2020届高考总复习化学——第二章 课时跟踪练(六)

课时跟踪练(六)　氧化还原反应的基本概念

1．下列玻璃仪器的洗涤方法不涉及氧化还原反应的是(　　)

A．附有银镜的试管用稀硝酸清洗

B．附有油脂的烧杯用热纯碱溶液清洗

C．附有 MnO2 的烧瓶用热的浓盐酸清洗

D．附有硫的燃烧匙用热的烧碱溶液清洗

解析：银与稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮、水属于氧化还原反应，故A错误；附有油脂的烧杯用热纯碱溶液清洗，属于油脂水解，是非氧化还原反应，故B正确；MnO2 与热的浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水属于氧化还原反应，故C错误；硫与热的烧碱溶液反应生成硫化钠、亚硫酸钠、水属于氧化还原反应，故D错误。

答案：B

2．NaClO2可用作造纸的漂白剂，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列说法正确的是(　　)

A．H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原

B．每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol

C．ClO2中的氯元素被氧化

D．ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂

解析：根据方程式可知，双氧水中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去电子被氧化，双氧水是还原剂，A不正确；双氧水中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，因此每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为2 mol，B不正确；ClO2中的氯元素化合价从＋4价降低到＋3价，得到1个电子被还原，C不正确；根据以上分析可知，ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，D正确。

答案：D

3．下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2的是(　　)

A．3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O

B．2CH3COOH＋Ca(ClO)2===2HClO＋Ca(CH3COO)2

C．I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2

D．4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

解析：A项，氧化剂和还原剂均为S，物质的量之比为2∶1；B项，为非氧化还原反应；C项，NaClO3和I2分别为氧化剂和还原剂，物质的量之比为2∶1，D项，MnO2和HCl分别为氧化剂和还原剂，4 mol HCl中有2 mol表现出还原性，另外2 mol表现出酸性，即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。

答案：D

4．N2O俗称“笑气”，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生N2O：3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列关于N2O的说法正确的是(　　)

A．上述反应中每生成1 mol N2O，消耗1.5 mol CO

B．等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子数

C．N2O只具有氧化性，无还原性

D．N2O会迅速与人体血红蛋白结合，使人中毒

解析：由化学方程式知，生成1 mol N2O时消耗3 mol CO，A错误；1 mol N2O与1 mol CO2都含有22 mol电子，B正确；N2O中氮元素的化合价为＋1，是氮元素的中间价态，所以N2O既具有氧化性又具有还原性，C错误；N2O可作麻醉剂，则无毒，D错误。

答案：B

5．工业上从含硒的废液中提取硒的方法之一是用硫酸和硝酸处理废料，获得亚硒酸和少量硒酸，再与盐酸共热，硒酸转化为亚硒酸(2HCl＋H2SeO4===H2SeO3＋Cl2↑＋H2O)，在亚硒酸溶液中通入SO2，有单质硒析出。下列说法错误的是(　　)

A．氧化性：H2SeO4>Cl2>H2SO3

B．酸性：H2SO4>H2SeO4

C．析出1 mol硒需要消耗标准状况下22.4 L SO2

D．亚硒酸理论上既有氧化性，又有还原性，但还原性不及亚硫酸

解析：在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性。在2HCl＋H2SeO4===H2SeO3＋Cl2↑＋H2O中，氧化剂是H2SeO4，氧化产物是Cl2，所以氧化性H2SeO4>Cl2；在Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4反应中，氯气是氧化剂，H2SO3是还原剂，则氧化性Cl2>H2SO3，A项正确；同一主族的元素，元素的非金属性越强，最高价含氧酸的酸性就越强，元素的非金属性S>Se，所以酸性H2SO4>H2SeO4，B项正确；根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知，析出1 mol 硒，转移4 mol电子，则需要消耗标准状况下44.8 L SO2，C项错误；在亚硒酸中Se的化合价为＋4价，介于该元素的最高化合价和最低化合价之间，理论上既有氧化性，又有还原性，根据化学反应2HCl＋H2SeO4===H2SeO3＋Cl2↑＋H2O、Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，还原性：亚硫酸大于亚硒酸，D项正确。

