人教【新课标】高中化学一轮复习：专题4氧化还原反应解析版

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人教【新课标】高中化学一轮复习：专题4氧化还原反应
一、单选题
1．中华文化源远流长，在浩瀚的历史文明中有许多关于化学的记载。下列说法错误的是（　　）
A．《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”，矿石“曾青”的主要成分为CuO
B．《梦溪笔谈》中“石穴中水，所滴者皆为钟乳”，该现象涉及化合反应
C．《吕氏春秋》中“金(即铜)柔锡柔，合两柔则刚”，体现了合金硬度方面的特性
D．《天工开物》中“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，其中硫体现了氧化性
【答案】A
【知识点】氧化还原反应；化学基本反应类型；合金及其应用；铜及其化合物
【解析】【解答】A．《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”，发生反应CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，矿石“曾青”的主要成分为CuSO4，故A符合题意；
B．《梦溪笔谈》中“石穴中水，所滴者皆为钟乳”，涉及的化学反应有CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2、Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O，该现象涉及化合反应，故B不符合题意；
C．《吕氏春秋》中“金(即铜)柔锡柔，合两柔则刚”，体现了合金的硬度大于成分金属的硬度，故C不符合题意；
D．《天工开物》中“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，火药燃烧生成硫化钾、二氧化碳、氮气，S元素化合价降低，其中硫体现了氧化性，故D不符合题意；
故答案为：A。

【分析】A.“曾青得铁则化为铜”，是指铁与硫酸铜溶液反应将铜置换出来。
2．下列实验中的颜色变化与氧化还原反应无关的是（　　）


A
B
C
D
实验
向FeCl3溶液中加入KSCN溶液
铜丝加热后，伸入无水乙醇中
向酸性KMnO4溶液中加入乙醇
向FeSO4溶液中加入NaOH溶液
现象
溶液变为血红色
铜丝先变黑，后又重新变为红色
溶液紫色褪去
先产生白色沉淀，最终变为红褐色
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．向FeCl3溶液中加入KSCN溶液，则FeCl3与KSCN反应生成血红色的络合物，与氧化还原反应无关，故A符合题意；
B．铜丝加热后，被氧化为黑色的，伸入无水乙醇中后又重新变为红色，则黑色的被还原为Cu，则与氧化还原反应有关，故B不符合题意；
C．向酸性KMnO4溶液中加入乙醇，酸性高锰酸钾能将乙醇氧化为乙酸，自生被还原，从而使溶液的紫色退去，则与氧化还原反应有关，故C不符合题意；
D．向FeSO4溶液中加入NaOH溶液，先产生白色沉淀，则，最终变成红褐色，则，与氧化还原反应有关，故D不符合题意；
故答案为：A。

【分析】氧化还原反应中一定有还原的化合价发生变化。
3．下列物质变化过程中，涉及氧化还原反应的是（　　）
A．粗盐提纯 B．海水提溴 C．油脂皂化 D．石油分馏
【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A． 粗盐提纯主要过滤除去粗盐中的不溶性杂质，属于物理过程，没有发生化学变化，故A不选；
B． 海水提溴是溴离子被氧化成溴单质是氧化还原反应，故B选；
C． 油脂皂化，用油脂和NaOH溶液制备肥皂时发生的是水解反应，不涉及元素化合价的变化，非氧化还原反应，故C不选；
D． 石油分馏属于物理变化，该过程中不存在元素化合价变化，则不涉及氧化还原反应，故D不选；
故答案为：B。

【分析】氧化还原反应过程中一定有元素的化合价发生变化。
4．下列反应中，既属于氧化还原反应同时又是吸热反应的是（　　）
A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 B．铝与稀盐酸
C．灼热的炭与CO2反应 D．甲烷与O2的燃烧反应
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应为吸热反应，但该反应中各元素的化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，故A不选；
B．铝与稀盐酸反应为放热反应，且该反应中Al元素的化合价升高，H元素的化合价降低，属于氧化还原反应，故B不选；
C．灼热的炭与CO2反应为吸热反应，且该反应中碳元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C选；
D．反应中C和O元素的化合价发生变化，为氧化还原反应，物质的燃烧属于放热反应，故D不选；
故答案为：C。

