氧化还原反应规律及应用1．(2022·广州联考)实验室利用以下反应制取少量氮气：NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，关于该反应的下列说法正确的是( )A．NaNO2是氧化剂B．每生成1molN2转移的电子的物质的量为6molC．NH4Cl中的氮元素被还原D．N2既是氧化剂，又是还原剂2．已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2―→H2O IO―→I2 MnO―→Mn2＋ HNO2―→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是( )A．H2O2 B．IOC．MnOD．HNO23．(2022·石景山模拟)已知在热的碱性溶液中，NaClO发生反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( )A．NaCl、NaClOB．NaCl、NaClO3C．NaClO、NaClO3D．NaClO3、NaClO44．高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的反应的离子方程式为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是( )A．由上述反应可知，Fe(OH)3的氧化性强于FeOB．高铁酸钾中铁显＋6价C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2D．用K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质5．(2022·兰州联考)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，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＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I26．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是( )序号氧化剂还原剂其他反应物氧化产物还原产物①Cl2FeBr2/Fe3＋、Br2\n②KClO3浓盐酸/Cl2③KMnO4H2O2H2SO4O2Mn2＋A．由表中①组的信息可知通入Cl2的量不同，氧化产物可能不同B．反应①中，当只有少量Cl2时，反应可表示为Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－C．表中②组反应的还原产物是KCl，电子转移数目是6e－D．表中③组反应的离子方程式为2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O7．水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2＋＋2S2O＋O2＋aOH－===Y＋S4O＋2H2O，下列有关说法不正确的是( )A．a＝4B．Y的化学式为Fe2O3C．S2O是还原剂D．每32gO2参加反应，转移电子的物质的量为4mol8．(2022·北京怀柔区质检)某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是( )①原溶液中的Br－一定被氧化 ②通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定有部分或全部被氧化 ③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2＋ ④若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I－、Fe2＋、Br－均被完全氧化A．①②③B．②③④C．①③④D．①②③④9．(2022·石家庄质检)关于反应11P＋15CuSO4＋24H2O===5Cu3P＋6H3PO4＋15H2SO4的说法正确的是( )A．P既是氧化剂又是还原剂，CuSO4只是还原剂B．Cu3P既是氧化产物又是还原产物C．1molCuSO4可以氧化1/5molPD．若有11molP参加反应，转移电子的物质的量为60mol10．(2022·南京模拟)向含有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图所示。有关说法不正确的是( )\nA．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6mol/LC．当通入Cl22mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶311．L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：①P＋A―→Q＋B ②L＋O2―→M＋H2O③L＋M―→R＋H2O ④B＋H2O―→A＋O2(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为________。(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式：Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2OⅡ.N2O4＋H2O―→P＋QⅢ.M＋L―→Q＋H2O其中一定不可能实现的是______________________________________________，理由是_____________________________________________________________。12．含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO还原成N2，从而消除氮污染。(1)配平以下有关的离子反应方程式：NO＋Al＋H2O―→N2↑＋Al(OH)3＋OH－(2)以上反应中失电子的物质是__________，还原产物是________，每生成1mol还原产物，将有________电子发生转移。(3)现需除去1m3含氮0.3mol的废水中的NO(设氮元素都以NO的形式存在)，则至少需要消耗金属铝的物质的量为________。13．新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。