2019届高考化学二轮复习专题四　氧化还原反应作业

2019届高考化学二轮复习专题四　氧化还原反应作业

限时规范训练 1．下列生活中常用的食物储存方法中，所加物质不与氧气反应的是(　　) A B C D 用浸泡过 KMnO4 溶液的纸张保鲜 水果食用油中添 加一种酚类物质 红酒中添加一定 量的 SO2 食品包装袋中放 置还原铁粉 解析：选 A。高锰酸钾具有强氧化性，与氧气不反应，A 符合；酚羟基、SO2、 还原铁粉均能被氧气氧化，B、C、D 不符合。 2．生物法(加入脱硫细菌)净化含硫废气时发生如下反应：CH 3COOH＋SO2－4 ===2HCO－3 ＋H2S。下列有关说法正确的是(　　) A．CH3COOH 是氧化剂 B．SO 2－4 被氧化 C．H2S 的酸性弱于 H2CO3 D．该反应属于复分解反应 解析：选 C。碳元素化合价升高，醋酸是还原剂，硫元素化合价从＋6 价降低到 －2 价，则 SO 2－4 被还原，A、B 错误；生成物是 HCO －3 和 H2S，这说明 H2S 的 酸性弱于碳酸，与 HCO －3 不反应，C 正确；该反应是氧化还原反应，D 错误。 3 ． 用 H2O2 溶 液 处 理 含 NaCN 的 废 水 的 反 应 原 理 为 NaCN ＋ H2O2 ＋ H2O===NaHCO3＋NH3↑，已知：HCN 酸性比 H2CO3 弱。下列有关说法正确的 是(　　) A．该反应中氮元素被氧化 B．该反应中 H2O2 作还原剂 C．实验室配制 NaCN 溶液时，需加入适量的 NaOH 溶液 D．0.1 mol·L－1 NaCN 溶液中含 HCN 和 CN－总数目为 0.1×6.02×1023 解析：选 C。NaCN 中 C 为＋2 价，Na 为＋1 价，则氮元素的化合价为－3 价， 反应前后氮元素化合价不变，故 A 错误；NaCN＋H 2O2＋H2O===NaHCO3＋ NH3↑反应中氧元素从－1 价降低为－2 价，所以反应中 H2O2 作氧化剂，故 B 错 误；因为 HCN 酸性比 H2CO3 弱，所以实验室配制 NaCN 溶液时，需加入适量 的 NaOH 溶液防止水解，故 C 正确；没有告诉溶液的体积，无法计算，故 D 错 误。 4．Ge 的氧化物在一定条件下有如图转化。已知 0＜n＜2，下列说法正确的是(　　) A．化学能最终转变为太阳能 B．温度低于 1 050 ℃时，GeO2 比 GeO2－n 稳定 C．在过程 1 中 GeO2 只起还原剂的作用 D．两步反应均属于分解反应 解析：选 B。根据转化关系图可判断相当于在 GeO2 催化作用下，利用太阳能把 水分解生成氢气和氧气，因此是太阳能转化为化学能，A 错误；温度低于 1 050 ℃ 时 GeO2－n 与水反应生成氢气和 GeO2，GeO2 比 GeO2－n 稳定，B 正确；在过程 1 中 GeO2 分解，GeO2 既是还原剂也是氧化剂，C 错误；过程 2 不属于分解反应， D 错误。 5．电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的 CN－，其化学方程 式为(漂白粉用 ClO－表示)：aCN－＋bClO－＋cH2O===dHCO－3 ＋eN2↑＋fCl－。 下列说法正确的是(　　) A．还原剂是氰化物，氧化产物只有 N2 B．氧化剂是漂白粉，还原产物是 HCO－3 C．a＝d＝2，b＝f＝5，c＝e＝1 D．若生成标准状况下 2.24 L N2，则转移电子 0.5 mol 解析：选 C。反应中，C 元素的化合价由＋2 升为＋4，N 元素的化合价由－3 升 为 0，CN－为还原剂，HCO －3 和 N2 是氧化产物，A 项错误；Cl 元素的化合价由 ＋1 降为－1，ClO－为氧化剂，Cl－是还原产物，B 项错误；若生成 0.1 mol N2， 则消耗 0.2 mol CN－，转移电子 1 mol。将 C 项代入，可知数据满足电荷守恒、 质量守恒和得失电子守恒，故 C 项正确；标准状况下 2.24 L N2 为 0.1 mol，消耗 ClO－为 0.5 mol，Cl：由＋1 降到－1 知 ClO－共得到 1 mol 电子，D 项错误。 6．(2018·赣州十三县高三联考)某离子反应中涉及 H 2O、ClO－、 NH＋4 、H ＋、N2、Cl－六种微粒。其中 N2、ClO－的物质的量随 时间变化的曲线如图所示。下列判断不正确的是(　　) A．ClO－被还原 B．消耗 1 mol 还原剂，转移 3 mol 电子 C．反应后溶液的酸性明显增强 D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶3 解析：选 D。