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专练9氧化还原反应基本概念一、选择题1.[2024·浙江1月]汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO=====催化剂2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)A.生成1molCO2转移电子的数目为2NAB.催化剂降低NO与CO反应的活化能C.NO是
氧化剂,CO是还原剂D.N2既是氧化产物又是还原产物答案:D解析:由题给方程式可知,1molCO失去2mole-生成1molCO2,故生成1molCO2时转移电子的数目为2NA,A项正确;催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率,B项正确;NO中N为
+2价,N2中N为0价,N元素的化合价降低,发生还原反应,则NO作氧化剂,N2为还原产物,同理可得,CO作还原剂,CO2为氧化产物,C项正确、D项错误。2.[2024·全国乙卷]下列应用中涉及到氧化还原反应的是()A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪C.暖贴中的铁粉遇空气放热
D.荧光指示牌被照发光答案:C解析:使用明矾对水进行净化的过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,
A不符合题意;雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;使用暖贴时,铁粉与空气中的O2发生氧化还原反应,C符合题
意;荧光指示牌被照发光,没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意;综上所述,本题选C。3.[2022·北京卷]下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液pH减小的是()A.向NaHSO4溶液中加入少量BaCl2溶液,生成白色沉淀B.向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气,生成红褐色沉淀C.
向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液,生成蓝绿色沉淀[Cu2(OH)2CO3]D.向H2S溶液中通入氯气,生成黄色沉淀答案:D解析:向NaHSO4溶液中加入少量BaCl2溶液,发生反应NaHSO4+BaCl2===BaSO4↓+NaCl+HCl,为非氧化还原反应,且溶液pH不变,
A项错误;向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气,发生氧化还原反应4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3,c(OH-)增大,pH增大,B项错误;向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液,发生反应2C
u2++4HCO-3===Cu2(OH)2CO3↓+H2O+3CO2↑,为非氧化还原反应,C项错误;向H2S溶液中通入氯气,发生氧化还原反应H2S+Cl2===2HCl+S↓,且c(H+)增大,pH减小,D项正确。4.[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-2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-2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+4)=1∶4D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为N
O-2+NH+4===N2↑+2H2O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+4)之比为1∶1,C项错误;由图知,总反应为NH+4+NO-2===N2↑+2H2O,D项
正确。5.[2024·安徽皖江名校联考]ClO-可用于处理含CN-的废水,处理过程中体系存在ClO-、CN-、N2、Cl-、HCO-3、H2O六种物质。下列有关说法正确的是()A.ClO-是氧化剂,N2是氧化产物之一B.反应配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比
为3∶2C.若生成标准状况下2.24LN2,则转移电子0.2molD.含CN-的废水也可用Cr2O2-7处理答案:A解析:根据题意可知,ClO-、CN-为反应物,N2、Cl-、HCO-3为生成物,结合原子守恒可知H2O为反应物,处理过程中所发生的反应为5ClO-+2CN
-+H2O===N2↑+5Cl-+2HCO-3,其中ClO-是氧化剂,N2和HCO-3是氧化产物,A正确;由离子方程式可知氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2,B错误;由离子方程式可知,每产生1molN2,反应过程中转移10mol电子,若生成标准状况下2.24L(即0.1mol)N2,则转移电
子1mol,C错误;Cr2O2-7具有强氧化性,但若用Cr2O2-7处理含CN-的废水,会引入重金属离子Cr3+,D错误。6.[2024·黑龙江哈尔滨师大附中期中]在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应为2FeS2+7O2+2H2O===2Fe2++4SO
