2019届高考化学一轮复习顶层设计配餐作业：5 《氧化还原反应》 含解析 练习

配餐作业(五)　氧化还原反应
►►见学生用书P365

1．(2018·邯郸质检)化学与生活息息相关。下列各“剂”在应用过程中表现还原性的是(　　)
A．臭氧柜里臭氧作餐具的“消毒剂”
B．热纯碱溶液常作厨房的“洗涤剂”
C．活性铁粉在食品袋中作“去氧剂”
D．小苏打常作制糕点的“起泡剂”
解析　A项，臭氧柜里臭氧作餐具的“消毒剂”，臭氧表现氧化性；B项，热纯碱溶液常作厨房的“洗涤剂”时，其表现碱性；C项，活性铁粉在食品袋中作“去氧剂”时，其表现还原性；D项，小苏打常作制糕点的“起泡剂”，其表现不稳定性，易分解产生气体。
答案　C
2．(2018·北京西城区期末)废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O。下列说法中不正确的是(　　)
A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原
B．还原性：NH>Cl－
C．反应中每生成1 mol N2，转移6 mol电子
D．经此法处理过的废水可以直接排放
解析　反应中氮元素的化合价由－3价升高为0价，被氧化，氯元素化合价由＋1价降低为－1价，被还原，故A项正确；根据上述分析，NH为还原剂，Cl－为还原产物，根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性，所以还原性：NH>Cl－，故B项正确；每生成1 mol N2时，转移电子的物质的量为6 mol，故C项正确；经此法处理过的废水中含有盐酸，属于酸性废水，不能直接排放，故D项错误。
答案　D
3．(2018·广东深圳三校联考)已知下列反应：
反应Ⅰ：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
反应Ⅱ：5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3
下列说法正确的是(　　)
A．反应Ⅰ中HCl是氧化剂
B．反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应
C．氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3
D．还原性：CoCl2>HCl>I2
解析　反应Ⅰ中Cl元素的化合价升高，则HCl为还原剂，故A项错误；反应Ⅱ中Cl元素的化合价降低，则Cl2发生还原反应，故B项错误；由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，反应Ⅰ中氧化性：Co2O3>Cl2，反应Ⅱ中氧化性：Cl2>HIO3，则氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3，故C项正确；由还原剂的还原性强于还原产物的还原性，反应Ⅰ中还原性：HCl>CoCl2，反应Ⅱ中还原性：I2>HCl，故还原性：I2>HCl>CoCl2，D项错误。
答案　C
4．(2018·福建泉州五校联考)已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl，它易与水反应：
2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓
对该反应的说法正确的是(　　)
A．S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B．H2O作还原剂
C．每生成1 mol SO2转移4 mol电子
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1
解析　根据二氯化二硫的结构式，推出S显＋1价，Cl显－1价，根据反应方程式，S化合价由＋1价→＋4价和0价，化合价既升高又降低，因此S2Cl2既是氧化剂又是还原剂，故A项正确；反应中，氢、氧元素的化合价没有发生变化，故H2O既不是氧化剂又不是还原剂，B项错误；生成1 mol SO2转移电子的物质的量为3 mol，故C项错误；SO2是氧化产物，S是还原产物，则两者的物质的量之比为1∶3，故D项错误。
答案　A
5．(2018·鄂豫晋冀陕五省联考)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。在回收过程中涉及如下化学反应：
①SeO2＋4KI＋2H2SO4===Se＋2I2＋2K2SO4＋2H2O；
②Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O；
③Se＋4HNO3(浓)===SeO2＋4NO2↑＋2H2O。
下列有关叙述正确的是(　　)
A．SeO2、H2SO4(浓)、I2的氧化性由强到弱的顺序是
H2SO4(浓)>SeO2>I2
B．反应①中Se是氧化产物，I2是还原产物
C．反应①中生成0.6 mol I2，转移的电子数目为2.4NA
