专题突破练4 氧化还原反应一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分)1.(2022北京第二十中学高三月考)下列物质的用途利用了其氧化性的是( )A.用漂粉精给游泳池中的水消毒B.SO2用于漂白纸浆C.Na2S用于除去废水中的Hg2+D.FeCl2溶液用于吸收Cl2答案A解析漂粉精中含次氯酸根离子,具有强氧化性,可以给游泳池中的水消毒,A项正确;SO2用于漂白纸浆,是化合漂白,反应中没有元素的化合价变化,不发生氧化还原反应,B项错误;Na2S用于除去废水中的Hg2+,反应中没有元素的化合价变化,不发生氧化还原反应,故C项错误;FeCl2溶液用于吸收Cl2,铁元素化合价升高,利用了Fe2+的还原性,故D项错误。2.(2022皖江名校联盟联考)下列过程中,不涉及氧化还原反应的是( ) A.浸有酸性高锰酸钾的硅藻土作水果保鲜剂B.将SO2滴入盛有酚酞的NaOH溶液中,溶液红色褪去C.用含有橙色的酸性重铬酸钾的仪器检验司机酒后驾车D.汽车安装尾气净化装置将氮氧化物(NOx)转化为N2答案B解析酸性高锰酸钾溶液可氧化乙烯,涉及氧化还原反应,A项不符合题意;将SO2通入盛有酚酞的NaOH溶液中,二氧化硫与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱直至溶液变为中性或酸性,溶液红色褪去,不涉及氧化还原反应,B项符合题意;重铬酸钾具有氧化性,可与乙醇发生氧化还原反应,可用于检测乙醇,涉及氧化还原反应,C项不符合题意;汽车安装尾气净化装置将氮氧化物(NOx)转化为N2,氮元素的化合价发生变化,一定涉及氧化还原反应,D项不符合题意。8\n3.(2022黑龙江大庆中学高三期中)高铁酸钾(K2FeO4)是一种比Cl2、O3、KMnO4氧化性更强的多功能水处理剂。工业上可先制得高铁酸钠[离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O],然后在高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH,可析出高铁酸钾。下列说法不正确的是( )A.高铁酸钾能除去水中溶解的H2S等B.高铁酸钾中Fe为+6价,具有强氧化性,能消毒杀毒C.工业上制备高铁酸钠时每生成1mol还原产物,转移3mol电子D.高铁酸钾的还原产物易水解形成胶体,可使水中悬浮物凝聚沉降答案C解析K2FeO4具有强氧化性,可以氧化H2S,所以能除去水中溶解的H2S等,A项正确;K2FeO4具有强氧化性,可用于消毒杀菌,B项正确;工业上制备高铁酸钠时,根据2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-2FeO42-+3Cl-+5H2O,则每生成1mol还原产物即Cl-,转移2mol电子,C项错误;K2FeO4具有强氧化性,可用于消毒杀菌,反应后生成的Fe3+可进一步水解生成Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,可用于吸附水中的悬浮杂质,D项正确。4.(2022山东临沂高三期中)某离子反应涉及H+、Bi3+、MnO4-、BiO3-、Mn2+、H2O六种微粒。其中c(MnO4-)随反应进行逐渐增大。下列判断错误的是( )A.该反应的还原产物为Bi3+B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2C.反应后溶液的酸性明显增强D.若有1mol还原剂参加反应,转移电子的物质的量为5mol答案C解析根据题意c(MnO4-)随反应进行逐渐增大,这说明MnO4-是生成物,则Mn2+是反应物,即锰元素的化合价从+2价升高到+7价,Mn2+作还原剂,则BiO3-是氧化剂,铋元素化合价从+5价降低到+3价,则该反应的还原产物为Bi3+,A项正确;根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2,B项正确;根据以上分析可知该反应的离子方程式为14H++5BiO3-+2Mn2+5Bi3++2MnO4-+7H2O,因此反应后溶液的酸性明显减弱,C项错误;根据以上分析可知若有1mol还原剂参加反应,转移电子的物质的量为5mol,D项正确。5.(2022辽宁大连育明高级中学月考)在反应11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,1molCuSO4能氧化P的物质的量为( )A.15molB.25molC.35molD.115mol答案A解析首先分析反应中各元素的化合价变化,Cu的价态由+2→+1(被还原),11molP中6mol化合价升高(被氧化)、5mol化合价降低(被还原)。由得失电子数目可知,6mol被氧化的P共失电子6mol×5=30mol,15molCuSO4共得15mol电子,另外5molP得15mol电子,即15molCuSO4所氧化的P为155mol=3mol,则1molCuSO4可氧化15mol的P。6.(2022湖南长沙明德中学高三月考)下列关于氧化性、还原性的判断正确的是( )A.B的阳离子的氧化性比A的阳离子强,说明A元素的金属性一定比B元素强8\nB.