新高考化学一轮复习精品学案 第1章 第4讲　氧化还原反应的概念和规律（含解析）

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考点一 氧化还原反应及相关概念
1．氧化还原反应
(1)判断依据：反应前后有元素的化合价发生变化。
(2)本质：电子转移(得失或偏移)。
2．相关概念
概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na的还原性比Al强。
应用举例
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。
上述反应中，氧化剂是______，还原剂是________，氧化产物是__________，还原产物是________，KMnO4发生__________反应，HCl发生________反应，盐酸表现的性质是________性和________性；生成1 ml Cl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是________ ml。
答案 KMnO4 HCl Cl2 MnCl2 还原 氧化
还原 酸 2×6.02×1023(或1.204×1024) 2
3．氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法：①标变价，②画箭头(反应物指向生成物)，③算数目，④说变化。
用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应的电子转移的方向和数目：
＋2H2O。
归纳 。
(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。
用单线桥法标出铜和浓硝酸反应的电子转移的方向和数目：
＋2NO2↑＋2H2O。
归纳 。
4．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
(2)常见的还原剂
常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要还原剂。
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。如：
其中：Fe2＋、SOeq \\al(2－,3)主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
(4)分析氧化还原反应，走好关键第一步——正确标出元素的化合价
请标出下列陌生物质中元素化合价
Li2NH：N－3，LiNH2：N－3，N2H4：N－2，
Na2S2O3：S＋2，S2Oeq \\al(2－,8)：S＋6，C2Oeq \\al(2－,4)：C＋3，
HCN：C＋2、N－3，BHeq \\al(－,4)：B＋3、H－1，CuH：Cu＋1、H－1，MnO(OH)：Mn＋3，FePO4：Fe＋3，
CrOeq \\al(2－,4)：Cr＋6，K2FeO4：Fe＋6，
LiFePO4：Fe＋2，CuFeS2：Fe＋2。
5．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
分析下列四个化学反应：
A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B．2HClOeq \(=====,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑
C．4NH3＋5O2eq \(=====,\s\up7(催化剂),\s\d5(△))4NO＋6H2O
D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
其中属于区域“1”的是________(填字母，下同)，属于区域“2”的是________，属于区域“3”的是________，属于区域“4”的是________。
答案 D B C A
解析 区域“3”为氧化还原反应，但不属于化合、分解和置换反应。而A是置换反应，B是分解反应，D是化合反应。
1．在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂( )
2．某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原( )
3．有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应( )
4．氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂( )
5．氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原( )
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.×
一、氧化还原反应概念的考查
1．(2023·长沙模拟)关于反应5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O===2KMnO4＋8H2SO4＋4K2SO4的说法不正确的是( )
A．K2S2O8发生还原反应
B．KMnO4是氧化产物
C．消耗3.6 g H2O时，转移0.25 ml电子
D．氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶5
答案 D
解析 K2S2O8中O从－1价降低到－2价，发生还原反应，A正确；Mn从MnSO4中的＋2价升高到KMnO4中的＋7价，所以KMnO4是氧化产物，B正确；根据化学方程式，得关系式8H2O～10e－，消耗3.6 g(0.2 ml)H2O时，转移电子0.25 ml，C正确；K2S2O8为氧化剂，MnSO4为还原剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比是5∶2，D错误。
二、双线桥、单线桥表示法
2．氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为_________________________________________。
(2)写出NaH与H2O反应的化学方程式，并用“双线桥”标出电子转移的方向和数目：________________________________________________________________________，
氧化产物和还原产物的物质的量之比为______________________________________。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)－1
(2) 1∶1
(3)2NaH＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Ti＋2NaCl＋2HCl↑(或4NaH＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Ti＋4NaCl＋2H2↑)
3．已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑
回答下列问题：
(1)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：__________________________________，
氧化剂：____________，还原剂：____________。
(2)若生成标准状况下4.48 L H2，则转移电子的物质的量为________。
答案 (1)＋4H2↑ H2O NaBH4 (2)0.2 ml
考点二 氧化还原反应的强弱规律及价态规律
(一)强弱规律
1．氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)根据相同条件下产物的价态高低判断
如2Fe＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3；Fe＋Seq \(=====,\s\up7(△))FeS，则氧化性：Cl2＞S。
