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【步步高】2015年高考化学(江苏专用)二轮专题复习讲练:专题四 氧化还原反应(含解析)


[考纲要求] 1.理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。2.掌握 常见氧化还原反应的配平和相关计算。

考点一

基于“双线桥”辨析概念

理清知识线索

题组一 氧化还原反应相关概念的正误判断 1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×” (1)Cl2+2Br ===2Cl

+Br2、Zn+Cu2 ===Zn2 +Cu 均为单质被还原的置换反应(×)
- - + +

(2014· 山东理综,7C) (2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、Cl2+H2O===HCl+HClO 均为水作还原剂的氧化还原反 应(×) (2014· 山东理综,7D) (3)因为 Fe3 具有氧化性,所以用 KSCN 溶液可以鉴别 Fe3 (×)
+ +

(2013· 广东理综,10B) (4)化合反应均为氧化还原反应(×) (2012· 山东理综,7A) (5)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应(×) (2012· 广东理综,10C) (6)Na2O2 用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应(×) (2012· 广东理综,10A) 题组二 “双线桥”分析“陌生”反应 2.为监测空气中汞蒸气是否超标,通过悬挂涂有 CuI(白色)的滤纸,根据滤纸是否变色(亮黄 色至暗红色)及变色所需时间来判断空气中的汞含量。 发生的化学反应为 4CuI+Hg===Cu2HgI4 +2Cu。下列说法不正确的是( A.上述反应属于置换反应 )

-1-

B.当有 1 mol CuI 反应时,转移电子为 0.5 mol C.该反应中的氧化剂为 CuI D.Cu2HgI4 既是氧化产物又是还原产物 答案 D 解析

2 mol B 项,当有 1 mol CuI 反应时,转移电子为 =0.5 mol,正确;C 项,根据上述分析,得电 4 子的是+1 价的铜,所以 CuI 为氧化剂;D 项,Cu2HgI4 仅是氧化产物。 3.(2013· 上海,18)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应 10NaN3+2KNO3― →K2O+5Na2O +16N2↑。若氧化物比还原物多 1.75 mol,则下列判断正确的是 ( A.生成 40.0 L N2(标准状况) B.有 0.250 mol KNO3 被氧化 C.转移电子的物质的量为 1.25 mol D.被氧化的 N 原子的物质的量为 3.75 mol 答案 CD 解析 根据反应方程式可知,每当生成 16 mol N2,则氧化物比还原物多 14 mol。转移电子的 物质的量为 10 mol,被氧化的 N 原子的物质的量为 30 mol,有 2 mol KNO3 被还原,现氧化物 比还原物多 1.75 mol,则生成 2 mol N2,转移电子的物质的量为 1.25 mol,被氧化的 N 原子的 物质的量为 3.75 mol,因此,C、D 正确。 )

理解概念抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质 ——电子转移去分析理解有关 的概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。 具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。其中 “找变价”是非常关键的一步,特别是 不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。

考点二

氧化还原反应的基本规律及应用

1.性质强弱规律 物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关,可从

-2-

“热>冷”(温度)、“浓>稀”(浓度)、“易>难”(反应条件、剧烈程度),以及金属活动性顺序 表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断;还要学会 从化学反应方向的角度判断“剂>物”(同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性, 还 原剂的还原性大于还原产物的还原性)。 2.反应先后规律 3.价态归中规律 即同种元素不同价态之间的反应,高价态的元素化合价降低,低价态的元素化合价升高,但 升高与降低的化合价不能交叉。 如:KClO3+6HCl===3Cl2+KCl+3H2O,氧化剂 KClO3,还原剂 HCl,氧化产物 Cl2,还原产 物 Cl2。 4.邻位价态规律 氧化还原反应发生时,其价态一般先变为邻位价态 如:(1)Cl 被氧化成 Cl2,而不是更高价态氯元素。 (2)S2 一般被氧化为 S,S 单质一般被氧化成 SO2。
- -

(3)ClO 、ClO3 作氧化剂、Cl 作还原剂时,一般被还原成 Cl2,而不是 Cl 。 5.电子守恒规律 对于氧化还原反应的计算,关键是氧化还原反应的实质 ——得失电子守恒,列出守恒关系求 解, 即 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。









题组一 性质强弱规律的应用 (一)由方程式判断强弱 1.已知常温下,在溶液中可发生如下反应:Ce4 +Fe2 ===Fe3 +Ce3 ,Sn2 +2Fe3 ===2Fe2
+ + + + + + +

+Sn4 。由此推断 Fe2 、Ce3 、Sn2 的还原性由强到弱的顺序是(
+ + + + + + +

)

