课练3 氧化还原反应
练
1.下列叙述中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.下列反应中,不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
D.3Cl2+2Fe2FeCl3
3.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-<Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
4.某强氧化剂XO(OH)被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3 mol XO(OH),需用30 mL 0.2 mol ·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是( )
A.+2 B.+1
C.0 D.-1
5.关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
6.把图2中的纸片补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是( )
A.IO作氧化剂
B.1 mol Mn2+参加反应转移5 mol 电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2
D.配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、3
练
7.[2023·浙江1月]关于反应2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是( )
A.生成1 mol N2O,转移4 mol电子
B.H2O是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
8.[2023·湖南卷]油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是( )
A.S2O和SO的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
9.[2023·辽宁卷]一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如下图所示。下列说法正确的是( )
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小
C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D.总反应为:2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
10.[2022·湖南卷]科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ中NO发生氧化反应
B.a和b中转移的e-数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)=1∶4
D.过程 Ⅰ→Ⅲ 的总反应为
NO+NH===N2↑+2H2O
11.[2021·山东卷](双选)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是( )
A.G与H均为氧化产物
B.实验中KMnO4只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D.G与H的物质的量之和可能为0.25 mol
练
12.[2024·河北武邑中学校考]NiFe基催化剂是碱性条件下活性最高的催化剂之一,在NiFe基催化剂自修复水氧化循环中,FeO发生的一步反应为FeO+H2O===FeOOH+O2↑+OH-(未配平),下列说法正确的是( )
A.FeO中铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数相等
B.反应中FeOOH是氧化产物
C.配平后,FeO与H2O的化学计量数之比为2∶3
D.生成22.4 L O2时,转移4mol电子
13.[2024·辽宁丹东一模]自然界中氮循环过程如图所示,下列说法错误的是( )
A.反硝化过程中,含氮物质被还原
B.氨氧化过程中,NO与NH理论物质的量之比为1∶1
C.N2→NH属于氮的固定,N2发生还原反应
D.土壤中Fe2+离子有利于除去水体中的铵态氮
14.[2024·辽宁葫芦岛一模]室温下,通过下列实验探究 NaClO溶液的性质
实验1:测得0.1 mol·L-1 NaClO溶液的pH约为10
实验2:向0.1 mol·L-1 NaClO溶液中通入足量CO2,无明显现象
实验3:向0.1 mol·L-1 NaClO溶液中加入浓盐酸,有黄绿色气体生成
实验4:向0.1 mol·L-1 NaClO溶液中加入双氧水,有无色气体生成
下列说法正确的是( )
A.实验4中生成的无色气体是O2
B.实验2说明Ka(HClO)>Ka1(H2CO3)
C.实验3反应的离子方程式为
NaClO+2H++Cl-===Cl2↑+Na++H2O
D.0.1 mol·L-1 NaClO溶液中c(ClO-)约为10-10 mol·L-1
15.[2024·南京建邺区统考]某化学兴趣小组为探究酸性高锰酸钾与铜的反应,设计实验如下,在培养皿中加入足量的酸性高锰酸钾溶液,放入铜珠,实验结果如下:
实验 现象
一段时间后,培养皿中由铜珠向外侧依次呈现: Ⅰ区澄清且紫色褪色明显 Ⅱ区底部覆盖棕黑色固体 Ⅲ区澄清且紫色变浅
已知:Cu+在酸性溶液中不能稳定存在:2Cu+===Cu+Cu2+,下列说法正确的是( )
A.Ⅰ区铜反应后的主要产物,可能是Cu2+,也可能是Cu+
B.Ⅱ区棕黑色固体是MnO2,由铜和酸性高锰酸钾反应产生
C.如果酸性高锰酸钾大大过量,所有反应完全后,产物中可能没有Mn2+
D.Ⅲ区紫色变浅说明在Ⅲ区MnO也发生了氧化还原反应
一、选择题:本题共10小题,每小题只有一个选项符合题意。
1.下列颜色变化与氧化还原反应无关的是( )
