氧化还原反应规律及应用 建议用时：40分钟 满分：100分一、选择题(每题6分，共72分)1．根据反应式：(1)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，(2)Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－，判断下列离子的还原性由强到弱的顺序是( )A．Br－、Fe2＋、I－ B．I－、Fe2＋、Br－C．Br－、I－、Fe2＋ D．Fe2＋、I－、Br－答案 B解析 反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2中，I元素的化合价升高，由还原剂的还原性大于还原产物的还原性知，还原性：I－＞Fe2＋，反应Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－中，Fe元素的化合价升高，则还原性：Fe2＋＞Br－，所以离子的还原性由强到弱的顺序为I－＞Fe2＋＞Br－，故选B2．ClO2是一种消毒杀菌效率高的消毒剂，具有强氧化性工业上制备ClO2的化学反应方程式为2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O，下列有关说法正确的是( )A．在该反应中NaClO3是还原剂，Na2SO3是氧化剂B．由反应可得ClO2的氧化性大于NaClO3的氧化性C．该反应中，H2SO4中各元素的化合价没有发生变化D．1 mol NaClO3参加反应，则有2 mol e－转移答案 C解析 由反应方程式2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2↑＋2Na2SO4＋H2O可知，NaClO3在反应中，l→l，氯原子得电子，NaClO3是氧化剂，Na2SO3被氧化为Na2SO4，是还原剂，A错误；氧化性强弱顺序为NaClO3＞ClO2，B错误；该反应中，H2SO4作酸化剂，化合价没有发生变化，C正确；由于l→l，所以1 mol NaClO3参加反应，则有1 mol电子转移，D错误。
3．已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应：3NaClO===2NaCl＋NaClO3在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( )A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4答案 B解析 已知反应中氯元素的化合价：＋1变为＋5和－1既然NaClO2也能发生类似的反应，则氯元素的化合价应既有升高，也有降低，选项A中均降低，选项D化合价均升高；选项B、C与题意相符，但选项C中NaClO不是最终产物4．已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O；K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O；MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O其中，KMnO4和一般浓度的盐酸即可反应，K2Cr2O7需和较浓的盐酸(浓度大于6 molL－1)反应，MnO2需和浓盐酸(浓度大于8 molL－1)在加热条件下反应根据以上信息，下列结论中不正确的是( )A．上述反应都属于氧化还原反应B．生成1 mol Cl2转移电子数均为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)C．氧化性：KMnO4＞K2Cr2O7＞Cl2＞MnO2D．盐酸的浓度越大，Cl－的还原性越强答案 C解析 仔细观察题给化学方程式，发现三个反应中均有HCl参与，且都有Cl2生成，再结合题给信息，氧化性的强弱顺序为KMnO4＞K2Cr2O7＞MnO2＞Cl2。
以上三个反应均为氧化还原反应，A正确；三个反应中，生成1 mol Cl2转移电子数均为2NA，B正确5．(2018陕西西安八校联考)羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原现用25.00 mL 0.049 molL－1羟胺的酸性溶液与足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2＋恰好与24.50 mL 0.020 molL－1酸性KMnO4溶液完全反应已知(未配平)：FeSO4＋KMnO4＋H2SO4―→Fe2(SO4)3＋K2SO4＋MnSO4＋H2O，则羟胺的氧化产物是( )A．N2 B．N2O C．NO D．NO2答案 B解析 根据题意，可以认为羟胺被酸性KMnO4氧化，羟胺中N元素的化合价是－1，设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x，根据得失电子守恒，存在25.0010－3 L0.049 molL－1(x＋1)＝24.5010－3L0.020 molL－15，解得x＝1，故羟胺的氧化产物为N2O本题选B6．(2018西安一中模拟)将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝3∶2，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为( )A．1∶1 B．5∶16 C．2∶3 D．3∶2答案 B解析 设反应中生成3 mol Fe2＋、2 mol Fe3＋，则转移电子的物质的量为3 mol2＋2 mol3＝12 mol，根据得失电子守恒，由4H＋＋NO＋3e－===NO↑＋2H2O可知，反应中被还原的HNO3是4 mol，与Fe2＋、Fe3＋结合的NO的物质的量为3 mol2＋2 mol3＝12 mol，所以参加反应的n(Fe)＝5 mol，参加反应的n(HNO3)＝16 mol，故本题选B。
