2021版高考化学一轮复习课时跟踪检测（五）氧化还原反应（含解析）新人教版

课时跟踪检测（五）氧化还原反应

1．下列水处理方法涉及氧化还原反应的是(　　)

A．用明矾处理水中的悬浮物

B．用Na2S处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子

C．用FeSO4处理含Cr2O的酸性废水，再调节pH除去Cr3＋

D．用NaOH处理含高浓度NH的废水并回收利用氨

解析：选C　A项，用明矾处理水中的悬浮物，利用的是Al3＋的水解反应，不存在化合价的变化，不涉及氧化还原反应；B项，用Na2S处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子，S2－与Cu2＋、Hg2＋生成沉淀，不存在化合价的变化，不涉及氧化还原反应；C项，用FeSO4处理含Cr2O的酸性废水，再调节pH除去Cr3＋，Fe2＋与Cr2O发生氧化还原反应；D项，用NaOH处理含高浓度NH的废水并回收利用氨，OH－与NH反应生成氨气，不存在化合价的变化，不涉及氧化还原反应。

2．宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O。下列说法正确的是(　　)

A．X的化学式为AgS

B．银针验毒时，空气中氧气失去电子

C．反应中Ag和H2S均是还原剂

D．每生成1 mol X，反应转移2 mol e－

解析：选D　根据原子守恒，X的化学式为Ag2S，A项错误；银针验毒时，氧元素化合价降低，空气中氧气得到电子，B项错误；反应中Ag是还原剂，氧气是氧化剂，H2S既不是氧化剂又不是还原剂，C项错误；银的化合价升高1，每生成1 mol X，反应转移2 mol e－，D项正确。

3．(2020·门头沟一模)中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物]可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．C3N4中C元素的化合价为－4

B．反应的两个阶段均为吸热过程

C．阶段Ⅱ中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂

D．通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化

解析：选C　依据化合物中各元素正负化合价的代数和为0，C3N4中N元素的化合价为－3价，所以C元素的化合价为＋4价，A项错误；阶段Ⅱ中，H2O2分解生成O2和H2O的过程为放热反应，B项错误；阶段Ⅱ中，H2O2发生歧化反应，既是氧化剂，又是还原剂，C项正确；利用太阳光实现高效分解水，实现了太阳能向化学能的转化，D项错误。

4．高铁酸钾(K2FeO4)是一种常用的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子方程式为3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。下列相关叙述不合理的是(　　)

A．K2FeO4中铁元素的化合价是＋6

B．制得1 mol K2FeO4转移3 mol e－

C．Fe3＋的氧化性强于FeO

D．氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶3

解析：选C　根据化合物中各元素化合价的代数和等于0，可计算出K2FeO4中铁元素的化合价是＋6，A项正确；根据题给离子方程式可知，制得1 mol K2FeO4转移3 mol电子，B项正确；FeO的氧化性强于Fe3＋，C项错误；该反应中氧化产物是FeO，还原产物是Cl－，二者的物质的量之比为2∶3，D项正确。

5．已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应：

Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋

Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋

由此可以确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是(　　)

A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋　　 B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋

C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋  D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋

解析：选A　在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知，还原性：Fe2＋ ＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。

6.(2020·烟台期末)用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)

A．反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4＋＋H2===2Ce3＋＋2H＋

B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

C．反应前溶液中c(Ce4＋)一定等于反应后溶液中的c(Ce4＋)

D．反应过程中混合溶液内Ce3＋和Ce4＋的总数一定保持不变

解析：选C　根据图示可知反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4＋＋H2===2Ce3＋＋2H＋，A正确；反应Ⅱ的反应物为Ce3＋、H＋、NO，生成物为Ce4＋、N2、H2O，根据得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒，可得反应的离子方程式为4Ce3＋＋4H＋＋2NO===4Ce4＋＋N2＋2H2O，NO是氧化剂，Ce3＋是还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶4＝1∶2，B正确；反应前后溶液中n(Ce4＋)不变，但由于反应后溶液中水的物质的量增大，所以反应后溶液中c(Ce4＋)减小，C错误；根据Ce原子守恒可知，反应过程中混合溶液内Ce3＋和Ce4＋的总数不变，D正确。

