【新高考】2023年高考化学二轮题型精讲精练——专题07 氧化还原反应分析
展开专题07 氧化还原反应分析
目录
一、热点题型归纳…………………………………………………………………………………………………………1
【题型一】氧化还原反应类型的判断……………………………………………………………………………………1
【题型二】氧化还原反应相关概念判断…………………………………………………………………………………3
【题型三】氧化还原反应性质强弱比较…………………………………………………………………………………5
【题型四】氧化还原反应方向的判断……………………………………………………………………………………7
【题型五】氧化还原反应先后的判断……………………………………………………………………………………9
【题型六】有机氧化还原反应的分析……………………………………………………………………………………10
二、最新模考题组练………………………………………………………………………………………………………11
【题型一】氧化还原反应类型的判断
【典例分析】
【典例1】(2020·山东省等级考)下列叙述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
【解析】选B。涉及淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖氧化成乙醇,乙醇氧化成乙酸,涉及氧化还原反应,A不符合题意;小苏打即NaHCO3,NaHCO3受热分解产生无毒的CO2,因此可用小苏打作食品膨松剂,不涉及氧化还原反应,B符合题意;利用含氯消毒剂的强氧化性消毒杀菌,涉及氧化还原反应,C不符合题意;NO2与水反应有HNO3产生,因此NO2参与了硝酸型酸雨的形成,涉及氧化还原反应,D不符合题意。
【提分秘籍】
1.某些微粒中元素的化合价
(1)氢元素的化合价
①金属氢化物中,氢显―1价,如NaH、NaAlH4
②非金属氢化物中,氢一般显+1价,如NH3,C2H6
(2)氧元素的化合价
①普通的含氧微粒中,氧显―2价
②含O22―或―O―O―的微粒中,氧显―1价
(3)非金属元素形成的微粒:非金属性强的元素一般显最低负价
①CN原子团显―1价,其中C显+2价,N显―3价
②HNCO中,C显+4价,N显―3价,O显―2价
③HFO中,H显+1价,F显―1价,O显0价
(4)含CO、NH3、H2O等分子的物质:
①Fe(CO)5中Fe显0价
②Cu(NH3)4SO4中Cu显+2价
(5)某些含铁、铜的硫化物
物质
FeS2
CuFeS2
价态
S
Fe
Cu
Fe
S
―1
+2
+2
+2
―2
2.氧化还原反应的判断
(1)直观判据:反应前后元素的化合价是否发生了变化
(2)本质判据:反应过程中有电子的转移,包括电子的得失或偏移
(3)氧化还原反应和四种基本反应类型的关系
①置换反应一定是氧化还原反应;
②复分解反应一定不是氧化还原反应;
③有单质参加的化合反应是氧化还原反应;
④有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(4)特别提醒
①有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,如3O2=2O3。
②没有单质参加的化合反应也可能是是氧化还原反应,如H2O2+SO2=H2SO4。
【变式演练】
1.(2019·北京高考)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )。
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
【解析】选B。FeCl3与Fe反应生成FeCl2,2FeCl3+Fe=2FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还原法应,故A不符合题意;MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOHMg(OH)2 +2NaCl,过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOHNaCl+H2O,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符合题意;部分氯气与H2O发生反应生成氯化氢和次氯酸,反应过程中氯元素化合价变化,涉及到了氧化还原法应,故C不符合题意;NO2与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原法应,故D不符合题意。
2.(2018·北京高考)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )。
选项
实验
现象
A
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
产生白色沉淀,随后变为红褐色
B
石蕊溶液滴入氯水中
溶液变红,随后迅速褪色
C
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
沉淀由白色逐渐变为黑色
D
热铜丝插入稀硝酸中
产生无色气体,随后变为红棕色
【解析】选C。A项,将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,产生白色沉淀,随后变为红褐色,发生的反应有Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,与氧化还原反应有关;B项,将石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,是因为Cl2与水反应生成盐酸和HClO,石蕊溶液遇酸变红,同时HClO因强氧化性而具有漂白性,能使溶液迅速褪色,与氧化还原反应有关;C项,Na2S溶液滴入AgCl浊液中,发生沉淀转化,生成更难溶的Ag2S沉淀,与氧化还原反应无关;D项,热铜丝插入稀硝酸中,产生无色气体,随后变为红棕色,发生的反应有3Cu+8HNO3(稀)2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,与氧化还原反应有关。
3.(河南商丘2022届高三4月模拟)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )。
A.《神农本草经》:“空青(蓝铜矿类)…能化铜铁豁(铅)锡作金”
B.《梦溪笔谈》:“石穴中水,所滴者皆为钟乳”
C.补铁剂(有效成分为Fe2+)与维生素C共服效果更佳
D.雷雨发庄稼--自然固氮
【解析】选B。蓝铜矿类物质中铜、铁、铅元素以化合态形式存在,转化为铜铁铅单质,则元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A不选;钟乳石的主要成分是碳酸钙,其形成过程是CO2+CaCO3+H2OCa(HCO3)2、Ca(HCO3)2CO2↑+CaCO3↓+H2O,此过程没有发生元素化合价的变化,不涉及氧化还原反应,故B选;维生素C将Fe3+还原为Fe2+提高补铁效果,发生氧化还原反应,故C不选;自然固氮过程中N元素由游离态变为化合态化合价发生变化,为氧化还原反应,故D不选。
4.(2021年1月高三八省联考河北卷)化学与生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )。
A.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
B.绿化造林助力实现碳中和目标
C.氯化铁用于蚀刻金属眼镜架
D.可降解包装材料的完全降解有利于减少白色污染
【解析】选A。牙齿表面含有Ca5(PO4)3OH使用含氟牙膏,会发生反应:Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F+OH-(aq),若使用含氟牙膏,Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的氟磷酸钙Ca5(PO4)3F,使沉淀溶解平衡正向移动,最终在牙齿表面形成难溶性的Ca5(PO4)3F,因此可防止龋齿,在转化过程中元素化合价没有发生变化,因此不属于氧化还原反应,A符合题意;绿化造林,通过绿色植物的光合作用将CO2转化为有机物,同时释放氧气,反应过程中元素化合价发生了变化,因此反应属于氧化还原反应,B不符合题意;氯化铁具有强的氧化性,能够与金属眼镜架中一些金属如Cu发生氧化还原反应,产生FeCl2、CuCl2,因此FeCl3溶液能用于蚀刻金属眼镜架,C不符合题意;可降解包装材料通过完全降解一般变为CO2、H2O等,在该转化过程中元素化合价发生变化,有电子转移,因此属于氧化还原反应,D不符合题意。
5.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( )。
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
SO2通入含酚酞的NaOH溶液
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
溶液红色退去
产生无色气体,随后变为红棕色
【解析】选C。NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,先生成Fe(OH)2白色沉淀,白色沉淀迅速变成灰绿色,最终变为红褐色,是Fe(OH)2被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,发生了氧化还原反应,故A不符合题意;石蕊溶液滴入氯水中,氯水中有H+,可以使石蕊变红,氯水中的HClO具有强氧化性,可以把石蕊氧化而使溶液褪色,故B不符合题意;SO2通入NaOH溶液中,SO2和NaOH反应,消耗NaOH,溶液碱性减弱,溶液红色褪去,没有发生氧化还原反应,故C符合题意;热铜丝和稀硝酸反应生成NO,NO会被空气中的氧气氧化为红棕色的NO2,发生了氧化还原反应,故D不符合题意。