由曲线变化图可知，随反应进行 N2 的物质的量增大，故 N2 是生成 物，则 NH ＋4 应是反应物，其中 N 元素化合价升高，具有氧化性的 ClO－物质的 量减小为反应物，由氯元素守恒可知 Cl－是生成物，则反应的离子方程式为 3ClO －＋2NH＋4 ===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋。A 项，由离子方程式可知反应的氧化剂 是 ClO－，被还原，正确；B 项，N 元素化合价由－3 升高到 0，则消耗 1 mol NH ＋4 ，转移 3 mol 电子，正确；C 项，反应生成 H＋，溶液酸性增强，正确；D 项， 由离子方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为 3∶2，错误。 7 ． 磁 性 氧 化 铁 与 过 量 稀 硝 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为 Fe3O4 ＋ HNO3(稀)―→Fe(NO3)3＋NO↑＋H2O(未配平)。下列有关说法正确的是(　　) A．如果硝酸的量不足，则应该有 Fe(NO3)2 生成 B．上述反应配平后 HNO3 的化学计量数为 10 C．23.2 g 磁性氧化铁完全溶解于稀硝酸中，转移 0.1 mol 电子 D．若有 0.1 mol HNO3 被还原，则生成 2.24 L NO 气体 解析：选 C。硝酸具有强氧化性，Fe3O4 与硝酸反应时只能生成 Fe(NO3)3，而不 会 生 成 Fe(NO3)2 ， A 错 误 ； 配 平 后 的 化 学 方 程 式 为 3Fe3O4 ＋ 28HNO3(稀)===9Fe(NO3)3＋NO↑＋14H2O，B 错误；3 mol Fe3O4 完全反应转移 3 mol 电子，则 23.2 g(0.1 mol) Fe3O4 完全反应转移 0.1 mol 电子，C 正确；D 项， 未指明温度和压强，无法判断气体体积，D 错误。 8．根据表中信息判断，下列选项不正确的是(　　) 序号 反应物 产物 ① KMnO4、H2O2、H2SO4 K2SO4、MnSO4… ② Cl2、FeBr2 FeCl3、FeBr3 ③ MnO－4 、HCl Cl2、Mn2＋… A.第①组反应的其余产物为 H2O 和 O2 B．第②组反应中 Cl2 与 FeBr2 的物质的量之比为 1∶2 C．第③组反应中生成 1 mol Cl2，转移电子 2 mol D．氧化性由强到弱的顺序为 MnO－4 ＞Cl2＞Fe3＋＞Br2 解析：选 D。过氧化氢作还原剂，被氧化为氧气，根据元素守恒，反应中还有水 生成，A 正确；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 氧化产物只有铁离子时，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，B 正确；第③组中氯元素的化合价从－1 价升高到 0 价，则生成 1 mol 氯气时，转移 2 mol 电子，C 正确；氧化性由强到弱的顺序为 MnO－4 ＞Cl2＞Br2 ＞Fe3＋，D 错误。 9．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 K2Cr2O7 B．图中 BC 段发生的反应为 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 C．开始加入的 K2Cr2O7 为 0.25 mol D．K2Cr2O7 与 FeSO4 开始反应时物质的量之比为 1∶3 解析：选 D。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。开始时 Fe3＋浓度不变，说明 Fe3＋没有参加反应，则 AB 段应为 K2Cr2O7 和碘化钾的反应，K2Cr2O7 为氧化剂，A 正确；在 BC 段 Fe3＋ 浓度逐渐减小，是 Fe3＋和碘化钾的反应，根据电荷守恒及原子守恒可得反应的 离子方程式为 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，B 正确；由氧化剂和还原剂得失电子 数目相等可知反应的关系式为 K2Cr2O7～6Fe3＋～6I－，共消耗的 n(I－)＝1.5 mol， 则开始加入的 K2Cr2O7 的物质的量1.5 mol 6 ＝0.25 mol，C 正确；根据反应方程式 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 可知，在 BC 段反应消耗 KI 物质的量是 0.9 mol，则 n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝0.9 mol，K2Cr2O7 与 FeSO4 开始反应时物质的量之比为 0.25 mol∶0.9 mol＝5∶18，D 错误。 