高考化学二轮复习核心考点逐项突破专题五氧化还原反应(原卷版+解析)
展开【核心考点1】氧化还原反应基本概念
1.氧化还原反应概念关系图:
2. 氧化还原反应包括两个过程,即“氧化反应过程”和“还原反应过程”,两个过程本应是不可分割的,同时发生的,故称“氧化还原反应”;但为了分析方便经常人为地分割成氧化和还原两个过程,并可称之为“半反应(即电化学里的电极反应)”。氧化剂+xe-还原产物,是还原反应,还原剂-xe-氧化产物,是氧化反应。
例1. (2022·6月·浙江)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4 +S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1ml Na2S2O3发生反应,转移4ml电子
例2.(2022年湖北卷)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:,下列说法正确的是
A.不能被氧化B.溶液显碱性
C.该制备反应是熵减过程D.的热稳定性比的高
1.(2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末)过氧化氢可作为采矿业废液的处理剂,如用来消除采矿废液中的氰化物,反应式(已配平)如下:。下列说法正确的是
A.生成物A既是氧化产物又是还原产物B.生成物氨气是还原产物
C.该反应中作氧化剂D.生成物A是一种正盐
2.(2023秋·广东广州·广州市真光中学校考期末)是国际上公认的新一代高效、安全、环保的杀菌消毒剂。利用(Fe的化合价为+2)制备和用除去水体中的反应如下:
反应①:
反应②:
下列说法正确的是
A.反应①中,是还原剂,发生还原反应
B.反应中①,每生成1ml,反应转移1ml电子
C.由反应①可知:氧化产物只有
D.由反应②可知酸性:大于HCl
3.(2022秋·广东广州·广州市第三中学校考期末)高铁酸钠(,其中铁为+6价)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为。下列说法正确的是
A.是氧化剂,发生氧化反应B.此条件下,还原性:
C.D.反应中每生成转移2ml电子
4.(2023秋·北京石景山·统考期末)在明代宋应星所著的《天工开物》中,有关火法炼锌的工艺记载:“每炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。”(注:炉甘石的主要成分是碳酸锌),下列说法不正确的是
A.X的化学式是CO
B.该反应的氧化剂为
C.该反应中碳元素的价态只升高
D.1mlC参与反应转移的电子数为2ml
【核心考点2】价态转化规律
1.价态归中
若两种物质含有不同价态的同种元素,发生氧化还原反应时,同种元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律,不会出现交叉现象,我们可以简记为“只靠近,不交叉”。另外,同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。
2.歧化反应
若同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态+低价态”的规律,不会出现“一边转”的情况,即生成物中该元素的价态不会都比中间价态高或都比中间价态低。
价态特点
元素处于最高价态,只具有氧化性;元素处于最低价态,只具有还原性;元素处于中间价态,既具有氧化性,又具有还原性。简记为“高价氧化低价还,中间价态两边转。”
例1 (2022·湖南改编)下列离子方程式不正确的是
A. Cl2通入冷的NaOH溶液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO3-:IO3-+5I-+6H+=3I2 +3H2O
C. KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为:3Mn2++2MnOeq \\al(-,4)+2H2O===5MnO2↓+4H+
D.(2022·浙江·D) 溴与冷的NaOH溶液反应:Br2+OH-=Br-+BrO-+H+
例2(2021.1·浙江真题)关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,下列说法正确的是
A.NH3中H元素被氧化
B.NO2在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
例3.(2021·山东真题)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是
A.G与H均为氧化产物B.实验中KMnO4只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应D.G与H的物质的量之和可能为0.25ml
1.(2023·北京顺义·一模)氯气是一种重要的工业原料,工业上利用下列反应来检查氯气管道是否漏气:。下列说法不正确的是
A.生成物是离子晶体
B.的结构式为,分子中含有键和键
C.可通过原电池将与反应的化学能转化为电能
D.该反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:8
2.(2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末)实验室常利用以下反应制取少量氮气:,下列关于该反应的说法正确的是
A.是还原剂B.每生成1个分子时,转移电子的个数为3
C.中的氨元素被还原D.既是氧化产物又是还原产物
