内容正文:
氢化还原反应的基本概念和规律
选择题只有一个选项符合题意
1.(2023宁波选考模拟)电极材料LiFePO.制备的反应为6FePO+3LiCO;十
高温
9COf+6HO+6LiFePO,
CH12O
下列说法正确的是
_
A.生成0.1molLiFePO,转移的电子数为0.1N
B.还原产物为LiFePO.和CC
C.标准状况下,生成20.16LCO时,被还原的C6H~O。为0.1mo
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:6
2.(2023·温州普通高中第二次联考)关于反应SO2-6十2HgO+(CNS)-2SO2一
4+2CNS一十4H,下列说法正确的是
_
A.(CNS)可以和Na反应,生成NaCNS
B.CNS是氧化产物
C.SO2一6既是氧化剂又是还原剂
D.生成1molSO2-4:转移2N,个电子
3.三草酸合铁酸钾是制备负载型活性铁催化剂的主要原料,该配合物在光照下易
分解:
光照
4K;[Fe(C2Ot);]
6KO+2FeO+FeO+11COt+13COt,下列说法不正确的
是(
)
A.反应物中Fe元素只体现氧化性,C元素既体现氧化性又体现还原性
B.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:1
C.若有2molFe3被还原,则被还原的CO2一4为6mo
D.每生成0.6molKO,转移电子数为1.3N
4.在酸性溶液中,eS、催化氧化的物质转化关系如图所示
NO
0.
Fe(NO)”
FeS
so
NC
下列有关叙述正确的是(
)
A.Fe2+是该反应的催化剂
B.反应中,FeS。作氧化剂
C.反应过程中须不断加入NO和O.
D.每消耗7molO,溶液中最多增加4molsO2-4
5.(2021·浙江1月选考)关于反应8NH+6NO.-7N+12HO,下列说法正确的是
,
A.NH,中H元素被氧化
B.NO,在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4;3
6.(2023·温州高三联考)关于反应2KMnO+10HF+2KF+3HO--2KMnF+
3O.f十8HO,下列说法正确的是(
~
A.HO。既是氧化剂又是还原剂
B.KMnF。是氧化产物
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3
D.生成1molO,转移4mol电子
7.(2023:浙江Z20名校联盟高三第三次联考)汽车发生剧烈碰撞时,
安全气囊中迅
速发生反应:10NaN;+2KNO.=K,O+5NaO+16N。t。下列说法正确的是(
)
A.该反应中KNO,是还原剂
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为15:1
C.若设计成原电池,KNO。在负极上反应
D.每转移1mole一,可生成2.24LN2
8.(2023·湖州、衡州、丽水4月质检)关于反应3CIO-+2Fe3++10OH---2FeO2-4
+3C1一+5HO,下列说法正确的是
_
A.生成1molFeO2-4,转移3mol电子
B.HO是还原产物
C.Fe3+是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:5
9.(2023·杭州地区重点中学联考)KFeO;是一种优良的饮用水处理剂,可用FeO。
KNO、KOH混合共熔反应制得:FeO;+3KNO;+4KOH-2KFeO.+3KNO+
2HO。下列关于该反应的说法不正确的是(
)
A.FeO;是还原剂,KNO,为还原产物
B.在熔融条件下氧化性:KNOKFeO
C.每生成1molKFeO,转移6mole
D.KFeO;在处理饮用水过程中起氧化、杀菌、脱色、除味、净水等作用
10.CuSO.是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法错
误的是(
_
稀疏酸,/HNO.
110oC0.和x
①
秘疏酸,0Cuso
Cu.O
Cu
△②
过量NaOH溶液
④
③
△
A.Y可以是甲酸乙脂
B.利用途径①制备24g 酸铜;消耗的硝酸至少为0.1mol
C.Cu元素参与了3个氧化还原反应
D.若途径中n(O):n(CuO)=3:2,则X为$O
11.亚氢酸纳ONaClO)是一种重要的含氧消毒剂,制备亚氢酸纳的工艺流程如下
H.O. 浓疏酸 H.O. NaOH
NaCio→制备CioO
吸收→结晶....
废液
NaCio.
