2021届高考化学一轮复习氧化还原反应作业

2021届高考化学一轮复习氧化还原反应作业

核心素养提升练 五 氧化还原反应 ‎(25分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括8小题,每题4分,共32分)‎ ‎1.(2019·西安模拟)下列应用不涉及氧化还原反应的是 (　　)‎ A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂 B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al C.工业上利用合成氨实现人工固氮 D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制备NH3‎ ‎【解析】选D。Na2O2作供氧剂发生的反应为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,有元素化合价升降,属于氧化还原反应,A错误;电解熔融状态的Al2O3的反应2Al2O34Al+3O2↑中有电子转移,属于氧化还原反应,B错误;人工固氮时, 氮元素化合价由0价变为正价或负价,有电子转移,属于氧化还原反应,C错误;实验室用NH4Cl 和Ca(OH)2制备NH3的反应中没有元素化合价升降,不属于氧化还原反应,D正确。‎ ‎【加固训练】‎ 下列属于氧化还原反应的是 (　　)‎ A.CaO+H2OCa(OH)2‎ B.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O C.2KBr+Cl22KCl+Br2‎ D.HCl+NaOHNaCl+H2O ‎【解析】选C。CaO+H2OCa(OH)2涉及的钙、氢、氧元素的化合价都没有升降,A不选; 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 涉及的氢、钠、碳、氧元素的化合价都没有升降,B不选;在2KBr+Cl22KCl+Br2中,氯元素的化合价从0降低到-1,溴元素的化合价从-1升到0,属于氧化还原反应,C选;在HCl+NaOHNaCl+H2O中,酸碱中和,元素的化合价都没有升降,D不选。‎ ‎2.(2019·濮阳模拟)大气中氮氧化物和碳氢化合物受紫外线作用可产生二次污染物光化学烟雾,其中某些反应过程如图所示。下列说法正确的是 (　　)‎ A.丙烯发生氧化反应生成甲醛和乙醛 B.生成O3的反应属于氧化还原反应 C.反应Ⅰ属于复分解反应 D.该过程中O2作催化剂 ‎【解析】选A。根据图示可知,丙烯与臭氧发生反应3CH3CHCH2+2O33CH3CHO+3HCHO,反应中丙烯发生氧化反应生成甲醛和乙醛,A正确;氧气和O生成O3的过程中没有化合价变化,该反应不属于氧化还原反应,B错误;反应Ⅰ中的反应物、生成物有单质或原子,而复分解反应的反应物、生成物都为化合物,所以反应Ⅰ不属于复分解反应,C错误;根据图示可知,该过程中O2为反应物,不是催化剂,D错误。‎ ‎3.(新题预测)下列涉及电子得失或偏移的有几种 (　　)‎ ‎①明矾净水　②漂白粉变质　③人工固氮 ‎④电解精炼铜　⑤焰色反应　⑥金属铝钝化　⑦实验室制备SO2　⑧铁质容器盛放波尔多液　⑨硅胶作食品干燥剂　⑩纳米铁粉去除污水中的重金属离子 A.5种　　 　B.6种　　 　C.7种　　　 D.8种 ‎【解析】选B。涉及电子得失或偏移的是氧化还原反应,①明矾净水利用Al3+的水解,生成Al(OH)3胶体,为非氧化还原反应;②漂白粉变质分两步,ClO-生成HClO和HClO分解,第二步为氧化还原反应;③人工固氮即为N2与H2合成NH3,是氧化还原反应;④电解精炼铜利用电解池,涉及电子转移;⑤焰色反应是金属元素物理性质,无电子转移;⑥金属铝钝化在表面生成氧化膜,是氧化还原反应;⑦实验室制备SO2用Na2SO3和较浓硫酸反应,强酸制弱酸,为非氧化还原反应;⑧铁质容器盛放CuSO4,发生置换反应,属于氧化还原反应;⑨硅胶吸水时不涉及电子转移;‎ ‎⑩纳米铁粉具有还原性,置换去除污水中的重金属离子,是氧化还原反应。‎ ‎4.(2018·浙江11月选考真题)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是 (　　)‎ A.2NaBr+Cl22NaCl+Br2‎ B.Br2+2NaI2NaBr+I2‎ C.3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O D.HBr+NaOHNaBr+H2O ‎【解析】选A。2NaBr+Cl22NaCl+Br2中溴元素仅被氧化,A正确;Br2+2NaI2NaBr+I2中溴元素仅被还原,B错误;3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O中溴元素既被还原又被氧化,C错误;HBr+NaOHNaBr+H2O中溴元素化合价没有变化,D错误。‎ ‎5.明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。”下列说法正确的是(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,泥罐中掺有煤炭)‎ ‎ (　　)‎ A.炉甘石作还原剂 B.倭铅是氧化产物 C.反应中每生成3 mol CO,转移4 mol电子 D.该冶炼锌的方法属于热分解法 ‎【解析】选C。炉甘石中锌元素化合价由+2变化为0,作氧化剂被还原,A错误;倭铅为金属锌为还原产物,B错误;反应为ZnCO3+2CZn+3CO↑,反应中碳元素化合价由0升高为+2,锌元素化合价由+2降低为0,另一部分碳元素化合价由+4降低为+2,每生成3 mol CO,转移4 mol电子,C正确;碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳,为置换反应,D错误。