2021届高三化学基础训练：氧化还原反应中的基本概念和规律.docx

课氧化还原反应中的基本概念和规律
一、选择题(本题共9个小题，每题6分，共54分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．下列操作过程中，利用物质的氧化性的是 (　　)。
A．明矾净化水 B．纯碱除去油污
C．臭氧用于餐具消毒 D．食醋清洗水垢
答案　C
2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是 (　　)。

A．Cl2＋2KBr===Br2＋2KCl
B．2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
C．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
D．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
解析　阴影部分所表示的反应类型为氧化还原反应，不属于四种基本反应类型。A为置换反应且属于氧化还原反应，不符合题意；B为分解反应，且该反应是非氧化还原反应，不符合题意；C为有单质参与的化合反应，属于氧化还原反应，不符合题意；D不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应，符合题意。
答案　D

3．已知下列反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O(Ⅰ)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。下列说法正确的是 (　　)。
A．反应Ⅰ中HCl是氧化剂
B．反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应
C．还原性：CoCl2>HCl>I2
D．氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3
解析　选项A，反应(Ⅰ)中，Cl－失去电子，HCl为还原剂。选项B，反应(Ⅱ)中，Cl2得到电子变为Cl－，发生还原反应。依据反应(Ⅰ)可知，Co2O3(氧化剂)的氧化性大于Cl2(氧化产物)，HCl(还原剂)的还原性大于CoCl2(还原产物)，依据反应(Ⅱ)可知，Cl2的氧化性大于HIO3，I2的还原性大于HCl，故选项D正确，选项C错误。
答案　D
4．依据下列反应，可以推断有关物质的氧化性由强到弱的挨次正确的是(　　)。
①Cl2＋2KI===2KCl＋I2　②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3　③2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋2HCl＋I2　④H2S＋I2===S↓＋2HI
A．H2S>I2>Fe3＋>Cl2 B．Cl2>Fe3＋>I2>S
C．Fe3＋>Cl2>H2S>I2 D．Cl2>I2>Fe3＋>H2S
解析　由反应①可知氧化性：Cl2>I2，由反应②可知氧化性：Cl2>Fe3＋，由反应③可知氧化性：Fe3＋>I2，由反应④可知氧化性：I2>S，则氧化性：Cl2>
Fe3＋>I2>S。
答案　B
5．已知：2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O，MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O。其中KMnO4和一般浓度的盐酸即可反应，K2Cr2O7需和较浓盐酸(>6 mol·L－1)反应，MnO2需和浓盐酸(>8 mol·L－1)反应。依据以上信息，下列结论中不正确的是 (　　)。
A．上述反应均属于氧化还原反应
B．生成1 mol Cl2时，三个反应中转移的电子数相等
C．盐酸浓度越大，Cl－的还原性越强
D．氧化性：KMnO4>K2Cr2O7>Cl2>MnO2
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及实际应用力量。依据题中信息可知浓盐酸(Cl－)能被MnO2氧化生成Cl2，故MnO2(氧化剂)的氧化性大于Cl2(氧化产物)的氧化性，D错。
答案　D
6．(2021·温州龙湾中学高三月考)已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl，它易与水反应：2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓。对该反应的说法正确的是 (　　)。
A．S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B．氧化产物与还原产物物质的量之比为3∶1
C．每生成1 mol SO2转移4 mol电子
D．H2O作还原剂
解析　依据方程式可知，S元素的化合价从＋1价部分上升到＋4价，部分降低到0价，因此S2Cl2既作氧化剂又作还原剂，选项A正确，D不正确；氧化产物是SO2，还原产物是S，二者的物质的量之比是1∶3，选项B不正确；每生成1 mol SO2转移电子的物质的量是3 mol，选项C不正确。
答案　A
7．已知常温下可用Co2O3制备Cl2，反应前后存在六种微粒：Co2O3、H2O、Cl2、H＋、Cl－和Co2＋。下列叙述不正确的是 (　　)。
A．氧化产物为Cl2
B．参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C．若有3 mol H2O生成，则反应中有2 mol电子转移
D．当该反应生成2.24 L Cl2(标准状况)时，反应中有0.1 mol电子转移
解析　由题意知反应为Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O，氧化剂是Co2O3，还原剂是HCl，参与反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2，氧化产物为Cl2，A、B正确；由反应知生成3 mol H2O时共转移2 mol电子，C正确；反应生成2.24 L Cl2(标准状况)，转移0.2 mol电子，D错误。
答案　D

