必修1第二章第四講氧化還原反應(yīng)(計(jì)時(shí)：45分鐘滿分：100分)一、選擇題(本大題共10小題，每小題5分，共50分)1．下列實(shí)驗(yàn)中，顏色的變化與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的是()A．往紫色石蕊試液中加入鹽酸，溶液變紅B．飽和FeCl3溶液在沸水中變成紅褐色膠體C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀由白色變成灰綠色，最后變成紅褐色D．SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色解析向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，首先得到白色沉淀Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2迅速與空氣中的O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)得到紅褐色的Fe(OH)3；A、B、D項(xiàng)均不是氧化還原反應(yīng)。答案C2．如圖所示，兩圓圈相交的陰影部分表示圓圈內(nèi)物質(zhì)相互發(fā)生的反應(yīng)，其中屬于氧化還原反應(yīng)，但水既不作氧化劑也不作還原劑的是()A．甲 B．乙C．丙 D．丁解析水中氫元素處于最高價(jià)，具有氧化性，氧元素處于最低價(jià)，具有還原性，水作還原劑的反應(yīng)是－2價(jià)的氧元素被氧化成O2的反應(yīng)。水作氧化劑的反應(yīng)是＋1價(jià)的氫元素被還原成H2的反應(yīng)，水既不作氧化劑也不作還原劑的反應(yīng)是既沒有O2產(chǎn)生又沒有H2產(chǎn)生的反應(yīng)。各個(gè)反應(yīng)的方程式及水的作用分析如下：甲：SO3＋H2O=H2SO4，非氧化還原反應(yīng)；乙：2F2＋2H2O=4HF＋O2，水是還原劑；丙：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，水既不是氧化劑又不是還原劑；丁：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，水是氧化劑。答案C3．已知某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：KIO3、Na2SO3、H2SO4、I2、K2SO4、H2O和未知物X。下列說法中不正確的是()A．該未知物X為Na2SO4B．該反應(yīng)的氧化劑是KIO3C．該反應(yīng)中，發(fā)生氧化反應(yīng)的過程是KIO3→I2D．由反應(yīng)可知還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镹a2SO3>I2解析Na2SO3是反應(yīng)物，H2O是生成物，根據(jù)原子守恒，知硫酸是反應(yīng)物，硫酸鈉是生成物，根據(jù)化合價(jià)的變化判斷亞硫酸鈉是還原劑，另一種反應(yīng)物是氧化劑，化合價(jià)的變化是由高變低，所以KIO3是氧化劑，還原產(chǎn)物是I2,2KIO3＋5Na2SO3＋H2SO4=5Na2SO4＋I(xiàn)2＋K2SO4＋H2O，根據(jù)化合價(jià)變化知，還原劑是Na2SO3，發(fā)生氧化反應(yīng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C4．(2015·西安八校聯(lián)考)羥胺(NH2OH)是一種還原劑，能將某些氧化劑還原，現(xiàn)用25.00mL0.049mol/L羥胺的酸性溶液與足量的硫酸鐵溶液在煮沸條件下反應(yīng)，生成的Fe2＋恰好與24.65mL0.020mol/L酸性KMnO4溶液完全反應(yīng)，已知(未配平)：FeSO4＋KMnO4＋H2SO4→Fe2(SO4)3＋K2SO4＋MnSO4＋H2O，則在上述反應(yīng)中羥胺的氧化產(chǎn)物是()A．N2 B．N2OC．NO D．NO2解析根據(jù)得失電子守恒，NH2OH失去的電子數(shù)等于高錳酸鉀得到的電子數(shù)。羥胺中N元素的化合價(jià)為－1，設(shè)羥胺的氧化產(chǎn)物中N元素的化合價(jià)為x，則25.00×10－3L×0.049mol/L×[x－(－1)]＝24.65×10－3L×0.020mol/L×(7－2)，解得x＝1，則羥胺的氧化產(chǎn)物是N答案B5．(2015·江西調(diào)研)新型納米材料MFe2Ox(3<x<4)中M為＋2價(jià)金屬元素，在反應(yīng)中化合價(jià)不發(fā)生變化。常溫下，MFe2Ox能使工業(yè)廢氣(SO2)高效地還原成無公害的固體，防止環(huán)境污染。其流程為：MFe2Oxeq\o(→,\s\up7(SO2),\s\do5(常溫))MFe2Oy。則下列判斷正確的是()A．MFe2Ox作催化劑B．SO2是該反應(yīng)的還原劑C．x<yD．