2024年高考化學一輪復習課時分層提升練五2.3氧化還原反應含解析新人教版

PAGEPAGE9氧化還原反應一、選擇題1.化學與生活親密相關。下列應用中利用了物質氧化性的是 ()A.明礬凈化水B.純堿去油污C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白織物【解析】選D。A項,明礬凈水是利用Al3+水解生成的氫氧化鋁膠體具有吸附實力,錯誤;B項,純堿去油污是利用碳酸鈉水解,溶液呈堿性,錯誤;C項,食醋除水垢是利用醋酸的酸性,能與碳酸鈣、氫氧化鎂反應而除去水垢,錯誤;D項,因漂白粉具有強氧化性而用于漂白織物,正確。2.(2024·北京高考)下列試驗中的顏色改變,與氧化還原反應無關的是()ABCD實驗NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl濁液中熱銅絲插入稀硝酸中現象產生白色沉淀,隨后變為紅褐色溶液變紅,隨后快速褪色沉淀由白色漸漸變為黑色產生無色氣體,隨后變為紅棕色【解析】選C。A項,將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,產生白色沉淀,隨后變為紅褐色,發生的反應有Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,與氧化還原反應有關;B項,將石蕊溶液滴入氯水中,溶液變紅,隨后快速褪色,是因為Cl2與水反應生成鹽酸和HClO,石蕊溶液遇酸變紅,同時HClO因強氧化性而具有漂白性,能使溶液快速褪色,與氧化還原反應有關;C項,Na2S溶液滴入AgCl濁液中,發生沉淀轉化,生成更難溶的Ag2S沉淀,與氧化還原反應無關;D項,熱銅絲插入稀硝酸中,產生無色氣體,隨后變為紅棕色,發生的反應有3Cu+8HNO3(稀)2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,與氧化還原反應有關。3.已知二氯化二硫(S2Cl2)的結構式為Cl—S—S—Cl,它易與水反應2S2Cl2+2H2O4HCl+SO2↑+3S↓。對該反應的說法正確的是 ()A.S2Cl2既作氧化劑又作還原劑B.H2O作還原劑C.每生成1molSO2轉移4mol電子D.氧化產物與還原產物物質的量比為3∶1【解析】選A。只有硫元素的化合價改變,則S2Cl2既作氧化劑又作還原劑,A正確;水中氫、氧元素的化合價均不變,則水不是還原劑,B錯誤;硫元素的化合價由+1上升為+4,則每生成1molSO2轉移3mol電子,C錯誤;氧化產物為SO2,還原產物為S,由反應可知二者的物質的量比為1∶3,D錯誤。【加固訓練】ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。試驗室可通過以下反應制備ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列說法正確的是 ()A.生成1molClO2時轉移1mol電子B.ClO2是氧化產物C.H2C2O4D.KClO3在反應中得到電子,發生氧化反應【解析】選A。依據化學方程式可知,氯元素的化合價從+5降低到+4,得到1mol電子,選項A正確、選項B錯誤。H2C2O4中碳元素從+3價上升到+4價,失去電子,被氧化,選項C錯誤。KClO3在反應中得到電子,發生還原反應,選項D4.(2024·大慶模擬)已知下述三個試驗中的物質均能發生化學反應。①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸將鐵釘放入氯化鐵溶液中下列推斷正確的是 ()A.試驗①和③中的鐵釘只作還原劑B.上述試驗證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+C.試驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性D.試驗③中反應的離子方程式為Fe+Fe3+2Fe2+【解析】選A。試驗①中鐵置換出銅,鐵釘作還原劑,試驗③中鐵釘被Fe3+氧化,鐵釘作還原劑,A正確。由試驗①可知氧化性:Cu2+>Fe2+,B錯誤。試驗②中Fe2+被硝酸氧化為Fe3+,Fe2+是還原劑,C錯誤。D選項中的離子方程式的電荷和得失電子不守恒,正確的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,D錯誤?！炯庸逃柧殹恳阎x子方程式:As2S3+H2O+NO3-AsO43-+SO42-+NO↑A.配平后水的化學計量數為4B.反應后溶液呈酸性C.配平后氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶28D.氧化產物為AsO43-【解析】選C。從所給的離子方程式知,As2S3轉化成AsO43-和SO42-,而NO3-轉化為NO,依據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,配平后的離子方程式為3As2S3+4H2O+28NO3-6AsO43-+9SO42-+28NO↑+8H二、非選擇題5.已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中,產生黃綠色氣體,而溶液的紫紅色褪去?，F有一個氧化還原反應的體系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質:(1)該反應中,化合價上升的反應物是________,化合價沒有發生改變的反應物是________。

(2)寫出一個包含上述七種物質的氧化還原反應方程式:________________________________________________________________________。

