题08氧化还原反应
1．中国传统文化对人类文明贡献巨大，《本草纲目》中有如下记载：“(火药)乃焰消(KNO3)、硫黄、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”，其中利用的KNO3的性质是()
A．自燃性 B．稳定性
C．还原性D．氧化性
2．FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4，若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时，则HNO3的唯一还原产物是()
A．NO2B．NOC．N2OD．N2O3
下列说法中，不正确的是
11．消毒剂在生产生活中有极其重要的作用，开发具有广谱、高效、低毒的杀菌剂和消毒剂是今后发展的趋势。
(1)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl－)、O3(1molO3转化为1molO2和1molH2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填序号)。
A．Cl2B．H2O2
C．ClO2D．O3
(2)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN)，经以下反应实现：KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑，则生成物A的化学式为________，H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是________________________。
(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定，可分解，反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。在该反应中，当有1molClO2生成时转移的电子个数约为____________。
(4)“84”消毒液(主要成分是NaClO溶液)和洁厕剂(主要成分是浓盐酸)不能混用，原因是____________________________________(用离子方程式表示)。
(5)实验室常用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式为________________。被还原的元素是____________，还原剂是____________，氧化产物是____________。
12．根据下列实验操作和现象所得到的实验结论正确的是
13．高铁酸钾(K2FeO4)是一种易溶于水，高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠，然后在一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，从而使高铁酸钾析出。
(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为____________，推测其具有的化学性质是____________。
(2)高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。
①该反应的离子方程式为______________________________________________。
②高铁酸钾作为水处理剂起到的作用是________________________。
(3)①在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4＋aNa2O2===2Na2FeO4＋bX＋2Na2SO4＋cO2↑，该反应中物质X的化学式为____________，b与c的关系是____________。
②一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)在碱性条件下，由氯化铁、氯气可制备出高铁酸钾，写出该反应的离子方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)某同学配制了一瓶K2FeO4溶液，但标签丢失了，测定该瓶溶液物质的量浓度的实验步骤如下。
步骤1：准确量取VmL溶液加入锥形瓶中；
专题08氧化还原反应
1．
解析：选D。火药爆炸的反应原理为2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，反应中N元素化合价降低，KNO3为氧化剂，故反应中利用了KNO3的氧化性，D项正确。
2．
B
设参加反应的FeS2、HNO3物质的量分别为1mol、8mol，HNO3唯一还原产物中N化合价为+x。反应中有→+，1molFeS2失电子15mol；→，只有5molHNO3作氧化剂得电子5(5－x）mol。则5(5－x）＝15，解得x＝2。
3．
解析：选C。根据离子方程式中，反应前后电荷守恒，可得6－1＝8－n－1，解得n＝2，M2O中M的化合价为＋6价，故C正确。
4．
B
A.过程Ⅰ利用太阳能将四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁，实现的能量转化形式是太阳能→化学能，选项A正确；B.过程Ⅰ中四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁，每消耗gFe3O4，即0.5mol，Fe由+3价变为+2价，转移mol电子，选项B错误；C.过程Ⅱ实现了氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气的转化，反应的化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑，选项C正确；D.根据流程信息可知，铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点，选项D正确。
5．
解析：选B。本题主要考查氧化还原反应的实质。结合氧化还原反应中得失电子守恒原理可知，反应①中比例为1∶5；反应④中比例为1∶2。
6．
C
A.Na2SO3是强碱弱酸盐，SO32水解SO32+H2OHSO3+OH，所以溶液显碱性，故A正确；B.HSO3电离呈酸性、HSO3水解呈碱性，NaHSO3溶液呈酸性，说明HSO3的电离程度大于水解程度，故B正确；C.根据图示，Na2SO3在pH=9.2时反应速率最快，所以pH=9.2时抗氧性最强，故C错误；D.根据已知信息可知实验3中，三种溶液在pH相同时起抗氧作用的微粒种类和浓度相同，因此反应速率相同，故D正确。
7.
