2024届高三新高考化学大一轮专题练习-氧化还原反应

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习-氧化还原反应，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三新高考化学大一轮专题练习-氧化还原反应
一、单选题
1．（2023·贵州贵阳·统考二模）下列离子方程式书写正确的是
A．硝酸银溶液与碘化钾溶液反应： 2Ag+ +2I－ ＝2Ag+I2
B．氧化铁粉末溶于足量氢碘酸： Fe2O3+6H+ ＝2Fe3+ + 3H2O
C．用硫酸铜溶液吸收硫化氢气体： Cu2+ +H2S＝CuS↓+2H+
D．用惰性电极电解氯化镁溶液： 2C1－ +2H2O2OH－ +H2↑ +Cl2↑
2．（2023·辽宁·统考高考真题）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是
  
A．“焙烧”中产生 B．滤渣的主要成分为
C．滤液①中元素的主要存在形式为 D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
3．（2023·安徽马鞍山·统考三模）双核铁是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述正确的是

A．反应①中1molO2参与反应转移电子数为4NA
B．反应③产物中的“？”为罗马数字IV
C．反应④中有极性键和非极性键的断裂和形成
D．总化学方程式为：O2+2CH42CH3OH
4．（2023春·四川成都·高三树德中学校考阶段练习）利用是实现“碳中和”的重要途径，光催化转化为CH4的方法入选了2020年世界十大科技进展，其原理为。下列说法正确的是
A．和的空间构型均为V形
B．裂解可得炭黑
C．非金属性：O>H>C
D．转化为体现了的还原性
5．（2023·湖南衡阳·校联考三模）在碱性镀铜中电镀液的主要成分是，其内界的电离与弱电解质类似，仅部分解离为中心离子和配位体。设为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是
A．溶液中数目小于
B．含有的质子数目为
C．的配位键数目为
D．和合成转移电子数目为
6．（2023·全国·高三假期作业）元素铬()的几种化合物存在如图转化关系，下列判断不正确的是

A．可作为氧化剂 B．反应①表明有酸性氧化物的性质
C．反应②利用了氧化性 D．反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
7．（2023春·江苏盐城·高三江苏省响水中学校考期中）将12.8g铜投入60mL一定浓度的硝酸溶液中，恰好完全反应，产生NO和混合气体中N原子的物质的量为0.2mol(反应前后溶液的体积基本不变)。下列叙述正确的是
A．反应后溶液的浓度约为5mol/L
B．反应中Cu失去电子的物质的量为0.2mol
C．生成的NO和物质的量之比为
D．生成气体的体积为4.48L
8．（2023春·重庆沙坪坝·高三重庆一中校考阶段练习）下列实验操作、现象及结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向紫色石蕊溶液中通入Cl2
溶液先变红后褪色
氯气有漂白性
B
向Na2SiO3溶液中通入SO2
溶液变浑浊
非金属性：S＞Si
C
向酸性MnSO4溶液中加入NaBiO3固体
溶液变为紫红色
氧化性：BiO＞MnO
D
相同温度下，将相同大小钠块分别加到醋酸和乙醇中
生成氢气的速率：醋酸＞乙醇
结合质子能力：CH3COO-＞C2H5O-
A．A B．B C．C D．D
9．（2023·浙江·校联考模拟预测）超氧化钾在加热条件下可以将氧化成Ⅲ的化合物，化学方程式如下：，则下列说法正确的是
A．既是氧化剂，又是还原剂
B．只是氧化产物
C．当反应中转移的电子数为时，则有被氧化
D．标准状况下，生成时，被还原的超氧化钾为
10．（2023春·河北邢台·高三校联考阶段练习）钪(Sc)可用于制备铝钪合金、燃料电池、钪钠卤灯、示踪剂、激光晶体等产品。以钛白酸性废水(主要含、、)为原料制备氧化钪()的工艺流程如下。下列说法正确的是
  
A．酸洗时加入的目的是将还原为
B．“操作Ⅰ”需要的玻璃仪器有分液漏斗
C．“滤渣Ⅰ”的主要成分是、
D．草酸钪焙烧时反应的化学方程式：
11．（2023春·河北保定·高三河北安国中学校联考阶段练习）铁元素的价类二维图如图所示。下列说法错误的是
  
A．④可用作红色涂料
B．⑦的溶液可用于清洗青铜文物表面的锈迹
C．⑤被溶液中的氧气氧化为⑥的化学方程式为
D．③溶于过量稀硝酸的离子方程式为
12．（2023春·河北沧州·高三泊头市第一中学校联考阶段练习）绿氢由于生产过程中100%绿色的特点备受青睐，发展前景最为广阔，光催化制氢机理研究取得新进展。如图是通过光催化循环在较低温度下由水分解制备氢气的反应原理。下列有关说法错误的是
  
