第一部分 专题四氧化还原反应一、选择题1．(2022·海淀期末)下列变化必须加入氧化剂才能实现的是( )A．Cr2O―→CrOB．HNO3―→NO2C．SiO2―→SiD．CH3CH2OH―→CH3CHO解析：本题考查了氧化还原反应的知识，意在考查考生对氧化还原反应规律的理解及应用能力。Cr2O―→CrO，元素的化合价都没有变化，与氧化还原反应无关；HNO3―→NO2、SiO2―→Si，氮元素、硅元素的化合价降低，均是被还原的过程，需要加还原剂才能实现；CH3CH2OH―→CH3CHO是被氧化的过程，需要加入氧化剂才能实现。答案：D2．(2022·上海市浦东新区年第二学期高三二模)下列化工生产过程中的主要反应，不涉及氧化还原反应的是( )A．制纯碱B．制烧碱C．制漂白粉D．制硝酸解析：本题考查氧化还原反应在化工生产过程中的应用的知识。A．制纯碱的反应原理是：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。反应中元素的化合价没有发生变化，都是非氧化还原反应，正确；B．制烧碱的反应原理是：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH，反应过程中有元素的化合价发生变化，是氧化还原反应，错误；C．制漂白粉的反应原理是：2Cl2＋2Ca(OH)2＋CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，反应过程中存在元素的化合价的变化，是氧化还原反应，错误；D．制硝酸反应原理是：4NH3＋5O24NO＋6H2O,2NO＋O2===2NO2；3NO2＋H2O===HNO3＋NO，反应中都有元素化的变化，因此都是氧化还原反应，错误。答案：A3．(2022·山西质检)化学与社会、生活、生产息息相关。下列叙述正确且变化过程中没有电子转移的是( )A．向燃煤中加适量烧碱，减少SO2排放B．从海水中获得金属镁、液溴和淡水C．工业上用石灰乳制漂白精，漂白精的有效成分是Ca(ClO)2D．用食醋可以清洗水壶中的水垢，水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2解析：\n烧碱价格较高，在燃煤中加适量生石灰或石灰石，将二氧化硫转化成硫酸钙，A错误；海水中镁、溴以化合态存在，提取镁单质和溴单质，必发生氧化还原反应，有电子转移，B错误；工业上用氯气与石灰乳反应制漂白精，发生了氧化还原反应，有电子转移，C错误；食醋的主要成分是CH3COOH，它的酸性比碳酸强，用食醋溶解CaCO3和Mg(OH)2，发生复分解反应，没有电子转移，D正确。答案：D4．(2022·株洲一模)科学家发现了如下反应：O2＋PtF6===O2(PtF6)，已知O2(PtF6)为离子化合物，Pt为＋5价，下列说法正确的是( )A．O和F无正化合价B．1molO2参加反应，转移1mole－C．上述反应中O2作氧化剂D．上述反应属于加成反应解析：本题考查了氧化还原反应，意在考查考生的分析判断能力。根据题给条件，“O2(PtF6)为离子化合物，Pt为＋5价”可知“O2”整体显＋1价。F无正价，O有正价，A选项错误；1molO2参加反应转移1mole－，B选项正确；题述反应中氧元素的化合价升高，O2作还原剂，C选项错误；题述反应属于化合反应，也属于氧化还原反应，不属于加成反应，D选项错误。答案：B5．(2022·南昌零模)新型纳米材料MFe2Ox(3<x<4)中M为＋2价金属元素，在反应中化合价不发生变化。常温下，MFe2Ox能使工业废气(SO2)高效地还原成无公害的固体，防止环境污染。其流程为：MFe2OxMFe2Oy。则下列判断正确的是( )A．MFe2Ox作催化剂B．SO2是该反应的还原剂C．x<yD．SO2发生了置换反应解析：本题考查氧化还原反应，意在考查考生通过元素化合价的变化分析问题的能力。由题目信息可知，SO2转化为固体S，S元素化合价降低，说明SO2在反应中作氧化剂，则MFe2Ox为还原剂，故A、B项错误；MFe2Ox为还原剂，反应后Fe元素的化合价升高，根据化合价变化，有2y－2>2x－2，即y>x，故C项正确；反应物为MFe2Ox和SO2，反应前没有单质参加，不符合置换反应的定义，故SO2没有发生置换反应，D项错误。答案：C6．(2022·山东省邹城市第一中学高三4月高考模拟)根据表中信息判断，下列选项不正确的是( )序号反应物产物①KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4...②Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3③MnO...Cl2、Mn2＋...A．第①组反应的其余产物为H2O和O2B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2\nC．第③组反应中生成1molCl2，转移电子2molD．氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Fe3＋>Br2解析：本题考查氧化还原反应的分析计算，物质氧化性强弱的比较。