2021届高考化学二轮复习专题突破提能专训4-氧化还原反应.docx

提能专训(四)　氧化还原反应
(时间60分钟　满分100分)
一、选择题(共15小题，每题3分，共45分)
1．(2022·安徽合肥检测)在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末，溶液褪色，其中发生反应的离子方程式为2MnO＋16H＋＋5Na2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O＋10Na＋。下列推断正确的是(　　)
A．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
B．O2是还原产物，Mn2＋是氧化产物
C．通常用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液
D．标准状况下，产生22.4 L O2时反应转移2 mol e－
答案：D　解析：本题考查氧化还原反应，意在考查考生对氧化还原反应概念的理解力量。该反应中MnO中Mn化合价降低，Na2O2中O化合价上升，因此MnO为氧化剂，Na2O2为还原剂，A项错误；Mn2＋为还原产物，O2为氧化产物，B项错误；高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化浓盐酸，C项错误；该反应中产生5 mol O2时，转移10 mol e－，若产生22.4 L(标准状况下)O2，则转移2 mol e－，D项正确。
2．(2022·河北唐山一模)依据表中信息推断，下列选项正确的是(　　)
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO…
Cl2、Mn2＋…

A.第①组反应的其余产物为H2O
B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比小于或等于1∶2
C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为5 mol
D．氧化性由强到弱的挨次为MnO>Cl2>Fe3＋>Br2
答案：B　解析：本题考查氧化还原反应学问，意在考查考生对氧化还原反应规律的理解力量。由表中第①组反应物和产物的化合价变化可知，KMnO4为氧化剂，MnSO4为还原产物，则H2O2为还原剂，O2为氧化产物，其余产物中除H2O外还有O2，A项错误；Cl2与FeBr2反应，当Cl2与FeBr2物质的量之比小于或等于1∶2时，只发生反应Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，B项正确；生成1 mol Cl2，转移电子物质的量为2 mol(Cl的化合价由－1价上升到0价)，C项错误；氧化性由强到弱的挨次为MnO>Cl2>Br2>Fe3＋，D项错误。
3．(2022·北京海淀期中)已知下列试验事实：
①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；
②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液；
③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝。
下列推断不正确的是(　　)
A．化合物KCrO2中Cr的化合价为＋3价
B．试验①证明Cr2O3是两性氧化物
C．试验②证明H2O2既有氧化性又有还原性
D．试验③证明氧化性：Cr2O>I2
答案：C　解析：本题考查氧化还原反应的规律及应用，意在考查考生对氧化还原反应的理解与应用力量。依据化合物中正负化合价代数和为零的原则知，Cr的化合价为＋3价，A项正确；试验①中Cr2O3固体分别与KOH溶液和硫酸反应均生成盐和水，且没有化合价的变化，证明Cr2O3是两性氧化物，B项正确；试验②证明H2O2在酸性条件下具有强氧化性，能将KCrO2氧化为K2Cr2O7，C项错误；试验③证明K2Cr2O7能将I－氧化为I2，依据氧化剂的氧化性大于氧化产物知，氧化性：Cr2O>I2，D项正确。
4．(2022·安徽三校联考)氰氨基化钙是一种重要的化工原料，其制备的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，下列说法正确的是(　　)
A．CO为氧化产物，H2为还原产物
B．CaCN2中含有非极性键
C．HCN既是氧化剂又是还原剂
D．每消耗10 g CaCO3生成2.24 L CO2
答案：C　解析：A.HCN中的碳元素化合价由＋2上升到＋4，对应的氧化产物为CaCN2，HCN中的氢元素化合价由＋1价降低到0，对应的还原产物为H2，错误；B.CaCN2中含有离子键和极性共价键，不含非极性键，错误；C.因HCN中的碳元素化合价上升，氢元素的化合价降低，则HCN既是氧化剂又是还原剂，正确；D.没有指明为标准状况，无法求算CO2的体积，错误。
5．(2022·郑州第一次质量猜测)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景格外看好。一种制备Na2FeO4的化学方法可用化学方程式表示如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2＋O2↑。下列对此反应的说法中，不正确的是(　　)
A．方框中的物质为Na2SO4
