第4单元 氧化还原反应（B卷 滚动提升检测）

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一、选择题：本题共18个小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．判断一个反应是否为氧化还原反应的标准是
A．是否有氧元素参加反应
B．是否为置换反应
C．元素的化合价在反应前后是否发生变化
D．是否为化合反应或分解反应
【答案】C
【解析】氧化还原反应的判断依据是元素化合价的变化。故选C。
2．SiO2+3CSiC+2CO ↑的反应类型是
A．化合反应B．置换反应C．复分解反应D．氧化还原反应
【答案】D
【解析】A．生成物有两种，不属于化合反应，故A不选；B．生成物无单质，不属于置换反应，故B不选；C．反应物有单质，不属于复分解反应，故D不选；D．存在C元素的化合价变化，为氧化还原反应，故选D。
3．下列关于氧化还原反应的叙述中正确的是
A．有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原
B．在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
C．某元素由化合物变为单质，则该元素一定被还原
D．氧化还原反应中一定有电子的得失
【答案】B
【解析】对选项A、C可用反应2H2O22H2O+O2↑来否定。氧化还原反应的本质是电子的转移，包括电子的得失和共用电子对的偏移，故D错。故选B。
4．已知N元素的最低化合价是 –3价，最高化合价是+5价，那么下列物质中的N元素只具有氧化性的是
A．NH3B．N2C．NO2D．HNO3
【答案】D
【解析】A. NH3化合价为-3价，最低价，只有还原性，与题意不符，A错误；B. N2化合价为0价，既可以升高，又可以降低，与题意不符，B错误；C. NO2化合价为+4价，既可以升高，又可以降低，与题意不符，C错误；D. HNO3化合价为+5价，符合题意，D正确；故选D。
5．中国传统文化对人类文明贡献巨大，《本草纲目》中有如下记载：“(火药)乃焰硝(KNO3)、硫黄、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”，其中利用的KNO3的性质是
A．自燃性B．稳定性C．还原性D．氧化性
【答案】D
【解析】火药爆炸的反应原理为2KNO3＋S＋3Ceq \(=====,\s\up7(点燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑，反应中N元素化合价降低，KNO3为氧化剂，故反应中利用了KNO3的氧化性，D项正确。故选D。
6．已知：8NH3+3Cl2→N2+6NH4Cl，该反应可以检查管道少量的氯气泄漏，下列叙述正确的是
A．可以检验氯气泄漏的现象是产生无色气体
B．NH4Cl 既是氧化产物又是还原产物
C．被氧化的NH3 占全部 NH3 的 25%
D．转移 0.3ml 电子，生成气体 6.72 L 氮气（标准状况下）
【答案】C
【解析】A项，现象是产生白烟，故A错误；B项，NH4Cl是还原产物，不是氧化产物，故B错误；C项，被氧化的NH3生成N2，其中氮原子占全部氮的25%，故C正确；D项，转移 0.3ml 电子，标准状况下生成3.36 L 氮气，故D错误。故选C。
7．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－
C．向氢氧化钡溶液中加入稀硫酸：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO42-===BaSO4↓＋H2O
D．向碳酸氢铵溶液中加入足量石灰水：Ca2＋＋HCO3-＋OH－===CaCO3↓＋H2O
【答案】B
【解析】A项，电荷不守恒，正确的为2Na ＋ 2H2O ===2Na＋＋ 2OH－＋ H2↑，错误；C项，正确的为Ba2＋＋ 2OH－＋ 2H＋＋ SO42-===BaSO4↓＋2H2O；D项，Ca(OH)2过量，NH4+也反应，正确的为NH4+＋HCO3-＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O。故选B。
8．下列变化中，元素价态变化与反应：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO属于同一类型的是
A．2FeCl3＋H2S=2FeCl2＋2HCl＋S↓
B．2NH4Cl＋6HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋N2↑＋2CrCl3＋7H2O
C．3Br2＋6NaOH=NaBrO3＋5NaBr＋3H2O
D．5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋5S↓＋8H2O
【答案】C
【解析】由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO中N元素价态变化可知此反应属于歧化反应。A. 2FeCl3＋H2S=2FeCl2＋2HCl＋S↓属于氧化还原反应，但不是歧化反应，故A错误；B. 2NH4Cl＋6HCl＋K2Cr2O7===2KCl＋N2↑＋2CrCl3＋7H2O属于氧化还原反应，但不是歧化反应，故B错误；C. 3Br2＋6NaOH=NaBrO3＋5NaBr＋3H2O中Br元素既有升高，又有降低，属于歧化反应，故C正确；D. 5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋5S↓＋8H2O属于氧化还原反应，但不是歧化反应，故D错误；故选C。
9．下列化学反应中硫元素仅被还原的是
A．S+2NaNa2S
B．SO2+2H2S＝3S+2H2O
C．3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
D．SO2+H2O2＝H2SO4
【答案】A
【解析】A、S的化合价降低，硫元素仅被还原，故A正确；B、硫元素的化合价既有升高、又有降低，硫元素部分被氧化、部分被还原，故B错误；C、S的化合价既有升高、又有降低，硫元素部分被氧化、部分被还原，故C错误；D、只有S的化合价升高，硫元素仅被氧化，故D错误。故选A。
10．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为
A．2B．3C．4D．5
【答案】D
