内容正文:
题型02 氧化还原反应的规律及应用
1. (2023-2024高一上·浙江省S9联盟·期中)中秋节吃月饼的时候,月饼包装内有一小包标注了“脱氧剂”的物质,从标注可以看出该物质具有( )
A.还原性 B.氧化性 C.碱性 D.酸性
2.(2023-2024高一上·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)关于反应:,下列说法不正确的是( )
A.NO2是这个反应的还原产物
B.铁作为还原剂,可以代替铜实现上述N元素的价态转化
C.硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2:1
D.从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系:HNO3>Cu2+
3.(2023-2024高一上·浙江五湖联盟·期中)检验司机是否酒后驾车利用了下列反应:(Cr2O72-和Cr3+在溶液中的颜色分别为橙色和绿色),下列说法错误的是( )
A.氧化性:Cr2O72->CH3COOH
B.该反应不是离子反应
C.K2Cr2O7和Cr2(SO4)3都是电解质
D.若司机醉酒驾车,则检测器中物质由橙色变为绿色
4.(2023-2024高一上·浙江杭州周边重点中学·期中)食用盐中常加入碘酸钾以实现补碘,工业上有多种方法制备碘酸钾,其中一种采用KClO3氧化法:I2+2KClO3=2KIO3+ Cl2,下列有关说法不正确的是
A.Cl2是还原产物
B.氧化性:KClO3>KIO3
C.当反应中转移10mol电子,此时生成22.4L氯气
D.通过该反应相关物质的氧化性强弱可知:能用KI与KClO3反应来制取KIO3
5.(2023-2024高一上·浙江杭州十一中·期中)已知2Fe3++2I- =2Fe2++I2,Br2+2Fe2+=2Br- +2Fe3+,往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变为红色,则下列说法不正确的是( )
A.按I-、Fe2+、Br- 的顺序还原性逐渐减弱
B.通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化
C.原溶液中Br- 一定被氧化
D.不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+
6.(2023-2024高一上·浙江安吉·期中)工业废水中含有重铬酸根离子(Cr2O72-),有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾FeSO4·7H2O做处理剂,反应的原理为:6Fe2++Cr2O72-+16H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。下列关于该反应的说法中,正确的是( )
A.氧化剂是
B.每处理,需要消耗
C.氧化性强弱:
D.每处理,转移电子数为0.6NA
7.(2023-2024高一上·浙江安吉·期中)自来水是自然界中的淡水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后得到的。高铁酸钾(K2FeO4,极易溶于水)是常见的水处理剂,其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. K2FeO4的摩尔质量为198 B. K2FeO4具有强氧化性
C.此过程中Fe元素被氧化 D.该处理剂能净水的原因是生成了Fe(OH)3沉淀
8.(2023-2024高一上·浙江精诚联考·期中)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,具备强氧化性,自身被还原为Fe(OH)3,其制备方法为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。下列有关该反应的说法中不正确的是( )
A.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:3
B.Na2FeO4作为水处理剂,是因为其不仅具有杀菌的功能,还原产物还能吸附悬浮固体形成沉淀,从而使水净化
C.氧化产物是Na2FeO4和O2
D.当有3.9gNa2O2作氧化剂参与反应时,产生224mLO2(标准状况)
9.(2023-2024高一上·浙江湖州·期中)已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,向1L含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示(横、纵坐标的单位均为mol),有关说法不正确的是( )
A.线段BC代表Fe2+物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=3 mol/L
C.原溶液中n (Fe2+): n (I-): n(Br-)=2:1:3
D.当通入Cl2 2mol时,溶液中已发生的反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
10.(2023-2024高一上·浙江省S9联盟·期中)最近某咖啡品牌和某白酒品牌联名推出了一款新品咖啡“酱香拿铁”,配料显示酒精浓度低于0.5%,某兴趣小组想要通过化学实验来检测该咖啡中酒精含量,查阅资料可知重铬酸钾溶液遇酒精能发生反应,产生明显的变色现象:
2K2Cr2O7+C2H6O(乙醇)+8H2SO4═2Cr2(SO4)3+2K2SO4+2CO2↑+11H2O
已知:K2Cr2O7为橙红色,Cr2(SO4)3为绿色,有机物中碳元素的化合价从到均有可能。
(1)用离子方程式改写上述化学反应方程式(已知K2Cr2O7和Cr2(SO4)3均为可溶性盐) 。
(2)用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目 。
2K2Cr2O7+C2H6O+8H2SO4═2Cr2(SO4)3+2K2SO4+2CO2↑+11H2O
(3)该化学反应方程式中氧化剂为: ,氧化产物为 。
(4)若将酒精逐滴滴入重铬酸钾溶液,如何判断反应恰好进行完全 。
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题型02 氧化还原反应的规律及应用
1. (2023-2024高一上·浙江省S9联盟·期中)中秋节吃月饼的时候,月饼包装内有一小包标注了“脱氧剂”的物质,从标注可以看出该物质具有( )
A.还原性 B.氧化性 C.碱性 D.酸性
【答案】A
【解析】月饼包装内有一小包标注了“脱氧剂”的物质,主要是为了吸收氧气,防止月饼中的油脂被空气中的氧气氧化,所以该物质主要表现的性质是还原性,故答案为A。
2.(2023-2024高一上·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟·期中)关于反应:,下列说法不正确的是( )
A.NO2是这个反应的还原产物
B.铁作为还原剂,可以代替铜实现上述N元素的价态转化
C.硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为2:1
D.从上述反应中可以得出物质氧化性强弱关系:HNO3>Cu2+
【答案】C
【解析】A项,硝酸中N元素化合价降低发生还原反应生成NO2,NO2是这个反应的还原产物,故A正确;B项,铁和浓硝酸在加热条件下反应生成硝酸铁、二氧化氮、水,铁作为还原剂,可以代替铜实现上述N元素的价态转化,故B正确;C项,硝酸在反应中表现氧化性的物质的量与表现酸性的物质的量之比为1:1,故C错误;D项,上述反应中硝酸是氧化剂、硝酸铜是氧化产物,可以得出物质氧化性强弱关系:HNO3>Cu2+,故D正确;故选C。
3.(2023-2024高一上·浙江五湖联盟·期中)检验司机是否酒后驾车利用了下列反应:(Cr2O72-和Cr3+在溶液中的颜色分别为橙色和绿色),下列说法错误的是( )
A.氧化性:Cr2O72->CH3COOH
B.该反应不是离子反应
C.K2Cr2O7和Cr2(SO4)3都是电解质
D.若司机醉酒驾车,则检测器中物质由橙色变为绿色
【答案】B
【解析】A项,由反应的化学方程式可知,反应中铬元素化合价降低,碳元素化合价升高,则Cr2O72-是氧化剂,醋酸是氧化产物,则氧化性:Cr2O72->CH3COOH,故A正确;B项,该反应是在水溶液中进行的反应,有离子参加反应,也有离子生成,属于离子反应,故B错误;C项,K2Cr2O7和Cr2(SO4)3都属于盐,在溶液中都能发生电离,都是电解质,故C正确;D项,由反应的化学方程式可知,若司机醉酒驾车,检测器中被乙醇还原为Cr3+,溶液的颜色橙色变为绿色,故D正确;故选B。
4.(2023-2024高一上·浙江杭州周边重点中学·期中)食用盐中常加入碘酸钾以实现补碘,工业上有多种方法制备碘酸钾,其中一种采用KClO3氧化法:I2+2KClO3=2KIO3+ Cl2,下列有关说法不正确的是
A.Cl2是还原产物
B.氧化性:KClO3>KIO3
C.当反应中转移10mol电子,此时生成22.4L氯气
D.通过该反应相关物质的氧化性强弱可知:能用KI与KClO3反应来制取KIO3
【答案】C
【解析】A项,在反应I2+2KClO3=2KIO3+ Cl2中,Cl的化合价从+5价降低到0价,所以Cl2是还原产物,故A正确; B项,在反应I2+2KClO3=2KIO3+ Cl2中,I的化合价从0价升高到+5价,所以KIO3为氧化产物,Cl的化合价从+5价降低到0价,所以KClO3为氧化剂。在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以氧化性:KClO3>KIO3,故B正确;C项,由反应式可知,当反应中转移10mol电子,则有1molCl2生成,由于没有指明是在标况下,不能确定其体积大小,故C错误;D项,反应I2+2KClO3=2KIO3+ Cl2中,氧化性:KClO3>KIO3,反应KI+KClO3=KIO3+KCl中,氧化性:KClO3>KIO3,二者一致,所以能用KI与KClO3反应来制取KIO3,故D正确;故选C。
5.(2023-2024高一上·浙江杭州十一中·期中)已知2Fe3++2I- =2Fe2++I2,Br2+2Fe2+=2Br- +2Fe3+,往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变为红色,则下列说法不正确的是( )
A.按I-、Fe2+、Br- 的顺序还原性逐渐减弱
B.通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化
C.原溶液中Br- 一定被氧化
D.不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+