回答下列问题:
(1)亚氧酸钢可用作纸浆、纸张和各种纤维的漂白剂,是一种高效漂白剂,主要原
因是亚氢酸纳具有性。
(2)制备C1O。气体的化学方程式为2NaCIO。+HO+HSO-2C1Of+O。t+
NaSO.+2HO;制备时可用S代替H,O,写出该反应的离子方程式;
(3)可从“废液”中回收的主要物质是(填化学式),“结晶”后经过滤即可
获得粗产品。
(4)测定某亚氢酸纳样品的纯度:准确称取亚氢酸钟样品mg,加入适量蒸水和
过量的碑化钾晶体,再滴入适量稀疏酸(发生反应C1O一2十4I+4H+2I+CI
一+2HO),配成250mL待测液。移取25.00mL待测液置于锥形瓶中,加几滴淀
粉溶液,用cmolL-1的NaSO;标准溶液进行滴定,消耗NaS;O。标准溶液V
mL(已知:I+2SO2-3-2I-+SO2-6)。
①移取25.00mL待测液的仪器的名称是
②该样品中NaC1O2的质量分数为_(用含m、c、V的代数式表示);在滴定
操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,其可能的原因是。
12.HNO,是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO。;
它能被常见的强氧化
剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO,是
一种难溶于水、易溶于酸的化合物,试回答下列问题;
(1)人体正常的血红蛋自中含有Fe2,若误食亚硝酸盐(如NaNO),则导致血红蛋
白中的Fe2转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是
(填字母)。
A.亚硝酸盐被还原
B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氛水加到NaNO。溶液中,观察到氢水褪色,同时生成NaNO。
和HCl,请写出反应的离子方程式
(3)Fe与过量稀 酸反应可以制取FeSO,若用反应所得的酸性溶液将Fe2+转化
为Fe3,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是(填字母)
a.Cl2 b.Fe
c.H2O2
d.HNO;
(4)FeSO.可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸纳(NaFeO),
氧化性比Cl、O、ClO、KMnO.更强,主要反应:2FeSO+6NaO2NaFeO
+2NaO+2NaSO+Of。
①该反应中的氧化剂是,还原剂是_。
②简要说明NaFeO.作为水处理剂时所起的作用
13.某探究学习小组用如图所示装置进行SO、Fe2+和C1还原性强
枷花
弱比较实验,实验过程如下:
I.先向B中的FeCl;溶液(约10mL)中通入Cl,当B中溶液变黄时
停止通气。
II.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验取出溶液中
的离子。
III.接着再向B中通入一定量的SO,气体。
IV.更新试管D,重复过程II,检验取出溶液中的离子。
(1)棉花中浸润的溶液为_,目的是
(2)实验窒制备氢气的化学方程式为
(3)过程III中一定发生反应的离子方程式为
过程IV中检验取出溶液中是否含有磕酸根的操作是
(4)该小组对sO、Fe2+和C1-还原性强弱比较期望达到的结论
是。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,下表是他们的检测结果,他们的检
测结果一定能够证明sO、Fe2+和CI-还原性强弱关系的是_。
过程II中检出离子
过程IV中检出离子
甲
有Fe3+无Fe2+
有SO2-4
乙
既有Fe3+又有Fe2+
有S02-4
丙
有Fe3+无Fe2+
有Fe2+
氧化还原反应的基本概念和规律
1.B [A.FePO中Fe显+3价,LiCO。中C显+4价,CHO。中C显0价,CO
中C显+2价,LiFeP0中Fe显+2价,FeP0、Li-C0。为氧化剂,CHoO。为还
原剂,生成6molL.iFeP0,转移电子的物质的量为12mol,因此生成0.1mol
LiFePO4,转移电子物质的量为0.2mol,故A错误;B.根据A选项,LiFePO4、
C0为还原产物,故B正确;C.标准状况下,20.16LC0的物质的量为20.16L22.4
L./mol=0.9mol,根据反应方程式可知,被氧化的CH;0物质的量为0.1mol.
故C错误:D.FePO、LioC0。为氧化剂,CeHO。为还原剂,还原剂与氧化剂的物
质的量之比为1:9,故D错误。]
2.A[根据反应S02-6+2H0+(CNS)-2S02-4+2CNS+4H+可知,(CNS)
2为类南素,类似于C12与S202一6反应,S202一6中S的化合价为+5,升高为
十6价被氧化,S02一6为还原剂,S02一4为氧化产物,(CNS)。为氧化剂,CNS
为还原产物;A.根据氢气与钢反应生成氢化钢可推知,(CNS)。可以和Na反应
生成NaCNS,选项A正确;B.CNS一是还原产物,选项B错误;C.SO2一6是还原
剂,选项C错误;D.S02一6中S的化合价为+5,升高为+6价被氧化,生成1
molS02一4,转移M个电子,选项D错误。]
3.C [A.反应中Fe由十3价变为十2价,化合价降低表现氧化性,被还原;碳元
素化合价由十3部分变为十2、部分变为十4,C元素既体现氧化性又体现还原性,
A正确;B.反应中氧化产物为3mo1二氧化碳时,还原产物为11mo1一氧化碳
和2mol氧化亚铁,故氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:1,B正确;C.
