2021高考化学一轮复习课练5氧化还原反应含解析

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2021高考化学一轮复习课练5氧化还原反应含解析

- 1 - 课练 5 氧化还原反应 ————————[狂刷小题 夯基础]———————— [练基础] 1.对于反应 MnO2+4HCl(浓) =====△ MnCl2+2H2O+Cl2↑,下列说法正确的是(  ) A.MnO2 发生氧化反应,HCl 发生还原反应 B.每消耗 4 mol HCl 转移 2 mol 电子 C.每生成 1 mol Cl2 转移 4 mol 电子 D.反应中锰元素将电子转移给氯元素 2.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是(  ) A B C D 实验 NaOH 溶液滴入 FeSO4 溶液中 石蕊溶液滴入氯水 中 Na2S 溶液滴入 AgCl 浊液中 热铜丝插入稀硝酸 中 现象 产生白色沉淀,随 后变为红褐色 溶液变红,随后迅 速褪色 沉淀由白色逐渐变 为黑色 产生无色气体,随 后变为红棕色 3.已知还原性 Cl-K2FeO4 C.每生成 1 mol 氧化产物转移电子的物质的量为 3 mol D.K2FeO4 的用途与胶体和氧化剂知识有关 3.[2020·黑龙江哈尔滨师大附中月考]已知:还原性:HSO-3 >I-,氧化性:IO-3 >I2。在 含 3 mol NaHSO3 的溶液中逐滴加入 KIO3 溶液。加入 KIO3 和析出 I2 的物质的量的关系曲线如图 所示。下列说法不正确的是(  ) A.O~a 间发生反应:3HSO-3 +IO-3 ===3SO2-4 +I-+3H+ B.a~b 间共消耗 NaHSO3 的物质的量为 1.8 mol C.b~c 间反应:I2 仅是氧化产物 D.当溶液中 I-与 I2 的物质的量之比为 5:3 时,加入的 KIO3 为 1.1 mol 4.(多选)在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知: ①半反应式:Cu2O-2e-+2H+===2Cu2++H2O ②五种物质:FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI ③Fe2++MnO-4 +X―→Fe3++Mn2++H2O(未配平) 下列判断正确的是(  ) A.①中半反应式发生的是还原反应 B.②中五种物质中能使①顺利发生的物质为 Fe2(SO4)3 C.MnO-4 +5e-+4H2O===Mn2++8OH-是反应③的一个半反应 D.几种物质的氧化性强弱顺序为 MnO-4 >Fe3+>Cu2+ ———————[综合测评 提能力]———————— 一、选择题:本题共 7 小题,每小题 2 分,共 14 分。每小题只有一个选项符合题意。 1.[2020·福建厦门检测]下列颜色变化与氧化还原反应无关的是(  ) - 5 - A.将乙醇滴入酸性 K2Cr2O7 溶液中,溶液由橙色变为绿色 B.将 SO2 通入滴有酚酞的 NaOH 溶液中,溶液红色褪去 C.将 SO2 通入氯水中,溶液黄绿色褪去 D.将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色 2.[2020·湖南衡阳联考]雌黄(As2S3)在我国古代常用作书写涂改修正胶。浓硝酸氧化雌 黄可制得硫黄,并生成砷酸和一种红棕色气体,利用此反应原理设计某原电池。下列有关叙 述正确的是(  ) A.砷酸的化学式为 H2AsO4 B.红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出 C.该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为 12:1 D.该反应中每析出 4.8 g 硫黄,则转移 0.5 mol 电子 3.[2020·江西赣州南康中学月考]某工业废气中的 SO2 经如图所示的两个循环可分别得 到 S 和 H2SO4。下列说法正确的是(  ) A.循环Ⅰ中,反应 1 中的氧化产物为 ZnFeO3.5 B.循环Ⅰ中,反应 2 中的还原产物为 ZnFeO4 C.Mn 可作为循环Ⅱ中电解过程中的阳极材料 D.循环Ⅰ和循环Ⅱ中消耗相同质量的 SO2,理论上得到 S 和 H2SO4 的质量之比为 16:49 4.[2019·甘肃宁县期末]下列有关氧化还原反应的理解正确的是(  ) A.(NH4)2SO4 在高温上分解生成 SO2、H2O、N2 和 NH3,则该反应的氧化产物与还原产物的 物质的量之比为 1:3 B.已知反应:2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4===2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O,其中 1 mol 氧化剂在反应中得到的电子的物质的量为 13 mol C.一定条件下,氯酸钾与碘发生反应 2KClO3+I2===2KIO3+Cl2,由此判断氧化性:I2>Cl2 D.在反应 CH3CH2OH+K2Cr2O7(H+)―→CH3COOH 中,每消耗 1 mol 乙醇转移 3NA 个电子(NA 为阿伏加德罗常数的值) 5.