1.3《氧化还原反应》同步拓展选做题2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-09-24
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内容正文:
1.3《氧化还原反应》拓展选做题 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.化学常用标准电极电势(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。值越高,氧化型物质的氧化能力越强,值越低,还原型物质的还原能力越强。根据表中数据,下列说法错误的是
氧化型/还原型
(酸性条件中)
1.685 V
1.51 V
0.77 V
1.36 V
1.92 V
A.下列离子的氧化性强弱顺序一定为
B.实验室可用与浓盐酸反应制备
C.已知,则的还原性强于的还原性
D.硫酸酸化的溶液与溶液反应的离子方程式为:
2.工业制备PH3的流程如图:
下列说法错误的是
A.已知H3PO2是一元酸,则NaH2PO2是正盐
B.上述流程中反应I、II、III都属于氧化还原反应
C.黄磷和烧碱溶液的反应为
D.已知H3PO2分解方程式为,若1molP4参加反应则工业流程中理论上生成2.5molPH3
3.在酸性条件下,下图物质间的转化可以实现黄铁矿(FeS2)的催化氧化。
下列分析错误的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O
B.反应Ⅱ的氧化剂和还原剂的物质的量之比为14:1
C.该反应的总反应为
D.NO是Fe2+被O2氧化为Fe3+的催化剂
4.工业废水脱硝(除去和)是废水处理的重要环节。一种利用还原铁粉和微生物进行脱硝的过程如图所示:实验测得脱硝过程中的浓度几乎为零。下列说法正确的是
A.反应②中是氧化产物
B.脱硝过程中,反应②和③中,转移相同电子数时生成的数目要比消耗的数目多
C.反应①的离子方程式为:
D.若无厌氧氨氧化菌,理论上全部转化为离子时,反应①和②消耗还原铁粉物质的量之比为1∶3
5.已知反应(未配平)。下列说法正确的是
A.既是氧化产物又是还原产物
B.7.5 mol消耗,反应中转移的电子的物质的量为5.5 mol
C.还原性:
D.参与反应的P和的物质的量之比为11:15
6.做实验时不小心沾了一些高锰酸钾,皮肤上的斑很久才能消除,如果用草酸的稀溶液清洗马上可以复原,其离子方程式为:,关于此反应的叙述正确的是
A.该反应的氧化剂是 B.该反应右边方框内的产物是OH-
C.配平该反应式后,H+的化学计量数是6 D.生成8个水分子时,该反应电子转移总数是5e-
7.一种铁基脱硫剂脱除硫化氢的方法包括吸收和再生两个阶段,其工艺流程原理如图所示。下列有关说法正确的是
A.反应①的离子方程式为
B.还原性:
C.若为反应的催化剂,则参与反应的和的分子数之比为1:2
D.再生阶段反应之后溶液的酸性减弱
8.在一个氧化还原反应体系中,反应物、生成物共有六种微粒:Fe3+、、Fe2+、、H+、H2O。已知氧化性: (在酸性环境中)>Fe3+。下列叙述正确的是
A.该反应说明Fe(NO3)2溶液不与硝酸反应
B.该反应中氧化剂与还原剂的个数之比为8:1
C.若有1个发生还原反应则转移8e-
D.该反应中Fe2+是还原剂,是氧化产物
9.科学研究人员在金星大气中探测到了磷化氢(PH3)气体。PH3常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备PH3的流程如图所示:下列说法正确的是
A.次磷酸的分子式为H3PO2,属于三元酸
B.白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为:P4+3NaOH(浓)+3H2O3NaH2PO2+PH3↑
C.白磷与过量反应得到的PH3属于氧化产物
D.理论上,消耗1个白磷可生产2个PH3
10.水合肼()具有较强的还原性,易被氧化成。一种利用NaClO氧化尿素[中C元素为+4价]制备水合肼处理铜氨{}废液回收铜粉的实验流程图如下:
下列说法不正确的是
A.反应1中既作氧化剂又作还原剂
B.反应1所得溶液与尿素反应制备水合肼的试剂加入顺序可以颠倒
C.反应2合成水合肼的反应中每消耗1mol 转移电子数约为个
D.反应3中消耗氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
11.下列离子方程式书写正确的是
A.氢氧化铜溶液与硫酸的反应:
B.向的溶液通入以5:6反应:
C.在过氧化氢里加入酸性的高锰酸钾:
D.硫酸铁溶液中加入氢氧化钡溶液:
12.已知如下反应:①
②
③
④
下列叙述正确的是
A.氧化性由强到弱的顺序:
B.还原性由强到弱的顺序为:
C.与浓盐酸共热可能发生反应:
D.向含有、的混合溶液中滴加KI溶液,则先与反应
13.三氟化溴()(F为-1价)是一种具有刺激性气味的稻草色液体,遇水会剧烈反应生成两种单质:(待配平),下列说法错误的是
A.反应中既作氧化剂又作还原剂
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比可以为
