2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练4氧化还原反应的基本概念和规律

这是一份2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练4氧化还原反应的基本概念和规律，共8页。
1．化学与生活息息相关。下列过程不涉及氧化还原反应的是( )
A．热空气吹出法制溴
B．海带中提取碘
C．高铁酸盐处理水
D．侯氏制碱法以氨制碱
解析：选D。A.海水中的溴离子转化为溴单质，溴元素化合价发生变化，涉及氧化还原反应；B.海带中的碘元素由－1价升高到0价，涉及氧化还原反应；C.高铁酸盐利用其强氧化性对水进行消杀，涉及氧化还原反应；D.侯氏制碱法反应的化学方程式为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓，不存在元素化合价变化，不涉及氧化还原反应。
2．(2024·汕尾模拟)下列加点物质的用途与其氧化性有关的是 ( )
A．维生素C作为抗氧化剂，可防止富脂食品氧化变质
B．葡萄糖与[Ag(NH3)2]OH溶液反应用于玻璃镀银
C．铁红与铝粉的混合物在高温下反应用于焊接钢轨
D．小苏打作为膨松剂，用于糕点制作
答案：C
3．下列物质属于常见氧化剂的一组是( )
A．Cl2、O2、FeCl3、KMnO4 B．O2、KMnO4、C、H2
C．Na、K、FeCl2、H2、CO D．CuO、CO、Fe2O3、H2
解析：选A。常见的氧化剂有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等，常见的还原剂有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
4．(2024·东莞光正实验学校月考)关于反应：2KClO3＋H2C2O4===CO2↑＋2ClO2↑＋K2CO3＋H2O。下列说法正确的是( )
A．KClO3中的Cl被氧化
B．H2C2O4是氧化剂
C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
D．生成1 ml CO2时，反应共转移1 ml电子
答案：C
5．(2024·广州阶段训练)氮化硅(Si3N4)常用作飞船返回舱耐高温结构材料，可由石英和焦炭在高温的氮气中通过以下反应制备：3SiO2＋6C＋2N2 eq \(=====,\s\up7(高温)) Si3N4＋6CO。下列说法不正确的是( )
A．Si3N4中氮元素的化合价为－3价
B．该反应中氮气为氧化剂
C．1 ml CO中含有6.02×1024个电子
D.每消耗标准状况下11.2 L N2，最多生成0.25 ml Si3N4
解析：选C。A.Si3N4中硅元素的化合价是＋4价，化合物中各元素正负化合价代数和为0，故氮元素的化合价为－3价，故A正确；B.该反应中，氮气得电子，化合价降低，被还原，为氧化剂，故B正确；C.1 ml CO 分子含有14 ml电子，约含14×6.02×1023个电子，故C错误；D.由化学方程式可知，每消耗2 ml N2，生成1 ml Si3N4，故消耗标准状况下11.2 L(0.5 ml)N2，最多生成0.25 ml Si3N4，故D正确。
6．(2024·清远高三质检)联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A．①转化中N2H4是还原剂
B．③中发生反应后溶液的pH减小
C．1 ml N2H4可处理水中1 ml O2
D．工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧
解析：选B。①转化中N2H4转化为N2，氮元素的化合价升高，所以N2H4是还原剂，A选项正确；③中发生反应的离子方程式为4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋2H2O＋8NH3===4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－，所以反应后溶液的pH增大，B选项错误；该反应的机理本质上可看成氧气氧化N2H4，根据得失电子守恒：O2～4OH－～4e－，N2H4～N2～4e－，所以1 ml N2H4可处理水中1 ml O2，C选项正确；Na2SO3具有还原性，能够被锅炉水中的溶解氧氧化：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，且Na2SO3成本低，所以工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧，D选项正确。
7．(2024·广州越秀区测试)某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O。实验装置如下图所示，可观察到②中溶液先析出黄色固体，其量先增多后又减少，当溶液pH至7左右时，溶液接近无色，说明反应已完成。该实验的制备原理为2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列说法正确的是( )
A．Na2S2O3中S元素化合价为＋2价
B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
C．SO2为还原剂
D．若转移4 ml电子，则生成1 ml Na2S2O3
解析：选A。由化合物中各元素正负化合价代数和为零可知，Na2S2O3中S元素化合价为＋2价，故A正确；2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2中，Na2S中S元素化合价由－2价升高到＋2价，SO2中S元素化合价由＋4价降低到＋2价，Na2S是还原剂，SO2是氧化剂，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，故B、C错误；生成3 ml Na2S2O3 时转移8 ml电子，若转移4 ml 电子，则生成 1.5 ml Na2S2O3，故D错误。
8．Ⅰ.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知1 ml K2Cr2O7在反应中得到6 ml电子生成X，则X的化学式为____________________________________。
(2)根据上述反应可推知________。
A．氧化性：H3AsO4>K2Cr2O7
B．氧化性：K2Cr2O7>H3AsO4
C．还原性：AsH3>X
D．还原性：X>AsH3
(3)化学方程式配平后氧化剂和还原剂及其系数分别为________________。
Ⅱ.实验室中利用固体KMnO4进行如图所示实验：
(4)在下列化学方程式中用双线桥法标出电子转移的方向和数目：
