第三講氧化還原反應一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分，每個小題只有一個選項符合題意)1．(2012·山東濰坊期末)下列說法正確的是 ()。 A．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性 B．失電子難的原子獲得電子的能力一定強 C．得到電子越多的氧化劑，其氧化性就越強 D．要實現Fe2＋到Fe3＋的轉化，必須加入氧化劑 解析Fe2＋具有還原性，ClO－、MnOeq\o\al(－,4)具有氧化性，A項錯誤；稀有氣體原子既難得電子，又難失電子，B項錯誤；氧化性強弱是依據得電子的能力強弱，而不是得電子數的多少，C項不正確。 答案D2．(2013·達州質檢)物質氧化性、還原性的強弱，不僅與物質的結構有關，還與物質的濃度和反應溫度有關。下列各組物質： ①Cu與HNO3溶液②Cu與FeCl3溶液 ③Zn與H2SO4溶液④Fe與HCl溶液 由于濃度不同而能發生不同氧化還原反應的是 ()。 A．①③ B．③④ C．①② D．①③④ 解析①中，銅與濃硝酸反應生成二氧化氮氣體，而銅與稀硝酸反應生成一氧化氮氣體，故不同；②中，無論是濃度還是溫度變化，反應的生成物不變；③中，鋅與稀硫酸反應生成氫氣，而鋅與濃硫酸反應生成二氧化硫氣體，故不同；④中，無論是稀鹽酸還是濃鹽酸，與鐵反應均生成氫氣和氯化亞鐵。答案A3．(2012·武漢調研)已知X2、Y2、Z2、W2四種物質的氧化能力為W2＞Z2＞X2＞Y2，下列氧化還原反應能發生的是 ()。 A．2NaW＋Z2=2NaZ＋W2 B．2NaX＋Z2=2NaZ＋X2 C．2NaW＋Y2=2NaY＋W2 D．2NaZ＋X2=2NaX＋Z2 解析在氧化還原反應中，物質的氧化性強弱關系為氧化劑＞氧化產物，利用此規律可知B項反應能夠發生。 答案B4.(2013·河北冀州模擬)衛生部發出公告，自2012年5月1日起，禁止在面粉生產中添加過氧化鈣(CaO2)等食品添加劑。下列對于過氧化鈣(CaO2)的敘述錯誤的是()。 A．CaO2具有氧化性，對面粉可能具有增白作用 B．CaO2中陰陽離子的個數比為1∶1 C．CaO2與水反應時，每產生1molO2轉移電子4mol D．CaO2與CO2反應的化學方程式為2CaO2＋2CO2=2CaCO3＋O2 解析2CaO2＋2H2O=2Ca(OH)2＋O2↑反應中CaO2既是氧化劑又是還原劑，氧元素從－1價變為0價，產生1molO2轉移電子2mol。故C不正確。 答案C5．(2013·金華聯考)新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox)(3＜x＜4；M表示Mn、、Co、Zn或Ni的二價離子)，常溫下，它能使工業廢氣中的SO2、NO2等氧化物轉化為單質。轉化流程如圖所示，下列有關該轉化過程的敘述正確的是()。 A．MFe2O4表現了還原性 B．MFe2Ox表現了還原性 C．SO2和NO2表現了還原性 D．SO2和NO2發生了分解反應 解析根據題中物質間的轉化關系，結合化合價變化規律得出MFe2Ox表現了還原性，B項正確、A項錯誤；SO2、NO2為氧化劑，表現出氧化性，也沒有被分解，故C、D項錯。 答案B6．(2013·成都三聯)金屬鈦(Ti)性能優越，被稱為繼鐵、鋁之后的“第三金屬”。工業上以金紅石為原料制取Ti的反應為 aTiO2＋bCl2＋cCeq\o(=,\s\up17(1173K))aTiCl4＋cCOⅠ TiCl4＋2Mgeq\o(=,\s\up17(1220～1420K))Ti＋2MgCl2Ⅱ 關于反應Ⅰ、Ⅱ的分析不正確的是 ()。 ①TiCl4在反應Ⅰ中是還原產物，在反應Ⅱ中是氧化劑；②C、Mg在兩個反應中均為還原劑，被還原； ③在反應Ⅰ、Ⅱ中Mg的還原性大于C的，C的還原性大于TiCl4的；④a＝1，b＝c＝2；⑤每生成19.2gTi，反應Ⅰ、Ⅱ中共轉移4.8mole－。 A．①②④ B．②③④ C．③④ D．②③⑤ 解析反應Ⅰ中，Cl從0價降到－1價，每反應1molCl2轉移2mole－，C從0價升到＋2價，每反應1molC轉移2mole－，配平化學方程式有a＝1，b＝c＝2，④正確；根據化合價的變化情況，TiCl4在反應Ⅰ中是還原產物，在反應Ⅱ中是氧化劑，①正確；還原劑被氧化，②錯誤；在同一反應中，還原劑的還原性最強，但Mg和C不在同一反應中，無法判斷其還原性相對大小，③錯誤；反應Ⅱ中，Ti由＋4價降到0價，每生成1molTi(即48g)轉移4mole－，故每生成19.2gTi(即0.4mol)轉移1.6mole－，結合反應Ⅰ每生成0.4molTiCl4轉移1.6mole－，反應Ⅰ、Ⅱ中共轉移3.2mole－，⑤錯誤。 答案D7．