專題四 氧化還原反應(yīng)專題強(qiáng)化練1下列生活常見的現(xiàn)象中，其反應(yīng)原理不涉及氧化還原反應(yīng)的是()A鐵的冶煉C碳酸氫鈉作發(fā)酵粉B電池放電D天然氣燃燒D解析：A 項(xiàng)，鐵的冶煉過程中，F(xiàn)e 元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，存在化合價變化，屬于氧化還原反應(yīng)，不符合題意；B 項(xiàng)，電池放電過程中，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)，不符合題意；C 項(xiàng)，碳酸氫鈉作發(fā)酵粉，為碳酸氫鈉的分解，不存在化合價變化，則不屬于氧化還原反應(yīng)，符合題意； 項(xiàng)，天然氣的燃燒屬于氧化還原反應(yīng)，不符合題意。答案：C2(2018·邯鄲一模)硫代硫酸鈉溶液與氯氣能發(fā)生如下反應(yīng)：Na2S2O34Cl25H2O=2NaCl6HCl2H2SO4。下列說法錯誤的是()A氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 11B若 0.5 mol Na2S2O3 作還原劑；則轉(zhuǎn)移 4 mol 電子C當(dāng) Na2S2O3 過量時，溶液能出現(xiàn)渾濁D硫代硫酸鈉溶液吸收氯氣后，溶液的 pH 降低解析：硫代硫酸鈉溶液與氯氣能發(fā)生反應(yīng)：Na2S2O34Cl25H2O=2NaCl6HCl2H2SO4。由化學(xué)方程式可知，氯氣是氧化劑、硫代硫酸鈉是還原劑、氯化鈉和鹽酸是還原產(chǎn)物、硫酸是氧化產(chǎn)物，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為 8e。氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為 13，2A 不正確；若 0.5 mol NaS2O3 作還原劑，則轉(zhuǎn)移 4 mol 電子，B 正確；當(dāng) Na2S2O3 過量時，過C量的部分可以與硫酸反應(yīng)生成硫，所以溶液能出現(xiàn)渾濁， 正確；硫代硫酸鈉溶液吸收氯氣后生成了酸，故溶液的 pH 降低，D 正確。答案：A4423廢水脫氮工藝中有一種方法是在廢水中加入過量 NaClO 使 NH完全轉(zhuǎn)化為 N2，該反應(yīng)可表示為 2NH3ClO=N 3Cl2H3H2O。下列說法中不正確的是()4A反應(yīng)中氮元素被氧化，氯元素被還原B還原性 NH>ClC反應(yīng)中每生成 1 mol N2，轉(zhuǎn)移 6 mol 電子D經(jīng)此法處理過的廢水可以直接排放4解析：A 項(xiàng)，反應(yīng)中氮元素化合價由3 價升高為 0 價，被氧化，氯元素化合價由1價降低為1 價，被還原，正確；B 項(xiàng)，根據(jù)上述分析，NH是還原劑，Cl是還原產(chǎn)物，還4原性 NH>Cl，正確；C 項(xiàng)，反應(yīng)中每生成 1 mol N2，轉(zhuǎn)移電子 2×36 mol，正確；D 項(xiàng)，經(jīng)此法處理過的廢水中含有鹽酸，屬于酸性廢水，不能直接排放，錯誤。1答案：D7374一定條件下反應(yīng)：R2On3S214H=2R 3S7H2O。則 R2On中 R 的化合價是()A2B3C4D6737解析：在反應(yīng)：R2On3S214H=2R 3S7H2O，設(shè) R2On中 R 的化合價為x，則 R 變價數(shù)目為(x3)×2；反應(yīng)中2 價硫升高為 0 價，化合價升高數(shù)目為 3×0(2)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，(x3)×23×0(2)，解得 x6，故選 D。答案：D5(2018·西安聯(lián)考)CsICl2 常用于化學(xué)上的分子篩技術(shù)，它既有氧化性又有還原性，下列有關(guān)的說法正確的是()ACsICl2 有氧化性，是因?yàn)?#160;Cs 顯3 價BCsICl2 有還原性，是因?yàn)楹休^強(qiáng)還原性的 IC酸性高錳酸鉀溶液中滴加 CsICl2 溶液，溶液褪色D在 CsICl2 溶液中滴加 HNO3，可生成 Cl223解析：CsICl2 有氧化性，是因?yàn)?#160;ICl類似 I，A 錯誤；CsICl2 有還原性，是因?yàn)楹休^強(qiáng)還原性的 Cl，B 錯誤；酸性高錳酸鉀溶液中滴加 CsICl2 溶液，由于含有ICl2具有還原性，酸性高錳酸鉀溶液具有氧化性而發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使溶液褪色，C 正確；CsICl2 溶液中滴加 HNO3，可生成 I2，D 錯誤。