Page9氧化還原一、選擇題1、工業(yè)上，利用鉬礦冶煉鉬，其原理為：在高溫條件下，MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)==Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S。已知硫元素化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變更。下列說(shuō)法正確的是A．上述反應(yīng)中，氧化劑是MoS2，還原劑是H2B．上述反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為4:1C．若上述反應(yīng)產(chǎn)生11.2LCO氣體，則轉(zhuǎn)移電子2molD．上述反應(yīng)中，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，CO、H2的反應(yīng)速率之比為1:2【答案】D【解析】硫元素化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變更，據(jù)生成硫化鈉可知，硫?yàn)?2價(jià)，所以MoS2中Mo為+4價(jià)；氫元素化合價(jià)上升，碳元素化合價(jià)降低；所以該反應(yīng)中氧化劑為MoS2和Na2CO3，A錯(cuò)誤；氧化產(chǎn)物為H2O和還原產(chǎn)物為Mo和CO，二者的物質(zhì)的量之比為4:3，B錯(cuò)誤；缺少外界條件，無(wú)法進(jìn)行計(jì)算，C錯(cuò)誤；速率之比和系數(shù)成正比，v(CO)：v(H2)=2:4=1:2，D正確；正確選項(xiàng)D。2、下列變更中，氣體被還原的是(B)A．二氧化碳使Na2O2固體變白B．氯氣使KBr溶液變黃C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D．氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀解析：A項(xiàng)，二氧化碳使Na2O2固體變白，發(fā)生反應(yīng)2CO2＋2Na2O2=O2＋2Na2CO3，CO2中元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變更；B項(xiàng)，氯氣使KBr溶液變黃，發(fā)生反應(yīng)2KBr＋Cl2=2KCl＋Br2，Cl2化合價(jià)降低，被還原，符合題意；C項(xiàng)，乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色，是乙烯與溴發(fā)生了加成反應(yīng)；D項(xiàng)，氨氣使AlCl3溶液產(chǎn)生白色沉淀氫氧化鋁，化合價(jià)沒(méi)有變更。3、測(cè)定鐵銨礬[x(NH4)2SO4·yFe2(SO4)3·zH2O]組成的試驗(yàn)如下：精確稱(chēng)取2.892g樣品，配制成100mL溶液A；精確量取25mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，稱(chēng)得白色固體0.699g；另量取25mL溶液A，用適量的Zn將Fe3＋還原為Fe2＋，生成的Fe2＋恰好可與0.010mol·L－125.0mLK2Cr2O7溶液完全反應(yīng)(6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O)。由計(jì)算知x∶y∶z的值為(A)A．1∶1∶24 B．1∶1∶12C．1∶2∶6 D．3∶4∶6解析：取25mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌，干燥至恒重，得到白色固體0.699g，依據(jù)硫酸根離子守恒，硫酸根離子的物質(zhì)的量和硫酸鋇的物質(zhì)的量是相等的，即為eq\f(0.699g,233g·mol－1)＝0.003mol；另量取25mL溶液A，生成的Fe2＋恰好可與0.010mol·L－125.0mLK2Cr2O7溶液完全反應(yīng)，6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，mol，即鐵離子的物質(zhì)的量為1.5×10－3mol，銨根離子的物質(zhì)的量為2×3.0×10－3－3×1.5×10－3＝1.5×10－3mol，依據(jù)質(zhì)量守恒，水的物質(zhì)的量：(2.892g×eq\f(25mL,100mL)－0.003mol×96g·mol－1－1.5×10－3mol×56g·mol－1－1.5×10－3mol×18g·mol－1)×eq\f(1,18g·mol－1)＝0.018mol，所以x∶y∶z＝eq\f(1.5×10－3,2)∶eq\f(1.5×10－3,2)∶0.018＝1∶1∶24。故選A。4、化學(xué)與生活、社會(huì)發(fā)展休戚相關(guān)，下列有關(guān)說(shuō)法與氧化還原反應(yīng)無(wú)關(guān)的是(D)A．KNO3、KClO3與單質(zhì)S、C2H5OH不能混搭存放在同一庫(kù)房?jī)?nèi)B．缺鐵性補(bǔ)血服用補(bǔ)鐵劑時(shí)，需與維C同時(shí)服用C．銅制品、鐵制品在潮濕的空氣中生銹D．用乙醚從黃花蒿中提取青蒿素解析：A項(xiàng)，乙醇是易燃液體，氯酸鉀是強(qiáng)氧化劑，能使乙醇燃燒，因此不能混搭存放在同一庫(kù)房?jī)?nèi)，涉及氧化還原反應(yīng)，不符合題意；B項(xiàng)，維C具有還原性，防止＋2價(jià)Fe被氧化，涉及氧化還原反應(yīng)，不符合題意；C項(xiàng)，銅和鐵轉(zhuǎn)化成化合物，化合價(jià)發(fā)生變更，涉及氧化還原反應(yīng)，不符合題意；D項(xiàng)，應(yīng)用了萃取原理，屬于物理變更，符合題意。5、FeS、FeS2在酸性條件下都能與重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液反應(yīng)，還原產(chǎn)物為Cr3＋，氧化產(chǎn)物都是Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)。等物質(zhì)的量FeS、FeS2完全反應(yīng)時(shí)，消耗氧化劑的物質(zhì)的量之比為(C)A．3:1B．3:7C．3:5D．