2018届二轮复习氧化还原反应学案（全国通用）(2) 26页

第5讲　氧化还原反应 ‎[最新考纲]‎ ‎1．了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。‎ ‎　氧化还原反应的概念、规律及应用 ‎1．(2017·天津理综，3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是(　　)‎ A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 解析　A项，硅太阳能电池工作时，发生光电效应，使光能转化成电能，与氧化还原反应无关；B项，锂离子电池放电时，正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，使化学能转化成电能；C项，电解质溶液导电时，阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，使电能转化成化学能；D项，葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原反应等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量，使化学能转化成热能。‎ 答案　A ‎2．(2017·北京理综，8)下列变化中，气体被还原的是(　　)‎ A．二氧化碳使Na2O2固体变白 B．氯气使KBr溶液变黄 C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 解析　A．二氧化碳使Na2O2固体变白，发生反应2CO2＋2Na2O2===O2＋2Na2CO3，CO2中元素的化合价没有发生改变；B.氯气使KBr溶液变黄，发生反应2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，Cl2中氯元素化合价降低，被还原，符合题意；C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色，是乙烯与溴发生了加成反应；D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝，化合价没有改变。‎ 答案　B ‎3．(1)[2016·课标全国卷Ⅱ，26(5)]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____________________________________________________________。‎ ‎(2)(2015·课标全国卷Ⅰ)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为________。‎ ‎(3)(2015·课标全国卷Ⅱ)ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是________(填标号)。‎ a．明矾 b．碘化钾 c．盐酸 d．硫酸亚铁 答案　(1)固体逐渐变黑，并有气泡产生　(2)MnSO4　(3)d ‎　Ⅱ卷氧化还原反应方程式的书写与相关计算 ‎4．(1)[2017·课标全国Ⅲ，28(2)]工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式_________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(2)[2016·课标全国Ⅱ，26(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)(2015·全国卷Ⅱ节选)二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题：‎ ‎①工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。‎ ‎②用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量：‎ 锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为__________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 答案　(1)2As2S3＋5O2＋6H2O4H3AsO4＋6S ‎(2)NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O ‎(3)①2∶1　②2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O ‎5．(2017·北京理综，27)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。‎ ‎(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：‎ ‎①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：_________________________________________________________________。‎ ‎②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：____________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：___________________________。‎ ‎④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M＝60 g·mol－1)含量的方法如下：取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的V1 mL c1 mol·L－1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用V2 mL c2 mol·L－1 NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。‎ ‎(2)NSR(NOx储存还原)工作原理：‎ NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。