2022高考化学一轮复习专练9氧化还原反应基本概念含解析

专练9　氧化还原反应基本概念

一、单项选择题

1．[2020·山东，2]下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　)

A．谷物发酵酿造食醋

B．小苏打用作食品膨松剂

C．含氯消毒剂用于环境消毒

D．大气中NO2参与酸雨形成

2．[2021·贵州贵阳摸底]下列变化过程中，加入氧化剂才能实现的是(　　)

A．Cl2→Cl－  B．I－→I2

C．SO2→SO  D．CuO→Cu

3．下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是(　　)

4.[2021·广东广州调研]联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．①转化中N2H4是还原剂

B．③中发生反应后溶液的pH减小

C．1molN2H4可处理水中1molO2

D．工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧

5．[2021·浙江1月]关于反应8NH3＋6NO2===7N2＋12H2O，下列说法正确的是(　　)

A．NH3中H元素被氧化

B．NO2在反应过程中失去电子

C．还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4

D．氧化产物与还原产物的质量之比为4:3

6．[2021·安徽淮北高三摸底]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

7．[2021·安徽淮北高三摸底]有关反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，下列说法中错误的是(　　)

A．FeS2既是氧化剂也是还原剂

B．CuSO4在反应中被还原

C．被还原的S和被氧化的S的质量之比为3:7

D．14molCuSO4氧化了1molFeS2

8．已知下列氧化剂均能氧化＋4价的硫元素，为了除去稀硫酸中混有的亚硫酸，应选用的最合理的氧化剂是(　　)

A．KMnO4  B．Ca(ClO)2

C．Cl2   D．H2O2

9．已知NH4CuSO3与足量的1mol·L－1硫酸溶液混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成　②产生刺激性气味的气体

③溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是(　　)

A．反应中硫酸作氧化剂

B．NH4CuSO3中硫元素被氧化

C．刺激性气味的气体是氨气

D．1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子

10．在反应S＋KOH―→K2SO3＋K2S2＋H2O(未配平)中，被氧化与被还原的硫原子个数比为(　　)

A．1:4  B．4:1

C．1:2   D．2:1

二、不定项选择题

11．在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3和AgNO3各0.1mol的混合溶液中加入0.1mol铁粉，充分搅拌后铁完全反应，且溶液中不存在Fe3＋，同时又析出0.1molAg。则下列结论中不正确的是(　　)

A．反应后溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为2:1

B．氧化性：Ag＋＞Cu2＋＞Fe3＋＞Zn2＋

C．含Fe3＋的溶液可腐蚀铜板

D．1molFe可还原2molFe3＋

12．NaNO2是一种食品添加剂，它与酸性KMnO4溶液可发生反应：MnO＋NO＋X―→Mn2＋＋NO＋H2O(未配平)。下列叙述中正确的是(　　)

A．生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4

B．反应过程中溶液的pH增大

C．该反应中NO被还原

D．X可以是盐酸

13．已知：①SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI；②向含有HCl、FeCl3和BaCl2的溶液中通入足量的SO2，产生白色沉淀；③将FeCl3溶液滴在淀粉—KI试纸上，试纸变蓝色。现有等物质的量的FeI2、NaHSO3的混合溶液100mL，向其中通入4.48L(标准状况)氯气，然后向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液呈微红色。下列有关说法正确的是(　　)

A．FeI2的物质的量浓度约为1mol·L－1

B．完全反应时转移电子0.2mol

C．通入氯气的过程中，首先被氧化的离子是Fe2＋，最后被氧化的离子是I－

D．反应后，溶液中大量存在的离子有Na＋、H＋、SO和Fe3＋

14．将磁性氧化铁放入稀硝酸中可发生如下反应：3Fe3O4＋28HNO3===9Fe(NO3)x＋NO↑＋14H2O，下列判断合理的是(　　)

A．Fe(NO3)x中x为2

B．磁性氧化铁中的铁元素全部被氧化

C．稀硝酸在反应中只作氧化剂

D．反应中每生成0.4mol还原产物，就有1.2mol电子转移

15．根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)(　　)

A．只有反应①②④属于氧化还原反应

B．反应⑤说明该条件下铝可用于制熔点较高的金属

C．相同条件下生成等量的O2，反应③和④转移的电子数之比为1:1

D．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4

三、非选择题

16．[2021·安徽皖中高三摸底考试]过氧化氢H2O2(氧的化合价为－1价)，俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。对于下列A～D涉及H2O2的反应，填写空白：