2-4+4H+,实现该反应的物质间转化关系如图所示。下列分析错误的是()A.反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2OB.反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+C.反应Ⅲ是非氧化还原反应D.黄铁矿催化氧化过程中:NO和Fe(NO)2+均作催化剂答案:D解析:反应Ⅰ中
,O2将Fe(NO)2+氧化为Fe3+,并释放出NO;反应Ⅱ中Fe3+将FeS2氧化成SO2-4,Fe2+在反应Ⅲ中又与NO结合成Fe(NO)2+进入下一个反应过程。根据图示信息可以看出,反应Ⅰ中Fe(NO)2+与O2反应生成NO和Fe3+,反应的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+===
4Fe3++4NO+2H2O,A项正确;反应Ⅱ中硫元素的化合价升高,铁元素的化合价降低,Fe3+作氧化剂,B项正确;反应Ⅲ的离子方程式为Fe2++NO===Fe(NO)2+,各元素化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应
,C项正确;由题图,结合总反应方程式可知,加入的NO在反应前后没有发生变化,所以在黄铁矿催化氧化的反应中NO作催化剂,但Fe(NO)2+是中间产物,不是催化剂,D项错误。7.[2024·河南郑州检测]我国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雄黄(As4S4)与雌黄(As2S
3)都是自然界中常见的难溶砷化物。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示,As的相对原子质量为75。下列说法正确的是()A.雌黄和雄黄中S元素的化合价不同B.反应Ⅰ中雄黄为氧化产物C.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中有1个氧化还原反应D.若物质a为SO
2,则反应Ⅱ中,4.28gAs4S4参加反应转移0.28mol电子答案:D解析:8.[2024·安徽淮北高三摸底]有关反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法
中错误的是()A.FeS2既是氧化剂也是还原剂B.CuSO4在反应中被还原C.被还原的S和被氧化的S的质量之比为3∶7D.14molCuSO4氧化了1molFeS2答案:C解析:14个CuSO4中+2价的铜得电子降为Cu2S中+1价的铜,5个FeS2中10个-1价的S有7个价态降低得到7个
Cu2S中-2价的S,有3个价态升高得到SO2-4中+6价的S,所以FeS2中S元素既有升高也有降低,FeS2既是氧化剂又是还原剂,A正确;CuSO4只做氧化剂被还原,B正确;被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3,C错误;14mo
lCuSO4氧化了1molFeS2,D正确。9.在反应S+KOH―→K2SO3+K2S2+H2O(未配平)中,被氧化与被还原的硫原子个数比为()A.1∶4B.4∶1C.1∶2D.2∶1答案:A解析:将方程式配平5S+6KO
H===K2SO3+2K2S2+3H2O,可知被氧化与被还原的硫原子个数比为1∶4。10.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既作氧化剂,又作还原剂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0.25mol答案:D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正确;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1molO2转移4mol电子,每生成1molCl2转移2mol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
.25mol,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0.25mol,故D错误。11.NaNO2是一种食品添加剂,它与酸性KMnO4溶液可发生反应:MnO-4+NO-2+X―→Mn2++NO-3+H2O(未
配平)。下列叙述中正确的是()A.生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4B.反应过程中溶液的pH减小C.该反应中NO-2被还原D.X可以是盐酸答案:A解析:反应过程中Mn从+7价被还原到+2价,
N从+3价被氧化到+5价。根据得失电子守恒可知反应中n(MnO-4)∶n(NO-2)=2∶5,根据反应前后电荷守恒、元素种类守恒可知X为H+,将方程式配平可得方程式为:2MnO-4+5NO-2+6H+===2Mn2++5NO-3+3H2O。根据分
析可知生成1molNaNO3(即消耗1molNaNO2)时需要消耗0.4molKMnO4,A正确;反应进行的过程中消耗H+,pH增大,B错误;反应过程中NO-2化合价升高,被氧化,C错误;若X为盐酸,在酸性条件下KMnO4会将Cl-氧化,反应式中产物应出现Cl
2,与题目中条件不符,D错误。12.已知:①SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI;②向含有HCl、FeCl3和BaCl2的溶液中通入足量的SO2,产生白色沉淀;③将FeCl3溶液滴在淀粉—KI试纸上,试纸变蓝色。现有等物质的量的FeI2、NaHSO3
的混合溶液100mL,向其中通入4.48L(标准状况)氯气,然后向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈微红色。下列有关说法正确的是()A.FeI2的物质的量浓度约为1mol·L-1B.完全反应时转移电子0.2molC.通入氯气的过程中,首先被氧化的离子是
