第一章 物质及其变化 氧化还原反应的规律及应用 课时同步练（含解析）
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| 名称 | 第一章 物质及其变化 氧化还原反应的规律及应用 课时同步练（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 80.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-12-09 15:01:18 | ||
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文档简介
氧化还原反应的规律及应用
1. 在3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O中,下列说法不正确的是( )
A.Cl2既是氧化剂,又是还原剂
B.KCl是还原产物,KClO3是氧化产物
C.反应中每消耗3个Cl2分子,转移6e-
D.该反应中只有氯元素化合价发生了变化
2.在某体系内有反应物和生成物5种物质:H2S、S、FeCl3、 FeCl2、 HCl。已知H2S为反应物,则另一反应物是 ( )
A.FeCl3 B.FeCl2 C.S D.HCl
3.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2和Pb2+,则PbO2与Cr3+反应的化学计量数之比为 ( )
A.3∶1 B.3∶2 C.1∶1 D.3∶4
4.常温下,下列三个反应均能完全发生:
2NaW+X22NaX+W2;
2NaY+W22NaW+Y2;
2KX+Z22KZ+X2。
由此得出的结论正确的是 ( )
A.氧化性:Z2>X2>W2>Y2
B.还原性:X->Y-
C.2Z-+Y22Y-+Z2可以发生
D.X-、Y-、Z-、W-中Z-还原性最强
5.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,且还原性:I->Fe2+>Cl->Co2+。下列反应在水溶液中不可能发生的是 ( )
A.3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3
B.3Cl2+2FeI22FeCl3+2I2
C.Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-2Fe2++I2
6. 锌与某浓度稀硝酸发生反应Zn+HNO3Zn(NO3)2+X+H2O(未配平),当锌与硝酸恰好完全反应时,其个数之比为5∶12,则还原产物X一定是 ( )
A.NH4NO3 B.NO C.N2O D.N2
7.有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2;
②2FeCl2+Cl22FeCl3;
③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
下列有关说法正确的是 ( )
A.若FeCl2溶液中含有杂质I-,可以加入试剂KMnO4除去I-
B.反应③中若生成2个Cl2,则转移5个电子
C.反应①中FeCl2是氧化产物,反应②中FeCl2是还原剂
D.氧化性的强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2
8.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:
KMnO4+FeSO4+H2SO4K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+H2O(未配平)。
下列说法正确的是 ( )
A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
C.该反应中,H2SO4体现酸性和氧化性
D.该反应中,被氧化的元素是Fe和S
9.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是Mn+N+ Mn2++N+H2O(未配平)。下列叙述正确的是( )
A.该反应中N被还原
B.反应过程中溶液的pH变小
C.配平离子方程式后,N和Mn的化学计量数之比为5∶2
D. 中的粒子是OH-
10. 将碎片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法正确的是 ( )
图T2-1
A.反应物粒子是S、S、OH-
B.该反应说明S2-和S在碱性溶液中可以大量共存
C. 氧化剂与还原剂的粒子个数之比为1∶2
