内容正文:
微专题速练10 氧化还原反应的基本规律及应用
1.下列说法正确的是( )
A.KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O反应中氧化产物为Cl2,还原产物为KCl
B.浓H2SO4具有强氧化性,浓H2SO4不能干燥SO2
C.H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶1
D.NO2与NH3在一定条件下不可能发生反应
2.铁(Fe)和钴(Co)都是第Ⅷ族元素,已知Co(OH)3难溶于水,有关化合物能发生如下反应(未配平):
①Co2O3+HCl―→CoCl2+Cl2↑+H2O;
②FeCl2+Cl2―→FeCl3;
③Fe2O3+HI―→FeI2+I2+H2O。
下列有关推断错误的是( )
A.氧化性:Co2O3>Fe3+
B.还原性:Fe2+<I-
C.向HI溶液中投入Co(OH)3的离子方程式:
Co(OH)3+3H+===Co3++3H2O
D.Cl2与FeI2溶液按溶质个数比5∶4反应的离子方程式:5Cl2+2Fe2++8I-===10Cl-+2Fe3++4I2
3.一定质量的Fe与足量稀硫酸充分反应后,再与含0.2 mol·L-1的KMnO4溶液300 mL恰好完全反应。已知KMnO4反应后的还原产物是MnSO4,则Fe的质量为( )
A.3.36 g B.8.4 g
C.16.8 g D.33.6 g
4.从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。下列说法正确的是( )
A.Cu2S是还原产物,反应中1 mol CuSO4失1 mol电子
B.5 mol FeS2发生反应,转移10 mol电子
C.产物中的SO有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
5.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,且还原性:I->Fe2+>Cl->Co2+。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.3Cl2+2FeI2===2FeCl3+2I2
C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
6.Cu2HgI4是一种红色固体,常用作示温涂料。制备反应为2CuSO4+K2HgI4+SO2+2H2O===Cu2HgI4↓+K2SO4+2H2SO4。下列说法正确的是( )
A.上述反应的产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+1
B.上述反应中Hg元素与Cu元素均被还原
C.上述反应中生成1 mol Cu2HgI4时,转移的电子数为4NA
D.由以上信息推知可发生反应:2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O===2CuCl↓+Na2SO4+2H2SO4
7.关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
8.甲酸在纳米级磁性Fe3O4-Pd表面分解为活性H2和CO2,经下列历程实现NO的催化还原,从而减少污染。下列说法错误的是( )
A.将磁性Fe3O4-Pd处理成纳米级颗粒可增大甲酸分解速率
B.在整个历程中,1 mol H2可完全还原 1 mol NO
C.总反应方程式为2NO+5HCOOH+2H+N2↑+5CO2↑+6H2O
D.反应历程中生成的H+可调节体系pH,有增强NO氧化性的作用
9.实验室利用Bi(OH)3制取高锰酸钠的相关反应的离子方程式如下:
Ⅰ:ClO+6H++5Cl-===3Cl2+3H2O;
Ⅱ:Bi(OH)3+3OH-+Cl2+Na+===NaBiO3↓+2Cl-+3H2O;
Ⅲ:5NaBiO3+2Mn2++14H+===2MnO+5Bi3++5Na++7H2O。
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量比为5∶1
B.酸性条件下的氧化性:ClO>Cl2>NaBiO3>MnO
C.NaBiO3可与盐酸发生反应:NaBiO3+6H++2Cl-===Bi3++Cl2↑+3H2O+Na+
D.制得28.4 g高锰酸钠时,理论上消耗氯酸钠的物质的量为 mol
10.(双选)已知酸性条件下离子的氧化性顺序为MnO>VO>VO2+>V3+>V2+>Mn2+,现向1 L a mol·L-1的V2+溶液中不断滴入一定浓度的酸性KMnO4溶液,混合液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.AB段对应的离子为V2+
B.原溶液中c(V2+)=2 mol·L-1
C.BC段对应反应为5V3++MnO+H2O===Mn2++5VO2++2H+
D.甲点时:n(VO2+)∶n(VO)∶n(Mn2+)=1∶1∶3
11.向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:b-a=5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是( )
A.线段Ⅱ表示Fe2+的变化情况
