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  • 2021-07-07 发布

2019届高考化学一、二轮衔接专题整合(四) 氧化还原反应作业

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‎ 专题整合(四) 氧化还原反应 做一做——融会贯通知识联系寒假期间,检测一轮,启动二轮,学习状态保持好!‎ ‎ [一题串知·迁移练]‎ NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:‎ ‎    ‎ ‎[串知设计]‎ ‎(1)NaClO2中Cl的化合价为________。 ‎(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:______________________________‎ ‎________________________________________________________________________;‎ 在此反应中,SO2、ClO2还原性强弱的顺序是________________________________。‎ ‎(3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是________。‎ 答案:(1)+3‎ ‎(2)2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4 SO2>ClO2‎ ‎(3)2∶1 O2‎ ‎[保分题目·综合练]‎ ‎1.吸进人体内的O2有2%转化为氧化性极强的活性氧副产物,如· ·等,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“夺命杀手”。我国科学家尝试用含硒化合物Na2SeO3消除人体内的活性氧,在消除活性氧时,Na2SeO3的作用是(  )‎ A.还原剂           B.氧化剂 C.既是氧化剂,又是还原剂 D.以上均不是 解析:选A 由信息可知,活性氧的氧化性极强,用含硒(Se)的化合物Na2SeO3清除人体内的活性氧,则Na2SeO3作还原剂,在反应中失去电子被氧化。‎ ‎2.下列物质应用中,利用物质氧化性的是(  )‎ A.纯碱溶液作油污的洗涤剂 B.食品袋中铁粉作除氧剂 C.臭氧作自来水消毒剂 D.活性炭作冰箱里的去味剂 解析:选C A项,纯碱溶液作油污的洗涤剂,利用碳酸钠水解生成碱;B项,铁粉作除氧剂,利用铁粉的还原性;C项,臭氧作消毒剂,利用臭氧的强氧化性;D项,活性炭作去味剂,利用活性炭的吸附性。‎ ‎3.被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,下列说法中正确的是(NaBH4中H为-1价)(  )‎ A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂 B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂 C.硼元素被氧化,氢元素被还原 D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1‎ 解析:选D 首先分析四种元素价态的变化:Na的价态反应前后都是+1价,B反应前后都是+3价,O反应前后都是-2价,变价元素只有H,NaBH4中-1价氢被H2O中+1价氢氧化,发生价态归中反应生成H2。‎ ‎4.已知几种阴离子的还原性强弱顺序为OH-<Cl-<Br-<I-<S2-,若某溶液含有相同浓度的OH-、Cl-、Br-、I-、S2-,当向其中逐滴滴入新制的饱和氯水直至过量时,最后被氧化的离子是(  )‎ A.Br- B.Cl-‎ C.OH- D.S2-‎ 解析:选A 还原性:S2->I->Br->Cl->OH-,Cl2最后氧化Br-,本题选A。‎ ‎5.宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载,“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2X+2H2O,下列说法不正确的是(  )‎ A.X的化学式为Ag2S B.银针验毒时,空气中氧气得到电子 C.反应中Ag和H2S均是还原剂 D.每生成1 mol X,反应转移2 mol e-‎ 解析:选C A项,根据原子守恒可知X的化学式为Ag2S,正确;B项,O2中O元素化合价降低,所以银针验毒时,空气中O2得到电子,正确;C项,反应时,Ag化合价升高,所以Ag是还原剂,S元素化合价不变,H2S不是还原剂,错误;D项,根据Ag元素的化合价变化,每生成1 mol Ag2S,转移电子的物质的量为2 mol,正确。‎ ‎6.下列反应中的氨与反应4NH3+5O2===4NO+6H2O中的氨作用相同的是(  )‎ A.2Na+2NH3===2NaNH2+H2‎ B.2NH3+3CuO===3Cu+N2+3H2O C.NH3+HNO3===NH4NO3‎ D.3SiH4+4NH3===Si3N4+12H2‎ 解析:选B 题干提供的反应中NH3为还原剂。A项反应中NH3为氧化剂,错误;B项反应中NH3为还原剂,正确;C项反应为非氧化还原反应,NH3既不是氧化剂也不是还原剂,错误;D项反应生成物H2中的H来自SiH4和NH3,SiH4中H为-1价,NH3中H为+1价,故该反应中NH3是氧化剂,SiH4是还原剂,错误。‎ ‎7.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是(  )‎ A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3‎ B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2‎ C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2‎ 解析:选A 由于I-的还原性强于Fe2+,因此根据氧化还原反应先后规律,Cl2与FeI2反应,应先氧化I-,A项符合题意。‎ ‎8.O‎2F2可以发生反应:H2S+4O‎2F2===SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(  )‎ A.氧气是氧化产物 B.O‎2F2既是氧化剂又是还原剂 C.若生成‎4.48 L HF,则转移0.8 mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4‎ 解析:选D A项,O元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,氧气是还原产物,错误;B项,在反应中O‎2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,O‎2F2是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,H2S是还原剂,错误;C项,没有说明是标准状况,不能确定HF的物质的量,也不能确定转移电子的物质的量,错误;D项,根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O‎2F2的物质的量之比是1∶4,正确。