C.投料时,二者可以完全反应
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比一定为
二、多选题
14.为探究六价铬盐与氧化性相对强弱,设计实验如下:
实验
操作与现象
①
向溶液()中加入过量,溶液变为棕褐色,产生少量气泡
②
向溶液中滴加稀硫酸至,然后加入过量,溶液迅速变为绿色,产生气泡;继续加入溶液10滴,又有气泡生成,溶液最终变为黄色
已知:(橙色)(黄色),(绿色)、(棕褐色,其中为+5价);在碱性条件下易分解。下列说法错误的是
A.实验①发生的反应为
B.实验①说明Cr(Ⅵ)氧化性弱于
C.实验②加溶液后产生气体,说明与发生氧化还原反应
D.向实验②后溶液逐滴滴加稀硫酸,会出现黄→橙→棕褐的颜色变化
三、填空题
15.氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用,请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题。
Ⅰ.已知铜在常温下能被稀溶解,反应为。
(1)请将上述反应改写成离子方程式:________。
(2)上述反应中,被还原的物质是________(填化学式,下同),发生氧化反应的物质是________。
(3)用双线桥法标出该反应的电子转移情况:________。
Ⅱ.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。
(4)将废钒催化剂(主要成分为)与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,该反应中氧化剂和还原剂的个数之比为________。
(5)能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收,则、、的还原性由强到弱的顺序是________。
(6)在氮气氛围中,碳高温条件下还原氮气制备,还生成一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为________。
16.NaBH4也能与AgNO3溶液共热制备具有较强杀菌能力的银纳米粒子,反应过程表示如下,配平(反应只涉及一种氧化剂和一种还原剂,生成的H3BO3可溶于水):___________。
___________NaBH4+___________AgNO3+___________=___________Ag+___________H3BO3+___________H2↑+___________HNO3+___________NaNO3
上述反应说明氧化性Ag+___________H2。(填“>”、“<”或“=”)
17.配平下面的方程式_______。
18.稀硫酸中几种离子的转化关系如下图所示:
(1)写出反应1的离子方程式___________。
(2)反应3中氧化剂和还原剂的数目之比为___________。
(3)3个反应中的氧化剂氧化性从大到小的顺序为___________。
(4)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
其中你认为一定不可能实现的是___________(填序号)。
(5)已知下列三个氧化还原反应(未配平)在一定条件下均能发生
Ⅰ.;
Ⅱ.;
Ⅲ.。
①若溶质中Cl-与I-共存,为氧化I-而Cl-不被氧化,除Cl2外还可用上述反应中的___________(填化学式)作氧化剂。
②请将Ⅲ改写为离子方程式并配平___________,当有12.6g MnCl2生成时,作还原剂的HCl质量为___________g。
19.按要求填空。
(1)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。
分析下列四个化学反应:
A.
B.
C.
D.
区域5所属的反应类型是_______反应。以上化学反应属于区域“1”的是_______(填字母,下同),属于区域“4”的是_______。写出一个属于区域“2”的反应的化学方程式_______。
(2)已知(H为-1价)与水反应的化学方程式为。
①中B的化合价是_______价。
②与水反应氧化剂是_______。
③用“双线桥”标出电子转移的方向和数目_______。
(3)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:①,②,③。则、、的氧化性由强到弱的顺序是_______,若某溶液中、、共存,要将除去而、发生不反应,则可加入的试剂是_______。
A. B.Ag C. D.Fe
(4)某废水中含有,为了处理有毒的,可向废水中加入适量。配平下列离子方程式_______。
__________________________________________
四、解答题
20.氧化还原反应为我们研究化学物质和化学反应提供了新的视角。
(1)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如下图,则以下化学反应属于阴影区域的是 。
A.
