2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第2章 第7讲 氧化还原反应的计算及方程式的配平

2021新高考化学鲁科版一轮复习突破精练：第2章 第7讲 氧化还原反应的计算及方程式的配平

www.ks5u.com 基础知识训练 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．(2020·咸阳模拟)下列颜色变化与氧化还原反应无关的是(　　)‎ A．将乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中，溶液由橙色变为绿色 B．将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液红色退去 C．将H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中，溶液紫色退去 D．将新制氯水滴入紫色石蕊溶液中，溶液先变红色后退色 答案　B 解析　A项，溶液变为绿色是因为乙醇将Cr2O中＋6价的铬还原为＋3价铬，是氧化还原反应；B项，SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O没有元素发生化合价变化，不属于氧化还原反应；C项，H2C2O4中＋3价的碳将MnO中＋7价的锰还原为Mn2＋，属于氧化还原反应；D项，利用了氯水中的次氯酸氧化有机色质，属于氧化还原反应。‎ ‎2．下列反应中，CO2作氧化剂的是(　　)‎ A．CO2被过氧化钠固体吸收，有氧气生成 B．镁条在CO2中燃烧，有黑色固体生成 C．将足量CO2通入氨水中，有碳酸氢铵生成 D．将CO2通入硅酸钠溶液中，有白色浑浊物生成 答案　B 解析　A项，CO2被过氧化钠固体吸收，反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，错误；B项，镁在CO2中燃烧，生成碳和氧化镁，其中二氧化碳是氧化剂，镁是还原剂，正确；C项，将足量CO2通入氨水中，生成碳酸氢铵，没有元素化合价变化，错误；D项，将CO2通入硅酸钠溶液中产生硅酸白色沉淀，为复分解反应，错误。‎ ‎3．宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O。下列说法正确的是(　　)‎ A．X的化学式为AgS B．银针验毒时，空气中氧气失去电子 C．反应中Ag和H2S均是还原剂 D．每生成1 mol X，反应转移2 mol e－‎ 答案　D 解析　根据原子守恒，X的化学式为Ag2S，A项错误；银针验毒时，氧元素化合价降低，空气中氧气得到电子，B项错误；反应中Ag是还原剂，氧气是氧化剂，H2S既不是氧化剂又不是还原剂，C项错误；银的化合价升高1，每生成1 mol X，反应转移2 mol e－，D项正确。‎ ‎4．(2020·宣城模拟)科学家发现了利用泪液来检测糖尿病的方法，其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与溶液中的葡萄糖发生反应生成纳米金单质颗粒(直径为20～60 nm)。下列有关说法错误的是(　　)‎ A．氯金酸钠中金元素的化合价为＋3‎ B．葡萄糖具有还原性 C．检测时，NaAuCl4发生氧化反应 D．纳米金单质颗粒分散在水中所得的分散系能产生丁达尔效应 答案　C ‎5．(2019·山东烟台期中)某离子反应涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒，其中c(NH)随着反应的进行逐渐减小，下列判断错误的是(　　)‎ A．氧化产物是N2‎ B．消耗1 mol氧化剂，转移电子2 mol C．反应后溶液的酸性明显减弱 D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2‎ 答案　C 解析　根据题意知，c(NH)随反应进行逐渐减小，则NH为反应物，N2为生成物，氮元素的化合价由－3升高为0；根据氧化还原反应中元素化合价有升必有降可知，ClO－为反应物，作氧化剂，Cl－为生成物，氯元素的化合价由＋1降低为－1，则离子方程式为3ClO－＋2NH===3H2O＋2H＋＋N2↑＋3Cl－。由反应的方程式可知，NH是还原剂，N2是氧化产物，A项正确；由上述分析可知消耗1 mol氧化剂，转移电子2 mol，B项正确；反应后生成H＋，即溶液酸性明显增强，C项错误；由离子方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，D项正确。‎ ‎6．(2019·青岛二中期中)将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HBr与H2SO3的混合溶液中，有一半的HBr被氧化，则下列说法正确的是(　　)‎ A．物质的还原性：HBr>H2SO3>HCl B．HBr与H2SO3的物质的量浓度均为0.6 mol·L－1‎ C．通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2＋4H2SO3＋2Br－＋4H2O===4SO＋Br2＋10Cl－＋16H＋‎ D．若再通入0.05 mol Cl2，恰好能将HBr和H2SO3完全氧化 答案　C 解析　因反应H2SO3＋Br2＋H2O===H2SO4＋2HBr知还原性：H2SO3>HBr。0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HBr与H2SO3的混合溶液中，有一半的HBr被氧化，设HBr的物质的量为x，由得失电子守恒可知，0.1 mol×2＝x×0.5×1＋x×(6－4)，解得x＝0.08 mol。由上述分析可知，A项错误；根据上述计算，HBr的物质的量为0.08 mol，溶液的物质的量浓度为0.8 mol·L－1，B项错误；通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2＋4H2SO3＋2Br－＋4H2O===4SO＋Br2＋10Cl－＋16H＋，C项正确；由上述分析可知，还有0.04 mol HBr未被氧化，则再通入0.02 mol Cl2，恰好能将HBr和H2SO3完全氧化，D项错误。‎ ‎7．(2020·芜湖高三第一次月考)某强氧化剂XO(OH)被Na2SO3还原。如果还原2.4×10－3 mol XO(OH)，需用30 mL 0.2 mol·L－1的Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的价态是(　　)‎ A．