精品高考化学一轮演练：2.3氧化还原反应(含答案).pdf

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1、高考化学复习备考精品资料第 3 讲氧化还原反应(时间:45 分钟,满分:100 分)一、选择题(本题包括10 小题,每小题 5 分,共 50 分,每小题只有一个正确答案)1.下列过程或事实涉及氧化还原反应的是()蔗糖炭化用氢氟酸雕刻玻璃铁遇冷的浓硫酸钝化装碱液的试剂瓶不用玻璃塞雷雨发庄稼实际使用的浓硝酸显黄色A.B.C.D.解析:中蔗糖的炭化过程生成了碳单质,很明显碳元素被还原了;中氢氟酸雕刻玻璃发生了反应SiO2+4HFSiF4+2H2O,为复分解反应;中铁遇冷的浓硫酸钝化实质上是铁的表面 被 浓 硫 酸 氧 化 成 一 层 致 密 的 氧 化 物 保 护 膜;中 会 在 玻 璃 磨 口 塞

2、 处 发 生 反 应2NaOH+SiO2Na2SiO3+H2O,Na2SiO3为矿物胶,会导致玻璃塞黏连,发生的不是氧化还原反应;中氮气首先被氧化为NO,接着 NO 被氧气氧化为NO2,NO2再与 H2O 反应生成硝酸;中浓硝酸变黄是因为部分硝酸发生了分解反应生成了NO2,NO2又溶解其中,属于氧化还原反应。答案:A 2.氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂。下列反应与Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl 相比较,水的作用不相同的是()A.3NO2+H2O2HNO3+NO B.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2C.4Fe(OH)2

3、+2H2O+O24Fe(OH)3D.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2解析:水在所给的反应中既不作氧化剂,又不作还原剂。A 项为氮元素的歧化反应,B 项为氧元素的歧化反应,C 项为氧气将+2 价铁氧化为+3 价,水均既不作氧化剂,又不作还原剂。D 项中水作氧化剂。答案:D 3.同位素示踪法可用于反应机理的研究,下列反应或转化中同位素示踪表示正确的是()A.2NO2+2H2O4Na18OH+O2B.2KMnO4+5O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+518O2+8H2O C.NH4Cl+2H2ONH32H2O+HCl D.K37ClO3+6HClK37Cl+3Cl2+3H2O 解析

4、:本题实质上考查化学反应的机理。A 项发生的是-1 价氧的歧化反应,生成物O2中氧元素来源于过氧化钠,A 项错误;过氧化氢既具有氧化性又具有还原性,与酸性高锰酸钾溶液反应时被氧化,-1 价氧元素转变成氧气,B 项正确;C 项考查的是水解的原理,其实质是破坏了水的电离平衡,生成物HCl 中的氢元素来源于水,C 项错误;D 项反应为氯元素的归中反应,生成物 KCl 中氯元素来源于HCl,KClO3中氯元素转变成氯气,该项错误。答案:B 4.在酸性介质中,往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)溶液会发生如下离子反应:Mn2+S2+H2OMn+S+H+,下列说法不正确的是()A.可以

5、利用该反应检验Mn2+B.氧化性比较:S2Mn C.该反应中酸性介质可以为盐酸D.若有 0.1 mol 氧化产物生成,则转移电子0.5 mol 解析:由题意可知S2的氧化性比酸性条件下的Mn 的氧化性还强,若酸化时加入盐酸,则 Cl-会被 S2氧化,C 项错误。答案:C 5.(2014河北衡水中学三模,改编)石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应可制得新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4):3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。下列叙述正确的是()A.Si3N4中 Si 元素显-4 价,N 元素显+3 价B.上述反应中每生成1 mol Si3N4,N2得到 12 mol 电子C.在氮化硅的合

