【化学】化学氧化还原反应的专项培优易错试卷练习题含答案
【化学】化学氧化还原反应的专项培优易错试卷练习题含答案
一、高中化学氧化还原反应
1．过硫酸钠(Na2S2O8)具有极强的氧化性，且不稳定，某化学兴趣小组探究过硫酸钠的相关性质，实验如下。已知SO3是无色易挥发的固体，熔点16.8℃，沸点44.8℃。
（1）稳定性探究(装置如图)：
分解原理：2Na2S2O82Na2SO4＋2SO3↑＋O2↑。
此装置有明显错误之处，请改正：______________________，水槽冰水浴的目的是
____________________；带火星的木条的现象_______________。
（2）过硫酸钠在酸性环境下，在Ag＋的催化作用下可以把Mn2＋氧化为紫红色的离子，所得溶液加入BaCl2可以产生白色沉淀，该反应的离子方程式为______________________，该反应的氧化剂是______________，氧化产物是________。
（3）向上述溶液中加入足量的BaCl2，过滤后对沉淀进行洗涤的操作是
___________________________。
（4）可用H2C2O4溶液滴定产生的紫红色离子，取20mL待测液，消耗0.1mol·L－1的H2C2O4溶液30mL，则上述溶液中紫红色离子的浓度为______mol·L－1，若Na2S2O8有剩余，则测得的紫红色离子浓度将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】试管口应该略向下倾斜冷却并收集SO3木条复燃 2Mn2＋＋5S2O＋
8H2O2MnO＋10SO＋16H＋ S2O MnO用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，使蒸馏水自然流下，重复操作2～3次(合理即可) 0.06 偏高
【解析】
【分析】
(1)在试管中加热固体时，试管口应略微向下倾斜；根据SO3、氧气的性质进行分析；
(2)X为MnO4-，向所得溶液中加入BaCl2溶液可以产生白色沉淀，则产物中有SO42-，据此写出离子方程式，并根据氧化还原反应规律判断氧化剂、氧化产物；
(3)根据沉淀洗涤的方法进行回答；
(4)根据得失电子守恒可得到关系式：5H2C2O4---2MnO4-，带入数值进行计算；Na2S2O8也具有氧化性，氧化H2C2O4。
【详解】
(1)在试管中加热固体时，试管口应略微向下倾斜，SO3的熔、沸点均在0℃以上，因此冰水浴有利于将SO3冷却为固体，便于收集SO3，由Na2S2O8的分解原理可知，生成物中有氧气，所以在导管出气口的带火星的木条会复燃，故答案为：试管口应该略向下倾斜；冷却并收集SO3；木条复燃；
(2)X为MnO4-，向所得溶液中加入BaCl2溶液可以产生白色沉淀，则产物中有SO42-，则反应
的离子方程式为2Mn 2＋＋5S 2O ＋8H 2O 2MnO ＋10SO ＋16H ＋，根据该反应中元素
化合价的变化可知，氧化剂是S 2O 82-，氧化产物是MnO 4-，故答案为：2Mn 2＋＋5S 2O ＋
8H 2O 2MnO ＋10SO ＋16H ＋；S 2O 82-；MnO 4-；
(3)沉淀洗涤时，需要用玻璃棒引流，并且所加蒸馏水需要没过沉淀，需要洗涤2~3次，故答案为：用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，使蒸馏水自然流下，重复操作2～3次(合理即可)；
(4)根据得失电子守恒可得到关系式：
()-224
4-1
-45H C O 2MnO 5
20.03L 0.1mol L 0.02L c MnO ??:g 则()-1
--14
20.03L 0.1mol L c MnO ==0.06mol L 50.02L
???g g ，Na 2S 2O 8具有氧化性，消耗的H 2C 2O 4溶液增多，导致测得的结果偏高，故答案为：0.06；偏高。
2．某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：
（一）制取氧化铜
①往盛有一定量CuCl 2溶液的烧杯中逐滴加入NaOH 溶液，直至不再产生沉淀，然后将烧杯中的物质转移到蒸发皿中，加热至沉淀全部变为黑色。
②将步骤①所得的黑色沉淀过滤、洗涤，晾干后研细备用。
（1）在实验过程中，若未加入NaOH 溶液，直接将CuCl 2溶液转移到蒸发皿中加热，最后也能得到黑色沉淀，试分析其原因__________。
（2）写出检验步骤②中沉淀是否洗涤干净的操作__________________。
（二）为证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较，用下图装置进行实验，每次实验时均收集25ml 气体，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验数据见下表：
实验序号
KClO 3质量 其他物质质量 待测数据 ③
1.2g 无其他物质 a ④
1.2g CuO 0.5g b ⑤ 1.2g MnO 20.5g c
（3）写出氯酸钾分解反应的化学方程式，并用双线桥表示电子转移的方向和数目
________。
（4）上述实验中的“待测数据”是指___________________。
（5）图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50mL滴定管改造后组装面成，此处用滴定管是________(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
（6）若实验证明氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差，请结合上表的实验效果数据，在坐标图中分别画出使用CuO、MnO2作催化剂时产生氧气的体积[V(O2)]随时间（t）变化的曲线（注明必要的标识）________。
【答案】CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2＋2H2O Cu(OH)2＋2HCl，加热时HCl逸出使平衡不断右移，同时得到的Cu(OH)2受热分解生成CuO 取2～3mL最后的洗涤液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入几滴硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净
收集25mL气体所需的时间碱式
【解析】
【分析】
【详解】
（1）CuCl2是强酸弱碱盐会发生水解，CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2＋
2H2O Cu(OH)2＋2HCl，水解吸热，加热时HCl逸出使平衡不断右移，同时得到的
Cu(OH)2受热分解生成CuO。
（2）如果没有洗涤干净则有NaCl杂质，检验是否有Cl—即可确定是否洗净，具体操作是：取2～3mL最后的洗涤液于试管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入几滴硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则洗涤干净。
（3）用双线桥表示电子转移的方向和数目时，线桥要从反应物指向生成物的化合价发生改变的同种元素，在线桥上要注明反应的得失电子数目，用双线桥表示氯酸钾分解的电子转
移的方向和数目为：。
（4）要比较反应的快慢需要反应的时间，因此待测数据是：收集25mL气体所需的时
间。
（5）从图可以看出该滴定管没有活塞，所以是碱式滴定管。
（6）反应测的是收集25mL气体所需的时间，所以气体的体积要相等，氧化铜加快氯酸钾的分解效果比用二氧化锰差，所以用氧化铜做作催化剂所用的时间要多，产生氧气的体
积[V(O2)]随时间（t）变化的曲线为：。
3．草酸(HOOC－COOH)是一种常见的有机酸，利用淀粉制备草酸的实验流程如图:
回答下列问题:
（1）“水解”时，检验淀粉是否水解完全，所用的试剂是____；“水解”及“氧化”步骤中适宜的加热方式是________________。
（2）“氧化”时实验装置如图所示(夹持及加热装置已略):
①仪器Q的名称是________.
②三口烧瓶中生成H2C2O4· 2H2O的化学方程式为____________。
③装置B的作用是___________，装置C的作用是_______________。
（3）已知在20℃、70℃时，草酸的溶解度依次为为9. 5 g/(l00g水)，84.5g/(l00g水)，则粗草酸“精制”需采用的提纯方法为___________________。
（4）探究H2C2O4的性质:
①向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，产生大量气体，可得出草酸的酸性比碳酸_____(填“强”或“弱”)。
②向草酸中加入足量C2H5OH和适量浓硫酸加热，产生有芳香气味的油状物。该生成物为___________(写结构简式)。
③向K2Cr2O7溶液中加入H2C2 O4·2H2O析出K[Cr(C2O4)2(H2O)2]晶体，该反应的化学方程式为_____________________。
【答案】碘水水浴加热球形冷凝管 C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O 做安全瓶，防止倒吸吸收尾气中的NO和NO2，防止污染空气重结晶强C2H5OOC-COOC2H5K2Cr2O7+7H2C2O4·2H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O
【解析】
【分析】
淀粉在稀硫酸催化下控制温度在70℃到80℃发生水解，得到葡萄糖，加入60%硝酸，在60℃下发生氧化，得到草酸，硝酸的还原产物有NO和NO2，草酸经结晶得到粗草酸，再经精制得到H2C2O4·2H2O。
【详解】
（1）“水解”时，若淀粉水解完全，则不能使碘水变蓝；“水解”及“氧化”步骤中的温度都低于100℃，所以最适宜的加热方式是水浴加热。
（2）①仪器Q的名称是球形冷凝管，起冷凝回流易挥发的硝酸以及导出生成的NO和NO2的作用；
②在三口烧瓶中发生氧化反应，葡萄糖被氧化为H2C2O4· 2H2O，硝酸被还原为NO和NO2（体积比为1:3），根据电子守恒可以写出发生反应的化学方程式为
C6H12O6+12HNO3=3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O；
③装置B是安全瓶，防止C中的NaOH溶液倒吸入三口烧瓶中，装置C的作用是吸收尾气，防止NO和NO2污染空气；
（3）草酸的溶解度随温度变化比较大，所以可以采用重结晶的方法精制粗草酸；
（4）①向NaHCO3溶液中加入草酸溶液，产生大量气体，说明草酸和NaHCO3溶液反应生成了二氧化碳，根据强酸制弱酸的规律，可得出草酸的酸性比碳酸强；
②向草酸中加入足量C2H5OH和适量浓硫酸加热，发生了酯化反应，产生有芳香气味的油状物草酸二乙酯，其结构简式为C2H5OOC-COOC2H5。
③向K2Cr2O7溶液中加入H2C2O4·2H2O析出K[Cr(C2O4)2(H2O)2]晶体，反应中Cr的化合价从+6价降低到K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中的+3价，所以H2C2 O4·2H2O中的碳的化合价就会升高，从+3价升高到+4价，在K[Cr(C2O4)2(H2O)2]中还有+3价的碳，即反应物H2C2 O4·2H2O中的碳的化合价部分升高，部分没有变化，根据电子守恒和原子守恒可以写出该反应的化学方程式为K2Cr2O7+7H2C2O4·2H2O=2 K[Cr(C2O4)2(H2O)2]+6CO2↑+17H2O。
