高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应精练

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应精练，共5页。
A．《梦溪笔谈》：“石穴中水，所滴者皆为钟乳”
B．《神农本草经》：“空青(蓝铜矿类)……能化铜铁訟(铅)锡作金”
C．《本草纲目》：“野外之鬼磷，其火色青，其状如炬，俗称鬼火……”
D．《本草经疏》：“丹砂(HgS)，味甘微寒而无毒……若经伏火……则毒等砒硇，服之必毙”
2.(2022贵州黔东南州一模)工业上利用某分子筛作催化剂，可脱除工厂废气中的NO、NO2，反应机理如图。下列说法不正确的是( )
A．在脱除NO、NO2的反应中主要利用了NH3的还原性
B．过程Ⅰ发生的是非氧化还原反应
C．过程Ⅲ中，每生成1 ml H＋，转移的电子的物质的量为1 ml
D．过程Ⅱ中发生反应的离子方程式为[(NH4)2(NO2)]2＋＋NO===[(NH4)(HNO2)]＋＋H＋＋N2＋H2O
3．(2022山东泰安一模)工业废水中含有Cr2Oeq \\al(2－,7)和CrOeq \\al(2－,4)，会对水体产生很大的危害，这种工业废水必须净化处理。一种处理含铬废水的工艺流程如下：
CrOeq \\al(2－,4)(黄色)eq \(――→,\s\up17(H＋),\s\d15(①酸化))Cr2Oeq \\al(2－,7)(橙色)eq \(――→,\s\up17(Fe2＋),\s\d15(②还原))Cr3＋eq \(――→,\s\up17(调pH至4),\s\d15(③沉淀))Cr(OH)3↓
下列说法不正确的是( )
A．①中，酸化后发生反应为2CrOeq \\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H2O，溶液橙色加深
B．②中，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C．③中，所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3
D．③中调pH所用物质可以是NH3
4．(2022贵州一模)高铁酸盐是一种处理饮用水的非氯高效消毒剂，工业上制高铁酸钠的反应为2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。若NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
A．上述反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B．1 ml Na2O2和Na2O的混合物所含阴离子的数目大于NA
C．100 mL 1 ml·L－1 FeSO4 溶液中所含阳离子数目小于0.1NA
D．标准状况下，1个O2分子体积为eq \f(2.24×104,NA) cm3
5．(2022北京石景山区一模)氢化亚铜(CuH)是一种红棕色的难溶物，可在40 ℃～50 ℃时用CuSO4溶液和“另一种反应物”制取。CuH在Cl2中能燃烧生成CuCl2和HCl；CuH跟盐酸反应生成CuCl难溶物和H2。下列推断不正确的是( )
A．“另一种反应物”在反应中表现还原性
B．CuH与Cl2反应的化学方程式为2CuH＋3Cl2eq \(=====,\s\up17(点燃))2CuCl2＋2HCl
C．CuH与Cl2反应时，CuH作还原剂
D．CuH与盐酸反应的离子方程式为CuH＋H＋===Cu＋＋H2↑
6．(2022湖北八市联考)过氧化钠可用作熔矿剂，使一些难溶于酸的矿物变成可溶于水或酸的物质。过氧化钠与铬铁矿[主要成分为亚铬酸亚铁(FeCr2O4)]反应的化学方程式为2FeCr2O4＋7Na2O2eq \(=====,\s\up17(高温))4Na2CrO4＋Fe2O3＋3Na2O，下列有关说法错误的是( )
A．Na2O2、Na2O分别和SO2反应，生成物均为Na2SO3
B．该反应中的氧化产物是Na2CrO4和Fe2O3
C．若有2 ml Fe2＋被氧化，则被Fe2＋还原的Na2O2为1 ml
D．每生成18.6 g Na2O转移电子的物质的量是1.4 ml
7．(2022广东预测考)丙烷还原氧化铁的反应为C3H8＋Fe2O3―→CO2＋Fe＋eq \x( )，下列叙述中错误的是( )
A. 配平方程式后方框内的化学式为H2O且化学计量数为12
B．该反应中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为10∶9
C．还原性：C3H8>Fe
D．25 ℃、101 kPa条件下，消耗11.2 L C3H8，转移的电子数为10NA
8．(2022广州市一模)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。下列说法不正确的是( )
A．①转化中N2H4是还原剂