＋2 B．＋1 C．0 D．－1‎ 答案　C 解析　XO(OH)中X的化合价是＋5，Na2SO3中S的化合价从＋4升高到＋6，设X元素被还原后的化合价为a，根据氧化还原反应中化合价升降必相等：2.4×10－3×(5－a)＝0.2×0.03×(6－4)，解得a＝0。‎ ‎8．若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为(　　)‎ A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1‎ 答案　B 解析　反应方程式是3(NH4)2SO43SO2↑＋N2↑＋4NH3↑＋6H2O，该方程式中铵根离子和氨气分子中氮原子的化合价都是－3价，化合价不变，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为(1×2)∶(4×1)＝1∶2。‎ 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。‎ ‎9．向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液，当加入2.6 mol NaBrO3 时，测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为：‎ 粒子 I2‎ Br2‎ IO 物质的量/mol ‎0.5‎ ‎1.3‎ 针对上述反应，下列说法正确的是(　　)‎ A．NaBrO3是氧化剂 B．氧化产物只有I2‎ C．该反应共转移电子的物质的量是12 mol D．参加反应的NaI为3 mol 答案　AD 解析　NaBrO3中溴元素由＋5价被还原生成0价，则NaBrO3是氧化剂，A正确；NaI中－1价碘离子被氧化生成0价的I2和＋5价的IO，则氧化产物为I2和IO，B错误；2.6 mol NaBrO3反应转移的电子为2.6 mol×(5－0)＝13 mol，C错误；根据电子守恒，生成IO的物质的量为＝2 mol，根据碘原子守恒可知，参加反应的NaI的物质的量为n(IO)＋2n(I2)＝2 mol＋0.5 mol×2＝3 mol，D正确。‎ ‎10．(2020·宿州高三联考)向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况 B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1‎ C．当通入Cl2 2 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－‎ D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3‎ 答案　B 解析　根据还原性：Br－＜Fe2＋＜I－，线段AB代表I－物质的量的变化情况，线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况，线段DE代表Br－物质的量的变化情况，A项正确；溶液体积未知，无法计算浓度，B项错误；当通入2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C项正确；‎ 根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D项正确。‎ ‎11．实验室制备NaClO2的装置如下图，其中C装置内生成ClO2，下列说法正确的是(　　)‎ A．实验开始时，应打开分液漏斗的活塞及弹簧夹乙，关闭弹簧夹甲 B．可用98.3%硫酸代替75%硫酸 C．H2O2是制备 NaClO2反应的还原剂 D．F中的试剂可用饱和Ca(OH)2溶液 答案　C 解析　A项，C装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压并可防止堵塞。实验开始时，应打开弹簧夹甲，错误；B项，98.3%硫酸中硫酸大多以分子的形式存在，不能电离出氢离子，其与亚硫酸钠反应较慢，不能用其代替75%的硫酸，错误；C项，C中产生的ClO2通入D中后与H2O2反应生成NaClO2时，氯元素的化合价降低，被还原，故H2O2是还原剂，正确；D项，饱和Ca(OH)2溶液的浓度较低，无法充分吸收尾气中的二氧化硫和二氧化氯，错误。‎ ‎12．钼(Mo)的主要用途是制造特种钢，用CO还原MoO3(白色粉末，加热时变黄)制备单质Mo的装置如图所示，下列说法正确的是(　　)‎ A．装置②中盛有饱和碳酸氢钠溶液，装置③中盛有浓硫酸，均起到净化CO2的作用 B．装置①中的稀盐酸可用稀硫酸代替，石灰石可用碳酸钠粉末代替 C．装置④的作用是制备CO，装置⑤的作用是CO还原MoO3‎ D．装置⑥能达到检验MoO3是否被CO还原的目的 答案　AC 解析　选项A，稀盐酸与碳酸钙反应制备的CO2中含HCl杂质，除去HCl杂质，用饱和NaHCO3溶液，正确；选项B，启普发生器中的固体反应物不能呈粉末状，错误；选项C，装置④中CO2与炽热的C反应生成CO，装置⑤中CO与MoO3发生氧化还原反应，正确；选项 D，装置④中未反应的CO2也能使装置⑥中的澄清石灰水变浑浊，错误。‎ 三、非选择题 ‎13．按要求回答下列问题：‎ ‎(1)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO、Cl－、H2O。‎ ‎①写出并配平湿法制高铁酸钾反应的离子方程式：‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②每生成1 mol FeO转移__________mol电子，若反应过程中转移了0.3 mol电子，则还原产物的物质的量为________mol。‎ ‎③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________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)工业上从海水中提取单质溴可采用如下方法：‎ ‎①向海水中通入Cl2将海水中溴化物氧化，其离子方程式为_________________________。‎ ‎②向上述混合液中吹入热空气，将生成的溴吹出，用纯碱溶液吸收，其化学方程式为________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎③将②所得溶液用H2SO4酸化，使NaBr、NaBrO3中的溴转化为单质溴，再用有机溶剂提取溴后，还可得到副产品Na2SO4。