(3)上述反應中,氧化劑是________,1mol氧化劑在反應中________(填“得到”或“失去”)________mol電子。

(4)假如在反應后的溶液中加入NaBiO3,溶液又變紫紅色,說出NaBiO3的一特性質:_____________________________________。

【解析】(1)反應原理為在酸性條件下,KMnO4將Cl-氧化為Cl2,自身被還原。(2)由(1)可知反應物為KMnO4、KCl、H2SO4,其余四種物質為生成物。(3)該反應中KMnO4作氧化劑,1molKMnO4得到5mole-。(4)溶液又顯紫紅色,說明NaBiO3將Mn2+氧化成了MnO4-,因而說明NaBiO3的氧化性比KMnO答案:(1)KClH2SO4(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O(3)KMnO4得到5(4)NaBiO3具有強氧化性(或NaBiO3的氧化性比KMnO4的氧化性強)【加固訓練】高錳酸鉀分別在酸性、中性、堿性條件下發生的反應如下:MnO4-+5e-+8H+Mn2++4H2MnO4-+3e-+2H2OMnO2↓+4OHMnO4-+e-MnO42(1)從上述三個半反應中可以看出高錳酸根離子被還原的產物受溶液的________影響。

(2)將SO2通入高錳酸鉀溶液中,發生還原反應的離子方程式為____________。

(3)將PbO2投入酸性MnSO4溶液中攪拌,溶液變為紫紅色。下列說法正確的是________(填序號)。

a.氧化性:PbO2>KMnO4b.還原性:PbO2>KMnO4c.MnSO4溶液可以用鹽酸酸化【解析】(1)MnO4-在酸性條件下被還原成Mn2+,在中性條件下被還原成MnO2,在堿性條件下被還原成MnO42-,因此高錳酸根離子被還原的產物受溶液的酸堿性影響。(2)SO2溶于水生成H2SO3,呈酸性(3)酸性條件下,PbO2將Mn2+氧化成紫紅色的MnO4-,依據氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性,可知a正確,b錯誤;鹽酸中的Cl-具有還原性,PbO2能將Cl-氧化答案:(1)酸堿性(2)MnO4-+5e-+8H+Mn2++4H26.向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。假如接著向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層顏色會漸漸變淺,最終變成無色。完成下列填空:(1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學反應方程式____________。

(2)整個過程中的還原劑是________。

(3)把KI換成KBr,則CCl4層變為________色;接著滴加氯水,CCl4層的顏色沒有改變。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的依次是_________________。

(4)加碘鹽中含碘量為20～50mg·kg-1。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg,若用KI與Cl2反應制KIO3,至少須要消耗Cl2________L(標準狀況,保留2位小數)【解析】起先滴加少許氯水時,Cl2將KI中的I-氧化成碘單質;CCl4層變紫色后,再滴加氯水時,Cl2將碘單質進一步氧化成碘酸。(1)依據氧化還原反應方程式的配平原則,分析反應中的化合價改變,碘元素的化合價從0→+5,上升5價,氯元素的化合價從0→-1,降低1價,綜合得失電子守恒和質量守恒,可配平得:I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl;(2)分析整個過程中化合價上升的都是碘元素,還原劑為KI和I2;(3)KI換成KBr時,得到的是溴單質,則其在CCl4中呈紅棕色;接著滴加氯水時,顏色不變,可知氯水不能將溴單質氧化成HBrO3,故其氧化性強弱依次為HBrO3>Cl2>HIO3;(4)綜合寫出反應方程式:KI+3Cl2+3H2OKIO3+6HCl,依據化學方程式計算,按最小值計算時,1000kg加碘食鹽中含碘20g,依據質量守恒可知,須要消耗Cl2的體積為20g127g·mol-1×答案:(1)I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl(2)KI、I2(3)紅棕HBrO3>Cl2>HIO3(4)10.587.(1)H3PO2的工業制法是將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2,后者再與H2SO4反應。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應的化學方程式

