人教版高考化学一轮复习限时集训6氧化还原反应含答案

氧化还原反应

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1．(2020·山东师范大学附中第三次月考)有文献记载“曾青得铁，则化为铜，外化而内不变”，下列说法中正确的是(　　)

A．“化为铜”表明发生了氧化还原反应

B．“外化”时电能转化为化学能 

C．“内不变”是因为内部的铁活泼性较差   

D．反应中溶液由蓝色转化为黄色

A　[由“曾青得铁，则化为铜”可知化学方程式是CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4，发生了氧化还原反应，A正确；因为没有外接电源，故“外化”时不是电能转化为化学能的过程，B错误；“内不变”是因为铁的外部被置换出来的铜覆盖，阻止了内部的铁继续反应，C错误；反应产物是FeSO4，为浅绿色，D错误。]

2．化学与人类的生活密切相关，下列说法正确的是(　　)

A．纯银器在空气中久置变黑是因为银发生了还原反应

B．医用消毒剂如H2O2溶液、医用酒精等均利用了它们的强氧化性

C．补铁剂(含Fe2＋)与维生素C同时服用可促进Fe2＋的吸收，利用了维生素C的还原性

D．酸雨、光化学烟雾、温室效应等都与硫和氮的氧化物有关

C　[A项，银器在空气中变黑是被氧化，发生氧化反应，错误；B项，酒精消毒是利用蛋白质变性，错误；D项，温室效应与S、N的氧化物无关，错误。]

3．在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末，高锰酸钾溶液褪色。其中发生反应的离子方程式为2MnO＋16H＋＋5Na2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O＋10Na＋。下列判断正确的是(　　)

A．高锰酸钾是氧化剂，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

B．反应的氧化产物只有氧气

C．向高锰酸钾溶液中加浓盐酸可以得到酸性高锰酸钾溶液

D．当反应产生标准状况下22.4 L氧气时，反应转移的电子为4 mol

B　[分析各物质中元素的化合价可知，反应中高锰酸钾是氧化剂，过氧化钠是还原剂，反应的氧化产物只有氧气，A错误、B正确。高锰酸钾具有强氧化性，能将HCl氧化为氯气，C错误。分析反应可知，生成5 mol O2，转移10  mol电子，则产生1 mol O2，转移2 mol电子，D错误。]

4．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H3AsO4

D．生成1 mol H3AsO4转移2 mol e－

D　[配平该反应：3As2S3＋28HNO3＋4H2O===6H3AsO4＋9H2SO4＋28NO↑，X为H2O，A项正确；参加反应的HNO3全部转化为NO，故参加反应的HNO3全部被还原，B项正确；反应中As由＋3价升高为＋5价，S由－2价升高为＋6价，氧化产物为H2SO4和H3AsO4，C项正确；该反应中转移84e－，故生成1 mol H3AsO4转移电子 mol＝14 mol，D项错误。]

5．已知2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋、2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。现向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述正确的是(　　)

①氧化性：Br2>Fe3＋>I2

②原溶液中Br－一定被氧化

③通入氯气后，原溶液中的Fe2＋一定被氧化

④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2＋

⑤若取少量反应后的溶液，加入CCl4溶液后静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Fe2＋、Br－均被氧化完全

A．①②③④　　　　 B．①③④⑤

C．②④⑤   D．①②③④⑤

B　[由已知离子反应知氧化性Br2>Fe3＋>I2，故①正确；向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，氯气先氧化I－，再氧化Fe2＋，最后氧化Br－，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为红色，说明碘离子全部被氧化，二价铁部分或全部被氧化，溴离子可能被氧化，也可能没被氧化，故②错误，③正确，④正确；若取少量反应后的溶液，加入CCl4溶液后静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的Br－被氧化完全，I－和Fe2＋也均被氧化完全，故⑤正确。]

6．向KI溶液中逐滴加入少量CuSO4溶液，观察到有白色沉淀生成，溶液变为淡黄色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列分析不正确的是(　　)

A．最后溶液变成无色，表明SO2具有还原性

B．通入SO2气体时，每反应1 mol SO2转移1 mol e－

C．根据上述实验现象可知氧化性：Cu2＋>I2>SO

D．加入少量CuSO4溶液时发生反应的离子方程式为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2

B　[将少量CuSO4溶液逐滴加入KI溶液中发生反应的化学方程式为2CuSO4＋4KI===2K2SO4＋2CuI↓＋I2，向反应后的混合物中不断通入SO2气体发生反应的化学方程式：SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI。由上述分析可知，最后溶液变成无色，表明SO2具有还原性，故A正确；通入SO2气体时，发生反应：SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI，则每反应1 mol SO2转移2 mol e－，故B错误；由2CuSO4＋4KI===2K2SO4＋2CuI↓＋I2及SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI可知，氧化性：Cu2＋>I2>SO，故C正确；加入少量CuSO4溶液时发生反应的离子方程式为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，故D正确。]