【题型二】氧化还原反应相关概念判断
【典例分析】
【典例2】(2022·山东省等级考)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为( )。
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【解析】选C。金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与其氧化性无关,A不合题意;石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2OCa(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;石硫磺即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意。
【提分秘籍】
1.两条概念线索
2.化合价和氧化性、还原性的关系
(1)金属单质只有还原性
(2)非金属单质既有氧化性又有还原性,F2除外
(3)理论上任何一种化合物既有氧化性又有还原性
3.氧化还原反应中酸或碱的作用
(1)氧化性:所含元素的化合价降低
(2)还原性:所含元素的化合价升高
(3)酸或碱性:所含元素的化合价不变,有相应的盐生成
4.氧化还原反应中水的作用
(1)氧化性:有H2产生
(2)还原性:有O2产生
(3)氧化性和还原性:同时有H2和O2产生
(4)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,水既不表现氧化性又不表现还原性
5.氧化还原反应的几个误区
(1)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化,CuO→Cu,铜元素被还原。
(2)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2OHCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
(3)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓硫酸具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
(4)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定。如HClO的氧化性高于HClO4。
【变式演练】
1.(2020·北京市等级考)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是( )。
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
【解析】选A。2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0价,得电子被还原,做氧化剂,在反应中表现出氧化性,故A符合题意;Cl2+H2OHCl+HClO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故B不符合题意;3NO2+H2O=2HNO3+NO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故C不符合题意;Na2O+H2O=2NaOH,该反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,水在反应中既不表现氧化性也不表现还原性,故D不符合题意。
2.(2020年7月·浙江学考真题)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )。
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1
【解析】选B。由反应方程式可知,反应物MnO2中的Mn元素的化合价为+4价,生成物MnCl2中Mn元素的化合价为+2价,反应物HCl中Cl元素的化合价为-1价,生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价,故MnCl2是还原产物,Cl2是氧化产物,由氧化还原反应中得失电子守恒可知,n(Cl2)∶n(MnCl2)=1∶1,B符合题意。
3.(2021·湖南省选择考)KIO3常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是( )。
A.产生22.4L(标准状况)Cl2时,反应中转移10mol e-
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6
C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在
【解析】选A。该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,每个碘原子升高5价,即6I2~60e-,又因方程式中6I2~3Cl2,故3Cl2~60e-,即Cl2~20e-,所以产生22.4L(标准状况)Cl2即1molCl2时,反应中应转移20mole-,A错误;该反应的氧化剂是KClO3,还原剂是I2,二者的物质的量之比为11∶6,B选项正确;工业上用Cl2和石灰乳反应制备漂白粉,C选项正确;在酸性条件下IO3-可以将氧化成I2:IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O,I2遇淀粉变蓝,D选项正确。
4.(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是( )。
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1molNa2S2O3发生反应,转移4mol电子
【解析】选B。反应Na2S2O3+H2SO4Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O中,H2SO4转化为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A说法不正确;Na2S2O3中的S的化合价为+2,其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B说法正确;该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,C说法不正确;根据其中S元素的化合价变化情况可知,1molNa2S2O3发生反应,要转移2mol电子,D说法不正确。
5.(2020·海南高考)含有下列有害组分的尾气,常用NaOH溶液吸收以保护环境。吸收过程中发生歧化反应的是( )。
A.SO3 B.Cl2 C.NO2 D.HBr
【解析】选BC。若氧化作用和还原作用发生在同一分子内部处于同一氧化态的元素上,使该元素原子(或离子)一部分被氧化,另一部分被还原,则这种自身的氧化还原反应被称为歧化反应。三氧化硫去氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,为非氧化还原反应,A不符合题意;氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,氯气中Cl元素的化合价既升高又降低,发生氧化还原反应,属于歧化反应,B符合题意;二氧化氮与氢氧化钠反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水,N元素化合价既升高又降低,发生氧化还原反应,属于歧化反应,C符合题意;溴化氢与氢氧化钠反应生成溴化钠和水,为非氧化还原反应,D不符合题意。
【题型三】氧化还原反应性质强弱比较
【典例分析】
【典例3】(湖北省安陆市2021届高三4月模拟)(不定项)向盛有KMnO4溶液的试管中加入过量的MnSO4溶液,产生黑色沉淀,溶液由紫红色变为无色;过滤,向滤液中加入少量的铋酸钠(NaBiO3)粉末,溶液又变为紫红色。下列推断错误的是( )。
A.氧化性:NaBiO3>KMnO4>MnO2
B.生成8.7g黑色沉淀,转移0.2mol电子
C.利用NaBiO3可以检验溶液中的Mn2+
D.NaBiO3不能与浓盐酸发生反应生成氯气
【解析】选BD。氧化还原反应中,氧化性:氧化剂大于氧化产物;氧化剂发生还原反应化合价降低。在盛有KMnO4溶液的试管中加入过量的MnSO4溶液,产生黑色沉淀,溶液由紫红色变为无色,说明KMnO4溶液可氧化MnSO4生成MnO2,故氧化性:KMnO4>MnO2,在滤液中加入少量的铋酸钠粉末(NaBiO3),溶液变紫红色,说明NaBiO3可氧化MnSO4生成KMnO4,故氧化性:NaBiO3>KMnO4,故氧化性:NaBiO3>KMnO4>MnO2。根据以上分析,氧化性:NaBiO3>KMnO4>MnO2,故A正确;在盛有KMnO4溶液的试管中加入过量的MnSO4溶液,产生黑色沉淀,离子方程式为:2MnO4-+3Mn2++2H2O5MnO2↓+4H+,转移电子数为6e-,所以生成8.7g黑色沉淀即=0.1molMnO2,转移mol=0.12mol电子,故B错误;NaBiO3可氧化MnSO4生成KMnO4,溶液变为紫红色,所以利用NaBiO3可以检验溶液中的Mn2+,故C正确;因为实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制氯气,说明氧化性:MnO2>Cl2,又氧化性:NaBiO3>MnO2,故NaBiO3可与浓盐酸发生反应:NaBiO3+6HClBiCl3+Cl2↑+NaCl+3H2O,故D错误。