3.(2021·浙江)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应:
3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O
(x-1)S+K2S K2Sx(x=2~6)
S+ K2SO3K2S2O3
请计算:
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 ml·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则V=______。
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 ml·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=______。(写出计算过程)
4.(2023秋·广东广州·广州市真光中学校考期末)水合肼()是一种重要的化工原料,其沸点约为118℃,具有强还原性,实验室将NaClO稀溶液缓慢滴加到和NaOH的混合溶液中制备水合肼,其流程如图所示,下列说法不正确的是
A.“制备NaClO”过程中每消耗标准状况下2.24L,转移0.1ml电子
B.“蒸馏”操作需要用到的冷凝管的进出水顺序为下口进,上口出
C.“氧化”步骤中药品的滴加顺序不能颠倒
D.“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为
【核心考点3】强弱先后规律(浓度相差不大的溶液)
相同条件下,同时含有几种还原剂的溶液eq \(――→,\s\up7(加入氧化剂))按照还原性由强到弱的顺序依次反应。需要记住:S2->SOeq \\al(2-,3)>I->Fe2+>Br-,比如在FeI2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:I->Fe2+,所以I-先与Cl2反应。
相同条件下,同时含有几种氧化剂的溶液eq \(――→,\s\up7(加入还原剂))按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。需要记住:MnO4-(H+)>Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+>Zn2+,如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入Fe粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以Fe粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
例1.(2016·浙江)已知氧化性,向含溶质的溶液中通入,充分反应。下列说法不正确的是
A.离子的还原性强弱:
B.当时,发生的离子反应:
C.当时,反应后的离子浓度:∶∶∶2∶2
D.当时,发生的离子反应:
例2.含有a ml FeBr2的溶液中,通入x ml Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是( )
A.x=0.4a 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a 2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.x=a 2Fe2++2Br-+2Cl2===Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a 2Fe2++4Br-+3Cl2===2Br2+2Fe3++6Cl-
1. (2022·辽宁)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色:加入CCl4,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是( )
A. 褪色原因为I2被Fe还原B. 液体分层后,上层呈紫红色
C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈D. 溶液恢复棕色的原因为I-被氧化
2.(2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末)根据反应:①;②;③,判断离子的还原性由强到弱的顺序正确的是
A.、、B.、、
C.、、D.、、
3.(2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末)某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在、、、NO、、中物质,已知是反应物之一、下列有关判断不正确的是
A.该容器中发生了氧化还原反应
B.该反应中、也是反应物,、NO、是生成物
C.该反应中只有砷元素被氧化、只有氮元素被还原
D.氧化剂和还原剂的个数之比为28:3
【核心考点4】守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
质量守恒:反应前后元素的种类和质量保持不变。
电子守恒:氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写和判断氧化还原反应的离子方程式时,要注意电荷是否守恒。
例1.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