【答案】C
【解析】氧化还原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物,还原剂还原性大于还原产物,2Fe3++2I- =2Fe2++I2,Br2+2Fe2+=2Br- +2Fe3+中还原剂分别为I-、Fe2+,还原产物分别为Fe2+、Br-,因此还原性:I->Fe2+>Br-,往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气时,I-、Fe2+、Br-均会被氧化,还原性强的微粒先发生反应,充分反应后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液变为红色,说明溶液中含有Fe3+,依次进行解答。A项,还原性:I->Fe2+>Br-,故A正确;B项,充分反应后,溶液中含有Fe3+,则原溶液中一定有Fe2+被氧化,故B正确;C项,因还原性Fe2+>Br-,Br-后于Fe2+反应,溶液中一定有Fe2+被氧化,但不确定是否有Br-被氧化,故C错误;D项,只能确定过程中有Fe2+被氧化,不能确定Fe2+是否完全被被氧化,因此反应后的溶液中可能还存在Fe2+,故D正确;故选C。
6.(2023-2024高一上·浙江安吉·期中)工业废水中含有重铬酸根离子(Cr2O72-),有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾FeSO4·7H2O做处理剂,反应的原理为:6Fe2++Cr2O72-+16H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。下列关于该反应的说法中,正确的是( )
A.氧化剂是
B.每处理,需要消耗
C.氧化性强弱:
D.每处理,转移电子数为0.6NA
【答案】D
【解析】由方程式可知,反应中铁元素的化合价升高被氧化,亚铁离子是反应的还原剂、铁离子是氧化产物,铬元素化合价降低被还原,重铬酸根离子是反应的氧化剂、铬离子是还原产物,反应中消耗1个重铬酸根离子,反应转移6个电子。A项,重铬酸根离子是反应的氧化剂,A错误;B项,每处理,需要消耗6mol,质量为6×,B错误;C项,氧化剂氧化性大于氧化产物,则氧化性强弱:,C错误;D项,每处理,转移电子6mol,电子数为0.6NA,D正确;故选D。
7.(2023-2024高一上·浙江安吉·期中)自来水是自然界中的淡水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后得到的。高铁酸钾(K2FeO4,极易溶于水)是常见的水处理剂,其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. K2FeO4的摩尔质量为198 B. K2FeO4具有强氧化性
C.此过程中Fe元素被氧化 D.该处理剂能净水的原因是生成了Fe(OH)3沉淀
【答案】B
【解析】A项,K2FeO4的摩尔质量为198g/mol,A错误;B项,K2FeO4中Fe的化合价为+6价,故具有强氧化性,B正确;C项,过程①中Fe由+6价降低为+3价,此过程中Fe元素被还原,C错误;D项,由图可知,K2FeO4有强氧化性,可以消毒杀菌,同时得到的铁离子可水解为胶体,可净水,D错误;故选B。
8.(2023-2024高一上·浙江精诚联考·期中)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,具备强氧化性,自身被还原为Fe(OH)3,其制备方法为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。下列有关该反应的说法中不正确的是( )
A.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:3
B.Na2FeO4作为水处理剂,是因为其不仅具有杀菌的功能,还原产物还能吸附悬浮固体形成沉淀,从而使水净化
C.氧化产物是Na2FeO4和O2
D.当有3.9gNa2O2作氧化剂参与反应时,产生224mLO2(标准状况)
【答案】A
【解析】在反应中2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,Fe元素由+2价升高为+6价,升高4价,2个Fe共升高8价,6Na2O2中,含有12个-1价的O原子,其中有2个由-1价升高为0价,即生成O2,故化合价升高总价数为(8+2)=10价,有10个-1价的O降低为-2价,降低1价,共降低10价。A项,该反应中还原剂是2molFeSO4和1molNa2O2,氧化剂是5molNa2O2,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:5,故A错误;B项,Na2FeO4作为水处理剂,因为其具有强氧化性,可以杀菌、消毒,同时,自身被还原为氢氧化铁胶体,可以吸附水中的悬浮物质,起到净水的作用,故B正确;C项,氧化产物是Na2FeO4和O2,故C正确;D项,3.9gNa2O2的物质的量为3.9g÷78g/mol=0.05mol,即有0.05molNa2O2作氧化剂,则参加反应的Na2O2物质的量为0.06mol,产生氧气的物质的量为0.01mol,在标况下的体积为224mL,故D正确;故选A。
