2022高考化学一轮复习训练：第2章 第7讲 氧化还原反应的规律及应用

这是一份2022高考化学一轮复习训练：第2章 第7讲 氧化还原反应的规律及应用，共8页。试卷主要包含了已知，有下列三个反应等内容，欢迎下载使用。


训练(十)　氧化还原反应的规律及应用

1．(2021·河南郑州一中检测)已知NH4CuSO3与足量的10 mol·L－1硫酸混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②产生刺激性气味的气体；③溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是(　　)
A．反应中硫酸作氧化剂
B．NH4CuSO3中硫元素被氧化
C．刺激性气味的气体是氨气
D．1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子
D　[①有红色金属生成，③溶液呈现蓝色，说明反应生成Cu和Cu2＋，Cu发生“歧化反应”，由＋1价变为0价和＋2价；②产生刺激性气味的气体，该气体应是SO与H＋生成的SO2，酸性溶液中不能产生NH3，硫酸只起到酸的作用，A、B、C项均错误。1 mol NH4CuSO3完全反应生成0.5 mol Cu和0.5 mol Cu2＋，反应转移0.5 mol电子，D项正确。]
2．(2021·安徽阜阳检测)已知：①16H＋＋10Z－＋2XO=== 2X2＋＋5Z2＋8H2O；②2A2＋＋B2 ===2A3＋＋2B－；③2B－＋Z2 ===B2＋2Z－。下列结论不正确的是(　　)
A．氧化性：XO＞B2＞A3＋
B．X2＋既有还原性，又有氧化性
C．还原性：Z－> A2＋
D．溶液中可发生：Z2＋2A2＋ ===2A3＋＋2Z－
C　[反应①中，Z－为还原剂，XO为氧化剂，氧化产物为Z2，还原产物为X2＋，氧化性XO＞Z2，还原性Z－＞X2＋；反应②中，A2＋作还原剂，B2作氧化剂，氧化产物为A3＋，还原产物为B－，氧化性B2＞A3＋，还原性A2＋＞B－；反应③中，B－作还原剂，Z2做氧化剂，氧化产物为B2，还原产物为Z－，氧化性Z2＞B2，还原性B－＞Z－。综上分析，氧化性：XO＞Z2＞B2＞A3＋，A项正确。XO中X的化合价为＋7价，X所对应的单质中元素化合价为0价，X2＋中X的化合价处于中间价态，故X2＋既有还原性，又有氧化性，B项正确。由上述分析可知，还原性A2＋＞B－＞Z－＞X2＋，C项错误。根据氧化还原反应中氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物，综合上述微粒的氧化性与还原性关系可判断，溶液中可发生：Z2＋2A2＋ === 2A3＋＋2Z－，D项正确。]
3．(2021·江苏南通调研)实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O，关于该反应的说法正确的是(　　)
A．NaNO2是还原剂
B．生成1 mol N2时转移6 mol电子
C．NH4Cl中的N元素被氧化
D．N2既是氧化剂又是还原剂
C　[NaNO2中N由＋3价降低到0价，NH4Cl中N由－3价升高到0价，则NaNO2是氧化剂，NH4Cl是还原剂，A项错误；由A项分析可知，生成1 mol N2时转移的电子为3 mol，B项错误；NH4Cl中N化合价升高，则N被氧化，C项正确；N2是反应产物，则N2既是氧化产物又是还原产物，D项错误。]
4．(2021·安徽蚌埠质检)氰氨化钙，俗称石灰氮，是一种高效的土壤消毒剂，其制备的化学方程式为：CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，下列说法正确的是(　　)
A．CO为氧化产物，H2为还原产物
B．CaCN2含有共价键，属于共价化合物
C．HCN既是氧化剂又是还原剂
D．每消耗10 g CaCO3转移电子0.4 mol
