课时规范练8 氧化还原反应的概念及规律一、选择题:本题共12小题,每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2020山东卷,2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )A.谷物发酵酿造食醋B.小苏打用作食品膨松剂C.含氯消毒剂用于环境消毒D.大气中NO2参与酸雨形成2.(2020北京卷,3)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是( )A.NaB.Cl2C.NO2D.Na2O3.(2021福建厦门英才学校模考)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是( )A.CaO用作衣物防潮剂B.还原Fe粉用作食品脱氧剂C.FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳D.用硅藻土中浸润的KMnO4吸收水果散发的乙烯4.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )A.3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe3++2I-2Fe2++I25.(2021北京首都师大附中模拟)火法炼铜的原理:Cu2S+O22Cu+SO2。下列说法正确的是( )A.该反应中的氧化剂只有O2B.被0.3molO2氧化的Cu2S中的硫元素的质量为9.6gC.每生成2.24LSO2电子转移的总数约为6×6.02×1022D.无论是火法炼铜还是湿法炼铜,反应中铜元素都发生还原反应6.(2021辽宁朝阳三模)黄铁矿(主要成分为FeS2)因其呈浅黄铜色,且具有明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。在酸性和催化剂的作用下FeS2有如图所示的转化。下列分析正确的是( )A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应B.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中只有Fe3+做催化剂C.反应Ⅰ的离子方程式为4[Fe(NO)]2++O2+2H2O4Fe3++4NO+4OH-D.反应Ⅱ中,每消耗1molFeS2,转移电子的物质的量为14mol7.(2021山东聊城期末)已知:①16H++10Z-+2X2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B22A3++2B-;\n③2B-+Z2B2+2Z-。下列结论不正确的是( )A.氧化性:X>B2>A3+B.X2+既有还原性,又有氧化性C.还原性:Z->A2+D.溶液中可发生:Z2+2A2+2A3++2Z-8.用电石(主要成分为CaC2,含CaS和Ca3P2等)制取乙炔时,常用CuSO4溶液除去乙炔中的杂质。发生的反应为:①H2S+CuSO4CuS↓+H2SO4②24CuSO4+11PH3+12H2O8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4下列分析不正确的是( )A.CaS、Ca3P2发生水解反应的化学方程式:CaS+2H2OH2S↑+Ca(OH)2、Ca3P2+6H2O2PH3↑+3Ca(OH)2B.不能依据反应①比较硫酸与氢硫酸的酸性强弱C.反应②中每24molCuSO4氧化11molPH3D.用酸性KMnO4溶液验证乙炔的还原性时,H2S和PH3有干扰9.将浓盐酸滴入KMnO4溶液中,产生黄绿色气体,溶液的紫红色褪去,向反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又变为紫红色,Bi反应后变为无色的Bi3+。下列说法正确的是( )A.滴加盐酸时,HCl是氧化剂B.已知Bi为ⅤA族元素,上述实验说明Bi具有较强的非金属性C.若有0.1molNaBiO3参加了反应,则整个过程转移电子为0.8NAD.此实验条件下,物质的氧化性:NaBiO3>KMnO4>Cl210.(2021山东泰安一模)用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时,发生反应Ⅰ:Mn+Cu2S+H+Cu2++S+Mn2++H2O(未配平)和反应Ⅱ:Mn+FeS2+H+Fe3++S+Mn2++H2O(未配平)。下列说法正确的是( )A.反应Ⅰ中Cu2S既是氧化剂又是还原剂B.反应Ⅰ中每生成1molS,转移电子的物质的量为10molC.