B.线段Ⅳ发生反应的离子方程式为I2+5Cl2+12OH-===2IO+10Cl-+6H2O
C.根据图像可计算a=6
D.原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶3
12.已知Pb2O3与HNO3溶液发生反应Ⅰ:Pb2O3+2HNO3===Pb(NO3)2+PbO2↓+H2O,PbO2与酸化的MnSO4溶液发生反应Ⅱ:5PbO2+2MnSO4+3H2SO4===2HMnO4+5PbSO4+2H2O,下列说法正确的是( )
A.在反应Ⅰ中,Pb2O3既是氧化剂,又是还原剂
B.Pb2O3与盐酸反应:Pb2O3+2HCl===PbCl2+PbO2↓+H2O
C.PbO与HNO3溶液反应:PbO+2HNO3===Pb(NO3)2+H2O
D.由反应Ⅰ、Ⅱ可知氧化性:HNO3>PbO2>HMnO4
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微专题速练10 氧化还原反应的基本规律及应用
1.C A项,由方程式可知,Cl2既是氧化产物又是还原产物,错误;B项,浓H2SO4与SO2中S的化合价无中间价,二者不反应,可以用浓H2SO4干燥SO2,错误;C项,在反应H2SO4(浓)+H2S===S↓+SO2↑+2H2O中氧化产物为S,还原产物为SO2,两者物质的量之比为1∶1,正确;D项,NO2在一定条件下可以氧化NH3,错误。
2.C 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,因此氧化性:Co2O3>Cl2>Fe3+,A正确;根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,因此还原性:I->Fe2+>Cl-,B正确;Co3+具有强氧化性,氧化性大于铁离子,I-具有强还原性,则HI溶液中投入Co(OH)3的离子方程式为2Co(OH)3+2I-+6H+===2Co2++I2+6H2O,C错误;D.根据还原性:I->Fe2+,则Cl2与FeI2溶液按溶质个数比5∶4反应的离子方程式:5Cl2+2Fe2++8I-===10Cl-+2Fe3++4I2,D正确。
3.C 由信息可知,酸性高锰酸钾溶液氧化亚铁离子时,Fe元素的化合价由+2价升高为+3价,由原子守恒可知n(Fe)=n(Fe2+),由得失电子守恒可知,n(Fe2+)×(3-2)=0.2 mol·L-1×0.3 L×(7-2),解得n(Fe2+)=0.3 mol,可知Fe的质量为0.3 mol×56 g·mol-1=16.8 g,故C正确。
4.C CuSO4转化为Cu2S,Cu元素由+2价降低为+1价,所以反应中1 mol CuSO4得1 mol电子,故A错误;5FeS2中7个S原子转化为Cu2S,S元素由-1价降低为-2价,3个S原子转化为SO,S元素由-1价升高到+6价,14个Cu2+转化为Cu2S化合价由+2价降低到+1价,所以5 mol FeS2发生反应,转移21 mol电子,故B错误;CuSO4中含有SO,FeS2中部分S元素转化为SO,所以产物中的SO有一部分是氧化产物,故C正确;FeS2中部分S元素转化为SO,S元素化合价升高,部分S元素转化为Cu2S,S元素化合价降低,所以FeS2既是氧化剂也是还原剂,故D错误。
5.A A.根据氧化性: Cl2>FeCl3>I2,因此氯气可以氧化Fe2+,也可以氧化I-,但是碘离子还原性强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,正确的离子方程式是:Cl2不足时,Cl2+2I-===2Cl-+I2, Cl2 过量时,3Cl2+2Fe2++4I-===6Cl-+2I2+2Fe3+,所以A不可能发生,故A符合题意;B.根据反应: 3Cl2+2FeI2===2FeCl3+2I2,得出氧化性是: Cl2>I2,和题意相符合,反应可能发生,故B不符合题意; C.根据反应:Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O,得出氧化性是:Co2O3>Cl2, 和题意相符合,反应可能发生,故C不符合题意;D.根据反应2Fe3++2I-===2Fe2++I2,得出氧化性是:FeCl3>I2,和题意相符合,反应可能发生,故D不符合题意。
6.D 根据化学方程式可知,Cu2HgI4中Cu元素的化合价为+1价,则Hg元素的化合价为+2价,A错误;上述反应中,Cu元素的化合价由+2价降低到+1价,Hg元素化合价不变,故只有Cu元素被还原,B错误;上述反应中,Cu的化合价由+2价降至+1价,生成1 mol Cu2HgI4时,转移2 mol电子,转移的电子数为2NA,C错误;根据题干信息,CuSO4可与SO2在盐溶液中发生氧化还原反应,Cu2+被还原为Cu+,SO2被氧化为SO,则反应方程式为2CuSO4+2NaCl+SO2+2H2O===2CuCl↓+Na2SO4+2H2SO4,D正确。
7.D 反应中K2H3IO6中的I元素的化合价降低生成I2,得电子发生还原反应,A错误;生成物KI中的I来源于HI,I元素化合价不变,故KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;12.7 g I2的物质的量为0.05 mol,根据反应的化学方程式,每生成4 mol I2转移7 mol电子,则生成0.05 mol I2时转移电子的物质的量为0.0875 mol,C错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1,D正确。