6、成反应中,N2是氧化剂,SiO2是还原剂D.由上述反应可知还原性SiO2Si3N4解析:Si3N4中 N 为-3 价,Si 为+4 价,A 项错误;该反应中N2是氧化剂,C 是还原剂,C 项错误;该反应中 SiO2既不是氧化剂也不是还原剂,与 Si3N4的还原性大小无法比较,D 项错误。答案:B 6.下列说法正确的是()A.反应 SO2+2H2S3S+2H2O 中氧化产物与还原产物的物质的量比为12 B.反应 O3+2KI+H2O2KOH+O2+I2中生成 1 mol O2转移电子为6 mol C.反应 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2每生成 1 mol O2转移 4 mol 电子D.在

7、方程式Cl2+H2OHCl+HClO中,水既不作氧化剂,也不作还原剂解析:A 项发生的是硫元素的归中反应,H2S为还原剂,SO2为氧化剂,氧化产物与还原产物的物质的量比为21,错误;B 项,反应 O3+2KI+H2O2KOH+O2+I2中生成 1 mol O2转移电子为2 mol,错误;C 项发生的是氧元素的歧化反应,氧元素由-1 价转变为0 价和-2 价,每生成 1 mol O2转移电子为2 mol,错误;D 项发生的是氯元素的歧化反应,只有氯元素的化合价发生变化,正确。答案:D 7.氢化亚铜(CuH)是一种红棕色的难溶物,能在 Cl2中燃烧生成CuCl2和 HCl,与盐酸反应生成CuCl

8、和 H2。下列关于氢化亚铜的推断正确的是()A.与盐酸反应属于置换反应B.Ksp随浓度和温度的变化而变化C.在 Cl2中燃烧时铜元素和氢元素均被氧化D.与盐酸反应的离子方程式:H+H-H2解析:CuH 中铜为+1 价,H 为-1 价,在 Cl2中燃烧时铜元素和氢元素均被氧化,C 项正确;CuH 是一种红棕色的难溶物,在离子方程式中应写化学式,D 项错误;CuH 与盐酸反应时,没有单质参加,不属于置换反应,A 项错误;Ksp只与温度有关,B 项错误。答案:C 8.已知在热的碱性溶液中,NaClO 发生如下反应:3NaClO2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最

9、终产物是()A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3D.NaClO3、NaClO4解析:根据氧化还原反应的规律,NaClO2中的有部分化合价升高,有部分化合价降低,对照 A、B、C、D 四个选项可知,只有 B、C 符合题意,而在热的碱性条件下:3NaClO2NaCl+NaClO3,故选 B。答案:B 9.(2013 山 东 临 沂 一 模,改 编)已 知KIO3是 食 用 碘 盐 的 碘 添 加 剂,其 制 备 原 理 之 一为:I2+2KClO3Cl2+2KIO3,下列说法正确的是()A.反应过程中I2置换出 Cl2,由此可推断非金属性ICl B.反应

10、中 I2为氧化剂,Cl2为氧化产物C.生成 1 mol Cl2时转移 2 mol 电子D.由方程式可知还原性I2Cl2解析:非金属性 ClI,A 项错误;分析化合价可知I 的化合价由0 价升高到+5 价,而 Cl 的化合价由+5 价降低为0 价,I2为还原剂,Cl2为还原产物,每生成 1 mol Cl2时转移 10 mol 电子,B、C 两项错误;I2为还原剂,Cl2为还原产物,还原性:I2Cl2,D 项正确。答案:D 10.(2013 上海徐汇、松江、金山二模)已知氧化性:Cl2IFe3+I2,以下实验的结论或实验的预测合理的是()A.往某溶液中加入过量的氯水再加淀粉,振荡后不出现蓝色,说明

11、该溶液不含I-B.向 FeCl2溶液中滴加碘水,所得溶液中加入KSCN 溶液将呈红色C.向淀粉碘化钾试纸上滴加白醋和碘盐的溶液,试纸变蓝,说明加碘盐中有I D.往 FeI2溶液中滴加少量氯水,溶液变成棕黄色,说明有 Fe3+生成解析:A 项中过量氯水将I-氧化为I,错误;B 项中 FeCl2与碘水不反应,错误;酸性条件下,I 可将I-氧化为 I2,C 项正确;D 项中氯水先将I-氧化为 I2,含有 I2的水溶液为棕黄色,错误。答案:C 二、非选择题(本题包括 4 个小题,共 50 分)11.(14 分)ClO2气体是一种常用的消毒剂,我国从 2000 年起逐步用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒

12、。(1)对水进行消毒时,ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和 MnO2等难溶物除去,在这个过程中,Fe2+、Mn2+的化合价升高,说明 ClO2具有性。(2)工业上可以通过下列方法制取ClO2,请完成该反应的化学方程式:2KClO3+SO22ClO2+(3)自来水厂用ClO2处理后的水中,要求 ClO2的浓度在0.10.8 mgL-1之间。碘量法可以检测水中 ClO2的浓度,步骤如下:.取一定体积的水样,加入一定量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液,溶液变蓝。.加入一定量的Na2S2O3溶液。(已知:2S2+I2S4+2I-).加硫酸调节水样pH 至

13、13。操作时,不同 pH 环境中粒子种类如下图所示:请回答下列问题。操作中反应的离子方程式是。确定操作完全反应的现象是。在操作过程中,溶液又呈蓝色,反应的离子方程式是。若水样的体积为1.0 L,在操作时消耗了1.0 10-3 mol L-1的 Na2S2O3溶液 10 mL,则水样中ClO2的浓度是mg L-1。解析:(2)根据元素守恒可配平方程式。(3)ClO2具有强氧化性,可将 I-氧化为 I2,根据电子守恒配平即可。加入 Na2S2O3溶液的作用是滴定生成的I2,故其滴定终点为蓝色消失,半分钟内不恢复。由图中看出操作中ClCl-为还原过程,而溶液中 I-具有还原性,溶液又变蓝色的原因为

14、Cl 将 I-氧化为 I2。由以上分析可得关系式:ClO2I2Na2S2O3故水样中 ClO2的浓度是=0.675 mgL-1。答案:(1)氧化(2)K2SO4(3)2ClO2+2I-2Cl+I2蓝色消失,半分钟内不恢复Cl+4I-+4H+Cl-+2I2+2H2O 0.675 12.(12 分)高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿(主要成分MnO2)制备高锰酸钾的一种工艺流程。请回答下列问题。(1)KMnO4溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与相同(填字母)。A.NaClO 溶液B.双氧水C.苯酚D.75%的酒精(2)操作的名称是;硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为

15、MnSO4,酸浸时发生主要反应的化学方程式为。(3)上述流程中可以循环使用的物质有(填化学式)。(4)MnO2在酸性条件下具有强氧化性,可被还原为Mn2+。为验证MnO2具有强氧化性,下列方案可行的是(填字母)。A.MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加 KSCN 溶液,观察溶液是否变红B.MnO2固体加入到Na2SO3溶液中,再加 BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成C.MnO2固体加入到FeSO4与 KSCN 的酸性混合液中,观察溶液是否变红(5)酸性 KMnO4溶液与 H2C2O4溶液反应,反应开始时溶液褪色较慢,反应一段时间后褪色会迅速加快,其原因是。解析:(1)KMnO4具有消毒

16、功能的原因是其具有强氧化性。(2)由流程看出,操作为固液分离,故应为过滤;根据反应物为MnO2、FeSO4、H2SO4可知是在酸性条件下Fe2+将 MnO2还原为 Mn2+,根据电子守恒配平即可。(3)观察流程图看出KOH 和 MnO2在流程中既为反应物,又为生成物,可知可循环使用。(4)A 项中 Fe3+遇 SCN-显红色,与 MnO2的氧化性无关;B 项 BaSO3也为白色沉淀;只有 C项正确。答案:(1)AB(2)过滤MnO2+2FeSO4+2H2SO4MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O(3)KOH、MnO2(4)C(5)反应中,生成的 Mn2+起催化作用13.(12 分)二氧化硒

17、(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11,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+2H2OSe+2S+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:SeO2+KI+HNO3Se+I2+KNO3+H2O I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI 配平方