例2. (2022·湖南)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO2-转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中NO2-发生氧化反应
B. a和b中转移的e-数目相等
C. 过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)=1∶4
D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+=N2↑+2H2O
1.U常见化合价有+4和+6,硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解:[UO2(NO3)2]―→UxOy+NO2↑+O2↑(未配平)。将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中,气体全部被吸收,水充满试管。则生成铀的氧化物的化学式是( )
A.UO2B.2UO2·UO3
C.UO3D.UO2·2UO3
2. (2022年1月·浙江选考)关于反应4CO2+SiH4eq \(=====,\s\up7(高温))4CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A. CO是氧化产物B. SiH4发生还原反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4D. 生成1mlSiO2时,转移8ml电子
3.(2023秋·北京朝阳·高三统考期末)精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。从阳极泥中回收多种金属的流程如下。
已知:分金液中含;分金渣的主要成分为;在反应中被氧化为。
下列说法不正确的是
A.“分铜”时加入的目的是降低银的浸出率
B.得到分金液的反应为:
C.得到分银液的反应为:
D.“滤液2”中含有大量的氨,可直接循环利用
4.(2021秋·陕西咸阳·统考期末)将一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到VL气体(标准状况下),向反应后的溶液(以Cu2+和形式存在)中加入足量NaOH溶液,将产生的蓝色沉淀经过滤、洗涤、灼烧,得到32gCuO。若上述收集的气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1∶1,则V的值可能为
A.33.6LB.11.2LC.8.96LD.6.72L
5.(2023秋·广东广州·广州市真光中学校考期末)钛及其合金在航空航天、生物医学等领域具有非常重要的应用价值和广阔的应用前景。下图是某化工企业生产钛(Ti)的流程示意图,下列说法不正确的是
A.钛酸亚铁中Ti为+4价
B.若反应①的化学方程式为,则X为
C.反应②中生成的甲醇()是一种非电解质
D.反应③中生成1mlTi时,个Mg参与反应(为阿伏伽德罗常数)
专题五 氧化还原反应
【核心考点1】氧化还原反应基本概念
1.氧化还原反应概念关系图:
2. 氧化还原反应包括两个过程,即“氧化反应过程”和“还原反应过程”,两个过程本应是不可分割的,同时发生的,故称“氧化还原反应”;但为了分析方便经常人为地分割成氧化和还原两个过程,并可称之为“半反应(即电化学里的电极反应)”。氧化剂+xe-还原产物,是还原反应,还原剂-xe-氧化产物,是氧化反应。
例1. (2022·6月·浙江)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4 +S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1ml Na2S2O3发生反应,转移4ml电子
【答案】B
【解析】A.H2SO4转化为Na2SO4和H2O,其所含元素的化合价均未发生变化,没有发生还原反应,A不正确;B.Na2S2O3中的S的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价),所以Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂,B正确;C.该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1,C不正确;D.根据S元素的化合价变化情况可知,1ml Na2S2O3发生反应,要转移2 ml电子,D不正确。
例2.(2022年湖北卷)硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子,可通过如下反应制备:,下列说法正确的是
A.不能被氧化B.溶液显碱性
C.该制备反应是熵减过程D.的热稳定性比的高
【答案】B
【解析】A.中硫元素为-2价,还原性比较强,能被氧化,故A错误;B.类比溶液,O与S同主族,可知溶液显碱性,故B正确;C.由反应方程式可知,固体与液体反应制备了硫化氢气体,故该制备反应是熵增过程,故C错误;D. S的原子半径比O大,故C=S键长比C=O键长长,键能小,故的热稳定性比的低,故D错误;故选B。
1.(2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末)过氧化氢可作为采矿业废液的处理剂,如用来消除采矿废液中的氰化物,反应式(已配平)如下:。下列说法正确的是
A.生成物A既是氧化产物又是还原产物B.生成物氨气是还原产物
C.该反应中作氧化剂D.生成物A是一种正盐
【答案】AC