已知氧化性:BrO-3 >IO-3 >Br2>I2。向含 6 mol KI 的硫酸溶液中逐滴加入 KBrO3 溶液,整 个过程中含碘物质的物质的量与所加 KBrO3 的物质的量的关系如图所示。下列有关说法错误的 是(  ) - 6 - A.b 点时 KI 恰好反应完全 B.b→c 过程中,被氧化的为 Br- C.当 n(KBrO3)=4 mol 时,对应含碘物质为 KIO3 D.该过程所能消耗 n(KBrO3)的最大值为 7.2 mol 6.向 Cu、Cu2O 和 CuO 组成的混合物中,加入 1 L 0.6 mol·L-1 HNO3 溶液恰好使混合物 完全溶解,同时收集到 2 240 mL NO 气体(标准状况)。已知:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。下 列说法不正确的是(  ) A.上述体现酸性的 HNO3 与体现氧化性的 HNO3 的物质的量之比为 5:1 B.若将上述混合物用足量的 H2 加热还原,则所得到固体的质量为 32 g C.Cu2O 与稀硝酸反应的离子方程式为 3Cu2O+14H++2NO-3 ===6Cu2++2NO↑+7H2O D.若混合物中含 0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗 H2SO4 的物质的量 为 0.1 mol 7.[2019·湖南株洲一模]含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的 氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为 CN-+OH-+ Cl2―→CO2+N2+Cl -+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中 NA 表示阿伏加德罗常数的 值)(  ) A.Cl2 是氧化剂,CO2 和 N2 是氧化产物 B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为 2:5 C.该反应中,若有 1 mol CN-发生反应,则有 5NA 个电子发生转移 D.若将该反应设计成原电池,则 CN-在负极区发生反应 二、选择题:本题共 3 小题,每小题 4 分,共 12 分。每小题有一个或两个选项符合题意, 全部选对得 4 分,选对但不全的得 1 分,有选错的得 0 分。 8.黄铜矿(CuFeS2)是提取铜的主要原料,其煅烧产物 Cu2S 在 1 200 ℃高温下继续反应: ①2Cu2S+3O2===2Cu2O+2SO2 ②2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2。则下列说法正确的是(  ) A.反应②中 Cu2S 只发生了还原反应 B.反应①中氧化剂只有 O2 C.若 1 mol Cu2S 完全转化为 2 mol Cu,则转移电子数为 6NA D.若 1 mol Cu2S 冶炼成 2 mol Cu,至少需要用 2 mol NaOH 来吸收 SO2 - 7 - 9.有如下反应: ①MnO2+4HCl(浓)===MnCl2+Cl2↑+2H2O ②2NaIO3+5NaHSO3===2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2 ③I2+5Cl2+6H2O===2IO-3 +10Cl-+12H+ 下列说法正确的是(  ) A.反应①中只体现浓盐酸的还原性 B.反应③中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1:5 C.氧化性:MnO2>Cl2 D.反应 2NaI+MnO2+3H2SO4===2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2 可以发生 10.下列关于氧化还原反应说法正确的是(  ) A.反应 Cl2+KOH―→KCl+KClO+KClO3+H2O(未配平)中,若 n(ClO-):n(ClO-3 )=5:1, 则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2:1 B.铅蓄电池每转移 2 mol 电子,正极增重 96 g C.反应 3BrF3+5H2O===Br2+HBrO3+O2↑+9HF 中,当生成 3 mol Br2 时,被水还原的 BrF3 的物质的量为 4 mol D.汽车安全气囊反应原理:10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑,若有 0.25 mol KNO3 被 还原,则氧化产物比还原产物多 1.75 mol 三、非选择题:本题共 3 小题。 11.(12 分)[2020·福建莆田二十四中月考]Ⅰ.NaNO2 因外观和食盐相似,又有咸味,容 易使人误食中毒。已知 NaNO2 能发生反应:2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O。 (1)上述反应中氧化剂是________。 (2)根据上述反应,鉴别 NaNO2 和 NaCl。