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2020届高考化学第二轮专题复习课时提升训练
氧化还原反应
一、选择题
1、下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
B.工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
答案:A
解析:A项,实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3为复分解反应,不是氧化还原反应;B项,工业上电解熔融状态Al2O3制备Al,化合价发生变化,为氧化还原反应;C项,工业上利用N2和H2反应生成NH3,化合价发生变化,为氧化还原反应;D项,Na2O2用作呼吸面具的供氧剂,CO2、H2O与Na2O2反应,化合价发生变化,为氧化还原反应。
2、CsICl2是一种碱金属的多卤化物,这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性,有关该物质的说法正确的是( )
A.Cs显+3价,I、Cl均显-1价
B.Cs显+1价,Cl显+1价,I显-1价
C.在CsICl2溶液中通入Cl2,有单质碘生成
D.在CsICl2溶液中通入SO2气体,有硫酸生成
答案:D
解析:CsICl2中Cs显+1价,I显+1价,Cl显-1价,A、B项均错误;CsICl2溶液中通入Cl2,Cl2应作氧化剂,CsICl2应作还原剂,I的化合价应升高,不可能降低,即不会有单质碘生成,C项错误;在CsICl2溶液中通入SO2气体,SO2是还原剂,S元素的化合价升高,被氧化为H2SO4,D项正确。
3、下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3
答案:D
解析:Na2O2与水、二氧化碳反应生成单质氧气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A错误;电解熔融状态Al2O3得到单质铝和氧气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B错误;工业合成氨利用氮气和氢气生成氨气,反应过程中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C错误;实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,反应过程中没有元素化合价发生变化,发生的反应属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故D正确。
4、氮化铝是一种新型陶瓷材料,制备反应为Al2O3+N2+3C===2AlN+3CO,关于该反应的说法正确的是( )
A.C作氧化剂
B.Al2O3作还原剂
C.N2发生还原反应
D.AlN是氧化反应的产物
答案:C
解析:碳元素化合价从0价变化为+2价,作还原剂被氧化为一氧化碳,故A错误;Al2O3中铝和氧元素化合价均不变,不作还原剂,故B错误;反应中氮元素化合价从0价变化为-3价,发生还原反应,作氧化剂被还原为AlN,AlN为还原产物,C正确,D错误。
5、联氨(N2H4)可作火箭的燃料,燃烧时反应为2N2H4+2NO2===3N2+4H2O。下列说法错误的是( )
A.此反应是氧化还原反应
B.反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C.N2H4的摩尔质量为32 g·mol-1
D.此反应中N2H4作氧化剂
答案:D
解析:已知反应中N元素有化合价的变化,所以是氧化还原反应,故A正确;该反应是一个放热反应,反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭进行,故B正确;N2H4的分子量是32,所以其摩尔质量为32 g·mol-1,故C正确;已知反应中,N2H4―→N2,N元素由-2价―→0价,失电子,所以N2H4作还原剂,故D错误。
6、已知:①A+B2+===A2++B ②D+2H2O===D(OH)2+H2↑ ③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-===E,B-2e-===B2+,下列说法正确的是( )
A.氧化性:E2+>B2+>A2+>D2+
B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+
C.反应E+A2+===A+E2+能够进行
D.提取某废水中少量的A2+时可以选用D
答案:A
解析:分析三个反应可得如下结论:
反应
结论
①
氧化剂:B2+,氧化产物:A2+,氧化性:B2+>A2+
②
D能置换出H2O中的氢,说明D为活泼金属,D2+的氧化性非常弱
③
由电极反应知,B为原电池的负极,所以金属活动性B>E,氧化性E2+>B2+;正极反应为E2++2e-===E,说明阳离子氧化性E2+>H+
