1．根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和等于零的原則，寫出括號(hào)內(nèi)相應(yīng)元素的化合價(jià)。
NaClO2(Cl：________)、ClO2(Cl：________)、CuCl(Cu：________)、N2H4(N：________)、NaBH4(B：______)、K2Cr2O7(Cr：________)、Na2CrO4(Cr：________)、H2C2O4(C：______)、
Na2S2O3(S：______)、MnO(OH)2(Mn：____)、
K2FeO4(Fe：________)、CuFeS2(Fe：________、S：____________)、LiNH2(N：__________)、LiCO2(C：______)
答案 ＋3 ＋4 ＋1 －2 ＋3 ＋6 ＋6
＋3 ＋2 ＋4 ＋6 ＋2 －2 －3 ＋3
2．(1)①向FeI2溶液中逐滴滴入氯水，按反應(yīng)發(fā)生的先后順序，依次寫出離子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②若eq \f(n?Cl2?,n?FeI2?)＝eq \f(3,2)，則離子方程式為____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向含有Fe3＋、H＋的溶液中，逐漸加入鐵粉，按反應(yīng)的先后順序，依次寫出離子方程式：
________________________________________________________________________。
答案 (1)①2I－＋Cl2===I2＋2Cl－、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
②3Cl2＋2Fe2＋＋4I－===2I2＋2Fe3＋＋6Cl－
(2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋
3．處理超標(biāo)電鍍廢水，使其NaCN含量低于0.5 mg·L－1，即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，反應(yīng)分兩步進(jìn)行。第一步NaCN與NaClO反應(yīng)，生成NaOCN和NaCl。第二步NaOCN與NaClO反應(yīng)，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN是弱酸，易揮發(fā)，有劇毒；HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同。則處理100 m3含NaCN 10.3 mg·L－1的廢水實(shí)際至少需要______ml NaClO。
答案 50
詳解 參加反應(yīng)的NaCN的物質(zhì)的量是eq \f(100×?10.3－0.5?g,49 g·ml－1)＝20 ml，反應(yīng)中C元素由＋2價(jià)升高到＋4價(jià)，N元素從－3價(jià)升高到0價(jià)，即1 ml NaCN失去5 ml電子，1 ml次氯酸鈉得到2 ml電子，所以處理100 m3含NaCN 10.3 mg·L－1的廢水，實(shí)際至少需要NaClO的物質(zhì)的量為20 ml×eq \f(5,2)＝50 ml。
(一)理清兩條概念線索
(二)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律
1．強(qiáng)弱律
氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物。
還原性：還原劑＞還原產(chǎn)物。
通過氧化性或還原性強(qiáng)弱的比較，判斷反應(yīng)能否進(jìn)行。
如：已知C2O3在酸性溶液中易被還原成C2＋，C2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是( )
A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I(xiàn)2
C．C2O3＋6HCl===2CCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2
答案 A
詳解 Fe3＋能氧化I－，所以不可能生成FeI3，A錯(cuò)誤、D正確；當(dāng)Cl2少量時(shí)，F(xiàn)e2＋和I－中I－先被氧化，B正確；由于C2O3的氧化性強(qiáng)于Cl2，所以C2O3能氧化Cl－得到Cl2，而C2O3被還原為C2＋，C正確。
2.價(jià)態(tài)律
判斷氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物，同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生反應(yīng)“只靠攏，不交叉”。如：
(1)用“雙線橋”標(biāo)出下列反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目。
H2S＋H2SO4(濃)===S↓＋SO2↑＋2H2O
答案
(2)在KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為________________________________________________________________________。
答案 5∶1
3．先后律
Ⅰ.同時(shí)含有幾種還原劑eq \(――――→,\s\up7(加入氧化劑))按還原性由強(qiáng)到弱依次反應(yīng)。
