2020高考化学一轮复习考点规范练05《氧化还原反应》(含解析)

考点规范练5　氧化还原反应

(时间:45分钟　满分:100分)

一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求)

1.下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是(　　)

A.海带提碘 B.氯碱工业

C.氨碱法制碱 D.海水提溴

2.(2018安徽蚌埠二模)用脱硫弧菌生物法净化硫化氢废气,是减小硫化氢对空气污染的一种方法。其反应原理为H2S+2HCS+CH3COOH,下列有关该反应的说法中正确的是(　　)

A.反应过程中无能量变化

B.CH3COOH分子中只含有极性键

C.反应中HC发生氧化反应

D.反应中生成1 mol CH3COOH转移电子为8 mol

3.已知2Fe3++2I-2Fe2++I2,Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+。向含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后,再滴加少量KSCN溶液,溶液变为红色,则下列说法不正确的是(　　)

A.按I-、Fe2+、Br-的顺序还原性逐渐减弱

B.通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化

C.原溶液中Br-一定被氧化

D.不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+

4.已知反应:①Cl2+2KBr2KCl+Br2,②KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O,③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。

下列说法正确的是(　　)

A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应

B.反应③中1 mol还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2 mol

C.反应②中还原剂与氧化剂物质的量之比为6∶1

D.氧化性由强到弱顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2

5.对于反应2P+4H2O2+2NaOHNa2H2P2O6+4H2O,下列有关该反应说法正确的是(　　)

A.P是氧化剂

B.氧化性H2O2>Na2H2P2O6

C.1 mol H2O2反应,转移电子1 mol

D.Na2H2P2O6中磷元素的化合价为+3价

6.某离子反应涉及H2O、ClO-、N、H+、N2、Cl-六种微粒,其中c(N)随反应进行逐渐减小。下列判断正确的是(　　)

A.反应的还原产物是N2

B.消耗1 mol氧化剂,转移电子3 mol

C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3

D.反应后溶液的酸性明显增强

7.LiAlH4是重要的储氢材料,其组成类似于Na3AlF6。常见的供氢原理如下面两个化学方程式所示:①2LiAlH42LiH+2Al+3H2↑,②LiAlH4+2H2OLiAlO2+4H2↑。下列说法正确的是(　　)

A.若反应①中生成3.36 L氢气,则一定有2.7 g铝生成

B.氢化锂也是一种储氢材料,供氢原理为LiH+H2OLiOH+H2↑

C.生成等质量的氢气,反应①、②转移电子数之比为4∶3

D.LiAlH4是共价化合物,LiH是离子化合物

8.O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(　　)

A.氧气是氧化产物

B.O2F2既是氧化剂又是还原剂

C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子

D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4

9.为落实“五水共治”,某工厂拟综合处理含N废水和工业废气(主要含N2、CO2、SO2、NO、CO,不考虑其他成分),设计了如下流程:

下列说法不正确的是(　　)

A.固体1中主要含有Ca(OH)2、CaCO3、CaSO3

B.X可以是空气,且需过量

C.捕获剂所捕获的气体主要是CO

D.处理含N废水时,发生反应的离子方程式为:N+NN2↑+2H2O

10.Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O,当NO2和NO的体积相等时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为(　　)

A.1∶7 B.1∶5

C.1∶9 D.2∶9

二、非选择题(本题共4个小题,共50分)

11.(14分)化学方程式能够直接形象地表示化学反应的过程,正确书写化学方程式是我们必须掌握的一项基本技能。请按照要求完成下列方程式。

Ⅰ.生活中很多现象和原理都可以用化学反应来解释:

(1)写出泡沫灭火器反应原理的离子方程式: 　。 

(2)用ClO2进行饮用水处理比使用Cl2具有更大的优越性,不仅杀菌消毒效率高,不产生致癌的有机氯化物,而且还能除去水中的Fe2+、Mn2+。请写出ClO2除去饮用水中Mn2+的离子方程式:　　　　。(已知Mn2+转变为MnO2;ClO2转变为Cl) 

Ⅱ.根据体系中的物质及物质的性质,我们可以推测出该体系所发生的变化,并能用方程式表示出来。

(1)某一反应体系有反应物和生成物共六种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3和H2O,写出该反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　。 

(2)将NaClO溶液逐滴滴入含淀粉的NaI溶液中,溶液变蓝,继续滴加,溶液颜色先加深,后逐渐变浅,最终消失。经检测得知此时溶液中含有一种含正五价元素的含氧酸根,写出上述变化的两个离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　。 

