新高考化学一轮复习考点过关练习第03练 氧化还原反应(含解析)
展开专题01 物质及其变化
第03练 氧化还原反应
1.(2020•浙江1月选考)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物是( )
A.MnO2 B.HCl C.MnCl2 D.Cl2
【答案】D
【解析】氧化还原反应中还原剂失电子化合价升高被氧化得到氧化产物,该反应中HCl中氯元素由-1价升为0价得到产物Cl2,即氧化产物为Cl2;故选D。
2.处理汽车尾气的反应2NO+2CO2CO2+N2中,氧化剂是( )
A.NO B.CO C.CO2 D.N2
【答案】A
【解析】该反应中NO转化为N2,N元素化合价降低,得电子发生还原反应,作氧化剂,故答案为A。
3.黑火药的反应原理为:2KNO3+S+3C K2S+N2↑+3CO2↑,该反应中氧化产物是( )
A.K2S B.N2 C.CO2 D.K2S和N2
【答案】C
【解析】2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑中,N化合价从+5降低到0价,被还原,KNO3是氧化剂,N2是还原产物,S化合价从0价降低到-2价,被还原,S是氧化剂,K2S是还原产物,C化合价从0升高到+4价,被氧化,C是还原剂,CO2是氧化产物,故选C。
9.反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl中,还原产物是( )
A.N2 B.Cl2 C.NH4Cl D.NH3
【答案】C
【解析】反应8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl中,N的化合价由-3价升为0价,失电子被氧化,生成的N2为氧化产物;Cl的化合价由0价降为-1价,得电子被还原,生成的NH4Cl为还原产物,故选C。
4.(2020•北京卷)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
【答案】A
【解析】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;B.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;C.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;D.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;故选A。
5.(2020•浙江7月选考)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
【答案】B
【解析】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;故选B。
6.(2020•山东卷)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
【答案】B
【解析】A项,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;B项,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;C项,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;D项,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。故选B。
7.下列反应中,H2O做氧化剂的是( )
A.SO3+H2O=H2SO4 B.3NO2+H2O=2HNO3+NO
C.Cl2+H2OHCl+HClO D.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
【答案】D
【解析】A项,该反应不是氧化还原反应,H2O既不是氧化剂也不是还原剂,A不符合题意;B项,该反应H2O中的H和O元素化合价不变,H2O既不是氧化剂也不是还原剂,B不符合题意;C项,该反应H2O中的H和O元素化合价不变,H2O既不是氧化剂也不是还原剂,C不符合题意;D项,该反应H2O中H元素化合价从+1降低到H2的0价,被还原,H2O做氧化剂,D符合题意;故选D。
8.下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cl2→Cl- B.I-→I2 C.SO2→SO32- D.CuO→Cu
【答案】B
【解析】Cl2→Cl-,化合价降低,A项错误;I-→I2,化合价升高,B项正确;SO2→SO32-,化合价不变,C项错误;CuO→Cu,化合价降低,D项错误。
9.下列物质的转化必须加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cl2→HClO B.H2S→SO2 C.N2O5→HNO3 D.HNO3→NO
【答案】B
【解析】A项,Cl2和H2O反应可生成HClO,氧化剂和还原剂都是Cl2,不需要加入氧化剂,故A不选;B项,H2S→SO2,S元素化合价升高,失电子,被氧化,必须加入氧化剂才能实现,故B选;C项,N2O5→HNO3中N元素化合价都是+5价,化合价不变,说明不发生氧化还原反应,不需要加入氧化剂,故C不选;D项,HNO3→NO,N元素化合价降低,得电子,被还原,需要加入还原剂才能实现,故D不选;故选B。
10.下列变化需要加入还原剂才能实现的是( )
A.KClO3→O2 B.Cl2→HCl C.Fe→Fe3+ D.C→CO2
【答案】B