Ⅱ.同時(shí)含有幾種氧化劑eq \(――――→,\s\up7(加入還原劑))按氧化性由強(qiáng)到弱依次反應(yīng)。如：寫出證明氧化性、還原性強(qiáng)弱的離子方程式。
(1)氧化性強(qiáng)弱順序：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋。
①KMnO4>Cl2：______________________________________________________________。
②Cl2>Br2：__________________________________________________________________。
③Br2>Fe3＋：_________________________________________________________________。
④Fe3＋>Cu2＋：________________________________________________________________。
(2)還原性強(qiáng)弱順序：SO2>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。
①SO2>I－：___________________________________________________________________。
②I－>Fe2＋：___________________________________________________________________。
③Fe2＋>Br－：__________________________________________________________________。
④Br－>Cl－：___________________________________________________________________。
答案 (1)①2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O ②Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2 ③2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－ ④2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
(2)①I2＋SO2＋2H2O===2I－＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)
②2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋ ③Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－ ④Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－
4．守恒律
在氧化還原反應(yīng)中，遵循原子守恒、得失電子守恒及電荷守恒。用于
(1)氧化還原反應(yīng)方程式的配平。
(2)氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算。
角度一 氧化還原反應(yīng)的概念及應(yīng)用
1．(2022·遼寧，6)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復(fù)棕色；加入CCl4，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是( )
A．褪色原因?yàn)镮2被Fe還原
B．液體分層后，上層呈紫紅色
C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹
D．溶液恢復(fù)棕色的原因?yàn)镮－被氧化
答案 D
詳解 Zn比Fe活潑，更容易失去電子，還原性更強(qiáng)，先與I2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故溶液褪色原因?yàn)镮2被Zn還原，A項(xiàng)錯(cuò)誤；液體分層后，I2在CCl4層，CCl4的密度比水大，則下層呈紫紅色，B項(xiàng)錯(cuò)誤；若鍍層金屬活潑性大于Fe，則Fe不易生銹，反之，若Fe活潑性大于鍍層金屬，則Fe更易生銹，由于活潑性：Zn>Fe>Sn，則鍍錫鐵釘更易生銹，C項(xiàng)錯(cuò)誤；漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2，其具有強(qiáng)氧化性，可將I－氧化，D項(xiàng)正確。
2．(2022·浙江6月選考，10)關(guān)于反應(yīng)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列說法正確的是( )
A．H2SO4發(fā)生還原反應(yīng)
B．Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑
C．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
D．1 ml Na2S2O3發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移4 ml電子
答案 B
