2021届（鲁科版）高考化学一轮复习氧化还原反应的概念和规律作业 13页

氧化还原反应的概念和规律 一、选择题(本题包括5小题,每题6分,共30分)‎ ‎1.相同物质的量的KClO3分别发生下述反应:①有催化剂MnO2存在时,受热分解得到氧气;②若不使用催化剂,加热至470 ℃左右,得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。下列关于①和②的说法不正确的是 (　　)‎ A.都属于氧化还原反应 B.发生还原反应的元素相同 C.发生氧化反应的元素不同 D.生成KCl的物质的量相同 ‎【解析】选D。有MnO2作催化剂时发生反应:2KClO32KCl+3O2↑,被氧化的元素为O,被还原的元素为Cl;若不用MnO2作催化剂时发生反应:4KClO33KClO4+KCl,被氧化与被还原的元素都是Cl,由两种条件下反应的化学方程式可推知等物质的量的KClO3参加反应时,生成KCl的物质的量不同。‎ ‎2.(2020·滁州模拟)制取新型水处理剂ClO2的化学方程式为2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法错误的是 (　　)‎ A.KClO3在反应中得到电子 B.ClO2是还原产物 C.H2C2O4 在反应中被氧化 D.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移 ‎【解析】选D。反应中氯元素的化合价由+5降低为+4,则KClO3为氧化剂,在反应中得到电子,A项正确;因KClO3为氧化剂,在反应中被还原,则ClO2是还原产物,B项正确;反应中碳元素的化合价由+3升高到+4,则H2C2O4为还原剂,‎ 在反应中被氧化,C项正确;反应中氯元素由+5降低为+4,1 mol KClO3参加反应有1 mol×(5-4)=1 mol电子转移,D项错误。‎ ‎3.(2020·郑州模拟)已知氧化还原反应2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO42CuI↓+ 13I2+12K2SO4+12H2O。下列说法正确的是 (　　)‎ A.Cu(IO3)2作氧化剂,Cu(IO3)2中的铜元素和碘元素被还原 B.CuI既是氧化产物又是还原产物 C.每生成1 mol CuI,有12 mol KI发生氧化反应 D.每转移1.1 mol电子,有0.2 mol I被氧化 ‎【解析】选A。Cu(IO3)2中的铜元素和碘元素均得到电子,化合价降低,被还原,作氧化剂,A项正确;CuI中的碘元素为-1价,由KI中的碘元素提供,铜元素为+1价,由Cu(IO3)2中铜元素被还原得到,故CuI只是还原产物,B项错误;每生成 ‎1 mol CuI,有12 mol KI参与反应,但只有11 mol KI发生氧化反应,C项错误;‎ ‎1 mol Cu(IO3)2参加反应共转移电子的物质的量为1+2×5=11(mol),所以每转移1.1 mol电子,有0.1 mol Cu(IO3)2参加反应,有0.2 mol I被还原,D项错误。‎ ‎4.向KI溶液中逐滴加入少量CuSO4溶液,观察到有白色沉淀生成,溶液变为淡黄色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列分析中不正确的是 (　　)‎ A.充分反应后的溶液中无Cu2+存在 B.滴加CuSO4溶液时,每生成1 mol CuI会转移1 mol e-‎ C.根据上述实验现象可知:Cu2+比SO2的氧化性强 D.通入SO2时发生反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O2HI+2H++S ‎【解析】选D。从现象判断可知反应后的溶液中不存在Cu2+(含有Cu2+的溶液呈蓝色),选项A正确;根据反应式2Cu2++4I-2CuI↓+I2知选项B正确;根据氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强可知Cu2+比I2的氧化性强,再通入SO2,发生反应:SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4,知I2比SO2的氧化性强,故Cu2+比SO2的氧化性强,选项C正确;因为HI为易溶于水且易电离的强酸,故在书写离子方程式时应用离子符号表示,选项D错误。‎ ‎5.(2020·石家庄模拟)氟化氯(ClF)是一种卤素互化物,能与大多数非金属反应,与硫单质反应为6ClF+SSF6+3Cl2。下列说法不正确的是 (　　)‎ A.SF6中S的化合价为+6‎ B.Cl2为还原产物 C.氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶6‎ D.每生成1 mol SF6, 反应转移6 mol电子 ‎【解析】选C。根据化合物中正负化合价代数和为0可知SF6中S的化合价为+6,A项正确;该反应氧化剂、还原剂分别为ClF、S,所以氧化剂与还原剂的物质的量比为6∶1,C项错误;该反应中氯化合价由+1降低为0,所以氯元素被还原,Cl2为还原产物,B项正确;每生成1 mol SF6, 反应转移6 mol电子,D项正确。‎ 二、非选择题(本题包括2小题,共20分)‎ ‎6.