7．在强碱性条件下，KClO3与MnO2加热熔融发生反应可得到K2MnO4，反应的离子方程式为：aMnO2＋bClO＋XaMnO＋bCl－＋Y。下列有关说法错误的是(　　)

A．a∶b＝3∶1

B．X为“3H2O”、Y为“6H＋”

C．MnO2被氧化

D．每消耗1 mol ClO转移6 mol电子

B　[A项，由得失电子守恒得2a＝6b，a∶b＝3∶1，正确；B项，X为6OH－，Y为3H2O，错误；C项，MnO2是还原剂，被氧化，正确；D项，由反应中氯元素化合价变化知，正确。]

8．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)

下列判断不正确的是(　　)

A．①中半反应式发生的是氧化反应

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>Fe3＋>Cu2＋

C　[①中Cu2O→Cu2＋，铜元素化合价升高，发生的是氧化反应，A项正确；为使①顺利发生，要选择氧化性强的物质作氧化剂，而Fe2(SO4)3可作①的氧化剂，B项正确；配平反应③为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，反应在酸性条件下进行，③的半反应中不能生成OH－，C项错误；根据上述分析可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，根据③可知氧化性：MnO>Fe3＋，即氧化性：MnO>Fe3＋>Cu2＋，D项正确。]

9．在一个氧化还原反应体系中存在Fe3＋、NO、Fe2＋、NH、H＋、H2O，则下列判断正确的是(　　)

A．配制Fe(NO3)2溶液时应加入硝酸酸化，防止Fe2＋水解

B．该反应中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为8∶1

C．若有1 mol NO发生还原反应，转移电子的物质的量为2 mol

D．若将该反应设计成原电池，则负极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋

D　[配制Fe(NO3)2溶液时若加入硝酸酸化，HNO3会氧化Fe2＋，A错误；根据HNO3会氧化Fe2＋，可知H＋、NO与Fe2＋为反应物，NH、H2O与Fe3＋为产物，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得8Fe2＋＋NO＋10H＋===NH＋8Fe3＋＋3H2O，氧化剂(NO)与还原剂(Fe2＋)的化学计量数之比为1∶8，B错误；NO―→NH过程中得8e－，若有1 mol NO发生还原反应，转移电子的物质的量为8 mol，C错误；将该反应设计成原电池，在负极发生氧化反应，故负极反应式为Fe2＋－e－===Fe3＋，D正确。]

10．(2020·福建永春一中开学考试)高锰酸钾、铬酸均是典型的强氧化剂。回答下列问题：

(1)某一反应体系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。

①该反应中的还原剂是        (填化学式，下同)。

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：                            。

(2)在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S时，发生的反应为MnO＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)。

下列关于该反应的说法正确的是        (填标号)。

a．被氧化的元素是Cu和S

b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5

c．生成2.24 L(标准状况下)SO2，反应转移电子的物质的量是0.8 mol

d．还原性：Mn2＋>Cu2S

(3)在稀硫酸中，MnO和H2O2也能发生氧化还原反应。已知2KMnO4＋7H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋6O2↑＋10H2O，则被2 mol KMnO4氧化的H2O2是        mol。

(4)高锰酸钾溶液与硫化亚铁固体发生反应：10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4===3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋10S＋24H2O。若上述反应前后固体的质量减少2.8 g，则硫元素转移的电子为         mol。

[解析]　(1)根据题意可写出化学方程式：

3H2O2＋2H2CrO4===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O。

(2)反应的方程式为8MnO＋5Cu2S＋44H＋===10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O。

(3)n(H2O2)＝ mol＝5 mol。

(4)由FeS～S可知n(Fe)＝n(S)＝ mol＝0.05 mol，n(e－)＝0.05×2 mol＝0.1 mol。

[答案]　(1)①H2O2　②H2CrO4　Cr(OH)3

③3H2O2＋2H2CrO4===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O　(2)abc　(3)5　(4)0.1

11．高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入氯气，然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4，发生反应：

①Cl2＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)；

②2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。

下列说法正确的是(　　)

A．若反应①中n(ClO－)∶n(ClO)＝5∶1，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3

B．反应①中每消耗4 mol KOH，吸收标准状况下22.4 L Cl2

C．氧化性：K2FeO4>KClO

D．要得到0.2 mol K2FeO4，则需要Cl2至少0.2 mol

A　[若反应①中n(ClO－)∶n(ClO)＝5∶1，根据得失电子守恒及原子守恒，可配平化学方程式8Cl2＋16KOH===10KCl＋5KClO＋KClO3＋8H2O，Cl2既作氧化剂又作还原剂，KCl是还原产物，KClO和KClO3为氧化产物，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3，A项正确；根据A项分析可得每消耗4 mol KOH，吸收2 mol(标准状况下44.8 L)Cl2，B项错误；由于KClO可将Fe(NO3)3氧化成K2FeO4，故氧化性KClO>K2FeO4，C项错误；若反应①的氧化产物只有KClO，则反应①的化学方程式为Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O，则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2，D项错误。]