【分析】根据元素守恒可知A为KHCO3,反应中C元素化合价升高,被氧化,O元素化合价降低,被还原,以此解答该题。
【详解】A.反应中C元素化合价升高,被氧化,O元素化合价降低,被还原,KHCO3既是氧化产物又是还原产物,故A正确;
B.KCN中N元素的化合价为-3价,没有发生变化,生成物氨气不是还原产物,也不是氧化产物,故B错误;
C.反应物H2O2中O元素化合价降低,被还原,为氧化剂,故C正确;
D.A为KHCO3,为酸式盐,故D错误;
故选AC。
2.(2023秋·广东广州·广州市真光中学校考期末)是国际上公认的新一代高效、安全、环保的杀菌消毒剂。利用(Fe的化合价为+2)制备和用除去水体中的反应如下:
反应①:
反应②:
下列说法正确的是
A.反应①中,是还原剂,发生还原反应
B.反应中①,每生成1ml,反应转移1ml电子
C.由反应①可知:氧化产物只有
D.由反应②可知酸性:大于HCl
【答案】B
【详解】A.反应①中中铁元素从+2价变为+3价,硫素从-1价变为+6价,则FeS2为还原剂,发生氧化反应,A错误;
B.由反应①方程式可得关系式:,故每生成1ml,反应转移1ml电子,B正确;
C.由反应①可知,中铁元素和硫素化合价均升高,则氧化产物为:、 ,C错误;
D.反应②是氧化还原反应,不能比较反应物和产物的酸性,D错误;
故本题选B。
3.(2022秋·广东广州·广州市第三中学校考期末)高铁酸钠(,其中铁为+6价)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为。下列说法正确的是
A.是氧化剂,发生氧化反应B.此条件下,还原性:
C.D.反应中每生成转移2ml电子
【答案】C
【分析】根据氧化还原反应配平可知,ClO-中Cl的化合价由+1价降低到-1价,被还原,ClO-做氧化剂,Fe3+由+3价升高到+6价,被氧化,做还原剂,故可配平得:,据此分析解题:
【详解】A.由分析可知,是氧化剂,发生还原反应,A错误;
B.由分析可知,反应中ClO-是氧化剂,是氧化产物,故此条件下,氧化性:,B错误;
C.由分析可知,配平后的方程式为:,故,C正确;
D.由分析可知,Fe3+由+3价升高到+6价,故反应中每生成转移3ml电子,D错误;
故答案为:C。
4.(2023秋·北京石景山·统考期末)在明代宋应星所著的《天工开物》中,有关火法炼锌的工艺记载:“每炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,罐中炉甘石熔化成团。”(注:炉甘石的主要成分是碳酸锌),下列说法不正确的是
A.X的化学式是CO
B.该反应的氧化剂为
C.该反应中碳元素的价态只升高
D.1mlC参与反应转移的电子数为2ml
【答案】C
【详解】A.根据元素守恒,X的化学式是,A正确;
B.,元素化合价降低,被还原作氧化剂,B正确;
C.,碳元素的化合价又升高,又降低,C错误;
D.根据反应方程式中的化合价变化,,2mlC参与反应转移的电子数为4ml电子,1mlC参与反应转移的电子数为2ml,D正确;
故选C。
【核心考点2】价态转化规律
1.价态归中
若两种物质含有不同价态的同种元素,发生氧化还原反应时,同种元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”的规律,不会出现交叉现象,我们可以简记为“只靠近,不交叉”。另外,同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。
2.歧化反应
若同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态+低价态”的规律,不会出现“一边转”的情况,即生成物中该元素的价态不会都比中间价态高或都比中间价态低。
价态特点
元素处于最高价态,只具有氧化性;元素处于最低价态,只具有还原性;元素处于中间价态,既具有氧化性,又具有还原性。简记为“高价氧化低价还,中间价态两边转。”
例1 (2022·湖南改编)下列离子方程式不正确的是
A. Cl2通入冷的NaOH溶液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B. 用醋酸和淀粉-KI溶液检验加碘盐中的IO3-:IO3-+5I-+6H+=3I2 +3H2O
C. KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为:3Mn2++2MnOeq \\al(-,4)+2H2O===5MnO2↓+4H+
D.(2022·浙江·D) 溴与冷的NaOH溶液反应:Br2+OH-=Br-+BrO-+H+
【答案】B、D
【解析】A.Cl2通入冷的 NaOH溶液中,反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,A正确;B.IO3-在酸性条件下与I-发生归中反应生成I2,I2遇淀粉变蓝,由于醋酸是弱酸,不能拆开,B不正确;KMnO4与Mn2+发生归中反应,离子方程式为:3Mn2++2MnOeq \\al(-,4)+2H2O===5MnO2↓+4H+,C正确;D.类比氯气与碱反应可知,溴与冷的NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水,该反应的离子方程式为Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O,D不正确。
例2(2021.1·浙江真题)关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,下列说法正确的是
A.NH3中H元素被氧化