【提分秘籍】
1.判断的本质依据:得失电子的难易程度
(1)氧化性或还原性的强弱与元素的化合价高低无必然关系
(2)氧化性或还原性的强弱与得失电子数多少无必然关系
2.氧化性、还原性强弱判断依据
(1)根据元素的活动性顺序比较
①根据金属元素的活动性顺序比较
②根据非金属元素的活动性顺序比较
(2)根据影响因素判断
(3)根据氧化还原反应的方向判断
①氧化性:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂
②还原性:还原剂>还原产物,还原剂>氧化剂
(4)根据元素周期表判断
3.常见微粒的还原性顺序
还原性:>>>>>
氧化性:<<<<<
(1)全部氧化:MnO4-(H+)、ClO-(H+)、Cr2O72-(H+)
(2)氧化前五种:ClO-、Cl2、浓硫酸(+4价S除外,无中间价态)
(3)氧化前四种:NO3-(H+)、H2O2(H+)、Br2
(4)氧化前三种:Fe3+
【变式演练】
1.(河北省“五个一名校联盟”2021届高三上学期第一次诊断)向重铬酸盐酸性溶液中加入乙醚和H2O2,水层发生反应:Cr2O72-+4H2O2+2H+2CrO5+5H2O(已知CrO5的结构为),乙醚层发生反应:CrO5+(C2H5)2OCrO5·O(C2H5)2。反应上层出现蓝色,一段时间后溶液蓝色褪去,且水相变为绿色(Cr3+),下列说法正确的是( )。
A.由水层反应可知,氧化性:Cr2O72->CrO5
B.乙醚在检验过程中可用乙醇代替
C.CrO5·O(C2H5)2中不存在非极性键
D.水相变为绿色的离子反应为4CrO5+12H+4Cr3++6H2O+7O2↑
【解析】选D。由水层反应Cr2O72-+4H2O2+2H+2CrO5+5H2O可知,反应前后元素化合价没有发生变化,是非氧化还原反应,故A错误;乙醚与CrO5形成配合物并使CrO5进入有机相,在检验过程中作稳定剂和萃取剂,而乙醇易溶于水,故不能用乙醇代替乙醚,故B错误;CrO5·O(C2H5)2中含O-O、C-C键为非极性键,故C错误;水相变为绿色生成了Cr3+,铬元素化合价降低,则氧元素化合价一定升高,应有氧气生成,反应的离子反应为4CrO5+12H+4Cr3++6H2O+7O2↑,故D正确。
2.(山东省百师联盟2020~2021学年高三上学期12月联考)精炼铜阳极泥中提取Se的过程中发生如下反应:
I.Cu2Se+6H2SO4(浓)2CuSO4+SeO2+4SO2↑+6H2O
II.SeO2+2SO2+2H2OSe+2SO42-+4H+
下列说法正确的是( )。
A.反应I的氧化产物为SeO2
B.SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>SO2
C.反应I生成1molSeO2与II中消耗1molSeO2,两个反应转移电子数比为1∶2
D.Se与HNO3物质的量比为1∶2时恰好完全反应,只生成NO、NO2两种还原产物,且NO与NO2的物质的量之比为1∶1,则氧化产物为H2SeO4
【解析】选B。反应I的氧化产物为SeO2和CuSO4,A项错误;由反应I氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性为H2SO4(浓)>SeO2,由反应I,氧化剂的氧化性大于还原剂则SeO2>SO2,B项正确;反应I生成1mol SeO2转移电子数为8mol,II中消耗1mol SeO2,转移电子数为4mol,其比值为2∶1,C项错误;设Se与HNO 3物质的量分别为1mol、2mol,则生成物NO与NO2物质的量均为1mol,N 元素得到4mol电子,因此1mol Se失去4mol 电子,氧化产物中的Se应是+4价,D项错误。
3.(2021年高三八省联考湖南卷)已知反应:2NaClO3+4HCl2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O,下列关于该反应说法错误的是( )。
A.氧化性:NaClO3>Cl2
B.当反应中有2mole-转移时,被氧化的HCl为4mol
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D.产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
【解析】选B。在2NaClO3+4HCl2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O反应中,氯酸钠中氯元素的化合价降低被还原作氧化剂,对应的ClO2是还原产物,氯化氢中氯元素的化合价升高被氧化作还原剂,对应的Cl2是氧化产物。由分析可知,氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:NaClO3>Cl2,故A不选;当反应中有2mole-转移时,氯化氢中氯元素的化合价由-1价升高到0价,则被氧化的HCl为2mol,故B选;由分析可知,Cl2是氧化产物,ClO2是还原产物,由方程式2NaClO3+4HCl2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2,故C不选;产物ClO2和Cl2都具有氧化性,可以用于自来水消毒杀菌,故D不选。
【题型四】氧化还原反应方向的判断
【典例分析】
【典例4】(辽宁沈阳2021~2022学年高三1月模拟)化学上常用标准电极电势φ(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。φ值越高,氧化型物质的氧化能力越强,φ值与体系的pH有关。利用表格所给的数据分析,以下说法错误的是( )。
氧化型/还原型
φ(Co3+/Co2+)
φ(HClO/Cl-)
酸性介质
1.84V
1.49V
氧化型/还原型
φ[Co(OH)3/Co(OH)2]
φ(ClO-/Cl-)
碱性介质
0.17V
x
A.推测:x<1.49V
B.Co3O4与浓盐酸发生反应:Co3O4+8H+Co2++2Co3++4H2O
C.若x=0.81V,碱性条件下可发生反应:2Co(OH)2+NaClO+H2O2Co(OH)3+NaCl
D.从图中数据可知,氧化型物质的氧化性随着溶液酸性增强而增强
【解析】选B。因为φ值越高,氧化型物质的氧化能力越强,ClO-在酸性条件下具有强氧化性,其氧化性比ClO-的强,则说明x<1.49V,A选项正确;Co3O4中含有Co3+,因为φ(Co3+/ Co2+)>φ(HClO/Cl-),说明氧化性Co3O4>HClO>Cl2,则Co3O4与浓盐酸混合发生氧化还原反应生成Cl2,其反应的离子方程式为:Co3O4+8H++2Cl-3Co 2++Cl2↑+4H2O,B选项错误;若x=0.81V,则氧化性ClO->Co(OH)3,说明NaClO可以将Co(OH)2氧化成Co(OH)3,反应的化学方程式为2Co(OH)2+NaClO+H2O2Co(OH)3+NaCl,C选项正确;从图中数据可知,酸性条件下的φ值大,氧化型物质的氧化性强,D选项正确。
【提分秘籍】
1.判断氧化还原反应方向:强制弱原理
(1)满足“强氧化剂+强还原剂→弱还原剂+弱氧化剂”:反应正向进行
(2)不满足“强氧化剂+强还原剂→弱还原剂+弱氧化剂”:反应逆向进行
2.实例
(1)氧化性:PbO2>KMnO4>Cl2>FeCl3>CuCl2
(2)反应判断
①Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+:正向进行
②10Cl-+2MnO4-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O:正向进行
③2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-:正向进行
④5Pb2++2MnO4-+2H2O5PbO2↓+2Mn2++4H+:逆向进行
【变式演练】
1.(不定项)根据下列三个反应方程式:
①I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI
②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2
③2FeCl2+Cl22FeCl3
判断下列关系正确的是( )。
A.还原性:SO2>HI>FeCl2>HCl
B.氧化性:FeCl3>Cl2>H2SO4>I2
C.2Fe+3I2=2FeI3
D.6FeI2+3Cl2=2FeCl3+4FeI3
【解析】选AB。①I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI,I元素的化合价降低,S元素的化合价升高,所以碘单质是氧化剂,二氧化硫是还原剂,硫酸是氧化产物,氢碘酸是还原产物,所以还原性SO2>I-,则氧化性I2>H2SO4;②2FeCl2+Cl2=2FeCl3中,氯元素化合价降低,铁元素化合价升高,所以氯气是氧化剂,氯化亚铁是还原剂,氯化铁是氧化产物和还原产物,所以还原性Fe2+>Cl-,则氧化性Cl2>FeCl3;③2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2中,碘元素化合价升高,铁元素化合价降低,所以氯化铁作氧化剂,碘化钾作还原剂,还原产物是氯化亚铁,则还原性I->Fe2+,氧化性FeCl3>I2;则这四种离子的还原性大小顺序是:SO2>I->Fe2+>Cl-,氧化性大小顺序是:Cl2>FeCl3>I2>H2SO4,故A正确,B错误;铁离子具有还原性,碘离子具有氧化性,二者之间不会发生反应得到碘化铁,而是碘化亚铁,故C错误;氯气能将碘离子氧化,则碘化亚铁和氯气之间反应得到的是氯化铁、碘单质,故D错误。
