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第3讲 氧化还原反应
教材习题回扣
1．(必修1 P38－5)下列有关氧化还原反应的叙述中，正确的是( )。
A．一定有氧元素参加
B．氧化剂本身发生氧化反应
C．氧化反应一定先于还原反应发生
D．一定有电子转移(得失或偏移)
2．(必修1 P38－7)在下列反应中，HCl作还原剂的是( )，HCl作氧化剂的是( )。
A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
C．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
D．CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O
3．(必修1 P39－8改编)农药波尔多液不能用铁制容器盛放，是因为铁能与该农药中的硫酸铜起反应。在该反应中，铁( )。
①是氧化剂 ②是还原剂 ③被氧化 ④被还原
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
能力提升训练
一、单项选择题
1．(2016届山东济宁一中期中)以下说法错误的是( )。
A
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑
均为水作氧化剂的氧化还原反应
B
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
2Mg＋CO22MgO＋C
均为固体质量增大的置换反应
C
NaAlO2＋SO2＋2H2O===Al(OH)3＋NaHSO3
NaClO＋CO2＋H2O===HClO＋NaHCO3
均为较强酸制较弱酸的复分解反应
D
H2O2＋SO2===H2SO4
CaO＋SO3===CaSO4
均为非氧化还原反应的化合反应
2.(2016届甘肃联考)研究发现CuSO4和FeS2在一定条件下可发生如下反应： 14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4；下列说法正确的是( )。
A．FeS2中的硫元素全部被氧化
B．5 mol FeS2发生反应，有10 mol电子转移
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C．产物中SO有一部分是氧化产物
D．FeS2只用作还原剂
3．(2016届辽宁师大附中期中)已知NaCN溶液呈碱性；(CN)2与卤素单质的性质相似；CN－的还原性介于Br－、I－之间。下列变化不能发生的是( )。
A．HCNH＋＋CN－
B．(CN)2＋2Br－===2CN－＋Br2
C．(CN)2＋CH2===CH2―→NC—CH2—CH2—CN
D．(CN)2＋2OH－===CN－＋CNO－＋H2O
4．(2016届宁夏六盘山高级中学期中)已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3＋和Cr3＋。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3＋的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是( )。
A．图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7
B．图中BC段发生的反应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
C．开始加入的K2Cr2O7为0.25 mol
D．K2Cr2O7与FeSO4反应的物质的量之比为1∶3
5．(2016届山东枣庄八中模拟)氯酸是一种强酸，浓度超过40%时会发生分解，反应可表示为：aHClO3===bO2↑＋cCl2↑＋dHClO4＋eH2O。用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体时，试纸先变蓝后褪色。下列有关说法正确的是( )。
A．由反应可确定：氧化性HClO4>HClO3
B．该反应的还原产物是O2和HClO4
C．试纸先变蓝后褪色是因为Cl2具漂白性
D．若化学计量数a＝8，b＝3，则该反应转移电子数为20e－
6．(2015年河北衡水质检)化合物A、B、C、D各由两种元素组成，甲、乙、丙是短周期元素的三种单质。这些常见的化合物与单质之间存在如下关系(已知C是一种有机物)，以下结论不正确的是( )。
A．常温下，化合物A、B、C、D均为气体
B．上图所示的五个转化关系中，有三个是化合反应
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C．上图所示的五个转化关系中，均发生氧化还原反应
D．上述转化关系所涉及的化合物中只有一种是电解质
7．(2016届四川成都七中期中)已知K2Cr2O7溶液中存在如下平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2H＋＋2CrO (黄色)。
①向2 mL 0.1 mol·L－1 K2Cr2O7溶液中滴入3滴6 mol·L－1 NaOH溶液，溶液由橙色变为黄色；向所得溶液中再滴入5滴浓H2SO4，溶液由黄色变为橙色；
②向酸化K2Cr2O7溶液中滴入适量Na2SO3溶液，溶液由橙色变为绿色：Cr2O＋8H＋＋3SO===2Cr3＋(绿色)＋3SO＋4H2O。
下列分析正确的是( )。
A．CrO和S2－在酸性溶液中可大量共存
B．实验②说明氧化性：Cr2O＞SO
C．稀释K2Cr2O7溶液时，溶液中各离子浓度均减小
D．实验①和②均能证明K2Cr2O7溶液中存在上述平衡
二、非选择题
8．(2016届江西南昌二中月考)H、C、N、O、Fe、Si、I是中学化学中常见的元素，请根据题意回答与这些元素有关的问题：
(1)根据元素周期律，碳的非金属性强于硅，请用一个化学反应方程式表示：________________________________________________________________________。
(2)若FeSO4和O2的系数比为2∶1，试配平下列方程式：__FeSO4＋__K2O2―→__K2FeO4＋__K2O＋__K2SO4＋__O2↑。
(3)各种氮氧化物(NO、NO2)是主要的大气污染物之一，治理氮氧化物(NOx)废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，其反应原理可表示如下：NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O；2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O。
现有一瓶NO与NO2的混合气体，将其通入50 mL 2 mol·L－1的NaOH溶液中，恰好完全吸收，测得溶液中含有NO 0.02 mol。