D. 有3个S参加反应时,转移的电子数为3e-
11. 在稀盐酸中,NaNO2与Fe2+反应生成一种无色气体X,气体X对Fe2+和O2的反应有催化作用,其催化反应过程如图T2-2所示(H2O未标出):
图T2-2
(1)反应Ⅱ中Fe元素的化合价未发生变化,则X的化学式为 ,该反应的离子方程式为 。
(2)根据图示信息,写出过程Ⅰ的离子方程式: ;该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。
(3)根据图示信息判断,氧化性:O2 (填“>”或“<”)Fe3+。
12.(1)已知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↑,其中被氧化的元素是 (填元素符号),还原产物是 (填化学式)。
(2)查阅资料可知,铜和浓H2SO4共热,发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中氧化剂与还原剂的个数之比为 ,其中H2SO4在反应中表现 。
(3)请配平下列反应方程式: K2Cr2O7+ HCl KCl+ CrCl3+ Cl2↑+
H2O,若反应中发生氧化反应的HCl个数为12,则反应中转移的电子数为 。
13. Mn2+、Bi3+、Bi、Mn、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生Bi→Bi3+的反应过程。
(1)①将以上物质分别填入下面对应的横线上,并配平离子方程式。
+ + + + 。
②该反应中,被氧化的元素是 (填元素名称);氧化剂是 ,氧化产物是 。
③反应中若产生2个还原产物,则有 个电子发生转移。
(2)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:
①Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+
②Sn2++2Fe3+2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Sn2+、Ce3+三种离子的还原性由强到弱的顺序是 。
14. 回答下列问题:
(1)请配平以下氧化还原方程式:
① Fe2O3+ CO Fe+ CO2;
② Mn+ FeO+ H+ Fe3++ Mn2++ H2O;
③ Cl2+ I2+ H++ Cl-+ I(缺了一种反应物)。
(2)高铁酸钾(K2FeO4)被公认为绿色净水剂,比Cl2、O2、ClO2氧化性更强,无二次污染,工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
①干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,该反应中的氧化剂为 ,氧化产物为 。
②除了干法制备高铁酸钠,还可用湿法制备高铁酸钠,其反应物和生成物共有七种微粒:Fe(OH)3、Na+、ClO-、OH-、Fe、Cl-、H2O,写出该反应的离子方程式: 。
氧化还原反应的规律及应用
1.C [解析] Cl2→KCl中Cl元素化合价降低,发生还原反应,则KCl是还原产物;Cl2→KClO3中Cl元素化合价升高,发生氧化反应,则KClO3是氧化产物,B正确。Cl2发生还原反应和氧化反应,则Cl2既是氧化剂,又是还原剂,A正确。消耗3个Cl2分子,同时生成1个KClO3和5个KCl,则转移5e-,C错误。由A、B项分析可知,只有Cl元素化合价发生变化,D正确。
2.A [解析] H2S为反应物,根据S元素守恒,S为生成物,即反应中S元素的化合价由-2价升至0价,H2S→S为氧化反应;氧化还原反应中氧化反应和还原反应一定同时发生,根据各物质中元素的化合价,另一过程为FeCl3→FeCl2,Fe元素的化合价由+3价降至+2价,另一反应物为FeCl3,反应的化学方程式为H2S+2FeCl3S↓+2FeCl2+2HCl, A项正确。
3.B [解析] PbO2与Cr3+反应的产物是Cr2和Pb2+,Pb元素由+4价降低到+2价,Cr元素由+3价升高到+6价,根据氧化还原反应中,元素化合价升高总数与元素化合价降低总数相等推知,PbO2与Cr3+反应的化学计量数之比为3∶2。
4.A [解析] 对于反应2NaW+X22NaX+W2,NaW是还原剂,X2是氧化剂,NaX是还原产物,W2是氧化产物,氧化性:X2>W2,还原性:NaW>NaX;对于反应2NaY+W22NaW+Y2,W2是氧化剂,NaY是还原剂,NaW是还原产物,Y2是氧化产物,氧化性:W2>Y2,还原性:NaY>NaW;对于反应2KX+Z22KZ+X2,Z2是氧化剂,KX是还原剂,KZ是还原产物,X2是氧化产物,氧化性:Z2>X2,还原性:KX>KZ;综上所述,氧化性:Z2>X2>W2>Y2,还原性:Y->W->X->Z-,A正确,B错误。因为Z2的氧化性大于Y2,所以Y2不能制取Z2,C错误。由上述分析可知,四种离子中Y-还原性最强,D错误。
