸性条件下,可与反应生成,同时生成氧气、氯化钠和水,发生反应的离子方程式为:;
(2)NaHSO4溶液完全电离得到H+,NaClO2和NaHSO4反应生成ClO2和Cl-,即发生歧化反应生成ClO2和Cl-, 结合酸性条件配平的离子方程式为,根据反应可知,每生成1mol消耗的物质的量为1.25mol,因溶液显酸性与反应产生二氧化碳,故逸出气体的主要成分是;
(3)FeSO4是强酸弱碱盐,升高温度促进了Fe2+水解,使更多的Fe2+水解生成Fe(OH)2,导致参与氧化还原反应的Fe2+减少,故去除率降低;故答案为: 温度高于50℃时,水解程度增大,的浓度减小,故去除率降低;
(4)①用溶液滴定至终点,产生的碘恰好完全反应后溶液蓝色褪去,故滴定终点的现象为溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色;
②依据反应原理得关系式:,,,。
【分析】(1)酸性条件下含有氢离子,次氯酸根作为氧化剂生成二氧化硫,过氧化氢作为还原剂生成氧气;
(2)结合方程式,可以知道亚氯酸根和二氧化硫的化学计量数之比为5:4,结合化学计量数之比等于物质的量之比可以判断亚氯酸根的物质的量;
(3)升高温度会使亚铁离子发生水解,降低去除率;
(4) ① 由于有淀粉和碘,因此溶液为蓝色,滴定终点碘消耗完,溶液变为无色;
② 结合关系式可以判断其二氧化硫的物质的量,计算其浓度。
22.【答案】(1);
(2)6;6
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】(1)根据反应方程式分析,元素化合价升高,被氧化,作还原剂;,化合价降低,被还原,作氧化剂。氧化剂为,被氧化的是:;
(2)根据方程式,消耗1mol离子,生成的物质的量为6mol,转移电子的物质的量为6mol。
【分析】(1)氧化剂在反应过程中有元素的化合价降低;还原剂被氧化;
(2)根据 可知, 每消耗1mol离子, 转移6mol电子、生成6molFe3+。
23.【答案】(1)①⑤⑥;③;④;②
(2)Cu;N;
(3)
(4)
(5)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】(1)由分析可知,上述反应不属于氧化还原反应的有①⑤⑥。H2O被氧化,作还原剂,则是③,H2O被还原,作氧化剂,则是④,属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化又不被还原,另一种物质(NO2)既是氧化剂又是还原剂,则是②。答案为:①⑤⑥;③;④;②;
(2)在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,Cu由0价升高到+2价,失电子,被氧化,是还原剂;HNO3中N元素由+5价降低到+2价,得电子,则N元素被还原。用双线桥表示电子的转移:。答案为:Cu;N;;
(3)反应②中,NO2中的N元素一部分升高(生成HNO3),一部分降低(生成NO),则用双线桥法表示反应②的电子转移方向和数目:。答案为:;
(4)反应③中,F2中的F元素由0价降低到-1价,得到电子,H2O中的O元素由-2价升高到0价,失去电子,则用单线桥法表示反应③的电子转移方向和数目:。答案为:;
(5)反应④为Na与H2O反应生成NaOH和H2,离子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。答案为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑。
【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化:
①SO3+H2O=H2SO4为非氧化还原反应;
②3NO2+H2O=2HNO3+NO为氧化还原反应,NO2既是氧化剂又是还原剂;
③2F2+2H2O=4HF+O2为氧化还原反应,F2为氧化剂,H2O为还原剂;
④2Na+2H2O=2NaOH+H2↑为氧化还原反应,Na是还原剂,H2O是氧化剂;
⑤Na2O+2HCl=2NaCl+H2O为非氧化还原反应;
⑥Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O为非氧化还原反应。
24.【答案】(1)Cl2;降低;1;2
(2)Cl2>> H2SO4
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】(1)反应,Cl2中Cl元素化合价由0降低为-1,Cl2是氧化剂;在该反应中,若消耗了1mol,生成1mol,转移电子的物质的量为2mol。
(2)反应,Cl元素化合价降低,Cl2是氧化剂,I元素化合价升高,是氧化产物,氧化性Cl2>;反应,Cl元素化合价降低,Cl2是氧化剂,S元素化合价升高,H2SO4是氧化产物,氧化性Cl2> H2SO4;反应,I元素化合价降低,是氧化剂,S元素化合价升高,H2SO4是氧化产物,氧化性> H2SO4;依据ⅰ、ⅱ、ⅲ判断,物质氧化性由强到弱的顺序是Cl2>> H2SO4。
