高三化学一轮复习讲义第2章 第3节 课时分层训练5

课时分层训练(五)　氧化还原反应

A组　专项基础达标

(建议用时：30分钟)

1．(2015·四川高考)下列物质在生活中应用时，起还原作用的是(　　)

A．明矾作净水剂

B．甘油作护肤保湿剂

C．漂粉精作消毒剂

D．铁粉作食品袋内的脱氧剂

D　[A.明矾中的Al3＋发生水解生成胶体，胶体的表面积较大，能吸附水中的杂质，所以能起到净水的作用，与氧化还原无关，A项错误；B.甘油为丙三醇，属于多羟基化合物，具有吸湿性，因此可作护肤保湿剂，与氧化还原无关，B项错误；C.漂粉精能作消毒剂是因为它能生成HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒，并不是起还原作用，C项错误；D.铁粉作食品袋内的脱氧剂，防止食品被氧化，起还原作用，故D项正确。]

2．生活中碰到的某些问题，常涉及氧化还原反应知识，下列说法正确的是(　　)

A．Fe的生锈原理是Fe被还原

B．含乙醇、NaClO、H2O2等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒目的

C．喝补铁剂时，加服维生素C效果更好，原因是维生素C具有还原性

D．保存FeSO4溶液时常加入Fe粉的目的是防止Fe2＋被还原

C　[A项，Fe被氧化；B项，乙醇消毒原理不是氧化；D项，防止Fe2＋被氧化。]

3．(2016·山东省实验中学高三质检)LiNi0.25Co0.75O2是锂离子电池的一种高性能的二元正极活性材料，其制备原理可表示为4Ni0.25Co0.75(OH)2＋4LiOH＋O2===4LiNi0.25Co0.75O2＋6H2O(已知Ni与Co的化合价均有＋2和＋3)。下列说法不正确的是(　　)

A．Ni0.25Co0.75(OH)2中Ni的化合价是＋2

B．LiNi0.25Co0.75O2中Co的化合价是＋3

C．该反应中LiOH是还原剂

D．该反应中O2是氧化剂

C　[根据化合物中化合价代数和为0的原则，Ni0.25Co0.75(OH)2中Ni和Co的化合价均是＋2，LiNi0.25Co0.75O2中Ni和Co的化合价均是＋3，A、B项正确；该反应中LiOH既不是氧化剂，也不是还原剂，C项错误；O2得电子化合价降低，O2是氧化剂，D项正确。]

4．高铁酸钠(Na2FeO4)可用于饮用水的净化处理，可由下列方法制得高铁酸钠：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，下列关于该反应的说法正确的是(　　)

【导学号：95812029】

A．反应中Na2O2只作氧化剂

B．Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物

C．生成1 mol Na2FeO4，有4 mol电子转移

D．Na2FeO4中Fe为＋4价，具有强氧化性，能消毒杀菌

B　[

由上图可知反应中Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，A项错误；Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物，B项正确；生成1 mol Na2FeO4，转移5 mol电子，C项错误；Na2FeO4中Fe为＋6价，D项错误。]

5．(2017·西安模拟)向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述不正确的是(　　)

A．通入氯气后的溶液中一定不存在I－

B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋全部被氧化

C．原溶液中的Br－可能被氧化

D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡、静置、分液，下层溶液呈紫红色

B　[根据还原性I－>Fe2＋>Br－，当通Cl2后有Fe3＋生成说明I－已被氧化完全，Br－可能被氧化也可能不被氧化。]

6．(2017·洛阳模拟)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

B　[氧化性HClO比HClO4强，A错；还原性B－>C－故2C－＋B2===2B－＋C2不能反应，C错；浓H2SO4具有氧化性，SO2具有还原性但二者不能反应，D错。]

7．(2017·蚌埠模拟)已知二氧化硒是一种氧化剂，它可由Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O制取。又知离子方程式aSeO2＋bSO2＋cH2O===aSe＋b__X__＋d__Y__；则关于下列叙述正确的是(　　)

