例題1、下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)中的有關(guān)說(shuō)法中正確的是( )
A、被氧化的物質(zhì)是氧化劑 B、置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng) C、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電過(guò)程發(fā)生氧化還原反應(yīng) D、元素由化合態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)時(shí),該元素一定被還原 [錯(cuò)誤解答]選B、D。 [錯(cuò)誤原因]對(duì)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實(shí)質(zhì)不理解以及對(duì)元素化合態(tài)形式存在時(shí)的化合價(jià)的理解不夠全面。 [正確解答]1)氧化還原反應(yīng)過(guò)程中,氧化劑得到電子被還原,而還原劑失去電子被氧化;2)置換反應(yīng)不僅有單質(zhì)參加,而且有新單質(zhì)生成,反應(yīng)過(guò)程中一定有電子轉(zhuǎn)移,因此一定是氧化還原反應(yīng);3)電解質(zhì)導(dǎo)電過(guò)程,實(shí)質(zhì)就是電解的過(guò)程,而電解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);4)陽(yáng)離子得到電子生成單質(zhì)時(shí),發(fā)生還原反應(yīng)(被還原);而陰離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì),因失去電子而被氧化。本題正確選項(xiàng)為B、C。 例題2、下列四類(lèi)反應(yīng):①置換反應(yīng),②復(fù)分解反應(yīng),③沒(méi)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng),④沒(méi)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)。其中一定不是氧化還原反應(yīng)的是( ) A、只有② B、只有②③ C、②③④ D、①②③④ [錯(cuò)誤解答]選C。 [錯(cuò)誤原因]對(duì)四種基本反應(yīng)類(lèi)型和氧化還原反應(yīng)關(guān)系的理解不夠深入。 [正確解答]本題只有A選項(xiàng)正確。根據(jù)置換反應(yīng)的概念和實(shí)質(zhì)可以推知它一定是氧化還原反應(yīng)。對(duì)于化合反應(yīng)和分解反應(yīng),只要有單質(zhì)參加或生成,則一定是氧化還原反應(yīng);而沒(méi)有單質(zhì)參加或生成的化合反應(yīng)和分解反應(yīng),則有些是氧化還原反應(yīng),有些不是氧化還原反應(yīng)。例如,這樣的兩個(gè)反應(yīng):Na2O2+SO2=Na2SO4、NH4NO3=N2O+2H2O,雖然沒(méi)有單質(zhì)參加或生成,但它們?nèi)匀粚儆谘趸€原反應(yīng)。 例題3、X、Y、Z為三種單質(zhì)。已知:Y能將Z從其化合物的水溶液中置換出來(lái),而Z又能將X從其化合物中置換出來(lái)。由此可以推斷下列說(shuō)法中可能正確的是( ) ?、賳钨|(zhì)的氧化性:Y>Z>X; ②單質(zhì)的還原性:Y>Z>X; ?、蹖?duì)應(yīng)離子的氧化性:X>Z>Y; ④對(duì)應(yīng)離子的還原性:X>Z>Y A、只有① B、只有②③ C、只有①④ D、①②③④ [錯(cuò)誤解答]選B或C [錯(cuò)誤原因]思維不夠慎密、全面,只把X、Y、Z當(dāng)作金屬或非金屬一種情況考慮。 [正確解答]選D。由于置換反應(yīng)既可有金屬間的置換、又可在非金屬之間置換,因此X、Y、Z既可以是金屬、也可以是非金屬。對(duì)于這兩種情況,說(shuō)法①②都可以是正確的;它們對(duì)應(yīng)的離子,如果這些元素金屬性(非金屬)性越強(qiáng),則對(duì)應(yīng)的離子的氧化性(還原性)也越弱,因此③④的說(shuō)法也可以是正確的。 例題4、鐵屑溶于過(guò)量的鹽酸后,再加入下列物質(zhì),會(huì)有三價(jià)鐵生成的是( ) A、硫酸 B、氯水 C、硝酸鋅 D、氯化鈣 [錯(cuò)誤解答]選B。Cl2有強(qiáng)氧化性,會(huì)把鐵與鹽酸反應(yīng)生成的Fe2+氧化為Fe3+。 [錯(cuò)誤原因]忽略酸性條件下NO3—具有強(qiáng)氧化性而漏選。 [正確解答]本題正確選項(xiàng)為B、C。對(duì)于B的分析同上。解答本題時(shí)還應(yīng)該注意的是:題干中指明鹽酸過(guò)量,因此反應(yīng)后溶液呈酸性。再往溶液中添加硝酸鋅時(shí),由于溶液中存在H+,硝酸根離子將顯強(qiáng)氧化性,可以將亞鐵離子氧化,反應(yīng)為: 4H++NO3—+2Fe2+=3Fe3+NO↑+2H2O 因此選項(xiàng)C也是正確的。(注意:在考慮離子共存問(wèn)題時(shí),一定不要忽視下列離子的氧化性(或在酸性條件下具有氧化性):NO3-、ClO-、MnO4-、Fe3+等。)