5.A [解析] 根据还原性:I->Fe2+>Cl->Co2+,氧化性:Co2O3>Cl2>Fe3+>I2,因此氯气可以氧化Fe2+,也可以氧化I-,但是碘离子的还原性强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,正确的离子方程式:Cl2不足时,Cl2+2I-2Cl-+I2,Cl2 过量时,3Cl2+2Fe2++4I-6Cl-+2I2+2Fe3+,所以A项反应不可能发生,故A符合题意;根据反应:3Cl2+2FeI22FeCl3+2I2,得出氧化性:Cl2>I2、Cl2>Fe3+,和题意相符,反应可能发生,故B不符合题意;根据反应:Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O,得出氧化性:Co2O3>Cl2,和题意相符,反应可能发生,故C不符合题意;根据反应2Fe3++2I-2Fe2++I2,得出氧化性:Fe3+>I2,和题意相符,反应可能发生,故D不符合题意。
6.D [解析] 由未配平的化学方程式可知,反应中锌元素化合价升高被氧化,锌为反应的还原剂,则氮元素的化合价应部分降低被还原,反应中硝酸表现氧化性和酸性。设X中氮元素的化合价为a,由得失电子数目守恒可得5×(2-0)=(12-5×2)×(5-a),解得a=0,则还原产物X为氮气,故选D。
7.D [解析] 氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,反应①中FeCl3是氧化剂,I2是氧化产物,反应②中Cl2是氧化剂,FeCl3是氧化产物,反应③中KMnO4是氧化剂,Cl2是氧化产物,由已知反应可得氧化性:KMnO4>Cl2>FeCl3>I2。由以上分析可知KMnO4的氧化性强于I2,可氧化I-,但会引入新的杂质,且KMnO4可氧化FeCl2,不能用其除去氯化亚铁中的碘离子,故A错误;反应③中若生成2个Cl2,则转移4个电子,故B错误;反应①氯化铁中铁元素化合价降低产生氯化亚铁,氯化亚铁为还原产物,反应②中氯化亚铁被氯气氧化成氯化铁,氯化亚铁作还原剂,故C错误;由上述分析可知,氧化性的强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,故D正确。
8.B [解析] 该反应中,Mn元素由+7价降低到+2价,Fe元素由+2价升高到+3价,则Mn是氧化剂,Fe3+是氧化产物,A错误;Fe2+是还原剂,Mn2+是还原产物,则还原性:Fe2+>Mn2+,B正确;H2SO4中三种元素均未变价,则该反应中H2SO4只体现酸性,C错误;该反应中,Fe元素被氧化,S元素未变价,D错误。
9.C [解析] 该反应中Mn元素化合价由+7价降低为+2价,所以Mn为氧化剂,N为还原剂,N失电子被氧化,故A项错误;根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒可配平离子方程式:2Mn+5N+6H+2Mn2++5N+3H2O,故 中应为6H+,H+被消耗,pH增大,N与Mn的化学计量数之比为5∶2,故B项、D项错误,C项正确。
10.B [解析] 若反应物微粒是S、S、OH-,则S2-是生成物,而S→S2-、S→S2-均发生还原反应,不符合氧化还原反应规律,A错误;结合氧化还原反应中“价态转化”规律,配平可得:3S+6OH-2S2-+S+3H2O,推测S2-和S在碱性溶液中可以大量共存,B正确;氧化剂和还原剂都是S,其粒子个数之比为2∶1,C错误;有3个S参加反应同时生成1个S,则转移电子数为4e-,D错误。
11.(1)NO Fe2++NOFe(NO)2+
(2)O2+4H++4Fe(NO)2+4Fe3++4NO+2H2O O2 Fe(NO)2+
(3)>
[解析] (1)反应 Ⅱ 中Fe元素的化合价未发生变化,结合元素守恒推知,X为NO。(2)过程 Ⅰ 中,O2、H+、Fe(NO)2+反应生成Fe3+、NO,结合元素守恒推知还生成H2O,结合守恒规律配平可得:O2+4H++4Fe(NO)2+4Fe3++4NO+2H2O,该反应中氧化剂是O2,还原剂是Fe(NO)2+。(3)由图示可知总反应为O2+4H++4Fe2+4Fe3++2H2O,O2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,则氧化性:O2>Fe3+。