‎ ‎9.已知:还原性HSO>I-,氧化性IO>I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。‎ 下列说法不正确的是(  )‎ A.0~b间的反应可用离子方程式3HSO+IO===3SO+I-+3H+表示 B.a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.2 mol C.b点到c点,KIO3与NaHSO3反应生成I2‎ D.当溶液中I-与I2的物质的量之比为5∶2时,加入的KIO3为1.08 mol 解析:选C 还原性HSO>I-,0~b间HSO与IO反应生成I-,A项正确;根据反应3HSO+IO===3SO+I-+3H+,a点时消耗IO 0.4 mol,故a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.2 mol,B项正确;b点HSO已消耗完,b点到c点是IO与I-在溶液中反应生成I2,C项错误;b点时消耗的IO为1 mol,生成的I-为1 mol,设b点后消耗IO的物质的量为x mol,则 ‎6H++5I-+IO===3I2+3H2O ‎ 5x x 3x ‎(1-5x)∶3x=5∶2,解得x=0.08,所以加入的KIO3为1.08 mol,D项正确。‎ ‎10.肼(N2H4)和亚硝酸钠在化工生产及航天工业中具有十分广泛的应用,下图是以液氨为原料生产肼和亚硝酸钠的工艺流程(肼能与水混溶,形成稳定的N2H4·H2O):‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)NaNO2中N的化合价为____________。‎ ‎(2)写出在NaClO溶液中通入NH3得到成品液1的化学反应方程式:‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)由成品液2得到成品固体混合物需经过的操作步骤为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)亚硝酸钠在一定条件下能与无水肼反应生成一种钠氮化合物和水,生成的钠氮化合物中钠的质量分数为35.38%。则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________;该反应中的氧化产物是 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)已知所得成品固体混合物中含有2种钠盐,若要获得NaNO2产品,则需要除去的物质为______________(填化学式);使用Pb进行处理时,杂质能转变为NaNO2,而Pb转化成PbO,则这一处理过程发生反应的化学方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析:(1)根据化学式中正负化合价代数和为0,可得N的化合价为+3价。(2)由已知,肼能与水混溶形成稳定的N2H4·H2O ,N为-2价,所以Na lO与 H3‎ 发生氧化还原反应生成N2H4·H2O 和NaCl,化学方程式为2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl。(3)从溶液中得到固体溶质的一般方法步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(4)钠氮化合物中钠的质量分数为35.38%,氮的质量分数为64.62%,设钠氮化合物化学式为NaxNy,则=,解得≈,故钠氮化合物化学式为NaN3,亚硝酸钠与无水肼反应的化学方程式为Na O2+2H4===2H2O+NaN3,Na O2是氧化剂,2H4是还原剂,NaN3既是氧化产物又是还原产物。(5)NO、NO2与NaOH溶液反应的化学方程式为NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O、3NO2+2NaOH===2NaNO3+H2O+NO,若所得成品固体混合物中含有2种钠盐,要获得NaNO2产品,则需要除去的物质为NaNO3;若使用Pb进行处理时,杂质能转变为NaNO2,而Pb转化成PbO,则化学方程式为NaNO3+Pb===NaNO2+PbO。‎ 答案:(1)+3‎ ‎(2)2NH3+NaClON2H4·H2O+NaCl ‎(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 ‎(4)1∶1 NaN3‎ ‎(5)NaNO3 NaNO3+Pb===NaNO2+PbO ‎11.钒具有众多优良的性能,用途十分广泛,有金属“维生素”之称。‎ 完成下列填空:‎ ‎(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,溶液中含VO2+、K+、SO等离子。写出该反应的化学方程式:‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)在20.00 mL的0.1 mol·L-1 VO溶液中,加入‎0.195 g锌粉,恰好完成反应,则还原产物可能是____________________________________________________________________。‎ a.V   b.V2+   c.VO   d.VO2+‎ ‎(4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2+。请再写一个离子方程式:________________________________,说明还原性:SO>Cl->VO2+。‎ 解析:(1)V2O5在酸性条件下将亚硫酸钾氧化为硫酸钾,该反应的化学方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO4===2VOSO4+K2SO4+2H2O。(2)KClO3将VO2+氧化为VO ‎,同时本身被还原为Cl-,+3H2O===Cl-+6VO+6H+。(3)n(VO)=20.00×10-‎3 L×0.1 mol·L-1=0.002 0 mol,n(Zn)=0.003 0 mol,VO中V的化合价为+5,设V在生成物中的化合价为x,根据得失电子守恒,0.003 0×2=0.002 0×(5-x),解得x=+2,故选b。(4)V2O5能和盐酸反应生成Cl2和VO2+,故还原性Cl->VO2+,Cl2可以将SO氧化生成SO,自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为Cl2+SO+H2O===2Cl-+2H++SO,说明还原性:SO>Cl-。