C　[CO由HCN生成，C化合价不变，既不是氧化产物也不是还原产物，A项错误；CaCN2中存在活泼金属Ca，含有离子键，属于离子化合物，B项错误；HCN被氧化生成CaCN2，被还原生成H2，则HCN既是氧化剂又是还原剂，C项正确；10 g CaCO3为0.1 mol，完全反应生成0.1 mol H2，则转移0.2 mol 电子，D项错误。]
5．(2021·山东潍坊模拟)某温度下，将1.1mol I2加入到KOH溶液中，反应后得到KI、KIO、KIO3的混合溶液。经测定IO－与IO的物质的量之比是2∶3。下列说法错误的是(　　)
A．I2在该反应中既是氧化剂又是还原剂
B．I2的还原性大于KI的还原性，小于KIO和KIO3的还原性
C．该反应中转移电子的物质的量为1.7 mol
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17∶5
B　[该反应中，I由0价变为＋1价、＋5价和－1价，则I2既是氧化剂又是还原剂，A项正确；该反应中，I2是还原剂，KI是还原产物，KIO和KIO3是氧化产物，故还原性：I2＞KI，I2＞KIO(或KIO3)，B项错误；发生的反应为11I2＋22KOH===17KI＋2KIO＋3KIO3＋11H2O，有11 mol I2参与反应时，转移17 mol 电子，故1.1 mol I2反应时转移电子的物质的量为1.7 mol，C项正确；由C项反应方程式可知，被还原的碘元素与被氧化的碘元素的物质的量之比是17∶5，D项正确。]
6．(2021·黑龙江鸡西检测)有下列三个反应：
①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2；
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－；
③Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。
下列说法正确的是(　　)
A．反应①②③的氧化产物分别是I2、Fe3＋、CoCl2
B．根据以上方程式可以得到氧化性Cl2＞Fe3＋＞Co2O3
C．在反应③中当1 mol Co2O3参加反应时，2 mol HCl被氧化
D．可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2
C　[①、②中氧化产物分别是I2、Fe3＋，③中氧化产物为Cl2，A项错误；据氧化剂的氧化性强于氧化产物，由③可得氧化性：Co2O3＞Cl2，B项错误；③中1 mol Co2O3参加反应时，2 mol HCl被氧化同时生成1 mol Cl2，C项正确；由②可得还原性：Fe2＋＞Br－，则少量Cl2与FeBr2反应时，要先氧化Fe2＋生成Fe3＋，D项错误。]
7．(2021·辽宁沈阳六校联考)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI，溶液变为棕色，再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变为无色。下列分析中正确的是(　　)
A．通入SO2后溶液逐渐变为无色，体现了SO2的氧化性
B．上述实验条件下，物质的还原性：Cu＋>I－>SO2
C．通入SO2时，SO2与I2反应，I2作还原剂，H2SO4是氧化产物
D．滴加KI溶液时，当有2 mol I－参加反应，则生成1 mol 白色沉淀
D　[CuSO4溶液中加入过量KI溶液，生成CuI沉淀，发生反应为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，再通入SO2气体，发生反应：SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，SO2作还原剂，体现还原性，A项错误；据还原剂的还原性强于还原产物可得，还原性：SO2＞I－，B项错误；SO2与I2反应时，SO2是还原剂，I2是氧化剂，C项错误；由反应2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2可知，2 mol I－参与反应时，生成1 mol CuI，D项正确。]

