答案 B
解析 实验过程中涉及两个反应:
I-+Cl2―→I2+Cl-,Cl2+I2+H2O―→HIO3,第一个反应中,还原剂为I-,第二个反应中,还原剂为I2,A项错误;氯气将碘单质氧化为碘酸根离子,所以CCl4层由紫色变成无色,反应方程式为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl,B项正确;KI与Cl2反应制取KIO3的关系式为KI~3Cl2~KIO3~6e-,制得1molKIO3,至少需要标准状况下的Cl2为3mol×22.4L·mol-1=67.2L,C项错误;Cl2能制备HIO3,说明氧化性Cl2>HIO3,D项错误。
7.[2016·东北师大附中四模]已知NH4CuSO3与足量的5mol·L-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:
①有红色金属生成;②产生刺激性气味的气体;③溶液呈现蓝色。
据此判断下列说法正确的是( )
A.反应中硫酸作氧化剂
B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.刺激性气味的气体是氨气
D.1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子
答案 D
解析 由题给现象知反应中有Cu、SO2和Cu2+生成,NH4CuSO3中Cu为+1价,S为+4价,故价态发生变化的元素只有Cu元素,由此可确定反应离子方程式为2NH4CuSO3+4H+===Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2NH
。
反应过程中硫酸体现出酸性,酸性条件下不可能有NH3逸出,A、B、C错误;反应中Cu元素分别由+1→+2,+1→0,则2molNH4CuSO3参加反应时转移1mol电子,故1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子,D正确。
8.[2017·长春普通高中质检]下列关于反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4的说法正确的是( )
A.该反应的氧化剂只有CuSO4
B.SO
既不是氧化产物也不是还原产物
C.1molCuSO4氧化了
mol的S
D.被还原的S和被氧化的S的质量比为3∶7
答案 C
解析 A项,由反应知,Cu的化合价由+2价降低为+1价,硫酸铜为氧化剂,FeS2中部分S的化合价由-1价降低为-2价,作氧化剂,错误;B项,由原子守恒及化合价的变化可知,有部分SO
是由-1价S氧化而得,所以有部分SO
为氧化产物,错误;C项,1molCuSO4生成0.5molCu2S,得到1mol电子,而1molS由-1价升高为+6价,需7mol电子,正确;D项,由反应方程式知,5个FeS2提供的10个S中,化合价降低被还原的S为7个,化合价升高被氧化的S为3个,故其质量比为7∶3,错误。
9.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO-、CN-、HCO
、N2、Cl-六种微粒,在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
下列有关判断中正确的是( )
A.还原剂是CN-,氧化产物只有N2
B.氧化剂是ClO-,还原产物是HCO
C.配平后氧化剂与还原剂的计量数之比为5∶2
D.标准状况下若生成2.24LN2,则转移电子0.5mol
答案 C
解析 由曲线变化图可以确定,该反应为2CN-+5ClO-+H2O===2HCO
+N2↑+5Cl-。
还原剂是CN-,氧化产物是N2和HCO
,氧化剂是ClO-,还原产物是Cl-;标准状况下若生成2.24LN2,则转移电子1mol,故A、B、D错误,C正确。
10.[2016·四川射洪模拟]下列有关说法正确的是( )
A.1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA
B.在反应KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为6NA
C.根据反应中HNO3(稀)
NO,而HNO3(浓)
NO2可知,氧化性:
HNO3(稀)>HNO3(浓)
D.含有大量NO
的溶液中,不能同时大量存在H+、Fe2+、Cl-
答案 D
解析 在Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O的反应中,1molCl2参加反应转移电子数为NA,则A项错误;在反应KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O中,每生成3molI2转移的电子数为5NA,B项错误;不能根据还原产物的价态确定氧化剂氧化性的强弱,实际上氧化性:
HNO3(浓)>HNO3(稀),C项错误;NO
+H+具有强氧化性,能氧化Fe2+,D项正确。
11.[2017·山西师大附中期末]铅的冶炼过程大致如下:
①富集:
将方铅矿(PbS)进行浮选;②焙烧:
2PbS+3O2
2PbO+2SO2;③制粗铅:
PbO+C
Pb+CO↑,PbO+CO
Pb+CO2。
下列说法正确的是( )
A.浮选法富集方铅矿的过程中发生化学变化
B.将1molPbS冶炼成Pb理论上至少需要6gC
C.整个冶炼过程中,制取1molPb共转移2mol电子
D.方铅矿焙烧的反应中,PbS是还原剂,还原产物只有PbO
答案 B
解析 浮选法富集方铅矿的过程中发生物理变化,即矿粒因自身表面的疏水特性或经浮选药剂作用后获得的疏水(亲气或亲油)特性,可在液—气或水—油界面发生聚集,A错误;由过程③中的两个方程式叠加可得总方程式:
2PbO+C
2Pb+CO2↑,PbS~PbO~
C,则1molPbS冶炼成Pb理论上至少需要m(C)=
mol×12g/mol=6g,B正确;PbS―→PbO+SO2,转移6e-,PbO→Pb,转移2e-,制取1molPb共转移8mole-,C错误;焙烧过程中,PbS为还原剂,O2为氧化剂,还原产物为PbO和SO2,D错误。
12.[2017·河南郑州质检]已知:
2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
向FeI2、FeBr2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。
下列有关说法中,不正确的是( )
A.还原性:
I->Fe2+>Br-
B.原混合溶液中FeBr2的物质的量为3mol
C.当通入1molCl2时,溶液中发生的反应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
答案 C
解析 由所给离子方程式,结合在同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,可知还原性:
I->Fe2+>Br-,A项正确;当通入Cl2时,原溶液中最先被氧化的是I-,n(I-)=2mol,其次被氧化的是Fe2+,n(Fe2+)=4mol,最后被氧化的是Br-,n(Br-)=6mol,D项正确;原溶液中FeBr2的物质的量为3mol,B项正确;根据题图,通入1molCl2时发生的反应为2I-+Cl2===2Cl-+I2,C项错误。
二、非选择题(共28分)
13.[2017·河南中原名校联考](16分)氧化还原反应在生产、生活中应用广泛,酸性KMnO4、H2O2、K2FeO4、Fe(NO3)3是重要的氧化剂,用所学知识回答问题:
(1)在H2SO4和KI的混合溶液中加入过量的H2O2,放出大量的无色气体,溶液呈棕色,并可以使淀粉溶液变蓝。
有同学认为该反应的离子方程式为H2O2+2I-===I2+O2↑+2H+,这个方程式正确吗?