A．高锰酸钾与过氧化氢、硫酸的反应中，过氧化氢作还原剂，被氧化为氧气，高锰酸钾作氧化剂，被还原为硫酸锰，根据元素守恒，反应中还有水、硫酸钾生成，正确；B．亚铁离子的还原性大于溴离子，所以氯气先与亚铁离子反应，则氧化物只有铁离子时，说明溴离子未被氧化，则氯气与亚铁离子的物质的量之比为1∶2，即Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2，正确；C．第③组反应的还原剂就是氯离子，Cl元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，则生成1mol氯气时，转移电子2mol，正确；D．根据以上反应，得出氧化性由强到弱顺序为MnO>Cl2>Br2>Fe3＋，错误，答案选D。答案：D7．(2022·海淀期末)工业上常用氯氧化法处理含氰(CN－)废水，一定条件下，氯气和CN－反应生成无毒气体。下列说法不正确的是( )A．CN－中碳元素的化合价为＋2B．该反应的产物之一是无毒的N2C．当1molCN－参与反应时，转移3mole－D．处理含0.1molCN－的废水，理论上需要消耗标准状况下Cl2的体积为5.6L解析：本题考查氧化还原反应的有关知识，意在考查考生运用氧化还原反应规律分析解决问题的能力。CN－中碳元素的化合价为＋2，氮元素的化合价为－3，被氯气氧化的产物应为N2和CO2,1molCN－被氧化转移电子的物质的量为5mol，故处理含0.1molCN－的废水，转移的电子为0.5mol，理论上需要消耗0.25molCl2，其体积在标准状况下为5.6L，故只有C项错误。答案：C8．(2022·辽宁五校联考)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物与NaClO3反应生成ClO2。则消耗1mol最终产物转移电子的物质的量为( )A．6molB．20molC．24molD．12mol解析：本题考查氧化还原反应，意在考查考生的分析能力和计算能力。纤维素水解的最终产物为葡萄糖，葡萄糖具有还原性，可将NaClO3还原为ClO2，发生反应的离子方程式为C6H12O6＋24ClO＋24H＋===24ClO2↑＋6CO2↑＋18H2O，葡萄糖中C元素的化合价由0升高为＋4，则消耗1mol葡萄糖转移电子的物质的量为1mol×4×6＝24mol，本题选C。答案：C9．(2022·石家庄一模)某稀溶液中含有4molKNO3和2.5molH2SO4，向其中加入1.5\nmolFe，充分反应(已知NO被还原为NO)。下列说法正确的是( )A．反应后生成NO的体积为28LB．所得溶液中c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)＝1∶1C．所得溶液中c(NO)＝2.75mol·L－1D．所得溶液中的溶质只有FeSO4解析：本题考查元素化合物的性质与反应，意在考查考生对氧化还原反应的掌握情况与计算能力。反应前n(NO)＝4mol，n(H＋)＝5mol，n(Fe)＝1.5mol。先发生反应：NO＋4H＋＋Fe===NO↑＋Fe3＋＋2H2O，Fe和NO过量，H＋全部反应，故消耗的NO为1.25mol，生成的n(NO)＝1.25mol，n(Fe3＋)＝1.25mol，剩余0.25molFe继续发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。消耗Fe3＋0.5mol，剩余的Fe3＋为1.25mol－0.5mol＝0.75mol，该反应生成0.75molFe2＋。选项A没有指明NO气体是否处于标准状况，A项错误；最终溶液中Fe3＋与Fe2＋物质的量相同，且共存于同一溶液中，故其浓度之比为1∶1，B项正确；因第一个反应消耗1.25molNO，即剩余4mol－1.25mol＝2.75molNO，但题中没有给出溶液的体积，故不能计算溶液中离子的浓度，C项错误；由上述分析可知所得溶液中的溶质有硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸钾、硝酸钾等，D项错误。答案：B10．(2022·辽宁五校联考)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强的还原性。NaH2PO2为正盐，可将溶液中的Ag＋还原为Ag，从而可用于化学镀银。利用NaH2PO2进行化学镀银反应中，若氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物的化学式为( )A．H3PO4B．Na3PO4C．AgD．Na2HPO2解析：本题考查氧化还原反应，意在考查考生的判断能力和计算能力。该反应中Ag＋为氧化剂，NaH2PO2为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，设氧化产物中P的化合价为＋x，根据化合价升降相等可得，4×(1－0)＝1×(x－1)，解得x＝5，所以氧化产物中P为＋5价，发生反应的离子方程式为4Ag＋＋H2PO＋2H2O===H3PO4＋3H＋＋4Ag↓，氧化产物为H3PO4，本题选A。