3:8解析：依題意，寫(xiě)動(dòng)身生反應(yīng)的離子方程式：2FeS＋3Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋26H＋=2Fe3＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋6Cr3＋＋13H2O、2FeS2＋5Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋38H＋=2Fe3＋＋4SOeq\o\al(2－,4)＋10Cr3＋＋19H2O。FeS、FeS2等物質(zhì)的量時(shí)，消耗重鉻酸鉀的物質(zhì)的量之比為3:5，本題選C。6、下列應(yīng)用不涉及氧化還原反應(yīng)的是(A)A．試驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制備N(xiāo)H3B．工業(yè)上電解熔融狀態(tài)Al2O3制備AlC．工業(yè)上利用合成氨實(shí)現(xiàn)人工固氮D．Na2O2用作呼吸面具的供氧劑解析：A項(xiàng)，試驗(yàn)室用NH4Cl和Ca(OH)2制備N(xiāo)H3為復(fù)分解反應(yīng)，不是氧化還原反應(yīng)；B項(xiàng)，工業(yè)上電解熔融狀態(tài)Al2O3制備Al，化合價(jià)發(fā)生變更，為氧化還原反應(yīng)；C項(xiàng)，工業(yè)上利用N2和H2反應(yīng)生成NH3，化合價(jià)發(fā)生變更，為氧化還原反應(yīng)；D項(xiàng)，Na2O2用作呼吸面具的供氧劑，CO2、H2O與Na2O2反應(yīng)，化合價(jià)發(fā)生變更，為氧化還原反應(yīng)。7、下列反應(yīng)肯定屬于氧化還原反應(yīng)的是（）A．化合反應(yīng)B．分解反應(yīng)C．置換反應(yīng)D．復(fù)分解反應(yīng)【參考答案】C8、Na2S2O3是重要的化工原料，用途很廣，其還原性較強(qiáng)，在溶液中易被Cl2氧化成SOeq\o\al(2－,4)，常用作脫氯劑，主要用于治療氰化物中毒。工業(yè)上可利用反應(yīng)Na2CO3＋2Na2S＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2制取Na2S2O3，下列說(shuō)法正確的是(D)A．Na2S2O3只有還原性B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1C．每生成1molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移4×6.02×1023個(gè)電子D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每汲取4molSO2就會(huì)放出22.4LCO2解析：在反應(yīng)物Na2S中S的化合價(jià)為－2，在SO2中S的化合價(jià)為＋4，反應(yīng)后產(chǎn)生的物質(zhì)Na2S2O3中S的化合價(jià)為＋2，介于－2與＋4之間，因此Na2S2O3既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物。A項(xiàng)，Na2S2O3中S的化合價(jià)為＋2，屬于S的中間價(jià)態(tài)，則Na2S2O3既有氧化性，又有還原性，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，依據(jù)題意可知反應(yīng)中氧化劑SO2與還原劑Na2S的物質(zhì)的量之比為4∶2＝2∶1，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由題給化學(xué)方程式可知，每生成3molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移8mol電子，則生成1molNa2S2O3，轉(zhuǎn)移eq\f(8,3)mol電子，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式可知消耗的SO2與產(chǎn)生的CO2的物質(zhì)的量之比是4∶1，由于在相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于氣體的體積之比，所以在相同條件下，每汲取4molSO2就會(huì)放出22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2，正確。9、已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不行能發(fā)生的是(A)A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I(xiàn)2C．Co2O3＋6HCl=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)2解析：Fe3＋能氧化I－，所以不行能生成FeI3，A錯(cuò)誤，D正確；B項(xiàng)，當(dāng)Cl2少量時(shí)，I－先被氧化，正確；C項(xiàng)，由于Co2O3的氧化性強(qiáng)于Cl2，所以Co2O3能氧化Cl－得到Cl2，而Co2O3被還原為Co2＋，正確。10、下列反應(yīng)與Br2＋SO2＋2H2O=2HBr＋H2SO4相比較，水在氧化還原反應(yīng)中的作用與其相同的是(B)A．CO＋H2O=CO2＋H2B．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3C．2F2＋2H2O=4HF＋O2D．2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑解析：反應(yīng)中SO2是還原劑，溴是氧化劑，水既不是氧化劑，也不是還原劑。A項(xiàng)，水中氫元素化合價(jià)降低，水是氧化劑，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，水既不是氧化劑，也不是還原劑，正確；C項(xiàng)，水中氧元素化合價(jià)上升，水是還原劑，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，水中氫元素化合價(jià)降低，水是氧化劑，錯(cuò)誤。11、下列生活常見(jiàn)的現(xiàn)象中，其反應(yīng)原理不涉及氧化還原反應(yīng)的是(C)A.