2020高考化学二轮复习能力提升训练4氧化还原反应（含解析）

能力提升训练(4)

1．安全气囊碰撞时发生反应：10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑，下列判断正确的是(　D　)

A．每生成16 mol N2转移30 mol电子

B．NaN3中氮元素被还原

C．N2既是氧化剂又是还原剂

D．还原产物与氧化产物质量之比为1∶15

解析：每生成16 mol N2转移10 mol电子，A错误；NaN3中氮元素化合价升高，被氧化，B错误；N2既是氧化产物又是还原产物，C错误；还原产物与氧化产物质量之比为1∶15，D正确。

2．实验室常用NaNO2与NH4Cl两种物质的浓溶液混合共热制取少量N2。下列关于该反应的说法不正确的是(　C　)

A．该反应的产物除N2外还有NaCl和H2O

B．NaNO2是氧化剂，NH4Cl是还原剂

C．每生成2.24 L标准状况下N2转移0.6 mol电子

D．氧化产物和还原产物均为N2

解析：根据方程式NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，A正确；NaNO2中氮元素的化合价降低，NH4Cl中氮元素的化合价升高，NaNO2是氧化剂，NH4Cl是还原剂，B正确；每生成0.1 mol N2时，转移电子0.3 mol，C错误；该反应中只有氮元素的化合价发生变化，则生成物中的N2既是氧化产物又是还原产物，D正确。

3．室温下，发生下列几种反应：

①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O

②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－

③2B－＋Z2===B2＋2Z－

根据上述反应，判断下列结论错误的是(　A　)

A．要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2

B．还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋

C．反应①中X2＋是XO的还原产物，反应③中B2是B－的氧化产物

D．在溶液中可能发生反应：8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O

解析：根据三个反应得出氧化性强弱顺序是XO>Z2>B2>A3＋，还原性强弱顺序为A2＋>B－>Z－>X2＋，要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，A错误，B正确；反应①中XO为氧化剂，X2＋是XO的还原产物，反应③中B－发生氧化反应生成B2，即B2是B－的氧化产物，C正确；根据氧化性强弱顺序XO>Z2>B2>A3＋，所以XO能氧化A2＋，发生的反应为8H＋＋5A2＋＋XO===X2＋＋5A3＋＋4H2O，D正确。

4．向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到有沉淀(CuI)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(　D　)

A．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋>SO2>I2

B．在SO2与I2的反应中得到的还原产物为H2SO4

C．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性

D．滴加KI溶液时，每转移2 mol e－会生成2 mol CuI沉淀

解析：溶液变为棕色，有单质碘生成，通入SO2气体，溶液变成无色，因为碘单质与SO2反应生成硫酸和氢碘酸，得2CuSO4＋4KI===2CuI↓＋I2＋2K2SO4，氧化性：Cu2＋>I2；又根据SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI，氧化性：I2>SO2，A、B错误；通入SO2时发生氧化还原反应使碘单质被消耗，溶液褪色，体现SO2的还原性，C错误；硫酸铜和碘化钾反应的化学方程式是2CuSO4＋4KI===2CuI↓＋I2＋2K2SO4，由方程式可知转移2 mol e－时生成2 mol CuI沉淀，D正确。

5．将过量H2O2溶液加入含(NH4)2CrO4的氨水中，加热后冷却，生成暗棕红色晶体M[化学式为Cr(NH3)3O4]，其离子方程式为CrO＋3NH3＋3H2O2===M＋2H2O＋2OH－＋O2↑，测得M中有2个过氧键。下列叙述正确的是(　D　)

A．M中Cr的化合价为＋3

B．参与反应的H2O2全部被氧化

C．向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液，没有明显现象

D．转移0.2 mol电子时，生成M的质量为16.7 g

解析：因M中有2个过氧键，在过氧键中的氧元素是－1价，则M中Cr的化合价为＋4，A错误；因M中有2个过氧键，所以3 mol H2O2中只有1 mol被氧化，B错误；向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液，M中的过氧键氧化Fe2＋，溶液由浅绿色变为棕黄色，C错误；根据方程式知生成1 mol O2时，转移2 mol电子，同时生成1 mol M，所以转移0.2 mol电子时，生成M的质量为16.7 g，D正确。

6．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为(　D　)

A．2  B．3

C．4  D．5

解析：本题考查在氧化还原反应中用得失电子守恒进行相关的计算。

得关系式1×[6－(－)]·x＝16×2，x＝5。

7．将38.4 g Cu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8 mol，这些气体恰好能被500 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液完全吸收，生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液，其中NaNO3的物质的量为(　D　)