A.将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中,溶液由橙色变为绿色
B.将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去
C.将SO2通入氯水中,溶液黄绿色褪去
D.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
2.NaClO2可用作造纸的漂白剂,它由H2O2+2ClO2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2制得。下列说法正确的是( )
A.H2O2是氧化剂,H2O2中的氧元素被还原
B.每生成1 mol O2,转移电子的物质的量为4 mol
C.ClO2中的氯元素被氧化
D.ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂
3.[2024·杭州模拟]为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染,通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒(SeO2),再用KI溶液处理后回收Se。发生的反应为①Se+2H2SO4(浓)===2SO2↑+SeO2+2H2O;②SeO2+4KI+4HNO3===4KNO3+Se+2I2+2H2O。下列说法错误的是( )
A.①中SO2是还原产物,SeO2是氧化产物
B.②中KI是还原剂,HNO3是氧化剂
C.②中每生成0.2 mol I2共转移0.4 mol 电子
D.氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2
4.[2024·太原模拟]水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O+2H2O。下列说法中不正确的是( )
A.S2O是还原剂
B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4
D.每有1 mol O2参加反应,转移的电子总数为4 mol
5.某小组比较Cl-、Br-、I-的还原性,实验如下:
实验1 实验2 实验3
装置
操作 和 现象 微热后,溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟 溶液变黄;试管口有红棕色气体生成 溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
下列对实验的分析不合理的是( )
A.NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
B.根据实验1和实验2能判断还原性:Br->Cl-
C.根据实验3能判断还原性:I->Br-
D.上述实验利用了浓H2SO4的难挥发性、强氧化性等
6.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:MnO+Cu2S+H+―→Cu2++SO+Mn2++H2O(未配平)
和反应Ⅱ:MnO+FeS2+H+―→Fe3++SO+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1 mol SO,转移电子的物质的量为10 mol
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D.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2∶3
7.(新情境题)常温下,向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液,反应原理如图所示。关于该反应过程的说法正确的是( )
A.该反应过程中,M是Fe3+,M′是Fe2+
B.当有1 mol O2生成时,转移2 mol 电子
C.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐降低
D.H2O2的氧化性比Fe3+强,还原性比Fe2+弱
8.(新情境题)用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下,将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中,其转化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应Ⅰ的离子方程式为
2Ce4++H2===2Ce3++2H+
B.反应前溶液中c(Ce4+)一定等于反应后溶液中的c(Ce4+)
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变
9.(新情境题)[2024·安徽合肥一模]下图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程,下列叙述正确的是( )
A.“吸收”过程中SO2被还原
B.“吸收”后溶液的酸性减弱
C.“氧化”后的溶液可以循环使用
D.“氧化”中,每1 mol O2参加反应转移2 mol电子
10.(新情境题)[2024·湖南永州二模]正高碘酸(H5IO6)是白色结晶性粉末,溶于水,主要用作氧化剂和分析试剂。由NaI制取H5IO6的实验流程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.“反应1”是为了将I-转化为IO
B.“反应2”中发生的反应是NaIO3+Cl2+3NaOH===Na2H3IO6↓+2NaCl
C.“反应3”的滤液中含有大量的NaNO3、NaI等
D.“反应4”得到的无色气体可能是氧气
二、非选择题:本题共2小题。
11.实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气:KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平)。