SO2發(fā)生了置換反應(yīng)解析由題目信息可知，SO2轉(zhuǎn)化為固體S，S元素化合價(jià)降低，說明SO2在反應(yīng)中作氧化劑，則MFe2Ox為還原劑，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；MFe2Ox為還原劑，反應(yīng)后Fe元素的化合價(jià)升高，根據(jù)化合價(jià)變化，有2y－2>2x－2，即y>x，故C項(xiàng)正確；反應(yīng)物為MFe2Ox和SO2，反應(yīng)前沒有單質(zhì)參加，不符合置換反應(yīng)的定義，故SO2沒有發(fā)生置換反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C6．下列離子方程式中屬于氧化還原反應(yīng)且正確的是()A．Cl2和水反應(yīng)：Cl2＋H2O=2H＋＋Cl－＋ClO－B．用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐械腇e3＋：Fe3＋＋3SCN－=Fe(SCN)3C．向酸性KMnO4溶液中加入適量NaNO2溶液，紫色褪去：2MnOeq\o\al(－,4)＋5NOeq\o\al(－,2)＋6H＋=2Mn2＋＋5NOeq\o\al(－,3)＋3H2OD．銅與FeCl3反應(yīng)：Cu＋Fe3＋=Cu2＋＋Fe2＋解析HClO是弱電解質(zhì)，應(yīng)寫化學(xué)式，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)發(fā)生的不是氧化還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)電荷不守恒，錯(cuò)誤。答案C7．(2015·河南聯(lián)考)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑，是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更強(qiáng)、無二次污染的綠色水處理劑。工業(yè)制高鐵酸鈉的方法有如下兩種：濕法制備的主要離子反應(yīng)為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O，干法制備的主要反應(yīng)方程式為2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。則下列有關(guān)說法不正確的是()A．高鐵酸鈉中鐵顯＋6價(jià)B．濕法中FeOeq\o\al(2－,4)是氧化產(chǎn)物C．干法中每生成1molNa2FeO4轉(zhuǎn)移4mol電子D．Na2FeO4可氧化水中的H2S、NH3，生成的Fe(OH)3膠體還能吸附懸浮雜質(zhì)解析高鐵酸鈉中鈉元素顯＋1價(jià)，氧元素顯－2價(jià)，由此可知鐵元素顯＋6價(jià)，A項(xiàng)正確。濕法中，F(xiàn)e(OH)3中的鐵元素的化合價(jià)升高，得到的FeOeq\o\al(2－,4)是氧化產(chǎn)物，B項(xiàng)正確。干法中，鐵元素和Na2O2中部分氧元素的化合價(jià)升高，每生成1molNa2FeO4的同時(shí)生成0.5molO2，所以每生成1molNa2FeO4轉(zhuǎn)移電子0.5×2×1＋1×4＝5(mol)，C項(xiàng)錯(cuò)誤。Na2FeO4有強(qiáng)氧化性，可被H2S、NH3還原為Fe3＋，然后Fe3＋水解得到Fe(OH)3膠體，D項(xiàng)正確。答案C8．現(xiàn)有下列幾個(gè)離子反應(yīng)：①Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋＋6Cl－=2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O②2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－③2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋下列有關(guān)性質(zhì)的比較中正確的是()A．氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Cl2>Fe3＋B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．還原性：SO2<Fe2＋<Br－D．還原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋解析根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，并結(jié)合鹵素單質(zhì)及陰離子的性質(zhì)遞變規(guī)律推知：氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)镃r2Oeq\o\al(2－,7)>Cl2>Br2>Fe3＋>SOeq\o\al(2－,4)；還原性強(qiáng)弱順序?yàn)镾O2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。