7．用“银­Ferrozine”法检测室内甲醛含量的原理如下：

下列说法错误的是(　　)

A．标准状况下，11.2 L CO2中含碳氧双键的数目为6.02×1023

B．30 g HCHO被氧化时转移电子数目为4×6.02×1023

C．反应①的化学方程式为2Ag2O＋HCHO===4Ag＋CO2＋H2O

D．理论上，吸收的HCHO与消耗的Fe3＋的物质的量之比为4∶1

解析：选D　标准状况下，11.2 L CO2的物质的量是0.5 mol，其中含碳氧双键的数目为6.02×1023，A正确；甲醛中C元素化合价为0价，被氧化为CO2，碳元素的化合价从0价升高到＋4价，30 g HCHO的物质的量是1 mol，被氧化时转移电子的数目为4×6.02×1023，B正确；由流程图可知Ag2O与HCHO反应生成Ag、CO2和水，则反应的化学方程式为2Ag2O＋HCHO===4Ag＋CO2＋H2O，C正确；甲醛中碳元素的化合价从0价升高到＋4价，Fe元素的化合价由＋3价降低到＋2价，可得关系式：HCHO～4Ag～4Fe3＋，故理论上消耗的甲醛与Fe3＋的物质的量之比为1∶4，D错误。

8．已知下列实验事实：

①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液

②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液

③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝

下列判断不正确的是(　　)

A．化合物KCrO2中铬元素为＋3价

B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物

C．实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性

D．实验③证明氧化性：Cr2O>I2

解析：选C　化合物KCrO2中，K为＋1价，O为－2价，由正负化合价代数和为0知，铬元素为＋3价，A正确；由实验①可知，氧化铬与酸、碱反应生成盐和水为两性氧化物，B正确；由实验②可知，铬元素的化合价升高，过氧化氢中氧元素的化合价降低，故H2O2有氧化性，C错误；由③中溶液变蓝，可知生成碘单质，K2Cr2O7为氧化剂，I2为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，D正确。

9.(2020·厦门外国语学校月考)某容器中发生一个化学反应，反应过程中存在H2O、ClO－、CN－、HCO、N2、Cl－六种粒子。在反应过程中测得ClO－和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列有关判断中不正确的是(　　)

A．还原剂是含CN－的物质，氧化产物只有N2

B．氧化剂是ClO－，HCO是氧化产物

C．参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2

D．标准状况下若生成2.24 L N2，则转移电子1 mol

解析：选A　由题图可知，随着反应进行，ClO－的物质的量减小，N2的物质的量增大，故ClO－为反应物，N2为生成物，根据氮原子守恒可知，CN－是反应物，由氯原子守恒可知Cl－是生成物，由碳原子守恒可知HCO是生成物，由氢原子守恒可知H2O是反应物。反应中Cl元素化合价由＋1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，由得失电子守恒配平可得反应的离子方程式为2CN－＋5ClO－＋H2O===2HCO＋N2↑＋5Cl－，可知氧化产物有HCO、N2，A项错误；ClO－是氧化剂，HCO是氧化产物，B项正确；反应中CN－是还原剂，ClO－是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，C项正确；2.24 L N2(标准状况)的物质的量为0.1 mol，根据反应的离子方程式知参加反应的ClO－的物质的量为0.5 mol，转移电子的物质的量为0.5 mol×2＝1 mol，D项正确。

10．把图b的碎纸片补充到图a中，可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是(　　)

A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3

B．若有1 mol S被氧化，则生成2 mol S2－

C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

D．2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移

解析：选B　A项，在碱性条件下，S与OH－反应生成S2－、SO和H2O，其反应的离子方程式为3S＋6OH－===2S2－＋SO＋3H2O，错误；B项，若有1 mol S被氧化，则转移4 mol 电子，则生成2 mol S2－，正确；C项，若有1 mol S被氧化，则转移4 mol电子，有2 mol S被还原，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，错误；D项，由方程式可知3 mol S 参加反应转移4 mol电子，则2 mol S参加反应有 mol电子发生转移，错误。

