广东省2023年高考化学模拟题汇编-05氧化还原反应的规律及其在生产生活中的应用

广东省2023年高考化学模拟题汇编-05氧化还原反应的规律及其在生产生活中的应用

一、单选题

1．（2023·广东广州·广州市第二中学校考模拟预测）下列离子方程式正确的是

A．饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体：CO+CO2+H2O=2HCO

B．向0.5mol溴化亚铁溶液中通入0.5mol氯气：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

C．碳酸钠的水解反应：CO+H3O+HCO+H2O

D．酸性高锰酸钾溶液与双氧水反应：2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O

2．（2023·广东梅州·统考模拟预测）我国科学家在月壤粉末的部分铁橄榄石颗粒表面非晶层中发现了单质铁，产生的原因为：铁橄榄石被撞击时在高温与高压下发生熔融，同时其中的发生歧化反应生成Fe与。下列说法正确的是

A．在生成时失去电子，发生还原反应

B．可用X射线衍射实验测定铁橄榄石的晶体结构

C．和含有的电子数相同

D．基态的核外电子有26种不同的运动状态

3．（2023·广东佛山·统考一模）下列反应的离子方程式正确的是

A．向溶液中滴加溶液：

B．向中投入固体：

C．向溶液通入：

D．用醋酸溶解石灰石：

4．（2023·广东惠州·统考三模）部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是

A．常温下，a、d水溶液的pH：a<d

B．b既具有氧化性，又具有还原性

C．c可用于自来水消毒

D．e或f分别与a的浓溶液反应均可制得b

5．（2023·广东·深圳市光明区高级中学校联考模拟预测）工业上可用如下方法处理含H2S的尾气，同时制得Na2S2O3，工艺流程如下：含H2S的尾气、空气→反应炉(高温)→Na2CO3溶液吸收→一系列操作→Na2S2O3晶体

已知：2H2S+3O22SO2+2H2O、。

下列说法中错误的是

A．含H2S的尾气可以用NaOH溶液处理后直接排放

B．反应中至少发生3个氧化还原反应

C．反应过程中证明了H2SO3的酸性强于H2S

D．每制取1 mol Na2S2O3，理论上消耗氧气的体积为44.8 L(标准状况)

6．（2023·广东肇庆·高要一中校考二模）三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3＋5H2O = 2NO＋HNO3＋9HF。下列有关说法正确的是(　　)

A．NF3是氧化剂，H2O是还原剂

B．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1

C．若生成0.2 mol HNO3，则转移0.2 mol 电子

D．NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体

7．（2023·广东·华南师大附中校联考模拟预测）茶文化在我国具有悠久的历史，2022年11月29日，中国传统制茶技艺及其相关习俗申遗成功。下列说法不正确的是

A．红茶制作工艺中包含发酵工序，该工序中发生了氧化还原反应

B．使用沸水泡茶，可加速茶叶中物质的溶解

C．茶叶中含有的茶单宁(分子式为)是烃类物质

D．精美的瓷器主要由无机非金属材料制成

8．（2023·广东·惠州一中模拟预测）向含废水中加入，铁元素会形成如图所示的胶团，在静电吸附作用下，胶团可以除去废水中的价砷元素，下列说法正确的是

A．废水中的含砷微粒是带正电荷的离子

B．可以形成的胶团数目小于

C．增大废水的，胶粒的吸附絮凝效能提升

D．可以还原废水中的含砷微粒到价

9．（2023·广东·惠州一中模拟预测）目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器，这种方法是处理的“储存还原技术法”，简称，工作原理如图所示。下列说法中正确的是

A．在富氧氛围下喷入少量燃油可以生成、等还原性尾气

B．系统中的只有一种催化剂

C．存储阶段，氮元素被氧化，以的形式被存储起来

D．还原阶段，每生成，转移电子

二、填空题

10．（2023·广东惠州·统考三模）目前新能源技术被不断利用，高铁电池技术就是科研机构着力研究的一个方向。

(1)高铁酸钾—锌电池(碱性介质)是一种典型的高铁电池，则该种电池负极材料是___________。

(2)工业上常采用NaClO氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)，K2FeO4在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定。反应原理为：

Ⅰ.在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4：3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH=2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O