【分析】(1)化合价降低元素所在的反应物做氧化剂;氯元素的化合价从0价降低为-1价,根据化合价变化计算转移电子的物质的量;
(2)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析。
25.【答案】(1)2Fe2+ +Cl2=2Fe3+ +2Cl-
(2)浅绿色;无明显变化;氧化
(3)Fe2+ + Zn=Fe+ Zn2+
(4)Mn2+;+5Fe2+ +8H+= Mn2+ + 5Fe3+ +4H2O
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】(1)Fe2+具有还原性,可被新制氯水氧化,反应的离子反应方程式:;
(2)取少量0.1mol/LFeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,发生反应:,Fe3+表现出氧化性,溶液由黄色变成浅绿色,再加入少量KSCN溶液,溶液无明显现象;
(3)向FeCl2溶液中加入锌粉,锌置换出铁,该反应的离子方程式为;
(4)根据原子守恒和氧化还原反应规律,推断该反应是氧化Fe2+得到Fe3+,依题意,该反应的离子方程式是:+ 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
①据以上分析,除了Fe3+、、H2O还有Fe2+、H+、Mn2+,未知离子X应是Mn2+;
②该反应的离子方程式是: + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。
【分析】(1)氯气能将亚铁离子氧化为铁离子;
(2)探究亚铁离子具有还原性,依据图表中实验步骤,加入铁和氯化铁反应生成氯化亚铁溶液,加入硫氰酸钾溶液不变红色,证明无铁离子;
(3)锌和亚铁离子反应发生置换反应生成铁和锌离子;
(4)①依据氧化还原反应电子守恒,X为亚铁离子失电子发生氧化反应;
②高锰酸根离子具有氧化性在酸溶液这氧化亚铁离子为铁离子,本身被还原为锰离子。
26.【答案】KMnO4;HCl
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】反应2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到电子,被还原,氧化剂是KMnO4,Cl元素化合价从-1价升高到0价,失去电子,被氧化,还原剂是HCl。
【分析】反应中Mn元素化合价降低,Cl元素化合价升高,根据元素的化合价的变化可判断相关概念,结合方程式计算相关物理量。
27.【答案】NaOH;H2O
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】Na与水反应产生NaOH、H2,故反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,缺项物质化学式是NaOH;在该反应中Na元素化合价由反应前Na单质中的0价变为反应后NaOH中的+1价,化合价升高,失去电子被氧化,所以Na作还原剂;H元素化合价由反应前H2O中的+1价变为反应后H2的0价,化合价降低,得到电子,被还原,所以H2O为氧化剂。
【分析】钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氧化剂的化合价降低,被还原,据此判断。
28.【答案】(1)Se+2HNO3(浓)=SeO2+NO↑+NO2↑+H2O
(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(3)
(4)92.5%
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为 + 4价的H2SeO3,HNO3还原为NO与NO2,生成NO与NO2的物质的量之比为1:1,即二者计量系数比为1:1,令二者系数为1,根据电子转移守恒可知,Se的系数为(1×3 + 1×1)/4 = 1,故反应方程式为Se + 2HNO3(浓) = H2O + SeO2+ NO↑ + NO2↑。故答案为:Se + 2HNO3(浓) = H2O + SeO2+ NO↑ + NO2↑;(2)在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的,所以根据反应的方程式可知,SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓) > SeO2> SO2。故答案为:H2SO4(浓) > SeO2> SO2;(3)①SeO2+ KI + HNO3→Se + I2+ KNO3+ H2O中,I失去电子,Se得到电子,根据得失电子守恒配平如下:SeO2+ 4KI + 4HNO3= Se + 2I2+ 4KNO3+ 2H2O。故答案为:1、4、4、1、2、4、2;(4)根据反应的方程式可知SeO2~2I2~4Na2S2O3,消耗的n(Na2S2O3) = 0.2000 mol/L×0.025L = 0.005mol,根据关系式计算样品中n(SeO2) =0.005mol×1/4 = 0.00125mol,故SeO2的质量为0.00125mol×111g/mol = 0.13875g,所以样品中SeO2的质量分数为92.5%。
