高考化学二轮专题限时集训04《氧化还原反应》（含详解）

这是一份高考化学二轮专题限时集训04《氧化还原反应》（含详解），共12页。
专题限时集训(四)　氧化还原反应
(对应学生用书第119页)
(限时：40分钟)
1．(2017·福建质检)有关反应H－＋NH3===H2＋NH的说法正确的是(　　)
【97184042】
A．该反应属于置换反应
B．NH3是氧化剂
C．H－、NH3的总能量与H2、NH的总能量之差为该反应的活化能
D．若反应中有1 mol电子转移，则生成1 g H2
B　[该反应不是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，不是置换反应，A错误；该反应中只有氢元素化合价发生变化，H－是还原剂，NH3是氧化剂，B正确；活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需的最小能量，C项错误；该反应转移1个电子，若反应中有1 mol电子转移，则生成1 mol H2，质量为2 g，D项错误。]
2．(2017·郑州一模)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应NaN3＋KNO3―→K2O＋Na2O＋N2↑。对上述反应的描述错误的是(　　)
A．NaN3是还原剂，KNO3是氧化剂
B．该反应中有两种元素的化合价发生变化
C．配平后物质的系数依次为10、2、1、5、16
D．若生成8 mol N2，则转移电子的物质的量为5 mol
B　[由题给反应中氮元素的化合价变化可知，NaN3为还原剂，KNO3为氧化剂，A项正确；该反应中只有N元素的化合价发生变化，B项错误；根据得失电子守恒及原子守恒配平化学方程式：10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑，C项正确；由10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑可知，生成16 mol氮气时，转移10 mol电子，则生成8 mol N2时，转移5 mol电子，D项正确。]
3．实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2。下列有关说法正确的是(　　)
【97184043】
A．NaNO2是还原剂
B．NH4Cl中N元素被还原
C．生成1 mol N2时转移6 mol电子
D．氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1
D　[NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，该反应中NaNO2是氧化剂，A项错误；氯化铵中氮元素被氧化，B项错误；生成1 mol N2时转移3 mol电子，C项错误；D项正确。]
4．(2017·合肥一模)乙醇与酸性K2Cr2O7溶液混合可发生反应：Cr2O＋C2H5OH＋H＋―→Cr3＋＋CH3COOH＋H2O(未配平)。下列叙述不正确的是(　　)
A．Cr2O中Cr元素的化合价为＋6
B．氧化产物为CH3COOH
C．K2Cr2O7溶液常用硫酸酸化
D．1 mol C2H5OH发生上述反应转移2 mol e－
D　[Cr2O中Cr元素的化合价为＋6，A项正确；该反应中C2H5OH作还原剂，发生氧化反应，得到氧化产物CH3COOH，B项正确；Cr2O具有氧化性，可与HCl发生氧化还原反应，HNO3本身具有强氧化性，会干扰Cr2O的反应，故常用硫酸酸化，C项正确；1 mol C2H5OH发生反应，转移4 mol电子，D项错误。]
5．下列关于反应4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑的叙述中，不正确的是(　　) 【97184044】
A．SOCl2是氧化剂，Li是还原剂
B．2 mol SOCl2参加反应，共转移4 mol电子
C．若将该反应设计成原电池，SOCl2在正极发生反应
D．若将该反应设计成原电池，可用稀硫酸作电解质溶液
D　[反应中Li的化合价升高，作还原剂，SOCl2中S元素的化合价降低，作氧化剂，A项正确；2 mol SOCl2参加反应时，有1 mol S元素由＋4价变为0价，故转移4 mol电子，B项正确；将反应设计成原电池后，正极发生得电子的反应，即化合价降低的反应，SOCl2中S元素在反应中化合价降低，因此SOCl2在正极发生反应，C项正确；由于Li易和水反应，因此原电池的电解质应为非水电解质，D项错误。]
6．(2017·西安八校联考)羟胺(NH2OH)是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L－1羟胺的酸性溶液与足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2＋恰好与24.55 mL 0.020 mol·L－1酸性KMnO4溶液完全反应。已知(未配平)：FeSO4＋KMnO4＋H2SO4―→Fe2(SO4)3＋K2SO4＋MnSO4＋H2O，则羟胺的氧化产物是(　　) 【97184045】
A．N2 B．N2O
C．NO D．NO2
B　[根据题意，可以认为羟胺被酸性KMnO4氧化，羟胺中N元素的化合价是－1，设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x，根据得失电子守恒，存在25.00×10－3 L×0.049 mol·L－1×(x＋1)＝24.55×10－3 L×0.020 mol·L－1×5，解得x＝1，故羟胺的氧化产物为N2O。]
7．三聚氰酸[C3N3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的NO2，其反应过程可表示为：

下列说法正确的是(　　)
A．反应中NO2是还原剂
B．C3N3(OH)3与HNCO为同一物质