11．(2020·赣州南康中学月考)某工业废气中的SO2经如图所示的两个循环可分别得到S和H2SO4。下列说法正确的是(　　)

A．循环Ⅰ中，反应1中的氧化产物为ZnFeO3.5

B．循环Ⅰ中，反应2中的还原产物为ZnFeO4

C．Mn可作为循环Ⅱ中电解过程中的阳极材料

D．循环Ⅰ和循环Ⅱ中消耗相同质量的SO2，理论上得到S和H2SO4的质量之比为16∶49

解析：选D　由题图可知反应1中H元素化合价升高，被氧化，氧化产物为H2O，A项错误；反应2中S元素化合价降低，被还原，还原产物为S，B项错误；循环Ⅱ中电解时，阳极上Mn2＋放电生成MnO2，若Mn作为阳极材料，则阳极上Mn放电生成Mn2＋，得不到MnO2，C项错误；循环Ⅰ中总反应为2H2＋SO2===S↓＋2H2O，循环Ⅱ中电解过程发生的反应为MnSO4＋2H2O电解,MnO2↓＋H2SO4＋H2↑，吸收过程发生的反应为MnO2＋SO2===MnSO4，故循环Ⅱ中的总反应为2H2O＋SO2===H2SO4＋H2，循环Ⅰ和循环Ⅱ中消耗同质量的SO2，理论上得到S和H2SO4的物质的量之比为1∶1，质量之比为16∶49，D项正确。

12．已知还原性：HSO>I－，氧化性：IO>I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A．反应过程中的氧化产物均为SO3

B．a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.0 mol

C．从起点到b点的反应可用如下离子方程式表示：

3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋

D．当溶液中I－与I2的物质的量之比为1∶1时，加入的NaIO3为1.2 mol

解析：选C　在溶液中，NaHSO3中的HSO最终被氧化为SO，不会出现SO3，A项错误；根据还原性：HSO>I－及从起点到b点没有I2生成知，IO和HSO刚开始发生氧化还原反应生成I－，反应的离子方程式为3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋，a点时加入的NaIO3的物质的量为0.4 mol，根据反应方程式知，消耗NaHSO3 的物质的量为1.2 mol，B项错误，C项正确；根据反应知，3 mol NaHSO3消耗NaIO3的物质的量为1 mol，生成的I－的物质的量为1 mol，设生成的I2的物质的量为n mol，则根据反应IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2知，消耗NaIO3的物质的量为 mol，消耗I－的物质的量为 mol，剩余的I－为mol，溶液中n(I－)∶n(I2)＝1∶1，即mol＝n mol，解得n＝，故此时加入的n(NaIO3)＝1 mol＋ mol＝1 mol＋ mol＝1.125 mol，D项错误。

13．(1)将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色( Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式：

NaBiO3＋Mn2＋＋________===Na＋＋Bi3＋＋________＋________

(2)ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________

(3)ClO－＋Fe(OH)3＋________===Cl－＋FeO＋H2O

(4)MnO＋H2O2＋________===Mn2＋＋________＋H2O

(5)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。完成下列化学方程式：

KMnO4＋K2S＋________===K2MnO4＋K2SO4＋S↓＋________

(6)Mn2＋＋ClO＋H2O===MnO2↓＋Cl2＋________

答案：(1)5　2　14　H＋　5　5　2　MnO　7　H2O

(2)1　6　6　H＋　1　6　3　H2O

(3)3　2　4　OH－　3　2　5

(4)2　5　6　H＋　2　5　O2↑　8

(5)28　5　24　KOH　28　3　2　12　H2O

(6)5　2　4　5　1　8　H＋

14．次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：

(1)H3PO2中，P元素的化合价为________。

(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。

①利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)，该反应的离子方程式为_________________________________

