高考化学一轮复习讲义第2讲　练习1　氧化还原反应的基本概念

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1. (2022·北京卷)下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液pH减小的是(D)
A. 向NaHSO4溶液中加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀
B. 向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气，生成红褐色沉淀
C. 向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液，生成蓝绿色沉淀[Cu2(OH)2CO3]
D. 向H2S溶液中通入氯气，生成黄色沉淀
【解析】 该反应不是氧化还原反应，A不选；向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气，生成红褐色沉淀，发生反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，反应过程中消耗水，c(OH－)增大，pH增大，B不选；该反应是非氧化还原反应，C不选；向H2S溶液中通入氯气，生成黄色沉淀，发生反应为H2S＋Cl2===2HCl＋S↓，c(H＋)增大，pH减小，D正确。
2. (2022·浙江1月卷)已知反应：4CO2＋SiH4eq \(=====,\s\up7(高温)) 4CO＋2H2O＋SiO2。下列说法正确的是(D)
A. CO是氧化产物
B. SiH4发生还原反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D. 生成1 ml SiO2时，转移8 ml电子
【解析】 该反应中C元素化合价由＋4降为＋2，CO为还原产物，A错误；SiH4中H元素显－1价，化合价升高到H2O的＋1，SiH4发生氧化反应，B错误；氧化剂为CO2，还原剂为SiH4，氧化剂与还原剂物质的量之比为4∶1，C错误。
3. (2022·浙江6月卷)已知反应：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O。下列说法正确的是(B)
A. H2SO4发生还原反应
B. Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D. 1 ml Na2S2O3发生反应，转移4 ml电子
【解析】 Na2S2O3中S元素显＋2价，发生歧化反应生成S(0价)和SO2(＋4价)，Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂，H2SO4既不是氧化剂也不是还原剂，A错误；氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物物质的量比为1∶1，C错误；1 ml Na2S2O3发生反应，转移2 ml电子，D错误。
4. (2023·常州)离子化合物Na2O2和CaH2与水发生反应如下：
① 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
② CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
下列说法正确的是(D)
A. Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
B. ①中水发生氧化反应，②中水发生还原反应
C. 当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同
D. Na2O2中阴、阳离子个数之比为1∶2，CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1
【解析】 Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键，无非极性键，A错误；①中水既不是氧化剂也不是还原剂，②中水发生还原反应，B错误；①中每生成1个O2转移2个电子，②中每生成1个H2转移1个电子，转移电子数相同时，生成O2和H2的物质的量之比为1∶2，C错误；Na2O2由Na＋和Oeq \\al(2－,2)构成，阴、阳离子个数之比为1∶2；CaH2由Ca2＋和H－构成，阴、阳离子个数之比为2∶1，D正确。
5. (2023·浙江1月卷)已知反应：2NH2OH＋4Fe3＋===N2O↑＋4Fe2＋＋4H＋＋H2O。下列说法正确的是(A)
A. 生成1 ml N2O，转移4 ml电子
B. H2O是还原产物
C. NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D. 若设计成原电池，Fe2＋为负极产物
【解析】 该反应中N元素由NH2OH中的－1价升高到N2O中的＋1价，故每生成1 ml N2O，转移4 ml电子，A正确；Fe2＋是还原产物，B错误；NH2OH是还原剂，Fe3＋是氧化剂，C错误；若设计成原电池，Fe3＋在正极得到电子发生还原反应生成Fe2＋，Fe2＋为正极产物，D错误。
6. (2023·福建卷)稀有气体氙的氟化物(XeFn)与NaOH溶液反应剧烈，与水反应则较为温和，反应的化学方程式如下：
ⅰ. 2XeF2＋2H2O===2Xe↑＋O2↑＋4HF
ⅱ. 2XeF2＋4OH－===2Xe↑＋O2↑＋4F－＋2H2O
ⅲ. XeF6＋3H2O===XeO3＋6HF
ⅳ. 2XeF6＋4Na＋＋16OH－===Na4XeO6↓＋Xe↑＋O2↑＋12F－＋8H2O
下列说法错误的是(A)
A. XeO3具有平面三角形结构
B. OH－的还原性比H2O强
C. 反应ⅰ～ⅳ中有3个氧化还原反应
D. 反应ⅳ每生成1 ml O2，转移6 ml电子
【解析】 XeO3中Xe价层电子对数为4，孤电子对数为1，XeO3分子空间结构为三角锥形，A错误；由ⅲ、ⅳ可知，OH－能还原XeF6而H2O不能还原XeF6，说明OH－的还原性比H2O强，B正确；ⅰ、ⅱ、ⅳ均为氧化还原反应，C正确；反应ⅳ中每生成一个O2，转移6个电子，D正确。
7. (2024·盐城期末)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是(A)
A. Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4
