(新高考)高考化学一轮复习课时练习第2章热点强化练2化工生产中的氧化还原反应(含解析)

热点强化练2　化工生产中的氧化还原反应

1．(2020·山东模考)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂，可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程如图：

下列说法错误的是(　　)

A．反应①阶段，参加反应的NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1

B．若反应①通过原电池来实现，则ClO2是正极产物

C．反应②中的H2O2可用NaClO4代替

D．反应②条件下，ClO2的氧化性大于H2O2

答案　C

解析　A．根据流程图反应①中氧化剂是NaClO3，还原剂是SO2，还原产物是ClO2，氧化产物是NaHSO4。根据化合价升降相等可得NaClO3和SO2的物质的量之比为2∶1，故A正确；B.由反应①化合价变化情况，再根据原电池正极表面发生还原反应，所以ClO2是正极产物，故B正确；C.据流程图反应②，在ClO2与H2O2的反应中，ClO2转化为NaClO2，氯元素的化合价降低，做氧化剂；H2O2只能做还原剂，氧元素的化合价升高，不能用NaClO4代替H2O2，故C错误；D.据流程图反应②ClO2与H2O2反应的变价情况，ClO2做氧化剂，H2O2做还原剂，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2，故D正确。

2．（双选）(2020·山东模考)工业上常用电解铬酐(CrO3，遇水生成H2Cr2O7和H2CrO4)水溶液的方法镀铬，电镀液中需加入适量的催化剂和添加剂，并通过加入H2O2提高或降低电镀液中Cr(Ⅲ)的含量，发生的部分反应有：

①Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2O

②2H＋＋2e－===H2

③2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O

④CrO＋8H＋＋6e－===Cr＋4H2O

⑤2H2O－4e－===O2＋4H＋

⑥2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋

下列说法错误的是(　　)

A．反应①②在镀件上发生

B．H2O2既体现氧化性又体现还原性

C．当镀件上析出52 g单质铬时，电路中转移6 mol电子

D．电镀一段时间后，电极附近溶液的pH：阳极＞阴极

答案　CD

解析　选项A，反应①②得到电子，发生的是还原反应，应在阴极上发生，镀件为阴极，正确；选项B，H2O2既能提高也能降低电镀液中Cr(Ⅲ)的含量，则H2O2既体现氧化性又体现还原性，正确；选项C，阴极上发生反应①②④，当镀件上析出52 g单质铬时，电路中转移电子大于6 mol，错误；选项D，由阴极发生的电极反应①②④可知阴极pH增大，由阳极发生的电极反应⑤⑥可知阳极pH减小，则pH：阳极＜阴极，错误。

3．(2020·河南宛城高三月考)钨是高熔点金属，工业上用主要成分为FeWO4和MnWO4的黑钨铁矿与纯碱共熔冶炼钨的流程如下，下列说法不正确的是(　　)

A．将黑钨铁粉碎的目的是增大反应的速率

B．共熔过程中空气的作用是氧化Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)

C．操作Ⅱ是过滤、洗涤、干燥，H2WO4难溶于水且不稳定

D．在高温下WO3被氧化成W

答案　D

解析　将固体反应物粉碎可以增加反应物的接触面积，能提高反应速率，故A正确；通过流程图可知，纯碱、空气、FeWO4和MnWO4共熔发生反应，使Fe(Ⅱ)和Mn(Ⅱ)转化为难溶的Fe2O3和MnO2，进而通过冷却、水浸、过滤的方法除去，故B正确；Na2WO4溶液中加入硫酸发生复分解反应，生成难溶于水的H2WO4，经过过滤、洗涤、干燥获得较为纯净的H2WO4，加热使其分解为WO3，故C正确；在高温下H2与WO3反应生成W和H2O，从元素价态变化来看，WO3为氧化剂，被还原，故D错误。

4．(2020·湖北黄冈中学高三测试)氨氮废水超标排放是水体富营养化的重要原因，可用以下流程处理：

下列说法正确的是(　　)

A．过程Ⅰ中发生的化学反应属于氧化还原反应

B．过程Ⅱ中NH→NO，每转化1 mol NH转移的电子数为8NA

C．过程Ⅲ中CH3OH→CO2，甲醇作氧化剂

D．过程Ⅲ中HNO3→N2，转移10 mol e－时可生成N2 11.2 L(标准状况)