(3)根据反应条件、浓度大小及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低，浓度越大，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。
应用举例
1．MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
2．下列各组物质：①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液
⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是____________________(填序号，下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是_________________________________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________________。
答案 (1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
解析 ⑥Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
2．氧化性、还原性强弱的比较规律
(1)氧化性
一般规律：元素非金属性越强，其单质的氧化性越强；金属活动性越强，对应金属的简单阳离子氧化性越弱。
试比较下列单质或离子的氧化性
①Cl2、Br2、I2、S
②H＋、Cu2＋、Zn2＋、Na＋
答案 ①Cl2>Br2>I2>S ②Na＋Ag ②Br－OH－>SOeq \\al(2－,4)
3．先后规律及应用
(1)同时含有几种还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应时，还原性(或氧化性)强的优先反应，即“强者优先”，如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性：Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。
(2)常见的强弱顺序
氧化性：MnOeq \\al(－,4)(H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S，还原性：Mn2＋Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
答案 D
2．已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl－＜Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是( )
A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋
B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI
C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O
D．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
答案 C
解析 A项，还原性：SO2＞Fe2＋，反应能发生；B项，还原性：SO2＞I－，反应能发生；C项，还原性：H2O2＜SO2，反应不能发生。
3．根据反应事实判断性质的强弱。
①向C2O3固体中滴加浓盐酸，有黄绿色气体生成
②将氯气通入碘水中，溶液褪色生成两种酸(HCl和HIO3)
则Cl2、HIO3、C2O3的氧化性由强到弱的顺序：_____________________；HCl、CCl2、I2的还原性由强到弱的顺序：___________________________________________________。
答案 C2O3>Cl2>HIO3 I2>HCl>CCl2
4．实验室制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。
(1)制备K2FeO4的反应为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，由此得出氧化性：Cl2________(填“>”或“ (2)溶液的酸碱性不同
解析 (1)同一反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物。(2)对比两个反应的异同，制备反应在碱性条件下，性质探究实验是在酸性条件下，氧化性强弱关系不同说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。
二、价态规律的应用
5．氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的物质的量之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是( )
A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7
答案 C
解析 反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应：KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低：KZ中Cl>KX中Cl(均为正价)。假设KX中Cl元素为＋a价，KZ中Cl元素的化合价为＋b价，依据得失电子守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中Cl元素的化合价为＋5。
6．K35ClO3晶体与含有H37Cl的浓盐酸反应生成Cl2，化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，该反应生成氯气的摩尔质量为________。
答案 73.3 g·ml－1
解析 1 ml Cl2中35Cl占eq \f(1,3) ml，37Cl占eq \f(5,3) ml，M＝(eq \f(1,3)×35＋eq \f(5,3)×37) g·ml－1≈73.3 g·ml－1。
7．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2Oeq \(――→,\s\up7(电解))X＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是________________。
答案 G、Y、Q、Z、X
解析 由①得出Q中Cl元素价态高于G，因为G必介于Q和－1价的氯元素之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
1．(2020·山东，2)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 谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程；小苏打分解的化学方程式为2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，不是氧化还原反应；含氯消毒剂有强氧化性，可用于环境消毒；NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===NO＋2HNO3，是氧化还原反应。
2．(2020·北京，3)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 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，H2O中H元素化合价由＋1降为0，得电子被还原，作氧化剂，在反应中表现出氧化性，故A符合题意；Cl2＋H2OHCl＋HClO、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B、C不符合题意；Na2O＋H2O===2NaOH，该反应没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故D不符合题意。