4．MnO2是制造干电池的主要原料之一，也是中学化学中常见的一种试剂。工业上
Mn(NO3)2和KMnO4为原料制备MnO2，其生产原理如下：用软锰矿（含MnO2和少量的Fe2O3、SiO2）和碳反应制得MnO；再将MnO与稀硝酸反应，反应后经过滤、提纯、浓缩，可制得50%的Mn(NO3)2溶液；在一定条件下，把50%的Mn(NO3)2溶液滴加到KMnO4
溶液中，发生如下反应：3Mn(NO3)2+2KMnO4+2H2O═5MnO2↓+2KNO3+4HNO3，反应生成的沉淀经过滤、洗涤、干燥后得到MnO2。
请回答下列问题：
Ⅰ、若将软锰矿和碳反应后的固体产物置于如图1所示的装置甲中，与稀硝酸反应，观察到装置乙中有红棕色气体产生。
（1）写出甲中产生气体反应的化学方程式___。
（2）在制备MnO2的实验中要向反应混合液中不断滴加氨水，则氨水的作用是___。
Ⅱ、有人提出用日光分解KMnO4溶液的方法可制取MnO2，反应方程式为：
4KMnO4+2H2O4MnO2↓+4KOH+3O2↑该反应中c（OH-）随时间的变化曲线如图2所示，分析曲线的变化趋势，你认为形成该变化的原因是___。
Ⅲ、某兴趣小组通过实验研究MnO2的氧化性进行了一系列的研究。
（1）该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性，可行的是___。
A．把MnO2固体加入到FeSO4溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红
B．把MnO2固体加入到FeCl3溶液中，再加入KSCN溶液，观察溶液是否变红
C．把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中，再加入BaCl2观察是否有白色沉淀生成
D．把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成
（2）该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力，他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同，恒定实验温度在298K，设计如下对比试验。
实验酸或碱现象
A1滴0.2mol/LNaOH溶液不变色
B1滴水缓慢变浅棕褐色
C1滴0.1mol/L硫酸溶液迅速变棕褐色
该小组从上述对比实验中，可以得出的结论是___。写出在MnO2迅速氧化I?的离子方程式___。
【答案】Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2反应生成的MnO2对该反应起催化作用 A 酸性越强，MnO2氧化能力越强 MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O
【解析】
【分析】
Ⅰ、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO 气体，为便于吸收氮氧化物，向乙中通入空气，空气中的氧气将NO氧化成NO2，使气体呈红棕色，丙中应盛NaOH溶液等碱性物质，吸收有毒气体NO2；
(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；
Ⅱ、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物起催化作用；
Ⅲ、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+；B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性；C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀；D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应。
（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；MnO2在酸性溶液中氧化I?，生成Mn2+、I2和H2O。【详解】
Ⅰ、(1)软锰矿中含有少量Fe2O3，在加热条件下与C反应生成铁，铁与稀硝酸反应生成NO 气体。反应的方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；答案为：
Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O；
(2)制备MnO2的实验中生成HNO3，加入氨水，可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；答案为：可以中和硝酸，增大反应物的转化率，使原料尽可能多地转化为MnO2；
Ⅱ、反应中c(OH-)在t1时突然增大，说明反应速率增大，在其它条件不变的情况下，可考虑生成物MnO2起催化作用；答案为：反应生成的MnO2对该反应起催化作用；
Ⅲ、(1) A中，通过溶液变红，可说明MnO2固体将Fe2+氧化为Fe3+，A符合题意；
B中，Fe3+没有还原性，MnO2不能表现氧化性，B不合题意；
C中，不管是否将SO32-氧化，都产生白色沉淀，C不合题意；
D中，MnO2固体加入到稀盐酸中，不发生反应，D不合题意。
故选A；
（2）从溶液的酸碱性及产生的现象，可得出酸性越强，I-转化为I2的反应速率越快，现象越明显，MnO2氧化能力越强的结论；答案为：酸性越强，MnO2氧化能力越强；
MnO2在酸性溶液中氧化I?，生成Mn2+、I2和H2O，反应的离子方程式为MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O；答案为：MnO2+2I?+4H+= Mn2++I2+2H2O。
5．NOx、SO2的处理转化对环境保护有着重要意义。
（1）利用反应2NO(g)＋2CO(g) = N2(g)＋2CO2(g)，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条
件下进行该反应，测得CO的平衡转化率与温度、起始投料比m[m=n(NO)
n(CO)
]的关系如图1
所示。
①该反应的ΔH ____0(填“>”“<”或“＝”)。
②下列说法正确的是________(填字母)。
A．当体系中CO2和CO物质的量浓度之比保持不变时，反应达到平衡状态
B．投料比：m1＞m2＞m3
C．当投料比m＝2时，NO转化率是CO转化率的2倍
D．汽车排气管中的催化剂可提高NO的平衡转化率
③随着温度的升高，不同投料比下CO的平衡转化率趋于相近的原因为________。
（2）若反应2NO(g)＋2CO(g) = N2(g)＋2CO2(g)的正、逆反应速率可表示为：v正=k
·c2(NO) ·c2(CO)；v逆=k逆·c (N2) ·c2(CO2), k正、k逆分别为正、逆反应速率常数，仅与温正
度有关。一定温度下，在体积为1L的容器中加入2molNO和2molCO发生上述反应，测得
CO和CO2物质的量浓度随时间的变化如图2所示，则a点时v正∶v逆＝________。
（3）工业生产排放的烟气中同时存在SO2、NO x和CO，利用它们的相互作用可将SO2、NO x还原成无害物质，一定条件下得到以下实验结果。图3为298K各气体分压(气体的物质的量分数与总压的乘积)与CO物质的量分数的关系，图4为CO物质的量分数为2.0%时，各气体分压与温度的关系。
下列说法不正确的是________(填字母)。
A．不同温度下脱硝的产物为N2，脱硫的产物可能有多种
B．温度越高脱硫脱硝的效果越好
C．NOx比SO2更易被CO还原
D．体系中可能发生反应：2COS = S2＋2CO；4CO2＋S2 = 4CO＋2SO2
（4）NH3催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的V2O5作催化剂，NH3将NO还原成N2的一种反应历程如图5所示，则总反应方程式为________。
（5）用间接电化学法去除烟气中NO 的原理如图6所示，则阴极的电极反应式为____。
【答案】＜ AB 温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响 160：1 B 4NH 3+4NO+O 2
25 V O 4N 2+6H 2O 2SO 32-+4H ++2e -=S 2O 42-+2H 2O 【解析】
【分析】
(1)①由图象可知，起始投料比m 一定时，CO 的平衡转化率随温度的升高而降低；
②A.起始投料比m 一定时，而反应中NO 、CO 的变化量相同，体系中CO 2和CO 物质的量浓度之比保持不变，即体系中CO 2、CO 物质的量浓度不变，据此判断；
B.由图象可知，温度一定时，增大NO 浓度，CO 转化率增大；
C.根据转化率α=变化量与起始量的比值和反应中NO 、CO 的变化量相同分析判断；
D.催化剂不能改变反应进程，只改变反应速率；
③由图象可知，不同投料比下CO 的平衡转化率趋于相近，主要原因是温度的影响起主导作用，投料比不同的影响为次要因素；
(2)反应达到平衡时v 正=k 正?c 2（NO ）c 2（CO ）=v 逆=k 逆?c （N 2）c 2（CO 2），则平衡常数K= K K 正逆
，结合反应三段式计算平衡常数K 和a 点时各物质的浓度，代入v 正、v 逆计算v 正：v 逆；
(3)A ．由图可知，NO x 还原成无害物质为氮气，脱硫的产物可能有多种，与温度有关； B ．温度高于1000℃时二氧化硫的含量增大，说明温度越高不利于脱硫；
C ．根据图3，随CO 物质的量分数增大，还原NO x 生成氮气曲线斜率变化比较小，而还原SO 2需要CO 物质的量分数较大时才能将SO 2从烟气中分离；
D ．根据图4，COS 分压曲线随温度升高减小，S 2、CO 分压增大，继续升高温度，S 2、CO 2分压减小，CO 分压增大；
(4)用活化后的V 2O 5作催化剂，NH 3将NO 还原成N 2，同时生成水，原子守恒配平书写化学方程式；
(5) 阴极通入的SO 32-发生得电子的还原反应生成S 2O 42-。
【详解】
(1)①由图象可知，起始投料比m 一定时，温度越高，CO 的平衡转化率越低，即升高温度
平衡逆向移动，所以正反应放热，即△H ＜0；
②A ．反应正向进行时CO 2增多而CO 减少，说明未达到平衡时二者比值会变，所以体系中CO 2和CO 物质的量浓度之比保持不变，反应达到平衡状态，故A 正确；
B ．由图象可知，温度一定时，增大NO 浓度，CO 转化率增大，即起始投料比m 越大时，CO 转化率越大，所以投料比：m 1＞m 2＞m 3，故B 正确；
C ．由反应计量关系可知，反应中NO 、CO 的变化量相同，平衡转化率α=消耗量起始量
×100%，所以平衡转化率与起始量成反比，即投料比m=2时CO 转化率是NO 转化率的2倍，故C 错误；
D ．催化剂不能改变反应进程，只改变反应速率，所以NO 的平衡转化率不变，故D 错误；
故答案为：AB ；
③由图象可知，不同投料比下CO 的平衡转化率趋于相近，随温度逐渐升高，温度的影响起主导作用，即温度较高时，温度变化对平衡移动的影响大于浓度变化对平衡移动的影响；
(2)平衡时三段式为：
()()()()
212-1-1-++mol L 2200mol L 1.6 1.60.8 1.6
mol L 0.40.2NO g 2CO g N g 2CO g 40.8 1.6
?g g g 起始()转化()平衡() 平衡时正逆反应速率相等即k 正?c 2(NO)c 2(CO)= k 逆?c (N 2)c 2(CO 2)，所以
()()()()22222222
N CO NO CO 1.60.8==0.40.4c c k K k c c ?=?正逆=80； a 点时反应三段式为：
()()()()