詳解 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，該反應(yīng)的本質(zhì)是硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)生成硫和二氧化硫，化合價(jià)發(fā)生變化的只有S元素，硫酸的作用是提供酸性環(huán)境。H2SO4中所含元素的化合價(jià)均未發(fā)生變化，A說法不正確；Na2S2O3中的S的平均化合價(jià)為＋2，其發(fā)生歧化反應(yīng)生成S(0價(jià))和SO2(＋4價(jià))，故其既是氧化劑又是還原劑，B說法正確；該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是SO2，還原產(chǎn)物為S，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1，C說法不正確；根據(jù)其中S元素的化合價(jià)變化情況可知，1 ml Na2S2O3發(fā)生反應(yīng)，要轉(zhuǎn)移2 ml電子，D說法不正確。
3．(2022·湖南，9)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進(jìn)H＋和e－的轉(zhuǎn)移(如a、b和c)，能將海洋中的NOeq \\al(－,2)轉(zhuǎn)化為N2進(jìn)入大氣層，反應(yīng)過程如圖所示。
下列說法正確的是( )
A．過程Ⅰ中NOeq \\al(－,2)發(fā)生氧化反應(yīng)
B．a(chǎn)和b中轉(zhuǎn)移的e－數(shù)目相等
C．過程 Ⅱ 中參與反應(yīng)的n(NO)∶n(NHeq \\al(＋,4))＝1∶4
D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應(yīng)為NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋2H2O
答案 D
詳解 過程Ⅰ中NOeq \\al(－,2)轉(zhuǎn)化為NO，氮元素化合價(jià)由＋3價(jià)降低到＋2價(jià)，NOeq \\al(－,2)得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；過程Ⅰ為NOeq \\al(－,2)在酶1的作用下轉(zhuǎn)化為NO和H2O，反應(yīng)的離子方程式為NOeq \\al(－,2)＋2H＋＋e－eq \(=====,\s\up7(酶1))NO↑＋H2O，過程Ⅱ?yàn)镹O和NHeq \\al(＋,4)在酶2的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成H2O和N2H4，反應(yīng)的離子方程式為NO＋NHeq \\al(＋,4)＋3e－＋2H＋eq \(=====,\s\up7(酶2))H2O＋N2H4，兩過程轉(zhuǎn)移電子數(shù)目不相等，B錯(cuò)誤；由過程Ⅱ的反應(yīng)方程式可知n(NO)∶n(NHeq \\al(＋,4))＝1∶1，C錯(cuò)誤；過程Ⅲ為N2H4轉(zhuǎn)化為N2和4H＋、4e－，反應(yīng)的離子方程式為N2H4===N2＋4H＋＋4e－，所以過程Ⅰ→Ⅲ的總反應(yīng)為NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋2H2O，D正確。
4．(2020·山東，2)下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是( )
A．谷物發(fā)酵釀造食醋
B．小蘇打用作食品膨松劑
C．含氯消毒劑用于環(huán)境消毒
D．大氣中NO2參與酸雨形成
答案 B
詳解 谷物發(fā)酵的過程中包含淀粉水解、葡萄糖轉(zhuǎn)化為乙醇、乙醇氧化為乙酸；小蘇打分解的化學(xué)方程式為2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，不是氧化還原反應(yīng)；含氯消毒劑有強(qiáng)氧化性，可用于環(huán)境消毒；NO2與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)：3NO2＋H2O===NO＋2HNO3。
5．(2021·浙江6月選考，8)關(guān)于反應(yīng)K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列說法正確的是( )
A．K2H3IO6發(fā)生氧化反應(yīng)
B．KI是還原產(chǎn)物
C．生成12.7 g I2時(shí)，轉(zhuǎn)移0.1 ml電子
D．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為7∶1
答案 D
詳解 反應(yīng)中K2H3IO6中I元素的化合價(jià)降低，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；KI中I－由HI變化而來，化合價(jià)沒有發(fā)生變化，KI既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物，B錯(cuò)誤；12.7 g I2的物質(zhì)的量為0.05 ml，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，每生成4 ml I2轉(zhuǎn)移7 ml電子，則生成0.05 ml I2時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.087 5 ml，C錯(cuò)誤；HI為還原劑，K2H3IO6為氧化劑，在反應(yīng)中每消耗1 ml K2H3IO6就有7 ml HI失電子，則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為7∶1，D正確。
