2021高三化学人教版一轮课后限时集训：6 氧化还原反应 Word版含解析

这是一份2021高三化学人教版一轮课后限时集训：6 氧化还原反应 Word版含解析，共10页。试卷主要包含了下列说法正确的是，已知反应，K2Cr2O7溶液中存在平衡等内容，欢迎下载使用。

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1．汽车尾气中的NO2已造成严重的空气污染。在适当的反应条件下，通过下列反应可以将NO2变成无害的N2：NO2＋Geq \(――→,\s\up10(催化剂))N2＋H2O＋nX(未配平)，式中n是系数。下列化合物中可以作为满足上述要求的化合物G的是( )
A．SO2 B．CO2
C．C2H5OH D．NH3
C [根据反应NO2＋Geq \(――→,\s\up10(催化剂))N2＋H2O＋nX，从元素守恒的角度分析，反应后生成H2O，则G中一定含有H元素，再结合氧化还原反应知识，可知G为还原剂，其与NO2反应产生3种物质，而NH3与NO2反应只产生N2和H2O。]
2．(2019·成都模拟)如图是硫元素在自然界中的循环示意图，下列有关说法不正确的是( )
A．硫在自然界中既有游离态又有化合态
B．过程⑤宜在土壤的缺氧区实现
C．硫元素的循环过程中只有硫的还原
D．若生物体有机硫的成键方式为，则过程④中S未发生氧化还原反应
C [硫在自然界中有游离态和化合态两种存在形态，A项正确；在土壤中缺氧的条件下可实现⑤的转化，B项正确；题图循环过程中①、②均为硫的氧化，C项错误；结合生物体有机硫中S的成键方式可知，S元素为－2价，则过程④中S元素化合价未发生变化，D项正确。]
3．(2019·绵阳模拟)海水资源开发利用的部分过程如图所示(苦卤中主要含
K＋、Mg2＋、Br－等)。下列说法错误的是( )
A．主要通过蒸发操作从海水中得到粗盐
B．向苦卤中通入Cl2时溴离子被还原为Br2
C．富集溴涉及的离子反应有Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)
D．工业选用的沉淀剂通常经煅烧碳酸钙获得而不是电解食盐水
B [从海水中得到粗盐主要通过蒸发操作，A项正确；向苦卤中通入Cl2时溴离子被氧化为Br2，B项错误；由于Br2易挥发，经热空气吹出后可用SO2吸收，因此富集溴时涉及离子反应：Br2＋SO2＋2H2O===2Br－＋4H＋＋SOeq \\al(2－,4)，C项正确；工业选用的沉淀剂为Ca(OH)2，煅烧碳酸钙可获得CaO，CaO再溶于水即可获得Ca(OH)2，电解食盐水得到NaOH，成本太高，故工业上常通过煅烧CaCO3来获取沉淀剂，D项正确。]
4．(2019·洛阳模拟)下列说法正确的是( )
A．HClO中氯元素化合价比HClO4中氯元素化合价低，所以HClO4的氧化性强
B．已知①Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu；②2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，则氧化性强弱顺序为Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋
C．已知还原性：B－>C－>D－，反应2C－＋D2===2D－＋C2和反应2C－＋B2===2B－＋C2都能发生
D．具有强氧化性和强还原性的物质放在一起就能发生氧化还原反应
B [氧化性HClO比HClO4强，A错误；还原性B－>C－，故反应2C－＋B2===2B－＋C2不能发生，C错误；浓硫酸具有氧化性，SO2具有还原性但二者不能反应，D错误。]
5．在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末，高锰酸钾溶液褪色。其中发生反应的离子方程式为2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋＋5Na2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O＋
10Na＋。下列判断正确的是( )
A．高锰酸钾是氧化剂，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
B．反应的氧化产物只有氧气
C．向高锰酸钾溶液中加浓盐酸可以得到酸性高锰酸钾溶液
D．当反应产生标准状况下22.4 L氧气时，反应转移的电子为4 ml
B [分析各物质中元素的化合价可知，反应中高锰酸钾是氧化剂，过氧化钠是还原剂，反应的氧化产物只有氧气，A错误、B正确。高锰酸钾具有强氧化性，能将HCl氧化为氯气，C错误。分析反应可知，生成5 ml O2，转移10 ml电子，则产生1 ml O2，转移2 ml电子，D错误。]
6．(2019·石家庄模拟)乙醇与酸性K2Cr2O7溶液混合可发生反应：Cr2Oeq \\al(2－,7)＋C2H5OH＋H＋―→Cr3＋＋CH3COOH＋H2O(未配平)。下列叙述不正确的是( )
A．Cr2Oeq \\al(2－,7)中Cr元素的化合价为＋6
B．氧化产物为CH3COOH
C．K2Cr2O7溶液常用硫酸酸化
D．1 ml C2H5OH发生上述反应转移2 ml e－
D [Cr2Oeq \\al(2－,7)中Cr元素的化合价为＋6，A项正确；该反应中C2H5OH作还原剂，发生氧化反应，得到氧化产物CH3COOH，B项正确；Cr2Oeq \\al(2－,7)具有氧化性，可与HCl发生氧化还原反应，HNO3本身具有强氧化性，会干扰Cr2Oeq \\al(2－,7)的反应，故常用硫酸酸化，C项正确；1 ml C2H5OH发生该反应，转移4 ml电子，D项错误。]
7．(2019·甘肃模拟)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。制备方法之一如下：
2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑
下列说法正确的是( )
