届二轮复习 氧化还原反应 专题卷全国通用.docx
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届二轮复习氧化还原反应专题卷全国通用
专题三 氧化还原反应
时间:
45分钟 满分:
100分
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.(2019年广东省北京师范高三月考)铅丹(Pb3O4)可作防锈用涂料,已知铅丹中Pb元素的化合价只有+2、+4,且+2价稳定,+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸生成Cl2。
则下列说法不正确的是( )
A.Pb3O4可表示为2PbO·PbO2
B.可用PbO在空气中加热制备铅丹,其n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶6
C.0.1molPb3O4与足量的浓盐酸反应,生成Cl20.1mol
D.amolPb3O4全部转化生成PbO,则该过程中转移电子数为2aNA
解析:
A.因为铅丹中铅的化合价为+2、+4,所以根据化合价代数和为0分析,则Pb3O4中+2价铅和+4价铅的物质的量之比为2∶1,所以Pb3O4可以表示为2PbO·PbO2,故正确;B.根据6PbO+O2
2Pb3O4由得失电子守恒可知,氧化剂和还原剂的比例为1∶2,故错误;C.根据Pb3O4可表示为2PbO·PbO2,则0.1molPb3O4与足量的浓盐酸反应转移0.2mol电子,由得失电子守恒则生成0.1mol氯气,故正确;D.根据Pb3O4可表示为2PbO·PbO2,则amolPb3O4含有amol+4价铅,其被还原为PbO要转移2amol电子,故正确。
答案:
B
2.(2019年浙江省宁波市余姚高三期中)据史书记载,历史上曾经通过硫酸铜与硫铁矿的反应来制取硫酸,其反应为:
14CuSO4+5FeS2+12H2O
7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4.有关该反应的下列说法正确的是( )
A.反应中的氧化剂只有硫酸铜
B.Cu2S是唯一的还原产物
C.被氧化与被还原硫元素的质量比为7∶3
D.若以该反应为原理设计原电池,电池的正极为碳棒,负极是吸附有FeS2粉末的多孔石墨电极,电解质溶液为CuSO4
解析:
A.Cu、S元素的化合价降低,则氧化剂为CuSO4、FeS2,故A错误;B.Cu元素的化合价由+2价降低为+1价,Cu元素被还原,Cu2S是唯一的还原产物,故B正确;C.由S元素的化合价变化及S原子守恒可知,10molS中有3molS失去电子,7molS得到电子,则被氧化的S和被还原的S的质量比为3∶7,故C错误;D.原电池中失电子的负极,则该反应中FeS2即失电子又得电子不能设计成原电池,故D错误。
答案:
B
3.(2019年山东省实验中学高三诊断性考试)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸,其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol·L-1和2mol·L-1,取10mL此混合酸,向其中加入过量的铁粉,待反应结束后,可产生标准状况下的气体的体积为(设反应中HNO3被还原成NO)( )
A.0.448L B.0.672L C.0.896L D.0.224L
解析:
n(H+)=4mol/L×0.01L×2+2mol/L×0.01L=0.10mol
n(NO3-)=2mol/L×0.01L=0.02mol
根据反应方程式,H+过量。
设生成气体为nmol
3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++2NO↑+4H2O
2 2
0.02mol n
n=0.02mol
标准状况下气体的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L故A正确。
答案:
B
4.(2019年山西省应县高三月考)二氧化氯(ClO2)是一种广谱、高效的消毒剂,易溶于水,尤其在水处理等方面有广泛应用。
以下是某校化学研究小组设计实验室制取ClO2的工艺流程图。
下列有关说法正确的是( )
A.电解时发生反应的化学方程式为2HCl
Cl2↑+H2↑
B.由NaClO2溶液制取0.6molClO2时,至少消耗0.1molNCl3
C.将产生的混合气体通过盛有碱石灰的干燥器以除去ClO2中的NH3
D.溶液X的主要成分为NaClO2和NaOH
解析:
根据流程图可知,电解时的反应物为NH4Cl和HCl、产物为H2和NCl3,正确的化学方程式为NH4Cl+2HCl
NCl3+3H2↑,A错;NCl3与NaClO2按物质的量之比1∶6恰好反应生成ClO2,还生成NaCl、NaOH,结合电子守恒可知,Cl元素的化合价升高,N元素的化合价降低,还生成NH3,NCl3+3H2O+6ClO2-===6ClO2↑+3Cl-+3OH-+NH3由NaClO2溶液制取0.6molClO2时,至少消耗0.1molNCl3,故B正确;碱石灰无法除去NH3,C错;根据氧化还原反应规律和元素守恒可知,溶液X的主要成分为NaCl和NaOH。
答案:
B
5.(2019年四川省泸县高三三诊)炼丹是古人为追求长生而炼制丹药的方术。
晋人葛洪《抱朴子·金丹篇》记载:
“凡草木烧之即烬,而丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变又还成丹砂”。
其中未涉及到的反应类型( )