B.
C.
D.
(2)下列粒子中只有还原性的是__________(填序号)。
① ② ③ ④S ⑤ ⑥ ⑦Mg
(3)亚硝酸钠()是一种用途广泛的工业盐,有像食盐一样的外观和咸味,它可将正常的血红蛋白变为高铁血红蛋白,使血红蛋白中的铁元素由二价变为三价,失去携氧能力。美蓝是亚硝酸盐中毒的有效解毒剂。下列关于亚硝酸钠的中毒与解毒原理说法正确的是 。
A.中毒过程中血红蛋白体现还原性
B.中毒过程中亚硝酸钠发生氧化反应
C.解毒时高铁血红蛋白被还原
D.解毒剂美蓝应该具有氧化性
(4)实验室中可利用溶液与溶液反应快速制备,其反应方程式为:。
①该反应中被氧化的是__________元素,还原产物是__________(填化学式)。
②用单线桥表示其电子转移的方向和数目:__________。
(5)也可作为食品防腐剂,但由于其具有一定的毒性,因此食品中用量和残留量均有严格规定。可用酸性测定含量,其反应原理如下:。
配平上述离子方程式__________。
(6)在钢铁的发蓝工艺中也有应用。发蓝工艺是一种材料保护技术,实质是使钢铁表面通过氧化反应,生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。某钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理,已知的还原产物为。
反应①中氧化剂和还原剂的微粒数之比为__________。
21.次磷酸钠(NaH2PO2)具有强还原性,在制药等多个领域具有广泛的应用。
Ⅰ.利用黄磷(P)、NaOH和H2O2制备NaH2PO2,涉及以下三个阶段。
①阶段一:P和NaOH反应生成NaH2PO2和PH3。
②阶段二:PH3被H2O2氧化为H3PO2。
③阶段三:H3PO2与过量的NaOH反应,生成NaH2PO2。
(1)阶段三发生反应的化学方程式是___________。
(2)理论上,消耗的P和H2O2与生成的NaH2PO2的物质的量之比,___________。
Ⅱ.利用NaH2PO2和CuSO4可除去酸性废水中的Cl-。
(3)补全离子方程式:___________。
(4)取6份含0.01molNaCl的酸性溶液,再分别溶解0.02mol CuSO4,最后加入NaH2PO2,充分反应。测得Cl-去除率与初始加入的n(NaH2PO2)之间的关系如下图所示。
①结合上图,推测n(NaH2PO2)=0.01mol时,氧化NaH2PO2的粒子有___________。
②当n(NaH2PO2)>0.04mol时,Cl-去除率逐渐减小。从氧化还原角度推测其原因可能是___________。
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《1.3《氧化还原反应》拓展选做题 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
D
D
C
D
C
B
B
题号
11
12
13
14
答案
B
C
C
BC
1.A
【详解】A.值越高,氧化型物质的氧化能力越强,由表中数据可知,在酸性条件下氧化性顺序为,但在其他条件下不一定,A符合题意;
B.由表中数据可知,的值高于的值,则在酸性条件下氧化性,故可用与浓盐酸反应制备,B不符合题意;
C.值越低,还原型物质的还原能力越强,已知,,故的还原性强于的还原性,C不符合题意;
D.由表中数据可知,的值高于的值,则在酸性条件下氧化性,高锰酸钾在常温下一般氧化的是浓盐酸,故溶液与溶液反应的离子方程式为,D不符合题意;
故答案选A。
2.B
【分析】黄磷在碱性条件下发生歧化反应产生PH3、NaH2PO2,NaH2PO2与H2SO4发生复分解反应产生H3PO2、Na2SO4(或NaHSO4),H3PO2在加热条件下发生分解反应产生PH3、H3PO4。
【详解】A.已知是一元酸,说明其分子中只有1个可电离的羟基氢,电离后只能生成1种盐,中不存在可电离的剩余氢原子,因此属于正盐,A正确;
B.反应I:转化为(P为-3价)和(P为+1价),P元素化合价发生变化,属于氧化还原反应;反应II:和硫酸发生复分解反应,生成和,所有元素化合价均无变化,属于非氧化还原反应;反应III:歧化生成(P为-3价)和(P为+5价),P元素化合价变化,属于氧化还原反应。 因此并非三步反应全是氧化还原反应,B错误;