Ⅲ.给化学反应分类是为了更好地研究反应的规律与特征,有利于我们把握反应的本质。置换反应是常见反应类型之一,其通式可以表示为:单质(1)+化合物(1)化合物(2)+单质(2)。请写出满足以下要求的两个有金属单质参与的置换反应化学方程式: 　,　。 

①所涉及的元素都是短周期元素;②4种单质中的元素分属4个不同的主族。

12.(2018山东、安徽名校大联考)(12分)ClO2是一种黄绿色或橙黄色的气体,极易溶于水,可用于水的消毒杀菌、水体中Mn2+等重金属离子的除去及烟气的脱硫脱硝。回答下列问题:

(1)将过硫酸钠(Na2S2O8)溶液加入亚氯酸钠(NaClO2)中可制备ClO2,NaClO2中Cl元素的化合价是　　　　,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。 

(2)将ClO2通入MnSO4溶液,溶液中可检测到Cl-,同时有黑色MnO2沉淀生成。

①ClO2和MnO2均属于氧化物,理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)为研究ClO2脱硝的适宜条件,在1 L 200 mg·L-1 ClO2溶液中加NaOH溶液调节pH,通入NO气体并测定NO的去除率,其关系如下图所示:

①实验中使用的ClO2溶液的物质的量浓度为　　　　　　　　;要使NO的去除率更高,应控制的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②当溶液pH>7时,NO的去除率增大的原因是ClO2与NaOH溶液反应生成更强的吸收剂NaClO2,写出碱性条件下NaClO2脱除NO反应的离子方程式:　。 

13.(12分)(1)①将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,含VO2+、K+、S等。写出该反应的化学方程式 　。 

②向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了V、Cl-。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向 　。 

(2)将酸性条件下,铁与N反应的离子方程式补充完整:

　Fe+1N+　　　　 　Fe2++1N+　　　　 

(3)六价铬[Cr(Ⅵ)]有剧毒,废水中的Cr2常用铁氧磁体法除去,即把过量的FeSO4·7H2O加入含Cr2的废水中,调节pH<4,Fe2+将Cr(Ⅵ)还原为Cr3+。

写出上述Fe2+还原Cr2的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　。 

14.(12分)过氧化氢是实验室常用的试剂,在医疗、军事及工业上用途也非常广泛。回答下列问题:

(1)实验室常用BaO2与稀硫酸反应制取H2O2,每生成1 mol H2O2,消耗BaO2　　　 mol。 

(2)用H2O2、硼砂(Na2B4O7)及氢氧化钠可合成过硼酸钠(NaBO3·4H2O),该反应的还原剂是　　　　　　　　　　(填化学式)。 

(3)实验室检验H2O2时,先加入乙醚,然后加入K2Cr2O7的硫酸溶液,可在上层的乙醚层中产生稳定的蓝色有机相,4H2O2+2H++Cr22CrO5(蓝色)+5H2O。若不加乙醚,则蓝色立刻消失。

①乙醚的作用是稳定剂和　　　　　　。 

②不加乙醚时,蓝色迅速消失并生成Cr3+,该反应的离子方程式为 　。 

(4)过氧化氢在I-、Fe3+及MnO2等催化下均能迅速分解,I-催化分解H2O2的机理如下:

①　; 

②H2O2+IO-H2O+I-+O2↑,请补充①的离子方程式。

考点规范练5　氧化还原反应

1.C　A选项中有I-变为I2的反应;B选项中有电解NaCl的水溶液生成NaOH、Cl2、H2的反应;D选项中有Br-变为Br2的反应,所以A、B、D选项均涉及氧化还原反应,只有C选项中没有元素化合价的变化,未涉及氧化还原反应。

2.D　任何化学反应均伴有能量变化,A项错误;CH3COOH中的碳氢键、碳氧单键、氧氢键、碳氧双键均为极性键,而碳碳单键为非极性键,B项错误;HC中的碳元素为+4价,而CH3COOH中碳元素的平均化合价为0价,故发生了还原反应,C项错误;反应中生成1molCH3COOH转移8mol电子,D项正确。

3.C　由2Fe3++2I-2Fe2++I2、Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+可知,还原性:I->Fe2+>Br-,A正确;加少量的KSCN溶液,溶液变为红色,可知通入氯气后原溶液中Fe2+一定被氧化,B正确;若通入氯气后Fe2+部分被氧化,则Br-没有被氧化,C错误;由上述实验不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+,D正确。

4.D　反应②KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O,反应物中不存在单质,不属于置换反应,A错误;由电子守恒可知,反应③中1mol还原剂(Cl2)反应,氧化剂得到电子的物质的量为1mol×2×(5-0)=10mol,B错误;反应②中还原剂为HCl,与氧化剂KClO3的物质的量之比为5∶1,有HCl只表现酸性,C错误;由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,D正确。