【解析】本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。―→ ―→ 得关系式1×eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(6－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(－\f(2,x)))))·x＝16×2，x＝5。故选D。
11．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]是一种受热易分解的盐。下列各项中的物质可能是重铬酸铵受热分解的产物是
A．Cr、NH3、H2OB．Cr2O3、N2、H2O
C．Cr2O3、NH3、H2OD．CrO3、N2、H2O
【答案】B
【解析】A．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]生成Cr，Cr元素的化合价降低，则N元素的化合价要升高，所以不能生成NH3，故A错误；B．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热发生氧化还原反应，则N元素的化合价应升高，即由-3价升高为0，生成氮气，由元素守恒可知，还生成水，故B正确；C．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]生成Cr2O3，Cr元素的化合价降低，则N元素的化合价要升高，所以不能生成NH3，故C错误；D．重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]生成N2，N元素的化合价升高，则Cr元素的化合价要降低，不能生成CrO3，故D错误；故选B。
12．下列反应中既属于化合反应，又属于氧化还原反应的是
A．SO2+H2O2=H2SO4B．Zn+2AgNO3=Zn(NO3) 2+2Ag
C．2HClO=2HCl+O2↑D．CO2+2NaOH=Na2CO3+H2 O
【答案】A
【解析】A．该反应为化合反应，S和O元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A正确；B．该反应属于属于置换反应，不符合题目要求，故B错误；C．该反应属于分解反应，不符合题目要求，故C错误；D．该反应属于复分解反应，不属于氧化还原反应，故D错误。故选A。
13．亚硝酸钠是一种防腐剂和增色剂，但在食品中过量时会对人体产生危害。其在酸性条件下会产生NO和NO2。下列有关说法错误的是
A．NaNO2既具有氧化性又具有还原性
B．食用“醋溜豆芽”可能会减少亚硝酸钠对人体的危害
C．NaNO2和胃酸作用的离子方程式为：2NO＋2H＋===NO↑＋NO2↑＋H2O
D．1ml NaNO2在酸性条件下完全反应生成NO和NO2，转移电子的物质的量为1 ml
【答案】D
【解析】NaNO2中的氮元素的化合价为＋3价，既能升高又能降低，A正确；食醋中含有乙酸，可与亚硝酸钠作用而使其损耗，B正确；胃酸属于强酸，NaNO2是易溶于水的强电解质，C正确；根据C中离子方程式分析可知，1 ml NaNO2在酸性条件下完全反应生成NO和NO2，转移电子的物质的量应为0.5 ml，D不正确。故选D。
14．已知：5PbO2+2Mn2++4H+=5Pb2++2+2H2O，下列说法正确的是
A．PbO2为还原剂，具有还原性
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
C．生成1ml的Pb2+，转移的电子数为5ml
D．酸性环境下PbO2的氧化性弱于
【答案】B
【解析】A. 该反应中Pb元素化合价由+4价变为+2价、Mn元素化合价由+2价变为+7价，所以PbO2为氧化剂、锰离子为还原剂，所以PbO2体现氧化性，故A错误；B. 氧化产物和还原产物分别是、Pb2+，其物质的量之比为2:5，故B正确；C. 生成1ml的Pb2+，转移的电子物质的量=1ml×2=2ml，故C错误；D. 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，该反应中，氧化剂是PbO2，氧化产物是，所以酸性环境下PbO2的氧化性强于的，故D错误；故选B。
15．下列叙述中正确的是
A．将KI和FeCl2溶液混合，溶液变棕黄色，说明还原性Fe2＋>I－
B．NO2通入FeCl2溶液中的过程中由浅绿色变为黄色
C．能使润湿的淀粉KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2
D．SO2通入BaCl2溶液中先有白色沉淀后沉淀溶解
【答案】B
【解析】A项还原剂为I－，还原产物为Fe2＋，故还原性Fe2＋ SO42->IO3->I2
D．反应①、②中生成等量的I2时转移电子数之比为1∶5
【答案】D
【解析】反应①中S元素的化合价没有发生变化，A错误;碘元素在反应①中被氧化，在反应②中被还原，B错误;在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物，所以氧化性:MnO2>I2，IO3-> SO42-，C错误;在反应①中产生1 ml I2转移2 ml电子，在反应②中产生1 ml I2转移10 ml电子，所以生成等量的I2时转移电子数之比为1∶5，D正确。故选D。
18．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法不正确的是
A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 ml·L－1
C．当通入Cl2 2 ml时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2=2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
【答案】B
【解析】根据还原性：Br－＜Fe2＋＜I－，线段AB代表I－物质的量的变化情况，线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况，线段DE代表Br－物质的量的变化情况，A项正确；溶液体积未知，无法计算浓度，B项错误；当通入2ml Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C项正确；根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D项正确。故选B。
二、非选择题：本大题共4小题，共46分。
19．按要求填空：
（1）在S2−、Fe2+、Fe3+、Mg2+、S、I−、H+中，只有氧化性的是____________，只有还原性的是____________，既有氧化性又有还原性的是________。