发生氧化还原反应时A原子失去的电子比B原子多,证明A的金属性一定比B强C.适量的Cl2通入FeI2溶液中可发生反应:3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3D.一定量氯气通入30mL10.00mol·L-1的氢氧化钠溶液中,加热后形成NaCl、NaClO、NaClO3共存的溶液,若反应中转移的电子为nmol,则0.15<n<0.25答案D解析铁离子的氧化性比铜离子的氧化性强,但是铁的金属性比铜强,A项错误;金属性与失去电子的多少无关,B项错误;氯气和碘化亚铁反应时,碘离子先和氯气反应生成碘单质,C项错误;氯气和氢氧化钠溶液的反应可以分两种,Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O,若发生第一个反应,当有2mol氢氧化钠反应就转移1mol电子,所以有0.3mol氢氧化钠反应时转移0.15mol电子,若发生第二个反应,当有6mol氢氧化钠反应时转移5mol电子,所以有0.3mol氢氧化钠反应时转移0.25mol电子,根据题意,两个反应都发生,因此D项正确。7.(2022湖北宜昌葛洲坝中学检测)有一未完成的离子方程式: +XO3-+6H+3X2+3H2O,下列说法错误的是( ) A.X原子最外层电子数为5B.当有3molX2生成时,转移5mol电子C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1D. 所填的微粒为X- 答案A解析根据题意可知该离子方程式为5X-+XO3-+6H+3X2+3H2O,D项正确;由于X元素的简单阴离子是X-,所以X原子最外层有7个电子,A项错误;当有3molX2生成时,共有5mol电子转移,B项正确;在该反应中,氧化产物和还原产物都是X2,根据得失电子守恒,氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶1,C项正确。8.(2022陕西西安中学高三期中)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应NaN3+KNO3K2O+Na2O+N2↑。对该反应的描述错误的是( )A.NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂B.该反应中有两种元素的化合价发生变化C.配平后物质的化学计量数依次为10、2、1、5、16D.若生成8molN2,则转移电子的物质的量为5mol答案B解析NaN3中氮元素化合价从-13价升高到0价,硝酸钾中氮元素化合价从+5价降低到0价,所以根据得失电子守恒和原子守恒配平后的化学方程式为10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑,则NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂,A项正确,C项正确;该反应中只有氮元素的化合价发生变化,B项错误;根据配平后的氧化还原反应,若生成8molN2,则转移电子的物质的量为5mol,D项正确。9.(2022安徽皖江名校联盟高三检测)氧化还原反应在日常生活中有着广泛的应用,下列有关说法正确的是( )选项化学方程式相关说法AH2S+4O2F2SF6+2HF+4O2氧气是氧化产物,O2F28\n既是氧化剂又是还原剂BCl2+2Br-2Cl-+Br2Zn+Cu2+Zn2++Cu均为单质被还原的置换反应C4Fe2++4Na2O2+6H2O4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+若Fe2+失去4mol电子,生成氧气的体积约为22.4LDHNCO+NOxN2+CO2+H2O若NOx中x=2,则消耗1molNO2在反应中转移4mol电子答案D解析在反应中,氧元素由+1价降低到0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,O2F2是氧化剂,A项错误;Cl2+2Br-2Cl-+Br2属于置换反应,单质氯气被还原;Zn+Cu2+Zn2++Cu也是置换反应,单质锌被氧化,B项错误;若Fe2+失去4mol电子,则参加反应得到Fe2+为4mol,可知生成的氧气为1mol,氧气不一定处于标准状况下,因此氧气的体积不一定为22.4L,C项错误;1molNO2在反应中氮元素的化合价由+4价降低为0价,则消耗1molNO2转移4NA个电子,D项正确。10.已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液,混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示。下列说法中不正确的是( )A.图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B.图中BC段发生的反应为2Fe3++2I-2Fe2++I2C.