氧化还原反应及性质比较
突破训练(三)
1.根据下列反应,可以判断有关物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是( )
①Cl2+2KI===2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
④H2S+I2===S↓+2HI
A.H2S>I2>Fe3+>Cl2 B.Cl2>Fe3+>I2>S
C.Fe3+>Cl2>H2S>I2 D.Cl2>I2>Fe3+>H2
【解析】由反应①可知氧化性:Cl2>I2,由反应②可知氧化性:Cl2>Fe3+,由反应③可知氧化性:Fe3+>I2;由反应④可知氧化性:I2>S,则氧化性:Cl2>Fe3+>I2>S。
2.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SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,则下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
【解析】 根据氧化还原反应的规律可知,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。强氧化剂与强还原剂发生反应产生具有弱氧化性和弱还原性的物质。若A反应可以发生,则还原性:SO2>Fe2+,正确;若B反应可以发生,则还原性:SO2>I-,正确;若C反应可以发生,则还原性:H2O2>SO2,错误;若D反应可以发生,则还原性:I->Fe2+,正确。
3.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(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
【解析】选A 根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,可判断B中氧化性:Cl2>I2;C中氧化性:Co2O3>Cl2;D中氧化性:Cl2>Fe3+,这些结论与题给信息一致。对于A,由于I-的还原性强于Fe2+,所以Cl2应先氧化I-,而不是先氧化Fe2+。
4.向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后,再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,若只从反应顺序角度考虑反应情况,则下列叙述不正确的是( )
A.通入氯气后的溶液中一定不存在I-
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+全部被氧化
C.原溶液中的Br-可能被氧化
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振荡、静置、分液,下层溶液呈紫红色
【解析】选B 溶液中离子的还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br-。A项,溶液变为红色说明Fe2+被氧化成Fe3+,则I-全部被氧化,故溶液中一定不存在I-,正确;B项,Fe2+可能全部被氧化,也可能是部分氧化,错误;C项,溶液变为红色只能说明Fe2+被氧化成Fe3+,而Br-可能被氧化,正确;D项,根据题意知有I2生成,I2易溶于有机溶剂,则下层溶液呈紫红色,正确。
5.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,
②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+。
下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+ D.Tl3+>Ag+>Fe3+
【解析】选D 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
6.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一种反应物”在40~50 ℃时反应可生成CuH。CuH不稳定易分解,在氯气中能燃烧,跟盐酸反应能产生气体。以下有关的推断错误的是 ( )
A.“另一种反应物”一定具有还原性
B.CuH+Cl2CuCl+HCl(燃烧)
C.CuH+HClCuCl+H2↑(常温)
D.CuH既可作氧化剂也可作还原剂
【解析】选B。CuSO4溶液和“另一种反应物”反应生成CuH,铜元素化合价降低,“另一种反应物”具有还原性,A正确;CuH在氯气中能燃烧,生成CuCl2和HCl,B错误;CuH中H的化合价为-1价,具有还原性,可与HCl反应生成H2,C正确;CuH中Cu的化合价为+1价,既可升高也可降低,CuH既可作氧化剂也可作还原剂,D正确。
7.N2O既是医学上的一种麻醉剂,又是一种常见的温室气体。制取N2O的方法有很多,例如:
①NH4NO3N2O↑+2H2O;
②K2SO3+2NOK2SO4+N2O↑;
③2NH3+2O2N2O↑+3H2O;
④2NaNO3+(NH4)2SO42N2O↑+Na2SO4+4H2O。
下列说法正确的是 ( )
A.反应①中NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,H2O是氧化产物
B.反应②中K2SO3是还原剂,N2O是氧化产物
C.反应③中每生成1 mol N2O,转移8 mol电子
D.反应④中NaNO3是还原剂,N2O既是氧化产物又是还原产物
【解析】选C。反应①中氮元素的化合价既有升高又有降低,NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,N2O既是氧化产物又是还原产物,H2O既不是氧化产物也不是还原产物,A错误;反应②中,氮元素的化合价降低,硫元素的化合价升高,K2SO3是还原剂,K2SO4是氧化产物,B错误;反应③中,氮元素的化合价由-3升高到+1,则每生成1 mol N2O转移8 mol 电子,C正确;反应④中,NaNO3
中氮元素的化合价降低,则NaNO3是氧化剂,(NH4)2SO4中氮元素的化合价升高,生成物N2O既是氧化产物又是还原产物,D错误。
8.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:N+4H++3e-NO↑+2H2O,KMnO4、Na2CO3、Cu2O、FeSO4四种
