高考化学二轮复习(新高考版) 第3部分 高考题型练 不定项选择题专练(二) 氧化还原反应（含解析）

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不定项选择题专练(二)　氧化还原反应
1．偏二甲肼[(CH3)2N—NH2]与N2O4是常用的火箭推进剂，火箭发射时常出现红棕色气体，发生的化学反应如下：
① (CH3)2N—NH2(l)＋2N2O4(l) ===2CO2(g)＋3N2(g)＋4H2O(g)　ΔH1＜0
②N2O4(l)2NO2(g)　 ΔH2＞0
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①中，N2O4 为氧化剂
B．反应①中，生成1 mol CO2 时，转移16 mol e－
C．由反应②推断：加压、降温是获得液态 N2O4的条件
D．温度升高，反应①的化学反应速率减小、反应②的化学反应速率增大
答案　BD
解析　反应①中，N2O4中N元素的化合价降低，发生还原反应，N2O4为氧化剂，故A正确；反应中C元素的化合价从－4价升高到＋4价，所以反应①中，生成1 mol CO2时，转移8 mol e－，故B错误；由反应②：增大压强平衡逆向移动，降低温度平衡逆向移动，所以加压、降温是获得液态N2O4的条件，故C正确；升高温度增大反应速率，所以温度升高，反应①②的化学反应速率均增大，故D错误。
2．工业中制取高铁酸钾(K2FeO4)，是先制取高铁酸钠，然后在低温下，往高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可以析出高铁酸钾。湿法制备Na2FeO4的主要反应为：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；干法制备Na2FeO4的主要反应为：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2SO4＋2Na2O＋O2↑。下列有关说法不正确的是(　　)
A．湿法和干法制备中，生成1 mol Na2FeO4转移电子数目相同
B．高铁酸钾在低温下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
C．干法制备的主要反应中Na2O2是氧化剂
D．K2FeO4处理水时，既能杀菌消毒，生成的Fe(OH)3胶体还能吸附水中的悬浮杂质
答案　AC
解析　湿法中每生成1 mol Na2FeO4，有1 mol Fe(OH)3参加反应，化合价由＋3价升高到＋6价，转移电子3 mol，干法中每生成1 mol Na2FeO4，有1 mol FeSO4参加反应，化合价由＋2价升高到＋6价，转移电子4 mol，同时还有0.5 mol氧气生成，又转移1 mol电子，所以生成1 mol Na2FeO4转移电子数目不相同，故A错误；在低温下，高铁酸钾容易变成固体析出，所以高铁酸钾在低温下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，故B正确；反应中Na2O2中O元素的化合价既升高又降低，则干法制备的主要反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，故C错误；K2FeO4具有强氧化性，利用其强氧化性能杀菌消毒，生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附悬浮物，故D正确。
3．氰化物是剧毒物质，传统生产工艺的电镀废水中含一定浓度的CN－，无害化排放时必须对这种废水进行处理。 可采用碱性条件下的Cl2氧化法处理这种废水，涉及两个反应：反应i，CN－ ＋OH－＋Cl2―→OCN－ ＋Cl－＋H2O(未配平)；
反应ii，OCN－ ＋ OH－＋ Cl2―→X ＋ Y ＋ Cl－＋ H2O(未配平)。
其中反应i中N元素的化合价没有变化，常温下，X、Y是两种无毒的气体。下列判断正确的是(　　)
A．反应i中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为1∶1
B．X、Y是CO2、N2，且均为反应ii的氧化产物
C．该废水处理工艺过程中须采取措施，防止Cl2逸出到空气中
D．处理c(CN－) ＝0.000 1 mol·L－1的废水106 L，消耗标况下的Cl2 4.48×103L
答案　AC
解析　反应i中氧化剂是Cl2，还原剂是CN－，Cl2中的氯元素的化合价降低2，CN－中的碳元素的化合价升高2(由＋2升高到＋4)，因此i中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为1∶1，故A正确；由题中信息可知，X、Y是两种无毒的气体，由反应所涉及的元素可知，X、Y是CO2、N2，N2为反应ii的氧化产物，CO2不是反应ii的氧化产物，故B错误；氯气有毒，因此该废水处理工艺过程中须采取措施防止Cl2逸出到空气中，故C正确；处理c(CN－)＝0.000 1 mol·L－1的废水106 L，物质的量为0.000 1 mol·L－1×106 L＝100 mol，则失去电子100 mol×(2＋3)＝500 mol，因此消耗氯气250 mol，标况下的Cl2 体积为250 mol×22.4 L·mol－1＝5.6×103L，故D错误。
4．近代化学工业的基础是“三酸两碱”，早在我国古代就已经有人通过煅烧绿矾并将产生的气体溶于水中的方法制得硫酸，该法制备硫酸的过程中发生的主要反应如下：
反应Ⅰ：2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑；
反应Ⅱ：SO3＋H2O===H2SO4。
下列说法不正确的是(　　)
A．当生成标准状况下气体22.4 L时，转移1 mol电子
B．6.4 g SO2中所含的质子数与6.4 g SO3中所含的质子数相等
C．SO2、SO3的中心原子杂化类型不同
D．目前，工业上制硫酸的吸收阶段是采用浓硫酸吸收SO3
答案　AC