【分析】氧化还原反应必然有元素的化合价发生变化，结合常见的吸热反应解答。
5．关于反应，下列说法正确的是（　　）
A．发生还原反应
B．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．发生反应，转移电子
【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．H2SO4转化为硫酸钠和水，元素的化合价均未发生变化，没有发生还原反应，A不符合题意；
B．Na2S2O3中的S的化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价)，Na2S2O3中S元素的化合价既升高又降低，既是氧化剂又是还原剂，B说法符合题意；
C．该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1，C不符合题意；
D．Na2S2O3中S元素为+2价，1mol Na2S2O3发生反应，转移2 mol电子，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】A.该反应中硫酸的元素未发生变化；
B.Na2S2O3中S元素的化合价既升高又降低；
C.该反应中氧化产物是SO2，还原产物为S；
D.Na2S2O3中S元素为+2价，1molNa2S2O3发生反应，转移2mol电子。
6．误服白磷(P4)，应立即用2%硫酸铜溶液洗胃，其反应是（　　）11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P↓+24H3PO4+60H2SO4，下列说法正确的是
A．当有1.1molP4参与反应时，有6mol电子转移
B．1molCuSO4能氧化0.05molP4
C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为5：6
D．H2SO4是还原产物
【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．由分析可知转移电子数和白磷之间的关系为：11 P4 ~120e-，当有1.1molP4参与反应时，有12mol电子转移，A不符合题意；
B．根据得失电子守恒，被CuSO4氧化得到的H3PO4的关系为：60CuSO4~60e-~12P~3P4，因此1molCuSO4能氧化0.05molP4，B符合题意；
C．H3PO4是氧化产物，Cu3P是还原产物，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为：24：20=6：5，C不符合题意；
D．S的化合价没有发生改变，因此H2SO4不是还原产物，Cu3P才是还原产物，D不符合题意；
故答案为：B。

【分析】11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P↓+24H3PO4+60H2SO4，P元素的化合价由0降低为-3价，P元素的化合价由0升高为+5价，Cu元素的化合价由+2价降低为+1价，H3PO4是氧化产物，Cu3P是还原产物。
7．碱性溶液可脱除大气污染物，以作他化剂，脱除效果更好，催化过程部分物质转化如图。下列说法错误的是（　　）
A．过程Ⅰ和过程Ⅱ中均只作氧化剂
B．过程Ⅱ产生的活性氧原子能增强的脱除效果
C．脱除的总反应为
D．相同时，使用脱硫转化率比高
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．过程I中，发生的反应为ClO-+Ni2O3=Cl-+2NiO2，ClO-得电子是氧化剂，过程II中，NiO2与ClO-反应生成Ni2O3、Cl-和O，反应的离子方程式为：2NiO2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2O，Cl元素化合价降低、O元素化合价升高，ClO-既是氧化剂也是还原剂，故A符合题意；
B．过程Ⅱ产生的活性氧原子具有氧化性，能与反应而减少大气污染物，能增强的脱除效果，故B不符合题意；
C．碱性条件下，NaClO氧化SO2生成SO和水，反应的总方程式为，故C不符合题意；
D．用Ca(ClO)2代替NaClO，氧化产物为CaSO4沉淀，能促进反应正向进行，所以相同时，用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫转化率更高，故D不符合题意；
故答案为：A。