A．a∶b＝1∶1

B．Y为OH－

C．氧化性为SeO2>H2SO4(浓)

D．若每生成0.2 mol X则该反应转移0.4NA个电子

D　[根据题意SeO2是氧化剂，则可将二氧化硫氧化为硫酸，根据原子守恒知X是硫酸，Y不含Se、S，则Y不可能为OH－，根据得失电子相等知a∶b＝1∶2，A、B错误，D正确；根据氧化性：氧化剂>氧化产物知C错误。]

8. (2017·河北唐山模拟)某离子反应中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种粒子。其中N2、ClO－的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断不正确的是(　　)

A．该反应的氧化剂是ClO－

B．消耗1 mol还原剂，转移3 mol电子

C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3

D．该离子方程式为3ClO－＋2NH===2H＋＋N2↑＋3Cl－＋3H2O

C　[根据图示可知ClO－是反应物，N2是生成物。ClO－有强氧化性，会把NH氧化为N2，ClO－被还原得到Cl－，根据质量守恒定律及电子守恒和电荷守恒可得方程式3ClO－＋2NH===2H＋＋N2↑＋3Cl－＋3H2O，根据方程式可知，该反应的氧化剂是ClO－，A、D正确；每消耗1 mol还原剂NH，转移3 mol电子，B正确；在氧化还原反应中，氧化剂ClO－与还原剂NH的物质的量之比为3∶2，C错误。]

9．水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2＋＋2S2O＋O2＋aOH－===Y＋S4O＋2H2O，下列有关说法不正确的是(　　)

A．a＝4

B．Y的化学式为Fe2O3

C．S2O是还原剂

D．每32 g O2参加反应，转移电子的物质的量为4 mol

B　[Y为化合物，由电荷守恒知，a＝4，A项正确；由2S2O―→S4O，失去2 mol电子，O2―→2O2－，得到4 mol 电子，说明只有2Fe2＋―→2Fe3＋，失去2 mol电子，再由原子守恒知，Y为Fe3O4，B项错误；在反应中S2O中硫元素的化合价升高，C项正确；1 mol氧气参加反应转移4 mol电子，D项正确。]

10．(2017·湛江模拟)氧化还原反应实际上包含氧化反应和还原反应两个过程，一个还原反应过程的离子方程式为NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O。

下列四种物质：KMnO4，Na2CO3，KI，Fe2(SO4)3中的一种物质甲，滴加少量稀硝酸，能使上述反应过程发生。

(1)被还原的元素是________；还原剂是________。

(2)写出并配平该氧化还原反应方程式：_________________。

(3)反应生成0.3 mol H2O，则转移电子的数目为________。

(4)若反应后，氧化产物的化合价升高，而其他物质保持不变，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比将________(增“增大”“不变”“减小”或“不能确定”)。

[解析]　根据NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O可知甲应具有还原性，由此可确定甲为KI。

[答案]　(1)N　KI

(2)6KI＋8HNO3===6KNO3＋2NO↑＋3I2＋4H2O

(3)0.45NA　(4)增大

11．高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。

【导学号：95812030】

完成下列填空：

Ⅰ.在用酸性KMnO4溶液处理Cu2S和CuS的混合物时，发生的反应如下：

①MnO＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)

②MnO＋CuS＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)

(1)对于①反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，生成2.24 L SO2(标况下)，转移的电子数为________。

(2)标出反应②中电子转移的方向和数目：MnO＋CuS

Ⅱ.在稀硫酸中，MnO和H2O2也能发生氧化还原反应

氧化反应：H2O2－2e－===2H＋＋O2↑

还原反应：MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O

(3)反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应，转移电子的个数为________。由上述反应得出的物质氧化性强弱的结论是________>________(填写化学式)。

(4)已知：2KMnO4＋7H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋6O2↑＋10H2O，则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是________mol。