A．Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2

B．Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O

C．2H2O2===2H2O＋O2↑

D．3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O

(1)H2O2仅体现氧化性的反应是________(填代号)。

(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是______(填代号)。

(3)在稀硫酸中，KMnO4和H2O2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

写出该氧化还原反应的离子方程式：__________________________________________

__________________________________________________________________________。

(4)在K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋3Cl2↑＋7H2O＋2CrCl3的反应中，有0.3mol电子转移时生成Cl2的体积为________(标准状况)，被氧化的HCl的物质的量为________。

(5)除去镁粉中混入的铝粉杂质用溶解、________方法，化学反应方程式为________________________________________________________________________。

17．硫的化合物在生产、生活中应用广泛。

Ⅰ.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2。

(1)通入足量SO2后，装置B中的现象是________；装置C的作用是__________________。

(2)该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生的是氧化还原反应。

①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式：__________________________________

_____________________________________________________________________________。

②请设计实验方案验证有Fe2＋生成：_________________________________________

_____________________________________________________________________________。

Ⅱ.一些食品添加剂、抗氧化剂中含有焦亚硫酸钠(Na2S2O5)，大量的焦亚硫酸钠会损伤细胞，具有生物毒性。

(3)铬是环境中的一种主要污染物，可以用焦亚硫酸 钠(Na2S2O5)处理含铬酸性废水(含有CrO)，利用氧化还原反应，将六价铬还原为三价铬，S2O被氧化为SO，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

(4)已知：Na2S2O5溶于水会生成NaHSO3。检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方法是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

18．[2021·石家庄二中模拟]Cl2常用作自来水消毒剂，Cl2作消毒剂时生成的有机氯化物可能对人体有害。ClO2被世界卫生组织(WHO)列为A级高效、安全灭菌消毒剂，将逐渐取代Cl2成为自来水的消毒剂。某小组探究“地康法制氯气”的原理并验证Cl2的性质，设计实验如下(夹持装置略去)。请回答下列问题：

(1)A装置中反应利用了浓硫酸的难挥发性，则该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(2)当B装置中反应转移0.08mol电子时，则消耗的Na2O2固体的质量为________。

(3)反应开始后，硫酸铜变蓝，则装置D中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

(4)ClO2的制备方法比较实用的有数十种，下列方法是常见方法之一。

方法一：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。当有0.4mol电子发生转移时，得到的还原产物为________mol。

方法二：实验室常用氯酸钾(KClO3)、草酸(H2C2O4)和硫酸溶液共热制备。

有同学设计如下装置制备ClO2并用其处理含锰离子的工业废水。

①C装置的作用为________________。

②B中反应产物有ClO2、CO2等，发生氧化反应的过程为：________→________(用化学式表示)。

③写出装置D中除去Mn2＋(已知Mn2＋转化为MnO2)的离子方程式：________________________________________________________________________。

专练9　氧化还原反应基本概念

1．B　A项，谷物发酵酿造食醋过程中存在淀粉的水解和葡萄糖的氧化，涉及氧化还原反应，错误；B项，小苏打用作食品膨松剂是利用了小苏打受热易分解的性质，不涉及氧化还原反应，正确；C项，含氯消毒剂具有氧化性，利用其消毒时发生氧化还原反应，错误；D项，NO2参与酸雨形成时转化为HNO3，氮元素的化合价升高，发生了氧化还原反应，错误。

2．B　Cl元素化合价降低，发生还原反应，需加入还原剂，A项错误；I元素化合价升高，发生氧化反应，需加入氧化剂，B项正确；S和O的化合价均无变化，无需加入氧化剂，C项错误；Cu元素化合价降低，需加入还原剂，D项错误。

3．C　A项，白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，是氧化还原反应；B项，红色褪色是HClO表现强氧化性，发生的是氧化还原反应；C项，白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl＋Na2S===Ag2S＋2NaCl，不是氧化还原反应；D项，气体由无色变为红棕色时的反应为2NO＋O2===2NO2，是氧化还原反应。

4．B　由图可知，经过步骤①，N2H4转化为N2，N元素化合价升高，N2H4作还原剂，A项正确；步骤③发生反应：4Cu(NH3)＋O2＋8NH3＋2H2O===4Cu(NH3)＋4OH－，溶液pH增大，B项错误；由图可知，整个过程N2H4作还原剂失去电子，O2作氧化剂得到电子，由得失电子守恒可知1molN2H4可处理水中1molO2，C项正确；Na2SO3具有还原性，可用于处理锅炉水中的溶解氧，D项正确。