这一过程可用化学方程式表示为_____________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　(1)①2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O　②3　0.15　③该温度下K2FeO4比Na2FeO4的溶解度小 ‎(2)①Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－　②3Na2CO3＋3Br2===5NaBr＋NaBrO3＋3CO2(或6Na2CO3＋3Br2＋3H2O===5NaBr＋NaBrO3＋6NaHCO3)　③5NaBr＋NaBrO3＋3H2SO4===3Br2＋3Na2SO4＋3H2O 解析　(1)①湿法制备高铁酸钾时，Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4，则ClO－作氧化剂被还原生成Cl－，氢氧化铁必须在碱性条件下存在，所以该反应是在碱性条件下进行，离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。②由反应的离子方程式知每生成1 mol K2FeO4转移电子的物质的量为3 mol。③低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH 至饱和可析出高铁酸钾，说明相同条件下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小。(2)①Cl2将海水中的Br－氧化生成Br2。②纯碱(Na2CO3)溶液显碱性，类比Cl2与NaOH溶液的反应，可推出Br2在纯碱溶液中会发生歧化反应生成溴化物，从③中的溴化物中可知另外生成的是溴酸盐，CO转化为CO2。③在酸性条件下，Br－和BrO发生归中反应生成Br2。‎ ‎14．(2019·武汉第三次联考)亚氯酸钠(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白剂。通常情况下，ClO2是一种具有强氧化性的黄色气体，常用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。ClO2易发生爆炸，在生产、使用时可用其他气体进行稀释。ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。‎ ‎(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠，可较安全地生成ClO2，反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)自来水用ClO2处理后，有少量ClO2残留在水中，可用碘量法作如下检测(已知ClO2存在于pH为4～6的溶液中，ClO存在于中性溶液中)：‎ ‎①取0.50 L水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式：__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎②已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，向①所得溶液中滴加5.00×10－4 mol·L－1的Na2S2O3溶液至恰好反应，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，判断达到滴定终点的方法是________________________________________________________________________，‎ 该水样中ClO2的浓度是________mg·L－1。‎ ‎(3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO2)。‎ ‎①装置A中产生的ClO2气体，在装置C中反应生成NaClO2，写出生成NaClO2的化学方程式：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体。‎ ‎②装置B的作用是_______________________________________________________。‎ ‎③某同学认为上述装置并不完整，请画出需补充的装置图。‎ 答案　(1)H2C2O4＋2ClO＋2H＋===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O ‎(2)①2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2　②当滴加最后一滴Na2S2O3溶液时，溶液蓝色退去，且半分钟内不恢复　1.35‎ ‎(3)①2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2　②防止C中试管中的溶液倒吸到A中　③在装置C后画(或其他合理装置)‎ 解析　(1)H2C2O4被强氧化剂氧化时一般被氧化成CO2，CO2和ClO2同时生成，CO2对ClO2起到稀释作用，符合“安全地生成ClO2”的要求，因此该反应的离子方程式是H2C2O4＋2ClO＋2H＋===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。‎ ‎(2)①由题中信息可知，ClO存在于中性溶液中，所以在中性溶液中ClO2将KI氧化为I2，本身被还原为ClO，反应的化学方程式是2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2。‎ ‎②由关系式2ClO2～I2～2Na2S2O3有：n(ClO2)＝n(Na2S2O3)＝5.00×10－4 mol·L－1×0.020 0 L＝1.00×10－5 mol，m(ClO2)＝1.00×10－5 mol×67.5 g·mol－1＝6.75×10－4 g＝0.675 mg，所以在该水样中ClO2的浓度是0.675 mg÷0.50 L＝1.35 mg·L－1。‎ ‎(3)①在C中，ClO2在碱性条件下被H2O2还原为NaClO2，H2O2被氧化为O2，所以反应的化学方程式是2NaOH＋2ClO2＋H2O2===2NaClO2＋2H2O＋O2。③补充装置一般要从安全和环境保护角度考虑。ClO2易发生爆炸，不能直接排放，故要安装尾气处理装置，由题中信息可知，ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐，所以应在装置C后增加NaOH溶液吸收ClO2并防止倒吸的装置。‎