解析：选D。由图像分析可知，N2的物质的量随反应进行逐渐增大，可知N2是生成物，具有还原性的NH为反应物，根据氧化还原反应的规律可知，氯元素化合价降低，ClO－应是反应物，是氧化剂，结合得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得此反应的离子方程式为3ClO－＋2NH===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋。该反应的氧化剂是ClO－，故A正确；该反应中有Cl－和H＋两种离子生成，故B正确；由离子方程式可知，N元素化合价由－3价升高到0价，则生成1mol氧化产物(N2)时，转移6mol电子，故C正确；由离子方程式可知，氧化剂(ClO－)与还原剂(NH)的物质的量之比为3∶2，故D错误。
8．
A
A.元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强，其非金属性越强。所给四种酸均是元素的最高价氧化物的水化物，酸性强弱顺序正确，所以非金属性顺序正确，A项正确；B.虽然H2S属于弱酸，硫酸属于强酸，但硫酸与CuS不反应，H2S却可以与硫酸铜发生反应：H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4，该反应能发生的原因是生成了难溶于酸的CuS沉淀，使反应物离子浓度减小，B项错误；C.在可逆的氧化还原反应中，因温度、浓度等的改变，反应将可以正向移动或逆向移动，C项错误；D.气体总是能充满任意所给的空间，所以谈到气体的体积大小时，必须指明所处的温度和压强，D项错误。
9．
解析：选B。KNO3为氧化剂，NaN3为还原剂，N2既是氧化产物又是还原产物，其中氧化产物占，则还原剂与氧化产物的物质的量之比为10∶＝2∶3，故A错误；由反应可知，转移10mol电子时氧化产物比还原产物多14mol，则氧化产物比还原产物多1.4mol时转移电子为1mol，故B正确；反应中KNO3是氧化剂，被还原，故C错误；NaN3是含有离子键和非极性共价键的离子化合物，故D错误。
10．
B
A、该过程用光催化降解苯酚生成二氧化碳和水，所以反应：C6H6O+7O26CO2+3H2O，故A正确；B、该过程中BMO是催化剂，BMO与O2在光作用下，BMO被氧化成BMO+，故B错误；C、降解苯酚的产物为二氧化碳和水，二氧化碳和水分子中都只含有极性共价键，故C正确；D、①中1molO2-要得到3mol电子，而②中1molBMO+变为1molBMO只要得到1mol电子，根据氧化还原反应得失电子相等，所以①、②中被降解的苯酚的物质的量之比为3:1，故D正确。
11．
答案：(1)C(2)KHCO3H2O2做氧化剂，其还原产物是H2O，没有污染 (3)6.02×(4)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O(5)2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OMnHClCl2
12．
A
A．单质溴与KI在溶液中发生氧化还原反应生成碘单质，产生的碘单质易溶于四氯化碳，由于四氯化碳的密度比水大，与水互不相容，所以静置分层，上层无色，下层紫红色，可知溴的非金属性强于碘，A正确；B．酸性条件下硝酸根离子可氧化亚硫酸钡生成硫酸钡沉淀，因此不能确定Na2SO3溶液是否变质，B错误；C．由于是向硝酸银溶液中首先滴入少量NaCl溶液，所以硝酸银过量，过量的硝酸银与滴入的Na2S反应产生Ag2S沉淀，均为沉淀生成，不能比较AgCl、Ag2S的溶解度，C错误；D．钡离子与碳酸根离子反应生成沉淀，使碳酸根离子的水解平衡逆向移动，溶液中c(OH-)减小，溶液红色逐渐褪去，并不是因为BaCl2溶液是酸性溶液，D错误。
13．
解析：(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零，可得铁元素的化合价为＋6；高铁酸钾中铁元素处于最高价态，则高铁酸钾具有强氧化性。(2)①高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH，则反应的离子方程式为4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑。②高铁酸钾具有强氧化性，作为水处理剂能起到杀菌消毒的作用，同时其还原产物为Fe(OH)3胶体，又能起到净水的作用。(3)①根据元素守恒可知，X应是Na2O，根据钠元素守恒有2a＝8＋2b，根据氧元素守恒有2a＝8＋b＋2c，两式联立，可得b＝2c。②一定温度下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾，原因是该条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度。