（2）某同学写出以下三个化学方程式(未配平)：
①NO+HNO3→N2O3+H2O ②NH3+NO→HNO2+H2O ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是____________。
（3）下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是______________。
①2FeCl3+2KI＝2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2＝2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶质中Cl−与I−共存，为了氧化I−而Cl−不被氧化，除单质外，还应用上述反应中的______作氧化剂。
【答案】（1）Fe3+、Mg2+、H+ S2−、I− Fe2+、S （2）② （3）KMnO4 FeCl3
【解析】（1）根据元素化合价升降分析判断。元素处于最高价的只有氧化性，故只有氧化性的为Fe3+、Mg2+、H+；元素处于最低价的只有还原性，故只有还原性的是S2−、I−；中间价态的既有氧化性又有还原性，故既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S。
（2）若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时，生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间。N元素−3价与+2价之间应为0价或+1价，不可能出现+3价的氮，所以②式不能实现。
（3）由①知氧化性：FeCl3＞I2，还原性：I−＞Fe2+；由②知氧化性：Cl2＞FeCl3，还原性：Fe2+＞Cl−；由③知氧化性：KMnO4＞Cl2，还原性：Cl−＞Mn2+，由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，还原性强弱顺序为I−＞Fe2+＞Cl−＞Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl−、Fe2+及I−，FeCl3只氧化I−。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。
20．（1）配平氧化还原反应方程式：
C2O＋____MnO＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O
（2）称取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250 mL溶液。量取两份此溶液各25 mL，分别置于两个锥形瓶中。
①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 ml·L－1NaOH溶液至20 mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的总物质的量为________ml。
②第二份溶液中滴加0.10 ml·L－1的酸性高锰酸钾溶液。
A．KMnO4溶液在滴定过程中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)，该滴定过程________(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至16 mL时反应完全，此时溶液颜色由________变为__________。
B．若在接近终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测结果__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
C．若在达到滴定终点时俯视读数，则所得结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为________，KHC2O4的质量分数为__________。
【答案】（1）5C2O＋2MnO＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O
（2）①0.005 ②A.氧化剂 不需要 无色 浅紫红色
B．无影响 C．偏小 ③21% 64%
【解析】（1）C：＋3―→＋4，改变量(4－3)×2＝2，Mn：＋7―→＋2，改变量(7－2)×1＝5，根据化合价升降总数相等，所以在C2O前配5，MnO前配2，根据C和Mn原子守恒，分别在CO2和Mn2＋前配10和2，再由电荷守恒在H＋前配16，最后根据离子方程式两边的H原子个数相等在水前面配8，经检验离子方程式的氧原子个数相等。
（2）①由H＋＋OH－===H2O知，n(H＋)＝n(OH－)＝0.25 ml·L－1×0.02 L＝0.005 ml。②原溶液无色，而KMnO4为紫红色，所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，溶液呈浅 紫红色。由电子守恒得n(还)×2＝0.10 ml·L－1×0.016 L×5，n(还)＝0.004 ml。③设6.0 g 试样中H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物质的量分别为n(H2C2O4·2H2O)、n(KHC2O4)，由①得：2n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)＝0.05 ml，由②得：n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)＝0.04 ml，解上述两个方程式得：n(H2C2O4·2H2O)＝0.01 ml，n(KHC2O4)＝0.03 ml，H2C2O4·2H2O的质量分数为×100%＝21%，KHC2O4的质量分数为×100%＝64%。
21．“钢是虎，钒是翼，钢含钒犹如虎添翼”，钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的，但室温下能溶解于浓硝酸中生成VOeq \\al(＋,2)。
（1）请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式：_______________________________。
（2）灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5，请写出该反应的化学方程式：______________________。
