第5讲 氧化还原反应
基础热身
1．[2012·常州测试] 在下列变化：①工业制盐酸；②工业制漂白粉；③实验室制氯气中，按氯元素被氧化、被还原、既被氧化又被还原的顺序排列，正确的是( )
A ．①②③
B ．②①③
C ．①③②
D ．③①②
2．[2012·杭州师大附中] 氧化还原反应的实质是电子的转移，下列关于氧化还原反应的叙述正确的是( )
A ．在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原
B ．11.2 L Cl 2通入足量的NaOH 溶液中，转移的电子数为0.5N A
C ．难失电子的原子，得电子的能力一定强
D ．元素由化合态变成游离态时，它可能被氧化，也可能被还原
3．[2012·合肥质检] NaNO 2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性KMnO 4溶液与NaNO 2的反应
方程式是：MnO －4＋NO －2＋Ｋ―→Mn 2＋＋NO －3＋H 2O 。下列叙述中正确的是( )
A ．该反应中NO －2被还原
B ．反应过程中溶液的pH 减小
C ．生成1 mol NaNO 3需消耗0.4 mol KMnO 4
D ．Ｋ中的粒子是OH －
4．新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe 2O x )(3 图K5－1 A ．MFe 2O 4表现了还原性 B ．MFe 2O x 表现了还原性 C ．SO 2和NO 2表现了还原性 D ．SO 2和NO 2发生了分解反应 能力提升 5．[2012·南昌调研] 在常温下发生下列反应： (1)16H ＋＋10Z －＋2XO －4===2X 2＋＋5Z 2＋8H 2O (2)2A 2＋＋B 2===2A 3＋＋2B － (3)2B －＋Z 2===B 2＋2Z － 根据上述反应，判断下列结论中错误的是( ) A ．溶液中可能发生反应：Z 2＋2A 2＋===2A 3＋＋2Z － B ．Z 2在(1)、(3)反应中作还原剂 C ．氧化性强弱顺序为：XO －4>Z 2>B 2>A 3＋ D ．X 2＋是XO －4的还原产物 6．[2012·广东六校联考] 下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是( ) ①KClO 3＋6HCl(浓)===KCl ＋3Cl 2↑＋3H 2O ；1∶6 ②Fe 2O 3＋2Al=====高温 Al 2O 3＋2Fe ；1∶2 ③SiO 2＋3C===SiC ＋2CO ↑；1∶2 ④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2∶1 A．①③B．②③ C．②④D．①④ 7．实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比2∶1倒入烧瓶中，用水浴加热，同时滴入 H2SO4，产生棕黄色气体X，反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应，则X为() A．Cl2B．Cl2O C．ClO2D．Cl2O3 8．[2012·湘潭二模] Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，下列说法中不正确的是() A．Na2O2在上述反应中只作氧化剂 B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 C．Na2FeO4处理水时，既能杀菌，又能在处理水时产生胶体净水 D．2 mol FeSO4发生反应时，共有10 mol电子发生转移 9．[2012·宁波联考] 已知下述三个实验均能发生化学反应： 实验①实验②实验③ 将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝 酸 将铜丝放入氯化铁溶液中 下列判断正确的是() A．实验①中铁钉只作还原剂 B．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性 C．实验③中发生置换反应 D．上述实验证明氧化性：Fe3＋>Fe2＋>Cu2＋ 10．[2012·大同调研] 向100 mL的FeBr2溶液中通入标准状况下3.36 L Cl2，反应的溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为() A．2 mol·L－1B．1.5 mol·L－1 C．1 mol·L－1D．0.75 mol·L－1 11．[2012·九江统考] 氯酸是一种强酸，浓度超过40%时会发生分解，反应可表示为：aHClO3===bO2↑＋cCl2↑＋dHClO4＋eH2O，下列说法正确的是() A．由反应可知，氧气、氯气均为氧化产物 B．若化学计量数a＝8，则该反应转移电子数为12e－ C．若b确定，则方程式中其他物质的化学计量数均能确定 D．若氯酸分解所得混合气体，1 mol混合气体质量为51.5 g，则反应方程式可表示为： 5HClO3===O2↑＋Cl2↑＋3HClO4＋H2O 12．[2012·湖南十二校第一次联考] 把图B中的物质补充到图A中，可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平) 图K5－2 对该氧化还原反应型离子方程式说法不正确的是() A．IO－4作氧化剂 B．氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2 C．若有2 mol Mn2＋参加反应时则转移10 mol电子 D．配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、3 13．