______________________。

(2)①PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化學方程式為_______。

②PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為_______。

【解析】(1)依據題意可知反應物和生成物,然后依據得失電子守恒和質量守恒配平,即可得到白磷與Ba(OH)2溶液反應的化學方程式:6H2O+2P4+3Ba(OH)22PH3↑+3Ba(H2PO2)2。(2)①由題意知:該反應中,氯元素的化合價上升,則可推出鉛元素化合價降低,又由于+2價Pb較穩定,因此PbO2還原產物為Pb2+,其化學方程式為PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O。②由題意知:PbO+ClO-PbO2,鉛元素化合價上升,則氯元素化合價應降低,故有PbO+ClO-PbO2+Cl-,利用化合價升降法配平,得反應的離子方程式為PbO+ClO-PbO2+Cl-。答案:(1)6H2O+2P4+3Ba(OH)22PH3↑+3Ba(H2PO2)2(2)①PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O②PbO+ClO-PbO2+Cl-一、選擇題1.(2024·天水模擬)酸性溶液中過氧化氫能使Cr2O72-轉化成藍色的過氧化鉻(CrO5,分子結構為),該反應可用來檢驗Cr2O72-的存在,其反應的離子方程式為4H2O2+Cr2O72-+2H+A.過氧化鉻中鉻元素的化合價為+5價B.該反應為非氧化還原反應C.該反應中Cr2O7D.該反應中H2O2表現了還原性【解析】選B。過氧化鉻中鉻的化合價為+6價,A錯誤;該反應中過氧化氫中的氧為-1價,在每個過氧化鉻中有4個氧為-1價,所以沒有元素化合價改變,屬于非氧化還原反應,B正確,C、D錯誤。2.已知:①A+B2+A2++B②D+2H2OD(OH)2+H2↑③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池,電極反應為E2++2e-E和B-2e-B2+。下列說法正確的是()A.氧化性:E2+>B2+>A2+>D2+B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+C.反應E+A2+A+E2+能夠進行D.提取某廢水中含有的少量A2+時可以選用D【解析】選A。同一化學反應中,氧化劑的氧化性>氧化產物的氧化性。①A+B2+A2++B,該反應中氧化劑是B2+,氧化產物是A2+,所以B2+的氧化性>A2+的氧化性;②D+2H2OD(OH)2+H2↑,該反應中氧化劑是H2O,氧化產物是D(OH)2,所以H2O的氧化性>D2+的氧化性;③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池,電極反應為E2++2e-E,B-2e-B2+。該電池的電池反應式為E2++BE+B2+,所以氧化劑是E2+,氧化產物是B2+,所以E2+的氧化性>B2+的氧化性。所以各離子的氧化性大小為E2+>B2+>A2+>D2+,A正確,B錯誤。依據氧化性的強弱依次可知C、D選項中反應不能發生。【加固訓練】已知在酸性溶液中的還原性強弱依次為SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,下列反應不行能發生的是 ()A.2I-+2Fe3+I2+2Fe2+B.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-C.SO2+2H2O+I2H2SO4+2HID.H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2O【解析】選D。A項,還原性I->Fe2+,發生氧化還原反應;B項,SO2>Fe2+,SO2能還原Fe3+生成Fe2+;C項,因該反應中S的化合價上升,I的化合價降低,則SO2為還原劑,還原性強弱為SO2>I-,與已知的還原性強弱一樣,能發生;D項,若該反應發生,S的化合價降低,O的化合價上升,則H2O2為還原劑,還原性強弱為H2O2>SO2,與已知的還原性強弱沖突。3.某強氧化劑XO(OH)2+被Na2SO3還原。假如還原2.4×10-3molXO(OH)2+,需用30mL0.2mol·L-1的Na2SO3溶液,A.+2B.+1C.0D.-1【解析】選C。XO(OH)2+中X的化合價是+5,Na2SO3中S的化合價從+4上升到+6,設X元素被還原后的化合價為a,依據氧化還原反應中化合價升降必相等:2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得4.(新題預料)已知NH4CuSO3與足量的1mol·L-1硫酸混合微熱,產生下列現象:①有紅色金屬生成;②有刺激性氣味的氣體產生;③溶液呈藍色。據此推斷下列說法合理的是 ()A.NH4CuSO3中硫元素被氧化了B.刺激性氣味的氣體是二氧化硫和氨的混合氣體C.該反應中NH4CuSO3既作氧化劑又作還原劑D.該反應中硫酸既表現酸性又表現強氧化性【解析】選C。依據試驗現象①可知有Cu單質生成,依據試驗現象③可知溶液中有Cu2+生成,酸性條件下不行能生成氨,故依據試驗現象②可知刺激性氣味的氣體是二氧化硫,B項錯誤;NH4CuSO3中硫元素的化合價不變,A項錯誤;NH4CuSO3中銅元素的化合價部分上升,部分降低,故該反應中NH4CuSO3既作氧化劑又作還原劑,C項正確;該反應中硫酸只表現了酸性,D項錯誤。二、非選擇題5.(2024·衡陽模擬)Na2S2O5常用作紡織業棉麻脫氯劑,酸化時可放出SO2氣體。其制備工藝流程如下:(1)Na2S2O5的名稱為______________(選填“焦硫酸鈉”或“焦亞硫酸鈉”)。

