压轴题02氧化还原反应的概念及规律(5大题型方法总结压轴题速练)-2025年高考化学压轴题专项
展开一、氧化还原反应的基本概念
1.常见氧化剂及其还原产物
2.常见还原剂及其氧化产物
3.氧化还原反应中的概念及相互间的联系
二、氧化还原反应的规律及其应用
01 考查氧化还原反应概念和规律
(2024·天津南开·一模)
1.下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是
A.通入品红溶液中,品红褪色
B.新制的氯水长期放置,溶液由黄绿色变为无色
C.将稀硫酸加入溶液中,溶液由黄色变为橙色
D.将盛满的密闭烧瓶浸入冰水中,气体红棕色变浅
02 反应机理与氧化还原反应
(2024·浙江宁波·模拟)
2.Operand光谱和DFT计算明确了在负载的上选择性催化还原NO的还原氧化半循环的过程如下。下列说法正确的是
A.步骤3、4都是氧化还原反应
B.步骤2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C.每生成理论上消耗
D.上述过程的总反应方程式:
03 依托工业流程考查氧化还原反应
(2024·河北邯郸·一模)
3.为了减少污染和合理使用资源,某厂计划与氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。设计的联合生产的工艺流程如图所示(FeTiO3中Ti为+4价)。下列叙述正确的是
A.在电解槽中阳极常用铁作电极材料
B.“氯化”反应中氧化剂与CO的物质的量之比为7∶6
C.“合成”甲醇的反应不符合绿色化学中的原子经济性原则
D.利用TiCl4水解制TiO2·xH2O时,应加强热以促进水解
04 复杂氧化还原反应分析计算
(2024·浙江·二模)
4.为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境,人们开发了溶液吸收、催化还原等尾气处理方法。后者常采用作还原剂,其反应之一为:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数)
A.氧化产物与还原产物的质量比为3∶4B.生成水转移电子的数目为
C.可使用溶液吸收氮氧化物D.氮氧化物的排放可形成酸雨
05 离子反应、氧化还原反应综合考查
(2024·山东淄博·一模)
5.从废弃的声光器件(,含、、杂质)中提取粗碲的工艺流程如图,已知性质与相似,氧化沉碲得,下列说法错误的是
A.滤渣的主要成分为
B.滤液1和滤液2混合可能产生白色沉淀
C.“氧化沉碲”中离子方程式为
D.“溶解还原”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3
(2024·山东淄博·一模)
6.下列应用中涉及到氧化还原反应的是
A.明矾净水B.海水提溴C.侯氏制碱D.撒盐融雪
(2024·浙江宁波·二模)
7.具有强氧化性,可发生反应:。下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.既是氧化产物,又是还原产物B.仅作氧化剂
C.生成1ml转移电子的数目为D.实验室不可用加热固体的方法制备
(2024·天津河西·一模)
8.下列叙述涉及氧化还原反应的是
A.用作呼吸面具的供氧剂B.用处理废水中的汞离子
C.用醋酸除去热水瓶内胆上的水垢D.用胃舒平[主要成分]治疗胃酸过多
(2024·江苏盐城·三模)
9.反应可制备高效消毒剂。对于该反应,下列说法正确的是
A.是氧化剂B.被氧化
C.是还原产物D.当转移1ml电子时,该反应生成1ml
(2024·浙江·高考真题)
10.汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.生成转移电子的数目为B.催化剂降低与反应的活化能
C.是氧化剂,是还原剂D.既是氧化产物又是还原产物
(2024·辽宁·一模)
11.下列说法涉及到氧化还原反应的个数是
①人工固氮 ②漂白粉做消毒剂 ③用酸性重铬酸钾检验酒驾
④黑火药爆炸 ⑤铝的表面生成致密氧化膜 ⑥氢氧化钠久置于空气中表面发生潮解
⑦胶体的制备 ⑧氨气的实验室制备 ⑨农药波尔多液不能用铁质容器盛放
⑩铁粉做食品袋内的脱氧剂
A.6B.7C.8D.9
(2024·湖北·二模)
12.现有一种以“沸石笼”为载体对NO进行催化还原的原理如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程中O原子的成键数目保持不变
B.作催化剂,虚线内物质是中间体
C.反应④涉及非极性键的断裂和生成
D.反应⑤中转移3ml电子时,有1mlNO参与反应