‎ ‎6.ClO2是一种高效水处理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4‎ ‎+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,关于此反应的说法正确的是(　　)‎ A.KClO3发生化合价降低,失电子 B.反应中H2SO4体现了酸性和强氧化性 C.反应中H2C2O4被氧化 D.产物中Cl与C化合价相同,因而氧化性一样强 ‎【解析】选C。由方程式可知:KClO3中氯元素从+5价降低为+4价,化合价降低,得到电子,A错误;反应中S的化合价没有变化,不表现氧化性,B错误;H2C2O4中碳元素从+3价升高为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,C正确;不同元素的化合价相同,其氧化性却不同,ClO2具有强氧化性,CO2具有弱氧化性,D错误。‎ ‎7.(2019·顺义模拟)根据图转化关系判断下列说法不正确的是(反应条件已略去)(　　)‎ A.反应①③中MnO2均被还原 B.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1‎ C.反应②中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂 D.反应③是置换反应 ‎【解析】选B。反应①中锰元素化合价从+4变为+2,反应③中锰元素化合价从+4变为0,MnO2均被还原,A正确;反应①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O中,锰元素的化合价由+4降低为+2,HCl中氯元素的化合价由-1升高为0,由电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B错误;反应②中,只有氯气中氯元素的化合价发生变化,则Cl2既是氧化剂,又是还原剂,C正确;反应③中二氧化锰与铝反应生成Mn和氧化铝,属于置换反应,D正确。‎ ‎8.(2019·琼海模拟)已知在碱性溶液中可发生如下反应:2M(OH)3+10OH-+3Cl2‎ ‎2M+6Cl-+8H2O,则M中M的化合价是 (　　)‎ A.+4 B.+5 C.+6 D.+7‎ ‎【解析】选C。由电荷守恒得n==2,方法一:根据离子中化合价的代数和等于其所带电荷数计算M化合价,M中氧元素化合价为-2,则M化合价=-2-(-2)×4=+6;方法二:设M化合价为x,根据转移电子守恒得3×2×[0-(-1)]=2(x-3),x=+6。‎ 二、非选择题(本题包括2小题,共18分)‎ ‎9.(8分)(2019·西安模拟)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:N+4H++3e-NO+2H2O。KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。‎ ‎(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:                               ‎ ‎_                                                             。 ‎ ‎(2)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是________mol。 ‎ ‎(3)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是 ‎ ‎____________________________________________________________。 ‎ ‎【解析】(1)N+4H++3e-NO+2H2O,该反应中硝酸发生还原反应,所以另一种物质必须具有还原性,只有Cu2O符合,与硝酸发生氧化还原反应生成NO和Cu(NO3)2,反应的方程式为HNO3+Cu2OCu(NO3)2+NO↑+H2O,铜元素的化合价升高,氮元素的化合价降低,由电子、原子守恒可知,反应方程式为14HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O;‎ ‎(2)该反应中,14 mol HNO3反应,其中2 mol被还原,得到6 mol电子,生成2 mol NO,所以若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量为0.6 mol;‎ ‎(3)Cu2O+6HNO3(浓)2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O …①,14HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O …②,将②式化学计量数除以3得到HNO3+Cu2O2Cu(NO3)2+NO↑+H2O,可知用稀硝酸氧化1 mol Cu2O需要 mol硝酸作氧化剂,用浓硝酸需要2 mol硝酸作氧化剂,质量增加,使用了较浓的硝酸,产物中有部分二氧化氮生成。‎ 答案:(1)14HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O　(2)0.6　(3)使用了较浓的硝酸,产物中有部分二氧化氮生成 ‎10.(10分)磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。‎ ‎(1)磷元素位于元素周期表第________周期________族。AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体,该反应的另一种产物的化学式为________。 ‎ ‎(2)PH3具有强还原性,能与CuSO4溶液反应,配平该反应的化学方程式:____CuSO4+____PH3+____H2O____Cu3P↓+____H3PO4+____H2SO4 ‎ ‎(3)工业制备PH3的流程如图所示。‎ ‎①黄磷和烧碱溶液反应的化学方程式为__________________________________‎ ‎______,次磷酸属于________(填“一”“二”或“三”)元酸。 ‎ ‎②若起始时有1 mol P4参加反应,则整个工业流程中共生成________mol PH3。(不考虑产物的损失) ‎ ‎【解析】(1)P处于第三周期,ⅤA族,AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体,根据元素守恒,确定该反应的另一种产物是Al(OH)3。‎ ‎(2)该方程式中Cu价态由+2价变为+1价,P价态由-3价变为+5价,为保证化合价升降数相等,Cu3P与H3PO4化学计量数分别为8、3,CuSO4的化学计量数是24,H2SO4化学计量数是24,根据元素守恒,得到24CuSO4+11PH3+12H2O8Cu3P↓+3H3PO4‎ ‎+24H2SO4。‎ ‎(3)①根据图示信息:黄磷和烧碱溶液反应生成PH3、NaH2PO2,方程式为P4+3NaOH+3H2OPH3↑+3NaH2PO2,‎ 根据电离出的氢离子数目确定次磷酸属于一元酸。②P4+3NaOH+3H2OPH3↑+3NaH2PO2;2H3PO2PH3↑+H3PO4,即P4～2.5PH3,若起始时有1 mol P4参加反应,则整个工业流程中共生成2.5 mol PH3。‎ 答案:(1)三　ⅤA　Al(OH)3　(2)24　11　12‎ ‎8　3　24　(3)①P4+3NaOH+3H2OPH3↑+3NaH2PO2　一　②2.5‎ ‎(30分钟　50分)‎ 一、选择题(本题包括6小题,每题6分,共36分)‎ ‎1.下列物质的工业生产原理不涉及氧化还原反应的是 (　　)‎ A.氨气　　 B.纯碱　 　C.硫酸　 　D.溴单质 ‎【解析】选B。工业用氮气与氢气反应制取氨气,氮、氢元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A不选;氨碱法生产纯碱涉及的方程式为NH3+CO2+H2O+NaClNaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,这两个方程式中都没有电子的转移,所以不涉及氧化还原反应,B选;硫酸工业中存在S～SO2～SO3的转化,元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,C不选;工业制取溴单质涉及的反应为2Br-+Cl2Br2+2Cl-,溴、氯元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,D不选。‎ ‎2.(新题预测)英国科学家希尔发现,离体的叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体(如草酸铁),在光照时可使水分解而释放氧气,从而证明了氧的释放与CO2还原是不同的过程,将对光合作用的研究上升到细胞层面。该反应方程式为4Fe3++2H2O4Fe2++4H++O2↑,下列有关希尔反应说法错误的是 (　　)‎ A.水在光反应中起供氢体和电子供体双重作用 B.反应后溶液pH减小 C.生成标准状况下11.2 L O2时,Fe3+得电子数为2NA D.叶绿体本身被氧化 ‎【解析】选D。水在光反应中作供氢体,并提供电子,A正确;反应生成H+,溶液pH减小,B正确;依据O2～4e-,生成0.5 mol O2时,转移2 mol e-,Fe3+得电子数为2NA,C正确;水中氧元素被氧化,叶绿体未被氧化,D错误。‎ ‎3.下列关于反应4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2↑的叙述中,正确的是 (　　)‎ A.SOCl2既是氧化剂又是还原剂,Li是还原剂 B.若2 mol SOCl2参加反应,则转移的电子数为8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)‎ C.若将该反应设计成电池,则SOCl2在正极发生反应 D.若将该反应设计成电池,则可用稀硫酸作电解质溶液 ‎【解析】选C。Li的化合价升高,作还原剂,SOCl2中硫元素的化合价降低,作氧化剂,A错误;反应4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2↑中,每生成1 mol SO2转移4 mol电子,则2 mol SOCl2参加反应,共转移4 mol电子,转移的电子数为4NA,B错误;将该反应设计成电池,正极电极反应式为2SOCl2+4e-4Cl-+S+SO2↑,则SOCl2在正极发生反应,C正确;由于Li和SOCl2都易与水反应,电解质应为非水电解质,D错误。‎ ‎4.铜的冶炼大致可分为:‎ ‎①富集,将硫化物矿进行浮选;‎ ‎②焙烧,主要反应为2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);‎ ‎③制粗铜,在1 200 ℃发生的主要反应为2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2,2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑;‎ ‎④电解精炼铜。‎ 下列说法不正确的是 (　　)‎ A.上述灼烧过程的尾气回收后可用来制硫酸 B.