(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练五2.3氧化还原反应(含解析)

这是一份(通用版)高考化学一轮复习课时分层提升练五2.3氧化还原反应(含解析)，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

　氧化还原反应

一、选择题
1.化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是 (　　)
A.明矾净化水　　　　　　B.纯碱去油污
C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白织物
【解析】选D。A项,明矾净水是利用Al3+水解生成的氢氧化铝胶体具有吸附能力,错误;B项,纯碱去油污是利用碳酸钠水解,溶液呈碱性,错误;C项,食醋除水垢是利用醋酸的酸性,能与碳酸钙、氢氧化镁反应而除去水垢,错误;D项,因漂白粉具有强氧化性而用于漂白织物,正确。
2.(2018·北京高考)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
(　　)

A
B
C
D
实
验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现
象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
【解析】选C。A项,将NaOH溶液滴入FeSO4 溶液中,产生白色沉淀,随后变为红褐色,发生的反应有Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,与氧化还原反应有关;B项,将石蕊溶液滴入氯水中,溶液变红,随后迅速褪色,是因为Cl2与水反应生成盐酸和HClO,石蕊溶液遇酸变红,同时HClO因强氧化性而具有漂白性,能使溶液迅速褪色,与氧化还原反应有关;C项,Na2S 溶液滴入 AgCl 浊液中,发生沉淀转化,生成更难溶的Ag2S沉淀,与氧化还原反应无关;D项,热铜丝插入稀硝酸中,产生无色气体,随后变为红棕色,发生的反应有3Cu+8HNO3(稀)2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,与氧化还原反应有关。
3.已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl,它易与水反应2S2Cl2+2H2O 4HCl+SO2↑+3S↓。对该反应的说法正确的是 (　　)
A.S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B.H2O作还原剂
C.每生成1 mol SO2转移4 mol电子
D.氧化产物与还原产物物质的量比为3∶1
【解析】选A。只有硫元素的化合价变化,则S2Cl2既作氧化剂又作还原剂,A正确;水中氢、氧元素的化合价均不变,则水不是还原剂,B错误;硫元素的化合价由+1升高为+4,则每生成1 mol SO2转移3 mol电子,C错误;氧化产物为SO2,还原产物为S,由反应可知二者的物质的量比为1∶3,D错误。
【加固训练】
　　ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制备ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是 (　　)
A.生成1 mol ClO2时转移1 mol电子
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.KClO3在反应中得到电子,发生氧化反应
【解析】选A。根据化学方程式可知,氯元素的化合价从+5降低到+4,得到1 mol电子,选项A正确、选项B错误。H2C2O4中碳元素从+3价升高到+4价,失去电子,被氧化,选项C错误。KClO3在反应中得到电子,发生还原反应,选项D错误。
4.(2019·大庆模拟)已知下述三个实验中的物质均能发生化学反应。
①
②
③
将铁钉放入硫
酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中
滴入几滴浓硝酸
将铁钉放入氯
化铁溶液中
下列判断正确的是 (　　)
A.实验①和③中的铁钉只作还原剂
B.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
C.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
D.实验③中反应的离子方程式为Fe+Fe3+2Fe2+
【解析】选A。实验①中铁置换出铜,铁钉作还原剂,实验③中铁钉被Fe3+氧化,铁钉作还原剂,A正确。由实验①可知氧化性:Cu2+>Fe2+,B错误。实验②中Fe2+被硝酸氧化为Fe3+,Fe2+是还原剂,C错误。D选项中的离子方程式的电荷和得失电子不守恒,正确的离子方程式为Fe+2Fe3+3Fe2+,D错误。
【加固训练】
已知离子方程式:As2S3+H2O+NAs+S+NO↑+________(未配平),下列说法错误的是 (　　) 
A.配平后水的化学计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
D.氧化产物为As和S
【解析】选C。从所给的离子方程式知,As2S3转化成As和S,而N转化为NO,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,配平后的离子方程式为3As2S3+ 4H2O+28N6As+9S+28NO↑+8H+,则A、B、D正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为28∶3,则C不正确。
二、非选择题
5.已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(1)该反应中,化合价升高的反应物是________,化合价没有发生变化的反应物是________。 
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式: _______________