‎ ‎①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。‎ ‎②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。‎ ‎③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：____________________________‎ 解析　(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，结合原子守恒，发生反应的化学方程式为CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑；②NH3在催化剂作用下还原NO2生成氮气和水，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为8NH3＋6NO27N2＋12H2O；③SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4，此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4；④吸收NH3的硫酸的物质的量为V1×10－3L×c1 mol·L－1－V2 ×10－3L×c2 mol·L－1 ×＝×10－3mol，根据化学方程式为CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑和2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4；可知尿素的物质的量为×10－3mol，则尿素溶液中溶质的质量分数是÷a g×100%＝%；(2)①由图示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再还原为N2，则储存NOx的物质是BaO；②由图示可知，第一步反应为H2与Ba(NO3)2作用生成NH3，每摩Ba(NO3)2作用生成NH3共转移16 mol电子，根据电子守恒，参加反应的氢气的物质的量为16 mol÷2＝8 mol，则消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是8∶1；③在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。可知15‎ NO与NH3的比例为1∶1，根据化合价的变化以及15NO与NH3的比例可知，还需要O2做氧化剂，结合电子守恒和原子守恒可得化学方程式：415NO＋4NH3＋3O2415NNO＋6H2O。‎ 答案　(1)①CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑‎ ‎②8NH3＋6NO27N2＋12H2O ‎③2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4‎ ‎④%‎ ‎(2)①BaO　②8∶1‎ ‎③415NO＋4NH3＋3O2415NNO＋6H2O 分析评价 题型：选择题　填空题 评价：氧化还原反应的概念主要考查利用基本概念及其关系解决实际问题，如对一些陌生氧化还原反应的分析与判断等；而Ⅱ卷中氧化还原反应的书写和计算，既是考查重点又是难点，应加以重视。‎ 启示：①在解答氧化还原反应计算时，应注重守恒法的灵活运用。‎ ‎②强化信息型氧化还原反应方程式的书写技巧。‎ 高频考点一　氧化还原反应相关概念及规律 ‎ [考点精要]‎ ‎1．氧化还原反应概念间的关系 在一个氧化还原反应中，有：‎ 氧化性：氧化剂＞氧化产物 还原性：还原剂＞还原产物 可总结为：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。‎ ‎2．盘点易错点，突破“6误区”‎ ‎(1)同一元素价态越高氧化性不一定越强，如受物质稳定性的影响，HClO的氧化性大于HClO4的氧化性。‎ ‎(2)在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，如一些自身的歧化反应。‎ ‎(3)得电子难的物质不一定易失电子，如ⅣA族的碳(C)和稀有气体。‎ ‎(4)元素由化合态变为游离态不一定被氧化，也可能被还原，如Fe2＋―→Fe。‎ ‎(5)有单质参与的反应不一定是氧化还原反应，如同素异形体之间的转化：3O22O3。‎ ‎(6)具有氧化性的物质和具有还原性的物质不一定能发生反应，如浓H2SO4不能氧化SO2，KMnO4不能氧化H2。‎ ‎3．氧化还原反应规律及应用 ‎[考法指导]‎ ‎　氧化还原反应概念辨析及相互联系(难度系数☆☆)‎ ‎【考法训练1】 判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。‎ ‎(1)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性(　　)‎ ‎(2)若H2O2分解产生1 mol O2，理论上转移的电子数约为4×6.02×1023(　　)‎ ‎(3)因为Fe3＋具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋(　　)‎ ‎(4)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应(　　)‎ ‎(5)Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应(　　)‎ ‎(6)NO2溶于水时发生氧化还原反应(　　)‎ ‎(7)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂(　　)‎ ‎(8)Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均为单质被还原的置换反应(　　)‎ 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×‎ ‎【考法训练2】 NaClO2可用作造纸的漂白剂，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列说法正确的是(　　)‎ A．H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原 B．每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol C．ClO2中的氯元素被氧化 D．ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂 解析　反应中ClO2→NaClO2，化合价降低被还原，故ClO2是氧化剂；H2O2→O2，氧的化合价升高，H2O2是还原剂，且每生成1 mol O2只转移2 mol电子。‎ 答案　D ‎　氧化还原规律及其应用(难度系数☆☆☆)‎ ‎【典例演示】 向含有SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是(　　)‎ ‎【解题指导】‎ 获取并利用图表信息过程演示：‎ 第一步：获取题干信息 题目描述溶液中四种离子的还原性顺序为：SO＞I－＞Fe2＋＞Br－，四种离子的物质的量均为0.1 mol；故通入Cl2后，反应按先强后弱的顺序依次反应，即先与SO反应，待SO消耗完后，再与I－发生反应，并依次类推。‎ 第二步：获取图示信息 选项 图示 解题指导 A SO　＋　Cl2　＋H2O ‎0．1 mol　0.1 mol ‎===SO＋2Cl－＋2H＋溶液中0.1 mol SO完全反应消耗标准状况下2.24 L Cl2‎ B ‎　2I－　＋　Cl2　===I2＋2Cl－‎ ‎0．1 mol　0.05 mol 溶液中0.1 mol I－完全反应消耗标准状况下3.36 L Cl2‎ C ‎ 2Fe2＋ ＋ Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎0．1 mol　0.05 mol 溶液中0.1 mol Fe2＋完全反应消耗标准状况下Cl2的体积为4.48 L D ‎　2Br－ ＋ Cl2　===Br2＋2Cl－‎ ‎0．1 mol　0.05 mol 溶液中0.1 mol Br－完全反应消耗标准状况下Cl2的体积为5.6 L，且SO、I－、Fe2＋完全反应消耗的Cl2不是2.24 L而是4.48 L 答案　C ‎【考法训练3】 工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中(　　)‎ A．硫元素被氧化 B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2‎ C．每生成1 mol Na2S2O3，转移4 mol电子 D．相同条件下，每吸收10 m3 SO3就会放出2.5 m3 CO2‎ 解析　A．在反应物Na2S中S元素的化合价为－2价，在SO2中S元素的化合价为＋4价，反应后产生的物质Na2S2O3中，S元素的化合价为＋2价，介于－2价与＋4价之间，因此硫元素既被氧化又被还原，错误。B.根据题意可得在溶液中发生反应的方程式是Na2CO3＋2Na2S＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，在反应中氧化剂SO2与还原剂Na2S的物质的量之比为4∶2＝2∶1，错误。C.根据B选项的化学方程式可知，每生成3 mol Na2S2O3，转移8 mol电子，则产生1 mol Na2S2O3，转移 mol电子，错误。D.根据反应方程式可知消耗的SO2与产生的CO2的物质的量之比是4∶1，相同条件下，消耗SO2与产生的CO2的体积之比也为4∶1，正确。‎ 答案　D ‎【考法训练4】 已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－、H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl－＜Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2。则下列反应不能发生的是(　　)‎ ‎①2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋‎ ‎②Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl ‎③H2O2＋2H＋＋SO===SO2↑＋O2↑＋2H2O ‎④2I2＋2H2O2===2H2O＋O2↑＋4I－[来源:]‎ A．①② B．③④‎ C．①③ D．②④‎ 解析　SO2的还原性比Fe2＋强，①反应能发生；SO2的还原性比Cl－强，②反应能发生；H2O2的还原性比SO2弱，则③反应不能发生；H2O2的还原性比I－弱，则④反应不能发生，故选B。‎ 答案　B ‎【考法训练5】 在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应，产物是As和SnCl，则与1 mol H3AsO3反应所需SnCl2的物质的量为(　　)‎ A．3.0 mol B．1.5 mol C．1.0 mol D．0.75 mol 解析　根据题意，在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应，发生的变化为：H3AsO3As、SnCl2SnCl，根据得失电子守恒，有：n(H3AsO3)×3e－＝n(SnCl2)×2e－，将n(H3AsO3)＝1 mol代入解得n(SnCl2)＝1.5 mol，B项正确。‎ 答案　B ‎【当堂指导】‎ 利用电子守恒规律解题模板 高频考点二　氧化还原反应方程式的书写与计算 ‎ [考点精要]‎ ‎1．解答有关缺项配平类题目的方法和步骤 ‎(1)先根据化合价升降相等的原则配平含变价元素物质反应前后的化学计量数。‎ ‎(2)再根据质量守恒和元素的原子或离子个数守恒配平其他物质。‎ ‎(3)最后通过观察比较反应物、生成物增减原子或离子以确定未知物并配平。‎ ‎2．有离子参与的氧化还原反应方程式的配平顺序 ‎(1)根据化合价升降，配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。‎ ‎(2)根据电荷守恒调节离子的化学计量数。‎ ‎(3)最后检查原子守恒和电荷守恒。‎ ‎3．信息型氧化还原反应方程式配平程序 高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为__________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ 根据题给信息和所学知识列出反应式：氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物；‎ Fe(OH)3＋ClO－——FeO＋Cl－。‎ 根据电子守恒确定上述式子“氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物”中各物质的化学计量数；‎ ‎2Fe(OH)3＋3ClO－——2FeO＋3Cl－。