十年高考化学真题（2014-2023）分项汇编专题17氧化还原反应相关计算（Word版附解析）

这是一份十年高考化学真题（2014-2023）分项汇编专题17氧化还原反应相关计算（Word版附解析），共11页。

下列说法正确的是
A．和的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素和S都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：ⅠⅡ，C错误；D．中As为+3价，S为-2价，在经过反应Ⅰ后，As的化合价没有变，S变为+2价，则1ml失电子3×4ml=12ml；在经过反应Ⅱ后，As变为+5价，S变为+6价，则1ml失电子2×2ml+3×8ml=28ml，则反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比为3∶7，D正确；故选D。
2．【2022年北京卷】某多孔材料孔径大小和形状恰好将“固定”，能高选择性吸附。废气中的被吸附后，经处理能全部转化为。原理示意图如下。
已知：
下列说法不正确的是
A．温度升高时不利于吸附
B．多孔材料“固定”，促进平衡正向移动
C．转化为的反应是
D．每获得时，转移电子的数目为
【答案】D
【解析】废气经过MOFs材料之后，NO2转化成N2O4被吸附，进而与氧气和水反应生成硝酸，从该过程中我们知道，NO2转化为N2O4的程度，决定了整个废气处理的效率。A．从可以看出，这个是一个放热反应，升高温度之后，平衡逆向移动，导致生成的N2O4减少，不利于NO2的吸附，A正确；B．多孔材料“固定”，从而促进平衡正向移动，B正确；C．N2O4和氧气、水反应生成硝酸，其方程式为，C正确；D．在方程式中，转移的电子数为4e-，则每获得，转移的电子数为0.4ml，即个数为，D错误；故选D。
3．【2022年湖南卷】科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如A．b和c)，能将海洋中的转化为进入大气层，反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A．过程Ⅰ中发生氧化反应
B．a和b中转移的数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
【答案】D
【解析】A．由图示可知，过程I中NO转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，NO作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；B．由图示可知，过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO+2H++e-NO+H2O，生成1mlNO，a过程转移1mle-，过程II为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，消耗1mlNO，b过程转移4ml e-，转移电子数目不相等，B错误；C．由图示可知，过程II发生反应的参与反应的离子方程式为：NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，n(NO):n(NH)=1:1，C错误；D．由图示可知，过程I的离子方程式为NO+2H++e-NO+H2O，过程II的离子方程式为NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4，过程III的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-，则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO+ NH= N2↑+2H2O，D正确；答案选D。
4．（2016·浙江高考真题）已知氧化性，向含溶质的溶液中通入，充分反应．下列说法不正确的是
A．离子的还原性强弱：
B．当时，发生的离子反应：
C．当时，反应后的离子浓度：∶∶∶2∶2
D．当时，发生的离子反应：
【答案】C
【解析】氧化性，则还原性，首先发生反应：，反应完毕，再发生反应：，aml的溶液中含有、，据此分析解答。A．氧化性越强，相应离子的还原性越弱，故离子的还原性强弱：，正确； B．消耗，当时，只有被氯气氧化，反应离子方程式为：，正确； C．当时，由可知，消耗，生成、，由可知，，消耗，又生成，溶液中剩余为aml，反应后的离子浓度：∶∶∶a∶∶1∶2，错误；D．消耗，消耗，当时，、完全被氧化，发生的离子反应：，正确； 故选C。
5．（2017·海南高考真题）在酸性条件下，可发生如下反应： +2M3++4H2O=+Cl－+8H+， 中M的化合价是 （ ）
A．+4B．+5C．+6D．+7
【答案】C
【解析】根据离子反应方程式中，反应前后所带电荷数相等，即6－1=8－n－1，解得n=2，从而得出M2O7n－中M的化合价为+6价，故C正确。
6．（2016·上海高考真题）某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为（ ）
A．0.80B．0.85C．0.90D．0.93
【答案】A