答案：C

6．三氟化氮(NF3)是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体。它无色，在潮湿的空气中能发生下列反应：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。下列说法正确的是(　　)

A．反应中NF3是氧化剂，H2O是还原剂

B．反应中被氧化与被还原的氮原子的物质的量之比为2∶1

C．若反应生成0.2 mol HNO3，则反应中共转移0.2 mol电子

D．NF3在潮湿的空气中泄漏会产生白雾、红棕色气体等现象

解析：反应3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF中，只有N元素的化合价发生变化，自身发生氧化还原反应，当有3 mol NF3参加反应，生成2 mol NO、1 mol HNO3，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，结合方程式以及对应物质的性质解答该题。根据上述分析，只有N元素的化合价发生变化，NF3既是氧化剂，又是还原剂，A项错误；当有3 mol NF3参加反应，生成2 mol NO、1 mol HNO3，反应中被氧化与被还原的氮原子的物质的量之比为1∶2，B项错误；若反应中生成0.2 mol HNO3，N元素化合价由＋3价升高到＋5价，则反应共转移0.4 mol e－，C项错误；反应中生成NO，与氧气反应生成红棕色的NO2，同时生成硝酸，易与空气中的水蒸气结合形成白雾，D项正确。

答案：D

7．将浓盐酸滴入KMnO4溶液，产生黄绿色气体，溶液的紫红色褪去，向反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变为紫红色，BiO反应后变为无色的Bi3＋。据此判断下列说法正确的是(　　)

A．滴加盐酸时，HCl是还原剂，Cl2是还原产物

B．已知Bi为第ⅤA族元素，上述实验说明Bi具有较强的非金属性

C．若有0.1 mol NaBiO3参加了反应，则整个过程转移电子0.4NA

D．此实验条件下，物质的氧化性：KMnO4＞NaBiO3＞Cl2

解析：A项，HCl中Cl由－1价→0价，化合价升高，被氧化，作还原剂，氯气为氧化产物，错误；B项，Bi属于金属元素，具有金属性，错误；C项，发生的离子反应方程式为2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，14H＋＋5BiO＋2Mn2＋===5Bi3＋＋2MnO＋7H2O，消耗0.1 mol NaBiO3转移电子0.1 mol×2＝0.2 mol，根据离子反应方程式，消耗n(Mn2＋)＝0.04 mol，则第一个离子反应式转移电子的物质的量为0.04×5 mol＝0.2 mol，整个过程中转移电子0.4 mol，正确；D项，根据氧化还原反应的强弱规律，第一个离子反应中得出氧化性：MnO>Cl2，第二个离子反应中得出氧化性：BiO>MnO，因此氧化性有NaBiO3>KMnO4>Cl2，错误。

答案：C

8．(2019·株洲质检)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到有沉淀(CuI)生成，且溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列有关分析正确的是(　　)

A．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋＞SO2＞I2

B．在SO2与I2反应中得到的还原产物为H2SO4

C．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性

D．滴加KI溶液时，每转移2 mol e－会生成2 mol CuI沉淀

解析：由题干信息可知，向CuSO4溶液中加入KI溶液时发生反应：===2K2SO4＋2CuI↓＋I2①，当转移2 mol e－时生成2 mol CuI沉淀，D项正确；向反应后的混合物中再通入SO2气体，又发生反应：I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI②，该反应中SO2作还原剂，体现了SO2的还原性，得到的还原产物是HI，故B、C均不正确；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，反应①中氧化性Cu2＋＞I2，反应②中I2将SO2氧化，说明氧化性I2＞SO2，故A项错误。

答案：D

9．常温下，在溶液中可发生以下反应，由此判断下列说法不正确的是(　　)