‎ 根据电荷守恒，结合介质的酸碱性，在反应方程式两端添加H＋、OH－，使之满足电荷守恒的要求；‎ ‎2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－——2FeO＋3Cl－‎ 根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒；配平后的反应；‎ ‎2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O 检查并确定离子方程式。‎ ‎[考法指导]‎ ‎　氧化还原反应方程式的配平(难度系数☆☆)‎ ‎【考法训练1】 (1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)：‎ KIO3＋KI＋H2SO4===K2SO4＋I2＋H2O。‎ ‎(2)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________。‎ ‎(3)请配平化学方程式：‎ NaBO2＋SiO2＋Na＋H2——NaBH4＋Na2SiO3。‎ 答案　(1)1　5　3　3　3　3　(2)1　6　6　H＋　1　6　3　H2O　(3)1　2　4　2　1　2‎ ‎　信息型氧化还原反应方程式的书写及相关计算 ‎【典例演示】 过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。‎ ‎(1) Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO2·8H2O。‎ Ca(OH)2＋H2O2＋6H2O===CaO2·8H2O 反应时通常加入过量的Ca(OH)2，其目的是____________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ ‎(2)向池塘水中加入一定量的CaO2·8H2O后，池塘水中浓度增加的离子有________(填序号)。‎ A．Ca2＋ B．H＋‎ C．CO D．OH－[来源:]‎ ‎(3)水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I－完全反应生成Mn2＋和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，测定过程中物质的转化关系如下：‎ O2MnO(OH)2I2S4O ‎①写出O2将Mn2＋氧化成MnO(OH)2的离子方程式：‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水中溶解氧量，消耗0.010 00 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(用mg·L－1表示)，写出计算过程。‎ 解析　(1)Ca(OH)2过量，促进H2O2吸收，提高H2O2的利用率。(2)CaO2·8H2O溶于水与水反应生成Ca(OH)2和O2，增加了Ca2＋和OH－的浓度。(3)①反应物为O2、Mn2＋，生成物为MnO(OH)2，溶液呈碱性，可以补充OH－配平。‎ 答案　(1)提高H2O2的利用率　(2)AD ‎(3)①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓‎ ‎②在100.00 mL水样中 I2＋2S2O===2I－＋S4O n(I2)＝ ‎＝ ‎＝6.750×10－5 mol，‎ n[MnO(OH)2]＝n(I2)＝6.750×10－5 mol，‎ n(O2)＝n[MnO(OH)2]＝×6.750×10－5 mol＝3.375×10－5 mol，‎ 水中溶解氧＝‎ ‎＝10.80 mg·L－1‎ ‎【考法训练2】 根据信息写出下列氧化还原反应方程式：‎ ‎(1)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为_________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ ‎(2)一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为＋3)与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)其离子方程式为 ‎__________________________________________________________________。‎ 答案　(1)5H＋＋3HSO＋Cr2O===2Cr3＋＋3SO＋4H2O ‎(2)2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH) ‎【考法训练3】 在汽车尾气系统中安装催化转换器，可有效减少尾气中的CO、NO、NO2和碳氢化合物等废气。在转换器的前半部，CO和氮氧化物(NOx)在催化剂的作用下发生反应，生成两种无毒的气体；在转换器的后半部，残余的烃和尚未反应的CO在催化剂的作用下被氧化生成CO2和H2O。‎ ‎(1)写出在催化转换器的前半部所发生反应的化学方程式(氮氧化物用NOx表示)：__________________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(2)氨气亦可用来处理氮氧化物。例如，氨气与二氧化氮在一定条件下发生反应生成一种常温下无色、无味、无毒的气体和无色、无毒的液体。若某工厂排出的气体中二氧化氮的含量为0.5%(体积分数)，则处理1×103 m3(标准状况)这种尾气，需要________ L氨气。‎ 解析　(1)CO和氮氧化物(NOx)在催化剂的作用下发生反应，生成的两种无毒气体是CO2和N2。(2)8NH3＋6NO27N2＋12H2O，V(NH3)＝V(NO2)＝×1×103 m3×0.5%＝6.7×103 L。‎ 答案　(1)2xCO＋2NOx2xCO2＋N2‎ ‎(2)6.7×103‎ 一、选择题 ‎1．下列物质在生活中应用时，起还原作用的是(　　)‎ A．明矾做净水剂 B．甘油做护肤保湿剂 C．漂粉精做消毒剂 D．铁粉做食品袋内的脱氧剂 答案　D ‎2．某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图：‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．该反应为置换反应 B.作还原剂 C.发生氧化反应 D.