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3D.若反应Ⅰ与反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为2∶311.(2021山东潍坊二模改编)工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的S2-并制取硫酸盐的一种常用流程如下图。下列说法正确的是( )A.碱性条件下,氧化性:O2>S2>MnB.过程Ⅰ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1C.过程Ⅱ中,反应的离子方程式为4Mn+2S2-+9H2OS2+4Mn(OH)2↓+10OH-\nD.将1molS2-转化为S理论上需要O2的体积为22.4L(标准状况)12.(2021湖南衡阳二模)氨氮废水是造成河流及湖泊富营养化的主要因素,现处理某氮肥厂产生的氨氮废水(其中氮元素以N和NH3·H2O的形式存在)的一种设计流程如下。下列相关叙述错误的是( )A.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ发生的化学反应都属于氧化还原反应B.过程Ⅰ中调pH至9的目的是将N转化为NH3·H2OC.过程Ⅱ中N→N,每转化1molN转移8NA个电子D.过程Ⅲ中甲醇是还原剂,将硝酸还原为N2二、非选择题:本题共2小题。13.(2021山东新泰一中月考改编)按要求填空。(1)在S2-、Fe2+、Mg2+、I-、H+中,既有氧化性又有还原性的是 。 (2)实验室可用以下反应制备氯气:KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O,反应中有1mol电子转移时制得氯气44g,则反应物可能的组合是 (填字母)。 A.K35ClO3+6H35ClB.K35ClO3+6H37ClC.K37ClO3+6H35ClD.K37ClO3+6H37Cl(3)将57.6g的Cu片加入50mL18mol·L-1硫酸中并加热,被还原的H2SO4的物质的量 (填“>”“=”或“<”)0.45mol。 (4)火箭发射时以肼(N2H4)为燃料,若用一氧化氮作氧化剂,在此反应过程中转移2mol电子时,消耗燃料肼的质量为 。 (5)已知溶液中含有以下离子:HC、S、S、C、N、CH3COO-、Na+,当加入足量Na2O2固体后,离子浓度几乎保持不变的是 。 14.(2021福建龙岩第一次质检)二氧化氯(ClO2)气体是一种常用的高效自来水消毒剂。(1)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成ClO2和Cl2,该反应的化学方程式为 。 (2)实验室常用KClO3、草酸(H2C2O4)和稀硫酸制备ClO2。该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。 (3)将ClO2通入到硫化氢溶液中,然后加入少量的稀盐酸酸化的氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成,发生反应的离子方程式为 。 (4)ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-,则常温常压下,等体积的ClO2的消毒能力是Cl2的 倍。 (5)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求ClO2的浓度在0.1~0.8mg·L-1之间,碘量法可以检测水中ClO2的浓度(不同pH环境中粒子种类如图所示),步骤如下:\n不同pH环境中粒子的种类Ⅰ.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再将反应后溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝;Ⅱ.加入一定量的Na2S2O3溶液;(已知:2S2+I2S4+2I-)Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1~3。请回答下列问题:①操作Ⅰ中反应的离子方程式为 。 ②在操作Ⅲ过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是 。 ③若水样的体积为1.0L,在操作Ⅱ时消耗10mL1.0×10-3mol·L-1Na2S2O3溶液,则水样中ClO2的浓度是 mg·L-1。 