2011届高三化学三轮总复习重点专题突破：第３讲　氧化还原反应

第3讲　氧化还原反应
1．(2010·南昌市调研)下列做法中用到物质氧化性的是(　　)
A．明矾净化水 B．纯碱除去油污
C．臭氧消毒餐具 D．食醋清洗水垢
解析：明矾净水利用明矾水解生成氢氧化铝；纯碱除去油污利用油脂在碱性条件下水解；臭氧消毒，利用臭氧的强氧化性；食醋清洗水垢，利用食醋与碳酸钙、氢氧化镁反应。
答案：C
2．(2010·四川省“一诊”考试)水与下列物质发生氧化还原反应时，水只作还原剂的是(　　)
A．Na B．F2
C．Na2O2 D．C
解析：选项A、D中，H2O为氧化剂；选项B，F2与H2O反应生成HF和O2，H2O为还原剂；选项C，Na2O2与H2O的反应中，H2O既不是氧化剂也不是还原剂。
答案：B
3．(2010·江西省联考)已知NH4CuSO3与足量的10 mol/L硫酸混合微热，产生下列现象：
①有红色金属生成　②产生刺激性气味的气体　③溶液呈现蓝色
据此判断下列说法正确的是(　　)
A．反应中硫酸作氧化剂
B．NH4CuSO3中硫元素被氧化
C．刺激性气味的气体是氨气
D．1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子
解析：根据实验现象，反应后有Cu、SO2、Cu2＋生成，因此该反应为：2NH4CuSO3＋2H2SO4===(NH4)2SO4＋CuSO4＋Cu＋2SO2↑＋2H2O，反应中Cu＋即是氧化剂又是还原剂，硫酸作为介质，既不是氧化剂又不是还原剂，A、B错；刺激性气味的气体是SO2，C错；1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子，D对。
答案：D
4．下列叙述正确的是(　　)
A．在氧化还原反应中，肯定有一种元素被氧化，另一种元素被还原
B．元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原
C．失电子难的原子，获得电子的能力一定强
D．有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应
解析：在反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中，氯元素既被氧化，又被还原，类似上述反应，同一种元素既被氧化，又被还原，A项错；稀有气体元素稳定性强，既不易得电子也不易失电子，C项错；同素异形体间的反应，如2O33O2属于非氧化还原反应，D项错。
答案：B
5．(2010·桂林市高三摸底考试)稀硝酸作为较强氧化剂在溶液中发生的反应是：2NO＋8H＋＋6e－===2NO↑＋4H2O，下列离子能让此反应过程发生的是(　　)
①Fe2＋　②Mg2＋　③SO　④S2－　⑤I－　⑥ClO－
A．①③④⑤ B．①②③④⑤⑥
C．②③④⑥ D．①③④⑥
解析：在酸性条件下能被NO氧化的有Fe2＋、SO、S2－、I－。
答案：A
6．(2010·云南省高三摸底考试)有一未完成的离子方程式为：________＋XO＋6H＋===3X2＋3H2O，据此判断，X元素的最高化合价为(　　)
A．＋7 B．＋4
C．＋5 D．＋1
解析：由质量守恒和电荷守恒可得出该离子反应方程式为：5X－＋XO＋6H＋===3X2＋3H2O，因X能形成－1价阴离子，故其最高正化合价为＋7价。
答案：A
7．(2010·黄冈市质检)有Fe2＋、NO、Fe3＋、NH、H＋和H2O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述不正确的是(　　)
A．该过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1?8
B．该过程说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化
C．若有1 mol NO发生氧化反应，则转移8 mol e－
D．若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋
解析：由于酸性条件下的NO具有强氧化性，Fe2＋具有还原性，则反应的方程式为：8Fe2＋＋10H＋＋NO===8Fe3＋＋NH＋3H2O，故A项正确；B项，正确，因为加酸酸化后，NO会将Fe2＋氧化；C项，不正确，因为NO发生的是还原反应，不是氧化反应；D项，原电池的负极发生氧化反应，故正确。
答案：C
8．(2010·北京市目标检测)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。下列有关说法正确的是(　　)
A．NF3是氧化剂，H2O是还原剂
B．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1
C．若生成0.2 mol HNO3，则转移0.2 mol电子
D．NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
解析：分析反应前后各元素价态变化，可知NF3在反应中既是氧化剂又是还原剂，其中：NF3→HNO3是被氧化的过程，NF3为还原剂；2NF3→2NO是被还原的过程，NF3是氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1?2。生成1 mol HNO3转移2 mol电子，所以生成0.2 mol HNO3转移0.4 mol电子。NF3与潮湿的空气中的水反应生成NO，NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2。综合上述知选项D正确。