(10分)某校同学为探究Br2、I2和Fe3+的氧化性强弱,进行了如下实验:‎ 实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色;‎ 实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色。‎ ‎(1)写出实验②中发生氧化还原反应的离子方程式: 　　　　　 　　　　　。 ‎ ‎(2)由上述两个实验,对物质的氧化性可以得出的正确结论是　　　　　(填字母)。 ‎ A.Br2>I2　　　　　　　　 B.Fe3+>Br2‎ C.Br2>Fe3+ D.I->Br-‎ ‎(3)已知Fe3+的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验方案加以证明。‎ ‎①FeCl3溶液　②碘水　③KI溶液　④稀硫酸 ‎⑤淀粉液 ‎(提示:实验方案包括实验步骤、现象及结论) 　　　　　 　　　　　 　　。‎ ‎【解析】实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色,说明有碘单质生成,说明Br2的氧化性强于I2;实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色,说明有Fe3+生成,说明Br2的氧化性强于Fe3+。‎ ‎(3)欲证明氧化性:Fe3+>I2,只需证明Fe3+与I-反应有I2生成即可。‎ 答案:(1)2Fe2++Br22Fe3++2Br-‎ ‎(2)AC ‎(3)取少量FeCl3溶液于试管中,依次加入KI溶液和淀粉液,振荡,淀粉变蓝,证明Fe3+的氧化性强于I2‎ ‎7.(10分)HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物,试回答下列问题:‎ ‎(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是 ‎ ‎(填字母)。‎ A.亚硝酸盐被还原 B.维生素C是还原剂 C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+‎ D.亚硝酸盐是还原剂 ‎(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式:　。 ‎ ‎(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4,若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是　　　　　(填字母)。 ‎ a.Cl2　　　b.Fe　　　c.H2O2　　　d.HNO3‎ ‎(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强,主要反应:2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。‎ ‎①该反应中的氧化剂是　　　　　,还原剂是 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎【解析】(1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,铁元素化合价降低,被还原,则维生素C具有还原性,而亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,在反应中亚硝酸盐为氧化剂,所以维生素C是还原剂。‎ ‎(3)由于Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子,但能引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,双氧水的还原产物是水,不引入杂质,所以最佳试剂是双氧水。‎ ‎(4)该反应中铁元素化合价由+2变为+6、氧元素化合价由-1变为0、-2,①得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以Na2O2是氧化剂,Na2O2、FeSO4是还原剂,②K2FeO4中铁元素的化合价为+6,具有强氧化性,且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质。‎ 答案:(1)D ‎(2)N+Cl2‎+H2ON+2H++2Cl-‎ ‎(3)c ‎(4)①Na2O2　Na2O2、FeSO4‎ ‎②高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降 一、选择题(本题包括4小题,每题6分,共24分)‎ ‎1.(2020·文昌模拟)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:NaN3+KNO3K2O+Na2O+N2↑。对上述反应的描述错误的是 (　　)‎ A.NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂 B.该反应中有两种元素的化合价发生变化 C.配平后物质的化学计量数依次为10、2、1、5、16‎ D.