2-1-1-12++mol L 2200mol L 2x 2x x 2x
mol L 22NO g 2CO g N g 2CO g -2x 2-2x x 2x
?g g g 起始()转化()平衡() a 点时c(CO)=c(CO 2)，则2-2x=2x ，解得x=0.5，所以a 点时c(CO)=c(CO 2)=c(NO)=1mol/L ，
c(N 2)=0.5mol/L ，所以22211==2=210.5v k k K v k k ????正正正逆逆逆
=160，即v 正：v 逆=160：1； (3)A ．由图可知，NO x 还原成无害物质为氮气，脱硫的产物可能有多种，与温度有关，故A 正确；
B ．温度高于1000℃时二氧化硫的含量增大，说明温度越高不利于脱硫，故B 错误；
C ．根据图3，随CO 物质的量分数增大，还原NO x 生成氮气曲线斜率变化比较小，而还原SO 2需要CO 物质的量分数较大时才能将SO 2从烟气中分离，说明CO 更易与NO x 反应，则NO x 比SO 2更易被CO 还原，故C 正确；
D ．根据图4，COS 分压曲线随温度升高减小，S 2、CO 分压增大，继续升高温度，S 2、CO 2分压减小，CO 分压增大，说明体系中可能发生反应：2COS ?S 2+2CO ； 4CO 2+S 2?4CO+2SO 2，
故答案为：B ；
(4)活化后的V 2O 5作催化剂，NH 3将NO 还原成N 2，还生成水，反应为
4NH 3+4NO+O 225 V O 4N 2+6H 2O ；
(5)阴极上亚硫酸根离子得到电子，阴极的电极反应式为2SO 32-+4H ++2e -=S 2O 42-+2H 2O 。
6．生物浸出是用细菌等微生物从固体中浸出金属离子，有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速 Fe 2+氧化的细菌，培养后能提供 Fe 3+， 控制反应条件可达细菌的最大活性，其生物浸矿机理如下图。
反应1 反应2
（1）氧化亚铁硫杆菌生物浸出 ZnS 矿。
①反应 2 中有 S 单质生成，离子方程式是__。
② 实验表明温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低，原因可能是__。 （2）氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钴酸锂（LiCoO 2）与上述浸出机理相似，发生反应1 和反应3：LiCoO 2 +3Fe 3+=Li ++ Co 2++3Fe 2++O 2↑
①在酸性环境中，LiCoO 2 浸出 Co 2+的总反应的离子方程式是__。
②研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时，Ag +对钴浸出率有影响，实验研究 Ag +的作用。取
LiCoO 2 粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中，分别加入不同浓度 Ag +的溶液，钴浸出率（图 1）和溶液 pH （图 2）随时间变化曲线如下：
图1 不同浓度Ag +作用下钴浸出率变化曲线 图2 不同浓度Ag +作用下溶液中pH 变化曲线
Ⅰ．由图 1 和其他实验可知，Ag +能催化浸出 Co 2+
，图 1 中的证据是__。
Ⅱ．Ag +是反应 3 的催化剂，催化过程可表示为： 反应 4：Ag ++LiCoO 2=AgCoO 2+Li + 反应 5：……
反应 5 的离子方程式是__。
Ⅲ．由图 2 可知，第 3 天至第 7 天，加入 Ag +后的 pH 均比未加时大，结合反应解释其
【答案】ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+细菌的活性降低或失去活性 4LiCoO2 +12H+
4Li++4Co2++6H2O +O2↑加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴浸出速率AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H+更多，故加入Ag+后的pH比未加时大
【解析】
【分析】
【详解】
（1）①由题给示意图可知，反应2为Fe3+与ZnS发生氧化还原反应生成Zn2+、S和Fe2+，反应的离子方程式为ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+，故答案为：ZnS+2Fe3+=Zn2++S+2Fe2+；
② 细菌为蛋白质，温度较高或酸性过强时，蛋白质变性，细菌的活性降低，导致金属离子的浸出率均偏低，故答案为：细菌的活性降低或失去活性；
（2）①在酸性环境中，细菌做催化剂，使LiCoO2中+3价的Co元素将-2价O元素氧化，反应生成Li+、Co2+、O2和H2O，反应的离子方程式为4LiCoO2 +12H+4Li++4Co2++6H2O +O2↑，故答案为：4LiCoO2 +12H+4Li++4Co2++6H2O +O2↑；
②Ⅰ．由图1可知，加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，说明Ag+做催化剂，提高了钴浸出速率，故答案为：加入Ag+明显提高了单位时间内钴浸出率，即提高了钴浸出速率；
Ⅱ．由催化剂的催化机理可知，反应4中Ag+做反应物，则反应5中Ag+做生成物，即中间产物AgCoO2与Fe3+反应生成Ag+、Co2+、Fe2+和O2，反应的化学方程式为
AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑，故答案为：AgCoO2+3Fe3+=Ag++ Co2++3Fe2++O2↑；Ⅲ．由图2可知，第3天至第7天，加入Ag+后的pH均比未加时大，原因是加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H+更多，导致加入Ag+后的pH比未加时大，故答案为：加入Ag+催化了反应3，使LiCoO2浸出的总反应的化学反应速率加快，相同时间内消耗H+更多，故加入Ag+后的pH比未加时大。
7．亚硝酰硫酸（NOSO4H）主要用于染料、医药等工业。实验室制备亚硝酰硫酸的方法如下：将SO2通入盛有浓硫酸和浓硝酸的混合液中，维持体系温度略低于20℃，搅拌，使其充分反应。反应过程中，亚硝酰硫酸的物质的量和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示。
（1）①实验室制备NOSO4H的化学反应方程式为___。
②反应进行到10min后，反应速度明显加快，其可能的原因是___。
③反应过程中，硝酸减少的物质的量大于NOSO4H生成的物质的量的可能原因是___（2）为了测定亚硝酰硫酸的纯度，进行如下实验：。
准确称取1.200g产品放入锥形瓶中，加入50.00mL0.1000mol·L-1的KMnO4标准溶液和足量稀H2SO4，摇匀，使其充分反应。再将反应后溶液加热至60~70℃（使生成的HNO3挥发逸出），冷却至室温，用0.2500mol·L-1Na2C2O4标准溶液滴定至终点，消耗Na2C2O4溶液的体积为16.00mL。
已知：2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4；KMnO4在酸性条件下被还原为Mn2+。
根据以上实验数据计算亚硝酰硫酸的纯度。（写出计算过程）___
【答案】HNO3+SO2NOSO4H 生成的NOSO4H对该反应有催化作用硝酸会挥发和分解 90.00%
【解析】
【分析】
（1）设NOSO4H中N的化合价为x，根据化合价代数和为0有：x+(+6)×1+(-2)×5+(+1) ×1=0，解得：x=+3，N元素化合价从+5降低到+3，必有S元素化合价从+4升高到+6，发生的是氧化还原反应，氧化剂与还原剂物质的量之比=1：1；
（2）50.00mL0.1000mol·L-1的KMnO4与16.00mL0.2500mol·L-1Na2C2O4反应之后剩余的KMnO4再与NOSO4H反应。
【详解】
（1）①N元素化合价从+5降低到+3，必有S元素化合价从+4升高到+6，N元素和S元素
的物质的量之比=1:1，所以反应的方程式为：HNO3+SO2浓硫酸
NOSO4H，故答案为：
HNO3+SO2浓硫酸
NOSO4H；
②反应前十分钟没有加快，不是温度，十分钟后明显加快，说明生成的物质对反应有催化作用，故答案为：生成的NOSO4H对该反应有催化作用；
③从反应的方程式看：参加反应的硝酸和生成的NOSO 4H 比例为1:1，消耗的硝酸多，可能是有一部分挥发和分解了，故答案为：硝酸会挥发和分解；
（2）一部分KMnO 4标准溶液和NOSO 4H 反应，剩余的KMnO 4标准溶液用Na 2C 2O 4反滴定，KMnO 4和Na 2C 2O 4，KMnO 4中Mn 元素化合价从+7降低到+2，降低5，作氧化剂，Na 2C 2O 4中C 元素化合价从+3升高到+4升高了1，2个C 升高了2，作还原剂，根据得失电
子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比=2:5，所以4224-31
2KMnO 5Na C O 2mol 5mol n 0.25mol/L 1610L ~
??，
解得：和Na 2C 2O 4反应的KMnO 4的物质的量n 1=1.6×10-3mol ，KMnO 4总的物质的量=50.00×10-3L×0.1000mol·L -1=5×10-3mol ，所以和NOSO 4H 反应的KMnO 4的物质的量=5×10-
3mol-1.6×10-3mol=3.4×10-3mol ，所以4432KMnO 52mol 5127g 3.410m
NOSO H
-~??，解得NOSO 4H 的质量
m=1.0795g ，所以样品中NOSO 4H 的纯度
=1.0795g 100%1.2g
?≈90.00%，故答案为：90.00%。 【点睛】
和Na 2C 2O 4反应的KMnO 4加上和NOSO 4H 反应的KMnO 4为总的KMnO 4的量。
8．二氧化氯泡腾片，有效成分（ClO 2）是一种高效、安全的杀菌、消毒剂。
方法一：氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO 2气体的方法。该法工艺原理如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO 3）与盐酸反应生成ClO 2。
（1）工艺中可利用的单质有__________（填化学式），发生器中生成ClO 2的化学方程式为_____________。
（2）此法的缺点主要是______________________________________。
方法二：最近，科学家又研究出了一种新的制备方法，纤维素还原法制ClO 2，其原理是：纤维素水解得到的最终产物X 与NaClO 3反应生成ClO 2。
（3）配平方程式： □ （X ） +□NaClO 3+□H 2SO 4→□ClO 2↑+□CO 2↑+□H 2O+□______ 若反应中产生4.48L （折算成标准状况下）气体，电子转移________ 个。
（4）ClO 2和Cl 2均能将电镀废水中的CN —氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl —。处理含CN —相同量的电镀废水，所需Cl 2的物质的量是ClO 2的_______倍。
方法三：实验室常用氯酸钠(NaClO 3)和亚硫酸钠(Na 2SO 3)用硫酸酸化，加热制备二氧化氯，化学反应方程式为：2NaClO 3+Na 2SO 3＋H 2SO 4
2ClO 2↑+2Na 2SO 4＋H 2O （5）反应中的Na 2SO 3溶液中存在如下平衡：H 2O
H ++OH -和 ________________（用离子方程式表示）.