【解析】A项,KClO3→O2,氧元素化合价升高,发生氧化反应,不需要加还原剂,A错误;B项,Cl2→HCl,氯元素化合价降低,发生还原反应,需加入还原剂,B正确;C项,Fe→Fe3+,铁元素化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂,C错误;D项,C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高,失去电子被氧化,需加入氧化剂才可以实现物质之间的转化关系,D错误;故选B。
11.下列反应中,氧化产物与还原产物为同一种物质的是( )
A.KClO3 + 6HCl = KCl+ 3Cl2↑+ 3H2O B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D.I2+2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
【答案】A
【解析】A项,KClO3 + 6HCl = KCl+ 3Cl2↑+ 3H2O 反应中KClO3中Cl元素的化合价由+5价降低为0,HCl 中Cl元素的化合价由-1价升高为0,Cl2既是氧化产物也是还原产物,故A选;B项,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑反应中Na元素的化合价升高,NaOH为氧化产物,H元素的化合价降低,氢气为还原产物,故B不选;C项,2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑反应中Na2O2中O元素的化合价由-1价升高到0价,氧化产物是氧气,O元素的化合价由-1价降低到-2价,还原产物为氢氧化钠,故C不选;D项,I2+2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6反应中I元素的化合价由0价降低到-1价,还原产物为NaI,S元素的化合价由+2价升高到价,氧化产物是Na2S4O6,故D不选;故选A。
12.关于反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,下列说法正确的是( )
A.每生成1 molN2,有8 molNH3被氧化
B.每3 mol Cl2反应,转移6NA个电子
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:8
D.还原产物为N2
【答案】B
【解析】A项,根据反应方程式,8molNH3中有2molNH3被氧化,6mol氨气未被氧化,因此每生成1mol氮气,有2mol氨气被氧化,故A错误;B项,根据反应方程式,氨气作还原剂,氯气作氧化剂,因此每3mol氯气反应,转移电子物质的量为6mol,故B正确;C项,3mol氯气被还原时,有2mol氨气被氧化,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,故C错误;D项,氮气为氧化产物,故D错误;故选B。
13.下列反应中,通入的气体只作还原剂的是( )
A.二氧化硫通入溴水中 B.氯气通入氢氧化钠溶液中
C.二氧化硫通入氢氧化钾溶液中 D.二氧化氮通入水中
【答案】A
【解析】A项,二氧化硫通入溴水,反应生成硫酸和氢溴酸,二氧化硫中硫化合价升高,只作还原剂,故A符合题意;B项,氯气通入氢氧化钠溶液中,反应生成氯化钠,次氯酸钠和水,氯既升高又降低,既作氧化剂又作还原剂,故B不符合题意;C项,二氧化硫通入氢氧化钾溶液中,反应生成亚硫酸钾和水,没有化合价变化,是非氧化还原反应,既不作氧化剂又不作还原剂,故C不符合题意;D项,二氧化氮通入水中,生成硝酸和一氧化氮,氮既升高又降低,既作氧化剂又作还原剂,故D不符合题意。故选A。
14.下列化学反应中溴元素仅被氧化的是( )
A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2 B.Br2+2NaI===2NaBr+I2
C.3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O D.HBr+NaOH===NaBr+H2O
【答案】A
【解析】A项反应中溴元素化合价只升高,所以仅被氧化;B项反应中溴元素化合价只降低,所以仅被还原;C项反应中溴元素化合价既升高又降低,所以既被氧化又被还原;D项反应中溴元素化合价没有变化,未发生氧化还原反应。
15.下列实验中,颜色的变化与氧化还原反应有关的是( )
A.往紫色石蕊试液中加入盐酸,溶液变红
B.饱和FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体
C.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成的沉淀由白色变成灰绿色,最后变成红褐色
D.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色
【答案】C
【解析】向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,首先得到白色沉淀Fe(OH)2,Fe(OH)2迅速与空气中的O2发生氧化还原反应得到红褐色的Fe(OH)3。
1.(2021•浙江1月选考)关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,下列说法正确的是
A.NH3中H元素被氧化( )
B.NO2在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
【答案】D
【解析】由反应8NH3+6NO2==7N2+12H2O可知,其中NH3的N元素的化合价由-3升高到0、NO2中的N元素的化合价由-+4降低到0,因此,NH3是还原剂, NO2是氧化剂。A项,NH3中H元素的化合价没有发生变化,故其未被氧化,被氧化的是N元素,A不正确;B项,NO2在反应过程中得到电子,B不正确;C项,该反应中,NH3是还原剂,NO2是氧化剂。由化学方程式可知,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3,C说法不正确;D项,该反应中氧化产物和还原产物均为N2。还原剂被氧化后得到氧化产物,氧化剂被还原后得到还原产物,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3,因此,氧化产物与还原产物的质量之比为4:3 ,D说法正确。故选D。