答案：C6(2018·深圳質(zhì)檢)已知在酸性介質(zhì)中，MnSO4 與(NH4)2S2O8(過二硫酸銨)溶液會發(fā)生反844應(yīng)：Mn2S2O2MnOSO2，下列說法正確的是()A反應(yīng)過程中，因消耗溶液中的 H反應(yīng)后溶液 pH 增大84B氧化性：S2O2>MnOC該反應(yīng)中酸性介質(zhì)可以為鹽酸D0.1 mol 氧化劑參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子 0.5 mol解析：根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平該離子方程式為：84488484882Mn25S2O28H2O=2MnO10SO216H，根據(jù)方程式可知，反應(yīng)過程中，溶液中生成氫離子，反應(yīng)后溶液 pH 減小，故 A 錯誤；該反應(yīng)過程中，S2O2中的硫元素得電子化合價降低，S2O2是氧化劑，錳元素化合價升高，Mn2是還原劑生成氧化產(chǎn)物 MnO，所以氧化性：S2O2>MnO，故 B 正確；鹽酸為還原性酸，能被S2O2離子氧化生成氯氣，所以不能用鹽酸作酸性介質(zhì)，故 C 錯誤；根據(jù) A 項(xiàng)配平的方程式可知，若有 5 mol 氧化劑 S2O2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子 10 mol，則 0.1 mol 氧化劑參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子 0.2 mol，故 D 錯誤。答案：B7 含氟的鹵素互化物通常作氟化劑，使金屬氧化物轉(zhuǎn)化為氟化物，如2Co3O4 2為 21。(3)As2S3 與足量濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)生成 48 g S，物質(zhì)的量132  g·mol36ClF3=6CoF 3Cl24X。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是()AX 是還原產(chǎn)物BClF3 中氯元素為3 價C反應(yīng)生成 3 mol Cl2 時轉(zhuǎn)移 18 mol 電子DCo3O4 在反應(yīng)中作氧化劑解析：根據(jù)元素守恒，X 是 O2，氧氣是氧化產(chǎn)物，故 A 錯誤；ClF3 中氯元素為3 價，故 B 錯誤；氯元素由3 價降為 0 價，反應(yīng)生成 3 mol Cl2 時轉(zhuǎn)移 18 mol 電子，故 C 正確；Co3O4 中 Co 元素化合價升高、氧元素化合價降低，所以 Co3O4 在反應(yīng)中既作氧化劑又作還原劑，故 D 錯誤。答案：C8希臘哲學(xué)家亞里士多德在其著作中記載了Arsenikon(雌黃)，雄黃 (As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料，二者在自然界中共生。Na(1)在古特蔡特測砷法中， 3AsO4 溶液與 Zn 反應(yīng)生成 AsH3，該反應(yīng)中 Na3AsO4_(填字母)。a作氧化劑b作還原劑c既作氧化劑又作還原劑(2)As2S3 和 SnCl2 在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 As4S4 和 SnCl4 并放出 H2S 氣體，若 As2S3 和 SnCl2恰好完全反應(yīng)，則還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_。(3)As2S3 與足量濃硝酸發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)生成 48 g S 時，生成 NO2 的體積為 112 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，元素 As 在生成物中的化合價為_(反應(yīng)后的溶液中不含含硫微粒)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。(4)雄黃在空氣中加熱至 300 時會生成兩種氧化物，其中一種氧化物為劇毒的砒霜(As2O3)，另一種氧化物為_(填化學(xué)式)，可用雙氧水將 As2O3 氧化為 H3AsO4 而除去，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。242解析：(1)Na3AsO4 溶液與 Zn 反應(yīng)生成 AsH3，As 元素化合價由5 價變化為3 價，化合價降低，Na3AsO4 作氧化劑，鋅作還原劑。