2024届高三化学一轮复习培优--氧化还原反应训练

2024届高三化学一轮复习培优--氧化还原反应训练

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．化学与生活、社会发展息息相关.下列说法正确的是

A．“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成了丹砂”，该过程发生了氧化还原反应

B．大分子化合物油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子才能被吸收

C．利用植物油的氧化反应可以获得人造脂肪

D．干燥剂硅胶和硅橡胶的主要成分都是二氧化硅

2．反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，还原产物是

A．Cu B．H2SO4 C．CuSO4 D．SO2

3．下列过程中硫元素被还原的是

A． B． C． D．

4．反应S + 2KNO3+ 3C= K2S + N2↑+ 3CO2↑中，氧化剂是

A．只有KNO3 B．只有S C．KNO3和S D．CO2

5．2021年9月24日在国际学术期刊《科学》发表了一项重大技术成果——人工合成淀粉，其合成原理反应之一为CO(g)+2H2⇌CH3OH。该反应属于

A．置换反应 B．分解反应 C．化合反应 D．复分解反应

6．下列变化与氧化还原反应无关的是（    ）

A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红

B．金属钠投入水中，有气体产生

C．将盛有氯气的试管倒扣在水中，水位上移

D．向H2S溶液中通入SO2气体，产生淡黄色沉淀

7．氯仿在空气中会生成剧毒物质，其中说法不正确的是

A．光气中碳的化合价为+4价

B．氯仿在反应过程中得电子

C．氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1

D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

8．亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图，有关说法不正确的是(　　)

A．NaOH的电子式为

B．加入的H2O2起氧化作用

C．ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2 ═2ClO2+SO42﹣

D．操作②实验方法是重结晶

9．某科研小组采用Cu(其中Cua+，a=0或者1)基催化剂，CO2多步加氢合成甲醇，其合成反应历程如图。下列说法中正确的是

A．催化剂Cua+是加氢反应的活性中心，主要影响H2的吸附

B．CO2生成甲醇是通过多步氧化反应实现的

C．整个过程Cu基催化剂的Cu的化合价始终没变

D．该催化过程中只涉及化学键的形成，未涉及化学键的断裂

10．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为：

A．0.25 mol B．0.5 mol C．1 mol D．2 mol

二、实验题

11．1 -溴丙烷是一种重要的有机合成中间体，实验室制备少量1 -溴丙烷的实验装置如下:

有关数据见下表:

步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入25 mL 18. 4 mol·L-1的浓H2SO4 ;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。

步骤2:按如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物蒸馏出为止。

回答下列问题:

（1）使用油浴加热的优点主要有_____________.

（2）仪器A的容积最好选用__________.（填字母）。

A 50 mL         B 100 mL           C 250mL.           D 500mL.

（3）步骤1中如果不加入20 mL水或者加入的水过少,烧瓶中会有大量红棕色蒸气产生,写出该反应的化学方程式:_____。

（4）提纯产品的流程如下:

①加入碳酸钠溶液的目的之一是通过反应除去产品中的Br2,已知反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1,写出反应的离子方程式:________。

②操作I得到的有机层中可能含有水、丁醇等杂质,检验水的试剂可选用______ （ 填字母,下同）。

a 金属钠             b 胆矾          c 无水硫酸铜         d 碱石灰，

③操作II选择的装置为______________。

（5）本实验制得的纯产品为14.8 g,则产率为_______（保留小数点后一位）。

12．亚硝酸钠（NaNO2）是一种肉制品生产中常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。在漂白、电镀等方面应用也很广泛。某兴趣小组设计了如下图所示的装置制备NaNO2（A中加热装置已略去）。

已知：室温下，①2NO+Na2O2===2NaNO2

②酸性条件下，NO 或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+

（1）A中发生反应的化学方程式为_________________________________。

（2）检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间N2，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热。通入N 2的作用是______________。

（3）装置B中观察到的主要现象为_________________

（4）①为保证制得的亚硝酸钠的纯度，C装置中盛放的试剂可能是___________（填字母序号）。

A．P2O5 B．无水CaCl2 C．碱石灰     D．浓硫酸

②如果取消C装置，D中固体产物除NaNO2外，可能含有的副产物有________ 写化学式）。

（5）E中发生反应的离子方程式为____________。

（6）将1.56g Na2O2完全转化为NaNO2，理论上至少需要木炭__________g。

13．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型绿色、高效的水处理剂，对病毒的去除率可达99.95%。某兴趣小组设计如下实验制备K2FeO4并探究其性质。