6．(2021·湖南，8)KIO3常用作食鹽中的補(bǔ)碘劑，可用“氯酸鉀氧化法”制備，該方法的第一步反應(yīng)為6I2＋11KClO3＋3H2Oeq \(=====,\s\up7(△))6KH(IO3)2＋5KCl＋3Cl2↑。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．產(chǎn)生22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)Cl2時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移10 ml e－
B．反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11∶6
C．可用石灰乳吸收反應(yīng)產(chǎn)生的Cl2制備漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中IOeq \\al(－,3)的存在
答案 A
詳解 該反應(yīng)中只有碘元素的價(jià)態(tài)升高，由0價(jià)升高至KH(IO3)2中的＋5價(jià)，每個(gè)碘原子失去5個(gè)電子，即6I2～60e－，又因化學(xué)方程式中6I2～3Cl2，故3Cl2～60e－，即Cl2～20e－，所以產(chǎn)生22.4 L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) 即1 ml Cl2時(shí)，反應(yīng)中應(yīng)轉(zhuǎn)移20 ml e－，A錯(cuò)誤；該反應(yīng)中KClO3中氯元素價(jià)態(tài)降低，KClO3作氧化劑，I2中碘元素價(jià)態(tài)升高，I2作還原劑，由該化學(xué)方程式的計(jì)量數(shù)可知，11KClO3～6I2，故該反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11∶6，B正確；漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，工業(yè)制漂白粉可用石灰乳與氯氣反應(yīng)，C正確；食鹽中的IOeq \\al(－,3)可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H＋、I－發(fā)生歸中反應(yīng)：IOeq \\al(－,3)＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，生成的I2再與淀粉發(fā)生特征反應(yīng)變?yōu)樗{(lán)色，故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中IOeq \\al(－,3)的存在，D正確。
角度二 氧化還原反應(yīng)的計(jì)算
7．[2020·全國卷Ⅱ，26(3)(4)(5)](3)Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應(yīng)來制備，該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備Cl2O的化學(xué)方程式為______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過程中，生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量為________ml；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為
________________________________________________________________________。
(5)“84消毒液”的有效成分為NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是________________(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，則生產(chǎn)1 000 kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為____ kg(保留整數(shù))。
答案 (3)2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O (4)1.25
NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O
(5)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋ H2O 203
詳解 (3)由新制的HgO和Cl2反應(yīng)制備Cl2O，由于該反應(yīng)為歧化反應(yīng)，所以只有氯元素的化合價(jià)發(fā)生變化，由0價(jià)變?yōu)椋?價(jià)和－1價(jià)，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O。(4)由題意知，在NaClO2生成ClO2的過程中，發(fā)生歧化反應(yīng)，NaClO2既是氧化劑，又是還原劑，4Naeq \(Cl,\s\up6(＋3))O2eq \(――→,\s\up7(失4e－))4eq \(Cl,\s\up6(＋4))O2，Naeq \(Cl,\s\up6(＋3))O2eq \(――→,\s\up7(得4e－))Naeq \(Cl,\s\up6(－1))，每生成4 ml ClO2，需消耗5 ml NaClO2，所以每生成1 ml ClO2，需消耗1.25 ml NaClO2。產(chǎn)生的氣泡的成分為CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O。(5)“84消毒液”遇到酸性清潔劑能發(fā)生氧化還原反應(yīng)：ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O，Cl2有毒，故“84消毒液”不能和酸性清潔劑混用。1 000 kg溶液中NaOH溶液的質(zhì)量為m(NaOH)＝1 000 kg×1%＝10 kg，設(shè)反應(yīng)中消耗Cl2的質(zhì)量為x kg，則：