物质中有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.氧化过程的反应式一定为Cu2O-2e-+2H+2Cu2++H2O
【解析】选C。硝酸根得到电子是氧化剂,则物质甲应是还原剂,高锰酸钾一般作氧化剂,A错误;反应中还有硝酸盐生成,还体现硝酸的酸性,B错误;3.0 g NO是0.1 mol,转移电子的物质的量是0.3 mol,C正确;作还原剂的可以是氧化亚铜,也可以是硫酸亚铁,D错误。
9.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应NaN3+KNO3―→K2O+Na2O+N2↑。对上述反应的描述错误的是( )
A.NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂
B.该反应中有两种元素的化合价发生变化
C.配平后物质的系数依次为10、2、1、5、16
D.若生成8 mol N2,则转移电子的物质的量为5 mol
【解析】由题给反应中氮元素的化合价变化可知,NaN3为还原剂,KNO3为氧化剂,A项正确;该反应中只有N元素的化合价发生变化,B项错误;根据得失电子守恒及原子守恒配平化学方程式:10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑,C项正确;由10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑可知,生成16 mol氮气时,转移10 mol电子,则生成8 mol N2时,转移5 mol电子,D项正确。
10.铅的冶炼大致过程如下:
①富集:将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:2PbS+3O22PbO+2SO2;③制粗铅:PbO+CPb+CO↑,PbO+COPb+CO2。
下列说法正确的是( )
A.浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B.方铅矿焙烧反应中,PbS是还原剂,发生还原反应
C.过程②中,制取1 mol PbO共转移2 mol电子
D.将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳
【解析】 浮选法富集方铅矿的过程没有新物质生成,属于物理变化,故A项错误;方铅矿焙烧反应2PbS+3O22PbO+2SO2中,PbS中S元素化合价升高,是还原剂,发生氯化反应,故B项错误;过程②中,制取1 mol PbO共转移的电子数应为:=6 mol,故C项错误;将1 mol PbS冶炼成Pb的过程中,根据方程式得出:2PbS~2PbO~C~2Pb,1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要0.5 mol的碳,即需要6 g碳,故D项正确。
11.SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:①SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++4H+;
②Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。
下列有关说法错误的是( )
A.氧化性:Cr2O>Fe3+>SO2
B.K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4
C.每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA
D.若有6.72 L SO2(标准状况)参加反应,则最终消耗0.2 mol K2Cr2O7
【解析】 根据氧化剂的氧化性强于氧化产物由①得Fe3+>SO>SO2,由②得Cr2O>Fe3+故A项正确;氧化性:Cr2O>Fe3+>SO,所以K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4,故B项正确;每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为(6-3)×2NA=6NA,故C项正确;由两反应得3SO2~6Fe2+~Cr2O,若有6.72 L SO2
(标准状况)参加反应,则最终消耗0.1 mol K2Cr2O7,故D项错误。
12.从硫化物中提取单质锑,经历以下两个过程:①2Sb2S3+3O2+6FeSb4O6+6FeS
②Sb4O6+6C4Sb+6CO↑关于反应①②的说法不正确的是( )
A.反应①中Sb元素被氧化
B.反应②中Sb元素被还原
C.标准状况下,每生成4 mol Sb时,消耗67.2 L O2
D.反应②说明高温下C的还原性比Sb强
【解析】反应①中Sb元素化合价不变,故A项错误;反应②中Sb元素化合价降低,被还原,故B项正确;由①②可知,存在3O2~4Sb关系,则生成4 mol Sb,消耗3 mol氧气,则在标准状况下消耗的氧气为67.2 L,故C项正确;②中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则在高温下C的还原性比Sb强,故D项正确。
13.下列化学反应发生的先后顺序判断正确的是( )
A.在含有等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中,缓慢通入氯气:I-、Br-、Fe2+
B.在含有等物质的量的NaCl、NaBr的溶液中加入硝酸银溶液:Cl-、Br-
C.在含有等物质的量的Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉:Cu2+、Fe3+
D.在含有等物质的量的H+、Al3+的溶液中,逐滴加入NaOH溶液:H+、Al3+、Al(OH)3
【解析】选D 还原性:I->Fe2+>Br-,I-、Fe2+、Br-的物质的量相等,通入氯气时,被氧化的先后顺序依次为I-、Fe2+、Br-,A错误;溴化银的溶解度小于氯化银,在含有等物质的量的NaCl、NaBr的溶液中加入硝酸银溶液,首先生成溴化银沉淀,B错误;氧化性:Fe3+>Cu2+,含等物质的量的Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉,首先发生Fe3+与铁的反应,C错误;在含有等物质的量的H+、Al3+的溶液中,逐滴加入NaOH溶液,首先发生H+的中和反应,然后OH-与Al3+