2.(山东中学联盟2021届12月高三大联考)某学校实验小组发现,可用如下两种方法制备MnO4-:
①NaBiO3(铋酸钠)和稀硫酸酸化的MnSO4溶液:5NaBiO3+2Mn2++14H+5Na++5Bi3++2MnO4-+7H2O;
②PbO2与稀硫酸酸化的MnSO4溶液:5PbO2+2Mn2++4H++5SO42-2MnO4-+5PbSO4+2H2O。
下列有关说法正确的是( )。
A.NaBiO3中Bi原子采用sp3杂化
B.NaBiO3可与浓盐酸发生反应:NaBiO3+HClHBiO3+NaCl
C.PbO2可与硫酸酸化FeSO4发生反应:PbO2+2Fe2++4H+Pb2++2H2O+2Fe3+
D.均制备1molMnO4-,两种方法转移的电子数和消耗氧化剂物质的量均相同
【解析】选D。Bi元素为第六周期VA族,价层电子数为5,所以NaBiO3中Bi原子的价层电子对数为3+=3,所以为sp2杂化,故A错误;根据反应①可知酸性环境中BiO3-的氧化性大于MnO4-,根据所学知识可知酸性环境中MnO4-可以氧化氯离子,所以NaBiO3与浓盐酸反应时会将氯离子氧化,故B错误;PbO2被Fe2+还原成Pb2+后会结合硫酸根生成硫酸铅沉淀,沉淀不能拆成离子,故C错误;两个反应中MnO4-均为唯一氧化产物,且氧化剂与MnO4-的系数比均为5∶2,所以制备相同物质的量的MnO4-,两种方法转移的电子数和消耗氧化剂物质的量均相同,故D正确。
3.(不定项)铅位于IVA族,PbO偏碱性,易溶于硝酸,PbO2偏酸性,难溶于硝酸。已知:PbS与稀HNO3发生反应I:3PbS+8HNO3(稀)3Pb(NO3)2+3S↓+2NO↑+4H2O;PbS与浓HNO3发生反应II:PbS+8HNO3(浓)PbSO4+8NO2↑+4H2O。下列推断正确的是( )。
A.Pb3O4与HNO3溶液发生反应:Pb3O4+4H+PbO2+2Pb2++2H2O
B.由反应I、II可知,氧化性:HNO3(浓)>HNO3(稀)>PbO2
C.反应I若生成4.48LNO,转移0.6NA电子
D.S可以与浓硝酸反应:S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O
【解析】选AD。Pb3O4中含有二价铅和四价铅,PbO偏碱性,易溶于硝酸,PbO2偏酸性,难溶于硝酸,则Pb3O4与硝酸反应生成Pb(NO3)2和PbO2,发生反应离子方程式:Pb3O4+4H+PbO2+2Pb2++2H2O,故A正确;根据题意,硝酸不能把二价铅氧化为四价铅,说明硝酸的氧化性小于PbO2,故B错误;没有说明是否是标准状况,无法计算气体的物质的量,因而不能计算生成4.48LNO,转移的电子数,故C错误;浓硝酸具有强氧化性,能把S氧化为硫酸,则S与浓硝酸反应:S+6HNO3(浓)H2SO4+6NO2↑+2H2O,故D正确。
【题型五】氧化还原反应先后的判断
【典例分析】
【典例5】(平顶山许昌济源2020年高三第一次质量检测)已知:还原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2,在含2molKIO3的溶液中逐滴加入NaHSO3溶液,加入NaHSO3的物质的量和产生I-的物质的量的关系曲线如图所示,下列叙述中正确的是( )。
A.反应过程中溶液的pH先变小后变大
B.a点时消耗的KIO3的物质的量为1.2mol
C.0~b间反应:3HSO3-+IO3-3SO42-+I-+3H+
D.溶液中I2与I-的物质的量之比为1∶2时,加入的NaHSO3的物质的量为5.5mol
【解析】选D。因为是向含KIO3的溶液中逐滴加入NaHSO3溶液,开始IO3-过量,则IO3-被还原成I2,反应的离子方程式为:5HSO3-+2IO3-5SO42-+I2+3H++H2O,2molKIO3完全反应消耗5mol HSO3-,再加入HSO3-,生成的I2将氧化成SO42-,自身被还原成I-,反应的离子方程式为:HSO3-+I2+H2OSO42-+2I-+3H+,因此溶液的pH始终减小,故A错误;根据图中信息横坐标每隔为1mol,因此a点时消耗的HSO3-的物质的量为2mol,根据5HSO3-+2IO3-5SO42-+I2+3H++H2O,则消耗的物质的量为×2mol=0.8mol,故B错误;0~b间反应:HSO3-+I2+H2OSO42-+2I-+3H+,故C错误;b点消耗5mol HSO3-,则生成I2物质的量为1mol,当溶液中I2与I-的物质的量之比为1∶2时,则消耗0.5mol I2,生成1molI-,根据HSO3-+I2+H2OSO42-+2I-+3H+,可知又消耗0.5mol NaHSO3,所以加入的NaHSO3的物质的量为5.5mol,故D正确。
【提分秘籍】
1.氧化还原反应发生的先后顺序:强者优先
(1)向含多种还原剂的溶液中加入一种氧化剂时,还原性强的还原剂(离子)先被氧化
(2)向含多种氧化剂的溶液中,加入一种还原剂时,氧化性强的氧化剂(离子)先被还原
2.实例
(1)Fe2+、I-、Br-依次生成I2、Br2、Fe3+
(2)Fe3+、Ag+、Cu2+、H+依次生成Ag、Fe2+、Cu、H2、Fe
【变式演练】
1.(上海普陀区2021~2022学年高三上学期质量调研)已知氧化性:Cl2>IO3->Fe3+>I2,则对实验结果分析或预测正确的是( )。
A.加碘食盐溶液中滴入少量白醋和淀粉KI溶液,溶液变蓝色,说明加碘食盐中可能存在IO3-
B.加碘食盐溶液中加入过量氯水后加淀粉,溶液不变蓝色,说明加碘食盐中不可能是I-
C.FeI2溶液中滴加少量氯水,溶液中一定有Fe3+生成
D.FeCl2溶液中滴加足量碘水和KSCN溶液,溶液一定变红色
【解析】选A。由于氧化性IO3->I2,加碘食盐溶液中滴入少量白醋和淀粉KI溶液,溶液变蓝色,可能是IO3-在酸性条件下与I-发生氧化还原反应,生成I2,使得淀粉溶液变蓝,A选项正确;加碘食盐溶液中加入过量氯水后加淀粉,溶液不变蓝色,可能是过量的氯水将I-氧化为IO3-,从而溶液不变蓝,B选项错误;由于氧化性Fe3+>I2,所以还原性:I->Fe2+,则FeI2溶液中滴加少量氯水,Cl2先氧化I-,Cl2的量较少,则不一定会氧化Fe2+,因此溶液中不一定有Fe3+生成,C选项错误;氧化性Fe3+>I2,FeCl2溶液中滴加足量碘水和KSCN溶液,I2不能将Fe2+氧化生成Fe3+,则溶液不会变红色,D选项错误。
2.(不定项)已知还原性:SO32->I->Br-,则向NaBr、NaI、Na2SO3的混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧,得到固体剩余物质的组成可能是( )。
A.NaCl、Na2SO4 B.NaCl、NaBr、Na2SO4
C.NaCl、Na2SO4、Na2SO3 D.NaCl、NaI、Na2SO4
【解析】选AB。由于Cl2、Br2、I2均可将SO32-氧化,结合还原性SO32->I->Br-,所以通入少量Cl2时,先把Na2SO3氧化为Na2SO4,若Na2SO3剩余,则Na2SO3在灼烧是被氧气氧化成Na2SO4,即剩余固体组成为NaCl、NaBr、NaI、Na2SO4;随Cl2的增加NaI被氧化成易升华的I2,剩余固体组成为NaCl、NaBr、Na2SO4;Cl2再增加,则NaBr被氧化成易挥发的Br2,剩余固体组成为NaCl、Na2SO4。
3.(2022·新疆克拉玛依4月模拟)在硫酸铁溶液中,加入ag铜,完全溶解后,再加入bg铁,充分反应后得到cg残余固体,且a>c。下列说法正确的是( )。
A.残余固体全部是铜
B.残余固体可能为铁和铜的混合物
C.残余固体是铁,溶液中一定不含Cu2+
D.最后得到的溶液可能含有Fe3+
【解析】选A。铁的活泼性大于铜,最终沉淀的质量小于加入铜的质量,说明溶液中存在铜离子,bgFe完全反应,所以残余固体全部是铜,故A正确;最终沉淀的质量小于加入铜的质量,说明溶液中有铜离子,bgFe完全反应,残余固体不可能有铁,故B错误;最终沉淀的质量小于加入铜的质量,说明溶液中一定含有Cu2+,铁的活泼性大于铜,残余固体不可能有铁,故C错误;Fe3+和Fe、Cu都能反应,有固体剩余,最后得到的溶液一定不含Fe3+,故D错误。
【题型六】有机氧化还原反应的分析
【典例分析】
【典例6】(2022·太原高三3月模拟)交通警察执法时常使用的便携式酒精检查仪可能应用了:3CH3CH2OH+2K2Cr2O7(橙色)+8H2SO4=3CH3COOH+2Cr2(SO4)3(蓝绿色)+2K2SO4+11H2O这一反应原理,关于该反应,下列说法正确的是( )。
A.该反应证明了,含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性
B.1mol还原剂反应时,转移的电子数为2NA
C.H2SO4在反应中表现了氧化性和酸性
D.可以利用该反应原理,将它设计成原电池,通过检测电流强度判断司机是否饮酒
【解析】选D。含最高价元素的化合物有氧化性,但是不能说一定具有强氧化性,如浓硫酸具有强氧化性,而稀硫酸则具有弱氧化性,A选项错误;反应过程中铬元素的化合价由+6降到+3,由化学方程式可知,2molK2Cr2O7得到了12mole-,有3mol还原剂乙醇被氧化,所以当有1mol还原剂反应时,转移的电子数为4NA,B选项错误;硫酸中各元素的化合价都没发生变化,所以它只表现了酸性,C选项错误;。从理论上讲,自发进行的放热的氧化还原反应可以设计成原电池反应,使化学能转化为电能,D选项正确。
【提分秘籍】
1.有机物中元素的化合价
(1)H、N、O元素:H:+1,O:―2,N:―3