【分析】过程I中发生反应ClO-+Ni2O3=Cl-+2NiO2，过程Ⅱ发生反应2NiO2+ClO-=Ni2O3+Cl-+2O。
8．可用还原法将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物转化为无毒的物质。常温下，将NO和H2的混合气体通过与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．反应Ⅰ的离子方程式为
B．反应Ⅱ中作氧化剂的是NO，在反应中被还原
C．理论上，每消耗2.24 L氢气，转移的电子的物质的量为0.2 mol
D．反应混合液中，Ce4+和Ce3+的总数目保持不变
【答案】C
【知识点】氧化还原反应方程式的配平；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．根据图示，反应Ⅰ是氢气被Ce4+氧化为H+，反应的离子方程式为，故A不符合题意；
B．根据图示，反应Ⅱ是NO→N2，N元素化合价降低，NO作氧化剂，在反应中被还原，故B不符合题意；
C．没有明确是否为标准状况，2.24 L氢气的物质的量不一定是0.1mol，所以转移的电子的物质的量不一定为0.2 mol，故C符合题意；
D．总反应为2NO+2H2N2+2H2O，根据元素守恒，反应混合液中，Ce4+和Ce3+的总数目保持不变，故D不符合题意；
故答案为：C。

【分析】A.反应Ⅰ中氢气被Ce4+氧化为H+；
B.应Ⅱ是NO→N2，N元素化合价降低，NO作氧化剂；
C.未指明气体处于标况下；
D.总反应为2NO+2H2N2+2H2O，Ce4+和Ce3+的总数目保持不变。
9．科学家发现某些生物酶体系可以促进 和 的转移（如a、b和c），能将海洋中的 转化为 进入大气层，反应过程如图所示。

下列说法正确的是（　　）
A．过程Ⅰ中 发生氧化反应
B．a和b中转移的 数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A．由图可知，过程Ⅰ中 转化为NO，氮元素由+3价降低到+2价，作氧化剂，发生还原反应，A不符合题意；
B．过程Ⅰ反应的方程式为+2H++e-NO+H2O，过程Ⅱ的方程式为2NO+8NH4+2H2O+5N2H4+8H+，生成1molNO，a过程转移1mole-；消耗1molNO，b过程转移4mol e-，转移电子数目不相等，B不符合题意；
C．过程Ⅱ的方程式为2NO+8NH4+2H2O+5N2H4+8H+，n(NO)：n(NH4+)=1：4，C符合题意；
D．由图示可知，过程Ⅲ的方程式为：N2H4= N2+4H++4e-，则过程Ⅰ-Ⅲ的总反应为：2NO2-+8NH4+=5N2↑+4H2O+24H++18e-，D不符合题意；
故答案为：C。