A．1.0 mol  B．0.8 mol

C．0.6 mol  D．0.4 mol

解析：可以将反应理解为Cu＋HNO3＋NaOH―→Cu(NO3)2＋NaNO3＋NaNO2＋H2O(未配平)，由此可知，发生化合价变化的元素只有Cu和N，所以38.4 g(0.6 mol) Cu失去1.2 mol电子，硝酸也应该得到1.2 mol 电子生成0.6 mol NaNO2(一个氮原子得到2个电子)。根据钠原子守恒，加入1 mol 氢氧化钠，则n(NaNO3)＋n(NaNO2)＝1 mol，已知有0.6 mol NaNO2，则有0.4 mol NaNO3。

8.某离子反应中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒。其中ClO－的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是(　B　)

A．该反应的还原剂是Cl－

B．反应后溶液的酸性明显增强

C．消耗1 mol 还原剂，转移6 mol 电子

D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3

解析：由曲线变化图可知，随反应进行具有氧化性的ClO－物质的量减小，则ClO－为反应物，由氯元素守恒可知Cl－是生成物，根据所含有的NH和N2，其中NH有还原性，故N2是生成物，则反应的方程式应为3ClO－＋2NH===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋，Cl－为还原产物，A错误；反应生成H＋，溶液酸性增强，B正确；氮元素化合价由－3价升高到0价，则消耗1 mol 还原剂，转移3 mol 电子，C错误；氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，D错误。

9．氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O，KMnO4、Na2CO3、Cu2O、FeSO4四种物质中有物质甲能使上述还原过程发生。则下列说法中正确的是(　C　)

A．物质甲可能是KMnO4

B．总反应中只体现了硝酸的强氧化性

C．反应中若产生3.0 g气体，则转移电子数为0.3NA

D．氧化过程的反应式一定为Cu2O－2e－＋2H＋===2Cu2＋＋H2O

解析：硝酸根得到电子是氧化剂，则物质甲应是还原剂，高锰酸钾一般作氧化剂，A错误；反应中还有硝酸盐生成，还体现硝酸的酸性，B错误；3.0 g NO是0.1 mol，转移电子的物质的量是0.3 mol，C正确；作还原剂的可以是氧化亚铜，也可以是硫酸亚铁，D错误。

10．向含有5×10－3 mol HIO3与少量淀粉的溶液中通入H2S，溶液变蓝且有S析出，继续通入H2S，溶液的蓝色褪去，则在整个过程中(　D　)

A．共得到0.96 g硫

B．通入H2S的体积为336 mL

C．碘元素先被还原后被氧化

D．转移电子总数为3.0×10－2NA

解析：由题知：HIO3～3H2S～3S，得到的硫的质量是5×10－3×3×32 g＝0.48 g，故A错误；整个过程中消耗0.015 mol的H2S，标况下体积为336 mL，但题目未注明是否为标准状况，故B错误；整个过程碘元素被还原，故C错误；根据得失电子守恒、原子守恒，得到HIO3～3H2S～3S～I－～6e－，消耗5×10－3 mol HIO3伴随0.03 mol 电子转移，转移电子总数为3.0×10－2NA，故D正确。

11．在一定条件下，氯气与碘单质以等物质的量进行反应，可得到一种红棕色液体ICl，ICl有很强的氧化性，跟Zn、H2O反应的化学方程式如下：2ICl＋2Zn===ZnCl2＋ZnI2，ICl＋H2O===HCl＋HIO，下列关于ICl性质的叙述正确的是(　B　)

A．ZnCl2既是氧化产物，又是还原产物

B．ZnI2既是氧化产物，又是还原产物

C．ICl跟H2O的反应，ICl是氧化剂，H2O是还原剂

D．反应6.5 g Zn，转移电子0.1 mol

解析：2ICl＋2Zn===ZnCl2＋ZnI2中，Zn元素的化合价升高，I元素的化合价降低，而ICl＋H2O===HCl＋HIO中，各元素的化合价不变。在反应中ZnCl2是氧化产物，故A错误；在反应中ZnI2既是氧化产物，又是还原产物，故B正确；ICl＋H2O===HCl＋HIO中，各元素的化合价不变，不属于氧化还原反应，故C错误；6.5 g Zn 的物质的量为0.1 mol，反应后生成Zn2＋，转移电子0.2 mol，故D错误。

12．将第ⅤB族元素金属单质铌(Nb)与I2、Nb2O5置于封闭容器中，控制温度进行反应：6Nb＋15I2＋2Nb2O510NbOI3。下列说法错误的是(　C　)

A．Nb的最高化合价为＋5

B．Nb2O5具有酸性氧化物的性质

C．还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶17

D．6 mol Nb参加反应共转移30 mol电子

解析：铌的最高化合价为＋5，A正确；Nb2O5是酸性氧化物，B正确；氧化剂为碘，还原剂为Nb，反应前后Nb2O5中Nb的化合价没有变化，还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶15，C错误；6 mol Nb参加反应共转移30 mol 电子，D正确。

13．高锰酸钾又称过锰酸钾、灰锰氧、PP粉等，是一种强氧化剂，有较好的杀菌作用，是中学化学常见的氧化剂。工业上用软锰矿(主要成分为MnO2)制备高锰酸钾的流程如图(部分条件和产物省略)：