10．取一定质量的均匀固体混合物 Cu、CuO 和 Cu2O，将其分成两等份，取其 中一份用足量的氢气还原，测得反应后固体质量减少 3.20 g，另一份中加入 500 mL 稀硝酸(其还原产物为 NO)，固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下 NO 气体 4.48 L，则所用硝酸的物质的量浓度为(　　) A．2.4 mol·L－1　　　　　　 B．1.4 mol·L－1 C．1.2 mol·L－1 D．0.7 mol·L－1 解析：选 A。将 Cu2O 拆分为 Cu、CuO，原混合物看作 Cu、CuO 的混合物， 其中一份用足量的氢气还原，反应后固体质量减少 3.20 g，为拆分后 Cu、CuO 的混合物中氧元素的质量，n(O)＝ 3.2 g 16 g·mol－1 ＝0.2 mol，根据元素守恒可知 n(CuO)＝n(O)＝0.2 mol；另一份中加入 500 mL 稀硝酸，固体恰好完全溶解， 溶液中溶质为 Cu(NO3)2，且同时收集到标准状况下 NO 气体 4.48 L，n(NO)＝ 4.48 L 22.4 L·mol－1 ＝0.2 mol，根据电子转移守恒可知拆分后 Cu、CuO 的混合物中 2n(Cu)＝3n(NO)＝3×0.2 mol，n(Cu)＝0.3 mol，由铜元素守恒可知 n＝n(CuO)＋ n(Cu)＝0.2 mol＋0.3 mol＝0.5 mol，根据氮元素守恒可知 n(HNO3)＝n(NO)＋2n ＝0.2 mol＋2×0.5 mol＝1.2 mol，硝酸的浓度为1.2 mol 0.5 L ＝2.4 mol·L－1。 11．(2018·湖南株洲教学质量统一检测一)“钢是虎，钒是翼，钢含钒犹如虎添 翼”，钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的，但室温下能溶解于浓硝酸中 生成 VO＋2 。 (1) 请 写 出 金 属 钒 与 浓 硝 酸 反 应 的 离 子 方 程 式 ： _____________________________________________________________________ ___ _____________________________________________________________________ ___。 (2)灼烧 NH4VO3 时可生成钒的氧化物 V2O5，请写出该反应的化学方程式： _____________________________________________________________________ ___。 (3)V2O5 是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气，其中钒元素被还 原 为 蓝 色 的 VO2 ＋ ， 请 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式 ： _____________________________________________________________________ ___。 (4)V2O5 是两性氧化物，与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为 VO3－4 )，溶于强酸生成 含钒氧离子(VO＋2 )的盐。请写出 V2O5 分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的 化学式：______________________、____________________。 (5)工业上用接触法制硫酸时要用到 V2O5。在氧化 SO2 的过程中，450 ℃时发生 V2O5 与 VO2 之间的转化：V2O5＋SO2===2VO2＋SO3、4VO2＋O2===2V2O5，说 明 V2O5 在 接 触 法 制 硫 酸 过 程 中 所 起 的 作 用 是 _____________________________________________________________________ ___。 解析：(1)钒室温下能溶解于浓硝酸中生成 VO＋2 ，故金属钒与浓硝酸反应的离子 方程式为 V＋6H＋＋5NO－3 ===VO＋2 ＋5NO2↑＋3H2O。(2)根据题意灼烧 NH4VO3 时可生成钒的氧化物 V2O5，其方程式为 2NH4VO3 ===== △ V2O5＋2NH3↑＋H2O。 (3)沸腾的浓盐酸与 V2O5 反应产生氯气，氯元素的化合价升高，钒元素被还原为 蓝色的 VO2＋，其反应的离子方程式为 V2O5＋6H＋＋2Cl－ ===== △ 2VO2＋＋Cl2↑ ＋3H2O。