（3）V2O5是较强的氧化剂，能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气，其中钒元素被还原为蓝色的VO2＋，请写出该反应的离子方程式： ___________________________________________。
（4）V2O5是两性氧化物，与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VOeq \\al(3－,4))，溶于强酸生成含钒氧离子(VOeq \\al(＋,2))的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式：________、________。
（5）工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5。在氧化SO2的过程中，450 ℃时发生V2O5与VO2之间的转化：V2O5＋SO2===2VO2＋SO3、4VO2＋O2===2V2O5，说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是__________________________________________________________。
【答案】（1）V＋6H＋＋5NOeq \\al(－,3)===VOeq \\al(＋,2)＋5NO2↑＋3H2O
（2）2NH4VO3eq \(=====,\s\up7(灼烧))V2O5＋2NH3↑＋H2O
（3）V2O5＋6H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))2VO2＋＋Cl2↑＋3H2O
（4）Na3VO4 (VO2)2SO4
（5）催化剂或催化作用
【解析】（1）金属钒与浓硝酸反应的离子方程式为V＋6H＋＋5NOeq \\al(－,3)===VOeq \\al(＋,2)＋5NO2↑＋3H2O；
（2）灼烧NH4VO3反应的化学方程式为2NH4VO3eq \(=====,\s\up7(灼烧))V2O5＋2NH3↑＋H2O；
（3）沸腾的浓盐酸与V2O5反应产生氯气，氯元素的化合价升高，钒元素被还原为蓝色的VO2＋，反应的离子方程式为V2O5＋6H＋＋2Cl－eq \(=====,\s\up7(△))2VO2＋＋Cl2↑＋3H2O；
（4）V2O5与烧碱溶液反应生成Na3VO4，V2O5与稀硫酸反应生成(VO2)2SO4；
（5）V2O5在接触法制硫酸过程中起催化作用。
22．用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。
（1）Fe还原水体中NO的反应原理如图所示。
①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是___________________________________________________。
（2）将足量铁粉投入水体中，经24小时测定NO的去除率和pH，结果如下：
pH＝4.5时，NO的去除率低。其原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
（3）实验发现：在初始pH＝4.5的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的Fe2＋可以明显提高NO的去除率。对Fe2＋的作用提出两种假设：
Ⅰ.Fe2＋直接还原NO；
Ⅱ. Fe2＋破坏FeO(OH)氧化层。
①做对比实验，结果如图所示，可得到的结论是_____________________________________
________________________________________________________________________。
pH＝4.5(其他条件相同)
②同位素示踪法证实Fe2＋能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入Fe2＋提高NO去除率的原因：__________________________________________________。
（4）其他条件与（2）相同，经1小时测定NO的去除率和pH，结果如下：
与（2）中数据对比，解释（2）中初始pH不同时，NO去除率和铁的最终物质形态不同的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】（1）①Fe ②NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O
（2）pH为4.5时，Fe3＋更易水解生成FeO(OH)，因FeO(OH)不导电，阻碍电子转移
（3）①本实验条件下，Fe2＋不能直接还原NO；在Fe和Fe2＋共同作用下能提高NO的去除率 ②Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋，Fe2＋将不导电的FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移
（4）初始pH低时，产生的Fe2＋充足；初始pH高时，产生的Fe2＋不足
【解析】（1）由Fe还原水体中NO的反应原理图可知，NO生成NH的过程中，N元素化合价降低，NO作氧化剂得电子，参与正极反应，由氧化还原反应规律可知，Fe化合价应升高作还原剂，为原电池的负极。由氧化还原反应和电荷守恒规律可写出正极电极反应式为NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O。
（2）从NO的去除率与溶液pH的关系表可知，pH＝4.5时，溶液中的Fe3＋更易水解生成不导电的FeO(OH)，所以NO的去除率降低。
（3）①由对比实验所得到的图像可知，同时加入Fe和Fe2＋时NO的去除率最高，所以不是Fe2＋直接还原NO；而是Fe2＋破坏FeO(OH)氧化层，故在Fe和Fe2＋共同作用下能提高NO的去除率。②由题意“Fe2＋能与FeO(OH)反应生成Fe3O4”可写出该反应的离子方程式为Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋，加入Fe2＋使不导电的FeO(OH)转化为可导电的Fe3O4，利于电子转移，从而使NO去除率提高。
（4）由题意pH影响铁的最终物质形态，初始pH低时，产生的Fe2＋充足，有利于导电的Fe3O4的生成，NO去除率提高；初始pH高时，产生的Fe2＋不足，有利于不导电的FeO(OH)的生成，NO去除率降低。