综合三个结论可知氧化性强弱顺序为E2+>B2+>A2+>D2+。C项,若发生反应E+A2+===A+E2+,则有氧化性A2+>E2+,与题干事实不符,所以该反应不能进行;D项,虽然D比A活泼,但D能与H2O反应,所以不能用D来置换溶液中的A2+。
7、在处理废水时某反应体系中有6种粒子:N2、HCO、ClO-、CNO-、H2O、Cl-,在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.在上述反应体系中,CNO-是氧化剂
B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C.在标准状况下,产生4.48 L N2时转移0.8 mol电子
D.上述反应中,只有两种元素化合价发生了变化
答案:D
解析:依题意,ClO-是反应物,HCO是产物。所以,离子反应为2CNO-+3ClO-+H2O===N2↑+3Cl-+2HCO。在该反应中,CNO-是还原剂,A项错误;还原产物是Cl-,氧化产物是N2,B项错误;CNO-中氮元素为-3价,碳元素为+4价,在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化,生成1 mol N2转移6 mol电子。n(N2)==0.2 mol,故生成0.2 mol N2时转移1.2 mol电子,C项错误;上述反应中,氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化,D项正确。
8、下列是从海藻灰和智利硝石矿层中提取碘的主要反应:
①2NaI+MnO2+3H2SO4===2NaHSO4+MnSO4+2H2O+I2
②2NaIO3+5NaHSO3===2Na2SO4+3NaHSO4+H2O+I2
下列说法正确的是( )
A.氧化性:MnO2>SO>IO>I2
B.I2在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化产物
C.反应①②中生成等量的I2时转移电子数之比为1∶5
D.NaHSO3溶液呈酸性,NaHSO3溶液中c(HSO)>c(H2SO3)>c(SO)
答案:C
解析:由反应①知,氧化性:MnO2>I2,由反应②知,氧化性:IO>SO,故A项错误;反应①中I2是氧化产物,反应②中I2是还原产物,B项错误;根据碘元素化合价变化知,C项正确;NaHSO3溶液呈酸性,说明HSO的电离程度大于其水解程度,故c(HSO)>c(SO)>c(H2SO3),D项错误。
9、在一定条件下,等物质的量的氯气与碘单质反应,得到一种红棕色液体ICl,ICl有很强的氧化性。现有下列两个反应:①2ICl+2Zn===ZnCl2+ZnI2;②ICl+H2O===HCl+HIO,下列叙述正确的是( )
A.Cl2与I2生成ICl是非氧化还原反应
B.反应①中,每生成1 mol ZnCl2时转移2 mol电子
C.反应①中,ZnI2既是氧化产物又是还原产物
D.反应②中,ICl既是氧化剂又是还原剂
答案:C
解析:Cl2与I2反应得到ICl的过程中氯元素和碘元素的化合价均发生变化,故为氧化还原反应,A项错误;反应①中,Zn元素的化合价升高,I元素的化合价降低,ICl作氧化剂,Zn作还原剂,ZnCl2是氧化产物,ZnI2既是氧化产物又是还原产物,该反应转移4e-,故每生成1 mol ZnCl2时转移4 mol电子,B项错误,C项正确;反应②中,没有元素的化合价发生变化,则ICl既不是氧化剂又不是还原剂,D项错误。
10、硫酸钙可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(如图)。下列说法正确的是( )
A.CO2制取干冰的过程吸收热量,属于物理变化
B.硫酸钙与焦炭反应时生成的n(CO2)∶n(SO2)=1∶2
C.由SO2制取H2SO4的过程均为氧化还原反应
D.石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl2仅作还原剂
答案:B
解析:气体变为固体,释放能量,A项错误;反应的化学方程式为2CaSO4+CCO2↑+2SO2↑+2CaO,反应中生成的n(CO2)∶n(SO2)=1∶2,B项正确;由SO3和H2O生成H2SO4的过程不是氧化还原反应,C项错误;石灰乳与Cl2反应制取漂白粉时,Cl元素的化合价既有升高又有降低,则氯气既是氧化剂也是还原剂,D项错误。
二、非选择题
11、微型化学实验可以有效实现化学实验绿色化的要求。如下图所示在一块衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol·L-1的KI(含淀粉)溶液、NaOH(含酚酞)溶液、FeCl2(含KSCN)溶液各一滴,在圆心处放置一芝麻粒大小的KMnO4晶体,向KMnO4晶体上滴加一滴浓盐酸,再立即用表面皿盖好。
根据上面描述涉及到的元素,回答(1)~(3)题。
(1)KMnO4中Mn元素的化合价为________,Fe在周期表中的位置是:______________________。
(2)结合已学知识分析a、c处可能出现的现象:
a: ________________________________;
c: __________________________。