A.Sn2 、Fe2 、Ce3 C.Fe2 、Sn2 、Ce3
+ +

B.Fe2 、Ce3 、Sn2
+ +





D.Ce3 、Fe2 、Sn2
+ +



答案 A 解析 根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,由两个方程式可以得到
+ + + +

还原性强弱顺序:Fe2 >Ce3 ,Sn2 >Fe2 。故 A 项正确。 (二)依据顺序判断反应是否发生 2.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+4FeI3 B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2

)

-3-

C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3 +2I ===2Fe2 +I2
+ - +

答案 A 解析 Fe3 能氧化 I ,所以不可能生成 FeI3,A 错,D 对;B 项,当 Cl2 少量时,I 先被氧化;
+ - -

C 项,由于 Co2O3 的氧化性强于 Cl2 的,所以 Co2O3 能氧化 Cl 得到 Cl2,而 Co2O3 被还原为 Co2 。




(三)相互竞争的反应 3.(2013· 上海,16)已知氧化性 Br2>Fe3 。FeBr2 溶液中通入一定量的 Cl2,发生反应的离子方


程式为 aFe2 +bBr +cCl2― →dFe3 +eBr2+fCl
+ - + -

下列选项中的数字与离子方程式的 a、 b、 c、 d、 e、 f 一一对应, 其中不符合反应实际的是( A.2 4 3 2 2 6

)

B.0 2 1 0 C.2 0 1 2 D.2

1 2 0 2 4

2 2 2 1

答案 B 解析 Cl2 先氧化 Fe2 ;A 项,Cl2 过量;C 项,Cl2 少量;D 项,FeBr2 和 Cl2 等量。


正确运用有关氧化性、还原性强弱的比较规律,对于提高解题能力有很大帮助。有关物质的 氧化性或还原性的比较可以从多个角度进行考查,涉及的知识面很广,常考的判断依据: (1)根据金属活动性顺序比较。①金属活动性顺序:金属单质的还原性从 K→Au 逐渐减弱,其 对应离子的氧化性从 K →Au2 逐渐增强。 ②非金属活动性顺序: 一般某元素的非金属性越强,
+ +

对应单质的氧化性越强,对应非金属离子的还原性越弱。 (2)根据原电池两极和电解池两极的放电顺序进行判断。原电池中,活动性较强的金属作负极, 活动性较弱的金属作正极;电解池中,阳极上物质的放电顺序即为对应物质还原性次序,阴 极上的阳离子放电顺序即为阳离子氧化性次序。 题组二 守恒规律的灵活应用 (一)根据电子守恒进行计算 4.在反应 3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有 5 mol H2O 参加反应,则被水还 原的溴元素为( )

2 A.1 mol B. mol 3 4 C. mol D.2 mol 3

-4-

答案 C 4 解析 设被水还原的溴元素的物质的量为 x,根据电子得失守恒得:3x=4 mol 则 x= mol。 3 5.(2014· 上海,16)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻 璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为 1.50 mg,则( A.被氧化的砒霜为 1.98 mg B.分解产生的氢气为 0.672 mL C.和砒霜反应的锌为 3.90 mg D.转移的电子总数为 6×10 答案 C 解析 本题考查氧化还原反应。 砒霜(As2O3)的试样和锌、 盐酸混合反应的方程式为 As2O3+6Zn +12HCl― →2AsH3+6ZnCl2+3H2O。根据砷的相对原子质量为 75,若砷的质量为 1.50 mg, 物质的量为 0.02 mmol,被还原的砒霜为 0.02 mmol÷ 2×198 g· mol 1=1.98 mg,和砒霜反应的
- -5

)

NA

锌为 3.90 mg。2AsH3― ― →2As+ 3H2 分解产生的氢气标准状态下为 0.03 mmol×22.4 L· mol =0.672 mL; 转移的电子总数为 0.18×10 3NA。




-1

步骤 1 找物质 找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物; 步骤 2 定得失 确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数); 步骤 3 列等式 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式; 步骤 4 找关系 对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中没有损耗,可直接找出起始物 和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。 (二)根据“电子守恒、质量守恒、电荷守恒”进行配平 6.(1)ZnSO4 溶液中含有少量 Fe2 和 Mn2 ,为了除去这两种离子,调节溶液 pH 为 5,然后加
+ +

