新教材适用2024版高考化学一轮总复习练案3第一章物质及其变化第3讲氧化还原反应

练案[3]第3讲氧化还原反应一、选择题：本题共10小题，每小题只有一个选项符合题目要求。1．(2023·山东聊城模拟)已知：反应1：Ba(NO3)2＋8H2eq\o(=,\s\up7(催化剂))BaO＋2NH3＋5H2O反应2：3Ba(NO3)2＋10NH3eq\o(=,\s\up7(催化剂))3BaO＋8N2＋15H2O下列说法不正确的是(C)A．反应1和反应2中Ba(NO3)2都作氧化剂B．反应2中N2既是氧化产物又是还原产物C．等质量的Ba(NO3)2发生反应1、2，完全反应转移的电子数相等D．反应2中氧化产物比还原产物多14g时，生成0.75molBaO[解析]反应1、2中，硝酸钡中氮元素的化合价都降低了，故硝酸钡都作氧化剂，故A正确；反应2中N2既是氧化产物又是还原产物，故B正确；反应1中1mol硝酸钡完全反应转移16mol电子，反应2中1mol硝酸钡完全反应转移10mol电子，故C错误；生成3molBaO时氧化产物为5molN2，还原产物为3molN2，当氧化产物比还原产物多14g(0.5mol)时，生成0.75molBaO，故D正确。2．(2023·山东日照模拟)中国科学家研究在Pd/SVG催化剂上H2还原NO生成N2和NH3的路径，各基元反应及活化能Ea(kJ·mol－1)如图所示，下列说法错误的是(C)A．生成NH3的各基元反应中，N元素均被还原B．生成NH3的总反应方程式为2NO＋5H2eq\o(=,\s\up7(Pd/SVG))2NH3＋2H2OC．在Pd/SVG催化剂上，NO更容易被H2还原为N2D．该过程中涉及极性键、非极性键的断裂和形成[解析]由图可知，生成氨气的各基元反应中，eq\o(N,\s\up6(＋2))Oeq\o(→,\s\up7(H))Heq\o(N,\s\up6(＋1))Oeq\o(→,\s\up7(H))eq\o(N,\s\up6(0))H2Oeq\o(→,\s\up7(H))eq\o(N,\s\up6(－1))H2OH→eq\o(N,\s\up6(－2))H2→eq\o(N,\s\up6(－3))H3，氮元素的化合价均降低被还原，故A正确；由图可知，生成氨气的总反应为在催化剂作用下，一氧化氮与氢气反应生成氨气和水，反应的化学方程式为2NO＋5H2eq\o(=,\s\up7(Pd/SVG))2NH3＋2H2O，故B正确；由图可知，一氧化氮还原生成氮气的活化能大于还原生成氨气的活化能，则在Pd/SVG催化剂的作用下，一氧化氮更容易生成氨气，故C错误；由图可知，反应中有氢氢非极性键和氮氧极性键发生断裂，有氮氮非极性键和氮氢、氢氧极性键的形成，故D正确。3．(2023·山东枣庄模拟)已知如下反应方程式：①2Co(OH)3＋6HCl=2CoCl2＋Cl2↑＋6H2O②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3③2Fe(OH)3＋6HI=2FeI2＋I2＋6H2O下列有关推断正确的是(D)A．氧化性：Co(OH)3>Fe3＋>Cl2B．还原性：Fe2＋>I－>Cl－C．Co(OH)3＋3HI=2CoI3＋3H2OD．Fe(OH)2＋2HCl=FeCl2＋2H2O[解析]氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由上述反应可得氧化性：Co(OH)3>Cl2>Fe3＋>I2，A错误；还原剂的还原性大于还原产物的还原性，故还原性：I－>Fe2＋>Cl－，B错误；根据氧化性：Co(OH)3>Cl2>Fe3＋>I2规律可以推知，氢氧化钴能氧化HI生成I2，C错误；根据还原性：I－>Fe2＋>Cl－可推知，氢氧化亚铁不能氧化氯离子，只发生中和反应，D正确。4．实验室常用MnO2与浓盐酸共热制取Cl2，也可用KClO3、KMnO4、K2Cr2O7代替MnO2与浓盐酸反应制Cl2，其中KClO3→Cl2、KMnO4→Mn2＋、K2Cr2O7→Cr3＋。若制取等量的Cl2，电子转移数最少的是(B)A．MnO2 B．KClO3C．KMnO4 D．K2Cr2O7[解析]KMnO4、K2Cr2O7、MnO2、KClO3与浓盐酸反应的化学方程式分别为①2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，②K2Cr2O7＋14HCl(浓)=2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O，③MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，④KClO3＋6HCl(浓)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O。