高考化学一轮复习第章化学物质及其变化第讲氧化还原反应训练含解析新人教版

PAGEPAGE7第8讲氧化还原反应一、选择题1．(2021·太原期末)下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是()A．用葡萄糖制镜或保温瓶胆B．用漂白液杀菌、消毒C．用Na2SiO3溶液制备木材防火剂D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果解析：选C。用葡萄糖制镜或保温瓶胆时，葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应，生成银单质，葡萄糖做还原剂被氧化，故A不选；用漂白液杀菌、消毒利用了NaClO的强氧化性，故B不选；用Na2SiO3溶液制备木材防火剂不发生氧化还原反应，与氧化性或还原性无关，故C选；高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯，从而达到保鲜水果的目的，故D不选。2．(2021·北京模拟)下列生活中常见物质的用途与其还原性有关的是()解析：选B。碘酒用于杀菌消毒，I2表现氧化性，A项错误；铁粉中的铁元素处于0价，反应过程中容易失去电子，化合价升高，表现还原性，B项正确；氢氧化铝与胃酸中的酸反应体现氢氧化铝的碱性，与还原性无关，C项错误；纸尿裤中的聚丙烯酸钠利用的是聚丙烯酸钠的强吸水性，与还原性无关，D项错误。3．下列实验中，颜色的变化与氧化还原反应有关的是()A．向紫色石蕊溶液中加入盐酸，溶液变红B．饱和FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀由白色迅速变成灰绿色，最后变成红褐色D．SO2使含有酚酞的NaOH溶液褪色解析：选C。向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，首先得到白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速与空气中的O2发生氧化还原反应得到红褐色的Fe(OH)3。4．(2021·上海黄浦区期末)在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物质的量之比完全反应，生成一种棕黄色气体X。则X为()A．Cl2 B．Cl2OC．ClO2 D．Cl2O5解析：选C。Na2SO3被氧化为Na2SO4，S元素化合价由＋4价升高为＋6价；NaClO3中Cl元素的化合价降低，设Cl元素在还原产物中的化合价为x，根据得失电子守恒有1×(6－4)＝2×(5－x)，解得x＝＋4，故棕黄色气体X的化学式为ClO2。5．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4eq\o(=,\s\up8(△))2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是()A．ClO2是氧化产物B．KClO3在反应中得到电子C．H2C2O4在反应中被还原D．1molKClO3完全参与反应有2mol电子转移解析：选B。Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，KClO3在反应中得到电子，ClO2是还原产物，A项错误，B项正确；H2C2O4为还原剂，在反应中被氧化，C项错误；1molKClO3完全参与反应，转移的电子有1mol×(5－4)＝1mol，D项错误。6.水是一种重要的资源，它同时在化学反应中担任着重要的角色，既可作为反应物又可作为生成物，如图中和水相连的物质都能和水发生反应，则下列有关说法正确的是()A．上述反应中属于氧化还原反应的有①②④⑥⑦⑧B．①和⑦中都有氧气生成，且生成1molO2转移的电子数相同C．①④⑧反应中，水都既不做氧化剂也不做还原剂D．⑦中水做氧化剂，②中水做还原剂解析：选C。H2O与Na2O、SO3、Mg3N2的反应属于非氧化还原反应，其余反应均属于氧化还原反应，A错误；①中2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，生成1molO2转移2mole－，⑦中2F2＋2H2O=4HF＋O2，生成1molO2转移4mole－，B错误；①④⑧反应中，水都既不做氧化剂也不做还原剂，C正确；⑦中水做还原剂，②中水做氧化剂，D错误。7．(2021·黑龙江哈师大附中高三第一次月考)某强氧化剂XO(OH)eq\o\al(＋,2)被Na2SO3还原。如果还原2.4×10－3molXO(OH)eq\o\al(＋,2)，需要30mL0.2mol·L－1的Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的价态是()A．＋2 B．＋1C．0 D．－1解析：选C。XO(OH)eq\o\al(＋,2)中X的化合价是＋5价，Na2SO3中S的化合价从＋4价升高到＋6价，设X元素被还原后的化合价为a，根据氧化还原反应中化合价升降总数相等可得：2.4×10－3mol×(5－a)＝0.2mol·L－1×0.03L×(6－4)，解得a＝0。8．O2F2可以发生反应：H2S＋4O2F2=SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是()A．氧气是氧化产物B．O2F2既是氧化剂又是还原剂C．若生成4.48LHF，则转移0.8mol电子D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4解析：选D。A项，O元素的化合价由反应前的＋1价变为反应后的0价，化合价降低，得到电子，所以氧气是还原产物，错误；B项，在反应中O2F2中的O元素的化合价降低，得到电子，所以该物质是氧化剂，而H2S中的S元素的化合价是－2价，反应后变为SF6中的＋6价，所以H2S是还原剂，错误；C项，外界条件不明确，不能确定HF的物质的量，所以不能确定转移电子的数目，错误；D项，根据反应的化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4，正确。9．根据表中信息判断，下列选项正确的是()序号反应物产物①KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4……②Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3③MnOeq\o\al(－,4)……Cl2、Mn2＋……A．第①组反应的其余产物只有O2B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比可能为1∶2C．第③组反应中生成1molCl2，转移电子10molD．氧化性由强到弱的顺序为MnOeq\o\al(－,4)>Cl2>Fe3＋>Br2解析：选B。根据原子守恒，产物中还应有H2O，故A错误；由MnOeq\o\al(－,4)→Mn2＋知，反应③的另一反应物为HCl，则生成1molCl2，转移2mol电子，故C错误；在反应②中Br－没有被Cl2氧化，即Cl2先氧化Fe2＋，则氧化性：Cl2>Br2>Fe3＋，故D错误。10．用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法除去，反应原理为3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4=2K2SO4＋3CO2↑＋2Cr2(SO4)3＋8X。下列说法错误的是()A．X为H2OB．H2SO4在上述反应中表现出氧化性和酸性C．氧化性：K2Cr2O7>CO2D．若反应中转移0.8mol电子，则产生标准状况下CO2的体积为4.48L解析：选B。根据原子守恒可知X为H2O，A项正确；在题述反应中H2SO4所含元素化合价不变，与金属阳离子结合生成盐，表现出酸性，B项错误；K2Cr2O7是氧化剂，CO2是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物，C项正确；根据化学方程式可知每生成3molCO2气体，反应转移电子的物质的量为12mol，所以若反应中转移0.8mol电子，则生成CO2的物质的量为0.2mol，在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol＝4.48L，D项正确。