解析　当生成标准状况下气体22.4 L时，气体物质的量：n＝＝＝1 mol，反应Ⅰ：2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O↑，得到标准状况下三氧化硫和水为液体，气体为二氧化硫，生成1 mol二氧化硫气体电子转移2 mol，A错误；二氧化硫分子中质子数为16＋2×8＝32，三氧化硫分子中质子数为16＋3×8＝40,6.4 g SO2中所含的质子数为×32×NA＝3.2NA,6.4 g SO3中所含的质子数为×40×NA＝3.2NA，B正确；SO2的价层电子对个数为2＋＝3，SO3中价层电子对个数为3＋＝3，根据价层电子对互斥理论知，SO2和SO3中心原子杂化轨道类型相同，VSEPR模型相同，C错误；吸收塔中SO3如果用水吸收，发生反应：SO3＋H2O===H2SO4，该反应为放热反应，放出的热量易导致酸雾形成，阻隔在三氧化硫和水之间，阻碍水对三氧化硫的吸收；而浓硫酸的沸点高，难以气化，不会形成酸雾，同时三氧化硫易溶于浓硫酸，所以工业上从吸收塔顶部喷洒浓硫酸作吸收液，最终得到“发烟”硫酸，D正确。
5．高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。不同条件下高锰酸钾可发生如下反应：MnO＋5e－＋8H＋―→Mn2＋＋4H2O；MnO＋3e－＋2H2O―→MnO2＋4OH－；MnO＋e－―→MnO。高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应：FeS＋KMnO4＋H2SO4―→K2SO4＋MnSO4＋Fe2(SO4)3＋S＋H2O(未配平)。下列有关说法正确的是(　　)
A．由上面的反应可知，高锰酸根离子(MnO)反应后的产物与溶液的酸碱性有关
B．高锰酸钾溶液可代替二氧化锰用来制取Cl2，氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶8
C．在高锰酸钾溶液与硫化亚铁的反应中，反应前后固体的质量减少了2.8 g，则硫元素与高锰酸钾之间转移的电子数为0.15NA
D．高锰酸钾溶液也可与双氧水发生反应，其中双氧水是氧化剂
答案　A
解析　由不同条件下高锰酸钾发生的反应可知，溶液的酸性越强，反应后锰元素的化合价越低，所以高锰酸根反应后的产物与溶液的酸碱性有关，A正确；反应2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，高锰酸钾为氧化剂，盐酸为还原剂，由方程式可知，有2 mol高锰酸钾参与反应，则有10 mol HCl被氧化，因此，氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶5，B错误；反应中固体质量变化为：FeS→S，固体质量变化为铁元素的变化，反应前后固体的质量减少了2.8 g，参加反应的亚铁离子的物质的量为＝0.05 mol，即被氧化的FeS的物质的量为0.05 mol，被高锰酸根离子氧化的硫离子的物质的量为0.05 mol，转移的电子的物质的量为0.05 mol×2＝0.1 mol，电子数目为0.1NA，C错误；高锰酸钾与双氧水反应，高锰酸钾体现氧化性，双氧水体现还原性，D错误。
6．污水处理厂处理含CN－废水的过程分两步进行：①向含CN－的废水中加入过量NaClO将CN－转化为CNO－；②调节①所得溶液为酸性，使CNO－继续被NaClO转化为两种无污染的气体。下列关于上述过程的叙述错误的是(　　)
A．CN－的电子式为
B．过程①中，生成CNO－的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C．过程②中，生成的两种无污染的气体为CO2和N2
D．氧化性：CNO－＞ClO－
答案　AD
解析　CN－的电子式为，故A错误；过程①中，CN－被氧化为CNO－，1 mol CN－转移2 mol电子，NaClO被还原为NaCl,1 mol NaClO转移2 mol电子，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故B正确；CO2和N2无污染，过程②中，生成的两种无污染的气体为CO2和N2，故C正确；CN－被NaClO氧化为CNO－，所以氧化性：CNO－＜ClO－，故D错误。
7．用KMnO4酸性溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时，发生的反应Ⅰ：MnO＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)和反应Ⅱ：MnO＋FeS2＋H＋―→Fe3＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)。下列说法正确的是(　　)
A．反应Ⅰ中Cu2S既是氧化剂又是还原剂
B．反应Ⅰ中每生成1 mol SO，转移电子的物质的量为10 mol
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D．若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2
答案　BD
解析　反应Ⅰ中Cu2S中Cu和S的化合价都升高，发生氧化反应，则Cu2S为还原剂，Mn元素的化合价降低，发生还原反应，MnO为氧化剂，A错误；反应Ⅰ中每生成1 mol SO，参加反应的Cu2S为1 mol，Cu2S化合价共升高2×(2－1)＋(6＋2)＝10，反应转移电子的物质的量为10 mol，B正确；反应Ⅱ中氧化剂MnO化合价降低(7－2)＝5，还原剂FeS2化合价共升高1＋2×(6＋1)＝15，根据得失电子相等，氧化剂与还原剂的物质的量之比为15∶5＝3∶1，C错误；若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同， 1 mol KMnO4得到5 mol电子，Cu2S化合价共升高2×(2－1)＋(6＋2)＝10，应氧化 mol Cu2S，FeS2化合价共升高1＋2×(6＋1)＝15，应氧化mol＝mol FeS2，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为 mol∶mol＝3∶2，D正确。