C.黄磷与氢氧化钠反应产生PH3、NaH2PO2,化学方程式为,C正确;
D.根据反应I:1mol 反应生成1mol 和3mol ;3mol 经反应II转化为3mol ,结合分解反应,3mol 分解可得到1.5mol ,因此总产量为,D正确;
故选B。
3.C
【分析】由图知,箭头指入为反应物,箭头指出为生成物,则反应Ⅰ:,反应Ⅱ:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,反应Ⅲ:Fe2++NO=Fe(NO)2+,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,反应I的离子方程式为,A正确;
B.由分析可知,反应Ⅱ的离子方程式为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2+++16H+,反应中Fe3+是氧化剂,FeS2为还原剂,故反应Ⅱ的氧化剂和还原剂的物质的量之比为14:1,B正确;
C.由分析中反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ方程式可知,酸性溶液中没有大量的OH-,故该反应的总反应为,C错误;
D.由题干信息可知,NO参与反应Ⅲ,反应Ⅰ中又生成NO,结合分析方程式可知,NO是Fe2+被O2氧化为Fe3+的催化剂,D正确;
故答案为C。
4.D
【详解】A.反应②中,中氮元素的化合价由+3价降低为中的-3价,故铵根离子是还原产物,A错误;
B.反应②中生成1个对应氮元素得到6个电子;反应③中每消耗1个,其中氮元素由-3价升高到0价,对应失去3个电子。因此转移相同电子数时,反应②生成的铵根离子数少于反应③消耗的铵根离子数,B错误;
C.题图只表明反应①中铁被氧化为亚铁离子,并未给出酸性反应介质;选项所写离子方程式额外限定了氢离子参与,不能由题给条件确定,C错误;
D.反应①中氮元素由+5价降为+3价,每转化1 mol硝酸根离子得到2 mol电子,需消耗1 mol铁;反应②中氮元素由+3价降为-3价,每转化1 mol亚硝酸根离子得到6 mol电子,需消耗3 mol铁。因此反应①和②消耗铁的物质的量之比为1∶3,D正确;
故选D。
5.D
【详解】A.P元素化合价从0价部分升高到+5价(生成),部分降低到-3价(生成),Cu元素化合价从+2价降低到+1价(生成),其中P元素化合价从0降至-3和Cu元素化合价从+2降至+1是还原过程,所以Cu3P是还原产物,不是氧化产物,A错误;
B.P元素化合价从0价部分升高到+5价(生成),部分降低到-3价(生成),Cu元素化合价从+2价降低到+1价(生成),根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4,7.5 mol消耗时,生成3mol H3PO4,转移3mol×5=15mol 电子,B错误。
C.P元素化合价从0价部分升高到+5价(生成),部分降低到-3价(生成),Cu元素化合价从+2价降低到+1价(生成),是该反应的氧化剂,还原性弱,H3PO4是氧化产物,则氧化性:CuSO4>H3PO4 ,无法通过该方程式比较二者还原性的强弱,故C错误;
D.由B可知该化学方程式为:11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4,参与反应的P和CuSO4的物质的量之比为11:15,D正确;
故选D。
6.C
【详解】A.该反应中,中的Mn从+7价降至+2价,被还原,是氧化剂;中的C从+3价升至+4价,被氧化,是还原剂;因此氧化剂是,A错误;
B.反应在酸性条件下进行,产物中不可能生成,方框内的产物应为,B错误;
C.结合得失电子守恒和电荷、原子守恒,配平后的反应式为:,因此的化学计量数为6,C正确;
D.该反应中,中的Mn元素从+7价降至+2价,氧化剂是,根据配平后的方程式可知,生成8个水分子时,消耗2个,电子转移总数为10e-,D错误;
故答案选C。
7.D
【详解】A.离子方程式未配平,正确的应为,A错误;
B.根据反应①还原为,还原性:>;反应②氧化为,还原性:>,因此还原性顺序为,B错误;
C.总反应为,与的分子数之比为2:1,C错误;
D.再生阶段反应为,消耗使溶液酸性减弱,D正确;
故答案选D。
8.C