B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
C．Na2FeO4既是氧化产物，又是还原产物
D．2 mol FeSO4发生反应时共有8 mol电子发生转移
答案：D　解析：由原子守恒知A项正确；在反应中，Na2O2中既有上升为0价的氧元素，又有降低为－2价的氧元素，B项正确；在生成物Na2FeO4中，铁元素的化合价上升，氧元素的化合价降低，C项正确；在反应中，铁的化合价从＋2价上升为＋6价，Na2O2中氧的化合价从－1价上升到0价，故2 mol FeSO4参与反应时，转移了10 mol电子，D项错误。
6．(2022·天津河西期末质量调查)含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严峻。某课外爱好小组先测定某废水中含NO为3×10－4 mol/L，而后用铝将NO还原为N2，从而消退污染。下列相关说法正确的是(　　)
A．氮原子的L层电子数为7
B．此反应中被还原的元素是Al
C．此反应中每生成3 mol N2，将消耗5 mol Al
D．若要完全消退100 m3该废水中的NO，反应中转移1.5×102 mol e－
答案：D　解析：A项，氮原子的L层电子数为5；B项，Al与NO反应生成N2，此反应中Al做还原剂，被氧化；C项，此反应中每生成3 mol N2，转移30 mol电子，应消耗10 mol Al；D项，100 m3该废水中NO的物质的量为3×10－4 mol/L×100×103 L＝30 mol，则反应中转移150 mol电子。
7．(2022·河南洛阳统考)用硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，精矿在阳极浸出的反应比较简单，其中有一主要反应：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S。下列说法正确的是(　　)
A．反应中硫元素被氧化，全部铁元素均被还原
B．还原剂是S2－和Cu＋，氧化剂是Fe3＋
C．氧化产物是S，还原产物是Cu2＋和Fe2＋
D．当转移1 mol e－时，有46 g CuFeS2参与反应
答案：D　解析：分析元素的化合价变化可知，该反应中Fe3＋被还原，是氧化剂，其还原产物是Fe2＋；硫元素被氧化，CuFeS2是还原剂，其氧化产物是S；反应中转移电子数为4。反应中转移4 mol电子时，参与反应的CuFeS2是184 g，故D正确。

8．(2022·吉林长春测试)向FeBr2、FeI2的混合溶液中通入适量Cl2，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示，下列有关说法中不正确的是(　　)
A．d曲线代表溶液中Br－变化状况
B．原溶液中FeI2的物质的量为2 mol
C．原溶液中n(Fe2＋)∶n(Br－)＝2∶3
D．当通入2 mol Cl2时，溶液中离子反应为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
答案：B　解析：本题考查氧化还原反应挨次和有关定量问题，意在考查考生的识图力量和推断力量。由于Fe2＋、I－、Br－的还原性大小为I－>Fe2＋>Br－，故向该溶液中通入Cl2，Cl2先氧化I－，再氧化Fe2＋，最终氧化Br－。故a、b、c、d曲线分别表示I－、Fe2＋、Fe3＋、Br－的变化状况，A项正确；由图像可知，I－为2 mol，故原溶液中FeI2为1 mol，B项错误；由图可以看出Fe2＋是4 mol，Br－是6 mol，故原溶液中n(Fe2＋)∶n(Br－)＝2∶3，C项正确；当通入2 mol Cl2时，2 mol的I－消耗Cl2 1 mol，余下的1 mol Cl2再与2 mol Fe2＋反应，故溶液中发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，D项正确。
9．(2022·江西南昌零模)已知反应：10AgF＋5Cl2＋5H2O===9AgCl＋AgClO3＋10HF＋O2。下列关于该反应的叙述不正确的是(　　)
A．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为9∶5
B．当反应中有1 mol电子转移时，被还原氯气的物质的量为 mol
C．每产生1 mol O2时，被氧元素还原的氯气的物质的量为2 mol
D．参与反应的水有被氧化
答案：B　解析：本题考查氧化还原反应学问，意在考查考生对氧化还原反应概念的理解及计算力量。该反应的氧化剂为的氯气，还原剂为的氯气和的水，A项和D项正确；当反应中有9 mol电子转移时，被还原的氯气为4.5 mol，故当反应中有1 mol电子转移时，被还原的氯气为 mol，B项错误；产生1 mol氧气，氧元素转移4 mol电子，被氧元素还原的氯气为2 mol，C项正确。
10．(2022·赣州市十二县(市)重点中学模拟)三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO3。则下列说法错误的是(　　)
A．反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1∶2
B．NF3是一种无色、无臭的气体，因此NF3在空气中泄漏时不易被察觉
C．一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法削减空气污染