3．(2022·辽宁，6)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是( )
A．褪色原因为I2被Fe还原
B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化
答案 D
解析 Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。
4．(2022·浙江6月选考，10)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．1 ml Na2S2O3发生反应，转移4 ml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生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。H2SO4中所含元素的化合价均未发生变化，A说法不正确；Na2S2O3中的S的平均化合价为＋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，1 ml Na2S2O3发生反应，转移2 ml电子，D说法不正确。
5．(2022·湖南，9)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NOeq \\al(－,2)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NOeq \\al(－,2)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(NHeq \\al(＋,4))＝1∶4
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋2H2O
答案 D
解析 过程Ⅰ中NOeq \\al(－,2)转化为NO，氮元素化合价由＋3价降低到＋2价，NOeq \\al(－,2)得电子，发生还原反应，A错误；过程Ⅰ为NOeq \\al(－,2)在酶1的作用下转化为NO和H2O，反应的离子方程式为NOeq \\al(－,2)＋2H＋＋e－eq \(=====,\s\up7(酶1))NO↑＋H2O，过程Ⅱ为NO和NHeq \\al(＋,4)在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，反应的离子方程式为NO＋NHeq \\al(＋,4)＋3e－＋2H＋eq \(=====,\s\up7(酶2))H2O＋N2H4，两过程转移电子数目不相等，B错误；由过程Ⅱ的反应方程式可知n(NO)∶n(NHeq \\al(＋,4))＝1∶1，C错误；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－，所以过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋2H2O，D正确。
课时精练
1．下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是( )
A．用葡萄糖制镜或保温瓶胆
B．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
C．用Na2SiO3溶液制备木材防火剂
D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
答案 C
解析 葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应，生成银单质，葡萄糖作还原剂被氧化，故A不选；高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯，从而达到保鲜水果的目的，故D不选。
2．(2022·福建省晋江市子江中学高三月考)吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，服用含硒(Se)元素的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3在人体中的作用是( )
A．作氧化剂
B．作还原剂
C．既作氧化剂又作还原剂
D．既不作氧化剂又不作还原剂
答案 B
解析 “活性氧”氧化性极强，服用含硒(Se)元素的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，表明Na2SeO3能将“活性氧”还原，“活性氧”为氧化剂，Na2SeO3为还原剂。
3．(2022·吉林市第二中学高三月考)下列反应中，不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是( )
A．NH4Cl＋NaOHeq \(=====,\s\up7(△))NaCl＋H2O＋NH3↑
B．CH4＋2O2eq \(――→,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O
C．2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe
D．3Cl2＋2Feeq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3
答案 B
解析 该反应属于复分解反应，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，故A不符合题意；该反应不属于四种基本反应类型，且有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故B符合题意；该反应属于置换反应，是氧化还原反应，故C不符合题意；该反应属于化合反应，是氧化还原反应，故D不符合题意。
4．单晶硅是制作电子集成电路的基础材料，对硅的纯度要求很高。制得高纯度硅的化学方程式为①SiO2＋2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si(粗)＋2CO↑；②Si(粗)＋3HCleq \(=====,\s\up7(高温))SiHCl3＋H2；③SiHCl3＋H2eq \(=====,\s\up7(高温))Si(纯)＋3HCl，则有关反应分类说法正确的是( )
A．①②③均属于氧化还原反应
B．只有①属于置换反应
C．只有①属于氧化还原反应
D．③属于复分解反应
答案 A
解析 ①②③均属于氧化还原反应、置换反应。
5．(2022·陕西省安康中学高三检测)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12.7 g I2时，转移0.1 ml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 反应中K2H3IO6中I元素的化合价降低，发生得电子的还原反应，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；12.7 g I2的物质的量为0.05 ml，根据反应方程式，每生成4 ml I2转移7 ml电子，则生成0.05 ml I2时转移电子的物质的量为0.087 5 ml，C错误；反应中HI为还原剂，K2H3IO6为氧化剂，在反应中每消耗1 ml K2H3IO6就有7 ml HI失电子，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1，D正确。
6．2022年我国空间站的建设举世瞩目，神州十四号载人飞船发射取得圆满成功。飞船的天线用钛镍记忆合金制造，工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程是
反应①：2FeTiO3＋6C＋7Cl2eq \(=====,\s\up7(高温))2TiCl4＋2FeCl3＋6CO
