高考化学一轮复习跟踪检测4氧化还原反应 含解析

氧化还原反应

1．分析生产生活中的下列过程，不涉及氧化还原反应的是(　　)

A．煤液化制得清洁能源

B．用酒精测试仪检测酒驾

C．将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉

D．从海水中提取氯化镁

解析：选D　A项，煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料(直接)或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品(间接)的过程，涉及氧化还原反应，错误；B项，交警常用“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车，其反应原理为C2H5OH＋4CrO3＋6H2SO4===2Cr2(SO4)3＋2CO2↑＋9H2O，涉及氧化还原反应，错误；C项，将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉的原理：2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，涉及氧化还原反应，错误；D项，从海水中提取氯化镁时，经历了氯化镁—氢氧化镁—氯化镁的转化过程，不涉及氧化还原反应，正确。

2．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

解析：选B　HClO的氧化性强，A错误；氧化性Fe3＋>Cu2＋>Fe2＋，B正确；根据反应2C－＋B2===2B－＋C2可知，还原性C－> B－，与已知矛盾，C错误；如浓硫酸和SO2之间不能反应，D错误。

3．SO2通入足量的Fe(NO3)3稀溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变成棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。针对上述一系列变化，下列说法不正确的是(　　)

A．上述过程中，最终被还原的是NO

B．从上述反应可以得出结论，氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸

C．上述过程中，会产生一种无色难溶于水的气体

D．假设通SO2完全反应，同温同压下，SO2和逸出气体的体积比为1∶1

解析：选D　溶液由黄色变为浅绿色，但立即又变为黄色，Fe3＋变为Fe2＋，后又被氧化为Fe3＋，所以最终被还原的是NO，A正确；根据溶液由棕黄色变为浅绿色，说明Fe3＋的氧化性强于稀硫酸，但在硝酸存在的条件下溶液立即又变成棕黄色，说明Fe2＋迅速被氧化成Fe3＋，故硝酸的氧化性比Fe3＋强，综上所述氧化性：HNO3>Fe3＋>稀硫酸，B正确；SO2被氧化后产生的H＋和NO构成强氧化体系，氧化Fe2＋时生成无色难溶于水的NO气体，C正确；由A知最终被还原的是NO，故相当于SO2与NO之间的氧化还原反应，有3SO2～2NO，则通入SO2与逸出气体的体积比为3∶2，故D错误。

4．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型、高效、多功能的水处理剂。湿法制备的离子反应方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；干法制备的化学反应方程式：2FeSO4＋4Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2SO4。有关分析错误的是(　　)

A．等物质的量时，Na2FeO4氧化能力优于NaClO

B．湿法中氢氧化铁被氧化

C．干法中每生成1 mol Na2FeO4转移3 mol电子

D．次氯酸钠的氧化性强于高铁酸钠

解析：选C　A项，1 mol Na2FeO4作氧化剂得3 mol电子，而1 mol NaClO作氧化剂得2 mol电子，所以等物质的量时，氧化能力Na2FeO4>NaClO；C项，干法中每生成1 mol Na2FeO4，应转移4 mol电子；D项，湿法制备中可以看出氧化性NaClO>Na2FeO4。

5．石英与焦炭在高温的氮气流中，通过以下反应可制得新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4)：3SiO2＋6C＋2N2Si3N4＋6CO。下列叙述正确的是(　　)

A．Si3N4中Si元素显－4价，N元素显＋3价

B．上述反应中每生成1 mol Si3N4，N2得到12 mol电子

C．在氮化硅的合成反应中，N2是氧化剂，SiO2是还原剂

D．由上述反应可知还原性：SiO2＞Si3N4

解析：选B　Si3N4中N为－3价，Si为＋4价，A项错误；该反应中N2是氧化剂，C是还原剂，C项错误；该反应中SiO2既不是氧化剂也不是还原剂，无法比较与Si3N4的还原性谁大谁小，D项错误。

6．已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl，它易与水反应：2S2Cl2＋2H2O===4HCl＋SO2↑＋3S↓。对该反应的说法正确的是(　　)

A．S2Cl2既作氧化剂又作还原剂

B．H2O作还原剂

C．每生成1 mol SO2转移4 mol电子

D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1

解析：选A　因Cl的非金属性比S强，故S2Cl2中S、Cl的化合价分别为＋1、－1价，则在反应中只有硫的化合价发生变化，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3，A项正确，B、D项错误；SO2中硫的化合价为＋4价，故每生成1 mol SO2转移3 mol电子，C项错误。

7．根据表中信息判断，下列选项不正确的是(　　)