入高锰酸钾溶液,使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是 MnO2。请写出该过程中两个反 应的离子方程式:___________________________________________________________ _____________,______________________。 (2)[2012· 新课标全国卷Ⅱ, 26(3)(4)]FeCl3 与氢碘酸反应时可生成棕色物质, 该反应的离子方程 式为______________________;高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量 电池材料。 FeCl3 与 KClO 在强碱性条件下反应可制取 K2FeO4 ,其反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________
-5-

________________________________________________________________________。 (3)(2014· 上海, 28)硫化氢具有还原性, 可以和许多氧化剂反应。 在酸性条件下, H2S 和 KMnO4 反 应 生 成 S 、 MnSO4 、 K2SO4 和 H2O , 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 : ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 答案 (1)MnO 4 + 3Fe2 + 7H2O===3Fe(OH)3↓ + MnO2↓ + 5H
- + + +

2MnO 4 + 3Mn2 +
- +

2H2O===5MnO2↓+4H
+ - +

(2)2Fe3 +2I ===2Fe2 +I2

2Fe3 +3ClO +10OH ===2FeO2 4 +3Cl +5H2O
+ - - - -

(3)3H2SO4+5H2S+2KMnO4― →5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O 解析 (1) 除 去 杂 质 离 子 Fe2 和 Mn2 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 MnO 4 + 3Fe2 +
+ + - + + - + +

7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H ,2MnO4 +3Mn2 +2H2O===5MnO2↓+4H 。 (2)FeCl3 与氢碘酸反应生成的棕色物质,根据现象可知生成了碘单质,则 I 被氧化为 I2,Fe3
- + + - + +

被还原成 Fe2 , 可以写出 Fe3 +I ― →Fe2 +I2, 然后根据得失电子守恒、 电荷守恒配平。 FeCl3
3 与 KClO 反应时,根据题目信息 Fe3 被氧化为 FeO2 4 ,则 ClO 被还原成 Cl ,可以写出 Fe
+ - - - - - - + +

3 + ClO ― →FeO 2 4 + Cl ,然后根据氧化还原反应中得失电子守恒可以得到: 2Fe + 3ClO


― →2FeO2 4 +3Cl ,再结合溶液强碱性和电荷守恒,在左边补上 OH ,然后配平即可。
- - -

氧化还原反应方程式的配平可依据“得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒”顺利解答,有关 氧化还原反应化学方程式的配平应掌握: (1)配平步骤 标变价→列变化→求总数→配系数→细检查。 (2)配平方法 ①正向配平法:如果被氧化、被还原的元素分别是两种不同的反应物,通常从方程式左边进 行配平;②逆向配平法:对于自身氧化还原反应或反应物只有一种,一般从方程式右边配平 较简便;③缺项配平法:这类方程式通常少写一种反应物或生成物的化学式,要求确定其化 学式。此类反应可先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,最后由质量 守恒、电荷守恒确定所缺物质(分子或离子)的化学式和计量系数。

在近几年的高考中,氧化还原方程式配平不准的常见原因有: (1)化合价判断不准。 近几年高考中常考的一些特殊物质中元素化合价如下: CuFeS2:Cu(+2) Fe(+2) S(-2) K2FeO4:Fe(+6) Li2NH:N(-3)

-6-

LiNH2:N(-3) AlN:N(-3) Na2S2O3:S(+2) C2O2 4 :C(+3)


HCN:C(+2) N(-3) CuH:Cu(+1) H(-1) FeOn Si3N4:Si(+4) N(-3) 4 :Fe[+(8-n)]


(2)依据电子得失守恒列等式时忽视变价原子的个数。 (3)缺项氧化还原方程式配平时, “□”中或“______”上的化学计量数“1”容易忽略、 漏掉。

考点三

氧化还原反应的综合应用

在《新课标》高考中,氧化还原反应的考查往往渗透到综合实验(如中和滴定实验)、工业流程 制备中,增大了试题的灵活度和难度。

题组一 氧化还原反应在综合实验中的应用 1.(2012· 江苏,18)硫酸钠过氧化氢加合物(xNa2SO4· yH2O2· zH2O)的组成可通过下列实验测定: ①准确称取 1.770 0 g 样品,配制成 100.00 mL 溶液 A。 ②准确量取 25.00 mL 溶液 A,加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至 恒重,得到白色固体 0.582 5 g。 ③准确量取 25.00 mL 溶液 A,加适量稀硫酸酸化后,用 0.020 00 mol· L
-1

KMnO4 溶液滴定至

终点,消耗 KMnO4 溶液 25.00 mL。H2O2 与 KMnO4 反应的离子方程式如下: 2MnO4 +5H2O2+6H ===2Mn2 +8H2O+5O2↑
- + +