[2012·杭州师大附中] 有A2、B2、C2三种单质，进行如下反应： 2A－＋C2===2C－＋A2 2C－＋B2===2B－＋C2 (1)三种单质的氧化性由强到弱的顺序是： ________________________________________________________________________ ________________。 (2)三种离子的还原性由强到弱的顺序是： ________________________________________________________________________ ________________。 (3)若X－能发生反应2X－＋C2===2C－＋X2，那么X2与B－能否发生反应？________。理由是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 14．[2012·南昌一模] 氧化还原反应实际上包含氧化反应和还原反应两个过程，一个还原反应过程的离子方程式为：NO－3＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O。 下列四种物质：KMnO4、Na2CO3、KI、Fe2(SO4)3中的一种物质甲，滴加少量稀硝酸，能使上述反应过程发生。 (1)被还原的元素是________；还原剂是________。 (2)写出并配平该氧化还原反应方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)反应生成0.3 mol H2O，则转移电子的数目为____________。 (4)若反应后，氧化产物的化合价升高，而其他物质保持不变，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比将________(填“增大”、“不变”、“减小”或“不能确定”)。 挑战自我 15．[2012·郑州一测] 已知酸性高锰酸钾溶液可以和草酸钠、二氧化硫等物质发生氧化还原反应。 (1)酸性高锰酸钾溶液和草酸钠反应的离子方程式为：MnO－4＋C2O2－4＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平) 现称取草酸钠(Na2C2O4)样品1.34 g溶于稀硫酸中，然后用0.20 mol·L－1的高锰酸钾溶液滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应)，达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液。 ①判断滴定达到终点时的现象是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②样品中草酸钠的质量分数为________。 (2)请写出酸性高锰酸钾溶液和二氧化硫反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 16．氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面有两个变化的反应式： ①NO－3＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O， ②2H2O2===2H2O＋O2↑。 (1)①是__________过程，写出H2O2的电子式____________。 (2)已知H2O2和KI可发生如下反应： ③H2O2＋KI===KIO＋H2O， ④2KIO===2KI＋O2↑。 写出反应③的离子方程式________________________。综合③④两个反应，KI的作用是________________，总反应方程式可表示为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)H2O2还可以与酸性KMnO4溶液反应，写出反应的离子方程式 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________，反应中________是还原剂，0.1 mol H2O2参加反应，转移电子数为________(用N A表示)。 1．D [解析] 三个变化的化学方程式依次为：①H 2＋Cl 2=====点燃 2HCl 、②2Cl 2＋ 2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl 2＋2H 2O 、③MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ，可以看出氯元素①被还原、②既被氧化又被还原、③被氧化。 2．D [解析] A 项，在歧化反应中只有一种元素化合价变化，A 错；B 项，11.2 L Cl 2不一定是0.5 mol ；C 项，稀有气体的元素得失电子都难；D 项正确，比如水电解成氢气和氧气。 3．C [解析] 反应中NO －2中氮元素化合价升高，被氧化，MnO －4被还原，A 项错误；根据电子 守恒配平方程式：2MnO －4＋5NO －2＋6H ＋===2Mn 2＋＋5NO －3＋3H 2O ，可知B 、D 项错误。 4．B [解析] 根据题中物质间的转化关系，结合化合价变化规律得出MFe 2O x 表现了还原性，B 项正确、A 项错误；SO 2、NO 2为氧化剂，表现出氧化性，不一定是发生分解反应，故C 、D 项错。 5．B [解析] 由反应(1)可知氧化性：XO －4>Z 2，由反应(2)可知氧化性：B 2>A 3＋，由反应(3)可 知氧化性：Z 2>B 2，综上氧化性强弱顺序为：XO －4>Z 2>B 2>A 3＋，结合选项分析可知B 不正确，Z 2在 (1)中是氧化产物，在(3)中作氧化剂。 