A．第①组反应的其余产物为H2O和O2

B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2

C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子2 mol

D．氧化性由强到弱的顺序为MnO>Cl2>Fe3＋>Br2

解析：选D　A项，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，过氧化氢在反应中表现还原性，H2O2被氧化成O2，反应过程中氢原子和氧原子构成水分子，正确；B项，根据产物，氯气先氧化Fe2＋，还原性Fe2＋>Br－，发生的反应是6FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋4FeBr3，正确；C项，生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量为[0－(－1)]×2×1 mol＝2 mol，正确；D项，根据反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，②中氧化性Cl2>Br2>Fe3＋，③中氧化性MnO>Cl2，氧化性由强到弱的顺序是MnO>Cl2>Br2>Fe3＋，错误。

8．已知下列实验事实：①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液；③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝。

下列判断不正确的是(　　)

A．化合物KCrO2中Cr元素为＋3价

B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物

C．实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性

D．实验③证明氧化性：Cr2O>I2

解析：选C　KCrO2和Cr2(SO4)3中Cr元素均为＋3价，A项正确；由①知Cr2O3既能溶于强酸，又能溶于强碱，且均生成盐和水，故Cr2O3为两性氧化物，B项正确；由②可知H2O2将KCrO2氧化为K2Cr2O7，说明H2O2具有氧化性，C项错误；由③中溶液变蓝知，生成了碘单质，则反应中Cr2O是氧化剂，I2是氧化产物，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知，氧化性：Cr2O>I2，D项正确。

9．已知NH4CuSO3与足量的10 mol·L－1硫酸溶液混合微热，产生下列现象：①有红色金属生成；②产生刺激性气味的气体；③溶液呈现蓝色；据此判断下列说法正确的是(　　)

A．反应中硫酸作氧化剂

B．NH4CuSO3中硫元素被氧化

C．刺激性气味的气体是氨气

D．1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子

解析：选D　NH4CuSO3与足量的10 mol·L－1H2SO4混合微热，生成Cu、CuSO4、SO2、(NH4)2SO4，可知NH4CuSO3中Cu元素的化合价一部分由＋1价升高为 ＋2价，一部分由 ＋1价降低为0价，故NH4CuSO3既作氧化剂又作还原剂。A项，H2SO4中各元素的化合价不变，错误；B项，NH4CuSO3中只有Cu元素的化合价发生变化，错误；C项，刺激性气味的气体为SO2，错误；D项，1 mol NH4CuSO3完全反应转移电子为0.5 mol×(1－0)＝0.5 mol，正确。

10．把图2中的物质补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平)：

对于该离子方程式的说法不正确的是(　　)

A．IO作氧化剂

B．氧化性：Mn2＋>IO

C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2

D．若有2 mol Mn2＋参加反应时，则转移10 mol电子

解析：选B　由Mn2＋―→MnO知，锰元素的化合价升高，Mn2＋作还原剂，氧化产物为MnO，由IO―→IO知，碘元素的化合价降低，则IO作氧化剂，IO为还原产物，选项A正确；根据配平后的方程式2Mn2＋＋5IO＋3H2O===5IO＋2MnO＋6H＋，可知选项C和D均正确；根据氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物可知选项B错。

11．U常见化合价有＋4和＋6。硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解：

[UO2(NO3)2]―→UxOy＋NO2↑＋O2↑(未配平)

将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是(　　)

A．UO2　　　　　　　　　 B．2UO2·UO3

C．UO3   D．UO2·2UO3

解析：选C　由题意知气体产物全部被吸收，即二者与水完全反应生成HNO3，依据化合价升降守恒，判断出4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则说明硝酸铀酰在分解前后铀元素的化合价未发生变化，故需保持＋6价。

12．某含铬(Cr2O)废水用硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素(＋3价)完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是(　　)

A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2－x)mol

B．处理废水中Cr2O的物质的量为 mol

C．反应中发生转移的电子的物质的量为3nx mol

D．在FeO·FeyCrxO3中3x＝y

解析：选A　根据铁原子守恒可知，消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(1＋y)mol，又由FeO·FeyCrxO3呈电中性可知3x＋3y＝6，代入前式得，消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3－x)mol，故A错误；根据Cr原子守恒，产物中Cr原子为xn mol，故Cr2O的物质的量为 mol，故B正确；生成n mol FeO·FeyCrxO3，则一共有nx mol Cr原子参加反应，1 mol Cr原子转移3 mol电子，故转移的电子数为3nx mol，故C正确；该反应中铁元素的化合价部分由＋2价升高到＋3价，铬元素的化合价由＋6价降低为＋3价，根据得失电子守恒有3x＝y，故D正确。

13．某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检验)。

实验记录如下：

请回答下列问题：

(1)实验操作Ⅰ时，A中反应的离子方程式为___________________________________________________________________。

(2)实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是___________________________________________。