8．反应①是自海藻灰中提取碘的主要反应，反应②是自智利硝石中提取碘的主要反应：①2NaI＋MnO2＋3H2SO4===2NaHSO4＋MnSO4＋2H2O＋I2、②2NaIO3＋5NaHSO3===2Na2SO4＋3NaHSO4＋H2O＋I2。已知NaIO3的氧化性与MnO2相近，下列有关说法正确的是 (　　)。
A．I2在反应①中是还原产物，在反应②中是氧化产物
B．两个反应中生成等量的I2时转移的电子数相等
C．NaI和NaIO3在肯定条件下能反应生成I2
D．NaIO3在化学反应中只能作氧化剂不能作还原剂
解析　反应①中氧化剂为MnO2，还原剂为NaI，I2是氧化产物，MnSO4是还原产物，反应②中I2是还原产物，NaHSO4是氧化产物，A项错误；生成1 mol I2时，反应①转移电子2 mol，反应②转移电子10 mol，B项错误；由于NaIO3的氧化性与MnO2相近，所以从反应①可以发生推断C项正确；NaIO3中碘元素不是最高价，可以作氧化剂，也可以作还原剂，D项错误。
答案　C
9．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危急品。已知下列反应在肯定条件下能够发生：(1)Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，(2)Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，(3)Fe＋
2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较挨次正确的是 (　　)。
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
解析　在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
答案　D
二、非选择题(本题共5个小题，共46分)
10．(9分)(1)人体血红蛋白分子中含有Fe2＋，正是这些Fe2＋使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丢失与氧气的结合力量，反应过程中Fe2＋发生________反应，说明亚硝酸钠具有________性；误食亚硝酸钠中毒，可服维生素C缓解，说明维生素C具有________性。
(2)稀土氟化物是金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料。微波法合成CeF3的化学方程式为6CeO2＋18NH4F===6CeF3＋16NH3↑＋12H2O＋N2↑，该反应中氧化剂是________，还原剂是________，反应中被氧化的氮原子与未被氧化的氮原子物质的量之比为________。
(3)近年来，锂的含氢化合物作为氢源受到广泛关注。化合物LiNH2和LiH都是具有潜在应用价值的释氢材料。将LiNH2和LiH按肯定比例混合，在催化剂作用下，所含氢全部以氢气形式放出同时生成Li3N，反应的化学方程式为_________________________________________________________________，
反应中每生成0.1 mol H2，转移电子数为________NA。
答案　(1)氧化　氧化　还原
(2)CeO2　NH4F　1∶8
(3)LiNH2＋2LiH===Li3N＋2H2↑　0.1
11．(10分)取肯定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列试验，有关现象记录如下：
①滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生；
②再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色；
③最终通入足量的SO2气体。
请回答下列问题：
(1)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的挨次为________________________ ____________________________________________________________；
(2)试验③中的现象为______________________________________________。
(3)试验①、②中反应的离子方程式分别是___________________________、________________________________________________________________。
解析　试验①说明H2O2能被MnO4－氧化，氧化性：KMnO4>H2O2；试验②说明Mn2＋能与PbO2反应生成MnO4－，氧化性：PbO2>KMnO4。试验③中SO2还原性较强，能使酸性KMnO4褪色，SO2被氧化为H2SO4，H2SO4和Pb2＋反应生成PbSO4白色沉淀。
答案　(1)PbO2>KMnO4>H2O2
(2)溶液紫红色褪去，有白色沉淀生成
(3)2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋===5Pb2＋＋2MnO4－＋2H2O
12．(8分)已知33As、35Br位于同一周期。某反应中反应物与生成物有以下几种：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是________。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式是________。
(3)在该反应条件下可推知________(填序号)。
a．氧化性：KBrO3>H3AsO4
b．氧化性：H3AsO4>KBrO3
c．还原性：AsH3>X
d．还原性：X>AsH3
(4)将该反应方程式配平后，氧化剂和还原剂的物质的量之比为________，其中1 mol KBrO3得到电子的物质的量为________mol。