上述过程中,由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2‎ C.在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶6‎ D.在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,只有Cu2O作氧化剂 ‎【解析】选D。在铜的冶炼过程中,②焙烧、③制粗铜过程中都有二氧化硫生成,二氧化硫被氧化生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,所以冶炼过程中的尾气可用来制硫酸,A正确;总反应方程式为6CuFeS2+15O26Cu+12SO2+6FeO,根据方程式知由6 mol CuFeS2制取6 mol Cu时共消耗15 mol O2,B正确;在反应2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑中,铜元素化合价由+1变为0、硫元素化合价由-2变为+4,则氧化剂是Cu2O、Cu2S,还原剂是Cu2S,氧化产物是二氧化硫、还原产物是Cu,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶6 ,C正确,D错误。‎ ‎5.某反应体系中存在H2O、ClO-、CN-、HC、N2、Cl-六种微粒,反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间的变化如图所示。有关判断正确的是 (　　)‎ A.氧化剂是ClO-,还原产物是HC B.反应物有两种微粒,生成物有三种微粒 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2‎ D.生成2.24 L N2(标准状况)时转移电子0.5 mol ‎【解析】选C。由曲线变化图可知,随反应进行ClO-的物质的量降低,N2的物质的量增大,故ClO-为反应物,N2是生成物,根据电子转移相等可知,CN-是反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,由碳元素守恒可知HC是生成物,‎ 由氢元素守恒可知H2O是反应物。反应中氯元素化合价由+1降低为-1,化合价总共降低2价,碳元素化合价由+2升高为+4,氮元素化合价由-3升高为0,化合价总共升降最小公倍数为2×[(4-2)+(3-0)]=10价,故CN-化学计量数为2,ClO-化学计量数为5,由元素守恒可知HC化学计量数为2,N2化学计量数为1,Cl-化学计量数为5,H2O化学计量数为1,反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O2HC+N2↑+5Cl-,反应中氯元素化合价由ClO-中+1价降低为Cl-中-1价,ClO-是氧化剂,还原产物是Cl-,A错误;反应方程式为2CN-+5ClO-+H2O2HC+N2↑+5Cl-,反应体系中反应物与生成物各有三种微粒,B错误;由上述分析可知,反应为2CN-+5ClO-+H2O2HC+N2↑+5Cl-,反应中CN-是还原剂,ClO-是氧化剂,氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2,C正确;2.24 L N2(标准状况)的物质的量为0.1 mol,所以参加反应的ClO-的物质的量为0.5 mol,反应中只有氯元素化合价降低,由ClO-中+1价降低为Cl-中-1价,所以转移电子数为0.5 mol×2×NA mol-1=NA,D错误。‎ ‎6.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀,蓝色溶液变为棕色。再向反应后的溶液中通入过量的SO2气体,溶液变成无色。则下列说法正确的是 (　　)‎ A.滴加KI溶液时,KI被氧化,CuI是氧化产物 B.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性 C.滴加KI溶液时,转移1 mol e-时生成0.5 mol白色沉淀 D.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2‎ ‎【解析】选D。滴加KI溶液时,碘元素的化合价升高,KI被氧化,铜元素的化合价降低,则CuI是还原产物,A错误;通入SO2后溶液逐渐变成无色,发生了氧化还原反应,硫元素的化合价升高,体现其还原性,B错误;2CuSO4+4KI2K2SO4+‎ ‎2CuI↓+I2中转移2 mol电子生成2 mol CuI,则转移1 mol e-时生成1 mol白色沉淀,C错误;2CuSO4+4KI2K2SO4+2CuI↓+I2反应中Cu2+化合价降低是氧化剂,I2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以物质的氧化性:Cu2+>I2,SO2+2H2O+I2H2SO4+2HI中碘元素化合价由0价降低为-1价,I2是氧化剂,SO2被氧化,所以物质氧化性I2>SO2,所以氧化性Cu2+>I2>SO2, D正确。‎ ‎【加固训练】‎ 在含3 mol NaHSO3的溶液中加入含a mol NaIO3的溶液充分反应(不考虑I2+I-),所得溶液中的I-与加入NaIO3的物质的量的关系曲线如图所示,下列说法不正确的是 (　　)‎ A.还原性HS>I-,氧化性:I>S>I2‎ B.当a=1.1时,溶液中n(I2)∶n(I-)=3∶5‎ C.AB段,反应的离子方程式为I+5I-+6H+3I2+3H2O D.1I-,氧化性:I>S,而碘水与二氧化硫反应生成氢碘酸和硫酸,可知氧化性:S

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