2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O
80 71
eq \f(80,71)x kg x kg
需要NaOH溶液的質(zhì)量為eq \f(?10 kg＋\f(80,71)x kg?,30%)＝eq \f(10,3)(10＋eq \f(80,71)x)kg，溶液的質(zhì)量＝NaOH溶液的質(zhì)量＋Cl2的質(zhì)量，1 000 kg＝eq \f(10,3)(10＋eq \f(80,71)x)kg＋x kg，解得x≈203。
考向一 氧化還原反應(yīng)的判斷
1．(2022·臨沂市高三下學(xué)期一模)下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是( )
A．利用ClO2泡騰片殺滅新型冠狀病毒
B．葡萄糖被人體吸收并提供能量
C．將紅熱鐵制品投入水中淬火
D．牙膏中添加氟化物用于預(yù)防齲齒
答案 D
詳解 利用ClO2泡騰片殺滅新型冠狀病毒是利用其強(qiáng)氧化性，涉及氧化還原反應(yīng)，A不符合題意；葡萄糖被人體吸收并提供能量的過程中葡萄糖被氧化生成二氧化碳和水，涉及氧化還原反應(yīng)，B不符合題意；將紅熱鐵制品投入水中淬火時(shí)鐵與水發(fā)生反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，涉及氧化還原反應(yīng)，C不符合題意；若使用含氟牙膏，Ca5(PO4)3OH轉(zhuǎn)化為更難溶的氟磷酸鈣[Ca5(PO4)3F]，因此可防止齲齒，在轉(zhuǎn)化過程中元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化，不涉及氧化還原反應(yīng)，D符合題意。
考向二 復(fù)雜氧化還原反應(yīng)的分析
2．N2F4可作高能燃料的氧化劑，它可由以下反應(yīng)制得：HNF2＋Fe3＋―→N2F4↑＋Fe2＋＋H＋(未配平)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．N2F4分子中N—F的鍵角小于N2H4分子中N—H的鍵角
B．上述反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1
C．若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L N2F4，轉(zhuǎn)移電子0.2 ml
D．N2F4作氧化劑時(shí)，其還原產(chǎn)物可能是N2和HF
答案 D
詳解 F的電負(fù)性強(qiáng)于H的，對(duì)成鍵電子對(duì)吸引能力更強(qiáng)，成鍵電子對(duì)之間排斥力更小，致使N2F4中N—F的鍵角小于N2H4中N—H的鍵角，故A正確；由2HNF2＋2Fe3＋===N2F4↑＋2Fe2＋＋2H＋可知，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1，故B正確；若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L N2F4，物質(zhì)的量為eq \f(2.24 L,22.4 L·ml－1)＝0.1 ml，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.2 ml，故C正確；由于電負(fù)性：F>N，則N2F4中F為－1價(jià)，N為＋2價(jià)，作氧化劑時(shí)只有N元素化合價(jià)能降低，則還原產(chǎn)物可能是N2，而F的化合價(jià)未變，HF不是還原產(chǎn)物，故D錯(cuò)誤。
3．(2022·安徽省皖江名校高三第四次聯(lián)考)ClO－可用于處理含CN－的廢水，處理過程中體系存在ClO－、CN－、N2、Cl－、HCOeq \\al(－,3)、H2O六種物質(zhì)。下列有關(guān)說法正確的是( )
A．ClO－是氧化劑，N2是氧化產(chǎn)物之一
B．反應(yīng)配平后氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為3∶2
C．若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L N2，則轉(zhuǎn)移電子0.2 ml
D．含CN－的廢水也可用Cr2Oeq \\al(2－,7)處理
答案 A