2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑
(5)写出图中生成气体单质H的所有离子方程式(不考虑KMnO4与浓盐酸的反应)：_______________________________________
___________________________________________________。
(6)KMnO4也可以与浓盐酸反应制取氯气同时生成Mn2＋。若分别用KMnO4和MnO2与浓盐酸反应制取相同数目的Cl2分子，则消耗KMnO4和MnO2的物质的量之比为________。
答案：(1)Cr2(SO4)3 (2)BC (3)4K2Cr2O7、3AsH3
(4) (5)MnO2＋2Cl－＋4H＋ eq \(=====,\s\up7(△)) Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O、MnO eq \\al(2－,4) ＋4Cl－＋8H＋ eq \(=====,\s\up7(△)) Mn2＋＋2Cl2↑＋4H2O (6)2∶5
[素养提升]
9．2023年我国空间站的建设举世瞩目，神舟十七号载人飞船发射取得圆满成功。飞船的天线用钛镍记忆合金制造，工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的反应如下：
反应①：2FeTiO3＋6C＋7Cl2 eq \(=====,\s\up7(高温)) 2TiCl4＋2FeCl3＋6CO；反应②：在氩气环境中，2Mg＋TiCl4 eq \(=====,\s\up7(高温)) Ti＋2MgCl2。
下列有关说法不正确的是( )
A．反应①中Cl2是氧化剂，C、FeTiO3是还原剂
B．反应①中每生成标准状况下6.72 L CO气体，转移0.7NA 个电子
C．反应②中Mg被氧化，TiCl4被还原
D．反应①②中钛元素的化合价都发生了变化
解析：选D。FeTiO3中Fe显＋2价，O显－2价，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0可知，Ti为＋4价，反应①Cl2中Cl元素的化合价降低，Cl2为氧化剂，C元素的化合价升高，C为还原剂，铁元素的化合价升高，FeTiO3为还原剂，其余元素的化合价没有发生变化，故A正确，D错误；生成6 ml CO，转移14 ml电子，即每生成标准状况下6.72 L(0.3 ml)CO气体，转移电子的物质的量为0.7 ml，数目为0.7NA，故B正确；反应②中Mg元素的化合价由0价升高到＋2价，为还原剂，被氧化，TiCl4中Ti元素的化合价由＋4价降低到0价，为氧化剂，被还原，故C正确。
10．有研究称金粉溶于过氧化氢－浓盐酸也可以安全环保地制备氯金酸 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(H\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)))) ，其化学方程式为2Au＋8HCl＋5H2O2===2H eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)) ＋8H2O＋O2↑。下列有关说法错误的是( )
A．H eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)) 具有强氧化性，其中Au与4个氯离子形成4个σ键
B．该反应中，HCl的作用是与Au配合，使其更易被氧化
C．当反应中溶解0.1 ml Au时，有0.25 ml过氧化氢发生还原反应
D．该反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶8
解析：选C。A.根据氯金酸的化学式可知，氯金酸中含有正三价的金元素，具有强氧化性， eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)) eq \s\up12(－) 中Au3＋与4个氯离子形成4个配位键，配位键也属于σ键，A正确；B.Au3＋与氯离子以配位键的形式结合，降低了Au的电极电势，使其更易被氧化，B正确；C.该反应中溶解2 ml Au失去6 ml 电子，可以将3 ml过氧化氢还原生成6 ml 水，另外2 ml过氧化氢发生歧化反应，生成2 ml水、1 ml O2，因此当反应中溶解0.1 ml Au时，有0.2 ml 过氧化氢发生还原反应，C错误；D.氧化产物为H eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)) 和O2，还原产物为水，该反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶8，D正确。
11．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量Cl2，溶液中各离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法不正确的是( )
A．线段BC代表Fe3＋的物质的量变化情况
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 ml·L－1
C．当通入2 ml Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
解析：选B。根据还原性：Br－＜Fe2＋＜I－，线段AB代表I－的物质的量变化情况，线段BC代表Fe3＋的物质的量变化情况，线段DE代表Br－的物质的量变化情况，A项正确；溶液体积未知，无法计算FeBr2的浓度，B项错误；当通入2 ml Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C项正确；根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D项正确。
12．在乙二醇生产工艺中，需使用热的K2CO3溶液(脱碳液)脱除CO2，脱碳液中含有的V2O5能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中V2O5的含量，操作中涉及如下两个反应：①V2O5＋6HCl＋2KI===2VOCl2＋2KCl＋I2＋3H2O；②I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6。下列说法错误的是( )
A．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
B．反应①中生成1 ml VOCl2时，反应转移1 ml 电子
C．V元素的最高价为＋5价，推测V2O5只有氧化性
D．溶液酸性过强时，反应②易发生其他反应