(1)配平化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。
(2)在该反应中,如有1 mol Cl2生成,被氧化的HCl的物质的量是________,转移电子的数目是________。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
(3)某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到含有ClO-与ClO物质的量之比为1∶1的混合液,反应的化学方程式是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)报纸报道了多起卫生间清洗时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是盐酸)与“84消毒液”(主要成分是NaClO)发生氯气中毒的事件。试根据你的化学知识分析,原因是________________________________________________________(用离子方程式表示)。
12.酸性KMnO4、H2O2在生活、卫生医疗中常用作消毒剂,其中H2O2还可用于漂白,是化学实验室里必备的重要氧化试剂。高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸(H2C2O4)去除,Fe(NO3)3也是重要的氧化试剂,下面是对这三种氧化剂性质的探究。
(1)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,写出该反应的离子方程式____________________________________,氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
(2)取300 mL 0.2 mol ·L-1 KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则转移电子的物质的量是________ mol。
(3)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的原因是__________________________(用文字表达),又变为棕黄色的离子方程式是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)测定KMnO4样品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定,取0.474 g KMnO4样品溶解酸化后,用0.100 mol ·L-1标准Na2S2O3溶液进行滴定,标准Na2S2O3溶液应盛装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。配平上述反应的离子方程式:
__MnO+__S2O+__H+===__Mn2++__SO+__H2O,实验中,滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液12.00 mL,则该样品中KMnO4的物质的量是________。
课练3 氧化还原反应
狂刷小题 夯基础
1.答案:B
解析:谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程;小苏打分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,不是氧化还原反应;含氯消毒剂有强氧化性,可用于环境消毒;NO2与水发生反应:3NO2+H2O===NO+2HNO3,是氧化还原反应。
2.答案:B
解析:该反应属于复分解反应,没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,故A不符合题意;该反应不属于四种基本反应类型,且有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B符合题意;该反应属于置换反应,是氧化还原反应,故C不符合题意;该反应属于化合反应,是氧化还原反应,故D不符合题意。
3.答案:C
解析:A项,还原性:SO2>Fe2+,反应能发生;B项,还原性:SO2>I-,反应能发生;C项,还原性:H2O2<SO2,反应不能发生。
4.答案:C
解析:XO(OH)中X的化合价是+5,Na2SO3中S的化合价从+4升高到+6,设X元素被还原后的化合价为a,根据氧化还原反应中化合价升降必相等:2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得a=0。
5.答案:D
解析:反应中K2H3IO6中I元素的化合价降低,发生得电子的还原反应,A错误;KI中的I-由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;12.7 g I2的物质的量为0.05 mol,根据反应方程式,每生成4 mol I2转移7 mol电子,则生成0.05 mol I2时转移电子的物质的量为0.087 5 mol,C错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1,D正确。
6.答案:D
解析:A项,分析图1、图2可知,Mn2+为反应物,作还原剂,则IO作氧化剂;B项,配平后的离子方程式为2Mn2++5IO+3H2O===2MnO+5IO+6H+,故1 mol Mn2+参加反应转移5 mol电子;C项,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2;D项,配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、6。
7.答案:A
解析:该反应中氮元素由-1价升高为+1价,生成1 mol N2O,转移4 mol电子,A项正确;该反应中H、O元素化合价不变,H2O既不是氧化产物,也不是还原产物,还原产物为Fe2+,B项错误;该反应中氮元素化合价升高,铁元素化合价降低,NH2OH为还原剂,Fe3+为氧化剂,C项错误;若设计成原电池,则正极反应为:Fe3++e-===Fe2+,Fe2+为正极产物,D项错误。