已知:①K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；

②具有强氧化性，在酸性或中性溶液中能快速产生O2，在碱性溶液小较稳定。

(1)制备K2FeO4(夹持装置略)

①如图所示，A为氯气发生装置，装置A中盛放KMnO4的仪器名称是______，橡胶管的作用是________________。

②装置B的作用是_____________________。

③装置C中的KOH溶液需过量，目的是______________________________。

④C中得到紫色固体和溶液。则C中Cl2与Fe(OH)3发生反应生成K2FeO4的离子方程式为_____________________________。此外Cl2还与过量的KOH反应。

(2)探究K2FeO4的性质

甲同学取装置C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，经检验气体中含有Cl2。该现象_________(填“能”或“不能”)证明“酸性条件下氧化性强于Cl2”，并说明理由:_________________________________。

(3)测定K2FeO4的产率

若在制备装置C中加入Fe(OH)3的质量为10.7g，充分反应后经过滤、洗涤、干燥得K2FeO4固体9.9g，则K2FeO4的产率为_______________。

参考答案：

1．A

【分析】

【详解】A．丹砂即硫化汞，加热即分解而得到汞，汞与硫磺化合又生成黑色的硫化汞，再在密闭容器中调节温度，便升华为赤红色的结晶硫化汞，则该过程发生了分解、化合、氧化还原反应，故A正确；

B．油脂为高级脂肪酸甘油酯，水解生成高级脂肪酸和甘油，故B错误；

C．利用植物油与氢气的加成反应可以获得人造脂肪，故C错误；

D．硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶，为有机物，故D错误；

故选A。

2．D

【分析】在氧化还原反应中，化合价升高，失电子，被氧化，得到氧化产物；化合价降低，得电子，被还原，得到还原产物。

【详解】根据Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O的反应来分析，浓硫酸中硫元素化合价降低，生成二氧化硫，还原产物是二氧化硫，故选D。

【点睛】氧化还原反应中，要熟记：升失氧化还原剂，降得还原氧化剂。

3．D

【详解】A． 中硫元素始终为-2价，A不符合；    

B． ，硫元素化合价从-2升高到0，被氧化，B不符合；    

C． ，硫元素化合价从0升高到+4，被氧化，C不符合；    

D． ，硫元素化合价从+6降低到+4，被还原，D符合；

答案选D。

4．C

【详解】氧化还原反应中所含元素化合价降低的反应物是氧化剂，分析反应S + 2KNO3+ 3C= K2S + N2↑+ 3CO2↑中S的化合价由S中的0价变为K2S中的-2价，N的化合价由KNO3中的+5价变为N2中的0价，则KNO3和S为氧化剂，故答案为：C。

5．C

【详解】根据反应方程式，反应有两个物质反应生成一种物质，属于化合反应；

答案选C。

6．A

【分析】氧化还原反应的本质是有电子的转移，特征是有化合价的变化。

【详解】A．向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，Fe3+与SCN-发生络合反应：Fe3＋+3SCN－= Fe (SCN)3，该反应没有化合价变化，不是氧化还原反应，A符合题意；

B．金属钠投入水中：2Na+2H2O = 2NaOH+H2↑，Na与H有化合价变化，是氧化还原反应，B不符合题意；

C．将盛有氯气的试管倒扣在水中：Cl2+H2OHCl+HClO，Cl的化合价变化，是氧化还原反应，C不符合题意；

D．向H2S溶液中通入SO2气体：2H2S+SO2=3S↓+2H2O，S的化合价变化，是氧化还原反应，D不符合题意；

故选A。

7．B

【详解】A．氯元素为-1价，氧元素为-2价，根据化合价法则可知，光气中碳的化合价为+4价，故A正确；

B．根据反应可知，氧气做氧化剂，CHCl3做还原剂，在反应中失电子，发生氧化反应，故B错误；

C．根据反应可知，CHCl3做还原剂，发生氧化反应，氧化产物为COCl2，氧气做氧化剂，发生还原反应，COCl2为还原产物，且氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1，所以氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1，故C正确；

