第一部分专题四氧化还原反应

[限时规范训练]单独成册1．(2019·山东泰安模拟)大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物光化学烟雾，其中某些反应过程如图所示。下列说法正确的是()A．丙烯发生氧化反应生成甲醛和乙醛B．生成O3的反应属于氧化还原反应C．反应Ⅰ属于复分解反应D．该过程中O2做催化剂解析：丙烯双键发生断裂加氧转化成甲醛和乙醛，此反应属于氧化反应，故A正确；根据示意图，O2→O3，化合价没有发生变化，因此生成O3的反应不属于氧化还原反应，故B错误；反应Ⅰ中NO转化成NO2，化合价升高，即反应Ⅰ为氧化还原反应，故C错误；有O2参与反应，但后面没有O2的生成，因此O2不做催化剂，故D错误。答案：A2．含氟的卤素互化物通常作氟化剂，使金属氧化物转化为氟化物，如2Co3O4＋6ClF3===6CoF3＋3Cl2＋4X。下列有关该反应的说法正确的是()A．X是还原产物B．ClF3中氯元素为－3价C．反应生成3molCl2时转移18mol电子D．Co3O4在反应中是氧化剂解析：由原子守恒可知X为O2，O2为氧化产物，A不正确；ClF3中氯元素显＋3价，B不正确；反应中只有氯元素化合价降低，生成3molCl2得18mole－，C正确；Co3O4是还原剂，D不正确。答案：C3．(2019·北京顺义模拟)某小组比较Cl－、Br－、I－的还原性，实验如下：实验1实验2实验3装置现象溶液颜色无明显变化；把蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口，产生白烟溶液变橙黄；把湿润的KI­淀粉试纸靠近试管口，试纸变蓝溶液变深紫色；经检验溶液中含单质碘下列对实验的分析不合理的是()A．实验1中，白烟是NH4ClB．根据实验1和实验2判断还原性：Br－Cl－C．根据实验3判断还原性：I－Br－D．上述实验利用了浓硫酸的强氧化性、难挥发性等性质解析：A项，浓硫酸与氯化钠固体发生反应生成HCl气体，蘸有浓氨水的玻璃棒靠近试管口时HCl气体与浓氨水挥发出的氨气发生反应生成氯化铵固体，故可以观察到有白烟产生；B项，实验1的溶液中含有浓硫酸，把①中的溶液加入NaBr固体中后，溶液变橙黄，把湿润的KI­淀粉试纸靠近试管口，试纸变蓝，说明实验2中有溴单质生成，对比实验1和实验2知，浓硫酸可以氧化Br－但不能氧化Cl－，故还原性：Br－Cl－；C项，实验3中生成碘单质，但可能是浓硫酸氧化I－生成的，也可能是Br2氧化I－生成的，故根据实验3不能判断I－和Br－的还原性强弱；D项，题给实验利用了浓硫酸的强氧化性、难挥发性等性质。答案：C4．R2On－8在一定条件下可以把Mn2＋氧化成MnO－4，若反应中R2On－8变为RO2－4，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，则n为()A．1B．2C．3D．4解析：根据得失电子守恒，2molMn2＋―→2molMnO－4，共失2×5mol＝10mole－，则5molR2On－8得到10mol即每1molR2On－8―→2molRO2－4应得2mole－，故可知R2On－8中R的化合价为＋7价，因此n＝2。答案：B5．已知：KMnO4＋HCl(浓)―→KCl＋Cl2↑＋MnCl2＋H2O(未配平)，下列说法正确的是()A．HCl发生了还原反应B．氧化性：Cl2KMnO4C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8D．当标准状况下产生22.4L氯气时，转移电子数为2NA解析：配平化学方程式：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋5Cl2↑＋2MnCl2＋8H2O。部分HCl中－1价Cl被氧化为氯气，HCl发生了氧化反应，A项错误；氧化剂的氧化性大于氧化产物，则氧化性：KMnO4Cl2，B项错误；氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5(16molHCl中只有10molHCl被氧化为5mol氯气)，C项错误；当标准状况下产生22.4L氯气时，转移电子数为2NA，D项正确。答案：D6．工业上用铋酸钠(NaBiO3)检验溶液中的Mn2＋，反应的化学方程式为4MnSO4＋10NaBiO3＋14H2SO4===4NaMnO4＋5Bi2(SO4)3＋3Na2SO4＋□，下列说法不正确的是()A．“□”内的物质为水，配平化学计量数为14B．若生成1molNaMnO4，则转移5mole－C．反应中的硫酸可换为盐酸D．溶液中有Mn2＋的现象是溶液变为紫红色解析：根据质量守恒定律判断□内的物质为水，配平化学计量数为14，A项正确；NaMnO4～5e－，若生成1molNaMnO4，则转移5mole－，B项正确；盐酸可被NaBiO3氧化，C项错误；该反应中Mn2＋→MnO－4，溶液中有Mn2＋的现象是溶液变为紫红色，D项正确。答案：C7.某容器中发生一个化学反应，反应过程中存在H2O、ClO－、CN－、HCO－3、N2、Cl－六种粒子。在反应过程中测得ClO－和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示，下列有关判断正确的是()A．还原剂是CN－，氧化产物只有N2B．氧化剂是ClO－，还原产物是HCO－3C．配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2D．若生成2.24LN2(标准状况)，则转移电子0.5mol解析：由曲线变化图可知，ClO－为反应物，N2是生成物，Cl－、HCO－3是生成物，由氢元素守恒知H2O是反应物，反应方程式为2CN－＋5ClO－＋H2O===2HCO－3＋N2↑＋5Cl－。氧化产物有HCO－3、N2，A错误；ClO－是氧化剂，还原产物是Cl－，B错误；氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2，C正确；2.24LN2(标准状况)为0.1mol，参加反应的ClO－为0.5mol，由ClO－中＋1价氯降低为Cl－中－1价氯，转移电子数为0.5mol×2×NAmol－1＝NA，D错误。答案：C8．某化学反应的反应物和产物如下：Al＋NaNO3＋H2O―→Al(OH)3＋N2↑＋NaAlO2(1)该反应中被还原的元素是________，氧化产物是________。