例題5、化合物A、B、C都只含有兩種元素,且A、B均含X元素。已知一定條件下可發(fā)生反應(yīng):A+B——X+C,X是一種單質(zhì),由此可知X元素( ) A、一定是金屬元素 B、一定是非金屬元素 C、可能是金屬元素,也可能是非金屬元素 D、無(wú)法確定 [錯(cuò)誤解答]選C或D。 [錯(cuò)誤原因]對(duì)“歸中型”氧化還原反應(yīng)及元素性質(zhì)的認(rèn)識(shí)不夠深入。 [正確解答]根據(jù)題意:1)A、B、C都是化合物;2)A、B均含X元素;3)反應(yīng)生成單質(zhì)X,可以推知該反應(yīng)為“歸中型”氧化還原反應(yīng)。即化合物A、B中X元素的化合價(jià)“一高一低”(一個(gè)高于0價(jià)、一個(gè)低于0價(jià)),兩者共同作用生成X單質(zhì)(化合價(jià)為0)。由于金屬元素在化合物中只呈現(xiàn)正價(jià)態(tài),不可能有負(fù)價(jià)態(tài),因此可以肯定X不是金屬元素;只有非金屬元素在化合物中才既可呈正價(jià)態(tài),又可呈負(fù)價(jià)態(tài),并在一定條件下可以發(fā)生歸中反應(yīng)。例如:2H2S+SO2=3S+2H2O,4NH3+6NO==5N2+6H2O,所以X應(yīng)該是非金屬,即該題的答案為B。 例題6、在氧化還原反應(yīng)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O中,當(dāng)生成0.5molCl2時(shí),氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為_(kāi)__________ A、5:1 B、3:1 C、1:3 D、1:5 [錯(cuò)誤解答]選B。由于反應(yīng)過(guò)程中每個(gè)KClO3得到6個(gè)電子被還原為Cl—,而每2個(gè)HCl失去2個(gè)電子被氧化為Cl2。根據(jù)電子得失關(guān)系守恒關(guān)系,可知:氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3:1,選擇B。 [錯(cuò)誤原因]不明確該反應(yīng)的實(shí)質(zhì),解題過(guò)程中違背同種元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)化合價(jià)變化遵循“只靠近不交叉”的原則。 [正確解答]由于該反應(yīng)屬于“歸中型”氧化還原反應(yīng),反應(yīng)機(jī)理為:KClO3中Cl得到5個(gè)電子轉(zhuǎn)化為Cl2(被還原),同樣的HCl中的Cl失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為Cl2(被氧化),反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為Cl2,且氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比等于氧化劑得電子數(shù)和還原劑失去電子數(shù)之比,即5:1;選擇A。 例題7、在反應(yīng)11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,每摩爾CuSO4能氧化P的物質(zhì)的量為( ) A、1/5 mol B、2/5 mol C、3/5mol D、11/5 mol [錯(cuò)誤解答]選B。從化學(xué)方程式可看出,當(dāng)15mol CuSO4參加氧化還原反應(yīng)時(shí)將生成6mol H3PO4,所以1mol CuSO4 氧化2/5 mol的P并生成2/5 mol H3PO4。 [錯(cuò)誤原因]沒(méi)有注意到H3PO4有一半是P自身氧化還原反應(yīng)(歧化反應(yīng))生成的。 [正確解答]本題中的還原劑是P,而氧化劑是P和CuSO4。由于反應(yīng)過(guò)程中Cu從+2降為+1,因此反應(yīng)中共得到15mol的電子;而做還原劑的P在反應(yīng)中從0升至+5價(jià),因此1mol P得到5mol電子。