(2)碳元素:根据正负化合价的代数和为0计算
有机物
CH3OH
HCHO
CO(NH2)2
HCOOH
碳价态
―2
0
+4
―2
2.取代基中元素的化合价
(1)-OH中氧元素的化合价为―1价
(2)-CH3中碳元素的化合价为―3价
(3)-CHO中碳元素的化合价为+1价
(4)-COOH中碳元素的化合价为+3价
(5)-NH2中氮元素的化合价为―2价
(6)-NO2中氮元素的化合价为+4价
【变式演练】
1.(不定项)利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx的排放。SCR工作原理为尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示:
下列说法不正确的是( )。
A.尿素水溶液热分解反应属于氧化还原反应
B.转化器工作过程中,当转移0.6mol电子时,会消耗4.48LNH3
C.该装置转化NO时,还原剂与氧化剂物质的量之比为2∶3
D.转化NO2的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O
【解析】选AB。尿素水溶液热分解反应为CO(NH2)2+H2O2NH3↑+CO2↑,该反应不属于氧化还原反应,A项错误;题中没有说明是在标准状况下,当转移0.6mol电子时,不一定会消耗4.48LNH3,B项错误;由题图可知,该装置转化NO时,发生反应:4NH3+6NO5N2+6H2O,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶3,C项正确;转化NO2时,反应的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O,D项正确。
2.我国“神舟七号”载人飞船的火箭燃料主要是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮,在火箭发射时,两者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,该反应的化学方程式为:R+2N2O4=3N2+4H2O+2CO2,下列叙述错误的是( )。
A.此反应是氧化还原反应
B.R的分子式为C2H8N2
C.在反应中N2O4做还原剂
D.生成3mol N2时电子转移数为16mol
【解析】选C。N元素在反应物中以化合态存在,反应生成氮气,N元素化合价变化,反应是氧化还原反应,故A正确;根据反应中原子守恒知,R分子式为C2H8N2,故B正确;该反应中N元素化合价由-3价、+4价变为0价,C元素化合价由-1价变为+4价,所以是氧化还原反应,N2O4是氧化剂,故C错误;每生成1mol N2,该反应转移电子的物质的量=1mol××2×(4-0)=mol,故D正确。
1.(广东省2022届高三一轮复习调研考)“碳中和”是指一定时期内,二氧化碳排放量与吸收量相平衡的状态。下列“碳中和”的方法中未涉及氧化还原反应的是( )。
A.高温CaO基吸附剂循环捕获CO2
B.植树造林捕获和储存大气中的CO2
C.高选择性氧化铟基催化剂将CO2加氢转化为CH3OH
D.在常温、常压条件下电催化将CO2转化为CO、HCOOH
【解析】选A。高温CaO基吸附剂循环捕获CO2的反应为,不属于氧化还原反应,绿色植物吸收CO2的同时放出O2,属氧化还原反应,B项,不符合题意;由CO2制甲醇时,CO2被还原,C项,不符合题意;CO2中碳为+4价,CO及HCOOH中碳均为+2价,属于氧化还原反应,D项,不符合题意。
2.(新疆喀什2021~2022学年高三下学期开学考)下列变化或反应中,与氧化还原反应无关的是( )。
A.绿色植物的光和作用
B.谷物酿造酒和醋
C.切开的土豆、苹果,在空气中放置一段时间后变色
D.二氧化硫漂白纸张
【解析】选D。植物光合作用吸收二氧化碳,二氧化碳和水反应产生氧气和有机物,有元素化合价发生改变,涉及氧化还原反应,故A不符合题意;谷物酿酒和醋,涉及淀粉水解成葡萄糖,葡萄糖氧化成乙醇,乙醇氧化成乙酸,涉及氧化还原反应,故B不符合题意;切开的土豆、苹果,在空气中放置一段时间后变色,土豆、苹果被氧化,发生氧化还原反应,故C不符合题意;二氧化硫漂白纸张发生化合反应生成无色物质,没有元素的化合价变化,不涉及氧化还原反应,故D符合题意。
3.(贵州省贵阳市2023届高三上学期联合考试)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是( )。
A.在潮湿的空气中,家用铜质水龙头表面有铜绿生成
B.将FeCl3溶液滴入Mg(OH)2浊液,白色浊液转化为红褐色沉淀
C.Na放于坩埚中并加热,产生黄色火焰,生成淡黄色固体
D.新制的氯水呈淡黄绿色,久置于空气中后颜色消失
【解析】选B。本题主要考查化学反应中的颜色变化和氧化还原反应的关系,侧重考查学生分析和解决问题的能力。将FeCl3溶液滴入Mg(OH)2浊液,白色的Mg(OH)2转化为红褐色的Fe(OH)3,无元素化合价的变化,属于非氧化还原反应,B项符合题意。
4.(湖南永州市2023年高考第一次适应性考试)下列有关应用不涉及氧化还原反应的是( )。
A.用葡萄糖制镜
B.用石膏改良盐碱地
C.谷物发酵酿造食醋
D.用84消毒液杀灭细菌
【解析】选B。用葡萄糖的还原性,发生银镜反应制镜,涉及氧化还原反应,A不符合题意;用石膏改良盐碱地,没有涉及元素化合价改变,不是氧化还原反应,B符合题意;谷物发酵酿造食醋,是有机物转化为酸,涉及氧化还原反应,C不符合题意;用84消毒液杀灭细菌利用了84的强氧化性,涉及氧化还原反应,D不符合题意。
5.(甘肃张掖2021~2022学年高三上学期质检)水是一种重要的资源,它在化学反应中担任着重要的角色,既可作为反应物又可作为生成物,如图中和水相连的物质都能和水发生反应,则有关说法正确的是( )。
A.上述反应中属于氧化还原反应的有①②④⑥⑦⑧
B.①和⑦中都有氧气生成,且生成1molO2转移的电子数相同
C.①④⑧反应中,水都既不做氧化剂也不做还原剂
D.⑦中水做氧化剂,②中水做还原剂
【解析】选C。题干中发生的反应方程式分别为:①2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,②2Na+2H2O2NaOH+H2↑,③Na2O+H2O2NaOH,④3NO2+H2O2HNO3+NO,⑤SO3+H2OH2SO4,⑥Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑,⑦2F2+2H2O4HF+O2,⑧Cl2+H2OHCl+HClO。③⑤⑥即H2O与Na2O、SO3、Mg3N2的反应不属于氧化还原反应,其余反应均属于氧化还原反应,A错误;由分析可知,①中2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,生成1molO2转移2mole-,⑦中2F2+2H2O4HF+O2,生成1molO2转移4mole-,B错误;由分析可知,①④⑧反应中,水都既不做氧化剂也不做还原剂,C正确;由分析可知,⑦中水做还原剂,②中水做氧化剂,D错误。
6.(2022~2023学年湖南郴州高三上学期期中)在Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑反应中,说法正确的是( )。
A.Cu2O在反应中被氧化
B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
C.Cu既是氧化产物又是还原产物
D.若反应中转移12mol电子,则生成6molCu
【解析】选B。Cu2O中Cu元素由+1价降低为0价,所以氧化亚铜得电子被还原,故A错误;因Cu2S中Cu元素由+1价降低为0价,S元素由-2价升高到+4价,则Cu2S既是氧化剂又是还原剂,故B正确;Cu元素由+1价降低为0价,则Cu为还原产物,故C错误;由反应可知,生成6molCu转移电子6mol,则反应中转移12mol电子,则生成12molCu,故D错误。
7.(广东顺德区2021~2022学年高三第一次质检)2021年5月29日,顺德企业研发的世界首台航天微波炉随着“天舟二号”进入太空。其中芯片全为中国制造,制作芯片的刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合液,工艺涉及的反应为:Si+HNO3+6HFH2SiF6+HNO2+H2↑+H2O。下列说法不正确的是( )。
A.该反应中,还原产物只有HNO2
B.标况下,生成2.24LH2时,转移电子的物质的量为0.4mol
C.氧化性:HNO3>H2SiF6
D.制作芯片的单质硅具有半导体性能
【解析】选A。元素化合价降低后得到的物质是还原产物,该反应的还原产物为H2和HNO2,A选项错误;标况下2.24LH2的物质的量为0.1mol,而该反应中元素的化合价共升了4,所以该反应转移的电子数为4,即H2~4e-,则生成2.24LH20.1mol,转移0.4mol电子,B选项正确;该反应中HNO3和HF是氧化剂,但是HNO3表现强氧化性,HF中H+表现弱氧化性,H2SiF6是氧化产物,则氧化性HNO3>H2SiF6,C选项正确;单质硅具有半导体性能,在制作芯片的核心材料,D选项正确。
8.(2022·江西师大附中高三3月模拟)废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入适量NaClO使NH4+完全转化为N2,该反应可表示为2NH4++3ClO-N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中不正确的是( )。
A.反应中NH4+被氧化,ClO-被还原
B.还原性:NH4+>Cl-
C.反应中每生成1个N2分子,转移6个电子