B．②③转化中溶液呈碱性
C．1 ml N2H4理论上可处理水中1 ml O2
D．上述转化中CuO作催化剂
9.(2022漳州适应性考试)含氰化物的废液乱倒或与酸混合，均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水，发生的主要反应为CN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)。NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物
B．上述离子方程式配平后，氧化剂、还原剂的化学计量数之比为 2∶5
C．若有5NA个电子发生转移，生成CO2的体积为22.4 L
D．若将该反应设计成原电池，则CN－在正极区发生反应
10.(2022山东济宁模拟)工业上除去电石渣浆(含CaO)上清液中的S2－，并制取石膏(CaSO4·2H2O)的常用流程如图：
下列说法错误的是( )
A．过程Ⅰ、Ⅱ中起催化剂作用的物质是Mn(OH)2
B．常温下，56 g CaO溶于水配成1 L溶液，溶液中Ca2＋的数目小于6.02×1023
C．将10 L上清液中的S2－转化为SOeq \\al(2－,4)(S2－浓度为320 mg·L－1)，理论上共需要0.15 ml的O2
D．过程Ⅱ中，反应的离子方程式为4MnOeq \\al(2－,3)＋2S2－＋9H2O===S2Oeq \\al(2－,3)＋4Mn(OH)2↓＋10OH－
11．(2022漯河模拟)Pd­Fe3O4采用双催化剂，可实现用H2消除酸性废水中的NOeq \\al(－,3)、NOeq \\al(－,2)。Fe3O4中Fe的价态有＋2、＋3价，用Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示，其反应历程如图所示。下列说法错误的是( )
A．用该法处理后水体的pH降低
B．过程③中NOeq \\al(－,2)被Fe(Ⅱ)还原为NHeq \\al(＋,4)
C．过程④每生成1 ml N2，转移3 ml电子
D．Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用
12. (2022北京综合考试)辉铜矿(主要成分是Cu2S)是提炼铜的重要矿物原料之一。以H2O2作为氧化剂在硫酸环境中对辉铜矿浸出生成CuSO4的模型如图1。
图1

图2

图3
(1)根据上述转化关系，请回答：
①Ⅰ和Ⅱ的转化过程中，被氧化的元素是________。
②将过程Ⅰ的化学方程式补充完整：
________ Cu2S＋______ H2O2＋____________ ===______ CuS＋______ ______＋______________________________________________________________________________。
③过程Ⅱ中，H2O2起主要作用，但加入Fe2(SO4)3可以提高浸出率。过程Ⅱ的浸出模型如图2。结合难溶电解质的溶解平衡，解释加入Fe2(SO4)3的作用__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④在浸出过程中，Fe3＋可以不断再生，其离子方程式是___________________________________________________
________________________________________________________________________。
⑤在相同时间内，测得Fe2(SO4)3浓度对Cu2＋浸出率的影响如图3所示。当c[Fe2(SO4)3]>0.25 ml·L－1后，图中曲线下降的可能原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)测定浸出液中Cu2＋浓度，其过程如下：
ⅰ.取a mL浸出液，煮沸除尽过量H2O2，调节溶液的酸度，加入KF(除去Fe3＋);
ⅱ.加入过量KI溶液，与Cu2＋反应生成CuI白色沉淀和I2;
ⅲ.用0.100 0 ml·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，消耗Na2S2O3溶液b mL(已知：2S2Oeq \\al(2－,3)＋I2===S4Oeq \\al(2－,6)＋2I－)。
①ⅱ中反应的离子方程式是________________________________________________________________________。
②浸出液中的c(Cu2＋)＝________ ml·L－1。
13．(2022北京房山区一模)化学变化是有条件的。某小组同学探究I－与金属阳离子的氧化还原反应，实验过程如下。
已知：同浓度的稀溶液中氧化性：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋。