B.NO2在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
【答案】D
【解析】由反应8NH3+6NO2==7N2+12H2O可知,其中NH3的N元素的化合价由-3升高到0、NO2中的N元素的化合价由-+4降低到0,因此,NH3是还原剂, NO2是氧化剂。A.NH3中H元素的化合价没有发生变化,故其未被氧化,被氧化的是N元素,A不正确;B.NO2在反应过程中得到电子,B不正确;C.该反应中,NH3是还原剂,NO2是氧化剂。由化学方程式可知,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3,C说法不正确;D.该反应中氧化产物和还原产物均为N2。还原剂被氧化后得到氧化产物,氧化剂被还原后得到还原产物,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3,因此,氧化产物与还原产物的质量之比为4:3 ,D说法正确。综上所述,本题选D。
例3.(2021·山东真题)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是
A.G与H均为氧化产物B.实验中KMnO4只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应D.G与H的物质的量之和可能为0.25ml
【答案】BD
【解析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。A.加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2升高至0被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1升高至0被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A正确;B.KMnO4固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,故B错误;C.Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,故C正确;D.每生成1ml O2转移4ml电子,每生成1ml Cl2转移2ml电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(气体)max=0.25ml,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于0.25ml,故D错误;综上所述,说法错误的是BD,故答案为:BD。
1.(2023·北京顺义·一模)氯气是一种重要的工业原料,工业上利用下列反应来检查氯气管道是否漏气:。下列说法不正确的是
A.生成物是离子晶体
B.的结构式为,分子中含有键和键
C.可通过原电池将与反应的化学能转化为电能
D.该反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:8
【答案】D
【详解】A.是由NH和Cl-构成的离子化合物,是离子晶体,A正确;
B.的结构式为,分子中含有1个键和2个键,B正确;
C.与反应生成是氧化还原反应,可设计成原电池,将化学能转化为电能,C正确;
D.该反应氧化剂是,3ml做氧化剂,有2mlNH3做还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,D错误;
故答案选D。
2.(2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末)实验室常利用以下反应制取少量氮气:,下列关于该反应的说法正确的是
A.是还原剂B.每生成1个分子时,转移电子的个数为3
C.中的氨元素被还原D.既是氧化产物又是还原产物
【答案】BD
【详解】A. 反应NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O中,NaNO2中N的化合价从+3价降为0价,NaNO2是氧化剂,故A错误;
B. 反应NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O中,NaNO2中N的化合价从+3价降为0价,降3价,氯化铵中N的化合价从-3价升高为0价,升3价,即存在关系式N2~3e-,每生成1mlN2时,转移电子的物质的量为3ml,故B正确;
C. NH4C1中的氮元素化合价从−3价升为0价,所以NH4Cl中的氮元素被氧化,故C错误;
D. 反应NaNO2+NH4C1═NaCl+N2↑+2H2O中,NaNO2中N的化合价从+3价降为0价,NH4C1中的氮元素化合价从−3价升为0价,氮气既是氧化产物又是还原产物,故D正确;
故选BD。
3.(2021·浙江)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应:
3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O
(x-1)S+K2S K2Sx(x=2~6)
S+ K2SO3K2S2O3
请计算:
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 ml·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则V=______。
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 ml·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=______。(写出计算过程)