5．D　氨气中氢元素化合价在反应前后未发生变化，A错误；在反应过程中NO2中氮元素化合价降低，得到电子，B错误；NH3中氮元素化合价升高，被氧化，是还原剂，NO2中氮元素化合价降低，被还原，是氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3，C错误；氧化产物由还原剂得到，还原产物由氧化剂得到，还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为4:3，D正确。

6．B　附有油脂的烧杯用热纯碱溶液清洗，发生的是碱性条件下酯的水解反应，不属于氧化还原反应。

7．C　14个CuSO4中＋2价的铜得电子降为Cu2S中＋1价的铜，5个FeS2中10个－1价的S有7个价态降低得到7个Cu2S中－2价的S，有3个价态升高得到SO中＋6价的S，所以FeS2中S元素既有升高也有降低，FeS2既是氧化剂又是还原剂，A正确；CuSO4只做氧化剂被还原，B正确；被还原的S和被氧化的S的质量之比为7:3，C错误；14molCuSO4氧化了1molFeS2，D正确。

8．D　KMnO4、Ca(ClO)2、Cl2氧化亚硫酸之后分别被还原为Mn2＋、CaCl2、HCl, 会引入新杂质，H2O2氧化亚硫酸还原产物是水，不会引入新杂质。

9．D　由方程式2NH4CuSO3＋4H＋===Cu2＋＋Cu＋2SO2↑＋2H2O＋2NH，可知反应中只有Cu元素的化合价发生变化，硫酸体现酸性，不作氧化剂，故A错误；NH4CuSO3与硫酸混合微热，生成红色固体物质，产生有刺激性气味的气体和蓝色溶液，说明反应生成Cu、SO2和Cu2＋，反应前后S元素的化合价没有发生变化，故B错误；因反应是在酸性条件下进行，不可能生成氨气，故C错误；反应只有Cu元素的化合价发生变化，分别由＋1→＋2，＋1→0，，每2molNH4CuSO3参加反应则转移1mol电子，则1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子，所以D选项是正确的。

10．A　将方程式配平5S＋6KOH===K2SO3＋2K2S2＋3H2O，可知被氧化与被还原的硫原子个数比为1:4。

11．AB　由反应2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag,2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，可以知道反应共生成0.2molFe2＋，而0.1molCu2＋没有参加反应，则反应后溶液中Cu2＋与Fe2＋的物质的量之比为1:2, A错误；根据金属活动顺序表可以知道氧化性：Zn2＋<Cu2＋<Ag＋，根据金属铜和三价铁反应生成氯化铜和氯化亚铁，可以知道氧化性Cu2＋<Fe3＋，B错误；氧化性Cu2＋<Fe3＋，则含Fe3＋的溶液可腐蚀铜板，C正确；金属铁和三价铁的反应：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，则1molFe可还原2molFe3＋，D正确。

12．AB　反应过程中Mn从＋7价被还原到＋2价，N从＋3价被氧化到＋5价。根据得失电子守恒可知反应中n(MnO):n(NO)＝2:5，根据反应前后电荷守恒、元素种类守恒可知X为H＋，将方程式配平可得方程式为：2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O。根据分析可知生成1molNaNO3(即消耗1molNaNO2)时需要消耗0.4molKMnO4，A正确；反应进行的过程中消耗H＋，pH增大，B正确；反应过程中NO化合价升高，被氧化，C错误；若X为盐酸，在酸性条件下KMnO4会将Cl－氧化，反应式中产物应出现Cl2，与题目中条件不符，D错误。

13．A　由①知，还原性强弱顺序为SO2>I－；由②知，还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋；由③知，还原性强弱顺序为I－>Fe2＋，故还原性强弱顺序为SO2>I－>Fe2＋，类比可得离子的还原性强弱顺序为HSO>I－>Fe2＋。向混合溶液中通入Cl2的过程中，首先氧化HSO，然后氧化I－，最后氧化Fe2＋，C错误；加入KSCN溶液，溶液呈微红色，说明有微量的Fe3＋生成，则有较多的Fe2＋没有被氧化，D错误；HSO和I－均完全反应，Fe2＋发生的反应可以忽略不计，根据电子得失守恒得2n(FeI2)＋2n(NaHSO3)＝2×4.48L÷22.4L·mol－1，即n(FeI2)＋n(NaHSO3)＝0.2mol，由于溶质的物质的量相等，所以n(FeI2)＝0.1mol，c(FeI2)＝1mol·L－1，A正确；转移电子的物质的量根据氯气计算得2×4.48L÷22.4L·mol－1＝0.4mol，B错误；综上所述，本题选A。