设制取1mol氯气，根据得失电子守恒，①②③反应中转移了2mol电子；④中生成3mol氯气转移了5mol电子，则生成1mol氯气转移的电子的物质的量为eq\f(5,3)mol，所以制取等量的Cl2，转移电子数最少的是KClO3。5．(2023·河北衡水模拟)甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上，其在300～400℃会分解。实验室制取甲酸钙的方法之一是Ca(OH)2＋HCHO＋H2O2→Ca(HCOO)2＋H2O(未配平)。下列说法错误的是(D)A．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为11B．每生成13g甲酸钙，反应中转移的电子数为0.4NAC．该反应中被还原的元素只有OD．氧化性：Ca(HCOO)2>H2O2[解析]结合化合价升降守恒和质量守恒配平反应方程式为Ca(OH)2＋2HCHO＋2H2O2=Ca(HCOO)2＋4H2O，HCHO为还原剂，H2O2为氧化剂，所以参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为11，A正确；13g甲酸钙的物质的量为n[Ca(HCOO)2]＝eq\f(13g,130g·mol－1)＝0.1mol，转移电子的物质的量为0.1mol×4＝0.4mol，B正确；H2O2为氧化剂，被还原的元素只有O，C正确；氧化剂的氧化性强于氧化产物，所以氧化性：Ca(HCOO)2<H2O2，D错误。6．(2023·湖南衡阳师范学院祁东附属中学月考)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针验毒的记载，“银针验毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2=2X＋2H2O，下列说法不正确的是(C)A．X的化学式为Ag2SB．银针验毒时，空气中氧气得到电子C．反应中Ag和H2S均是还原剂D．每生成1molX，反应转移2mole－[解析]根据元素守恒可知X的化学式为Ag2S，A正确；O2中O元素的化合价降低，所以银针验毒时，空气中O2得到电子，B正确；反应时，Ag元素的化合价升高，所以Ag是还原剂，S元素的化合价不变，H2S不是还原剂，C错误；根据Ag元素的化合价变化，每生成1molAg2S，转移电子的物质的量为2mol，D正确。7．(2023·山东聊城期末)已知：①16H＋＋10Z－＋2XOeq\o\al(－,4)=2X2＋＋5Z2＋8H2O；②2A2＋＋B2=2A3＋＋2B－；③2B－＋Z2=B2＋2Z－。下列结论不正确的是(C)A．氧化性：XOeq\o\al(－,4)>B2>A3＋B．X2＋既有还原性，又有氧化性C．还原性：Z－>A2＋D．溶液中可发生：Z2＋2A2＋=2A3＋＋2Z－[解析]反应①中，Z－为还原剂，XOeq\o\al(－,4)为氧化剂，氧化产物为Z2，还原产物为X2＋，氧化性：XOeq\o\al(－,4)>Z2，还原性：Z－>X2＋；反应②中，A2＋为还原剂，B2为氧化剂，氧化产物为A3＋，还原产物为B－，氧化性：B2>A3＋，还原性：A2＋>B－；反应③中，B－为还原剂，Z2为氧化剂，氧化产物为B2，还原产物为Z－，氧化性：Z2>B2，还原性：B－>Z－。综上分析，氧化性：XOeq\o\al(－,4)>Z2>B2>A3＋，A正确。XOeq\o\al(－,4)中X的化合价为＋7价，X所对应的单质中元素化合价为0价，X2＋中X的化合价处于中间价态，故X2＋既有还原性又有氧化性，B正确。由上述分析可知，还原性：A2＋>B－>Z－>X2＋，C错误。根据氧化还原反应中氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物，综合上述微粒的氧化性与还原性关系可判断，溶液中可发生反应Z2＋2A2＋=2A3＋＋2Z－，D正确。8．(2023·湖南临澧一中期中)MnO2在电池、玻璃、有机合成等工业生产中应用广泛。利用粗MnO2(含有杂质MnO和MnCO3)制取纯MnO2的流程如图，下列说法错误的是(C)A．酸浸过程中不能用浓盐酸代替稀硫酸B．操作X是过滤C．氧化过程发生反应的离子方程式为5Mn2＋＋2ClOeq\o\al(－,3)＋8OH－=5MnO2↓＋Cl2↑＋4H2OD．