D．反应②③中等量的Se消耗浓H2SO4和浓HNO3的物质的量之比为2∶1
解析　在同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则根据①可知氧化性：SeO2>I2，②中氧化性：H2SO4(浓)>SeO2，则氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2，故A项正确；反应①SeO2＋4KI＋2H2SO4===Se＋2I2＋2K2SO4＋2H2O中，Se元素的化合价降低，被还原，I元素的化合价升高，被氧化，则Se是还原产物，I2是氧化产物，故B项错误；根据化合价的变化可知，反应①中每有0.6 mol I2生成，转移的电子数目应为0.6 mol×2×(1－0)×NA mol－1＝1.2NA，故C项错误；由反应②③可知等量的Se消耗浓H2SO4和浓HNO3的物质的量之比为2∶4＝1∶2，故D项错误。
答案　A
6．(2018·山东淄博摸底考试)黑火药是我国古代四大发明之一，配方为“一硫二硝三木炭”，下列说法中不正确的是(　　)
A．硝是指硝酸
B．黑火药爆炸是氧化还原反应
C．木炭在反应中作还原剂
D．反应放热并产生大量气体
解析　“硝”是指硝石，主要成分是KNO3，A项错误；黑火药爆炸时发生的反应为S＋2KNO3＋3CN2↑＋3CO2↑＋K2S，其属于氧化还原反应，B项正确；木炭在反应中失电子，表现还原性，作还原剂，C项正确；黑火药爆炸时，放出热量，并产生大量气体，D项正确。
答案　A
7．(2018·陕西西安八校联考)羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L－1羟胺的酸性溶液与足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2＋恰好与24.55 mL 0.020 mol·L－1酸性KMnO4溶液完全反应。已知(未配平)：FeSO4＋KMnO4＋H2SO4―→Fe2(SO4)3＋K2SO4＋MnSO4＋H2O，则羟胺的氧化产物是(　　)
A．N2 B．N2O
C．NO D．NO2
解析　根据题意，可以认为羟胺被酸性KMnO4氧化，羟胺中N元素的化合价是－1价，设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x价，根据得失电子守恒，存在25.00×10－3 L×0.049 mol·L－1×(x＋1)＝24.55×10－3 L×0.020 mol·L－1×5，解得x＝1，故羟胺的氧化产物为N2O。
答案　B
8．(2018·河南郑州质检一)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应NaN3＋KNO3―→K2O＋Na2O＋N2↑。对上述反应的描述错误的是(　　)
A．NaN3是还原剂，KNO3是氧化剂
B．该反应中有两种元素的化合价发生变化
C．配平后物质的系数依次为10、2、1、5、16
D．若生成8 mol N2，则转移电子的物质的量为5 mol
解析　由题给反应中氮元素的化合价变化可知，NaN3为还原剂，KNO3为氧化剂，A项正确；该反应中只有N元素的化合价发生变化，B项错误；根据得失电子守恒及原子守恒配平化学方程式：10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑，C项正确；由10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑可知，生成16 mol氮气时，转移10 mol电子，则生成8 mol N2时，转移5 mol电子，D项正确。
答案　B
9．(2018·南昌三校联考)铅的冶炼大致过程如下：
①富集：将方铅矿(PbS)进行浮选；②焙烧：2PbS＋3O22PbO＋2SO2；③制粗铅：PbO＋CPb＋CO↑，PbO＋COPb＋CO2。
下列说法正确的是(　　)
A．浮选法富集方铅矿的过程属于化学变化
B．方铅矿焙烧反应中，PbS是还原剂，发生还原反应
C．过程②中，制取1 mol PbO共转移2 mol电子
D．将1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要6 g碳
解析　浮选法富集方铅矿的过程没有新物质生成，属于物理变化，故A项错误；方铅矿焙烧反应2PbS＋3O22PbO＋2SO2中，PbS中S元素化合价升高，是还原剂，发生氧化反应，故B项错误；过程②中，制取1 mol PbO共转移的电子数应为＝6 mol，故C项错误；将1 mol PbS冶炼成Pb的过程中，根据方程式得出：2PbS～2PbO～C～2Pb，1 mol PbS冶炼成Pb理论上至少需要0.5 mol的碳，即需要6 g碳，故D项正确。
答案　D
10．把图乙的碎纸片补充到图甲中，可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是(　　)