2.(2021•浙江6月选考)关于反应K2H3IO6+9HI=2KI+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12.7g I2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
【答案】D
【解析】A项,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;B项,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;C项,12.7g I2的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4mol I2转移7mol电子,则生成0.05mol I2时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;D项,反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1mol K2H3IO6就有7mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7:1,D正确;故选D。
3.ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,关于此反应的说法正确的是( )
A.KClO3中的Cl化合价降低,失电子 B.反应中H2SO4体现了酸性和强氧化性
C.反应中H2C2O4被氧化 D.产物中Cl与C化合价相同,因而氧化性一样强
【答案】C
【解析】A项,由方程式可知:KClO3中Cl元素从+5价变为+4价,化合价降低,得到电子,故A错误;B项,反应中S的化合价没有变化,不表现氧化性,故B错误;C项,H2C2O4中C元素从+3价变为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,故C正确;D项,不同元素的化合价相同,其氧化性却不同,ClO2具有强氧化性,CO2具有弱氧化性,故D错误;故选C。
4.O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2===SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol 电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
【答案】D
【解析】H2S中硫元素为-2价,生成的SF6中硫元素为+6价,O2F2中氧元素为+1价,生成的O2中氧元素为0价。所以H2S是还原剂,O2F2是氧化剂,氧气是还原产物,A项、B项错误;没有指明外界条件,所以生成4.48 L HF,转移电子数无法计算,C项错误;还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4,D项正确。
5.已知反应,下列有关该反应的说法正确的是( )
A.H2O2发生还原反应 B.X是K2O
C.MnSO4是氧化产物 D.
【答案】D
【解析】项,H2O2中O元素化合价升高,H2O2是还原剂,发生氧化反应,故A错误;B项,K2O易与水反应,在溶液中不可能有K2O生成,X为K2SO4,故B错误;C项,KMnO4中Mn元素化合价降低,KMnO4发生还原反应,MnSO4是还原产物,故C错误;D项,H2O2中氧元素化合价由-1价变为0价,锰元素化合价由+7价变为+2价,根据得失电子守恒,,故D正确;选D。
6.(NH4)2S2O8具有强氧化性,在酸性溶液中,可将Mn2+氧化为MnO4-,但一般情况下,该反应进行地非常缓慢,而加入AgNO3溶液后,混合液迅速变为紫红色。下列说法错误的是( )
A.AgNO3为该反应的催化剂
B.该反应中的还原产物为SO42-
C.反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:5
D.S2O82-中-1价O与-2价O的个数比为1:3
【答案】C
【解析】A项,AgNO3不参与反应,可增大反应速率,在反应中作催化剂,A项正确,不符合题意;B项,(NH4)2S2O8具有强氧化性,将Mn2+氧化为MnO4-,Mn元素化合价升高,O元素化合价降低,1个S2O82-被还原为2个SO42-,因此还原产物为SO42-,B项正确,不符合题意;C项,1个S2O82-得到2个电子,1个Mn2+失去5个电子,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,C项错误,符合题意;D项,化合物中S为+6价,一共有8个O原子,若均为-2价,则负价共-16,而实际上是-14,说明有2个-1价的O原子,6个-2价的O原子,比例为1:3,D项正确,不符合题意;故选C。
7.环保部门利用Na2S2O3处理含氰化钠废水,其反应原理为 NaCN+Na2S2O3=NaSCN+Na2SO3 (NaSCN 中S的化合价为-2价),下列有关说法正确的是( )
A.NaCN中C的化合价为+4价 B.Na2S2O3只作还原剂
C.Na2SO3是氧化产物 D.该方法处理酸性废水效果更好
【答案】C
【解析】A项,CN-中C元素显+2价,N元素显-3价,故A错误;B项,Na2S2O3中S为+2价,NaSCN中S为-2价,Na2SO3中S为+4价,故Na2S2O3既作还原剂,又作氧化剂,故B错误;C项,Na2SO3是失电子后的产物,是氧化产物,故C正确;D项,Na2S2O3与酸反应生成硫和SO2,故该方法处理碱性废水效果更好,故D错误;故选C。