因此15molCuSO4在反應(yīng)中只能氧化3mol的P,即每摩爾硫酸銅能夠氧化0.2mol的P。正確選項(xiàng)為A。 例題8、標(biāo)準(zhǔn)狀況下,往100mL 0.2mol/L的FeBr2溶液中通入一定體積的Cl2,充分反應(yīng)后,溶液中有50%的Br-被氧化。則通入的氯氣的體積是( ) A、0.224L B、0.336L C、0.448L D、0.672L [錯(cuò)誤解答]由于2Br- + Cl2=Br2 + 2Cl-,根據(jù)題意,有50%的Br-被氧化,即有0.02mol被氧化,因此通入的氯氣的體積為0.224L。選A。 [錯(cuò)誤原因]忽略離子還原性強(qiáng)弱。在氧化還原反應(yīng)中,還原性(氧化性)越強(qiáng)的物質(zhì)(或微粒)優(yōu)先參與氧化還原反應(yīng)。 [正確解答]由于Fe2+還原性比Br-強(qiáng),當(dāng)往FeBr2中通入氯氣,發(fā)生的反應(yīng)依次為:1)Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+;2)Cl2+2Br—=2Cl—+Br2。因此溶液反應(yīng)中反應(yīng)的情況應(yīng)該是:Fe2+被完全氧化并有50% Br— 被氧化。根據(jù)電子得失關(guān)系,F(xiàn)e2+、Br—離子失去的電子總數(shù)(0.02mol+0.02mol=0.04mol)等于Cl2得到的電子總數(shù)。由于每個(gè)Cl2在反應(yīng)中得到2個(gè)電子,因此Cl2的物質(zhì)的量為0.02mol,其體積為0.448L。本題正確答案為C。(注:分析多種離子共存的溶液體系的電解問(wèn)題時(shí),也必須考慮離子反應(yīng)次序——對(duì)于氧化性或還原性越強(qiáng)的離子,電解過(guò)程中一般優(yōu)先放電。) 例題9、取17.4 g MnO2固體粉末與一定體積的濃鹽酸(含溶質(zhì)0.4mol)共熱制取氯氣(假設(shè)HCl揮發(fā)損失不計(jì)),下列敘述中正確的是( ) A、反應(yīng)過(guò)程中MnO2作催化劑 B、鹽酸未完全反應(yīng) C、參加反應(yīng)的鹽酸有一半被氧化 D、反應(yīng)產(chǎn)生2.24L氯氣(標(biāo)況) [錯(cuò)誤解答]選C、D。根據(jù)該反應(yīng)中量的關(guān)系:MnO2——4HCl可知,該反應(yīng)中MnO2過(guò)量,因此HCl完全反應(yīng)。又因該反應(yīng)中只有一半的HCl作還原劑(另一半為起到酸的作用),因此參加反應(yīng)的鹽酸有一半被氧化(0.2mol),得到2.24L的氯氣。 [錯(cuò)誤原因]靜態(tài)考慮反應(yīng)問(wèn)題,忽略鹽酸濃度變化引起還原性變化的事實(shí)。 [正確解答]隨反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸的濃度逐漸減小,對(duì)應(yīng)的還原性逐漸減弱,直至發(fā)生的氧化還原反應(yīng)被停止。因此該反應(yīng)過(guò)程中,雖然MnO2過(guò)量,鹽酸也不可能完全反應(yīng),同樣的,收集到的氣體也不可能是2.24L。但是不論如何,參與反應(yīng)的鹽酸一定有一半被氧化(對(duì)應(yīng)的量一定少于0.2mol)。因此正確選項(xiàng)為C。(注:許多物質(zhì)的氧化(還原)性會(huì)受濃度變化的影響,并在一些具體的反應(yīng)中表現(xiàn)出來(lái)。例如,濃硫酸具有氧化性,在加熱的條件下與銅能夠發(fā)生反應(yīng),隨反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸濃度變小,氧化性逐漸減弱,最終反應(yīng)將停止;若參加反應(yīng)的金屬為Zn等活潑金屬,則當(dāng)濃度降低到一定程度(轉(zhuǎn)化為稀硫酸)時(shí),又會(huì)有H2產(chǎn)生。又如,濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,與銅反應(yīng)生成NO2,隨反應(yīng)進(jìn)行,濃度減小,氧化性將有所減弱。當(dāng)濃度減小到一定程度,反應(yīng)產(chǎn)物變?yōu)镹O。在解此類(lèi)問(wèn)題時(shí),必須要打破常規(guī),“動(dòng)態(tài)”地考慮反應(yīng)進(jìn)行問(wèn)題。這類(lèi)問(wèn)題也常在化學(xué)計(jì)算中出現(xiàn)。) |
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