答案：D
9．(2010·南昌市调研)常温下，往过氧化氢溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：
①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；②2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋。下列关于反应历程的说法不合理的是(　　)
A．H2O2氧化性比Fe3＋强，其还原性比Fe2＋强
B．在反应前和反应完全后，溶液pH保持不变
C．H2O2的生产过程要严格避免混入Fe2＋
D．反应过程中，Fe2＋和Fe3＋总物质的量始终在改变
解析：根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，可以确定A选项正确；将反应①与②叠加，可知Fe2＋作催化剂，总反应为2H2O2===2H2O＋O2↑，溶液体积几乎没有变化，H＋物质的量不变，所以pH没有变化，B、C选项正确；根据铁元素守恒可知，反应过程中，Fe2＋与Fe3＋总物质的量不发生变化。
答案：D
10．(2010·郑州市质量预测)黄铜矿(CuFeS2)常用于提炼金属铜。黄铜矿焙烧过程中所发生的反应比较复杂，其中主要反应之一的化学方程式为：2CuFeS2＋O2＋2FeS＋SO2(已配平)，则下列关于该反应的说法错误的是(　　)
A．方框中的物质应为Cu2S
B．该反应的部分产物可用于硫酸工业
C．反应中SO2既是氧化产物又是还原产物
D．反应中若有1 mol SO2生成，则一定有4 mol电子发生转移
解析：从原子守恒角度分析知，方程式中所缺少的物质为Cu2S，再通过化合价的升降与得失电子守恒可以验证Cu2S是正确的；反应中有SO2生成，其可以用于制H2SO4；生成1 mol SO2时转移的电子为6 mol。
答案：D
11．(2010·河南省联考)强氧化剂NaBiO3在酸性溶液中可将Mn2＋氧化成MnO，自身被还原成Bi3＋。取一支试管，加入适量NaBiO3固体和2 mL 6 mol/L硫酸，然后滴入2 mL 1 mol/L MnSO4溶液，下列说法错误的是(　　)
A．若上述实验完全反应，消耗NaBiO3的物质的量最多为0.01 mol
B．充分振荡后静置，溶液颜色变为紫色
C．上述实验不能用盐酸代替硫酸
D．在酸性条件下，NaBiO3的氧化性比MnO的氧化性强
解析：由题目信息“NaBiO3在酸性溶液中可将Mn2＋氧化成MnO，自身被还原成Bi3＋”可知，其反应的离子方程式为：5BiO＋2Mn2＋＋14H＋===2MnO＋5Bi3＋＋7H2O。由n(Mn2＋)＝2×10－3mol，n(H＋)＝24×10－3mol，故H＋过量，Mn2＋消耗完，同时消耗的n(BiO)＝5×10－3mol，故A项错误；B项中由于生成了MnO，故溶液颜色变为紫色；C项中若用盐酸，则酸性条件下，Cl－与MnO之间要发生氧化还原反应；D项中根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知其正确。
答案：A
12．(2010·江西省五校联考)现有M、N、P、E四种单质，有以下反应：(1)在水溶液中，M＋N2＋===M2＋＋N，(2)P＋2H2O(l)===P(OH)2＋H2↑，(3)N、E相连浸入稀H2SO4中，电极反应：N－2e－===N2＋，2H＋＋2e－===H2↑，判断四种单质的还原性由强到弱的顺序是(　　)
A．M、N、P、E B．M、N、E、P
C．P、M、N、E D．E、P、M、N
解析：根据(2)，P能与H2O反应产生H2，说明P的还原性最强，根据(1)可知M的还原性大于N，根据(3)可知N失去电子为原电池负极，所以N的还原性大于E，故还原性由强到弱的顺序为P>M>N>E。
答案：C
13．(2010·江西重点中学联考)(1)配平化学方程式(假定NO与NO2的物质的量之比为1?3)：
　Fe＋　HNO3===　Fe(NO3)3＋　NO↑＋　NO2↑＋　H2O。
(2)此反应配平时可以有多组系数，其原因是__________________________________。
(3)请简述检验溶液中的金属阳离子的实验操作及现象____________________________________。
解析：(1)根据得失电子守恒和质量守恒配平该化学方程式。(2)由于HNO3的还原产物NO和NO2的比例不同，该反应配平时有多组系数。(3)检验Fe3＋，用KSCN溶液。
答案：(1)2　10　2　1　3　5　(2)还原产物不止一种，NO与NO2的比例不同时系数不同　(3)取少量溶液于试管中，滴加KSCN溶液，出现血红色
14．(2010·石家庄质检(一))(1)请将下列五种物质：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上，组成一个未配平的化学方程式：
KBrO3＋________＋H2SO4―→________＋________＋________＋________＋H2O。
(2)如果该化学方程式中I2和KBr的化学计量数分别是8和1，则
①Br2的化学计量数是________；
②请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中：