【分析】A.过程Ⅰ为转化为NO的过程，N元素的化合价降低；
B.过程Ⅰ反应的方程式为+2H++e-NO+H2O，过程Ⅱ的方程式为2NO+8NH4+2H2O+5N2H4+8H+；
C.过程Ⅱ中NO中N元素的化合价降低4，NH4+中N元素的化合价升高1；
D.三个过程加和即得总反应。
10．Cu和Al的合金2.3g全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生2.24L的NO2气体和168mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入一定量的氢氧化钠溶液，使生成的沉淀的最大质量为（　　）
A．4.1275g B．4.255g C．8.51g D．9.62g
【答案】B
【知识点】气体摩尔体积；氧化还原反应的电子转移数目计算；离子方程式的有关计算
【解析】【解答】反应生成NO2的物质的量，反应生成的N2O4的物质的量，则反应过程中转移电子数为：0.1mol×1+0.0075mol×2×1=0.115mol，
由于反应过程中，、，因此当溶液中的金属离子完全沉淀时，所需的OH-的物质的量等于反应过程中转移电子数，即n(OH-)=0.115mol，
故生成沉淀的最大值为：2.3g+0.115mol×17g/mol=4.255g，B符合题意；
故答案为：B
【分析】根据公式计算产生气体的物质的量，结合化合价变化计算反应过程中转移电子数；根据Cu、Al发生的反应计算形成沉淀所需n(OH-)，从而计算产生沉淀的最大质量。
11．雄黄()和雌黄()是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生，和有如下反应：。下列说法错误的是（　　）
A．生成，则反应中转移电子的物质的量为5
B．若将该反应设计成原电池，则应该在负极附近逸出
C．反应产生的可用溶液吸收
D．氧化剂和还原剂的物质的量之比为10：1
【答案】B
【知识点】氧化还原反应；氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A．根据反应方程式分析硝酸根中氮由+5价降低到+4价，生成2mol转移10mol电子，则生成，则反应中转移电子的物质的量为5，故A不符合题意；
B．若将该反应设计成原电池，硝酸根在正极反应，因此应该在正极附近逸出，故B符合题意；
C．NO2会污染环境，因此反应产生的可用溶液吸收，故C不符合题意；
D．根据方程式分析硝酸根为氧化剂，为还原剂，因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为10：1，故D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】依据氧化还原反应中化合价的变化，确定氧化剂还原剂，得失电子的数目。
12．向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入1L0.6mol/LHNO3溶液恰好使其完全溶解，同时收集到2240mL NO气体(标准状况)。下列说法中不正确的是(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)(　　)
A．上述体现酸性的硝酸与体现氧化性的硝酸其物质的量之比为5：1
B．若混合物中含0.1 molCu，使该混合物与稀硫酸充分反应，消耗硫酸的物质的量为0.1mol
C．Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式为：3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O
D．若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为32g
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写；氧化还原反应的电子转移数目计算；离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A.所用硝酸溶液中n(HNO3)=0.6mol/L×1L=0.6mol，反应生成，因此反应过程中体现氧化性的n(HNO3)=0.1mol，体现酸性的n(HNO3)=0.6mol-0.1mol=0.5mol，因此体现酸性的硝酸和体现氧化性的硝酸的物质的量之比为5:1，选项正确，A不符合题意；
B.生成0.1molNO的过程中，得到的电子数为0.1mol×(5-2)=0.3mol，0.1molCu反应失去电子数为0.2mol，因此Cu2O失去的电子数为0.1mol，故n(Cu2O)=0.05mol，由于体现酸性的n(HNO3)=0.5mol，因此反应后生成n[Cu(NO3)2]=0.25mol，结合铜守恒可得，混合物中n(CuO)=0.05mol，故0.05molCuO、0.05molCu2O完全反应，需要消耗n(H2SO4)=0.1mol，选项正确，B不符合题意；
C.Cu2O与HNO3反应过程中，Cu2O中Cu由＋1价变为＋2价，失去2个电子，HNO3中N由＋5价变为＋2价，得到3个电子，根据得失电子守恒可得，Cu2O的系数为3，Cu2＋的系数为6、NO3－的系数为2、NO的系数为2；根据电荷守恒可得，H＋的系数为14；根据H守恒可得，生成物中有H2O，且其系数为7，因此可得该反应的离子方程式为：3Cu2O＋14H＋＋2NO3－=6Cu2＋＋2NO↑＋7H2O，选项正确，C不符合题意；
D.由B选项的分析可知，反应后所得溶液中n[Cu(NO3)2]=0.25mol，因此n(Cu)=0.25mol，结合铜元素守恒可得，若将上述混合物用足量H2加热还原，所得铜的质量为0.25mol×64g/mol=16g，选项错误，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.硝酸在反应过程中，体现氧化性和酸性，结合反应消耗n(HNO3)和生成n(NO)进行计算；
B.根据得失电子守恒进行计算；
C.结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒进行分析；
D.根据铜元素守恒进行分析；