C．HNCO与NO2反应的化学计量数之比为3∶4
D．反应过程中，每1 mol NO2参加反应，转移电子4 mol
D　[反应中NO2转化为N2，氮元素化合价降低，NO2是氧化剂，A项错误；C3N3(OH)3与HNCO分子式不同，为不同物质，B项错误；HNCO中H为＋1价、O为－2价、C为＋4价、N为－3价，NO2中N为＋4价，反应产物为N2、CO2、H2O，反应过程中只有N的化合价发生变化，根据得失电子守恒可知，HNCO与NO2反应的化学计量数之比为4∶3，C项错误；反应过程中，每1 mol NO2参加反应，转移电子4 mol，D项正确。]
8．高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)是两种常见的氧化剂。
【97184046】
(1)下列物质中能使酸性KMnO4溶液褪色的是________(填字母)。
a．臭碱(Na2S)　　　　　　 b．小苏打(NaHCO3)
c．水玻璃(Na2SiO3溶液) D．酒精(C2H5OH)
(2)某强酸性反应体系中，参与反应的共有六种微粒：O2、MnO、H2O、
Mn2＋、H2O2、H＋。
①该反应中应选择的酸是________(填字母)。
a．盐酸 B．浓硫酸
c．稀硫酸 D．稀硝酸
②该反应中发生还原反应的过程是________→________。
③写出该反应的离子方程式：________________________________________
_________________________________________________________________。
④若上述反应中有6.72 L(标准状况)气体生成，则转移的电子为________mol。
【解析】　(1)Na2S中的S2－和C2H5OH都具有还原性，都能被酸性KMnO4溶液氧化。(2)①该反应是酸性KMnO4溶液氧化H2O2的反应，MnO被还原为Mn2＋。KMnO4有强氧化性，所选择的酸不能是具有还原性的盐酸，也不能是具有强氧化性的浓硫酸和稀硝酸，应选择稀硫酸。②该反应中发生还原反应的过程是MnO―→Mn2＋。③该反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。④根据③中离子方程式可知，每转移10 mol电子，生成5 mol O2，则生成标准状况下6.72 L(0.3 mol)O2时，转移0.6 mol电子。
【答案】　(1)ad　(2)①c　②MnO　Mn2＋　③2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑　④0.6
9．Ⅰ.某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2―→O2。
【97184047】
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中，发生还原反应的过程是________→________。
(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_________________________________________________________________。
(4)如反应转移了0.3 mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为________。
Ⅱ.高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下：
MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O ①
MnO＋3e－＋2H2O===MnO2↓＋4OH－ ②
MnO＋e－===MnO(溶液绿色) ③
(1)从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液的________影响。
(2)将SO2通入高锰酸钾溶液中，发生还原反应的离子反应过程为________→________。
(3)将PbO2投入酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色。下列说法正确的是________。
a．氧化性：PbO2>KMnO4
b．还原性：PbO2>KMnO4
c．该反应可以用盐酸酸化
(4)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2，完成下列化学方程式(横线上填系数，括号内填物质)：
①________KMnO4＋________K2S＋________(　　)===________K2MnO4＋________K2SO4＋________S↓＋________(　　)。
②若生成6.4 g单质硫，反应过程中转移电子的物质的量为________。
【解析】　Ⅰ.(1)由信息H2O2―→O2中可知，氧元素的化合价由－1升高到0，则H2O2为还原剂。
(2)所含元素化合价降低的物质为氧化剂，发生还原反应，则铬元素的化合价降低，即还原反应的过程为H2CrO4―→Cr(OH)3。
(3)该反应中氧元素失电子，铬元素得到电子，2 mol H2CrO4反应转移电子为2 mol×(6－3)＝6 mol，故氧元素得到电子为6 mol，则该反应的方程式及电子转移的方向和数目为
===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O。
(4)由2H2CrO4＋3H2O2===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O可知，生成3 mol气体转移6 mol电子，则转移了0.3 mol电子，产生的气体的物质的量为× 3 mol＝0.15 mol，其在标准状况下体积为0.15 mol×22.4 L·mol－1＝3.36 L。