A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3
B．若有1 mol S被氧化，则生成2 mol S2－
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D．2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移
解析　配平后的离子方程式为3S＋6OH－===2S2－＋SO＋3H2O，A项错误；当有1 mol S被氧化，则生成2 mol S2－，B项正确；氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，C项错误；3 mol S参加反应有4 mol电子发生转移，则2 mol S参加反应有 mol电子发生转移，D项错误。
答案　B
11．HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋。若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填选项字母)。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋
D．亚硝酸盐是还原剂
(2)下列方法中，不能用来区分NaNO2和NaCl的是________(填选项字母)。
A．测定这两种溶液的pH
B．分别在两种溶液中滴加甲基橙
C．在酸性条件下加入淀粉­KI溶液来区别
D．用AgNO3和HNO3两种试剂来区别
(3)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：
__________________________________________________。
(4)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液，将Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填选项字母)。
a．Cl2 B．Fe
c．H2O2 D．HNO3
(5)当FeSO4和O2的化学计量数之比为2∶1，试配平下列方程式：

解析　(1)亚硝酸盐能使Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐具有氧化性；服用维生素C可解毒，说明维生素C能把Fe3＋还原，生成Fe2＋，因此维生素C具有还原性，所以选项D是错误的。(2)亚硝酸钠是强碱弱酸盐，水解溶液显碱性，而氯化钠溶液显中性，A项正确；甲基橙的变色范围是3.1～4.4，所以二者溶液中滴入甲基橙都显黄色，B项不正确；亚硝酸钠具有氧化性，能把碘化钾氧化生成单质碘，C项正确；氯化钠能和硝酸酸化的硝酸银反应产生白色沉淀，所以D项正确。(3)氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，说明反应中氯水是氧化剂，亚硝酸钠是还原剂，所以离子方程式为NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－。(4)氯气的还原产物是氯离子，而硝酸氧化亚铁离子会引入NO，所以a、d不正确；单质铁没有氧化性，b错误；双氧水的还原产物是水，没有杂质，c正确。(5)氧气是过氧化钾的氧化产物，每产生1 mol O2就失去2 mol电子。而亚铁离子在反应中失去4个电子，所以2 mol硫酸亚铁失去8 mol电子，因此反应中共失去10 mol电子，因此氧化剂就必须得到10 mol电子，所以参加反应的过氧化钾起氧化剂作用的是5 mol，则参加反应的过氧化钾是6 mol，即系数分别是2、6、2、2、2、1。
答案　(1)D　(2)B
(3)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－
(4)c　(5)2　6　2　2　2　1

【方法技巧】

12．地震后的消毒工作至关重要，各种含氯消毒剂和过氧化物等强氧化性消毒剂都得到了广泛应用。
请回答下列问题：
(1)过碳酸钠是一种多用途的新型氧系固态漂白剂，化学式可表示为Na2CO3·3H2O2，它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。
①H2O2有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称；如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN)，经以下反应实现：KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑。生成物A的化学式为______，H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是_______________________。
②某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质：O2、MnO、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋。已知该反应中H2O2只发生了如下过程：H2O2→O2。写出该反应的离子方程式：__________________________。
(2)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解，反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O，试配平：________________________________。
(3)ClO2是一种消毒杀菌效率高的消毒剂，具有强氧化性。工业上制备ClO2的化学反应方程式为2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2＋2Na2SO4＋H2O，下列有关说法正确的是__________(填选项字母)。
A．在该反应中NaClO3是还原剂，Na2SO3是氧化剂
B．由反应可得ClO2的氧化性大于NaClO3的氧化性
C．该反应中，H2SO4中各元素的化合价没有发生变化
D．1 mol NaClO3参加反应，则有2 mol e－转移
解析　(1)①由质量守恒可得A为KHCO3；H2O2被称为“绿色氧化剂”，原因在于H2O2是氧化剂，其还原产物是无污染的H2O；②依题中所给的物质，及各物质转化关系可得离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。(2)把离子方程式配平得5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O。(3)由反应方程式2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2＋2Na2SO4＋H2O可知，NaClO3在反应中，→，Cl原子得电子，NaClO3是氧化剂，Na2SO3被氧化为Na2SO4，是还原剂，A项错误；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，可得氧化性强弱顺序为NaClO3＞ClO2；B项错误；该反应中，H2SO4作酸化剂，化合价没有发生变化，C项正确；由于→，所以1 mol NaClO3参加反应，则有1 mol e－转移，D项错误。
答案　(1)①KHCO3　H2O2是氧化剂，其产物是无污染的H2O
②2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑
(2)5HClO2===4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O　(3)C