_________________________________________________________。 
(3)上述反应中,氧化剂是________,1 mol氧化剂在反应中________(填“得到”或“失去”)________ mol电子。 
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又变紫红色,说出NaBiO3的一个性质:_____________________________________。 
【解析】(1)反应原理为在酸性条件下,KMnO4将Cl-氧化为Cl2,自身被还原。
(2)由(1)可知反应物为KMnO4、KCl、H2SO4,其余四种物质为生成物。
(3)该反应中KMnO4作氧化剂,1 mol KMnO4得到5 mol e-。
(4)溶液又显紫红色,说明NaBiO3将Mn2+氧化成了Mn,因而说明NaBiO3的氧化性比KMnO4的氧化性强。
答案:(1)KCl　H2SO4
(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O
(3)KMnO4　得到　5
(4)NaBiO3具有强氧化性(或NaBiO3的氧化性比KMnO4的氧化性强)
【加固训练】
高锰酸钾分别在酸性、中性、碱性条件下发生的反应如下:
Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O
Mn+3e-+2H2OMnO2↓+4OH-
Mn+e-Mn(溶液呈绿色)
(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方程式为____________。 
(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________(填序号)。 
a.氧化性:PbO2>KMnO4
b.还原性:PbO2>KMnO4
c.MnSO4溶液可以用盐酸酸化
【解析】(1)Mn在酸性条件下被还原成Mn2+,在中性条件下被还原成MnO2,在碱性条件下被还原成Mn,因此高锰酸根离子被还原的产物受溶液的酸碱性影响。(2)SO2溶于水生成H2SO3,呈酸性,高锰酸根离子被还原的产物应为Mn2+。
(3)酸性条件下,PbO2将Mn2+氧化成紫红色的Mn,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知a正确,b错误;盐酸中的Cl-具有还原性,PbO2能将Cl-氧化,c错误。
答案:(1)酸碱性　(2)Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O　(3)a
6.向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层颜色会逐渐变浅,最后变成无色。完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式____________。 
(2)整个过程中的还原剂是________。 
(3)把KI换成KBr,则CCl4层变为________色;继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_________________。 
(4)加碘盐中含碘量为20～50 mg·kg-1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1 000 kg,若用KI与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2________L(标准状况,保留2位小数)。 
【解析】开始滴加少许氯水时,Cl2将KI中的I-氧化成碘单质;CCl4层变紫色后,再滴加氯水时,Cl2将碘单质进一步氧化成碘酸。
(1)根据氧化还原反应方程式的配平原则,分析反应中的化合价变化,碘元素的化合价从0→+5,升高5价,氯元素的化合价从0→-1,降低1价,综合得失电子守恒和质量守恒,可配平得:I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl;
(2)分析整个过程中化合价升高的都是碘元素,还原剂为KI和I2;
(3)KI换成KBr时,得到的是溴单质,则其在CCl4中呈红棕色;继续滴加氯水时,颜色不变,可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3,故其氧化性强弱顺序为HBrO3> Cl2>HIO3;
(4)综合写出反应方程式:KI+3Cl2+3H2OKIO3+6HCl,根据化学方程式计算,按最小值计算时,1 000 kg加碘食盐中含碘20 g,根据质量守恒可知,需要消耗Cl2的体积为×3×22.4 L·mol-1≈10.58 L。
答案:(1)I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl
(2)KI、I2　(3)红棕　HBrO3>Cl2>HIO3　(4)10.58
7.(1)H3PO2的工业制法是将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式
 ______________________。 
(2)①PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为_______。 
②PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为_______。 
【解析】(1)根据题意可知反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和质量守恒配平,即可得到白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:6H2O+2P4+3Ba(OH)2
2PH3↑+3Ba(H2PO2)2。
(2)①由题意知:该反应中,氯元素的化合价升高,则可推出铅元素化合价降低,又由于+2价Pb较稳定,因此PbO2还原产物为Pb2+,其化学方程式为PbO2+4HCl(浓) PbCl2+Cl2↑+2H2O。