　KBrO3＋　________＋　H2SO4―→……；
③若转移10 mol e－，则反应后生成I2的物质的量为________。
解析：(1)根据KBrO3在反应后Br元素的化合价降低，则其作氧化剂，则需填入还原剂KI，故所得的未配平的化学方程式为KBrO3＋KI＋H2SO4―→I2＋Br2＋K2SO4＋KBr＋H2O。(2)①如果I2前是8，KBr前是1，则根据碘元素化合价变化知共失电子16 mol, KBr的系数是1，得电子为6 mol，则KBrO3→Br2共得电子10 mol，即Br2的系数为1；②由①中变化可知，KI的系数为16，KBrO3的系数为3，再根据K的原子数守恒推出K2SO4的系数为9，所以H2SO4的系数为9，即3KBrO3＋16KI＋9H2SO4===8I2＋Br2＋9K2SO4＋KBr＋9H2O；③若转移10 mol电子，则
16KI～16e－～8I2
10 y
解得y＝5 mol。
答案：(1)KBrO3＋KI＋H2SO4―→I2＋Br2＋K2SO4＋KBr＋H2O
(2)①1　②3　16　KI　9　③5 mol
15．已知下列反应在一定条件下可以发生
H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；
H2O2＋2Fe3＋===2Fe2＋＋2H＋＋O2↑。
试回答下列问题：
(1)Fe2＋在以上反应中实际起着________作用。
(2)I2和Fe2＋一样也能与H2O2发生上述类似的反应，类比上述反应，在下面填入合适的化学方程式H2O2＋I2===2HIO；______________________________________________；总反应方程式为______________________________________。
(3)在H2SO4和KI的混合溶液中加入过量的H2O2，放出大量的无色气体，溶液呈棕色，并可以使淀粉溶液变蓝。有学生认为该反应的离子方程式为H2O2＋2I－===I2＋O2↑＋2H＋，这个方程式正确吗？________(填“正确”或“不正确”)若正确，理由是______________________________。若不正确，原因是____________________________________，写出正确的化学方程式________________________________。
解析：题干中首先给出了两个有相互联系的分反应，反应中物质可以分为四类：反应物、生成物、中间产物、催化剂，其中催化剂的特点是反应开始时即参与反应，但反应完全后又重新生成且质量不变，可以确定Fe2＋为催化剂；根据“I2和Fe2＋一样也能与H2O2发生上述类似的反应”可知，I2在反应中作催化剂，它在第二个反应中应当重新生成，同时注意模仿题中给出的反应，可以写出第二个分反应：2HIO＋H2O2===I2＋O2↑＋2H2O，此反应与第一个分反应相加然后抵消中间产物HIO就可得总反应。(3)氧化还原反应中首先要满足的条件是有电子得失，H2O2＋2I－===I2＋O2↑＋2H＋中O、I二元素化合价均升高，只有失电子的物质没有得电子的物质，这种反应不能发生。
答案：(1)催化剂
(2)2HIO＋H2O2===I2＋O2↑＋2H2O
2H2O22H2O＋O2↑
(3)不正确　只有化合价升高元素，无化合价降低元素
H2SO4＋2KI＋H2O2===K2SO4＋2H2O＋I2；
2H2O22H2O＋O2↑
16．已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下能将草酸钠(Na2C2O4)氧化：
MnO＋C2O＋H＋―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)；
MnO2＋C2O＋H＋―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O(未配平)。
为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20 g软锰矿样品，加入2.68 g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0 mL，用0.0200 mol·L－1高锰酸钾溶液进行滴定。当加入20.0 mL溶液时恰好完全反应，试根据以上信息完成下列各题：
(1)配平上述两个离子方程式：
________MnO＋________C2O＋________H＋===________Mn2＋＋________CO2↑＋________H2O；
________MnO2＋________C2O＋________H＋===________Mn2＋＋________CO2↑＋________H2O。
(2)欲求得软锰矿中二氧化锰的质量分数，还缺一个数据，这个数据是__________(填数据所代表的意义)。
(3)若该数据的数值为250，求该软锰矿中二氧化锰的质量分数(写出计算过程)。
答案：(1)2　5　16　2　10　8　　1　1　4　1　2　2
(2)容量瓶的容积
(3)n(C2O)＝＝0.02 mol，
滴定250 mL稀释后的溶液，消耗n(MnO)＝0.0200 mol·L－1×0.02 L×10＝0.004 mol，
根据氧化还原反应中得失电子数相等，有
n(MnO2)×2＋0.04 mol×5＝0.02 mol×2，
n(MnO2)＝0.01 mol，
w(MnO2)＝×100%＝72.5%。