B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C. 该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)能大量共存
D. 总反应为2MnOeq \\al(－,4)＋5C2Oeq \\al(2－,4)＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
【解析】 由图像可知，随着时间的推移，Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A正确；大约13 min开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，反应速率增大，B错误；由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C错误；H2C2O4为弱酸，在离子方程式中不能拆开，D错误。
8. (2024·前黄中学)从铜阳极泥分铜渣碱浸液中制备TeO2的工艺流程如图所示：
已知：① 碱浸液中碲以TeOeq \\al(2－,4)的形式存在。② TeO2与氧化铝的性质具有一定的相似性。
下列说法错误的是(C)
A. TeO2中Te元素化合价为＋4
B. 加入的Na2SO3在反应中被氧化
C. 根据上述反应可以推知，还原性：S2－＞TeOeq \\al(2－,3)＞SOeq \\al(2－,3)
D. 为防止产品产率降低，加入硫酸的量不宜过多
【解析】 TeO2中O元素是－2价，Te元素为＋4价，A正确；加入Na2SO3，反应生成TeOeq \\al(2－,3)，Te元素化合价降低，Na2SO3作还原剂，被氧化，B正确；加入Na2S将Cu2＋沉淀，S2－没有体现还原性，C错误；TeO2与氧化铝的性质具有一定的相似性，既能与酸反应，也能与碱反应，所以为防止产品产率降低，加入硫酸的量不宜过多，D正确。
9. 已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。
(1) 氧化剂为H2O，还原剂为NaBH4。
(2) 用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：。
其中氧化产物与还原产物的质量比为1∶1。
(3) 若生成标准状况下4.48 L H2，则转移电子的物质的量为0.2 ml。
10. (1) (2023·扬州中学)Ni催化剂可用NiC2O4·2H2O晶体在氩气环境中受热分解制备，该反应的化学方程式为NiC2O4·2H2Oeq \(=====,\s\up7(Ar),\s\d5(△))Ni＋2CO2↑＋2H2O。
(2) (2023·镇江期初)用H2SO4和FeSO4可溶解软锰矿(主要成分MnO2)，生成Mn2＋的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。
(3) (2024·苏州、海门、淮阴、姜堰中学期初)LiCO2与SiCl4“500 ℃焙烧”得到LiCl、CCl2和SiO2的混合物，同时产生无污染的气体，请写出的该反应的化学方程式：4LiCO2＋3SiCl4eq \(=====,\s\up7(500 ℃))4LiCl＋4CCl2 ＋3SiO2＋O2↑。
(4) (2024·如皋适应性三)工业上将FeTiO3、焦炭混合后，通入Cl2在高温下反应，可以制得FeCl3、TiCl4和一种可燃性气体。写出该反应的化学方程式：2FeTiO3＋6C＋7Cl2eq \(=====,\s\up7(高温))2FeCl3＋2TiCl4＋6CO。
11. (1) (2023·东台中学)高铁酸钾(K2FeO4)工业制备反应为Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeOeq \\al(2－,4)＋Cl－＋H2O(未配平)，每生成1 ml K2FeO4，转移的电子数约为1.806×1024。
(2) (2024·徐州考前模拟)先用盐酸溶解Ru(OH)4，再加入盐酸羟胺(NH2OH·HCl)得到RuCl3和N2。RuCl3与N2的物质的量之比为2∶1。
(3) (2023·连云港一调)在氮气气氛保护下，向一定量的FeCl2溶液中逐滴加入一定量的NaBH4溶液，可制得纳米铁粉，反应的离子方程式为2BHeq \\al(－,4)＋Fe2＋＋6H2O===Fe↓＋2B(OH)3＋7H2↑，已知电负性：χ(H)>χ(B)，每生成1 ml纳米铁粉，被Fe2＋氧化的NaBH4的物质的量为0.5 ml。
【解析】 (1) 该反应中Fe元素由＋3价被氧化为＋6价，故每生成1 ml K2FeO4，转移的电子数约为3×6.02×1023＝1.806×1024个。(3) 由电负性可知，BHeq \\al(－,4)中H为－1价、B为＋3价，NaBH4为还原剂，Fe2＋和水是氧化剂，由得失电子相等可知，每生成1 ml纳米铁粉，被Fe2＋氧化的BHeq \\al(－,4)的物质的量为eq \f(1 ml×2,4)＝0.5 ml。
12. (2024·徐州考前模拟)化学需氧量(COD)是指在一定条件下氧化1 L水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，并换算成O2的消耗量(如1 ml KMnO4折算为1.25 ml O2的消耗量，单位：mg/L)。其测定过程如下：取100.00 mL水样，用硫酸酸化，加入10.00 mL 0.002 0 ml/L KMnO4溶液，充分作用后，再加入10.00 mL 0.005 0 ml/L Na2C2O4溶液。用0.002 0 ml/L KMnO4溶液滴定，滴定终点时消耗6.00 mL。该水样的COD值是4.8 mg/L(写出计算过程)。
【解析】 n(Na2C2O4)＝0.005 ml/L×10.00×10－3 L＝5×10－5 ml
n总(KMnO4)＝0.002 ml/L×(10.00＋6.00)×10－3 L＝3.2×10－5 ml，
由5Na2C2O4～2KMnO4
n消耗(KMnO4)＝eq \f(2,5)×n(Na2C2O4)＝2×10－5 ml
100 mL水样消耗的KMnO4为
n(KMnO4)＝3.2×10－5 ml－2×10－5 ml＝1.2×10－5 ml
水样COD为
eq \f(1.2×10－5 ml×1.25×32 g/ml×10×103 mg/g,1 L)
＝4.8 mg/L