2021高考化学(广东专用)二轮考点突破-第一部分-基本概念-专题四-氧化还原反应-

专题四氧化还原反应氧化还原反应基本概念1.(2022年广东理综,10,4分)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AlC.工业上利用合成氨实现人工固氮D.试验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3解析:A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂是Na2O2与CO2反应生成O2,在这个反应中存在电子的得失,属于氧化还原反应。B.工业上电解Al2O3制备Al:2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,存在电子得失,属于氧化还原反应。C.工业合成NH3:N2+3H22NH3也是氧化还原反应。D.试验室制备NH3:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。答案:D2.(双选题)(2011年上海化学,18,4分)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等。下列反应与Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是()A.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑B.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3C.2F2+2H2O4HF+O2D.2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑解析:反应Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr中,水既不是氧化剂又不是还原剂。A中水既不是氧化剂又不是还原剂;B中水既非氧化剂又非还原剂;C中水作还原剂;D中反应实质是:2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2↑,Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O,水作氧化剂。答案:CD3.(2010年安徽理综,7,6分)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、平安性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为:Li2NH+H2LiNH2+LiH,下列有关说法正确的是()A.Li2NH中N的化合价是-1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C.Li+和H-的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同解析:依据化合物中各元素化合价代数和为零,可知Li2NH中氮元素的化合价为-3,A选项错;H2中有一个氢原子得到电子形成LiH作氧化剂,有一个氢原子失去电子,形成LiNH2作还原剂,B选项正确;Li+和H-的电子层结构相同,原子半径取决于核电荷数,核电荷数越大,半径越小,所以r(Li+)<r(H-),C选项错;钢瓶储氢是利用高压使氢液化,属于物理变化过程,而此法储氢是化学变化过程,原理不同,D选项错。答案:B4.(2009年福建理综,6,6分)下列类型的反应,确定发生电子转移的是()A.化合反应 B.分解反应C.置换反应 D.复分解反应解析:只有置换反应确定属于氧化还原反应,有电子转移,C正确。答案:C氧化还原反应的规律及应用1.(2021年上海化学,16,3分)已知氧化性Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入确定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:aFe2++bBr-+cCl2dFe3++eBr2+fCl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是()A.243226B.021012C.201202 D.222214解析:因氧化性:Br2>Fe3+,则还原性:Br-<Fe2+,所以向FeBr2溶液中通入Cl2时应先氧化Fe2+,当Fe2+反应完时再氧化Br-,而B项,a为0,b为2,相当于Cl2先氧化Br-,与上述规律不符,不符合反应实际。答案:B2.(2022年上海化学,15,2分)如图所示是验证氯气性质的微型试验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,马上用另一培育皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O对试验现象的“解释或结论”正确的是()选项试验现象解释或结论Aa处变蓝,b处变红棕色氧化性:Cl2>Br2>I2Bc处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处马上褪色氯气与水生成了漂白性物质De处变红色还原性:Fe2+>Cl-解析:a处变蓝、b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,A项错误;c处先变红,说明氯气与水生成酸性物质,后褪色,则证明氯气与水生成具有漂白性物质,B项错误;d处马上褪色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH,C项错误;e处变红,说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+将Cl2还原为Cl-,可证明还原性:Fe2+>Cl-,D项正确。答案:D3.(双选题)(2010年海南化学,7,4分)下列物质中既有氧化性又有还原性的是()A.HClO B.Al2O3C.N2O3 D.SiO2解析:在化合物中,元素处于中间价态时,既可表现氧化性,又可表现还原性,HClO中Cl元素为+1价,N2O3中N元素为+3价,满足题意要求。答案:AC4.(2009年上海化学,7,3分)在下列变化:①大气固氮,②硝酸银分解,③试验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的挨次排列,正确的是()A.①②③ B.②①③C.③②① D.③①②解析:①大气固氮:N2+O22NO,其中氮元素的化合价上升被氧化;②硝酸银分解:2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑,其中氮元素的化合价降低被还原;③试验室制氨气:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,其中氮元素的化合价既不上升也不降低,故既不被氧化又不被还原。答案:A5.(双选题)(2009年广东化学,17,4分)常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O2Fe3++H2O22Fe2++O2↑+2H+。下列说法正确的是()A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱B.在H2O2分解过程中,溶液的pH渐渐下降C.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变D.H2O2生产过程要严格避开混入Fe2+解析:结合题给两个方程式,依据氧化性、还原性强弱比较规律可得H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性,H2O2的还原性>Fe2+的还原性,A错;H2O2显弱酸性,H2O2分解:2H2O22H2O+O2↑,酸性降低,pH增大,B错;在H2O2分解过程中,Fe3+或Fe2+作催化剂,所以两者总量不变,C对;由于Fe2+可导致H2O2分解,所以H2O2生产过程要避开混入Fe2+,D对。答案:CD氧化还原反应的配平及相关计算1.(2021年上海化学,22,4分)确定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体VL(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SQUOTE)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1∶1,则V可能为()A.9.0L B.13.5L C.15.7L解析:若混合物全是CuS,其物质的量为QUOTEmol=0.15mol,电子转移:0.15×(6+2)mol=1.2mol,因NO与NO2两者体积相等,设NOxmol,NO2xmol,依据电子守恒列式得:3x+x=1.2,计算得x=0.3,则气体体积V=0.6×22.4L=13.44L;若混合物全是Cu2S,其物质的量为0.075mol,转移电子:0.075×10mol=0.75mol,设NO为xmol,NO2为xmol,则依据电子守恒列式得:3x+x=0.75,计算得x=0.1875,气体体积V=0.375×22.4L=8.4L,因此V应介于8.4L～13.44L之间,故选A。答案:A2.(2022年海南化学,6,2分)将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·L-1MQUOTE溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是()A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+解析:设反应后M元素的化合价为+x,参与反应的MQUOTE的物质的量为0.002mol,参与反应的锌的物质的量为0.003mol,依据氧化还原反应中得失电子守恒,可得(5-x)×0.002=0.003×2,解得x=2,故选B。答案:B3.(2011年大纲全国理综,13,6分)某含铬(Cr2QUOTE)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是()A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)molB.处理废水中Cr2QUOTE的物质的量为QUOTEmolC.反应中发生转移的电子数为3nxmolD.在FeO·FeyCrxO3中,3x=y解析:在FeyCrxO3中,Fe为+3价,Cr为+3价,所以有x+y=2①,又依据电子守恒yFe2+yFe3+,QUOTEFeyQUOTEO3得3x=y②,所以D正确;生成nmolFeO·FeyCrxO3转移电子为3nxmol,所以C正确,处理废水中Cr2QUOTE的物质的量,依据Cr元素守恒,知为QUOTEmol,B正确。消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(1+y)mol或n(1+3x)mol或n(3-x)mol,A错。故选A。答案:A4.(2021年福建理综,24,14分)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、平安的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种牢靠的工业生产ClO2方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SQUOTE等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发觉滤液中仍含有确定量的SQUOTE,其缘由是