由化学方程式可知,2个铁离子被还原的同时,11个碳原子被还原生成11分子C0
故两者关系为2Fe3+~112C02-4,则若有2mo1Fe3+被还原,则被还原的
C02一4为5.5mol,C错误;D.由化学方程式可知,反应中13个碳的化合价由
+3变为十4,转移13个电子生成13分子二氧化碳,电子转移关系为6K-0~13e
~13CO,则每生成0.6mo1K0,转移电子数为1.3N,D正确。]
4.D [由题图知,反应物为FeS。和氧气,Fe3+、NO是催化剂,产物为亚铁离子
和梳酸根离子,发生的总反应为2FeS。+70+2H0-Fe3+N02Fe2++4S02-4
+4H+,FeS。中S元素被氧化,FeS。作还原剂,A、B错误;从总反应中可以看
出,反应消耗氧气需要不断加入氧气,而N0在总反应中并未消耗,故N0不需要
不断加入,C错误;根据总反应方程式可知,消耗7mol0,溶液中最多增加4
mo1疏酸根离子,D正确。]
5.D [A.反应中H元素化合价不发生变化,A错误;B.NO。中的N原子得到电子,
由十4价降低到N中的0价,B错误;C.该反应中NH。是还原剂,NO是氧化剂
其物质的量之比为4:3,C错误;D.化学方程式中生成7个N,有8个N来源于
NH。中N的升价,有6个N来源于NO。中N的降价,氧化产物与还原产物的质量
比是4:3,D正确。]
6. C [反应2KMnO +10HF+2KF+3HO 2KMnF+30t+8H{0中,F元素化
合价始终为一1价,KMnO.转化为KeMnF。,Mn元素化合价从+7降低到+4价
所以KMn04做氧化剂,而H0。中0元素化合价从一1价升高到0价,作还原剂
据此结合氧化还原反应的规律分析解答。A.依据上述分析可知,KMn0.为氧化剂
H0. 是还原剂,A错误;B.KoMnF。是Mn元素得电子化合价降低得到的还原产物,
B错误;C.结合化学方程式可知,氧化剂KMnO.与还原剂HO。物质的量之比为2
3,C正确;D.过氧化氢中0元素为一1价,所以生成1mol0,转移2mo1电
子,D错误。1
7.B [A.KNO。中N元素反应后化合价降低,为氧化剂,NaN。中N元素的化合价
由一13升高为0,是还原剂,故A错误;B.根据方程式知,叠氮化纳是还原剂、
硝酸钾是氧化剂,还原剂和氧化剂的物质的量之比为10:2一5:1,一个叠氮化
钢中含有3个N原子,所以被氧化和被还原的N原子的物质的量之比为15:1
即氧化产物与还原产物的物质的量之比为15:1,故B正确;C.由选项A分析可
知,在该反应中KNO。为氧化剂,则若设计成原电池,KNO;在正极上反应,故C
错误;D.由反应可知转移10mol电子生成16mol氮气,则每转移1mo1电子,
可生成N为1.6mol,标准状况下N的体积为35.84L,故D错误。1
8.A [由反应可知,2molFe3+失6mo1电子生成2molFe02一4,则生成1
mo1Fe02一4,转移3mo1电子,A正确;H、0元素未发生价态变化,故H0既
不是氧化产物也不是还原产物,B错误;反应中Fe3+失电子化合价升高生成
Fe02一4,故Fe3+作还原剂,C错误;氧化产物为Fe02一4,还原产物为C1,
由反应可知两者物质的量之比为2:3,D错误。1
误。]
10.C [甲酸乙中含有醛基,可以与氢氧化铜反应得到CuO,A正确;铜与稀
硝酸反应的离子方程式为3Cu+2N0-3+8H+-3Cu2++2N0t+4H0, 酸提
供大量H+,N0一3完全被还原时消耗硝酸的量最少,途径①制备24g疏酸铜
疏酸铜的物质的量为0.15mol,则至少需要硝酸的物质的量为0.10mol,B正
确;Cu元素参与了反应①②④共4个氧化还原反应,C错误;若途径中n
1100C
(0):n(Cu0)一3:2,根据元素守恒可配平化学方程式:4CuS04
302
1+4S0。t+2Cu0,该方程式对应反应中得失电子数也守恒,故X为S0,D正
