【23版一轮练习系列】(五)　氧化还原反应的基本概念和规律

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一、选择题(本题包括12个小题，每小题只有一个选项符合题意)
1．(2021·汉中模拟)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是( )
A．将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色褪去
B．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
C．高锰酸钾溶液与植物油混合后紫红色褪去
D．久置的浓硝酸显黄色，通入空气后颜色变浅
【详解】A 将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，二者发生中和反应，不存在化合价变化，颜色变化与氧化还原反应无关，故A选。
【详解】B 碘酒用于杀菌消毒，I2表现氧化性，A项错误；铁粉中的铁元素处于0价，反应过程中容易失去电子，化合价升高，表现还原性，B项正确；氢氧化铝与胃酸中的酸反应体现氢氧化铝的碱性，与还原性无关，C项错误；纸尿裤中的聚丙烯酸钠利用的是聚丙烯酸钠的强吸水性，与还原性无关，D项错误。

【详解】C 向工业废水中加入Na2S去除其中的Cu2＋、Hg2＋，反应过程中无元素的化合价变化，没有利用氧化还原反应，故A错误；在焙制面包时添加NaHCO3作食品膨松剂，反应过程中无元素的化合价变化，没有利用氧化还原反应，故B错误；用稀盐酸去除水垢，发生复分解反应，没有元素化合价的变化，没有利用氧化还原反应，故D错误。
4．(2022·内江模拟)阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为推力源，反应温度达2 700 ℃，反应式为2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O。关于该反应的说法中正确的是( )
A．属于置换反应
B．N2H4被还原
C．N2H4是还原剂
D．N2是氧化产物，H2O是还原产物
【详解】C 反应物中不存在单质，不属于置换反应，故A错误；N2H4中N元素化合价升高，被氧化，为还原剂，故B错误，C正确；该反应中只有N元素的化合价变化，则氮气既是氧化产物，也是还原产物，故D错误。
【详解】C H2O与Na2O、SO3、Mg3N2的反应属于非氧化还原反应，其余反应均属于氧化还原反应，A错误；①中2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成1 ml O2转移2 ml e－，⑦中2F2＋2H2O===4HF＋O2，生成1 ml O2转移4 ml e－，B错误；①④⑧反应中，水都既不作氧化剂也不作还原剂，C正确；⑦中水作还原剂，②中水作氧化剂，D错误。
6．(2022·固原模拟)将SO2通入CuSO4和NaCl的浓溶液中，溶液颜色变浅，析出白色沉淀，取该沉淀分析，知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%，SO2在上述反应中作用是( )
A．作为还原剂 B．作为氧化剂
C．作为酸 D．作为漂白剂
【详解】A 由Cl和Cu的百分含量知，沉淀中只含Cu和Cl两种元素(35.7%＋64.3%＝100%)，且两者的物质的量之比为： eq \f(35.7%,35.5) ∶ eq \f(64.3%,64) ≈1∶1，可知，其最简式为CuCl，其中Cu的化合价为＋1价，原反应物CuSO4中Cu的化合价为＋2价，则Cu元素的化合价降低，所以CuSO4为氧化剂，SO2具有还原性，所以SO2是还原剂，故A正确。
7．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4 eq \(=====,\s\up7(△)) 2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是( )
A．ClO2是氧化产物
B．KClO3在反应中得到电子
C．H2C2O4在反应中被还原
D．1 ml KClO3完全参与反应有2 ml电子转移
【详解】B Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，KClO3在反应中得到电子，ClO2是还原产物，A项错误，B项正确；H2C2O4为还原剂，在反应中被氧化，C项错误；1 ml KClO3完全参与反应，转移的电子有1 ml×(5－4)＝1 ml，D项错误。
8．(2021·赤峰模拟)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )
【详解】C FeCl2与氯气发生氧化还原反应生成氯化铁，涉及氧化还原反应，故A不选；除去镁离子应该用NaOH溶液，MgCl2与NaOH反应生成沉淀和NaCl，故B不选；Cl2易溶于CCl4，HCl难溶于CCl4，能除杂，而且不涉及氧化还原反应，故C选；NO2与水发生氧化还原反应生成NO，可以除去一氧化氮中的二氧化氮，涉及氧化还原反应，故D不选。
9．(2021·海东模拟)关于反应N2H4＋HNO2===2H2O＋HN3，下列说法不正确的是( )
A．HNO2中氮元素被还原
B．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
C．N2H4中氮原子失去电子
D．氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1
【详解】B HNO2中N元素的化合价降低，则HNO2中氮元素被还原，故A正确；N2H4中N元素的化合价升高，被氧化，HNO2中N元素的化合价降低，被还原，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1，故B错误，C正确；N2H4是还原剂，HNO2是氧化剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1，故D正确。
10．(2022·宜宾模拟)ClO2因具有杀菌能力强，对人体、动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点，备受人们的青睐。下图是一种制ClO2的微观示意图。下列有关说法正确的是( )
A．该反应中只有共价键的断裂与形成
B．该反应中，NaClO2作氧化剂
C．该条件下，氧化性：Cl2＞ClO2
D．制取135 g ClO2有4 ml Cl2失去电子
【详解】C 该反应中存在共价键、离子键的断裂与形成，故A错误；NaClO2中Cl元素的化合价升高，被氧化，则NaClO2 作还原剂，故B错误；该条件下，Cl2是氧化剂，ClO2是氧化产物，则氧化性：Cl2＞ClO2，故C正确；该反应中，制取135 g ClO2有1 ml Cl2得电子，故D错误。
11．(2022·石嘴山模拟)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到有沉淀CuI(CuI受热易被氧化)生成，且溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列有关分析中正确的是( )
A.上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋＞I2＞SO2
B．加入KI溶液至过量，溶液变为棕色是因为反应中得到的还原产物I2
C．滴加KI溶液时，每转移2 ml e－会生成1 ml CuI沉淀
D．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白作用
【详解】A 2CuSO4＋4KI===2K2SO4＋2CuI↓＋I2反应中Cu元素化合价降低，Cu2＋是氧化剂，I2是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，所以物质的氧化性：Cu2＋＞I2，SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI中碘元素化合价由0价降低为－1价，I2是氧化剂，SO2被氧化，所以物质氧化性：I2＞SO2，所以氧化性：Cu2＋＞I2＞SO2，故A正确，B错误；反应中Cu元素的化合价由＋2价降低为＋1价，则每转移1 ml e－会生成1 ml CuI沉淀，故C错误；通入SO2后溶液逐渐变成无色，是因为I2被二氧化硫还原，体现了SO2的还原性，故D错误。
12．(2021·德阳模拟)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中不正确的是( )
A．过程①中，生成CuS的反应为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
B．过程②中，Fe3＋作氧化剂