12.(1)O K2MnO4、MnO2
(2)1∶1 氧化性、酸性
(3)1 14 2 2 3 7 12
[解析] (1)反应中O元素化合价升高,则被氧化的元素是O;Mn元素化合价由+7分别降低为+6价、+4价,所以KMnO4为氧化剂,K2MnO4、MnO2为还原产物。(2)反应中Cu为还原剂,H2SO4为氧化剂,2个H2SO4中只有1个H2SO4的S元素化合价降低,作氧化剂,则氧化剂与还原剂的个数之比为1∶1,H2SO4在反应中生成SO2,化合价降低,同时生成CuSO4,所以H2SO4表现氧化性和酸性。(3)根据氧化还原升降价守恒法配平,铬元素化合价由+6价降低到+3价,降低了3价,氯元素由-1价升高到0价,生成1个Cl2化合价升高2价,确定CrCl3和Cl2的化学计量数分别为2、3,然后根据原子守恒确定其他物质的化学计量数,配平后的反应方程式为K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O;若反应中有14个HCl参加反应,则有6个HCl被氧化,此时转移的电子数是6,所以若发生氧化反应的HCl个数为12时,转移的电子数是12。
13.(1)①5Bi+2Mn2++14H+5Bi3++2Mn+7H2O ②锰 Bi Mn ③4
(2)Sn2+>Fe2+>Ce3+
[解析] (1)在Mn2+、Bi3+、Bi、Mn、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生Bi→Bi3+的反应过程。①Bi元素从+5价降低到+3价,则Mn元素从+2价升高到+7价,则按得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒得配平的离子方程式:5Bi+2Mn2++14H+5Bi3++2Mn+7H2O。②该反应中,锰元素化合价升高,则被氧化的元素是锰;反应物Bi中Bi元素从+5价降低到+3价,氧化剂是Bi,Mn2+→Mn,Mn元素化合价升高,发生氧化反应,氧化产物是Mn。③反应物Bi中Bi元素从+5价降低到+3价,得还原产物即Bi3+,化合价降低2价,存在关系式Bi3+~2e-,则反应中若产生2个还原产物即Bi3+,有4个电子发生转移。(2)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:①Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+,②Sn2++2Fe3+2Fe2++Sn4+,根据氧化还原反应规律,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,所以根据反应①可知,还原性:Fe2+>Ce3+;根据反应②可知,还原性:Sn2+>Fe2+;则由此可以确定Fe2+、Sn2+、Ce3+三种离子的还原性由强到弱的顺序是Sn2+>Fe2+>Ce3+。
14.(1)①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②Mn+5FeO+18H+5Fe3++Mn2++9H2O ③5Cl2+I2+6H2O12H++10Cl-+2I
(2)①Na2O2 Na2FeO4、O2 ②2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O
[解析] (1)①反应中碳元素化合价从+2价升高为+4价,铁元素从+3价降为0价,依据氧化还原反应得失电子守恒、原子守恒,配平后的方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。②反应中Mn由+7价降低为+2价,Fe由+2价升高为+3价,根据氧化还原反应得失电子守恒、原子守恒,配平后的方程式为Mn+5FeO+18H+5Fe3++Mn2++9H2O。③根据原子守恒,反应物中需要有H、O两种元素,由于生成物中有H+,因此反应物中为H2O,Cl元素由0价变成-1价,I元素由0价变成+5价,根据氧化还原反应得失电子守恒、原子守恒,配平后的方程式为5Cl2+I2+6H2O12H++10Cl-+2I。
(2)①2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑反应中,Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价和-2价,化合价降低的反应物是氧化剂、化合价升高的反应物是还原剂,过氧化钠既作氧化剂又作还原剂,Na2FeO4和 O2是氧化产物。②湿法制备高铁酸钠(Na2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成Fe,则ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,氢氧化铁必须在碱性条件下存在,所以该反应是在碱性条件下进行的,该反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O。