8．(2021·黑龙江哈尔滨九中检测)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示：

下列叙述错误的是(　　)
A．用K2FeO4作水处理剂时，既能杀菌消毒又能净化水
B．反应Ⅰ中尾气可用FeCl2溶液吸收再利用
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D．该条件下，物质的溶解性：Na2FeO4＜K2FeO4
D　[K2FeO4具有强氧化性，能使细菌体内蛋白质发生变性而具有杀菌消毒作用，还原得到的Fe3＋发生水解，生成Fe(OH)3胶体具有净水作用，A项正确；Ⅰ中尾气为Cl2，具有氧化性，可用FeCl2溶液吸收生成FeCl3，B项正确；Ⅱ中FeCl3与NaClO、NaOH反应生成Na2FeO4和NaCl，NaClO是氧化剂，FeCl3是还原剂，据得失电子守恒推知，二者的物质的量之比为3∶2，C项正确；Na2FeO4溶液中加入饱和KOH，得到K2FeO4粗晶体，说明溶解性：Na2FeO4>K2FeO4，D项错误。]
9．(2021·江西上饶检测)LiAlH4、NaBH4是有机合成中的常用试剂，遇水均能剧烈反应释放出H2，如：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑。LiAlH4在125℃时分解为LiH、H2和Al。下列说法正确的是(　　)
A．NaBH4与D2O反应，所得氢气的摩尔质量为4 g·mol－1
B．LiAlH4与水反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C．1 mol LiAlH4在125℃时完全分解，转移3 mol电子
D．NaBH4与乙醛作用生成乙醇，NaBH4作氧化剂
C　[NaBH4与D2O反应生成NaBO2和HD，则所得氢气的摩尔质量为3 g·mol－1，A项错误；LiAlH4与水反应时，LiAlH4是还原剂，H2O是氧化剂，据得失电子守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，B项错误；LiAlH4在125℃时分解为LiH、H2和Al，该反应为2LiAlH42LiH＋3H2↑＋2Al，则1 mol LiAlH4完全分解生成1 mol Al，转移3 mol 电子，C项正确；NaBH4与乙醛作用生成乙醇，乙醛发生了还原反应，NaBH4则发生氧化反应，故NaBH4作还原剂，D项错误。]
10．(2021·湖南株洲质检)含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为：CN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　)
A．Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物
B．上述离子方程式配平后，氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5
C．该反应中，若有1 mol CN－发生反应，则有5NA电子发生转移
D．若将该反应设计成原电池，则CN－在负极区发生反应
B　[该反应中，Cl由0价降低到－1价，C由＋2价升高到＋4价，N由－3价升高到0价，则Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物，A项正确；根据得失电子守恒、原子及电荷守恒配平可得：2CN－＋8OH－＋5Cl2===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O，Cl2是氧化剂，CN－是还原剂，二者的化学计量数之比为5∶2，B项错误；1 mol CN－发生反应时，消耗2.5 mol Cl2，则有5NA个电子发生转移，C项正确；该反应中CN－发生氧化反应，若设计成原电池，则CN－在负极区发生氧化反应，D项正确。]
11．(2021·河南罗山调研)氧化还原反应在生产、生活中有着重要的应用。请按要求写出相应反应的化学方程式。
(1)将含SO2的废气通入含Fe2＋(催化剂)的溶液中，常温下可使SO2转化为SO，其总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。上述总反应分两步进行，第一步反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，写出第二步反应的离子方程式____________________。
(2)pH＝3.6时，碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液。若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，用化学方程式表示其原因： ______。
(3)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下：

①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式：____________________________。
②写出ClO2发生器中的化学方程式，并标出电子转移的方向及数目： __________。
③ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－。写出该反应的离子方程式： __________________________________________。
解析　(1)总反应中Fe2＋作催化剂，由此可知第一步反应中生成的Fe3＋在第二步反应中又被SO2还原为Fe2＋，故第二步反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。
(2)若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，产生该现象的原因用化学方程式表示为3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。
(3)①根据电解原理，氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式为Cl－＋3H2O3H2↑＋ClO；②二氧化氯发生器中氯酸钠被还原为ClO2，HCl被氧化为氯气，反应过程为2NaClO3＋4HC2e－l===2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O；
③ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－。该反应的离子方程式为2ClO2＋2CN－===2CO2＋2Cl－＋N2。
答案　(1)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
(2)3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑
(3)①Cl－＋3H2O3H2↑＋ClO
②2NaClO3＋4HC2e－l===2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O
③2ClO2＋2CN－===2CO2＋2Cl－＋N2

12．(2021·湖南三湘教育联盟联考)在氧化还原反应中，氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知：
①半反应式：Cu2O－2e－＋2H＋===2Cu2＋＋H2O
②五种物质：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2＋＋MnO＋―→Fe3＋＋Mn2＋＋H2O(未配平)
下列判断正确的是(　　)
A．①中半反应式发生的是还原反应
B．②中五种物质中能使①顺利发生的物质为Fe2(SO4)3
C．MnO＋5e－＋4H2O===Mn2＋＋8OH－是反应③的一个半反应
D．几种物质的氧化性强弱顺序为：MnO＞Cu2＋＞Fe3＋
B　[①中Cu元素由＋1价升高到＋2价，该反应为氧化反应，A项错误；①发生氧化反应，②中物质若使①能顺利发生，则应具有氧化性，该物质是Fe2(SO4)3，B项正确；将③配平可得：5Fe2＋＋2MnO＋8H＋===5Fe3＋＋2Mn2＋＋4H2O，故反应③的一个半反应为8H＋＋MnO＋5e－===Mn2＋＋4H2O，C项错误；Fe3＋的氧化性强于Cu2＋，D项错误。]
13．(2021·河南部分重点校联考)把图2中的纸片补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是(　　)