A．该制氢过程中，只消耗了水和热，含锰化合物均为中间产物
B．生成气体B的反应方程式为
C．制氢过程中涉及Mn元素转化的反应只有2个氧化还原反应
D．该制氢过程解决了气体A、B难分离的问题
13．（2023秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学校联考期末）某酸性废水中含有大量的和少量，利用该废水为原料制备纳米级的流程如图：
  
下列说法正确的是
A．通发生的反应：
B．流程中可用替代
C．开始向滤液1中加入时，观察到有少量气泡产生，该气体为
D．该流程中使用了漏斗、玻璃棒、酒精灯、坩埚和分液漏斗等

二、多选题
14．（2023·山东临沂·校联考模拟预测）亚磷酸钠是一种强还原剂，也是一种性能较高的催化剂。亚磷酸受热易分解，碱性条件下更易发生。以含有微量的为原料，制备高纯度氢磺酸和亚磷酸钠的工业流程如下。
  
已知：减压蒸馏过程中，的回收率超过95%。
下列说法正确的是
A．“氧化”过程中反应的离子方程式为
B．“除铅”过程说明FeS与PbS的溶度积大小关系：
C．“减压蒸馏”过程后剩余固体的主要成分为、，且物质的量比接近1：1
D．“吸附”过程中得到的滤渣2主要成分为

三、非选择题
15．（2023·全国·高三专题练习）用二氧化氯(ClO2)可制备用途广泛的亚氯酸钠(NaClO2)，实验室可用下列装置(略去部分夹持仪器)制备少量的亚氯酸钠

已知：①ClO2沸点为9.9 ℃，可溶于水，有毒，浓度较高时易发生爆炸
②NaClO2饱和溶液低于38 ℃时析出NaClO2·3H2O，高于38℃时析出NaClO2，高于60℃时NaClO2分解为NaClO3和NaCl
③B装置为ClO2发生装置，所用试剂NaClO3、H2SO4(浓)、CH3OH
请回答下列问题：
实验过程中需持续通入一定量的CO2，其目的是_______；反应结束后需再通入一定量的CO2，其目的是_______
16．（2023春·辽宁朝阳·高三北票市高级中学校考期中）回答下列问题：
(1)常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂，其主要成分为铁粉、活性炭和食盐。脱氧过程中的一步反应为，中铁元素的化合价为___________，该脱氧反应中的还原剂是___________(填化学式)。
(2)近年来，我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质)，这种碳纳米颗
粒可用氧化气化法提纯，完成并配平其反应的化学方程式：
________________________。__________
(3)高铁酸钠()是一种新型的净水剂，可以通过下述反应制取：。
①该反应中___________元素被氧化(用化学式表示，后同)，还原产物为___________。
②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况：___________。
17．（2023春·福建宁德·高三统考期中）汽车尾气中对人类健康造成危害的物质主要有碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物等，可用活性炭或一氧化碳还原氮氧化物，减少大气污染。回答下列问题：
(1)三元催化器可同时将汽车尾气中的三种污染物转化为无害物质。写出转化过程中和CO反应的化学方程式_____________。该反应的能量变化关系如图所示：

判断其属于_______________(填“放热反应”或“吸热反应”)。
(2)一定温度下，在一个10L的密闭容器中加入活性炭(足量)和1.0mol NO，发生反应的化学方程式为：。NO、的物质的量随时间的变化如下表所示：
物质的量/mol
0
5min
9min
10min
12min
NO
1.0
0.58
0.42
0.40
0.40

0
0.21
0.29
0.30
0.30
①各时间段反应速率最快的是_____(填“0～5”“5～9”“9～10”)min，原因是________________。
② 0～5min内，反应速率_______；
③ 按表中数据，反应一定达到化学平衡状态的时间段是_________min～12min，此时，
容器中的物质的量浓度是_______。
18．（2023春·湖南长沙·高三长沙市明德中学校考期中）锂锰电池反应原理如图所示，其中电解质溶于混合有机溶剂中，通过电解质迁移入晶格中，生成。回答下列问题：

(1)锂的原子结构示意图为___________，锂在空气中燃烧，产物为___________(填化学式)。
(2)该电池中作正极的是___________(填“a”或“b”)，电池负极反应式为___________。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？回答“是”或“否”，并说明理由：___________。
(4)可与和在高温下反应，生成、和，反应的化学方程式为___________。在酸性溶液中歧化，生成和的物质的量之比为___________。