A.化合反应B.分解反应
C.氧化还原反应D.置换反应
解析:
A.“积变又还成丹砂”是指汞与硫化合生成硫化汞,该反应属于化合反应,选项A不选;B.“丹砂(硫化汞)烧之成水银”是指硫化汞受热分解生成汞和硫,该反应属于分解反应,选项B不选;C.硫化汞的分解反应和汞与硫的化合反应都属于氧化还原反应,选项C不选;D.化合反应和分解反应都与置换反应无关,选项D选。
答案:
D
6.(2019年江西省学军中学高三选考)K2FeO4是优良的水处理剂,一种制备方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔,反应为Fe2O3+3KNO3+4KOH===2K2FeO4+3KNO2+2H2O。
下列关于该反应的说法不正确的是( )
A.铁元素被氧化,氮元素被还原
B.每生成1molK2FeO4,转移6mole-
C.K2FeO4具有氧化杀菌作用
D.该实验条件下的氧化性:
KNO3>K2FeO4
解析:
在反应Fe2O3+3KNO3+4KOH===2K2FeO4+3KNO2+2H2O中,铁元素化合价由Fe2O3中的+3价变为K2FeO4中的+6价,化合价升高,Fe2O3为还原剂,而N元素则由KNO3中+5价变为KNO2中的+3价,化合价降低,做氧化剂。
A.氮元素化合价降低,被还原,铁元素化合价升高被氧化,选项A正确;B.反应Fe2O3+3KNO3+4KOH===2K2FeO4+3KNO2+2H2O中铁元素由+3价变为+6价,故1molFe2O3转移6mol电子即6NA个,生成2molK2FeO4,故当生成1molK2FeO4时转移3NA个电子,选项B错误;C.K2FeO4中铁元素为+6价,有强氧化性,能杀菌消毒,选项C正确;D.反应中KNO3为氧化剂,而K2FeO4为氧化产物,而氧化性是氧化剂>氧化产物,故氧化性:
KNO3>K2FeO4,选项D正确。
答案:
B
7.(2019年四川成都高三入学考试)将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,取混合溶液,分别进行下列实验,能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应的是( )
选项
操作
现象
A
加入NaOH溶液
有红褐色沉淀
B
加入Ba(NO3)2溶液
有白色沉淀
C
加入K3[Fe(CN)6]溶液
有蓝色沉淀
D
加入酸性KMnO4溶液
紫色褪去
解析:
A.将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,加入NaOH溶液有红褐色沉淀生成氢氧化铁沉淀,过程中没有化合价变化,不是氧化还原反应,故A错误;B.加入Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀,硝酸根离子具有强的氧化性,能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子,硫酸根与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,即使二氧化硫与三价铁离子不发生氧化还原反应,也可产生白色沉淀,所以不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,故B错误;C.亚铁离子加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液生成Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀),则可证明溶液中存在二价铁离子,说明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,故C正确;D.加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去,因为二氧化硫具有还原性能够还原酸性高锰酸钾,即使二氧化硫与三价铁离子不发生氧化还原反应,也可使其溶液褪色,所以不能证明SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应,故D错误。
答案:
C
8.(2019年河南郑州高三一模)向红色CrO3固体表面喷洒酒精,会剧烈反应,生成绿色固体Cr2O3,同时闻到有刺激性气味乙醛生成。
下列判断错误的是( )
A.该反应说明乙醛既有氧化性又有还原性
B.若有1mol乙醇参加反应,转移电子的物质的量为2mol
C.由此反应可知,酒精严禁与强氧化性试剂混合存放
D.上述反应的化学方程式为2CrO3+3C2H5OH===Cr2O3+3CH3CHO+3H2O
解析:
A.向红色CrO3固体表面喷洒酒精,会剧烈反应,生成绿色固体Cr2O3,同时闻到有刺激性气味乙醛生成,该反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价、C元素化合价由-2价变为-1价,则CrO3是氧化剂、乙醇是还原剂,所以CrO3体现氧化性、乙醇体现还原性,故A错误;B.如果有1mol乙醇参加反应,则1mol—CH2OH~—CHO,则转移电子物质的量=2mol,故B正确;C.该反应中CrO3是氧化剂、乙醇是还原剂,则CrO3体现氧化性、乙醇体现还原性,二者发生氧化还原反应,所以酒精严禁与强氧化性试剂混合存放,故C正确;D.该反应中CrO3和乙醇是反应物,Cr2O3和乙醛是生成物,结合转移电子守恒书写方程式为2CrO3+3C2H5OH===Cr2O3+3CH3CHO+3H2O,故D正确。
答案:
A