8.答案:D
解析:SO中4个硫氧键相同,其空间结构为正四面体形,S2O的空间结构为四面体形,A项错误;由图示转化可知,反应Ⅰ中只有S元素被氧化,反应Ⅱ中As、S元素均被氧化,B项错误;根据反应物和产物及氧化还原反应规律可知,反应Ⅰ为2As2S3+6O2+3H2O===2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ为As2S3+7O2+6H2O===2H3AsO4+3H2SO4,则参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C项错误;根据反应Ⅰ、Ⅱ可知,1 mol As2S3发生反应时,两反应转移的电子分别为12 mol和28 mol,个数之比为3∶7,D项正确。
9.答案:C
解析:开始一段时间(大约13 min前)随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0,Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值,结合图像,此时间段主要生成Mn(Ⅲ),同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗;后来(大约13 min后)随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少,Mn(Ⅱ)的浓度增大。
由图像可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A项错误;随着反应物浓度的减小,到大约13 min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,13 min后反应速率会增大,B项错误;由图像可知,Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ),该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存,C项正确;H2C2O4为弱酸,在离子方程式中应写化学式,总反应为2MnO+5H2C2O4+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O,D项错误;答案选C。
10.答案:D
解析:
过程Ⅰ发生的是还原反应,A项错误,由以上分析知,a、b中转移电子数目不相等,B项错误;过程Ⅱ中参加反应的n(NO)与n(NH)之比为1∶1,C项错误;由图知,总反应为NH+NO===N2↑+2H2O,D项正确。
11.答案:BD
解析:KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl2,K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2,因此气体单质G为O2,气体单质H为Cl2。加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2升高至0被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1升高至0被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A正确;KMnO4固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,故B错误;Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为
,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,故C正确;每生成1 mol O2转移4 mol 电子,每生成1 mol Cl2转移2 mol 电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(气体)max=0.25 mol,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于0.25 mol,故D错误。
12.答案:C
解析:FeO中铁元素的化合价为+6价,基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数不相等,A项错误;反应中,铁元素化合价降低,FeOOH是还原产物,B项错误;配平后的化学方程式为4FeO+6H2O===4FeOOH+3O2↑+8OH-,则FeO与H2O的化学计量数之比为2∶3,C项正确;未注明温度和压强,不能确定O2的物质的量,D项错误。
13.答案:D
解析: 反硝化过程中氮元素化合价降低,做氧化剂被还原,A正确;NO中N元素为+3价,NH中N元素为-3价,二者反应产物为N2,化合价为0价,根据转移电子守恒可知,反应过程中二者的理论物质的量之比为1∶1,B正确;氮的固定是指游离态氮元素转化为化合态的氮元素,氮气转化为铵根,氮元素化合价降低,做氧化剂被还原,C正确;由转化图可知,亚铁离子能与水体中的硝酸根反应,可以除去水体中的硝态氮,D错误。
14.答案:A
解析:已知NaClO具有强氧化性,H2O2既有氧化性又有还原性,当H2O2作氧化剂时,则ClO-被氧化成更高价态的物质,自身被还原为H2O,不可能是无色气体,不合题意;当H2O2作还原剂时,则其被ClO-氧化成O2,为无色气体,反应离子方程式为ClO-+H2O2===H2O+Cl-+O2↑,即实验4中生成的无色气体是O2,A正确;向0.1 mol·L-1 NaClO溶液中通入足量CO2,无明显现象,并不能说明没有发生反应NaClO+H2O+CO2===NaHCO3+HClO,故实验2不能说明Ka(HClO)>Ka1(H2CO3),B错误;NaClO是可溶性盐,离子方程式书写时能拆,故实验3反应的离子方程式为 ClO-+2H++Cl-===Cl2↑+H2O,C错误;由水解方程式ClO-+H2O HClO+OH-可知,发生水解的ClO-的浓度为10-4mol·L-1,则0.1 mol·L-1 NaClO溶液中c(ClO-)约为0.1 mol·L-1-10-4mol·L-1≈0.1 mol·L-1,D错误。