①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O

②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－

③2B－＋Z2===B2＋2Z－

A．常温下反应2A2＋＋Z2===2A3＋＋2Z－可以自发进行

B．Z元素在反应①中被氧化，在反应③中被还原

C．氧化性强弱顺序为XO< Z2 <B2 <A3＋

D．还原性强弱顺序为X2＋<Z－<B－<A2＋

解析：还原性Z－<A2＋，常温下反应2A2＋＋Z2===2A3＋＋2Z－可以自发进行，A正确；Z元素在反应①中的化合价升高，被氧化，在反应③中的化合价降低，被还原，B正确；从反应③可以看出氧化性B2<Z2，C错误；还原性强弱顺序为X2＋<Z－< B－< A2＋，D正确。

答案：C

10．硫、氯的单质和化合物应用广泛。

(1)将硫铁矿和焦炭按物质的量之比为3∶2混合放在炼硫炉中，通入适量空气，发生下列燃烧反应：

FeS2＋C＋O2―→Fe3O4＋CO＋S。

配平上述化学反应方程式：______________________________。

生成3 mol硫，被氧化物质的物质的量为__________________。

(2)盐酸是应用广泛的酸之一，它具有

a．酸性；b.氧化性；c.还原性；d.挥发性。

请回答下列问题：

①浓盐酸长时间露置在空气中，溶液的质量减轻，盐酸表现了________(填序号)。

②实验室用稀盐酸和锌粒反应制取氢气，盐酸表现了________(填序号)，反应的离子方程式为_______________________

_____________________________________________________。

③用盐酸除去铁表面的铁锈，盐酸表现了______(填序号)，反应的离子方程式为___________________________________________

_____________________________________________________。

④实验室常用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2，反应的化学方程式为2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。被还原的元素是______，还原剂是______，氧化产物是______。

解析：(1)根据得失电子守恒和原子守恒，配平可得：3FeS2＋2C＋3O2Fe3O4＋2CO＋6S，被氧化的物质为FeS2和C，根据化学方程式可知，当生成3 mol硫时，消耗FeS2和C的物质的量为1.5 mol＋1 mol＝2.5 mol。(2)①浓盐酸易挥发，露置在空气中溶质挥发使溶液的质量减轻。②盐酸与金属锌反应的化学方程式为Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，其中H＋化合价下降，表现出氧化性，Cl－化合价不变，与氧化产物结合形成盐，表现出酸性。③盐酸与金属氧化物反应时，没有改变金属离子的化合价，表现出酸性。④结合反应方程式中各物质的化合价变化情况可确定，Mn从＋7价下降至＋2价，被还原；HCl中－1价的氯部分化合价升高作还原剂；HCl被氧化得到氧化产物Cl2。

答案：(1)3FeS2＋2C＋3O2Fe3O4＋2CO＋6S　2.5 mol

(2)①d　②ab　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑

③a　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　④Mn　HCl　Cl2

11．高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。

完成下列填空：

Ⅰ.在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时，发生的反应如下：

①MnO＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)

②MnO＋CuS＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)

(1)下列关于反应①的说法中错误的是________。

a．被氧化的元素是Cu和S

b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5

c．生成2.24 L(标准状况下)SO2，转移电子的物质的量是0.8 mol

d．还原性的强弱关系是Mn2＋>Cu2S

Ⅱ.在稀硫酸中，MnO和H2O2也能发生氧化还原反应

氧化反应：H2O2－2e－===2H＋＋O2↑

还原反应：MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O

(2)反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应，转移电子的个数为________。

(3)已知：2KMnO4＋7H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋6O2↑＋10H2O，则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是________mol。

Ⅲ.高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应：

10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4===3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋10S＋24H2O

(4)若上述反应前后固体的质量减少了2.8 g，则硫元素与KMnO4之间发生电子转移的数目为____个。

解析：(1)a.反应①中铜元素化合价从＋1价升高到＋2价，硫元素化合价从－2价升高到＋4价，化合价升高的元素被氧化，所以被氧化的元素为S、Cu，故a正确；b.锰元素化合价降低，从＋7价降低为＋2价，Cu2S元素化合价都升高作还原剂，1 mol MnO得到5 mol电子，1 mol Cu2S失去8 mol电子，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5，故b正确；c.生成2.24 L(标准状况下)SO2，物质的量为0.1 mol，反应的Cu2S的物质的量为0.1 mol，反应中转移电子的物质的量是

