2023二轮复习专项练习（化学）专题突破练四　氧化还原反应

专题突破练四　氧化还原反应

一、选择题

1.(2021北京海淀一模)下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是(　　)

A.CaO用作衣物防潮剂

B.还原Fe粉用作食品脱氧剂

C.FeSO4补血剂与维生素C配合使用效果更佳

D.用硅藻土中浸润的KMnO4吸收水果散发的乙烯

2.(2021北京丰台一模)下列实验中的颜色变化与氧化还原反应有关的是(　　)

A.NO2气体溶于水,气体由红棕色变为无色

B.SO2气体通入品红溶液,溶液由红色变为无色

C.KI溶液滴入AgCl浊液中,沉淀由白色逐渐变为黄色

D.KSCN溶液滴入FeCl3溶液中,溶液由棕黄色变为红色

3.(2021广东六校第三次联考)硫酸盐(含S、HS)气溶胶是PM2.5的成分之一。近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的转化机理,其主要过程示意图如下:

下列说法不正确的是(　　)

A.该过程有H2O参与

B.NO2是生成硫酸盐的还原剂

C.硫酸盐气溶胶呈酸性

D.该过程中有硫氧键生成

4.(2021广东选择考模拟)高氯酸(HClO4)可用于人造金刚石提纯、电镀工业、医药工业等。以下是一种生产高氯酸的工艺流程。下列说法错误的是(　　)

A.每生成1 mol HClO4转移2 mol电子

B.NaHSO4的溶解度随温度的降低而增大

C.HClO4的沸点与溶剂H2O的沸点相差较大

D.ClO2具有非常强的氧化能力,可用作饮用水消毒剂

5.(2021湖南岳阳质量检测二)图中展示的是乙烯催化氧化的过程(部分离子未画出),下列描述错误的是              (　　)

A.[PdCl4]2-和Cu2+在反应中都起到催化剂的作用

B.该转化过程中,仅O2和Cu2+体现了氧化性

C.该转化过程中,涉及反应4Cu++O2+4H+4Cu2++2H2O

D.乙烯催化氧化的化学方程式为2CH2CH2+O22CH3CHO

6.(2021山东聊城一模)SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下化学反应:①SO2+2Fe3++2H2OS+2Fe2++4H+;②Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。则下列有关说法不正确的是(　　)

A.氧化性:Cr2>Fe3+

B.标准状况下,若有6.72 L SO2参加反应,则最终消耗0.2 mol K2Cr2O7

C.反应②中,每有1 mol K2Cr2O7参加反应,转移电子6 mol

D.由上述反应原理推断:K2Cr2O7可以将Na2SO3氧化成Na2SO4

7.(双选)(2020山东烟台模拟)已知Ⅰ:Bi(OH)3+3OH-+Cl2+Na+NaBiO3+2Cl-+3H2O;Ⅱ:5NaBiO3+2Mn2++14H+2Mn+5Bi3++5Na++7H2O。下列推断不正确的是(　　)

A.反应Ⅱ中,当有10.45 g Bi3+生成时转移电子0.5 mol

B.任何条件下,都存在氧化性:Cl2>NaBiO3>Mn

C.NaBiO3可与盐酸发生反应:NaBiO3+6H++2Cl-Bi3++Na++Cl2↑+3H2O

D.已知BiCl3可由Bi2O3与王水(浓硝酸和浓盐酸的混合物)反应制取,说明Bi3+不能被硝酸氧化

8.(双选)(2021山东潍坊五县区阶段性监测)已知溶液中氧化性:I>I2>S。向含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法错误的是              (　　)

A.A点反应的还原剂是NaHSO3,此时I被还原

B.B点反应的离子方程式是3HS+I+3OH-3S+I-+3H2O

C.C点到D点的反应中共转移0.6 mol电子

D.向200 mL 1 mol·L-1的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,反应开始时的离子方程式是5HS+2II2+5S+3H++H2O