\n(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：____FeCl3＋____NaOH＋____NaClO===____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化剂是________(填化学式)。(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为______________________________。(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是将粗产品用__________________溶解，然后________________________。方法Ⅱ：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。(4)电解时阳极发生反应生成FeO，该电极反应方程式为_____________________。答案1．选A 该反应为N元素的归中反应，NaNO2中＋3价的N元素氧化了NH4Cl中－3价的N元素，生成了N2，N2既是氧化产物又是还原产物；每生成1molN2转移的电子的物质的量为3mol。2．选B KI被氧化得到I2,1molKI在反应中失去1mol电子，再据题中所给信息：H2O2―→H2O 1molH2O2得2mole－，IO―→I2 1molIO得5mole－，MnO―→Mn2＋ 1molMnO可得5mole－，HNO2―→NO 1molHNO2得1mole－。虽然B、C项中的1molIO、MnO均可得5mole－，但B中生成物I2可来自IO和I－，故得I2最多者应是IO与I－的反应。3．选B 根据氧化还原反应的规律，NaClO2中Cl元素发生歧化反应，化合价一部分升高，一部分降低，对照A、B、C、D四个选项可知，只有B、C符合题意，而在热的碱性条件下：3NaClO===2NaCl＋NaClO3，故B正确。4．选A 反应中Fe(OH)3作还原剂，ClO－作氧化剂，配平后的离子方程式为2(OH)3＋3O－＋4OH－===2O＋3＋5H2O，B、C正确；FeO作氧化剂时其还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解产生Fe(OH)3胶体，具有吸附性，可作净水剂。5．选A 氧化还原反应发生的条件是强氧化剂＋强还原剂＝弱还原剂＋弱氧化剂。由于Fe3＋氧化性强于I2，所以FeI3不存在，A中反应不可能发生；B、C、D中反应符合氧化还原反应规律，所以可以发生。例如n(Cl2)∶n(FeI2)＝1∶1时即发生B项的反应。6．选A Cl2与FeBr2反应，Cl2少量时，只氧化Fe2＋；足量时，可氧化Fe2＋和Br－，A正确。\n7．选B 由2S2O―→S4O，失去2mol电子，O2―→2O2－，得到4mol电子，说明只有2Fe2＋―→2Fe3＋，失去2mol电子，再由原子守恒知，Y为四氧化三铁，B项错误。8．选B 在FeBr2和FeI2混合液中存在三种还原性不同的离子，它们的还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，向混合液中通入的氯气首先与还原性最强的离子(I－)反应，当I－完全反应后，氯气才与Fe2＋反应，Fe2＋被完全氧化后才与Br－反应。通入一定量氯气后再滴加KSCN，溶液呈红色，说明有Fe3＋生成，I－已经反应完全，Fe2＋被氧化但不一定被全部氧化，因为没有实验现象说明Fe2＋完全氧化，同理，也没有实验现象说明Br－被氧化或被完全氧化，①错误，故B正确。9．选C 在反应中，P既是氧化剂，又是还原剂，CuSO4是氧化剂，Cu3P为还原产物，H3PO4为氧化产物，若有11molP参加反应转移30mol电子，A、B、D错误；根据电子守恒，C正确。10．选B 还原性强弱顺序为I－>Fe2＋>Br－，所以Cl2最先氧化I－，然后氧化Fe2＋，最后氧化Br－。图中AB线段表示I－的变化情况，氧化I－需氯气1mol，则I－为2mol；BC线段表示Fe3＋的变化情况，氧化Fe2＋需氯气2mol，则Fe2＋为4mol；DE线段表示Br－的变化情况，氧化Br－需氯气3mol，则Br－为6mol。当通入Cl22mol时，氧化的I－和Fe2＋均为2mol，所以C中的离子方程式是正确的。因不知溶液的体积，无法求算FeBr2的浓度，则B错误。11．解析：(1)突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。由反应④B＋H2O―→A＋O2可知，反应后氧元素化合价升高，则反应后氯元素化合价必定降低，故化合价B>A。再由①可知，反应后氯元素化合价升高，则反应后氮元素化合价必降低，故氮元素化合价P>Q。由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则氮元素化合价反应后必升高，故氮元素化合价M>L。由反应③可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应，由于化合价M>L，R处于M、L之间，则M>R>L。又因为已知氮的化合价M<Q，所以，L、M、R、P、Q五种含氮物质中N元素的化合价为P>Q>M>R>L。由于其中一种物质是硝酸，硝酸中氮的化合价是最高价态，则在上述物质中P是硝酸。答案：(1)P P中氮元素的化合价最高 (2)N2 (3)Ⅲ 根据氧化还原反应规律，M、L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质(其他合理答案也可)12．解析：(2)在该反应中，失电子的物质是Al，还原产物是N2。生成1molN2时，转移电子的物质的量是1mol×2×(5－0)＝10mol。(3)设需要铝的物质的量为x，由得失电子守恒可知：0.3mol×(5－0)＝3x，解得x＝0.5mol。答案：(1)6 10 18 3 10 6 (2)Al N2 10mol (3)0.5mol13．解析：(1)反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据元素守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。根据化合价升降法配平方程式：2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。\n答案：(1)2 10 3 2 9 NaCl 5 H2O NaClO(2)Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH(3)稀KOH溶液 加入饱和KOH溶液，冷却结晶 (4)Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O