Ⅱ．Na2FeO4与KOH反应生成K2FeO4，主要的生产流程如下：

①写出反应①的离子方程式___________。

②请写出生产流程中“转化”(反应③)的化学方程式___________。

③该反应是在低温下进行的，说明此温度下Ksp(K2FeO4)___________Ksp(Na2FeO4)(填“＞”“＜”或“=”)。

④“提纯”K2FeO4中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用___________溶液。

a．H2O B．CH3COONa、异丙醇   C．NH4Cl、异丙醇   D．Fe(NO3)3、异丙醇

(3)已知K2FeO4在水溶液中可以发生：4+10H2O 4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑，则K2FeO4可以在水处理中的作用是___________。

(4)在水溶液中的存在形态图如图所示。

①若向pH=10的这种溶液中加硫酸至pH=2，HFeO的分布分数的变化情况是___________。

②若向pH=6的这种溶液中滴加KOH溶液，则溶液中含铁元素的微粒中，___________转化为___________。(填化学式)

三、实验题

11．（2023·广东深圳·统考一模）某学习小组将Cu与的反应设计为原电池，并进行相关实验探究。回答下列问题：

I．实验准备

(1)稀硫酸的配制

①配制的溶液，需溶液的体积为______mL。

②在实验室配制上述溶液的过程中，下图所示仪器，需要用到的是__________(填仪器名称)。

(2)Cu与在酸性条件下反应的离子方程式为__________。

II．实验探究

【实验任务】利用相关原电池装置进行实验，探究物质氧化性或还原性的影响因素。

【查阅资料】其他条件相同时，参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，原电池的电压越大。

【进行实验】

(3)利用下表所示装置进行实验1～4，记录数据。

已知：本实验条件下，对电压的影响可忽略。

①根据表中信息，补充数据：__________。

②由实验2和4可知，______(填“大于”或“小于”或“等于”)，说明其他条件相同时，溶液的浓度越大，其氧化性越强。

(4)由(3)中实验结果，小组同学对“电压随pH减小而增大”可能的原因，提出了以下两种猜想：

猜想1：酸性条件下，的氧化性随pH减小而增强。

猜想2：酸性条件下，Cu的还原性随pH减小而增强。

为验证猜想，小组同学在(3)中实验1～4的基础上，利用下表装置进行实验5～-7，并记录数据。

②实验结果为：、______，说明猜想2不成立，猜想1成立。

(5)已知Cu与反应时，加入氨水可形成深蓝色的。小组同学利用(4)中实验5的装置继续探究，向左侧烧杯中滴加5.0mL一定浓度的氨水，相比实验5，电压表读数增大，分析该电压表读数增大的原因：__________。

【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、pH等因素有关。

四、工业流程题

12．（2023·广东·校联考一模）某废合金的主要成分为Sn、Cu、Pb、Fe，一种综合回收的工艺流程如图所示：

已知：常温下，，，。

回答下列问题：

(1)“氯化浸出”浸出液中金属阳离子主要有、、_______；浸渣的主要成分为_______(填化学式)。“氯化没出”时温度不宜过高或过低的原因是_______。

(2)写出“还原”中Fe与反应的化学方程式：_______。

(3)常温下，为使完全沉淀，“调pH”时应使溶液pH不低于_______(结果保留1位小数)。

(4)“氧化”时为检验是否已被充分氧化，可取样滴加_______(填化学式)溶液。

(5)写出“沉铁”时发生反应的离子反应方程式：_______。

(6)受热后可制得物质A，写出物质A的一种用途：_______。

参考答案：

1．D

【详解】A．饱和碳酸钠溶液中通入过量二氧化碳气体生成碳酸氢钠沉淀，反应的离子方程式为CO+CO2+H2O+2Na+=2NaHCO3↓，故A错误；

B．还原性Fe2+>Br-，向0.5mol溴化亚铁溶液中通入0.5mol氯气，氯气先氧化0.5molFe2+，再氧化0.5molBr-，反应的离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++4Cl-+Br2，故B错误；

C．碳酸钠的水解反应CO+H2OHCO+OH-，故C错误；

D．酸性高锰酸钾溶液与双氧水反应，双氧水被氧化为氧气，反应的离子方程式为 2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O，故D正确；