【解析】FexO中Fe的平均化合价为+，被氧化为Fe3+，根据电子守恒可知，转移的电子数和Cl2转移的电子数相等．标准状况下112mL Cl2转移电子数为×2=0.01ml．则有：×(3-)×x=0.01ml，解得x=0.8，故选A。
7．（2014·山东高考真题）等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是
A．FeOB．Fe2O3C．FeSO4D．Fe3O4
【答案】A
【解析】假设质量都为mg：A．FeO与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为ml；B．Fe2O3与硝酸不发生氧化还原反应，失电子为0；C．FeSO4与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为ml；D．Fe3O4中Fe元素的化合价有+2、+3价，与硝酸反应被氧化生成Fe3+，则失电子物质的量为ml，由以上分析可知，失电子最多的是FeO，则放出NO物质的量最多的是FeO；故选A。
8、【2015上海化学】工业上将Na2CO3和Na2S以1:2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中（ ）
A．硫元素既被氧化又被还原
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C．每生成1mlNa2S2O3，转移4ml电子
D．相同条件下，每吸收10m3SO2就会放出2.5m3CO2
【答案】A、D
【解析】在反应物Na2S中S元素的化合价为-2价，在SO2中S元素的化合价为+4价，反应后产生的物质Na2S2O3中，S元素的化合价为+2价，介于-2价与+4价之间，因此硫元素既被氧化又被还原，正确。B．根据题意可得在溶液中发生反应的方程式是：Na2CO3+2Na2S+ 4SO2= 3Na2S2O3+CO2，在反应中氧化剂SO2与还原剂Na2S的物质的量之比为4:2=2:1，错误。C．根据B选项的河西方程式可知，每生成3mlNa2S2O3，转移8ml电子，则产生1ml Na2S2O3，转移8/3ml电子，错误。D．根据反应方程式可知消耗的SO2与产生的CO2的物质的量的比是4:1，由于在相同条件下，气体的物质的量的比等于气体的体积比，所以在相同条件下，每吸收10m3SO2放出CO2的体积5m3，正确。
9．【2014年高考山东卷第9题】等质量的下列物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是（ ）
A．FeO B. Fe2O3 C. FeSO4 D、Fe3O4
【答案】A
【解析】比较化学反应生成物的量的判断，根据氧化还原反应原理，比较各选项物质中+2价Fe的含量，然后可得出NO的生成量的大小。根据化学式可算出四种物质中+2价Fe含量最大的是FeO，所以等质量的四种物质与足量稀硝酸反应，放出NO物质的量最多的是FeO，故A项正确。正确的标出各物质中Fe元素的化合价，如Fe3O4中，两个Fe为+3价，一个Fe化合价为+2价，通过比较可知FeO中+2价Fe的含量最高，根据氧化还原反应原理可推出正确答案。
10．【2012年高考海南卷第6题】将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100 ml·L-1MO2+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+
【答案】B
【解析】根据我们所学的氧化还原反应，在反应中一定存在得失电子守恒。设反应后X元素的化合价为x，参加反应的MO2+的物质的量为0.002ml，参加反应的锌的物质的量为0.003ml，故存在：(5-x)×0.002=0.003×2，解得x=2，故选B。
11．【2014年高考全国大纲卷第13题】已知：将Cl2通人适量KOH溶液，产物中可能有KC1、KClO、KC1O3，且的值与温度高低有关。当n(KOH)=aml时，下列有关说法错误的是（ ）
A．若某温度下，反应后＝11，则溶液中＝
B．参加反应的氯气的物质的量等于aml
C．改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：aml≤ne≤aml
D．改变温度，产物中KC1O3的最大理论产量为aml
【答案】D
【解析】A项若反应后＝11，令KC1、KClO分别为11 ml、1 ml，据得失电子守恒可得KC1O3为2 ml，则溶液中＝，正确；B项据原子守恒n(KOH)＝aml＝n(K) =n(Cl) =2n(Cl2)，则n(Cl2) =aml，正确；C项采用极限法分析，当全部生成KC1、KClO时发生的反应为Cl2＋2KOH=KCl＋KClO＋H2O，则ne＝aml，同理，当全部生成KC1、KClO3时发生的反应为3Cl2＋6KOH=5KCl＋KClO3＋3H2O，则ne＝aml，综上可得改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：aml≤ne≤aml，该项正确；D项改变温度，产物中KC1O3的最大理论产量即无KClO生成，发生如下反应：3Cl2＋6KOH=5KCl＋KClO3＋3H2O，则KC1O3的物质的量为aml，故该项错误。