②由题意知:PbO+ClO-PbO2,铅元素化合价升高,则氯元素化合价应降低,故有PbO+ClO-PbO2+Cl-,利用化合价升降法配平,得反应的离子方程式为PbO+ClO- PbO2+Cl-。
答案:(1)6H2O+2P4+3Ba(OH)22PH3↑+3Ba(H2PO2)2　
(2)①PbO2+4HCl(浓)PbCl2+Cl2↑+2H2O
②PbO+ClO-PbO2+Cl-

一、选择题
1.(2019·天水模拟)酸性溶液中过氧化氢能使Cr2转化成蓝色的过氧化铬(CrO5,分子结构为),该反应可用来检验Cr2的存在,其反应的离子方程式为4H2O2+Cr2+2H+2CrO5+5H2O。下列说法正确的是 (　　)
A.过氧化铬中铬元素的化合价为+5价
B.该反应为非氧化还原反应
C.该反应中Cr2发生还原反应
D.该反应中H2O2表现了还原性
【解析】选B。过氧化铬中铬的化合价为+6价,A错误;该反应中过氧化氢中的氧为-1价,在每个过氧化铬中有4个氧为-1价,所以没有元素化合价变化,属于非氧化还原反应,B正确,C、D错误。
2.已知:①A+B2+A2++B　②D+2H2OD(OH)2+H2↑　③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e-E和B-2e-B2+。下列说法正确的是 (　　)
A.氧化性:E2+>B2+>A2+>D2+
B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+
C.反应E+A2+A+E2+能够进行
D.提取某废水中含有的少量A2+时可以选用D
【解析】选A。同一化学反应中,氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性。①A+B2+ A2++B,该反应中氧化剂是B2+,氧化产物是A2+,所以B2+的氧化性>A2+的氧化性;②D+ 2H2OD(OH)2+H2↑,该反应中氧化剂是H2O,氧化产物是D(OH)2,所以H2O的氧化性>D2+的氧化性;③以B、E为电极与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2e- E,B-2e-B2+。该电池的电池反应式为E2++BE+B2+,所以氧化剂是E2+,氧化产物是B2+,所以E2+的氧化性>B2+的氧化性。所以各离子的氧化性大小为E2+>B2+>A2+>D2+,A正确,B错误。根据氧化性的强弱顺序可知C、D选项中反应不能发生。
【加固训练】
　　已知在酸性溶液中的还原性强弱顺序为SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,下列反应不可能发生的是 (　　)
A.2I-+2Fe3+I2+2Fe2+
B.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+
C.SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI
D.H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2O
【解析】选D。A项,还原性I->Fe2+,发生氧化还原反应;B项,SO2>Fe2+,SO2能还原Fe3+生成Fe2+; C项,因该反应中S的化合价升高,I的化合价降低,则SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>I-,与已知的还原性强弱一致,能发生; D项,若该反应发生,S的化合价降低,O的化合价升高,则H2O2为还原剂,还原性强弱为H2O2>SO2,与已知的还原性强弱矛盾。
3.某强氧化剂XO(OH被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3 mol XO(OH,需用30 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是 (　　)
A.+2　　　　B.+1　　　　C.0　　　　D.-1
【解析】选C。XO(OH中X的化合价是+5,Na2SO3中S的化合价从+4升高到+6,设X元素被还原后的化合价为a,根据氧化还原反应中化合价升降必相等:2.4 ×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得a=0。
4.(新题预测)已知NH4CuSO3与足量的1 mol·L-1硫酸混合微热,产生下列现象:
①有红色金属生成;②有刺激性气味的气体产生;③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是 (　　)
A.NH4CuSO3中硫元素被氧化了
B.刺激性气味的气体是二氧化硫和氨的混合气体
C.该反应中NH4CuSO3既作氧化剂又作还原剂
D.该反应中硫酸既表现酸性又表现强氧化性
【解析】选C。根据实验现象①可知有Cu单质生成,根据实验现象③可知溶液中有Cu2+生成,酸性条件下不可能生成氨,故根据实验现象②可知刺激性气味的气体是二氧化硫,B项错误;NH4CuSO3中硫元素的化合价不变,A项错误;NH4CuSO3中铜元素的化合价部分升高,部分降低,故该反应中NH4CuSO3既作氧化剂又作还原剂,C项正确;该反应中硫酸只表现了酸性,D项错误。
二、非选择题
5.(2019·衡阳模拟)Na2S2O5常用作纺织业棉麻脱氯剂,酸化时可放出SO2气体。其制备工艺流程如下:

(1)Na2S2O5的名称为______________(选填“焦硫酸钠”或“焦亚硫酸钠”)。 
(2)“反应Ⅰ ”中应先通入的气体是__________,反应后析出的固体产物是__________。 
(3)“反应Ⅱ”的化学方程式为_____________________________。 
(4)若反应条件或用量等控制不当,则所得的Na2S2O5产品中往往含有杂质。
①若产品中含有杂质Na2SO3,其具体原因可能是__________________________ (任答一条即可); 
②若检验产品中含有杂质Na2CO3,下列试剂的使用顺序依次为__________(填编号)。 
a.稀硫酸 b.澄清石灰水
c.品红溶液 d.酸性KMnO4溶液
(5)Na2S2O3也可用作棉麻的脱氯剂。