参考答案：
1．C
【详解】A．硝酸银溶液与碘化钾溶液反应生成AgI沉淀，反应的离子方程式为：Ag+ +I－＝AgI，故A错误；
B．氧化铁与氢碘酸发生氧化还原反应，反应的离子反应为Fe2O3+2I-+6H+═2Fe2++I2+3H2O，故B错误；
C．硫酸铜溶液和硫化氢气体反应生成硫化铜沉淀，离子方程式为：Cu2+ +H2S＝CuS↓+2H+，故C正确；
D．用惰性电极电解氯化镁溶液过程中离子方程式为：Mg2++2C1－ +2H2OMg(OH)2↓ +H2↑ +Cl2↑，故D错误；
故选C。
2．B
【分析】焙烧过程中铁、铬元素均被氧化，同时转化为对应钠盐，水浸时铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀，滤液中存在铬酸钠，与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。
【详解】A．铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成对应的钠盐和二氧化碳，A正确；
B．焙烧过程铁元素被氧化，滤渣的主要成分为氧化铁，B错误；
C．滤液①中元素的化合价是+6价，铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性，所以Cr 元素主要存在形式为，C正确；
D．由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用，D正确；
故选B。
3．B
【详解】A．反应①中产生的是过氧键，其中氧的价态是-1价，因此1molO2参与反应转移电子数为2NA，故A错误；
B．步骤③中断裂O−O非极性键，形成O−Fe（Ⅳ）极性键，故B正确；
C．反应④中只有极性键的断裂O−Fe（Ⅳ）和C-H，形成O-H极性键，故C错误；
D．根据图示，总过程的反应为：CH4+O2+2H++2e-CH3OH+H2O，故D错误；
故答案选B。
4．B
【详解】A．CO2中C为sp杂化，CO2的空间构型为直线形，A错误；
B．CH4裂解可得炭黑，B正确；
C．碳的非金属性比H的大，且同一周期，元素从左到右非金属性依次增强，非金属性：O>C>H，C错误；
D．CO2转化为CH4，C得电子化合价降低，体现了CO2的氧化性，D错误；
故答案选B。
5．D
【详解】A．未指明溶液体积，A项错误；
B．未给出氨气所处的状况，B项错误；
C．的配位键数目为，C项错误；
D．根据氧化还原原理可知，和合成时转移电子数目为，D项正确；
故选D。
6．D
【详解】A．K2Cr2O7中Cr元素化合价为+6价，具有强氧化性，因此K2Cr2O7可作为氧化剂，A正确；
B．Cr2O3是金属氧化物，与KOH反应，产生KCrO2和水，所以反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质，B正确；
C．在反应②中H2O2将KCrO2氧化为K2Cr2O4，说明H2O2具有氧化性，C正确；
D．在反应①③中Cr元素化合价不变，D错误；
故选D。
7．C
【详解】A．恰好完全反应，则，12.8g铜物质的量为，则生成的的物质的量为0.2mol，浓度约为，故A错误；
B．转移电子的物质的量为， 故B错误；
C．设生成的物质的量为a，生成的物质的量为b，转移电子守恒得，N原子守恒得，解得，，生成的和物质的量之比为，故C正确；
D．标准状况下非气态且未指明为标准状态，无法确定，故D错误。
综上所述，答案为C。
8．C
【详解】A．向紫色石蕊溶液中通入Cl2，Cl2和水反应生成HCl和HClO，溶液呈酸性所以先变红，后褪色的原因是HClO具有漂白性，故A错误；
B．向Na2SiO3溶液中通入SO2产生硅酸沉淀，溶液变浑浊，说明酸性：H2SO3>H2SiO3，H2SO3不是S元素的最高价含氧酸，不能证明非金属性：S＞Si，故B错误；
C．向酸性MnSO4溶液中加入NaBiO3固体，溶液变为紫红色，说明BiO将Mn2+氧化为MnO，则氧化性：BiO＞MnO，故C正确；
D．相同温度下，将相同大小钠块分别加到醋酸和乙醇中，生成氢气的速率：醋酸＞乙醇，说明电离H+（质子）能力：CH3COOH＞C2H5OH，则结合质子能力：CH3COO- 故选C。
9．C
【分析】分析方程式可知，中的O元素的化合价由部分升高为氧气中的价，被氧化，部分转化为，中O为价，为价，故氧气为氧化产物，即是氧化产物也是还原产物，据此分析回答问题。
【详解】A．该反应中中的化合价由价升高为价，被氧化，为还原剂，的中O化合价由价部分升高为价，部分降低为价，既有升高，又有降低，既是氧化剂又是还原剂，选项A错误；
B．中的化合价由价升高为价，化合价升高被氧化，是氧化产物，而部分氧的化合价又由价降低为价，化合价降低被还原，故又是还原产物，选项B错误；
C．根据方程式分析可知，当反应中转移的电子数为时，则有被氧化，选项C正确；
D．标准状况下，生成时，即时，根据方程式可知，参与反应的超氧化钾为，但中只有一半是被还原的，另一半被氧化，故被还原的超氧化钾为，选项D错误；
答案选C。
10．D
【分析】钛白酸性废水(主要含、，)，酸洗时加入的目的是将氧化为，“滤渣Ⅰ”的主要成分是、、，加入10%的盐酸调pH的目的是将转化为含，的溶液，再加入草酸溶液得到草酸钪，草酸钪与氧气焙烧时生成和。