Fe2+,最后被氧化的离子是I-D.反应后,溶液中大量存在的离子有Na+、H+、SO2-4和Fe3+答案:A解析:由①知,还原性强弱顺序为SO2>I-;由②知,还原性强弱顺序为SO2>Fe2+;由③知,还原性强弱顺序为I->Fe2+,故还原性强弱顺序为SO2>I->Fe2+,类比可得离子的还
原性强弱顺序为HSO-3>I->Fe2+。向混合溶液中通入Cl2的过程中,首先氧化HSO-3,然后氧化I-,最后氧化Fe2+,C错误;加入KSCN溶液,溶液呈微红色,说明有微量的Fe3+生成,则有较多的Fe2+没有被氧化,D错误;HSO-
3和I-均完全反应,Fe2+发生的反应可以忽略不计,根据电子得失守恒得2n(FeI2)+2n(NaHSO3)=2×4.48L÷22.4L·mol-1,即n(FeI2)+n(NaHSO3)=0.2mol,由于溶质的物质的量相等,所以n
(FeI2)=0.1mol,c(FeI2)=1mol·L-1,A正确;转移电子的物质的量根据氯气计算得2×4.48L÷22.4L·mol-1=0.4mol,B错误;综上所述,本题选A。13.将磁性氧化铁放入稀硝酸中可发生如下反应:3Fe3O4+28HNO3===9Fe(NO3)x+NO↑+14H2
O,下列判断合理的是()A.Fe(NO3)x中x为2B.磁性氧化铁中的铁元素全部被氧化C.稀硝酸在反应中只作氧化剂D.反应中每生成0.4mol还原产物,就有1.2mol电子转移答案:D解析:根据氮元素守恒,
则9x+1=28,解得x=3,A错误;反应中生成硝酸盐Fe(NO3)3,磁性氧化铁中的铁元素化合价为+2、+3价,只有部分铁元素被氧化,B错误;反应中生成硝酸盐Fe(NO3)3和NO,所以硝酸在反应中起氧化剂与酸的作用,C错误;反应中只有氮元素被
还原,氮元素化合价由+5价降低为+2价,还原产物为NO,所以生成0.4molNO转移电子为0.4mol×(5-2)=1.2mol,D正确。14.根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)()A.只有反应①②④属于氧化还原反应B.反应⑤说明该条件下铝可用于制熔点较高
的金属C.相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶1D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4答案:B解析:①②③④⑤均属于氧化还原反应,A错误;⑤为铝热反应,放出大量的热,可用于制熔点较高的金属,B正确;③中O元素的化合价由-1价升高为0,④中O元素的化合价由-2
价升高为0,则相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶2,故C错误;反应①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O中Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,HCl中Cl元素的化合价由-1价升高为0,由电子守恒可以知道,氧化剂与还原剂
的物质的量之比为1∶2,故D错误。二、非选择题15.硫的化合物在生产、生活中应用广泛。Ⅰ.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2。(1)通入足量SO2后,装置B中的现象是______________________________________;,装置C的作用是。(2)该小组同学认为SO
2与FeCl3溶液发生的是氧化还原反应。①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:______________________________________________________________
__________。②请设计实验方案验证有Fe2+生成:________________________________________________________________________。Ⅱ.一
些食品添加剂、抗氧化剂中含有焦亚硫酸钠(Na2S2O5),大量的焦亚硫酸钠会损伤细胞,具有生物毒性。(3)铬是环境中的一种主要污染物,可以用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)处理含铬酸性废水(含有CrO2-4),利用氧化还原反应,将六价铬还原
为三价铬,S2O2-5被氧化为SO2-4,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。(4)已知:Na2S2O5溶于水会生成NaHSO3。检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方法是__________________
_______________。答案:(1)溶液蓝色褪去吸收多余的SO2,防止污染空气(2)①2Fe3++SO2+2H2O===SO2-4+2Fe2++4H+,②取A中反应后的溶液,向其中滴入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红(或其他合理答案)(3)4∶3(4
)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴入足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成解析:(1)通入SO2后,与I2反应生成I-,所以蓝色消失;装置C是尾气处理装置。(2)SO2与Fe3+反应生成SO2-4和Fe2+,依据电荷守恒
和原子守恒,即可写出方程式。(3)CrO2-4~Cr3+中Cr的化合价由+6到+3,得3mol电子,S2O2-5~2SO2-4中S的化合价由+4到+6,失去4mol电子,依据电荷守恒,CrO2-4与S2O2-5的物质的量之比为4∶3。(4)Na2S2O5晶体在
空气中被氧化生成SO2-4,滴入足量盐酸和氯化钡溶液,有白色沉淀生成,证明Na2S2O5晶体被氧化。