(4)V 2O5 与烧碱溶液反应生成 Na3VO4，V2O5 与稀硫酸反应能生成 (VO2)2SO4。(5)由方程式 V2O5＋SO2===2VO2＋SO3、4VO2＋O2===2V2O5 可知， V2O5 在接触法制硫酸过程中起到催化作用。 答案：(1)V＋6H＋＋5NO－3 ===VO＋2 ＋5NO2↑＋3H2O (2)2NH4VO3 ===== △ V2O5＋2NH3↑＋H2O (3)V2O5＋6H＋＋2Cl－ ===== △ 2VO2＋＋Cl2↑＋3H2O (4)Na3VO4　(VO2)2SO4 (5)催化剂或催化作用 12．二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物， 通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成 SeO2 以回收 Se。完成下列填空： (1)Se 和浓硝酸反应的还原产物为 NO 和 NO2，且 NO 和 NO2 的物质的量之比为 1 ∶ 1 ， 写 出 Se 和 浓 硝 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 ： _____________________________________________________________________ ___。 (2)已知：Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O； 2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2SO2－4 ＋4H＋。 SeO2 、 H2SO4( 浓 ) 、 SO2 的 氧 化 性 由 强 到 弱 的 顺 序 是 _____________________________________________________________________ ___ _____________________________________________________________________ ___。 (3)回收得到的 SeO2 的含量，可以通过下面的方法测定： ①SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I2＋KNO3＋H2O ②I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI 配平方程式①，用单线桥标出电子转移的方向和数目 _____________________________________________________________________ ___。 (4)实验中，准确称量 SeO2 样品 0.150 0 g，消耗了 0.200 0 mol·L－1 的 Na2S2O3 溶 液 25.00 mL ， 所 测 定 的 样 品 中 SeO2 的 质 量 分 数 为 _____________________________________________________________________ ___。 解析：(1)Se→SeO2 化合价升高 4 价，HNO3 转化为 NO 和 NO2 的物质的量比为 1∶ 1 时 ， 化 合 价 降 低 总 价 为 4 价 ， 故 反 应 的 化 学 方 程 式 可 写 为 Se ＋ 2HNO3(浓)===SeO2＋NO↑＋NO2↑＋H2O。(2)Se＋2H 2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2 ＋2H2O 中氧化剂是浓硫酸，氧化产物是 SeO2，则氧化性：H2SO4(浓)＞SeO2； SO2 中硫的化合价是＋4 价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，在 2SO2＋ SeO2＋2H2O===Se＋2SO2－4 ＋4H＋中氧化剂是 SeO2，SO2 作还原剂体现还原性， 故 氧 化 性 ： SeO2 ＞ SO2 。 综 上 所 述 氧 化 性 ： H2SO4( 浓 ) ＞ SeO2 ＞ SO2 。 (3)SeO2→Se，化合价降低 4 价。2KI→I2，化合价升高 2 价，根据化合价升降总 数相等和元素守恒，可配平反应方程式： (4)根据反应①、②可知，物质转化存在如下关系： SeO2～2I2～4Na2S2O3 111 g 　　　4 mol m(SeO2)　　0.200 0 mol·L－1×0.025 L 解得：m(SeO2)≈0.14 g，样品中 SeO2 的质量分数为 0.14 g 0.150 0 g×100%≈93%。 