5.B　P由0价→+4价,化合价升高,属于还原剂,A项错误;根据氧化还原反应的规律,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,H2O2是氧化剂,Na2H2P2O6是氧化产物,B项正确;1molH2O2反应转移电子物质的量为1mol×2×(2-1)=2mol,C项错误;Na、H的化合价均为+1价,O为-2价,整个化学式各元素化合价的代数和为0,则P的化合价为+4价,D项错误。

6.D　本题的难点在于化学方程式的书写,可抓住“题眼”——“c(N)随反应进行逐渐减小”,据此可知N为反应物,则N2为氧化产物,从而确定N→N2为氧化反应,从而确定ClO-→Cl-为还原反应,进而根据氧化还原反应方程式的配平方法完成反应的离子方程式,即3ClO-+2NN2↑+3H2O+3Cl-+2H+。反应中N元素化合价升高,被氧化,则N2为氧化产物,A错误;Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,消耗1mol氧化剂,转移电子2mol,B错误;由反应中得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2,C错误;反应生成H+,溶液酸性增强,D正确。

7.B　状态未知,无法由体积求物质的量,A项错误;氢化锂中的氢是-1价,与水发生归中反应,方程式为LiH+H2OLiOH+H2↑,所以氢化锂也是一种储氢材料,B项正确;LiAlH4中的Li、Al都是主族金属元素,H是非金属元素,故Li为+1价、Al为+3价、H为-1价,受热分解时,根据Al元素的价态变化即可得出1molLiAlH4完全分解,转移3mol电子,生成1.5mol的氢气,而LiAlH4+2H2OLiAlO2+4H2↑生成4mol氢气转移4mol电子,所以生成1mol的氢气转移电子分别为2mol和1mol,所以反应①②转移电子数之比为2∶1,C项错误;LiAlH4是离子化合物,LiH也是离子化合物,D项错误。

8.D　看到氧化还原反应,首先标化合价、看价变化,H2+4F2F6+2HF+4,由化合价变化可知H2S是还原剂、O2是还原产物、O2F2只是氧化剂不是还原剂,所以A、B选项错误,D选项正确;C选项,没有注明“标准状况下”,C项错误。

9.B　工业废气中的CO2、SO2与石灰乳反应生成更难溶的CaCO3和CaSO3,Ca(OH)2微溶于水,A项正确;气体1中含有NO、CO和N2,若X为过量空气,NO被全部氧化为NO2,NO2与NaOH反应生成NaNO3和NaNO2,与流程图中NaNO2不符,故通入的空气不能过量,NO2与NO气体按照物质的量比1∶1混合,与NaOH完全反应生成NaNO2,B项错误;气体2只含有N2和CO,N2无毒,故捕获剂捕获的气体主要为CO,C项正确;NaNO2具有氧化性,N具有还原性,二者发生氧化还原反应生成无污染的N2,D项正确。

10.A　NO2和NO的体积相等,即物质的量相等,令物质的量均为1mol,根据得失电子数目守恒,即有2n(Cu2S)×1+n(Cu2S)×8=1mol×1+1mol×3,解得n(Cu2S)=mol,参加反应的硝酸一部分作氧化剂,一部分表现酸性,因此n(Cu2S)∶n(HNO3)=∶(2+)=1∶7,A项正确。

11.答案Ⅰ.(1)Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑

(2)Mn2++2ClO2+2H2OMnO2↓+2Cl+4H+

Ⅱ.(1)24FeSO4+30HNO38Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O

(2)2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-　I2+5ClO-+2OH-2I+5Cl-+H2O

Ⅲ.2Mg+CO22MgO+C　2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑(其他合理答案也可以)

解析Ⅰ.(1)表示泡沫灭火器反应原理的离子方程式为Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑。

(2)ClO2氧化Mn2+生成MnO2,ClO2转化为Cl,Cl元素的化合价由+4价降低到+3价,Mn元素化合价由+2价升高到+4价,结合电子守恒可知该反应的离子方程式为Mn2++2ClO2+2H2OMnO2↓+2Cl+4H+。

Ⅱ.本问是该题的难点和失分点,在解决第(1)问时,要正确运用氧化还原反应中的强弱规律;第(2)问要把握好题给信息判断出反应过程中的主要产物。

(1)由反应体系中的六种物质可知,硝酸作氧化剂被还原为N2O,FeSO4作还原剂被氧化为硫酸铁、硝酸铁,依据电子守恒和原子守恒配平化学方程式:24FeSO4+30HNO38Fe(NO3)3+8Fe2(SO4)3+3N2O↑+15H2O。