D．若反应中生成1.0 mol NO，转移的电子数目为6.02×1023
答案：B　解析：该化学反应方程式为3NF3＋5H2O===9HF＋2NO＋HNO3，由反应看出氧化产物为HNO3，还原产物为NO，则A项正确；由于产物中有NO生成，NO会很快被空气中的O2氧化为NO2，NO2为红棕色且有刺激性气味的气体，故NF3在空气中泄漏时易被察觉；由于NF3与水反应生成HF、NO、HNO3，故可用NaOH吸取削减空气污染，C项正确；由化学反应方程式可知每生成2 mol NO，转移电子数为2×6.02×1023，D项正确。
11．(2022·温州市十校联合体联考)小明做试验时身体不当心沾了一些KMnO4溶液，皮肤上的黑斑很久才能消退，假如用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原，其离子方程式为MnO＋H2C2O4＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋(未配平)。关于此反应的叙述正确的是(　　)
A．该反应的氧化剂是H2C2O4
B．1 mol MnO在反应中失去5 mol电子
C．该反应右框内的产物是OH－
D．配平该反应后，H＋的化学计量数是6
答案：D　解析：MnO中Mn元素为＋7价，锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，H2C2O4中碳元素化合价上升被氧化，配平该离子方程式为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，该反应中，H2C2O4为还原剂，MnO为氧化剂，1 mol MnO在反应中得到5 mol电子，该反应右框内的产物为H2O，故只有D项正确。
12．(2022·黄冈中学二模)新型纳米材料MFe2Ox(3<x<4)中M表示＋2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，工艺流程图如下：

则下列推断正确的是(　　)
A．x>y　　　　　　　　　　 B．MFe2Ox是还原剂
C．SO2是该反应的催化剂 D．SO2发生了置换反应
答案：B　解析：由题干知化合物MFe2Ox可使SO2转为S，即O2―→被还原，故MFe2Ox做还原剂，化合价上升，B正确。
13．(2022·吉林高校附属中学摸底)MnO2的一些性质或用途如图所示，下列说法正确的是(　　)

A．①、②、③三个反应中MnO2均作氧化剂
B．足量MnO2与2 L 10 mol/L HCl共热，可生成5 mol Cl2
C．反应②中生成1 mol Al2O3，则反应过程中转移12 mol电子
D．反应③中K2CO3和KNO3的化学计量数均为1
答案：D　解析：MnO2与浓HCl、Al的反应中Mn元素化合价均降低，MnO2作氧化剂，MnO2与KNO3、K2CO3反应生成K2MnO2，Mn元素化合价上升，MnO2作还原剂，A项错误；MnO2只与浓盐酸反应，与稀盐酸不反应，足量MnO2与2 L 10 mol/L盐酸共热时，盐酸变稀后就不再发生反应，故生成的Cl2小于5 mol，B项错误；反应②中若生成1 mol Al2O3，反应过程中转移6 mol电子，C项错误；MnO2中Mn由＋4价上升到＋6价，KNO3中N由＋5价降低到＋3价，配平反应③得MnO2＋KNO3＋K2CO3K2MnO4＋KNO2＋CO2，D项正确。
14．(2022·苏、锡、常、镇二模)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中渐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中渐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化曲线如图所示。

下列分析错误的是(　　)
A．AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
B．其次份溶液中最终溶质为FeSO4
C．混合酸中NO物质的量为0.4 mol
D．混合酸中H2SO4浓度为5 mol·L－1
答案：D　解析：由题图可知，OA段发生反应Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，AB段发生反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段发生反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，反应过程中NO全部参与反应，最终其次份溶液中的溶质是FeSO4，A、B项正确；第一份溶液中NO全部参与反应，消耗铜的物质的量为＝0.3 mol，依据反应3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知，参与反应的HNO3为0.2 mol，所以混合酸中NO物质的量为0.4 mol，C项正确；其次份溶液中n(SO)＝n(Fe2＋)＝n(Fe)＝＝0.4 mol，则混合酸中硫酸的浓度为＝4 mol·L－1，D项错误。