【详解】A．“有机相”中主要含有、，，酸洗时加入的目的是将氧化为，有利于后面沉淀除去，A项错误；
B．“操作Ⅰ”是过滤，过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，B项错误；
C．“滤渣Ⅰ”的主要成分是、、，C项错误；
D．草酸钪与氧气焙烧时生成和，D项正确；
故选D。
11．B
【分析】铁元素的价类二维图分析可知，①为Fe，②为FeO，③为Fe3O4，④为Fe2O3，⑤为Fe(OH)2，⑥为Fe(OH)3，⑦为Fe3+的盐，⑧为Fe2+的盐。
【详解】A．氧化铁为红色固体，可用作红色涂料，故A正确；
B．Fe3+的溶液和铜反应，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，不可用于清洗青铜文物表面的锈迹，故B错误；
C．氢氧化亚铁被溶液中的氧气氧化，白色沉淀迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色，生成氢氧化铁，反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3，故C正确；
D．Fe3O4溶于过量稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平写出，反应的离子方程式为：，故D正确；
故选：B。
12．A
【分析】Mn2O3在聚光太阳能作用下分解生成O2和MnO，气体A为O2。NaMnO2与H2O反应生成Mn2O3和D，该反应中Mn元素化合价未发生变化，因此不是氧化还原反应，生成的D为NaOH，NaOH与MnO反应生成NaMnO2和气体B，则气体B为H2。
【详解】A．该制氢过程中，消耗了水和太阳能，含锰化合物均为中间产物，A错误；
B．MnO和NaOH反应生成NaMnO2和H2，化学方程式为，B正确；
C．制氢过程中，涉及Mn元素转化的反应有NaMnO2转化为Mn2O3，Mn2O3分解生成MnO，MnO和NaOH反应生成NaMnO2，其中只有Mn2O3分解生成MnO，MnO和NaOH反应生成NaMnO2为氧化还原反应，C正确；
D．该制氢过程中，氢气和氧气在不同的反应中生成，可分开收集解决了氧气和氢气难分离的问题，D正确；
故答案选A。
13．A
【分析】由题给流程可知，向酸性废水中通入氧气将亚铁离子氧化为铁离子，向反应后的溶液中加入氢氧化铜将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有氢氧化铁的滤渣和滤液1；向滤液1中加入碳酸氢铵溶液将溶液中的铜离子转化为碱式碳酸铜沉淀，过滤得到碱式碳酸铜和滤液2；碱式碳酸铜灼烧分解生成氧化铜、二氧化碳和水，则氧化铜经多步处理得到纳米氧化铜；滤液1经处理得到硫酸铵。
【详解】A．由分析可知，向酸性废水中通入氧气的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为，故A正确；
B．由分析可知，加入氢氧化铜的目的是将铁离子转化为氢氧化铁沉淀，若用碳酸钙替代氧化铜，反应生成的钙离子会与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸钙沉淀，导致所得碱式碳酸铜中混有杂质，导致所得氧化铜不纯，故B错误；
C．向滤液1中加入碳酸氢铵溶液时，溶液中铜离子与碳酸氢根离子可能发生双水解反应生成二氧化碳气体，不可能生成氨气，故C错误；
D．由分析可知，该流程中的分离操作涉及过滤、灼烧，需要用到的仪器为漏斗、玻璃棒、酒精灯、坩埚，不涉及分液操作，不可能用到仪器分液漏斗，故D错误；
故选A。
14．AD
【分析】由题给流程可知向含有微量铅离子的次磷酸钠中加入水和单质碘，碘将次磷酸钠氧化为亚磷酸后，再加入硫化亚铁将溶液中的微量铅离子转化为硫化铅，过滤得到含有亚磷酸、氢碘酸和碘化钠的滤液；已知减压蒸馏滤液时I-回收超过95%，则亚磷酸与碘化钠反应生成亚磷酸氢钠和碘化氢，所剩余固体为亚磷酸氢钠的固体；将含有亚磷酸氢钠的固体加水溶解后，并加入双氧水将亚铁离子氧化为铁离子，然后调节溶液pH为11，将铁离子转化为沉淀的同时将亚磷酸氢钠转化为亚磷酸钠，然后加入活性炭吸附氢氧化铁沉淀，过滤滤液调节pH结晶得到亚磷酸钠。
【详解】A．“氧化”过程中碘将次磷酸钠氧化为亚磷酸，反应的离子方程式为，A正确；
B．“除铅”过程说明FeS与PbS的溶度积大小关系：Ksp(PbS) C．“减压蒸馏”过程后剩余固体的主要成分为亚磷酸氢钠，C错误；
D．由分析可知，“吸附”过程中得到的滤渣2主要成分为，D正确；
故选AD。
15． 降低ClO2的浓度以免爆炸 将装置中残留的ClO2排尽以免污染环境
【详解】由已知信息ClO2浓度较高时易爆炸，所以在反应中需要控制浓度，通入CO2降低ClO2浓度以免发生爆炸。同时，ClO2有毒，再拆写装置前需将其排尽，通入CO2的目的将装置中残留的ClO2排尽以免污染环境。答案为降低ClO2浓度以免发生爆炸；将装置中残留的ClO2排尽以免污染环境。
16．(1) +3
(2)
(3) Fe NaCl   