常温下，0.1mol/L该溶液中离子浓度由大到小排列__________________（用离子符号表示）
（6）常温下，已知NaHSO3溶液呈酸性，在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶质的主要成分有________________。（用化学式表示）
【答案】H2、Cl2 2NaClO3+ 4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+ 2NaCl + 2H2O 同时产生了大量的氯气，不仅产率低，而且产品难以分离，同时很有可能造成环境污染；能耗较大等
1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4→24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4 0.16N A 2.5 SO32-
+H2O OH-+HSO3-， HSO3-+H2O OH-+H2SO3c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+) NaHSO3、Na2SO3、NaCl、或（NaHSO3、Na2SO3、NaCl、SO2、H2SO3）
【解析】
【分析】
（1）电解饱和食盐水生成H2、Cl2和NaOH；故可以利用的单质为H2、Cl2，合成HCl，根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl，生成ClO2；可以写出方程式，并用化合价升降法配平得到；
（2）生成的气体中除了有二氧化氯还有大量的氯气，产率低，难分离，而且极有可能造成大气污染；用电解的方法耗能大；
（3）①纤维素为多糖，水解最终产物为葡萄糖（C6H12O6），具有还原性，可将NaClO3还原得到ClO2．Cl从+5到+4价，降低1价，葡萄糖（C6H12O6）C均价为0，到+4价，升高4价，然后配平得到，由①可知生成24molClO2和6mol CO2气体转移24mol的电子；
（4）每摩尔Cl2得到2mol电子，而每摩尔ClO2得到5mol电子，故为2.5倍；
（5）存在弱电解水的电离平衡和弱离子的水解平衡．不水解的二元钠离子浓度最大，水解是微弱的，显性离子和第一步水解产生的阴离子，隐性离子；
（6）Na2SO3溶液中滴加稀盐酸，两者反应，要使溶液呈中性，只能是部分反应，所以溶质为Na2SO3、NaHSO3、NaCl。
【详解】
（1）由工艺流程图可以看出：在该工艺中可利用的单质有H2、Cl2 ；根据流程图可知加入物质为NaClO3和HCl，生成ClO2；发生氧化还原反应，NaClO3被还原生成ClO2，HCl被氧化生成Cl2，生成ClO2的化学方程式为：2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+ 2NaCl+2H2O；
（2）由制备原理和流程图可知此法的缺点主要是会产生大量的Cl2，消耗大量的电能，产物ClO2和Cl2不仅不容易分离，而且物质利用率低，很容易造成大气污染；
（3）纤维素水解得到的最终产物X是葡萄糖C6H12O6。它与NaClO3在酸性条件下发生反应，根据质量守恒定律和电子守恒的知识可得方程式为：
1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4→24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4，由方程式可以看出每产生
30mol的气体，转移电子24N A；现在产生气体的物质的量为4.48L（即0.2mol），所以转移电子的物质的量为0.16mol，个数为0.16N A；
（4）处理含CN-相同量的电镀废水，即转移电子的物质的量相同。假设转移电子2mol，则
需要Cl2的物质的量是1mol；需要ClO2的物质的量为2
5
==0.4mol。所以n(Cl2)：
n(ClO2)=1：0.4=2.5；
（5）反应中的Na2SO3溶液中存在如下平衡：H2O H++OH-和SO32-的水解平衡的两种方程式。由于SO32-是二元弱酸的酸根离子，因此存在两步水解平衡SO32-+H2O OH-+HSO3-，HSO3-+H2O OH-+H2SO3；Na2SO3=2Na++ SO32-；c(Na+)>c(SO32-)，SO32-水解产生OH-和HSO3-，HSO3-进一步水解还要消耗HSO3-，同时产生OH-，因此c(OH-)>c(HSO3-)；在溶液中还存在水的电量平衡，所以c(HSO3-)>c(H+)；在溶液中盐水解的程度是很微弱的，所以c(SO32-
)>c(OH-)；因此在该溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-
)>c(HSO3-)>c(H+)；
（6）在Na2SO3溶液中滴加稀盐酸若恰好发生反应：Na2SO3+HCl=NaCl+NaHSO3。则由于NaHSO3溶液呈酸性。所以至中性时，n(HCl) 9．根据方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，回答下列问题： （1）用双线桥法表示电子的转移的方向及数目___。 （2）该反应中的氧化剂是___，还原剂是__。 （3）该反应中的氧化产物是__，还原产物是__。 （4）该反应中体现了稀硝酸的性质有__、__。 （5）将其改为离子反应方程式__。 （6）该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__。 （7）若反应中转移的电子的物质的量是0.9mol，则生成NO的体积为__（标准状况），被还原的硝酸为__mol。 （8）H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O，在该反应中每一摩尔H2SO4参加反应，转移的电子的物质的量为____。 【答案】硝酸铜硝酸铜 NO 酸性氧化 性 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 2：3 6.72 0.3 2mol 【解析】 【分析】 用双线桥表示电子转移，首先找出反应物、生成物的变价元素，桥上标电子的得与失， ，依据元素化合价的变化从中找出氧化剂是 HNO3、还原剂是Cu、氧化产物是Cu(NO3)2、还原产物是NO，硝酸在反应中起到酸性和氧化性，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3；另外根据同种元素不同价态之间若发生氧化还原反应，元素的化合价只靠近不交叉，H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O该反应中每 一摩尔H2SO4参加反应，转移的电子的物质的量为2 mol。 【详解】 （1）3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O是氧化还原反应，反应中失电子的元素是铜元素，化合价升高，得电子的元素是氮元素，化合价降低，用双线桥法表示电子的转移的方 向及数目为：； （2）氧化剂指在反应中得到电子化合价降低的反应物；还原剂指在反应中失去电子化合价升高的反应物。反应中反应物的铜元素的化合价是0价，生成物Cu(NO3)2中铜元素的化合价为+2价，铜元素化合价升高，故Cu是还原剂；反应中反应物HNO3中氮元素的化合价为+5价，生成物NO中氮元素的化合价为+2价，氮元素化合价降低，故HNO3是氧化剂；（3）氧化剂HNO3在反应中得到电子，被还原生成NO，故NO是还原产物；还原剂Cu在反应中失去电子，被氧化生成Cu(NO3)2，故是Cu(NO3)2氧化产物； （4）在反应中反应物HNO3，一部分被还原为NO，一部分HNO3中的氮元素没有改变，并且以NO3- 形式存在，故该反应中体现了浓硝酸的性质有酸性、氧化性； （5）Cu(NO3)2、HNO3都是易溶于水的强电解质，书写离子方程式时拆成离子的形式，Cu 是单质、NO是氧化物并且还是非电解质、H2O是氧化物并且是弱电解质，所以书写离子方程式时写成化学式，故铜与稀硝酸反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O； （6）在反应中硝酸一部分起到氧化剂作用、一部分起到酸性作用，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3； （7）在反应中每生成一个NO转移3个电子，当反应中转移的电子的物质的量是0.9mol，生成NO的物质的量为：0.9 mol ÷3=0.3 mol，则标准状况下生成NO的体积为： 0.3 mol×22.4L·mol-1= 6.72L； （8）H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O，同种元素不同价态之间若发生氧化还原反应，元素的化合价只靠近不交叉，故H2SO4→2e-→SO2，所以该反应中每一摩尔H2SO4参加反应，转移的电子的物质的量为2 mol。÷ 【点睛】 本题考查氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、电子转移的表示形式，以及同种元素不同价态之间若发生氧化还原反应，元素的化合价只靠近不交叉等知识点，这些知识点考生应该熟练掌握。 10．一种利用电化学方法同时脱除NO/SO2的工艺如图所示： 已知SO2水溶液中含硫微粒分布分数（Xi）与pH关系如图所示 （1）NaOH溶液吸收SO2时，溶液的pH由9→6时，主要发生反应的离子方程式为 ________。 （2）含Ce4+的溶液吸收NO，若高价氮中的NO2、N2O3、NO2-、NO3-各1mol，则消耗 0.5mol·L-1的含Ce4+溶液的体积为________L；其中NO转化NO3-的离子方程式为________。（3）电解槽中，阴极电极反应式主要为________，阳极电极反应式为________。 （4）在“气液反应器”中高价氮中的N2O3化合为NH4NO3的化学方程式为________。 【答案】SO32-+SO2+H2O=2HSO3- 16 3Ce4++NO+2H2O=3Ce3++NO3-+4H+ 2HSO3-+2H++2e- =S2O42-+2H2O Ce3+-e-=Ce4+ N2O3+H2O+O2+2NH3=2NH4NO3 【解析】 【分析】 (1)根据SO2水溶液中含硫微粒分布分数图写出反应的离子方程式； (2)根据得失电子守恒计算消耗含Ce4+溶液的体积；根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒书写反应的离子方程式； (3)电解过程中，阴极上HSO3-发生得电子的还原反应生成S2O42-，阳极上Ce3+发生失电子的氧化反应生成Ce4+，据此写出电极反应式； (4)根据流程信息确定反应物和生成物，结合得失电子守恒、原子守恒书写反应的化学方程式。 【详解】 (1) 根据SO2水溶液中含硫微粒分布分数图可知，溶液的pH由9→6的过程中，SO32-在减少，HSO3-在增多，故反应的离子方程式为SO32-+SO2+H2O=2HSO3-； (2)含Ce4+的溶液吸收NO的过程中，Ce4+被还原为Ce3+，NO转化为高价氮中的NO2、 N2O3、NO2-和NO3-，反应过程中得失电子守恒，因此可得 n(Ce4+)×1=1mol×2+1mol×2+1mol×1+1mol×3，因此n(Ce4+)=8mol，因此所需0.5mol/L的含 Ce4+溶液的体积 n8mol V16L c0.5mol/L ===；Ce4+将NO氧化为NO3-，自身还原为Ce3+；反 应过程中，Ce由+4价变为+3价，得到1个电子，N由+2价变为+5价，失去3个电子，根据得失电子守恒可得，Ce4+、Ce3+的系数为3，NO和NO3-的系数为1；根据电荷守恒可得生成物中含有H+，且其系数为4；根据氢原子个数守恒可得反应物中含有H2O，且其系数为2；因此可得该反应的离子方程式为： 3Ce4++NO+2H2O=3Ce3++NO3-+4H+； (3)电解过程中，HSO3-在阴极发生得电子的还原反应，生成S2O42-，其电极反应式为： 2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O；Ce3+在阳极发生失电子的氧化反应，生成Ce4+，其电极反应式为：Ce3+-e-=Ce4+； (4)在“气液反应器”中，反应物为N2O3、NH3和O2，生成物为NH4NO3，根据得失电子守恒、原子守恒可得该反应的化学方程式为：N2O3+H2O+O2+2NH3=2NH4NO3。 