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氧化还原反应练习
氧化还原反应专题练习
1.下列生活中常用的食物储存方法中,所加物质不与氧气反应的是( )
A
B
C
D
用浸泡过KMnO4溶液的纸张保鲜
水果食用油中添加一种酚类物质
红酒中添加一定量的SO2
食品包装袋中放置还原铁粉
解析:
选A。
高锰酸钾具有强氧化性,与氧气不反应,A符合;酚羟基、SO2、还原铁粉均能被氧气氧化,B、C、D不符合。
2.生物法(加入脱硫细菌)净化含硫废气时发生如下反应:
CH3COOH+SO
===2HCO
+H2S。
下列有关说法正确的是( )
A.CH3COOH是氧化剂
B.SO
被氧化
C.H2S的酸性弱于H2CO3
D.该反应属于复分解反应
解析:
选C。
碳元素化合价升高,醋酸是还原剂,硫元素化合价从+6价降低到-2价,则SO
被还原,A、B错误;生成物是HCO
和H2S,这说明H2S的酸性弱于碳酸,与HCO
不反应,C正确;该反应是氧化还原反应,D错误。
3.用H2O2溶液处理含NaCN的废水的反应原理为NaCN+H2O2+H2O===NaHCO3+NH3↑,已知:
HCN酸性比H2CO3弱。
下列有关说法正确的是( )
A.该反应中氮元素被氧化
B.该反应中H2O2作还原剂
C.实验室配制NaCN溶液时,需加入适量的NaOH溶液
D.0.1mol·L-1NaCN溶液中含HCN和CN-总数目为0.1×6.02×1023
解析:
选C。
NaCN中C为+2价,Na为+1价,则氮元素的化合价为-3价,反应前后氮元素化合价不变,故A错误;NaCN+H2O2+H2O===NaHCO3+NH3↑反应中氧元素从-1价降低为-2价,所以反应中H2O2作氧化剂,故B错误;因为HCN酸性比H2CO3弱,所以实验室配制NaCN溶液时,需加入适量的NaOH溶液防止水解,故C正确;没有告诉溶液的体积,无法计算,故D错误。
4.Ge的氧化物在一定条件下有如图转化。
已知0<n<2,下列说法正确的是( )
A.化学能最终转变为太阳能
B.温度低于1050℃时,GeO2比GeO2-n稳定
C.在过程1中GeO2只起还原剂的作用
D.两步反应均属于分解反应
解析:
选B。
根据转化关系图可判断相当于在GeO2催化作用下,利用太阳能把水分解生成氢气和氧气,因此是太阳能转化为化学能,A错误;温度低于1050℃时GeO2-n与水反应生成氢气和GeO2,GeO2比GeO2-n稳定,B正确;在过程1中GeO2分解,GeO2既是还原剂也是氧化剂,C错误;过程2不属于分解反应,D错误。
5.电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,其化学方程式为(漂白粉用ClO-表示):
aCN-+bClO-+cH2O===dHCO
+eN2↑+fCl-。
下列说法正确的是( )
A.还原剂是氰化物,氧化产物只有N2
B.氧化剂是漂白粉,还原产物是HCO
C.a=d=2,b=f=5,c=e=1
D.若生成标准状况下2.24LN2,则转移电子0.5mol
解析:
选C。
反应中,C元素的化合价由+2升为+4,N元素的化合价由-3升为0,CN-为还原剂,HCO
和N2是氧化产物,A项错误;Cl元素的化合价由+1降为-1,ClO-为氧化剂,Cl-是还原产物,B项错误;若生成0.1molN2,则消耗0.2molCN-,转移电子1mol。
将C项代入,可知数据满足电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒,故C项正确;标准状况下2.24LN2为0.1mol,消耗ClO-为0.5mol,Cl:
由+1降到-1知ClO-共得到1mol电子,D项错误。
6.(2018·赣州十三县高三联考)某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH
、H+、N2、Cl-六种微粒。
其中N2、ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列判断不正确的是( )
A.ClO-被还原
B.消耗1mol还原剂,转移3mol电子
C.反应后溶液的酸性明显增强
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
解析:
选D。
由曲线变化图可知,随反应进行N2的物质的量增大,故N2是生成物,则NH
应是反应物,其中N元素化合价升高,具有氧化性的ClO-物质的量减小为反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,则反应的离子方程式为3ClO-+2NH
===N2↑+3H2O+3Cl-+2H+。
A项,由离子方程式可知反应的氧化剂是ClO-,被还原,正确;B项,N元素化合价由-3升高到0,则消耗1molNH
,转移3mol电子,正确;C项,反应生成H+,溶液酸性增强,正确;D项,由离子方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2,错误。
7.磁性氧化铁与过量稀硝酸反应的化学方程式为Fe3O4+HNO3(稀)―→Fe(NO3)3+NO↑+H2O(未配平)。