(1)已知室温下 BaSO4 的 Ksp=1.1×10 液中 c(Ba2 )≥__________mol· L 1。
+ -

-10

,欲使溶液中 c(SO2 4 )≤1.0×10


-6

mol· L 1,应保持溶


(2) 上 述 滴 定 若 不 加 稀 硫 酸 酸 化 , MnO



4

被 还 原 为 MnO2 , 其 离 子 方 程 式 为

________________________________________________________________________。 (3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。 答案 (1)1.1×10
- -4 -

(2)2MnO4 +3H2O2===2MnO2↓+3O2↑+2OH +2H2O 0.582 5 g (3)n(Na2SO4)=n(BaSO4)= - 233 g· mol 1 =2.50×10
- -3

mol
+ +

2MnO4 +5H2O2+6H ===2Mn2 +8H2O+5O2↑ L 1×25.00 mL 5 0.020 00 mol· - n(H2O2)= × =1.25×10 3 mol - 2 1 000 mL· L 1


-7-

m(Na2SO4)=142 g· mol 1×2.50×10


-3

mol=0.355 g

m(H2O2)=34 g· mol 1×1.25×10


-3

mol=0.042 5 g

25.00 mL 1.770 0 g× -0.355 g-0.042 5 g 100.00 mL - n(H2O)= =2.50×10 3 mol - 18 g· mol 1 x∶y∶z=n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)=2∶1∶2 故样品的化学式为 2Na2SO4· H2O2· 2H2O。 解析


(1)BaSO4 在溶液中存在溶解平衡:BaSO4(s)
- -10 -

2 Ba2 (aq)+SO2 4 (aq),则有 Ksp = c(Ba
+ - -6

)· c(SO2 4 )=1.1×10


。欲使溶液中 c(SO2 4 )≤1.0×10

mol· L 1,则有 c(Ba2 )≥
- +

Ksp - = c?SO2 4 ?

1.1×10 10 - - - mol· L 1=1.1×10 4 mol· L 1。 - 1.0×10 6 (2)H2O2 与 KMnO4 溶液反应,MnO4 被还原为 MnO2,据得失电子守恒、质量守恒可写出离子 方程式为 2MnO4 +3H2O2===2MnO2↓+3O2↑+2OH +2H2O。 0.582 5 g (3)25.00 mL 溶液 A 中含有 Na2SO4 的物质的量为 n(Na2SO4)=n(BaSO4)= - =2.50×10 233 g· mol 1
-3 - - -

mol。

5 5 - - 含有 H2O2 的物质的量为 n(H2O2) = n(KMnO4) = ×0.020 00 mol· L 1×25.00×10 3 L = 2 2 1.25×10
-3

mol。

25.00 mL - 所取 25.00 mL 溶液 A 中所含样品中水的质量为 m(H2O)=1.770 0 g× -2.50×10 3 100.00 mL mol×142 g· mol 1-1.25×10
- -3 -3

0.045 00 g - mol×34 g· mol 1=0.045 00 g, 则 n(H2O)= - =2.50×10 18 g· mol 1

mol。

综上可知,x∶y∶z=n(Na2SO4)∶n(H2O2)∶n(H2O)=2∶1∶2,故硫酸钠过氧化氢加合物的化 学式为 2Na2SO4· H2O2· 2H2O。 题组二 在工业制备中的应用 2.(2013· 福建理综,24)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。 (1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产 ClO2 方法。 ①用于电解的食盐水需先除去其中的 Ca2 、Mg2 、SO2 4 等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水
+ + -

中先加入过量的________________(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的 Na2CO3 和 NaOH ,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的 SO2 4 ,其原因是


________________________________________________________________________ [已知:Ksp(BaSO4)=1.1× 10
-10

、Ksp(BaCO3)=5.1× 10 9]。


②该法工艺原理示意图如下。 其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐 酸反应生成 ClO2。工艺中可以利用的单质有____________(填化学式),发生器中生成 ClO2 的

-8-

化学方程式为__________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。

(2)纤维素还原法制 ClO2 是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物 D 与 NaClO3 反应生成 ClO2。完成反应的化学方程式: CO2↑+18H2O+ ________
- - -

__(D)__+24NaClO3+12H2SO4===

ClO2↑+

(3)ClO2 和 Cl2 均能将电镀废水中的 CN 氧化为无毒的物质,自身被还原为 Cl 。处理含 CN 相同量的电镀废水,所需 Cl2 的物质的量是 ClO2 的______倍。