7．向硫酸酸化的Fe(NO3)3溶液中逐渐通入H2S气体，可能发生反应的离子方程式正确的是( )①S2－＋2NO＋4H＋===2NO2↑＋S↓＋2H2O②2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋③Fe3＋＋3NO＋5H2S＋2H＋===3NO↑＋5S↓＋Fe2＋＋6H2O④Fe3＋＋7NO＋10H2S＋8H＋===7NO↑＋10S↓＋Fe2＋＋14H2O⑤Fe3＋＋5NO＋8H2S＋4H＋===5NO↑＋8S↓＋Fe2＋＋10H2OA．②③⑤ B．③④⑤ C．②④⑤ D．①②③答案 A解析 在酸性条件下，NO、Fe3＋都具有氧化性，都可以氧化H2S，②③⑤式正确，①式中H2S不能拆写成离子形式，错误，④式得失电子不守恒、离子方程式两边电荷不守恒，错误8．已知2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋、2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋现向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述中正确的是( )①氧化性：Br2＞Fe3＋＞I2②原溶液中Br－一定被氧化③通入氯气后，原溶液中的Fe2＋一定被氧化④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2＋⑤若取少量所得溶液，加入CCl4后静置，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Fe2＋、Br－均被完全氧化A．①②③④ B．①③④⑤C．②④⑤ D．①②③④⑤答案 B解析 由已知的两个化学方程式及同一个反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性Fe3＋＞I2、Br2＞Fe3＋，故①正确；向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色说明溶液中含有Fe3＋，则说明溶液中无I－存在，又氧化性Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，氯气的量不确定，则Br－不一定被氧化，故②错误，③正确；由上述分析可知溶液中存在Fe3＋，但不能确定是否所有的Fe2＋均被氧化为Fe3＋，故④正确；上层溶液中若含Br－，则产生淡黄色沉淀，若含I－，则产生黄色沉淀，由题知只产生白色沉淀，则说明溶液中含Cl－，即溶液中的Fe2＋、Br－均被完全氧化，故⑤正确。
9．(2018淮北高三联考)向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示下列有关说法不正确的是( )A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 molL－1C．当通入Cl2 2 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3答案 B解析 根据还原性Br－Fe3＋>I2，向含a mol FeI2的溶液中加入含b mol Br2的溴水，充分反应下列说法不正确的是( )A．离子的还原性强弱：I－>Fe2＋>Br－B．当a≥b时，发生的离子反应：2I－＋Br2===I2＋2Br－C．当5a＝4b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶1∶5D．当3a≤2b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋2I－＋2Br2===2Fe3＋＋I2＋4Br－答案 D解析 已知氧化性：Br2>Fe3＋>I2，则离子的还原性：I－>Fe2＋>Br－，A项正确；溴水与FeI2溶液反应时，Br2首先与还原性强的I－反应，后与Fe2＋反应，当a＝b时，FeI2溶液中的I－恰好与Br2完全反应，当a>b时，I－过量，只发生I－与Br2的反应，故当a≥b时，发生的离子反应：2I－＋Br2===I2＋2Br－，B项正确；当5a＝4b时，即a mol FeI2和a mol Br2反应，I－完全反应，由得失电子守恒知Fe2＋有一半被氧化成Fe3＋，所以反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶1∶5，C项正确；当3a＝2b时，a mol FeI2和b mol Br2恰好完全反应，离子方程式为2Fe2＋＋4I－＋3Br2===2Fe3＋＋2I2＋6Br－，D项错误。
11．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸若向所得硝酸铜溶液中加入5 molL－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL答案 A解析 由题意可知，HNO3，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等即n(Cu)＝2n(O2)＝2＝0.15 mol根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL12．(2018开封模拟)已知：还原性HSO>I－，氧化性IO>I2在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示下列说法正确的是( )A．反应过程中的氧化产物均为SO3B．a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.0 molC．从起点到b点的反应可用如下离子方程式表示：3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋D．当溶液中I－与I2的物质的量之比为1∶1时，加入的NaIO3为1.2 mol答案 C解析 在溶液中，NaHSO3中的HSO最终被氧化为SO，不会出现SO3，故A项错误；根据还原性HSO>I－及从起点到b点没有I2生成，知IO和HSO刚开始发生氧化还原反应生成I－，反应的离子方程式为3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋，故C项正确；a点时加入的NaIO3的物质的量为0.4 mol，根据反应方程式知，消耗的NaHSO3的物质的量为1.2 mol，B项错误；根据反应知，3 mol NaHSO3消耗NaIO3的物质的量为1 mol，生成的I－的物质的量为1 mol，设生成的I2的物质的量为n mol，则根据反应IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2知，消耗NaIO3的物质的量为 mol，消耗I－的物质的量为 mol，剩余的I－为 mol，溶液中n(I－)∶n(I2)＝1∶1，即 mol＝n mol，解得n＝，故此时加入的n(NaIO3)＝1 mol＋ mol＝1 mol＋ mol＝1.125 mol，故D项错误。
