全国版2022高考化学一轮复习专题四氧化还原反应1练习含解析

学习 - 1 - / 10 专题四 氧化还原反应 高考帮·备考方向导航 考点 1 氧化还原反应中的基本概念 1.[2020 某某 7 月选考,10,2 分]反应 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O 中,氧化产物与 还原产物的物质的量之比是( ) A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1 2.[2019,10,6 分]下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( ) 物质(括号内为杂 质) 除杂试剂 A FeCl2 溶液(FeCl3) Fe 粉 B NaCl 溶液(MgCl2) NaOH 溶液、稀 HCl C Cl2(HCl) H2O、浓 H2SO4 D NO(NO2) H2O、无水 CaCl2 3.[2016 某某,13,3 分]O2F2 可以发生反应:H2S+4O2F2 SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是 ( ) 学习 - 2 - / 10 A.氧气是氧化产物 B.O2F2 既是氧化剂又是还原剂 C.若生成 4.48 L HF,则转移 0.8 mol 电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1∶4 4.[2016,10,6 分]K2Cr2O7 溶液中存在平衡:Cr2 O7 2 −(橙色)+H2O 2Cr O4 2 −(黄色)+2H+。用 K2Cr2O7 溶液进行下列实验: 结合实验,下列说法不正确的是( ) A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄 B.②中 Cr2 O7 2 −被 C2H5OH 还原 C.对比②和④可知 K2Cr2O7 酸性溶液氧化性强 D.若向④中加入 70%H2SO4 溶液至过量,溶液变为橙色 考点 2 氧化还原反应规律的应用 5.(1)[2017 全国卷Ⅲ,28 节选,4 分]砷(As)是第四周期ⅤA 族元素,可以形成 As2S3、As2O5、 H3AsO3、H3AsO4 等化合物,有着广泛的用途。工业上常将含砷废渣(主要成分为 As2S3)制成浆 状,通入 O2 氧化,生成 H3AsO4 和单质硫。写出发生反应的化学方程式。该反应需要在加压下 进行,原因是。 学习 - 3 - / 10 (2)[2017 某某,19(2),5 分]NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2,该反应的化学 方程式为。HNO3 也能氧化 Ag,从反应产物的角度分析,以 HNO3 代替 NaClO 的缺点是。 6.(1)[2017,27(2)节选,2 分]用同位素示踪法研究发现笑气的产生与 NO 有关。在有氧条件 下,15NO 与 NH3 以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是 15NNO。将该反应的化学方程式补充 完整: 15 NNO+H2O (2)[2015 某某,10(2)②,2 分]完成 NaClO3 氧化 FeCl2 的离子方程 式:Cl O3 - +Fe2++ Cl-+Fe3++。 7. [2016 全国卷Ⅰ,28 节选,12 分]NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一 种生产工艺如下: 回答下列问题: (1)NaClO2 中 Cl 的化合价为。 (2)写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去 Mg2+和 Ca2+,要加入的试剂分别为、。 “电解”中阴极反应的主要产物是。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质 的量之比为,该反应中氧化产物是。 学习 - 4 - / 10 拓展变式 1.[2018,9,6 分]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是( ) A B C D 实验 NaOH 溶 液滴入 FeSO4 溶 液中 石蕊溶液 滴入氯水 中 Na2S 溶液 滴入 AgCl 浊液中 热铜丝插入稀硝酸中 现象 产生白色 沉淀,随 后变为红 褐色 溶液变红, 随后迅速 褪色 沉淀由白 色逐渐变 为黑色 产生无色气体,随后变为红棕色 2.(1)[2017 全国卷Ⅲ,27(1)改 编]FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2,反应配平后 FeO·Cr2O3 与 NaNO3 的化学计量数比为。 (2)[2015 某某,27(2)改编]请配平化学方程式: NaBO2+SiO2+Na+H2 NaBH4+Na2SiO3 3.按要求回答问题: 学习 - 5 - / 10 (1)[推理书写型]①[2019 全国卷Ⅱ,26(2)改编]900~1 200 ℃下,在回转炉中重晶石(BaSO4)被 过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为。 ②[2019 全国卷Ⅲ,26(1)改编]写出硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应生成 S 的化学方程 式:。 ③[2017 全国卷Ⅰ,27(6)改编]写出高温煅烧中由 FePO4、Li2CO3、H2C2O4 制备 LiFePO4 的化 学方程式:。 ④[2016 全国卷Ⅱ,26(2),2 分]实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N2H4),反应的化 学方程式为。 (2)[计算书写型]①[2016某某,27Ⅱ(3)改编]Fe3S4能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一 种气体(标况下的密度为 1.518 g·L-1),写出该反应的离子方程 式: 。 ②[2016 全国卷Ⅲ,27(2)改编]采用 NaClO2 溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323 K 时,向 足量碱性 NaClO2 溶液中通入含 NO 的烟气,充分反应后溶液中离子浓度的分析结果如表所示。 离子 N O3 - N O2 - Cl- c/(mol·L-1) 2.0×10-4 1.0×10-4 1.75×10-4 用离子方程式解释 NaClO2 溶液显碱性的原因: 。 依据表中数据,写出 NaClO2 溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式:。 学习 - 6 - / 10 (3)[信息书写型]①[2015 某某,8(4)改编]CuSO4 溶液能用作 P4 中毒的解毒剂,反应可生成磷酸 与铜,该反应的化学方程式是。 ②[2017 某某,7(3)改编]Cl2 与焦炭(C)、TiO2 完全反应,生成一种还原性气体和 TiCl4,该反应的 化学方程式为。 ③[2017 某某,18(1)①改编] 45~50 ℃时,向 CuCl 悬浊液中持续通入空气得到 Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为 。 4. [2015 新课标全国卷Ⅰ,27(1)节选,2 分]写出 Mg2B2O5·H2O 与硫酸反应的化学方程式:。 答案 专题四 氧化还原反应 1.B HCl 中氯元素化合价升高,被氧化,氧化产物为 Cl2, MnO2 中锰元素化合价降低,被还原,还 原产物为 MnCl2,故氧化产物与还原产物的物质的量之比是 1∶1 。 2.B Fe 粉将溶液中的 Fe3+转化为 Fe2+,涉及氧化还原反应,A 项错误;Mg2+与 NaOH 溶液反应 生成 Mg(OH)2 沉淀,多余的 NaOH 溶液用稀盐酸中和,两个反应均不涉及氧化还原反应,B 项正 确;Cl2 能溶于水并与水发生氧化还原反应,不能用水除去 Cl2 中的 HCl,C 项错误;NO2 溶于水生 成 HNO3 和 NO,涉及氧化还原反应,D 项错误。 3.D 分析所给反应可知,反应中硫元素的化合价升高,氧元素的化合价降低,所以氧气是还原产 物,O2F2 是氧化剂,故 A、B 项错误。未指明反应的温度和压强,无法判断转移电子数,C 项错误。 H2S 是还原剂,O2F2 是氧化剂,其物质的量之比为 1∶4,D 项正确。 学习 - 7 - / 10 4.D 在平衡体系中加入酸,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,橙色加深,加入碱,平衡正向 移动,溶液变黄,A 项正确;②中酸性重铬酸钾溶液氧化乙醇,本身被还原为绿色的 Cr3+,B 项正确; ②是酸性条件,④是碱性条件,K2Cr2O7 在酸性条件下能氧化乙醇,而在碱性条件下不能,说明其 在酸性条件下氧化性强,C 项正确;若向④中加入 70%H2SO4 溶液至过量,溶液为酸性,K2Cr2O7 可以氧化乙醇,溶液变为绿色,D 项错误。 5.(1)2As2S3+5O2+6H2O 4H3AsO4+6S(2 分) 增加反应物 O2 的浓度,提高 As2S3 的转化速 率(2 分) (2)4Ag+4NaClO+2H2O 4AgCl+4NaOH+O2↑(3 分) 会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 ),造成环境污染(2 分) 【解析】 (1)根据得失电子守恒先确定 As2S3 与 O2 的化学计量数分别为 2、5,再结合原子守 恒得出 H3AsO4、S 和 H2O 的化学计量数分别为 4、6、6。(2)在溶液中,NaClO 与 Ag 反应生 成 AgCl、NaOH 和 O2,根据得失电子守恒及原子守恒配平反应的化学方程式。HNO3 氧化 Ag 时会产生氮氧化物,污染环境。 6.(1)415NO+4NH3+3O2 415NNO+6H2O(2 分) (2)1 6 6H+ 1 6 3H2O(2 分) 【解析】 (1)根据题意,有氧气参与反应,同时根据生成物为 15NNO 和 H2O,可推测出参加反应 的 15NO 与 NH3 的物质的量之比为 1∶1,结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。(2) 根据元素化合价的升降总数相等可知,Cl O3 - 、Fe2+的化学计量数分别为 1 和 6,再结合原子守恒 和电荷守恒配平为 Cl O3 - +6Fe2++6H+ Cl-+6Fe3++3H2O。 7.(1)+3(1 分) (2)2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4(2 分) (3)NaOH 溶液(2 分) Na2CO3 溶液(2 分) Cl O2 - (或 NaClO2)(2 分) (4)2∶1(2 分) O2(1 分) 学习 - 8 - / 10 【解析】 (1)根据化合物中各元素正负化合价代数和等于零,计算出 NaClO2 中氯元素化合价 为+3。(2)从流程图看出,反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸,产物为硫酸氢钠、二氧化氯,根据 得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式:2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4。