若生成8 mol N2,则转移电子的物质的量为5 mol ‎【解析】选B。由题给反应中氮元素的化合价变化可知,NaN3为还原剂,KNO3为氧化剂,A项正确;该反应中只有氮元素的化合价发生变化,B项错误;‎ 根据得失电子守恒及原子守恒配平化学方程式:10NaN3+2KNO3K2O+ 5Na2O+16N2↑,C项正确;由10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑可知,生成16 mol氮气时,转移10 mol电子,则生成8 mol N2时,转移5 mol电子,D项正确。‎ ‎2.(2020·蚌埠模拟)已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl,它易与水反应:2S2Cl2+2H2O4HCl+SO2↑+3S↓。对该反应的说法不正确的是 (　　)‎ A.S2Cl2既作氧化剂又作还原剂 B.H2O既不作氧化剂,也不作还原剂 C.每生成1 mol SO2转移3 mol电子 D.氧化产物与还原产物物质的量之比为3∶1‎ ‎【解析】选D。因Cl的非金属性比S强,故S2Cl2中S、Cl的化合价分别为+1、-1;则在反应中只有硫的化合价发生变化,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3,A项正确,B项正确,D项错误;SO2中硫的化合价为+4,故每生成1 mol SO2转移3 mol电子,C项正确。‎ ‎3.用脱弧菌生物法净化硫化氢废气,是减小硫化氢对空气污染的一种方法。其反 应原理为H2S+HCS+CH3COOH,下列有关该反应的说法正确的是 (　　)‎ A.反应过程中无能量变化 B.CH3COOH分子中只含有极性键 C.反应中HC发生氧化反应 D.反应中生成 1 mol CH3 COOH转移电子数为8NA ‎【解析】选D。任何化学反应的发生均会有能量的变化,要么吸热,要么放热,A错误;CH3COOH分子中碳氢键、碳氧键、氧氢键均为极性共价键,碳碳键为非极性共价键,B错误;HC中的碳为+4价,而CH3COOH中碳为0价,‎ 发生了还原反应,C错误;H2S+2HCS+CH3COOH,该反应转移8 mol电子,所以生成1 mol CH3COOH得电子为4×2=8 mol,电子数为8NA,D正确。‎ ‎4.(2019·石家庄模拟)氯元素的化合价与其形成的常见物质种类的关系如图所示。‎ 下列说法不正确的是 (　　)‎ A.b只有还原性 B.c没有漂白性,d具有漂白性 C.一定条件下e和f均属于较强氧化剂 D.g的化学式为HClO4‎ ‎【解析】选A。b为HCl,其中+1价的H化合价能降低,具有氧化性,A项错误;c为Cl2没有漂白性,d为HClO具有漂白性,B项正确;e为ClO2,f含Cl,一定条件下二者均属于较强氧化剂,C项正确;g的化学式为HClO4,D项正确。‎ ‎【思路点拨】 ‎ 应根据纵坐标Cl的化合价和横坐标物质的分类准确推出a中含Cl-、b为HCl、c为Cl2、d为HClO、e为ClO2、f中含Cl,g为HClO4,然后再根据各物质的性质解题。‎ 二、非选择题(本题包括2小题,共26分)‎ ‎5.(12分)(2020·洛阳模拟)含硫化合物多为重要的化工原料。请回答下列问题:‎ Ⅰ.多硫化物是含多硫离子()的化合物,可用作废水处理剂、硫化剂等。‎ ‎(1)二硫化钠Na2S2的电子式为　。 ‎ ‎(2)多硫化钠(Na2S5)在酸性条件下可生成H2S和S,该变化过程中所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为　　　　　。 ‎ ‎(3)黄铁矿(FeS2)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和一种酸性气体,其煅烧的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ‎ Ⅱ.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品抗氧化剂。‎ ‎(4)焦亚硫酸钠中硫的化合价为　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠可降低饮料中溶解氧的含量,发生反应的离子方程式为 ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2可制得焦亚硫酸钠,发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的滴定试剂,常用来滴定溶液中的含碘量。‎ ‎(7)为测定某碘水中碘的浓度,取该碘水200.00 mL,加入淀粉溶液作为指示剂,滴定0.01 mol·L-1硫代硫酸钠标准液,发生反应:I2+2S2S4+2I-,当 ‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填实验现象), ‎ 即为终点。平行滴定3次,标准液的平均用量为20.00 mL,则该碘水中碘的浓度为　　　　　　　　　　 mg·L-1。 ‎ ‎【解析】(1)二硫化钠Na2S2类似于过氧化钠,电子式为Na+]2-Na+。