故選A項(xiàng)。答案A9．已知下列實(shí)驗(yàn)事實(shí)：①Cr2O3固體既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液；③將K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液變藍(lán)。下列判斷不正確的是()A．化合物KCrO2中Cr元素為＋3價(jià)B．實(shí)驗(yàn)①證明Cr2O3是兩性氧化物C．實(shí)驗(yàn)②證明H2O2既有氧化性又有還原性D．實(shí)驗(yàn)③證明氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－,7)>I2解析Cr2O3跟KOH反應(yīng)生成KCrO2，又能與H2SO4反應(yīng)得到Cr2(SO4)3，說明Cr2O3具有兩性，B項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)②中KCrO2被H2O2氧化，只能說明H2O2具有氧化性，C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C10．現(xiàn)取mg鎂鋁合金在一定濃度的稀硝酸中恰好完全溶解(硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)，向反應(yīng)后的混合溶液中滴加bmol/LNaOH溶液，當(dāng)?shù)渭拥絍mL時(shí)，得到沉淀質(zhì)量恰好為最大值ng，則下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法中正確的有()①沉淀中OH－的質(zhì)量為(n－m)g②恰好溶解后溶液中的NOeq\o\al(－,3)的物質(zhì)的量為eq\f(bV,1000)mol③反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為eq\f(n－m,17)mol④標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成NO的體積為eq\f(22.4n－m,51)L⑤與合金反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n－m,51)＋\f(bV,1000)))molA．5項(xiàng) B．4項(xiàng)C．3項(xiàng) D．2項(xiàng)解析本題涉及的反應(yīng)有Al＋4HNO3(稀)=Al(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Mg＋8HNO3(稀)=3Mg(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；Al(NO3)3＋3NaOH=Al(OH)3↓＋3NaNO3；Mg(NO3)2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaNO3。當(dāng)合金恰好溶解時(shí)，溶液中的NOeq\o\al(－,3)與Na＋的物質(zhì)的量相等，n(NOeq\o\al(－,3))＝n(NaOH)＝eq\f(bV,1000)mol，②正確。沉淀質(zhì)量最大時(shí)，生成的ng沉淀為氫氧化鋁和氫氧化鎂，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，其中鎂、鋁元素的質(zhì)量等于mg，所以沉淀中氫氧根的質(zhì)量為(n－m)g，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子為n(e－)＝n(OH－)＝eq\f(n－m,17)mol，故①③正確。根據(jù)電子得失守恒知，標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(NO)＝eq\f(22.4n－m,51)L，故④正確。參加反應(yīng)的硝酸有兩種作用，起酸性作用的硝酸(生成硝酸鹽)的物質(zhì)的量等于硝酸鈉的物質(zhì)的量，即eq\f(bV,1000)mol；作氧化劑的硝酸的物質(zhì)的量等于NO的物質(zhì)的量，即eq\f(n－m,51)mol，所以，與合金反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為eq\f(n－m,51)＋eq\f(bV,1000)mol，故⑤正確。答案A二、非選擇題(本大題共4小題，共50分)11．(8分)(2014·江蘇化學(xué))將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。(1)在圖示的轉(zhuǎn)化中，化合價(jià)不變的元素是________。