开始加入的K2Cr2O7为0.25molD.K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液反应时二者的物质的量之比为1∶3答案D解析开始时Fe3+浓度不变,说明Fe3+没有参加反应,则AB段应为K2Cr2O7和KI的反应,A项正确;BC段时Fe3+浓度逐渐减小,说明Fe3+和KI发生氧化还原反应:2Fe3++2I-2Fe2++I2,B项正确;由图像可知,整个过程中,酸性K2Cr2O7将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+又被I-还原为Fe2+,当加入的KI为1.5mol时,相当于K2Cr2O7只与I-发生氧化还原反应:Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O,则n(Cr2O72-)=16n(I-)=16×1.5mol=0.25mol,C项正确;根据离子反应6Fe2++Cr2O72-+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O,可知K2Cr2O7与FeSO4反应时的物质的量之比为1∶6,D项错误。二、非选择题(本题包括3个小题,共40分)11.(15分)HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如HNO2能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题:8\n(1)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是 (填字母)。 A.亚硝酸盐被还原B.维生素C是还原剂C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+D.亚硝酸盐是还原剂(2)下列方法中,不能用来区分NaNO2和NaCl的是 (填字母)。 A.测定这两种溶液的pHB.分别在两种溶液中滴加甲基橙C.在酸性条件下加入淀粉KI溶液来区别D.用AgNO3和HNO3两种试剂来区别(3)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式: 。 (4)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若向铁和过量稀硫酸反应所得的酸性溶液中加入某种试剂,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是 (填字母)。 a.Cl2b.Fec.H2O2d.HNO3(5)若FeSO4和O2的化学计量数之比为2∶1,试配平下列方程式:FeSO4+ K2O2 K2FeO4+ K2O+ K2SO4+ O2↑答案(1)D (2)B (3)NO2-+Cl2+H2ONO3-+2H++2Cl- (4)c (5)2 6 2 2 2 1解析(1)亚硝酸盐能把Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性;服用维生素C可解毒,说明维生素C能把Fe3+还原生成Fe2+,因此维生素C具有还原性,所以选项D是错误的。(2)亚硝酸钠是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,而氯化钠溶液显中性,A正确;甲基橙的变色范围是3.1~4.4,所以二者溶液中滴入甲基橙都显黄色,B不正确;亚硝酸钠具有氧化性,能把碘化钾氧化生成单质碘,C正确;氯化钠和亚硝酸钠都能与硝酸银反应产生白色沉淀,但AgCl不溶于硝酸,而AgNO2易溶于酸,所以D也正确。(3)氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,说明反应中氯水是氧化剂,亚硝酸钠是还原剂,所以离子方程式为NO2-+Cl2+H2ONO3-+2H++2Cl-。(4)氯气的还原产物是氯离子,而硝酸氧化亚铁离子会引入NO3-,所以a、d不正确;单质铁没有氧化性,b错误;双氧水的还原产物是水,不会引入杂质,c正确。(5)氧气是氧化产物,每产生1molO2就失去2mol电子。而1mol亚铁离子在反应中失去4mol电子,所以2mol硫酸亚铁失去8mol电子,反应中共失去10mol电子,因此氧化剂就必须得到10mol电子,所以参加反应的过氧化钾起氧化剂作用的是5mol,则参加反应的过氧化钾共6mol,即反应的化学方程式中各物质的化学计量数分别是2、6、2、2、2、1。12.(2022山东枣庄第三中学高三一调)(10分)ClO2是一种国际上公认的安全无毒的绿色水处理剂。回答下列问题。(1)工业废水的处理:某实验兴趣小组通过下图装置,利用稀硫酸、KClO3和草酸溶液制备ClO2,并用它来处理含Mn2+的工业废水。8\n①A装置的名称是 ,C装置的作用为 。 ②B中反应产物有ClO2、CO2等,请写出该反应的化学方程式: 。 ③写出装置D中除去Mn2+的离子方程式 (已知Mn2+转化为MnO2)。 (2)ClO2易溶于水,用水吸收ClO2可得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样,量取V1mL试样加入锥形瓶中;步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;步骤3:加入淀粉指示剂,用cmol·L-1Na2SO3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知2Na2S2O3+I2Na2S4O6+2NaI)①滴定终点的判断依据是 。 ②原ClO2溶液的浓度为 g·L-1(用步骤中的字母代数式表示)。 ③若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则实验结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 答案(1)分液漏斗 防倒吸 H2C2O4+H2SO4+2KClO3K2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O 2ClO2+5Mn2++6H2O5MnO2↓+2Cl-+12H+(2)锥形瓶内溶液由蓝色变为无色,且半分钟内无变化 135cV2V1 偏高解析(1)①A装置的名称为分液漏斗,向烧瓶中滴加液体,C装置是安全瓶,可防止倒吸;②根据原子守恒可知配平后的化学方程式为H2C2O4+H2SO4+2KClO3K2SO4+2CO2↑+2ClO2↑+2H2O;③根据题给信息,Mn2+反应后转化成MnO2,因此有ClO2+Mn2+Cl-+MnO2↓,根据得失电子守恒进行配平,则有:2ClO2+5Mn2+5MnO2↓+2Cl-,再根据原子守恒和电荷守恒可判断反应的离子方程式为2ClO2+5Mn2++6H2O5MnO2↓+2Cl-+12H+。(2)①淀粉遇碘显蓝色,则滴定到终点的标志为锥形瓶内溶液颜色由蓝色变为无色,且半分钟内无变化;②调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;此时发生的反应为二氧化氯氧化碘离子生成碘单质,反应的离子方程式为2ClO2+8H++10I-2Cl-+5I2+4H2O。设原ClO2溶液的物质的量浓度为x,则根据方程式可知2ClO2 ~ 5I2 ~ 10Na2S2O32mol10mol10×x×V1×10-3L1001×10-3cV2mol8\nx=2cV2V1mol·L-1=135cV2V1g·L-1③若实验中使用的Na2S2O3标准溶液部分因被氧气氧化而变质,则消耗硫代硫酸钠溶液的体积增加,所以实验结果偏高。13.(2022山东菏泽七县一中期中)(15分)某班同学用如下实验探究过氧化氢的性质,回答下列问题。(1)甲组同学拟配制5%的H2O2溶液,他们先从文献查得H2O2的稳定性与pH的关系如图所示。则配制H2O2溶液时应滴入几滴 (填“稀硫酸”或“氨水”)。 (2)乙组同学向一支试管中加入2mLFeCl2溶液,再加入几滴甲组同学配制的H2O2溶液,最后滴入KSCN溶液,溶液变红,H2O2与Fe2+发生反应的离子方程式为 ;另取一支试管,向其中加入溶有SO2的BaCl2溶液2mL,再滴入几滴5%的H2O2溶液,现象是 。 (3)丙组同学取2mLKMnO4溶液置于试管中,向其中滴入几滴5%的H2O2溶液,发现溶液逐渐褪色,该反应中的还原剂是 (填化学式)。 (4)丁组同学向一支试管中加入2mL5%的H2O2溶液、0.5mL乙醚、1mL1mol·L-1H2SO4溶液和3~4滴0.5mol·L-1K2Cr2O7溶液,发现上层乙醚层为蓝色(CrO5的乙醚溶液),一段时间后上层蓝色消失。①乙醚的主要作用是 。 ②开始时,H2O2溶液与K2Cr2O7酸性溶液反应生成CrO5(CrO5的结构式为,该反应属于 (填“氧化还原”或“非氧化还原”)反应。 ③一段时间后,乙醚层中的CrO5与水中的H+作用生成Cr3+并产生无色气泡,从而使蓝色逐渐消失,该反应的离子方程式为 。 答案(1)稀硫酸(2)2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O 产生白色沉淀(3)H2O2 (4)①萃取CrO5 ②非氧化还原 ③4CrO5+12H+4Cr3++7O2↑+6H2O解析(1)由H2O2的稳定性与pH的关系图可知,pH=3.61的溶液中更能长时间保持H2O2不分解,所以配制H2O2溶液时应滴入几滴稀硫酸。(2)滴入KSCN溶液,溶液变红,说明H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。向溶有SO2的BaCl2溶液中滴入H2O2溶液,H2O2能将SO2氧化为SO42-,SO42-与BaCl2溶液中的Ba2+反应产生BaSO4白色沉淀。(3)KMnO48\n溶液中滴入H2O2溶液逐渐褪色,发生反应2MnO4-+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O,说明KMnO4为氧化剂,H2O2为还原剂。(4)①乙醚与水分层,且上层乙醚层为CrO5的乙醚溶液,则乙醚为萃取剂萃取了CrO5。②从CrO5的结构可知,一个O是-2价,其余4个O是-1价,则Cr为+6价。K2Cr2O7中Cr也为+6价,所以该反应属于非氧化还原反应。③CrO5与H+反应生成Cr3+并产生无色气泡即O2,反应的离子方程式为4CrO5+12H+4Cr3++7O2↑+6H2O。8
