2019版高考化學(xué)總復(fù)習(xí) 第2章 化學(xué)物質(zhì)及其變化 第4節(jié) 氧化還原反應(yīng)的基本概念模擬預(yù)測通關(guān) 新人教版.doc

第4節(jié) 氧化還原反應(yīng)的基本概念 一、選擇題 1．下列物質(zhì)直接參與的過程與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的是(　　) A．用乙醚從黃花蒿中提取青蒿素 B．用浸有酸性高錳酸鉀的硅藻土作水果保鮮劑 C．生石灰用作煤炭燃燒的固硫劑 D．服用阿司匹林出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)時用小蘇打解毒 解析：選B。A．用乙醚從黃花蒿中提取青蒿素，利用了物質(zhì)的溶解性，屬于物理性質(zhì)，A錯誤；B．酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，能氧化乙烯防止水果成熟，屬于氧化還原反應(yīng)，B正確；C．生石灰是氧化鈣，與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣，不是氧化還原反應(yīng)，C錯誤；D．發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成二氧化碳，不是氧化還原反應(yīng)，D錯誤。 2．下列反應(yīng)中，Na2O2只表現(xiàn)強氧化性的是(　　) A．2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 B．Na2O2＋MnO2===Na2MnO4 C．5Na2O2＋2MnO＋16H＋===10Na＋＋2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O D．2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2↑ 解析：選B。A項，Na2O2既是氧化劑又是還原劑；B項，Na2O2作氧化劑，表現(xiàn)氧化性；C項，Na2O2作還原劑，表現(xiàn)還原性；D項，Na2O2既是氧化劑又是還原劑。 3．NaClO2可用作造紙的漂白劑，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列說法正確的是(　　) A．H2O2是氧化劑，H2O2中的氧元素被還原 B．每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為4 mol C．ClO2中的氯元素被氧化 D．ClO2是氧化劑，H2O2是還原劑 解析：選D。A．根據(jù)方程式可知，雙氧水中氧元素的化合價從－1價升高到0價，失去電子被氧化，雙氧水是還原劑，A不正確；B．雙氧水中氧元素的化合價從－1價升高到0價，失去1個電子，因此每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為2 mol，B不正確；C．ClO2中的氯元素化合價從＋4價降低到＋3價，得到1個電子被還原，C不正確；D．根據(jù)以上分析可知，ClO2是氧化劑，H2O2是還原劑，D正確。 4．下列反應(yīng)中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶2的是(　　) A．3S＋6NaOH===2Na2S＋Na2SO3＋3H2O B．2CH3COOH＋Ca(ClO)2===2HClO＋Ca(CH3COO)2 C．I2＋2NaClO3===2NaIO3＋Cl2 D．4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 解析：選D。 A項氧化劑和還原劑均為S，物質(zhì)的量之比為2∶1；B項為非氧化還原反應(yīng)；C項NaClO3和I2分別為氧化劑和還原劑，物質(zhì)的量之比為2∶1，D項MnO2和HCl分別為氧化劑和還原劑，4 mol HCl中有2 mol表現(xiàn)出還原性，另外2 mol表現(xiàn)出酸性，即氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。 5．N2O俗稱“笑氣”，曾用作可吸入性麻醉劑。以下反應(yīng)能產(chǎn)生N2O：3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列關(guān)于N2O的說法正確的是(　　) A．上述反應(yīng)中每生成1 mol N2O，消耗1.5 mol CO B．等物質(zhì)的量的N2O和CO2含有相等的電子數(shù) C．N2O只具有氧化性，無還原性 D．N2O會迅速與人體血紅蛋白結(jié)合，使人中毒 解析：選B。由化學(xué)方程式知，生成1 mol N2O時消耗3 mol CO，A錯誤；1 mol N2O與1 mol CO2都含有22 mol電子，B正確；N2O中氮元素的化合價為＋1，是氮元素的中間價態(tài)，所以N2O既具有氧化性又具有還原性，C錯誤；N2O可作麻醉劑，則無毒，D錯誤。 