________________________________________________________________________。

②H3PO2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：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

解析：(2)根据得失电子守恒知：

①4×1＝1×(n－1)，n＝5，故氧化产物为H3PO4。

②n(氧化剂)×(0＋3)＝n(还原剂)×(1－0)，

n(氧化剂)∶n(还原剂)＝1∶3。

答案：(1)＋1

(2)①H3PO4

4Ag＋＋H3PO2＋2H2O===4Ag＋H3PO4＋4H＋

②2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===2PH3↑＋3Ba(H2PO2)2　1∶3

15．高铁酸钾(K2FeO4)是一种极强的氧化剂，常应用于饮用水处理，其工业制备方法如图所示：

(1)高铁酸钾中铁元素的化合价是________价。

(2)反应Ⅰ的目的是___________________________________________。

(3)反应Ⅱ的离子方程式为___________________________________________。

(4)洗涤粗品时选用乙醇而不用水的目的是___________________________________

________________________________________________________________________。

(5)已知生成高铁酸钾的反应为Na2FeO4＋2KOHK2FeO4↓＋2NaOH，请你解释加入饱和KOH溶液能生成高铁酸钾的理由：_______________________________________

________________________________________________________________________。

(6)为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常使用高铁酸钾(K2FeO4)进行消毒、净化以及改善水质，其消毒、净水原理是________________________________________

________________________________________________________________________。

(7)可用亚铬酸盐滴定法测定高铁酸钾含量，滴定时有关反应的离子方程式为

①FeO＋CrO＋2H2O===CrO＋Fe(OH)3↓＋OH－

②2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O

③Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

现称取2.084 g高铁酸钾样品溶于适量NaOH溶液中，加入稍过量的NaCrO2，充分反应后过滤，滤液在250 mL容量瓶中定容。每次取25.00 mL加入稀硫酸酸化，用0.100 0 mol·L－1的FeSO4标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为20.00 mL。则上述样品中K2FeO4的质量分数为________。

解析：分析工业制备流程图知，反应Ⅰ为2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，反应Ⅱ为3ClO－＋10OH－＋2Fe3＋===2FeO＋3Cl－＋5H2O，调节溶液pH，使溶液中的Fe3＋、FeO转化为沉淀，加入稀KOH溶液溶解，过滤除去氢氧化铁，再加入饱和KOH溶液增大K＋浓度，促进K2FeO4晶体析出。

(1)K2FeO4中K的化合价为＋1价，O的化合价为－2价，根据化合物中各元素的正、负化合价的代数和为0，可知铁元素的化合价为＋6价。

(2)反应Ⅰ是氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，该反应的目的是生成氧化剂NaClO。

(3)由题图可知，碱性条件下，ClO－与Fe3＋反应得到FeO，ClO－被还原为Cl－，离子方程式为3ClO－＋10OH－＋2Fe3＋===2FeO＋3Cl－＋5H2O。

(4)K2FeO4易溶于水，难溶于乙醇，因此洗涤粗品时选用乙醇可以减少高铁酸钾的损失。

(5)K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，加入饱和KOH溶液可以增大K＋浓度，使平衡向正反应方向移动，促进K2FeO4晶体析出。

(6)高铁酸钾具有很强的氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成的Fe(OH)3胶体有吸附性，可以吸附水中的杂质。

(7)根据反应①②③，可得关系2FeO～2CrO～Cr2O～6Fe2＋，三次滴定消耗FeSO4的平均物质的量为0.100 0 mol·L－1×20.00×10－3 L＝2.000×10－3 mol，则样品中K2FeO4的质量分数为

×100%≈63.34%。

答案：(1)＋6

(2)生成氧化剂NaClO

(3)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O

(4)减少高铁酸钾的损失

(5)K2FeO4的溶解度小于Na2FeO4的溶解度，增大K＋浓度，平衡向正反应方向移动，促进K2FeO4晶体析出

(6)高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成的Fe(OH)3胶体有吸附性，起净水作用

(7)63.34%