A. 氧化产物是Na2FeO4
B．1 ml FeSO4还原3 ml Na2O2
C．转移0.5 ml 电子时生成16.6 g Na2FeO4
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2
C [2FeSO4(还原剂)＋5Na2O2(氧化剂)＋Na2O2(还原剂)===2Na2FeO4(既是氧化产物又是还原产物)＋2Na2O(还原产物)＋2Na2SO4＋O2↑(氧化产物)。A项，氧化产物是高铁酸钠和氧气，错误；B项，1 ml FeSO4还原2 ml Na2O2，错误；C项，生成2 ml Na2FeO4时转移10 ml电子，M(Na2FeO4)＝166 g·ml－1，故转移0.5 ml 电子时生成0.1 ml(16.6 g)Na2FeO4，正确；D项，氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶4，错误。]
8．(2019·合肥模拟)已知反应：As2S3＋HNO3＋X―→H3AsO4＋H2SO4＋NO↑，下列关于该反应的说法不正确的是( )
A．X为H2O
B．参加反应的HNO3全部被还原
C．氧化产物为H2SO4和H3AsO4
D．生成1 ml H3AsO4转移2 ml e－
D [配平该反应：3As2S3＋28HNO3＋4H2O===6H3AsO4＋9H2SO4＋28NO↑，X为H2O，A项正确；参加反应的HNO3全部转化为NO，故参加反应的HNO3全部被还原，B项正确；反应中As由＋3价升高为＋5价，S由－2价升高为＋6价，氧化产物为H2SO4和H3AsO4，C项正确；该反应中转移84e－，故生成1 ml H3AsO4转移eq \f(84,6) ml＝14 ml电子，D项错误。]
9．(2019·山东八校联考)在氧化还原反应中，氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知：
①半反应式：Cu2O－2e－＋2H＋===2Cu2＋＋H2O
②五种物质：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋eq \x(X)―→Fe3＋＋Mn2＋＋H2O(未配平)
下列判断正确的是( )
A．①中半反应式发生的是还原反应
B．②中五种物质中能使①顺利发生的物质为Fe2(SO4)3
C．MnOeq \\al(－,4)＋5e－＋4H2O===Mn2＋＋8OH－是反应③的一个半反应
D．几种物质的氧化性强弱顺序为MnOeq \\al(－,4)>Cu2＋>Fe3＋
B [①中Cu2O―→Cu2＋，铜元素化合价升高，发生的是氧化反应，A项错误；为使①顺利发生，要选择氧化性强的物质作氧化剂，而Fe2(SO4)3可作①的氧化剂，B项正确；配平反应③为5Fe2＋＋MnOeq \\al(－,4)＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，反应在酸性条件下进行，③的半反应中不能生成OH－，C项错误；根据上述分析可知氧化性：Fe3＋>Cu2＋，根据③可知氧化性：MnOeq \\al(－,4)>Fe3＋，即氧化性：MnOeq \\al(－,4)>Fe3＋>Cu2＋，D项错误。]
10．(2016·北京高考)K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2Oeq \\al(2－,7)(橙色)＋H2O 2CrOeq \\al(2－,4)(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：
结合实验，下列说法不正确的是( )
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2Oeq \\al(2－,7)被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
D [④中加酸过量生成的K2Cr2O7被C2H5OH还原，溶液变绿色。]
11．(2019·武汉模拟)三氟化氮(NF3)是一种无色、无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一。
(1)三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F。NH3的电子式为________，反应中氨气显示的化学性质有________，当有17.0 g氨气发生反应时，转移电子的物质的量为________。
(2)在潮湿的空气中，NF3能与水蒸气发生反应，产物为HF、NO和一种酸，则被氧化与被还原的元素的物质的量之比为________，NF3、F2、NO三种气体氧化性由弱到强的顺序为_______________________________________________。
(3)三氟化氮在空气中泄漏时，很容易被发现，依据的现象是__________。
(4)NCl3的结构类似NF3，但NCl3中N元素显－3价，NCl3遇水发生反应，且反应为非氧化还原反应，该反应的化学方程式为________________________。