8.K2FeO4是优良的水处理剂,一种制备方法是将Fe2O3、KNO3、KOH 混合共熔,反应为Fe2O3+3KNO3+4KOH =2K2FeO4+3 KNO2+2H2O,下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.铁元素被氧化,氮元素被还原
B.K2FeO4是氧化产物,KNO2 KNO2是还原产物
C.K2FeO4在酸性条件下不稳定,会迅速分解并生成氢气
D.K2FeO4具有强氧化性,因而有杀菌作用
【答案】C
【解析】A项,反应中氮元素化合价降低,被还原,铁元素化合价升高被氧化,故A正确;B项,反应中Fe元素化合价升高,氮元素化合价降低,则K2FeO4是氧化产物,KNO2是还原产物,故B正确;C项,K2FeO4在酸性条件下不稳定,+6价铁被还原为Fe3+,氧化产物应为O2,无氢气生成,故C错误;D项,K2FeO4中铁元素为+6价,有强氧化性,能杀菌消毒,故D正确;故选C。
9.制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3+2HCN===CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是( )
A.氢元素被氧化,碳元素被还原 B.HCN是氧化剂,CaCO3是还原剂
C.CaCN2是氧化产物,H2为还原产物 D.CO为氧化产物,H2为还原产物
【答案】C
【解析】该题的最关键的一点是分析各元素的化合价变化,难点是确定碳元素在HCN和CaCN2中的化合价,从反应物CaCO3到生成物CO2,碳的化合价均为+4价,没有改变,再从生成物H2分析发现氢的化合价降低,显然HCN中H得电子,HCN是氧化剂,而CaCO3中的各元素化合价均无变化,则还原剂也必是HCN,其中的碳元素一定被氧化,在HCN中碳为+2价,CO中的碳也为 +2 价,则CaCN2中的碳为+4价,故CaCN2为氧化产物。
10.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
【答案】A
【解析】根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,可判断B中Cl2>I2;C中Co2O3>Cl2;D中Fe3+>I2,这些结论与题给信息一致。对于A,由于I-的还原性强于Fe2+,所以Cl2应先氧化I-,而不是先氧化Fe2+。
11.向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应2Fe2++2Br-+2Cl2→2Fe3++Br2+4Cl-,下列关于该反应说法错误的是( )
A.氧化性:Cl2>Fe3+
B.还原性:Fe2+<Br-
C.参加反应的与Cl2的物质的量之比为1:1
D.被氧化的占总量的一半
【答案】B
【解析】 根据反应:2Fe2++2Br-+2Cl2→2Fe3++Br2+4Cl-可知,FeBr2溶液中Fe2+全部被氧化,而Br-部分被氧化。A项,同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,根据上述方程式可知,氯气作氧化剂,铁离子和溴单质作氧化产物,所以氧化性:Cl2>Fe3+,A正确;B项,上述反应中,亚铁离子全部被氧化,而溴离子有一半被氧化,所以还原性:Fe2+>Br-,B错误;C项,根据上述反应可知,参加反应的Fe2+与Cl2的物质的量之比为2:2=1:1,C正确;D项,根据溶液中溶质FeBr2的构成可知,溶液中若有2mol Fe2+,会有4mol Br-,上述反应中只有2mol Br-被氯气氧化,则被氧化的Br-占Br-总量的一半,D正确;故选B。
12.以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下,下列说法中,不正确的是( )
A.反应1中,每生成1molClO2有0.5molSO2被氧化
B.从母液中可以提取Na2SO4
C.反应2中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D.采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解
【答案】C
【解析】反应1中,2NaClO3+SO2=Na2SO4+2ClO2;反应2中,2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O。A项,从反应1中可以看出,NaClO3作氧化剂,SO2作还原剂,每生成1molClO2,有0.5molSO2被氧化,A正确;B项,反应1生成ClO2的同时,有Na2SO4生成,所以从母液中可以提取Na2SO4,B正确;C项,反应2中,氧化剂为ClO2,还原剂为H2O2,二者的物质的量之比为2∶1,C不正确;D项,NaClO2受热易分解,采用减压蒸发可以节省能源,也可以防止NaClO2受热分解,D正确;故选C。
13.在稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应1中氧化剂为Mn3+
B.氧化性:Ce4+>Fe3+>I2>Mn3+
C.反应2的氧化剂为,还原产物为
D.推测可发生反应:2Mn3++2I-=I2+2 Mn2+
【答案】D
【解析】A项,反应1中,Mn2+转化为Mn3+,锰元素化合价升高,Mn2+是还原剂,Mn3+是氧化产物,A错误;B项,反应1中Ce4+是氧化剂,Mn3+是氧化产物,反应2中Mn3+是氧化剂,Fe3+是氧化产物,反应3中Fe3+是氧化剂,I2是氧化产物,而氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:Ce4+>Mn3+>Fe3+>I2,B错误;C项,氧化剂具有氧化性,元素化合价降低,得到还原产物,还原剂具有还原性,元素化合价升高,得到氧化产物,反应2的氧化剂为Mn3+,还原产物为Mn2+,C错误;D项,由选项B可知,氧化性:Ce4+>Mn3+>Fe3+>I2,推测可发生反应:2Mn3++2I-=I2+2 Mn2+,D正确;故选D。