答案：A11．(2022·超级中学预测卷)Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如下图所示：下列有关判断正确的是( )A．若铜片为51.2g，则生成0.2molNaNO3\nB．常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应C．标准状况下收集的氮氧化物为20.16LD．反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，也是还原产物解析：本题考查氧化还原反应及化学计算，意在考查考生对氧化还原反应理论的应用能力及计算能力。分析整个反应过程可知仅有两种元素的化合价发生变化，即Cu→Cu2＋，HNO3→NaNO2,51.2gCu为0.8mol，共失电子0.8mol×2＝1.6mol，由得失电子守恒可知HNO3→NaNO2得1.6mol电子，故产物中NaNO2的物质的量为0.8mol，由Na元素守恒可知另一种产物NaNO3为0.2mol，A正确；常温下，Cu能与浓硝酸反应，B错误；部分NO2会转化为N2O4，而N2O4在标准状况下不是气体，C错误；反应过程中生成的Cu(NO3)2、NaNO3是氧化产物，NaNO2和氮的氧化物是还原产物，D错误。答案：A12．(2022·四川省仁寿县高三第三次诊断)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下图所示。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6molC．当通入2molCl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3解析：本题考查氧化还原反应的计算。A．已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，则根据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正确；B．在通入氯气的量为0～1mol的过程中，碘离子从最大量降到0，碘离子先被氧化，即碘化亚铁是1mol，所以溴化亚铁中亚铁离子是3mol，则溴化亚铁是3mol，B错误；C．当通入2molCl2时，碘完全被氧化，亚铁离子有2mol被氧化，则溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C正确；D．根据以上分析可知原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D正确，答案选D。答案：B二、填空题\n13．(2022·山东省邹城市第一中学高三4月高考模拟)Ⅰ.已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有—个氧化还原反应的体系中共有KCl、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质：(1)该反应中，化合价升高的反应物是______________________________。(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式：_______________________。(3)上述反应中，氧化剂是________，1mol氧化剂在反应中得到________mol电子。Ⅱ.某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，并进行漂白粉有效成分的质量分数测定(1)装置④中的x试剂为________。(2)装置③中发生反应的化学方程式为______________________________。该反应是放热反应，反应温度较高时有副反应发生。改进该实验装置以减少副反应发生的方法是____________________________。(3)测定漂白粉有效成分的质量分数称取1.000g漂白粉于锥形瓶中，加水溶解，调节溶液的pH，以淀粉为指示剂，用0.1000mol·L－1KI溶液进行滴定，溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为：3ClO－＋I－===3Cl－＋IO IO＋5I－＋3H2O===6OH－＋3I2实验测得数据如下表所示。滴定次数123KI溶液体积/mL19.9820.0220.00该漂白粉中有效成分的质量分数为________。若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定，则测定结果将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。解析：本题考查了氯气的制备、性质检验、氧化还原的分析、误差分析。Ⅰ.