[解析]　(1)根据化合价变化，MnO为氧化剂，Cu2S为还原剂，n(氧化剂)×(7－2)＝n(还原剂)×(2＋6)，故n(氧化剂)∶n(还原剂)＝8∶5，生成2.24 L SO2即0.1 mol SO2生成，转移(0.2＋0.6) mol＝0.8 mol。

(2)由②可得，锰元素化合价由＋7价降到＋2价，硫元素化合价由－2价升到＋4价，根据得失电子守恒得。(3)由H2O2－2e－===2H＋＋O2↑得，当有0.5 mol H2O2参加此反应，转移电子的个数为NA，在该反应中，MnO是氧化剂，H2O2是还原剂，所以，氧化性KMnO4>O2(或H2O2)。(4)方程式可改写成2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O,2H2O2===2H2O＋O2↑，所以被1 mol KMnO4氧化的H2O2是2.5 mol。

[答案]　(1)8∶5　0.8NA

(2) 　(3)NA(或6.02×1023)　KMnO4　O2(或H2O2)　(4)2.5

B组　专项能力提升

(建议用时：15分钟)

12．关于反应11P＋15CuSO4＋24H2O===5Cu3P＋6H3PO4＋15H2SO4的说法正确的是(　　)

A．P既是氧化剂又是还原剂，CuSO4只是还原剂

B．Cu3P既是氧化产物又是还原产物

C．1 mol CuSO4可以氧化 mol P

D．若有11 mol P参加反应，转移电子的物质的量为60 mol

C　[在反应中，P既是氧化剂，又是还原剂，CuSO4是氧化剂，Cu3P为还原产物，H3PO4为氧化产物，若有11 mol P参加反应转移30 mol电子，A、B、D错误；根据电子守恒规律，C正确。]

13．(2016·甘肃天水第一次诊断)汽车尾气中CO、NOx以及燃煤废气中的SO2都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。

【导学号：95812031】

(1)氧化还原法消除NOx的转化如下：

NONO2N2

①反应Ⅰ为NO＋O3===NO2＋O2，生成标准状况下11.2 L O2时，转移电子的物质的量是________ mol。

②反应Ⅱ中，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2时，氧化产物与还原产物的质量比为________。

(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx，转化过程中发生反应的化学方程式为CO＋NOx―→N2＋CO2(未配平)，若x＝1.5，则化学方程式中CO2和N2的化学计量数之比为________。

(3)吸收SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素)。装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4＋氧化的产物主要是NO、NO，请写出生成等物质的量的NO和NO时的离子方程式：___________________。

[解析]　(1)①在反应NO＋O3===NO2＋O2中，每生成1 mol的氧气，转移电子的物质的量是2 mol，现在生成标准状况下11.2 L O2时，n(O2)＝0.5 mol，所以转移电子的物质的量是1 mol。②反应Ⅱ中，当n(NO2)∶n[CO(NH2)2]＝3∶2时，方程式是6NO2＋4CO(NH2)2===7N2＋4CO2＋8H2O，在该反应中，NO2是氧化剂，还原产物为N2，CO(NH2)2是还原剂，氧化产物也为N2，所以氧化产物与还原产物的质量比为8∶6＝4∶3。

(2)使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx，转化过程中发生反应的化学方程式为CO＋NOx―→N2＋CO2(未配平)，若x＝1.5，则根据电子守恒及原子守恒可得方程式：3CO＋2NO1.5===N2＋3CO2，化学方程式中CO2和N2的化学计量数之比为3∶1。

(3)在酸性条件下，NO被Ce4＋氧化的产物主要是NO、NO，当生成等物质的量的NO和NO时，离子方程式是2NO＋3H2O＋4Ce4＋===NO＋NO＋6H＋＋4Ce3＋。

[答案]　(1)1　4∶3

(2)3∶1

(3)2NO＋3H2O＋4Ce4＋===NO＋NO＋6H＋＋4Ce3＋