(3)b处可能发生反应的离子方程式: ________________。
已知溶液中,还原性为HSO>I-,氧化性为IO>I2>SO。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如下图所示。
请回答(4)~(5)题。
(4)a点处的还原产物是________(填离子符号)。
b点→c点反应的离子方程式是______________________。
(5)当溶液中的I-为0.5 mol时,加入的KIO3可能是________ mol。
解析:(2)a处发生反应为Cl2+2I-===I2+2Cl-,其现象为溶液变蓝。
c处发生反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,碱性变弱,所以红色变浅或褪去。
(3)Cl2可把Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与SCN-发生反应。
(4)由题意可知依次发生的反应为IO+3HSO===I-+3SO+3H+,IO+5I-+6H+===3I2+3H2O。所以a点处的还原产物为I-,b点到c点发生IO与I-之间的归中反应。
(5)根据离子方程式IO+3HSO===I-+3SO+3H+,IO+5I-+6H+===3I2+3H2O。
当加入IO不足时,由于生成I-为0.5 mol,所以所加IO也为0.5 mol;
当加入IO过量时,n(IO)=1 mol+(1-0.5) mol× mol=1.1 mol。
答案:(1)+7 第4周期Ⅷ族
(2)溶液变为蓝色 红色褪去(或红色变浅)
(3)2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-、Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3
(4)I- IO+6H++5I-===3H2O+3I2
(5)0.5或1.1
12、过氧化银(Ag2O2)是银锌碱性电池正极的活性物质,可通过下列反应制备:
K2S2O8+2AgNO3+4KOHAg2O2↓+2KNO3+2K2SO4+2H2O
(1)已知K2S2O8和H2O2含有一个相同的化学键,则该反应________(填“是”或“不是”)氧化还原反应;已知下列反应:Mn2++S2O+H2O―→MnO+SO+H+(未配平),反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
(2)制备Ag2O2的反应进行完全后,经过滤、洗涤、干燥,即可得到Ag2O2,检验Ag2O2是否洗涤干净的方法是______________________。
(3)一种银锌(Ag2O2、Zn)碱性电池的电解质溶液为KOH溶液,电池放电时正极生成Ag,负极只生成一种化合物(只含有Zn、K、H、O),其中Zn元素的质量分数为30.8%,钾、锌两种元素的质量比为78:65,则该电池的总反应方程式为__________________________。
(4)用银锌电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液可制取H2,其装置如图所示(电解池中隔膜仅阻止气体通过,M、N均为惰性电极)。
①N极与银锌电池的________(填“Zn”或“Ag2O2”)相连。
②M极的电极反应式为_________________________。
解析:(1)根据题意可知,K2S2O8中含有过氧键,而生成物过氧化银中也有过氧键,该反应中各元素化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应。Mn2+与S2O的反应中,氧化剂是S2O,还原剂是Mn2+,根据其化合价变化值可知其物质的量之比为5:2。(2)根据中学所学知识,检验SO即可,但不能使用BaCl2或Ba(OH)2,因为原反应物中含有Ag+。(3)首先根据题意确定负极产物的化学式,设负极产物的化学式为K2ZnOxHy,则:65/30.8%=211,211-65-78=68,分析讨论得x=y=4成立,故负极产物的化学式为K2Zn(OH)4。结合元素守恒可以写出该电池的总反应式。(4)①电解时,CO(NH2)2中N元素的化合价升高,发生氧化反应,所以CO(NH2)2在阳极放电,即M是阳极,应与原电池的正极(Ag2O2)相连;N极生成氢气,必然是H+放电,发生还原反应,N是阴极,与原电池的负极(Zn)相连。②根据得失电子守恒、元素守恒和电荷守恒,可写出M极的电极反应式。
答案:(1)不是 5:2
(2)取少量最后一次洗涤液,滴加1~2滴硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,若不出现白色浑浊,则表明已洗涤干净
(3)2Zn+Ag2O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4+2Ag
(4)①Zn ②CO(NH2)2+8OH--6e-===CO+N2↑+6H2O
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