12．【2014年高考上海卷第16题】含有砒霜（As2O3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（AsH3）在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg，则（ ）
A．被氧化的砒霜为1.98mg B．分解产生的氢气为0.672ml
C．和砒霜反应的锌为3.90mg D．转移的电子总数为6×10―5NA
【答案】C
【解析】根据题意可知，有关反应的化学方程式为As2O3＋6Zn＋12HCl→6ZnCl2＋3H2O＋2AsH3↑、2AsH3→2As＋3H2↑，则A、砒霜中砷的化合价是＋3价，而砷化氢中砷的化合价是－3价，化合价降低得到电子，砒霜被还原，A不正确；B、不能确定砷化氢的状态，因此不能确定砷化氢的体积，B不正确；C、1.50mg砷的物质的量＝1.50×10－3g÷75g/ml＝2×10－5ml，则砒霜转化为砷化氢得到电子的物质的量是2×10－5ml ×6＝1.2×10－4ml。锌失去2个电子，则根据电子得失守恒可知，和砒霜反应的锌的质量＝ EQ \f(1.2×10－4ml,2)×65g/ml＝3.9×10－3g＝3.9mg， C正确；D、两次反应中转移的电子总数为（2×10－5×6＋2×10－5×3）NA＝1.8×10―4NA，D不正确，答案选C。
13．（2013·四川高考真题）1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (换算为标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0ml/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法不正确的是
A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2 ︰1
B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0ml/L
C．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%
D．得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL
【答案】D
【解析】设铜、镁的物质的量分别为x、y，则①64x+24y=1.52②64x+24y+34x+34y=2.54，解得x=0.02ml，y=0.01 ml，设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b，则根据得失电子数相等：2x+2y=2a+b，a+b=0.05，则a=0.01ml，b=0.04ml。A、有上述分析可知，Cu和Mg的物质的量分别为0.02ml、0.01ml，二者物质的量之比为2 ︰1，A正确；B、c(HNO3)=ml/L=14.0ml·L－1，B正确；C、由上述分析可知，N2O4、NO2的物质的量分别为0.01ml、0.04ml，则NO2的体积分数是×100%=80%，C正确；D、沉淀达最大时，溶液中只有硝酸钠，根据原子守恒：n(NaOH)=n(HNO3)-（2a+b）=0.7ml-0.06ml=0.64ml，氢氧化钠溶液体积为640mL，D错误；答案选D。
14．（2012·四川高考真题）向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2，在所得溶液中加入1.0ml/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性。金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是
A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1B．硝酸的物质的量浓度为2.6ml/L
C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48LD．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2ml
【答案】B
【解析】设Cu和Cu2O的物质的量分别为xml、yml，根据题意，则有
64x+144y=27.2……①
由Cu→Cu(OH)2、Cu2O→2Cu(OH)2可得34x+68y-16y=39.2-27.2……②
解得x=0.2、y=0.1
A、Cu与Cu2O的物质的量之比为0.2∶0.1=2∶1，A正确；B、根据氮原子守恒可知硝酸的物质的量为1.0ml+（0.2 ml×2+0.1 ml×2）/3=1.2 ml，硝酸的物质的量浓度为1.2 ml /0.5L =2.4 ml/L，B不正确；C、根据电子得失守恒可知产生的NO在标准状况下的体积为22.4L/ ml×（0.2 ml×2+0.1 ml×2）/3=4.48L，C正确；D、根据氮原子守恒可知Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为1.0ml-0.2 ml×2-0.1 ml×2×2=0.2ml，D正确。答案选B。
15．（2020·江苏高考真题）次氯酸钠溶液和二氯异氰尿酸钠(C3N3O3Cl2Na)都是常用的杀菌消毒剂。 NaClO可用于制备二氯异氰尿酸钠.
