第三节 氧化还原反应一、选择题1.在反应433225NH NO 2HNO 4N 9H O →+↑+中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )。
A .1∶1B .5∶4C .5∶3D .3∶5解答:本题考查氧化还原反应的基本概念与计算。
解:在433225NH NO 2HNO 4N 9H O →+↑+的反应中,铵根中氮元素由3-价升高为0价,被氧化;硝酸根中氮元素由5+价降低为0价,被还原,说明氮气既是还原产物也是氧化产物。
根据得失电子守恒,可知被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比为5∶3,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3。
本题答案为选项C 。
2.反应2223NO O NO H O HNO +++→(未配平)是多组化学计量数的化学方程式,当氧气有13被NO 还原时,此反应各物质化学计量数之比为( )。
A .4∶9∶24∶14∶28 B .1∶1∶1∶1∶2 C .8∶9∶12∶10∶20D .任意比均可解答:本题考查氧化还原反应计算。
解:设氧气共9mol (至少是3的倍数,当然设3x 也行),当氧气有13,即3mol 被NO 还原时,反应即为2234NO 3O 2H O 4HNO ++→,则被2NO 还原的氧气为6mol ,222324NO 6O 12H O 24HNO ++→, 将两个化学方程式相加可得:22234NO 9O 24NO 14H O 28HNO +++→, 此反应各物质化学计量数之比为4∶9∶24∶14∶28。
本题答案为选项A 。
3.将2H S 气体通入四种不同浓度的硝酸溶液中,发生下列反应: ①2323H S 2HNO 3S 2NO 4H O +→++ ②234324H S 2HNO 4S NH NO 3H O +→++ ③2322H S 2HNO S+2NO 2H O +→+ ④23225H S 2HNO 5S N 6H O +→++根据上述反应判断四种硝酸溶液的氧化性由强到弱的顺序是( )。
A .④②①③B .③①④②C .②④①③D .①④②③解答:本题考查浓度大小对硝酸氧化性的影响。
解:Cu 与浓硝酸反应生成2NO 气体,与稀硝酸反应生成NO 气体,由此可知硝酸越浓氧化性越强,还原产物中氮元素的化合价越高;越稀氧化性越弱,还原产物中氮元素的化合价越低。
所以结合反应后N 元素的化合价可知,浓度由大到小的顺序正确的是选项B 。
本题答案为选项B 。
4.一定条件下硝酸铵受热分解的未配平的化学方程式为:43322NH NO HNO N H O →+↑+,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )。
A .5∶3B .5∶4C .1∶1D .3∶5解答:本题考查氧化还原中电子转移守恒的运用。
解:反应中只有N 元素的化合价变化,N 元素化合价由铵根离子中3-价升高为0价,被氧化;由硝酸根中5+价降低为0价,被还原。
根据电子转移守恒可知反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为()50-∶()[03]5--=∶3。
本题答案为选项A 。
5.一定条件下,碘单质与砹单质以等物质的量进行反应,可得AtI 。
它与Zn 、3NH 都能发生反应,反应的化学方程式分别为:222AtI Zn ZnI ZnAt +→+;()342AtI 2NH 1NH I AtNH +→+。
下列叙述中正确的是( )。
A .2ZnI 既是氧化产物,又是还原产物B .2ZnAt 既是氧化产物,又是还原产物C .AtI 与液氨反应,AtI 既是氧化剂,又是还原剂D .AtI 与液氨反应中,得失电子数相等 解答:本题考查氧化还原反应的知识。
解:反应中,Zn 的化合价升高,对应产物22nI 、2ZnAt 是氧化产物,碘元素价态不变,2ZnI 不是还原产物。
所以选项A 错误。
反应中,Zn 的化合价升高,对应产物2ZnI 、2ZnAt 是氧化产物,At 元素化合价降低,2ZnAt 是还原产物,所以2ZnAt 既是氧化产物,又是还原产物,所以选项B 正确。
AtI 与液氨反应,不存在元素化合价的变化,即反应是非氧化还原反应,所以选项C 错误。
AtI 与液氨的反应中,不存在元素化合价的变化,不存在得失电子,所以选项D 错误。
本题答案为选项B 。
6.某温度下,将2Cl 通入NaOH 溶液中,得到NaCl ,NaClO 、3NaClO 的混合液,经测定ClO -与3ClO -的物质的量浓度之比为1∶3,则2Cl 与NaOH 溶液反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为( )。
A .21∶5B .11∶3C .3∶1D .4∶1解答:本题考查氧化还原反应的有关知识,注意电子守恒思想在解题中的运用。
解:设反应中生成1mol NaClO 和33mol NaClO ,则有1mol 3mol 516mol +⨯=电子发生转移,由电子得失守恒可知,此时必有16mol 氯原子被还原。
所以2Cl 与NaOH 溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为16mol ∶4mo14=∶1。
本题答案为选项D 。
7.Fe 与硝酸反应随温度和硝酸的浓度不同而产物不同。
已知30.2mol HNO 作氧化剂时,恰好把0.4mol Fe 氧化为2Fe +,则3HNO 将被还原为( )。