D．根据反应可知，氧气做氧化剂，CHCl3做还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故D正确；

故选B。

8．B

【分析】ClO2发生器中发生反应生成ClO2和NaHSO4，反应后通入空气，可将ClO2赶入吸收器，加入NaOH、过氧化氢，可生成NaClO2，过氧化氢被氧化生成氧气，经冷却结晶、重结晶、干燥得到NaClO2.3H2O，以此解答该题。

【详解】A．书写电子式时原子团用中括号括起来，NaOH的电子式 ，故A正确；

B．在吸收塔中二氧化氯生成亚氯酸钠，氯元素化合价由+4变为+3，化合价降低做氧化剂，有氧化必有还原，H2O2做还原剂起还原作用，故B不正确；

C．ClO2发生器中发生反应的离子方程式为2ClO3﹣+SO2 ═2ClO2+SO42﹣，故C正确；

D．将粗晶体进行精制，可以采用重结晶，故D正确；

故选：B。

9．A

【详解】A．从图示可以看出，催化剂是加氢反应的活性中心，主要影响的吸附，选项A正确；

B．CO2多步加氢合成甲醇，是还原反应，选项B错误；

C．Cu催化剂的Cua+的a为0价或+1价，化合价发生变化，选项C错误；

D．反应过程有化学键的断裂与化学键的形成，选项D错误。

答案选A。

10．A

【详解】当生成1mol硝酸锌时，应有1molZn参加反应，失去2mol电子，则硝酸得到2mo电子，反应中N元素化合价由+5价降低到-3价，设有x mol硝酸被还原，则有[5-（-3）]x=2，解得x=0.25，答案选A。

【点睛】本题考查氧化还原反应，硝酸的性质等知识。根据题意可以写出发生反应的化学方程式为4Zn+10HNO3═4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O，反应中Zn元素化合价由0价升高到+2价，N元素化合价由+5价降低到-3价，根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等，表现为化合价升降总数相等计算。

11．     受热均匀、便于控制温度     B     2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2     3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-     c     b     60.2%

【分析】(1)油浴加热可以更好的控制温度；

(2)加热时烧杯中所盛液体体积为烧杯容积的一半为最佳；

(3)根据有红棕色蒸气Br2产生，可知浓硫酸与NaBr发生了氧化还原反应，据此可以写出反应的化学方程式。

(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时，Br2发生了自身氧化还原反应，据此写出反应的离子方程式。

②钠与丁醇反应，碱石灰吸水无明显现象，胆矾无法吸水；

③操作II为蒸馏；

(5)根据进行计算。

【详解】(1)使用油浴加热的优点为受热均匀、容易控制温度，故答案为：受热均匀、便于控制温度；

(2)12 g正丙醇的体积为，共加入液体15mL+20mL+25mL=60mL，所以选用100mL烧瓶较合适，故答案为：B；

(3)根据有红棕色蒸气Br2产生，可知反应过程中浓硫酸将溴离子氧化成溴单质，浓硫酸被还原成二氧化硫，根据电子守恒和元素守恒可写出方程式，故答案为：2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2；

(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时，Br2发生了自身氧化还原反应，根据反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1可知产物为Br-和BrO3-，故答案为：3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-；

②钠与丁醇反应，碱石灰吸水无明显现象，胆矾无法吸水，无水硫酸铜遇水变蓝，故答案为：c；

③蒸馏时温度计水银球应该在支管口处，而且冷凝管应该选择直形冷凝管，故答案为：b；

(5)该制备过程的反应方程式为：H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑；CH3CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2Br+H2O，12g正丙醇的物质的量为，则完全反应正丙醇所需n(NaBr)=0.2mol，m(NaBr)=0.2mol×103g/mol=20.6g<24g；所需n(H2SO4)=0.2mol<18.4mol/L×0.025L；所以该过程正丙醇过量，则理论生成1 -溴丙烷0.2mol，质量为0.2mol×123g/mol=24.6g，所以产率为=60.2%，故答案为：60.2%。

【点睛】球形冷凝管与直形冷凝管适用范围不同，直形冷凝管既适合冷凝回流也适合蒸馏中的冷凝收集，而球形冷凝管只适合冷凝回流。

12．     C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O     排尽空气，防止生成的NO被氧气氧化     红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出     C     Na2CO3、NaOH     5NO+3MnO4⁻+4H+=5NO3⁻+3 Mn2++2H2O     0.24g

