高考化学一轮复习第二章化学物质及其变化第7讲氧化还原反应习题（含解析）.docx

第7讲氧化还原反应测控导航表知识点基础能力挑战氧化还原反应概念辨析1,2,311氧化性、还原性强弱比较4氧化还原反应规律应用6,812氧化还原反应配平、计算57,9,10131.下列说法中正确的是(C)A.强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应B.实验室制氯气的反应中,氯离子通过还原反应生成氯气C.由Cu(OH)2生成Cu2O时,铜元素被还原D.I-、Br-、Cl-的还原性依次减弱,氧化性依次增强解析:强氧化剂和弱还原剂不易发生氧化还原反应,A错误;B项,氯离子通过氧化反应生成氯气,B错误;D项,I-、Br-、Cl-的还原性依次减弱,但无氧化性,D错误。2.(2018安徽合肥一模)乙醇与酸性K2Cr2O7溶液混合可发生如下反应:Cr2+C2H5OH+H+C+CH3COOH+H2O(未配平)。下列叙述不正确的是(D)A.Cr2中Cr元素化合价为+6B.氧化产物为CH3COOHC.K2Cr2O7溶液常用硫酸酸化D.1 mol C2H5OH发生上述反应转移2 mol e-解析:根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,Cr2中Cr元素化合价为+6,故A正确;C2H5OH中碳的化合价是-2,CH3COOH中碳的化合价是0,则CH3COOH是氧化产物,1 mol C2H5OH发生上述反应转移4 mol e-,故B正确、D不正确;K2Cr2O7溶液具有强氧化性,所以不能用还原性的酸酸化,如盐酸,常用硫酸酸化,故C正确。3.已知反应:O3+2I-+H2OO2+I2+2OH-,下列说法不正确的是(A)A.O2为还原产物B.氧化性:O3I2C.H2O既不是氧化剂也不是还原剂D.反应生成1 mol I2时转移2 mol电子解析:反应O3+2I-+H2OO2+I2+2OH-中,O元素化合价降低,O3部分被还原生成OH-,I元素化合价升高,I-被氧化生成I2。O3生成O2时氧元素化合价没有发生变化,故O2不是还原产物,故A不正确;该反应中I2是氧化产物,O3是氧化剂,故氧化性:O3I2,故B正确;H2O在反应中所含元素化合价没有发生变化,所以水既不是氧化剂也不是还原剂,故C正确;I元素化合价由-1价升高到0价,则反应生成1 mol I2时转移2 mol电子,故D正确。4.铋(Bi)位于元素周期表中A族,其价态为+3价时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,对应的现象如表所示:加入溶液适量铋酸钠溶液过量的双氧水适量KI淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色紫红色消失,产生气泡溶液变成蓝色则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为(C)A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2解析:由中现象可知,NaBiO3把Mn2+氧化生成Mn,则NaBiO3(氧化剂)的氧化性强于KMnO4(氧化产物)的氧化性;由中现象可知,KMnO4氧化H2O2产生O2,自身被还原为Mn2+,则KMnO4(氧化剂)的氧化性强于H2O2的氧化性;从价态上看,高锰酸钾的氧化性一定是强于二氧化锰;由中现象可知,碘离子被双氧水氧化成单质碘,则双氧水(氧化剂)的氧化性强于碘单质(氧化产物)的氧化性,综上所述,NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是NaBiO3KMnO4H2O2I2。5.(2018福建三校联考)为了防止枪支生锈,常将枪支的钢铁零件放在NaNO2和NaOH的混合溶液中进行化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密的保护层“发蓝”。其过程可用下列化学方程式表示:3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3Na2FeO2+NaNO2+H2ONa2Fe2O4+NH3+NaOHNa2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH请回答下列问题:(1)配平化学方程式,各物质前的化学计量数依次为。(2)上述反应中氧化剂为,被氧化的物质是。若有2 mol Na2FeO2生成,则反应中有mol电子发生转移。(3)关于“发蓝”的过程,下列说法不正确的是(填字母)。A.该过程不会产生污染B.反应生成的四氧化三铁具有抗腐蚀作用C.反应均是氧化还原反应D.反应中的氧化剂均为NaNO2(4)当混合溶液中NaOH浓度过大,“发蓝”的厚度会变小,其原因是 。解析:(1)化学反应中,Fe元素的化合价升高了1价,氮元素的化合价降低了6价,所以Na2FeO2的化学计量数是6,NaNO2的化学计量数是1,根据原子守恒,Na2Fe2O4的化学计量数是3,水的化学计量数是5,氨气的化学计量数为1。(3)该生产过程生成的氨气是有毒气体,会污染空气,故A不正确;四氧化三铁性质稳定,具有抗腐蚀作用,所以B选项是正确的;反应均是有元素化合价变化的反应,是氧化还原反应,反应中没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故C不正确;反应中化合价降低的N元素所在的反应物NaNO2是氧化剂,所以D选项是正确的。