Cu＋～Cu2＋～e－　　 　S2－～SO2～6e－

　1　       1　      1         6

0．2 mol　 0.2 mol　　0.1 mol　　0.6 mol

所以共转移电子0.8 mol，故c正确；d.氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性的强弱关系是Mn2＋<Cu2S，故d错误。

(2)由H2O2－2e－===2H＋＋O2↑可知，反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应，转移电子的个数为0.5×2×NA＝NA。

(3)反应2KMnO4＋7H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋6O2↑＋10H2O中，2 mol KMnO4可氧化5 mol H2O2，生成的6 mol O2中，有5 mol为H2O2被氧化生成，有1 mol为H2O2自身发生氧化还原反应生成，则1 mol KMnO4氧化的H2O2是2.5 mol。

(4)反应中固体质量变化为FeS→S，固体质量变化为铁元素的变化；反应前后固体的质量减少了2.8 g，参加反应的亚铁离子的物质的量为0.05 mol，即被氧化的FeS的物质的量为0.05 mol，被高锰酸根离子氧化的硫元素的物质的量为0.05 mol，转移电子的物质的量为0.05 mol×2＝0.1 mol，电子数目为0.1NA。

答案：(1)d　(2)NA(或6.02×1023)　 (3)2.5

(4)0.1NA(或6.02×1022)

12．某探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱比较实验，实验过程如下：

Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(约10 mL)中通入Cl2，当B中溶液变黄时，停止通气。

Ⅱ.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验取出溶液中的离子。

Ⅲ.接着再向B中通入一定量的SO2气体。

Ⅳ.更新试管D，重复过程Ⅱ，检验取出溶液中的离子。

(1)棉花中浸润的溶液为__________，目的是________________

_____________________________________________________。

(2)实验室制备氯气的化学方程式为_______________________

_____________________________________________________。

(3)过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为__________________

_____________________________________________________；

过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根的操作是

_____________________________________________________。

(4)该小组对SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱比较期望达到的结论是__________________。

(5)甲、乙、丙三同学分别完成了上述实验，下表是他们的检测结果，他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱关系的是______________________________________________。

解析：(1)向B中的Fe2＋中通入氯气，氯气不可能完全和亚铁离子反应，防止多余的氯气污染空气，需要除去，所以棉花中浸润的溶液为NaOH溶液。(2)实验室制备氯气用的是二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应，化学反应方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)B中的亚铁离子被氧化为了铁离子，在铁离子中通入二氧化硫，发生氧化还原反应：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋；检验硫酸根离子，先要用盐酸酸化排除碳酸根离子和亚硫酸根离子的干扰，再加入BaCl2溶液，如果出现白色沉淀，说明有SO，反之无SO。(4)SO2、Fe2＋和Cl－还原性强弱的顺序为SO2>Fe2＋>Cl－。(5)过程Ⅱ是为了检验氯气氧化后的产物，过程Ⅳ是为了检验二氧化硫被氧化后的产物。甲：过程Ⅱ检出离子有Fe3＋无Fe2＋，说明氯气过量，过程Ⅳ中检出有SO不能说明二氧化硫就是被铁离子氧化的，也可能是被氯气氧化的，甲错误；乙：过程Ⅱ检出离子既有Fe3＋又有Fe2＋，亚铁离子未被氧化完全，说明氯气量不足，过程Ⅳ中检出有SO，一定是二氧化硫被铁离子氧化得到的，乙正确；丙：过程Ⅱ检出离子有Fe3＋无Fe2＋，而过程Ⅳ中检出有Fe2＋，说明二氧化硫把铁离子还原为了亚铁离子，丙正确。

答案：(1)NaOH溶液　防止尾气污染环境

(2)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

(3)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋

取溶液少许于试管中，先加入足量稀盐酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，证明有SO，反之无SO

(4)SO2＞Fe2＋＞Cl－　(5)乙、丙