14．D　根据氮元素守恒，则9x＋1＝28，解得x＝3，A错误；反应中生成硝酸盐Fe(NO3)3，磁性氧化铁中的铁元素化合价为＋2、＋3价，只有部分铁元素被氧化，B错误；反应中生成硝酸盐Fe(NO3)3和NO，所以硝酸在反应中起氧化剂与酸的作用，C错误；反应中只有氮元素被还原，氮元素化合价由＋5价降低为＋2价，还原产物为NO，所以生成0.4molNO转移电子为0.4mol×(5－2)＝1.2mol, D正确。

15．B　①②③④⑤均属于氧化还原反应，A错误；⑤为铝热反应，放出大量的热，可用于制熔点较高的金属，B正确；③中O元素的化合价由－1价升高为0，④中O元素的化合价由－2价升高为0，则相同条件下生成等量的O2，反应③和④转移的电子数之比为1:2，故C错误；反应①4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中Mn元素的化合价由＋4价降低为＋2价，HCl中Cl元素的化合价由－1价升高为0，由电子守恒可以知道，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，故D错误。

16．(1)D　(2)C

(3)5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O

(4)3.36L　0.3mol

(5)过滤　2NaOH＋2Al＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

解析：(1)元素化合价降低时体现出氧化性，只有D中H2O2中氧元素化合价降低，故选D。

(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性，即元素化合价既升高又降低，答案为C。

(3)氧化反应和还原反应是同时发生的，二者相加，配平即得5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O。

(4)反应中转移0.3mol电子，生成氯气的物质的量为：＝0.15mol，标况下的体积为3.36L；被氧化的HCl的物质的量为0.3mol。

(5)除去镁粉中混入的铝粉，选用NaOH溶液，Al与NaOH反应，而Mg与NaOH不反应，反应后过滤即可，Al与NaOH反应方程式：2NaOH＋2Al＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

17．(1)溶液蓝色褪去　吸收多余的SO2，防止污染空气

(2)①2Fe3＋＋SO2＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋

②取A中反应后的溶液，向其中滴入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红(或其他合理答案)

(3)4:3

(4)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴入足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成

解析：(1)通入SO2后，与I2反应生成I－，所以蓝色消失；装置C是尾气处理装置。

(2)SO2与Fe3＋反应生成SO和Fe2＋，依据电荷守恒和原子守恒，即可写出方程式。

(3)CrO～Cr3＋中Cr的化合价由＋6到＋3，得3mol电子，S2O～2SO中S的化合价由＋4到＋6，失去4mol电子，依据电荷守恒，CrO与S2O的物质的量之比为4:3。

(4) Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成SO，滴入足量盐酸和氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明Na2S2O5晶体被氧化。

18．(1)H2SO4(浓)＋NaClNaHSO4＋HCl↑或H2SO4(浓)＋2NaClNa2SO4＋2HCl↑

(2)6.24g

(3)4HCl＋O22H2O＋2Cl2

(4)0.4　①安全瓶，防倒吸　②H2C2O4→CO2

③2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2＋2Cl－＋12H＋

解析：(1)用浓硫酸和氯化钠固体制取氯化氢，利用了浓硫酸的难挥发性，二者共热生成硫酸盐和氯化氢气体；

(2)根据过氧化钠与水反应的方程式可知Na2O2～e－，所以0.08mol电子转移，消耗Na2O20.08mol，质量0.08mol×78g/mol＝6.24g；

(3)反应开始后，硫酸铜变蓝，说明有水生成，因此方程式为4HCl＋O22H2O＋2Cl2；

(4)方法一：根据2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O可知ClO2为还原产物，且2ClO2～2e－，所以当有0.4mol电子发生转移时，得到的还原产物为0.4mol；方法二：①根据C中进出导管都较短，可知其为安全瓶，防倒吸。②氧化反应的过程是H2C2O4中＋3价的碳被氧化为CO2中＋4价。③ClO2具有较强氧化性，可以将Mn2＋转化为MnO2，方程式为2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2＋2Cl－＋12H＋。