【详解】（1）氢氧根为-1价，根据化合价代数和为0，可知Fe元素化合物为+3；Fe(OH)2中铁元素化合价由+2价升高为Fe(OH)3中的+3价，Fe(OH)2被氧化，作还原剂，故答案为：+3；Fe(OH)2；
（2）反应中C元素化合价变化：0价→+4价，1molC参加反应，失去4mol电子；Cr元素化合价变化：+6价→+3价，1molK2Cr2O7参加反应，得到6mol电子，要使得失电子守恒，则C的系数为3，K2Cr2O7的系数为2，依据原子个数守恒，反应方程式：3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O；
（3）①该反应中Fe元素化合价由+3价变为+6价，Fe元素被氧化，Cl元素化合价由+1价变为-1价，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，所以该反应中是NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl；
②Fe元素化合价由+3价升高为+6价，共升高3价，NaClO生成NaCl,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价，降低2价，根据最小公倍法转移的电子数为6，用单线桥标出电子转移的情况如下：  。
17．(1) 放热反应
(2) 0～5 反应物的浓度最大 0.0042 10 0.03

【详解】（1）三元催化器可同时将汽车尾气中的三种污染物转化为无害物质，故二氧化氮转化为氮气，一氧化碳转化为二氧化碳：；反应过程能量图像中反应物的总能量高于生成物总能量，该反应为放热反应；
（2）①起始时反应物的浓度最大，故各时间段反应速率最快的是0～5min；
②0～5min内，反应速率v(NO)=，由化学方程式的计量系数之比等于各物质的反应速率之比可得v(CO2)=v(NO)=0.0042；
③平衡状态时各物质的含量不再发生改变，故按表中数据，反应一定达到化学平衡状态的时间段是10min～12min；10min时，n(NO)=0.4mol,故NO的变化量为0.6mol，生成0.3mol二氧化碳，此时，容器中的物质的量浓度是0.03。
18．(1)
(2) b
(3)否；电极Li是活泼金属，能与水反应
(4) 2：1

【分析】形成原电池反应时，Li为负极，被氧化，电极方程式为，MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+=LiMnO2，结合电极方程式以及元素化合价的变化解答该题。
【详解】（1）锂的原子结构示意图为 ，锂在空气中燃烧，产物为氧化锂，化学式为。
（2）根据以上分析可知该电池中作正极的是二氧化锰，即电极b为正极，电池负极反应式为；
（3）因负极材料为Li可与水反应，则不能用水代替电池中的混合有机溶剂；
（4）可与和在高温下反应，生成、和，化合价变化的元素为Mn、Cl，Mn元素由+4价升高为+6，Cl元素化合价由+5降低为-1，根据化合价升降相等，则二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为3：1，再根据原子守恒配平方程式为：；K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2，反应中Mn元素化合价分别由+6价升高到7价、降低到+4价，反应的方程式为：3MnO+4H+=2MnO+MnO2+2H2O，生成和的物质的量之比为2：1。