A．IO作氧化剂
B．1 mol Mn2＋参加反应转移5 mol电子
C．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶5
D．配平后H＋、Mn2＋的化学计量数分别为4、2
D　[图1中Mn2＋是反应物，则含Mn元素的MnO是生成物，Mn2＋是还原剂，应与具有氧化性的IO反应，生成还原产物IO，故IO是氧化剂，A项正确；Mn由＋2价升高到＋7价，故1 mol Mn2＋参加反应，转移5 mol 电子，B项正确；Mn2＋是还原剂，IO是氧化剂，I由＋7价降低到＋5价，据得失电子守恒可知，Mn2＋与IO的物质的量之比为2∶5，C项正确；根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平可得：2Mn2＋＋5IO＋3H2O===2MnO＋5IO＋6H＋，则H＋、Mn2＋的化学计量数分别为6、2，D项错误。]
14．Ca(NO2)2(亚硝酸钙)是易溶于水的无色晶体，可用作混凝土中钢筋的防护剂。
(1)Ca(NO2)2的制备方法很多。
①实验室可用反应Ca(NO3)2＋2CaFe2O4＋4NO3Ca(NO2)2＋2Fe2O3制备Ca(NO2)2，该反应中被氧化的N原子与被还原的N原子的物质的量之比为__________。
②用石灰乳吸收硝酸工业尾气中氮氧化物制备Ca(NO2)2，其中NO2与Ca(OH)2反应生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2的化学方程式为_____________________________________，经过滤得到含Ca(NO2)2的溶液为液态产品。
(2)测定某液态产品中NO含量的步骤如下：


①步骤4中反应的离子方程式为：_________________________________________。
②步骤5中反应的离子方程式为：_________________________________________。
③若步骤5滴定至终点时消耗K2Cr2O7溶液20.00 mL，则液态产品中NO的含量为______________(单位g·L－1，最后结果保留一位小数)。
解析　(1)①该反应中，Ca(NO3)2中＋5价N变成＋3价生成Ca(NO2)2，NO中＋2价N变成＋3价生成Ca(NO2)2，则被氧化的N原子与被还原的N原子的物质的量之比2∶1。
②NO2与Ca(OH)2反应生成Ca(NO2)2和Ca(NO3)2，N元素由＋4价变成＋3价和＋5价，根据得失电子守恒及原子守恒写出化学方程式：4NO2＋2Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋Ca(NO2)2＋2H2O。
(2)①步骤3所得溶液加入硫酸酸化，步骤4中加入(NH4)2Fe(SO4)2溶液还原NO，在酸性条件下，NO、Fe2＋、H＋发生氧化还原反应生成NO、Fe3＋和H2O：NO＋3Fe2＋＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。
②步骤5用K2Cr2O7溶液滴定剩余Fe2＋，Fe2＋被氧化生成Fe3＋，Cr2O被还原生成Cr3＋，结合得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒写出离子方程式：6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。
③与K2Cr2O7反应的n(Fe2＋)＝6n(K2Cr2O7)＝6×0.02 mol·L－1×20.00 mL×10－3L·mL－1＝2.400×10－3mol，与NO反应的n(Fe2＋)＝0.100 0 mol·L－1×25.00 mL×10－3L·mL－1－2.400×10－3mol＝1.000×10－4mol，则NO的含量为
≈5.2 g·L－1。
答案　(1)①2∶1　②4NO2＋2Ca(OH)2===Ca(NO3)2＋Ca(NO2)2＋2H2O
(2)①NO＋3Fe2＋＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
②6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O　③5.2