(1)实验Ⅰ的目的是________________________________________________________________________。
(2)实验Ⅱ中“黄色立即加深”初步判断有I2生成，选择________(填试剂)进一步证实生成了I2。该条件下氧化性：Fe3＋________ I2(填“>”或“I2。
(4)乙同学认为甲同学的结论不合理，推测实验Ⅲ中I2的生成，与CuI沉淀有关，不能确定氧化性：Cu2＋>I2，并用如图装置进行验证。K闭合后，较长时间发现两侧溶液均无明显变化。为了进一步判断Cu2＋和I2的氧化性强弱，将左侧电极改为Cu电极，并向右侧溶液中加入I2，发现指针偏转，且左侧溶液颜色加深，证明该条件下氧化性：Cu2＋________ I2(填“>”或“Fe，C正确；未给出25 ℃，101 kPa条件下气体的摩尔体积，则无法计算该条件下消耗11.2 L C3H8转移的电子数目，D错误。
8．
答案：D 解析：①转化中N2H4与CuO反应生成N2，N元素的化合价升高，则①转化中N2H4是还原剂，故A正确；②中有NH3·H2O参加反应，③中O2得电子，生成OH－，所以②③转化中溶液呈碱性，故B正确；1 ml N2H4失去电子生成N2，转移4 ml电子，而1 ml O2得到4 ml电子，根据得失电子守恒可知，理论上1 ml N2H4可处理水中1 ml O2，故C正确；结合图示可知，CuO最终转化为Cu(NH3)eq \\al(2＋,4)，CuO在反应中发生了改变，所以CuO不是催化剂，故D错误。
9.
答案：A 解析：反应CN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O中Cl元素化合价由0价降低为－1价，C元素化合价由＋2价升高为＋4价，N元素化合价由－3价升高为0价，可知Cl2是氧化剂，CO2和N2是氧化产物，故A正确；由上述分析可知，反应方程式为2CN－＋8OH－＋5Cl2===2CO2＋N2＋10Cl－＋4H2O，反应中CN－是还原剂，Cl2是氧化剂，氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2，故B错误；气体摩尔体积在标准状况下为22.4 L·ml－1，题目未指出是否为标准状况，故C错误；原电池负极发生氧化反应，CN－在负极区发生反应，故D错误。
10.
答案：C 解析：本题考查氧化还原反应计算和方程式书写。催化剂在反应前后质量和化学性质不变，由题图可知，过程 Ⅰ、Ⅱ 中，起催化剂作用的物质是Mn(OH)2，A正确；56 g 氧化钙(1 ml)与水反应产生1 ml氢氧化钙，但氢氧化钙微溶于水，1 ml氢氧化钙不能全部溶解，因此溶液中的钙离子数目小于6.02×1023，B正确；由得失电子守恒及原子守恒可知，存在关系式：2S2－～S2Oeq \\al(2－,3)～4Mn(OH)2～8e－～2O2，S2Oeq \\al(2－,3)～2O2～2SOeq \\al(2－,4)，将10 L上清液中的S2－转化为SOeq \\al(2－,4)(S2－浓度为320 mg·L－1)，理论上需要的O2的物质的量为eq \f(10 L×320 mg·L－1×10－3 g·mg－1,32 g·ml－1)×2＝0.2 ml，C错误；过程Ⅱ中S2－与MnOeq \\al(2－,3)发生氧化还原反应，氧化产物为S2Oeq \\al(2－,3)，还原产物为Mn(OH)2，反应的离子方程式为4MnOeq \\al(2－,3)＋2S2－＋9H2O===S2Oeq \\al(2－,3)＋4Mn(OH)2↓＋10OH－，D正确。
11．
答案：A 解析：H2消除酸性废水中NOeq \\al(－,2)的反应为2H＋＋2NOeq \\al(－,2)＋3H2eq \(=====,\s\up17(催化剂))N2＋4H2O，消除酸性废水中NOeq \\al(－,3)的反应为2H＋＋2NOeq \\al(－,3)＋5H2eq \(=====,\s\up17(催化剂))N2＋6H2O，消耗H＋，用该法处理后，水体的pH升高，故A错误；过程③为Fe2＋与酸性废水中的NOeq \\al(－,2)发生氧化还原反应，NOeq \\al(－,2)的＋3价N元素变为－3价，化合价降低被还原，反应为NOeq \\al(－,2)＋6Fe2＋＋8H＋===6Fe3＋＋NHeq \\al(＋,4)＋2H2O，NOeq \\al(－,2)被Fe(Ⅱ)还原为NHeq \\al(＋,4)，故B正确；过程④反应为NOeq \\al(－,2)＋NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋2H2O，NOeq \\al(－,2)的＋3价N元素变为0价，每生成1 ml N2，转移3 ml电子，故C正确；Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用，故D正确。
12.