为还原产物 解析　插图中没有说明反应物、是单质还是化合物，因此不能确定该反应是否为置换反应，A项错误；该反应中 失去电子，作还原剂，B项正确；该反应中得到电子，作氧化剂，发生还原反应，C项错误；为发生氧化反应对应的产物，即氧化产物，D项错误。‎ 答案　B ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．根据反应Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑可推知Cu的还原性比H2的强 B．在反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，水作氧化剂 C．在反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO中氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶1‎ D．因Cl2的氧化性强于I2的氧化性，所以置换反应I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2不能发生 解析　电解过程是非自发的氧化还原反应，不能根据电解方程式来判断物质的氧化性和还原性强弱，A项错误；B项中发生氢元素的归中反应，水中的氢元素化合价降低，水作氧化剂，正确；C项中氮元素发生歧化反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶2，错误；D项中碘单质将＋5价的氯元素还原为氯气，说明碘单质的还原性强于氯气的，遵循氧化还原反应规律，错误。‎ 答案　B ‎4．对于反应O3＋I－＋H＋―→I2＋O2＋H2O(未配平)，下列说法正确的是(　　)‎ A．O2和H2O是还原产物 B．该反应能说明O2的氧化性大于I2‎ C．氧化产物与还原产物的物质的量之比是1∶1‎ D．配平后的化学方程式为2O3＋2I－＋4H＋===I2＋2O2＋2H2O 解析　臭氧中的氧原子一部分转移到氧气中，另一部分转移到水中，根据化合价升降守恒知氧化产物I2和还原产物H2O的物质的量之比为1∶1，配平反应方程式为O3＋2I－＋2H＋===I2＋O2＋H2O。臭氧做氧化剂，氧化性大于氧化产物I2。‎ 答案　C ‎5．高铁酸钠(Na2FeO4)可以对饮用水进行净化处理，可由反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑制得，关于该反应的说法正确的是 ‎(　　)‎ A．反应中Na2O2只作氧化剂 B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 C．生成1 mol Na2FeO4，有4 mol电子转移 D．Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌 解析　根据可知，反应中Na2O2既作氧化剂，又作还原剂，Na2FeO4既是氧化产物，又是还原产物，A项错误、B项正确；生成1 mol Na2FeO4，转移5 mol电子，C项错误；在Na2FeO4中Fe为＋6价，D项错误。‎ 答案　B ‎6．工业上以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)，其主要反应为：‎ ‎(1)4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2‎ ‎(2)2Na2CrO4＋H2SO4===Na2SO4＋Na2Cr2O7＋H2O 下列说法正确的是(　　)‎ A．反应(1)和(2)均为氧化还原反应 B．反应(1)的氧化剂是O2，还原剂是FeO·Cr2O3‎ C．高温下，O2的氧化性强于Fe2O3，弱于Na2CrO4‎ D．反应(1)中每生成1 mol Na2CrO4时电子转移3 mol 解析　反应(1)中O元素的化合价降低，Fe、Cr元素的化合价升高，所以O2是氧化剂，FeO·Cr2O3是还原剂；反应(2)不是氧化还原反应；高温下，O2的氧化性强于Fe2O3和Na2CrO4；反应(1)中，每生成1 mol Na2CrO4时，转移电子3.5 mol。‎ 答案　B ‎7．实验室为监测空气中汞蒸气的含量，通常悬挂浸有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量，发生的反应为4CuI＋Hg===Cu2HgI4＋2Cu。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．上述反应的产物Cu2HgI4中，Hg的化合价为＋2‎ B．上述反应中CuI既是氧化剂，又是还原剂 C．上述反应中Hg元素与Cu元素均被氧化 D．上述反应中生成64 g Cu时，转移的电子数为2NA 解析　Cu2HgI4中Cu为＋1价，Hg为＋2价，I为－1价，A项正确；CuI中一部分Cu元素的化合价由＋1降低到0，被还原，CuI为氧化剂，另一部分Cu元素的化合价未发生变化，B项错误；Cu元素的化合价降低，被还原，Hg元素的化合价升高，被氧化，C项错误；由题给方程式可知，上述反应中生成64 g Cu，即1 mol Cu时，转移1 mol电子，转移的电子数为NA，D项错误。‎ 答案　A ‎8．关于反应Zn＋2HNO3＋NH4NO3===N2↑＋3H2O＋Zn(NO3)2，下列判断正确的是(　　)‎ A．生成1 mol N2，电子转移总数为3NA B．生成1 mol N2，电子转移总数为5NA C．溶解1 mol Zn，电子转移总数为2NA D．溶解1 mol Zn，电子转移总数为4NA 解析　‎ 所以Zn、NH为还原剂，HNO3为氧化剂，生成1 mol N2，应转移5 mol电子。‎ 答案　B ‎9．氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O。KMnO4、Na2CO3、Cu2O、FeSO4四种物质中有一种物质甲能使上述还原过程发生。则下列说法中正确的是(　　)‎ A．物质甲可能是KMnO4‎ B．总反应中只体现了硝酸的强氧化性 C．反应中若产生3.0 g气体，则转移电子数为0.3NA D．若与还原过程对应的氧化过程的还原剂为四种物质中的某一种，则氧化过程的反应式一定为Cu2O－2e－＋2H＋===2Cu2＋＋H2O 解析　A项，NO得到电子，说明物质甲失去电子，作还原剂，KMnO4‎ 一般作氧化剂，错误；B项，反应中还有硝酸盐生成，所以还体现了硝酸的酸性，错误；C项，产生的气体为NO，3.0 g NO的物质的量是0.1 mol，氮元素由＋5价降低到＋2价，1个N原子得到3个电子，因此转移电子的物质的量是0.3 mol，正确；D项，Cu2O和FeSO4均可作还原剂，发生氧化过程。