Ⅱ.(1)根据三个半反应可以看出MnO被还原的产物受溶液酸碱性的影响。
(2)SO2通入高锰酸钾溶液中，溶液显酸性，SO2作还原剂，KMnO4作氧化剂(发生还原反应：MnO→Mn2＋)。
(3)PbO2投入酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色(Mn2＋被氧化生成了MnO)，说明氧化性PbO2>KMnO4；由于盐酸会被高锰酸钾氧化，故该反应不能用盐酸酸化。
(4)①根据题意该反应的氧化产物是K2SO4和S，根据“K2SO4和S的物质的量之比为3∶2”即反应中K2SO4和S的系数之比为3∶2，然后再根据得失电子守恒和原子守恒将其配平为28KMnO4＋5K2S＋24KOH===28K2MnO4＋3K2SO4＋2S↓＋12H2O。
②根据上述配平的方程式可得单质硫与转移电子数之间的关系为“2S～
28e－”，则生成6.4 g(0.2 mol)单质硫，反应过程中转移电子的物质的量为
2.8 mol。
【答案】　Ⅰ.(1)H2O2　(2)H2CrO4　Cr(OH)3
(3) ===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O
(4)3.36 L
Ⅱ.(1)酸碱性　(2)MnO　Mn2＋
(3)a　(4)①28　5　24　KOH　28　3　2　12　H2O　②2.8 mol
10．(2017·大庆考前模拟)磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。 【97184048】
(1)磷元素位于元素周期表第________周期________族。AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体，该反应的另一种产物的化学式为________。
(2)PH3具有强还原性，能与CuSO4溶液反应， 配平该反应的化学方程式：
□CuSO4＋□PH3＋□H2O===□Cu3P↓＋□H3PO4＋□H2SO4
(3)工业制备PH3的流程如图所示。

①黄磷和烧碱溶液反应的化学方程式为______________________________，次磷酸的化学式为________，其属于________(填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始时有1 mol P4参加反应，则整个工业流程中共生成________ mol PH3。(不考虑产物的损失)
【解析】　(1)磷元素位于元素周期表第三周期ⅤA族；AlP＋3H2O===Al(OH)3＋PH3，另一种产物的化学式为Al(OH)3；(2)PH3具有强还原性，能与CuSO4溶液反应，应用化合价升降来配，生成1 mol Cu3P降3价，生成1 mol H3PO4升8价，所以Cu3P的化学计量数为8，H3PO4为3。但因为反应物为PH3，所以系数为11，最后配水：
24CuSO4＋11PH3＋12H2O===8Cu3P↓＋3H3PO4＋24H2SO4；(3)①黄磷和烧碱溶液反应的化学方程式为P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2；次磷酸的化学式为H3PO2；从黄磷和过量烧碱溶液反应P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2，只生成NaH2PO2，如果是三元酸，NaH2PO2中另两个H也被中和，次磷酸属于一元酸；②若起始时有1 mol P4参加反应：P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2，生成1 mol PH3和3 mol NaH2PO2,2NaH2PO2＋H2SO4===Na2SO4＋2H3PO2,3 mol NaH2PO2得3 mol H3PO2，经反应2H3PO2===H3PO4＋PH3，由质量守恒，得1.5 mol PH3，共得2.5 mol PH3。
【答案】　(1)三　ⅤA　Al(OH)3
(2)24　11　12　8　3　24
(3)P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2　H3PO2　一　2.5
11．黄铜矿(CuFeS2)是一种铜铁硫化物矿物，常含微量的金、银等。黄铜矿是冶炼铜及制备铁氧化物的重要矿藏。以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红(氧化铁)的工艺流程如下所示： 【97184049】

已知：CuFeS2中Cu为＋2价。
请回答下列问题：
(1)CuFeS2中Fe的化合价为____________。
(2)写出反应Ⅰ的离子方程式：________________________________________
_________________________________________________________________，
该反应的氧化剂是________。
(3)CuCl难溶于水，但可与过量的Cl－反应生成可溶于水的[CuCl2]－。该反应的离子方程式为____________________________________________________
_________________________________________________________________。
(4)反应Ⅰ～Ⅳ 4个反应中属于非氧化还原反应的是反应________(选填“Ⅰ～Ⅳ”)。
(5)反应Ⅴ中Na[CuCl2]既是氧化剂，又是还原剂，由此可推知“溶液A”中的溶质为________(写出化学式)。