请回答下列问题：

(1)写出实验室加热高锰酸钾生成锰酸钾的化学方程式：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑。

(2)操作Ⅱ的实验目的是将混合在一起的KMnO4和K2CO3分离。

(3)熔融过程中，生成1 mol K2MnO4，转移电子的物质的量为2 mol。

(4)CO2与K2MnO4溶液反应的离子方程式为3MnO＋2CO2===2MnO＋MnO2↓＋2CO。

(5)电解过程中，使用的是惰性电极，则：

①阳极的电极反应式为MnO－e－===MnO。

②阴极附近溶液的pH将增大(填“增大”“减小”或“不变”)。

14．(2019·湖南湘阴联考)“8·12”天津港危化仓库爆炸，造成生命、财产的特大损失。据查危化仓库中存有大量的钠、钾、硝酸铵和氰化钠(NaCN)。请回答下列问题：

(1)钠、钾着火，下列可用来灭火的是D。

A．水   B．泡沫灭火器

C．干粉灭火器   D．细沙盖灭

(2)NH4NO3为爆炸物，在不同温度下加热分解，可能发生非氧化还原反应，也可能发生氧化还原反应，下列反应可能发生的是A、B、D、F。

A．NH4NO3―→N2↑＋O2↑＋H2O

B．NH4NO3―→NH3↑＋HNO3

C．NH4NO3―→O2↑＋HNO3＋H2O

D．NH4NO3―→N2↑＋HNO3＋H2O

E．NH4NO3―→N2↑＋NH3↑＋H2O

F．NH4NO3―→N2O↑＋H2O

(3)NaCN属于剧毒物质，有多种无害化处理方法。

①H2O2处理法：NaCN＋H2O2―→N2↑＋X＋H2O

推测X的化学式为NaHCO3。

②NaClO处理法：aCN－＋bClO－＋2cOH－===dCNO－＋eN2↑＋fCO＋bCl－＋cH2O，方程式中e∶f的值为B(填选项标号)。

A．1  B．1/2

C．2  D．不能确定

(4)以TiO2为催化剂用NaClO将CN－氧化成CNO－，CNO－在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。取浓缩后含CN－的废水与过量NaClO溶液的混合液共200 mL(设其中CN－的浓度为0.2 mol·L－1)进行实验。

①写出CNO－在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式：2CNO－＋6ClO－＋8H＋===N2↑＋2CO2↑＋3Cl2↑＋4H2O；

②若结果测得CO2的质量为1.408 g，则该实验中测得CN－被处理的百分率为80.0%。

解析：(1)K、Na与水、CO2均能剧烈反应，故钠、钾着火时应使用扑灭金属火灾的专用灭火器灭火，没有专用灭火器时可用细沙盖灭。

(2)C中反应NH4NO3―→O2↑＋HNO3＋H2O只有化合价升高的元素而没有化合价降低的元素，不符合氧化还原反应原理，故该反应不能发生；E中反应NH4NO3―→N2↑＋NH3↑＋H2O可认为是氧化，二者均变为，但由于得电子数比失电子数多，因此生成物中应剩余而不应剩余，即不应有NH3生成，所以该反应也不能发生。

(3)①由反应NaCN＋H2O2===N2↑＋X＋H2O可知，CN－被H2O2氧化，其中被氧化为，应被氧化为，则X可能为Na2CO3或NaHCO3，由于反应前Na、C的原子个数比为1∶1，故X只能是NaHCO3。

②根据反应前后N原子守恒有2e＋d＝a……①，根据C原子守恒有f＋d＝a……②，联立①②解得＝。

(4)②n(CO2)＝＝0.032 mol，根据C原子守恒有n(CN－)＝n(CO2)＝0.032 mol，即被处理的CN－的物质的量为0.032 mol，而CN－的总物质的量为0.2 mol·L－1×0.2 L＝0.04 mol，则CN－被处理的百分率为×100%＝80.0%。

15．为验证氧化性Cl2>Fe3＋>SO2，某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已省略，气密性已检验)。

实验过程：

Ⅰ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入分液漏斗B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。

Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。

Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2。

Ⅳ.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。

Ⅴ.打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3。

Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。

(1)过程Ⅰ的目的是排出装置中的空气，防止干扰。

(2)棉花中浸润的溶液为NaOH溶液。

(3)实验Ⅴ中观察的现象是B中溶液黄色逐渐变为浅绿色。

Ⅳ、Ⅵ中欲检验的离子是Fe3＋、SO。

(4)B中发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。

解析：(1)通入N2的目的是排出装置中的空气，防止干扰。

(2)棉花中浸润的溶液为NaOH溶液，除氯气、SO2。

(3)B中Fe3＋被SO2还原，所以黄色变为浅绿

B中通Cl2后检验的是Fe3＋，通SO2后检验SO。