专题02 氧化还原反应概念、规律-高考化学母题题源系列（练习及答案解析）

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专题02 氧化还原反应概念、规律（解析版）
【母题来源】高考北京卷
【母题题文】下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
【答案】B
【试题解析】本题考查氧化还原反应，为高考常见题型，侧重于氧化还原反应判断的考查，注意把握发生的反应及反应中元素的化合价变化，题目难度不大。发生的反应中，存在元素的化合价变化，与氧化还原反应有关；反之，不存在元素的化合价变化，则与氧化还原反应无关，以此解答该题。
A．FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl3+Fe=2FeCl2，此过程中Fe的化合价发生变化，涉及到了氧化还原法应，故A不符合题意；
B．MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2 ↓+2NaCl，过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O ，此过程中没有元素化合价发生变化，未涉及氧化还原反应，故B符合题意；
C．部分氯气与H2O 发生反应生成氯化氢和次氯酸，反应过程中氯元素化合价变化，涉及到了氧化还原法应，故C不符合题意；
D．NO2 与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化，涉及到了氧化还原反应，故D不符合题意；综上所述，本题应选B。
【命题意图】本题以氧化还原反应有关判断为基础，考查氧化还原反应的基本概念、氧化还原反应的判断。旨在考查学生获取信息的能力以及灵活应用这些信息去解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑思维能力。考查了学生对知识理解、综合运用能力，对氧化还原反应规律的掌握运用情况。是一道基础性试题，能较好的考查学生的能力。
【命题方向】该考点为高中化学的常考点，试题的考查形式主要有两种，一种是通过氧化还原反应规律确定产物，另一种是通过氧化还原反应确定某物质含量。本内容与能量变化、电化学基础有很强的关联性，和它们一起进行综合考查的可能性较大。利用氧化还原反应滴定原理测定物质的组成及有限定条件的氧化还原反应方程式的书写的命题趋势较强。通过实验方案设计与评价，考查考查氧化还原反应，化学属于实验学科，2020年选择题中继续考查实验方案设计与评价，可能考查影响化学反应速率的因素、盐类水解、中和滴定等基础实验。
【得分要点】氧化还原反应是一类重要的化学反应，氧化还原反应的实质是电子，特征是化合价的升降，反应实质、特征及反应类型的关系可以用6个字概括：升、失、氧，降、得、还；在氧化还原反应中元素的化合价升高，原子失去电子，发生氧化反应，作还原剂，还原剂是失去电子的或电子对偏离的物质，本身具有还原性，反应后化合价升高，对应的产物为氧化产物。元素的化合价降低，原子获得电子，发生还原反应，作氧化剂。氧化剂是得到电子的或电子对偏向的物质，本身具有氧化性，反应后化合价降低，对应的产物是还原产物；整个反应过程电子从还原剂转移到氧化剂。
解答该类试题时一定记清各概念之间的关系，跳出“五大”误区：
（1）误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
（2）误认为元素由化合态变为游离态一定被还原，其实不一定。如HCl―→Cl2，氯元素被氧化，CuO―→Cu，铜元素被还原。
（3）误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化，则一定有另一种元素被还原，其实不一定。如Cl2＋H2OHCl＋HClO中，被氧化和被还原的都是氯元素。
（4）误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应，其实不一定。如SO2具有还原性，浓H2SO4具有氧化性，但二者不发生氧化还原反应。
（5）误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强，其实不一定，如HClO的氧化性高于HClO4。
1．【湖北部分重点中学2020届高三新起点联考考试】下列不涉及氧化还原反应的是
A．补铁剂（有效成分为Fe2+）与含维生素C共服效果更佳
B．雷雨肥庄稼——自然固氮
C．灰肥相混损肥分——灰中含有碳酸钾，肥中含有铵盐
D．从沙滩到用户——由二氧化硅制晶体硅
【答案】C
【解析】A．维生素C具有还原性，能防止补铁剂被氧化，属于氧化还原反应，故A正确；B．放电过程中，氮气与氧气反应生成NO，O、N元素的化合价发生变化，涉及氧化还原反应，故B正确；C．碳酸钾与铵盐发生相互促进的水解反应，会生成氨气挥发，反应过程中不存在化合价的变化，不涉及氧化还原反应，故C错误；D．由二氧化硅制晶体硅，Si的化合价降低，被还原，涉及氧化还原反应，故D正确；故答案为C。
2．【合肥市高三第一次教学质量检测】已知反应：As2S3+HNO3+X→H3AsO4+H2SO4+ NO↑，下列关于该反应的说法不正确的是
A．X为H2O
B．参加反应的HNO3全部被还原
C．氧化产物为H2SO4和H3AsO3
D．生成1ml H2AsO3转移2mle-
【答案】D
【解析】As2S3中As元素的化合价＋3价，S元素的化合价－2，由方程式可知，反应中As元素的化合价由+3→+5，S元素的化合价由-2→+6，砷和硫元素化合价升高被氧化，N的化合价由+5→+2，化合价降低被还原，配平的化学方程式为3As2S3+28HNO3+4H2O=6H3AsO4+9H2SO4+ 28NO↑。