15.答案:C
解析: Cu被氧化只会生成Cu+和Cu2+,由于资料中说明Cu+在酸性溶液中不能存在,故Ⅰ区铜反应后的主要产物为Cu2+,则A错误;由A知,Ⅰ区反应为5Cu+2MnO+16H+===5Cu2++2Mn2++8H2O,A区生成的锰离子向外扩散,C区的高锰酸根向内扩散,二者在B区相遇发生反应:2MnO+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+,则B错误;如果酸性高锰酸钾大大过量,可以发生2MnO+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+,即所有反应完全后,产物中可能没有Mn2+,则C正确;结合B可知,C区c(MnO)减小,溶液颜色变浅,则D错误。
综合测评 提能力
1.答案:B
解析:将乙醇滴入酸性 K2Cr2O7溶液中,乙醇被氧化,Cr元素化合价由+6价变为+3价,属于氧化还原反应,A不符合题意;SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,发生反应生成盐和H2O,没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,B符合题意;SO2通入氯水中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,有电子转移,属于氧化还原反应,C不符合题意;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有强氧化性,石蕊溶液褪色是因为发生氧化还原反应,D不符合题意。
2.答案:D
解析:A项,根据方程式可知,双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去电子被氧化,双氧水是还原剂,错误;B项,双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到O2中的0价,1个H2O2分子失去2个电子,因此每生成1 mol O2转移电子的物质的量为2 mol,错误;C项,ClO2中氯元素的化合价从+4价降低到+3价,1个ClO2分子得到1个电子被还原,错误;D项,根据以上分析可知,ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂,正确。
3.答案:B
解析:反应①中,硒元素化合价升高被氧化,硒是还原剂,SeO2为氧化产物,硫元素化合价降低被还原,浓硫酸是氧化剂,SO2是还原产物,故A正确;反应②中,硒元素化合价降低被还原,二氧化硒为氧化剂,碘元素化合价升高被氧化,碘化钾是还原剂,氮元素化合价没有变化,硝酸既不是氧化剂也不是还原剂,故B错误;反应②中,生成2 mol 碘单质,转移4 mol 电子,则每生成0.2 mol I2共转移0.4 mol 电子,故C正确;在同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应①中硫酸为氧化剂,二氧化硒为氧化产物,氧化性:H2SO4(浓)>SeO2,反应②中SeO2为氧化剂,I2为氧化产物,氧化性:SeO2>I2,则氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2,故D正确。
4.答案:B
解析:反应前S的化合价是+2价,反应后是+2.5价,化合价升高,因此S2O是还原剂,故A正确;根据方程式可知,还原剂共失去2 mol电子,而1 mol 氧气得到4 mol 电子,所以亚铁离子应该再失去2 mol 电子,因此Y是四氧化三铁,故B错误;根据原子守恒可知,故C正确;每有1 mol O2参加反应,转移的电子总数为1 mol×4=4 mol,D正确。
5.答案:C
解析:实验1中浓硫酸与氯化钠固体反应生成氯化氢气体,符合难挥发性酸制取挥发性酸,反应为NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑,故A正确;实验1溶液颜色无明显变化说明浓硫酸不能氧化氯离子,实验2溶液变黄说明浓硫酸能氧化溴离子,所以判断还原性:Br->Cl-,故B正确;②中溶液含有浓硫酸和溴单质,加入碘化钠生成碘单质,可能是浓硫酸把碘离子氧化为碘单质,不能得出还原性:I->Br-的结论,故C错误;根据分析,实验1体现浓硫酸的难挥发性、实验2体现浓硫酸的强氧化性,故D正确。
6.答案:B
解析:反应Ⅰ中Cu2S中Cu和S的化合价都升高,发生氧化反应,则Cu2S为还原剂,Mn元素的化合价降低,发生还原反应,MnO为氧化剂,A错误;反应Ⅰ中每生成1 mol SO,参加反应的Cu2S为1 mol,Cu2S化合价共升高2×(2-1)+(6+2)=10,反应转移电子的物质的量为10 mol,B正确;反应Ⅱ中氧化剂MnO化合价降低(7-2)=5,还原剂FeS2化合价共升高1+2×(6+1)=15,根据得失电子相等,氧化剂与还原剂的物质的量之比为15∶5=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,1 mol KMnO4得到5 mol 电子,Cu2S化合价共升高10,应氧化0.5 mol Cu2S,FeS2化合价共升高15,应氧化 mol = mol FeS2,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为0.5 mol∶ mol =3∶2,D错误。
7.答案:B
解析:根据反应原理图,H2O2+M+H+―→H2O+M′的过程中H2O2被还原成H2O,M′+H2O2―→M+O2+H+的过程中H2O2被氧化成O2,根据氧化还原反应的特点,M为Fe2+,M′为Fe3+。根据分析,A错误;图示中生成O2的反应为2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+,反应过程中O元素的化合价由-1价升至0价,因此当有1 mol O2生成时,转移2 mol 电子,故B正确;图示中的反应为2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+、2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O,则总反应为2H2O22H2O+O2↑,在H2O2分解过程中生成了H2O,溶液变稀,则溶液的pH会逐渐增大,故C错误;根据2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+说明H2O2的还原性强于Fe2+,2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O说明H2O2的氧化性强于Fe3+,故D错误。