错误。‎ 答案　C ‎10．(2017·广东江门一中月考)24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液，恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应，已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为(　　)‎ A．＋2 B．＋3‎ C．＋4 D．＋5‎ 解析　设Cr元素在还原产物中的化合价为a，根据得失电子守恒，则有：24×10－3 L×0.05 mol·L－1×(6－4)＝20×10－3 L×0.02 mol·L－1×2×(6－a)，解得a＝＋3。本题选B。‎ 答案　B ‎11．(2017·江西铅山一中、横峰中学联考)已知2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2、Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋。现向含有FeBr2、FeI2的某溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述中正确的是(　　)‎ ‎①按I－、Fe2＋、Br－的顺序还原性逐渐减弱 ‎②原溶液中Br－一定被氧化 ‎③通入氯气后原溶液中Fe2＋一定被氧化 ‎④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2＋‎ ‎⑤若取少量所得溶液，加入CCl4充分振荡后静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Fe2＋、Br－均被完全氧化 A．①②③④ B．①③④⑤‎ C．②④⑤ D．①②③④⑤‎ 解析　由上述分析可知，还原性按I－、Fe2＋、Br－的顺序逐渐减弱：①正确。原溶液中Br－可能被氧化，也可能未被氧化，②错误。通入氯气后原溶液中Fe2＋部分或全部被氧化，③正确。通入氯气后原溶液中Fe2＋‎ 部分或全部被氧化，故不能确定是否还存在Fe2＋，④正确。若取少量所得溶液，加入CCl4充分振荡后静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Br－被完全氧化，则I－、Fe2＋均被完全氧化，⑤正确。综上所述，①③④⑤正确，本题选B。‎ 答案　B ‎12．硫酸铜缓解白磷(P4)中毒原理用下式表示：‎ ‎11P4＋60CuSO4＋96H2O===20M＋24H3PO4＋60H2SO4‎ 下列说法正确的是(　　)‎ A．氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶6‎ B．作氧化剂的白磷与参加反应的白磷的物质的量之比为6∶11‎ C．在上述反应中，30 mol CuSO4能氧化1.5 mol白磷 D．每生成1 mol M，转移3 mol电子 解析　根据原子守恒知，M的化学式为Cu3P。Cu3P中铜元素为＋1价，磷元素为－3价，白磷中磷元素一部分升至＋5价，另一部分降至－3价，题述反应可表示为5P4(氧化剂)＋6P4(还原剂)＋60CuSO4(氧化剂)＋96H2O===20Cu3P(还原产物)＋24H3PO4(氧化产物)＋60H2SO4。氧化产物与还原产物的物质的量之比为6∶5，A项错误。作氧化剂的白磷与参加反应的白磷的物质的量之比为5∶11，B项错误。30 mol硫酸铜得到30 mol电子，能氧化白磷的物质的量为n(P4)＝＝1.5 mol，C项正确。生成20 mol Cu3P时转移了120 mol电子，则生成1 mol Cu3P时转移6 mol电子，D项错误。‎ 答案　C 二、填空题 ‎13．二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。‎ ‎(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。‎ ‎①用于电解的食盐水除杂提纯。‎ ‎②该法工艺原理示意图如下。‎ 其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有________________(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为________________________________________________。‎ ‎(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：D＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋________。‎ ‎(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN－氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl－。处理含CN－量相同的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的________倍。‎ 解析　(1)在特定条件下电解食盐水，除了生成NaClO3外还有H2生成；根据题中信息，NaClO3与盐酸反应生成ClO2，再根据电子守恒和图示信息可知，ClO2发生器中还有Cl2生成，写出方程式2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。‎ ‎(2)纤维素水解得到的最终产物D应为葡萄糖(C6H12O6)，生成物可利用原子守恒推知，然后配平即可。‎ ‎(3)处理相同量的CN－，Cl2和ClO2转移的电子数应相同。1 mol Cl2―→2Cl－转移2 mol e－，1 mol ClO2―→Cl－转移5 mol e－，则转移相同量的电子时Cl2与ClO2的物质的量之比为5∶2。‎ 答案　(1)H2、Cl2‎ ‎2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O ‎(2)C6H12O6＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋Na2SO4‎ ‎(3)2.5‎ ‎14．含硫化合物在生产生活中应用广泛，科学使用对人体健康及环境保护意义重大。‎ ‎(1)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化。