答案 (1)①BaCl2 BaSO4 和 BaCO3 的 Ksp 相差不大,当溶液中存在大量 CO2 3 时,BaSO4(s)会


部分转化为 BaCO3(s)(或其他合理答案) ②H2、Cl2 2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O (2) 1 C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=== 24 ClO2↑+ 6 CO2↑+18H2O+ 12 Na2SO4 (3)2.5 解析 注意分析题目信息和图示信息,能够分析出二氧化氯发生器中有 Cl2 生成,是正确解决 第(1)小题②问的关键。 (1)①根据后面加入的物质为 Na2CO3 和 NaOH, 可知前面缺少除去 SO2 4
- -

的试剂 BaCl2。BaSO4 和 BaCO3 的 Ksp 相差不大,当溶液中存在大量 CO2 3 时,BaSO4(s)会部分 转化为 BaCO3(s)。②在特定条件下电解食盐水,除了生成 NaClO3 外还应有 H2;根据题干信 息,NaClO3 与 HCl 反应生成 ClO2,结合得失电子守恒及图示中从二氧化氯发生器中出来的气 体进入了氯化氢合成塔可知,NaClO3 与 HCl 反应除生成 ClO2 外还有 Cl2,可写出化学方程式 2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。 (2)纤维素水解得到的最终产物 D 应为葡萄糖(C6H12O6),生成物可利用元素守恒推知,然后配 平即可。 (3)处理相同量的 CN , Cl2 和 ClO2 转移的电子数应相同。 1 mol Cl2― →2Cl 转移 2 mol e , 1 mol ClO2― →Cl 转移 5 mol e ,则转移相同量的电子时 Cl2 与 ClO2 的物质的量之比为 5∶2。
- - - - -

专题突破练
一、单项选择题 1.宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有银针验毒的记载,“银针验毒”涉及反应的化 学方程式是 4Ag+2H2S+O2===2X+2H2O,下列说法正确的是( A.X 的化学式为 AgS
-9-

)

B.银针验毒时,空气中氧气失去电子 C.反应中 Ag 和 H2S 均是还原剂 D.每生成 1 mol X,反应转移 2 mol 电子 答案 D 解析 根据原子守恒得方程式:4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O,故 Ag 为还原剂,O2 为氧 化剂,每生成 1 mol Ag2S,应转移 2 mol 电子。 2.关于反应 Zn+2HNO3+NH4NO3===N2↑+3H2O+Zn(NO3)2,下列判断正确的是( A.生成 1 mol N2,电子转移总数为 3NA B.生成 1 mol N2,电子转移总数为 5NA C.溶解 1 mol Zn,电子转移总数为 2NA D.溶解 1 mol Zn,电子转移总数为 4NA 答案 B 解析 )

所以 Zn、NH4 为还原剂,HNO3 为氧化剂, 生成 1 mol N2,应转移 5 mol 电子。
2 3. 水热法制备 Fe3O4 纳米颗粒的总反应: 3Fe2 +2S2O2 3 +O2+xOH ===Fe3O4+S4O6 +2H2O,
+ - - -



有关说法正确的是(

)


A.每转移 1.5 mol 电子,有 0.75 mol Fe2 被氧化 B.x=2 C.Fe2 、S2O2 3 都是还原剂
+ -

D.每生成 1 mol Fe3O4,转移电子 2 mol 答案 C 解析 根据电荷守恒得 x=4

2 2 + A 项,每转移 1.5 mol 电子,被氧化的 Fe2 应为 ×1.5 mol÷ =1.125 mol;D 项,每生成 1 mol 4 3 Fe3O4,应转移电子 4 mol。 4.现有 M、N、P、E 4 种元素的单质,能发生以下反应: ①在水溶液中,M+N2 ===M2 +N ②P+2H2O(冷)===P(OH)2+H2↑ ③N、E 相连浸入稀
+ +

H2SO4 中,电极反应式为 N-2e ===N2 ,2H +2e ===H2↑
- + + -

- 10 -

判断它们的还原性由强到弱的顺序是( A.M、N、P、E B.P、M、N、E C.M、N、E、P D.E、P、M、N 答案 B

)

解析 根据①可知还原性:M>N,根据③可知还原性:N>E,而 P 能与冷水直接反应,故 P 的还原性最强,由此可得还原性:P>M>N>E。 5.R、X、Y 和 Z 是四种元素,其常见化合价均为+2,且 X2 与单质 R 不反应;X2 +Z===X
+ +