(3) 粗盐提纯中加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子,加入碳酸钠溶液沉淀钙离子。电解过程中 ClO2 在阴 极放电得到 Cl O2 - ,故阴极反应的主要产物为 NaClO2。(4)依题意,用含氢氧化钠的双氧水吸收尾 气中的二氧化氯,发生反应:2ClO2+H2O2+2OH- 2Cl O2 - +O2+2H2O,ClO2 作氧化剂,H2O2 作 还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶1,氧化产物为 O2。 1.C A 项,发生反应 2NaOH+FeSO4 Fe(OH)2↓+Na2SO4,生成白色沉淀 Fe(OH)2,Fe(OH)2 不稳定,迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的 Fe(OH)3,4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3, 后一过程发生了氧化还原反应,不符合题意;B 项,氯水中含有 HCl 和 HClO,溶液呈酸性,能使石 蕊溶液变红,次氯酸具有强氧化性,能将红色物质氧化,溶液红色褪去,该过程发生了氧化还原反 应,不符合题意;C 项,发生了沉淀的转化 Na2S+2AgCl Ag2S+2NaCl,此过程中不涉及氧化还 原反应,符合题意;D 项,发生反应 3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成无色气 体 NO,NO 与空气中的氧气发生反应 2NO+O2 2NO2,这两个反应都是氧化还原反应,不符 合题意。 2.(1)2∶7 (2)1 2 4 2 1 2 【解析】 (1)1 mol FeO·Cr2O3 参与反应共失去 7 mol 电子,而 1 mol NaNO3 参与反应得到 2 mol 电子,根据得失电子守恒,二者的化学计量数比为 2∶7。(2)依据氧化还原方程式配平的一 般步骤配平该反应方程式为 NaBO2+2SiO2+4Na+2H2 NaBH4+2Na2SiO3。 学习 - 9 - / 10 3.(1)①BaSO4+4C BaS+4CO↑ ②MnO2+MnS+2H2SO4 2MnSO4+S+2H2O ③2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑ ④ 2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O(2 分) (2)①Fe3S4+6H+ 3H2S↑+3Fe2++S ② Cl O2 - +H2O HClO2+OH- 7Cl O2 - +12NO+12OH- 8N O3 - +4N O2 - +7Cl-+6H2O (3)① P4+10CuSO4+16H2O 10Cu+4H3PO4+10H2SO4 ②2Cl2+TiO2+2C TiCl4+2CO ③ 4CuCl+O2+8H2O 2Cu2(OH)2Cl2·3H2O 【解析】 (1)①在回转炉中 BaSO4 与过量焦炭反应生成可溶性 BaS 和 CO,化学方程式为 BaSO4+4C BaS+4CO↑。②“溶浸”中 MnO2 与 MnS 在酸性条件下发生氧化还原 反应生成 MnSO4、S 和 H2O,根据得失电子守恒、原子守恒可配平该反应。③H2C2O4 中碳元 素为+3价,高温煅烧过程中铁元素的化合价降低,碳元素的化合价升高,有CO2生成,则化学方程 式为 2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑。④反应中 NaClO 和 NH3 分别 作氧化剂和还原剂,根据得失电子守恒和原子守恒配平反应的化学方程式为 2NH3+NaClO N2H4+NaCl+H2O。(2)①根据标况下气体的密度为 1.518 g·L-1,可知 Fe3S4 与稀硫酸反应生成的气体的摩尔质量为 34 g·mol-1,故该气体为 H2S,则反应的离子方程式为 Fe3S4+6H+ 3H2S↑+3Fe2++S。②NaClO2 属于强碱弱酸盐,NaClO2 溶液呈碱性的原因是弱 酸根离子 Cl O2 - 水解:Cl O2 - +H2O HClO2+OH-。由表中数据可算出 N O3 - 、N O2 - 和 Cl-的物质的 量之比为 8∶4∶7,NaClO2 溶液脱硝过程中,NO 转化为 N O3 - 、N O2 - ,书写离子方程式时运用得 失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,得到 12NO+7Cl O2 - +12OH- 8N O3 - +4N O2 - +6H2O+7Cl-。(3)①由题给信息可知 CuSO4 与 P4 反应生成 H3PO4 和 Cu,CuSO4 →Cu,化合价共降低 2,P4→4H3PO4,化合价共升高 20,根据化合价升降总数相等、原子守恒可 得 10CuSO4+P4+16H2O 10Cu+4H3PO4+10H2SO4。②2Cl2→TiCl4,化合价共降低 4,C→ CO,化合价共升高 2,根据化合价升降总数相等、原子守恒可得 2Cl2+TiO2+2C TiCl4+2CO。 学习 - 10 - / 10 ③在 H2O 存在的条件下,CuCl 能被空气中的 O2 氧化生成 Cu2(OH)2Cl2·3H2O,根据得失电子守 恒、原子守恒配平反应的化学方程式。 4.Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4(2 分) 【解析】 陌生复分解反应方程式的书写,一般依据“强酸制弱酸”的原理或“盐类水解”的 原理。人教版《化学》(选修 4)第 42 页“科学视野”中给出的硼酸的电离常数为 5.8×10-10, 据此可以判断 Mg2B2O5·H2O 是弱酸盐硼酸镁的结晶水合物,遇硫酸(强酸)发生复分解反应,生 成 MgSO4 和 H3BO3(弱酸)。