Cl2与NaOH溶液加热反应得到的NaClO3可以循环使用[解析]MnO2不溶于硫酸，浓盐酸能与MnO2反应，在酸浸过程中不能用浓盐酸代替稀硫酸，A正确；粗MnO2样品加入稀硫酸，MnO2不溶于硫酸，所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，同时产生二氧化碳，过滤后得到二氧化锰固体及含有硫酸锰的滤液，操作X为过滤，B正确；过滤后向滤液中加入氯酸钠，在酸性条件下将Mn2＋氧化生成MnO2沉淀，根据得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式为5Mn2＋＋2ClOeq\o\al(－,3)＋4H2O=5MnO2↓＋Cl2↑＋8H＋，C错误；由流程可知，Cl2与NaOH溶液加热反应得到的NaClO3可以在“氧化”步骤循环使用，D正确。9．如图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程。已知“吸收”步骤和“氧化”步骤发生的反应分别为①2H2O＋SO2＋Fe2(SO4)3=2FeSO4＋2H2SO4，②4FeSO4＋O2＋2H2SO4=2Fe2(SO4)3＋2H2O。若每步反应都完全，下列说法正确的是(B)A．“吸收”步骤中Fe2(SO4)3为还原剂B．由反应过程可推知氧化性的强弱顺序：O2>Fe3＋>SOeq\o\al(2－,4)C．处理100L含SO2体积分数为0.336%的尾气，反应①中转移电子0.015molD．Fe2(SO4)3溶液在上述流程中不可以循环使用[解析]“吸收”步骤中Fe2(SO4)3中的Fe化合价由＋3价变为＋2价，化合价降低，作氧化剂，A错误；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由反应①可推知，氧化性Fe3＋>SOeq\o\al(2－,4)，由反应②可推知，氧化性O2>Fe3＋，则氧化性的强弱顺序为O2>Fe3＋>SOeq\o\al(2－,4)，B正确；100L含SO2体积分数为0.336%的尾气，SO2体积为0.336L，未给定状态，无法计算其物质的量，因此无法计算转移电子的物质的量，C错误；根据流程可知，反应①消耗Fe2(SO4)3，反应②生成Fe2(SO4)3，因此Fe2(SO4)3溶液在题述流程中可以循环使用，D错误。10．在酸性环境中，纳米Fe/Ni复合材料去除污染水体的NOeq\o\al(－,3)的反应过程(Ni不参与反应)如图所示：下列表达反应过程或现象的方程式错误的是(D)A．反应步骤Ⅰ：NOeq\o\al(－,3)＋Fe＋2H＋=NOeq\o\al(－,2)＋Fe2＋＋H2OB．反应步骤Ⅱ：NOeq\o\al(－,2)＋3Fe＋8H＋=3Fe2＋＋NHeq\o\al(＋,4)＋2H2OC．反应进行一段时间，过滤出水体中出现的白色絮状物，白色絮状物在空气中最终变成红褐色：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3D．硝酸亚铁溶液中滴加稀硫酸发现溶液变黄：2Fe2＋＋SOeq\o\al(2＋,4)＋4H＋=2Fe3＋＋SO2↑＋2H2O[解析]根据图示可知，反应Ⅰ中NOeq\o\al(－,3)在吸附点被Fe还原为NOeq\o\al(－,2)，离子方程式为NOeq\o\al(－,3)＋Fe＋2H＋=NOeq\o\al(－,2)＋Fe2＋＋H2O，A正确；反应Ⅱ中NOeq\o\al(－,2)被Fe还原为NHeq\o\al(＋,4)，离子方程式为NOeq\o\al(－,2)＋3Fe＋8H＋=3Fe2＋＋NHeq\o\al(＋,4)＋2H2O，B正确；随着反应进行，氢离子浓度减小，溶液碱性增强，反应一段时间后出现白色絮状物Fe(OH)2，在空气中放置发生反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，变成红褐色，C正确；溶液变黄是因为酸性条件下NOeq\o\al(－,3)将Fe2＋氧化成Fe3＋，离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，D错误。二、非选择题：本题共4小题。11．(2023·河北衡水模拟)已知H2O2参与的三个化学方程式如下：①2H2O2=2H2O＋O2↑；②Ag2O＋H2O2=2Ag＋O2↑＋H2O；③3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH=2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O。