第三讲氧化还原反应一、选择题1．下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是（）A．CO＋H2O高温CO2＋H2B．3NO2＋H2O2HNO3＋NOC．2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑D．2F2＋2H2O4HF＋O2解析 解题时抓住氧化剂在反应中化合价降低这一基本点，H2O作氧化剂只能是H元素化合价降低，B中N元素化合价部分升高，部分降低，C中Na2O2中O元素化合价部分升高，部分降低，D中氧化剂为F2。答案 A2．泰国洪水过后，为预防细菌滋生，居民多用“84”消毒液消毒。下列说法不正确的是( )A．NaClO溶液的消毒原理是使蛋白质变性B．1molCl2与足量NaOH溶液反应转移1mol电子C．NaClO溶液的漂白原理与Na2O2、SO2相同D．“84”消毒液不能与“洁厕灵”(盐酸)共同使用解析 NaClO具有强氧化性，其消毒原理是使蛋白质变性，A项正确；Cl2＋NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,1molCl2反应转移1mol电子，B项正确；NaClO、Na2O2的漂白性均为氧化型，SO2为化合型漂白，C项错误；“84”消毒液中NaClO与盐酸混合，发生化学反应：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，故D项正确。答案 C3．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．复分解反应解析 化合反应与分解反应可能是氧化还原反应，也可能不是氧化还原反应，而置换反应则一定是氧化还原反应，复分解反应则一定不是氧化还原反应。答案 C4．下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )A．F2、K、HClB．Cl2、Al、H2C．NO2、Na、Br2D．O2、SO2、H2O6\n解析 元素具有最高价时只有氧化性，具有最低化合价时只有还原性，而处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性；F无正价，故只具有氧化性；K没有负化合价，只具有还原性；HCl中H＋具有氧化性，Cl－具有还原性。答案 A5．三聚氰酸［C3N3(OH)3］可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为：C3N3(OH)3△3HNCO;8HNCO+6NO2△7N2+8CO2+4H2O。下列说法正确的是（）A.C3N3(OH)3与HNCO为同一物质B.HNCO是一种很强的氧化剂C.1molNO2在反应中转移的电子为4molD.反应中NO2是还原剂答案 C6．亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：Li2NH＋H2===LiNH2＋LiH，下列有关说法正确的是( )A．Li2NH中N的化合价是－1B．该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C．Li＋和H－的离子半径相等D．此法储氢和钢瓶储氢的原理相同解析 首先明确Li在化合物中一定是＋1价，确定反应Li2NH＋H2===LiNH2＋LiH是一歧化反应，H2既是氧化剂，又是还原剂，其次对照选项做出判断。答案 B7．锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在，我国锑的蕴藏量占世界第一。从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原：2Sb2S3＋3O2＋6FeSb4O6＋6FeS①Sb4O6＋6C4Sb＋6CO↑②关于反应①、②的说法正确的是( )A．反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6B．反应①中每生成3molFeS时，共转移6mol电子C．反应②说明高温下Sb的还原性比C强D．每生成4molSb时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶3解析 在①中Sb、S两元素的化合价没有变化，所以Sb2S3既不是氧化剂，也不是还原剂；②中碳是还原剂，其还原性强于Sb；生成4molSb时①中的还原剂是6molFe，②中还原剂是6molC，物质的量之比应为1∶1，故B项正确。6\n答案 B8．亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：Li2NH+H2LiNH2+LiH。下列有关说法正确的是()A.Li2NH中N的化合价是-1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C.Li+和H-的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同解析 A项，Li2NH中N的化合价是-3。B项，该反应中H2一部分生成LiNH2，一部分生成LiH，故H2既是氧化剂又是还原剂，正确。C项，Li+离子半径小于H-离子半径。D项，钢瓶储氢是物理变化，二者原理不同。答案 B二、非选择题9．小明为验证NO2的氧化性和NO的还原性，设计了如下装置制取NO2和NO，并验证其性质，装置图如下：(1)写出甲中反应的离子方程式：_______________________________________________，乙中的现象是__________________________，可证明NO2的氧化性；在丙中鼓入空气后现象是_____________________________________________________________________，可证明NO的还原性。(2)实验前丙中充满水的作用是_______________________________________________________________________________________________(用反应方程式和简要文字回答)。