二、非选择题

9.(2021湖北龙泉中学、荆州中学、宜昌一中联考)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,熔点为-59.5 ℃,沸点为11.0 ℃,浓度过高时易发生分解引起爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题。

(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)某小组设计了如图所示的实验装置用于制备ClO2。

①通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是　。 

②装置A用于生成ClO2气体,该反应的离子方程式为　。 

③装置B的作用是　　　　　　　　　　　　。 

④当看到装置C中导管内液面上升时应　　　　(填“增大”或“减小”)氮气的通入速率。 

(3)设计以下装置测ClO2的质量。如图所示:

过程如下:

步骤1:在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100 mL水溶解后,再加3 mL H2SO4溶液。

步骤2:按照图组装好仪器;在玻璃液封管中加入①中溶液,浸没导管口。

步骤3:将生成的ClO2由导管通入锥形瓶中的溶液中,充分吸收后,把玻璃液封管中的水封溶液倒入锥形瓶中,洗涤玻璃液封管2~3次,都倒入锥形瓶,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

步骤4:用a mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去b mL Na2S2O3溶液(已知:I2+2S22I-+S4)。

①装置中玻璃液封管的作用是 　。 

②测得通入ClO2的质量m(ClO2)=　　　　 g(用整理过的含a、b的代数式表示)。 

10.(2021广东六校第三次联考)磷化铝(AlP)常用作粮食熏蒸杀虫剂,吸水后会强烈水解产生高毒性气体(18电子结构,沸点为-87.7 ℃,还原性强)。在熏蒸处理虫粮过程中,粮粒对该气体具有一定的吸附作用。某化学兴趣小组用下述方法测定粮食中残留的磷含量,实验装置如图所示。

在C中加入10 g原粮,E中加入20.00 mL 1.50×10-3 mol·L-1 KMnO4溶液(H2SO4酸化),往C中加入足量的水,充分反应后,用亚硫酸钠标准溶液滴定E中过量的KMnO4溶液。回答下列问题。

(1)仪器C的名称是　　　　。 

(2)AlP与水反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,气体产物的电子式为　　　　。 

(3)装置A中盛装酸性KMnO4溶液的作用是除去空气中的还原性气体,装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)反应完成后,继续通入空气的作用是 　。 

(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,则装置E中发生反应的离子方程式为 　。 

(6)收集装置E中的吸收液,加水稀释至250 mL,取25.00 mL置于锥形瓶中,用4.0×10-4 mol·L-1的Na2SO3标准溶液滴定剩余的KMnO4溶液,消耗Na2SO3标准溶液15.00 mL,到达滴定终点时的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;我国粮油卫生标准中规定磷化物允许量为0.05 mg·kg-1,则该原粮为　　　　(填“合格”或“不合格”)产品。 

参考答案

专题突破练四　氧化还原反应

1.A　解析 CaO用作衣物防潮剂是利用CaO+H2OCa(OH)2,与氧化还原反应无关,A项符合题意;还原Fe粉用作食品脱氧剂是利用铁易被氧化的特点,运用了氧化还原反应原理,B项不符合题意;FeSO4具有还原性,易被氧化,维生素C也具有还原性,能抗氧化,所以FeSO4补血剂与维生素C配合使用能防止FeSO4被氧化,C项不符合题意;乙烯具有还原性,能被浸润的KMnO4氧化,D项不符合题意。

2.A　解析 二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮,气体由红棕色变为无色,N元素的化合价发生变化,与氧化还原反应有关,A项正确。SO2气体通入品红溶液,溶液由红色变为无色说明二氧化硫具有漂白性,没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,B项错误。碘化钾溶液滴入氯化银浊液中,生成碘化银沉淀,该反应元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,C项错误。KSCN溶液滴入氯化铁溶液中,溶液变为红色,发生络合反应,元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,D项错误。