(2024·湖北·二模)
13.实验室用等原料制取少量的实验流程如下。下列说法正确的是
A.“熔融”时,应先将和混合加热一段时间后再加入KOH
B.通入“歧化”时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤
D.制得的粗品可能会含有,可以向粗品中滴加盐酸观察是否有气泡来检验是否含有
(2024·浙江温州·一模)
14.药物结构的修饰有助于新药的开发与利用。青蒿素可以获得双氢青蒿素,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是
A.若试剂①为NaH,其还原产物为
B.青蒿素中存在过氧键,具有强氧化性
C.该过程若有1ml青蒿素完全转化,则转移2ml电子
D.羟基的引入使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能
(2024·湖南长沙·一模)
15.发蓝工艺是一种材料保护技术,钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应,生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理,已知的还原产物为。下列说法正确的是
A.钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是
B.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
C.反应②的离子方程式为
D.反应③属于氧化还原反应
(2024·北京·一模)
16.溴及其化合物广泛应用于医药、农药和阻燃剂等生产中。一种利用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下。
浓缩海水酸化海水含溴空气含溴溶液产品溴
已知:i.与Na2CO3反应时,Br2转化为和Br-。
ii.HBrO3为强酸。
下列说法不正确的是
A.酸化海水通入Cl2提取溴的反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
B.脱氯过程脱除1mlCl2可能消耗mlFeBr2
C.用Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气后,所得产物中的含碳粒子主要是
D.H2SO4酸化后重新得到Br2的反应中氧化剂和还原剂的物质的量比为1:5
(2024·湖南长沙·一模)
17.以某金属氧化物(用表示)为催化剂,同时消除、NO污染的反应历程如图所示。下列说法错误的是
A.在相同条件下,比NO更易与M形成配位键
B.反应历程中至少发生3个氧化还原反应
C.通过定量测定发现,反应历程中物质④含量最少,其可能原因是③→④为快反应
D.若a为常见非金属单质,则⑤→①的反应可能为
(2023·黑龙江·模拟预测)
18.连二亚硫酸钠()俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用还原法制备保险粉的流程如下:
下列说法错误的是
A.反应1说明酸性:
B.反应1结束后,可用硝酸酸化的溶液检验是否被氧化
C.反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为
D.反应2最好在无氧条件下进行
(2024·辽宁鞍山·二模)
19.25℃时,利用(反应Ⅰ)获得:(),同时将生成的溶于水形成的溶液Ⅱ,设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.反应Ⅰ中转移电子的数目为B.反应Ⅰ中形成键的数目为
C.反应Ⅰ产物中电子的数目为D.溶液Ⅱ中含的数目为
(2024·山东泰安·一模)
20.和均属于混盐(由一种阳离子与两种酸根阴离子组成的盐称为混盐)。已知向中加入足量稀硫酸时发生反应。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.和足量稀硫酸反应时,每产生时,转移个电子
B.固体中共含有个离子
C.与的水溶液均显碱性
D.向中加入足量稀硫酸会有产生,被氧化与被还原的原子数相等
(2024·黑龙江·二模)
21.KMnO4是重要氧化剂,广泛用于化工、防腐以及制药等领域。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料,经中间产物K2MnO4制备KMnO4的流程如图。下列说法错误的是
A.“熔融”过程中,
B.滤渣2经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率