+Z2 ;Y+Z2 ===Y2 +Z。这四种元素的离子被还原成 0 价时表现的氧化性强弱顺序正确的
+ + +

是(


)
+ + +

A.R2 >X2 >Z2 >Y2 B.X2 >R2 >Y2 >Z2
+ + + + + +



C.Y2 >Z2 >R2 >X2
+ + +



D.Z2 >X2 >R2 >Y2 答案 A



解析 据 X2 +Z===X+Z2 知氧化性:X2 >Z2 ,据 Y+Z2 ===Y2 +Z 知氧化性:Z2 >Y2
+ + + + + + + +

,由 X2 与单质 R 不反应推知氧化性:R2 >X2 。
+ + + - - -

6.已知 NaCN 溶液呈碱性,(CN)2 与卤素单质的性质相似,CN 的还原性介于 Br 、I 之间。 下列变化不能发生的是( A.HCN H +CN
+ -

)

B.(CN)2+CH2===CH2― →NC—CH2—CH2—CN C.(CN)2+2Br ===2CN +Br2 D.(CN)2+2OH ===CN +CNO +H2O 答案 C 解析 根据题意,还原性顺序为 I >CN >Br 。A 项,HCN 为弱酸,部分电离,正确;B 项, 属于加成反应,正确;C 项,还原性 Br >CN ,与题干矛盾,错误;D 项,与 Cl2 与 NaOH 的反应类似,正确。 7.在含有 n mol FeI2 的溶液中通入 Cl2,有 x mol Cl2 发生反应。下列说法不正确的是( n - - A.当 x≤ 时,反应的离子方程式为 2I +Cl2===I2+2Cl 2 B.当 x≥n 时,反应的离子方程式为 2Fe2 +2I +2Cl2===2Fe3 +I2+4Cl
+ - + - - - - - - - - - - -

)

C.当 Fe2 和 I 都被氧化时,x 与 n 的关系为 x>n
+ -

D.当 x=n 时,反应后氧化产物的物质的量为 n mol 答案 B 解析 由于还原性 I >Fe2 ,A 项正确;B 项当 x≥n 时,可发生:2Fe2 +4I +3Cl2===2Fe3
- + + -

- 11 -



+2I2+6Cl ,错误。C、D 正确。



二、不定项选择题 8.NH3 可消除 NO 的污染,反应化学方程式为 6NO+4NH3===5N2+6H2O。现有 NO 与 NH3 的混合物 1 mol 充分反应,若还原产物比氧化产物多 1.4 g。则下列判断中正确的是( A.生成氮气为 5.6 L B.有 0.3 mol NO 被还原 C.生成氧化产物 2.8 g D.原混合物中 NO 与 NH3 的物质的量之比可能为 3∶2 答案 BC 解析 在反应 6NO+4NH3===5N2+6H2O 中,N2 既是氧化产物又是还原产物,还原产物与氧 化产物之比为 3∶2,当还原产物比氧化产物多 1.4 g(即 0.05 mol)时,生成 N2 0.25 mol。 6 A 项,没有指明标准状况;B 项,被还原的 NO 为 0.25 mol× =0.3 mol;C 项,生成的氧化 5 2 - 产物为 0.25 mol× ×28 g· mol 1=2.8 g;D 项,若 NO 全部反应,则 n(NO)∶n(NH3)=0.3 5 mol∶0.7 mol=3∶7,若 NH3 全部反应,则 n(NO)∶n(NH3)=0.8 mol∶0.2 mol=4∶1。 9.有 Fe3 、Fe2 、NO3 、NH4 、H 和 H2O 六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物
+ + - + +

)

和生成物,下列叙述中,不正确的是( A.还原产物为 NH4


)

B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 8∶1 C.若有 0.5 mol NO3 参加还原反应,则转移电子 8 mol D.若把该反应设计为电解池,则阳极反应为 Fe2 -e ===Fe3
+ - + -

答案 BC 解析 其离子方程式为 8Fe2 +10H +NO3 ===8Fe3 +NH4 +3H2O。B 项, 氧化剂与还原剂的
+ + - + +

物质的量之比为 1∶8;C 项,若有 0.5 mol NO3 参加还原反应,应转移 4 mol 电子。 10.CuO 和 Fe2O3 的混合物 m g,向其中加入 1 mol· L
-1



的 HNO3 溶液 200 mL 恰好完全反应, )

若将 m g 该混合物用足量 CO 还原,充分反应后剩余固体质量为( A.(m-3.2) g B.(2m-3.2) g C.(m-1.6) g D.(2m-1.6) g 答案 C