（1）NaClO溶液可由低温下将Cl2缓慢通入NaOH溶液中而制得。制备 NaClO的离子方程式为__________；用于环境杀菌消毒的NaClO溶液须稀释并及时使用，若在空气中暴露时间过长且见光，将会导致消毒作用减弱，其原因是__________________。
（2）二氯异氰尿酸钠优质品要求有效氯大于60%。通过下列实验检测二氯异氰尿酸钠样品是否达到优质品标准。实验检测原理为

准确称取1.1200g样品，用容量瓶配成250.0mL溶液；取25.00mL上述溶液于碘量瓶中，加入适量稀硫酸和过量KI溶液，密封在暗处静置5min；用Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈微黄色，加入淀粉指示剂继续滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液20.00mL。
①通过计算判断该样品是否为优质品_______。(写出计算过程， )
②若在检测中加入稀硫酸的量过少，将导致样品的有效氯测定值____________(填“偏高”或“偏低”)。
【答案】（1） NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO，HClO见光分解 （2）
根据物质转换和电子得失守恒关系：
得
氯元素的质量:
该样品的有效氯为：
该样品的有效氯大于60%，故该样品为优质品 偏低
【解析】
（1） 由题意可知，氯气通入氢氧化钠中产生次氯酸钠，同时产生氯化钠，反应的离子方程式为：；次氯酸钠溶液长期暴露在空气中会吸收空气中的二氧化碳气体，因次氯酸酸性比碳酸弱，因此次氯酸钠可以与二氧化碳在水中反应产生HClO，HClO具有不稳定性，在受热或见光条件下会发生分解反应，产生HCl和O2，从而是次氯酸钠失效，故答案为：；NaClO溶液吸收空气中的CO2后产生HClO，HClO见光分解；
（2） ①由题中反应可知，在酸性条件产生HClO，HClO氧化碘离子产生碘单质，碘单质再用硫代硫酸钠滴定，结合反应转化确定物质之间的关系为：， ，根据物质转换和电子得失守恒关系：得n(Cl)=0.5=，
氯元素的质量：m(Cl)= =0.03550g，该样品中的有效氯为： =63.39%，
该样品中的有效氯大于60%，故该样品为优质品
故答案为：n(S2O)=，根据物质转换和电子得失守恒关系：，得n(Cl)=0.5=，
氯元素的质量：m(Cl)= =0.03550g，该样品中的有效氯为： =63.39%，
该样品中的有效氯大于60%，故该样品为优质品
②如果硫酸的用量过少，则导致反应不能充分进行，产生的HClO的量偏低，最终导致实验测得的有效氯含量会偏低，
故答案为：偏低；
16．（2016·全国高考真题）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
（1）NaClO2中Cl的化合价为_______。
（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。
（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。（计算结果保留两位小数）
【答案】（1）+3价 （2）2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑ （3）NaOH Na2CO3 O2 （4）2:1 氧化产物为NaClO3 （5）1.57g
【解析】
（1）在NaClO2中Na为+1价，O为-2价，根据正负化合价的代数和为0，可得Cl的化合价为+3价；
（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化剂，还原产物为NaCl，回收产物为NaHSO4，说明生成硫酸氢钠，且产生ClO2，根据电子守恒可知，此反应的化学方程式为：2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2；
（3）食盐溶液中混有Mg2+ 和Ca2+，可以利用过量NaOH溶液除去Mg2+，利用过量Na2CO3溶液除去Ca2+，ClO2氧化能力强，根据结晶干燥后的产物可知ClO2的还原产物为NaClO2，因此电解装置中阴极ClO2得电子生成ClO2-，阳极Cl-失电子生成Cl2；
（4）依据图示可知，利用含过氧化氢的氢氧化钠溶液吸收ClO2，产物为ClO2-，则此反应中ClO2为氧化剂，还原产物为ClO2-，化合价从+4价降为+3价，H2O2为还原剂，氧化产物为O2，每摩尔H2O2得到2ml电子，依据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1；（5）1gNaClO2的物质的量=ml，依据电子转移数目相等，NaClO2～Cl-～4e-，Cl2～2Cl-～2e-，可知氯气的物质的量为ml×4×=ml，则氯气的质量为ml×71g/ml=1.57g。