[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]②该法工艺原理示意图如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为

。

(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:(D)+24NaClO3+12H2SO4ClO2↑+CO2↑+18H2O+

(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的倍。

解析:(1)①由于所加物质都是过量的,前面加入的物质应被后面的物质除去,所以首先应加入过量的BaCl2溶液来沉淀SQUOTE,过量的BaCl2可经后面加入的Na2CO3溶液除去。观看BaSO4和BaCO3的Ksp不难发觉,两者相差不大,在CQUOTE浓度比较大时,BaSO4会转化为BaCO3而生成SQUOTE。②电解时,能得到H2,从ClO2发生器出来的气体可以合成HCl,说明有Cl2,因此可利用的单质是H2、Cl2,在发生器中发生的反应是2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。(2)纤维素水解的最终产物是葡萄糖(C6H12O6),其具有还原性。依据原子守恒可知另一种产物应是Na2SO4,利用化合价升降法可配平。(3)氧化相同量的CN-,Cl2和ClO2转移的电子数应相同。1molCl22Cl-转移2mole-,1molClO2Cl-转移5mole-,则转移相同量的电子时Cl2与ClO2的物质的量之比为5∶2。答案:(1)①BaCl2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CQUOTE时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)②H2、Cl22NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O(2)1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO424ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4(3)2.55.(2010年上海化学,24,8分)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。假如连续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会渐渐变浅,最终变成无色。完成下列填空:(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(假如系数是1,不用填写):++

HIO3+。

(2)整个过程中的还原剂是。

(3)把KI换成KBr,则CCl4层变成色;连续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的挨次是。