1 mol· L 1×0.2 L 解析 n(O)= =0.1 mol,其质量为 1.6 g,所以充分反应后剩余固体质量为(m 2


-1.6) g。 三、非选择题 11. 微型化学实验可以有效实现化学实验绿色化的要求。 如下图所示在一块衬白纸的玻璃片的

- 12 -

不同位置分别滴加浓度为 0.1 mol· L

-1

的 KI(含淀粉)溶液、 NaOH(含酚酞)溶液、 FeCl2(含 KSCN)

溶液各一滴,在圆心处放置一芝麻粒大小的 KMnO4 晶体,向 KMnO4 晶体上滴加一滴浓盐酸, 再立即用表面皿盖好。

根据上述描述涉及到的元素,回答(1)~(3)题。 (1)KMnO4 中 Mn 元素的化合价为_______________________________________________, Fe 在周期表中的位置是:___________________________________________________。 (2)结合已学知识分析 a、c 处可能出现的现象: a:________________________________________________________________________; c:________________________________________________________________________。 (3)b 处可能发生反应的离子方程式:____________________________________________ ________________________________________________________________________。 已知溶液中,还原性为 HSO3 >I ,氧化性为 IO3 >I2>SO2 4 。在含 3 mol NaHSO3 的溶液中逐
- - - -

滴加入 KIO3 溶液,加入的 KIO3 和析出的 I2 的物质的量的关系曲线如下图所示。

请回答(4)~(5)题。 (4)a 点处的还原产物是:__________(填离子符号); b 点― →c 点反应的离子方程式是:_____________________________________________。 (5)当溶液中的 I 为 0.5 mol 时,加入的 KIO3 可能是 ________ mol。 答案 (1)+7 第四周期Ⅷ族 (2)溶液变为蓝色 红色褪去(或红色变浅) (3)2Fe2 +Cl2===2Fe3 +2Cl 、Fe3 +3SCN ===Fe(SCN)3
+ + - + - -

(4)I



IO3 +6H +5I ===3H2O+3I2







(5)0.5 或 1.1 解析 (2)a 处发生反应为 Cl2+2I ===I2+2Cl ,其现象为溶液变蓝。 c 处发生反应为 Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,碱性变弱,所以红色变浅或褪去。 (3)Cl2 可把 Fe2 氧化成 Fe3 ,Fe3 与 SCN 发生反应。
+ + + - - -

- 13 -

(4)由题意可知依次发生的反应为 IO3 +3HSO3 ===I +3SO2 4 +3H ,IO3 +5I +6H ===3I2+
- - - - + - - +

3H2O。所以 a 点处的还原产物为 I ,b 点到 c 点发生 IO3 与 I 之间的归中反应。 (5)根据离子方程式 IO3 +3HSO3 ===I +3SO2 4 +3H ,IO3 +5I +6H ===3I2+3H2O。
- - - - + - - +







当加入 IO3 不足时,由于生成 I 为 0.5 mol,所以所加 IO3 也为 0.5 mol; 当加入 IO3 过量时,n(IO3 )=1 mol+(1-0.5) mol×
- -







1 mol=1.1 mol。 5

12.已知高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液可以发生氧化还原反应。请回答下列问 题: (1)该反应中的还原剂是______________(填化学式)。 (2)写出该反应的化学方程式:_______________________________________________。 (3)反应转移了 0.4 mol 电子,则参加反应的 H2SO4 的物质的量为________ mol。 (4)高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸溶液的反应可用于测定血钙的含量。方法是取 2 mL 血液用 蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵晶体[化学式为(NH4)2C2O4],反应生成 CaC2O4 沉淀, 将沉淀用稀硫酸溶解后得到 H2C2O4,再用 KMnO4 溶液滴定。 ①稀硫酸溶解 CaC2O4 沉淀的化学方程式是__________________________________________ ________________________________________________________________________________ ______________________。 ②用 KMnO4 溶液滴定 H2C2O4 时,判断滴定终点的方法是______________________________。 ③若消耗了 1.0×10 答案 (1)H2C2O4
-4

mol· L

-1

的 KMnO4 溶液 20.00 mL,则 100 mL 该血液中含钙________ g。

(2)2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4===K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O

(3)0.12 (4)①CaC2O4+H2SO4===CaSO4+H2C2O4 ②溶液由无色变为浅红色,并在半分钟内不褪色 ③0.01 解析 根据题意,写出反应的化学方程式:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4