解析　(1)KBrO3在反应中得到电子，化合价降低，KBrO3为氧化剂，则X为对应的还原产物。比较余下物质中各元素化合价的变化，可知AsH3在反应中失去电子，为还原剂，被氧化生成H3AsO4。(2)设X中Br元素的化合价为x，则有：0.2 mol×(5－x)＝1 mol，解得x＝0，故X为Br2。(3)写出化学反应方程式：AsH3＋KBrO3＋H2SO4―→H3AsO4＋Br2＋K2SO4＋H2O，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知，氧化性：KBrO3>H3AsO4，还原性：AsH3>Br2。(4)配平反应方程式可得：5AsH3＋8KBrO3＋4H2SO4===5H3AsO4＋4Br2＋4K2SO4＋4H2O，氧化剂(KBrO3)与还原剂(AsH3)的化学计量数分别为8和5，依据化合价变化可知1 mol KBrO3得到电子的物质的量为5 mol。
答案　(1)AsH3　(2)Br2　(3)ac　(4)8∶5　5
13．(9分)按要求填空。
(1)在S2－、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、S、I－、H＋中，只有氧化性的是________，只有还原性的是________，既有氧化性又有还原性的是________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O
②NH3＋NO―→HNO2＋H2O
③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2
其中你认为肯定不行能实现的是________。
(3)下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是______。
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
若溶质中Cl－与I－共存，为了氧化I－而Cl－不被氧化，除单质外，还应用上述反应中的________作氧化剂。
解析　(1)依据元素化合价升降分析推断。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时，生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间。N元素－3价与＋2价之间应为0价或＋1价，不行能消灭＋3价的氮，所以②式不能实现。(3)由①知氧化性：FeCl3＞I2，还原性：I－＞Fe2＋；由②知氧化性：Cl2＞FeCl3，还原性：Fe2＋＞Cl－；由③知氧化性：KMnO4＞Cl2，还原性：Cl－＞Mn2＋，由此推知氧化性强弱挨次为KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，还原性强弱挨次为I－＞Fe2＋＞Cl－＞Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及
I－，FeCl3只氧化I－。所以必需选择比Cl2氧化力量的差而比I2氧化力量强的氧化剂FeCl3。
答案　(1)Fe3＋、Mg2＋、H＋　I－、S2－　Fe2＋、S　(2)②
(3)KMnO4　FeCl3
14．(10分)L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在肯定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：
①P＋A―→Q＋B　②L＋O2―→M＋H2O　③L＋M―→R＋H2O　④B＋H2O―→A＋O2
(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是________，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)反应②必需在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到肯定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为________。
(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式：
Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2O
Ⅱ.N2O4＋H2O―→P＋Q
Ⅲ.M＋L―→Q＋H2O
其中肯定不行能实现的是________，理由是____________________________ _________________________________________________________________。
解析　解答本题首先要认真分析各反应中元素的价态变化状况。突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。由反应④B十H2O―→A＋O2可知，反应后氧元素化合价上升，则反应后氯元素化合价必定降低，故化合价B>A。再由①可知，反应后氯元素化合价上升，则反应后氮元素化合价必降低，故氮元素化合价P>Q。
由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则氮元素化合价反应后必上升，故氮元素化合价M>L。
由反应③可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应，由于化合价M>L，R处于M、L之间，则M>R>L。又由于已知氮的化合价M<Q，所以，L、M、R、P、Q五种含氮物质中N元素的化合价为P>Q>M>R>L。由于其中一种物质是硝酸，硝酸中氮的化合价是最高价态，则在上述物质中P是硝酸。
依据题给的信息及有关元素化合物学问，且L中氮元素是其中氮元素最低价态，由反应②可知，L分子中含有氢元素，因此②反应是氨气的催化氧化反应。L是NH3，M是NO。又由于R的氮元素价态在L、M之间，R的密度又比空气小，故R为N2。
对于题(3)推断三个反应是否能够进行的问题，也得从氮元素化合价相对凹凸去分析。由于氮元素的化合价P>Q>M>R>L，反应Ⅱ是歧化反应，一种反应产物中氮的化合价大于＋4，另一种反应产物中氮的化合价小于＋4，故Q中氮的化合价小于＋4，但应比M的化合价高。由于氮化合价Q>M>L，因此反应Ⅲ不行能实现。
答案　(1)P　P中氮元素的化合价最高　(2)N2 (3)Ⅲ　依据氧化还原反应规律，M、L这两种物质反应，不行能生成氮元素价态比M、L都高的物质