C.用盐酸替代CO2能加快“酸化”时的速率
D.得到KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥
(2024·安徽·一模)
22.雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)都是自然界中常见的砷化物,中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。早期曾用作绘画颜料,因有抗病毒疗效也用来入药。砷元素有+2、+3 两种常见价态。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应Ⅰ中Sn4+为氧化产物
B.反应Ⅰ中As2S3和Sn²⁺恰好完全反应时,其物质的量a之比为2:1
C.若反应Ⅱ中转移电子0.7 ml,则生成0.1mlSO2
D.反应Ⅲ和Ⅳ均属于非氧化还原反应
(2024·湖南·一模)
23.高锰酸钾在工业中广泛用作氧化剂。以软锰矿(主要成分是,含有和等杂质)为原料制备高锰酸钾的工艺流程如图所示:
已知:
①“焙烧”中有生成。
②20℃时各物质的溶解度如下表。
下列说法错误的是
A.“焙烧”时,主要反应的化学方程式为
B.操作Ⅰ,若通入4ml 时,理论上转移电子数为2
C.“焙烧”时加入的KOH应适量,否则制得的中混有含Si元素的杂质
D.操作Ⅱ为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,滤渣2的主要成分为
(2024·北京东城·一模)
24.在Pt-BaO催化下,NO的“储存-还原”过程如图1所示。其中“还原”过程依次发生反应Ⅰ和反应Ⅱ,各气体的物质的量变化如图2所示。
下列说法不正确的是
A.与BaO的反应中,既是氧化剂,又是还原剂
B.反应Ⅰ为
C.反应Ⅱ中,最终生成的物质的量为0.2a ml
D.反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的的质量比是3∶5
(2024·浙江嘉兴·二模)
25.高铁酸钠()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,制备的一种方法其原理:,下列说法不正确的是
A. Fe3+是还原剂B.H2O既不是还原产物也不是氧化产物
C.生成,转移电子D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为
命题预测
本专题考查类型主要涉及点为氧化还原反应的基本概念和规律,氧化性、还原性强弱,有时还在选择题中与阿伏加德罗常数结合考查电子转移数目的计算,与基本理论、元素化合物、化学实验及工艺流程相结合命题,在无机推断及化工流程题中考查信息型离子方程式的书写,在综合实验题中会考查氧化还原反应的相关计算等。预计2024年后命题会继续在上述几个方面进行。
从命题走向看,以这些实际问题为背景(如工农业生产、日常生活、科学实验、环境保护、检验检测等)设计学科内的综合题并推出创新的题型,是主流趋势。
高频考法
(1)氧化还原反应的概念和基本规律(2)氧化还原反应转移电子数的计算
(3)氧化还原反应与反应机理
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4
MnO2
酸性K2Cr2O7
还原产物
Cl-(X-)
H2O/O2-/OH-
Fe2+
Mn2+
Mn2+
Cr3+
氧化剂
HClO
HNO3
H2O2(H+)
PbO2
FeO42-(H+)
NaBiO3
还原产物
Cl-
NO2(浓)、NO(稀)
H2O
Pb2+
(Fe3+)
Bi3+
还原剂
Fe2+
H2S/S2-
SO2/SO32-
HI/I-
NH3
N2H4
CO
氧化产物
Fe3+
S、SO2
SO3、SO42-
I2
N2/NO
N2
CO2
物质
溶解度/g
6.38
111
11.1
参考答案:
1.B
【详解】A.SO2气体通入品红溶液,溶液由红色变为无色说明二氧化硫具有漂白性,没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,A错误;
B.新制氯水久置后次氯酸分解转化为盐酸和氧气,最终变为稀盐酸,是氧化还原反应,B正确;
C.将稀硫酸加入溶液中,溶液由黄色变为橙色,说明平衡正向移动,不是氧化还原反应,C错误;
D.盛满NO2的密闭烧瓶浸入冰水中,红棕色变浅,发生的反应为2NO2⇌N2O4,是非氧化还原反应,D错误;
故选B。
2.C
【详解】A.步骤3的反应中元素的化合价没有变化,没有氧化还原反应发生,A错误;