6．B [解析] 本题主要考查氧化还原反应的实质。结合氧化还原反应中得失电子守恒原理可知，反应①中比例为1∶5；反应④中比例为1∶2。 7．C [解析] 化合价的变化：Na 2SO 3→Na 2SO 4中S 元素的化合价由＋4升高到＋6；根据氧化还原反应规律，则NaClO 3中Cl 元素的化合价必降低，可设降低到x 价，由得失电子守恒可得关系式：2×(5－x)＝1×(6－4)，解得x ＝4。 8．A [解析] 6 mol Na 2O 2中只有1 mol 中的氧失去电子变成氧气，另外5 mol 中的氧得到电子 变成－2价的氧，A 项错；2 mol Fe 2＋转化为＋6价的铁时，转移8 mol 电子，再加上生成1 mol O 2 时Na 2O 2失去的2 mol 电子，反应中共转移10 mol 电子，D 项对。 9．A [解析] 实验①中发生的反应为：Fe ＋CuSO 4===Cu ＋FeSO 4，反应中Fe 只作还原剂，氧 化性：Cu 2＋>Fe 2＋。实验②中发生的反应为：3Fe 2＋＋4H ＋＋NO －3===3Fe 3＋＋NO ↑＋2H 2O ，反应中 Fe 2＋只表现出还原性。实验③中发生的反应为：2Fe 3＋＋Cu===Cu 2＋＋2Fe 2＋，该反应不属于置换反 应，氧化性Fe 3＋>Cu 2＋。 10．A [解析] Fe 2＋的还原性大于Br －，故Fe 2＋优先被氧化。n(Cl －)＝(3.36 L÷22.4 L·mol －1)×2 ＝0.3 mol ＝n(Br －)，根据电荷守恒3n(Fe 3＋)＝n(Cl －)＋n(Br －)＝0.3 mol ＋0.3 mol ，n(Fe 3＋)＝0.2 mol ， 则c(FeBr 2)＝0.2 mol ÷0.1 L ＝2 mol·L －1，A 正确。 11．D [解析] O 2和HClO 4均为氧化产物，Cl 2为还原产物，因此c 的值取决于b 、d 的值，根据电子守恒有2c ×5＝4b ＋2d ，a ＝8时，方程式为：8HClO 3===3O 2↑＋2Cl 2↑＋4HClO 4＋2H 2O ， 转移电子数为20e －。只确定b 无法确定方程式中其他物质的化学计量数。1 mol 混合气体质量为 51.5 g ，即O 2和Cl 2的混合气体的平均相对分子质量为51.5，用十字交叉法，可以得出二者物质的量之比为1∶1，再根据电子守恒，物质的化学计量数均可得出。 12．D [解析] 本题应首先根据化合价转化规律补充出反应物及生成物；然后根据电子守恒配 平方程式。根据图A ，Mn 2＋作为反应物，而给出的图B 中有MnO －4，则另外的反应物必具有强氧 化性，做氧化剂，再结合各物质化合价变化情况，补充后根据电子守恒，可得配平的化学方程式 为：3H 2O ＋2Mn 2＋＋5IO －4===2MnO －4＋5IO －3＋6H ＋，只有D 项错误。 [点评] 本题较综合地考查了氧化还原反应的价态转换规律、电子守恒规律以及氧化还原反应中的基本概念，难度较大。 13．(1)B 2>C 2>A 2 (2)A －>C －>B － (3)不能 根据反应方程式可知氧化性C 2>X 2，又因为氧化性B 2>C 2，所以X 2不能与B －反应 [解析] 利用两强生两弱规律，由前一方程式可判断氧化性C 2>A 2，还原性A －>C －，由后一方 程式可判断出氧化性B 2>C 2，还原性C －>B －。 14．(1)N KI (2)6KI ＋8HNO 3===6KNO 3＋2NO ↑＋3I 2＋4H 2O (3)0.45N A (4)增大 [解析] (1)物质甲应该发生氧化反应，在题给四种物质中，能发生氧化反应的只有KI 。被还原的元素为N ，还原剂是KI 。(3)反应6KI ＋8HNO 3===6KNO 3＋2NO ↑＋3I 2＋4H 2O 中转移的电子数 为6e －，即每生成4 mol H 2O ，转移6 mol 电子。因此若生成0.3 mol H 2O ，转移0.45 mol 电子。(4)若反应后氧化产物的化合价升高，则需氧化剂的物质的量增大，故氧化剂与还原剂的物质的量之比增大。 15．(1)①溶液由无色变为紫红色，且在半分钟内不褪色②75% (2)5SO 2＋2M 10e －nO －4＋2H 2O===5SO 2－4＋2Mn 2＋＋4H ＋或5SO 2＋2M nO －4＋2H 2O===5S 失去 5×2e －，化合价升高O 2－4＋2M 得到2×5e －，化合价降低n 2＋＋4H ＋ [解析] KMnO 4溶液本身有颜色，在草酸钠没有消耗完之前，溶液是无色的，当草酸钠反应完 后，溶液中因存在MnO －4而呈紫红色。由得失电子守恒原理得2n(Na 2C 2O 4)＝5n(KMnO 4)， n(Na 2C 2O 4)＝7.5×10－3 mol ，w(Na 2C 2O 4)＝7.5×10－3 mol ×134 g/mol ÷1.34 g ×100%＝75%。 KMnO 4与SO 2反应时，SO 2被氧化成SO 2－4，MnO －4被还原为Mn 2＋。 16．(1)还原 H O , O , H (2)H 2O 2＋I －===IO －＋H 2O 催化作用 2H 2O 2=====KI 2H 2O ＋O 2↑ (3)5H 2O 2＋2MnO －4＋6H ＋===2Mn 2＋＋5O 2↑＋8H 2O H 2O 2 0.2N A [解析] 分析某一过程是氧化过程还是还原过程，要看化合价的变化，反应①是化合价降低的过程，是还原过程。还原过程要加还原剂才能实现。H 2O 2与KI 作用时，KI 参加了化学反应，但反应前后其性质和质量均无改变，因此它实际是催化剂，对H 2O 2的分解起催化作用。
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