练案[5]　第二章　第5讲　氧化还原反应

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[练案5]第5讲　氧化还原反应A组　基础必做题1．(2022·福建福州罗源第一中学月考)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，下列说法错误的是(　A　)A．反应中Ag和H2S均是还原剂B．银针验毒时，空气中氧气得电子C．X的化学式为Ag2SD．当有1 mol H2S参加反应时，转移2 mol e－[解析]　A项，反应中S元素的化合价没有变化，H2S不是还原剂，错误；B项，反应中O元素化合价降低，氧气得电子，正确；C项，由质量守恒定律可知X的化学式为Ag2S，正确；D项，当有1 mol H2S参加反应时，消耗0.5 mol氧气，反应转移2 mol e－，正确。2．下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是(　B　)[解析]　A项，MnO2中Mn的价态为＋4，得2个电子生成MnCl2，错误；B项，硫元素发生歧化反应，两个S由0降低为－2价，总共降低4价，一个S由0价升高为＋4价，总共升高4价，共失去4个电子，正确；C项，根据化合价不能交叉的原则，氯酸钾中氯元素的化合价应从＋5价降到0价，盐酸中氯元素的化合价应从－1价升高到0价，转移电子数是5；D项，氯酸钾中氯元素化合价降低，得到电子，氧元素化合价升高，失去电子，箭头应该是从O指向Cl，错误。3．(2022·福建厦门湖滨中学期中)工业上用铋酸钠(NaBiO3)检验溶液中的Mn2＋，该反应的化学方程式为4MnSO4＋10NaBiO3＋14H2SO4===4NaMnO4＋5Bi2(SO4)3＋3Na2SO4＋，下列说法不正确的是(　C　)A．“”内的物质为水，配平时系数为14B．若生成1 mol NaMnO4，则转移5 mol e－C．反应方程式中的硫酸可换为盐酸D．检验溶液中有Mn2＋的现象是溶液变为紫红色[解析]　根据质量守恒判断内的物质为水，配平时H2O的系数为14，故A正确；根据配平后的化学方程式可得，若生成1 mol NaMnO4，则转移5 mol e－，故B正确；盐酸可被NaBiO3氧化，故C不正确；该反应中Mn2＋转化为MnO，则检验溶液中有Mn2＋的现象是溶液变为紫红色，故D正确。4．(2021·山东师范大学附属中学第二次考试)某同学用KSCN溶液和FeCl2溶液探究Fe2＋的还原性时出现异常现象，实验如下：①②③溶液变红，大约10 s红色褪去，有气体生成(经检验为O2)取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生白色沉淀溶液变红且不褪色，有气体生成(经检验为O2)，经检验有丁达尔效应溶液变红且不褪色，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀，经检验无丁达尔效应下列说法不正确的是(　B　)A．对比①③，可以判定酸性条件下H2O2可以氧化SCN－B．实验②中发生的氧化还原反应有两种C．②中红色溶液中含有Fe(OH)3胶体D．③中发生的氧化还原反应为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O[解析]　①盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，pH＜1，滴入过氧化氢溶液发生氧化还原反应，生成铁离子，形成红色溶液，大约10 s红色褪去，铁离子做催化剂，过氧化氢分解有气体生成(经检验为O2)，取褪色后溶液，滴加盐酸和BaCl2溶液，产生的白色沉淀为硫酸钡，证明SCN－被氧化为硫酸根离子；②盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，pH＝5，滴入过氧化氢溶液，溶液变红且不褪色，说明亚铁离子被氧化为铁离子，铁离子对过氧化氢起到催化作用，有气体生成(经检验为O2)，经检验有丁达尔效应，说明生成了氢氧化铁胶体；③向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液，pH＜1，通入足量氧气，溶液变红且不褪色，说明氧气氧化亚铁离子生成铁离子，滴加盐酸和BaCl2溶液，无白色沉淀，无硫酸钡生成，经检验无丁达尔效应，无氢氧化铁胶体形成，排除了氧气氧化SCN－的可能。实验②中发生的氧化还原反应有亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子，过氧化氢分解生成氧气，氧气氧化亚铁离子，不止两种，故B错误。5．(2022·甘肃甘谷一中检测)根据信息写方程式：(1)Pb与C同主族，铅元素的化合价有＋2价和＋4价，PbO与PbO2是铅的两种常见氧化物。已知PbO2具有强氧化性，与浓盐酸共热可生成一种黄绿色气体和PbCl2。试写出Pb3O4与浓盐酸反应的化学方程式为__Pb3O4＋8HCl(浓)3PbCl2＋Cl2↑＋4H2O__。(2)过氧化钠可用于实验室制O2，该反应的化学方程式为__2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑__。(3)Se和浓硝酸反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1∶1，写出Se和浓硝酸反应的化学方程式：__Se＋2HNO3(浓)===H2SeO3＋NO↑＋NO2↑__。6．(2022·河南周口摸底)水是生命之源，也是化学反应中的主角。请回答下列问题：Ⅰ．水是一种电解质，发生电离会产生电子总数相同的两种微粒，其电离方程式为__H2O＋H2OOH－＋H3O＋__。Ⅱ．在许多反应中，H2O扮演不同的“角色”。请结合所学知识，写出有关反应的化学方程式或离子方程式。(1)H2O参与置换反应，符合X＋W→Y＋V。已知X和Y分别是短周期主族元素形成的两种单质，W、V是化合物。