人教版高考一轮复习课时练习4氧化还原反应的概念与规律含答案

氧化还原反应的概念与规律

(建议用时：40分钟)

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)

1．(2020·海口模拟)化学与生活密切相关。下列应用中一定发生了氧化还原反应的是(　　)

A．氯气作自来水的消毒剂 

B．食醋除去水壶的水垢

C．二氧化硫漂白草帽 

D．石膏点豆腐

A　解析：氯气与水发生氧化还原反应，生成次氯酸和盐酸，故A正确；食醋除去水壶的水垢，是醋酸与碳酸钙发生复分解反应，故B错误；二氧化硫漂白草帽，是二氧化硫与有色物质化合生成不稳定的大分子，非氧化还原反应，故C错误；用石膏点豆腐，是利用了胶体聚沉的性质，没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故D错误。

2．下列反应中，水只作氧化剂的是(　　)

①氟气通入水中　②水蒸气通过灼热的焦炭　③钠块投入水中　④铁与水蒸气反应　⑤氯气通入水中

A．只有①④ B．只有①⑤

C．只有②③ D．只有②③④

D　解析：①F2与水反应生成HF和O2，H2O作还原剂，被氧化生成O2；②水蒸气与灼热焦炭反应生成H2和CO，H2O作氧化剂，被还原生成H2；③Na与水反应生成NaOH和H2，H2O作氧化剂，被还原生成H2；④Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，H2O作氧化剂，被还原生成H2；⑤Cl2与水反应生成HCl和HClO，H2O既不是氧化剂又不是还原剂。

3．下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是(　　)

C　解析：C项：向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，发生沉淀的转化，反应的离子方程式为2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－，与氧化还原反应无关。A项，NaOH溶液中滴入FeSO4溶液中，会生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，反应过程中出现灰绿色，最后变为红褐色，与氧化还原反应有关。B项，由于氯水显酸性，先使紫色石蕊溶液变红，后由于HClO具有氧化性，使红色溶液迅速褪色，与氧化还原反应有关。D项，热铜丝插入稀硝酸中发生的反应为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO被氧气氧化生成红棕色的NO2，与氧化还原反应有关。

4．下列变化中，气体被还原的是(　　)

A．二氧化碳使Na2O2固体变白

B．氯气使KBr溶液变黄

C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色

D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀

B　解析：A错：CO2使Na2O2固体变白的原因是发生了反应：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，该反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，CO2既不是氧化剂也不是还原剂。B对：Cl2使KBr溶液变黄的原因是发生了反应：Cl2＋2KBr===2KCl＋Br2，该反应中Cl元素由0价降低到－1价，故Cl2发生了还原反应，被还原生成KCl。C错：乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色是由于CH2===CH2与Br2发生加成反应生成了BrCH2CH2Br。D错：NH3使AlCl3溶液产生白色沉淀是由于发生了反应：AlCl3＋3NH3＋3H2O===Al(OH)3↓＋3NH4Cl，该反应为非氧化还原反应。

5．(2020·兖州模拟)向淀粉－碘化钾的酸性溶液中加入少量H2O2溶液，溶液立即变蓝，再向蓝色溶液中缓慢通入足量的SO2，蓝色逐渐消失。下列判断不正确的是(　　)

A．根据上述实验判断H2O2和SO2反应能生成强酸

B．蓝色逐渐消失，体现了SO2的漂白性

C．SO2中S原子采取sp2杂化方式，分子的空间结构为V形

D．H2O2是一种含有极性键和非极性键的极性分子

B　解析：向淀粉－碘化钾的酸性溶液中加入少量H2O2溶液，溶液立即变蓝，发生：H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O，说明H2O2具有氧化性，再向蓝色溶液中缓慢通入足量的SO2，蓝色逐渐消失，发生：SO2＋I2＋2H2O===SO＋2I－＋4H＋，说明SO2具有还原性，所以H2O2和SO2反应生成硫酸为强酸，故A正确，B错误；SO2的价层电子对数＝2＋(6－2×2)＝3，硫原子采取sp2杂化，该分子为V形结构，故C正确；H2O2分子中O—O为非极性键，O—H为极性键，H2O2是展开书页形结构，该物质结构不对称，正负电荷中心不重合，为极性分子，故D正确。

6．实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料制备ClO2的过程如下图所示：

下列说法不正确的是(　　)