【分析】在所给的六种微粒中,元素化合价高的为Fe3+、,元素化合价低的为Fe2+、,因为氧化性:(H+)>Fe3+,说明(H+)、Fe2+为反应物,Fe3+、为生成物,根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒定律可知,该反应的离子方程式为:8Fe2+++10H+=8Fe3+++3H2O,据此分析回答。
【详解】A.由分析可知,该反应中Fe2+在酸性条件下被氧化,说明Fe(NO3)2溶液能与硝酸反应,A错误;
B.由分析可知,氧化剂是,还原剂是Fe2+,其个数之比为1:8,B错误;
C.由化学方程式:8Fe2+++10H+=8Fe3+++3H2O可知,1个被还原为时,氮的化合价从+5降至-3,转移8个电子,C正确;
D.由分析可知,Fe2+是还原剂(被氧化为Fe3+),是氧化剂(被还原为),D错误;
故选C。
9.B
【分析】白磷与浓NaOH溶液反应生成PH3和NaH2PO2,NaH2PO2酸化得到H3PO2,H3PO2分解反应的方程式为,以此解答。
【详解】A.白磷与过量的浓NaOH溶液反应生成了NaH2PO2,说明次磷酸钠为正盐,故次磷酸的分子式为H3PO2,为一元酸,A错误;
B.白磷与浓NaOH溶液反应生成PH3和NaH2PO2过程中,白磷发生歧化反应:部分P元素(0价)被还原为PH3 (P元素为-3价),部分被氧化为NaH2PO2 (P元素为+1价),根据得失电子守恒、原子守恒知,化学方程式为:P4+3NaOH(浓)+3H2O3NaH2PO2+PH3↑,B正确;
C.白磷与浓NaOH溶液反应生成PH3和NaH2PO2过程中,白磷发生歧化反应,部分P元素(0价)被还原为PH3 (P元素为-3价),PH3属于还原产物,C错误;
D.假设最初的白磷为1mol,1mol P4与NaOH反应生成1mol PH3和3mol NaH2PO2,3mol NaH2PO2可以转化生成3mol H3PO2,H3PO2分解反应的方程式为,3mol H3PO2分解生成1.5mol PH3,整个流程生成的PH3为2.5mol,故理论上,消耗1个白磷可生成2.5个PH3,D错误;
故选B。
10.B
【分析】氢氧化钠和氯气生成次氯酸钠,次氯酸钠和尿素反应生成水合肼,加入铜氨溶液还原得到铜粉;
【详解】A.反应1为Cl2与NaOH稀溶液反应,化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O,Cl元素化合价部分从0价降低到-1价(Cl⁻),部分升高到+1价(ClO⁻),Cl2既作氧化剂又作还原剂,A正确;
B.水合肼具有强还原性,易被氧化剂NaClO氧化。为防止生成的肼被过量的NaClO氧化,应将反应1所得溶液(含NaClO)滴加到尿素溶液中。若颠倒顺序,将尿素加入NaClO溶液中,会因局部NaClO过量导致水合肼产率降低,故加入顺序不可颠倒,B错误;
C.尿素中N为-3价,水合肼中N为-2价,1个尿素分子含2个N原子,每消耗1mol尿素转移电子2mol,电子数为,C正确;
D.反应3中,铜化合价由+2变为0,[Cu(NH3)4]2+为氧化剂,肼中氮化合价由-2变为0,N2H₄为还原剂,由电子守恒n(氧化剂)×2=n(还原剂)×4,则n(氧化剂):n(还原剂)=2:1,D正确;
故选B。
11.B
【详解】A.氢氧化铜是难溶物,不能拆成离子,正确离子方程式为,A错误;
B.的还原性强于,Cl2优先氧化,即先后发生:、,向的溶液通入以5:6反应,5 mol Fe2+消耗则2.5 mol Cl2,剩余的3.5 mol Cl2和 7mol Br-反应,则离子方程式为:,B正确;
C.在过氧化氢里加入酸性的高锰酸钾,过氧化氢中O元素由-1价上升到0价,高锰酸钾中Mn元素由+7价下降到+2价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,C错误;
D.反应遗漏与生成沉淀,正确离子方程式为,D错误;
故选B。
12.C
【详解】A.根据氧化还原强弱规律中氧化剂的氧化性大于氧化产物,①,氧化性:,
②,氧化性:,
③,氧化性:,
④,氧化性:,氧化性顺序应为,A错误;
B.根据氧化还原强弱规律中还原剂的还原性大于还原产物,
①还原性:,②还原性:,③还原性:,④还原性:,还原性顺序应为,,B错误;
C.氧化性顺序应为,因此可将浓盐酸中的Cl⁻氧化为,反应可能发生,C正确;
D.氧化性顺序应为,I⁻应优先与反应而非,D错误;
故选C。