[解析] (1)NH3是共价化合物，结构式为，电子式为H，反应中部分NH3转化为NF3，氮元素化合价升高，NH3体现还原性；反应中部分NH3转化为NH4F，生成了盐，NH3体现碱性。反应4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F转移6e－，因此当有17.0 g氨气，即1 ml氨气发生反应时，转移电子的物质的量为6 ml÷4＝1.5 ml。(2)NF3与水蒸气的反应中，F元素化合价不变，N元素由＋3价降为＋2价，则生成的酸中N元素的化合价升高，故该酸为HNO3。配平该化学方程式为3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。NF3eq \(――→,\s\up10(失2e－))HNO3，被氧化，NF3eq \(――→,\s\up10(得e－))NO，被还原，根据得失电子守恒，则被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1∶2；由4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F，可知氧化性：F2＞NF3，由3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF，可知氧化性：NF3＞NO，则氧化性：F2＞NF3＞NO。(3)NO易与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2气体，同时生成的HF和HNO3易结合空气中的水蒸气形成酸雾，有刺激性气味，因此依据的现象是产生红棕色气体、有刺激性气味、产生白雾。(4)NCl3中N元素显－3价，NCl3遇水发生反应，且反应为非氧化还原反应，所以生成物是次氯酸和氨气，该反应的化学方程式为NCl3＋3H2O===NH3＋3HClO。
[答案] (1) 还原性、碱性 1.5 ml
(2)1∶2 NO＜NF3＜F2
(3)有红棕色气体产生、有刺激性气味、产生白雾
(4)NCl3＋3H2O===NH3＋3HClO
12．(2019·河南信阳3月联考改编)铅及其化合物可用于耐酸设备及X射线防护等。已知铅元素有＋2、＋4两种常用价态，＋4价铅的氧化物性质稳定，难溶于水，与硝酸不反应。
(1)我国古代炼丹中经常使用到红丹(Pb3O4)，在一定条件下，与过量硝酸能发生非氧化还原反应，该反应的离子方程式为____________________________。
(2)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为___________________________________________________________________。
(3)红丹可以通过PbC2O4在空气中灼烧得到，取29.5 g PbC2O4在空气中灼烧，其质量随时间的变化曲线如图所示。
①生成红丹的点是________(填“A”“B”或“C”)点。
②写出PbC2O4在空气中灼烧至t min时发生反应的化学方程式为__________
________________________________________________________________。
[解析] (1)铅元素有＋2、＋4两种常用价态，则Pb3O4可看作2PbO·PbO2，与过量硝酸能发生非氧化还原反应，由＋4价铅的氧化物与硝酸不反应可知，产物有Pb2＋、PbO2等，离子方程式为Pb3O4＋4H＋===PbO2＋2Pb2＋＋2H2O。(2)PbO和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠，离子方程式为PbO＋ClO－===PbO2＋
Cl－。(3)①29.5 g PbC2O4是0.1 ml，含0.1 ml Pb，转化为Pb3O4是eq \f(1,30) ml，质量是685 g·ml－1×eq \f(1,30) ml≈22.8 g，即B点。②设A点对应物质的分子式为PbOx，则PbOx为0.1 ml，其摩尔质量是22.3 g÷0.1 ml＝223 g·ml－1，减去Pb的相对原子质量207，余16，若A点对应的物质为PbO，在空气中灼烧，有O2参与反应，化学方程式为2PbC2O4＋O2eq \(=====,\s\up10(灼烧),\s\d17( ))2PbO＋4CO2。
[答案] (1)Pb3O4＋4H＋===PbO2＋2Pb2＋＋2H2O (2)PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－ (3)①B ②2PbC2O4＋O2eq \(=====,\s\up10(灼烧),\s\d17( ))2PbO＋4CO2
13．(2019·济南模拟)CuS、Cu2S均可用于处理酸性废水中的Cr2Oeq \\al(2－,7)，发生反应如下。
反应Ⅰ：CuS＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H＋―→Cu2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Cr3＋＋H2O(未配平)
反应Ⅱ：Cu2S＋Cr2Oeq \\al(2－,7)＋H＋―→Cu2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Cr3＋＋H2O(未配平)
下列有关说法正确的是( )
A．反应Ⅰ和Ⅱ中各有2种元素的化合价发生变化
B．处理1 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H＋的物质的量相等
C．反应Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5
D．质量相同时，Cu2S能去除更多的Cr2Oeq \\al(2－,7)
C [反应Ⅰ中S、Cr元素的化合价发生变化，反应Ⅱ中Cu、S、Cr元素的化合价发生变化，A项错误；配平离子方程式Ⅰ为3CuS＋4Cr2Oeq \\al(2－,7)＋32H＋===3Cu2＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋8Cr3＋＋16H2O，配平离子方程式Ⅱ为3Cu2S＋5Cr2Oeq \\al(2－,7)＋46H＋===6Cu2＋＋3SOeq \\al(2－,4)＋10Cr3＋＋23H2O，处理1 ml Cr2Oeq \\al(2－,7)时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H＋的物质的量不相等，B项错误；反应Ⅱ中还原剂为Cu2S，氧化剂为Cr2Oeq \\al(2－,7)，二者物质的量之比为3∶5，C项正确；假设CuS、Cu2S的质量均为a g，则CuS去除的Cr2Oeq \\al(2－,7)的物质的量为eq \f(a,96) ml×eq \f(4,3)＝eq \f(a,72) ml，Cu2S去除的Cr2Oeq \\al(2－,7)的物质的量为eq \f(a,160) ml×eq \f(5,3)＝eq \f(a,96) ml，CuS能去除更多的Cr2Oeq \\al(2－,7)，D项错误。]