可选用的物质有①水、②淀粉-碘化钾试纸、③ 淀粉、④白酒、⑤食醋,你认为必须选用的物质有__________(填序号)。 (3)请配平以下化学方程式: Al+ NaNO3+ NaOH=== NaAlO2+ N2↑+ H2O 若反应过程中转移 5 mol 电子,则生成标准状况下 N2 的体积为________L。 Ⅱ.“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,但室温下能溶于浓硝酸中生成 VO+2 。 (4)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式: ________________________________________________________________________。 (5)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:________、 ________。 12.(12 分)[2019·河北石家庄二中期中]高锰酸钾是一种常用的氧化剂。如图是利用软 - 8 - 猛矿(主要成分为 MnO2)制备高锰酸钾的一种工艺(流程中部分产物已略去):  相关物质不同温度下的溶解度(单位:g/100 g 水)数据如下表: 物质 温度 KMnO4 CH3COOK K2SO4 KCl 20 ℃ 6.34 217 11.1 34.2 90 ℃ 45.2 398 22.9 53.9 (1)“熔融”步骤反应的化学方程式为____________________________________________。 (2)K2MnO4 溶 液 中 加 入 冰 醋 酸 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ____________________________________。 (3)操作 2 是________、________、________。 (4)图中可以直接进行循环利用的物质是________(填化学式)。 (5)KMnO4 粗晶体中的主要杂质有________和________(填化学式),若用硫酸代替图中的 冰 醋 酸 , 则 导 致 的 问 题 及 原 因 是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 13.(14 分)[2020·河南名校联盟模拟]高铁酸钾(K2FeO4)是一新型、高效、无毒的多功能 水处理剂。 搜集资料:K2FeO4 为紫色固体,微溶于 KOH 溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快 速产生 O2,在碱性溶液中较稳定。 (1)制备 K2FeO4 ①装置 A 为制取氯气发生装置,其中盛放浓盐酸的仪器名称为________。 ② 除 杂 装 置 B 中 的 试 剂 为 ________________________________________________________________________。 ③ 装 置 C 为 制 备 K2FeO4 的 装 置 , KOH 溶 液 过 量 的 原 因 是 - 9 - ________________________________________________________________________。 ④ 装 置 D 为 尾 气 处 理 装 置 , 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ________________________________________________________________________。 (2)探究 K2FeO4 的性质 取装置 C 中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液 a,经检验气体中含有 Cl2。 为证明 K2FeO4 能否氧化 Cl-而产生 Cl2,设计以下方案: 方案Ⅰ 取少量溶液 a,滴加 KSCN 溶液至过量,溶液呈红色 方案Ⅱ 用 KOH 溶液充分洗涤装置 C 中所得固体,再用 KOH 溶液将 K2FeO4 溶出,得到紫色 溶液 b,取少量 b,滴加盐酸,有 Cl2 产生 ①由方案Ⅰ中溶液变红可知 a 中含有________。该离子的产生________(填“能”或“不 能”)判断一定是由 K2FeO4 被 Cl-还原而形成的。 ②方案Ⅱ用 KOH 溶液洗涤的目的是__________________________________________。方 案Ⅱ得出氧化性:Cl2________FeO2-4 (填“>”或“<”)。 (3)使用时经常通过测定高铁酸钾的纯度来判断其是否变质。K2FeO4 在硫酸溶液中反应如 下: __FeO2-4 +__H+===__O2↑+__Fe3++__ __ ①配平并完成上述离子方程式。 ②现取装置 C 中洗涤并干燥后样品的质量 10 g,加入稀硫酸,收集到 0.672 L 气体(标准 状况下),则样品中高铁酸钾的质量分数约为________。