高中化学鲁科版专题复习 专题四氧化还原反应测试题

专题四　氧化还原反应

考点1  氧化还原反应中的基本概念

1. 下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是 (　　)

A.Cl2→Cl-                     B.I-→I2

C.SO2→S                     D.CuO→Cu

2. 明朝《徐光启手记》记载了“造强水法”:“绿矾五斤(多少任意),硝五斤。将矾炒去,约折五分之一。将二味同研细,听用。次用铁作锅……锅下起火……取起冷定,开坛则药化为水,而锅亦坏矣。用水入五金皆成水,惟黄金不化水中,加盐则化……强水用过无力……”。下列有关解释错误的是              (　　)

A.“将矾炒去约折五分之一”,此时得到的产物为FeSO4·4H2O

B.该方法所造“强水”为硝酸

C.“惟黄金不化水中,加盐则化”的原因是加入NaCl溶液后氧化性增强

D.“强水用过无力”的原因是“强水”用过以后,生成了硝酸盐

3. 硫代硫酸钠溶液与氯气能发生反应:Na2S2O3+4Cl2+5H2O2NaCl+6HCl+2H2SO4。下列说法不正确的是              (　　)

A.氧化产物、还原产物的物质的量之比为1∶3

B.若0.5 mol Na2S2O3作还原剂,则转移4 mol电子

C.当Na2S2O3过量时,溶液能出现浑浊

D.硫代硫酸钠溶液吸收氯气后,溶液的pH降低

4. 氧化还原反应在日常生活中有着广泛的应用,下列相关说法正确的是 (　　)

考点2  氧化还原反应规律的应用

2. SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:

①SO2+2Fe3++2H2OS+2Fe2++4H+

②Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O

下列有关说法不正确的是 (　　)

A.SO2发生氧化反应

B.氧化性:Cr2>Fe3+>S

C.每1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子的数目为6NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)

D.若有6.72 L SO2(标准状况)参加反应,则最终消耗0.2 mol K2Cr2O7

6. 高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂,工业上采用向KOH溶液中通入氯气,然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4,发生反应:

① Cl2+KOHKCl+KClO+KClO3+H2O(未配平);

② 2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O。

下列说法正确的是 (　　)

1. 若反应①中n(ClO-) ∶n(Cl)=5∶1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为

2∶1

B.反应①中每消耗4 mol KOH,吸收标准状况下22.4 L Cl2

C.氧化性:K2FeO4>KClO

D.若反应①的氧化产物只有KClO,则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2

7. ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。关于此反应的说法正确的是              (　　)

A.KClO3中Cl的化合价降低,失电子

B.反应中H2SO4体现了酸性和强氧化性

C.反应中H2C2O4被氧化

D.产物中Cl与C化合价相同,因而氧化性一样强

8. 已知:①SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI;②向含有HCl、FeCl3和BaCl2的溶液中通入足量的SO2,产生白色沉淀;③将FeCl3溶液滴在淀粉-KI试纸上,试纸变蓝。现有等物质的量的FeI2、NaHSO3的混合溶液100 mL,向其中通入4.48 L(标准状况)氯气,然后向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,溶液呈微红色。下列有关说法正确的是              (　　)

A.FeI2的物质的量浓度约为1 mol·L-1

B.完全反应时转移电子0.2 mol

C.通入氯气的过程中,首先被氧化的是Fe2+,最后被氧化的是I-

D.反应后,溶液中大量存在的离子有Na+、H+、S和Fe3+

9. 根据如图所示转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去) (　　)

A.反应①②③④⑤均属于氧化还原反应,反应③还属于置换反应

B.反应⑤说明该条件下铝可用于制熔点较高的金属

C.相同条件下生成等量的O2,反应③和④转移的电子数之比为1∶1

D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4

10. 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。马蒂逊法制备亚氯酸钠的流程如下:

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

11. 如图所示为氢气燃烧的实验。发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色,若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的酸性FeSO4溶液,溶液呈红色。下列说法不正确的是              (　　)

A.将烧杯中溶液换成氢硫酸,溶液无明显变化

B.与酸性FeSO4溶液发生的反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O

C.该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质

D.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2

12. 向暗红色CrO3固体表面喷洒酒精会剧烈反应,生成绿色固体Cr2O3,同时有具有刺激性气味的乙醛生成。下列判断错误的是              (　　)

A.该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性

B.若有1 mol乙醇参加反应,转移电子的物质的量为2 mol

C.由此反应可知,酒精严禁与强氧化性试剂混合存放

D.上述反应的化学方程式为2CrO3+3C2H5OHCr2O3+3CH3CHO+3H2O

13.[10分]汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物,对它们的治理具有重要意义。

(1)氧化还原法消除NOx的转化如下:

NONO2N2

①反应Ⅰ为NO+O3NO2+O2,生成标准状况下11.2 L O2时,转移电子的物质的

量是 　　　　mol。 

②反应Ⅱ中,当n( NO2)∶n[CO(NH2)2]=3∶2时,氧化产物与还原产物的质量比为　　　　。 

(2)吸收SO2和NO,获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)。

①装置Ⅰ中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②装置Ⅱ中,酸性条件下NO被Ce4+氧化的产物主要是N、N,请写出生成等物质的量的N和N时的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　。 

③装置Ⅲ的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ce4+再生,再生时生成的Ce4+在电解槽的　　　(填“阳极”或“阴极”),同时在另一极生成S2的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

④取少量装置Ⅳ所得的产品溶于水,溶液中离子浓度由大到小的顺序为　。 

14. [2019吉林长春第一次质量监测,14分]新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水,在中性或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。工业上制备 K2FeO4 的常用方法有两种。

方法Ⅰ:次氯酸盐氧化法。工艺流程如图。

已知:K2FeO4的溶解度远小于Na2FeO4。

(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:

　　FeCl3+　　NaOH+　　NaClO　　Na2FeO4+　　 　   +　  　  其中氧化剂为　　　　。 

(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为                          　。 

方法Ⅱ:电解法。

(3)以铁和石墨为电极电解氢氧化钾溶液可直接制得 K2FeO4,电解时,铁作　　　　　(填“阳”或“阴”)极,该电极反应式为　                             。 

(4)K2FeO4是重要的水处理剂,它可以杀菌消毒,这是利用了K2FeO4的　　　　(填“氧化性”或“还原性”),杀菌消毒后还可以净水,净水的原理是　                                                             (用离子方程式表示)。

一、选择题(每小题6分,共42分)

1. 某离子反应涉及ClO-、N、N2、Cl-等,其中N2、ClO-的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法不正确的是              (　　)

A.该反应中ClO-为氧化剂,N2为氧化产物         B.反应后溶液的pH减小

C.如图t0 s时反应达平衡状态                  D.反应过程中每生成1 mol N2,转移6 mol电子

2. 利用SCR技术可有效降低柴油发动机NOx的排放。SCR工作原理为尿素 [CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,再利用NH3转化NOx,装置如图所示:

下列说法不正确的是 (　　)

A.尿素水溶液热分解反应不属于氧化还原反应

B.转化器工作过程中,当转移0.6 mol电子时,会消耗4.48 L NH3

C.该装置转化NO时,还原剂与氧化剂物质的量之比为2∶3

D.转化NO2的化学方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O

3. 在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O2Fe2++4S+4H+,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是              (　　)

A.反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+4Fe3++4NO+2H2O

B.反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+

C.反应Ⅲ是氧化还原反应

D.黄铁矿催化氧化中NO作催化剂

4.[氧化还原反应]环保督察不是“一阵风”,环保部对大气污染、水体污染等高度重视。氰化物是污染水体的重要物质,该类物质剧毒,特别是HCN具有挥发性,毒害更大。一般可采用次氯酸钠法进行处理,该处理方法的原理可分为两步:

步骤①　NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl;

步骤②　NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。

下列有关判断正确的是 (　　)

A.NaCN与NaOCN中C、N的化合价分别相等

B.步骤①可在酸性条件下进行

C.步骤②的氧化产物是CO2、Na2CO3、N2

D.步骤②生成标准状况下5.6 L气体时,转移0.75 mol电子

5. 硒是人体必需的微量元素。以铜阳极泥(主要成分为Ag2Se、Cu2Se和Ag、Au、Pt等)为原料制备纯硒的工艺流程如下(部分物质省略):

下列有关说法不正确的是 (　　)

A.硫酸的质量分数最好为20%

B.Cu2Se焙烧的氧化产物为CuSO4和SeO2

C.水吸收生成1 mol Se时转移4 mol电子

D.滤液可以循环利用,提高原料利用率

6. 根据框图分析,下列说法不正确的是 (　　)

A.我国是世界上最早使用反应②冶炼金属M的国家

B.M2+的氧化性比E2+的氧化性强

C.在反应③中若不加稀硫酸,可能观察到红褐色沉淀

D.在反应①中稀硫酸既表现出氧化性又表现出酸性

7. 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,假设循环Ⅰ、Ⅱ处理等质量的SO2。下列说法正确的是              (　　)

A.“反应1”和“电解”中的氧化产物分别是ZnFeO3.5和MnO2

B.“反应2”和“吸收”中的SO2均起还原剂的作用

C.铁网或石墨均可作为循环Ⅱ中电解过程中的阳极材料

D.循环Ⅰ、Ⅱ中理论上分别得到S和H2SO4的物质的量比为1∶1

二、非选择题(共44分)