①W是水，作还原剂，该反应的化学方程式为__2F2＋2H2O===O2＋4HF__；②V是水，化学方程式为__O2＋2H2S===2H2O＋2S↓__。(2)水在氧化还原反应中既不是氧化剂也不是还原剂。A、B是中学化学常见的两种由短周期元素组成的有色气体，它们均能与水发生氧化还原反应，但水既不是氧化剂也不是还原剂，写出A、B与水反应的化学方程式：①A＋H2O：__Cl2＋H2OHCl＋HClO__；②B＋H2O：__3NO2＋H2O===2HNO3＋NO__。(3)某物质化学式为NH5，常温下是固态，能与水剧烈反应放出两种气体。在NH5中的各原子均具有稀有气体的稳定结构，则下列对NH5与水的反应描述正确的是__CD__(填字母)。A．NH5与水反应时，NH5是氧化剂B．NH5与水反应时，NH5既是氧化剂又是还原剂C．NH5与水反应时，NH5是还原剂D．NH5与NH3溶于水后溶液均呈碱性[解析]　Ⅰ．水电离出OH－和H＋，H＋易结合H2O形成H3O＋，OH－和H3O＋两者电子总数相等，则电离方程式为H2O＋H2OOH－＋H3O＋。Ⅱ．(1)①W是水，作还原剂，则X是氧化剂，且是单质，能和水反应且作氧化剂的短周期元素的单质是F2，F2和水反应的化学方程式为2F2＋2H2O===O2＋4HF。②V是水，则W为氢化物，且X为O2，符合条件的置换反应为O2＋2H2S===2H2O＋2S↓。(2)常见由短周期元素组成的有色气体有Cl2、NO2，它们均能与水发生氧化还原反应，但水既不是氧化剂也不是还原剂；①Cl2与水反应生成HCl和HClO，化学方程式为Cl2＋H2OHCl＋HClO；②NO2与水反应生成NO和HNO3，化学方程式为3NO2＋H2O===2HNO3＋NO。(3)NH5和水发生反应的化学方程式为NH5＋H2O===NH3·H2O＋H2↑，NH3·H2O===NH3↑＋H2O，反应中NH5的H元素失电子，H2O中H元素得电子，即NH5是还原剂，H2O是氧化剂，NH5与NH3溶于水后都得到氨水，溶液都呈碱性。综上分析C、D正确。B组　能力提升题7．(2022·宁夏青铜峡高级中学月考)已知反应：①Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2；②KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O；③2KBrO3＋Cl2===Br2＋2KClO3。下列说法正确的是(　B　)A．上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应B．氧化性由强到弱的顺序为KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2C．反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶1D．若反应③中1 mol还原剂参加反应，则氧化剂得到电子的物质的量为2 mol[解析]　反应②的反应物中没有单质，且生成物有3种，不是置换反应，故A项错误。①Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2中氧化剂是Cl2，氧化产物是Br2，所以Cl2的氧化性大于Br2；②KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O中氧化剂是KClO3，氧化产物是Cl2，所以KClO3的氧化性大于Cl2；③2KBrO3＋Cl2===Br2＋2KClO3中氧化剂是KBrO3，氧化产物是KClO3，所以KBrO3的氧化性大于KClO3，故氧化性由强到弱的顺序是KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2，故B项正确。②KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O中氧化剂是氯酸钾，被氧化的HCl占参加反应的HCl的，所以还原剂和氧化剂的物质的量之比是5∶1，故C项错误。反应③中还原剂是氯气，氧化剂是溴酸钾，该反应中1 mol还原剂参加反应，则氧化剂得到电子的物质的量为2×(5－0)mol＝10 mol，故D项错误。8．(2022·山东德州齐河实验中学月考)把图b的碎纸片补充到图a中，可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是(　B　)A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3B．若有1 mol S被氧化，则生成2 mol S2－C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2D．2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移[解析]　配平后的离子方程式为3S＋6OH－===2S2－＋SO＋3H2O，A项错误；有1 mol S被氧化时，生成2 mol S2－，B项正确；氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，C项错误；3 mol S参加反应有4 mol电子发生转移，则2 mol S参加反应有 mol电子发生转移，D项错误。9．(2022·安徽蚌埠第二中学期中考试)a mol FeS与b mol FeO投入V L c mol·L－1的HNO3溶液(过量)中，充分反应，产生气体为NO，则反应后溶液中NO的量为(　D　)A．62(a＋b)g B．186(a＋b)gC．mol D．mol[解析]　FeS中，Fe由＋2价升高到＋3价，S由－2价升高到＋6价，a mol FeS共失电子9a mol；FeO中，Fe由＋2价升高到＋3价，b mol FeO共失电子b mol；HNO3中，N由＋5价降为＋2价，1 mol表现氧化性的HNO3共得电子3 mol，设表现氧化性的HNO3的物质的量x mol，则9a＋b＝3x，x＝，从而得出反应后溶液中NO的量为mol。10．