1. 在3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O中,下列说法不正确的是( )
A.Cl2既是氧化剂,又是还原剂
B.KCl是还原产物,KClO3是氧化产物
C.反应中每消耗3个Cl2分子,转移6e-
D.该反应中只有氯元素化合价发生了变化
2.在某体系内有反应物和生成物5种物质:H2S、S、FeCl3、 FeCl2、 HCl。已知H2S为反应物,则另一反应物是 ( )
A.FeCl3 B.FeCl2 C.S D.HCl
3.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2和Pb2+,则PbO2与Cr3+反应的化学计量数之比为 ( )
A.3∶1 B.3∶2 C.1∶1 D.3∶4
4.常温下,下列三个反应均能完全发生:
2NaW+X22NaX+W2;
2NaY+W22NaW+Y2;
2KX+Z22KZ+X2。
由此得出的结论正确的是 ( )
A.氧化性:Z2>X2>W2>Y2
B.还原性:X->Y-
C.2Z-+Y22Y-+Z2可以发生
D.X-、Y-、Z-、W-中Z-还原性最强
5.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,且还原性:I->Fe2+>Cl->Co2+。下列反应在水溶液中不可能发生的是 ( )
A.3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3
B.3Cl2+2FeI22FeCl3+2I2
C.Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-2Fe2++I2
6. 锌与某浓度稀硝酸发生反应Zn+HNO3Zn(NO3)2+X+H2O(未配平),当锌与硝酸恰好完全反应时,其个数之比为5∶12,则还原产物X一定是 ( )
A.NH4NO3 B.NO C.N2O D.N2
7.有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2;
②2FeCl2+Cl22FeCl3;
③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
下列有关说法正确的是 ( )
A.若FeCl2溶液中含有杂质I-,可以加入试剂KMnO4除去I-
B.反应③中若生成2个Cl2,则转移5个电子
C.反应①中FeCl2是氧化产物,反应②中FeCl2是还原剂
D.氧化性的强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2
8.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:
KMnO4+FeSO4+H2SO4K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+H2O(未配平)。
下列说法正确的是 ( )
A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
C.该反应中,H2SO4体现酸性和氧化性
D.该反应中,被氧化的元素是Fe和S
9.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是Mn+N+ Mn2++N+H2O(未配平)。下列叙述正确的是( )
A.该反应中N被还原
B.反应过程中溶液的pH变小
C.配平离子方程式后,N和Mn的化学计量数之比为5∶2
D. 中的粒子是OH-
10. 将碎片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法正确的是 ( )
图T2-1
A.反应物粒子是S、S、OH-
B.该反应说明S2-和S在碱性溶液中可以大量共存
C. 氧化剂与还原剂的粒子个数之比为1∶2
D. 有3个S参加反应时,转移的电子数为3e-
11. 在稀盐酸中,NaNO2与Fe2+反应生成一种无色气体X,气体X对Fe2+和O2的反应有催化作用,其催化反应过程如图T2-2所示(H2O未标出):
图T2-2
(1)反应Ⅱ中Fe元素的化合价未发生变化,则X的化学式为 ,该反应的离子方程式为 。