确。]
11.(1)氧化 (2)6C10-3+S+4H+-6C10t+S02-4+2H0
(③)NaSO4
(4)①酸式滴定管(或移液管)②0.22625cVm×100% I-被空气中的氧气氧化
成了单质
解析(2)制备C102时,H202是还原剂,用S代替H202,S是还原剂,由于+4
价的梳也具有还原性,则该反应中的疏被氧化成S02一4,根据守恒规律可得,反
应的离子方程式为6C10-3+S+4H+-6C10t+S02-4+2H0。(3)制备C10
时用浓梳酸酸化,后续流程中用NaOH溶液吸收C10,根据元素守恒可知废液中
含有较多NaS0,可以回收。(4)②根据题意可得关系式:C10-2~2I~4S02-3
所以样品中NaC10的质量分数为1250mL25.00 mLmg×100%=0.22625cVmx
100%。由于碑离子具有较强的还原性,能够被空气中的氧气氧化成为碑单质,导
致消耗的NaS0的量增多,进一步导致NaC10。的质量分数偏高。
12.(1)D
(2)N0-2+C1。+H0=N0-3+2H++2C1
(3)c
(4)①NaO2 NaO、FeS04②高铁酸具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程
中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,能吸附水中悬浮杂质而沉
降
解析(1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C的作用下Fe3+又转化为Fe2
+,铁元素化合价降低,被还原,则维生素C具有还原性,而亚硝酸盐会导致Fe2
+转化为Fe3十,说明亚硝酸盐具有氧化性,在反应中亚硝酸盐为氧化剂,所以维
生素C是还原剂。(③)由于Cl。、HNO。都能氧化亚铁离子,但会引入新的杂质
铁不能氧化亚铁离子,双氧水作为氧化剂的还原产物是水,不引入杂质,所以最
佳试剂是双氧水。(4)该反应中铁元素化合价由十2价变为十6价,氧元素化合价
由一1价变为0价、一2价,所以Na0;是氧化剂,Na0、FeS04是还原剂
13.(1)NaOH溶液 防止尾气污染环境
(2)MnO+4HC1(浓)MnCl+Cl+2H0
(3)2Fe3++S0+2H02Fe2++S02-4十4H+ 取溶液少许于试管中,先加入
足量稀盐酸酸化,再滴加少量BaCl。溶液,若有白色沉淀生成,证明有S02一4,
反之无S02一4
(4)S0>Fe2+>C1(5)乙、丙
解析 (1)向B中的Fe2+中通入氢气,氢气不可能完全和亚铁离子反应,防止多
余的氧气污染空气,需要除去,所以棉花中浸润的溶液为NaOH溶液。(②)实验室
制备氧气是二氧化猛和浓盐酸在加热的条件下反应,化学方程式为MnO十4HC1(
MnCl2+Cl2t+2H0。(3)B中的Fe2+被氧化为Fe3+,在Fe3+中通入S0
发生氧化还原反应:2Fe3++S0+2H0-2Fe2++S02-4+4H+:检验疏酸根离
子,先要用盐酸酸化排除C02一3和S02一3的干扰,再加入BaCl。溶液,如果出
现白色沉淀,说明有S02一4,反之无S02一4。(4)S0、Fe2+和C1一还原性强弱
的顺序为S0>Fe2+>C1。(5)过程II是为了检验氧气氧化后的产物,过程IV是为
了检验S0,被氧化后的产物。甲:过程II检出离子有Fe3+无Fe2+,说明氧气过
量,过程IV中检出有S02一4不能说明S0。就是被铁离子氧化的,也可能是被氢
气氧化的,甲错误;乙:过程II检出离子既有Fe3+又有Fe②+,Fe2+未被氧化完
全,说明氢气量不足,过程IV中检出有SO2-4,一定是二氧化疏被Fe3+氧化得
到的,乙正确;丙:过程II检出离子有Fe3+无Fe2+,而过程IV中检出有Fe2+,
说明SO;把Fe3+还原为了Fe2+,丙正确。