2021届高考化学一轮复习过关训练：氧化还原反应【解析版】

氧化还原反应1.铋(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族，其价态为+3时较稳定，铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液，向其中依次滴加下列溶液，对应的现象如表所示：加入溶液①适量铋酸钠溶液②过量的双氧水③适量KI淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色紫红色消失，产生气泡溶液变成蓝色则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为 (　　)A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2【解析】选C。由①中现象可知，NaBiO3把Mn2+氧化生成Mn，则NaBiO3(氧化剂)的氧化性强于KMnO4(氧化产物)的氧化性；由②中现象可知，KMnO4氧化H2O2产生O2，自身被还原为Mn2+，则KMnO4(氧化剂)的氧化性强于H2O2的氧化性；由③中现象可知：碘离子被双氧水氧化成单质碘，则双氧水(氧化剂)的氧化性强于碘单质(氧化产物)的氧化性，综上所述，NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是NaBiO3>KMnO4>H2O2>I2。2.物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与FeCl3溶液　⑤Cl2和NaOH溶液　⑥Fe和HNO3溶液　⑦Fe和H2SO4溶液　⑧Na和O2(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是 _______ (填序号，下同)。(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________。 (3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是_________。 【解析】⑥Fe和浓硝酸常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀硝酸反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓硫酸常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀硫酸反应生成FeSO4和H2。答案：(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④3.(1)　　　HCl(浓)+　　　MnO2　　　Cl2↑+　　　MnCl2+　　　H2O(2)　　　KI+　　　KIO3+　　　H2SO4　　　I2+　　　K2SO4+　　　H2O(3)　　　Mn+　　　H++　　　Cl-　　　Mn2++　　　Cl2↑+　　　H2O答案：(1)4　1　1　1　2(2)5　1　3　3　3　3(3)2　16　10　2　5　84.(1)　　　S+　　　KOH　　　K2S+　　　K2SO3+　　　H2O(2)　　　P4+　　　KOH+　　　H2O　　　K3PO4+　　　PH3答案：(1)3　6　2　1　3(2)2　9　3　3　55.(1)　　Cl+　　Fe2++　　____ 　　Cl-+　　Fe3++　　______。 (2)　　Mn+　　C2+　　____ 　　Mn2++　　CO2↑+　　______。 (3)　　LiCoO2+　　H2SO4+　　H2O2　　Li2SO4+　　CoSO4+　　O2↑+　　____。 (4)　　ClO-+　　Fe(OH)3+　　____ 　　Cl-+　　Fe+　　H2O(5)　　Mn+　　H2O2+　　____ 　　Mn2++　　O2↑+　　H2O(6)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。　　　+　　　+　　　______AlN+　　　 答案：(1)1　6　6　H+　1　6　3　H2O(2)2　5　16　H+　2　10　8　H2O(3)2　3　1　1　2　1　4　H2O(4)3　2　4　OH-　3　2　5(5)2　5　6　H+　2　5　8(6)Al2O3+3C+N22AlN+3CO6.(1)配平下列离子反应方程式______Fe(OH)3+______ClO-+______OH- ______Fe+______Cl-+______H2O (2)已知有10.7 g Fe(OH)3参加反应，共转移了0.3NA个电子，则n=__________，Fe中铁元素的化合价为__________。 (3)根据所学的知识，推测Fe能和下列________(填序号)物质反应。 A.KMnO4　　　B.SO2　　　C.H2S　　　D.O2【解析】(1)反应中铁元素的化合价从+3升高为8-n，化合价升高了5-n，氯元素的化合价从+1降为-1，化合价降低了2价，根据电子守恒，氢氧化铁前面的系数是2，次氯酸根前面的系数是5-n，根据原子守恒，所以Fe前面的系数是2，据电荷守恒，氢氧根前面系数是2n，H2O前面的系数是n+3；(2)有10.7 g即0.01 mol Fe(OH)3参加反应，共转移了0.3NA个电子，所以n=2；Fe中铁元素化合价为+6；(3)Fe中铁元素化合价为+6，居于最高价，具有强氧化性，可以与具有还原性的物质反应。答案：(1)2　5-n　2n　2　5-n　n+3(2)2　+6(3)BC7.