B.步骤2的方程式为:O2+2H2O+4W6+O+4Ce3+=4Ce4+O-H···O W6+,氧化剂为O2,还原剂为Ce3+,物质的量之比为1:4,B错误;
C.由题干反应历程图可知,上述过程中氧气和NO、氨气参与总反应,其总反应方程式为:,每生成1mlN2理论上消耗0.25mlO2,C正确;
D.由C项分析可知,上述过程的总反应方程式: ,D错误;
故选C。
3.B
【分析】电解精制浓缩海水即饱和食盐水生成氢气、氯气、NaOH,将粉碎的钛铁矿经过处理放入氯化炉、加入焦炭,通入氧化剂Cl2生成CO、TiCl4和FeCl3,CO和H2合成甲醇,在Ar气流中用Mg还原TiCl4得到金属Ti,以此解答该题。
【详解】A.在电解槽中阳极若用铁作电极材料,作将导致Fe-2e-=Fe2+,不能得到Cl2,故不能用铁作阳极,应该用石墨等惰性电极,A错误;
B.由题干流程图可知,“氯化”即氯气、钛铁矿和焦炭反应得到四氯化钛、一氧化碳和氯化铁的过程,方程式为7Cl2+2FeTiO3+6C═2FeCl3+2TiCl4+6CO,即“氯化”反应中氧化剂Cl2与CO的物质的量之比为7∶6,B正确;
C.“合成”甲醇的反应即CO和H2合成甲醇,反应方程式为:CO+2H2CH3OH,故符合绿色化学中的原子经济性原则,C错误;
D.利用TiCl4水解制TiO2·xH2O时,应加热以促进水解,但不能加强热,以免使TiO2·xH2O受热失去结晶水,D错误;
故答案为:B。
4.A
【详解】A.中NH3的N元素化合价上升发生氧化反应,NO2的N元素化合价下降发生还原反应,则氧化产物与还原产物的质量比为8:6=4∶3,故A错误;
B.中NH3的N元素化合价由-3价上升到0价,转移24个电子生成12个H2O,生成水转移电子的数目为,故B正确;
C.氮氧化物可以被碱性溶液溶液吸收,故C正确;
D.大气氮氧化物积累过多,最终会生成硝酸,溶解在雨水中,形成酸雨,故D正确;
故选A。
5.C
【分析】声光器件粉末用NaOH溶液充分碱浸,得到主要含有Na2TeO3、NaAlO2、Na2SiO3的滤液,Cu不参与反应,则滤渣的主要成分为Cu,“氧化沉碲”时,Na2TeO3被NaClO氧化生成Na2TeO4沉淀,则滤液1主要含有NaAlO2、Na2SiO3和NaCl,最后Na2TeO4溶于H2SO4后被SO2还原生成Te,滤液2主要含H2SO4、Na2SO4,据此解答。
【详解】A.由分析可知,滤渣的主要成分为Cu,A正确;
B.滤液1主要含有NaAlO2、Na2SiO3和NaCl,滤液2主要含H2SO4、Na2SO4,则滤液1和滤液2混合时因、H+和H2O反应可能产生白色的Al(OH)3沉淀,B正确;
C.“氧化沉碲”时,Na2TeO3被氧化生成Na2TeO4沉淀,NaClO被还原生成NaCl,反应的离子方程式为:,C错误;
D.“溶解还原”时,Na2TeO4被还原生成Te,SO2被氧化为,根据得失电子守恒可得关系式:,Na2TeO4作氧化剂,SO2作还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3,D正确;
故选C。
6.B
【详解】A.明矾净水涉及了水解反应,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.海水提溴中溴离子转化为溴单质,反应中有元素发生化合价变化,化工生产过程中涉及氧化还原反应,B正确;
C.侯氏制碱中生成碳酸氢钠的反应和碳酸氢钠分解生成碳酸钠,反应中都没有元素发生化合价变化,化工生产过程中不涉及氧化还原反应,C错误;
D.撒盐融雪的原理是利用盐和雪形成盐水,盐水的凝固点更低,会让雪不断融化,与氧化还原反应无关,D错误;
故选B。
7.B
【详解】A.中N元素化合价由+5价变为0价,中N元素化合价由-3价变为0价,则既是氧化产物,又是还原产物,A项正确;
B.中N元素化合价由+5价变为0价,O元素化合价由-2价变为0价,则既是氧化剂又是还原剂,B项错误;
C.中N元素化合价由+5价变为0价,反应消耗2ml 生成2ml N2转移10ml电子,则生成1ml 转移电子的数目为,C项正确;
D.由反应可知,受热分解可生成N2、O2和H2O,故实验室不可用加热固体的方法制备,D项正确;
答案选B。
8.A
【详解】A.与反应有氧气生成,氧元素化合价发生变化,该反应为氧化还原反应,A正确;
B.涉及的元素化合价未发生变化,该反应不是氧化还原反应,B错误;
C.涉及的元素化合价未发生变化,该反应不是氧化还原反应,C错误;
D.涉及的元素化合价未发生变化,该反应不是氧化还原反应,D错误;
答案选A。
9.D
【详解】A.该反应中H2SO4中的元素化合价未发生变化,H2SO4不是氧化剂,A错误;