答案：(1)Se＋2HNO3(浓)===SeO2＋NO↑＋NO2↑＋H2O (2)H2SO4(浓)＞SeO2＞SO2 (4)93% 13．(2018·山东泰安二模)高锰酸钾(KMnO 4)是一种常用的氧化剂，不同条件下 高锰酸钾可发生如下反应： ①MnO－4 ＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O ②MnO－4 ＋3e－＋2H2O===MnO2＋4OH－ ③MnO－4 ＋e－===MnO2－4 (溶液绿色) (1)从上述三个半反应中可以看出 MnO －4 的还原产物与溶液的________有关。 (2)用草酸(H2C2O4)的稀溶液可以洗涤沾在皮肤上的高锰酸钾，其中的变化： H2C2O4→CO2↑ 。 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式 ： _____________________________________________________________________ ___。 (3)将 PbO2 粉末投入酸性 MnSO4 溶液中搅拌，溶液变为紫红色。下列说法正确 的是________(填字母)。 a．氧化性强弱：PbO2＞KMnO4 b．还原性强弱：PbO2＞KMnO4 c．该反应可以用盐酸酸化 d．PbO2 发生还原反应：PbO2＋SO2－4 ＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O (4)用 KMnO4 可以测定 H2O2 溶液的有效含量：取 15.00 mL 某浓度 H2O2 溶液， 逐滴加入 0.03 mol·L－1 KMnO4 溶液(已酸化)，产生无色气体，至终点时共消耗 20.00 mL KMnO4 溶液。 ① 写 出 反 应 的 离 子 方 程 式 _____________________________________________________________________ ___； ②溶液中 c(H2O2)＝________ mol·L－1； ③反应中转移电子数目________ mol。 解析：(1)由不同条件下高锰酸钾可发生的反应可知，溶液的酸性越强，反应后 锰元素的化合价越低，所以高锰酸根离子(MnO－4 )反应后的产物与溶液的酸碱性 有关。(2)H2C2O4→CO2↑，C 化合价升高，则 H2C2O4 表现还原性并且呈酸性， MnO －4 被还原的产物应为 Mn2＋ ，即发生还原反应的离子反应过程为 MnO－4 →Mn2 ＋ ，所以反应的离子方程式为 5H2C2O4 ＋2MnO －4 ＋6H ＋ ===2Mn2 ＋ ＋ 10CO2↑＋8H2O。(3)将 PbO2 投入酸性 MnSO4 溶液中搅拌，溶液变为紫红色， 证明二者之间发生氧化还原反应生成了含高锰酸根离子的溶液，二氧化铅是氧化 剂，硫酸锰是还原剂。根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即氧化性： PbO2＞KMnO4，故 a 正确、b 错误；盐酸具有酸性且 Cl－具有还原性，PbO2 能 将 Cl－氧化，所以该反应不能用盐酸酸化，故 c 错误；二氧化铅是氧化剂，则 PbO2 发生还原反应生成 PbSO4，反应式为 PbO2＋SO2－4 ＋4H ＋＋2e －===PbSO4＋ 2H2O，故 d 正确。(4)①KMnO4 与 H2O2 反应，有气体产生，说明产生氧气，溶 液褪色说明 KMnO4 被还原，再根据电子得失守恒和电荷守恒可写出离子方程式 为 2MnO－4 ＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。 ②根据 KMnO4 与 H2O2 反应的离子方程式可知关系式为 2MnO－4 　　　　～　　　　5H2O2 2 mol 5 mol 0．03 mol·L－1×0.02 L　　n(H2O2) 则 n(H2O2)＝1.5×10－3 mol 所以 c(H2O2)＝1.5 × 10－3 mol 1.5 × 10－2 L ＝0.1 mol·L－1。 ③由 2MnO－4 ＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，Mn 化合价从＋7 价降低 到＋2 价，所以反应中转移电子的物质的量为 0.03 mol·L －1×0.02 L×(7－2)＝ 0.003 mol。 答案：(1)酸碱性 (2)5H2C2O4＋2MnO－4 ＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O (3)ad (4)①2MnO－4 ＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O ②0.1　③0.003