参考答案课时规范练8 氧化还原反应的概念及规律1.B 解析A项,谷物发酵酿造食醋的过程是:谷物葡萄糖乙醇乙酸;B项,小苏打用作膨松剂是因为小苏打受热分解及能与酸反应放出CO2,发生的是非氧化还原反应;C项,含氯消毒剂给环境消毒是利用了消毒剂的强氧化性,使蛋白质变性;D项,NO2形成酸雨过程中,NO2发生的反应为3NO2+H2O2HNO3+NO,该反应属于氧化还原反应。2.A 解析Na与水发生反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑,氢元素被还原,H2O是氧化剂,表现氧化性,A正确;Cl2与水反应、NO2与水反应中,H2O既不是氧化剂也不是还原剂,B、C错误;Na2O与水反应生成NaOH,是非氧化还原反应,D错误。3.A 解析CaO用作衣物防潮剂是利用反应:CaO+H2OCa(OH)2,与氧化还原反应无关,故A符合题意;还原Fe粉用作食品脱氧剂是利用铁易被氧化的特点,运用了氧化还原反应原理,故B不符合题意;FeSO4具有还原性易被氧化,维生素C具有还原性能抗氧化,所以FeSO4补血剂与维生素C配合使用防止FeSO4被氧化,故C不符合题意;乙烯具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,故D不符合题意。4.A 解析由于Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,FeCl3能氧化I-,则产物不可能同时有FeCl3和FeI3,A错误;由于Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,当Cl2少量时,可以发生Cl2+FeI2FeCl2+I2,B正确;由于Co2O3、Cl2的氧化性依次减弱,故反应Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O能够发生,C正确;由于FeCl3、I2的氧化性依次减弱,故反应2Fe3++2I-2Fe2++I2能够发生,D正确。\n5.D 解析根据题给反应的化学方程式可知,Cu和O元素化合价降低,故Cu2S和O2都是氧化剂,A错误;反应中,0.3molO2得到1.2mol电子,据得失电子守恒,被0.3molO2氧化的硫元素的质量为×32g·mol-1=6.4g,B错误;题目未指明2.24LSO2是否处于标准状况,不能确定转移的电子数,C错误;冶炼铜的过程中,铜元素化合价均降低,发生还原反应,D正确。6.D 解析反应Ⅲ中NO与Fe2+反应生成[Fe(NO)]2+,该反应不是氧化还原反应,A错误;在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中,Fe3+、NO都是催化剂,B错误;反应Ⅰ在酸性条件下进行,反应的离子方程式为4[Fe(NO)]2++O2+4H+4Fe3++4NO+2H2O,C错误;反应Ⅱ为14Fe3++FeS2+8H2O15Fe2++2S+16H+,消耗1molFeS2,转移14mol电子,D正确。7.C 解析反应①中,Z-为还原剂,X为氧化剂,氧化产物为Z2,还原产物为X2+,氧化性:X>Z2,还原性:Z->X2+;反应②中,A2+为还原剂,B2为氧化剂,氧化产物为A3+,还原产物为B-,氧化性:B2>A3+,还原性:A2+>B-;反应③中,B-为还原剂,Z2为氧化剂,氧化产物为B2,还原产物为Z-,氧化性:Z2>B2,还原性:B->Z-。综上分析,氧化性:X>Z2>B2>A3+,A正确。X中X的化合价为+7价,X所对应的单质中元素化合价为0价,X2+中X的化合价处于中间价态,故X2+既有还原性,又有氧化性,B正确。由上述分析可知,还原性:A2+>B->Z->X2+,C错误。根据氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,综合上述微粒的氧化性与还原性关系可判断,溶液中可发生反应Z2+2A2+2A3++2Z-,D正确。8.C 解析根据题给反应②可知,有24molCuSO4反应时得到24mol电子,1molPH3被氧化时失去8mol电子,由得失电子守恒可知,应有3molPH3被氧化,C错误。H2S和PH3都具有还原性,故用酸性KMnO4溶液验证乙炔的还原性时,H2S和PH3均有干扰,D正确。9.D 解析根据题意,发生的反应为2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O、2Mn2++5Bi+14H+2Mn+5Bi3++7H2O。