在所给7种物质中，高锰酸钾的氧化性大于氯气，所以高锰酸钾作氧化剂，KCl作还原剂，则化合价升高的物质是KCl；(2)硫酸起到酸性作用，可增强高锰酸钾的氧化性。所以高锰酸钾、硫酸、KCl发生氧化还原反应，生成氯气、硫酸锰、硫酸钾、水，化学方程式是2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O；(3)上述反应中的氧化剂是KMnO4，Mn元素的化合价从＋7价降低到＋2价，得到5个电子，所以1molKMnO4参加反应，转移电子的物质的量是5mol。\nⅡ.(1)装置④的作用是吸收多余氯气及防止倒吸，所以x溶液为NaOH溶液；(2)氯气与氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，化学方程式是2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O；该反应是放热反应，温度升高会产生氯酸钙的副产物，所以将装置③放于冷水浴中进行实验，可降低温度，减少副产物的生成；(3)根据表中数据可知消耗KI溶液的体积为三次的平均值为20mL，设次氯酸钙的物质的量是x，则次氯酸根离子的物质的量为2x，则消耗KI的物质的量为2x/3＋10/3＝4x，所以4x＝0.02L×0.1mol/L，解得x＝5×10－4mol，所以漂白粉中次氯酸钙的质量是5×10－4mol×143g/mol＝7.15×10－2g，所以漂白粉中有效成分的质量分数是7.15×10－2g/1.000g×100%＝7.15%；若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定，说明反应未完全，消耗KI体积偏少，造成测定结果偏低。答案：Ⅰ.(1)KCl(2)2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O(3)KMnO4 5Ⅱ.(1)NaOH(2)2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O 将装置③放于冷水浴中进行实验(3)7.15% 偏低14．(2022·云南名校统考)铜是与人类关系非常密切的有色金属。已知：常温下，在溶液中Cu2＋稳定，Cu＋易在酸性条件下发生反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。大多数＋1价铜的化合物是难溶物，如：Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。(1)在新制Cu(OH)2悬浊液中滴入葡萄糖溶液，加热生成不溶物的颜色为：______________________________，某同学实验时却有黑色物质出现，这种黑色物质的化学式为：______________________________。(2)在CuCl2溶液中逐滴加入过量KI溶液可能发生：a．2Cu2＋＋4I－===2CuI↓(白色)＋I2b．2Cu2＋＋2Cl－＋2I－===2CuCl↓(白色)＋I2为顺利观察到白色沉淀，可以加入的最佳试剂是________。A．SO2B．苯C．NaOH溶液D．乙醇(3)一定条件下，在CuSO4中加入NH5反应生成氢化亚铜(CuH)。①已知NH5是离子晶体且所有原子都达到稀有气体的稳定结构，请写出NH5的电子式：______________________________。②写出CuH在过量稀盐酸中生成气体的反应的离子方程式________________________________。③将CuH溶解在适量的稀硝酸中，完成下列化学方程式。CuH＋HNO3===Cu(NO3)2＋H2↑＋＋\n解析：本题考查了氧化还原反应的规律、反应方程式的配平等，意在考查考生运用所学知识分析、解决综合问题的能力。(1)在加热条件下新制Cu(OH)2悬浊液可被葡萄糖溶液还原为砖红色的氧化亚铜(Cu2O)。(2)由于I2溶于水呈棕黄色，干扰白色沉淀的观察，故加入苯将溶液中的I2萃取出来，便于观察白色沉淀。(3)①由已知信息可知NH5是由H－与NH构成的。②由“Cu＋易在酸性条件下发生反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu”可知，CuH与过量稀盐酸反应时，氢元素发生“归中反应”，而铜元素发生“歧化反应”，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平方程式即可。③铜元素的化合价由＋1→＋2，氢元素的化合价由－1→0，两种元素在同一种物质中，故1molCuH失去2mol电子，而稀硝酸作氧化剂时的还原产物为NO，每生成1molNO转移3mol电子，根据得失电子守恒，可知CuH与NO的物质的量之比为3∶2，再结合原子守恒可配出其他各物质的计量数，为了保证方程式中各物质的计量数均为整数，各计量数均乘以2即可。答案：(1)砖红色 CuO(2)B②2CuH＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋2H2↑③6 16 6 3 4 NO↑ 8 H2O
