人教版高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第3讲氧化还原反应含答案

这是一份人教版高考化学一轮复习第2章化学物质及其变化第3讲氧化还原反应含答案
课时跟踪练5一、选择题1．下列我国古代的技术应用中，不涉及氧化还原反应的是(　　)解析：本题考查氧化还原反应，把握发生的化学反应及反应中元素的化合价变化为解答的关键，注意从化合价角度分析，注意了解我国古代人民对化学的贡献。煅烧贝壳是碳酸钙发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳，元素化合价均没发生变化，没有发生氧化还原反应，选项A符合题意；醋的酿造存在从乙醇转化为乙酸的过程，为氧化还原反应，选项B不符合题意；炼铁中有单质铁的生成，属于氧化还原反应，选项C不符合题意；火药爆炸属于剧烈的氧化还原反应，存在元素的化合价变化，属于氧化还原反应，选项D不符合题意；答案选A。答案：A2．日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是(　　)A．铜铸塑像上出现铜绿Cu2(OH)2CO3B．铁制菜刀生锈C．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D．铝锅表面生成致密的薄膜解析：金属铜和氧气、二氧化碳、水发生化合反应生成铜绿，该反应中有元素化合价的变化，所以属于氧化还原反应，故A项不符合题意；铁在氧气、水存在时发生电化学腐蚀而生锈，该反应中有元素化合价的变化，所以属于氧化还原反应过程，故B项不符合题意；酸雨腐蚀大理石雕像是因为碳酸钙能和酸反应，该反应中没有元素化合价的变化，所以不是氧化还原反应，属于复分解反应，故C项符合题意；铝易被氧气氧化生成氧化铝，该反应中有元素化合价的变化，所以属于氧化还原反应，故D项不符合题意。答案：C3．(2020·上海第一次模拟)下列反应类型中，一定不发生电子转移的是(　　)A．化合反应　　　 B．分解反应C．复分解反应 D．置换反应解析：化合反应可能是氧化还原反应，可能有电子转移发生，如H2＋Cl2eq \o(=====,\s\up15(点燃))2HCl，化合价发生了变化，存在电子的转移，A项不合题意；分解反应可能是氧化还原反应，可能有电子转移发生，如2HII2＋H2，化合价发生了变化，存在电子的转移，B项不符合题意；复分解反应一定不是氧化还原反应，一定没有电子转移发生，如HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，没有电子的转移，C项符合题意；置换反应一定是氧化还原反应，一定有电子转移发生，D项不符合题意。答案：C4．氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为－1价)，反应的方程式如下：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，其中水的作用是(　　)A．既不是氧化剂也不是还原剂B．是氧化剂C．是还原剂D．既是氧化剂又是还原剂解析：根据反应前后元素的化合价变化来看，Ca和O的化合价均没有变化，其中CaH2中H的化合价由－1价升高到0价，被氧化，作还原剂；H2O中H的化合价由＋1价降低到0价，被还原，作氧化剂；氢气既是氧化产物，又是还原产物。答案：B5．Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂，应用前景十分看好。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，对此反应下列说法正确的是(　　)A．Na2O2只作氧化剂B．2 mol FeSO4发生反应时，反应中共有8 mol电子转移C．每生成16 g氧气就有1 mol Fe2＋被还原D．Na2FeO4既是还原产物又是氧化产物解析：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑反应中，Fe元素的化合价升高，由＋2价升高到＋6价，Na2O2中O元素的化合价既升高又降低。A项，Na2O2中O元素的化合价既升高又降低，反应中既是氧化剂又是还原剂，错误；B项，反应中化合价升高的元素有Fe，由＋2价→＋6价，化合价升高的元素还有O元素，由－1价→0价，2 mol FeSO4发生反应时，共有2 mol×4＋1 mol×2＝10 mol电子转移，错误；C项，16 g氧气的物质的量为0.5 mol，根据B的分析，生成0.5 mol O2，有1 mol Fe2＋被氧化，错误；D项，FeSO4→Na2FeO4，Fe的化合价升高，Na2FeO4是氧化产物，Na2O2→Na2FeO4，O元素化合价降低，Na2FeO4是还原产物，正确。答案：D6．科学的假设与猜想是科学探究的先导和价值所在。在下列假设或猜想引导下的探究肯定没有意义的是(　　)A．探究SO2和Na2O2反应可能有Na2SO4生成B．探究NO和N2O可能化合生成NO2C．探究NO2可能被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2和NaNO3D．探究向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用解析：A项，SO2和Na2O2反应生成Na2SO4，正确；B项，NO和N2O可能化合生成NO2，发生氧化还原反应NO和N2O的化合价都升高，按照氧化还原反应的定义，没有化合价降低的元素，是不可能的，符合题意；C项，NO2与NaOH溶液完全反应生成NaNO2、NaNO3和水，正确；D项，向滴有酚酞试液的NaOH溶液中通入Cl2，酚酞红色褪去的原因是溶液的酸碱性改变还是HClO的漂白作用，有两种可能，故也有探究意义，正确。答案：B7．三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。以下有关说法正确的选项是(　　)A．