11．震惊全国的天津港“8.12”爆炸事故中,因爆炸冲击导致氰化钠泄漏而造成环境污染,可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理。 资料:氰化钠化学式NaCN（N元素-3价),白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水。 (1)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,写出该反应的化学方程式____________________________。 (2)某化学兴趣小组实验室制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。 （实验一）实验室通过图装置制备Na2S2O3 ①a装置中盛浓硫酸的仪器名称是______________； b装置的作用是________。 ②c装置中的产物有Na2S2O3和CO2等,d装置中的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有______。 ③实验结束后,在e处最好连接盛________(选填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中任一种)的注射器,再关闭K2打开K1,目的是______________。 （实验二）测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量. 已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L。②Ag＋+2CN－==[Ag(CN)2]－,Ag＋+I－ ==AgI↓；AgI呈黄色,且CN－优先与Ag＋反应。 实验如下:取25.00 mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中并滴加几滴KI溶液作指示剂，用 1.000×10-4 mol/L的标准AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的体积为 2.50 mL。 ④滴定终点的判断方法是_____________________________________________。 ⑤处理后的废水中氰化钠的含量为________mg/L，________(选填“能”、“不能”)排放。 【答案】NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑圆底烧瓶安全瓶或防倒吸 Na2SO3 NaOH溶液防止拆除装置时污染空气滴入最后一滴AgNO3溶液,出现黄色沉淀,且半分钟内不消失0.98 不能 【解析】 【详解】 （1）常温下，氰化钠能与过氧化氢溶液反应，生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体，该气体为氨气，生成的酸式盐为碳酸氢钠，反应方程式为： NaCN+H2O2+H2O=NaHCO3+NH3↑； （2）实验一：a装置制备二氧化硫，c装置中制备Na2S2O3，反应导致装置内气压减小，b 为安全瓶作用，防止溶液倒吸，d装置吸收多余的二氧化硫，防止污染空气； ①由仪器结构特征，可知盛装Na2SO3固体的仪器为圆底烧瓶；b装置为安全瓶，防止倒吸； ②d装置吸收二氧化硫，d中溶质有NaOH、Na2CO3，碱过量，还有亚硫酸钠生成； ③验结束后，装置b中还有残留的二氧化硫，为防止污染空气，应用氢氧化钠溶液吸收； ④Ag+与CN-反应生成[Ag（CN）2]-，当CN-反应结束时，滴入最后一滴硝酸银溶液，Ag+与I-生成AgI黄色沉淀，说明反应到达滴定终点； ⑤消耗AgNO3的物质的量为2.5×10-3L×0.0001mol/L=2.50×10-7mol，根据方程式Ag++2CN-=[Ag （CN）2]-，处理的废水中氰化钠的质量为2.50×10-7mol×2×49g/mol=2.45×10-5g，废水中氰化 钠的含量为 2 2.4510mg 0.025L - ? =0.98mg/L。 12．高锰酸钾是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。可将软锰矿(主要成分为MnO2)和KClO3在碱性介质中制得K2MnO4，然后通入CO2制备高锰酸钾。已知： (1)制备锰酸钾的主要反应为：3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O ①该反应中的氧化剂是_____________，还原剂是_____________。 ②每生成 1mol K2MnO4转移_______ mol 电子。 (2)通入少量CO2气体时，锰酸钾发生歧化反应，生成KMnO4，MnO2，K2CO3。 ①则生成的 KMnO4与MnO2的物质的量之比为__________。 ②若CO2过量会生成KHCO3，导致得到的KMnO4产品的纯度降低，其原因是 ______________________________，可以把通CO2改为加其他的酸。从理论上分析，选用 高中化学氧化还原反应的练习题 1. 将木炭与氧化铜的粉未混合加热，可得到红色的铜。试写出其反应的化学方程式，指出其中的氧化反应与还原反应并考虑它们的关系。 思路解析：C+2CuO 2Cu+CO2↑,从反应过程来看，氧化铜失去氧原子被还原为铜，炭得到氧原子被氧化为二氧化碳，前者为还原反应，后者为氧化反应，两者在一个反应中同时进行，氧原子在两个反应中进行传递。 答案：氧化铜失去氧原子被还原为铜，炭得到氧原子被氧化为二氧化碳，前者为还原反应，后者为氧化反应，两者在一个反应中同时进行，氧原子在两个反应中进行传递 2. 生活中有很多氧化反应，如金属腐蚀、细胞老化。请你总结氧化反应的本质，然后再在你的生活中找一找，还有哪些是氧化反应。 思路解析：金属腐蚀是金属的化合价升高，细胞老化可能是得到了氧原子或失去了氢原子，其实质还是化合价升高。生活中最典型的莫过于燃烧反应，燃烧的物质总是得到氧原子化合价被氧化。 答案：实质是化合价升高。燃烧也是氧化反应。（其他合理答案亦可） 3. 根据以下几种常见元素原子的原子结构示意图，指出它们在化学反应中得失电子的趋势。 氢氧氖钠镁氯 思路解析：最外层电子数越多，电子层数越少，得电子能力越强。 答案：氧和氯主要得电子，钠和镁主要失电子，氢得失电子能力都不强;氖则既不易得电子，又不易失电子。 4. 比较氯化钠和氯化氢的形成过程，总结其区别与联系。 思路解析：分析氯化钠和氯化氢形成过程中电子的得失或转移、化合价的变化情况。 答案：氯元素的原子在氯化钠和氯化氢形成的过程中化合价都降低了，被还原，发生的是还原反应;钠元素的原子失去电子，化合价升高被氧化，发生的是氧化反应;氢元素虽然不能得到电子，但它与氯原子共用的电子对偏离氢原子，氢的化合价升高，被氧化，发生的是氧化反应 10分钟训练(强化类训练，可用于课中) 1. (2004 全国春季高考理综)在下图所表示的粒子中，氧化性的是( ) A. B. C. D. 思路解析：氧化性的本质是物质得电子的能力，从粒子结构示意图可以很清 楚地知道：最容易得电子的是 B 项中粒子。 答案：B 2. 下列叙述正确的是( ) A. 元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 B. 得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强 C. 阳离子只能得到电子被还原，只能作氧化剂 D. 含有价元素的化合物不一定具有强的氧化性 思路解析： A 项正确，一般金属用还原其相应化合物的方法获得，非金属用氧化其相应化合物的方法获得;B 项将得电子能力与得电子多少混为一谈，实际上氧化性只与得电子能力有对应关系;C 项绝对化，也有阳离子如Fe2+可以继续被氧化，作还原剂;D 项正确，如H2O 中H 元素就是价，但它只有极弱的氧化性。 答案：AD 3. 下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( ) 高一（上）化学单元同步练习及期末试题 第一章化学反应及其能量变化 第一节氧化还原反应 Ⅰ.学习重点: 1．在复习四种基本反应类型和从得氧、失氧角度划分氧化反应和还原反应的基础上能从化合价升降和电子转移的角度来理解氧化还原反应，了解氧化剂、还原剂的概念。 2．会分析判断某反应是否是氧化还原反应，判断氧化剂和还原剂，并会用“双线桥”表示电子转移的方向和数目。 Ⅱ.学习难点: 用“双线桥”法分析氧化还原反应，判断氧化剂和还原剂。 Ⅲ.训练练习题: 一、选择题： 1．有关氧化还原反应的叙述正确的是（） A．氧化还原反应的实质是有氧元素的得失 B．氧化还原反应的实质是元素化合价的升降 C．氧化还原反应的实质是电子的转移（得失或偏移） D．物质所含元素化合价升高的反应是还原反应 2．下列化学反应基本类型中一定是氧化还原反就的是（） A．化合反应 B．分解反应 C．复分解反应 D．置换反应 3．下列哪一个反应表示二氧化硫被还原（） A．SO2+2H2O+Cl2 H2SO4+2HCl B．SO2+H2S 2H2O+3S C．SO2+2NaOH Na2SO3+H2O D．SO2+Na2CO3 Na2SO3+CO2↑ 4.下列化学方程式中电子转移不正确的是（） 5.某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素（ ） A ．一定被氧化 B ．一定被还原 C ．既可能被氧化又可能被还原 D ．以上都不是 6．下列反应盐酸作还原剂的是（ ） A ．MnO 2+4HCl(浓) △ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O B ．CaCO 3+2HCl CaCl 2 +CO 2 ↑+H 2 O C ．2HCl+Zn ZnCl 2 +H 2 ↑ D ．2KMnO 4+16HCl 2KCl+2MnCl 2 +5Cl 2 ↑+8H 2 O 7.在Fe 2O 3+3CO 高温 2Fe+2CO 2反应中，Fe 2O 3( ) A.在被氧化 B.是氧化剂 C.被还原 D.是还原剂 8．下列变化需要加入还原剂才能实现的是（ ） A ．Na 2SO 3??→? SO 2 B ．HCl ??→? Cl 2 C ．H 2SO 4(浓) ??→? SO 2 D ．SO 2??→? S 9．下列反应属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂也不作还原剂的是（ ） A ．CO 2+H 2O H 2CO 3 B ．2Na 2O 2+2H 2O 4NaOH+O 2 ↑ C ．3Fe+4H 2O(g) 高温 Fe 2O 4+4H 2 D ．2Na+2H 2O 2NaOH+H 2 ↑ 10.在3Cl 2+6KOH 5KCl+KClO 3 +3H 2 O 反应中，还原产物是（ ） A ．KClO 3 B ．KCl C ．KCl+H 2O D ．H 2O 11.在5KCl+KClO 3+3H 2SO 4 3Cl 2 ↑+3K 2 SO 4 +3H 2 O 中，被氧化的氯元素与被还原的氯元 素的质量比为（ ） A ．1:1 B ．5:1 C ．1:5 D ．3:1 12.盐酸能发生下列反应： 氧化还原反应知识点归纳 （氧化还原反应中的概念与规律；氧化还原反应的表示方法及配平。） 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是： 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原 剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeBr 2溶液中通入Cl 2 ，首先被氧 化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。 三．物质氧化性或还原性强弱的比较: （1）由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱 非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 （2）由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。如： 前者比后者容易发生反应，可判断氧化性：。同理，不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。 （3）根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。 如，根据铁被氧化程度的不同， 可判断氧化性：。同理，当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性就越强。 （4）根据反应方程式进行比较 氧化剂+还原剂=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 （5）根据元素周期律进行比较 一般地，氧化性：上>下，右>左；还原性：下>上，左>右。 （6）某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关： 温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性：如中性环境中不显氧化性，酸性环境中显氧化性；又如溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。 注意：物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。如还原性：，氧化性：。 【注意】氧化还原反应中的不一定： ⑴含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐， 是价 态越低，氧化性超强。H 3PO 4 中＋5价的P无强氧化性。 ⑵有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。 ⑶物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。 ⑷得到电子难的元素失去电子不一定容易，例如：第ⅣA族的C，既难得到电子，又难 失去电 子，与其它原子易以共价键结合。 ⑸元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应，也可能是还原反应。 四、常见的氧化剂和还原剂 1、常见的氧化剂 （1）活泼的非金属单质：Cl 2、Br 2 、O 2 、I 2 、S等 （2）元素处于高价时的氧化物：CO 2、NO 2 、SO 3 、MnO 2 、PbO 2 等 （3）元素处于高价时的含氧酸：浓H 2SO 4 、HNO 3 等 （4）元素处于高价时的盐：KClO 3、KMnO 4 、FeCl 3 、K 2 Cr 2 O 7 等 氧化还原反应 氧化还原反应与四大基本反应类型的关系①置换反应都是氧化还原反应； ③有单质生成的分解反应是氧化还原反 应； ④有单质参加的化合反应也是氧化还原反 应。 从数学集合角度考虑： 氧化还原反应的概念 1.基本概念 . 2.基本概念之间的关系： 氧化剂 有氧化性 化合价降低 得电子 被还原 发生还原反应生成还原产物 还原剂 有还原性 化合价升高 失电子 被氧化 发生氧化反应生成氧化产物 [例1]金属钛（Ti）性能优越，被称为继铁、铝制后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为： aTiO2＋ bCl2＋ cC aTiCl4＋ c CO ……反应① TiCl4＋2Mg Ti ＋ 2MgCl2 ……反应② 关于反应①、②的分析不正确的是（） ①TiCl4在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化剂； ②C、Mg在反应中均为还原剂，被还原； ③在反应①、②中Mg的还原性大于C，C的还原性大于TiCl4； ④a＝1，b＝c＝2； ⑤每生成19.2 g Ti，反应①、②中共转移4.8 mol e-。 A．①②④B．②③④C．③④D．②⑤ 标电子转移的方向和数目（双线桥法、单线桥法） ①单线桥法。从被氧化（失电子，化合价升高）的元素指向被还原（得电子，化合价降低）的元素，标明电子数目，不需注明得失。例： MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O ②双线桥法。得失电子分开注明，从反应物指向生成物（同种元素）注明得失及电子数。例： MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O 两类特殊的化学反应 ①歧化反应，同种元素同价态在反应中部分原子化合价升高，部分原子化合价降低。例： 3Cl2+6KOH KClO3+5KCl+3H2O ②归中反应。不同价态的同种元素的原子在反应中趋于中间价态，解此类题最好将该元素的不同价态用数轴标出，变化的区域只靠拢，不重叠。例： 得2e-—— 2e- 失2e-— — 失5e 得5×e 第五章氧化还原反应与电化学 教学容 1. 氧化数； 2.原电池与原电池电动势； 3. 金属的腐蚀与防护； 4.电解的基本原理及应用。 教学要求 了解氧化数的概念及确定方法；掌握原电池的组成、结构、符号表示、电极反应及电池反应的表示方法；了解电极电势的产生原因和测求方法；掌握浓度对电极电势的影响及Nernst方程的有关计算；了解电解池的结构特点；理解理论分解电压、实际分解电压的概念及产生原因；了解电解的应用；熟悉金属电化学腐蚀的产生原因及析氢腐蚀、吸氧腐蚀的主要特点；了解电化学腐蚀的主要防护方法。 知识点与考核点 1．氧化数 某元素的一个原子在化合状态时的形式电荷数 ．．．．．（可以为分数）。 2．电对 同一元素氧化数高的状态（氧化态）与其氧化数低的状态（还原态）构成 一个电对。通常表述为氧化态/还原态，例如，Cu2+/Cu、Zn2+/Zn、 Fe3+/Fe2+、Fe2+/Fe、O２／H2O2、H2O2/OH–等。 3．原电池 借助氧化还原反应直接 ．．产生电流的装置。 4．原电池装置的符号表示：（以铜锌原电池为例） （－）Zn | Zn2+（c1）|| Cu2+（c2）| Cu（+） 负极反应：Zn（s）→Zn2+（aq）+2e– 正极反应： Cu2+（aq）+2e–→Cu（s） 电池总反应： Cu2+（aq）+ Zn（s）= Cu（s） + Zn2+（aq） 5．原电池装置的符号表示书写规则 （1）负极在左侧，正极在右侧， （2）两个半电池的中间用盐桥“||”连接， （3）盐桥两侧分别是正、负极的离子“Zn2+（c1）||Cu2+（c2）”，溶液需标 出离子的浓度。 例：将下列氧化还原反应组成原电池，写出电极反应。 （1）Sn2+（aq）+2Fe3+（aq）= Sn4+（aq）+2Fe2+ （aq） 解：原电池符号表示式为 （－）Pt | Sn2+ (c1), Sn4+ (c2) || Fe3+ (c3), Fe2+ (c4) | Pt（＋）负极反应：Sn2+（aq）→ Sn4+（aq）+2e– 正极反应：2Fe3+（aq）+ 2e–→2Fe2+（aq） 1.用高铁酸钠(Na2FeO4)对河、湖水消毒是城市饮用水处理的新技术，已知反应Fe2O3＋3Na2O2=2Na2FeO4＋Na2O，下列说法正确的是 A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂 B．Fe2O3在反应中显氧化性 C．3 mol Na2O2发生反应，有12 mol电子转移 D．Na2FeO4能消毒杀菌是因其具有强氧化性 【答案】D【解析】试题分析：根据方程式可知，过氧化钠中氧元素的化合价从-1价降低到-2价，得到1个电子，过氧化钠作氧化剂；氧化铁中铁元素的化合价从+3价升高到+6价，失去3个电子，氧化铁作还原剂；A和B不正确，C不正确，应该是6mol电子；高铁酸钠中铁的化合价是+6价的，因此该化合物具有强氧化性，答案选D。 2.三氟化氮(NF3)是一种无色、无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，可由氨气和氟气反应得到：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F。在潮湿的空气中，NF3能与水蒸气发生氧化还原反应，其反应的产物有HF、NO 和HNO3。下列说法正确的是( ) A．制取NF3的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1 B．在NF3与H2O的反应中，H2O作还原剂 C．若在制取NF3的反应中有0.5 mol NH3参加反应，转移电子的物质的量为3 mol D．NF3在空气中一旦泄漏，不易于发现 【答案】A【解析】试题分析：根据4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1，0.5 mol NH3参加反应，转移电子的物质的量为0.75 mol。根据NF3能与水蒸气反应生成HF、NO和HNO3可知H2O没有参与氧化还原反应，如果NF3泄漏，必然与空气中的水蒸气反应生成NO，NO被氧化成NO2，空气中有红棕色气体生成，易被发现。答案选A。 3.Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物n(NO2)∶n(NO)＝1∶1时，下列说法正确的是 A．产物硝酸铜和硫酸铜的物质的量之比是1∶1 B．参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝1∶5 C．反应中Cu2S既做氧化剂，又做还原剂 D．1 molCu2S参加反应时有8 mol电子转移 【答案】A【解析】试题分析：根据方程式可知，铜元素的化合价从＋1价升高到＋2价，失去1个电子，S 元素的化合价从－2价升高到＋6价，失去8个电子，因此1 molCu2S参加反应时有10mol电子转移，C和 氧化还原反应知识点归纳 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是： 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeBr2溶液中通入Cl2，首先被氧化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。 三．物质氧化性或还原性强弱的比较: （1）由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱 非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 （2）由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。如： 前者比后者容易发生反应，可判断氧化性：。同理，不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。 （3）根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。 如，根据铁被氧化程度的不同， 可判断氧化性：。同理，当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性就越强。 （4）根据反应方程式进行比较 氧化剂+还原剂=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 （5）根据元素周期律进行比较 一般地，氧化性：上>下，右>左；还原性：下>上，左>右。 （6）某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关： 温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。 浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。 酸碱性：如中性环境中不显氧化性，酸性环境中显氧化性；又如溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。 注意：物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。如还原性：，氧化性：。 【注意】氧化还原反应中的不一定： ⑴含有最高价态元素的化合物不一定具有强氧化性。如前述的氯元素的含氧酸及其盐， 是价 态越低，氧化性超强。H3PO4中＋5价的P无强氧化性。 ⑵有单质参加的反应不一定是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化。 ⑶物质的氧化性或还原性与物质得到或掉失去电子的多少无关。 ⑷得到电子难的元素失去电子不一定容易，例如：第ⅣA族的C，既难得到电子，又难 失去电 子，与其它原子易以共价键结合。 ⑸元素由化合态变为游离态不一定是是氧化反应，也可能是还原反应。 