二、非选择题(共28分)13．(16分)(1)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O①写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式：__________________________②每生成1 mol FeO转移_______mol电子，若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物的物质的量为_______mol③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，原因是_____________2)工业上从海水中提取单质溴可采用如下方法：①向海水中通入Cl2将海水中溴化物氧化，其离子方程式为_____________②向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，其化学方程式为________________________③将②所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴后，还可得到副产品Na2SO4这一过程可用化学方程式表示为__________________________答案 (1)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O ②3 0.15 ③该温度下K2FeO4的溶解度比Na2FeO4小(2)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－②3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2↑(或6Na2CO3＋3Br2＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3)③5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O解析 (1)①湿法制备高铁酸钾时，Fe(OH)3失电子被氧化生成FeO，则ClO－作氧化剂被还原生成Cl－，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，该反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。
②由反应的离子方程式知每生成1 mol K2FeO4转移电子的物质的量为3 mol2)①Cl2将海水中的Br－氧化生成Br2②结合③中信息可知，Br2生成NaBr和NaBrO3，CO转化为CO2(或HCO)③在酸性条件下，Br－和BrO发生归中反应生成Br214．(2018重庆外国语中学月考)(12分)钒具有众多优良的性能，用途十分广泛，有金属“维生素”之称完成下列填空：(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，溶液中含VO2＋、K＋、SO等离子写出该反应的化学方程式：_____________2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO、Cl－写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向________________________3)在20.00 mL的0.1 molL－1 VO溶液中，加入0.195 g锌粉，恰好完全反应，则还原产物可能是________a．V b．V2＋ c．VO d．VO2＋(4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2＋请再写一个离子方程式：__________________________，说明还原性：SO>Cl－>VO2＋。
答案 (1)V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O(2) ＋3H2O===Cl－＋6VO＋6H＋(3)b(4)Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋2H＋＋SO解析 (1)V2O5在酸性条件下将亚硫酸钾氧化为硫酸钾，该反应的化学方程式为V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O2)KClO3将VO2＋氧化为VO，同时本身被还原为Cl－，＋3H2O===Cl－＋6VO＋6H＋3)n(VO)＝20.0010－3 L0.1 molL－1＝0.0020 mol，n(Zn)＝0.0030 mol，VO中V的化合价为＋5，设V在生成物中的化合价为x，根据得失电子守恒，0.00302＝0.0020(5－x)，解得x＝＋2，故选b4)V2O5能和盐酸反应生成Cl2和VO2＋，故还原性Cl－>VO2＋，Cl2可以将SO氧化生成SO，自身被还原为Cl－，反应的离子方程式为Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋2H＋＋SO，说明还原性：SO>Cl－。