D.经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放
【解析】选D。反应2NH4++3ClO-N2↑+3Cl-+2H++3H2O中氮元素从-3价升高为0价,Cl元素从+1价降为-1价,则NH4+被氧化,ClO-被还原,故A正确;反应中NH4+是还原剂,Cl-是还原产物,则还原性:NH4+>Cl-,故B正确;反应中氮元素从-3价升高为0价,则每生成1个N2分子,转移6个电子,故C正确;经反应2NH4++3ClO-N2+3Cl-+2H++3H2O处理过的废水呈酸性,需要先中和酸,则不能直接排放,故D错误。
9.(2022·浙江宁波高三阶段练习)KCuO2(Cu为+3价)可由反应2CuO+2KO22KCuO2+O2制备得到,下列说法正确的是( )。
A.CuO是氧化剂
B.KCuO2既是氧化产物又是还原产物
C.KO2只发生还原反应
D.0.2molCuO被氧化时,反应共转移0.2mol电子
【解析】选B。在该反应中Cu元素的化合价由反应前的+2价变为反应后KCuO2中的+3价,化合价升高;O元素的化合价由反应前KO2中的-价部分变为反应后O2中的0价,化合价升高;部分变为反应后KCuO2中的-2价,化合价降低,所以该反应中化合价升高的元素有Cu、O元素,以此解题。由分析可知,氧化铜为还原剂,A错误;由分析可知,从铜分析KCuO2为氧化产物,从氧元素分析KCuO2为还原产物,B正确;由分析可知,KO2即发生氧化反应,又发生还原反应,C错误;由分析可知,在反应中铜共失去2个电子,氧元素共失去1个电子,则方程式对应转移3个电子,故0.2mol氧化铜被氧化时,转移电子0.3mol,D错误。
10.(2022·湖北七市高三3月联合调研)乙二醇生产工艺中,需使用热的K2CO3溶液(脱碳液)脱除CO2,脱碳液中含有的V2O5能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中V2O5的含量,操作中涉及两个反应如下:①V2O5+6HCl+2KI2VOCl2+2KCl+I2+3H2O;②I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。下列说法错误的是( )。
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2
B.反应①生成1molVOCl2时,反应转移1mol电子
C.V的最高价为+5价,推测V2O5只有氧化性
D.溶液酸性过强时,反应②易发生其他反应
【解析】选C。根据反应①分析,KI中I的化合价由-1价变为0价,化合价升高,KI作还原剂,V2O5中V的价态由+5价变为+3价,化合价降低,V2O5作氧化剂,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,故A说法正确;根据A选项分析,生成2molVOCl2,转移电子物质的量2mol,即生成1molVOCl2,转移电子物质的量1mol,故B说法正确;V2O5中V显+5价,处于最高价,O显-2价,处于最低价,即V2O5既具有氧化性又具有还原性,故C说法错误;在酸性过强时,S2O32-与H+反应生成S、SO2和H2O,故D说法正确。
11.(2022·肇庆高三二模)在含有FeBr2和FeI2的混合溶液中,通入一定量的Cl2,再滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色,则混合溶液中最有可能不存在的离子是( )。
A.Cl- B.Fe2+ C.I- D.Br-
【解析】选B。滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色,说明溶液中含有Fe3+,即Fe2+被氧化了,因为还原性:I->Fe2+>Br-,所以I-一定全部被氧化,溶液中不可能含有I-。
12.(2021~2022学年河北保定高三1月模拟)已知反应:XeF4+2CH3CH=CH2→2CH3CH2CHF2+Xe,下列有关说法正确的是( )。
A.该反应不属于氧化还原反应
B.XeF4既是氧化剂,又是还原剂
C.反应中电子由Xe转移到C
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
【解析】选D。化合物间反应有单质生成的一定是氧化还原反应,A选项错误;F在化合物中的化合价只有-1,因此XeF4中Xe为+4价,由此可确定XeF4为氧化剂,丙烯为还原剂,B选项错误;因为Xe的化合价降低了,所以电子应该从C转移到Xe,C选项错误。氧化剂是XeF4,还原剂是CH3CH=CH2,二者的物质的量之比为1∶2,D选项正确。
13.(江西省赣州市2022~2023学年高三上学期期中)关于反应K2H3IO6+9HI2KI+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12.7gI2时,转移0.1mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
【解析】选D。反应中I元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,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;12.7gI2的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4molI2转移7mol电子,则生成0.05molI2时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1molK2H3IO6就有7molHI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7∶1,D正确。
14.(2022~2023学年重庆南开中学高三上学期期中)硫元素的含氧酸根离子,有如下转化关系:
①S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H2O
②2S2O32-+I2S4O62-+2I-
③2S2O42-+H2OS2O32-+2HSO3-
④5S2O82-+2Mn2++8H2O10SO42-+2MnO4-+16H+
下列说法正确的是( )。
A.上述反应中S2O32-都只表现了还原性
B.反应④中表现了+7价硫元素的强氧化性
C.反应③中消耗4.5gH2O同时生成40.5gHSO3-
D.反应②中每消耗2.8gS2O32-转移电子数为0.05NA
【解析】选C。A项,反应①中S2O32-既表现氧化性,又表现还原性;B项,S2O82-含过氧键,其中S元素化合价为+6;D项,2.8gS2O32-转移电子数应为0.025NA。
15.(湖南湘东名校2023届第一次联考)白磷(P4)有毒,实验时若皮肤接触到白磷,应立即用稀CuSO4溶液清洗,发生两个反应:反应①为P4和CuSO4反应生成Cu、H3PO4和H2SO4;反应②为11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4。下列说法正确的是( )。
A.在反应①和②中,P4只作还原剂
B.反应①中氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶2
C.若P4反应完全且转化为H3PO4的转化率是80%,理论上反应①和②消耗P4的物质的量之比为14∶11
D.用稀CuSO4溶液清洗后,应再使用NaOH溶液清洗
【解析】选C。由方程式可知,反应②中白磷转化为磷化亚铜和磷酸,磷元素的化合价即升高被氧化,又降低被还原,白磷即是反应的氧化剂也是还原剂,故A错误;由题意可知,反应①中磷元素化合价升高被氧化,磷酸是反应的氧化产物,铜元素的化合价降低被还原,铜是还原产物,由得失电子数目守恒可知,中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5,故B错误;由题意可知,反应中白磷转化为磷化亚铜和磷酸,由白磷反应完全且转化为磷酸的转化率是80%可知,反应后磷化亚铜和磷酸的物质的量比为1∶4,设反应生成磷化亚铜的物质的量为5mol,则反应生成磷酸的物质的量为20mol,由方程式可知,反应②生成5mol磷化亚铜的同时生成6mol磷酸,反应消耗白磷的物质的量为11mol×,反应①生成磷酸的物质的量为20mol-6mol=14mol,反应消耗白磷的物质的量为14mol×,则理论上反应①和②消耗白磷的物质的量之比为14mol×∶11mol×=14∶11,故C正确;用稀硫酸铜溶液清洗皮肤后,应再使用稀碳酸氢钠溶液清洗,除去残余的硫酸铜溶液,并中和反应生成的磷酸和硫酸,不能选用碱性较强的氢氧化钠溶液清洗,否则会灼伤皮肤,故D错误。
16.(湖南省永州市第一中学2022~2023学年高三上学期入学考)汽车安全气囊是在发生撞车时、产生二次碰撞前能够自动膨胀保护乘员的装置,碰撞时发生的反应为10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑。下列判断正确的是( )。
A.N2既是氧化剂又是还原剂
B.NaN3中N元素被氧化
C.每生成16molN2转移20mol电子
D.还原产物与氧化产物质量之比为1∶15
【解析】选BD。只有N元素的化合价变化,则N2既是氧化产物又是还原产物,故A错误;NaN3中N元素化合价升高,失去电子被氧化,故B正确;由反应可知,2molKNO3反应转移电子为2mol×(5-0)=10mol,即每生成16molN2转移10mol电子,故C错误;该反应中10molNaN3是还原剂,生成氧化产物N2的物质的量是15mol;2molKNO3是氧化剂,生成还原产物N2的物质的量是1mol,还原产物与氧化产物质量之比为1:15,故D正确。