①所得溶液中NaNO2的物质的量为________mol。
②混合气体中V(NO)∶V(NO2)＝________。
(4)向FeI2溶液中不断通入Cl2，溶液中I－、I2、IO、Fe2＋、Fe3＋等粒子的物质的量随的变化可用下图简单表示：
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①当n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5时，溶液中n(Cl－)∶n(IO)＝____________。
②当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.2时，离子方程式可表示为______________________________
__________________________________________。
9．(2016—2017学年河南长葛一中月考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下：
请回答下列问题：
(1) 写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式：________________________
___________________________________________。
(2)在溶液Ⅰ中加入KOH固体的目的是________(填字母)。
A．为下一步反应提供碱性的环境
B．使KClO3转化为KClO
C．与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
D．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
(3)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为__________________________________________。每制得59.4 g K2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为________mol。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：______FeO＋______H2O===______Fe(OH)3(胶体)＋______O2↑＋______OH－。
10．(2016届江西临川一中期中)某小组同学为比较酸性条件下ClO－、S、Fe3＋的氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去)。
实验步骤及现象记录如下(每步操作进行前均通一段时间N2，排出装置内原有气体)：
①打开活塞c，向装置B滴加次氯酸钠溶液，溶液立即变为黄色，一段时间后观察到装置B中液面上方出现黄绿色气体时，立即关闭活塞c。
②用注射器取出少量装置B中的溶液，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红色。
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③打开活塞b，向装置A中加入足量稀硫酸后，关闭活塞b，观察到装置B中溶液变浑浊。
④一段时间后，用注射器取出少量装置B中的上层清液……
请回答下列问题：
(1) 在添加药品前需进行的操作是_____________________________________________
___________________________。
(2)步骤①中，发生反应的离子方程式是________________________，______________________。
(3)步骤③中导致浑浊的物质是__________。
(4)步骤④是为了验证该溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋。甲同学认为后续操作应是滴加酸性KMnO4溶液，但乙同学认为该方法不妥，原因是________________________________；合理的操作及实验现象应该是___________________________________________。
(5)分析实验现象，可得出该实验的结论是__________________________。
第3讲 氧化还原反应
【教材习题回扣】
1．D 2.C B 3.B
【能力提升训练】
1．D 解析：根据化学反应可知，水中的氢元素得电子生成氢气，水作氧化剂，A项正确；由Fe→Cu，固体质量由56增大到64,2Mg→2MgO＋C，固体质量由48增大到92，B项正确；酸性：H2SO3>Al(OH)3 、H2CO3>HClO，根据强酸制弱酸原理，反应能够发生，C项正确；H2O2＋SO2===H2SO4，S、O元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，D项错误。
2．C 解析：FeS2中S元素化合价为－1价，反应后升高为＋6价、部分降低为－2价，所以FeS2中S元素部分被氧化，部分被还原，故A错误；5 mol FeS2发生反应，Cu元素化合价由＋2价→＋1价，14 mol CuSO4得到14 mol电子，FeS2→Cu2S，S元素的化合价由－1价→－2价，生成7 mol Cu2S，得到7 mol电子，有21 mol电子转移，故B错误；由化学方程式可知，反应物中含有14 mol SO，生成物中有17 mol SO，则有3 mol S被氧化，故C正确；FeS2既是氧化剂又是还原剂，故D错误。
3．B 解析：NaCN溶液呈碱性，说明HCN是弱酸，电离是可逆的，A正确；(CN)2与卤素单质的性质相似，CN－的还原性介于Br－、I－之间，这说明(CN)2的氧化性介于单质溴和单质碘之间，因此选项B不可能发生，因为单质溴的氧化性强于(CN)2，B错误；该反应是加成反应，C正确；根据氯气与氢氧化钠溶液的反应原理可知选项D正确。
4．D 解析：开始时Fe3＋浓度不变，则说明Fe3＋没有参加反应，则AB段应为K2Cr2O7
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和KI的反应，K2Cr2O7为氧化剂，A正确；BC段Fe3＋浓度逐渐减小，为Fe3＋和KI的反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，B正确；由氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知反应的关系式为K2Cr2O7～6Fe3＋～6I－，共消耗的n(I－)＝1.5 mol，则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为＝0.25 mol，C正确；由方程式2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2可知，BC段消耗KI 0.9 mol，则n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝0.9 mol，K2Cr2O7与FeSO4反应的物质的量之比为0.25 mol∶0.9 mol＝5∶18，D错误。