(1)已知H2O2是二元弱酸，写出其第一步电离方程式：H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)。(2)上述三个反应中，H2O2仅体现氧化性的反应是③(填序号，下同)，H2O2仅体现还原性的反应是②。(3)根据上述反应推出H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序是Ag2O>H2O2>K2CrO4。(4)H2O2作反应物的某氧化还原反应，反应物和生成物共五种微粒：O2、H2O2、ClOeq\o\al(－,3)、H2O、Cl－。①写出上述反应的离子方程式：3H2O2＋ClOeq\o\al(－,3)=Cl－＋3H2O＋3O2↑。②如果上述反应中有13.44L(标准状况)气体生成，转移的电子的物质的量为1.2mol。(5)H2O2可作为消除采矿业胶液中NaCN的试剂，反应的原理为NaCN＋H2O2＋H2O=A＋NH3↑，其中A的化学式为NaHCO3。[解析](1)H2O2是二元弱酸，分两步电离，第一步电离方程式为H2O2H＋＋HOeq\o\al(－,2)。(2)H2O2仅体现氧化性即H2O2所含元素的化合价只能降低，所以是第③个反应；H2O2仅体现还原性即H2O2所含元素的化合价只能升高，所以是第②个反应。(3)根据反应②、③可推出氧化性由强到弱的顺序是Ag2O>H2O2>K2CrO4。(4)①根据五种微粒中化合价的升降，可以写出离子方程式为3H2O2＋ClOeq\o\al(－,3)=Cl－＋3H2O＋3O2↑。②该反应中每生成3molO2转移电子的物质的量为6mol，标准状况下13.44L气体，即0.6molO2，转移的电子的物质的量为1.2mol。(5)根据原子守恒，可推出A的化学式为NaHCO3。12．(2023·山东济南期末)过氧化氢溶液和“84”消毒液是生活中常用的两种消毒剂。(1)某同学设计如下实验研究H2O2的性质，能证明H2O2有还原性的实验是1(填序号)，可作为证据的实验现象是ab(填字母)。序号实验实验现象1向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液a.溶液紫色褪去；b．有大量气泡产生2向5%H2O2溶液中滴加淀粉-KI溶液c.溶液变蓝(2)某届奥运会期间，由于工作人员将“84”消毒液与过氧化氢溶液两种消毒剂混用，导致游泳池藻类快速生长，池水变绿。一种原因可能是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性：NaClO>(填“>”或“<”)H2O2；当有0.1molO2生成时，转移电子的物质的量为0.2mol。(3)大部分碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料，加入亚硫酸氢钠制取，相关反应如下，配平此化学方程式：2NaIO3＋5NaHSO3=3NaHSO4＋2Na2SO4＋1I2＋1H2O。[解析](1)实验1中酸性高锰酸钾是强氧化剂，酸性高锰酸钾溶液遇到H2O2，溶液紫色褪去、有大量气泡产生(从反应物价态看，气体只能是氧气)，说明过氧化氢被氧化，过氧化氢体现还原性。(2)“84”消毒液与过氧化氢溶液混用，发生反应的化学方程式为NaClO＋H2O2=NaCl＋O2↑＋H2O，说明氧化性：NaClO>H2O2；当有0.1molO2生成时，转移电子的物质的量为0.2mol。13．(1)“Fe3＋浓度检测”是先用SnCl2将Fe3＋还原为Fe2＋，在酸性条件下，再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2＋(Cr2Oeq\o\al(2－,7)被还原为Cr3＋)，该滴定反应的离子方程式为6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。(2)用稀硫酸浸出铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质，该过程中，不采用通入空气的方法进行搅拌，原因是防止将Cu氧化浸出，其离子方程式是2Cu＋O2＋4H＋=2Cu2＋＋2H2O。(3)亚氯酸钠(NaClO2)和次氯酸钠(NaClO)混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中的NOx、SO2，使其转化为NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)。写出NO与NaClO2反应的离子方程式：4NO＋3ClOeq\o\al(－,2)＋4OH－=4NOeq\o\a