下列有关说法正确的是( )
A.如果硝酸的量不足,则应该有Fe(NO3)2生成
B.上述反应配平后HNO3的化学计量数为10
C.23.2g磁性氧化铁完全溶解于稀硝酸中,转移0.1mol电子
D.若有0.1molHNO3被还原,则生成2.24LNO气体
解析:
选C。
硝酸具有强氧化性,Fe3O4与硝酸反应时只能生成Fe(NO3)3,而不会生成Fe(NO3)2,A错误;配平后的化学方程式为3Fe3O4+28HNO3(稀)===9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O,B错误;3molFe3O4完全反应转移3mol电子,则23.2g(0.1mol)Fe3O4完全反应转移0.1mol电子,C正确;D项,未指明温度和压强,无法判断气体体积,D错误。
8.根据表中信息判断,下列选项不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4…
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO
、HCl
Cl2、Mn2+…
A.第①组反应的其余产物为H2O和O2
B.第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C.第③组反应中生成1molCl2,转移电子2mol
D.氧化性由强到弱的顺序为MnO
>Cl2>Fe3+>Br2
解析:
选D。
过氧化氢作还原剂,被氧化为氧气,根据元素守恒,反应中还有水生成,A正确;亚铁离子的还原性大于溴离子,所以氯气先与亚铁离子反应,则氧化产物只有铁离子时,说明溴离子未被氧化,则氯气与亚铁离子的物质的量之比为1∶2,B正确;第③组中氯元素的化合价从-1价升高到0价,则生成1mol氯气时,转移2mol电子,C正确;氧化性由强到弱的顺序为MnO
>Cl2>Br2>Fe3+,D错误。
9.已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+。
现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示,下列说法中不正确的是( )
A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7
B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I-===2Fe2++I2
C.开始加入的K2Cr2O7为0.25mol
D.K2Cr2O7与FeSO4开始反应时物质的量之比为1∶3
解析:
选D。
将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液。
开始时Fe3+浓度不变,说明Fe3+没有参加反应,则AB段应为K2Cr2O7和碘化钾的反应,K2Cr2O7为氧化剂,A正确;在BC段Fe3+浓度逐渐减小,是Fe3+和碘化钾的反应,根据电荷守恒及原子守恒可得反应的离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++I2,B正确;由氧化剂和还原剂得失电子数目相等可知反应的关系式为K2Cr2O7~6Fe3+~6I-,共消耗的n(I-)=1.5mol,则开始加入的K2Cr2O7的物质的量
=0.25mol,C正确;根据反应方程式2Fe3++2I-===2Fe2++I2可知,在BC段反应消耗KI物质的量是0.9mol,则n(Fe3+)=n(Fe2+)=0.9mol,K2Cr2O7与FeSO4开始反应时物质的量之比为0.25mol∶0.9mol=5∶18,D错误。
10.取一定质量的均匀固体混合物Cu、CuO和Cu2O,将其分成两等份,取其中一份用足量的氢气还原,测得反应后固体质量减少3.20g,另一份中加入500mL稀硝酸(其还原产物为NO),固体恰好完全溶解,且同时收集到标准状况下NO气体4.48L,则所用硝酸的物质的量浓度为( )
A.2.4mol·L-1 B.1.4mol·L-1
C.1.2mol·L-1D.0.7mol·L-1
解析:
选A。
将Cu2O拆分为Cu、CuO,原混合物看作Cu、CuO的混合物,其中一份用足量的氢气还原,反应后固体质量减少3.20g,为拆分后Cu、CuO的混合物中氧元素的质量,n(O)=
=0.2mol,根据元素守恒可知n(CuO)=n(O)=0.2mol;另一份中加入500mL稀硝酸,固体恰好完全溶解,溶液中溶质为Cu(NO3)2,且同时收集到标准状况下NO气体4.48L,n(NO)=
=0.2mol,根据电子转移守恒可知拆分后Cu、CuO的混合物中2n(Cu)=3n(NO)=3×0.2mol,n(Cu)=0.3mol,由铜元素守恒可知n=n(CuO)+n(Cu)=0.2mol+0.3mol=0.5mol,根据氮元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+2n=0.2mol+2×0.5mol=1.2mol,硝酸的浓度为
=2.4mol·L-1。
11.(2018·湖南株洲教学质量统一检测一)“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。