(2)“反應Ⅰ”中應先通入的氣體是__________,反應后析出的固體產物是__________。

(3)“反應Ⅱ”的化學方程式為_____________________________。

(4)若反應條件或用量等限制不當,則所得的Na2S2O5產品中往往含有雜質。①若產品中含有雜質Na2SO3,其詳細緣由可能是__________________________(任答一條即可);

②若檢驗產品中含有雜質Na2CO3,下列試劑的運用依次依次為__________(填編號)。

a.稀硫酸 b.澄清石灰水c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液(5)Na2S2O3也可用作棉麻的脫氯劑。①Na2S2O5溶液與Cl2反應的離子方程式為__________________________;

②Na2S2O5與Na2S2O3脫氯等效時,消耗二者的質量之比為______________。

【解析】該原理為反應Ⅰ生成NaHCO3,加熱生成Na2CO3,在反應Ⅱ中SO2與Na2CO3反應生成NaHSO3和CO2,加熱NaHSO3生成Na2S2O5。(1)S為+4價,Na2S2O5的名稱為焦亞硫酸鈉。(2)由工藝流程可知,反應Ⅰ為生成NaHCO3,反應方程式為CO2+NH3+NaCl+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;反應Ⅰ進行時應先通入NH3,增大HCO3-的濃度,便于NaHCO3析出。(3)“反應Ⅱ”的化學方程式為Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2。(4)反應Ⅱ中發生反應Na2CO3+H2O+2SO22NaHSO3+CO2,2NaHSO3Na2S2O5+H2O,故SO2與Na2CO3的物質的量之比接近2∶1恰好完全反應,若SO2不足,Na2S2O5產品中Na2SO3、Na2CO3等雜質含量增加,Na2S2O5產率降低,①若產品中含有雜質Na2SO3,其詳細緣由可能是反應Ⅱ中SO2的用量不足,NaHSO3分解時反應溫度不高。②檢驗產品中含有雜質Na2CO3的方法a.加稀硫酸產生SO2、CO2,通入d.酸性KMnO4溶液,除去SO2,再通入c.品紅溶液,確定SO2已除盡,最終再通入b.澄清石灰水,檢驗CO2。故試劑的運用依次依次為a、d、c、b。(5)①Na2S2O5溶液與Cl2反應的離子方程式為S2O52-+2Cl2+3H2O6H++2SO42-+4Cl-,S2O32-+4Cl2+5H2O10H++2SO42-+8Cl-,由方程式可知,當Cl2相同時,2Na2S2O5～Na2S2O3,消耗二者的質量之比為(190答案:(1)焦亞硫酸鈉(2)NH3(或氨氣)NaHCO3(或碳酸氫鈉)(3)Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2(4)①反應Ⅱ中SO2的用量不足;NaHSO3分解時反應溫度不高②a、d、c、b(5)①S2O52-+2Cl2+3H2O6H++2SO42-+4Cl-②190∶6.“鋼是虎,釩是翼,鋼含釩如同虎添翼”,釩是“現代工業的味精”。釩對稀酸是穩定的,但室溫下能溶解于濃硝酸中生成VO2(1)請寫出金屬釩與濃硝酸反應的離子方程式:

____________________。

(2)灼燒NH4VO3時可生成釩的氧化物V2O5,請寫出該反應的化學方程式:________。

(3)V2O5是較強的氧化劑。它能與沸騰的濃鹽酸作用產生氯氣,其中釩元素被還原為藍色的VO2+,請寫出該反應的離子方程式:____________________。

(4)V2O5是兩性氧化物,與強堿反應生成釩酸鹽(陰離子為VO43-),溶于強酸生成含釩氧離子(VO2+)的鹽。請寫出V2O5分別與燒堿溶液和稀硫酸反應生成的鹽的化學式:(5)工業上用接觸法制硫酸時要用到V2O5。在氧化SO2的過程中,450℃時發生V2O5與VO2之間的轉化:V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5,說明V2O5在接觸法制硫酸過程中所起的作用是______________________________________。

【解析】(1)釩室溫下能溶解于濃硝酸中生成VO2+,故金屬釩與濃硝酸反應:V+6H++5NO3-VO2++5NO(2)依據題意灼燒NH4VO3時可生成釩的氧化物V2O5,其化學方程式為2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O。(3)濃鹽酸與V2O5反應生成氯氣,氯元素的化合價上升,釩元素被還原為藍色的VO2+,其反應的離子方程式為V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2↑+3H2O。(4)V2O5與強堿反應生成Na3VO4,V2O5與強酸反應生成(VO2)2SO4。(5)由方程式V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5可知,說明V2O5在接觸法制硫酸過程中起到催化作用。答案:(1)V+6H++5NO3-VO2++5NO2↑(2)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O(3)V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2↑+3H2O(4)Na3VO4(VO2)2SO4(5)作催化劑或催化作用