【 答案】30.0 3。
【 解析】(1)根据方程式3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O可知,3ml S可以和6ml KOH反应,0.48g S的物质的量n=0.015ml,则需要消耗KOH的物质的量n=2n(S)=0.03ml,故需要KOH溶液的体积V== =0.03L=30.0mL;
(2)若S与KOH溶液反应生成K2Sx和K2S2O3,可得
解得x=3。
4.(2023秋·广东广州·广州市真光中学校考期末)水合肼()是一种重要的化工原料,其沸点约为118℃,具有强还原性,实验室将NaClO稀溶液缓慢滴加到和NaOH的混合溶液中制备水合肼,其流程如图所示,下列说法不正确的是
A.“制备NaClO”过程中每消耗标准状况下2.24L,转移0.1ml电子
B.“蒸馏”操作需要用到的冷凝管的进出水顺序为下口进,上口出
C.“氧化”步骤中药品的滴加顺序不能颠倒
D.“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为
【答案】D
【分析】氯气与氢氧化钠溶液反应,生成次氯酸钠;次氯酸钠与CO(NH2)2和NaOH的混合溶液中制备水合肼;经过蒸馏,得到水合肼,据此分析作答。
【详解】A.“制备NaClO”发生反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,为歧化反应,氯元素由0价即升至+1价,也降至-1价,标况下2.24L氯气的物质的量为0.1ml,其中有0.1ml氯原子被氧化成+1价,0.1ml氯原子被还原成-1价,转移电子0.1ml,A项正确;
B.蒸馏操作需要用到的冷凝管的进出水顺序为下口进,上口出,这样可以保证水充满整个冷凝管,同时和气流方向相反,冷凝效果最好,B项正确;
C.若改将CO(NH2)2和NaOH的混合溶液滴入NaClO溶液中,生成的水合肼由于具有强还原性,会和具有强氧化性的NaClO发生反应,故不能颠倒,C项正确;
D.依题溶液呈碱性,则反应为,D项错误;
答案选D。
【核心考点3】强弱先后规律(浓度相差不大的溶液)
相同条件下,同时含有几种还原剂的溶液eq \(――→,\s\up7(加入氧化剂))按照还原性由强到弱的顺序依次反应。需要记住:S2->SOeq \\al(2-,3)>I->Fe2+>Br-,比如在FeI2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:I->Fe2+,所以I-先与Cl2反应。
相同条件下,同时含有几种氧化剂的溶液eq \(――→,\s\up7(加入还原剂))按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。需要记住:MnO4-(H+)>Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+>Zn2+,如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入Fe粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以Fe粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
例1.(2016·浙江)已知氧化性,向含溶质的溶液中通入,充分反应。下列说法不正确的是
A.离子的还原性强弱:
B.当时,发生的离子反应:
C.当时,反应后的离子浓度:∶∶∶2∶2
D.当时,发生的离子反应:
【答案】C
【解析】还原性,首先发生反应:,反应完,再发生反应:,a ml的溶液中含有、。A.氧化性越强,相应离子的还原性越弱,故离子的还原性强弱:,A正确; B.消耗,当时,只有被氯气氧化,反应离子方程式为:,B正确; C.当时,由可知,消耗,生成、,由可知,,消耗,又生成,溶液中剩余为aml,反应后的离子浓度:∶∶∶a∶∶1∶2,C错误;D.消耗,消耗,当时,、完全被氧化,发生的离子反应:,D正确。
例2.含有a ml FeBr2的溶液中,通入x ml Cl2。下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是( )
A.x=0.4a 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a 2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.x=a 2Fe2++2Br-+2Cl2===Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a 2Fe2++4Br-+3Cl2===2Br2+2Fe3++6Cl-
【答案】B
【解析】根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。x=0.4a时,Cl2不能完全氧化Fe2+,只能发生反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,A正确;当x=0.6a时,Cl2能将Fe2+完全氧化后,又能氧化eq \f(1,5)a ml的Br-,B错误;x=a时,Cl2氧化Fe2+后又能氧化a ml的Br-,C正确;x=1.5a时,Cl2能将Fe2+、Br-完全氧化,D正确。
1. (2022·辽宁)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色:加入CCl4,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是( )