解析：选C。反应①中，KI中I元素的化合价由－1价升高到0价，为还原剂，V2O5中V元素的化合价由＋5价降低到＋4价，为氧化剂，因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，A正确；反应①中生成2 ml VOCl2时转移2 ml电子，故生成1 ml VOCl2时转移1 ml电子，B正确；V2O5中V元素显＋5价，处于最高价，O元素显－2价，处于最低价，即V2O5既具有氧化性又具有还原性，C错误；溶液酸性过强时，S2O eq \\al(2－,3) 与H＋发生反应生成S、SO2和H2O，D正确。
13．(2024·清远模拟)为验证氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略，气密性已检验)。
实验过程：
Ⅰ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T形导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。
Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。
Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，夹紧弹簧夹K2。
Ⅳ.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入试管D中，检验其中的离子。
Ⅴ.打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后夹紧弹簧夹K3。
Ⅵ.更换试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。
Ⅶ.实验结束后，打开弹簧夹K1～K4，再通入一段时间N2，然后拆卸、洗涤、整理仪器。
(1)过程Ⅰ的目的是__________________________________。
(2)棉花中浸润的溶液为________，过程Ⅶ的目的是_____________________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)C中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________
________________________________________________________。
(4)用70%的硫酸制取SO2，反应速率比用98%的硫酸大，原因是________________________________________________________。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
解析：空气中的氧气也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，所以先通入氮气可以排出装置中的空气，防止其干扰实验；A装置中MnO2与浓盐酸混合加热制取Cl2，反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；Cl2具有氧化性，会将B中的Fe2＋氧化为Fe3＋，可用KSCN溶液检验Fe3＋，现象是溶液变为红色；打开弹簧夹K3、活塞c，加入70%的硫酸，H2SO4与Na2SO3反应产生SO2气体，SO2与FeCl3发生氧化还原反应，化学方程式为SO2＋2FeCl3＋2H2O===H2SO4＋2FeCl2＋2HCl，根据Fe2＋与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀检验Fe2＋的存在。氯气有毒，不能排放到空气中，所以用浸有NaOH溶液的棉花堵塞T形导管与分液漏斗的连接处，防止氯气逸出，实验结束后，打开弹簧夹K1～K4，再通入一段时间N2，驱赶装置中的Cl2、SO2，使其被NaOH溶液吸收，然后拆卸、洗涤、整理仪器。(1)打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T形导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4，目的是排出装置中的空气，防止其对实验造成干扰。(2)棉花中浸有NaOH溶液，目的是吸收多余的Cl2、SO2，防止污染空气；过程Ⅶ的目的是排出装置内残留的Cl2、SO2，使其被NaOH溶液吸收，防止对实验人员生命安全造成威胁，并防止污染空气。(3)C中H2SO4与Na2SO3发生复分解反应产生Na2SO4、H2O和SO2，该反应的化学方程式为H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。(4)98%的浓硫酸主要以H2SO4分子形式存在，而70%的硫酸中含有较多的H＋，所以使用70%的硫酸制取SO2气体，反应速率比用98%的硫酸大。(5)甲的结论：过程Ⅳ中B溶液含有Fe3＋，说明氧化性：Cl2＞Fe3＋，过程Ⅵ中B溶液含有SO eq \\al(2－,4) ；若B溶液中Cl2有剩余，则Cl2会氧化SO2生成SO eq \\al(2－,4) ，不能判断氧化性：Fe3＋＞SO2。乙的结论：过程Ⅳ中B溶液含有Fe3＋和Fe2＋，说明氧化性：Cl2＞Fe3＋，且Cl2不足，所以过程Ⅵ中B溶液含有SO eq \\al(2－,4) ，则一定是Fe3＋氧化SO2生成SO eq \\al(2－,4) ，可以判断氧化性：Fe3＋＞SO2，因此可得氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的结论；丙的结论：过程Ⅳ中B溶液含有Fe3＋，说明氧化性：Cl2＞Fe3＋；过程Ⅵ中B溶液含有Fe2＋，若是Cl2氧化SO2，不会有Fe2＋生成，说明Fe3＋与SO2发生氧化还原反应，Fe3＋被还原为Fe2＋，所以氧化性：Fe3＋＞SO2，因此可得氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的结论。所以能够证明氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的结论的是乙、丙。
答案：(1)排出装置中的空气，防止其干扰实验
(2)NaOH溶液 排出装置内残留的Cl2、SO2，使其被NaOH溶液吸收，防止对实验人员生命安全造成威胁，并防止污染空气 (3)H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ (4)70%的硫酸中H＋的浓度比98%的硫酸中H＋的浓度大 (5)乙、丙项目
过程Ⅳ中B溶液中含有的离子
过程Ⅵ中B溶液中含有的离子
甲
有Fe3＋无Fe2＋
有SO eq \\al(2－,4)
乙
既有Fe3＋又有Fe2＋
有SO eq \\al(2－,4)
丙
有Fe3＋无Fe2＋
有Fe2＋