这应用了SO2的________性。‎ ‎(2)某水体中硫元素主要以S2O形式存在。在酸性条件下，该离子会导致水体中亚硫酸的浓度增大，原因是_______________________________________。‎ ‎(3)实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量：‎ ‎①滴定时，KIO3和KI作用析出I2，完成并配平下列离子方程式：‎ IO＋I－＋________===I2＋H2O ‎②反应①所得I2的作用是________________________________________‎ ‎_______________________________________________________________。‎ ‎③滴定终点时，100 mL的水样共消耗x mL标准溶液。若消耗1 mL标准溶液相当于SO的质量1 g，则该水样中SO的含量为________ mg·L－1。‎ 解析　(1)红酒中添加一定量的SO2可以防止酒液氧化。这说明其中的氧气是与SO2发生反应，故应用了SO2的还原性。(2)在体系中不存在其他氧化剂时，只能发生S2O自身氧化还原反应，2H＋＋S2O===SO2↑＋S↓＋H2O，SO2溶于水，发生反应SO2＋H2OH2SO3，使水体中亚硫酸浓度增大。(3)①根据质量守恒和电荷守恒进行配平，离子方程式是IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O；②滴定实验需要有明显现象的指示剂，而此时反应生成的I2和淀粉的显色反应明显，使溶液变为蓝色，故不需要其他指示剂，减少误差。另外，利用I2的氧化性，滴定水样。③滴定终点时，100 mL的水样共消耗x mL标准溶液，则1 L水样共消耗10x mL标准溶淮，若消耗1 mL标准溶液相当于SO的质量1 g，则该水样中SO的含量为10x g·L－1＝104x mg·L－1。‎ 答案　(1)还原 ‎(2)在酸性条件下，溶液中的H＋与S2O发生反应：2H＋＋S2O===SO2↑＋S↓＋H2O，SO2溶于水，发生反应SO2＋H2OH2SO3，使水体中亚硫酸浓度增大 ‎(3)①1　5　6　H＋　3　3　②氧化SO、S2O；可以与淀粉有明显显色现象，有利于观察滴定终点　③104x ‎15．实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应，生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；再滤去沉淀MnO2，浓缩结晶得到KMnO4晶体。‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是____________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(2)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________________。生成0.1 mol还原产物时转移电子________个。KMnO4、K2MnO4和MnO2的氧化性由强到弱的顺序是_________________________。‎ ‎(3)KMnO4能与热的Na2C2O4(aq，硫酸酸化)反应生成Mn2＋和CO2。若取用软锰矿制得的KMnO4产品0.165 g，能与0.335 g Na2C2O4恰好完全反应(假设杂质均不能参与反应)，该产品中KMnO4的纯度为________(计算结果保留三位有效数字)。‎ 解析　(1)利用得失电子守恒配平6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4＋KCl＋3H2O。(2)3MnO＋4H＋===MnO2↓＋2MnO＋2H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，由上述方程式可知氧化性KMnO4＞K2MnO4＞MnO2。(3)设KMnO4的纯度为x，根据得失电子守恒得×5＝×2×1‎ 解得：x≈95.8%。‎ 答案　(1)6KOH＋KClO3＋3MnO23K2MnO4＋KCl＋3H2O ‎(2)1∶2　0.2NA(或1.204×1022)‎ KMnO4＞K2MnO4＞MnO2‎ ‎(3)95.8%‎ 加练2　氧化还原型离子方程式的书写[来源:Z#xx#k.Com]‎ ‎1．煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。回答下列问题：‎ ‎(1)NaClO2的化学名称为________。‎ ‎(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3 mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：‎ 离子 SO SO NO NO Cl－‎ c/(mol·L－1)‎ ‎8.35×10－4‎ ‎6.87×10－6‎ ‎1.5×10－4‎ ‎1.2×10－5‎ ‎3.4×10－3‎ 写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式 ‎______________________________________________________________。‎ 解析　(1)NaClO2中氯元素的化合价为＋3，在次氯酸钠和氯酸钾氯元素的化合价＋1和＋5之间，故NaClO2的化学名称为亚氯酸钠。‎ ‎(2)分析表中数据，NO与ClO反应的主要产物为NO，根据电子得失守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为3ClO＋4NO＋4OH－===3Cl－＋4NO＋2H2O。‎ 答案　(1)亚氯酸钠　(2)3ClO＋4NO＋4OH－===3Cl－＋4NO＋2H2O ‎2．许多含氯物质与生活密切相关，如HClO、ClO2、NaClO2等都是重要的杀菌消毒剂和漂白剂。其中制备NaClO2的工业流程如图所示：‎ 请回答下列问题：‎ ‎(1)反应器Ⅰ中反应的氧化剂是________。‎ ‎(2)反应器Ⅱ中发生反应的离子方程式为_______________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(3)通入反应器Ⅱ中的SO2能用H2O2代替，请简要说明理由__________________________________________________________________。