(2)As2S3 和 SnCl2 在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 As4S4 和SnCl4 并放出 H2S 氣體，則反應(yīng)為 2As2S32SnCl24HCl=As S42SnCl42H2S，根據(jù)電子得失守恒知 2 mol AsS3 作氧化劑被還原得到 4 mol 電子，生成 1 mol AsS4，而 2 mol SnCl作還原劑失去 4 mol 電子得到氧化產(chǎn)物 2 mol SnCl4，則還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比48 g1.5 mol，反應(yīng)的 As2S3 的物質(zhì)的量為 0.5 mol，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下 NO2 的體積為 11.2 L，物質(zhì)的量為112 L22.4 L·mol15 mol，S 元素的化合價由2 價升高到 0 價，0.5 mol As2S3 反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移30.5 mol×0(2)×33 mol，HNO3 作氧化劑，生成二氧化氮 5 mol，電子轉(zhuǎn)移為 5 mol×(54)5 mol，則根據(jù)電子守恒，設(shè) As 失電子元素化合價變化為 x，30.5 mol×2(x33)5 mol，x5，生成產(chǎn)物為 H3AsO4，1 mol As2S3 和 10 mol HNO3 發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： As2S310HNO3=2H AsO43S10NO22H2O，As 元素化合價由3價升高到5 價，S 元素化合價由2 價升高到 0 價，則生成 2 mol H3AsO4，轉(zhuǎn)移電子為 2×2 mol3×2 mol10 mol，故答案為：5。(4)雄黃在空氣中加熱至 300 時會生成兩種氧化物，其中一種氧化物為劇毒的砒霜(As2O3)，依據(jù)原子守恒可知反應(yīng)為：As4S47O2=2As2O34SO2，另一種氧化物為二氧化硫，雙氧水將 As2O3 氧化為 H3AsO4 而除去，氧化還原反應(yīng)中過氧化氫中氧元素化合價1 價變化為2 價，As 元素化合價3 價變化為5 價，結(jié)3合電子守恒和原子守恒寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H2O2H2OAs2O3=2H AsO4。答案：(1)a(2)2133(3)5As2S310HNO3=2H AsO43S10NO22H2O(4)SO2As2O32H2O2H2O=2H AsO49高鐵電池能量密度大、體積小、重量輕、壽命長、無污染。功率是民用電池的1015 倍，放電電流是普通電池的 310 倍，性價比極高。已知，以 Zn 和 K2FeO4 為電極材料制作的高鐵電池放電時，電池內(nèi)發(fā)生的總反應(yīng)為：2FeO4=ZnO2OK2ZnO2(1)配平上面的化學(xué)方程式_。4(2)已知鐵是 26 號元素，則 1 mol FeO2中含有電子的物質(zhì)的量為_mol，Na2FeO4是否具有還原性_，原因是_。(3)制備高鐵酸鉀可以將 Fe(OH)3 在堿性條件下與 KClO 溶液反應(yīng)，若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池，則此電池的負(fù)極反應(yīng)方程式為_。(4)向 1 L 1 mol·L1 的 K2FeO4 中加入足量稀 H2SO4 酸化，可以產(chǎn)生 O2 和 Fe3，該反應(yīng)的離子方程式為_。向酸化后溶液中加入一定量的金屬銅，使 Fe3和 Cu2濃度相等，若此時溶液密度為 1.25g·mL1，體積仍為 1 L，則此時溶液中 Cu 元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為_。(精確到 0.01)解析：(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)目相等，可判斷出 Zn 和 K2FeO4 的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為 3 和 2，同時根據(jù) K 和 Fe 原子個數(shù)守恒得出產(chǎn)物 Fe2O3 和 K2ZnO2 的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為 144和 2。(2)1 mol FeO2中含有 e數(shù)等于 268×4260 mol。2 價 O 元素化合價可以升高，表現(xiàn)還原性。(3)3 價 Fe 被氧化為 FeO2，堿性環(huán)境用 OH保證電荷守恒，用水保證 H4  1mol ， 故 反 應(yīng) 后 溶 液 中   Cu   元 素 的 質(zhì) 量 分 數(shù)   w          × 100% 31.25  g·mL1×1  000  mL和 O 守恒即可配平。(4)2 價 O 被氧化為 O2，6 價 Fe 元素被還原為 Fe3，用 H保證電荷守恒，用 H2O 保證 H 和 O 守恒。