(4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2L(标准状况,保留2位小数)。解析:(1)CCl4层变紫色,说明有I2生成,连续滴加氯水,I2又被氧化生成HIO3,同时生成HCl。据氧化还原反应中的电子得失守恒得反应的化学方程式为:(2)依据题意,反应过程中Cl2首先氧化KI生成单质碘,Cl2过量时I2连续被氧化生成HIO3,因此整个过程中还原剂为KI和I2。(3)Cl2与KBr反应生成Br2,Br2溶于CCl4呈红棕色;由题中现象可知,Cl2不能氧化Br2生成HBrO3,所以氧化性挨次为:HBrO3>Cl2>HIO3。(4)要消耗最少的Cl2,则含碘量为最低值。I-～KIO3～3Cl21mol 3molQUOTEmol n(Cl2)则n(Cl2)=QUOTEmol,V(Cl2)=QUOTEmol×22.4L/mol=10.58L。答案:(1)5Cl2+I2+6H2O2HIO3+10HCl(2)KI、I2(3)红棕HBrO3>Cl2>HIO3(4)10.58氧化还原反应基本概念1.(2021山东泰安模拟)已知Cu+在酸性条件下能发生下列反应:Cu+Cu+Cu2+(未配平)。NH4CuSO3与足量的1.0mol·L-1硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成②有刺激性气味气体产生③溶液呈蓝色。据此推断下列说法确定合理的是()A.该反应显示硫酸具有酸性B.NH4CuSO3中铜元素全部被氧化C.刺激性气味的气体是氨气D.反应中硫酸作氧化剂解析:NH4CuSO3中的Cu显+1价,由题给信息知,加入H2SO4后,Cu+Cu+Cu2+,所以铜元素部分被氧化,部分被还原,B错;SQUOTE+2H+SO2↑+H2O,刺激性气味气体为SO2,C错;H2SO4中各元素化合价未变,D错。答案:A2.(2022执信中学)下列做法中用到物质氧化性的是()A.氮气作为填充气B.纯碱除去油污C.双氧水消毒D.SO2作为一些纸张的漂白剂解析:氮气性质很稳定,作为填充气,虽起疼惜作用,但没有发生反应,没有表现出氧化性,A错误;纯碱水解有较强的碱性,能促进油污中的油脂水解,水解不是氧化还原反应,B错误;双氧水消毒是因其有强氧化性,C正确;SO2作为漂白剂不是表现其氧化性,D错误。答案:C3.(2021衡阳八中质检)过氧化氢溶液俗名双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。回答下列有关双氧水的问题:(1)下述反应中,H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号)。

A.Na2O2+2HCl2NaCl+H2O2B.Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2OC.2H2O22H2O+O2↑D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O(2)保存双氧水的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是(填代号)。

(3)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称,如消退采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2OA+NH3↑,试指诞生成物A的化学式为。