________(填“正确”或“不正确”),若不正确,理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)在稀硫酸中,MnO
和H2O2也能发生氧化还原反应
氧化反应:
H2O2-2e-===2H++O2↑
还原反应:
MnO
+5e-+8H+===Mn2++4H2O
反应中若有0.5molH2O2参加此反应,转移电子的个数为________。
由上述反应得出的物质氧化性强弱的结论是________>________(填写化学式)。
(3)已知:
2KMnO4+7H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,则被1molKMnO4氧化的H2O2是________mol。
(4)在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①MnO
+Cu2S+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO
+CuS+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
下列关于反应①的说法中错误的是________(填字母序号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
c.生成2.24L(标况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8mol
d.还原性的强弱关系是Mn2+>Cu2S
标出反应②中电子转移的方向和数目:
MnO
+CuS
答案
(1)不正确 只有化合价升高的元素,无化合价降低的元素
(2)NA(或6.02×1023) KMnO4 O2
(3)2.5
(4)d
解析
(1)氧化还原反应中有元素化合价升高必有元素化合价降低,该反应中,I与O的化合价都升高,故不正确。
(2)每1molH2O2失去2mol电子,故0.5molH2O2失去1mol电子,氧化性:
氧化剂>氧化产物,故氧化性:
KMnO4>O2。
(3)1molKMnO4得5mol电子,可氧化2.5molH2O2。
(4)反应①,Cu2S中Cu由+1价升高到+2价,S由-2价升高到+4价,两种元素都被氧化,a正确;MnO
为氧化剂,每1molMnO
得到5mol电子,Cu2S为还原剂,每1molCu2S失去8mol电子,根据电子转移守恒可知MnO
与Cu2S的物质的量之比为8∶5,b正确;生成0.1molSO2时,反应的Cu2S为0.1mol,转移0.8mol电子,c正确;还原性:
还原剂>还原产物,所以还原性:
Cu2S>Mn2+,d错。
对于反应②,MnO
为氧化剂,每1molMnO
得5mol电子,CuS为还原剂,每1molCuS失去6mol电子,根据电子转移守恒可配平方程式为6MnO
+5CuS+28H+===5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O,电子转移的方向和数目为6MnO
+5CuS30e-。
14.(12分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。
它在碱性环境中稳定存在。
某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如下。
(1)Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是______、________(填化学式)。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
(3)A的化学式是________,装置Ⅲ中A在________极区产生。
(4)ClO2是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备:
5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O。
①该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是______________。
②研究表明:
若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大,运用氧化还原反应规律分析其原因是______________________________________。
(5)NaClO2变质可分解为NaClO3和NaCl。
取等质量变质前后的NaClO2试样均配成溶液,分别与足量FeSO4溶液反应时,消耗Fe2+的物质的量相同,从电子守恒的角度解释其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案
(1)Na2SO3 H2O
(2)2ClO2+H2O2+2OH-===2ClO
+O2+2H2O
(3)H2SO4 阳
(4)1∶4 ClO
的氧化性或Cl-的还原性随溶液的酸性和浓度的增大而增强,因此Cl-被氧化得到Cl2
(5)NaClO2变质前后分别与Fe2+反应时,最终均得到等量的NaCl,Cl元素均由+3价变为-1价,根据电子守恒,两个过程中得到的电子的物质的量相同
解析
(1)Ⅰ中,硫元素由+4→+6价,故Na2SO3做还原剂,NaClO3变为NaCl;Ⅲ中电解Na2SO4溶液,水做还原剂。
(2)Ⅱ中ClO2→ClO
,ClO2做氧化剂,H2O2做还原剂,生成O2。
(3)阳极上氢氧根离子放电产生氧气,同时产生H2SO4。
(4)在下面的反应中:
5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O,5molNaClO2中有4molCl由+3价变为ClO2中的+4价,有1molCl由+3价变为NaCl中的-1价,所以NaClO2既做还原剂又做氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶4,HCl只是起酸性作用,不参加电子得失。