6．工業(yè)上從含硒的廢液中提取硒的方法之一是用硫酸和硝酸處理廢料，獲得亞硒酸和少量硒酸，再與鹽酸共熱，硒酸轉(zhuǎn)化為亞硒酸(2HCl＋H2SeO4===H2SeO3＋Cl2↑＋H2O)，在亞硒酸溶液中通入SO2，有單質(zhì)硒析出。下列說法錯誤的是(　　) A．氧化性：H2SeO4>Cl2>H2SO3 B．酸性：H2SO4>H2SeO4 C．析出1 mol硒需要消耗標準狀況下22.4 L SO2 D．亞硒酸理論上既有氧化性，又有還原性，但還原性不及亞硫酸 解析：選C。A．在氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性。在2HCl＋H2SeO4===H2SeO3＋Cl2↑＋H2O中，氧化劑是H2SeO4，氧化產(chǎn)物是Cl2，所以氧化性H2SeO4>Cl2；在Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4反應(yīng)中，氯氣是氧化劑，H2SO3是還原劑，則氧化性Cl2>H2SO3，A項正確；B．同一主族的元素，元素的非金屬性越強，最高價含氧酸的酸性就越強，元素的非金屬性S>Se，所以酸性H2SO4>H2SeO4，B項正確；C．根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可知，析出1 mol 硒，轉(zhuǎn)移4 mol電子，則需要消耗標準狀況下44.8 L SO2，C項錯誤；D．在亞硒酸中Se的化合價為＋4價，介于該元素的最高化合價和最低化合價之間，理論上既有氧化性，又有還原性，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)2HCl＋H2SeO4===H2SeO3＋Cl2↑＋H2O、Cl2＋SO2＋2H2O===2HCl＋H2SO4，還原性：亞硫酸大于亞硒酸，D項正確。 7．三氟化氮(NF3)是微電子工業(yè)中一種優(yōu)良的等離子蝕刻氣體。它無色，在潮濕的空氣中能發(fā)生下列反應(yīng)：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。下列說法正確的是(　　) A．反應(yīng)中NF3是氧化劑，H2O是還原劑 B．反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子的物質(zhì)的量之比為2∶1 C．若反應(yīng)生成0.2 mol HNO3，則反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移0.2 mol電子 D．NF3在潮濕的空氣中泄漏會產(chǎn)生白霧、紅棕色氣體等現(xiàn)象 解析：選D。反應(yīng)3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF中，只有N元素的化合價發(fā)生變化，自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，當有3 mol NF3參加反應(yīng)，生成2 mol NO、1 mol HNO3，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1，結(jié)合方程式以及對應(yīng)物質(zhì)的性質(zhì)解答該題。A．根據(jù)上述分析，只有N元素的化合價發(fā)生變化，NF3既是氧化劑，又是還原劑，A項錯誤；B．當有3 mol NF3參加反應(yīng)，生成2 mol NO、1 mol HNO3，反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子的物質(zhì)的量之比為1∶2，B項錯誤；C．若反應(yīng)中生成0.2 mol HNO3，N元素化合價由＋3價升高到＋5價，則反應(yīng)共轉(zhuǎn)移0.4 mol e－，C項錯誤；D．反應(yīng)中生成NO，與氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO2，同時生成硝酸，易與空氣中的水蒸氣結(jié)合形成白霧，D項正確。 8．將濃鹽酸滴入KMnO4溶液，產(chǎn)生黃綠色氣體，溶液的紫紅色褪去，向反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3，溶液又變?yōu)樽霞t色，BiO反應(yīng)后變?yōu)闊o色的Bi3＋。據(jù)此判斷下列說法正確的是(　　) A．滴加鹽酸時，HCl是還原劑，Cl2是還原產(chǎn)物 B．已知Bi為第ⅤA族元素，上述實驗說明Bi具有較強的非金屬性 C．若有0.1 mol NaBiO3參加了反應(yīng)，則整個過程轉(zhuǎn)移電子0.4NA D．此實驗條件下，物質(zhì)的氧化性：KMnO4＞NaBiO3＞Cl2 解析：選C。 A．HCl中Cl由－1價→0價，化合價升高，被氧化，作還原劑，氯氣為氧化產(chǎn)物，故錯誤；B．