滴加盐酸时,生成氯气,氯元素的化合价升高,则HCl是还原剂,A错误;铋元素属于金属元素,Bi不具有较强的非金属性,B错误;若有0.1molNaBiO3参加了反应,则整个过程转移电子为0.1mol×(5-3)+0.1mol××(7-2)=0.4mol,即0.4NA,C错误;根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性推知,氧化性:KMnO4>Cl2、NaBiO3>KMnO4,故氧化性强弱顺序是NaBiO3>KMnO4>Cl2,D正确。\n10.B 解析反应Ⅰ中Cu2S中Cu的化合价从+1价升高到+2价,S的化合价从-2价升高到+6价,Cu2S只是还原剂,A错误。反应Ⅰ中每生成1molS,2molCu+失去2mol电子,1molS2-失去8mol电子,总共转移电子的物质的量为10mol,B正确。根据得失电子守恒可知,反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1,C错误。若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2,D错误。11.C 解析由过程Ⅰ、Ⅱ可得氧化性:O2>Mn、Mn>S2,A错误。过程Ⅰ中氧化剂是O2,发生转化:O2→H2O,还原剂是Mn(OH)2,发生转化:Mn(OH)2→Mn,根据得失电子守恒推知,O2和Mn(OH)2的物质的量之比为1∶2,B错误。过程Ⅱ中,Mn与S2-反应生成Mn(OH)2和S2,离子方程式为4Mn+2S2-+9H2OS2+4Mn(OH)2↓+10OH-,C正确。S2-→S,1molS2-失去8mol电子,而1molO2得到4mol电子,根据得失电子守恒推知,理论上需要O2的体积为44.8L(标准状况),D错误。12.A 解析过程Ⅰ发生的反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,A错误;过程Ⅰ中加入NaOH溶液调节pH为9时,废水中N与OH-反应生成NH3·H2O,B正确;过程Ⅱ中N转化为N时,氮元素的化合价升高被氧化,反应消耗1molN时转移8NA个电子,C正确;过程Ⅲ中,硝酸中氮元素化合价降低被还原,HNO3作氧化剂被甲醇还原为N2,D正确。13.答案(1)Fe2+ (2)B (3)< (4)16g (5)CH3COO-解析(1)元素处于最高价态时只有氧化性,故只有氧化性的为Mg2+、H+;元素处于最低价态时只有还原性,故只有还原性的是、I-;元素处于中间价态时既有氧化性又有还原性,故既有氧化性又有还原性的是Fe2+。(2)根据化学方程式可知,该反应是归中反应,转移5mole-时生成3molCl2,3molCl2中1个Cl原子来源于KClO3,5个Cl原子来源于HCl,则转移5mole-时,A、B、C、D四项分别生成210g、220g、212g、222g氯气,转移1mole-时,A、B、C、D四项分别生成42g、44g、42.4g、44.4g氯气,B符合题意。(3)反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,有2molH2SO4参加反应,\n则有1molH2SO4被还原。57.6g的Cu片的物质的量为=0.9mol,50mL18mol·L-1硫酸中n(H2SO4)=0.05L×18mol·L-1=0.9mol,由于Cu过量,随反应的不断进行,硫酸由浓变稀,变成稀硫酸后将不再与铜反应,故被还原的H2SO4的物质的量小于0.45mol。(4)N2H4具有还原性,NO具有氧化性,二者反应生成N2和水,反应的化学方程式为N2H4+2NO2N2+2H2O,该反应中消耗1molN2H4,转移4mole-,则转移2mol电子时,消耗燃料肼0.5mol,质量m=nM=0.5mol×32g·mol-1=16g。(5)加入足量的Na2O2固体后,先与水反应生成NaOH,Na+浓度增大;NaOH再与HC、N反应,使HC、N浓度减小,C浓度增大,CH3COO-浓度基本保持不变;另外Na2O2还要和S反应生成S,亚硫酸根浓度减小,硫酸根浓度增大;综上所述,离子浓度几乎保持不变的是CH3COO-。14.答案(1)2KClO3+4HCl(浓)2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O (2)1∶1(3)5H2S+8ClO2+4H2O18H++5S+8Cl-(4)2.5(5)①2ClO2+2I-2Cl+I2②Cl+4I-+4H+Cl-+2I2+2H2O ③0.675解析(3)ClO2的还原产物为Cl-,由加入氯化钡溶液生成白色沉淀可知,H2S的氧化产物为S。(5)①由操作Ⅰ中溶液呈中性可判断出ClO2的还原产物为Cl,故反应的离子方程式为2ClO2+2I-I2+2Cl;②操作Ⅲ中水样的pH为1~3,故Cl的还原产物为Cl-,故反应的离子方程式为Cl+4H++4I-Cl-+2I2+2H2O。