四、常见的氧化剂和还原剂 1、常见的氧化剂 （1）活泼的非金属单质：Cl2、Br2、O2、I2、S等 （2）元素处于高价时的氧化物：CO2、NO2、SO3、MnO2、PbO2等 （3）元素处于高价时的含氧酸：浓H2SO4、HNO3等 （4）元素处于高价时的盐：KClO3、KMnO4、FeCl3、K2Cr2O7等 氧化还原反应1、从得失氧的角度认识氧化还原反应：根据反应物中物质是否得到氧或者失去氧，将化学反应分为氧化反应和还原反应； 注：氧化反应和还原反应一定是同时发生的； 2、从化合价升降角度认识氧化还原反应：元素化合价升高的反应时氧化反应；元素化合价降低的反应是还原反应； 注：凡是有元素化合价升降的反应都是氧化还原反应，氧化还原反应不一定有氧的得失； 3、从电子转移角度认识氧化还原反应：①从电子得失的角度分析，失电子，化合价升高，被氧化；得电子，化合价降低，被还原；②从共用电子对角度分析，非金属原子间不易得失电子形成化合物，它们通过共用电子对达到8（2）个电子的稳定结构。电子对常偏向其吸引力较强的原子（显负价），而偏离其吸引力较弱的原子；注：氧化还原反应的本质：有电子转移（电子得失或共用电子对偏离）的反应； 氧化反应的本质：元素失去电子或者共用电子对偏离的反应； 还原反应的本质：元素得到电子或者共用电子对偏向的反应； 4、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系： 化合反应：有单质参加的化合反应都是氧化还原反应； 分解反应：有单质生成的分解反应都是氧化还原反应； 置换反应：所有的置换反应都是氧化还原反应； 复分解反应：复分解反应都不是氧化还原反应； 注：有单质参加的反应不一定都是氧化还原反应，例如氧气在放电的情况下可以生成臭氧； 5、氧化剂：在氧化还原反应中得到电子的物质； 还原剂：在氧化还原反应中失去电子的物质； 氧化剂具有氧化性：物质中所含元素的原子或离子得电子能力越强，则物质的氧化性就越强； 还原剂具有还原性：物质中所含元素的原子或离子失电子能力越容易，则物质的还原性就越强； 氧化产物：物质失电子被氧化的生成物，具有得电子的性质（氧化性）； 还原产物：物质得电子被还原的生成物，具有失电子的性质（还原性）； 注：还原剂：有还原性，被氧化，化合价升高，失电子，发生氧化反应，转化成氧化产物 氧化剂：有氧化性，被还原，化合价降低，得电子，发生还原反应，转化成还原产物 6、常见的氧化剂和还原剂： 常见的氧化剂：①活泼的非金属单质：O2，Cl2，Br2，I2②高价金属阳离子：Fe3+，Cu2+，Ag+ ③高价或较高价含氧化合物：MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4、KClO3④其他：H2O2，Na2O2； 常见的还原剂：①活泼或较活泼金属：K，Na，Ca，Mg，Al，Zn，Fe；②某些非金属单质：C，H2；③低价金属阳离子：Cu+，Fe2+；④非金属阴离子：S2-，I-，Br-，Cl-； ⑤较低价化合物：CO，SO2，H2S，NH3； 注：若元素处于最高价态，则只表现氧化性，作氧化剂；若元素处于最低价态，则只表现还原性，作还原剂；若元素处于中间价态，则既表现氧化性又表现还原性，既可作氧化剂又可作还原剂； 7、氧化剂、还原剂强弱的判断； ①根据金属活动顺序判断：在金属活动顺序表中，从左到右原子的还原性逐渐减弱， 高一化学氧化还原反应 测试题 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT 一、选择题： 1．有关氧化还原反应的叙述正确的是（） A．氧化还原反应的实质是有氧元素的得失 B．氧化还原反应的实质是元素化合价的升降 C．氧化还原反应的实质是电子的转移（得失或偏移） D．物质所含元素化合价升高的反应是还原反应 2．下列化学反应基本类型中一定是氧化还原反就的是（） A．化合反应 B．分解反应 C．复分解反应 D．置换反应3．下列哪一个反应表示二氧化硫被还原（） A．SO 2+2H 2 O+Cl 2 H 2 SO 4 +2HCl B．SO 2 +H 2 S 2H 2 O+3S C．SO 2+2NaOH Na 2 SO 3 +H 2 O D．SO 2 +Na 2 CO 3 Na 2 SO 3 +CO 2 ↑ 4.下列化学方程式中电子转移不正确的是（） 5.某元素在化学反应中由化合态变为游离态，则该元素（） A．一定被氧化 B．一定被还原C．既可能被氧化又可能被还原 D．以上都不是 6．下列反应盐酸作还原剂的是（） A．MnO 2+4HCl(浓) △ MnCl 2 +Cl 2 ↑+2H 2 O B．CaCO 3+2HCl CaCl 2 +CO 2 ↑+H 2 O C．2HCl+Zn ZnCl 2 +H 2 ↑ D．2KMnO 4+16HCl 2KCl+2MnCl 2 +5Cl 2 ↑+8H 2 O 7.在Fe 2O 3 +3CO 高温 2Fe+2CO 2 反应中，Fe 2 O 3 ( ) A.在被氧化 B.是氧化剂 C.被还原 D.是还原剂8．下列变化需要加入还原剂才能实现的是（） A．Na 2SO 3? ?→ ? SO2 B．HCl? ?→ ? Cl2 C．H 2SO 4 (浓)? ?→ ? SO2 D．SO2? ?→ ? S 9．下列反应属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂也不作还原剂的是（） A．CO 2+H 2 O H 2 CO 3 B．2Na 2O 2 +2H 2 O 4NaOH+O 2 ↑ C．3Fe+4H 2 O(g) 高温 Fe2O4+4H2 D．2Na+2H 2O 2NaOH+H 2 ↑ 10.在3Cl 2+6KOH 5KCl+KClO 3 +3H 2 O反应中，还原产物是（） A．KClO 3 B．KCl C．KCl+H 2 O D．H 2 O 11.在5KCl+KClO 3+3H 2 SO 4 3Cl 2 ↑+3K 2 SO 4 +3H 2 O中，被氧化的氯元素与被还原的 氯元素的质量比为（） A．1:1 B．5:1 C．1:5 D．3:1 12.盐酸能发生下列反应： ① Zn+2HCl ZnCl 2 +H 2 ↑ ② 2HCl+CuO CuCl 2 +H 2 O ③ MnO2+4HCl △ MnCl 2 +Cl 2 ↑+H 2 O 因此盐酸应当具有的性质是（） A．只有酸性 B．只有氧化性 C．只有还原性 D．有酸性、有氧化性和还原性13.下面三个方法都可以用来制氯气： 第三节氧化还原反应 杭信一中何逸冬 一、氧化还原反应 1、氧化反应：元素化合价升高的反应 还原反应：元素化合价降低的反应 氧化还原反应：凡是有元素化合价升降的反应 2、氧化还原反应的实质——电子的转移（电子的得失或共用电子对的偏离） 口诀：失电子，化合价升高，被氧化（氧化反应），还原剂 得电子，化合价降低，被还原（还原反应），氧化剂 3、氧化还原反应的判断依据——有元素化合价变化 失电子总数=化合价升高总数=得电子总数=化合价降低总数 4、氧化还原反应中电子转移的表示方法 ○1双线桥法——表示电子得失结果 ○2单线桥法——表示电子转移情况 5、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 【习题一】 （2018?绍兴模拟）下列属于非氧化还原反应的是（） A．2FeCl2+Cl2═2FeCl3 B．ICl+H2O═HCl+HIO C．SiO2+2C高温Si+2CO↑ D．2Na+O2点燃Na2O2 【考点】氧化还原反应． 氧化还原反应的先后规律 【专题】氧化还原反应专题． 【分析】氧化还原反应的特征是元素化合价的升降，从元素化合价是否发生变化的角度判断反应是否属于氧化还原反应，以此解答。 【解答】解：A．Fe和Cl元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A不选； B．元素化合价没有发生变化，属于复分解反应，故B选； C．C和Si元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C不选； D．Na和O元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故D不选。 故选：B。 【习题二】 （2015春?高安市校级期中）下列说法正确的是（） A．1mol Cl2与足量Fe反应，转移电子的物质的量为3mol B．工业可采用火法炼铜：Cu2S+O2═2Cu+SO2，每生成2mol铜，反应共转移6mol电子 强电解质： 1、强酸：HCl 盐酸 H 2SO 4 硫酸 HNO 3 硝酸 HBr氢溴酸 HI氢碘酸 HCLO 4 高氯酸 2、强碱：NaOH KOH Ba(OH) 2 Ca(OH) 2 3、绝大多数盐：高中见到的盐全部是强的电解质 金属化合物：a、氧化物：氧化钙CaO 氧化钠NaCl 氧化镁MgO 氧化Al 2O 3 氧化锌 ZnO 氧化盐铁FeO 氧化铁Fe 2 O 3 氧化铜CuO 氧化汞HgO 氧化银AgCl b、过氧化合物：过氧化钠Na 2O 2 c、金属碳化物：碳化钙CaC 2 d、金属硫化物：硫化钙CaS 2二硫化亚铁FeS 2 弱电解质： 1、弱酸：碳酸H 2CO 3 亚硫酸H 2 SO 3 醋酸CH 3 COOH 氢硫酸H 2 S 氢氟酸HF 硅酸H 2SiO3 原硅酸H 3 SiO 4 所有的有机酸 2、弱碱：一水合氨NH3.H2O 所有的除强碱的氢氧化金属R(OH) 3、水H2O也是弱电解质 非电解质： 1、非金属氧化物：二氧化碳二氧化硫一氧化碳三氧化硫二氧化氮 一氧化氮 2、大多数有机物：甲烷乙醇蔗糖（有机酸和有机盐除外） 3、非金属化合物：氨气 (1)氧化反应：失去电子(化合价升高 )的反应。 (2)还原反应：得到电子(化合价降低 )的反应。 (3)氧化剂(被还原 )：得到电子的反应物(所含元素化合价降低的反应物)。 (4)还原剂(被氧化 )：失去电子的反应物(所含元素化合价升高的反应物)。 (5)氧化产物：还原剂失电子被氧化后的对应产物(包含化合价升高 的元素的产物)。 (6)还原产物：氧化剂得电子被还原后的对应产物(包含化合价降低的元素的产物)。 （7）强氧化剂与强还原性相遇时，一般都会发生氧化还原反应。 如：H2SO4(浓)与金属、H2S、S2－、HI、I－、HBr、Br－、Fe2＋、P等。 Cl 2与金属、H 2 S、S 2 －、HI、I－、HBr、Br－、Fe 2 ＋、H 2 、SO2、、H2SO3等。 HNO3与金属、H2S、S2－、HI、I－、HBr、Br－、Fe2＋、P、SO2、、H2SO3等。 （8）．元素处于最高价时只有氧化性，在反应中只作氧化剂； 元素处于最低价时只有还原性，在反应中只作还原性； 元素处于中间价态时，在反应中化合价既可升高又可降低，既有氧化性又有还原性，既可作氧化剂又可作还原性。 练习题 1下列类型的反应，一定发生电子转移的是( ) A.化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应2下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是( ) A.在反应中不一定所有元素化合价都发生变化 B．肯定有一种元素被氧化另一种元素被还原 C．非金属单质在反应中只能得电子 D．金属单质在反应中失电子被还原 3已知下列反应： 2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2① 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3② I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI③ 第十四讲氧化还原反应及电化学 【例题解析】 【例1】(2005年江苏省化学竞赛夏令营选拔赛试题)铝是一种重要的金属材料，广泛用于制作导线、结构材料和日用器皿，铝合金大量用于飞机和其它构件的制造。十九世纪曾以电解熔融氧化铝的方法制备金属铝，当时铝由于价格昂贵而只被贵族用作装饰品。现代工业上是通过在1000℃左右的高温下电解氧化铝和冰晶石(Na3AlF6)的熔融液制备铝的。请回答下列问题： (1) 现代工业电解制备铝过程中正极和负极实际发生的反应分别为：在正极放电产生；在负极放电产生。 (2) 电解反应方程式为。 (3) 以现代工业方法制备的铝价格下降的可能原因是：。 (4) 若电流效率为75％，则制备1kg金属铝需以10A电流电解小时。 (5) 电解NaCl－AlCl3熔融液制备铝比电解Al2O3－Na3AlF6的熔融液制备铝节省电能约30％，为什么现在仍用后一种方法制备铝? 。 