8.[14分]含有K2Cr2O7的废水具有较强的毒性,工业上一般在酸性条件下用N2H4·H2O(水合肼)、SO2、FeSO4来处理含Cr2的废水,也可通过电解处理含Cr2的废水。回答下列问题:

(1)N2H4·H2O与Cr2反应时,产物中含有N2和Cr3+。该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,反应中水合肼作　　　　　(填“氧化剂”或“还原剂”)。0.1 mol N2H4·H2O参加反应时,转移的电子数为　　　　　　　　(用具体数值表示)。 

(2)用SO2处理含Cr2的废水,最后Cr2转化为Cr(OH)3沉淀而被除去。处理流程如下:

SO2NaHSO3Na2SO4

①当0.1 mol SO2参与反应时,理论上能得到　　　　mol NaHSO3。 

②NaHSO3与Cr2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　。 

(3)铁氧体法是用FeSO4作还原剂,在酸性条件下将Cr2还原为Cr3+,然后调节pH并加热得到铁氧体(组成类似于Fe3O4,部分Fe3+被Cr3+替换)。现有100 L含Cr2浓度为2×10-4 mol·L-1的强酸性废水,向其中加入一定量的FeSO4·7H2O,搅拌,充分反应后再加入NaOH溶液调节pH并加热,使其恰好转化为()O4。则处理100 L该废水时需加入的FeSO4·7H2O的质量为　       g。 

(4)电解法处理含铬(六价铬)废水的原理如图所示,阳极的电极反应式是　　　　                 　　　。用铁电极电解一段时间后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)3沉淀,原因是　　                               。 

9. [15分]羟胺(NH2OH)是有机合成中的重要试剂。回答下列问题:

(1)羟胺分子的电子式为　　　　　　　　,N的化合价为　　　　,根据羟胺的结构预测其具有还原性、碱性和　　　　等化学性质。 

(2)羟胺为一元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。羟胺溶于水的电离方程式为　　　　　　　　　　        　　,电离平衡常数Kb的值为　　　  　(已知:NH2OH+H+NH3OH+的K=6.6×105;Kw=1.0×10-14)。羟胺与硫酸形成的正盐的化学式为　　　    　　　。 

(3)羟胺是一种强还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入羟胺溶液,观察到的现象是　　　　　　  　　。羟胺作还原剂的优点是　　　　　　　　　　　　。 

(4)电解法制备羟胺的原理如图所示:

羟胺在　　　　(填“阴”或“阳”)极生成,生成羟胺的电极反应式:　　　　        　　　　　　　　。 

(5)羟胺可以把碱性废水中剧毒的Na3AsO3转化为Na3AsO4,理论上1 mol羟胺可除去废水中溶解的1 mol Na3AsO3,该反应的还原产物为　　　   　。在有机合成中,羟胺与丁二酮()反应可制备检验镍离子的丁二酮肟(),反应的化学方程式为　　　　　　        　　　　　　。 

10. [15分]二氧化氯(ClO2)是一种新型消毒剂,可用氯酸钠(NaClO3)制备。

(1)隔膜电解法制备ClO2的装置如图所示。

已知:ClO2在酸性溶液中比较稳定,在碱性溶液中不能稳定存在。

①产生O2的电极反应式:　　　　　　　　。 

②结合反应方程式,简述ClO2的产生过程:                           　。 

(2)过氧化氢还原法制备ClO2:H2O2+2NaClO3+H2SO4Na2SO4+2ClO2↑+O2↑+2H2O。研究发现Cl-对上述反应有影响,实验记录如表所示:

①NaCl的主要作用是　　　　      　　　　。 

②上述反应可能的过程如下:

反应i　2Cl+　　　　+　　　 2ClO2↑+　　　　+　　　　 

反应ii　Cl2+H2O22Cl-+O2↑+2H+

将反应i填写完整。

③进一步研究发现,未添加Cl-时,体系中会首先发生反应生成Cl-:Cl+3H2O2Cl-+3O2↑+3H2O(反应iii)。分析反应i、ii、iii的速率大小关系并简要说明理由:                                     　 。 

(3)国家规定,饮用水中ClO2的残留量不得高于0.8 mg·L-1。检测某水样中ClO2的质量浓度的步骤如下:

Ⅰ.取1.0 L的酸性水样,加入过量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,使ClO2转化为Cl。加入淀粉溶液,溶液变蓝。

Ⅱ.用0.001 0 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定步骤Ⅰ中产生的I2。

已知:步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是2S2+I2S4+2I-。

①步骤Ⅰ中发生的氧化还原反应的离子方程式是　　　　    　　　　　　。 

②当步骤Ⅱ中出现　　　　　　    　　(填现象)时,停止滴加Na2S2O3溶液,记录其体积为10.00 mL。 

③上述水样中ClO2的质量浓度是　　　   　mg·L-1。