钒对稀酸是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成VO
。
(1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,请写出该反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)V2O5是较强的氧化剂。
它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气,其中钒元素被还原为蓝色的VO2+,请写出该反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(4)V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO
),溶于强酸生成含钒氧离子(VO
)的盐。
请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式:
______________________、____________________。
(5)工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5。
在氧化SO2的过程中,450℃时发生V2O5与VO2之间的转化:
V2O5+SO2===2VO2+SO3、4VO2+O2===2V2O5,说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是________________________________________________________________________。
解析:
(1)钒室温下能溶解于浓硝酸中生成VO
,故金属钒与浓硝酸反应的离子方程式为V+6H++5NO
===VO
+5NO2↑+3H2O。
(2)根据题意灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,其方程式为2NH4VO3
V2O5+2NH3↑+H2O。
(3)沸腾的浓盐酸与V2O5反应产生氯气,氯元素的化合价升高,钒元素被还原为蓝色的VO2+,其反应的离子方程式为V2O5+6H++2Cl-
2VO2++Cl2↑+3H2O。
(4)V2O5与烧碱溶液反应生成Na3VO4,V2O5与稀硫酸反应能生成(VO2)2SO4。
(5)由方程式V2O5+SO2===2VO2+SO3、4VO2+O2===2V2O5可知,V2O5在接触法制硫酸过程中起到催化作用。
答案:
(1)V+6H++5NO
===VO
+5NO2↑+3H2O
(2)2NH4VO3
V2O5+2NH3↑+H2O
(3)V2O5+6H++2Cl-
2VO2++Cl2↑+3H2O
(4)Na3VO4 (VO2)2SO4
(5)催化剂或催化作用
12.二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成SeO2以回收Se。
完成下列填空:
(1)Se和浓硝酸反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1∶1,写出Se和浓硝酸反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(2)已知:
Se+2H2SO4(浓)===2SO2↑+SeO2+2H2O;
2SO2+SeO2+2H2O===Se+2SO
+4H+。
SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:
①SeO2+KI+HNO3―→Se+I2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3===Na2S4O6+2NaI
配平方程式①,用单线桥标出电子转移的方向和数目
________________________________________________________________________。
(4)实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000mol·L-1的Na2S2O3溶液25.00mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为________________________________________________________________________。
解析:
(1)Se→SeO2化合价升高4价,HNO3转化为NO和NO2的物质的量比为1∶1时,化合价降低总价为4价,故反应的化学方程式可写为Se+2HNO3(浓)===SeO2+NO↑+NO2↑+H2O。
(2)Se+2H2SO4(浓)===2SO2↑+SeO2+2H2O中氧化剂是浓硫酸,氧化产物是SeO2,则氧化性:
H2SO4(浓)>SeO2;SO2中硫的化合价是+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,在2SO2+SeO2+2H2O===Se+2SO
