跟踪检测（九）追根知反应（2）——氧化还原反应的规律与应用1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。下列离子氧化性比较顺序正确的是( )A．Tl3＋＞Fe3＋＞Ag＋ B．Fe3＋＞Ag＋＞Tl3＋C．Tl＋＞Ag＋＞Fe2＋D．Tl3＋＞Ag＋＞Fe3＋解析：选D 在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。2．下列化学反应发生的先后顺序判断正确的是( )A．在含有等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中，缓慢通入氯气：I－、Br－、Fe2＋B．在含有等物质的量的NaCl、NaBr的溶液中加入硝酸银溶液：Cl－、Br－C．在含有等物质的量的Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉：Cu2＋、Fe3＋D．在含有等物质的量的H＋、Al3＋的溶液中，逐滴加入NaOH溶液：H＋、Al3＋、Al(OH)3解析：选D 还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，I－、Fe2＋、Br－的物质的量相等，通入氯气时，被氧化的先后顺序依次为I－、Fe2＋、Br－，A错误；溴化银的溶解度小于氯化银，在含有等物质的量的NaCl、NaBr的溶液中加入硝酸银溶液，首先生成溴化银沉淀，B错误；氧化性：Fe3＋＞Cu2＋，含等物质的量的Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉，首先发生Fe3＋与铁的反应，C错误；在含有等物质的量的H＋、Al3＋的溶液中，逐滴加入NaOH溶液，首先发生H＋的中和反应，然后OH－与Al3＋反应生成Al(OH)3沉淀，最后Al(OH)3溶解生成NaAlO2，D正确。3．已知：①向KMnO4晶体中滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变黄色；③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是( )A．上述实验证明氧化性：MnO＞Cl2＞Fe3＋＞I2B．上述实验中，共有两个氧化还原反应C．实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝D．实验②证明Fe2＋既有氧化性又有还原性解析：选A ①高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气，说明高锰酸钾的氧化性强于氯气，②说明氯气的氧化性强于三价铁离子，③说明三价铁离子的氧化性强于碘单质，A项正确；三个反应都为氧化还原反应，B
项错误；根据氧化性强弱顺序，氯气能和碘化钾反应生成碘单质，能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，C项错误；实验②证明亚铁离子有还原性，不能证明其有氧化性，D项错误。4．现有下列三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2；②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3；③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是( )A．Cl2B．KMnO4C．FeCl3D．HCl解析：选C 由①知氧化性：Fe3＋＞I2，还原性：I－＞Fe2＋；由②知氧化性：Cl2＞Fe3＋，还原性：Fe2＋＞Cl－；由③知氧化性：MnO＞Cl2，还原性：Cl－＞Mn2＋；由此推知氧化性强弱顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞I2，还原性强弱顺序为I－＞Fe2＋＞Cl－＞Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只能氧化I－。5．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是( )序号氧化剂还原剂其他反应物氧化产物还原产物①Cl2FeBr2/Fe3＋、Br2②KClO3浓盐酸/Cl2③KMnO4H2O2H2SO4O2Mn2＋A．反应①中，当只有少量Cl2时，发生反应Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－B．氧化性强弱比较：KClO3＞Fe3＋＞Cl2＞Br2C．②中反应的还原产物是KCl，电子转移数目是6e－D．③中反应的离子方程式为2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O解析：选A 还原性：Fe2＋＞Br－，当只有少量Cl2时，氯气优先氧化Fe2＋，A正确；由表中信息可知，氧化性：KClO3＞Cl2＞Br2＞Fe3＋，B错误；浓盐酸与氯酸钾的反应中，KCl既不是氧化产物又不是还原产物，生成3molCl2时，转移电子数是5NA，C错误；③中反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，D错误。6．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂，实验室中可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。据此，下列说法不正确的是( )A．KClO3发生还原反应B．H2C2O4在反应中被氧化C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性D．每生成1molClO2，该反应转移的电子数约为6.02×1023解析：选C A项，KClO3中Cl元素的化合价降低，所以KClO3发生还原反应；B项，