13．已知：2Fe＋3Br2＝2FeBr3，Fe2＋的还原性大于Br－。现有16.8 g铁和0.3 mol Br2反应后加入水得到澄清溶液后，通入a mol Cl2。则下列叙述错误的是（　　）
A．当a＝0.1时，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－
B．当a＝0.45时，发生的反应为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2＝2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
C．若溶液中Br－有一半被氧化时，c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶1∶3
D．当0＜a＜0.15时，始终有2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(Br－)＋c(OH－)
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；有关混合物反应的计算
【解析】【解答】A．当a=0.1时，氯气不足，因Fe2+的还原性大于Br-，只发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，反应后Fe2+还有剩余，故A不符合题意；
B．当a=0.45时，首先发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，此时Fe2+完全反应，消耗0.15molCl2，剩余0.3molCl2，进一步发生2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，又知Br-为0.6mol，则二者恰好反应，所以总方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-，故B不符合题意；
C．若溶液中Br-有一半被氧化时，首先发生2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，此时Fe2+完全反应，消耗0.15molCl2，又知Br-为0.6mol，Br-有一半被氧化，则反应0.3mol，由方程式2Br-+Cl2═Br2+2Cl-，可知消耗0.15molCl2，则共消耗0.3mol氯气，则c(Fe3+)：c(Br-)：c(Cl-)=0.3mol：0.3mol：0.6mol=1：1：2，故C符合题意；
D．当0＜a＜0.15时，氯气不足，溶液中存在Fe2+和Fe3+，由电荷守恒可知2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(Br-)+c(OH-)，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】n(Fe)= =0.3mol，n(Br2)=0.3mol，由反应2Fe+3Br2═2FeBr3可知，反应后Fe过量，在溶液中进一步发生Fe+2Fe3+=3Fe2+，则反应后溶液中存在0.3molFe2+和0.6molBr-。
14．已知：；，向、的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法中，正确的是（　　）
A．还原性：
B．原混合溶液中的物质的量为3mol
C．当通入1mol时，溶液中发生的离子反应为
D．原溶液中：
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A．用氧化还原反应规律：还原剂的还原性强于还原产物的还原性，推出还原性强弱顺序是I－＞Fe2＋＞Br－，故A不符合题意；
B．根据上述分析，Cl2的物质的量在0～1mol，发生Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，消耗1molCl2时，消耗I－物质的量为2mol，根据碘原子守恒，FeI2的物质的量为1mol，故B不符合题意；
C．根据选项B的分析，当通入1molCl2时，溶液中发生的离子反应为Cl2＋2I－=2Cl－＋I2，故C不符合题意；
D．通入氯气1～3mol之间发生2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，该阶段消耗氯气的物质的量为2mol，此时消耗Fe2＋物质的量为4mol，通入氯气3～6mol之间发生2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－，该阶段消耗氯气的物质的量为3mol，此时消耗Br－物质的量为6mol，原溶液中n(I－)∶n(Fe2＋)∶n(Br－)=2∶4∶6=1∶2∶3，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据离子方程式可知还原性I->Fe2+> Br-，且还原性强的优先与Cl2反应，结合曲线纵横坐标含义，进行定量分析。
15．已知还原性。向和的混合溶液中通入适量氯气，原溶液中各离子的物质的量变化知下图所示（和点横坐标为和）。下列说法正确的是（　　）
A．段表示物质的量的变化情况
B．原溶液中和的物质的量均为
C．段发生的离子反应为
D．反应不能发生
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A．段反应为，表示物质的量的变化情况，A不符合题意；
B．AB段氯气和碘离子反应、消耗氯气1mol，FG段氯气和溴离子反应、消耗氯气2mol，原溶液中和的物质的量分别为、2mol，B不符合题意；
C．段发生的离子反应为，C不符合题意；
D．因为还原性，所以氯气会将全部氧化为之后再氧化，因此生成物中不会同时存在和，反应不能发生，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】根据离子还原性强弱顺序，可以判断与氯气反应顺序是I->Fe2+>Br-，故AB代表氯气与碘离子反应，DE代表氯气与亚铁离子，BC代表Fe3+生成量的变化，FG代表氯气与溴离子反应。
16．向100 mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2，其中n(I2)、n(Fe3＋)随通入n(Cl2)的变化如图所示，下列说法错误的是（　　）
A．还原性强弱：Fe2＋