‎ ‎(2)多硫化钠Na2S5在酸性条件下生成的H2S为还原产物,生成的S为氧化产物,‎ ‎1 mol Na2S5反应生成1 mol H2S和4 mol S,所以该变化过程中所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为4︰1。‎ ‎(3)黄铁矿(FeS2)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和一种酸性气体,其煅烧的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2。‎ ‎(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中根据钠和氧的化合价及总化合价代数和为零可算得硫的化合价为+4。‎ ‎(5)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)与氧气反应的离子方程式为S2+ O2+ H2O2S+2H+。‎ ‎(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2生成焦亚硫酸钠的化学方程式为Na2CO3+2SO2Na2S2O5+CO2。‎ ‎(7)碘水加淀粉后为蓝色,当消耗完碘单质后变为无色,所以滴定终点的现象为当滴入最后一滴Na2S2O3标准液后,溶液由蓝色变为无色,且30 s内不再变蓝即滴定至终点;发生反应为I2+2S2S4+2I-,2×c(I2)×V(I2)= c(S2)×V(S2),c(I2)= 0.000 5 mol·L-1,该碘水浓度为0.000 5 mol·‎ L-1×2×127 g·mol-1×1 000 mg·g-1=127 mg·L-1。‎ 答案:(1)Na+]2-Na+‎ ‎(2)4︰1‎ ‎(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2‎ ‎(4)+4‎ ‎(5)S2+ O2+ H2O2S+2H+‎ ‎(6)Na2CO3+2SO2Na2S2O5+CO2‎ ‎(7)滴入最后一滴Na2S2O3标准液后,溶液由蓝色变为无色,且30 s内不再变蓝　127‎ ‎6.(14分)碲(Te)凭借优良的性能成为制作合金添加剂、半导体、光电元件的主体材料,并被广泛应用于冶金、航空航天、电子等领域。可从精炼铜的阳极泥中(主要成分为Cu2Te)回收碲,工艺流程如下: ‎ ‎(1)“焙烧”后,碲主要以TeO2形式存在,写出相应反应的化学方程式　　　　。‎ ‎(2)为了选择最佳的焙烧工艺,进行了温度和硫酸加入量的条件实验,结果如表所示:‎ 温度 ‎/℃‎ 硫酸加入量 ‎(理论量倍数)‎ 浸出率/%‎ Cu Te ‎450‎ ‎1.25‎ ‎77.30‎ ‎2.33‎ ‎460‎ ‎1.00‎ ‎81.79‎ ‎2.81‎ ‎1.25‎ ‎89.86‎ ‎3.15‎ ‎1.50‎ ‎92.31‎ ‎7.70‎ ‎500‎ ‎1.25‎ ‎59.83‎ ‎5.48‎ ‎550‎ ‎1.25‎ ‎11.65‎ ‎10.63‎ 则实验中应选择的条件为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,‎ 原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)工艺(Ⅰ)中,“还原”时发生的总的化学方程式为 　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)由于工艺(Ⅰ)中“氧化”对溶液和物料条件要求高,有研究者采用工艺(Ⅱ)获得碲。则“电积”过程中,阴极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)工业生产中,滤渣2经硫酸酸浸后得滤液3和滤渣3。‎ ‎①滤液3与滤液1合并,进入铜电积系统。该处理措施的优点为　　　　　　。 ‎ ‎②滤渣3中富含Au和Ag,可用　　　　　将其进行分离。 ‎ A.王水　　　　　　　　　　 B.稀硝酸 C.浓氢氧化钠溶液 D.浓盐酸 ‎【解析】(1)根据“焙烧”前后物质的变化,可得反应方程式Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O。‎ ‎(2)由表中数据可知,在460 ℃、硫酸加入量为理论量的1.25倍时,铜的浸出率高且碲的损失较低。‎ ‎(3)根据“还原”前后物质的变化,可得反应方程式Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO44Na2SO4+Te+H2O。‎ ‎(4)“电积”时,反应物为Te,产物为Te。由Te→Te是得电子的还原反应,阴极反应式为Te+4e-+3H2OTe+6OH-。‎ ‎(5)①滤液3与滤液1的成分为硫酸铜,合并后进入铜电积系统,物质循环利用,提高经济效益。‎ ‎②滤渣3中富含Au和Ag,可用稀硝酸溶解银而加以分离。‎ 答案:(1)Cu2Te+2H2SO4+2O22CuSO4+TeO2+2H2O ‎(2)460 ℃、硫酸加入量为理论量的1.25倍 该条件下,铜的浸出率高且碲的损失较低 ‎(3)Na2TeO4+3Na2SO3+H2SO44Na2SO4+Te+H2O ‎(4)Te+4e-+3H2OTe+6OH-‎ ‎(5)①CuSO4溶液循环利用,提高经济效益 ‎②B