(4)用氯气在碱性条件下氧化氯化铁可制备高铁酸钾，根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒，反应的离子方程式为2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－===2FeO＋6Cl－＋8H2O。(5)根据题意，步骤2中发生反应FeO＋CrO＋2H2O===Fe(OH)3↓＋CrO＋OH－，步骤3中CrO在稀硫酸作用下发生反应2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，步骤4滴定时发生反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，故可得关系式FeO～3Fe2＋，原溶液中K2FeO4的物质的量浓度为mol·L－1。
答案：(1)＋6强氧化性 (2)①4FeO＋10H2O===4Fe(OH)3(胶体)＋8OH－＋3O2↑②杀菌消毒、净水 (3)①Na2Ob＝2c②相同条件下高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠的溶解度 (4)2Fe3＋＋3Cl2＋16OH－===2FeO＋6Cl－＋8H2O(5)①Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O②mol·L－1
14．
C
A．酸性条件下高锰酸钾具有强氧化性，能够氧化氯离子，干扰了实验结果，应该用硫酸亚铁溶液，故A错误；B．NaClO能够漂白pH试纸，不能用pH试纸测定NaClO溶液的pH，故B错误；C．向Na2SiO3溶液中通入足量的CO2，产生的白色胶状物质为硅酸，证明碳酸的酸性大于硅酸，则非金属性：C＞Si，故C正确；D．在2mL1mol/L的NaOH滴加5滴1mol/LMgCl2溶液，再滴加5滴1mol/L的FeCl3溶液，NaOH过量，没有实现沉淀的转化，无法比较Mg(OH)2、Fe(OH)3的溶度积的大小，故D错误。
15．
SiO2Sb2S3＋3SbCl5===5SbCl3＋3SSbCl59.04×10－24mol·L－1产生H2S等污染性气体(或生成Sb2S3)2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O===2As↓＋3H3PO3＋9NaCl3∶2
(1)SiO2不溶于盐酸，所以滤渣1中除了S之外，还有SiO2；
(2)“浸出”时Sb2S3中的S元素被SbCl5氧化为S，SbCl5被还原为SbCl3，反应化学方程式是Sb2S3＋3SbCl5===5SbCl3＋3S；
(3)“还原”时，加入适量的Sb还原“浸出”时加入的过量SbCl5，所以被Sb还原的物质为SbCl5；
(4)Pb2＋完全沉淀时，c(Pb2＋)≤1.0×10－5mol·L－1，Ksp(PbS)＝9.04×10－29，所以溶液中的c(S2－)9.04×10－24mol·L－1；所加Na2S过多，会生成H2S等污染性气体。
(5)“除砷”时Na3PO2与AsCl3发生氧化反应反应生成As和H3PO3，反应化学方程式为2AsCl3＋3Na3PO2＋3HCl＋3H2O===2As↓＋3H3PO3＋9NaCl；
(6)“电解”时SbCl3在阳极被氧化为SbCl5、SbCl3在阴极被还原为Sb，根据得失电子守恒，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为3:2。
16．
2ClO2+2CN－＝2CO2+N2+2Cl－稀释二氧化氯，防止二氧化氯的浓度过高而发生爆炸或防倒吸防止倒吸(或作安全瓶）2NaClO3＋H2O2＋H2SO4＝2ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O淀粉溶液当滴入最后一滴标准溶液后，溶液蓝色褪去且半分钟内不恢复原色0.
(1）ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2，ClO2自身被还原为Cl-，则发生反应的离子反应为2ClO2+2CN-=2CO2+N2+2Cl-；
(2）①氮气可以搅拌混合液，使其充分反应，还可以稀释二氧化氯，防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸；
②已知二氧化氯易溶于水，则装置B防止倒吸(或作安全瓶）；
③NaClO3和H2O2的混合液中滴加稀H2SO4即生成ClO2气体，依据氧化还原反应原理，同时会得到氧化产物O2，根据质量守恒可知有Na2SO4生成，则结合原子守恒，装置A中发生反应的化学方程式是2NaClO3＋H2O2＋H2SO4＝2ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O；