A .4NH +B .2N OC .NOD .2NO解答:本题考查氧化还原反应的有关知识,注意得失电子守恒在解题中的运用。
解:设还原产物中氮元素的化合价为x , 则根据氧化还原反应中电子得失数目相等有: ()()0.2mol 50.4mol 20x ⨯-=⨯-,解得;1x =,所以,3HNO 被还原的生成物为2N O 。
本题答案为选项B 。
8.反应I 与Ⅱ分别是从海藻灰和智利硝石中提取碘的主要反应: 22444222NaI MnO 3H SO 2NaHSO MnSO 2H O I ++→+++ 33244222NaIO 5NaHSO 2Na SO 3NaHSO H O I ()+→+++Ⅱ下列分析正确的是( )。
A .随着反应的进行,反应I 与Ⅱ的溶液酸性均增强B .氧化性:2232MnO SO I ->> C .反应Ⅱ随着反应的进行,速率增大D .反应Ⅰ与Ⅱ生成等量2I 时转移的电子数为1∶1 解答:本题考查氧化还原反应。
解:随着反应的进行,反应I 中会消耗强酸,使氢离子浓度下降,酸性减弱,而反应Ⅱ中有硫酸氢钠生成,因此溶液酸性会增强,所以选项A 错误。
由氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知:氧化性223I SO ->,所以选项B错误。
反应Ⅱ随着反应的进行,氢离子浓度增大,反应速率会增大,所以选项C 正确。
反应I 与Ⅱ生成等量2I 时转移的电子数为2∶10=1∶5,所以选项D 错误。
本题答案为选项C 。
9.已知在酸性条件下有以下反应关系:①3KBrO 能将I -氧化成3KIO ,本身被还原为2Br ;②2Br 能将I -氧化为2I ;③3KIO 能将I -氧化为2I ,也能将Br -氧化为2Br ,本身被还原为2I 。
向3KBrO 溶液中滴加少量..KI 的硫酸溶液后,所得产物除水外还有( )。
A .Br -、2IB .2Br 、Br -、2IC .2Br ,2I 、3IO -D .2Br 、3IO -解答:本题考查氧化还原反应的规律。
解: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,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。
①3KBrO 能将I -氧化成3KIO ,本身被还原为2Br ,说明3KBrO 。
的氧化性大于3KIO ,I -的还原性大于2Br ;②2Br 能将I -氧化为2I ,2Br 的氧化性大于2I ,I -还原性大于Br -;③3KIO 能将I -氧化为2I ,也能将Br -氧化为2Br ,本身被还原为2I ,氧化性:322KIO Br I >>,I -的还原性大于2Br 。
结合上述分析即可得出判断,向3KBrO 溶液中滴加少量KI 的硫酸溶液后,得到的产物是3KIO 和2Br 。
本题答案为选项D 。
10.将NaCl 和NaBr 的混合物g m 溶于足量的水配成500mL 的溶液A .再向其中通入足量的氯气,充分反应后蒸干,得干燥晶体()2g m -,则A 溶液中Na +、Br -、Cl -的物质的量浓度之比不可能为( )。
A .3∶2∶1B .3∶1∶2C .4∶3∶1D .3∶1∶4解答:本题考查有关化学方程式的计算。
解:在溶液中存在电荷守恒:()()()Na Cl Br c c c +--+=,同一溶液中体积相等,所以()()()Na Cl Br n n n +--+=。
当Na +、Cl -、Br -的物质的量之比为3∶2∶1时,符合()()()Na Cl Br n n n +--=+,所以选项A 正确。
当Na +、Cl -、Br -的物质的量之比为3∶1∶2时,符合()()()Na Cl Br n n n +--=+,所以选项B 正确。
当Na +、Cl -、Br -的物质的量之比为4∶3∶1时,符合()()()+Na Cl Br n n n --<+,所以选项C 正确。
当Na +、Cl -、Br -的物质的量之比为3∶1∶4时,符合()()()Na Cl Br n n n +--<+,不符合电荷守恒,所以选项D 错误。
本题答案为选项D 。
11.已知氧化还原反应:()324224222Cu IO 24KI l2H SO 2CuI 13I 12K SO 12H O +→↓++++,则有关该反应的说法中正确的是( )。
①()321mol Cu IO 发生反应时共转移的电子为10mol ②反应中KI 被氧化③2I 是氧化产物,CuI 是还原产物④当()321mol Cu IO 发生反应时,被2Cu +氧化的I -为1mol A .仅①和④B .仅①和③C .仅②和③D .仅②和④解答:本题考查氧化还原反应,判断元素化合价是解本题的关键。
解:()324224222Cu IO 24KI 12H SO 2CuI 13I 12K SO 12H O ++→↓+++中,Cu 元素的化合价由2+价降低为1+价,5+价的I 元素的化合价降低为0价,1-价的I 元素的化合价升高到0价。
当()321mol Cu IO 发生反应共转移的电子为25111mol ⨯+=,所以选项①错误。
反应中,1-价的I 元素的化合价升高到0价,KI 被氧化,所以选项②正确。
5+价的I 元素的化合价降低为0价,1-价的I 元素的化合价升高到0价,说明2I 是氧化产物也是还原产物,所以选项③错误。
当()321mol Cu IO 发生反应时,1mol 铜离子得到1mol 电子,因此被2Cu +氧化的I -为1mol ,所以选项④正确。