答案：(1)①Cu、S ②1 1 1 H2SO4 1 1 CuSO4 2 H2O ③Fe3＋与S2－反应，促进了溶解平衡向右移动，促进了CuS的溶解，从而提高了CuS的浸出率
④2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O ⑤生成的S单质逐渐增多，附着在CuS的表面，对CuS起到了包裹作用，CuS的浸出率反而下降 (2)①2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 ②eq \f(0.1b,a)
解析：(1)①根据图1可知，Cu由＋1价升高到＋2价，S由－2价升高到0价，被氧化的元素为Cu和S。②由图可知过程Ⅰ中的反应物有Cu2S、H2O2、H2SO4，产物有CuS，根据原子守恒和电子守恒，可得化学方程式为Cu2S＋H2O2＋H2SO4===CuS＋CuSO4＋2H2O。③CuS存在溶解平衡：CuS(s)Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，Fe3＋与S2－反应减小了S2－的浓度，促进了溶解平衡向右移动，促进了CuS的溶解，从而提高了CuS的浸出率。④浸出过程中，Fe3＋可以不断再生，其原理为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。⑤当c[Fe2(SO4)3]>0.25 ml·L－1后，生成的S单质逐渐增多，附着在CuS的表面，对CuS起到了包裹作用，导致了CuS的浸出率反而下降。(2)①ⅱ中反应为Cu2＋氧化I－，自身被还原为CuI，I－被氧化为I2，离子方程式为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2。②根据ⅲ中反应和ⅱ中反应，可得关系式：2Cu2＋～I2～2S2Oeq \\al(2－,3)，即Cu2＋～S2Oeq \\al(2－,3)，
Cu2＋ ～ S2Oeq \\al(2－,3)
1 ml 1 ml
n(Cu2＋) 0.100 0 ml·L－1×b×10－3 L
解得：n(Cu2＋)＝b×10－4 ml，c(Cu2＋)＝eq \f(b×10－4 ml,a×10－3 L)＝eq \f(0.1b,a) ml·L－1。
13．
答案：(1)作对比实验，证明实验条件下I2不是由NOeq \\al(－,3)或水中溶解的O2氧化得到 (2)淀粉溶液或者四氯化碳 > (3)2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2 (4)< (5)发生2Cu2＋＋2I－2Cu＋＋I2，由于Cu＋与I－生成CuI沉淀，使产物浓度降低，平衡正向移动，促进反应进行
解析：(1)实验Ⅰ中没有I2生成，说明实验条件下I2不是由NOeq \\al(－,3)或水中溶解的O2氧化得到，排除NOeq \\al(－,3)或水中溶解的O2的干扰。
(2)由“黄色立即加深”初步判断有I2生成，选择淀粉溶液或者四氯化碳进一步证实生成了I2，Fe3＋与I－反应生成I2和Fe2＋，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2，故氧化性：Fe3＋>I2。
(3)实验Ⅲ中，通过实验现象知，Cu2＋与I－反应有CuI和I2生成，说明二者发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2。
(4)题图为具有盐桥的原电池，较长时间发现两侧溶液均无明显变化，说明Cu2＋不能氧化I－，将左侧电极改为Cu电极，向右侧溶液中加入少量I2，指针发生偏转，左侧溶液颜色加深，说明发生转化Cu→Cu2＋，右侧发生还原反应，发生转化I2→I－，说明该条件下氧化性：Cu2＋