(2022·安徽蚌埠模拟)酸性KMnO4溶液和CuS混合时，发生的反应如下：MnO＋CuS＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)，下列有关该反应的说法中正确的是(　C　)A．被氧化的元素是Cu和SB．Mn2＋的还原性强于CuS的还原性C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5D．若生成2.24 L(标准状况下)SO2，转移电子的物质的量是0.8 mol[解析]　反应中，铜元素的化合价没变，硫元素的化合价由－2升到＋4，只有硫元素被氧化，A项错误；还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性CuS＞Mn2＋，B项错误；氧化剂为KMnO4，还原剂为CuS，设KMnO4为x mol，CuS为y mol，根据电子守恒：x×(7－2)＝y×[4－(－2)]，x∶y＝6∶5，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5，C正确；二氧化硫物质的量为0.1 mol，由方程式可知消耗KMnO4的量为0.1×＝0.12 mol，反应中锰元素化合价由＋7降低为＋2，故转移电子为0.12 mol×(7－2)＝0.6 mol，D项错误。11．(2022·山东潍坊高三检测)医学上常用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应(方程式如下)测定血钙的含量。回答下列问题：__6__H＋＋__2__MnO＋__5__H2C2O4―→__10__CO2↑＋__2__Mn2＋＋__8__(1)配平以上离子方程式，并在中填上适当的化学式。(2)该反应中的还原剂是__H2C2O4__(填化学式)。(3)反应转移了0.4 mol电子，则消耗KMnO4的物质的量为__0.08__mol。(4)测定血钙含量的方法是：取2 mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量(NH4)2C2O4溶液，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后，再用KMnO4溶液滴定。①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式为__CaC2O4＋H2SO4===CaSO4＋H2C2O4__。②溶解沉淀时__不能__(填“能”或“不能”)用稀盐酸，原因是__酸性高锰酸钾会氧化氯离子__。③若消耗了1.0×10－4 mol·L－1的KMnO4溶液20.00 mL，则100 mL该血液中含钙__0.01__g。[解析]　(1)根据元素守恒知，生成物中还含有水，该反应中锰元素化合价由＋7价变为＋2价、碳元素化合价由＋3价变为＋4价，设其转移电子总数为10，所以MnO、H2C2O4的计量数分别是2、5，再结合原子守恒配平方程式为6H＋＋2MnO＋5H2C2O4===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。(2)H2C2O4中碳元素化合价由＋3价变为＋4价，则H2C2O4是还原剂。(3)根据方程式可知反应转移0.4 mol电子，则消耗KMnO4的物质的量为0.08 mol。(4)①草酸钙和硫酸反应生成硫酸钙和草酸，反应的化学方程式为CaC2O4＋H2SO4===CaSO4＋H2C2O4；②HCl具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而造成误差，所以溶解不能用盐酸。③根据原子守恒可得关系式5Ca2＋～2KMnO4，设钙离子浓度为x mol·L－1，5Ca2＋　　～　　2KMnO45 mol            2 mol2.0×10－3x mol  2.0×10－6 mol＝，解得x＝2.5×10－3，则100 mL该血液中钙的质量＝40 g·mol－1×0.1 L×2.5×10－3 mol·L－1＝0.01 g。12．(2020·河北衡水高三检测)铜是重要的工业原材料，现有Cu、Cu2O组成的混合物，某研究性学习小组为了探究其组成情况，取35.2 g混合物加入0.5 L 3.4 mol·L－1的稀硝酸，固体物质完全反应，生成4.48 L(标准状况)的NO。向所得溶液中加入a L 2.0 mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋沉淀完全。(1)Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式为__3Cu2O＋14HNO3===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O__。(2)混合物中，n(Cu)＝__0.1 mol__；n(Cu2O)＝__0.2 mol__。(3)所加NaOH溶液的体积a L＝__0.75__L。[解析]　(1)Cu2O、Cu均与HNO3反应，反应方程式分别为3Cu2O＋14HNO3===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O①，3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O②。(2)根据方程式和题意可知，生成的NO为0.2 mol，设①中生成x mol NO，则②中生成(0.2－x)mol NO，Cu2O与Cu物质的量之和为x mol＋(0.2－x)mol＝0.3 mol，Cu2O与Cu的质量之和为35.2 g，可以求得n(Cu2O)＝0.2 mol，n(Cu)＝0.1 mol，共消耗1.2 mol HNO3。(3)根据反应原理，在溶液中加入NaOH溶液后，NaOH先与0.5 mol过量的稀硝酸发生中和反应，消耗0.5 mol NaOH；再与Cu2＋反应生成氢氧化铜，Cu2＋为0.5 mol，消耗1 mol NaOH，故a＝＝0.75。