13.C
【分析】反应中部分Br元素化合价由+3价升高为+5价,发生氧化反应得到氧化产物,部分Br元素化合价由+3价降低为0价,发生还原反应得到还原产物,部分O元素由-2价升高为0价,发生氧化反应得到氧化产物。
【详解】A.反应中部分Br元素化合价由+3价升高为+5价,部分Br元素化合价由+3价降低为0价,既作氧化剂又作还原剂,故A正确;
B.若生成还原产物2mol,则得到电子2×6mol=12mol,结合电子守恒,可以生成1mol失去4mol电子、生成4mol失去8mol电子,此时8mol参与反应生成2mol、1mol、4mol,则结合氧守恒,应该有14mol参与反应,结合氟守恒,会生成24molHF,反应方程式可以为,则氧化产物与还原产物的物质的量之比可以为,故B正确;
C.投料时,则H、F原子个数比为14:15,结合H、F守恒,不能恰好生成HF,二者不可以完全反应,故C错误;
D.结合A分析、电子守恒、质量守恒,反应可以为,结合B分析,反应也可为,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比均为,故D正确;
故选C。
14.BC
【详解】A.实验①中溶液变为棕褐色,即生成,又产生少量气泡,只能是氧气,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式为,A正确;
B.根据A选项离子方程式,是氧化剂,是还原剂,则说明Cr(Ⅵ)氧化性强于,B错误;
C.实验②加NaOH溶液后,在碱性条件下易分解产生气体,并不是与发生氧化还原反应,C错误;
D.向实验②后溶液逐滴滴加稀硫酸,首先(黄色)在酸性条件下转化为(橙色),继续滴加稀硫酸,根据实验①,与反应生成(棕褐色),因此会出现黄→橙→棕褐的颜色变化,D正确;
故选BC。
15.(1)3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)
(3)
(4)1:1
(5)>Cl->VO2+
(6)
【详解】(1)将易溶于水的强电解质、拆为离子形式,删去反应前后未参与反应的,检查电荷、原子守恒得到离子方程式3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)反应中的元素从价降低为中的价,得电子被还原;元素从价升高为中的价,失电子发生氧化反应;
(3)
双线桥法标出该反应的电子转移;
(4)作氧化剂,从价降为价,1个共得;作还原剂,从价升为价,1个共失,得失电子守恒,故二者个数比为;
(5)根据题意可知V2O5可以将盐酸氧化为Cl2,该过程中Cl-为还原剂,VO2+为还原产物,所以还原性Cl->VO2+;氯气可以氧化Na2SO3,该过程中为还原剂,Cl-为还原产物,所以还原性>Cl-,综上所述还原性:>Cl->VO2+;
(6)根据题意可知高温条件下V2O5可与C、N2反应生成VN,根据元素守恒,另外一种具有还原性的气体应是CO,化学方程式为。
16. >
【分析】 与 共热制备银纳米粒子,反应只涉及一种氧化剂和一种还原剂: 中 得电子由 +1 价降至 0 价生成 单质,为氧化剂; 中 H 为 −1 价,失电子被氧化生成 ,为还原剂,B、Na、N、O 元素化合价均不变。配平时先由得失电子守恒确定 与 的化学计量数之比为 1∶4,再依次用 Na、N、B、O、H 原子守恒确定 、、、、 的系数;比较氧化性则依据“氧化剂的氧化性强于氧化产物”。
【详解】标化合价:中 Na 为 +1 价、B 为 +3 价、H 为 −1 价, 中 为 +1 价。反应中 由 +1 价降至 0 价生成 单质,每个 得 1 个电子; 中 −1 价 H 被氧化为 0 价(生成 ),每个 H 失 1 个电子。1 个 中 4 个 −1 价 H 共失 4 个电子,4 个 共得 4 个电子,得失电子守恒,故 与 的化学计量数之比为 1∶4, 的化学计量数为 4;由 Na 守恒得 的化学计量数为 1,由 N 守恒得 的化学计量数为 3,由 B 守恒得 的化学计量数为 1,由 O 守恒得 的化学计量数为 3,再由 H 守恒得 的化学计量数为 2,故配平后的化学方程式为 。该反应中 为氧化剂、 为还原剂, 将 −1 价 H 氧化为 0 价(), 为氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性 >。
17.