(2)反應(yīng)中當(dāng)有1molH2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時(shí)，保持溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量不變，需消耗O2的物質(zhì)的量為________。(3)在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分?jǐn)嚢?。欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，可采取的措施有_________________________________________________________________。解析(1)由圖示可知Fe3＋與CuS反應(yīng)生成Cu2＋、Fe2＋、S單質(zhì)；Fe2＋與O2反應(yīng)生成Fe3＋，所以化合價(jià)變化的元素為Fe、S、O，其他均不變。(2)依據(jù)化合價(jià)守恒，1molH2S化合價(jià)升高2,1molO2化合價(jià)降低4，所以需要0.5molO2。(3)依據(jù)信息CuS沉淀是發(fā)生Cu2＋＋H2S=CuS↓＋2H＋得到的，所以通入過量O2把H2S全部氧化為S，就不會(huì)生成CuS沉淀。答案(1)Cu、H、Cl(或銅、氫、氯)(2)0.5mol(3)提高混合氣體中空氣的比例12．(12分)已知還原性：HSOeq\o\al(－,3)>I－，氧化性：IOeq\o\al(－,3)>I2。(1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液，發(fā)生下列反應(yīng)。配平反應(yīng)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。□NaIO3＋□NaHSO3→□I2＋□Na2SO4＋□H2SO4＋□H2O(2)在NaIO3溶液中滴加過量NaHSO3溶液，反應(yīng)完全，推測反應(yīng)后溶液中的還原產(chǎn)物為________________(填化學(xué)式)。(3)在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液，加入NaIO3的物質(zhì)的量和析出I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示。寫出反應(yīng)過程中與AB段曲線對應(yīng)的離子方程式____________；當(dāng)溶液中I－與I2的物質(zhì)的量之比為53時(shí)，加入的NaIO3為________mol。解析(1)I元素的化合價(jià)由＋5降低到0，S元素的化合價(jià)由＋4升高到＋6。根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等，配平反應(yīng)方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(2)由還原性HSOeq\o\al(－,3)>I－可知，當(dāng)NaHSO3溶液過量時(shí)IOeq\o\al(－,3)先被還原成I2，再被還原成I－。(3)OA段，隨著IOeq\o\al(－,3)的量增加，NaHSO3的量減少，IOeq\o\al(－,3)被還原成I－，至A點(diǎn)恰好完全反應(yīng)，此時(shí)繼續(xù)加入NaIO3，又發(fā)生NaIO3氧化I－的反應(yīng)：IOeq\o\al(－,3)＋6H＋＋5I－=3I2＋3H2O。當(dāng)I－與I2的物質(zhì)的量之比為53時(shí)，設(shè)加入的NaIO3為xmol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)守恒，得5×2＝eq\f(5,11)x×6＋eq\f(6,11)x×5，解得x＝eq\f(11,6)。答案(1)=2I2＋7Na2SO4＋3H2SO4＋2H2O(2)NaI(3)IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O11/613．(14分)高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型消毒劑，工業(yè)上制備高鐵酸鈉有下列四種方法：a．2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O；b．2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑；c．Fe2O3＋3Na2O2=2Na2FeO4＋Na2O；d．Fe(NO3)3＋NaOH＋Cl2→Na2FeO4＋NaNO3＋NaCl＋H2O。請回答下列問題：(1)下列判斷正確的是________(填選項(xiàng)字母)。A．方法a、b、c都可在水溶液中進(jìn)行B．根據(jù)a、b可知NaClO、Na2O2的氧化性均強(qiáng)于Na2FeO4C．FeSO4只有還原性，沒有氧化性D．