答案　B

解析　A．过程Ⅰ中发生的化学反应为NH＋OH－NH3↑＋H2O，没有化合价变化，属于非氧化还原反应，故A错误；B.过程Ⅱ中NH→NO，N元素化合价由－3价升高为＋5价，每转化1 mol NH转移的电子数为8NA，故B正确；C.过程Ⅲ中CH3OH→CO2，C元素化合价升高，甲醇作还原剂，故C错误；D.过程Ⅲ中HNO3→N2，N元素化合价由＋5价降低为0价，转移10 mol e－时可生成1 mol N2，在标准状况下的体积是22.4 L，故D错误。

5．以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠(NaClO2)的工艺流程如下，下列说法中不正确的是(　　)

A．反应1中，每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化

B．从母液中可以提取Na2SO4

C．反应2中，H2O2做氧化剂

D．采用减压蒸发可能是为了防止NaClO2受热分解

答案　C

解析　A．在反应1中，NaClO3和SO2在H2SO4的作用下生成Na2SO4和ClO2，反应的离子方程式为2ClO＋SO2===SO＋2ClO2，根据方程式可知，每生成1 mol ClO2有0.5 mol SO2被氧化，故A正确；B.根据上述离子方程式可知，反应1中除了生成ClO2外，还有Na2SO4生成，则从母液中可以提取Na2SO4，故B正确；C.在反应2中，ClO2与H2O2在NaOH作用下反应生成NaClO2，氯元素的化合价从＋4价降低到＋3价，则ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，故C错误；D.减压蒸发在较低温度下能够进行，可以防止常压蒸发时温度过高，NaClO2受热分解，故D正确。

6．当今环境保护越来越受重视，某化工集团为减少环境污染，提高资源的利用率，将钛厂、氯碱厂、甲醇厂进行联合生产。其主要生产工艺如下：

下列叙述正确的是(　　)

A．该流程中的“电解”“氯化”“合成”均涉及氧化还原反应

B．“氯化”时每消耗12 g焦炭，则转移2 mol电子

C．“合成”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1

D．上述流程中“Mg，Ar”可用“Mg，CO2”代替

答案　A

解析　分析流程图中的物质转化，“电解”“氯化”“合成”中均有单质参与反应或生成，故均涉及氧化还原反应，A项正确；“氯化”时还原剂包括焦炭和FeTiO3，故B项错误；“合成”反应的化学方程式为CO＋2H2―→CH3OH，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，C项错误；800 ℃条件下，CO2与Mg反应，D项错误。

7．(2021·内蒙古宁城高三月考)工业上将Na2CO3和Na2S配成溶液，再通入SO2可制取Na2S2O3，同时放出CO2，发生反应的化学方程式为：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。关于该反应下列说法不正确的是(　　)

A．氧化剂和还原剂的物质的量比是2∶1

B．每吸收256 g SO2就会放出22.4 L CO2(标准状况)

C．每生成1 mol Na2S2O3转移4 mol电子

D．每生成1 mol CO2转移8NA个电子

答案　C

解析　在2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2中，Na2S为还原剂，SO2为氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，选项A正确； 根据反应2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2可知，每吸收256 g SO2，即＝4 mol就会放出22.4 L CO2(标准状况)，即1 mol，选项B正确；反应2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2中，2 mol Na2S转化为3 mol Na2S2O3，转移8 mol电子，则生成1 mol Na2S2O3，转移 mol电子，选项C不正确；每生成1 mol CO2转移8NA个电子，选项D正确。

8．(2020·江西高三月考)工业上以废铁屑为原料制备LiFePO4的一种流程如下，下列有关说法错误的是(　　)

A．LiFePO4中铁显＋2价

B．沉铁过程中双氧水作氧化剂

C．沉铁中离子方程式为2H3PO4＋2Fe2＋＋H2O2===2FePO4↓＋2H2O＋4H＋

D．实验室进行煅烧操作中需要使用蒸发皿、泥三角等仪器

答案　D

解析　根据流程分析可知，废铁屑加入稀硫酸溶解后得到含有Fe2＋的溶液，再向溶液中加入双氧水、磷酸，发生反应2H3PO4＋2Fe2＋＋H2O2===2FePO4↓＋2H2O＋4H＋，得到FePO4，加入碳酸锂和草酸后煅烧得到产品LiFePO4。根据化合物中化合价代数和为0可知，LiFePO4中铁显＋2价，A正确；沉铁过程中双氧水中O的化合价降低，被还原，作氧化剂，B正确；C.沉铁时，向溶液中加入双氧水、磷酸，发生反应离子方程式正确，C正确；实验室进行煅烧操作中需要使用坩埚、泥三角等仪器，D错误。