5．D 解析：由题可知，HClO3既是氧化剂又是还原剂，HClO4、O2是氧化产物，Cl2是还原产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，则氧化性：HClO4SO，B正确；K2Cr2O7溶液水解显酸性，稀释该溶液，酸性减弱，c(OH－)增大，C错误；实验②发生的反应属于氧化还原反应，不属于平衡移动，D错误。
8．(1)CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓
(2)2 6 2 2 2 1 (3)0.08 3∶7
(4)①6.5
②2Fe2＋＋10I－＋6Cl2===5I2＋2Fe3＋＋12Cl－
解析：(1)根据非金属性越强，最高价氧化物的水化物酸性越强，再根据强酸制弱酸原理，能证明碳的非金属性强于硅的化学方程式为CO2＋Na2SiO3＋H2O===Na2CO3＋H2SiO3↓。(2)Fe元素的化合价由＋2价升高到＋6价，O元素的化合价一部分由－1价降低到－2价，一部分由－1价升高到0价，若FeSO4和O2的系数比为2∶1，设FeSO4前的系数为2x，则氧气前的系数为x，K2O2前的系数为y，根据化合价升降相等得8x＋2x＝2(y－x)，整理得6x＝y，则x＝1，y＝6，所以离子方程式为2FeSO4＋6K2O2===2K2FeO4＋2K2O＋2K2SO4＋O2↑。(3)n(NaNO3)＝n(NO)＝0.02 mol，n(NaOH)＝0.05 L×2 mol·L－1＝0.1 mol，根据Na元素质量守恒，则n(NaOH)＝n(NaNO3)＋n(NaNO2)，n(NaNO2)＝0.1 mol－0.02 mol＝0.08 mol；设混合气体中含有x mol NO，y mol NO2，
NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O
1 1 2
x x 2x
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2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
2 1 1
y－x 0.5(y－x) 0.5(y－x)
则2x＋0.5(y－x)＝0.08,0.5(y－x)＝0.02，解得x＝0.03，y＝0.07，所以x∶y＝3∶7。(4)还原性强弱顺序为：I－＞Fe2＋＞I2，则在不断通Cl2的过程中，依次发生以下氧化还原反应：Cl2＋2I－===2Cl－＋I2、Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－、5Cl2＋I2＋6H2O===2IO＋12H＋＋10Cl－。可见，当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1时，I－恰好全被氧化；当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.5时，Fe2＋正好全被氧化；当n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5时，氧化还原反应完毕。①当n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5时，
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
2 2 1
Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
1 1
5Cl2＋I2＋6H2O===2IO＋12H＋＋10Cl－
1 2 10
则溶液中n(Cl－)∶n(IO)＝13∶2＝6.5。
②当n(Cl2)∶n(FeI2)＝1.2时，
Cl2＋2I－===2Cl－＋I2、Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－
5 10 10 5 1 2 2 2
则离子方程式可表示为2Fe2＋＋10I－＋6Cl2===5I2＋2Fe3＋＋12Cl－。
9．(1)2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O (2)AC
(3)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O 0.45 (4)4 10 4 3 8
10．(1)检查装置气密性
(2)2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
2H＋＋ClO－＋Cl－===Cl2↑＋H2O
(3)S
(4)溶液中含有Cl－，酸性条件下也能使高锰酸钾溶液褪色 滴加KSCN溶液无明显变化，滴加氯水，溶液变为血红色
(5)酸性条件下，氧化性：ClO－>Fe3＋>S
解析：(1)组装好仪器后，在添加药品前需检查装置气密性。(2)步骤①中，次氯酸钠溶液与硫酸酸化的硫酸亚铁溶液混合，溶液立即变为黄色，用注射器取出少量装置B中的溶液，滴加几滴KSCN溶液，溶液变为血红色，说明ClO－氧化Fe2＋生成了Fe3＋，ClO－中的Cl得电子生成Cl－，再根据得失电子守恒、原子守恒配平，反应的离子方程式为2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O，一段时间后，在B中液面上方出现黄绿色气体，该气体是氯气，说明ClO－与Cl－
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发生了归中反应生成了氯气，该反应的离子方程式为2H＋＋ClO－＋Cl－===Cl2↑＋H2O。(3)A装置产生H2S气体，H2S气体进入B装置，发生反应H2S＋2Fe3＋===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，所以步骤③中导致浑浊的物质是S。(4)溶液中含有Cl－，酸性条件下也能使高锰酸钾溶液褪色，所以不能用酸性高锰酸钾溶液检测Fe2＋；合理的操作及实验现象应该是滴加KSCN溶液无明显变化，再滴加氯水，溶液变为血红色，说明溶液中只含有Fe2＋。(5)根据上述操作，发生的反应为2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O、H2S＋2Fe3＋===2Fe2＋＋S↓＋2H＋，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可得出该实验的结论是酸性条件下，氧化性：ClO－>Fe3＋>S。
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