18、程式,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 molL-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)SeSeO2化合价升高4 价,HNO3转化为 NO 和 NO2的物质的量比为11 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+2H2SO4(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

19、又有还原性,在2SO2+SeO2+2H2OSe+2S+4H+中 氧 化 剂 是SeO2,SO2作 还 原 剂 体 现 还 原 性,故 氧 化性:SeO2SO2。综上所述氧化性:H2SO4(浓)SeO2SO2。(3)SeO2Se,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:+4HNO3Se+2I2+4KNO3+2H2O。(4)根据反应、可知,物质转化存在如下关系:SeO22I24Na2S2O3111 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

20、为:0.14 g/0.150 0 g100%=93%。答案:(1)Se+2HNO3(浓)SeO2+NO+NO2+H2O(2)H2SO4(浓)SeO2SO2(3)+4HNO3Se+2I2+4KNO3+2H2O(4)93%14.(12 分)为支持蓝天工程,在燃煤过程中采用脱硫和脱硝技术是十分重要的。(1)脱硫:目前采用的脱硫技术主要是石灰石石膏湿法烟气脱硫,工作原理是烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气反应生成石膏(CaSO4 2H2O),写出该反应的化学方程式:。还有学者提出利用Fe3十将 SO2氧化成S 而实现SO2的回收利用,则反应的离子方程式为。(2)脱硝:可以用甲烷和氮的氧化物

21、反应生成无污染的物质,用 CH4消除NOx污染的化学方程式为:CH4+4NO2N2+CO2+2H2O;CH4+2NO2N2+CO2+2H2O。现有 11.2 L NO2、NO的混合气体(表示为 NOx),将其还原为N2,需要 4.48 L 的 CH4,则混合气体中NO2、NO 的物质的量分别为(体积都已换算为标准状况)。常温下用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy也可以消除NOx污染,使 NOx转变为 N2,同时 ZnFe2Oy转变为 ZnFe2O4。若 2 mol ZnFe2Oy与足量 NO2可生成 0.5 mol N2,则 y=。氧缺位铁酸锌ZnFe2Oz化学式的氧化物形式为aZnO bFeO cF

22、e2O3。已知 1 mol ZnFe2Oz最多能使4.0 L(标准状况)NO1.4转化为 N2,则上述氧化物形式的化学式可具体表示为。解析:(2)11.2 L NO2、NO 的混合气体的物质的量为0.5 mol,4.48 L 的 CH4的物质的量为0.2 mol,令混合气体中NO2、NO的物质的量分别为x mol、y mol,则:x+y=0.5,x+y=0.2,解得:x=0.3,y=0.2。2 mol ZnFe2Oy与足量 NO2可生成 0.5 mol N2,ZnFe2Oy被氧化为 ZnFe2O4,令 ZnFe2Oy中铁元素的化合价为p,根据转移电子守恒,可知 2 mol 2(3-p)=0.5

23、 mol 2 4,解得p=2,再由化合价代数和为0,则 2+2 2=2y,解得 y=3。1 mol ZnFe2Oz最多能使4.0 L(标准状况)NO1.4转化为 N2,ZnFe2Oz被氧化为ZnFe2O4,令 ZnFe2Oz中铁元素的化合价为q,根据电子转移守恒,可知 1 mol 2(3-q)=2.8,解得 q=2.75,令+2 价 Fe与+3 价 Fe的原子数目之比为mn,根 据 平 均 化 合 价,则2m+3n=2.75m+2.75n,整 理 得mn=13,氧 化 物 化 学 式 为aZnO2FeO3Fe2O3,化学式中n(Fe)=2n(Zn),故 a=4,即氧缺位铁酸锌ZnFe2Oz的氧化物形式为 4ZnO 2FeO3Fe2O3。答案:(1)2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2CaSO4 2H2O+2CO22Fe3+SO2+2H2OS+2Fe2+4H+(2)0.3 mol,0.2 mol34ZnO 2FeO 3Fe2O3