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第一单元氧化还原反应一、单项选择题1．下列玻璃仪器的洗涤方法不涉及氧化还原反应的是()A．附有银镜的试管用稀硝酸清洗B．附有油脂的烧杯用热纯碱溶液清洗C．附有MnO2的烧瓶用热的浓盐酸清洗D．附有硫的燃烧匙用热的烧碱溶液清洗解析：选B。银与稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水，属于氧化还原反应，故A错误；附有油脂的烧杯用热纯碱溶液清洗，属于油脂水解，是非氧化还原反应，故B正确；MnO2与热的浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，属于氧化还原反应，故C错误；硫与热的烧碱溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠和水，属于氧化还原反应，故D错误。2．下列说法中正确的是()A．强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应B．实验室制氯气的反应中，氯离子通过还原反应生成氯气C．由Cu(OH)2生成Cu2O时，铜元素被还原D．I－、Br－、Cl－的还原性依次减弱，氧化性依次增强解析：选C。A项，强氧化剂和弱还原剂不易发生氧化还原反应，A错；B项，氯离子通过氧化反应生成氯气，B错；D项，I－、Br－、Cl－的还原性依次减弱，但无氧化性，D错。3．固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下4种猜想，其中不成立的是()A．Mg(NO2)2、O2B．MgO、NO2、O2C．Mg3N2、O2D．MgO、NO2、N2解析：选D。A、B、C三项中均有元素化合价的升降，符合氧化还原反应发生的条件；D项中由于产物中元素化合价只有降低，没有升高，不满足氧化还原反应的特征。4．等物质的量的下列化合物与足量浓盐酸反应，得到氯气物质的量最多的是()已知：MnO－4＋H＋＋Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋H2O(未配平)ClO－3＋H＋＋Cl－Cl2↑＋H2O(未配平)ClO－＋H＋＋Cl－Cl2↑＋H2O(未配平)A．KClO3B．KMnO4C．MnO2D．Ca(ClO)2解析：选A。根据得失电子守恒可知，选项中物质的量相等的四种物质得电子，而浓盐酸中Cl－失电子，等物质的量的物质得到的电子越多，生成的氯气越多，A、B选项中，1mol物质均得到5mol电子，但是氯酸钾中的氯元素也转化成了氯气，所以A正确。5．已知下述三个实验中的物质均能发生化学反应。①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铁钉放入氯化铁溶液中下列判断正确的是()A．实验①和③中的铁钉只做还原剂B．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性D．实验③中反应的离子方程式为Fe＋Fe3＋===2Fe2＋解析：选A。实验①中铁钉置换出铜，铁钉做还原剂，实验③中铁钉被Fe3＋氧化，铁钉做还原剂，A正确。由实验①可知氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，B错误。实验②中Fe2＋被硝酸氧化为Fe3＋，Fe2＋是还原剂，C错误。实验③中的离子方程式的电荷不守恒，正确的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，D错误。6．(2020·永丰高三调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3x4；M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子)，常温下，它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，转化流程如图所示。有关该转化过程的下列叙述正确的是()A．MFe2O4表现了还原性B．MFe2Ox表现了还原性C．SO2和NO2表现了还原性D．SO2和NO2发生了分解反应解析：选B。A项，由信息可知，MFe2O4与氢气的反应中，Fe元素的化合价降低，则为氧化剂，具有氧化性；B项，在常温下MFe2Ox能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，则SO2、NO2等氧化物为氧化剂，MFe2Ox为还原剂，体现其还原性；C项，由B项可知，SO2和NO2表现了氧化性；D项，SO2和NO2发生了还原反应。7．(2020·上海十三校高三第二次联考)足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12LO2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5mol·L－1H2SO4溶液100mL，则继续溶解的Cu的质量为()A．6.4gB．9.6gC．19.2gD．24g解析：选C。设原来溶解的Cu的物质的量为x，Cu失去的电子被N元素得到生成氮的氧化物，这些氮的氧化物再与O2、H2O反应生成HNO3，可看成Cu失电子，O2得电子。则根据得失电子守恒可知，2x＝1.12L22.4L·mol－1×4，解得x＝0.1mol，根据原子守恒得n(Cu2＋)＝n[Cu(NO3)2]＝0.1mol，则溶液中NO－3的物质的量为0.2mol；3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O1mol0.2molH＋过量，所以继续溶解的Cu的质量为0.2mol2×3×64g·mol－1＝19.2g。二、不定项选择题8．下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是()A．KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；1∶6B．3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；2∶3C．SiO2＋3C=====高温SiC＋2CO↑；1∶2D．3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2∶1解析：选BC。本题主要考查氧化还原反应的实质。结合氧化还原反应中得失电子守恒原理可知，A项反应中比例为1∶5；D项反应中比例为1∶2。9．(2020·常州高三模拟)NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnO－4＋NO－2＋―→Mn2＋＋NO－3＋H2O(未配平)。下列叙述中正确的是()A．该反应中NO－2被还原B．反应过程中溶液的pH减小C．生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4D.