(2013·北大附中模擬)R2Oeq\o\al(n－,8)在一定條件下可以把Mn2＋氧化成MnOeq\o\al(－,4)，若反應中R2Oeq\o\al(n－,8)變為ROeq\o\al(2－,4)，又知反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2，則n值為 ()。 A．1 B．2 C．3 D．4 解析根據得失電子守恒，2molMn2＋→2molMnOeq\o\al(－,4)，失2×5mol＝10mole－，所以每1molR2Oeq\o\al(n－,8)→2molROeq\o\al(2－,4)得2mole－，故可知R2Oeq\o\al(n－,8)中R的化合價為＋7價。因此n＝2。 答案B二、非選擇題(本題共4個小題，共58分)8．(14分)(2013·石家莊質檢)NaNO2因外觀和食鹽相似，又有咸味，容易使人誤食中毒。已知NaNO2能發生如下反應：2NaNO2＋4HI=2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O。 (1)上述反應中氧化劑是________。 (2)根據上述反應，鑒別NaNO2和NaCl。可選用的物質有：①水、②碘化鉀淀粉試紙、③淀粉、④白酒、⑤食醋，你認為必須選用的物質有________(填序號)。 (3)某廠廢液中，含有2%～5%的NaNO2，直接排放會造成污染，下列試劑能使NaNO2轉化為不引起二次污染的N2的是________(填編號)。 A．NaCl B．NH4Cl C．HNO3 D．濃H2SO4 (4)請配平以下化學方程式：□Al＋□NaNO3＋□NaOH=□NaAlO2＋□N2↑＋2H2O。若反應過程中轉移5mole－，則生成標準狀況下N2的體積為________L。 解析(1)NaNO2中N元素的化合價降低，作氧化劑。(2)根據上述反應，NaNO2在酸性溶液中，能將I－氧化成I2，淀粉遇I2變藍色，故必須選用的物質有①②⑤。(3)根據氧化還原知識，所選試劑充當還原劑，題給選項中只有NH4Cl能與NaNO2反應轉化為不引起二次污染的N2，故選B。(4)根據化合價升降配平：10Al＋6NaNO3＋4NaOH=10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O。根據關系式N2～10e－，若反應過程中轉移5mole－，則生成標準狀況下N2的體積為11.2L。 答案(1)NaNO2(2)①②⑤(3)B(4)106410311.29．(15分)(2012·自貢檢測)按要求填空。 (1)在S2－、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、S、I－、H＋中，只有氧化性的是________，只有還原性的是________，既有氧化性又有還原性的是________。 (2)某同學寫出以下三個化學方程式(未配平) ①NO＋HNO3→N2O3＋H2O ②NH3＋NO→HNO2＋H2O ③N2O4＋H2O→HNO3＋HNO2 其中你認為一定不可能實現的是________。 (3)下列三個氧化還原反應中，氧化性最強的物質是______。 ①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2 ②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3 ③2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 若溶質中Cl－與I－共存，為了氧化I－而Cl－不被氧化，除單質外，還應用上述反應中的________作氧化劑。 解析(1)根據元素化合價升降分析判斷。(2)若含有同種元素不同價態的兩種物質發生氧化還原反應時，生成物中該元素的價態應介于兩種反應物元素價態之間。－3價與＋2價之間應為0價或＋1價，不可能出現＋3價的氮，所以②式不能實現。(3)由①知氧化性：FeCl3＞I2，還原性：I－＞Fe2＋；由②知氧化性：Cl2＞FeCl3，還原性：Fe2＋＞Cl－；由③知氧化性：KMnO4＞Cl2，還原性：Cl－＞Mn2＋，由此推知氧化性強弱順序為KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，還原性強弱順序為I－＞Fe2＋＞Cl－＞Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，FeCl3只氧化I－。所以必須選擇比Cl2氧化能力的差而比I2氧化能力強的氧化劑FeCl3。 答案(1)Fe3＋、Mg2＋、H＋I－、S2－Fe2＋、S(2)② (3)KMnO4FeCl310．