8.答案:B
解析:根据图示,可知反应Ⅰ为2Ce4++H2===2Ce3++2H+,反应Ⅱ为4Ce3++2NO+4H+===4Ce4++N2+2H2O,在整个过程中,Ce4+是催化剂,Ce3+是中间产物,A正确;反应中Ce4+是催化剂,反应前后物质的量不变,但是由于反应生成了水,故Ce4+的浓度会降低,B错误;由反应Ⅱ知氧化剂是NO,还原剂是Ce3+,两者物质的量之比为1∶2,C正确;根据原子守恒,溶液中Ce元素总量始终不变,故Ce4+和Ce3+的总数保持不变,D正确。
9.答案:C
解析: “吸收”过程中,SO2的化合价升高,被氧化,A错误;“吸收”过程中反应为2H2O+SO2+Fe2(SO4)3===2FeSO4+2H2SO4,酸性增强,B错误;用空气中的氧气氧化得到Fe2(SO4)3溶液,Fe2(SO4)3溶液循环到“吸收”步骤循环使用,C正确;“氧化”过程中,O2化合价由0价降低为-2价,每1 mol O2参加反应转移4 mol电子,D错误。
10.答案:C
解析: 电解NaI溶液生成NaIO3,往NaIO3溶液中加入NaOH溶液和通入氯气,反应生成不溶于水的Na2H3IO6,过滤得到Na2H3IO6,加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6,过滤得到黑色Ag5IO6,通入氯气和加入水发生反应4Ag5IO6+10Cl2+10H2O===4H5IO6+20AgCl+5O2,过滤得到H5IO6。“反应1”中,电解NaI溶液生成NaIO3,目的是将I-转化为IO,A正确;“反应2”中,往NaIO3溶液中加入NaOH溶液和通入氯气,反应生成不溶于水的Na2H3IO6,反应的化学方程式为NaIO3+Cl2+3NaOH===Na2H3IO6↓+2NaCl,B正确;“反应3”中Na2H3IO6加入硝酸银溶液生成不溶于水的黑色Ag5IO6,同时生成NaNO3和HNO3,C错误;“反应4”中发生的反应为4Ag5IO6+10Cl2+10H2O===4H5IO6+20AgCl+5O2,因此生成的无色气体可能是氧气,D正确。
11.答案:(1)(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)2 mol 2NA
(3)4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O
(4)Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O
解析:(1)反应中氯元素化合价从-1价升高到0价,锰元素化合价从+7价降低到+2价,单线桥由失电子一方指向得电子一方,并在单线桥上标出电子转移数,因为HCl在反应时只有部分被氧化,转移电子总数要根据锰元素来计算。(2)根据反应方程式2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,每生成1 mol Cl2,被氧化的HCl的物质的量是2 mol;转移的电子数为2NA。(3)产物中ClO-与ClO物质的量之比为1∶1,设NaClO3和NaClO的化学计量数都是1,还原产物为氯化钠,根据得失电子守恒和原子守恒,可得发生反应的化学方程式为4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO3+NaClO+4H2O。(4)次氯酸钠与盐酸发生氧化还原反应生成氯气,可写出离子方程式为Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O。
12.答案:(1)Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O 1∶2
(2)0.16 (3)Fe3+被还原成Fe2+ 3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O
(4)碱式 8 5 14 8 10 7 1.92×10-3 mol
解析:(1)盐酸不能与金属铜反应,加入H2O2后,发生氧化还原反应,铜片溶解生成氯化铜、水,该反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2===Cu2++2H2O,氧化产物氯化铜与还原产物水的物质的量之比为1∶2。(2)n(KI)=0.06 mol,与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则n(I2)=n(KIO3)=0.02 mol,共失去电子的物质的量为2×0.02 mol +0.02 mol×[5-(-1)]=0.16 mol。(3)先由棕黄色变为浅绿色,说明Fe3+先被还原为Fe2+,变为浅绿色的离子方程式是2Fe3++SO+H2O===2Fe2++SO+2H+,后变为棕黄色的原因是反应生成的H+与NO组成的硝酸将Fe2+氧化为Fe3+,反应的离子方程式是3Fe2++4H++NO===3Fe3++NO↑+2H2O。(4)Na2S2O3在溶液中水解,使溶液显碱性,所以标准Na2S2O3溶液应盛装在碱式滴定管中;酸性条件下MnO能将S2O氧化为SO,本身被还原为Mn2+,反应的离子方程式为8MnO+5S2O+14H+===8Mn2++10SO+7H2O;实验中,消耗n(S2O)=0.100 mol·L-1×0.012 L=0.001 2 mol,由得失电子数目守恒得:n(MnO)×5=0.001 2 mol×4×2,得n(MnO)=1.92×10-3 mol, 则该样品中KMnO4的物质的量是1.92×10-3 mol。