H2C2O4中C元素的化合价升高，所以H2C2O4在反应中被氧化；C项，H2C2O4为还原剂，ClO2为还原产物，根据还原剂的还原性大于还原产物可知H2C2O4的还原性强于ClO2的还原性；D项，KClO3中Cl元素的化合价为＋5价，生成的ClO2中Cl元素的化合价为＋4价，所以每生成1molClO2，该反应转移的电子数目约为6.02×1023。7．已知：①I－(样品)IOI2；②I2I－。则下列说法正确的是( )A．上述转化说明还原性：I－＞Na2S2O3＞Br－B．每生成1molIO，同时反应2.5molBr2C．生成I2的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶5D．有氧化产物Br－生成解析：选C 由①I－(样品)IO可得还原性I－＞Br－，再由②I2I－可得还原性Na2S2O3＞I－，则I－、Br－、Na2S2O3三者之间的还原性大小顺序为Na2S2O3＞I－＞Br－，A错误；由得失电子守恒可得生成1molIO，1mol×[5－(－1)]＝n(Br2)×2即n(Br2)＝3mol，B错误；生成I2的反应为IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶5，C正确；Br－是还原产物，D错误。8.(2021·湖南师大附中月考)在处理废水时某反应体系中有6种粒子：N2、HCO、ClO－、CNO－、H2O、Cl－，在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。下列有关该反应的说法正确的是( )A．在上述反应体系中，CNO－是氧化剂B．还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3C．在标准状况下，产生4.48LN2时转移0.8mol电子D．上述反应中，只有两种元素化合价发生了变化解析：选D 依题意，ClO－是反应物，HCO是产物。所以，离子反应为2CNO－＋3ClO－＋H2O===N2↑＋3Cl－＋2HCO。在该反应中，CNO－是还原剂，A项错误；还原产物是Cl－，氧化产物是N2，B项错误；CNO－中氮元素为－3价，碳元素为＋4价，在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化，生成1molN2转移6mol电子，n(N2)＝＝0.2mol，故生成0.2molN2时转移1.2mol电子，C项错误；上述反应中，氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化，D项正确。9．向Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，依次发生两个反应：①2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋；②3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑。
下列说法正确的是( )A．SO发生了还原反应B．由反应顺序知氧化性：Fe3＋＞HNO3C．NO是氧化产物D．向KNO3与FeCl3的混合溶液中加入Na2SO3溶液后也会发生①、②两个反应解析：选D SO中S元素化合价从＋4价升高到＋6价，发生了氧化反应，A错误；由反应②可知氧化性：Fe3＋＜HNO3，B错误；硝酸是氧化剂，NO是还原产物，C错误；根据反应的离子方程式可知向KNO3与FeCl3的混合溶液中加入Na2SO3溶液后也会发生①、②两个反应，D正确。10.(2021·濮阳一中二检)向FeBr2、FeI2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示，则下列有关说法中不正确的是( )A．曲线d代表溶液中Br－变化情况B．原溶液中FeI2的物质的量为2molC．原溶液中n(Fe2＋)∶n(Br－)＝2∶3D．当通入2molCl2时，溶液中离子反应为2I－＋2Fe2＋＋2Cl2===I2＋2Fe3＋＋4Cl－解析：选B 因还原性：I－＞Fe2＋＞Br－，故通入氯气时，被氯气氧化的顺序依次是I－、Fe2＋、Br－。根据氧化还原反应发生的先后顺序，d代表Br－变化情况，A正确；a代表的是I－的变化情况，n(I－)＝2mol，则n(FeI2)＝1mol，B错误；b代表Fe2＋变化情况，n(Fe2＋)＝4mol，d代表Br－变化情况，n(Br－)＝6mol，两者物质的量比值为4∶6＝2∶3，C正确；加入2molCl2，I－全部被氧化，部分Fe2＋被氧化，因此离子反应为2I－＋2Fe2＋＋2Cl2===I2＋2Fe3＋＋4Cl－，D正确。11．某离子反应中涉及H＋、Bi3＋、MnO、BiO、Mn2＋、H2O六种粒子。其中c(MnO)随反应进行逐渐增大。下列判断错误的是( )A．该反应的还原产物为Bi3＋B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2C．反应后溶液的酸性明显增强D．若有1mol还原剂参加反应，转移电子的物质的量为5mol解析：选C c(MnO)随反应进行逐渐增大，说明MnO是生成物，则Mn2＋为反应物，Mn元素化合价升高，故具有氧化性的BiO为反应物，由Bi原子守恒可知Bi3＋是生成物，则反应的离子方程式应为5BiO＋2Mn2＋＋14H＋===5Bi3＋＋2MnO＋7H2O。Bi元素的化合价降低，则Bi3＋是还原产物，故A正确；Mn元素化合价升高，则Mn2＋为还原剂，Bi元素化合价降低，则BiO为氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，故B正确；由离子方程式可知，反应消耗H＋，溶液酸性明显减弱，故C错误；Mn元素化合价由＋2