反应②：在氩气环境中，2Mg＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Ti＋2MgCl2
下列有关说法不正确的是( )
A．反应①中Cl2是氧化剂，C、FeTiO3是还原剂
B．反应①中每生成标准状况下6.72 L CO气体，转移0.7NA个电子
C．反应②中Mg被氧化，TiCl4被还原
D．反应①、②中钛元素的化合价都发生了变化
答案 D
解析 FeTiO3中Fe显＋2价，O显－2价，元素化合价的代数和为0，则Ti的价态为＋4价，根据反应①，Cl2中Cl的化合价降低，Cl2为氧化剂，C的价态升高，C作还原剂，铁元素的价态升高，FeTiO3作还原剂，其余元素的化合价没发生变化，故A正确，D错误；生成6 ml CO，转移电子的物质的量为14 ml，即每生成标准状况下6.72 L CO气体，转移电子的物质的量为eq \f(\f(6.72 L,22.4 L·ml－1)×14,6)＝0.7 ml，故B正确；反应②中Mg的化合价由0价升高为＋2价，Mg为还原剂，TiCl4中Ti的化合价由＋4价降低为0价，TiCl4为氧化剂，故C正确。
7．(2022·广东实验中学高三月考)盖-吕萨克及其密友泰纳，把铁屑和苛性钠(NaOH)混合起来，放在一个密封的弯曲玻璃管内加热生产金属钠。反应原理为3Fe＋4NaOHeq \(,\s\up7(1 100 ℃))Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有关说法正确的是( )
A．用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离
B．将生成的气体在空气中冷却可获得钠
C．该反应条件下铁的氧化性比钠强
D．每生成1 ml H2，转移的电子数约为4×6.02×1023
答案 D
解析 Fe与Fe3O4都可被磁铁吸引，所以不能用磁铁将Fe与Fe3O4分离，A错误；钠极易被空气中的氧气氧化，B错误；该反应条件下铁的还原性比钠强，C错误；每生成1 ml H2，同时生成2 ml Na，转移的电子为4 ml，故转移的电子数约为4×6.02×1023，D正确。
8．(2022·广东实验中学高三月考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示：
下列叙述不正确的是( )
A．用K2FeO4作水处理剂时，既能杀菌消毒又能净化水
B．反应Ⅰ中尾气可用FeCl2溶液吸收再利用
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D．该条件下，物质的溶解性：Na2FeO4SO3>CO2
B．乙烯在该过程中作氧化剂
C．该脱硫过程需要及时补充Cu＋
D．步骤ⅰ中，每消耗44.8 L C2H4，有2NA个S生成
答案 A
解析 步骤ⅲ是氧气和二氧化硫反应生成三氧化硫，则氧化性：O2＞SO3，步骤ⅰ是三氧化硫和乙烯反应生成硫、二氧化碳和水，则氧化性：SO3＞CO2，因此氧化性：O2＞SO3＞CO2，故A正确；乙烯和三氧化硫反应生成硫、二氧化碳和水，碳元素的化合价升高，说明乙烯在该过程中作还原剂，故B错误；Cu＋在反应中作催化剂，Cu＋质量不变，因此该脱硫过程不需要及时补充Cu＋，故C错误；缺少标准状况下，无法计算物质的量，故D错误。
10．(2022·天津南开模拟)在酸性溶液中，FeS2催化氧化的物质转化关系如图所示。
下列有关叙述正确的是( )
A．Fe2＋是该反应的催化剂
B．反应中，FeS2作氧化剂
C．反应过程中须不断加入NO和O2
D．每消耗7 ml O2，溶液中最多增加4 ml SOeq \\al(2－,4)
答案 D
解析 由题图知，反应物为FeS2和氧气，Fe3＋、NO是催化剂，产物为亚铁离子和硫酸根离子，发生的总反应为2FeS2＋7O2＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(Fe3＋),\s\d5(NO))2Fe2＋＋4SOeq \\al(2－,4)＋4H＋，FeS2中S元素被氧化，FeS2作还原剂，A、B错误；从总反应中可以看出，反应消耗氧气需要不断加入氧气，而NO在总反应中并未消耗，故NO不需要不断加入，C错误；根据总反应方程式可知，消耗7 ml O2，溶液中最多增加4 ml硫酸根离子，D正确。
11．HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白中含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋
D．亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：____________________________________________________。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若用反应所得的酸性溶液将Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填字母)。
a．Cl2 b．Fe
c．H2O2 d．HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)，氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强，主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。
①该反应中的氧化剂是______，还原剂是______。
②简要说明Na2FeO4作为水处理剂时所起的作用：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)D (2)NOeq \\al(－,2)＋Cl2＋H2O===NOeq \\al(－,3)＋2H＋＋2Cl－ (3)c (4)①Na2O2 Na2O2、FeSO4 ②高铁酸钠具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮杂质而沉降
解析 (1)服用维生素C可以解毒，说明在维生素C的作用下Fe3＋又转化为Fe2＋，铁元素化合价降低，被还原，则维生素C具有还原性，而亚硝酸盐会导致Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中亚硝酸盐为氧化剂，所以维生素C是还原剂。(3)由于Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子，但会引入新的杂质，铁不能氧化亚铁离子，双氧水作为氧化剂的还原产物是水，不引入杂质，所以最佳试剂是双氧水。(4)该反应中铁元素化合价由＋2变为＋6，氧元素化合价由－1变为0、－2，所以Na2O2是氧化剂，Na2O2、FeSO4是还原剂。
12．氧化还原反应是一类重要的化学反应。
(1)已知反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，反应中还原剂是__________，氧化性：Fe3＋__________(填“”)Cu2＋。
(2)在2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2反应中，若转移3 ml电子，则所产生的氧气在标准状况下的体积为________ L。
(3)在xR2＋＋yH＋＋O2===mR3＋＋nH2O的离子方程式中，对系数m和R2＋、R3＋判断正确的是_______________(填字母)。
A．m＝y，R3＋是还原剂
B．m＝2y，R2＋被氧化
C．m＝2，R3＋是氧化剂
D．m＝4，R2＋是还原剂
(4)用双线桥标出反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中电子转移的方向和数目。
答案 (1)Cu ＞ (2)33.6 (3)D
(4)＋8H2O
解析 (3)根据氧原子守恒，所以n＝2，根据氢原子守恒，所以y＝4，根据R原子守恒则x＝m，根据电荷守恒则2x＋y＝3m，所以x＝y＝m＝4，在反应中，R的化合价升高，R2＋是还原剂，所以R3＋是氧化产物，氧元素化合价降低，所以H2O是还原产物。