Bi屬于金屬元素，具有金屬性，故錯誤；C．發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，14H＋＋5BiO＋2Mn2＋===5Bi3＋＋2MnO＋7H2O，消耗0.1 mol NaBiO3轉(zhuǎn)移電子0.1 mol2＝0.2 mol，根據(jù)離子反應(yīng)方程式，消耗n(Mn2＋)＝0.04 mol，則第一個離子反應(yīng)式轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.045 mol＝0.2 mol，整個過程中轉(zhuǎn)移電子0.4 mol，故正確；D．根據(jù)氧化還原反應(yīng)的強弱規(guī)律，第一個離子反應(yīng)中得出氧化性：MnO>Cl2，第二個離子反應(yīng)中得出氧化性：BiO>MnO，因此氧化性有NaBiO3>KMnO4>Cl2，故錯誤。 9．根據(jù)表中信息，判斷下列敘述中正確的是(　　) 序號 氧化劑 還原劑 其他反應(yīng)物 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 ① Cl2 FeBr2 / Fe3＋、Br2 ② KClO3 濃鹽酸 / Cl2 ③ KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2＋ A．由表中①組的信息可知通入Cl2的量不同，氧化產(chǎn)物可能不同 B．反應(yīng)①中，當只有少量Cl2時，反應(yīng)可表示為Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－ C．表中②組反應(yīng)的還原產(chǎn)物是KCl，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是6e－ D．表中③組反應(yīng)的離子方程式為2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O 解析：選A。Cl2與FeBr2反應(yīng)，Cl2少量時，只氧化Fe2＋；足量時，可氧化Fe2＋和Br－，A正確； Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－不符合電荷守恒、得失電子守恒，正確的離子方程式為Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，B錯誤； ②組反應(yīng)的化學(xué)方程式為KClO3＋6HCl(濃)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為Cl2，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目為5e－，C錯誤；D項中配平錯誤，得失電子不守恒，正確為2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。 10．常溫下，在溶液中可發(fā)生以下反應(yīng)： ①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O ②2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－ ③2B－＋Z2===B2＋2Z－ 由此判斷下列說法不正確的是(　　) A．常溫下反應(yīng)2A2＋＋Z2===2A3＋＋2Z－可以自發(fā)進行 B．Z元素在反應(yīng)①中被氧化，在反應(yīng)③中被還原 C．氧化性強弱順序為XO< Z2 <B2 <A3＋ D．還原性強弱順序為X2＋<Z－<B－<A2＋ 解析：選C。還原性Z－<A2＋，常溫下反應(yīng)2A2＋＋Z2===2A3＋＋2Z－可以自發(fā)進行，A正確；Z元素在反應(yīng)①中的化合價升高，被氧化，在反應(yīng)③中的化合價降低，被還原，B正確；從反應(yīng)③可以看出氧化性B2<Z2，C錯誤；還原性強弱順序為X2＋<Z－< B－< A2＋，D正確。 二、非選擇題 11．硫、氯的單質(zhì)和化合物應(yīng)用廣泛。 (1)將硫鐵礦和焦炭按物質(zhì)的量之比為3∶2混合放在煉硫爐中，通入適量空氣中，發(fā)生下列燃燒反應(yīng)：FeS2＋C＋O2―→Fe3O4＋CO＋S。 配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式：________________________________________________。 生成3 mol硫，被氧化物質(zhì)的物質(zhì)的量為_________________________________。 (2)鹽酸是應(yīng)用廣泛的酸之一，它具有a.酸性；b.氧化性；c.還原性；d.揮發(fā)性。 請回答下列問題： ①濃鹽酸長時間露置在空氣中，溶液的質(zhì)量減輕，鹽酸表現(xiàn)了________(填序號)。 ②實驗室用稀鹽酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣，鹽酸表現(xiàn)了________(填序號)，反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________________。 ③用鹽酸除去鐵表面的鐵銹，鹽酸表現(xiàn)了________(填序號)，反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 ④實驗室常用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。被還原的元素是________，還原劑是________，氧化產(chǎn)物是________。 解析：(1)根據(jù)得失電子守恒和原子守恒，配平可得：3FeS2＋2C＋3O2Fe3O4＋2CO＋6S，被氧化的物質(zhì)為FeS2和C，根據(jù)化學(xué)方程式可知，當生成3 mol硫時，消耗FeS2和C的物質(zhì)的量為1.5 mol＋1 mol＝2.5 mol。(2)①濃鹽酸易揮發(fā)，露置在空氣中溶質(zhì)揮發(fā)使溶液的質(zhì)量減輕。②鹽酸與金屬鋅反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，其中H＋化合價下降，表現(xiàn)出氧化性，Cl－化合價不變，與氧化產(chǎn)物結(jié)合形成鹽，表現(xiàn)出酸性。③鹽酸與金屬氧化物反應(yīng)時，沒有改變金屬離子的化合價，表現(xiàn)出酸性。④結(jié)合反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的化合價變化情況可確定，Mn從＋7價下降至＋2價，被還原；HCl中－1價的氯部分化合價升高作還原劑；HCl被氧化得到氧化產(chǎn)物Cl2。 答案：(1)3FeS2＋2C＋3O2Fe3O4＋2CO＋6S 2．5 mol (2)①d　②ab　Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ ③a　Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O ④Mn　HCl　Cl2 12．某實驗小組為探究ClO－、I2、SO在酸性條件下的氧化性強弱，設(shè)計實驗如下： 實驗①：在淀粉－碘化鉀溶液中加入少量次氯酸鈉溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即變藍； 實驗②：向?qū)嶒灑俚娜芤褐屑尤? mL 0.5 mol/L的亞硫酸鈉溶液，藍色恰好完全褪去。 (1)寫出實驗①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________________。 (2)實驗②的化學(xué)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是________。 (3)以上實驗說明，在酸性條件下ClO－、I2、SO的氧化性由弱到強的順序是_______。 解析：(1)在酸性環(huán)境中，ClO－具有強氧化性，能將I－氧化為I2，同時生成Cl－和H2O：ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O。 (2)實驗①中生成的I2具有氧化性，將SO氧化為SO，根據(jù)SO～2e－～SO，0.002 mol Na2SO3失去電子(轉(zhuǎn)移電子)的物質(zhì)的量＝20.002 mol＝0.004 mol。 (3)根據(jù)實驗①知氧化性：ClO－>I2，根據(jù)實驗②知氧化性：I2>SO，故氧化性：ClO－>I2>SO。 答案：(1)ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O (2)0.004 mol　(3)SO<I2<ClO－ 13．高錳酸鉀在不同的條件下發(fā)生的反應(yīng)如下： MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O　① MnO＋3e－＋2H2O===MnO2↓＋4OH－?、? MnO＋e－===MnO(溶液綠色)?、? (1)從上述三個半反應(yīng)中可以看出高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的________影響。 (2)將SO2通入高錳酸鉀溶液中，發(fā)生還原反應(yīng)的離子反應(yīng)過程為______→________。 (3)將PbO2投入到酸性MnSO4溶液中攪拌，溶液變?yōu)樽霞t色。下列說法正確的是________(填字母)。 a．氧化性：PbO2>KMnO4 b．還原性：PbO2>KMnO4 c．該反應(yīng)可以用鹽酸酸化 (4)將高錳酸鉀逐滴加入到硫化鉀溶液中發(fā)生如下反應(yīng)，其中K2SO4和S的物質(zhì)的量之比為3∶2。 ①完成下列化學(xué)方程式： ____KMnO4＋___K2S＋___===____K2MnO4＋_____K2SO4＋_____S↓＋_______。 ②若生成6.4 g單質(zhì)硫，反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。 解析：(1)上述①②③的反應(yīng)分別是酸性、堿性和中性時的半反應(yīng)，說明酸堿性對被還原的產(chǎn)物的影響。 (2)通入SO2屬于酸性條件下的反應(yīng)。 (3)PbO2氧化Mn2＋，產(chǎn)物是Pb2＋和MnO，說明氧化性：PbO2>KMnO4，由于氧化性：KMnO4>Cl2，故不能用鹽酸酸化。 (4)①配平后的化學(xué)方程式是28KMnO4＋5K2S＋24KOH===28K2MnO4＋3K2SO4＋2S↓＋12H2O。②n(S)＝0.2 mol，n(KMnO4)＝2.8 mol，轉(zhuǎn)移n(e－)＝2.8 mol。 答案：(1)酸堿性　(2)MnO　Mn2＋　(3)a　 (4)①28　5　24KOH　28　3　2　12H2O ②2.8 mol 14．某探究學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置進行SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱比較實驗，實驗過程如下： Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(約10 mL)中通入Cl2，當B中溶液變黃時，停止通氣。 Ⅱ.打開活塞b，使約2 mL的溶液流入D試管中，檢驗取出溶液中的離子。 Ⅲ.接著再向B中通入一定量的SO2氣體。 Ⅳ.更新試管D，重復(fù)過程Ⅱ，檢驗取出溶液中的離子。 (1)棉花中浸潤的溶液為__________，目的是 ________________________________________________________________________。 (2)實驗室制備氯氣的化學(xué)方程式為__________________________________________。 (3)過程Ⅲ中一定發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________； 過程Ⅳ中檢驗取出溶液中是否含有硫酸根的操作是____________________________。 (4)該小組對SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱比較期望達到的結(jié)論是_________________。 (5)甲、乙、丙三同學(xué)分別完成了上述實驗，下表是他們的檢測結(jié)果，他們的檢測結(jié)果一定能夠證明SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱關(guān)系的是__________________。 過程Ⅱ中檢出離子 過程Ⅳ中檢出離子 甲 有Fe3＋無Fe2＋ 有SO 乙 既有Fe3＋又有Fe2＋ 有SO 丙 有Fe3＋無Fe2＋ 有Fe2＋ 解析：(1)向B中的Fe2＋中通入氯氣，氯氣不可能完全和亞鐵離子反應(yīng)，防止多余的氯氣污染空氣，需要除去，所以棉花中浸潤的溶液為NaOH溶液。(2)實驗室制備氯氣用的是二氧化錳和濃鹽酸在加熱的條件下反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。(3)B中的亞鐵離子被氧化為了鐵離子，在鐵離子中通入二氧化硫，發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋；檢驗硫酸根離子，先要用鹽酸酸化排除碳酸根離子和亞硫酸根離子的干擾，再加入BaCl2溶液，如果出現(xiàn)白色沉淀，說明有SO，反之無SO。(4)SO2、Fe2＋和Cl－還原性強弱的順序為SO2>Fe2＋>Cl－。(5)過程Ⅱ是為了檢驗氯氣氧化后的產(chǎn)物，過程Ⅳ是為了檢驗二氧化硫被氧化后的產(chǎn)物。甲：過程Ⅱ檢出離子有Fe3＋無Fe2＋，說明氯氣過量，過程Ⅳ中檢出有SO不能說明二氧化硫就是被鐵離子氧化的，也可能是被氯氣氧化的，甲錯誤；乙：過程Ⅱ檢出離子既有Fe3＋又有Fe2＋，亞鐵離子未被氧化完全，說明氯氣量不足，過程Ⅳ中檢出有SO，一定是二氧化硫被鐵離子氧化得到的，乙正確；丙：過程Ⅱ檢出離子有Fe3＋無Fe2＋，而過程Ⅳ中檢出有Fe2＋，說明二氧化硫把鐵離子還原為了亞鐵離子，丙正確。 答案：(1)NaOH溶液　防止尾氣污染環(huán)境 (2)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (3)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ 取溶液少許于試管中，先加入足量稀鹽酸酸化，再滴加少量BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，證明有SO，反之無SO (4)SO2＞Fe2＋＞Cl－　(5)乙、丙