‎ 答案:(1)V2O5+K2SO3+2H2SO4===‎ ‎2VOSO4+K2SO4+2H2O ‎(2) +3H2O===Cl-+6VO+6H+‎ ‎(3)b ‎(4)Cl2+SO+H2O===2Cl-+2H++SO ‎12.Ⅰ.某厂废水中含KCN,其浓度为0.01 mol·L-1,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中N化合价均为-3价):‎ KCN+2KOH+Cl2===KOCN+2KCl+H2O ‎(1)上述反应中被氧化的元素是__________(用元素符号表示)。‎ ‎(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:‎ KOCN+____Cl2+____===‎ K2CO3+____N2+____KCl+____ ‎(3)若将‎10 L含KCN的浓度为0.01 mol·L-1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气________mol。‎ Ⅱ.某实验小组为了测定(3)中溶液多余Cl2的含量,常用Na2S2O3标准溶液进行定量测定。‎ ‎(4)现实验室需用480 mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需________。‎ ‎(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,因此Na2S2O3常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为________________________________________________。‎ ‎(6)现取(3)中溶液20.00 mL,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,经过平行实验测得消耗Na2S2O3标准溶液b mL,计算废液中Cl2的浓度为________mol·L-1(用含a、b的表达式表示)。‎ 解析:(1)已知反应中氯元素化合价降低,被还原。碳元素化合价从+2价升高到+4价,失去电子,因此被氧化的元素是C。‎ ‎(2)氯元素的化合价从0价降低到-1价,得到1个电子。氮元素化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,因此根据电子得失守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶2,根据原子守恒可知还有水生成,因此反应的化学方程式为2KOCN+3Cl2+8KOH===2K2CO3+N2+6KCl+4H2O。‎ ‎(3)根据以上分析可知1 mol KCN最终被氧化为碳酸钾和氮气,失去5 mol电子,1 mol氯气得到2 mol电子,根据电子得失守恒可知将‎10 L含KCN的浓度为0.01 mol·L-1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气=0.25 mol。‎ ‎(4)没有480 mL规格的容量瓶,所以还需500 mL容量瓶。‎ ‎(5)消耗Na2S2O3的物质的量是0.001ab mol,根据方程式可知消耗氯气的物质的量是0.004ab mol,因此废液中Cl2的浓度为=0.2ab mol·L-1。‎ 答案:(1)C ‎(2)2KOCN+3Cl2+8KOH===2K2CO3+N2+6KCl+4H2O ‎(3)0.25 (4)500 mL容量瓶 ‎(5)0.2ab 看一看——主干知识牢记心间寒假自修,平时浏览,考前温故,基础知识何时都不能丢!‎ ‎1.常见的氧化剂、还原剂 ‎(1)常见的氧化剂 物质类型 举例 对应还原产物 活泼的非 金属单质 X2(卤素)‎ X-‎ O2、O3‎ H2O或OH-或O2-或O 元素 处于 高化 合价 时的 化合 物或 离子 氧化物 MnO2‎ Mn2+‎ 含氧酸 浓H2SO4‎ SO2‎ HNO3‎ NO或NO2‎ HClO Cl-‎ 盐 KMnO4(H+)‎ Mn2+‎ Fe3+‎ Fe2+、Fe NaClO Cl-‎ 过氧化物 Na2O2、H2O2‎ H2O或OH-‎ ‎[注意] ①O2、O3在水溶液中的还原产物,其中酸性条件下是H2O ‎,中性、碱性条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或O;②浓硝酸的还原产物是NO2,稀HNO3的还原产物是NO。‎ ‎(2)常见的还原剂 物质类型 举例 对应氧化产物 活泼的金属单质 Na、Al、Fe Na+、Al3+、Fe2+或Fe3+‎ 某些非金属单质 H2、C、S H+或H2O、CO或CO2、SO2‎ 变价元 素中低 价态化 合物或 离子 氧化物 CO CO2‎ SO2‎ SO3或SO 氢化物 NH3‎ N2或NO H2S S或SO2‎ 离子 SO SO Fe2+‎ Fe3+‎ I-‎ I2‎ ‎[注意] Fe遇强氧化剂(如Cl2、Br2、HNO3等)氧化产物是Fe3+,遇弱氧化剂(如H+、S、I2等)氧化产物是Fe2+。‎ ‎2.氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物之间的关系 ‎3.氧化还原反应的基本规律 ‎(1)守恒规律 对于氧化还原反应的计算,关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒,列出守恒关系求解,即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。‎ ‎(2)强弱规律 ‎①从化学反应方向的角度判断“剂>物”,即同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。‎ ‎②物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度,可从“热>冷”(温度如热浓硫酸与冷浓硫酸)、“浓>稀”(浓度如浓HNO3与稀HNO3)‎ ‎、以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断。‎ ‎(3)优先规律 当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。如向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。‎ ‎(4)价态规律 ‎①氧化还原反应发生时,其价态一般先变为邻位价态。如:Cl-被氧化为Cl2,而不是更高价态氯元素;S2-一般被氧化为S,S单质一般被氧化成SO2。‎ ‎②同种元素不同价态之间的反应,高价态的元素化合价降低,低价态的元素化合价升高,但升高与降低的化合价只接近不交叉。如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、KClO3+6HCl===3Cl2↑+KCl+3H2O(KO3→,H→)。‎

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