14.黄铁矿(主要成分为FeS2)因其呈浅黄铜色,且具有明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。在酸性条件和催化剂的作用下FeS2可发生如图所示的转化。下列分析错误的是( )
A.反应Ⅰ、Ⅱ为氧化还原反应
B.反应Ⅰ的离子方程式:4 Fe(NO)2++O2+4H+═4Fe3++4NO+2H2O
C.反应Ⅱ中,每消耗1mol FeS2,转移电子的物质的量为
D.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中和均作催化剂
【答案】D
【解析】A项,反应I中O2→NO,Fe(NO)2+→Fe3+,O和Fe元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,反应II中S元素和Fe元素化合价发生变化,也属于氧化还原反应,故A正确;B项,反应I中,Fe(NO)2+与O2反应生成Fe3+和NO,酸性条件下,没有OH-,所以反应Ⅰ的离子方程式为:4 Fe(NO)2++O2+4H+═4Fe3++4NO+2H2O,故B正确;C项,反应Ⅱ中,FeS2中S元素的化合价由-1价升高为+6价,则每消耗1mol FeS2,转移电子物质的量为14mol,故C正确;D项,NO也是该反应的催化剂,所以在酸性条件下,黄铁矿催化氧化中NO和Fe3+均是催化剂,故D错误;故选D。
15.含氮化合物及其单质的“类别-价态”二维图如图,下列相关分析或预测错误的是( )
A.NaOH、NaNO2、NH4Cl均属于强电解质
B.N2→NO2→HNO3的转化均能一步实现
C.反应NO2+NO+2 NaOH =2NaNO2+H2O属于氧化还原反应
D.NO2溶于水的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
【答案】B
【解析】A项,NaOH为强碱,NaNO2、NH4Cl为盐,均属于强电解质,A项正确;B项,氮气与氧气在放电的条件下反应生成NO,NO继续被氧气氧化为NO2,N2→NO2的转化不能一步实现,B项错误;C项,反应NO2+NO+2 NaOH =2NaNO2+H2O中NO2中N的化合价降低,NO中N的化合价升高,属于氧化还原反应,C项正确;D项,NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮,故离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO,D项正确;故选B。
1.(2022•山东卷)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”
【答案】C
【解析】A项,题中金“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;B项,题中石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(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;C项,题中石硫磺:“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;D项,题中石钟乳(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;故选C。
2.洁厕灵和84消毒液混合使用时发生反应:NaC1O+2HCl=NaCl+Cl2↑+H2O,生成有毒的氯气。下列说法正确的是( )
A.84消毒液的有效成分是HCl
B.氯气既是氧化产物又是还原产物,氯化钠是还原产物
C.HCl只表现还原性
D.若有0.lmolHCl被氧化,生成的氯气在标准状况下的体积约为2.24L
【答案】D
【解析】NaClO+2HCl═NaCl+Cl2↑+H2O中,NaClO中的Cl元素化合价由+1价降低到0价,HCl中的Cl元素化合价由-1价升高到0价,则NaClO为氧化剂,HCl是还原剂,Cl2既是氧化产物也是还原产物,NaCl是盐酸显酸性的产物,盐酸在该反应中既显酸性又显还原性。A项,84消毒液是利用其氧化性使蛋白质变性从而起到杀菌消毒的目的,根据反应方程式分析,NaClO为氧化剂,则84消毒液的有效成分是NaClO,故A错误;B项,根据分析,氯气既是氧化产物又是还原产物,氯化钠是盐酸显酸性的产物,故B错误;C项,根据分析,HCl在该反应中既显酸性又显还原性,故C错误;D项,若有0.lmolHCl被氧化,生成的氯气的物质的量为0.1mol,在标准状况下的体积约为=22.4L/mol×0.1mol=2.24L,故D正确;故选D。
3.(2022·浙江省1月选考)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是( )
A.CO是氧化产物
B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D.生成1molSiO2时,转移8mol电子
【答案】D
【解析】A项,根据反应方程式,碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;B项,硅元素化合价由-4价升为+4价,故SiH4发生氧化反应,B错误;C项,反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH4,,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,C错误;D项,根据反应方程式可知,Si元素的化合价由-4价升高至+4价,因此生成1molSiO2时,转移8mol电子,D正确;故选D。
