通用版高考化学考点题型拓展复习题四氧化还原反应含答案

专题四 氧化还原反应

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考点1　氧化还原反应中的基本概念

1.[2020浙江7月选考,10,2分]反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是              (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A.1∶2             B.1∶1            C.2∶1              D.4∶1

2.[2019北京,10,6分]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 (　　)

3.[2016上海,13,3分]O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是 (　　)

A.氧气是氧化产物

B.O2F2既是氧化剂又是还原剂

C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子

D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4

4.[2016北京,10,6分]K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O2Cr(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Cr2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

考点2　氧化还原反应规律的应用

5.(1)[2017全国卷Ⅲ,28节选,4分]砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该反应需要在加压下进行,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)[2017江苏,19(2),5分]NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

6.(1)[2017北京,27(2)节选,2分]用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:

　　　 NNO+　H2O

(2)[2015天津,10(2)②,2分]完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:　　　Cl+　　　Fe2++　　  　　　Cl-+　　　Fe3++　　　。 

7. [2016全国卷Ⅰ,28节选,12分]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:

回答下列问题:

(1)NaClO2中Cl的化合价为　　　　　　　。 

(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式　　　　　　　　　　　　。 

(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为　　　、　　　。“电解”中阴极反应的主要产物是　　　　　　。 

(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　　　,该反应中氧化产物是　　　　　　。 

拓展变式

1.[2018北京,9,6分]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是 (　　)

2.(1)[2017全国卷Ⅲ,27(1)改编]FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2,反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为　　　。 

(2)[2015安徽,27(2)改编]请配平化学方程式:

　　　　　NaBO2+　　　SiO2+　　　Na+　　　H2 　　　NaBH4+　　　Na2SiO3 

3.按要求回答问题:

(1)[推理书写型]①[2019全国卷Ⅱ,26(2)改编]900~1 200 ℃下,在回转炉中重晶石(BaSO4)被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

②[2019全国卷Ⅲ,26(1)改编]写出硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应生成S的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。 

③[2017全国卷Ⅰ,27(6)改编]写出高温煅烧中由FePO4、Li2CO3、H2C2O4制备LiFePO4的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

④[2016全国卷Ⅱ,26(2),2分]实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N2H4),反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

(2)[计算书写型]①[2016浙江,27Ⅱ(3)改编]Fe3S4能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g·L-1),写出该反应的离子方程式:                            　。 

②[2016全国卷Ⅲ,27(2)改编]采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323 K时,向足量碱性NaClO2溶液中通入含NO的烟气,充分反应后溶液中离子浓度的分析结果如表所示。

用离子方程式解释NaClO2溶液显碱性的原因:                                  　。 

依据表中数据,写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)[信息书写型]①[2015四川,8(4)改编]CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成磷酸与铜,该反应的化学方程式是　                              。 

②[2017天津,7(3)改编]Cl2与焦炭(C)、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和TiCl4,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

③[2017江苏,18(1)①改编] 45~50 ℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　。 

4. [2015新课标全国卷Ⅰ,27(1)节选,2分]写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:　                    。

答案

专题四　氧化还原反应

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1.B　HCl中氯元素化合价升高,被氧化,氧化产物为Cl2, MnO2中锰元素化合价降低,被还原,还原产物为MnCl2,故氧化产物与还原产物的物质的量之比是1∶1 。

2.B　Fe粉将溶液中的Fe3+转化为Fe2+,涉及氧化还原反应,A项错误;Mg2+与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀,多余的NaOH溶液用稀盐酸中和,两个反应均不涉及氧化还原反应,B项正确;Cl2能溶于水并与水发生氧化还原反应,不能用水除去Cl2中的HCl,C项错误;NO2溶于水生成HNO3和NO,涉及氧化还原反应,D项错误。

3.D　分析所给反应可知,反应中硫元素的化合价升高,氧元素的化合价降低,所以氧气是还原产物,O2F2是氧化剂,故A、B项错误。未指明反应的温度和压强,无法判断转移电子数,C项错误。H2S是还原剂,O2F2是氧化剂,其物质的量之比为1∶4,D项正确。

4.D　在平衡体系中加入酸,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,橙色加深,加入碱,平衡正向移动,溶液变黄,A项正确;②中酸性重铬酸钾溶液氧化乙醇,本身被还原为绿色的Cr3+,B项正确;②是酸性条件,④是碱性条件,K2Cr2O7在酸性条件下能氧化乙醇,而在碱性条件下不能,说明其在酸性条件下氧化性强,C项正确;若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液为酸性,K2Cr2O7可以氧化乙醇,溶液变为绿色,D项错误。

5.(1)2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S(2分)　增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率(2分)　(2)4Ag+4NaClO+2H2O 4AgCl+4NaOH+O2↑(3分)　会释放出氮氧化物(或NO、NO2 ),造成环境污染(2分)

【解析】　(1)根据得失电子守恒先确定As2S3与O2的化学计量数分别为2、5,再结合原子守恒得出H3AsO4、S和H2O的化学计量数分别为4、6、6。(2)在溶液中,NaClO与Ag反应生成AgCl、NaOH和O2,根据得失电子守恒及原子守恒配平反应的化学方程式。HNO3氧化Ag时会产生氮氧化物,污染环境。