(3)装置C的作用是________________________________________________；

C中盛放的药品是______________________。

(4)实验操作Ⅲ中混合液逐渐变成红棕色，其对应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(5)由上述实验得出的结论是______________________________________________。

(6)①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气，会干扰(5)中结论的得出，你认为是否有干扰，理由是_____________________________________________________________________。

②实验操作Ⅲ，开始时颜色无明显变化的原因是____________________________________________________(写出一条即可)。

解析：(1)实验操作Ⅰ是Cl2置换出NaBr中的Br2，发生的反应为Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2。(2)溴易挥发，利用热空气吹出溴蒸气。(3)溴有毒，易造成空气污染，不能直接排到空气中，应利用强碱溶液进行尾气吸收。(4)操作Ⅱ中，产生大量白色沉淀，且溶液颜色没有明显变化，说明Br2将H2SO3氧化为H2SO4(产生BaSO4沉淀)，自身被还原为Br－。加入H2O2，混合溶液变成红棕色，说明有Br2生成，即H2O2将Br－氧化成Br2，注意溶液呈酸性。(5)H2O2将Br－氧化成Br2，Br2将H2SO3氧化成H2SO4，故氧化性：H2O2>Br2>H2SO3。(6)①热空气会氧化H2SO3，但可以通过颜色变化来判断Br2被H2SO3还原。②开始时颜色无明显变化，可能是因为H2SO3过量、H2O2浓度小、H2O2与Br－反应慢等。

答案：(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－

(2)吹出单质Br2

(3)吸收多余的Br2，以免污染环境　NaOH溶液

(4)H2O2＋2Br－＋2H＋===Br2＋2H2O

(5)氧化性：H2O2>Br2>H2SO3

(6)①不干扰，无论热空气是否参加氧化H2SO3，只要观察到B中产生白色沉淀的同时颜色无明显变化，即能证明Br2氧化了H2SO3　②H2SO3有剩余(或H2O2浓度小或Br－与H2O2反应慢等合理答案均可)

14．(1)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍，即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍­磷合金。

化学镀镍的溶液中含有Ni2＋和H2PO，在酸性条件下发生以下镀镍反应：

Ni2＋＋__H2PO＋______===__Ni＋__H2PO＋______

①请配平上述化学方程式。

②上述反应中，若生成1 mol H2PO，反应中转移电子的物质的量为________。

(2)①高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备：

2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑

若生成2 mol Na2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为________mol。

②高铁酸盐可将水体中的Mn2＋氧化为MnO2进行除去，若氧化含Mn2＋1 mg的水体样本，需要1.2 mg·L－1高铁酸钾________ L。

(3)S2O具有强氧化性，其还原产物为SO，硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应，得到紫红色溶液。请写出此反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

(4)①在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋，并有气体逸出，请配平该化学方程式：

FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4

K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____NO↑＋____H2O；其中氧化剂为__________。

②铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160 mL 5 mol·L－1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24 L(标准状况)气体，经检测，溶液中无Fe3＋，则参加反应的铁粉的质量为__________。

解析：(1)②H2PO中P显＋1价，H2PO中P显＋3价，所以若生成1 mol H2PO，应转移电子2 mol。

(2)①在该反应中，Fe由＋2价升到＋6价，Na2O2中的一部分O由－1价升到0价。所以当生成2 mol Na2FeO4时，应转移电子10 mol。

②根据电子守恒得：

×2＝×3

x＝2 L。

(3)根据信息，Mn2＋被氧化成MnO，而S2O被还原生成稳定的SO，则可写出相应的化学方程式。

(4)②Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O

　 x　  6x  2x

2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋

2x　 　x

Fe　＋　2H＋===　H2↑＋Fe2＋

0.1 mol　0.2 mol　0.1 mol

由题意得：0.2 mol＋6x＝0.16 L×5 mol·L－1

解得x＝0.1 mol

参加反应的铁粉质量为(0.1 mol＋x)×56 g·mol－1＝11.2 g。

答案：(1)①1　1H2O　1　1　2H＋　②2 mol

(2)①10　②2

(3)5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O4K2SO4＋2KMnO4＋8H2SO4

(4)①6　2　4　1　3　2　4　KNO3　②11.2 g

15．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Cr2O，处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2O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________________________________________________________ mol·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价，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)①2O将Cr2O还原为Cr3＋，则S2O被氧化为SO，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(Cr 3＋)＝＝1×10－5 mol·L－1。

答案：(1)①＋3　②NaHSO3

③HCOOH＋2SO2＋2NaOH===Na2S2O4＋CO2＋2H2O

(2)①3S2O＋2Cr2O＋10H＋===6SO＋4Cr3＋＋5H2O　②1×10－5