A项、由原子个数守恒可知，X为H2O，故A正确；
B项、由方程式可知参加反应的HNO3全部被还原为NO，故B正确；
C项、反应中As元素的化合价由+3→+5，S元素的化合价由-2→+6，砷和硫元素化合价升高被氧化，则氧化产物为H2SO4和H3AsO3，故C正确；
D项、生成1mlH2AsO3消耗14/3mlHNO3，转移14 mle-，故D错误。故选D。
【点睛】本题考查氧化还原反应，侧重分析与应用能力的考查，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键。
3．【湖北省黄冈中学高三5月二模】KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3包括以下两个反应：
①11KClO3+6I2+3H2O == 6KH(IO3)2 +3Cl2↑+5KCl
②KH(IO3)2+KOH==2KIO3+H2O
下列说法正确的是
A．化合物KH(IO3)2中含有共价键、离子键和氢键等化学键
B．反应①中每转移4ml电子生成2.24LCl2
C．向淀粉溶液中加入少量碘盐，溶液会变蓝
D．可用焰色反应实验证明碘盐中含有钾元素
【答案】D
【解析】A. 化合物KH(IO3)2为离子化合物，包含离子键与共价键，氢键不属于化学键，A项错误；
B. 气体的状态未指明，不能利用标况下气体的摩尔体积计算，B项错误；
C. 碘盐中所含的碘元素在水溶液中以IO3-离子存在，没有碘单质，不能使淀粉变蓝，C项错误；
D. 钾元素的焰色反应为紫色（透过蓝色钴玻璃），若碘盐的焰色反应显紫色，则证明碘盐中含有钾元素，D项正确；答案选D。
【点睛】本题考查化学基本常识，A项是易错点，要牢记氢键不属于化学键，且不是所有含氢元素的化合物分子之间就有氢键。要明确氢键的存在范围是分子化合物中，可以分为分子内氢键，如邻羟基苯甲醛，也可存在分子间氢键，如氨气、氟化氢、水和甲醇等。
4．【湖南省衡阳市高三第二次联考】雌黄(As2S3)在我国古代常用作书写涂改修正胶。浓硝酸氧化雌黄可制得硫黄，并生成砷酸和一种红棕色气体，利用此反应原理设计为某原电池。下列有关叙述正确的是
A．砷酸的分子式为H2AsO4
B．红棕色气体在该原电池的负极区生成并逸出
C．该反应的氧化剂和还原剂物质的量之比为12∶1
D．该反应中每析出4.8g硫黄，则转移0.5ml电子
【答案】D
【解析】A、砷最高价为+5，砷酸的分子式为H3AsO4，故A错误；
B、红棕色气体是硝酸发生还原反应生成的NO2,原电池正极发生还原反应，所以NO2在正极生成并逸出，故B错误；
C、As2S3被氧化为砷酸和硫单质，As2S3化合价共升高10，硝酸被还原为NO2，氮元素化合价降低1，氧化剂和还原剂物质的量之比为10：1，故C错误；
D、As2S3被氧化为砷酸和硫单质，1ml As2S3失10ml电子，生成2ml砷酸和3ml硫单质，所以生成0.15ml硫黄，转移0.5ml电子，故D正确。
5．【北京市顺义区高三第二次统练】下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是
【答案】C
【解析】A.新制氯水滴入Na2S 溶液中，反应方程式为Cl2+Na2S=2NaCl+S↓，有元素化合价升降，属于氧化还原反应，故A不符合题意；B. 乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中，
2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O，CrO72-转化为Cr3+，Cr元素化合价由+6价变为+3价，有化合价变化，所以属于氧化还原反应，故B不符合题意；C.饱和FeCl3溶液滴入沸水中，此过程为制备氢氧化铁胶体的过程，离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+，过程中无化合价变化，不属于氧化还原反应，故C符合题意；D.草酸滴入KMnO4 酸性溶液中，反应方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O，高锰酸钾转化为硫酸锰，锰元素化合价由+7价变为+2价，有化合价变化，属于氧化还原反应，故D不符合题意。答案选C。
【点睛】本题解题关键是理解氧化还原反应的特征和实质。有元素化合价升降的反应为氧化还原反应，氧化还原反应的实质是有电子得失。据此判断反应是否与氧化还原反应相关。
6．【湖北省宜昌市高三元月调考】某温度下，将1.1ml I2加入到氢氧化钾溶液中，反应后得到KI、KIO、KIO3的混合溶液。经测定IO－与IO3－的物质的量之比是2：3。下列说法错误的是
A．I2在该反应中既作氧化剂又作还原剂
B．该反应中转移电子的物质的量为1.7ml
C．该反应中，I2的还原性大于KIO和KI03的还原性
D．该反应中，被还原的碘元素与被氧化的碘元素的物质的量之比是5：17
【答案】D
【解析】A. 反应中只有碘元素的化合价变化，因此I2在该反应中既做氧化剂又做还原剂，选项A正确；
B. 设生成碘化钾是xml，碘酸钾是3yml，则次碘酸钾是2yml，所以根据原子守恒、电子得失守恒可知x+3y+2y=2.2、x＝2y+3y×5，解得x＝17y＝1.7，所以该反应中转移电子的物质的量为1.7ml，选项B正确；
C. 反应中碘I2既做氧化剂又做还原剂，KI为还原产物，KIO和KI03均为氧化产物，故I2的还原性小于KI的还原性，大于KIO和KI03的还原性，选项C正确；