17.(2022~2023学年浙江温州高三上学期期中)CsICl2常用于化学上的分子筛技术,它既有氧化性又有还原性,下列有关的说法正确的是( )。
A.CsICl2有氧化性,是因为Cs显+3价
B.CsICl2有还原性,是因为含有较强还原性的I-
C.酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液,溶液褪色
D.在CsICl2溶液中滴加HNO3,可生成Cl2
【解析】选C。CsICl2有氧化性,是因为ICl2-类似I3-,A错误;CsICl2有还原性,是因为含有较强还原性的Cl-,B错误;酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液,由于含有[ICl2]-具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有氧化性而发生氧化还原反应,使溶液褪色,C正确;在CsICl2溶液中滴加HNO3,可生成I2,D错误。
18.(湖南雅礼中学2023届高三11月月考)卤素间形成的化合物如“IF5、BrCl、IBr”等称为卤素互化物,化学性质与卤素单质类似,则下列关于卤素互化物的性质的描述及发生的相关反应正确的是( )。
A.IF5和卤素单质分子都是非极性分子
B.3IBr+2Fe=FeI3+FeBr3
C.1molBrCl与足量FeBr2溶液完全反应时转移的电子为1mol
D.IBr与NaOH溶液发生的反应不是氧化还原反应
【解析】选D。IF5是极性分子,A错误;氧化性:Fe3+>I2,IBr与Fe反应生成FeI2,B错误;转移电子为2mol,C错误;IBr可以与NaOH溶液生成NaIO和NaBr,不是氧化还原反应,D正确。
19.(河南省鹤壁市2022届高三上学期第一次模拟)元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系:
下列判断不正确的是
A.反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质
B.反应②利用了H2O2的氧化性
C.反应③中溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的
D.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
【解析】选D。Cr2O3作为金属氧化物,能与酸反应,题给反应①又告知Cr2O3能与KOH反应:Cr2O3+2KOH=2KCrO2+H2O,可知Cr2O3具有酸性氧化物的性质,故A正确;反应②中过氧化氢使Cr的化合价从+3价升高到+6价,H2O2表现了氧化性,故B正确;反应③中发生反应:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O,加入硫酸,增大了H+浓度,平衡向右移动,溶液由黄色变为橙色,故C正确;反应③中没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故D错误。
20.(呼和浩特市2021~2022学年高三年级第一次质检)钢铁“发蓝”是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中,在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130℃反应。其过程可以用如下化学方程式表示:①3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑;②6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH;③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH;下列说法不正确的是( )。
A.该生产过程会产生污染
B.反应②中的氧化剂是NaNO2
C.整个反应过程中每有16.8gFe参加反应转移0.8mol电子
D.反应①②③均是氧化还原反应
【解析】选D。因反应过程①②中都生成氨气,氨气具有刺激性气味的气体,则会产生污染,故A正确;反应②中N元素的化合价由+3价降低为-3价,则反应②中的氧化剂是NaNO2,故B正确;n(Fe)=16.8g÷56g/mol=0.3mol,由①②③可知,失去电子为0.2mol×(3-0)+0.1mol×(2-0)=0.8mol电子,故C正确;反应③中没有元素的化合价变化,则反应③不属于氧化还原反应,故D错误。
21.(广东省2022届高三“六校联盟”第二次联考)实验室模拟工业处理含铬废水,操作及现象如图1,反应过程中铬元素的化合价变化如图2。下列说法正确的是( )。
已知:深蓝色溶液中生成了CrO5。
A.实验开始至5s,铬元素被氧化
B.实验开始至30s,溶液中生成Cr3+的总反应离子方程式为Cr2O72-+3H2O2+8H+2Cr3++7H2O+3O2↑
C.30s至80s的过程,一定是氧气氧化了Cr3+
D.80s时,溶液中又生成了Cr2O72-,颜色相比于开始时浅,是水稀释所致
【解析】选B。Cr2O72-中Cr为+6价,根据图2,实验开始至5s,铬元素的化合价为+6价,铬元素的化合价没有发生变化,因此铬元素没有被氧化,故A错误;实验开始至30s,溶液中生成Cr3+,铬元素的化合价降低,则双氧水中的O元素被氧化生成氧气,总反应的离子方程式为Cr2O72-+3H2O2+8H+2Cr3++7H2O+3O2↑,故B正确;30s时,在溶液中加入氢氧化钠,80s时,铬元素的化合价为+6价,可能是过氧化氢在碱性溶液中氧化性更强,将Cr3+氧化的结果,也可能是前面生成的CrO5,CrO5中含有过氧键,具有强氧化性,将Cr3+氧化的结果,故C错误;80s时,铬元素的化合价为+6价,溶液显碱性,溶液中应该存在的是CrO42-,故D错误。
22.(河北省张家口市2022届高三上学期第一次质量检测)四氟肼((N2F4)可作高能燃料的氧化剂,可用Fe3+与二氟胺(HNF2)反应制得,发生的反应是:HNF2+Fe3+→N2F4↑+Fe2++H+(未配平),下列说法正确的是( )。
A.被氧化的元素是F
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.N2F4的氧化性强于Fe3+的氧化性
D.若生成2.24L(标况下)N2F4,转移电子的物质的量是0.4mol
【解析】选B。根据化合价改变,电子守恒,原子守恒,电荷守恒,配平化学方程式得:2HNF2+2Fe3+=N2F4↑+2Fe2++2H+,其中铁的化合降低从+3降到+2,发生还原反应,作氧化剂,氮元素化合价升高从+1升高到+2,发生氧化反应,作还原剂。被氧化的元素是N,A错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,B正确;氧化性大小比较是,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,N2F4的氧化性弱于Fe3+的氧化性,C错误;若生成2.24L(标况下)N2F4,物质的量为0.1mol,转移电子的物质的量是0.1mol2(2-1)=0.2mol,D错误。
23.(山东省枣庄2022届高三12月模拟)(不定项)工业上制备有机氟化剂SF4的反应为:3SCl2+4NaFSF4+S2Cl2+4NaCl。下列说法正确的是( )。
A.NaF既不做氧化剂也不做还原剂,SF4为氧化产物
B.SCl2与S2Cl2两种物质中的氯元素化合价不同
C.制备反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
D.转移0.2mol电子时,生成11.7gNaCl
【解析】选AC。NaF中钠元素和氟元素化合价均未变化,既不做氧化剂也不做还原剂,SCl2中硫元素化合价为+2价,氯元素化合价为-1价,S2Cl2中硫元素化合价为+1,氯元素化合价为-1价,S2Cl2为还原产物,SF4中硫元素化合价为+4,SF4为氧化产物,SCl2既做氧化剂又做还原剂,3molSCl2反应时,1mol做还原剂,2mol做氧化剂,转移2mol电子,则转移0.2mol电子时,生成0.4molNaCl,即23.4g,综合可知,A、C正确,B、D错误。
24.(成都附属实验中学2022届高三3月模拟)工业上常采用生物硝化法将NH4+转化为NO3-来处理氨氮废水,工作流程如图,下列说法错误的是( )。
A.生物硝化法处理废水,会导致水体pH逐渐下降:NH4++2O2NO3-+2H++H2O
B.长期过量使用NH4Cl等铵态化肥,易导致土壤酸化,水体富营养化
C.检验NH4+所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的蓝色石蕊试纸
D.微生物保持活性的pH范围为7~9,可以加入石灰石来调节水体的pH
【解析】选C。根据流程图可知A项正确;NH4Cl水解呈酸性,长期过量使用会导致土壤酸化,也会导致水体富营养化,B项正确;检验NH4+应使用红色石蕊试纸,C项错误;由选项A可知,生物硝化法处理废水会使水体呈酸性,可以加入石灰石与H+反应来调节水体的pH,D项正确。
25.(四川省雅安市2023届高三上学期零诊)科学家发现某些生物酶体系可促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO2-转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是( )。
A.过程Ⅰ中NO2-体现还原性
B.过程Ⅱ中有极性键的断裂和形成
C.过程Ⅲ生成N2的半反应为:N2H4-4e-N2↑+4H+
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为:NO2-+NH4+N2↑+2H2O