【解析】　(1)CuFeS2中，S为－2价，Cu为＋2价，Fe为＋2价。(2)由框图信息可知，反应Ⅰ的反应物为CuFeS2、FeCl3，部分生成物为CuCl和S，由反应Ⅱ的产物FeCO3可推知FeCl2也是反应Ⅰ的产物，故反应Ⅰ的离子方程式为CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－===4Fe2＋＋CuCl＋2S；该反应中化合价降低的元素是FeCl3中的Fe和CuFeS2中的Cu，故氧化剂是CuFeS2和FeCl3。(3)结合信息提示可写出该反应的离子方程式：Cl－＋CuCl===[CuCl2]－。(4)反应Ⅱ是FeCl2和Na2CO3生成FeCO3和NaCl的反应，属于复分解反应，即非氧化还原反应；由(3)中书写的离子方程式可知反应Ⅳ为非氧化还原反应。(5)由信息“Na[CuCl2]既是氧化剂，又是还原剂”及生成物中有单质Cu可知，Na[Cl2]中Cu化合价既有降低，又有升高，故生成物中有CuCl2，另外一种生成物为NaCl。
【答案】　(1)＋2　(2)CuFeS2＋3Fe3＋＋Cl－===4Fe2＋＋CuCl＋2S　CuFeS2、FeCl3　(3)Cl－＋CuCl===[CuCl2]－　(4)Ⅱ、Ⅳ　(5)CuCl2、NaCl
12．(2017·湖南省考前演练三)亚硝酸钠是一种食品添加剂，具有防腐和抗氧化作用。某同学对亚硝酸钠进行了相关探究。 【97184050】
(一)查阅资料
①亚硝酸钠(NaNO2)为无色、无味的结晶。
②HNO2是一种弱酸，酸性比醋酸略强，性质不稳定，易分解生成NO和NO2；能被常见的强氧化剂氧化；但在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把I－氧化成I2。
③AgNO2是一种微溶于水、易溶于酸的浅黄色固体。
(二)问题讨论
(1)人体正常的血红蛋白中应含Fe2＋，误食亚硝酸盐(如NaNO2)会致使机体组织缺氧，出现青紫而中毒，原因是
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
若发生中毒时，你认为下列物质有助于解毒的是________。
A．鸡蛋清
B．胃舒平[主要成分是Al(OH)3]
C．小苏打
D．维生素C
(2)由于亚硝酸钠和食盐性状相似，曾多次发生过将NaNO2误当食盐食用的事件。要区别NaNO2和NaCl两种固体，你需用的试剂是________。
(三)实验测定
为了测定某样品中NaNO2的含量，某同学进行如下实验：①称取样品a g，加水溶解，配制成100 mL溶液。②取25.00 mL溶液于锥形瓶中，用0.02 mol/L KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定，滴定结束后消耗KMnO4溶液V mL。
(3)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有________。
(4)在进行滴定操作时，KMnO4溶液盛装在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后一滴溶液， ________________________________
时达到滴定终点。
(5)滴定过程中发生反应的离子方程式是____________________________；测得该样品中NaNO2的质量分数为________。
(6)若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入，则测定结果________；若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定，则测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【解析】　(1)由资料可知，误食亚硝酸盐(如NaNO2)会致使机体组织缺氧，出现青紫而中毒，原因是血红蛋白中Fe2＋被NO氧化为Fe3＋，导致血红蛋白失去运氧功能。若发生中毒时，服用还原性强的物质如维生素C有助于解毒。
(2)要区别NaNO2和NaCl两种固体，可利用氯离子的检验方法，或根据资料利用亚硝酸盐的氧化性或亚硝酸的弱酸性设计出不同的方案，需用的试剂是HNO3酸化的AgNO3溶液(检验氯离子)或酚酞试液(亚硝酸根水解显碱性)或淀粉KI试液和稀硫酸(把I－氧化成I2，碘遇淀粉变蓝)。
(3)上述实验①所需玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管之外还有烧杯、100 mL容量瓶。
(4)KMnO4溶液有强氧化性，所以盛装在酸式滴定管中。高锰酸钾稀溶液显红色，它被还原的产物几乎是无色的，当滴入最后一滴溶液，锥形瓶中无色溶液变成粉红色，且30 s内不会褪色。
(5)滴定过程中发生反应的离子方程式是5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O，因此，25.00 mL样品溶液中，n(NO)＝×n(KMnO4)＝×0.02 mol/L×V×10－3 L＝5×10－5V mol，由此求得a g样品中，m(NaNO2)＝5×10－5V mol××69 g/mol＝1.38×10－2V g，测得该样品中NaNO2的质量分数为×100%＝%。
(6)若滴定管未用KMnO4标准溶液润洗就直接注入，则管内残存的蒸馏水会把标准液稀释，导致标准液用量偏大，所以测定结果偏大；若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定，此时还没有真正到达滴定终点，在临近滴定终点时，由于反应物浓度较小，所以反应速率较慢，则变红就停止滴定所用的标准液偏小，测定结果偏小。
【答案】　(1)血红蛋白中Fe2＋被NO氧化为Fe3＋，导致血红蛋白失去运氧功能　D
(2)HNO3酸化的AgNO3溶液(或酚酞试液或淀粉KI试液和稀硫酸。其他合理试剂均可)
(3)烧杯、100 mL容量瓶
(4)酸式　锥形瓶中无色溶液变成粉红色，且30 s内不褪色
(5)5NO＋2MnO＋6H＋===5NO＋2Mn2＋＋3H2O　%　
(6)偏大　偏小