解析:(1)物质中所含元素化合价降低,得到电子的反应是还原反应,该物质就作氧化剂,所以选项D正确。A中H2O2是生成物,且该反应不是氧化还原反应;B中H2O2是还原剂,C中H2O2既是氧化剂,也是还原剂,答案选D。(2)过氧化氢是一种氧化剂,所以选项B正确。(3)依据原子守恒和电子得失守恒可知,生成物A应当是KHCO3。答案:(1)D(2)B(3)KHCO3氧化还原反应的规律及应用4.(2021陕西长安一中模拟)有下列三个反应:①Cl2+FeI2FeCl2+I2②2Fe2++Br22Fe3++2Br-③Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O,下列说法中正确的是()A.①②③中氧化产物分别是FeCl2、Fe3+、Cl2B.依据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Co2O3>Fe3+C.在反应③中生成1molCl2时,有2molHCl被氧化D.依据反应①②确定可以推理得到Cl2+FeBr2FeCl2+Br2解析:①中的氧化产物为I2,A错;依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知氧化性Co2O3>Cl2>Fe3+,B错;依据氧化还原反应中电子转移状况分析知,C对;依据反应②可知,还原性Fe2+>Br-,若有Br2产生,则Fe2+全部转化为Fe3+,D错。答案:C5.(2021甘肃高三质检)依据表中信息,推断下列叙述中正确的是()序号氧化剂还原剂其他反应物氧化产物还原产物①FeBr2/Cl-②KClO3浓盐酸/Cl2③KMnO4H2O2H2SO4O2Mn2+A.表中①组的反应可能有一种或两种元素被氧化B.氧化性强弱的比较:KClO3>Fe3+>Cl2>Br2C.表中②组反应的还原产物是KCl,电子转移数目是6NAD.表中③组反应的离子方程式为:2MnQUOTE+3H2O2+6H+2Mn2++4O2↑+6H2O解析:由于Cl2既能氧化Fe2+,也能氧化Br-,所以A正确;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以B不正确,应当是KClO3>Cl2>Br2>Fe3+,②中氧化产物和还原产物都是Cl2,转移5NA个电子,C不正确;电子的得失不守恒,应当是2MnQUOTE+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O,D不正确。答案:A6.(双选题)(2021高三六校第一次联考)已知:①向KClO3晶体中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体。②向NaI溶液中通入少量试验①产生的气体,溶液变黄色。③取试验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。下列推断正确的是()A.试验①证明Cl-具有还原性B.试验②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1C.试验③说明KI被氧化D.上述试验证明氧化性:ClQUOTE>Cl2>I2解析:依据题干的三步试验操作可知发生的反应为:①KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O,②2NaI+Cl22NaCl+I2,反应①证明Cl-具有还原性,A正确;反应②中氧化剂(Cl2)与还原剂(NaI)的物质的量之比为1∶2,B错误;试验③是淀粉遇I2变蓝色的反应,不是氧化还原反应,不能说明KI被氧化,C错误;依据氧化剂的氧化力气强于氧化产物的氧化力气,通过反应①和②可推出氧化性:ClQUOTE>Cl2>I2,D正确。答案:AD氧化还原反应的配平及相关计算7.(2022广东省试验中学第一次测试)亚氯酸钠(NaClO2)可用作漂白剂,在酸性溶液中因生成亚氯酸而发生分解,分解的化学方程式为5HClO24ClO2↑+HCl+2H2O,ClO2是广谱型消毒剂。下列说法正确的是()A.HClO2是有机酸B.上述反应中,ClO2是还原产物C.上述反应中,1molHClO2分解转移2mol电子D.上述反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4解析:HClO2是无机酸,A错误;HClO2→ClO2过程中氯元素化合价上升,ClO2是氧化产物,B错误;反应中,1molHClO2分解转移0.8mol电子,C错误;HClO2→HCl,HClO2作氧化剂,HClO2→ClO2,HClO2作还原剂,从方程式可以看到其物质的量之比为1∶4,D正确。答案:D8.(2022金山中学高三上学期期中)试验室里利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。关于该反应的下列说法正确的是()A.NaNO2是氧化剂B.每生成1molN2转移的电子的物质的量为6molC.NH4Cl中的氮元素被还原D.N2既是氧化剂,又是还原剂解析:NaNO2→N2,氮元素化合价由+3价降到0价,得到电子,NaNO2作氧化剂,A正确;每生成1molN2转移的电子的物质的量为3mol,B错误;NH4Cl中的氮元素被氧化,C错误;由NH4Cl→N2,NaNO2→N2,可知N2既是氧化产物,又是还原产物,D错误。答案:A9.(2022合肥质检)NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2的反应方程式是:MnQUOTE+NQUOTE+Mn2++NQUOTE+H2O(未配平)。下列叙述中正确的是()A.该反应中NQUOTE被还原B.反应过程中溶液的pH减小C.生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4D.中的粒子是OH-解析:先依据得失电子守恒写出:2MnQUOTE+5NQUOTE+2Mn2++5NQUOTE+H2O,再依据电荷守恒,确定出反应物的中应为阳离子,再结合生成物H2O,知中应为6H+,D错,依据原子守恒,则H2O的系数为3。该反应配平后的反应式为:2MnQUOTE+5NQUOTE+6H+2Mn2++5NQUOTE+3H2O。反应中MnQUOTE是氧化剂,NQUOTE是还原剂,A错;反应消耗H+,则pH增大,B错;由配平后的离子方程式知,C正确。答案:C10.(双选题)(2022广东六校高三第三次联考改编)氮化铝(AlN)广泛用于电子工业、陶瓷工业等领域。可通过如下反应制取:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。下列叙述正确的是()A.该反应中,Al2O3是氧化剂B.该反应中,N2是还原剂C.该反应中,C是还原剂D.该反应中每生成2molAlN,N2得到6mole-解析:Al2O3中铝元素的化合价没有转变,不是氧化剂,A错误;该反应中,N元素的化合价降低(AlN中氮化合价为-3价),N2是氧化剂,B错误;碳元素化合价由0价上升到+2价,失去电子,C是还原剂,C正确;反应中每生成2molAlN,N2得到6mole-,D正确。答案:CD11.(2021高三六校第一次联考节选)SO2是一种大气污染物,某爱好小组欲探究SO2的性质及绿色试验方法,