(4)反应Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH可逆,当氢氧化钠浓度过大,平衡向逆反应方向移动,此时四氧化三铁的量会减小,“发蓝”的厚度会变小。答案:(1)6、1、5、3、1、7(2)NaNO2Fe4(3)AC(4)反应为可逆反应,氢氧化钠浓度过大时,反应逆向进行,导致作为保护层的四氧化三铁厚度变小6.某强酸性溶液中可能存在N、I-、Cl-、Fe3+中的一种或几种。向该溶液中加入溴水后,Br2被还原,由此推断该溶液中(C)A.不含N,含Fe3+B.含有N、I-、Cl-C.含I-,但不能确定是否含Cl-D.含有Fe3+解析:向该溶液中加入溴水后,Br2被还原,则原溶液中肯定含有I-;因为HNO3和Fe3+都能氧化I-,所以其中不含N、Fe3+;根据有关实验现象无法确定溶液中是否含有Cl-。7.(2018内蒙古齐齐哈尔实验中学期中)据统计城市机动车辆每年以15%20%的速度增长,交通事故也频发,汽车在剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2。则下列判断正确的是(B)A.还原剂与氧化产物的物质的量之比为58B.若氧化产物比还原产物多1.4 mol,则转移电子为1 molC.每生成1.6 mol氮气,则有0.2 mol KNO3被氧化D.NaN3是只含有离子键的离子化合物解析:KNO3为氧化剂,NaN3为还原剂,16个N2中有15个N2是氧化产物,1个N2是还原产物,则还原剂与氧化产物的物质的量之比为1015=23,故A错误;由反应可知,转移10 mol电子时氧化产物比还原产物多14 mol,则若氧化产物比还原产物多1.4 mol,则转移电子为 1 mol,故B正确;每生成1.6 mol氮气,转移1 mol电子,则有 0.2 mol KNO3 被还原,故C错误;NaN3是含有离子键和非极性共价键的离子化合物,故D错误。8.(2018广东珠海高三上学期期中)交通警察执法时常使用的便携式酒精检查仪可能应用了:3CH3CH2OH+2K2Cr2O7(橙色)+8H2SO43CH3COOH+2Cr2(SO4)3(蓝绿色)+2K2SO4+11H2O这一反应原理,关于该反应,下列说法正确的是(D)A.该反应证明含最高价元素的化合物一定具有强氧化性B.1 mol还原剂反应时,转移的电子数为2NAC.H2SO4在反应中表现了氧化性和酸性D.可以利用该反应原理,将它设计成原电池,通过检测电流强度判断司机是否饮酒解析:含最高价元素的化合物不一定具有强氧化性,如稀H2SO4中的S元素为+6价,是S的最高价,但是稀H2SO4没有强氧化性,故A错误;CH3CH2OH转化为CH3COOH,C元素的化合价从-2升高到0,1分子CH3CH2OH转移4个电子,则1 mol还原剂反应时,转移的电子数为4NA,故B错误;H2SO4中元素化合价没有变化,则H2SO4在反应中只表现了酸性,故C错误;该反应是自发的氧化还原反应,可以设计为原电池,当乙醇的浓度越大时,电流越强,所以通过检测电流强度可判断司机是否饮酒,故D正确。9.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116,则x的值为(D)A.2B.3C.4D.5解析:Na2xNa2O4,NaONa根据得失电子守恒可得6-(-)x=162,解得x=5。10.(2019浙江舟山模拟)工业上一般在酸性条件下用N2H4H2O(水合肼)、SO2和FeSO4来处理含Cr2废水。回答下列问题:(1)N2H4H2O(水合肼)与Cr2反应时,产物中含有N2和Cr3+。该反应的离子方程式为,反应中水合肼作(填“氧化剂”或“还原剂”)。(2)SO2处理含Cr2的废水时,先向废水中通入过量SO2,再用NaOH中和废水,使其pH为8,过滤出Cr(OH)3。废水中的Cr2与SO2反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为。用碱中和时,pH不宜过大,否则沉淀又逐渐溶解,已知Cr3+与Al3+化学性质相似,写出pH过大时沉淀溶解的离子方程式: 。(3)铁氧体法是用FeSO4作还原剂,在pH2时将Cr2还原为Cr3+,然后调节pH为7.58.5,再加热得到铁氧体(组成类似于Fe3O4,部分Fe3+被Cr3+替换)。现有100 L含Cr2浓度为210-4 molL-1的强酸性废水,向其中加入一定量的FeSO47H2O,搅拌,充分反应后再加入NaOH溶液调节pH并加热,使其恰好转化为Fe2+FCO4。则处理100 L该废水时需加入的FeSO47H2O的质量为g。解析:(1)N2H4H2O(水合肼)与Cr2反应时,产物中含有N2和Cr3+,离子方程式为2Cr2+3N2H4H2O+16H+4Cr3+3N2+17H2O,反应中,N2H4H2O中的N由-2价升高为0价,被氧化,作还原剂。(2)废水中的Cr2与SO2反应时,氧化剂Cr2中Cr元素共降低6价,还原剂SO2中S也需上升6价,因此Cr2与SO2的物质的量之比为 13。Cr(OH)3具有两性,溶于碱的离子方程式为Cr(OH)3+OH-Cr+2H2O。(3)100 L含Cr2浓度为210-4 molL-1的强酸性废水中,n(Cr2)=210-4 molL-1100 L=0.020 0 mol,反应Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O,还原反应需消耗n1(Fe2+)=0.120 0 mol,同时反应生成的n(Cr3+)=0.040 0 mol,n(Fe3+)=0.120 0 mol,与Cr3+和Fe3+形成铁氧体的 n2(Fe2+)=n(Cr3+)+n(Fe3+)=0.080 0 mol,n(FeSO47H2O)=n1(Fe2+)+n2(Fe2+)=0.200 0 mol,故加入的m(FeSO47H2O)=0.200 0 mol278 gmol-1=55.6 g,则100 L该废水需加入的FeSO47H2O的质量为 55.6 g。