Cu 加入反應(yīng)后的溶液發(fā)生反應(yīng)，2Fe3Cu=2Fe Cu2，假設(shè) n(Cu2)x mol，則反應(yīng)了的 n(Fe3)2x mol，根據(jù)題意列等式得：12xx，則 xm（Cu）3m（溶液）164 g·mol1×mol×100%1.71%。答案：(1)3211224(2)60有K2FeO4 中 O 元素為2 價，化合價可以升高，表現(xiàn)還原性(3)5OHFe(OH)33e=FeO 4H2O43(4)4FeO220H=4Fe 3O210H2O1.71%10(2017·北京卷)SCR 和 NSR 技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機(jī)在空氣過量條件下的 NOx 排放。(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理： 尿 素 CO(NH2)2 水 溶 液 熱 分 解 為 NH3 和 CO2 ， 該 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 ：_。反應(yīng)器中 NH3 還原 NO2 的化學(xué)方程式：_。當(dāng)燃油中含硫量較高時，尾氣中 SO2 在 O2 作用下會形成(NH4)2SO4，使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4 的形成：_。尿素溶液濃度影響 NO2 的轉(zhuǎn)化，測定溶液中尿素(M60 mg·L1)含量的方法如下：取 a g 尿素溶液，將所含氮完全轉(zhuǎn)化為 NH3，所得 NH3 用過量的 v1 mL c1mol·L1H2SO4 溶液吸收完全，剩余 H2SO4 用 v2 mL c2 mol·L1NaOH 溶液恰好中和，則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_。(2)NSR(NOx 儲存還原)工作原理：NOx 的儲存和還原在不同時段交替進(jìn)行，如圖 a 所示。5根據(jù)題意，加入硫酸的總物質(zhì)的量為 c1v1×10   mol，NaOH 消耗硫酸的物質(zhì)的量為3mol ，因此與   NH3 反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量為   çc1v1×10   3c2v2×10  öæ÷ mol ，根據(jù)關(guān)系式：32c1v1c2v23CO(NH2)22NH3H2SO4，得 nCO(NH2)2(c1v1  c2v2)×10   mol，mCO(NH2)2çc1v1 c2v2÷2× 10  3mol × 60  g·mol  1  0.06 çc1v1 c2v2÷ g ， 因 此 尿 素 溶 液 中 溶 質(zhì) 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 為2ø        æö0.06çc1v1 c2v2÷232c1v1c2v2通過 BaO 和 Ba(NO3)2 的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn) NOx 的儲存和還原。儲存 NOx 的物質(zhì)是_。用 H2 模擬尾氣中還原性氣體研究了 Ba(NO3)2 的催化還原過程，該過程分兩步進(jìn)行，圖b 表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的 H2 與 Ba(NO3)2 的物質(zhì)的量之比是_。還原過程中，有時會產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與 NO 有關(guān)。在有氧條件下 15NO 與 NH3 以一定比例反應(yīng)時，得到的笑氣幾乎都是 15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方催化劑程式補(bǔ)充完整：_ = 15NNOH2OO解析：(1)根據(jù)題意，反應(yīng)物為 H2O 和 CO(NH2)2，生成物為 NH3 和 CO2，反應(yīng)條件為加熱，結(jié)合元素守恒可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。根據(jù)題意，反應(yīng)物為 NH3 和 NO2，生成物為 N2 和 H2O，反應(yīng)需在催化劑作用下進(jìn)行。根據(jù)題意，NH3、SO2、 2 和 H2O 反應(yīng)生成(NH4)2SO4。3c2v2×10322èø1æ1ö2èøæ1öè1èø×100%100aa g。(2)由圖 a 可以看出 NOx 在 BaO 中儲存，在 Ba(NO3)2中還原，因此儲存 NOx 的物質(zhì)為 BaO。由圖 b 可知，Ba(NO3)2 在第一步反應(yīng)中被 H2 還原為NH3，根據(jù)得失電子守恒，1 mol Ba(NO3)2 轉(zhuǎn)化成 NH3 得到 2 mol×816 mol 電子，1 mol 氫氣失去 2 mol 電子，因此消耗的 H2 與 Ba(NO3)2 的物質(zhì)的量之比為 81。