(2)根据图示信息,写出过程Ⅰ的离子方程式: ;该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。
(3)根据图示信息判断,氧化性:O2 (填“>”或“<”)Fe3+。
12.(1)已知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↑,其中被氧化的元素是 (填元素符号),还原产物是 (填化学式)。
(2)查阅资料可知,铜和浓H2SO4共热,发生反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中氧化剂与还原剂的个数之比为 ,其中H2SO4在反应中表现 。
(3)请配平下列反应方程式: K2Cr2O7+ HCl KCl+ CrCl3+ Cl2↑+
H2O,若反应中发生氧化反应的HCl个数为12,则反应中转移的电子数为 。
13. Mn2+、Bi3+、Bi、Mn、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生Bi→Bi3+的反应过程。
(1)①将以上物质分别填入下面对应的横线上,并配平离子方程式。
+ + + + 。
②该反应中,被氧化的元素是 (填元素名称);氧化剂是 ,氧化产物是 。
③反应中若产生2个还原产物,则有 个电子发生转移。
(2)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:
①Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+
②Sn2++2Fe3+2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Sn2+、Ce3+三种离子的还原性由强到弱的顺序是 。
14. 回答下列问题:
(1)请配平以下氧化还原方程式:
① Fe2O3+ CO Fe+ CO2;
② Mn+ FeO+ H+ Fe3++ Mn2++ H2O;
③ Cl2+ I2+ H++ Cl-+ I(缺了一种反应物)。
(2)高铁酸钾(K2FeO4)被公认为绿色净水剂,比Cl2、O2、ClO2氧化性更强,无二次污染,工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
①干法制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,该反应中的氧化剂为 ,氧化产物为 。
②除了干法制备高铁酸钠,还可用湿法制备高铁酸钠,其反应物和生成物共有七种微粒:Fe(OH)3、Na+、ClO-、OH-、Fe、Cl-、H2O,写出该反应的离子方程式: 。
氧化还原反应的规律及应用
1.C [解析] Cl2→KCl中Cl元素化合价降低,发生还原反应,则KCl是还原产物;Cl2→KClO3中Cl元素化合价升高,发生氧化反应,则KClO3是氧化产物,B正确。Cl2发生还原反应和氧化反应,则Cl2既是氧化剂,又是还原剂,A正确。消耗3个Cl2分子,同时生成1个KClO3和5个KCl,则转移5e-,C错误。由A、B项分析可知,只有Cl元素化合价发生变化,D正确。
2.A [解析] H2S为反应物,根据S元素守恒,S为生成物,即反应中S元素的化合价由-2价升至0价,H2S→S为氧化反应;氧化还原反应中氧化反应和还原反应一定同时发生,根据各物质中元素的化合价,另一过程为FeCl3→FeCl2,Fe元素的化合价由+3价降至+2价,另一反应物为FeCl3,反应的化学方程式为H2S+2FeCl3S↓+2FeCl2+2HCl, A项正确。
3.B [解析] PbO2与Cr3+反应的产物是Cr2和Pb2+,Pb元素由+4价降低到+2价,Cr元素由+3价升高到+6价,根据氧化还原反应中,元素化合价升高总数与元素化合价降低总数相等推知,PbO2与Cr3+反应的化学计量数之比为3∶2。
4.A [解析] 对于反应2NaW+X22NaX+W2,NaW是还原剂,X2是氧化剂,NaX是还原产物,W2是氧化产物,氧化性:X2>W2,还原性:NaW>NaX;对于反应2NaY+W22NaW+Y2,W2是氧化剂,NaY是还原剂,NaW是还原产物,Y2是氧化产物,氧化性:W2>Y2,还原性:NaY>NaW;对于反应2KX+Z22KZ+X2,Z2是氧化剂,KX是还原剂,KZ是还原产物,X2是氧化产物,氧化性:Z2>X2,还原性:KX>KZ;综上所述,氧化性:Z2>X2>W2>Y2,还原性:Y->W->X->Z-,A正确,B错误。因为Z2的氧化性大于Y2,所以Y2不能制取Z2,C错误。由上述分析可知,四种离子中Y-还原性最强,D错误。