11．(2021·上海十三校高三第二次联考)足量铜溶于一定量浓硝酸中，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12LO2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5mol·L－1H2SO4溶液100mL，则继续溶解的Cu的质量为()A．6.4g B．9.6gC．19.2g D．24g解析：选C。设原来溶解的Cu的物质的量为x，Cu失去的电子被N元素得到生成氮的氧化物，这些氮的氧化物再与O2、H2O反应生成HNO3，可看成Cu失电子，O2得电子。则根据得失电子守恒可知，2x＝eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)×4，解得x＝0.1mol，所以原所得溶液中NOeq\o\al(－,3)的物质的量为0.2mol；3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O1mol0.2molH＋过量，所以继续溶解的Cu的质量为eq\f(0.2mol,2)×3×64g·mol－1＝19.2g。12．四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是在临床诊断、生物技术和环境化学领域有多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2＋＋2S2Oeq\o\al(2－,3)＋O2＋xOH－=Fe3O4↓＋S4Oeq\o\al(2－,6)＋2H2O。下列说法不正确的是()A．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5B．若有2molFe2＋被氧化，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为0.5molC．每生成1molFe3O4，反应转移的电子的物质的量为4molD．O2是氧化剂，S2Oeq\o\al(2－,3)与Fe2＋是还原剂解析：选A。从电荷守恒的角度分析，配平的离子方程式为3Fe2＋＋2S2Oeq\o\al(2－,3)＋O2＋4OH－=Fe3O4↓＋S4Oeq\o\al(2－,6)＋2H2O。当3molFe2＋参加反应时，有2molFe2＋化合价升高，反应中Fe和S元素的化合价升高，被氧化，Fe2＋与S2Oeq\o\al(2－,3)是还原剂，O2是氧化剂，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1mol∶(2＋2)mol＝1∶4，A项错误，D项正确；若有2molFe2＋被氧化，失去2mol电子，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为0.5mol，B项正确；反应中Fe和S元素的化合价升高，被氧化，O2为氧化剂，每生成1molFe3O4，反应转移的电子的物质的量为4mol，C项正确。二、非选择题13．按要求回答下列问题：(1)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeOeq\o\al(2－,4)、Cl－、H2O。①写出并配平湿法制备高铁酸钾反应的离子方程式：___________________________________________________________。②每生成1molFeOeq\o\al(2－,4)转移________mol电子，若反应过程中转移了0.3mol电子，则还原产物的物质的量为________mol。③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4)，原因是_________________________________________________________。(2)工业上从海水中提取单质溴可采用如下方法：①向海水中通入Cl2将海水中溴化物氧化，其离子方程式为____________。②向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，其化学方程式为___________________________________________。③将②所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴后，还可得到副产品Na2SO4。这一过程可用化学方程式表示为_____________________________________________________________。答案：(1)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O②30.15③该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小(2)①Cl2＋2Br－=Br2＋2Cl－②3Na2CO3＋3Br2=5NaBr＋NaBrO3＋3CO2(或6Na2CO3＋3Br2＋3H2O=5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3)③5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4=3Br2＋3Na2SO4＋3H2O14．FeCl3是一种常用的净水剂，某化学兴趣小组模拟工业上生产无水FeCl3的装置如下，利用如图所示装置向500～600℃的铁屑中通入Cl2生产无水FeCl3。已知：FeCl3固体呈黑棕色、易潮解、易升华。回答下列问题：(1)写出KMnO4和浓盐酸在装置A中反应制备Cl2的离子方程式：_____________________________________________________________。(2)装置B中加入的试剂是_____________________，装置C中玻璃丝的作用是_________________________________，D中为碱液，其作用是__________________________________。(3)有同学认为气体通入C装置前应先除去其中含有的HCl，否则会影响所得FeCl3的纯度，对此你的观点是_______________________________________。(4)Cl2通入FeCl2溶液中能够得到FeCl3溶液，已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下：温度/℃01020305080100溶解度/(g/100gH2O)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7则从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是加入少量盐酸、________、________、过滤、洗涤、干燥。(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取2.300g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸中，再转移到100mL容量瓶中，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入某一指示剂并用0.1000mol·L－1Na2S2O3溶液滴定，到达滴定终点时用去12.50mLNa2S2O3溶液。已知：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)①写出加入稍过量的KI溶液后反应的离子方程式：_________________________________________________________。②样品中氯化铁的质量分数为________。解析：(1)MnOeq\o\al(－,4)被还原成Mn2＋，盐酸的氧化产物为Cl2，利用化合价升降法配平即可。(2)氯气中混有的杂质有HCl、H2O(g)，只有一个洗气装置，因为FeCl3固体易潮解，而HCl的存在对实验几乎没有影