13．2018年5月15日是我国第25个“防治碘缺乏病日”。关于“食盐加碘”的问题一直以来被广大医疗专家、沿海居民热议，在社会上引起广泛关注。某地市场销售的某种食用精制盐配料为食盐、碘酸钾、抗结剂，某学生为了测定其中的碘含量，设计步骤如下：
a．准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全；
c．以淀粉溶液为指示剂，逐渐加入物质的量浓度为2.0×10－3mol/L的Na2S2O3溶液10.0 mL，恰好反应完全。
(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式(将化学计量数填于空白处)：
______KIO3＋________KI＋______H2SO4===__________K2SO4＋__________I2＋__________H2O
(2)向碘的四氯化碳溶液中加入足量Na2SO3稀溶液，将I2还原，以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是__________________________________________________。
(3)①上述c反应常用于定量测定碘的含量。I2与Na2S2O3溶液反应的离子方程式是______________________。
②判断c中反应恰好完全所依据的现象是__________________。
③b中反应所产生的I2的物质的量是______ mol。
解析　(1)KIO3中I元素的化合价由＋5价降低为0价，KIO3为氧化剂，KI中I元素的化合价由－1价升高到0价，KI为还原剂，由得失电子守恒及质量守恒定律可知，反应方程式为KIO3＋5KI＋3H2SO4===3K2SO4＋3I2＋3H2O。
(2)Na2SO3稀溶液与I2反应，Na2SO3具有还原性，被氧化为Na2SO4，I2具有氧化性，被还原为I－，结合反应的电荷守恒和原子守恒写出并配平离子方程式：I2＋SO＋H2O===2I－＋SO＋2H＋。(3)碘遇淀粉变蓝色，所以溶液呈蓝色，随反应I2＋2S2O===2I－＋S4O的进行，溶液中I2完全转化为I－，溶液由蓝色变为无色，说明反应到达终点，判断c中反应恰好完全所依据的现象是滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色。根据反应I2＋2S2O===2I－＋S4O可得，
n(I2)＝n(S2O)＝＝1.0×10－5 mol。
答案　(1)1　5　3　3　3　3
(2)I2＋SO＋H2O===2I－＋SO＋2H＋
(3)①I2＋2S2O===2I－＋S4O　②滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色　
③1.0×10－5
14．实验室用下列方法测定某水样中O2的含量。
　　　　　　　
(1)实验原理
①用如图所示装置，使溶解在水中的O2在碱性条件下将Mn2＋氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为
__________________________________________________。
②在酸性条件下，再用I－将生成的MnO(OH)2还原为Mn2＋，反应的离子方程式为_______________________________。
然后用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，反应方程式为I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6。
(2)实验步骤
①打开止水夹a和b，从A处向装置内鼓入过量N2，此操作的目的是__________________________________________________；
②用注射器抽取某水样20.00 mL从A处注入锥形瓶；
③再分别从A处注入含m mol NaOH溶液及过量的MnSO4溶液；
④完成上述操作后，关闭a、b，将锥形瓶中溶液充分振荡；
⑤打开止水夹a、b，分别从A处注入足量NaI溶液及含n mol H2SO4的硫酸；
⑥重复④的操作；
⑦取下锥形瓶，向其中加入2～3滴________作指示剂；
⑧用0.005 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定至终点。滴定终点的现象是
__________________________________________________。
(3)数据分析
①若滴定过程中消耗的Na2S2O3标准溶液体积为3.90 mL，则此水样中氧(O2)的含量为________mg·L－1。
②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，则测得水样中O2的含量将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
解析　(1)注意从题给条件中挖掘信息：反应物有O2、OH－(碱性条件下)、Mn2＋，发生氧化还原反应，生成MnO(OH)2，利用化合价升降相等配平O2、Mn2＋、MnO(OH)2的化学计量数，再利用电荷守恒配平OH－的化学计量数，最后可用原子守恒检查方程式的配平是否正确。(3)①根据(1)中的三个方程式，可以得出物质间的定量关系为O2～2MnO(OH)2～2I2～4Na2S2O3，则n(O2)＝0.005 mol·L－1×(3.90×10－3)L÷4＝4.875×10－6 mol，则此水样中氧(O2)的含量为
＝7.8 mg·L－1。②若未用Na2S2O3标准溶液润洗滴定管，则c(Na2S2O3)减小，V(Na2S2O3)增大，所以n(O2)增大，故测得水样中O2的含量将偏大。
答案　(1)①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2
②MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O
(2)①排出装置内的空气，避免空气中O2的干扰　
⑦淀粉溶液　⑧滴最后一滴标准液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色
(3)①7.8　②偏大