(2)在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,说明I-和ClO-发生氧化还原反应生成I2,I元素化合价由-1价变为0价、Cl元素化合价由+1价变为-1价,离子方程式为:2I-+ClO-+H2OI2+Cl-+2OH-。继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,说明I2被ClO-氧化生成I,I元素化合价由0价变为+5价,Cl元素化合价由+1价变为-1价,离子方程式为I2+5ClO-+2OH-2I+5Cl-+H2O。

Ⅲ.根据置换反应的特点以及参加反应的元素的要求,归纳中学阶段的置换反应,得出符合条件的反应可以是2Mg+CO22MgO+C,2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑。

12.答案(1)+3价　1∶2　(2)①均含两种元素,且其中一种为氧元素　②2ClO2+5Mn2++6H2O5MnO2↓+12H++2Cl-

(3)①2.96×10-3 mol·L-1　控制溶液呈强酸性或强碱性　②4NO+3Cl+4OH-4N+3Cl-+2H2O

解析(1)将过硫酸钠(Na2S2O8)溶液加入亚氯酸钠(NaClO2)中可制备ClO2,NaClO2中氯元素的化合价为+3价,该反应中过硫酸钠(Na2S2O8)中硫元素的化合价由+7价降低为+6价,过硫酸钠为氧化剂,亚氯酸钠(NaClO2)中氯元素的化合价由+3价升高为+4价,亚氯酸钠为还原剂,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。

(2)①ClO2和MnO2均含两种元素,且其中一种为氧元素,均属于氧化物。②将ClO2通入MnSO4溶液中可检测到Cl-,同时有黑色MnO2沉淀生成,反应的离子方程式为2ClO2+5Mn2++6H2O5MnO2↓+12H++2Cl-。

(3)①200mgClO2的物质的量为≈0.00296mol,因此ClO2溶液的物质的量浓度为2.96×10-3mol·L-1;据图可知,要使NO的去除率更高,应该控制溶液呈强酸性或强碱性。②在碱性条件下NaClO2脱除NO反应的离子方程式为4NO+3Cl+4OH-4N+3Cl-+2H2O。

13.答案(1)①V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O

②

(2)4　10　H+　4　3　H2O

(3)

解析(1)①K2SO3为还原剂,氧化产物为K2SO4,V2O5为氧化剂,还原产物为VO2+。②KClO3把VO2+氧化成V,本身被还原成Cl-,离子方程式为Cl+6VO2++3H2OCl-+6V+6H+。

14.答案(1)1　(2)Na2B4O7

(3)①萃取剂　②2CrO5+7H2O2+6H+2Cr3++7O2↑+10H2O

(4)H2O2+I-H2O+IO-

解析(1)BaO2与稀硫酸发生复分解反应,生成硫酸钡沉淀和H2O2,反应的化学方程式为BaO2+H2SO4BaSO4+H2O2,由方程式可知,每生成1molH2O2,消耗1molBaO2。

(2)H2O2、硼砂(Na2B4O7)及氢氧化钠可合成过硼酸钠(NaBO3·4H2O),所以该反应的化学方程式为4H2O2+11H2O+Na2B4O7+2NaOH4NaBO3·4H2O,该反应中:过氧化氢中氧元素化合价从-1价→-2价,H2O2为氧化剂,硼砂(Na2B4O7)中B的化合价从+3价→+5价,Na2B4O7为还原剂。

(3)①检验H2O2时,先加入乙醚,然后加入K2Cr2O7的硫酸溶液,可在上层的乙醚层中产生稳定的蓝色有机相,稳定的蓝色有机相说明乙醚的作用是稳定剂,在上层的乙醚层中产生,说明乙醚还起萃取剂的作用。

②CrO5蓝色,不加乙醚时蓝色迅速消失并生成Cr3+,CrO5与过氧化氢发生氧化还原反应,CrO5的结构式为,CrO5存在2个过氧键、1个CrO键,4个O原子显-1价、1个O原子显-2价,Cr元素显+6价,H2O2中氧显-1价,两者反应,一“分子”CrO5得到7个电子,一分子H2O2失去2个电子,所以离子反应方程式为2CrO5+7H2O2+6H+2Cr3++7O2↑+10H2O。

(4)I-催化分解H2O2,根据信息②可知,反应①中产生IO-,为过氧化氢氧化-1价的碘,生成+1价的碘,所以离子反应方程式为H2O2+I-H2O+IO-。