【详解】对于:从价变为中平均价,每个升高价;从平均价变为中价,每个升高价,1mol含1个、6个,总升高:价。
对于:化合价始终为价不变;从价变为中价,每个降低3价,1mol含3个,总降低:价。
化合价升降守恒:,得,44与27互质,因此系数为27,系数为44。 按顺序配平,最终验证左右氧原子总数均为528,配平成立。故答案为:。
18.(1)
(2)1:1
(3)
(4)Ⅱ
(5) FeCl3 18.25
【详解】(1)反应1:Ce4+和Mn2+反应生成Ce3+和Mn3+,反应的离子方程式为:Ce4++Mn2+ = Ce3++Mn3+;
(2)反应3中,Fe化合价由+3价降至+2价,得到e-,发生还原反应,为氧化剂;I化合价由-1价升至0价,共失去2×e-,发生氧化反应,为还原剂;根据得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的数目之比为1:1;
(3)根据“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性”可知:反应1:氧化剂Ce4+>氧化产物Mn3+;反应2:氧化剂Mn3+>氧化产物Fe3+;反应3:氧化剂Fe3+>氧化产物;氧化性由强到弱:Ce4+>Mn3+>Fe3+;
(4)反应Ⅱ中,NH3中N为-3价,NO中N为+2价,若生成HNO2(N为+3价),只有化合价升高,无化合价降低,违反氧化还原反应“有升必有降”的规律,因此Ⅱ一定不可能实现;
(5)反应Ⅰ:氧化性Fe3+>I2,反应Ⅱ:氧化性Cl2>Fe3+;反应Ⅲ:氧化性>Cl2;
①若溶质中Cl-与I-共存,为氧化I-而Cl-不被氧化,氧化剂的氧化性需要满足:I2的氧化性<氧化剂<Cl2的氧化性,除Cl2外还可用上述反应中的FeCl3作氧化剂;
②由反应Ⅲ可知,Mn化合价由+7降至+2价,得到5e-,Cl化合价由-1价升至0价,失去e-,根据得失电子守恒可知,、Mn2+的化学计量数均为2,Cl-的化学计量数为10,Cl2化学计量数为5,根据电荷守恒和质量守恒可知,H+的化学计量数为16,H2O的化学计量数为8,则反应的离子方程式:;MnCl2的摩尔质量为126 g/mol,当有12.6 g MnCl2,即0.1 mol MnCl2生成时,根据化学方程式:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应可知,消耗HCl的量为0.8 mol,其中16个HCl中作还原剂的HCl有10个,因此消耗HCl的量为0.8 mol时,作还原剂的HCl为0.5 mol,质量为0.5 mol×36.5 g/mol=18.25 g。
19.(1) 置换反应 C B
(2) +3 H2O
(3) >> B
(4)38234
【详解】(1)区域5是一定属于氧化还原反应的基本反应类型,则为置换反应,区域1是化合反应(两种或两种以上物质生成一种物质)且是氧化还原反应(有元素化合价变化)。反应 C.,是多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应;且 Fe元素从 +2 价升高到 +3 价, O 元素从 0 价降低到 −2 价,有化合价变化,属于氧化还原反应,所以属于区域1的是 C,区域4是氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型,B.中N元素和O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型,属于区域“4”的是B,区域2是非氧化还原反应的分解反应,例如: 。
(2)①Na 的化合价为 +1价, H 在 NaBH4中为 −1 价,设 B 的化合价为 x,则可列方程: (+1)+x+4×(−1)=0,x=+3;
②NaBH4中 H为 −1 价,反应后生成 H2( 0 价), H的化合价升高(失电子,被氧化),所以 NaBH4还原剂,H2O中 H 为 +1价,反应后生成 H2( 0 价), H 的化合价降低(得电子,被还原),所以 H2O 是氧化剂;
③该反应中NaBH4的 H由-1价上升到0价,H2O的H由+1价下降到0价,用“双线桥”标出电子转移的方向和数目为:。