‎ 答案　(1)NaClO3‎ ‎(2)2ClO2＋SO2＋4OH－===2ClO＋SO＋2H2O ‎(3)H2O2有还原性，也能把ClO2还原为NaClO2‎ ‎3．在淀粉KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，溶液立即变蓝，有关反应的离子方程式是___________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 在上述蓝色溶液中，继续滴加足量的NaClO溶液，蓝色逐渐消失，有关反应的离子方程式是______________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(提示：碘元素被氧化成IO)从以上实验可知，ClO－、I2、IO的氧化性由强到弱的顺序是__________________________________________________________。‎ 答案　2I－＋ClO－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－‎ I2＋5ClO－＋2OH－===2IO＋5Cl－＋H2O ClO－＞IO＞I2‎ ‎4．(1)工业上常用K2Cr2O7溶液测定硫酸亚铁铵的纯度，反应中Cr2O被还原成Cr3＋。写出硫酸亚铁铵溶液与酸性K2Cr2O7溶液反应的离子方程式_________________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(2)碱性条件下用NaClO处理含CN－的废水，生成一种无毒气体，该反应的离子方程式：__________________________________________________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎(3)NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2(已知HCN、HOCN中N元素的化合价相同)，则反应的离子方程式：________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ 答案　(1)6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O ‎(2)5ClO－＋2CN－＋2OH－===5Cl－＋2CO＋N2↑＋H2O ‎(3)2OCN－＋3ClO－===CO＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑‎ ‎5．按要求写出下列反应的化学方程式或离子方程式。‎ ‎(1)取一定量含有Fe2＋的溶液，加入KMnO4溶液，控制温度为10 ℃，调节pH为5.0，得到Fe(OH)3和MnO2沉淀，此时反应的离子方程式为 ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(2)向FeSO4溶液中加入一定量NaOH和漂白液，会出现浑浊，则该反应的化学方程式为___________________________________________________________‎ ‎__________________________________________________________________。‎ ‎(3)碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如下：‎ 溶浸后的溶液中，阴离子只有SO，则生成SO的离子方程式为__________________________________________________________________。‎ ‎(4)在一定量的石灰乳中通入一定量的Cl2，二者恰好完全反应(反应放热)。生成物中含有Cl－、ClO－、ClO三种含氯元素的离子，其中ClO－、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。t2时，Ca(OH)2与Cl2发生反应的总化学方程式为_______________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________________。‎ 解析　(1)由题给条件可先写出Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋Fe(OH)3↓，依得失电子守恒得：3Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋3Fe(OH)3↓，再结合溶液显酸性及电荷守恒原理得3Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋，最后根据质量守恒确定反应物中有7H2O。(2)先由题给条件可写出FeSO4＋NaOH＋NaClO―→Fe(OH)3↓＋NaCl，根据得失电子守恒得2FeSO4＋NaOH＋NaClO―→2Fe(OH)3↓＋NaCl，最后根据质量守恒判断还有Na2SO4生成且有水参加反应。(3)由题中流程图可知，溶浸过程中，反应物有MnO2、FeS2、H2SO4；由生成物中的阴离子只有SO可知， FeS2中的硫元素被氧化，＋2价铁被氧化为Fe3＋，MnO2被还原为Mn2＋，故可先写出：FeS2＋MnO2＋H＋―→Fe3＋＋Mn2＋＋SO，然后依据得失电子守恒、质量守恒配平即可。(4)由题图可知，t2时n(ClO ‎－)＝2 mol，n(ClO)＝1 mol，氯气与氢氧化钙反应生成CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2、H2O，且n[Ca(ClO)2]∶n[Ca(ClO3)2]＝2∶1，反应方程式为10Cl2＋10Ca(OH)2===7CaCl2＋2Ca(ClO)2＋Ca(ClO3)2＋10H2O。‎ 答案　(1)3Fe2＋＋MnO＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋‎ ‎(2)2FeSO4＋4NaOH＋NaClO＋H2O===NaCl＋2Na2SO4＋2Fe(OH)3↓‎ ‎(3)2FeS2＋15MnO2＋28H＋===2Fe3＋＋15Mn2＋＋4SO＋14H2O ‎(4)10Cl2＋10Ca(OH)2===7CaCl2＋2Ca(ClO)2＋Ca(ClO3)2＋10H2O