B.该反应中NaClO3得电子生成ClO2,故NaClO3为氧化剂被还原,B错误;
C.Na2SO3失电子为还原剂被氧化,生成的Na2SO4为氧化产物,C错误;
D.该反应中,生成2mlClO2转移2ml电子,当转移1ml电子时,反应生成1mlClO2,D正确;
故答案选D。
10.D
【分析】NO中N的化合价为+2价,降低为0价的N2,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价的CO2,失去2个电子,作还原剂发生氧化反应;
【详解】A.根据分析,1mlCO2转移2NA的电子,A正确;
B.催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;
C.根据分析,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;
D.根据分析,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;
故选D。
11.B
【详解】①人工固氮是把氮气转化为氮元素的化合物,N元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应,故①正确;
②漂白粉做消毒剂是利用+1价氯的强氧化性,所以属于氧化还原反应,故②正确;
③用酸性重铬酸钾检验酒驾的原理,是利用橙红色的重铬酸钾的强氧化性,和乙醇发生氧化还原反应,本身被还原为绿色的Cr3+,乙醇被氧化为乙酸,故③正确;
④黑火药爆炸时炸药中的碳、硫、氮元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应,故④正确;
⑤铝的表面生成致密氧化膜,铝元素和氧元素的化合价均发生了变化,属于氧化还原反应,故⑤正确;
⑥氢氧化钠久置于空气中表面发生潮解,是氢氧化钠吸收空气中的水蒸气,为物理变化,不属于氧化还原反应,故⑥错误;
⑦Fe(OH)3胶体的制备,是利用氯化铁为强酸弱碱盐,发生水解生成氢氧化铁胶体,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故⑦错误;
⑧氨气的实验室制备,是利用氯化氨固体与熟石灰共热制取,该反应同时生成氯化钙和水,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,故⑧错误;
⑨农药波尔多液不能用铁质容器盛放,是因为铁与硫酸铜发生置换反应,其中铁元素和铜元素化合价均发生了变化,属于氧化还原反应,故⑨正确;
⑩铁粉做食品袋内的脱氧剂,是利用铁的还原性,与氧化还原反应有关,故⑩正确;
综上所述,与氧化还原反应有关的有:①、②、③、④、⑤、⑨、⑩,故答案为:B。
12.D
【详解】A.从反应过程②③可以看出O原子的成键数目改变,A错误;
B.、虚线内物质都是中间体,B错误;
C.反应④只涉及非极性键的生成,没有非极性键的断裂,C错误;
D.反应⑤中Cu、NO中的N共得到3ml电子时,有1mlNO参与反应,D正确;
故选D。
13.C
【详解】A.“熔融”时,应先将和混合加热一段时间会反应产生氧气和氯化钾,再加入KOH与氯化钾不反应,A错误;
B.通入“歧化”时的反应为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2, B错误;
C.“过滤”时,为加快分离速率可采用减压过滤,C正确;
D.制得的粗品可能会含有,可以向粗品中滴加盐酸即使没有也会产生氯气,D错误;
故选C
14.A
【详解】A.青蒿素反应过程中得氢,发生还原反应,得还原产物为双氢青蒿素,故A错误;
B.根据青蒿素结构可知,存在过氧键,具有强氧化性,故B正确;
C.结合反应过程中物质转化可知,若有1ml青蒿素完全转化,则转移2ml电子,故C正确;
D.羟基可发生多种化学反应,使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能,故D正确;
答案选A。
15.A
【分析】根据物质转化图及题给信息可知,发蓝处理过程可用下列化学方程式表示如下,反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑;反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH;反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH,据此解答。
【详解】A.根据分析,钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是,故A正确;