中的粒子是OH－解析：选C。NO－2中N元素的化合价升高，NO－2被氧化，A项错误。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为2MnO－4＋5NO－2＋6H＋===2Mn2＋＋5NO－3＋3H2O，据此可知B、D项错误，C项正确。10．高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子反应方程式为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－FeO2－4＋Cl－＋H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是()A．由上述反应可知，Fe(OH)3的氧化性强于FeO2－4B．高铁酸钾中铁元素的化合价为＋6价C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3D．用K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质解析：选AC。反应中Fe(OH)3做还原剂，ClO－做氧化剂，配平后的离子方程式为2Fe＋3(OH)3＋3Cl＋1O－＋4OH－===2Fe＋6O2－4＋3C－1l－＋5H2O，B正确，C错误；FeO2－4做氧化剂时其还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解产生的Fe(OH)3胶体具有吸附性，可做净水剂，D正确。三、非选择题11．(1)①在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，这是因为_____________________________________________________________________，离子方程式为__________________________________________________________。②在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠碱性溶液，发现蓝色逐渐消失，这是因为________________________________________________________________________，离子方程式是____________________________________________________________。③对比①和②实验所得的结果，将I2、ClO－、SO2－4按氧化性由强到弱的顺序排列为________________。(2)设计实验证明以下事实并写出反应的化学方程式。①浓硫酸的氧化性比稀硫酸强。②氯化铁溶液中Fe3＋的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2＋强。③铁的还原性比铜强。解析：(2)①可根据Cu和浓H2SO4加热反应，而Cu和稀H2SO4加热也不反应来证明。②③可利用氧化还原反应来证明。答案：(1)①NaClO将KI氧化生成了I2ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－②I2将Na2SO3氧化成了Na2SO4，自身被还原为I－SO2－3＋I2＋2OH－===SO2－4＋2I－＋H2O③ClO－＞I2＞SO2－4(2)①Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应。Cu＋2H2SO4(浓)=====△CuSO4＋SO2↑＋2H2O。②Cu能与FeCl3溶液反应。2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。③Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu。Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。(答案合理即可)12．(2020·承德期末)黄铁矿(主要成分为FeS2)的有效利用对环境具有重要意义。(1)在酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如图1所示。①图1转化过程的总反应中，FeS2做________(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”，下同)。该转化过程中NO的作用是________。②写出图1中Fe3＋与FeS2反应的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________________。(2)Fe2＋被氧化为Fe3＋的过程中，控制起始时Fe2＋的浓度、溶液体积和通入O2的速率不变，改变其他条件时，Fe2＋被氧化的转化率随时间的变化如图2所示。①加入NaNO2发生反应：2H＋＋3NO－2===NO－3＋2NO↑＋H2O。该反应中若有6molNaNO2完全反应，转移电子的物质的量为________mol。②加入NaNO2、KI发生反应：4H＋＋2NO－2＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O。解释图2中该条件下能进一步提高单位时间内Fe2＋转化率的原因：_______________________________。解析：(1)①转化过程中FeS2中S元素被氧化为SO2－4，FeS2是还原剂；反应前后NO没有变化，所以NO是催化剂。②反应的离子方程式是14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO2－4＋16H＋。(2)①根据离子方程式可知，反应中若有6molNaNO2完全反应，转移电子的物质的量为4mol。②NO是该反应的催化剂，加入NaNO2、KI发生反应：4H＋＋2NO－2＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O，生成的NO更多，加快了反应速率。答案：(1)①还原剂催化剂②14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO2－4＋16H＋(2)①4②生成的催化剂NO更多，加快了反应速率13．联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：(1)联氨分子的电子式为____________，其中氮元素的化合价为____________。(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是______________________________________________________________________________________________