【分析】(1)根据氧化还原反应中电荷守恒并结合题意,对该方程式进行配平;
(2)在自发进行的氧化还原方程式中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,进行判断;
(3)根据氧化还原反应中的电荷守恒,按照标变价选参照物、先金属后非金属、最后配氢氧的步骤进行配平;
(4)根据得失电子守恒,找到SeO2~2I2~4Na2S2O3的对应关系,进行计算。
29.【答案】(1)B;C
(2)
(3);D
(4)
(5)>
(6)分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)A.①绿矾为七水硫酸亚铁,属于电解质,故A不正确;
B.丁达尔效应可用于区分胶体和溶液,故B正确;
C.Fe2O3和FeO与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物,故C正确;
D.①⑥⑧中均含有正二价铁元素,化合价需要区分正负,故D不正确;
故
故答案为:BC;
(2)铁和FeCl3溶液反应可制备FeCl2;方程式为;
故答案为;
(3)①g为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,g→d的化学方程式为;故答案为;
②A.d胶体可用于饮用水净化,不能用于消毒,故A不正确;
B.a为Fe,c为Fe2O3,Fe常温下生成FeO,转化为c需控制温度,故B不正确;
C.Fe2O3不能一步得到Fe(OH)3,故C不正确;
D.将a加入f的溶液中,,溶液质量增加,故D正确;
故
故答案为:D;
(4)反应II的反应方程式为,离子方程式为;故答案为;
(5)向饱和的KOH溶液中加入NaFeO4,K2FeO4晶体析出,说明该条件下,物质的溶解性Na2FeO4>K2FeO4,故答案为>;
(6)K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3胶体,而高锰酸钾溶水形成的是溶液,可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液;故答案为分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4。
【分析】(1)电解质必须为化合物,单质和混合物不属于。
(3)A氢氧化铁胶体可以净水,但是不能对其消毒;B.单质铁转化为三价铁需要高温,所以要控制条件;C.铁的氧化物都难溶于水,不与水反应,不可能一步生成氢氧化物。
(4)反应I为氯气和贴反应生成三价铁,反应II为次氯酸钠与三价铁反应生成高铁酸钠,溶于饱和氢氧化钾中,利用溶解性差异,最后生成高铁酸钾。
30.【答案】(1)B
(2)Mg
(3)Ag++Cl-=AgCl↓;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
(4)3H2S+2HNO3(稀) = 4H2O +3S↓+ 2NO↑
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;离子共存
【解析】【解答】(1)向某试管中滴入稀盐酸产生沉淀,则此沉淀为AgCl,因为Ag+存在于B试管中,所以该试管为B。答案为:B;
(2)由分析可知,试管B中含有Ag+、Mg2+、,向该溶液中加入合适的药品,过滤后可以得到相应的金属和仅含一种溶质的溶液,则发生置换反应,且加入金属单质,所以加入的药品是Mg。答案为:Mg;
(3)若将试管A和试管B中的溶液按一定体积比混合后过滤,蒸干所得滤液可得到一种纯净物,则Ag+与Cl-、Mg2+与OH-分别生成沉淀,所以混合过程中发生反应的离子方程式为Ag++Cl-=AgCl↓、Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。答案为:Ag++Cl-=AgCl↓;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(4)在该氧化还原反应方程式中,H2S是还原剂,HNO3是氧化剂,依据得失电子守恒,二者的化学计量数关系为:3H2S——2HNO3(稀),再依据质量守恒,便可确定其它物质的化学计量数,从而得出配平的化学方程式为:3H2S+2HNO3(稀) = 4H2O +3S↓+ 2NO↑。答案为:3H2S+2HNO3(稀) = 4H2O +3S↓+ 2NO↑。
【分析】向试管A的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈红色,则A中含有OH-,与OH-不共存的Ag+、Mg2+存在于B中;与Ag+不共存的Cl-存在于A中;利用溶液呈电中性,可确定存在于B中,K+存在于A中。从而得出,A中含有K+、Cl 、OH ,B中含有Ag+、Mg2+、。
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