B.反应①的化学方程式为3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑,在反应中, NaNO2为氧化剂,Fe为还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3,故B错误;
C.的还原产物为,溶液显碱性,离子方程式为,故C错误;
D.反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH,该反应中元素化合价未发生变化,不属于氧化还原反应,故D错误;
答案选A。
16.C
【分析】由流程可知,海水浓缩、酸化后通入氯气发生2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,用热空气吹出溴,得到含有溴的空气,将含溴空气通入FeBr2溶液脱氯,再与Na2CO3溶液反应,Br2转化为和,再用硫酸酸化,和在酸性环境下反应生成Br2,经过一系列操作得到溴,以此分析解答。
【详解】A.酸化海水通入Cl2,Cl2将溴离子氧化为溴单质,发生反应:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,故A正确;
B.脱氯过程中可能发生反应:3Cl2+2FeBr2=2FeCl3+Br2,此时脱除1ml氯气消耗mlFeBr2,故B正确;
C.Na2CO3溶液吸收足量Br2蒸气,反应生成、和CO2,则所得产物中的含碳粒子主要是CO2,故C错误;
D.H2SO4酸化时发生反应:;反应中化合价降低作氧化剂,化合价升高作还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量比为1∶5,故D正确;
故选C。
17.C
【详解】A.由反应①→②、③→④可知,在相同条件下,氨气优先与金属M原子形成配位键,其原因是氨气中N原子周围电子云密度比NO中N原子周围电子云密度大,更易提供孤电子对与M形成配位键,A正确;
B.结合反应历程中的物质变化可以看出反应历程中至少发生③→④,④→⑤,⑤→①3个氧化还原反应,B正确;
C.反应历程中,慢反应的生成物在体系中含量低,快反应的反应物在体系中含量低,反应过程中物质④含量最少,其可能原因是③→④为慢反应或④→⑤为快反应,C错误;
D.若a为常见非金属单质,根据反应前后原子守恒判断,a为氧气,则⑤→①的反应为,D正确;
故选C。
18.B
【分析】由题给流程可知,碳酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,亚硫酸氢钠溶液与锌粉反应生成连二亚硫酸钠和氢氧化锌,连二亚硫酸钠溶液结晶脱水得到连二亚硫酸钠。
【详解】A.由分析可知,反应1为碳酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,由强酸制弱酸的原理可知,亚硫酸的酸性强于碳酸,故A正确;
B.亚硫酸氢钠溶液不能与氯化钡溶液反应,若亚硫酸氢钠溶液被氧化,加入酸化氯化钡溶液会与硫酸根离子反应生成白色硫酸钡沉淀,则反应1结束后,可用盐酸酸化的氯化钡溶液检验亚硫酸氢钠是否被氧化,但是不能用硝酸酸化,硝酸会氧化亚硫酸根生成硫酸根,故B错误;
C.由分析可知,反应2为亚硫酸氢钠溶液与锌粉反应生成连二亚硫酸钠和氢氧化锌,反应中亚硫酸氢钠为反应的氧化剂,锌为还原剂,由得失电子数目守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1,故C正确;
D.由题意可知,连二亚硫酸钠有强还原性,在空气中极易被氧化,则制备连二亚硫酸钠时,反应2最好在无氧条件下进行,故D正确;
故选B。
19.A
【详解】A.中N元素由+1价下降到0价,S元素由-2价上升到0价,参与反应时转移电子的数目为,A正确;
B.由的结构可知,生成时,形成键的数目为,B错误;
C.中含有2个键,N2中含有含有2个键,获得时生成4ml和8ml N2,含有(4×2+8×2)ml=24ml键,电子的数目为,C错误;
D.未知溶液的体积,无法计算溶液Ⅱ中含的数目,D错误;
故选A。
20.A
【详解】A.根据混盐定义判断,Na4S2O3由Na+、、S2-构成,反应中,2个S化合价由-2升高为0,1个S化合价由+4降低为0,生成3mlS转移4ml电子,每产生9.6g S时转移电子数=×NAml-1=0.4NA,故A错误;
B.由Na+、、S2-构成,1ml固体中共含有个离子,故B正确;
C.由Na+、SO、S2-构成,SO、S2-水解使溶液呈碱性;由Ca2+、 Cl-、ClO-构成,ClO-水解使溶液显碱性,故C正确;