【解析】 (1) O2－3+ (2) O O Al 2 (3) 纯氧化铝熔点很高(＞2000℃)，加入Na3AlF6后由于形成共熔体使其熔点大大降低，从而使制备铝成本降低 (4) 397 (5) 由于AlCl3没有天然矿藏，制备AlCl3所需氯气仍需电解制得，电能没有省下。 【例2】(2006年江苏省化学竞赛夏令营选拔赛试题)锂离子电池、金属氢化物-镍电池(MH-Ni)、无水碱性锌-锰电池、燃料电池、太阳能电池等是21世纪理想的绿色环保电源。其中液态锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正负电极的二次电池。正极采用锂化合物LiCoO2、LiNiO2或LiMn2O4，负极采用碳电极，充电后成为锂-碳层间化合物Li x C6(0 一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析） 1．高氯酸铵是一种常见的强氧化剂，常用作火箭发射的推进剂。根据下列信息回答问题:已知:①高氯酸铵受热分解为N2、Cl2、O2和H2O;②Mg3N2易水解;③Cu与N2在酒精灯加热条件下不反应。 （1）写出高氯酸铵受热分解的化学反应方程式: _____________，Mg3N2的电子式为 ________。 （2）现有23.5g NH4ClO4分解，用下列装置设计实验，验证其分解产物并计算分解率。(注:①装置中空气已除尽;②装置可重复使用;③B~F装置中的试剂均过量且能与相应物质反应完全。) ①用E装置质量的增加来验证生成的气体产物之一，则E中盛放的试剂是:_______。 ②请按气流由左至右的方向连接装置:A →E→D →B→______→_____→_______→E (选择B~F 装置，并用B~F字母填空)。 ③证明产物中有Cl2的实验现象:________。 ④反应结束后，若C装置质量增加了2.38g，则NH4ClO4的分解率是:________%。 （3）样品中NH4ClO4的含量(杂质中不含NH4+)还可用蒸馏法测定(如图所示，加热和夹持装置已略去)，实验步骤如下: 步骤1:组装仪器，检查气密性;准确称取样品a g(不超过0.5g)于蒸馏烧瓶中，加入约150mL 水溶解。 步骤2:准确量取40.00mL 约0.1mol/L H2SO4于锥形瓶中。 步骤3:向蒸馏烧瓶中加入20mL 3mol/L NaOH溶液;加热蒸馏使NH3全部挥发。 步骤4:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次，洗涤液并入锥形瓶中。 步骤5:向锥形瓶中加2~3滴甲基橙，用c mol/L NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标 氧化还原反应知识点归纳 一、概念 1、氧化反应：元素化合价升高的反应 还原反应：元素化合价降低的反应 氧化还原反应：凡有元素化合价升降的化学反应就是氧化还原反应 2、氧化剂和还原剂(反应物) 氧化剂：得电子(或电子对偏向)的物质------氧化性：氧化剂具有的得电子的能力 还原剂：失电子(或电子对偏离)的物质------还原性：还原剂具有的失电子的能力 3、氧化产物：氧化后的生成物 还原产物：还原后的生成物。 4、被氧化：还原剂在反应时化合价升高的过程 被还原：氧化剂在反应时化合价降低的过程 5、氧化性：氧化剂具有的得电子的能力 还原性：还原剂具有的失电子的能力 6、氧化还原反应的实质：电子的转移(电子的得失或共用电子对的偏移 口诀：失．电子，化合价升．高，被氧．化（氧化反应），还原剂； 得．电子，化合价降．低，被还．原（还原反应），氧化剂； 7、氧化还原反应中电子转移（或得失）的表示方法 （1）双线桥法：表示同种元素在反应前后得失电子的情况。用带箭头的连线从化合价升高的元素开始，指向化合价降低的元素，再在连线上方标出电子转移的数目． 化合价降低+ne－被还原 氧化剂＋还原剂＝还原产物＋氧化产物 化合价升高－ne－被氧化 （2）单线桥法：表示反应物中氧化剂、还原剂间电子转移的方向和数目。在单线桥法中，箭头的指向已经表明了电子转移的方向，因此不能再在线桥上写“得”、“失” 字样． 二、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。 氧化性→得电子性，得到电子越容易→氧化性越强 还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强 由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。 1、根据金属活动性顺序来判断: 一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。 2、根据非金属活动性顺序来判断: 一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。 3、根据氧化还原反应发生的规律来判断: 氧化还原反应可用如下式子表示： 氧化还原反应一、选择题 1.（2011·全国卷I·13）某含铬（Cr 2O 7 2-）废水用硫酸亚铁铵[FeSO 4 ·(NH 4 ) 2 SO 4 ·6H 2 O]处理，反应中 铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到 n mol FeO·Fe y Cr x O 3 ，不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是( ) A. 消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x) mol B. 处理废水中Cr 2O 7 2－的物质的量为 nx 2 mol C. 反应中发生转移的电子数为3nx mol D. 在FeO·Fe y Cr x O 3 中，3x=y 答案：选A。 2.（2011·江苏高考·9）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（如图）。下列说法正确的是 A.25 ℃，NaHCO 3在水中的溶解度比Na 2 CO 3 的大 B.石灰乳与Cl 2的反应中，Cl 2 既是氧化剂，又是还原剂 C.常温下干燥的Cl 2能用钢瓶贮运，所以Cl 2 不与铁反应 D.如图所示转化反应都是氧化还原反应 答案：选B。 3.(2012·四川高考·13)向27.2 g Cu和Cu 2 O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L,固体物质完全反 应,生成NO和Cu(NO 3) 2 。在所得溶液中加入1.0 mol·L-1的NaOH溶液1.0 L,此时溶液呈中性,金属离子 已完全沉淀,沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是( ) A.Cu与Cu 2 O的物质的量之比为2∶1 B.硝酸的物质的量浓度为2.6 mol·L-1 C.产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L D.Cu、Cu 2O与硝酸反应后剩余HNO 3 为0.2 mol 答案：选B。 4.(2012·上海高考·11) 工业上将氨气和空气的混合气体通过铂-铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下V L氨气完全反应。并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(N A )可表示为( ) 一、氧化还原基本概念 1、四组重要概念间的关系 (1)氧化还原反应：凡是反应过程中有元素化合价变化(或电子转移)的化学变化叫氧化还原反应。 氧化还原反应的特征：元素化合价的升降；氧化还原反应的实质：电子转移。 (2)氧化反应和还原反应：在氧化还原反应中，反应物所含元素化合价升高(或者说物质失去)电子的反应成为氧化反应；反应物所含元素化合价降低(或者说是物质得到电子)的反应称为还原反应。 (3)氧化剂、还原剂是指反应物。所含元素化合价降低的物质叫做氧化剂，所含元素化合价升高的物质叫做还原剂。 (4)氧化产物、还原产物是指生成物。所含元素化合价升高被氧化，所得产物叫做氧化产物，所含元素化合价降低被还原，所得产物叫做还原产物。 关系： 口诀： 化合价升．高，失．电子，被氧．化，还．原剂，氧．化反应；（升失氧还氧） 化合价降．低，得．电子，被还．原，氧．化剂，还．原反应；（降得还氧还） 2、氧化还原反应与四种基本反应类型 注意：有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应均为氧化还原反应。 二、氧化还原反应的有关计算 1．氧化还原中的电子转移表示法 (1)双线侨法：在反应物和生成物之间表示电子转移结果，该法侧重于表示同一元素的原子或离子间的电子转移情况，如 注意： ○1线桥从方程式的左侧指向右侧； ○2箭头不表示得失，只表示变化，所以一定要标明“得”或“失”。 (2)单线桥法：在反应物中的还原剂与氧化剂之间箭头指向氧化剂，具体讲是箭头从失电子的元素出发指向得电子的元素。如 三、氧化还原反应的类型 1．还原剂+氧化剂氧化产物+还原产物 此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同的物质，参加反应的氧化剂或还原剂全部被还原或氧化，有关元素的化合价全部发生变化。例如： 2．部分氧化还原反应 此类反应的特点是还原剂或氧化剂只有部分被氧化或还原，有关元素的化合价只有部分发生变化，除氧化还原反应外，还伴随非氧化还原反应。例如 3．自身氧化还原反应 自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间，即同一种物质中的一种元素被氧化，另一种元素被还原，该物质既是氧化剂又是还原剂；也可以发生在同一物质的同种元素之间，即同一物质中的同一种元素既被氧化又被还原。例如： 实验七 氧化还原反应与电化学 一．实验目的 1. 了解测定电极电势的原理及方法 2. 掌握用酸度计测定原电池电动势的方法 3. 了解原电池、电解池的装置及作用原理 二．实验原理 1．电极电势的测定 E (Zn 2+/Zn)电极电位的测定 (-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3)??KCl(饱和)?Hg 2Cl 2,Hg (Pt) (+) 测测甘汞E E E E E E E E -=-=-=-=+++-+V 2415.0)/Zn Zn () /Zn Zn (V 2415.0)/Zn Zn ()(222 ()()() ++++ =22O 2Zn lg 216059.0Zn Zn Zn Zn c E E 理论 2.浓度对电极电势的影响 对于任意一个电极反应 氧化型物质 + z e - 还原型物质 )()(lg 05916.0)O/R ()O/R (还原态氧化态c c z E E += c (氧化态)增大或c (还原态)减小，E (O/R)变大；c (氧化态) 减小或c (还原态)增大，E (O/R) 减小。对比下面三个原电池 （1）(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) （2）(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ [Cu(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ?Cu (+) （3）(-) Zn ?[Zn(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) 电池（2）中正极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小，则正极的电极电势变小；（3）中负极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小，则负极的电极电势变小，故电动势 E 3 >E 1 >E 2。 3．酸度对电极电势的影响 含氧酸盐的氧化性随介质溶液的酸度的增加而增强，如 O H 7Cr 2 e 6H 14O Cr 23272+=+++-+- ) Cr ()H ()O Cr (lg 605916.0)/Cr O Cr ()/Cr O Cr (321427232723272++-+-+-?+=c c c E E高中化学氧化还原反应的练习题
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