C．过程③中，各元素化合价均未改变
D．回收S的总反应为2H2S＋O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂)) 2H2O＋2S↓
【详解】C ①中发生H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，故A正确；②中发生CuS＋2Fe3＋===S＋2Fe2＋＋Cu2＋，Fe3＋得电子作氧化剂，故B正确；③中Fe元素的化合价升高，Fe2＋作还原剂，被氧气氧化，故C错误；由①H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋、②CuS＋2Fe3＋===S＋2Fe2＋＋Cu2＋、③4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O可知，回收S的总反应为2H2S＋O2 eq \(=====,\s\up7(催化剂)) 2H2O＋2S↓，故D正确。
二、非选择题(本题包括3个小题)
13．(2021·固原模拟)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。
(1)生活中常用的“84”消毒液与洁厕净(主要成分是盐酸)混合时会产生大量的有毒气体，写出该反应的离子方程式：_______________________________________________________。
(2)火药是中国的四大发明之一，永远值得中华儿女骄傲。黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑。其中还原产物是__________。
(3)中国古代著作中有“银针验毒”的记录，其原理为4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，则X的化学式是______，其中H2S在该反应中________(填字母)。
A．作氧化剂
B．作还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．既不是氧化剂又不是还原剂
(4)砒霜(As2O3)与Zn可以发生如下反应：As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O。在上述反应中Zn显示出来的性质是________(填“还原性”或“氧化性”)。
【详解】(1)Cl－具有还原性、ClO－具有氧化性，酸性条件下，Cl－与ClO－发生氧化还原反应生成氯气和水，离子方程式：Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O；(2)2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑反应中，N、S元素的化合价降低，C元素的化合价升高，则对应的CO2为氧化产物，K2S和N2为还原产物；(3)由质量守恒定律可知X的化学式为Ag2S，H2S在反应中化合价没变，故既不是氧化剂也不是还原剂；(4)As2O3＋6Zn＋6H2SO4===2AsH3＋6ZnSO4＋3H2O反应中，Zn元素化合价由0价变为＋2价，则Zn失电子化合价升高而作还原剂，体现还原性。
【答案】(1)Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O
(2)K2S、N2 (3)Ag2S D (4)还原性
14．某校同学为探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性强弱，进行了如下实验：
实验①：取少量KI溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；
实验②：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈红色。
(1)写出实验②中发生氧化还原反应的离子方程式：______________________________
________________________________________________________________________。
(2)由上述两个实验，对物质的氧化性可以得出的正确结论是________(填字母)。
A．Br2>I2 B．Fe3＋>Br2
C．Br2>Fe3＋ D．I－>Br－
(3)已知Fe3＋的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀H2SO4
⑤淀粉溶液
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(友情提示：请写出实验步骤、现象及结论)。
【详解】实验①：取少量KI溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色，说明有碘单质生成，说明Br2的氧化性强于I2；实验②：取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再继续滴加两滴KSCN溶液，振荡，观察到溶液呈红色，说明有Fe3＋生成，说明Br2的氧化性强于Fe3＋。
【答案】(1)2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
(2)AC
(3)取少量FeCl3溶液于试管中，依次加入KI溶液和淀粉溶液，振荡，溶液变蓝，证明Fe3＋的氧化性强于I2
15．HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋
D．亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：_______________________________________________________。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若将反应所得的酸性溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填字母)。
a．Cl2 B．Fe
c．H2O2 D．HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)，其氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4 更强，制备过程中主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。
①该反应中的氧化剂是________，还原剂是________。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用：_________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【详解】(1)服用维生素C可以解毒，说明在维生素C作用下Fe3＋又转化为Fe2＋，Fe元素化合价降低，被还原，则维生素C具有还原性，而亚硝酸盐会导致Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中亚硝酸盐为氧化剂。(3)Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子，但会引入新的杂质；铁不能氧化亚铁离子；H2O2的还原产物是水，不引入杂质，所以最佳试剂是H2O2。(4)该反应中Fe元素化合价由＋2价变为＋6价、O元素化合价由－1价变为0价、－2价。①得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，所以氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2、FeSO4；②K2FeO4中Fe元素的化合价为＋6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附除去水中的悬浮杂质。
【答案】(1)D
(2)NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋Cl2＋H2O===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋2Cl－
(3)c
(4)①Na2O2 Na2O2、FeSO4
②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，胶体能吸附除去水中悬浮杂质
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl3溶液(FeCl2)
Cl2
B
NaCl溶液(MgCl2)
饱和碳酸钠溶液、稀HCl
C
HCl(Cl2)
CCl4
D
NO(NO2)
水、无水CaCl2