鐵的冶煉B.電池放電C.碳酸氫鈉作發(fā)酵粉D.自然氣燃燒解析：A項(xiàng)，鐵的冶煉過(guò)程中，F(xiàn)e元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，存在化合價(jià)變更，屬于氧化還原反應(yīng)，不符合題意；B項(xiàng)，電池放電過(guò)程中，負(fù)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，屬于氧化還原反應(yīng)，不符合題意；C項(xiàng)，碳酸氫鈉作發(fā)酵粉，為碳酸氫鈉的分解，不存在化合價(jià)變更，則不屬于氧化還原反應(yīng)，符合題意；D項(xiàng)，自然氣的燃燒屬于氧化還原反應(yīng)，不符合題意。12、已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有還原性，它們?cè)谒嵝匀芤褐羞€原性的依次為SO2＞I－＞Fe2＋＞H2O2＞Cl－，則下列反應(yīng)不行能發(fā)生的是(C)A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋B．I2＋SO2＋2H2O=H2SO4＋2HIC．2Fe2＋＋I(xiàn)2=2Fe3＋＋2I－D．H2O2＋SO2=H2SO4解析：對(duì)于A項(xiàng)SO2是還原劑，F(xiàn)e2＋是還原產(chǎn)物，故還原性為SO2＞Fe2＋，A項(xiàng)能發(fā)生；B項(xiàng)中SO2是還原劑，HI是還原產(chǎn)物，故還原性為SO2＞I－，B項(xiàng)正確；C項(xiàng)中Fe2＋是還原劑，I－是還原產(chǎn)物，故還原性為Fe2＋＞I－，與已知信息沖突，故C項(xiàng)錯(cuò)；D項(xiàng)中SO2是還原劑，H2O2是氧化劑，故還原性為SO2＞H2O2，D項(xiàng)正確。13、下列變更中，須要加入氧化劑的是（）A．SO2→SO3B．HCl→H2C．FeCl2→FeCl3D．Fe2O3→Fe【參考答案】AC二、非選擇題1、SCR和NSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在空氣過(guò)量條件下的NOx排放。(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理：①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。②反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式：____________________________________。③當(dāng)燃油中含硫量較高時(shí)，尾氣中SO2在O2作用下會(huì)形成(NH4)2SO4，使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成：_______________________________________________。④尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化，測(cè)定溶液中尿素(M＝60g·mol－1)含量的方法如下：取ag尿素溶液，將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3，所得NH3用過(guò)量的v1mLc1mol·L－1H2SO4溶液汲取完全，剩余H2SO4用v2mLc2mol·L－1NaOH溶液恰好中和，則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。(2)NSR(NOx儲(chǔ)存還原)工作原理：NOx的儲(chǔ)存和還原在不同時(shí)段交替進(jìn)行，如圖a所示。①通過(guò)BaO和Ba(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn)NOx的儲(chǔ)存和還原。儲(chǔ)存NOx的物質(zhì)是________。②用H2模擬尾氣中還原性氣體探討了Ba(NO3)2的催化還原過(guò)程，該過(guò)程分兩步進(jìn)行，圖b表示該過(guò)程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時(shí)間的變更關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是________。③還原過(guò)程中，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法探討發(fā)覺(jué)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下15NO與NH3以肯定比例反應(yīng)時(shí)，得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：________eq\o(=,\s\up7(催化劑))eq\x()15NNO＋eq\x()H2O。答案(1)①CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑②8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))7N2＋12H2O③2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O=2(NH4)2SO4④eq\f(6c1v1－3c2v2,a)%（3分）(2)①BaO②8∶1（3分）③415NO＋4NH3＋3O246解析：(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2，結(jié)合原子守恒，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑；②NH3在催化劑作用下還原NO2生成氮?dú)夂退?