D. 根据C中分析可知该反应中，被还原的碘元素与被氧化的碘元素的物质的量之比是x：5y＝17:5，选项D错误。答案选D。
【点睛】本题考查氧化还原反应的应用，明确反应中有关元素的化合价变化情况是解答的关键，在进行氧化还原反应的有关计算以及配平时注意利用好电子得失守恒这一关系式。
7．【福州市高三毕业班第三次质量检测】氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2)，某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
下列说法错误的是
A．滤渣A中主要含有SiO2、CeO2
B．过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C．过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+=Ce3++2H2O+O2↑
D．过程④中消耗 11.2L O2(已折合成标准状况)，转移电子数为2×6.02×1023
【答案】C
【解析】该反应过程为：①CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸，Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中，滤渣为CeO2和SiO2；②加入稀硫酸和H2O2，CeO2转化为Ce3+，滤渣为SiO2；③加入碱后Ce3+转化为沉淀，④通入氧气将Ce从+3氧化为+4，得到产品。
A.CeO2、SiO2、Fe2O3等中加入稀盐酸，Fe2O3转化FeCl3存在于滤液中，滤渣为CeO2和SiO2，故A正确；B.结合过滤操作要点，实验中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故B正确；C.稀硫酸、H2O2，CeO2三者反应生成转化为Ce2(SO4)3、O2和H2O，反应的离子方程式为：
6H++H2O2+2CeO2=2Ce3++O2↑+4H2O，故C错误；D.过程④中消耗 11.2L O2的物质的量为0.5ml，转移电子数为0.5ml×NA=2×6.02×1023，故D正确；故答案为C。
8．【郑州市高考一模】向红色CrO3固体表面喷洒酒精，会剧烈反应，生成绿色固体Cr2O3，同时闻到有刺激性气味乙醛生成。下列判断错误的是
A．该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性
B．若有1 ml乙醇参加反应，转移电子的物质的量为2 ml
C．由此反应可知，酒精严禁与强氧化性试剂混合存放
D．上述反应的化学方程式为2CrO3+3C2H5OH===Cr2O3+3CH3CHO+3H2O
【答案】A
【解析】A．向红色CrO3固体表面喷洒酒精，会剧烈反应，生成绿色固体Cr2O3，同时闻到有刺激性气味乙醛生成，该反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价、C元素化合价由﹣2价变为﹣1价，则CrO3是氧化剂、乙醇是还原剂，所以CrO3体现氧化性、乙醇体现还原性，故A错误；
B．如果有1ml乙醇参加反应，则1ml-CH2OH～-CHO，则转移电子物质的量＝2ml，故B正确；
C．该反应中CrO3是氧化剂、乙醇是还原剂，则CrO3体现氧化性、乙醇体现还原性，二者发生氧化还原反应，所以酒精严禁与强氧化性试剂混合存放，故C正确；
D．该反应中CrO3和乙醇是反应物，Cr2O3和乙醛是生成物，结合转移电子守恒书写方程式为2CrO3+3C2H5OH===Cr2O3+3CH3CHO+3H2O，故D正确；故选A。
【点睛】有机中氧化还原反应转移电子可以根据官能团变化确定。去两个H或增加一个氧原子均失去2e-，反之增加两个氢原子或减少一个氧原子均得到2e-。
9．【临沂市高三2月教学质量检测】根据下表中的信息判断，下列说法错误的是
A．第①组反应的氧化产物为O2
B．第②组反应中C12与FeBr2的物质的量之比小于或等于1：2
C．第③组反应中生成3ml C12，转移6ml电子
D．氧化性由强到弱的顺序为C1O3- >C12>Fe3+
【答案】C
【解析】A.H2O2中O元素的化合价升高，失去电子，被氧化，则H2O2反应的氧化产物为O2，A正确；
B.②中溴元素的化合价没有变化，Cl2只将Fe2+氧化为Fe3+，发生的反应为3Cl2+6FeBr2=2FeCl3+4FeBr3，则Cl2与FeBr2的物质的量之比为1：2，若小于1:2，也只发生该反应，B正确；
C.在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中，每生成3ml氯气转移5ml电子，生成1mlCl2转移 ml电子，C错误；
D.KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O反应中，物质的氧化性：ClO3-＞Cl2，Cl2 氧化FeBr2生成FeBr3，则氧化性：Cl2＞Fe3+，因此物质的氧化性由强到弱的顺序为ClO3-＞Cl2＞Fe3+，D正确；
故合理选项是C。
10．【湖南省岳阳市高三一模】将一定量的镁和铜组成的混合物加入到足量的稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO)。向反应后的溶液中加3ml/LNaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g。下列叙述错误的是
A．当金属全部溶解时，电子转移的数目为0.3NA
B．参加反应的金属的总质量3.6g