【解析】选A。由图示可知,过程I中NO2-转化为NO,氮元素化合价由+3价降低到+2价,NO2-作氧化剂体现氧化性,被还原,发生还原反应,A错误;过程Ⅱ中NO和铵根离子生成水和N2H4,反应中氮氧键断裂、氢氧键生成、氮氢键生成,故有极性键的断裂和形成,B正确;过程Ⅲ中N2H4中氮元素失去电子,发生氧化反应生成N2,半反应为:N2H4-4e-N2↑+4H+,C正确;过程I的离子方程式为NO2-+2H++e-NO+H2O,过程II的离子方程式为NO+NH4++3e-+2H+H2O+N2H4,过程III的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-,则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+N2↑+2H2O,D正确。
26.(湖南省衡阳市2022届高三下学期百校联考)《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过二硫酸钠(Na2S2O8)去除废水中的正五价砷[As(V)]的研究成果,其反应机制模型如右图所示。下列叙述不正确的是( )。
A.56gFe参加反应,消耗的S2O82-大于1mol
B.过二硫酸钠(Na2S2O8)中S的化合价为+6
C.pH越大,越有利于去除废水中的正五价砷
D.碱性条件下,硫酸根自由基发生反应的方程式为:SO42-·+H2O=SO42-+·OH+H+
【解析】选D。56gFe参加反应,根据图示,可得出转化过程中Fe先被S2O82-氧化为Fe2+,反应为Fe+S2O82-=Fe2++2SO42-,然后Fe2+进一步被S2O82-氧化为Fe3+,最后沉淀中有Fe(OH)2和Fe(OH)3,所以56gFe参加反应时,消耗的S2O82-大于1mol,A正确;S的化合.价为+6,因为有两个氧是-1,六个氧是-2,B正确;碱性条件有利于形成Fe(OH)2和Fe(OH)3沉淀,与正五价砷发生共沉淀,C正确:结合图示可知,碱性条件下,SO42-·发生反应的方程式为:SO42-·+OH-=SO42-+·OH,D错误。
27.(2021~2022学年宁夏石嘴山高三4月模拟)(不定项)K2Cr2O7是一种强氧化剂,溶液为橙色,还原产物多为Cr3+,工业上可用于处理含砷(AsO32-)和Fe2+的废水,生成FeAsO4沉淀。下列说法不正确的是( )。
A.K2Cr2O7溶液具有强氧化性,可用碱式滴定管量取
B.乙二醇与足量酸性K2Cr2O7溶液反应的离子方程式为5Cr2O72-+3HOCH2CH2OH+40H+10Cr3++6CO2↑+29H2O
C.酸性重铬酸钾溶液处理含砷(AsO32-)和Fe2+的废水的离子方程式为Cr2O72-+AsO32-+12H++Fe2+2Cr3++FeAsO4↓+6H2O
D.K2Cr2O7溶液加碱后变成黄色(CrO42-),是因为溶液中存在平衡Cr2O72-+3H2O2CrO42-+2H3O+
【解析】选AC。K2Cr2O7溶液具有强氧化性,易腐蚀碱式滴定管中的橡胶管,所以应用酸式滴定管量取,A错误;与过量的具有强氧化性的酸性K2Cr2O7溶液反应,乙二醇的变化历程为乙二醇→乙二醛→乙二酸→CO2,B正确;题给离子方程式不符合电荷守恒和得失电子守恒,应为Cr2O72-+2AsO32-+10H++2Fe2+2Cr3++2FeAsO4↓+5H2O,C错误;K2Cr2O7溶液中存在着平衡:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+,加碱后平衡右移,生成黄色的CrO42-,D正确。
28.(2021~2022河南商丘高三上学期期末)向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知b-a=5线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素.下列说法正确的是( )。
A.线段Ⅱ表示Br-的变化情况
B.原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)=3∶1
C.根据图象无法计算a的值
D.线段Ⅳ表示IO3-的变化情况
【解析】选D。向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,还原性I->Fe2+>Br-,首先发生反应2I-+Cl2I2+2Cl-,I-反应完毕,再反应反应2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,最后发生反应2Br-+Cl2Br2+2Cl-,故线段I代表I-的变化情况,线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况,线段Ⅲ代表Br-的变化情况;由通入氯气可知,根据反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2mol,溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,Fe2+反应完毕,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol。根据分析可知,线段Ⅱ为亚铁离子被氯气氧化为铁离子,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,不是氧化溴离子,故A错误;n(FeI2)∶n(FeBr2)=n(I-)∶n(Br-)=2mo1∶6mol=1∶3,故B错误;由分析可知,溶液中n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol,根据2Br-+Cl2Br2+2Cl-可知,溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol,故a=3+3=6,故C错误;线段IV表示一种含氧酸,且I和IV表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,已知碘单质的物质的量为2mol,反应消耗氯气的物质的量为5mol,根据电子守恒,则该含氧酸中碘元素的化合价为:=+5价,则该含氧酸为HIO3,即:线段Ⅳ表示IO3-的变化情况,故D正确。
29.(2022·吉林德惠一模)某100mL稀溶液中只含有Fe3+、Cu2+、H+、NO3-四种离子,向其中逐渐加入铁粉,溶液中Fe2+的浓度和加入铁粉的质量的关系如图所示,若整个反应过程中溶液的体积不发生变化,则下列说法中不正确的是( )。
A.原溶液的c(H+)=4mol·L-1
B.若a=3,则原溶液中c(Cu2+)=1mol·L-1
C.原溶液中的c(NO3-)=7mol·L-1
D.BC段发生反应的离子方程式为Cu2++FeFe2++Cu
【解析】选C。OA段无Fe2+生成,是加入的5.6g(0.1mol)铁粉与硝酸反应生成Fe3+:Fe+4H++NO3-Fe3++NO↑+2H2O,n(H+)=4n(Fe)=4×0.1mol=0.4mol,则溶液中的氢离子的物质的量浓度c(H+)==4mol/L,故A正确;若a=3,则说明在BC段生成的Fe2+的物质的量为n(Fe2+)=(4mol/L-3mol/L)×0.1L=0.1mol,而BC段发生的反应为Fe+Cu2+Cu+Fe2+,n(Cu2+)=n(Fe2+)=0.1mol,则溶液中的铜离子的物质的量浓度c(Cu2+)==1mol/L,故B正确;C点溶液中c(Fe2+)=4mol/L,故此时溶液中的n(Fe2+)=cV=4mol/L×0.1L=0.4mol,而此时溶液中溶质为Fe(NO3)2,故C点溶液中的n(NO3-)=0.8mol,而在OA段加入0.1mol铁反应时,消耗掉的硝酸根为0.1mol,故原溶液中的n(NO3-)总=0.8mol+0.1mol=0.9mol,故浓度为c(NO3-)总==9mol/L,故C错误;BC段,加入的铁粉和Cu2+反应:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,故D正确。
30.(2021~2022·江西景德镇高上学期期中)向100mLFeI2溶液中逐渐通入Cl2,其中n(I2)、n(Fe3+)随通入n(Cl2)的变化如图所示,下列说法不正确的是( )。
A.氧化性强弱:I2<Fe3+
B.n(Cl2)=0.12mol时,溶液中的离子主要有Fe2+、Fe3+、Clˉ
C.由图可知,该FeI2溶液的浓度为1mol·L-l
D.n(Cl2)∶n(FeI2)=1∶2时,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
【解析】选D。根据图像可知,Cl2先氧化I-,后氧化Fe2+,还原性大小关系为I->Fe2+,所以氧化性大小关系为Fe3+>I2,A正确;根据图像可知,n(Cl2)=0.12mol时,I-已完全转化为I2,Fe2+部分被氧化,所以溶液中含有的离子主要为Fe2+、Fe3+、Clˉ,B正确;I-完全氧化需要消耗0.1molCl2,根据电子守恒可知I-的物质的量为0.2mol,FeI2的物质的量为0.1mol,所以FeI2溶液的浓度为1mol·L-l,C正确;n(Cl2)∶n(FeI2)=1∶2时,设Cl2为1mol,提供2mol电子,I-的还原性大于Fe2+的还原性,Cl2先与I-发应且可以氧化2molI-,I-未完全氧化,所以对应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2,D错误。
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