15．(2022·浙江外国语学校一模)取Cu、Cu2O、CuO的固体混合物A进行如下操作和试验：①取肯定质量的均匀混合物A，将其分成两等份；②取其中一份用足量的氢气还原，测得反应后固体质量削减3.20 g；③取另一份加入500 mL稀硝酸，固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下NO气体2.24 L。下列有关说法正确的是(　　)
A．整个试验中共发生了5个氧化还原反应
B．A中Cu和Cu2O的物质的量之和为0.150 mol
C．A中CuO和Cu2O的物质的量之和为0.200 mol
D．所用稀硝酸的物质的量浓度为1.60 mol/L
答案：D　解析：CuO与稀硝酸的反应为非氧化还原反应，因此整个试验中，只发生了4个氧化还原反应，A项错误。依据电子得失守恒，可知每一份固体中：2n(Cu)＋2n(Cu2O)＝3n(NO)＝×3，n(Cu)＋n(Cu2O)＝0.150 mol，则A中n(Cu)＋n(Cu2O)＝0.300 mol，B项错误。依据质量守恒，可知每一份固体中：n(CuO)＋n(Cu2O)＝＝0.200 mol，则A中n(CuO)＋n(Cu2O)＝0.400 mol，C项错误。依据氮元素和铜元素守恒得：n(HNO3)＝2n[Cu(NO3)2]＋n(NO)＝2n(Cu)＋2n(CuO)＋4n(Cu2O)＋n(NO)＝2[n(Cu)＋n(Cu2O)]＋2[n(CuO)＋n(Cu2O)]＋n(NO)＝0.300 mol＋0.400 mol＋0.100 mol＝0.800 mol，则c(HNO3)＝＝1.60 mol/L，D项正确。
二、非选择题(共4小题，共55分)
16．(12分)(2022·上海十三校联考)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料，它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得：________SiO2＋________C＋________N2________Si3N4＋________CO。依据题意完成下列各题：
(1)配平上述化学反应方程式。
(2)为了保证石英和焦炭尽可能的转化，氮气要适当过量。某次反应用了20 mol氮气，反应生成了5 mol一氧化碳，则反应中转移电子为________NA，此时混合气体的平均相对分子质量是________。
(3)分析反应可推想碳、氮气的氧化性：________>________(填化学式)。
(4)氮化硅陶瓷的机械强度高，硬度接近于刚玉(Al2O3)，热稳定性高，化学性质稳定。以下用途正确的是________。
A．可以在冶金工业上制成坩埚、铝电解槽衬里等加热设备
B．在电子工业上制成耐高温的电的良导体
C．研发氮化硅的全陶发动机替代同类型金属发动机
D．氮化硅陶瓷的开发，将受到资源的限制，进展前途暗淡
答案：(1)3　6　2　1　6　(2)10　28　(3)N2　C　(4)AC
解析：(2)反应每生成6 mol CO，转移电子数为12NA，故生成5 mol CO时，反应中转移的电子数为10NA，由于参与反应的气体(N2)与生成物气体(CO)的相对分子质量相同，故平均相对分子质量仍为28；(3)氧化还原反应中氧化性：氧化剂(N2)大于还原剂(C)；(4)氮化硅的化学性质稳定，A项正确；氮化硅属于原子晶体，不具有导电性，B项错误；氮化硅的机械性能优良，可以用于发动机上，C项正确；自然界中存在着大量的SiO2、C、N2，D项错误。
17．(15分)(2022·全国押题卷)酸性KMnO4、H2O2在生产、生活、卫生医疗中常用作消毒剂。其中H2O2还可用于漂白，是化学试验室里必备的重要氧化试剂。高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸(H2C2O4)去除。Fe(NO3)3也是重要氧化试剂，下面是对这三种氧化剂性质的探究。
(1)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后，铜片溶解，写出该反应的化学方程式并用双线桥法在化学方程式上标出电子转移的方向和总数_________________________________________________
________________________________________________________。
(2)取300 mL 0.2 mol/L的KI溶液与肯定量的酸性KMnO4溶液恰好反应，生成等物质的量的I2和KIO3，则消耗KMnO4的物质的量是________mol。
(3)测定KMnO4样品的纯度可用标准Na2S2O3溶液进行滴定，取0.474 g KMnO4样品溶解酸化后，用0.100 mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定，标准Na2S2O3溶液应盛装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。试验中，滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液12.00 mL，则该样品中KMnO4的纯度是________。(有关离子方程式为8MnO＋5S2O＋14H＋===8Mn2＋＋10SO＋7H2O)
(4)Mg­H2O2酸性电池接受海水作电解质溶液(加入肯定量的稀硫酸)，该电池的正极的反应式为________________________。放电时正极四周溶液的pH________。