(计算结果保留到 0.1%) - 10 - 课练 5 氧化还原反应 [狂刷小题 夯基础] [练基础] 1.B 根据该反应中元素化合价变化可知 MnO2 作氧化剂,发生还原反应,HCl 作还原剂, 发生氧化反应,A 项错误;该反应中 4 mol HCl 参加反应时,有 2 mol HCl 发生氧化反应,转 移 2 mol 电子,B 项正确;每生成 1 mol Cl2 转移 2 mol 电子,C 项错误;反应中氯元素将电子 转移给锰元素,D 项错误。 2.C NaOH 溶液滴入 FeSO4 溶液中,发生反应:2NaOH+FeSO4===Fe(OH)2↓+Na2SO4,生 成白色沉淀 Fe(OH)2,Fe(OH)2 不稳定,迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的 Fe(OH)3:4Fe(OH)2 +O2+2H2O===4Fe(OH)3,后一过程发生了氧化还原反应,A 项不符合题意;氯水中含有 HCl 和 HClO,溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红,次氯酸具有强氧化性,能将红色物质氧化,溶液红 色褪去,该过程发生了氧化还原反应,B 项不符合题意;Na2S 溶液滴入 AgCl 浊液中,发生了 沉淀的转化:Na2S+2AgClAg2S+2NaCl,此过程中不涉及氧化还原反应,C 项符合题意; 将铜丝插入稀硝酸中,发生反应:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成无色气体 NO,但 NO 能与空气中的氧气发生反应:2NO+O2===2NO2,这两步反应都是氧化还原反应,D 项 不符合题意。 3.C 由已知条件可知还原性 SO2>H2O2,而 C 项还原性:H2O2>SO2,与已知条件不一致, 符合题意。 4.C 本题通过氮氧化物的处理考查氧化还原反应的概念和相关计算等。根据图示可知 反应Ⅰ的离子方程式为 2Ce4++H2===2Ce3++2H+,A 项正确;反应Ⅱ的反应物为 Ce3+、H+、 NO,生成物为 Ce4+、N2、H2O,根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒,可得反应的离子方 程式为 4Ce3++4H++2NO===4Ce4++N2+2H2O,NO 是氧化剂,Ce3+是还原剂,故氧化剂与还原 剂的物质的量之比为 2:4=1:2,B 项正确;反应前后溶液中 n(Ce4+)不变,但由于反应后溶液 中水的物质的量增大,所以反应后溶液中 c(Ce4+)减小,C 项错误;根据 Ce 原子守恒可知, 反应过程中混合溶液内 Ce3+和 Ce4+的总数不变,D 项正确。 5.C 由题图可知,ClO-为反应物,N2 是生成物。结合给出的微粒种类,根据电荷守恒、 元素守恒及得失电子守恒可写出反应的离子方程式:3ClO-+2NH+4 ===3Cl-+N2↑+3H2O+2H +,故 ClO-是氧化剂,Cl-是还原产物,A 项正确;NH +4 是还原剂,被氧化为 N2,1 mol NH +4 参 - 11 - 加反应转移 3 mol 电子,B 项正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为 3:2,C 项错误;生成 物中有 H+,故反应后溶液酸性增强,D 项正确。 6.A 分析流程图中的物质转化,“电解”“氯化”“合成”中均有单质参与反应或生 成,故均涉及氧化还原反应,A 项正确;“氯化”时还原剂包括焦炭和 FeTiO3,故 B 项错误; “合成”反应的化学方程式为 CO+2H2―→CH3OH,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1:2, C 项错误;800 ℃条件下,CO2 与 Mg 反应,D 项错误。 7.A 根据加入适量铋酸钠溶液的现象可知,Mn2+和 BiO -3 反应生成了 MnO -4 和 Bi3+,故 氧化性:BiO-3 (氧化剂)强于 MnO-4 (氧化产物),故 A 正确;根据再加入过量双氧水时的现象可 知,H2O2 被 MnO -4 氧化生成了 O2,故 B 错误;最后滴加适量 KI-淀粉溶液,溶液缓慢变成蓝色, 可能是 H2O2 氧化了 I-,还可能是溶解在水中的少量 O2 氧化了 I-,故 C 项错误;通过上述实 验现象分析,可知氧化性:BiO-3 >MnO-4 >I2,结合过量的 KMnO4 与 KI 溶液反应可生成 KIO3 可知, 在 KI-淀粉溶液中滴加铋酸钠溶液,BiO -3 不一定把 I-氧化成 I2,可能会氧化成高价态的碘 的化合物,故 D 项错误。 8.AD 分析题给离子方程式可以看出,这是一个氧化还原反应,首先依据电荷守恒,可 知 n=1,所以 RO n-3 中 R 元素的化合价是+5,故 A 正确;R 为 Cl 时,题述反应可以发生,故 B 错误;物质的氧化性要结合具体的反应条件去判断,如题述反应在酸性水溶液中进行,则在 酸性水溶液中 RO n-3 的氧化性强于 R2,但若不是在酸性水溶液中,则 RO n-3 的氧化性不一定比 R2 的氧化性强,如若 R 为 Cl,在热的碱性水溶液中,可发生反应 3Cl2+6OH- =====△ ClO-3 +5Cl- +3H2O,故 C 错误;在 ROn-3 +5R-+6H+===3R2+3H2O 中,ROn-3 → 1 2R2(还原产物),5R-→ 5 2R2(氧 化产物),故氧化产物和还原产物物质的量之比是 5:1,故 D 正确。 [练高考] 1.B 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,该反应中 Na2O2 既作氧化剂又作还原剂,碳的化合价 没有改变,A 项错误;氯气和溴化钾反应生成氯化钾,氯元素化合价降低,被还原,B 项正确; 乙烯和溴发生加成反应,乙烯中碳化合价升高,被氧化,C 项错误;氨气和氯化铝反应溶液生 成氢氧化铝和氯化铵,元素化合价没有变化,D 项错误。 2.C A 项,海带中碘以化合态存在,提取碘单质涉及元素化合价的变化,属于氧化还原 反应,错误;B 项,氯碱工业是利用电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠,涉及元素化 合价的改变,错误;C 项,氨碱法制取碱是利用复分解反应原理,不属于氧化还原反应,正确; D 项,海水提溴是利用氧化还原反应将溴离子氧化为溴单质,属于氧化还原反应,错误。 3.B A 项,用 Fe 粉除去 FeCl2 溶液中的 Fe3+时,发生了氧化还原反应;C 项,除去 Cl2 中的 HCl 杂质一般用饱和食盐水,而用水除会损失部分 Cl2,同时 Cl2 与 H2O 的反应是氧化还 原反应;D 项,NO2 和 H2O 的反应属于氧化还原反应。 4.D 该氧化还原反应中 Cl 由+1 价降至-1 价,设 RO n-4 中 R 为 x 价,R(OH)3 中 R 为+ - 12 - 3 价,根据氧化还原反应中化合价升降总数目相同,有 2(x-3)=3[+1-(-1)],解得 x=+ 6。 [练模拟] 1.A 本题考查氧化还原反应的基本概念、相关计算和化学方程式书写。向红色 CrO3 固 体表面喷洒酒精,生成绿色固体 Cr2O3 和乙醛,该反应中 Cr 元素由+6 价变为+3 价、C 元素 由-2 价变为-1 价,则 CrO3 是氧化剂,乙醇是还原剂,所以 CrO3 体现氧化性,乙醇体现还 原性,不能说明乙醛既有氧化性又有还原性,A 项错误;乙醇具有还原性,所以酒精严禁与强 氧化性试剂混合存放,C 项正确;该反应中 CrO3 和乙醇是反应物,Cr2O3 和乙醛是生成物,结 合得失电子守恒、质量守恒可知化学方程式为 2CrO3+3C2H5OH===Cr2O3+3CH3CHO+3H2O,故 D 项正确;如果有 1 mol 乙醇参加反应,则转移电子 2 mol,B 项正确。 2 . B   本 题 考 查 氧 化 还 原 反 应 的 基 本 概 念 与 计 算 。 在 反 应 3Cl2 + 2Fe(OH)3 + 10KOH===2K2FeO4+6KCl+8H2O 中,Cl 元素的化合价降低,被还原,Cl2 作氧化剂,Fe 元素的 化合价升高,被氧化,Fe(OH)3 作还原剂,发生氧化反应,失去电子,A 项正确;Fe(OH)3 为还 原剂,由题给反应只能得出氧化性:Cl2>K2FeO4,B 项错误;由 Fe 元素的化合价变化可知,每 生成 1 mol K2FeO4 转移电子的物质的量为 3 mol,C 项正确;高铁酸钾(K2FeO4)中 Fe 元素为+ 6 价,具有强氧化性,可杀菌消毒,被还原生成的 Fe3+水解得到 Fe(OH)3 胶体,胶体具有吸附 性,故 K2FeO4 可用作水处理剂与其氧化性及胶体的性质有关,D 项正确。 3.C 本题考查氧化还原反应基本概念、相关计算。由题给还原性:HSO-3 >I-,首先发生 反应:IO-3 +3HSO-3 ===I-+3SO2-4 +3H+,继续加入 KIO3,因氧化性:IO-3 >I2,所以 IO -3 氧化 I -生成 I2,发生反应:IO-3 +6H++5I-===3H2O+3I2。O~a 间没有碘单质生成,说明 IO -3 和 HSO -3 发生氧化还原反应生成 I-,A 项正确;由图像可知,a~b 间消耗 KIO3 的物质的量是 0.6 mol,根据离子方程式可得关系式:IO-3 ~3HSO-3 ,消耗 NaHSO3 的物质的量为 0.6 mol×3=1.8 mol,B 项正确;根据图像知,b~c 间发生反应:IO-3 +6H++5I-===3H2O+3I2,只有 I 元素 的化合价发生变化,所以 I2 既是氧化产物又是还原产物,C 项错误;O~b 间生成 I-的物质的 量为 1 mol,设 b~c 间某点生成的碘单质的物质的量为 x mol,则根据反应 IO-3 +6H++5I- ===3H2O+3I2,消耗的 KIO3 的物质的量为 1 3x mol,消耗 I-的物质的量为 5 3x mol,剩余 I-的物 质的量为(1- 5 3x) mol,当溶液中 n(I-)n(I2)=53 时,即 1- 5 3x x = 5 3,x=0.3,故加入 KIO3 的物质的量为 1 mol+0.3 mol× 1 3=1.1 mol,D 项正确。 4.BD ①中 Cu2O→Cu2+,铜元素化合价升高,发生的是氧化反应,A 项错误;为使①顺 利发生,要选择氧化性强的物质作氧化剂,而 Fe2(SO4)3 可作①的氧化剂,B 项正确;配平反 应③为 5Fe2++MnO-4 +8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,反应在酸性条件下进行,③的半反应中不 - 13 - 能生成 OH-,C 项错误;根据上述分析可知氧化性:Fe3+>Cu2+,根据③可知氧化性:MnO-4 >Fe3 +,即氧化性:MnO-4 >Fe3+>Cu2+,D 项正确。 [综合测评 提能力] 1.B 本题通过反应中颜色变化的原理考查氧化还原反应的基本概念、化合物性质。将 乙醇滴入酸性 K2Cr2O7 溶液中,乙醇被氧化,Cr 元素化合价由+6 价变为+3 价,属于氧化还 原反应,A 项不符合题意;SO2 通入滴有酚酞的 NaOH 溶液,发生中和反应生成盐和 H2O,没有 元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,B 项符合题意;SO2 通入氯水中发生反应:SO2+ Cl2+2H2O===2HCl+H2SO4,有电子转移,属于氧化还原反应,C 项不符合题意;氯气与水反应 生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有强氧化性,石蕊溶液褪色是因为发生氧化还 原反应,D 项不符合题意。 2.D 本题考查氧化还原反应基本概念和计算。砷元素最高价为+5 价,砷酸的化学式为 H3AsO4,故 A 项错误;红棕色气体是硝酸发生还原反应生成的 NO2,原电池的正极发生还原反 应,所以 NO2 在正极区生成并逸出,故 B 项错误;As2S3 被硝酸氧化为砷酸和硫单质,As2S3 中 As 元素由+3 价升高到+5 价,S 元素由-2 价升高到 0 价,化合价共升高 2×(5-3)+3×[0 -(-2)]=10,硝酸被还原为 NO2,N 元素由+5 价降低到+4 价,化合价降低 1,则氧化剂和 还原剂物质的量之比为 10:1,故 C 项错误;由 C 项分析可知,1 mol As2S3 参与反应,失去 10 mol 电子,生成 2 mol 砷酸和 3 mol 硫单质,所以生成 4.8 g(即 0.15 mol)硫黄,转移 0.5 mol 电子,故 D 项正确。 3.D 本题考查氧化还原反应的基本概念及相关计算。由题图可知反应 1 中 H 元素化合 价升高,被氧化,氧化产物为 H2O,A 项错误;反应 2 中 S 元素化合价降低,被还原,还原产 物为 S,B 项错误;循环Ⅱ中电解时,阳极上 Mn2+放电生成 MnO2,若 Mn 作为阳极材料,则阳 极上 Mn 放电生成 Mn2+,得不到 MnO2,C 项错误;循环Ⅰ中总反应为 2H2+SO2===S↓+2H2O, 循环Ⅱ中电解过程发生的反应为 MnSO4+2H2O =====通电 MnO2↓+H2SO4+H2↑,吸收过程发生的反 应为 MnO2+SO2===MnSO4,故循环Ⅱ中的总反应为 2H2O+SO2===H2SO4+H2,循环Ⅰ和循环Ⅱ中消 耗同质量的 SO2,理论上得到 S 和 H2SO4 的物质的量之比为 1:1,质量之比为 16:49,D 项正确。 4.A 本题考查氧化还原反应基本概念、氧化性强弱判断以及相关计算。在(NH4)2SO4 高 温分解反应中,N2 是氧化产物,SO2 是还原产物,N 元素化合价由-3→0,每生成 1 mol N2 转 移 6 mol 电子,S 元素化合价由+6→+4,每生成 1 mol SO2 转移 2 mol 电子,根据得失电子 守恒可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1:3,A 项正确;由反应的化学方程式可知, Cu(IO3)2 中 Cu 元素的化合价由+2 价降低到+1 价,I 元素的化合价由+5 价降低到 0 价,则 Cu(IO3)2 为氧化剂,所以 1 mol 氧化剂在反应中得到电子的物质的量为 1 mol×(2-1)+2 mol×(5-0)=11 mol,B 项错误;在氯酸钾与碘的反应中,I2 为还原剂,Cl2 为还原产物,还 - 14 - 原剂的还原性强于还原产物,即还原性:I2>Cl2,C 项错误;CH3CH2OH 中 C 元素平均化合价为 -2 价,而 CH3COOH 中 C 元素平均化合价为 0 价,所以每消耗 1 mol 乙醇转移 2×2 mol=4 mol 电子,即 4NA 个电子,D 项错误。 5.C 由图像可知,整个反应过程分三个阶段,每个阶段的反应方程式为①(a→b)6H++ BrO-3 +6I-===3I2+Br-+3H2O,②(b→c)BrO-3 +5Br-+6H+===3Br2+3H2O,③(c→d)I2+2BrO -3 ===2IO-3 +Br2,则 B 项正确;b 点时,I-恰好完全转化为 I2,A 项正确;由题图知,当n(KBrO3) =4 mol 时,对应含碘物质有 I2 和 KIO3 两种,C 项错误;根据反应①、②、③可计算出 6 mol KI 最终完全转化为 KIO3 时共消耗 KBrO3 的物质的量为 7.2 mol,D 项正确。 