(3)氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,①中氧化剂是,氧化产物是,则氧化性:>;②中氧化剂是,氧化产物是,则氧化性:>;③中氧化剂是,氧化产物是,则氧化性:>,综上,氧化性顺序为: >>, 由①,②,③可得还原性:Fe>>Ag>,若某溶液中、、共存,要将除去而、发生不反应,只有还原性强的物质才能制备还原性弱的物质,需要选择还原性介于和之间的还原剂,故选B。
(4)该反应中Cr元素由+6价下降到+3价,S元素由+4价上升到+6价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:38234。
20.(1)B
(2)
①⑦
(3)AC
(4)
(5)
(6)
【详解】(1)阴影区域为属于氧化还原反应,但不属于化合反应、分解反应、置换反应的反应;
A.该反应为置换反应,A不符合题意;
B.该反应为氧化还原反应,同时不属于化合、分解、置换反应,B符合题意;
C.该反应为分解反应,C不符合题意;
D.该反应非氧化还原的复分解反应,D不符合题意;
故选B;
(2)元素处于最低价态时只有还原性:中为价(的最低价),单质中为价(金属元素的最低价),二者只有还原性;其余粒子化合价为中间价或最高价,不符合要求;
(3)A.中毒时将血红蛋白中氧化为,血红蛋白作还原剂体现还原性,A正确;
B.作氧化剂发生还原反应,B错误;
C.解毒时需将还原为,高铁血红蛋白被还原,C正确;
D.解毒剂美蓝应具有还原性,D错误;
故选AC;
(4)①中为价,反应后升高为中的价,被氧化;中为价,反应后降低为中的价,故为还原产物(同时也是氧化产物);
②单线桥表示电子由还原剂转移到氧化剂,该反应中价失去给价,转移电子总数为,用单线桥表示其电子转移的方向和数目为:;
(5)根据化合价升降守恒:从到升价,从到降价,故、系数为、;结合酸性环境和电荷守恒,反应物补充,再根据原子守恒配平系数为即可,离子方程式为:;
(6)反应①中作还原剂,每个从价升高到价失;作氧化剂,每个中从价降低到价得,根据电子守恒,氧化剂和还原剂微粒数之比为。
21.(1)H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O
(2)2∶1∶2
(3)2Cu2+++2Cl-+H2O2CuCl↓+H3PO3+H+
(4) Cu2+、O2 NaH2PO2较多时能将Cu2+还原为Cu
【分析】阶段一为P与反应生成和,反应方程式为;阶段二为与反应生成,反应方程式为;阶段三为与生成,化学反应方程式为;
然后利用和除去酸性废液中的氯离子的过程,发现不是完全被氧化,可能有部分是被氧气氧化;如果的物质的量过大时,氯离子的去除率反而降低,可能是被还原成Cu,由此解答;
【详解】(1)根据题意可知,阶段三为与生成,因此化学反应方程式为;
(2)阶段一为P与反应生成和,反应方程式为;阶段二为与反应生成,反应方程式为,根据三个阶段的反应可知,;
(3)中Cu的化合价从+2价降低到中的+1价,得到一个电子,中P的化合价从+1价升高到中的+3价,失去2个电子,根据得失电子守恒可知,和化学计量数之比为2:1,根据电荷守恒和原子守恒进行配平,化学方程式为2Cu2+++2Cl-+H2O2CuCl↓+H3PO3+H+;
(4)①根据2Cu2+++2Cl-+H2O2CuCl↓+H3PO3+H+,0.01mol Cl-完全沉淀,理论上只需消耗0.005mol NaH2PO2。当n(NaH2PO2)= 0.01mol 时NaH2PO2已过量,理论上氯离子的去除率可达100%,结合上图,次磷酸钠未完全参与上述反应,则推测n(NaH2PO2)=0.01mol时,可能是一部分氧气氧化了,导致未全部参与和的反应,因此氧化的粒子为、;
②当n(NaH2PO2)>0.04mol时,Cl-去除率逐渐减小。从氧化还原角度推测其原因可能是NaH2PO2较多时,将进一步还原成了Cu,参与反应的减少了,Cl-去除率降低。
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