(2019·柳州质检)氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一物质”在40～50℃时反应可生成它。CuH在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体；Cu+在酸性条件下发生的反应是2Cu+Cu2++Cu。根据以上信息，结合自己所掌握的化学知识，回答下列问题：(1)用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中，用氧化还原观点分析，这“另一物质”在反应中作__________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (2)写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式： ____________。 (3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是__________(填化学式)。 (4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO，请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式：____________。 【解析】(1)用CuSO4制取CuH，铜元素化合价降低，发生还原反应，所以另一物质作还原剂。(2)CuH在氯气中燃烧，氯气作氧化剂，CuH作还原剂，方程式为2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl。(3)CuH中H为-1价，HCl中H为+1价，CuH溶于盐酸中，氢元素发生归中反应，生成H2。(4)稀硝酸具有强氧化性，CuH具有还原性，反应后只生成NO，离子方程式为CuH+3H++NCu2++2H2O+NO↑。答案：(1)还原剂(2)2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl(3)H2(4)CuH+3H++N Cu2++2H2O+NO↑8.将一定量铁粉加到一定浓度稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：c(Fe2+)∶c(Fe3+)=3∶2，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为              (　　) A.1∶1  B.5∶16  C.2∶3 D.3∶2【解析】选B。设反应中生成3 mol Fe2+、2 mol Fe3+，则转移电子的物质的量为3 mol×2+2 mol×3=12 mol，根据得失电子守恒，由4H++NO3-+3e-NO↑+2H2O可知，反应中被还原的HNO3是4 mol，与Fe2+、Fe3+结合的NO3-的物质的量为3 mol×2+2 mol×3=12 mol，所以参加反应的n(Fe)=5 mol，参加反应的n(HNO3)=16 mol，故本题选B。9.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 (　　)①H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2③3FeCl2+4HNO3(稀)2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3A.H2SO3>I->Fe2+>NOB.I->Fe2+>H2SO3>NOC.Fe2+>I->H2SO3>NOD.NO>Fe2+>H2SO3>I-【解析】选A。①H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4中，碘元素的化合价降低，硫元素的化合价升高，则H2SO3为还原剂，还原性H2SO3>I-，②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2中，铁元素的化合价降低，碘元素的化合价升高，则HI为还原剂，还原性I->Fe2+，③3FeCl2+4HNO3(稀)2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中，氮元素的化合价降低，铁元素的化合价升高，则FeCl2为还原剂，还原性Fe2+>NO，还原性由强到弱的顺序为H2SO3>I->Fe2+>NO。10.SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再加入K2Cr2O7溶液，发生如下化学反应： ①SO2+2Fe3++2H2OSO42-+2Fe2++4H+；②Cr2O72-+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。则下列有关说法不正确的是 (　　)A.氧化性：Cr2O72->Fe3+>SO2B.标准状况下，若有6.72 L SO2参加反应，则最终消耗0.2 mol K2Cr2O7C.反应②中，每有1 mol K2Cr2O7参加反应，转移电子的数目为6NAD.由上述反应原理推断：K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4【解析】选B。由反应①可知，Fe元素的化合价降低，则氧化性为Fe3+>SO2，由反应②可知，Cr元素的化合价降低，则氧化性为Cr2O72->Fe3+，则氧化性：Cr2O72-> Fe3+>SO2，故A正确；6.72 L SO2(标准状况)参加反应，n(SO2)=6.72 L÷22.4 L·mol-1=0.3 mol，由上述两个反应可知，存在3SO2～Cr2，则最终消耗0.1 mol K2Cr2O7，故B错误；每有1 mol K2Cr2O7参加反应，转移电子为1 mol×2×(6-3)=6 mol，即转移电子的数目为6NA，故C正确；因氧化性为Cr2O72->SO2，则K2Cr2O7能将Na2SO3氧化成Na2SO4，故D正确。