4.(2022·浙江省6月选考)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+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.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
【答案】B
【解析】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O,该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有S元素一种,硫酸的作用是提供酸性环境。A项,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不正确;B项,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正确;C项,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不正确;D项,根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na2S2O3发生反应,要转移2 mol电子,D不正确。故选B。
5.(2022•湖南选择性考试)科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(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。
下列说法正确的是( )
A.过程Ⅰ中NO2-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(NH4+)=1:4
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2-+NH4+=N2↑+2H2O
【答案】C
【解析】A项,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,被还原,发生还原反应,A错误;B项,由图示可知,过程I为NO2-在酶1的作用下转化为NO和H2O,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO2-+2H++e-NO+H2O,生成1molNO,a过程转移1mole-,过程II为NO和NH4+在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:2NO+8NH4+2H2O+5N2H4+8H+,消耗1molNO,b过程转移4mol e-,转移电子数目不相等,B错误;C项,由图示可知,过程II发生反应的参与反应的离子方程式为:2NO+8NH4+2H2O+5N2H4+8H+,n(NO):n(NH4+)=1:4,C正确;D项,由图示可知,过程III为N2H4转化为N2和4H+、4e-,反应的离子方程式为:N2H4= N2+4H++4e-,过程I-III的总反应为:2NO2-+8NH4+=5N2↑+4H2O+24H++18e-,D错误;故选C。
6.(2022•山东卷)在NO催化下,丙烷与氧气反应制备丙烯的部分反应机理如图所示。下列说法错误的是( )
A.含N分子参与的反应一定有电子转移
B.由NO生成的反应历程有2种
C.增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变
D.当主要发生包含②的历程时,最终生成的水减少
【答案】D
【解析】A项,根据制备丙烯的部分反应机理的图示知,含N分子发生的反应有NO+∙OOH=NO2+∙OH、NO+NO2+H2O=2HONO、NO2+∙C3H7=C3H6+HONO、HONO=NO+∙OH,含N分子NO、NO2、HONO中N元素的化合价依次为+2价、+4价、+3价,上述反应中均有元素化合价的升降,都为氧化还原反应,一定有电子转移,A项正确;B项,根据图示,由NO生成HONO的反应历程有2种,B项正确;C项,NO是催化剂,增大NO的量,C3H8的平衡转化率不变,C项正确;D项,无论反应历程如何,在NO催化下丙烷与O2反应制备丙烯的总反应都为2C3H8+O22C3H6+2H2O,当主要发生包含②的历程时,最终生成的水不变,D项错误;故选D。
7.(2021•湖南选择性考试)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
【答案】A
【解析】分析反应6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑可知,I元素化合价由0价升高到+5价,I2为还原剂,Cl元素化合价由+5价降到﹣1价和0价,KClO3作为氧化剂。A项,依据分析生成3molCl2为标准,反应转移60mole﹣,产生22.4L(标准状况)即1molCl2时,反应转移20mol e﹣,故A错误;B项,依据方程式可知,I元素化合价由0价升高到+5价,I2为还原剂,Cl元素化合价由+5价降到﹣1价和0价,KClO3作为氧化剂,I2为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为11:6,故B正确;C项,漂白粉可由生成的氯气与石灰乳反应制得,发生反应2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,故C正确;D项,在酸性溶液中IO3﹣和I﹣发生反应:IO3﹣+5I﹣+6H+=3I2+3H2O,可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3﹣的存在,故D正确;故选A。