D.由Ca2+、 Cl-、ClO-构成,向中加入足量稀硫酸,Cl-、ClO-发生归中反应生成氯气,反应方程式为Cl-+ClO-+2H+=Cl2+H2O,被氧化与被还原的原子数相等,故D正确;
故选A。
21.C
【分析】软锰矿加入氢氧化钾、空气碱熔,发生反应2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O,然后水浸,在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成KMnO4,MnO2和KHCO3,经过一系列反应得到产品,以此解答该题;
【详解】A.由分析可知,“熔融”过程中发生的反应方程式为:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O,反应中O2为氧化剂,MnO2为还原剂,故,A正确;
B.由分析可知,滤渣2为MnO2经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率,B正确;
C.由于KMnO4和K2MnO4均能与HCl发生氧化还原反应,故不能用盐酸替代CO2,可用稀硫酸代替CO2来加快“酸化”时的速率,C错误;
D.由题干图示可知,KMnO4的溶解度随温度升高而明显增大,故得到KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥,D正确;
故答案为:C。
22.B
【详解】A.反应I中Sn元素化合价升高,Sn4+为氧化产物,A正确;
B.反应I方程式2As2S3+2Sn2++4H+=As4S4+2Sn4++2H2S↑,As2S3与Sn2+恰好完全反应的物质的量之比为1:1,B错误;
C.反应Ⅱ中As4S4+7O2=2As2O3+4SO2,转移28ml电子,生成4ml SO2,所以转移0.7ml电子,生成0.1ml SO2,C正确;
D.反应Ⅲ和Ⅳ中各元素化合价都没有变化,均属于非氧化还原反应,D正确;
本题选B。
23.B
【分析】软锰矿(主要成分是MnO2,含有Fe2O3和SiO2等杂质)与KClO3在强碱性条件下焙烧,反应生成氯化钾、锰酸钾和水,反应后的固体加水溶解,得到滤渣为氧化铁和二氧化硅,滤液含有锰酸钾,通入二氧化碳后,在酸性条件下,锰酸钾发生歧化反应得到二氧化锰固体和锰酸钾、碳酸钾,根据锰酸钾、碳酸钾的溶解度差别较大,可以采取蒸发浓缩、冷却结晶,过滤得到高锰酸钾固体和碳酸钾,碳酸钾加入生石灰后,得到氢氧化钾,据以上分析解答。
【详解】A.“焙烧”中有生成,该步骤主要反应的化学方程式为,故A正确;
B.通入后,在酸性条件下,锰酸钾发生歧化反应得到二氧化锰固体、锰酸钾和碳酸钾,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为,若通入4ml 时,理论上转移电子数为4,故B错误;
C.若“焙烧”时加入的KOH过量,也能与NaOH反应生成,导致制得的中混有含Si元素的杂质,故C正确;
D.根据表格中的溶解度,的溶解度远小于,故滤渣2的主要成分为KMnO4,分离操作的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,故D正确;
本题选B。
24.D
【详解】A.由可知NO和O2在Pt表面发生反应生成NO2,NO2和BaO生成Ba(NO3)2的反应中N元素的化合价由+4价升至+5价,根据氧化还原反应的规律,还有N元素的化合价降低,则既是氧化剂,又是还原剂,A正确;
B.由图可知,第一步反应氢气与Ba(NO3)2作用生成NH3,方程式为:,B正确;
C.由图可知,反应分两步进行,第二步反应为NH3还原Ba(NO3)2生成BaO和N2等,则可知,相应的关系式为:,图中氨气最大量为0.25aml,则最终生成的物质的量为0.2a ml,C正确;
D.第二步反应为NH3还原Ba(NO3)2生成BaO和N2等,根据得式电子守恒可知,,再结合第一步反应,可知第一步为,第二步为,则反应Ⅰ和Ⅱ中消耗的的质量比即物质的量之比是5∶3,D错误;
故选D。
25.C
【详解】A.反应中Fe3+的化合价升高到+6价,被氧化,故Fe3+是还原剂,A正确;
B.反应中H和O的化合价均未改变,故H2O既不是还原产物也不是氧化产物,B正确;
C.反应中Fe3+的化合价升高到+6价,则生成,转移3ml电子,C错误;
D.反应中是氧化产物,Cl-是还原产物,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为,D正确;
故答案为:C。
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