选D。

2．B

【详解】A．在生成时失去电子，被氧化，发生的是氧化反应，A错误；

B．X射线衍射实验可区分晶体非晶体，可测定铁橄榄石的晶体结构，B正确；

C．含有的电子数=26-2=24，含有的电子数=质子数=26，两者电子数不相同，C错误；

D．基态的核外有23个电子，所以有23种不同的运动状态，D错误；

故选B。

3．D

【详解】A．向溶液中滴加溶液生成Fe3+化合价升高，则H2O2中的O的化合价降低为-2价，故该反应的离子方程式为：，A错误；

B．向中投入固体该反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故该反应的离子方程式为：，B错误；

C．已知H2S是弱酸，离子方程式书写不能拆，故向溶液通入的离子方程式为：，C错误；

D．用醋酸溶解石灰石的离子方程式为：，D正确；

故答案为：D。

4．A

【分析】由元素的化合价及物质类别可知，a为HCl，b为Cl2，c为ClO2，d为HClO，e为次氯酸盐，f为氯酸盐；

【详解】A．未说明溶液浓度，无法比较，A错误；

B．氯气化合价为0价，处于中间价态，既具有氧化性，又具有还原性，B正确；

C．具有强氧化性，可用于自来水消毒，C正确；

D．、分别与浓盐酸混合发生归中反应，均可制备氯气，D正确；

故选A。

5．C

【详解】A．H2S是酸性气体，可以与NaOH反应产生Na2S、H2O，因此含H2S的尾气可以用NaOH溶液处理后直接排放，A正确；

B．含有H2S的废气在反应炉中发生反应2H2S+3O22SO2+2H2O，被氧化为SO2气体，反应中元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应；反应产生的SO2通入Na2CO3溶液吸收时反应产生Na2SO3、CO2，反应过程中元素化合价不变，反应不属于氧化还原反应；2H2S+SO2=3S↓+2H2O中元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应；反应S+SO2+Na2CO3=Na2S2O3+CO2中元素化合价发生了变化，属于氧化还原反应，可见在上述反应中至少发生3个氧化还原反应，B正确；

C．在反应2H2S+3O22SO2+2H2O中，只能证明该反应为氧化还原反应，H2S是还原性，氧化产物是SO2，而不能证明H2S及SO2对应的酸H2SO3的酸性强弱，C错误；

D．从总体来看：H2S→Na2S2O3，S元素化合价升高，O元素化合价降低。每产生1个Na2S2O3，S元素化合价升高4×2=8价；O2→Na2S2O3，O元素化合价降低2×2=4价，可见每制取1 mol Na2S2O3，反应消耗2 mol O2，其在标准状况下体积V(O2)=2 mol×22。4 L/mol=44.8 L，D正确；

故合理选项是C。

6．D

【分析】根据氧化还原反应的规律分析作答。

【详解】A. 分析反应前后各元素价态变化，可知NF3在反应中既是氧化剂又是还原剂，其中：NF3→HNO3是被氧化的过程，NF3为还原剂，故A错误；

B. 2NF3→2NO是被还原的过程，NF3是氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2，故B错误；

C. 生成1 mol HNO3转移2 mol 电子，所以生成0.2 mol HNO3转移0.4 mol电子，故C错误；

D. NF3与潮湿的空气中的水反应生成NO，NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2，故D正确；

答案选D。

7．C

【详解】A．红茶制作工艺中包含发酵工序，在发酵工序中，茶多酚被氧化、聚合、缩合，形成红色色泽和滋味的主要成分为茶黄素、茶红素和茶褐素，该工序中发生了氧化还原反应，A项正确；