A．X中大量存在的阴离子有Cl－和OH－

B．NH3和NCl3中N元素的化合价相同

C．NaClO2变成ClO2发生了氧化反应

D．制取1 mol ClO2至少需要 mol NH4Cl

B　解析：NaClO2溶液与NCl3溶液发生氧化还原反应，由于有氨气产生，所以反应物必然有H2O，相应地就会生成NaCl、NaOH，溶液X中大量存在的阴离子有Cl－和OH－，A项正确；NH3和NCl3中N元素的化合价分别为－3和＋3，B项不正确；NaClO2―→ClO2，氯元素化合价从＋3价升高为＋4价，发生了氧化反应，C项正确；根据反应NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3、6NaClO2＋NCl3＋3H2O===6ClO2↑＋NH3↑＋3NaCl＋3NaOH知，制取1 mol ClO2至少需要mol NH4Cl，D项正确。

二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)

7．三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，下列说法正确的是　(　　)

A．在转化过程中，氮元素均被还原

B．依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程

C．还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子数为 0.5 mol

D．三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化

D　解析：根据图示可知，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，N元素化合价升高被氧化，故A错误；根据图示可知，BaO为催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时，BaO参与储存N元素，故B错误；还原过程中生成0.1 mol N2，转移电子的物质的量为0.1 mol×(5－0)×2＝1 mol，故C错误；整个过程中，CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2，说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化，故D正确。

8．(2021·兰州模拟)已知：

①14Cu2＋＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5Fe2＋＋24H＋＋3SO；

②Mn2＋＋S2O＋H2O―→MnO＋SO＋H＋(未配平)。

对上述两个反应判断正确的是(　　)

A．①②反应中SO都是氧化产物

B．两个反应中电子转移数目都是10e－

C．①反应中的硫元素部分被氧化，部分被还原

D．氧化性：S2O＞MnO

CD　解析：反应①中SO是氧化产物，反应②中SO是还原产物，A项错误；反应①中氧化产物只有SO，转移电子数目为3×7e－＝21e－，反应②配平可得：2Mn2＋＋5S2O＋8H2O===2MnO＋10SO＋16H＋，则转移电子数目为2×5e－＝10e－，B项错误；反应①中S元素由－1价变为－2价和＋6价，则S元素既被氧化又被还原，C项正确；反应②中，S2O是氧化剂，MnO是氧化产物， 据“氧化性：氧化剂＞氧化产物”，则氧化性：S2O＞MnO，D项正确。

9．(2020·青岛模拟)锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在，我国锑的蕴藏量为世界第一。从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原：

①2Sb2S3＋3O2＋6FeSb4O6＋6FeS

②Sb4O6＋6C4Sb＋6CO↑

关于反应①、②的说法正确的是(　　)

A．反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6

B．反应①中每生成3 mol FeS时，共转移6 mol电子

C．反应②说明高温下C的还原性比Sb强

D．每生成4 mol Sb时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶3

BC　解析：反应①中Sb2S3含有的元素化合价不变，氧化剂是氧气，反应②中Sb4O6中Sb元素的化合价由＋3价降低为0价，Sb4O6是氧化剂，故A错误；反应①中化合价升高的元素只有Fe元素，由0价升高为＋2价，每生成3 mol FeS，转移电子为 3 mol×2＝6 mol，故B正确；反应②C是还原剂，Sb是还原产物，还原剂还原性强于还原产物的还原性，说明高温下C的还原性比Sb强，故C正确；生成4 mol Sb时，反应②C是还原剂，需要 6 mol C，需要1 mol Sb4O6，反应①中Fe是还原剂，生成 1 mol Sb4O6，需要6 mol Fe，故反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为6 mol∶6 mol＝1∶1，故D错误。

三、非选择题

10．氧化还原反应是一类重要的反应。

(1)已知反应Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，反应中还原剂是________，氧化性：Fe3＋________(填“＜”或“＞”)Cu2＋。

(2)在2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2反应中，若转移3 mol电子，则所产生的氧气在标准状况下的体积为________L。