(5)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会儿又变为棕黄色，溶液先变为浅绿色的离子方程式是________________，又变为棕黄色的缘由是________________。
答案：(1)
(2)0.03　(3)碱式　64%(或0.64)
(4)H2O2＋2H＋＋2e－===2H2O　增大
(5)2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋　H＋与NO组成的硝酸把Fe2＋氧化
解析：(1)双氧水将铜氧化为二价铜，自身被还原为水。(2)0.06 mol I－―→0.02 mol I2＋0.02 mol IO转移0.16 mol电子，从MnO―→Mn2＋可以看出参与反应的n(KMnO4)＝0.032 mol。(3)按所给离子方程式计算。(4)正极反应双氧水得电子被还原为水，在反应过程中H＋被消耗，pH增大。(5)Fe3＋先被还原后又被氧化。
18．(12分)(2022·云南模拟)Fe2＋和I－是两种常见的还原性离子。
(1)向FeSO4溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变成黄色，反应的离子方程式为________________；向KI溶液中滴加氯水，溶液由无色变成黄色，反应的离子方程式为________________。
(2)请以FeSO4溶液、KI溶液、氯水、2% KSCN溶液为试剂证明I－的还原性强于Fe2＋。设计试验方案，完成下列试验步骤、预期现象和结论。
试验步骤
预期现象和结论
步骤1：取2 mL FeSO4溶液和2 mL KI溶液混合于试管中，再滴加1～2滴氯水
现象：溶液变成黄色。
结论：_____________________
步骤2：____________________
现象：___________________。
结论：___________________
(3)利用(2)中供应的试剂证明碘与铁的化合物中铁显＋2价，试验操作和现象是：取少量样品溶于水，____________________ ____________________________________________________。
(4)向含2 mol FeI2溶液中通入2.5 mol Cl2时，请写出总反应的离子方程式________________________________________________。
答案：(1)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
(2)结论：可能是生成了Fe3＋、也可能是生成了I2。
步骤2：向试管中连续滴加几滴2% KSCN溶液。
现象：溶液不变血红色；结论：证明I－的还原性强于Fe2＋。
(3)滴加几滴2% KSCN溶液，无明显现象；
再加入过量的氯水，溶液变血红色(不加过量，不给分)
(4)2Fe2＋＋8I－＋5Cl2===4I2＋10Cl－＋2Fe3＋
19．(16分)(2022·文登模拟)氧化还原反应规律是化学学科的重要规律之一。按要求回答下列问题：
(1)被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑；此反应中B元素的化合价没有发生变化，则NaBH4中H的化合价为________，该反应氧化产物是________，还原产物是________。
(2)有下列三个反应：
a．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2；
b．2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；
c．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
①依据以上反应方程式可以得到Fe2＋、Co2＋、Br－、I－还原性由强到弱的挨次为________；
②1 mol Co2O3能氧化HCl的物质的量为________。
(3)完成并配平下列化学反应方程式：
KMnO4＋H2C2O4＋________→CO2＋K2SO4＋MnSO4＋H2O
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”。如2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑，可拆写为氧化反应式：Zn－2e－===Zn2＋，还原反应式：2H＋＋2e－===H2↑。并由此实现了化学能与电能的相互转化。据此，回答下列问题：
①将2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋拆写为两个“半反应式”，其中，氧化反应式为________________。
②由①中的反应，可设计成如下图所示的原电池：

若电极a为Cu，电解质溶液甲的化学式为_________________；电极b处的电极反应式为________________。
答案：(1)－1　H2　H2
(2)①I－>Fe2＋>Br－＋Co2＋　②2 mol
(3)2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===10CO2＋K2SO4＋2MnSO4＋8H2O
(4)①Cu－2e－===Cu2＋
②CuSO4　2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