8.B 将催化剂处理成纳米级颗粒可增大接触面积,提高甲酸分解速率,故A正确;1 mol NO转化为0.5 mol N2,转移5 mol电子,1 mol H2转移2 mol电子,所以完全还原1 mol NO消耗2.5 mol H2,故B错误;在反应历程图中箭头指进循环过程的为反应物,箭头从循环过程中指出的为生成物,故总反应方程式为2NO+5HCOOH+2H+N2↑+5CO2↑+6H2O,故C正确;NO与NO在氧化Fe2+的过程中需要消耗氢离子,pH值升高,但H2还原Fe3+过程中生成氢离子,所以生成的氢离子可以起到调节pH的作用,同时具有增强NO氧化性的作用,故D正确。
9.B 根据电子守恒可知,反应Ⅰ中ClO中氯元素化合价降低发生还原反应得到还原产物氯气,氯离子中氯元素化合价升高发生氧化反应得到氧化产物氯气,氧化产物和还原产物的物质的量比为5∶1,A正确;氧化剂氧化性大于氧化产物,Ⅰ在酸性条件下氧化性ClO>Cl2,Ⅱ在碱性条件下氧化性Cl2>NaBiO3,Ⅲ在酸性条件下氧化性NaBiO3>MnO,但不能说明酸性条件下氧化性:ClO>Cl2>NaBiO3>MnO,B错误;酸性条件下氧化性BiO>MnO>Cl2,故NaBiO3可与盐酸发生反应生成氯气,NaBiO3+6H++2Cl-===Bi3++Cl2↑+3H2O+Na+,C正确;28.4 g高锰酸钠为0.2 mol,根据方程式Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ可知,ClO~5Cl2~5NaBiO3~2MnO,理论上消耗氯酸钠的物质的量为 mol ,D正确。
10.BD 氧化性MnO>VO>VO2+>V3+>V2+>Mn2+,随加入高锰酸钾的物质的量增加,V2+依次被氧化为V2+―→V3+―→VO2+―→VO;开始加入高锰酸钾溶液,V2+被氧化,V2+的物质的量逐渐减少,AB段对应的离子为V2+,故A正确;AB段V2+被氧化为V3+,发生反应的离子方程式为5V2++MnO+8H+===Mn2++5V3++4H2O,反应消耗高锰酸钾0.2 mol,所以V2+的物质的量为1 mol,原溶液中c(V2+)=1 mol·L-1,故B错误;BC段V3+被氧化为VO2+,根据得失电子守恒,反应为5V3++MnO+H2O===Mn2++5VO2++2H+,故C正确;根据V元素守恒,甲点时n(VO2+)=n(VO)=0.5 mol,由图像知,反应消耗0.5 mol高锰酸钾,根据锰元素守恒n(Mn2+)=0.5 mol,所以n(VO2+)∶n(VO)∶n(Mn2+)=1∶1∶1,故D错误。
11.B 向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量氯气,还原性:I->Fe2+>Br-,首先发生反应:2I-+Cl2===I2+2Cl-,I-反应完毕,再发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,最后发生反应:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,故线段Ⅰ代表I-的变化情况,线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况,线段Ⅲ代表Br-的变化情况,故A正确;线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,2I-+Cl2===I2+2Cl-,消耗1 mol氯气,所以碘离子的物质的量为2 mol,反应Ⅳ消耗氯气的物质的量为5 mol,根据得失电子守恒,设该含氧酸中碘元素的化合价为x,(x-0)×2 mol=5 mol×2,解得x=+5,则该含氧酸为HIO3,反应的离子方程式为I2+5Cl2+6H2O===2IO+10Cl-+12H+,故B错误;根据反应离子方程式可知原溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2 mol,n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3 mol-1 mol)=4 mol,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4 mol-2 mol=6 mol,根据2Br-+Cl2===Br2+2Cl-可知,溴离子反应需要氯气的物质的量为3 mol,故a=3+3=6,故C正确;根据以上分析,原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶3,故D正确。
12.C A.铅元素没有+3价,Pb2O3中一个Pb显+2价,另一个显+4价,反应Pb2O3+2HNO3===Pb(NO3)2+PbO2↓+H2O,不是氧化还原反应,A错误;B.据反应Ⅱ可知氧化性PbO2>MnO,而酸性条件下MnO能将HCl氧化成Cl2,则+4价Pb也能将HCl氧化成Cl2, B错误;C.根据反应Ⅰ可得硝酸不能将Pb氧化成+4价,故反应后Pb还是+2价,C正确;D.反应Ⅰ不是氧化还原反应,无法由反应Ⅰ得出氧化性:HNO3>PbO2,D错误。
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