A. 褪色原因为I2被Fe还原B. 液体分层后,上层呈紫红色
C. 镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈D. 溶液恢复棕色的原因为I-被氧化
【答案】D
【解析】A.Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与I2发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为I2被Zn还原,A错误;B.液体分层后,I2在CCl4层,CCl4的密度比水大,则下层呈紫红色,B错误;C.若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生锈,反之,若Fe活泼性大于镀层金属,则Fe更易生锈,由于活泼性:Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C错误;D.漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,其具有强氧化性,可将I-氧化,D正确。
2.(2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末)根据反应:①;②;③,判断离子的还原性由强到弱的顺序正确的是
A.、、B.、、
C.、、D.、、
【答案】B
【详解】还原剂的还原性大于还原产物的还原性;①中I元素化合价升高,作为还原剂,还原产物为,则还原性>;②中作为还原剂,是还原产物,则还原性>;③中作为还原剂,是还原产物,则还原性>;所以离子的还原性强弱顺序为>>,答案选B。
3.(2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末)某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在、、、NO、、中物质,已知是反应物之一、下列有关判断不正确的是
A.该容器中发生了氧化还原反应
B.该反应中、也是反应物,、NO、是生成物
C.该反应中只有砷元素被氧化、只有氮元素被还原
D.氧化剂和还原剂的个数之比为28:3
【答案】C
【详解】A. 反应过程中N元素、S元素和As元素化合价变化,说明是发生了氧化还原反应,故A正确;
B.反应过程中N元素从+5降低到+2、S元素从-2升高到+6、As元素化合价从+3价升高到+5价,依据得失电子数守恒、元素质量守恒,得反应的化学方程式为3As2S3+28HNO3+4H2O=6H3AsO4+9H2SO4+28NO↑,该反应中As2S3、HNO3、H2O是反应物,H2SO4、NO、H3AsO4是生成物,故B正确;
C. As2S3被氧化生成了H2SO4、H3AsO4,硫元素也被氧化,故C错误;
D. 结合选项B可知,氧化剂和还原剂的个数之比为28:3,故D正确;
故选C。
【核心考点4】守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
质量守恒:反应前后元素的种类和质量保持不变。
电子守恒:氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写和判断氧化还原反应的离子方程式时,要注意电荷是否守恒。
例1.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.5
【答案】D
【解析】本题考查利用电子得失守恒进行相关的计算, Naeq \(Cl,\s\up6(+1))O―→Naeq \(Cl,\s\up6(-1))得关系式:1×eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(6-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,x)))))·xe-=16×2e-,解得x=5。
例2. (2022·湖南)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO2-转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中NO2-发生氧化反应
B. a和b中转移的e-数目相等
C. 过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)=1∶4
D. 过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+=N2↑+2H2O
【答案】C
【解析】A.由图示可知,过程I中NO2-转化为NO,N的化合价由+3价降低到+2价,NO2-作氧化剂,被还原,发生还原反应,A错误;B.过程I为NO2-在酶1的作用下转化为NO和H2O,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO2-+2H++e-eq \(=====,\s\up7(酶1))NO+H2O,生成1mlNO,a过程转移1mle-,过程II为NO和NH4+在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒可得离子方程式为:2NO+8NH4+ eq \(=====,\s\up7(酶2))2H2O+5N2H4+8H+,消耗1mlNO,b过程转移4ml e-,转移电子数目不相等,B错误;n(NO)∶n(NH4+)=1∶4,C正确;D.过程III为N2H4转化为N2和4H+、4e-,反应的离子方程式为:N2H4=N2+4H++4e-,过程I-III的总反应为:2NO2-+8NH4+=5N2↑+4H2O+24H++18e-,D错误;