反应生成Al(OH)3沉淀,最后Al(OH)3溶解生成NaAlO2,D正确。
14.过氧化氢溶液俗称双氧水,医疗上利用它杀菌消毒的作用来清洗伤口。根据下列反应回答问题:
A.Na2O2+2HCl2NaCl+H2O2
B.Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O
C.2H2O22H2O+O2↑
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(1)上述反应中,H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号,下同) ,H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是 ,H2O2体现酸性的反应是 。
(2)上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)储存过氧化氢试剂瓶上最适合贴上的一个标签是 (填序号)。
图K8-4
(4)某强酸反应体系中发生的一个氧化还原的离子反应,反应物和生成物共六种微粒:O2、Mn、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→O2。
①反应体系选择的酸是 (填序号)。
A.盐酸 B.浓硫酸 C.稀硫酸 D.醋酸
②如果上述反应中有6.72 L(标准状况)气体生成,转移的电子为
mol。
12.(1)D C A
(2)Ag2O>H2O2>K2CrO4
(3)B (4)①C ②0.6
【解析】
(1)D中过氧化氢中氧元素化合价降低,说明过氧化氢作氧化剂,体现了氧化性,C中过氧化氢中氧元素化合价既升高又降低,既体现氧化性又体现还原性,A体现过氧化氢有酸性,它是二元弱酸。(2)反应Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O中,氧化银作氧化剂,过氧化氢作还原剂,则氧化性Ag2O>H2O2,反应3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中,过氧化氢作氧化剂,铬酸钾作氧化产物,则氧化性H2O2>K2CrO4,故氧化性顺序为Ag2O>H2O2>K2CrO4。(3)过氧化氢常用作氧化剂,具有氧化性,所以用标签B。(4)①H2O2只发生了H2O2→O2的变化,体现了H2O2的还原性,作还原剂,所以高锰酸根离子作氧化剂,还原产物是锰离子,要求酸是不具有还原性的强酸,所以选择稀硫酸。②过氧化氢中-1价的氧变为氧气中0价的氧,当生成6.72 L(标准状况)即0.3 mol氧气时,则失电子的物质的量为0.3 mol×2×(1-0)=0.6 mol。
15.X2、Y2单质在一定条件下有反应X2+Y2+H2OHXO3+HY(未配平)。
按要求回答下列问题:
(1)X2、Y2可能的组合是 。
a.F2、Br2 b.I2、Cl2 c.Cl2、O2 d.Br2、N2
(2)试比较X2、Y2、HXO3的氧化性强弱: [用(1)中所选的X2、Y2回答,下同]。判断HXO3+HX能否反应: (填“能”或“不能”)。若能反应,请写出其化学反应方程式,若不能反应,请说明理由: 。
(3)若用KX制取HX,不能选用浓硫酸的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)工业上测定某产品中YO-的含量,先将一定量产品的溶液加入过量的KX溶液和稀硫酸中,使之反应生成X2,试写出上述反应的离子方程式: 。
【答案】
(1)b
(2)Cl2>HIO3>I2 能 HIO3+5HI3I2+3H2O
(3)2HI+H2SO4(浓)SO2↑+I2+2H2O
(4)ClO-+2I-+2H+Cl-+I2+H2O
[解析] (1)单质氟是活泼的非金属,极易与水反应,所以a错误;氯气的非金属性强于单质碘,所以氯气与单质碘溶于水可以发生反应I2+Cl2+H2OHIO3+HCl,b正确;氧气不溶于水,与氯气在水溶液中不反应,c错误;氮气不溶于水,与单质溴不反应,d错误。
(2)在反应I2+Cl2+H2OHIO3+HCl中,氯气是氧化剂,单质碘是还原剂,HIO3是氧化产物。根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性强弱顺序是Cl2>HIO3>I2;HIO3与HI中碘元素的化合价分别是+5和-1,所以二者能发生氧化还原反应生成单质碘,反应的化学方程式为HIO3+5HI3I2+3H2O。
(3)HI具有还原性,浓硫酸具有氧化性,所以不能用浓硫酸与KI反应制备HI。
(4)ClO-具有强氧化性,能把I-氧化为单质碘。
16.NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。
(1)上述反应中氧化剂是________。
(2)根据上述反应,鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有:①水 ②碘化钾淀粉试纸 ③淀粉 ④白酒 ⑤食醋,你认为必须选用的物质有______(填序号)。
(3)某厂废液中,含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,下列试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是________(填选项字母)。
A.NaCl B.NH4Cl
C.HNO3 D.浓H2SO4
(4)请配平以下化学方程式:Al+NaNO3+NaOH===NaAlO2+N2↑+H2O。若反应过程中转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积为________L。
【解析】 (1)NaNO2中N元素的化合价降低,作氧化剂。(2)根据上述反应,NaNO2在酸性溶液中,能将I-氧化成I2,I2遇淀粉变蓝色,故必须选用的物质有①②⑤。(3)根据氧化还原知识,所选试剂充当还原剂,题给选项中只有NH4Cl能与NaNO2反应转化为不引起二次污染的N2,故选B。(4)根据化合价升降配平:10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O。根据关系式N2~10e-,若反应过程中转移5 mol e-,则生成标准状况下N2的体积为11.2 L。
答案 (1)NaNO2 (2)①②⑤ (3)B
(4)10 6 4 10 3 2 11.2