14．硫的多种化合物在工业中有重要的应用。
(1)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉，是最适合木浆造纸的漂白剂，其水溶液性质不稳定，有极强的还原性。
①Na2S2O4中S元素的化合价为________。
②Na2S2O4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质，发生反应时，当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2时，产物为________(填化学式)。
③将甲酸和NaOH溶液混合，再通入SO2气体，会得到保险粉，此时甲酸被氧化为CO2。该反应的化学方程式为___________________________________。
(2)铬会造成环境污染。某酸性废水中含有Cr2Oeq \\al(2－,7)，处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2Oeq \\al(2－,7)转化为毒性较低的Cr3＋，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废水中Cr3＋浓度为0.52 mg·L－1，达到排放标准。
①Na2S2O5参加反应的离子方程式为_________________________________
______________________________________________________________。
②处理后的废水中Cr3＋的物质的量浓度为______ml·L－1。
[解析] (1)②根据题中信息可知，氧化剂是O2，还原剂是Na2S2O4，又知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，若设Na2S2O4被氧化后硫的化合价为＋x，则根据得失电子守恒有1×4＝(x－3)×2×2，解得x＝4，又有水蒸气参与反应，所以产物为NaHSO3。
(2)①S2Oeq \\al(2－,5)将Cr2Oeq \\al(2－,7)还原为Cr3＋，则S2Oeq \\al(2－,5)被氧化为SOeq \\al(2－,4)，由电荷守恒可知反应物中还应有H＋，据此可写出反应的离子方程式。②处理后的废水中Cr3＋的浓度已知是0.52 mg·L－1，只需将其转化为物质的量浓度即可，即c(Cr3＋)＝eq \f(0.52×10－3g·L－1,52 g·ml－1)＝1×10－5 ml·L－1。
[答案] (1)①＋3 ②NaHSO3
③HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O
(2)①3S2Oeq \\al(2－,5)＋2Cr2Oeq \\al(2－,7)＋10H＋===6SOeq \\al(2－,4)＋4Cr3＋＋5H2O ②1×10－5
15．MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：
(1)第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的________(写化学式)转化为可溶性物质。
(2)第②步反应的离子方程式并配平：________＋ClOeq \\al(－,3)＋________=== MnO2↓＋Cl2↑＋________。
(3)第③步反应的化学方程式________________________________________
_______________________________________________________________。
(4)若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第①步反应后，经过滤得到8.7 g MnO2，并收集到0.224 L CO2(标准状况下)，则在第②步反应中至少需要_______ ml NaClO3。
[解析] (1)MnO2不溶于硫酸，所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4。(2)MnSO4要转化为MnO2，失去电子，故需要加入NaClO3作氧化剂，依据得失电子守恒可以配平，反应的离子方程式是5Mn2＋＋2ClOeq \\al(－,3)＋4H2O===5MnO2↓＋Cl2↑＋8H＋。(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69 g－8.7 g＝3.99 g,0.224 L CO2的物质的量为0.01 ml，由方程式H2SO4＋MnCO3===MnSO4＋H2O＋CO2↑可知MnCO3的物质的量为0.01 ml，质量为115 g·ml－1×0.01 ml＝1.15 g，所以MnO的质量为3.99 g－ 1.15 g＝2.84 g，其物质的量为eq \f(2.84 g,71 g·ml－1)＝0.04 ml，因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.05 ml，根据方程式5MnSO4＋2NaClO3＋4H2O===5MnO2↓＋Cl2↑＋Na2SO4＋4H2SO4，可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02 ml。
[答案] (1)MnO和MnCO3
(2)5Mn2＋＋2ClOeq \\al(－,3)＋4H2O===5MnO2↓＋Cl2↑＋8H＋
(3)3Cl2＋6NaOHeq \(=====,\s\up10(△))5NaCl＋NaClO3＋3H2O
(4)0.02