5.A [解析] 根据还原性:I->Fe2+>Cl->Co2+,氧化性:Co2O3>Cl2>Fe3+>I2,因此氯气可以氧化Fe2+,也可以氧化I-,但是碘离子的还原性强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,正确的离子方程式:Cl2不足时,Cl2+2I-2Cl-+I2,Cl2 过量时,3Cl2+2Fe2++4I-6Cl-+2I2+2Fe3+,所以A项反应不可能发生,故A符合题意;根据反应:3Cl2+2FeI22FeCl3+2I2,得出氧化性:Cl2>I2、Cl2>Fe3+,和题意相符,反应可能发生,故B不符合题意;根据反应:Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O,得出氧化性:Co2O3>Cl2,和题意相符,反应可能发生,故C不符合题意;根据反应2Fe3++2I-2Fe2++I2,得出氧化性:Fe3+>I2,和题意相符,反应可能发生,故D不符合题意。
6.D [解析] 由未配平的化学方程式可知,反应中锌元素化合价升高被氧化,锌为反应的还原剂,则氮元素的化合价应部分降低被还原,反应中硝酸表现氧化性和酸性。设X中氮元素的化合价为a,由得失电子数目守恒可得5×(2-0)=(12-5×2)×(5-a),解得a=0,则还原产物X为氮气,故选D。
7.D [解析] 氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,反应①中FeCl3是氧化剂,I2是氧化产物,反应②中Cl2是氧化剂,FeCl3是氧化产物,反应③中KMnO4是氧化剂,Cl2是氧化产物,由已知反应可得氧化性:KMnO4>Cl2>FeCl3>I2。由以上分析可知KMnO4的氧化性强于I2,可氧化I-,但会引入新的杂质,且KMnO4可氧化FeCl2,不能用其除去氯化亚铁中的碘离子,故A错误;反应③中若生成2个Cl2,则转移4个电子,故B错误;反应①氯化铁中铁元素化合价降低产生氯化亚铁,氯化亚铁为还原产物,反应②中氯化亚铁被氯气氧化成氯化铁,氯化亚铁作还原剂,故C错误;由上述分析可知,氧化性的强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,故D正确。
8.B [解析] 该反应中,Mn元素由+7价降低到+2价,Fe元素由+2价升高到+3价,则Mn是氧化剂,Fe3+是氧化产物,A错误;Fe2+是还原剂,Mn2+是还原产物,则还原性:Fe2+>Mn2+,B正确;H2SO4中三种元素均未变价,则该反应中H2SO4只体现酸性,C错误;该反应中,Fe元素被氧化,S元素未变价,D错误。
9.C [解析] 该反应中Mn元素化合价由+7价降低为+2价,所以Mn为氧化剂,N为还原剂,N失电子被氧化,故A项错误;根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒可配平离子方程式:2Mn+5N+6H+2Mn2++5N+3H2O,故 中应为6H+,H+被消耗,pH增大,N与Mn的化学计量数之比为5∶2,故B项、D项错误,C项正确。
10.B [解析] 若反应物微粒是S、S、OH-,则S2-是生成物,而S→S2-、S→S2-均发生还原反应,不符合氧化还原反应规律,A错误;结合氧化还原反应中“价态转化”规律,配平可得:3S+6OH-2S2-+S+3H2O,推测S2-和S在碱性溶液中可以大量共存,B正确;氧化剂和还原剂都是S,其粒子个数之比为2∶1,C错误;有3个S参加反应同时生成1个S,则转移电子数为4e-,D错误。
11.(1)NO Fe2++NOFe(NO)2+
(2)O2+4H++4Fe(NO)2+4Fe3++4NO+2H2O O2 Fe(NO)2+
(3)>
[解析] (1)反应 Ⅱ 中Fe元素的化合价未发生变化,结合元素守恒推知,X为NO。(2)过程 Ⅰ 中,O2、H+、Fe(NO)2+反应生成Fe3+、NO,结合元素守恒推知还生成H2O,结合守恒规律配平可得:O2+4H++4Fe(NO)2+4Fe3++4NO+2H2O,该反应中氧化剂是O2,还原剂是Fe(NO)2+。(3)由图示可知总反应为O2+4H++4Fe2+4Fe3++2H2O,O2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,则氧化性:O2>Fe3+。
12.(1)O K2MnO4、MnO2
(2)1∶1 氧化性、酸性
(3)1 14 2 2 3 7 12