答案:(1)2Cr2+3N2H4H2O+16H+4Cr3+3N2+17H2O还原剂 (2)13Cr(OH)3+OH-Cr+2H2O(3)55.611.(2016北京卷)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2(橙色)+H2O2Cr(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(D)A.中溶液橙色加深,中溶液变黄B.中Cr2被C2H5OH还原C.对比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D.若向中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色解析:中在平衡体系中滴加70%H2SO4溶液,平衡向左移动,c(Cr2)增大,橙色加深,中滴加30%NaOH溶液,平衡向右移动,c(Cr)增大,溶液变黄,A正确;中重铬酸钾氧化乙醇,反应中重铬酸钾被乙醇还原,B正确;是酸性溶液,是碱性溶液,酸性溶液中K2Cr2O7能氧化乙醇,而碱性溶液中K2Cr2O7不能氧化乙醇,说明K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性强,C正确;若向溶液中加入70%的H2SO4溶液至过量,溶液由碱性变为酸性,K2Cr2O7在酸性溶液中氧化性强,可以氧化乙醇,溶液变绿色,D不正确。12.(2018云南曲靖麒麟区模拟)已知:还原性HSI-,氧化性II2,在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液,加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是(D)A.0a段发生反应:3HS+I3S+I-+3H+B.ab段消耗NaHSO3的物质的量共1.8 molC.bc段反应:氧化产物为I2D.当溶液中I-与I2的物质的量之比为51时,加入的KIO3为1.1 mol解析:还原性HSI-,所以首先发生以下离子反应:I+3HSI-+3S+3H+,继续加入KIO3,氧化性II2,所以I可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是I+6H+5I-3H2O+3I2。0a段没有碘单质生成,说明I和HS发生氧化还原反应生成I-,加入碘酸钾的物质的量是1 mol,亚硫酸氢钠的物质的量是 3 mol,亚硫酸氢根被氧化生成硫酸根离子,根据转移电子守恒知,生成I-,所以其离子方程式为3HS+I3S+I-+3H+,A正确;ab段碘酸钾的物质的量是 0.6 mol,根据碘酸钾和亚硫酸氢钠的关系式知,消耗NaHSO3的物质的量=3=1.8 mol,B正确;根据图像知,bc段内发生I+6H+5I-3H2O+3I2,只有I元素的化合价变化,所以I2是氧化产物也是还原产物,C正确;根据反应2I+6HS2I-+6S+6H+,3 mol NaHSO3消耗KIO3的物质的量为1 mol,生成1 mol I-,设生成I2的物质的量为x mol,则根据反应I+6H+5I-3H2O+3I2,消耗的KIO3的物质的量为x mol,消耗I-的物质的量=x mol,剩余I-的物质的量=(1-x)mol,当溶液中n(I-)n(I2)=51时,即=5,x=0.15,根据原子守恒加入碘酸钾的物质的量=1 mol+0.15 mol=1.05 mol,故D不正确。13.(2019浙江舟山模拟)高铁酸钾(K2FeO4)是一种可溶于水、高效的多功能水处理剂。工业上通常先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,从而使高铁酸钾析出。(1)高铁酸钾中铁元素的化合价为,推测它具有的化学性质是。(2)高铁酸钾与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。该反应的离子方程式为 。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是 。(3)在无水条件下制备高铁酸钠的主要反应为2FeSO4+aNa2O22Na2FeO4+bX+2Na2SO4+cO2该反应中物质X应是,b与c的关系是。低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),原因是 。(4)在碱性条件下,由氯化铁、氯气也可制备高铁酸钾,写出该反应的离子方程式: 。(5)某同学配制一瓶K2FeO4溶液但标签丢失了,测定该瓶K2FeO4溶液浓度的实验步骤如下:步骤1:准确量取V mL K2FeO4溶液加入锥形瓶中;步骤2:在强碱性溶液中,用过量Cr与Fe反应生成Fe(OH)3和Cr;步骤3:加足量稀硫酸,使Cr转化为Cr2,Cr转化为Cr3+,Fe(OH)3转化为Fe3+;步骤4:加入二苯胺碘酸钠作指示剂,用c molL-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液V1 mL。滴定时发生反应的离子方程式为 。原溶液中K2FeO4的浓度为 (用含字母的代数式表示)。解析:(1)高铁酸钾的化学式为K2F