+10CO2↑+8H2O,则不难看出反应中的还原剂是草酸。在反应中 Mn 由+7 价降到+2 价, 转移 10 mol 电子时消耗 3 mol H2SO4,所以容易求出反应转移了 0.4 mol 电子时,参加反应的 H2SO4 的物质的量为 0.12 mol。高锰酸钾溶液本身有颜色,在开始滴入草酸中时被还原,颜色 消失,当达到滴定终点时,溶液应该是由无色变为浅红色。利用有关反应的方程式可以得出 关系式:5Ca2 ~2KMnO4,所以可计算出 100 mL 该血液中含钙的质量为 1.0×10
+ -4

mol· L



1

×0.02 L×5/2× 100 mL/2 mL×40 g· mol 1=0.01 g。
- + +

13.工业生产无铁硫酸铝,以硫酸浸取铝土矿得含铁(Fe2 和 Fe3 )的硫酸铝溶液,加热到一定 温度,搅拌,加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液,在溶液中生成活性二氧化锰,调节溶 液的 pH,反应一段时间,Fe(OH)3 和二氧化锰发生吸附共沉作用,最终得到无铁硫酸铝产品。

- 14 -

(1)KMnO4 首 先 将 Fe2 氧 化 为 Fe3 , 其 本 身 被 还 原 为 MnO2 , 反 应 的 离 子 方 程 式 为
+ +

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)写出高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验证明,n(MnO2)/n(Fe)控制在 4∶1 时,除铁效果较好。若溶液中亚铁离子和铁离子浓度均 为 0.03 mol· L __________。 (3)调节 pH 的作用是_______________________________________________________。 (4)操作 2 的名称为__________________。 (5)下列有关工艺的说法正确的是________(填字母序号)。 A.溶液的 pH 越大,则除铁效果越好,但同时会影响硫酸铝的产率 B.活性二氧化锰生成量应适宜,不足时铁的去除率较低,过量时会增加成本 C.可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去 Fe(OH)3 答案 (1)MnO4 +3Fe2 +4H ===MnO2↓+2H2O+3Fe3
- + + + -1

,为达到较好的除铁效果,每 1 L 溶液应加入高锰酸钾的物质的量为

(2)2KMnO4+3MnSO4+2H2O===5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4 0.102 mol (3)使铁离子水解为氢氧化铁沉淀除去 (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)AB 解析 (2) MnO4


+3Fe2 +4H ===MnO2↓+2H2O+3Fe3
+ + +



0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol 0.03 mol 所以 n(Fe3 )=0.06 mol n(MnO2)=0.24 mol。 2KMnO4+3MnSO4+2H2O===5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4 0.23 ×2=0.092 mol 5 0.23 mol

所以 n(KMnO4)=0.092 mol+0.01 mol=0.102 mol。 (3)调节 pH 使 Fe3 水解生成 Fe(OH)3 沉淀而除去。


(4)从 Al2(SO4)3 溶液中结晶出 Al2(SO4)3 晶体应采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法。 (5)A 项,pH 越大,会生成 Al(OH)3 沉淀,影响 Al2(SO4)3 产率。 14.铁是人体中必需微量元素中含量最高的元素,体内缺失会引起贫血。含 FeO2 4 离子的盐具


- 15 -

有强氧化性,能杀菌消毒,如高铁酸钾是一种新型、高效的消毒剂及绿色净水剂。铁及其化 合物之间的相互转化可用下式表示: Fe2 请回答下列有关问题: (1)Fe 与过量稀硫酸反应可以制取 FeSO4。若用反应所得的酸性溶液实现上述①的转化,要求 产物纯净。可选用的试剂是________(选填序号); a.Cl2 b.Fe c.HNO3 d.H2O2 (2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂, 其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3 ===Cu2 +5Fe2 +2S,则下列说法正确的是________(选填
+ + + +

① ④

Fe3



② ③

FeO2 4



序号); a.反应中,所有铁元素均被还原 b.从物质的组成来看,黄铜矿属于复盐 c.反应中,CuFeS2 既作氧化剂又作还原剂 d.当转移 1 mol 电子时,有 46 g CuFeS2 参加反应 (3)下列是工业制取高铁酸钾的一种方法,请在方框内填上合适的微粒符号并配平该离子方程 式: __Fe3 +__


+__Cl2― →__FeO2 4 +__Cl +__
- - + - - +

答案 (1)d (2)d (3)2Fe3 +8H2O+3Cl2===2FeO2 4 +6Cl +16H 解析 (1)2Fe2 +H2O2+2H ===2Fe3 +2H2O
+ + +

(2)

c 项,CuFeS2 仅作还原剂。 d 项,当转移 4 mol 电子时,有 184 g CuFeS2 参加反应。 所以当有 1 mol 电子转移时,应有 46 g CuFeS2 参加反应。

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