6.B Cu、Cu2O、CuO 与 HNO3 恰好完全反应时生成 Cu(NO3)2、NO 和 H2O,HNO3 的物质的量 为 1 L×0.6 mol·L-1 =0.6 mol,生成的 NO 的物质的量为 2.24 L÷22.4 L·mol -1 =0.1 mol,则体现氧化性的 HNO3 是 0.1 mol,体现酸性的 HNO3 是 0.5 mol,A 项正确;根据 N 原子守 恒可知 n[Cu(NO3)2]=(0.6 mol-0.1 mol)÷2=0.25 mol,混合物中所含的 Cu 元素共有 0.25 mol,根据铜元素守恒可知,用 H2 还原 Cu、Cu2O、CuO 的混合物后应得到 0.25 mol Cu,故所得 到固体的质量为 0.25 mol×64 g·mol-1=16 g,B 项错误;Cu2O 被稀 HNO3 氧化为 Cu2+,NO -3 被还原为 NO,同时生成 H2O,反应的离子方程式为 3Cu2O+14H ++2NO-3 ===6Cu2++2NO↑+ 7H2O,C 项正确;根据得失电子守恒,混合物中 n(Cu2O)=(0.1 mol×3-0.1 mol×2)÷2= 0.05 mol,根据铜元素守恒可知,n(CuO)=0.25 mol-0.1 mol-0.05 mol×2=0.05 mol,该混 合物中 0.1 mol Cu 不与稀 H2SO4 反应,0.05 mol Cu2O、0.05 mol CuO 与稀 H2SO4 反应,根据 Cu2O、CuO 中氧原子与 H2SO4 电离出的 H+反应生成 H2O,可得 n(H2SO4)=0.05 mol+0.05 mol= 0.1 mol,D 项正确。 7.B 本题考查氧化还原反应方程式的配平和计算。反应中 Cl 元素由 0 价降低到-1 价, C 元素由+2 价升高到+4 价,N 元素由-3 价升高到 0 价,可知 Cl2 是氧化剂,CO2 和 N2 是氧 化产物,A 项正确;由上述分析可知,配平后的离子方程式为 2CN-+8OH-+5Cl2===2CO2+N2+ 10Cl-+4H2O,反应中是 CN-是还原剂,Cl2 是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 52,B 项错误;由离子方程式可知,若有 1 mol CN-发生反应,则有 5NA 个电子发生转移,C 项正确;若将该反应设计成原电池,则 CN-在负极区失去电子,发生氧化反应,D 项正确。 8.BC 反应 2Cu2O+Cu2S===6Cu+SO2 中,Cu 元素化合价降低,S 元素化合价升高,Cu2S 既被氧化也被还原,故 A 错误;反应①中 O 的化合价降低,S 的化合价升高,故还原剂是 Cu2S,氧化剂是 O2,故 B 正确;若 1 mol Cu2S 完全转化为 2 mol Cu,最终产物为 Cu 和 SO2, 总方程式为 Cu2S+O2===2Cu+SO2,反应中 Cu、O 元素化合价降低,S 元素化合价升高,转移电 子的物质的量为 6 mol,则转移电子数为 6NA,故 C 正确;将 1 mol Cu2S 完全转化为 2 mol Cu,最终产物为 Cu 和 SO2,生成 1 mol SO2,至少需要用 1 mol NaOH 来吸收 SO2,故 D 错误。 9.CD A 项,①中体现了浓盐酸的还原性和酸性,错误;B 项,反应③中氧化剂是 Cl2, 还原剂是 I2,二者的物质的量之比为 5:1,错误;C 项,氧化剂的氧化性大于氧化产物,故氧 - 15 - 化性:MnO2>Cl2,正确;D 项,NaI 作还原剂,MnO2 作氧化剂,反应 2NaI+MnO2+3H2SO4===2NaHSO4 +MnSO4+2H2O+I2 能发生,正确。 10.CD ClO-为 5 mol,ClO -3 为 1 mol,根据电子守恒,生成的 Cl-为 10 mol,故氧化剂 与还原剂的物质的量之比为 5:3,故 A 错误;铅蓄电池正极反应:PbO2+2e-+4H++SO2-4 ===PbSO4+2H2O,转移 2 mol 电子时,正极增重 64 g,故 B 错误;3BrF3+5H2O===Br2+HBrO3+ O2↑+9HF 中,Br 元素化合价由+3 变为 0、+5,部分 O 元素化合价由-2 变为 0,当 3 mol BrF3 参与反应时,其中的 2 mol 作氧化剂,转移 6 mol 电子,2 mol BrF3 中被水还原的为 2 mol× 4 6= 4 3 mol,所以当生成 3 mol Br2 即 9 mol BrF3 参与反应时,被水还原的 BrF3 为 4 mol,故 C 正确;该反应中,NaN3 为还原剂,KNO3 为氧化剂,每生成 16 mol N2,氧化产物比还原产物多 了 15-1=14 mol,0.25 mol KNO3 参加反应,氧化产物比还原产物多 1.75 mol,所以 D 正确。 11.答案:(1)NaNO2 (2)②⑤ (3)10 6 4 10 3 2 11.2 (4)V+6H++5NO-3 ===VO+2 +5NO2↑+3H2O (5)Na3VO4 (VO2)2SO4 解析:本题考查氧化还原反应的基本概念、方程式配平及相关计算、元素化合物性质。(1) 在反应 2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O 中,N 元素的化合价降低,I 元素的化合价升高, 则氧化剂是 NaNO2。(2)由 2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O 可知,鉴别 NaNO2 和 NaCl, 可选择淀粉-碘化钾试纸、食醋,酸性条件下 NaNO2 与 KI 反应生成 I2,使淀粉-碘化钾试纸 变蓝。