11.(双选)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是 (　　) ABCD实验新制氯水滴入Na2S 溶液中乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中饱和FeCl3溶液滴入沸水中草酸滴入含有酚酞的NaOH溶液中现象产生黄色浑浊溶液由橙色变为绿色液体变为红褐色且澄清透明溶液由红色变为无色【解析】选C、D。新制氯水滴入Na2S溶液中，产生黄色沉淀，是由于氯水中的Cl2将S2-氧化为S，该反应为氧化还原反应，A不符合题意；乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中，由于K2Cr2O7具有氧化性，乙醇具有还原性，二者发生氧化还原反应，溶液由橙色变为绿色，与氧化还原反应有关，B不符合题意；饱和FeCl3溶液滴入沸水中，液体变为红褐色且澄清透明，过程中发生Fe3+的水解，无元素化合价变化，与氧化还原反应无关，C符合题意；草酸与NaOH发生中和反应，酚酞褪色，不涉及氧化还原反应，D符合题意。12.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4+N2O43N2+4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法中正确的是              (　　)A.该反应属于置换反应B.N2H4 是氧化剂C.N2O4是还原剂D.N2既是氧化产物又是还原产物【解析】选D。该反应的反应物中无单质，不属于置换反应；该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物。13.NH3和NO2在催化剂作用下反应：8NH3+6NO27N2+12H2O。若还原产物比氧化产物少0.1 mol，则下列判断正确的是              (　　)A.转移电子4.8NA个B.还原剂比氧化剂多0.2 molC.生成气体的体积42.56 L(标准状况)D.被还原的氮原子是11.2 g【解析】选B。若还原产物比氧化产物少0.1 mol，转移电子为2.4 mol，转移电子2.4NA个，故A错误；若还原产物比氧化产物少0.1 mol，还原剂为0.8 mol，氧化剂为0.6 mol，还原剂比氧化剂多0.2 mol，故B正确；若还原产物比氧化产物少0.1 mol，生成单质为0.7 mol，标准状况下体积为0.7 mol×22.4 L·mol-1=15.68 L，故C错误；氧化剂被还原，由选项B可知，被还原的氮原子是0.6 mol×14 g·mol-1=8.4 g，故D错误。14.工业上可用FeCl3溶液溶浸辉铜矿(主要成分为Cu2S)，反应方程式为Cu2S+FeCl3CuCl2+FeCl2+S(未配平)，下列说法正确的是              (　　)A.该反应的化学计量数可以为1，4，2，4，1B.该反应氧化产物只有CuCl2C.每生成32 g S，转移4 mol e-D.溶浸过程在无氧环境下比在有氧环境下速率更快【解析】选A、C。FeCl3与Cu2S反应，铜和硫元素化合价都升高了，可用整体法配平，得Cu2S+4FeCl32CuCl2+4FeCl2+S，A项正确；该反应氧化产物为CuCl2和S，B项错误；由反应方程式Cu2S+4FeCl32CuCl2+4FeCl2+S可知，每生成32 g S(1 mol)，转移4 mol e-，C项正确；溶浸过程在有氧环境下可发生反应4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O，可提高Fe3+的浓度，进而使溶浸速率更快，D项错误。15.下列变化必须加入氧化剂才能实现的是 (　　)A.CuO→CuSO4　　 B.C2O42-→COC.Fe→Fe3O4   D.KClO3→O2【解析】选C。A项，铜元素化合价没有变化，不需要加入氧化剂；B项，碳元素化合价降低，需要加入还原剂；C项，铁元素化合价升高，需要加入氧化剂；D项，氧元素化合价升高，但KClO3变为O2是自身的氧化还原反应，不用加入氧化剂，答案选C。16.下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是 (　　)A.B.C.D.【解析】选B。A项，MnO2中Mn的价态为+4，得2个电子生成MnCl2，错误；B项，硫元素发生歧化反应，两个S由0降低为-2价，总共降低4价，一个S由0价升高为+4价，总升高4价，共失去4个电子，正确；C项，根据化合价不能交叉的原则，氯酸钾中氯元素的化合价应从+5价降到0价，盐酸中氯元素的化合价应从-1价升高到0价，转移电子数是5；D项，氯酸钾中氯元素化合价降低，得到电子，氧元素化合价升高，失去电子，箭头应该是从O指向Cl，错误。17.已知在碱性溶液中可发生如下反应：2M(OH)3+3ClO-+4OH-2MO4n-+3Cl-+5H2O。则MO4n-中M的化合价是　              (　　)A.+3　　　　B.+4　　　　C.+5　　　　D.+6【解析】选D。根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等)，反应中氯元素化合价由+1→-1(化学计量数为3)，因此M元素的化合价由+3升高到+6(化学计量数为2)，由此判断D正确(另解可以根据电荷守恒快速判断n=2，进而确定M的化合价为+6)。