(3)小华对小明的实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，他的理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性？(简要回答出原理和现象即可)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。6\n解析 本题利用Cu与浓HNO3的反应制取NO2，再利用NO2与水的反应制NO；分别在不同的装置中检验它们的性质，在小明的实验设计中乙装置不能区分NO2和HNO3是谁氧化了Na2S，故应在无水的环境中检验NO2的氧化性。答案 (1)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O 溶液变浑浊 有红棕色气体生成(2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，制取NO，并用排水法收集NO(3)NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸，可将Na2S氧化，使溶液变浑浊 可将干燥的NO2与干燥的H2S气体混合，若有淡黄色固体生成，即可证明NO2的氧化性10．某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质：PbO2、PbSO4(难溶盐)、Pb(MnO4)2(强电解质)、H2O、X(水溶液呈无色)和H2SO4，已知X是一种盐，且0.1molX在该反应中失去3.01×1023个电子。(1)写出并配平该反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________；(2)若有9.8gH2SO4参加反应，则转移电子的物质的量为________；(3)如果将该反应设计成原电池。①请你画出该原电池的装置图，并注明电极材料、电解质溶液名称。②该电池放电时，正极反应式为________________________________________________________________________。解析 (1)根据0.1molX在该反应中失去3.01×1023个电子知，X在该反应中有一种元素的化合价升高5，分析已知的五种物质只有高锰酸铅中含锰元素，根据元素守恒知，X必含锰元素，由高锰酸铅中锰元素为＋7价推知X为硫酸锰(溶液呈无色)，由于硫酸锰在该反应中＋2价锰离子失电子转化成MnO，另一种物质必做氧化剂，分析各物质中的元素化合价知氧化剂为二氧化铅，还原剂为硫酸锰，还原产物为硫酸铅，高锰酸铅为氧化产物，根据电子守恒配平：5PbO2＋2MnSO4―→Pb(MnO4)2＋4PbSO4，根据SO守恒知硫酸是反应物，水是产物，这样就能写出该化学方程式。(2)由以上知，2molH2SO4参加反应，转移电子10mol。(3)理论上氧化还原反应都可以设计成原电池，二氧化铅为正极，发生还原反应，惰性电极石墨为负极，＋2价锰离子在负极区发生氧化反应，装置图见答案。正极反应：5PbO2＋10e－＋20H＋＋4SO===Pb2＋＋4PbSO4＋10H2O；负极反应：2Mn2＋－10e－＋8H2O===2MnO＋16H＋，将正极和负极反应式加合可得第(1)小题的氧化还原反应方程式。答案 (1)5PbO2＋2MnSO4＋2H2SO4===Pb(MnO4)2＋4PbSO4＋2H2O(2)0.5mol6\n(3)①如图所示②5PbO2＋10e－＋20H＋＋4SO===Pb2＋＋4PbSO4＋10H2O11．“绿色试剂”双氧水可作为矿业废液消毒剂，如消除采矿业废液中的氰化物（如KCN），反应的化学方程式为：KCN+H2O2+H2OA+NH3↑。回答下列问题：（1）生成物A的化学式为。（2）在标准状况下有0.448L氨气生成，则转移的电子数为。（3）反应中被氧化的元素为。（4）H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是。解析 （1）根据化学反应中元素守恒原则可知，A的化学式为KHCO3。（2）H2O2中O的化合价为-1价，反应后变为-2价，每生成1molNH3,转移2mol电子，标准状况下0.448LNH3的物质的量为0.02mol,则转移电子的物质的量为0.04mol,转移的电子数为2.408×1022。（3）反应中被氧化的元素为C，C元素的化合价由+2价变为+4价。答案 （1）KHCO3（2）2.408×1022(3)C(碳）（4）H2O2作氧化剂，还原产物为H2O，没有毒性及污染12．已知在酸性条件下有以下反应：①2BrO＋I2===2IO＋Br2；②2IO＋10Br－＋12H＋===I2＋5Br2＋6H2O。请回答下列问题：(1)有同学根据反应①得出氧化性：I2＞Br2的结论，你认为是否正确？______________________________________________________________________________________________(若认为正确则填“正确”，若认为不正确则填“不正确”并说明理由)。(2)现向含6molKI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO3溶液，整个过程中含碘物质的物质的量与所加入KBrO3的物质的量有如图所示关系：①a→b阶段的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。b点时，KI全部参与反应，则b点处对应的含碘物质的化学式为________________。6\n②b→c阶段的反应中只有一种元素的价态发生了变化，此阶段反应的离子方程式为______________________。③n(KBrO3)＝4时，对应含碘物质的化学式为__________。④含amolKI的硫酸溶液所能消耗KBrO3物质的量的最大值为________________。答案 (1)不正确，因为在反应①中I2作还原剂，Br2为还原产物，只能得出还原性：I2＞Br2的结论(2)①1∶6 I2 ②5Br－＋BrO＋6H＋===3Br2＋3H2O ③I2、KIO3 ④1.2amol6