价升高到＋7价，则若有1mol还原剂参加反应，转移电子的物质的量为(7－2)×1mol＝5mol，故D正确。12．SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再加入K2Cr2O7溶液，发生如下化学反应：①SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋；②Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。则下列有关说法不正确的是( )A．氧化性：Cr2O＞Fe3＋＞SOB．标准状况下，若有6.72LSO2参加反应，则最终消耗0.2molK2Cr2O7C．反应②中，每有1molK2Cr2O7参加反应，转移电子的数目为6NAD．由上述反应原理推断：K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4解析：选B 根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由已知反应可知，氧化性：Cr2O＞Fe3＋＞SO，A正确；n(SO2)＝＝0.3mol，由得失电子守恒可知Cr2O～6Fe2＋～3SO2，消耗K2Cr2O7的物质的量为0.1mol，B错误；若有1molK2Cr2O7参加反应，转移电子的物质的量为1mol×2×(6－3)＝6mol，转移电子的数目为6NA，C正确；氧化性：Cr2O＞SO，则K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4，D正确。13．下列是从海藻灰和智利硝石矿层中提取碘的主要反应：①2NaI＋MnO2＋3H2SO4===2NaHSO4＋MnSO4＋2H2O＋I2②2NaIO3＋5NaHSO3===2Na2SO4＋3NaHSO4＋H2O＋I2下列说法正确的是( )A．氧化性：MnO2＞SO＞IO＞I2B．I2在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化产物C．反应①、②中生成等量的I2时转移电子数之比为1∶5D．NaHSO3溶液呈酸性，则NaHSO3溶液中c(HSO)＞c(H2SO3)＞c(SO)解析：选C A项，氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，故反应①中氧化性：MnO2＞I2，反应②中氧化性：IO＞SO，错误；B项，在反应①中，I的化合价升高，被氧化，I2为氧化产物，在反应②中，I的化合价降低，被还原，I2为还原产物，错误；C项，假设反应①、②均生成1molI2，反应①转移2mol电子，反应②转移10mol电子，则转移电子数之比为1∶5，正确；D项，NaHSO3溶液呈酸性，则HSO的电离程度大于其水解程度，所以c(SO)＞c(H2SO3)，错误。14．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20.00mL的0.1mol·L－1VO溶液中，加入0.195g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＋。解析：(1)V2O5在酸性条件下将K2SO3氧化为K2SO4，该反应的化学方程式为V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O。(2)KClO3将VO2＋氧化为VO，同时本身被还原为Cl－，＋3H2O===Cl－＋6VO＋6H＋。(3)n(VO)＝20.00×10－3L×0.1mol·L－1＝0.0020mol，n(Zn)＝0.0030mol，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,0.0030×2＝0.0020×(5－x)，解得x＝＋2，故选b。(4)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－。答案：(1)V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O(2)＋3H2O===Cl－＋6VO＋6H＋(3)b(4)Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋2H＋＋SO15．某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2，他们使用的试剂和装置如图所示：(1)装置E的作用是________。装置F中为__________溶液。(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择________。A．蒸馏水B．饱和Na2SO3溶液
C．饱和NaHSO3溶液D．饱和NaHCO3溶液(3)SO2气体还原Fe3＋反应的产物是________(填离子符号)。(4)在上述装置中通入过量的SO2为了验证C中SO2与Fe3＋发生了氧化还原反应，他们取C中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：方案①：往第一份试液中加入KMnO4溶液，紫红色褪去。方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。方案③：往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀。上述方案不合理的是________，原因是______________________________________________________________________________________________________________。(5)能表明I－的还原性弱于SO2的现象是________，写出有关离子方程式：________________________________________________________________________。解析：(1)E中左侧为短导管可防止液体倒吸；F中盛放NaOH溶液进行尾气处理，从而保护环境；(2)二氧化硫能溶于水生成亚硫酸，二氧化硫和亚硫酸钠、碳酸氢钠反应，为防止二氧化硫溶解，应该用饱和NaHSO3溶液洗气；(3)二氧化硫具有还原性、铁离子具有氧化性，二者发生氧化还原反应生成SO和Fe2＋；(4)方案①：往第一份试液中加入KMnO4溶液，紫红色褪去，原来溶液中有二氧化硫，二氧化硫和亚铁离子都能被酸性高锰酸钾溶液氧化而导致酸性高锰酸钾溶液褪色，所以不能确定哪种粒子起作用，故错误；方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红，亚铁离子和KSCN不反应，铁离子和KSCN反应生成血红色溶液，所以可以检验溶液中存在亚铁离子，故正确；方案③：往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2，加入稀盐酸酸化除去溶液中SO，而硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀，且不溶于稀盐酸，所以可以检验溶液中存在硫酸根离子，故正确；所以实验方案①不合理；(5)I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO中还原剂是二氧化硫、还原产物是碘离子，所以还原性SO2＞I－，碘遇淀粉溶液变蓝色，所以看到的现象是D中蓝色褪去，离子方程式为I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO。答案：(1)安全瓶，防止倒吸 NaOH (2)C (3)Fe2＋、SO (4)方案① SO2、Fe2＋都能使酸性高锰酸钾褪色(5)D中蓝色褪去 I2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2I－＋SO16．FeBr2是一种黄绿色固体，某学习小组制备并探究它的还原性。Ⅰ.实验室制备FeBr2实验室用如图所示装置制取溴化亚铁。其中A为CO2发生装置，D和d中均盛有液溴，E为外套电炉丝的不锈钢管，e是两个耐高温的瓷皿，其中盛有细铁粉。实验开始时，先将铁粉加热至600～700℃，然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中，E管中反应开始。不断将d中液溴滴入温度为100～120℃的D中。经过几小时的连续反应，在钢管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。
(1)若在A中盛固体CaCO3，a中盛6mol·L－1盐酸，为使通入D中的CO2为干燥纯净的气体，则图中B、C处的装置和其中的试剂：B为_________________________________，C为__________________。为防止污染空气，实验时应在F处连接盛____________的尾气吸收装置。(2)反应过程中要不断通入CO2，其主要作用是①______________________，②____________________。Ⅱ.探究FeBr2的还原性(3)实验需要90mL0.1mol·L－1FeBr2溶液，配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是______________。(4)取10mL上述FeBr2溶液，向其中滴加少量新制的氯水，振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设。假设1：Br－被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中；假设2：Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋。设计实验证明假设2正确：________________________________________________。(5)请用一个离子方程式来证明还原性Fe2＋＞Br－：_____________________________________________________________________________________________________。(6)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10－3molCl2，则反应的离子方程式为________________________________________________________________________。解析：(1)装置B用于除去CO2中的少量的氯化氢气体，应为盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶；装置D的作用是干燥CO2，应为盛有浓H2SO4的洗气瓶；溴蒸气有毒，可被NaOH溶液等碱液吸收，为防止污染空气，实验时应在F处连接盛有NaOH溶液的尾气吸收装置。(2)反应过程中要不断地通入CO2，其主要作用：反应前排出容器中的空气，避免空气中的氧气干扰实验；还可以将溴蒸气带入反应器E中，使溴能够与铁粉充分反应。(3)配制FeBr2溶液时需要天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶和胶头滴管，则除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需要的玻璃仪器是100mL容量瓶。(4)要证明Fe2＋被Cl2氧化成Fe3＋，只需要取适量黄色溶液，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明假设2正确。(5)还原性：Fe2＋＞Br－，则FeBr2溶液中加入1～2滴溴水时，Fe2＋会发生氧化还原反应生成Fe3＋，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－。(6)向FeBr2溶液中通入Cl2，由于还原性：Fe2＋＞Br－，Cl2先氧化Fe2＋，再氧化Br－，40
mL0.1mol·L－1FeBr2溶液含有FeBr2的物质的量为0.004mol，通入Cl2的物质的量为0.003mol，由得失电子守恒可知，Fe2＋全部被氧化时消耗0.002molCl2，剩余的0.001molCl2共氧化0.002molBr－，故反应的离子方程式为4Fe2＋＋2Br－＋3Cl2===4Fe3＋＋Br2＋6Cl－。答案：(1)盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶 盛有浓H2SO4的洗气瓶 NaOH溶液(2)用CO2排出反应器中的空气 将溴蒸气带入E管中(3)100mL容量瓶(4)取适量黄色溶液，向其中加入少量KSCN溶液，若溶液变血红色，则证明假设2正确(5)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－(6)4Fe2＋＋2Br－＋3Cl2===4Fe3＋＋Br2＋6Cl－