詳解 根據(jù)題意，ClO－、CN－為反應(yīng)物，N2、Cl－、HCOeq \\al(－,3)為生成物，結(jié)合原子守恒可知H2O為反應(yīng)物，處理過程中所發(fā)生的反應(yīng)為5ClO－＋2CN－＋H2O===N2↑＋5Cl－＋2HCOeq \\al(－,3)，其中ClO－是氧化劑， N2是氧化產(chǎn)物之一，A正確；在該反應(yīng)中氧化劑是ClO－，還原劑是CN－，則氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為5∶2，B錯(cuò)誤；在反應(yīng)中，每產(chǎn)生1 ml N2，轉(zhuǎn)移10 ml電子，若生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 L N2，其物質(zhì)的量是0.1 ml，則轉(zhuǎn)移電子1 ml，C錯(cuò)誤；Cr2Oeq \\al(2－,7)具有強(qiáng)氧化性，但若用Cr2Oeq \\al(2－,7)處理含CN－的廢水，會(huì)引入重金屬離子Cr3＋，D錯(cuò)誤。
考向三 氧化還原反應(yīng)的計(jì)算
4．某實(shí)驗(yàn)小組測定產(chǎn)品中水合肼(N2H4·H2O)的含量，步驟如下：稱取產(chǎn)品6.0 g，加入適量NaHCO3固體(滴定過程中，調(diào)節(jié)溶液的pH保持在6.5左右), 加水配成250 mL溶液，移取25.00 mL置于錐形瓶中，并滴加2～3滴淀粉溶液，用 0.300 0 ml·L－1的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(已知：N2H4·H2O＋2I2===N2↑ ＋4HI＋H2O)。實(shí)驗(yàn)測得消耗碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均值為20.00 mL，產(chǎn)品中水合肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。
答案 25%
詳解 根據(jù)反應(yīng)方程式可知25.00 mL待測液中n(N2H4·H2O)＝eq \f(1,2)×0.300 0 ml·L－1×0.02 L＝0.003 ml，則250 mL溶液中有0.03 ml N2H4·H2O，產(chǎn)品中水合肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq \f(50 g·ml－1×0.03 ml,6.0 g)×100%＝25%。
專題強(qiáng)化練
1．下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是( )
A．食物腐敗變質(zhì)
B．對(duì)電力不足的新能源汽車充電
C．用SO2漂白紙漿
D．苯酚放置在空氣中變?yōu)榉奂t色
答案 C
詳解 食物腐敗變質(zhì)，是食物發(fā)生緩慢氧化的過程，涉及氧化還原反應(yīng)，故A不選；對(duì)電力不足的新能源汽車充電，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程，有電子的轉(zhuǎn)移，涉及氧化還原反應(yīng)，故B不選；用SO2漂白紙漿，化合生成無色不穩(wěn)定物質(zhì)，無元素的化合價(jià)變化，為非氧化還原反應(yīng)，故C選；苯酚晶體放置在空氣中由無色變?yōu)榉奂t色，是被空氣中的氧氣氧化，涉及氧化還原反應(yīng)，故D不選。
2．二氧化氯(ClO2)是高效、無毒的消毒劑，見光易分解，其中一種制備方法是用氯酸鉀(KClO3)和濃H2SO4一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3KClO3＋3H2SO4(濃)===3KHSO4＋X＋2ClO2↑＋H2O。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．物質(zhì)X為HClO4
B．ClO2見光分解的化學(xué)方程式為2ClO2eq \(=====,\s\up7(光照))Cl2＋2O2
C．相同質(zhì)量的Cl2和ClO2消毒時(shí)，Cl2的消毒效率比ClO2高
D．ClO2對(duì)CN－進(jìn)行無毒化處理是利用其強(qiáng)氧化性
答案 C
詳解 根據(jù)原子守恒，推出物質(zhì)X為HClO4，故A正確；ClO2見光分解的化學(xué)方程式為2ClO2eq \(=====,\s\up7(光照))Cl2＋2O2，故B正確；1 ml(67.5 g)ClO2殺菌消毒，自身生成Cl－轉(zhuǎn)移5 ml電子，1 ml Cl2(71 g)殺菌消毒，自身生成Cl－轉(zhuǎn)移2 ml電子，所以相同質(zhì)量的Cl2和ClO2，二氧化氯轉(zhuǎn)移電子的量較多，消毒效率比Cl2高，故C錯(cuò)誤；ClO2有強(qiáng)氧化性，可用ClO2對(duì)CN－進(jìn)行無毒化處理，將CN－轉(zhuǎn)化成CO2和N2，故D正確。
3．(2022·山西省呂梁市名校金科大聯(lián)考)反應(yīng)Ⅰ：5FeOeq \\al(2－,4)＋3Mn2＋＋16H＋===5Fe3＋＋3MnOeq \\al(－,4)＋8H2O
反應(yīng)Ⅱ：5S2Oeq \\al(2－,8)＋2Mn2＋＋8H2O===10SOeq \\al(2－,4)＋2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋
反應(yīng)Ⅲ：2MnOeq \\al(－,4)＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．氧化性：FeOeq \\al(2－,4)＞MnOeq \\al(－,4)＞H2O2
B．用KI-淀粉試紙可鑒別Na2S2O8和NaHSO4溶液
C．反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅲ中的H＋可由濃鹽酸或濃硫酸提供