NF3是氧化剂，H2O是还原剂B．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1C．假设生成0.2 mol HNO3，转移0.2 mol电子D．NF3在潮湿空气中泄漏会产生红棕色气体解析：A项，反应中只有N元素化合价变化，可知NF3在反应中既是氧化剂又是还原剂，H2O不是还原剂，错误；B项，NF3→HNO3是被氧化的过程，NF3为还原剂；2NF3→2NO是被还原的过程，NF3是氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2，错误；C项，生成1 mol HNO3转移2 mol电子，所以生成0.2 mol HNO3转移0.4 mol电子，错误；D项，NF3与潮湿的空气中的水反应生成NO，NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2，正确。答案：D8．一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2Oeq \o\al(2－,7)和Pb2＋，则与1 mol Cr3＋反应所需PbO2的物质的量为(　　)A．1.5 mol B．1.0 molC．0.75 mol D．3.0 mol解析：根据题意可知反应中Pb从＋4价降低到＋2价，1 mol PbO2反应生成Pb2＋得到2 mol电子，Cr从＋3价升高到＋6价，1 mol Cr3＋反应生成Cr2Oeq \o\al(2－,7)失去3 mol电子，根据电子得失守恒可知PbO2参与反应得到3 mol电子，此时消耗PbO2的物质的量为1.5 mol。答案：A二、非选择题9．(2020·北京清华附中第三次模拟节选)FeCl3具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：(1)FeCl3净水的原理是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。(2)为节约成本，工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。请完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：_____ClOeq \o\al(－,3)＋______Fe2＋＋______===________Cl－＋______Fe3＋＋______解析：(1)FeCl3净水的原理是Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，FeCl3溶液腐蚀钢铁设备，除H＋作用外，另一主要原因是2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。(2)氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从＋5价降低到－1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从＋2价升高到＋3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe2＋的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3，配平后离子方程式为ClOeq \o\al(－,3)＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2O。答案：(1)Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋(2)1　6　6H＋　1　6　3H2O10．(2020·海南省模拟)硼及其化合物生产中有广泛用途，硼和铝位于同主族，具有相类似的化学性质。(1)硼和氯气反应生成BCl3，在该分子中，硼原子最外层有________个电子。(2)硼与氢氧化钠溶液反应生成Na[B(OH)4](四羟基合硼酸钠)和氢气，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________。(3)B(OH)3(硼酸)是一元弱酸，它在水中类似氨的电离：NH3＋H2ONHeq \o\al(＋,4)＋OH－，硼酸在水中电离的方程式为______________________________________________________________。(4)NaBH4是有机合成中重要的还原剂。工业上合成方法之一是Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO2eq \o(=====,\s\up15(高温))7Na2SiO3＋4NaBH4，在该反应中，氧化剂是________，制备1 mol NaBH4时转移________mol电子。(5)NaBH4与水反应生成Na[B(OH)4]和一种气体，写出反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________。解析：(1)B原子最外层有3个电子，和氯气反应生成BCl3，该分子中形成3个B—Cl单键，硼原子最外层有6个电子。(2)B与Al的性质具有相似性，硼与氢氧化钠溶液反应生成Na[B(OH)4]和氢气，反应的化学方程式为2B＋2NaOH＋6H2O===2Na[B(OH)4]＋3H2↑。(3)硼酸[B(OH)3]是一元弱酸，它在水中类似氨的电离：NH3＋H2ONHeq \o\al(＋,4)＋OH－，其钠盐的化学式为Na[B(OH)4]，则硼酸在水中的电离方程式是H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋。(4)Na2B4O7＋16Na＋8H2＋7SiO2eq \o(=====,\s\up15(高温))7Na2SiO3＋4NaBH4，反应中Na的化合价由0价升高到＋1价，H元素的化合价由0价降低为－1价，因此氧化剂为氢气，还原剂为钠，反应中转移16个电子，则制备1 mol NaBH4时转移4 mol电子。(5)NaBH4中H为－1价、B为＋3价，－1价的氢与水中＋1价氢发生氧化还原反应生成H2，相当于水中氢氧根离子替代NaBH4中－1价的H，同时生成Na[B(OH)4]，反应的化学方程式为NaBH4＋4H2O===Na[B(OH)4]＋4H2↑。答案：(1)6　(2)2B＋2NaOH＋6H2O===2Na[B(OH)4]＋3H2↑　(3)H3BO3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋　(4)H2　4　(5)NaBH4＋4H2O===Na[B(OH)4]＋4H2↑11．(2020·上海第一次模拟节选)硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中常用的还原剂。采用NaBO2为主要原料制备NaBH4(B元素化合价为＋3)的反应为NaBO2＋SiO2＋Na＋H2eq \o(=====,\s\up15(高温))NaBH4＋Na2SiO3(未配平)；硅酸钠俗称泡花碱，又名水玻璃，在工业生产中也有广泛应用(已知硅酸为难溶性弱酸)。完成下列填空：(1)上述反应中H2与Na的物质的量之比为________。(2)NaBH4可使许多金属离子还原成金属单质。例如它从含金离子(Au3＋)的废液中提取Au，配平该反应的离子方程式：______Au3＋＋______BHeq \o\al(－,4)＋____OH－===____Au↓＋____BOeq \o\al(－,2)＋____H2O(3)最新研究发现以NaBH4和H2O2为原料，NaOH溶液作电解质溶液，可以设计成全液流电池，则每消耗1 L 6 mol·L－1 H2O2溶液，理论上流过电路中的电子数为________。解析：(1)NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2eq \o(=====,\s\up15(高温))NaBH4＋2Na2SiO3，配平化学方程式得到物质的定量关系，反应中H2与Na的物质的量之比为1∶2。(2)因BOeq \o\al(－,2)易与H＋结合，则碱性溶液可抑制它与水的反应，由Au的化合价由＋3价降低为0价，BHeq \o\al(－,4)中H元素从－1价升高到＋1价，则由电子守恒可得：8Au3＋＋3BHeq \o\al(－,4)―→8Au↓＋3BOeq \o\al(－,2)，碱性溶液中氢氧根离子参加反应，再由电荷守恒和质量守恒定律可得：8Au3＋＋3BHeq \o\al(－,4)＋24OH－===8Au↓＋3BOeq \o\al(－,2)＋18H2O。(3)在电池反应中，每消耗1 L 6 mol·L－1 H2O2溶液，消耗双氧水的物质的量为6 mol，根据H2O2＋2e－===2OH－，理论上流过电路中的电子数6 mol×2NA·mol－1＝12NA。答案：(1)1∶2　(2)8　3　24　8　3　18　(3)12NA12．(2020·北京清华附中第三次模拟)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S2－－2e－===S；(n－1)S＋S2－===Seq \o\al(2－,n)。①写出电解时阴极的电极反应式：______________________________________________________________________________。②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图2所示。①在图示的转化中，化合价不变的元素是__________。②当反应中有1 mol H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为______________。(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图3所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)①阳极上硫离子放电，电极反应式为S2－－2e－===S，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；②电解后阳极区离子为Seq \o\al(2－,n)，酸性条件下，Seq \o\al(2－,n)和氢离子反应，S元素失电子、发生氧化反应生成S单质，同时S元素得电子、生成H2S，反应方程式为Seq \o\al(2－,n)＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑。(2)①根据题图2中各元素化合价知，Cu元素化合价都是＋2价、H元素化合价都是＋1价、Cl元素化合价都是－1价，所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素；②H2S不稳定，易被氧气氧化生成S单质，反应方程式为2H2S＋O2===2S↓＋2H2O，该反应中S元素化合价由－2价变为0价、O元素化合价由0价变为－2价，根据氧化还原反应中得失电子相等得，消耗O2的物质的量＝eq \f(1 mol,2)＝0.5 mol。(3)根据题意知，该反应是可逆反应，反应物是硫化氢，根据图象知，生成物中含有S元素的物质的体积分数是氢气的一半，则生成物是S2和H2，所以该反应方程式为2H2Seq \o(,\s\up15(高温))2H2＋S2。答案：(1)①2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－　②Seq \o\al(2－,n)＋2H＋===(n－1)S↓＋H2S↑　(2)①Cu、H、Cl②0.5 mol　(3)2H2Seq \o(,\s\up15(高温))2H2＋S2