(3)Al 元素的化合价从 0 价升高到+3 价,N 元素从+5 价降低到 0 价,由得失电子守 恒和质量守恒可知,配平后的化学方程式为 10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O, 由化学方程式可知,若反应过程中转移 5 mol 电子,则生成标准状况下 N2 的物质的量为 0.5 mol,体积为 0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。(4)金属钒与浓硝酸反应生成 VO+2 、二氧化氮 和水,反应的离子方程式为 V+6H++5NO-3 ===VO+2 +5NO2↑+3H2O。(5)V2O5 是两性氧化物,与 强碱反应生成钒酸盐(阴离子为 VO3-4 ),所以 V2O5 与烧碱溶液反应生成盐的化学式为 Na3VO4; V2O5 与稀硫酸反应生成盐的化学式为(VO2)2SO4。 12.答案:(1)3MnO2+KClO3+6KOH =====熔融 3K2MnO4+KCl+3H2O (2)3MnO2-4 +4CH3COOH===2MnO-4 +MnO2↓+2H2O+4CH3COO- (3)蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 (4)MnO2 (5)KCl CH3COOK 反应生成 K2SO4,而 K2SO4 在常温下的溶解度也较小,容易析出 K2SO4 晶 体从而导致产品的纯度降低;硫酸酸性较强,导致 MnO -4 将 Cl-氧化,产生有毒的 Cl2,造成 KMnO4 损失 解析:本题考查氧化还原反应的基本概念、氧化还原反应方程式的书写。(1)根据流程可 - 16 - 知,“熔融”步骤中加入的原料是 KClO3、KOH、MnO2,得到 K2MnO4,Mn 元素的化合价由+4 价 升高到+6 价,MnO2 作还原剂,KClO3 作氧化剂,被还原成 KCl,配平可得该反应的化学方程 式为 3MnO2+KClO3+6KOH =====熔融 3K2MnO4+KCl+3H2O。(2)根据流程可知,加入冰醋酸,得到 KMnO4、CH3COOK、MnO2,只有 Mn 元素的化合价发生变化,K2MnO4 既是氧化剂又是还原剂,离子 方程式为 3MnO2-4 +4CH3COOH===2MnO-4 +MnO2↓+2H2O+4CH3COO-。(3)滤液 1 中主要成分是 KMnO4、CH3COOK、KCl,操作 2 是从溶液中得到固体溶质,结合 KMnO4 的溶解度随温度的降低而 减小,可知操作 2 应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(4)经过操作 1 后所得滤渣的主要成分是 MnO2,与软猛矿的主要成分相同,可以直接循环利用。(5)KMnO4 粗晶体中主要含有的杂质为 KCl、 CH3COOK;若用硫酸代替图中的冰醋酸,生成的 K2SO4 在常温下溶解度较小,容易析出 K2SO4 晶 体从而导致产品的纯度降低,同时硫酸的酸性太强,导致 MnO -4 将 Cl-氧化产生有毒的 Cl2, 造成 KMnO4 损失。 13.答案:(1)①分液漏斗 ②饱和氯化钠溶液 ③K2FeO4 微溶于 KOH 溶液,在碱性溶液中较稳定(或有利于生成 K2FeO4) ④Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (2)①Fe3+ 不能 ②排除 ClO-的干扰,防止干扰后续实验,同时减少 K2FeO4 晶体损失  < (3)①4FeO2-4 +20H+===3O2↑+4Fe3++10H2O ②79.2% 解析:本题通过高铁酸钾的制备实验,考查实验操作、离子方程式书写、氧化还原反应 配平和相关计算等。(1)①装置 A 为氯气发生装置,其中盛放浓盐酸的仪器名称为分液漏斗; ②装置 B 为除杂装置,反应使用浓盐酸,浓盐酸会挥发出 HCl,可将混合气体通过饱和食盐水 以除去 Cl2 中混有的 HCl 杂质;③根据题目信息可知,KOH 溶液过量的原因是 K2FeO4 微溶于 KOH 溶液,在碱性溶液中较稳定(或有利于生成 K2FeO4);④通过 NaOH 溶液吸收尾气,发生反应的 离子方程式为 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。(2)①方案Ⅰ中加入 KSCN 溶液至过量,溶液呈 红色,说明反应产生 Fe3+,但该离子的产生不能判断一定是 K2FeO4 被 Cl-还原产生,因为 K2FeO4 在碱性溶液中稳定,在酸性或中性溶液中快速产生 O2,自身转化为 Fe3+;②K2FeO4 表 面可能吸附 ClO-,ClO-在酸性条件下可与 Cl-反应生成 Cl2,从而干扰实验,所以用 KOH 溶 液洗涤的目的是把 K2FeO4 表面吸附的 ClO-除尽,防止 ClO-与 Cl-在酸性条件下反应产生 Cl2, 避免 ClO-干扰后续实验,同时减少 K2FeO4 的损失;Fe(OH)3 在碱性条件下被 Cl2 氧化为 FeO2-4 ,可以说明 Cl2 的氧化性强于 FeO2-4 ,而方案Ⅱ实验表明,Cl2 和 FeO 2-4 的氧化性强弱关 系相反,方案Ⅱ是 FeO 2-4 在酸性条件下氧化 Cl-生成 Cl2,两种反应体系所处酸碱性环境不一 样,说明溶液酸碱性会影响物质氧化性的强弱,方案Ⅱ得出氧化性:Cl2
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