12．某科研团队研究发现硼氢化钠(NaBH4)在催化剂Ru表面与水反应可生成H2，其反应机理如图所示：

根据以上信息判断，下列叙述错误的是(　　)

A．过程①至过程④中硼元素的化合价不变

B．X是H3BO3，H3BO3和BH3两分子中H的化合价相等

C．过程③和过程④各产生1 mol H2时转移的电子数不相等

D．0.25 mol NaBH4的还原能力与标准状况下22.4 L H2的还原能力相当(还原能力即生成H＋失去电子的量)

B　[A．由图示可知，过程①至过程④中BH反应生成B(OH)，硼元素的化合价一直为＋3价，化合价不变，A正确；B．过程④中2 mol H2O与2 mol X反应生成2 mol B(OH)和1 mol H2，根据元素守恒X为H3BO3，H3BO3中H为＋1价，但在BH3分子中H为－1价，B错误；C．由图示可知，过程③中产生1 mol H2时转移的电子数为NA，过程④中产生1 mol H2时转移的电子数为2NA，，两者不相等，C正确；D．NaBH4中H为－1价，0.25 mol NaBH4生成H＋失去的电子的量2×0.25 mol×4＝2 mol，标准状况下22.4 L H2为1 mol,1 mol H2生成H＋失去的电子的量2×1 mol＝2 mol，故两者还原能力相当，D正确。]

13．硫的多种化合物在工业中有重要的应用。

(1)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉，是最适合木浆造纸的漂白剂，其水溶液性质不稳定，有极强的还原性。

①Na2S2O4中硫元素的化合价为        。

②Na2S2O4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，发生反应时，当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2时，产物为

        (填化学式)。

③将甲酸和NaOH溶液混合，再通入SO2气体，会得到保险粉，此时甲酸被氧化为CO2。该反应的化学方程式为            。

(2)铬会造成环境污染。某酸性废水中含有Cr2O，处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O转化为毒性较低的Cr3＋，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废水中Cr3＋浓度为0.52 mg·L－1，达到排放标准。

①Na2S2O5参加反应的离子方程式为                     。

②处理后的废水中Cr3＋的物质的量浓度为      mol·L－1。

[解析]　(1)②根据题中信息可知，氧化剂是O2，还原剂是Na2S2O4，又知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，若设Na2S2O4被氧化后硫的化合价为＋x，则根据得失电子守恒有1×4＝(x－3)×2×2，解得x＝4，又有水蒸气参与反应，所以产物为NaHSO3。

(2)①S2O将Cr2O还原为Cr3＋，则S2O被氧化为SO，由电荷守恒可知反应物中还应有H＋，据此可写出反应的离子方程式。②处理后的废水中Cr3＋的浓度已知是0.52 mg·L－1，只需将其转化为物质的量浓度即可，即c(Cr3＋)＝＝1×10－5 mol·L－1。

[答案]　(1)①＋3　②NaHSO3

③HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O

(2)①3S2O＋2Cr2O＋10H＋===6SO＋4Cr3＋＋5H2O　②1×10－5

14．(2020·广州广雅中学模拟)高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂等。制备NH4ClO4的工艺流程如下：

(1)①、②两步转化的化学方程式分别为                、

                                                    。

(2)“除杂”有两种方案。

①方案1：加入盐酸和H2O2溶液，NaClO3转化为ClO2，化学方程式为                                               。

方案2：加入氨水和FeCl2·4H2O，NaClO3转化为Cl－，离子方程式为                                                   ，

如果FeCl2·4H2O过量会出现黑色磁性沉淀，该沉淀可能是

        (填化学式)。

②比较氧化性：ClO        ClO(填“>”或“<”)。

③两种方案相比，方案1的优点是                     (答一条即可)。

(3)“反应”时用NaClO4和NH4Cl在90 ℃制备NH4ClO4。如果用浓盐酸和液氨代替NH4Cl，则无需加热，原因是               。

(4)该流程中可循环利用的物质是        (填化学式)。

[解析]　(2)①双氧水把氯酸钠还原为二氧化氯，方程式为2NaClO3＋2HCl＋H2O2===2ClO2↑＋2NaCl ＋2H2O＋O2↑；氨水、亚铁离子、氯酸根离子反应生成氯离子、氢氧化铁沉淀、铵根离子，离子方程式为6Fe2＋＋ClO＋3H2O＋12NH3·H2O===6Fe(OH)3↓＋Cl－＋12NH；如果FeCl2·4H2O过量会出现黑色磁性沉淀，该沉淀可能是四氧化三铁。

[答案]　(1)NaCl＋3H2ONaClO3＋3H2↑

NaClO3＋H2ONaClO4＋H2↑　(2)①2NaClO3＋2HCl＋H2O2===2ClO2↑＋2NaCl＋2H2O＋O2↑　6Fe2＋＋ClO＋3H2O＋12NH3·H2O===6Fe(OH)3↓＋Cl－＋12NH　Fe3O4　②＞　③操作步骤简单(或过量的H2O2易除去等合理答案)　(3)浓盐酸和液氨的反应为放热反应　(4)NaCl