6.(1)415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O(2分)　(2)1　6　6H+　1　6　3H2O(2分)

【解析】　(1)根据题意,有氧气参与反应,同时根据生成物为15NNO和H2O,可推测出参加反应的15NO与NH3的物质的量之比为1∶1,结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。(2)根据元素化合价的升降总数相等可知,Cl、Fe2+的化学计量数分别为1和6,再结合原子守恒和电荷守恒配平为Cl+6Fe2++6H+Cl-+6Fe3++3H2O。

7.(1)+3(1分)　(2)2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4(2分)　(3)NaOH溶液(2分)　Na2CO3溶液(2分)　Cl(或NaClO2)(2分)　(4)2∶1(2分)　O2(1分)

【解析】　(1)根据化合物中各元素正负化合价代数和等于零,计算出NaClO2中氯元素化合价为+3。(2)从流程图看出,反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸,产物为硫酸氢钠、二氧化氯,根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式:2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4。(3)粗盐提纯中加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子,加入碳酸钠溶液沉淀钙离子。电解过程中ClO2在阴极放电得到Cl,故阴极反应的主要产物为NaClO2。(4)依题意,用含氢氧化钠的双氧水吸收尾气中的二氧化氯,发生反应:2ClO2+H2O2+2OH-2Cl+O2+2H2O,ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,氧化产物为O2。

1.C　A项,发生反应2NaOH+FeSO4Fe(OH)2↓+Na2SO4,生成白色沉淀Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3,4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,后一过程发生了氧化还原反应,不符合题意;B项,氯水中含有HCl和HClO,溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红,次氯酸具有强氧化性,能将红色物质氧化,溶液红色褪去,该过程发生了氧化还原反应,不符合题意;C项,发生了沉淀的转化Na2S+2AgClAg2S+2NaCl,此过程中不涉及氧化还原反应,符合题意;D项,发生反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成无色气体NO,NO与空气中的氧气发生反应2NO+O22NO2,这两个反应都是氧化还原反应,不符合题意。

2.(1)2∶7　(2)1　2　4　2　1　2　

 【解析】　(1)1 mol FeO·Cr2O3参与反应共失去7 mol电子,而1 mol NaNO3参与反应得到2 mol电子,根据得失电子守恒,二者的化学计量数比为2∶7。(2)依据氧化还原方程式配平的一般步骤配平该反应方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2 NaBH4+2Na2SiO3。

3.(1)①BaSO4+4CBaS+4CO↑　②MnO2+MnS+2H2SO42MnSO4+S+2H2O　③2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O↑　④2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O(2分)　(2)①Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S　②Cl+H2O HClO2+OH-　7Cl+12NO+12OH- 8N+4N+7Cl-+6H2O　(3)①P4+10CuSO4+16H2O10Cu+4H3PO4+10H2SO4　②2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO　③4CuCl+O2+8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O

【解析】　(1)①在回转炉中BaSO4与过量焦炭反应生成可溶性BaS和CO,化学方程式为BaSO4+4CBaS+4CO↑。②“溶浸”中MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4、S和H2O,根据得失电子守恒、原子守恒可配平该反应。③H2C2O4中碳元素为+3价,高温煅烧过程中铁元素的化合价降低,碳元素的化合价升高,有CO2生成,则化学方程式为2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+3CO2↑+H2O↑。④反应中NaClO和NH3分别作氧化剂和还原剂,根据得失电子守恒和原子守恒配平反应的化学方程式为2NH3+NaClON2H4+NaCl+H2O。(2)①根据标况下气体的密度为1.518 g·L-1,可知 Fe3S4与稀硫酸反应生成的气体的摩尔质量为34 g·mol-1,故该气体为H2S,则反应的离子方程式为Fe3S4+6H+3H2S↑+3Fe2++S。②NaClO2属于强碱弱酸盐,NaClO2溶液呈碱性的原因是弱酸根离子Cl水解:Cl+H2OHClO2+OH-。由表中数据可算出N、N和Cl-的物质的量之比为8∶4∶7,NaClO2溶液脱硝过程中,NO转化为N、N,书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,得到12NO+7Cl+12OH- 8N+4N+6H2O+7Cl-。(3)①由题给信息可知CuSO4与P4反应生成H3PO4和Cu,CuSO4→Cu,化合价共降低2,P4→4H3PO4,化合价共升高20,根据化合价升降总数相等、原子守恒可得10CuSO4+P4+16H2O10Cu+4H3PO4+10H2SO4。②2Cl2→TiCl4,化合价共降低4,C→CO,化合价共升高2,根据化合价升降总数相等、原子守恒可得2Cl2+TiO2+2CTiCl4+2CO。③在H2O存在的条件下,CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl2·3H2O,根据得失电子守恒、原子守恒配平反应的化学方程式。

4.Mg2B2O5·H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4(2分)

【解析】　陌生复分解反应方程式的书写,一般依据“强酸制弱酸”的原理或“盐类水解”的原理。人教版《化学》(选修4)第42页“科学视野”中给出的硼酸的电离常数为5.8×10-10,据此可以判断Mg2B2O5·H2O是弱酸盐硼酸镁的结晶水合物,遇硫酸(强酸)发生复分解反应,生成MgSO4和H3BO3(弱酸)。