D．若將反應(yīng)Ⅱ設(shè)計(jì)成原電池，正極反應(yīng)式為S2Oeq \\al(2－,8)＋2e－===2SOeq \\al(2－,4)
答案 C
詳解 反應(yīng)Ⅰ中高鐵酸根離子是氧化劑，高錳酸根離子是氧化產(chǎn)物，則氧化性：FeOeq \\al(2－,4)＞MnOeq \\al(－,4)，反應(yīng)Ⅲ中高錳酸根離子是氧化劑，雙氧水被氧化為氧氣，則氧化性：MnOeq \\al(－,4)＞H2O2，所以氧化性：FeOeq \\al(2－,4)＞MnOeq \\al(－,4)＞H2O2，A正確；S2Oeq \\al(2－,8)具有強(qiáng)氧化性，能氧化碘離子生成I2，硫酸氫鈉不能氧化碘離子，可用KI-淀粉試紙鑒別Na2S2O8和NaHSO4溶液，B正確；濃鹽酸能被高錳酸鉀溶液、高鐵酸鉀溶液氧化，故上述反應(yīng)Ⅰ和Ⅲ中氫離子不能由濃鹽酸提供，C錯(cuò)誤；反應(yīng)Ⅱ中S2Oeq \\al(2－,8)作氧化劑，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，則將反應(yīng)Ⅱ設(shè)計(jì)成原電池，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，正極反應(yīng)式為S2Oeq \\al(2－,8)＋2e－===2SOeq \\al(2－,4)，D正確。
4．(2022·湖南岳陽一模)過二硫酸是一種硫的含氧酸，化學(xué)式為H2S2O8。它的結(jié)構(gòu)可以表示成HO3SOOSO3H。它的鹽稱為過二硫酸鹽，在工業(yè)上用途廣泛，用作強(qiáng)氧化劑等。下列反應(yīng)分別是Cr3＋與過二硫酸鹽和高錳酸鹽反應(yīng)的離子方程式(未配平)。
Ⅰ.Cr3＋＋S2Oeq \\al(2－,8)＋H2Oeq \(――――→,\s\up7(Ag＋催化),\s\d5(△))Cr2Oeq \\al(2－,7)＋SOeq \\al(2－,4)＋H＋
Ⅱ.Cr3＋＋MnOeq \\al(－,4)＋H2Oeq \(――→,\s\up7(△))Cr2Oeq \\al(2－,7)＋Mn2＋＋H＋
下列說法錯(cuò)誤的是( )
A．過二硫酸根中顯－2價(jià)的氧原子和顯－1價(jià)的氧原子的數(shù)目比是3∶1
B．反應(yīng)Ⅰ中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是3∶2
C．反應(yīng)Ⅱ中每生成1 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6 ml
D．若反應(yīng)Ⅰ和反應(yīng)Ⅱ中消耗的Cr3＋的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化劑的物質(zhì)的量之比為2∶5
答案 D
詳解 過二硫酸中S的化合價(jià)為＋6價(jià)，H的化合價(jià)為＋1價(jià)，則過二硫酸根中顯－2價(jià)的氧原子和顯－1價(jià)的氧原子的數(shù)目比是3∶1，A正確；配平反應(yīng)Ⅰ：2Cr3＋＋3S2Oeq \\al(2－,8)＋7H2Oeq \(======,\s\up7(Ag＋催化),\s\d5(△))Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6SOeq \\al(2－,4)＋14H＋，Cr3＋是還原劑，S2Oeq \\al(2－,8)是氧化劑，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是3∶2，B正確；配平反應(yīng)Ⅱ：10Cr3＋＋6MnOeq \\al(－,4)＋11H2Oeq \(=====,\s\up7(△))5Cr2Oeq \\al(2－,7)＋6Mn2＋＋22H＋，每生成5 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)轉(zhuǎn)移30 ml電子，每生成1 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6 ml，C正確；反應(yīng)Ⅰ消耗10 ml Cr3＋，消耗15 ml氧化劑；反應(yīng)Ⅱ消耗10 ml Cr3＋，消耗6 ml氧化劑，則消耗10 ml Cr3＋，反應(yīng)Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化劑的物質(zhì)的量之比為15∶6＝5∶2，D錯(cuò)誤。
5．(2022·陜西咸陽一模)ClO2是一種綠色的飲用水消毒劑。常用下列兩種反應(yīng)原理制備：
反應(yīng)Ⅰ：4HCl＋2KClO3===2ClO2↑＋Cl2↑＋2KCl＋2H2O
反應(yīng)Ⅱ：C6H12O6＋24KClO3＋12H2SO4===12K2SO4＋24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2O
下列說法正確的是( )
A．兩個(gè)反應(yīng)中KClO3都作氧化劑
B．反應(yīng)Ⅰ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2
C．反應(yīng)Ⅱ中每轉(zhuǎn)移6 ml電子，生成氣體的物質(zhì)的量為15 ml
D．制備等量的ClO2，反應(yīng)Ⅰ比反應(yīng)Ⅱ轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)多
答案 A