(3)在xR2＋＋yH＋＋O2===mR3＋＋nH2O的离子方程式中，对化学计量数m和R2＋、R3＋判断正确的是________(填标号)。

A．m＝y，R3＋是还原剂 

B．m＝2y，R2＋被氧化

C．m＝2，R3＋是氧化剂 

D．m＝4，R2＋是还原剂

(4)用双线桥标出反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中电子转移的方向和数目。

解析：(1)已知反应中Cu化合价升高，被氧化，为还原剂，由反应可知氧化性：Fe3＋＞Cu2＋。(2)在已知反应中，只有Na2O2中O元素的化合价发生变化，分别由－1价变化为0价和－2价，所以转移电子数为2e－，则转移3 mol电子，产生的氧气为 1.5 mol，体积为1.5 mol×22.4 L/mol＝33.6 L。(3)根据氧原子守恒，所以n＝2，根据氢原子守恒，所以y＝4，根据R原子守恒则x＝m，根据电荷守恒则2x＋y＝3m，所以x＝y＝m，在反应中，R的化合价升高，R2＋是还原剂，所以R3＋是氧化产物，氧元素化合价降低，所以H2O是还原产物。(4)已知反应中，Mn元素的化合价由＋7降低为＋2，KMnO4为氧化剂，得到的电子为2×(7－2)e－＝10e－，Cl元素的化合价由－1价升高为0价，HCl为还原剂，失去的电子为5×2×[0－(－1)]e－＝10e－，双线桥标出反应中电子的转移方向和数目为

＋8H2O。

答案：(1)Cu　＞　(2)33.6　(3)D

(4)＋8H2O

11．氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。

(1)水是人体的重要组成成分，是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用如图表达。

试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式：_______________ ________________________________________________，其中水为________剂。

(2)氯化铵常用作焊接。如：在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜以便焊接，其反应为

________CuO＋________NH4Cl______Cu＋________CuCl2＋________N2↑＋________H2O。

①配平此氧化还原反应方程式。

②该反应中，被氧化的元素是________(填元素名称)，氧化剂是________(填化学式)。

(3)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：

①As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为________。

②上述反应中的氧化剂是________，反应产生的气体可用________吸收。

③As2S3和HNO3有如下反应：As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S↓＋10NO2↑＋2H2O，若生成2 mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为________。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在________(填“正极”或“负极”)附近逸出。

④若反应产物NO2与11.2 L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓硝酸，然后与过量的C反应，所产生的CO2的量________(填标号)。

a．小于0.5 mol

b．等于0.5 mol

c．大于0.5 mol

d．无法确定

解析：(1)由图可知，反应类型Ⅳ全部属于氧化还原反应，应该是置换反应，有水参加的置换反应有许多，如C＋H2O(g)CO＋H2、2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，上述两个反应中水均做氧化剂，或者2F2＋2H2O ===4HF＋O2，反应中水为还原剂。

(2)①用化合价升降法配平化学方程式为4CuO＋2NH4Cl3Cu＋CuCl2＋N2↑＋4H2O。②在该反应中，氮元素化合价升高，被氧化，NH4Cl为还原剂，铜元素化合价降低，被还原，CuO为氧化剂。(3)①As2S3中As为＋3价，As4S4中As为＋2价，SnCl2中Sn为＋2价，SnCl4中Sn为＋4价，根据关系式：SnCl2～SnCl4～2e－，2As2S3～As4S4～4e－，根据得失电子守恒，所以n(As2S3)∶n(SnCl2)＝2∶(1×2)＝1∶1。或写出如下配平的化学方程式：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl===As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。②As2S3中As的化合价降低，作氧化剂。H2S可以用NaOH或CuSO4溶液吸收。③在该反应中As和S的化合价均升高，1 mol As2S3一共失去的电子为2×2＋3×2＝10(mol)，只有N元素的化合价降低，降低总数为10×(5－4)＝10(mol)，所以该反应有如下关系式：2H3AsO4～10e－，所以当生成2 mol H3AsO4时转移电子的物质的量为10 mol。原电池的负极发生氧化反应，正极发生还原反应，NO2是还原产物，所以NO2在正极附近逸出。④标准状况下11.2 L O2的物质的量为0.5 mol，根据反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，所以产生的HNO3的物质的量为2 mol，根据反应C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，若2 mol HNO3完全反应，则应生成0.5 mol CO2，而随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐降低，当变成稀硝酸时，不再和C反应，所以产生的CO2的量小于0.5 mol。

答案：(1)C＋H2O(g)CO＋H2(合理即可)　氧化

(2)①4　2　3　1　1　4　②氮　CuO

(3)①1∶1　②As2S3　氢氧化钠溶液(或硫酸铜溶液)

③10 mol　正极　④a