(15分)已知溶液中，還原性為HSOeq\o\al(－,3)＞I－，氧化性為IOeq\o\al(－,3)＞I2＞SOeq\o\al(2－,4)。在含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入的KIO3和析出的I2的物質的量的關系曲線如圖所示。請回答下列問題： (1)a點處的氧化產物是________(填離子符號，下同)，還原產物是________，a點對應的離子方程式為__________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)當n(I2)達最大時，n(IOeq\o\al(－,3))對應的最小值為______mol，此時反應的離子方程式是________________________________________________________。 (3)當溶液中的I－為0.4mol時，加入的KIO3為________mol。 (4)若向100mL1mol·L－1的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，反應開始時的離子方程式為____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析(1)根據還原性為HSOeq\o\al(－,3)＞I－，氧化性為IOeq\o\al(－,3)＞I2＞SOeq\o\al(2－,4)，可知NaHSO3和KIO3反應時，氧化產物為SOeq\o\al(2－,4)，還原產物不是I2而應是I－。(2)根據得失電子數守恒，3molNaHSO3失去6mol電子，相應的KIO3變成I2，需要1.2mol，向NaHSO3溶液中滴入KIO3溶液時，還原產物為I－，當NaHSO3完全反應后，KIO3再氧化I－為I2。(3)分兩種情況進行計算，當KIO3滴入量較少時，n(I－)＝n(KIO3)，當滴入量較多，恰好全部轉化為I－，需要1molKIO3，產生1molI－，再消耗0.6molI－，需要0.12molKIO3。(4)反過來滴加，不可以產生I－，溶液中過量的KIO3會將I－氧化為I2。 答案(1)SOeq\o\al(2－,4)I－IOeq\o\al(－,3)＋3HSOeq\o\al(－,3)=I－＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋(2)1.2IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O(3)1.12或0.4(4)2IOeq\o\al(－,3)＋5HSOeq\o\al(－,3)=I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋H2O＋3H＋11．(14分)(2013·東山質檢)用高效的二氧化氯(ClO2)替代液氯進行消毒，可避免產生對人體健康有害的有機氯代物。 (1)工業上，ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加硫酸酸化后反應制得，則化學反應方程式為_____________________________________________ ________________________________________________________________________， 在該反應中NaClO3和Na2SO3的物質的量之比為________。 (2)有效氯含量是含氯消毒劑的一個重要指標，有效氯含量的定義：從HI中氧化出相同量的I2所需Cl2的質量與指定含氯消毒劑的質量之比，常用百分數表示。則ClO2的有效氯含量是________。 (3)化學小組的同學欲對用ClO2消毒過的自來水進行氯元素含量的測定(假定ClO2全部轉化為Cl－)，他們進行了如下實驗：向30.00mL水樣中加幾滴K2CrO4溶液作指示劑，用0.001mol·L－1AgNO3溶液滴定，當有磚紅色Ag2CrO4沉淀出現時，達滴定終點，此時用去AgNO3溶液12.12mL。 ①水樣中Cl－的物質的量濃度是________。 ②已知Ksp(AgCl)＝1.780×10－10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.00×10－12。如在滴定終點時，測得溶液中CrOeq\o\al(2－,4)的濃度是5.000×10－3mol·L－1。試計算此時溶液中Cl－的濃度是________。 解析(1)根據題意，可知發生反應的化學方程式為2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4=2Na2SO4＋2ClO2↑＋H2O，n(NaClO3)∶n(Na2S