8.(2021•北京卷)电石中混有CaS、Ca3P2等杂质,用电石水解制备乙炔时,乙炔中常混有H2S、PH3,可用CuSO4溶液除去这两种杂质,相应的化学方程式是( )
i.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
ii.11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓
下列说法不正确的是
A.反应i不能说明H2S的酸性强于H2SO4
B.24molCuSO4完全反应时,可氧化11molPH3
C.H2S、PH3会干扰KMnO4酸性溶液对乙炔性质的检验
D.CaS的水解方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑;Ca3P2水解方程式:Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑
【答案】B
【解析】A项,该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成,因此反应i不能说明H2S的酸性强于H2SO4,事实上硫酸的酸性强于氢硫酸,A正确;B项,反应ⅱ中Cu元素化合价从+2价降低到+1价,得到1个电子,P元素化合价从-3价升高到+5价,失去8个电子,则24molCuSO4完全反应时,可氧化PH3的物质的量是24mol÷8=3mol,B错误;C项,H2S、PH3均被KMnO4酸性溶液氧化,所以会干扰KMnO4酸性溶液对乙炔性质的检验,C正确;D项,水解过程中元素的化合价不变,根据水解原理结合乙炔中常混有H2S、PH3可知CaS的水解方程式为CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑;Ca3P2水解方程式为Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑,D正确;故选B。
9.工业接触法制备硫酸过程如下:将硫黄或其他含硫矿物(如黄铁矿,主要成分:FeS2)在沸腾炉中与氧气反应生成SO2;SO2在V2O5催化作用下与空气中的O2在接触室中发生催化氧化反应;生成的SO3在吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收得到发烟硫酸(H2SO4•SO3)。下列关于反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2说法正确的是( )
A.FeS2中S的化合价为
B.反应中铁元素被还原
C.产物Fe2O3可用作食品保存的吸氧剂
D.反应中转移,生成的SO2
【答案】A
【解析】A项,FeS2中Fe显+2价,根据化合价代数和等于0,S的化合价为-1,故A正确;B项,反应中铁元素化合价由+2升高为+3,铁元素被氧化,故B错误;C项,Fe2O3中铁元素化合价为+3,Fe2O3没有还原性,不能用作食品保存的吸氧剂,故C错误 ;D项,根据反应方程式,反应中转移,生成8mol二氧化硫,没有明确是否为标准状况,体积不一定是,故D错误;故选A。
10.二氧化氯(ClO2)是一种优良的消毒剂,可由氯酸钠和双氧水在酸性条件下反应制备,反应原理为NaClO3+H2O2+H2SO4→ClO2↑+Na2SO4+H2O+O2↑(未配平)。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.H2O2是氧化剂,发生氧化反应
B.H2O是还原产物
C.产物中ClO2与O2的物质的量之比为
D.每转移电子,生成标准状况下11.2L O2
【答案】D
【解析】根据氧化还原反应配平可得反应方程式为:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+2H2O+O2↑,反应中NaClO3中的Cl由+5价降低到ClO2中的+4价,被还原,NaClO3是氧化剂,ClO2是还原产物,H2O2中的O由-1价升高到O2中的0价,H2O2是还原剂,O2是氧化产物。A项,H2O2是还原剂,发生氧化反应,A错误;B项,H2O既不是还原产物也不是氧化产物,B错误;C项,产物中ClO2与O2的物质的量之比为2:1,C错误;D项,每转移1 mol电子,则生成0.5molO2,则这些O2在标准状况下的体积为:0.5mol×22.4L/mol=11.2L,D正确;故选D。
11.已知H2SO3+I2+H2O===H2SO4+2HI,将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法正确的是( )
A.物质的还原性:HI>H2SO3>HCl
B.H2SO3的物质的量浓度为0.6 mol·L-1
C.若再通入0.05 mol Cl2,则恰好能将HI和H2SO3完全氧化
D.通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O===4SO+I2+10Cl-+16H+
【答案】D
【解析】由已知反应可知,还原性:H2SO3>HI,故向混合溶液中通入Cl2后先发生反应:Cl2+H2SO3+H2O===2HCl+H2SO4,H2SO3反应完全后发生反应:Cl2+2HI===I2+2HCl,则还原性:HI>HCl,故还原性:H2SO3>HI>HCl,A项错误;设HI和H2SO3的物质的量浓度均为x mol·L-1,根据二者分别与Cl2反应的化学方程式并结合有一半的HI被氧化可知Cl2完全反应,则0.1x+=0.1,解得x=0.8,B项错误;混合溶液中还剩余0.04 mol HI未被氧化,故只需再通入0.02 mol Cl2,即可恰好将HI和H2SO3完全氧化,C项错误;通入0.1 mol Cl2后,0.08 mol H2SO3和0.04 mol HI完全反应,即参与反应的n(Cl2)∶n(H2SO3)∶n(HI)=5∶4∶2,反应的离子方程式为5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O===4SO+I2+10Cl-+16H+,D项正确。