3.B　解析 根据图示中各粒子的结构可知,该过程有H2O参与,A项正确。根据图示的转化过程,NO2转化为HNO2,N元素的化合价由+4价变为+3价,化合价降低,得电子被还原,作氧化剂,则NO2是生成硫酸盐的氧化剂,B项不正确。硫酸盐(含S、HS)气溶胶中含有HS,转化过程有水参与,则HS在水中可电离生成H+和S,则硫酸盐气溶胶呈酸性,C项正确。根据图示转化过程中,由S转化为HS,有硫氧键生成,D项正确。

4.B　解析 从工艺流程图可知,NaClO3发生歧化反应生成HClO4和ClO2:3NaClO3+3H2SO4(浓)3NaHSO4+HClO4+2ClO2↑+H2O。每生成1 mol HClO4,转移2 mol电子,A项正确。冷却溶液经过滤可以得到NaHSO4晶体,说明NaHSO4的溶解度随温度降低而减小,B项错误。HClO4经蒸馏可以得到,说明HClO4的沸点和H2O的沸点差异大,C项正确。ClO2是绿色的自来水消毒剂,D项正确。

5.B　解析 过程Ⅰ发生反应[PdCl4]2-+CH2CH2

[PdCl3(CH2CH2)]-+Cl-,过程Ⅱ发生反应[PdCl3(CH2CH2)]-+H2O+H++Cl-,过程Ⅲ发生反应CH3CHO+Pd+H++2Cl-,过程Ⅳ发生反应Pd+2Cu2++4Cl-[PdCl4]2-+2Cu+,过程Ⅴ发生反应4Cu++O2+4H+4Cu2++2H2O,(Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ)×2+Ⅴ得总方程式为2CH2CH2+O22CH3CHO,D项正确。[PdCl4]2-和Cu2+是循环使用的,可认为是催化剂,A项正确。过程Ⅳ中,Cu2+体现氧化性,Pd被氧化为[PdCl4]2-,说明在循环过程中,[PdCl4]2-被还原,体现氧化性,B项错误。过程Ⅴ发生反应4Cu++O2+4H+4Cu2++2H2O,C项正确。

6.B　解析 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:Cr2>Fe3+,A项说法正确;标准状况下,6.72 L SO2为0.3 mol,若有0.3 mol SO2参加反应,S元素的化合价由+4价变为+6价,转移0.6 mol电子,则最终消耗0.1 mol K2Cr2O7,B项说法错误;反应②中,每有1 mol K2Cr2O7参加反应,Cr元素的化合价由+6价变为+3价,转移电子6 mol,C项说法正确;由上述反应可得,氧化性:Cr2>S,推断K2Cr2O7可以将Na2SO3氧化成Na2SO4,D项说法正确。

7.AB　解析 反应Ⅱ中,Bi元素的化合价由+5价降低为+3价,则当有10.45 g Bi3+生成时转移电子为×(5-3)=0.1 mol,A项错误。酸性条件下,氧化性Mn>Cl2,B项错误。高锰酸钾可与浓盐酸反应生成氯气,结合反应Ⅱ可知氧化性为NaBiO3>Mn,则NaBiO3可与盐酸发生反应NaBiO3+6H++2Cl-Bi3++Na++Cl2↑+3H2O,C项正确。BiCl3可由Bi2O3与王水反应制取,Bi元素的化合价不变,则Bi3+不能被硝酸氧化,D项正确。

8.BC　解析 因为还原性HS>I-,所以首先发生反应I+3HSI-+3S+3H+,此时I被还原,A项正确。BC段发生反应I+3HSI-+3S+3H+,B项错误。 C点时加入的KIO3的物质的量为1 mol,和3 mol NaHSO3恰好完全反应,即2I+6HS2I-+6S+6H+;C点到D点,I和H+将I-氧化成I2,离子方程式是I+6H++5I-3H2O+3I2,在D点时,KIO3与I-反应恰好生成0.6 mol I2,则利用下列关系:

5e-　　~　　3I2

 5 mol 3 mol

 x 0.6 mol

解得x=1.0 mol,共转移1.0 mol电子,C项错误。

向200 mL 1 mol·L-1的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,HS被氧化为S,开始时KIO3过量,由于氧化性I>I2,KIO3将氧化I-为I2,即反应不能生成I-,而是生成I2,反应的离子方程式为5HS+2II2+5S+3H++H2O,D项正确。

9.答案 (1)2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-

(2)①稀释二氧化氯,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸

②2Cl+H2O2+2H+2ClO2↑+O2↑+2H2O

③防止倒吸(或作安全瓶)

④增大

(3)①防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量　②1.35×10-2ab

解析 (1)在处理废水时,ClO2具有氧化性,可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,ClO2被还原为Cl-,反应的离子方程式为2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-。

(2)①因二氧化氯浓度过高时易发生分解引起爆炸,通入氮气的主要作用有搅拌作用,还有稀释二氧化氯的作用,防止因二氧化氯的浓度过高而发生爆炸。

②装置A中氯酸钠、硫酸和过氧化氢发生氧化还原反应,氯酸钠作氧化剂,被还原成二氧化氯,过氧化氢作还原剂,被氧化成氧气,根据元素质量守恒可知生成物中还有水,反应的离子方程式为2Cl+H2O2+2H+2ClO2↑+O2↑+2H2O。

③二氧化氯易溶于水,C装置中的冷水吸收二氧化氯,氢氧化钠溶液可以吸收多余的二氧化氯,故装置B的作用是作安全瓶或起到防止倒吸的作用。

④当看到装置C中导管液面上升时应加大氮气的通入量,避免压强较小而引起倒吸。

(3)①装置中玻璃液封管的作用是防止ClO2逸出,使ClO2全部反应,准确测定ClO2的质量。

②根据滴定原理,KI在酸性条件下被ClO2氧化为I2,反应为2ClO2+10KI+4H2SO42KCl+4K2SO4+5I2+4H2O,选用淀粉溶液作指示剂;用Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的I2,发生反应I2+2S22I-+S4,二氧化氯和Na2S2O3的关系式为2ClO2~5I2~10Na2S2O3;通入ClO2的质量m(ClO2)=nM=×ab×67.5×10-3 g=1.35×10-2ab g。

10.答案 (1)三颈烧瓶

(2)AlP+3H2OPH3↑+Al(OH)3　H

(3)吸收空气中的O2

(4)保证生成的PH3全部被酸性 KMnO4溶液吸收

(5)5PH3+8Mn+24H+5H3PO4+8Mn2++12H2O

(6)溶液恰好由紫红色变无色,且半分钟内不复原　不合格

解析 (1)仪器C的名称是三颈烧瓶。

(2)AlP与水反应的化学方程式为AlP+3H2OPH3↑+Al(OH)3;气体产物为PH3,其电子式为H。

(3)装置B中盛有焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的O2。

(4)反应完成后,继续通入空气的作用是为了保证生成的PH3全部被酸性KMnO4溶液吸收。

(5)装置E中PH3被氧化成磷酸,离子方程式为5PH3+8Mn+24H+5H3PO4+8Mn2++12H2O。

(6)KMnO4溶液为紫红色,到达滴定终点时的现象为溶液恰好由紫红色变无色,且半分钟内不复原;根据化学反应AlP+3H2OPH3↑+Al(OH)3,5PH3+8Mn+24H+5H3PO4+8Mn2++12H2O,5S+2Mn+6H+5S+2Mn2++3H2O,得到关系式:5AlP~5PH3~8Mn、5S~2Mn,未反应的KMnO4的物质的量为0.015 0 L×4.0×10-4 mol·L-1×=2.4×10-5 mol,与PH3反应的KMnO4的物质的量为0.020 L×1.50×10-3 mol·L-1-2.4×10-5 mol=6.0×10-6 mol,根据关系式:5AlP~5PH3~8Mn,得到AlP的物质的量为6.0×10-6 mol×=3.75×10-6 mol,其含量为=21.75 mg·kg-1,则该原粮为不合格产品。