+4H+中氧化剂是SeO2,SO2作还原剂体现还原性,故氧化性:
SeO2>SO2。
综上所述氧化性:
H2SO4(浓)>SeO2>SO2。
(3)SeO2→Se,化合价降低4价。
2KI→I2,化合价升高2价,根据化合价升降总数相等和元素守恒,可配平反应方程式:
(4)根据反应①、②可知,物质转化存在如下关系:
SeO2~2I2~4Na2S2O3
111g 4mol
m(SeO2) 0.2000mol·L-1×0.025L
解得:
m(SeO2)≈0.14g,样品中SeO2的质量分数为
×100%≈93%。
答案:
(1)Se+2HNO3(浓)===SeO2+NO↑+NO2↑+H2O
(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(4)93%
13.(2018·山东泰安二模)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂,不同条件下高锰酸钾可发生如下反应:
①MnO
+5e-+8H+===Mn2++4H2O
②MnO
+3e-+2H2O===MnO2+4OH-
③MnO
+e-===MnO
(溶液绿色)
(1)从上述三个半反应中可以看出MnO
的还原产物与溶液的________有关。
(2)用草酸(H2C2O4)的稀溶液可以洗涤沾在皮肤上的高锰酸钾,其中的变化:
H2C2O4→CO2↑。
写出该反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
(3)将PbO2粉末投入酸性MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色。
下列说法正确的是________(填字母)。
a.氧化性强弱:
PbO2>KMnO4
b.还原性强弱:
PbO2>KMnO4
c.该反应可以用盐酸酸化
d.PbO2发生还原反应:
PbO2+SO
+4H++2e-===PbSO4+2H2O
(4)用KMnO4可以测定H2O2溶液的有效含量:
取15.00mL某浓度H2O2溶液,逐滴加入0.03mol·L-1KMnO4溶液(已酸化),产生无色气体,至终点时共消耗20.00mLKMnO4溶液。
①写出反应的离子方程式________________________________________________________________________;
②溶液中c(H2O2)=________mol·L-1;
③反应中转移电子数目________mol。
解析:
(1)由不同条件下高锰酸钾可发生的反应可知,溶液的酸性越强,反应后锰元素的化合价越低,所以高锰酸根离子(MnO
)反应后的产物与溶液的酸碱性有关。
(2)H2C2O4→CO2↑,C化合价升高,则H2C2O4表现还原性并且呈酸性,MnO
被还原的产物应为Mn2+,即发生还原反应的离子反应过程为MnO
→Mn2+,所以反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO
+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
(3)将PbO2投入酸性MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色,证明二者之间发生氧化还原反应生成了含高锰酸根离子的溶液,二氧化铅是氧化剂,硫酸锰是还原剂。
根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,即氧化性:
PbO2>KMnO4,故a正确、b错误;盐酸具有酸性且Cl-具有还原性,PbO2能将Cl-氧化,所以该反应不能用盐酸酸化,故c错误;二氧化铅是氧化剂,则PbO2发生还原反应生成PbSO4,反应式为PbO2+SO
+4H++2e-===PbSO4+2H2O,故d正确。
(4)①KMnO4与H2O2反应,有气体产生,说明产生氧气,溶液褪色说明KMnO4被还原,再根据电子得失守恒和电荷守恒可写出离子方程式为2MnO
+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O。
②根据KMnO4与H2O2反应的离子方程式可知关系式为
2MnO
~ 5H2O2
2mol5mol
0.03mol·L-1×0.02L n(H2O2)
则n(H2O2)=1.5×10-3mol
所以c(H2O2)=
=0.1mol·L-1。
③由2MnO
+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,Mn化合价从+7价降低到+2价,所以反应中转移电子的物质的量为0.03mol·L-1×0.02L×(7-2)=0.003mol。
答案:
(1)酸碱性
(2)5H2C2O4+2MnO
+6H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3)ad
(4)①2MnO
+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
②0.1 ③0.003
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