能用KSCN溶液檢驗(yàn)b的產(chǎn)物中是否含有FeSO4(2)對于方法c，下列說法正確的是________(填選項(xiàng)字母)。A．Na2O2既是氧化劑又是還原劑B．還原產(chǎn)物只有Na2OC．3molNa2O2發(fā)生反應(yīng)，有6mol電子轉(zhuǎn)移D．在Na2FeO4中Fe為＋4價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能消毒殺菌(3)對于方法d，請回答下列問題：①配平該方法中的化學(xué)反應(yīng)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_______________________________________________________________________________________________________________。②氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。③寫出Na2FeO4與H2O反應(yīng)的離子方程式：_________________，請你推測Na2FeO4除了消毒殺菌外，另一個(gè)用途是______________。解析(1)選項(xiàng)A，方法b、c中都有Na2O2參與反應(yīng)，若在水溶液中進(jìn)行，Na2O2與H2O反應(yīng)，從而無法得到Na2FeO4。選項(xiàng)B，NaClO、Na2O2在反應(yīng)中獲得電子，為氧化劑，Na2FeO4為氧化產(chǎn)物，所以NaClO、Na2O2的氧化性均強(qiáng)于Na2FeO4。選項(xiàng)C，F(xiàn)eSO4中的Fe元素為＋2價(jià)，在反應(yīng)中可失去電子，也可得到電子，所以FeSO4既有氧化性，也有還原性。選項(xiàng)D，F(xiàn)eSO4不能與KSCN溶液反應(yīng)生成紅色溶液。(2)選項(xiàng)A，根據(jù)反應(yīng)：Fe2O3＋3Na2O2=2Na2FeO4＋Na2O，Na2O2在反應(yīng)中只獲得電子，只作氧化劑。選項(xiàng)B，Na2O2對應(yīng)的產(chǎn)物包含Na2FeO4、Na2O，二者都是還原產(chǎn)物。選項(xiàng)C，3molNa2O2發(fā)生反應(yīng)，有6mol電子轉(zhuǎn)移，正確。選項(xiàng)D，Na2FeO4中Fe元素為＋6價(jià)。(3)①eq\o(Fe,\s\up6(＋3))→eq\o(Fe,\s\up6(＋6))，化合價(jià)升高3，eq\o(Cl,\s\up6(0))2→eq\o(Cl,\s\up6(－1))，化合價(jià)降低1，根據(jù)得失電子守恒得2Fe(NO3)3＋NaOH＋3Cl2→2Na2FeO4＋NaNO3＋6NaCl＋H2O，再根據(jù)原子守恒可得配平的反應(yīng)方程式為2Fe(NO3)3＋16NaOH＋3Cl2=2Na2FeO4＋6NaNO3＋6NaCI＋8H2O。②氧化劑為Cl2，其化學(xué)計(jì)量數(shù)為3；還原劑為Fe(NO3)3，其化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，二者的物質(zhì)的量之比為32。③反應(yīng)物為Na2FeO4、H2O，生成物為Fe(OH)3、O2和NaOH，則有：Na2FeO4＋H2O→Fe(OH)3＋NaOH＋O2↑，配平的反應(yīng)方程式為4Na2FeO4＋10H2O=4Fe(OH)3↓＋8NaOH＋3O2↑，其離子反應(yīng)方程式為4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O=4Fe(OH)3↓＋8OH－＋3O2↑。Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能消毒，生成的Fe(OH)3膠體能吸附水中的懸浮物，起到凈水的作用。答案(1)B(2)C(3)①2Fe(NO3)3＋16NaOH＋3C6e－l2=2Na2FeO4＋6NaNO3＋6NaCl＋8H2O②32③4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O=4Fe(OH)3↓＋8OH－＋3O2↑生成的氫氧化鐵膠體，具有較大的表面積，能吸附雜質(zhì)而達(dá)到凈水的目的14．(16分)某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)想將少量Cl2通入Fe2＋和I－的混合溶液中，探究Fe2＋和I－的還原性強(qiáng)弱。[提出假設(shè)]假設(shè)1：Fe2＋還原性比I－強(qiáng)。假設(shè)2：I－還原性比Fe2＋強(qiáng)。[驗(yàn)證假設(shè)]選擇幾種裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：(1)實(shí)驗(yàn)必需的裝置是A→________(按Cl2氣流方向的順序填寫)。(2)實(shí)驗(yàn)開始后，控制通入氯氣的量，