，依?jù)電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為8NH3＋6NO2eq\o(=,\s\up7(催化劑))7N2＋12H2O；③SO2在O2作用下與NH3、H2O反應(yīng)形成(NH4)2SO4，此反應(yīng)中SO2是還原劑，氧氣是氧化劑，結(jié)合電子守恒和原子守恒可得此反應(yīng)的化學(xué)方程式為2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O=2(NH4)2SO4；④汲取NH3的硫酸的物質(zhì)的量為c2mol·L－1×eq\f(1,2)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v1c1－\f(1,2)v2c2))×10－3mol，依據(jù)化學(xué)方程式為CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑和2NH3＋H2SO4=(NH4)2SO4；可知尿素的物質(zhì)的量為eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v1c1－\f(1,2)v2c2))×10－3mol，則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(v1c1－\f(1,2)v2c2))×10－3mol×60g·mol－1))÷ag×100%＝eq\f(6c1v1－3c2v2,a)%。(2)①由圖示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再還原為N2，則儲(chǔ)存NOx的物質(zhì)是BaO；②由圖示可知，第一步反應(yīng)為H2與Ba(NO3)2作用生成NH3，每摩爾Ba(NO3)2作用生成NH3共轉(zhuǎn)移16mol電子，依據(jù)電子守恒，參與反應(yīng)的氫氣的物質(zhì)的量為16mol÷2＝8mol，則消耗的H2與Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是8∶1；③在有氧條件下15NO與NH3以肯定比例反應(yīng)時(shí)，得到的笑氣幾乎都是15NNO。可知15NO與NH3的比例為1∶1，依據(jù)化合價(jià)的變更以及15NO與NH3的比例可知，還須要O2作氧化劑，結(jié)合電子守恒和原子守恒可得化學(xué)方程式：415NO＋4NH3＋3O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))415NNO＋6H2O。11．（每空2分，共16分）某?；瘜W(xué)試驗(yàn)愛(ài)好小組在“探究鹵素單質(zhì)的氧化性”的系列試驗(yàn)中發(fā)覺(jué)，在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，振蕩后溶液呈黃色。(1)提出問(wèn)題：Fe3＋、Br2誰(shuí)的氧化性更強(qiáng)？(2)提出猜想：①甲同學(xué)認(rèn)為氧化性：Fe3＋>Br2，故上述試驗(yàn)現(xiàn)象不是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是因?yàn)楹?填化學(xué)式，下同)。②乙同學(xué)認(rèn)為氧化性：Br2>Fe3＋，故上述試驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致，則溶液呈黃色是因?yàn)楹小?3)設(shè)計(jì)試驗(yàn)并驗(yàn)證：丙同學(xué)為驗(yàn)證乙同學(xué)的觀點(diǎn)，選用下列某些試劑設(shè)計(jì)出兩種方案進(jìn)行試驗(yàn)，并通過(guò)視察試驗(yàn)現(xiàn)象，證明白乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的。供選用的試劑：a.酚酞試液b．四氯化碳c．無(wú)水酒精d．硫氰化鉀溶液請(qǐng)你在下列表格中寫(xiě)出丙同學(xué)選用的試劑及試驗(yàn)中視察到的現(xiàn)象(試劑填序號(hào))。選用試劑試驗(yàn)現(xiàn)象方案1方案2(4)應(yīng)用與拓展：①在足量的稀氯化亞鐵溶液中，加入1～2滴溴水，溶液呈黃色，所發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為。②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，溶液中有的Br－被氧化成Br2，則原FeBr2溶液中FeBr2的物質(zhì)的量濃度為。答案(2)①Br2②Fe3＋(3)d溶液呈血紅色bCCl4層呈無(wú)色(4)①2Fe2＋＋Br22Fe3＋＋2Br－②1.2mol·L－1解析：(2)①若氧化性Fe3＋>Br2，則Br2不能氧化Fe2＋，故溶液呈黃色是加入的Br2的顏色。②若氧化性Br2>Fe3＋，則Br2能將Fe2＋氧化成Fe3＋，故溶液呈黃色是因?yàn)樯傻腇e3＋顯黃色。(4)②氧化性Br2>Fe3＋，則還原性Fe2＋>Br－，Cl2通入FeBr2溶液中先與Fe2＋反應(yīng)，若Cl2還有剩余再與Br－發(fā)生反應(yīng)?，F(xiàn)有的Br－被氧化成Br2，故Fe2＋全部被氧化成Fe3＋。n(Cl2)＝0.10mol，得電子0.20mol，依據(jù)得失電子守恒應(yīng)有：n(Fe2＋)＋n(Br－)＝0.20mol，又因?yàn)閚(Br－)＝2n(Fe2＋)，則n(FeBr2)＝0.12mol，c(FeBr2)＝1.2mol·L－1。2、某工廠對(duì)工業(yè)污泥中的Cr回收與再利用的工藝如圖(已知硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):部分陽(yáng)離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示:陽(yáng)離子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cr3+起先沉淀時(shí)的pH1.97沉淀完全時(shí)的pH3.2911.189(>9溶解)（1）試驗(yàn)室用98%(密度為1.84g·cm-3)的濃硫酸配制200mL4.8mol·L-1的硫酸溶液，配制時(shí)須要量取98%的濃硫酸的體積為mL(保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù))，所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外，還需。（2）過(guò)濾操作時(shí)，須要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌，洗滌沉淀的方法是