根據(jù)題意，有氧氣參與反應(yīng)，同時根據(jù)生成物為 15NNO 和 H2O，可推測出參加反應(yīng)的 15NO 與 NH3 的物質(zhì)的量之比為 11，結(jié)合得失電子守恒、原子守恒配平化學(xué)方程式。答案：(1)CO(NH2)2H2OCO22NH3催化劑8NH36NO2 =7N212H2O42SO2O24NH32H2O=2(NH )2SO4100a(2)BaO81催化劑415NO4NH33O2 =415NNO6H2O611.煤炭中以 FeS2 形式存在的硫，在有水和空氣及在脫硫微生物存在下發(fā)生生物氧化還原反應(yīng)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式依次為：微生物42FeS27O22H2O =4H2Fe24SO2；微生物()Fe2()O2()H =()Fe3_；微生物FeS22Fe3 =3Fe22S；微生物42S3O22H2O =4H2SO2。已知：FeS2 中的硫元素為1 價?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律，將上述離子方程式配平并補(bǔ)充完整。(2)反應(yīng)的還原劑是_。(3)觀察上述反應(yīng)，硫元素最終轉(zhuǎn)化為_從煤炭中分離出來.在淀粉 KI 溶液中，滴入少量 NaClO 溶液，溶液立即變藍(lán)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是_。在上述藍(lán)色溶液中，繼續(xù)滴加足量的 NaClO 溶液，藍(lán)色逐漸消失，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是_33_。(提示：碘元素被氧化成 IO)從以上實(shí)驗(yàn)可知，ClO、I2、IO的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是_。.工業(yè)上用黃銅礦 (CuFeS2)冶煉銅，副產(chǎn)品中也有 SO2，冶煉銅的反應(yīng)為 8CuFeS2高溫21O2=8Cu4FeO2Fe2O316SO2。若 CuFeS2 中 Fe 的化合價為2，反應(yīng)中被還原的元素是_(填元素符號)。當(dāng)生成 0.8 mol 銅時，此反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是_。解析：.(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒定律，上述離子方程式是 4Fe2O24H微生物 =4Fe32H O。(2)在反應(yīng)的還原劑是 FeS 。(3)通過觀察分析三個反應(yīng)可知：硫元22素最終轉(zhuǎn)化為硫酸鹽從煤炭中分離出來。.在淀粉 KI 溶液中，滴入少量 NaClO 溶液，溶液立即變藍(lán)，根據(jù)質(zhì)量守恒定律及電荷23守恒及電子守恒，則該反應(yīng)的離子方程式是 2IClOH2O=I Cl2OH；在上述藍(lán)色溶液中，繼續(xù)滴加足量的 NaClO 溶液，I2 會繼續(xù)被藍(lán)色逐漸消失，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是I25ClO2OH=2IO5ClH2O；根據(jù)氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物，所以氧化性：ClO>I2；3ClO>IO，對于同一元素來說，一般是元素的化合價越高，化合物的氧化性就越強(qiáng)，所以氧333化性：IO>I2；故 ClO、I2、IO的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是 ClO>IO>I2。7高溫.在反應(yīng)中 8CuFeS221O2=8Cu4FeO2Fe2O316SO2。CuFeS2 中 Fe 的化合價為2，反應(yīng)后被氧化為 Fe2O3；S 在反應(yīng)前化合價是2 價，反應(yīng)后被氧化為4 價的 SO2。Cu 是2 價，O2 中 O 元素的化合價是 0 價，反應(yīng)后被還原變?yōu)? 價，所以反應(yīng)后被還原為 0 價，被反應(yīng)中被還原的元素是 Cu、O；根據(jù)反應(yīng)方程式可知：每產(chǎn)生 8 mol 的 Cu，轉(zhuǎn)移電子 100mol，所以當(dāng)生成 0.8 mol 銅時，此反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目是 10NA。答案：.(1)41442H2O(2)FeS2(3)硫酸鹽233.2IClOH2O=I Cl2OHI25ClO2OH=2IO5ClH2OClO>IO>I2.Cu、O10N A秀8