(2)若反应过程中转移10mol电子，则生成标准状况下N2的体积为________L。(3)配平该反应的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目。______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)NaNO3中氮元素的化合价降低被还原；Al被氧化生成Al(OH)3、NaAlO2。(2)转移10mol电子，则生成标准状况下N2的体积为22.4L。(3)铝元素的化合价从0价→＋3价，失去3e－，而2NaNO3→N2中氮元素的化合价从＋5价→0价，得到10e－，根据电子得失守恒，转移电子数是30，由失电子的物质指向得电子的物质。答案：(1)NAl(OH)3、NaAlO2(2)22.4(3)9．按要求完成下列方程式。(1)ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，为了除去这两种离子，调节溶液pH为5，然后加入高锰酸钾溶液，使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。请写出该过程中两反应的离子方程式：________________________。(2)已知将浓盐酸滴入酸性高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl2、浓硫酸、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。①写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，并配平：______________________________________________________________________________________________________________________________________。②在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO－3反应后变为无色的Bi3＋。写出该实验中涉及反应的离子方程式：_____________________________。(3)已知在酸性介质中FeSO4能将＋6价铬还原成＋3价铬。写出Cr2O2－7与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式：_________________________________。(4)用NaClO－NaOH溶液氧化AgNO3，制得高纯度的纳米级Ag2O2。写出该反应的离子方程式：______________________________________________________________。(5)温度高于200℃时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4∶1)，该反应的化学方程式为_______________________________________________。解析：(1)高锰酸钾将Fe2＋氧化为Fe3＋，将Mn2＋氧化为MnO2；(2)①根据信息，KMnO4在浓H2SO4作用下，把KCl氧化为Cl2，本身被还原成Mn2＋；②NaBiO3作为氧化剂(不可拆)，把Mn2＋氧化成MnO－4，自身还原为Bi3＋；(3)Fe2＋将Cr2O2－7还原为Cr3＋，自身被氧化为Fe3＋；(4)ClO－将Ag＋氧化为Ag2O2，自身被还原为Cl－；(5)Al(NO3)3分解生成Al2O3，氧气和NO2。答案：(1)MnO－4＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋；2MnO－4＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋(2)①2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4(浓)===2MnSO4＋6K2SO4＋5Cl2↑＋8H2O②2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋===2MnO－4＋5Na＋＋5Bi3＋＋7H2O(3)Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(4)2Ag＋＋ClO－＋2OH－===Ag2O2＋Cl－＋H2O(5)4Al(NO3)3=====高温12NO2↑＋3O2↑＋2Al2O310．(2019·河南信阳期末统考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，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＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。①该反应中的氧化剂是________，还原剂是________，每生成1molNa2FeO4转移________mol电子。②简要说明K2FeO4作为水处理剂时，在水处理过程中所起的作用：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO2－4、Cl－、H2O。①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式：________________________________________________________________。②每生成1molFeO2－4转移________mol电子，若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为________mol。③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，说明什么问题？__________________________________________________。解析：(1)①反应中Fe由＋2价升高为＋6价，被氧化，FeSO4为还原剂，过