1.U常见化合价有+4和+6,硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解:[UO2(NO3)2]―→UxOy+NO2↑+O2↑(未配平)。将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中,气体全部被吸收,水充满试管。则生成铀的氧化物的化学式是( )
A.UO2B.2UO2·UO3
C.UO3D.UO2·2UO3
【答案】C
【解析】气体被吸收,说明二氧化氮、氧气和水发生的反应为4NO2+O2+2H2O===4HNO3,所以二氧化氮和氧气的计量数之比是4∶1,根据氧化还原反应中得失电子数相等知,U元素的化合价不变,所以生成物是UO3,C项正确。
2. (2022年1月·浙江选考)关于反应4CO2+SiH4eq \(=====,\s\up7(高温))4CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A. CO是氧化产物B. SiH4发生还原反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4D. 生成1mlSiO2时,转移8ml电子
【答案】D
【解析】A.碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;B.硅元素化合价由-4价升为+4价,故SiH4发生氧化反应,B错误;C.反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH4,,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,C错误;D.Si元素的化合价由-4价升高至+4价,因此生成1mlSiO2时,转移8ml电子,D正确;
3.(2023秋·北京朝阳·高三统考期末)精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。从阳极泥中回收多种金属的流程如下。
已知:分金液中含;分金渣的主要成分为;在反应中被氧化为。
下列说法不正确的是
A.“分铜”时加入的目的是降低银的浸出率
B.得到分金液的反应为:
C.得到分银液的反应为:
D.“滤液2”中含有大量的氨,可直接循环利用
【答案】D
【分析】阳极泥加入硫酸、过氧化氢和氯化钠使铜溶解,使氯化银尽量不溶解,在分铜渣中加入氯化氢和氯酸钠分金,分金液中加入二氧化硫将金还原成单质金,分渣金中加入氨水分银,分银液中加入,还原银成为银单质,据此分析。
【详解】A.“分铜”时加入,使氯离子浓度增大,利用同离子效应,使氯化银几乎不溶解,降低银的浸出率, A正确;
B.利用的氧化性,同时大量氯离子存在,可以使金形成配合离子,反应的离子方程式为:,B正确;
C.氯化银可以溶解在氨水中,形成,反应的化学方程式为:,C正确;
D.由已知被氧化成,不会生成氨气,故“滤液2”中不会含有大量的氨,D错误;
故本题选D。
4.(2021秋·陕西咸阳·统考期末)将一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到VL气体(标准状况下),向反应后的溶液(以Cu2+和形式存在)中加入足量NaOH溶液,将产生的蓝色沉淀经过滤、洗涤、灼烧,得到32gCuO。若上述收集的气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1∶1,则V的值可能为
A.33.6LB.11.2LC.8.96LD.6.72L
【答案】A
【详解】因为CuS和Cu2S的物质的量关系不定,所以采用极值法求解。n(CuO)==0.4ml,若CuO全部由CuS与硝酸反应产生,则n(CuS)=0.4ml,若CuO全部由Cu2S与硝酸反应产生,则n(Cu2S)=0.2ml。NO和NO2的体积比为1∶1,则二者的物质的量之比也为1∶1。依据得失电子的总数相等,可建立关系式:CuS—8e-—2NO—2NO2,则n(NO)=n(NO2)=0.8ml,V(NO)+V(NO2)=1.6ml×22.4L/ml=35.84L;Cu2S—10e-—2.5NO—2.5NO2,则n(NO)=n(NO2)=2.5×0.2ml=0.5ml,V(NO)+V(NO2)=1.0ml×22.4L/ml=22.4L。所以NO和NO2的混合物的体积介于22.4L~35.84L之间,故选A。
5.(2023秋·广东广州·广州市真光中学校考期末)钛及其合金在航空航天、生物医学等领域具有非常重要的应用价值和广阔的应用前景。下图是某化工企业生产钛(Ti)的流程示意图,下列说法不正确的是
A.钛酸亚铁中Ti为+4价
B.若反应①的化学方程式为,则X为
C.反应②中生成的甲醇()是一种非电解质
D.反应③中生成1mlTi时,个Mg参与反应(为阿伏伽德罗常数)
【答案】B
【详解】A.钛酸亚铁FeTiO3中钛元素的化合价是+4价,A项正确;
B.根据质量守恒定律,反应前后各元素原子的个数不变,由可知,X的化学式是FeCl3,B项错误;
C.甲醇(CH3OH)为非电解质,其水溶液不能导电,C项正确;
D.反应③为TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti,该反应中,生成1mlTi时,2mlMg参与反应,个数为,D项正确;
答案选B。
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