2021高考化学一轮复习课练5氧化还原反应含解析 17页

- 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