①Na2S2O5溶液与Cl2反应的离子方程式为__________________________; 
②Na2S2O5与Na2S2O3脱氯等效时,消耗二者的质量之比为______________。 
【解析】该原理为反应Ⅰ生成NaHCO3,加热生成Na2CO3,在反应Ⅱ中SO2与Na2CO3反应生成NaHSO3和CO2,加热NaHSO3生成Na2S2O5。
(1)S为+4价, Na2S2O5的名称为焦亚硫酸钠。(2)由工艺流程可知,反应Ⅰ为生成NaHCO3,反应方程式为CO2+NH3+NaCl+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;反应Ⅰ进行时应先通入NH3,增大HC的浓度,便于NaHCO3析出。(3) “反应Ⅱ”的化学方程式为Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2。(4)反应Ⅱ中发生反应Na2CO3+H2O+2SO22NaHSO3 +CO2,2NaHSO3Na2S2O5+H2O,故SO2与Na2CO3的物质的量之比接近2∶1恰好完全反应,若SO2不足,Na2S2O5产品中Na2SO3、Na2CO3等杂质含量增加,Na2S2O5产率降低,①若产品中含有杂质Na2SO3,其具体原因可能是反应Ⅱ中SO2的用量不足,NaHSO3分解时反应温度不高。②检验产品中含有杂质Na2CO3的方法a.加稀硫酸产生SO2、CO2,通入d.酸性KMnO4溶液,除去SO2,再通入 c.品红溶液,确定SO2已除尽,最后再通入 b.澄清石灰水,检验CO2。故试剂的使用顺序依次为a、d、c、b。(5)①Na2S2O5溶液与Cl2反应的离子方程式为 S2+2Cl2+3H2O6H++2S+4Cl- , S2+4Cl2+5H2O10H++2S+8Cl- ,由方程式可知,当Cl2相同时,2Na2S2O5～Na2S2O3,消耗二者的质量之比为(190×2)∶158=190∶79(或2.4∶1)。
答案:(1)焦亚硫酸钠
(2)NH3(或氨气)　NaHCO3(或碳酸氢钠)
(3)Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2
(4)①反应Ⅱ中SO2的用量不足;NaHSO3分解时反应温度不高　②a、d、c、b
(5)①S2+2Cl2+3H2O6H++2S+4Cl-　②190∶79(或2.4∶1)
6.“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V。
(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。它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V),溶于强酸生成含钒氧离子(V)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+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5,说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是______________________________________。 
【解析】(1)钒室温下能溶解于浓硝酸中生成V,故金属钒与浓硝酸反应:V+6H++5NV+5NO2↑+3H2O。
(2)根据题意灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5,其化学方程式为2NH4VO3 V2O5+2NH3↑+H2O。
(3)浓盐酸与V2O5反应生成氯气,氯元素的化合价升高,钒元素被还原为蓝色的VO2+,其反应的离子方程式为V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2↑+3H2O。
(4)V2O5与强碱反应生成Na3VO4,V2O5与强酸反应生成(VO2)2SO4。
(5)由方程式V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5可知,说明V2O5在接触法制硫酸过程中起到催化作用。
答案:(1)V+6H++5NV+5NO2↑+3H2O
(2)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O
(3)V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2↑+3H2O
(4)Na3VO4　(VO2)2SO4　(5)作催化剂或催化作用
【加固训练】
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 mol·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________ mol 。 
②第二份溶液中滴加0.10 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液。
已知:5C2+2Mn+16H+10CO2↑+2Mn2++8H2O
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________。 
【解析】①由H++OH-H2O知,n(H+)=n(OH-)=0.25 mol·L-1×0.02 L=0.005 mol 。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。由得失电子守恒得,n(还)×2=0.10 mol·L-1×0.016 L×5,n(还) =0.004 mol 。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 mol,由②得:n(H2C2O4·2H2O)+n(KHC2O4)=0.04 mol,解上述两个方程式得:n(H2C2O4·2H2O) =0.01 mol,n(KHC2O4)=0.03 mol,H2C2O4·2H2O的质量分数为×100%=21%,KHC2O4的质量分数为×100%=64%。
答案:①0.005　②A.氧化剂　不需要　无色　浅紫红色　B.无影响　C.偏小　③21%　64%