B．升高温度可加速物质的溶解，故使用沸水泡茶，可加速茶叶中物质的溶解，B项正确；

C．茶单宁的分子式为C15H14O6，其中含C、H、O三种元素，不属于烃类、属于烃的含氧衍生物，C项错误；

D．瓷器是以黏土为主要原料，经高温烧结而成，瓷器属于硅酸盐材料，主要由无机非金属材料制成，D项正确；

答案选C。

8．B

【详解】A．由图可知，吸附层中正电荷较多，在静电吸附作用下，胶团可以吸附废水中的价砷元素，则含砷微粒是带负电荷的离子，A错误；

B．根据铁元素守恒，可以形成1mol，则为组成的胶团数目小于，B正确；

C．增大废水的，胶粒会转化为氢氧化铁沉淀，导致吸附絮凝效能下降，C错误；

D．具有氧化性，可以氧化废水中的含砷微粒到价，D错误；

故选B。

9．C

【详解】A．在富氧氛围下，氧气充足，喷入少量燃油可以生成、等，而不是生成还原性尾气，A错误；

B．系统中的催化剂有Pt、Ba，不是一种，B错误；

C．由图可知，存储阶段，氮元素化合价升高被氧化，以的形式被存储起来，C正确；

D．还原阶段氮元素化合价由+5变为0发生还原反应，氢气、一氧化碳句发生氧化反应，电子转移为，每生成，转移电子，D错误；

故选C。

10．(1)Zn

(2)     Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O     Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH     ＜     B

(3)杀菌消毒，吸附悬浮物等

(4)     先变大，后变小         

【详解】（1）该原电池中，锌易失电子发生氧化反应而作负极，故答案为：Zn；

（2）①氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子反应方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；

②生产流程中“转化”(反应③)是Na2FeO4与氢氧化钾反应生成K2FeO4和氢氧化钠，反应的化学方程式为Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH；

③相同温度下，溶度积大的物质向溶度积小的物质转化，所以Ksp(K2FeO4)＜Ksp（Na2FeO4），故答案为：＜；

④K2FeO4 在水溶液中易发生反应：4+10H2O═4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑，所以用碱液来洗涤，抑制水解，不引入新的杂质所以用稀KOH溶液，异丙醇易挥发；答案选B；

（3）高铁酸钠具有强氧化性，所以能杀菌消毒，氢氧化铁胶体具有吸附性，所以能净水，故答案为：杀菌消毒，吸附悬浮物等；

（4）①根据图象知，随着溶液酸性的增强，的分布分数先增大后减小，故答案为：先变大，后变小；

②根据图象知，随着溶液酸性的之间增强，的分布分数逐渐增大，的分布分数逐渐减小，所以转化为，故答案为：转化为。

11．(1)     5.0     100mL容量瓶

(2)

(3)     4.0     小于

(4)     左    

(5)加入氨水后形成，使减小，促进铜失电子，使电压表读数增大

【详解】（1）①根据稀释规律c1V1=c2V2可知，配制的溶液，需溶液的体积为；

②在实验室配制上述溶液的过程中，下图所示仪器，需要用到100mL容量瓶；

（2）Cu在酸性条件下被氧化为铜离子，过氧化氢转化为水，反应的离子方程式为；

（3）①根据单一变量控制法可知，总溶液的体积为40.0mL，则V1=40.0-35.0+1.0=4.0；

②由实验2和4可知，过氧化氢的浓度不同，结合结论可推出，U2小于U4；

（4）涉及双液原电池后，若向左侧烧杯溶液中加入硫酸与没有加入硫酸时，则可推出猜想2不成立，再向右侧烧杯溶液中加入等物质的量的硫酸，观察得到，则说明猜想1成立；

（5）加入足量氨水后形成，使溶液中减小，促进铜失电子，使电压表读数增大。

12．(1)               温度过高，的溶解度变小，反应不充分，温度过低，反应速率慢

(2)

(3)2.6

(4)

(5)

(6)制油漆、炼铁等(答案合理即可)

【分析】废合金加入硫酸溶液、通入氯气，氯化浸出，除去浸渣，浸液加入铁锡合金粉进行还原得到铜和Sn2+，溶液中调节pH后过滤得到Sn(OH)2，滤液进一步氧化，再加入碳酸氢铵沉铁，产生CO2，同时生成Fe(OH)3。

【详解】（1）氯气与铁反应得到，所以还有的金属阳离子为；对比和的，更难溶，所以浸渣的成分为；气体的溶解度随温度增大而降低，温度过高，Cl2的溶解度变小，反应不充分，温度过低，反应速率过慢；

（2）分析流程，“还原”反应后的生成物为和，故反应的化学方程式为；

（3），若，，所以；

（4）遇溶液产生蓝色沉淀，若被完全氧化，则无明显现象；

（5）根据流程，与发生相互促进的水解反应，生成物为和，可知离子方程式为；

（6）氢氧化铁受热后得到的物质A为氧化铁，可用于炼铁和制油漆等。