12.将一定量的氯气通入30 mL浓度为10 mol/L的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是( )
A.与NaOH反应的氯气一定为0.3 mol
B.n(Na+)∶n(Cl-)可能为7∶3
C.n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能为11∶2∶1
D. 若反应中转移的电子为n mol,则0.15<n<0.25
【答案】D
【解析】A项,反应后混合中没有NaOH,根据钠元素守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.03L×10mol·L-1=0.3mol,根据氯原子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.3mol,参加反应的氯气n(Cl2)=0.15mol,故A错误;B项,Cl2可能发生两种反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,氧化产物只有NaClO时,n(Na+):n(Cl-)最大为2:1,当氧化产物为NaClO3时,n(Na+):n(Cl-)最小为6:5,n(Na+):n(Cl-)应介于两者之间,即6:5<n(Na+):n(Cl-)<2:1,现7:3>2:1,故B错误;C项,若n(NaCl)=11mol,n(NaClO)=2mol,n(NaClO3)=1mol,生成NaClO、NaClO3失去的电子为2mol×1+1mol×5=7mol,生成NaCl获得的电子为11mol×1=11mol,得失电子不相等,故C错误;D项,由3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知,氧化产物只有NaClO3时,转移电子数最多,为0.3mol×5/6×1=0.25mol,氧化产物只有NaClO时,转移电子数最少,为0.3mol×1/2×1=0.15mol,0.15<n<0.25,故D正确;故选D。
13.已知氧化性:Fe3+>M2+(M为不活泼的常见金属),向物质的量浓度均为1mol•L-1的Fe2(SO4)3和MSO4的100mL混合液中加入amol铁粉,充分反应后,下列说法不正确的是( )
A.当a≤0.1时,发生的反应为2Fe3++Fe=3Fe2+
B.当0.1≤a<0.2时,溶液中n(Fe2+)=(0.2+a)mol
C.当a≥0.2时,发生的反应为2Fe3++M2++2Fe=4Fe2++M
D.若有固体剩余则可能是铁
【答案】D
【解析】因氧化性 Fe3+>M2+,加入铁粉后,先与Fe3+反应,后与M2+反应。A项,加入铁粉后,先与Fe3+反应,混合溶液中n(Fe3+)= 1mol/L×0.1L×2=0.2mol,则:当 a≦0.1 时,Fe粉只能将Fe3+还原,A正确;B项,当 0.1≦a<0.2 时,Fe3+全部被还原,n(M2+)= 1mol/L×0.1L=0.1mol,加入的铁粉全部变为Fe2+,根据铁元素守恒,因此n(Fe2+)=(0.2+a)mol,B正确;C项,当Fe3+反应完全后,继续加入铁粉,将与M2+反应,M2+全部被还原,n(M2+)= 1mol/L×0.1L=0.1mol,当a≧2 时,Fe3+和M2+均反应完全,此时发生的反应为2Fe3++M2++2Fe=4Fe2++M,C正确;D项,若有固体剩余,则固体中一定有M,当铁粉过量时,还会含有Fe,因此一定有M,还可能是M和Fe的混合物,不可能只有Fe,D错误;故选D。
14.三氟化氮(NF3)(氟只有两种价态:-1,0)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O==2NO+HNO3+9HF。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.若1mol NF3被氧化,反应转移电子数为2NA
C.若生成0.4molHNO3,则转移0.4mol电子
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
【答案】B
【解析】A项,该反应中,N元素化合价由+3价变为+2价、+5价,其它元素化合价都不变,所以NF3既是氧化剂又是还原剂,A错误;B项,若1molNF3被氧化,则反应转移电子数=1mol×2×NA/mol=2NA,B正确;C项,若生成0.4molHNO3,则转移电子的物质的量=0.4mol×2=0.8mol,C错误;D项,3molNF3参加反应,有2molNF3被还原,有1molNF3被氧化,所以还原剂和氧化剂的物质的量之比为1:2,D错误;故选B。
15.在有机碳源和微生物作用下,大气中氮可以实现平衡循环,过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.图示所有含氮微粒中N的化合价只有0、+3、+5
B.循环转化过程中NO3-被甲醇氧化为N2
C.温度越高,N2转化成NH4+的速率越快
D.NH4+与NO2-反应的离子方程式为:NH4++NO2-=N2↑+2H2O
【答案】D
【解析】A项,图中氮的化合价除有0、+3、 +5, 图中还有-3价,A错误;B项,转化过程中NO3-中氮元素化合价降低,被甲醇还原为N2,B错误;C项,该反应有微生物参与,温度过高微生物失去活性,反应速率减慢,C错误;D项,NH4+与NO2-反应生成氮气和水,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为:NH4++NO2-=N2↑+2H2O,D正确;故选D。
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