9.(2023-2024高一上·浙江湖州·期中)已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,向1L含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示(横、纵坐标的单位均为mol),有关说法不正确的是( )
A.线段BC代表Fe2+物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=3 mol/L
C.原溶液中n (Fe2+): n (I-): n(Br-)=2:1:3
D.当通入Cl2 2mol时,溶液中已发生的反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
【答案】A
【解析】还原性为I->Fe2+>Br-,则先发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,I-反应完毕再发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,最后发生反应2Br-+Cl2═Br2+2Cl-。A项,B点时溶液中I-完全反应,溶液中存在Fe2+和Br-,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,代表Fe3+的物质的量的变化情况,A错误;B项,由图可知,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕消耗氯气2mol,由方程式可知n(Fe2+)=2×2mol=4mol,其中碘化亚铁是1mol,则n(FeBr2)=3mol,浓度是3mol/L,B正确;C项,由图可知AB段消耗氯气1mol,发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,故n(I-)=2n(Cl2)=2mol,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,消耗氯气2mol,故n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×2mol=4mol,DE段发生2Br-+Cl2═Br2+2Cl-,消耗氯气3mol,故n(Br-)=2n(Cl2)=6mol,故原溶液中n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=4mol:2mol:6mol=2:1:3,C正确;D项,AB段发生2I-+Cl2═I2+2Cl-,2mol的I-消耗1mol氯气,BC段发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,余下的1mol氯气再与2molFe2+反应,故参加反应的n(Fe2+):n(I-)=1:1,故通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2═2Fe3++I2+4Cl-,D正确;故选A。
10.(2023-2024高一上·浙江省S9联盟·期中)最近某咖啡品牌和某白酒品牌联名推出了一款新品咖啡“酱香拿铁”,配料显示酒精浓度低于0.5%,某兴趣小组想要通过化学实验来检测该咖啡中酒精含量,查阅资料可知重铬酸钾溶液遇酒精能发生反应,产生明显的变色现象:
2K2Cr2O7+C2H6O(乙醇)+8H2SO4═2Cr2(SO4)3+2K2SO4+2CO2↑+11H2O
已知:K2Cr2O7为橙红色,Cr2(SO4)3为绿色,有机物中碳元素的化合价从到均有可能。
(1)用离子方程式改写上述化学反应方程式(已知K2Cr2O7和Cr2(SO4)3均为可溶性盐) 。
(2)用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目 。
2K2Cr2O7+C2H6O+8H2SO4═2Cr2(SO4)3+2K2SO4+2CO2↑+11H2O
(3)该化学反应方程式中氧化剂为: ,氧化产物为 。
(4)若将酒精逐滴滴入重铬酸钾溶液,如何判断反应恰好进行完全 。
【答案】(1)2 Cr2O72-+C2H6O(乙醇)+16H+═4Cr3++2CO2↑+11H2O
(2)
(3) K2Cr2O7 CO2
(4)滴入最后一滴乙醇,溶液橙红色变为绿色且半分钟不恢复,说明反应恰好完全反应
【解析】(1)2K2Cr2O7+C2H6O(乙醇)+8H2SO4═2Cr2(SO4)3+2K2SO4+2CO2↑+11H2O,其离子方程式为:2 Cr2O72-+C2H6O(乙醇)+16H+═4Cr3++2CO2↑+11H2O;(2)2K2Cr2O7+C2H6O+8H2SO4═2Cr2(SO4)3+2K2SO4+2CO2↑+11H2O中,C元素化合价升高被氧化,1个C2H6O中失去电子数为2×6=12,Cr元素化合价降低被还原,电子转移总数为12e-,用双线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目为:;(3)由2K2Cr2O7+C2H6O+8H2SO4═2Cr2(SO4)3+2K2SO4+2CO2↑+11H2O中元素化合价变化可知,氧化剂为:K2Cr2O7,氧化产物为:CO2;(4)已知:K2Cr2O7为橙红色,Cr2(SO4)3为绿色,若将酒精逐滴滴入重铬酸钾溶液,判断反应恰好进行完全的现象是滴入最后一滴乙醇,溶液橙红色变为绿色且半分钟不恢复,说明反应恰好完全反应。
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