[解析] (1)反应中O元素化合价升高,则被氧化的元素是O;Mn元素化合价由+7分别降低为+6价、+4价,所以KMnO4为氧化剂,K2MnO4、MnO2为还原产物。(2)反应中Cu为还原剂,H2SO4为氧化剂,2个H2SO4中只有1个H2SO4的S元素化合价降低,作氧化剂,则氧化剂与还原剂的个数之比为1∶1,H2SO4在反应中生成SO2,化合价降低,同时生成CuSO4,所以H2SO4表现氧化性和酸性。(3)根据氧化还原升降价守恒法配平,铬元素化合价由+6价降低到+3价,降低了3价,氯元素由-1价升高到0价,生成1个Cl2化合价升高2价,确定CrCl3和Cl2的化学计量数分别为2、3,然后根据原子守恒确定其他物质的化学计量数,配平后的反应方程式为K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O;若反应中有14个HCl参加反应,则有6个HCl被氧化,此时转移的电子数是6,所以若发生氧化反应的HCl个数为12时,转移的电子数是12。
13.(1)①5Bi+2Mn2++14H+5Bi3++2Mn+7H2O ②锰 Bi Mn ③4
(2)Sn2+>Fe2+>Ce3+
[解析] (1)在Mn2+、Bi3+、Bi、Mn、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生Bi→Bi3+的反应过程。①Bi元素从+5价降低到+3价,则Mn元素从+2价升高到+7价,则按得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒得配平的离子方程式:5Bi+2Mn2++14H+5Bi3++2Mn+7H2O。②该反应中,锰元素化合价升高,则被氧化的元素是锰;反应物Bi中Bi元素从+5价降低到+3价,氧化剂是Bi,Mn2+→Mn,Mn元素化合价升高,发生氧化反应,氧化产物是Mn。③反应物Bi中Bi元素从+5价降低到+3价,得还原产物即Bi3+,化合价降低2价,存在关系式Bi3+~2e-,则反应中若产生2个还原产物即Bi3+,有4个电子发生转移。(2)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应:①Ce4++Fe2+Fe3++Ce3+,②Sn2++2Fe3+2Fe2++Sn4+,根据氧化还原反应规律,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,所以根据反应①可知,还原性:Fe2+>Ce3+;根据反应②可知,还原性:Sn2+>Fe2+;则由此可以确定Fe2+、Sn2+、Ce3+三种离子的还原性由强到弱的顺序是Sn2+>Fe2+>Ce3+。
14.(1)①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ②Mn+5FeO+18H+5Fe3++Mn2++9H2O ③5Cl2+I2+6H2O12H++10Cl-+2I
(2)①Na2O2 Na2FeO4、O2 ②2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O
[解析] (1)①反应中碳元素化合价从+2价升高为+4价,铁元素从+3价降为0价,依据氧化还原反应得失电子守恒、原子守恒,配平后的方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。②反应中Mn由+7价降低为+2价,Fe由+2价升高为+3价,根据氧化还原反应得失电子守恒、原子守恒,配平后的方程式为Mn+5FeO+18H+5Fe3++Mn2++9H2O。③根据原子守恒,反应物中需要有H、O两种元素,由于生成物中有H+,因此反应物中为H2O,Cl元素由0价变成-1价,I元素由0价变成+5价,根据氧化还原反应得失电子守恒、原子守恒,配平后的方程式为5Cl2+I2+6H2O12H++10Cl-+2I。
(2)①2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑反应中,Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价和-2价,化合价降低的反应物是氧化剂、化合价升高的反应物是还原剂,过氧化钠既作氧化剂又作还原剂,Na2FeO4和 O2是氧化产物。②湿法制备高铁酸钠(Na2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成Fe,则ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,氢氧化铁必须在碱性条件下存在,所以该反应是在碱性条件下进行的,该反应的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2Fe+3Cl-+5H2O。