詳解 反應(yīng)Ⅰ中KClO3→ClO2，Cl元素化合價(jià)降低，作氧化劑，反應(yīng)Ⅱ中KClO3→ClO2，Cl元素化合價(jià)降低，作氧化劑，故A正確；反應(yīng)Ⅰ中KClO3→ClO2，KClO3作氧化劑，HCl→Cl2，Cl元素化合價(jià)升高，HCl作還原劑，還有2個(gè)Cl原子不變價(jià)，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1，故B錯(cuò)誤；反應(yīng)Ⅱ中KClO3→ClO2，Cl元素化合價(jià)從＋5價(jià)降低到＋4價(jià)，有24個(gè)Cl原子變價(jià)，每轉(zhuǎn)移24 ml電子，生成氣體的物質(zhì)的量為30 ml，則轉(zhuǎn)移6 ml電子，生成氣體的物質(zhì)的量為7.5 ml，故C錯(cuò)誤；將反應(yīng)Ⅰ乘以12，生成24 ml ClO2時(shí)轉(zhuǎn)移(5－4)×24 ml＝24 ml電子，反應(yīng)Ⅱ生成24 ml ClO2時(shí)也轉(zhuǎn)移24 ml電子，故D錯(cuò)誤。
6．(2022·遼寧一模)向FeBr2溶液中通入Cl2時(shí)，隨參加反應(yīng)的Cl2物質(zhì)的量的變化，溶液中某些離子的濃度變化情況如圖所示。下列說法正確的是( )
A．當(dāng)n(Cl2)＜M ml時(shí)，發(fā)生的離子反應(yīng)：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
B．當(dāng)n(Cl2)＝M ml時(shí)，離子濃度關(guān)系：c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝2∶1∶1
C．當(dāng)n(Cl2)＝2M ml時(shí)，離子濃度大小關(guān)系：c(Cl－)＞c(Br－)
D．當(dāng)通入Cl2的物質(zhì)的量等于原FeBr2的物質(zhì)的量時(shí)，Br－開始被氧化
答案 C
詳解 據(jù)圖分析知，當(dāng)n(Cl2)＜M ml時(shí)，F(xiàn)e2＋與Cl2反應(yīng)，此時(shí)Br－并沒有參加反應(yīng)，發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，A錯(cuò)誤；當(dāng)通入的氯氣為M ml時(shí)，恰好將Fe2＋反應(yīng)完，根據(jù)Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，故原Fe2＋為2M ml，原Br－為4M ml，生成的Fe3＋為2M ml，Cl－為2M ml，Br－未參加反應(yīng)，為4M ml，所以c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶2∶1，B錯(cuò)誤；當(dāng)通入的Cl2為2M ml時(shí)，M ml Cl2首先與Fe2＋完全反應(yīng)，生成2M ml Cl－，剩余的M ml Cl2會(huì)反應(yīng)消耗2M ml Br－，生成2M ml Cl－，此時(shí)n(Cl－)＝4M ml，剩余的n(Br－)＝(4M－2M) ml＝2M ml，所以離子濃度大小關(guān)系：c(Cl－)>c(Br－)，C正確；通入Cl2的物質(zhì)的量大于M ml時(shí)，Br－開始被氧化，根據(jù)B選項(xiàng)分析可知FeBr2的物質(zhì)的量為2M ml，D錯(cuò)誤。
7．為了測定84消毒液與醫(yī)用酒精1∶1反應(yīng)后溶液中殘留的NaClO的含量(假設(shè)反應(yīng)生成的氣體已全部逸出)，某小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取7.45 mL反應(yīng)后溶液(密度約1 g·mL－1)于錐形瓶，加入過量KI溶液和適量硫酸，在冷暗處靜置4～5 min后，再加入少量淀粉指示劑，用0.100 0 ml·L－1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為24.00 mL。(已知：I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6))
(1)NaClO與KI反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。
(2)上述實(shí)驗(yàn)中84消毒液與醫(yī)用酒精1∶1反應(yīng)后，溶液中殘留的NaClO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
答案 (1)ClO－＋2I－＋2H＋===Cl－＋I(xiàn)2＋H2O (2)1.2%
詳解 (2)根據(jù)ClO－＋2I－＋2H＋===Cl－＋I(xiàn)2＋H2O、I2＋2S2Oeq \\al(2－,3)===2I－＋S4Oeq \\al(2－,6)，得到關(guān)系式：ClO－～2I－～I(xiàn)2～2S2Oeq \\al(2－,3)，n(ClO－)＝eq \f(1,2)n(S2Oeq \\al(2－,3))＝eq \f(1,2)×0.100 0 ml·L－1×24.00×10－3 L＝1.20×10－3 ml，則m(NaClO)＝1.20×10－3 ml×74.5 g·ml－1＝0.089 4 g,7.45 mL反應(yīng)后溶液的質(zhì)量為1 g·mL－1×7.45 mL＝7.45 g，則 NaClO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq \f(0.089 4 g,7.45 g)×100%＝1.2%。

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