【分析】A装置为C与HNO3 (浓)反应生成二氧化碳与二氧化氮，二氧化氮在B中与水反应生成硝酸，硝酸与Cu反应生成NO， D装置中制备NaNO2，由于二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应的得到碳酸钠、氢氧化钠，故需要除去二氧化碳，并干燥NO气体，所以C中放了碱石灰，反应开始需要排尽装置中的空气，防止氧气将NO氧化，利用酸性高锰酸钾溶液溶液氧化未反应的NO，可以防止污染空气。

【详解】(1)A装置为C与HNO3 (浓)反应生成二氧化碳与二氧化氮，反应方程式为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O；

(2)实验开始前通入一段时间N2，可排尽装置中的空气，防止氧气将NO氧化；

(3)二氧化氮在B中与水反应生成硝酸，硝酸与Cu反应生成NO，所以看到的现象为：红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出；

(4)①根据分析可知，C装置中可能盛放的试剂是碱石灰；

②结合分析可知，二氧化碳、水蒸气与过氧化钠反应的得到副产物碳酸钠、氢氧化钠；

(5)根据题目提供信息可知酸性条件下，NO能与MnO4⁻反应生成NO3⁻和Mn2+，方程式为：5NO+3MnO4⁻+4H+=5NO3⁻+3 Mn2++2H2O；

(6)n(Na2O2)==0.02mol，根据元素守恒可知1.56g Na2O2完全转化为NaNO2，需要n(NO)=0.04mol。设参加反应的碳为x mol，根据方程式C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O可知生成n(NO2)=4x mol，根据方程式3 NO2+H2O=2HNO3+ NO，可知4x mol NO2与水反应生成x mol硝酸和x molNO；根据3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O可知硝酸与铜反应生成的NO为x mol，所以有x mol+x mol=2x mol=0.04mol，解得x=0.02mol，则需要的碳的质量为12g/mol×0.02mol=0.24g。

【点睛】本题易错点为第(3)小题的现象描述，在描述实验现象要全面，一般包括有无气体的产生、溶液颜色是否有变化、固体是否溶解、是否有沉淀生成、体系的颜色变化。

13．     蒸馏烧瓶     平衡压强，使浓盐酸顺利流下     除去氯气中的氯化氢     提供碱性环境，确保K2FeO4稳定存在，提高产率     3Cl2＋2Fe(OH)3＋10OH－=2＋6Cl－＋8H2O     不能     粗品种可能混有KClO，酸性环境下可与Cl－反应产生Cl2     50%

【分析】利用KMnO4与浓盐酸反应制得Cl2，将Cl2通过饱和NaCl溶液除去HCl，纯净的Cl2通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中，制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)，据此分析。

【详解】利用KMnO4与浓盐酸反应制得Cl2，将Cl2通过饱和NaCl溶液除去HCl，纯净的Cl2通入含有Fe(OH)3的KOH溶液中，制备高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)。

(1)①装置A用于制取Cl2，其中盛放KMnO4的烧瓶侧而带有支管应为蒸馏烧瓶，为了防止因反应过于剧烈烧瓶内压强增大而使液体无法滴落，通过橡胶管将分液漏斗与蒸馏烧瓶连通平衡体系的压强，确保浓盐酸能顺利流下；

②由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O(g)；HCl会消耗Fe(OH)3、KOH，用饱和NaCl溶液除去HCl；

③由题目它知信息可知K2FeO4在酸性或中性环境下不稳定，在碱性环境中能稳定存在，可知装置C需要确保碱性环境，即需KOH溶液过量；

④装置C在碱性条件下用Cl2将Fe(OH)3 氧化生成K2FeO4， 反应的离子方程式为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10OH－=2＋6Cl－＋8H2O；

(2)根据上述制备反应，装置C的紫色溶液含有K2FeO4、KCl，还可能含有KClO等，酸性条件下ClO-可与Cl-反应产生Cl2，所以不能说明酸性条件下FeO42-氧化性强于Cl2；

(3)若在制各装置C中加入Fe(OH)3的质量为10.7g，充分反应后经过滤、洗涤、干燥得K2FeO4固体9.9g，根据铁原子守恒；

则理论产量m=19.8g，故K2FeO4的产率为。