9.(2019年郑州高三一模)将过量H2O2溶液加入(NH4)2CrO4的氨水中,加热后冷却,生成暗棕红色晶体M(化学式为Cr(NH3)3O4),其离子方程式为CrO42-+3NH3+3H2O2===M+2H2O+2OH-+O2,测得M中有2个过氧键,下列有关说法正确的是( )
A.M中Cr的化合价为+3
B.参与反应的H2O2全部被氧化
C.向FeSO4溶液中滴加几滴M溶液,没有明显现象
D.转移0.2mol电子时,生成M的质量为16.7g
解析:
根据题意知,M的化学式为Cr(NH3)3O4,且含有2个过氧键,而H2O2含有1个过氧键,类比H2O2的结构可知,M中O为-1价,则Cr为+4价,A错误;由已知方程式可知,Cr(NH3)3O4中过氧键来自H2O2,反应前有3个H2O2,反应后生成的M中含有2个过氧键,则参与反应的H2O2只有三分之一被氧化,B错误;因为Cr(NH3)3O4中Cr为+4价,具有氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,溶液会由浅绿色变为黄色,C错误;由反应方程式可知,生成1molM,转移2mol电子,则转移0.2mol电子时,生成M的质量为16.7g,D正确。
答案:
D
10.(2019年山西六校联考)NaNO2是一种食品添加剂,过量摄入能致癌。
酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是MnO4-+NO2-+
―→Mn2++NO3-+H2O(未配平)。
下列叙述中正确的是( )
A.该反应中NO2-被还原
B.反应过程中溶液的pH减小
C.生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4
D.
中的粒子是OH-
解析:
Mn化合价:
+7→+2,N化合价:
+3→+5,N的化合价升高,则配平后的化学方程式为:
2MnO4-+5NO2-+6H+===2Mn2++5NO3-+3H2O,由此可知C正确。
答案:
C
11.(2019年陕西榆林模拟)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应为3Fe2++2S2O32-+O2+xOH-===Fe3O4+S4O62-+2H2O。
下列说法中正确的是( )
A.2molFe2+被氧化时有1molO2被还原
B.该反应中只有Fe2+是还原剂
C.每生成1molFe3O4转移2mol电子
D.反应方程式中化学计量数x=2
解析:
A.方程式为3Fe2++2S2O32-+O2+4OH-===Fe3O4+S4O62-+2H2O,反应生成Fe3O4,可知2molFe2+被氧化,有1molO2被还原,故A正确;B.反应中Fe、S化合价升高,被氧化,还原剂是Fe2+、S2O32-,故B错误;C.每生成1molFe3O4,由电子守恒及O元素的化合价变化可知,转移4mol电子,故C错误;D.根据氢原子守恒,水的化学计量数为2,则OH-的化学计量数为4,即x=4,故D错误。
答案:
A
12.(2019年云南师大附中期中)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体VL(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO42-)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤、洗涤、灼烧,得到CuO12g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1∶1,则V不可能为( )
A.12.2LB.14.5L
C.15.8LD.16.4L
解析:
1molCuS与HNO3失8mole-,1molCu2S与HNO3失10mole-。
若混合物中仅含有CuS,反应失电子(12/80)×8=1.2mol;若原混合物中仅含有Cu2S,反应失电子(12/80)×10=1.5mol,则混合物在反应中失去电子数1.2mol 而生成1mol混合气体得到电子数为(5-4)×1/2+(5-2)×1/2=2mol,由电子守恒可知,生成气体的体积(1.2/2)×22.4L 答案: A 二、非选择题(共40分) 13.(20分)(2019年四川新津高三月考)铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素,但在工业生产中有着重要作用。 (1)二氧化铈(CeO2)在平板电视显示屏中有着重要应用。 CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+,CeO2在该反应中作____剂。 (2)自然界Cr主要以+3价和+6价存在。 +6价的Cr能引起细胞的突变,可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬。 完成并配平下列离子方程式: Cr2O72-+____SO32-+____=____Cr3++____SO42-+____H2O。 (3)钛(Ti)被誉为“二十一世纪的金属”,工业上在550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛,该反应的化学方程式是__________________________。 (4)NiSO4·xH2O是一种绿色易溶于水的晶体,广泛用于镀镍、电池等,可由电镀废渣(除镍外,还含有铜、锌、铁等元素)为原料获得。 操作步骤如下: ①向滤液Ⅰ中加入FeS是为了除去Cu2+、Zn2+等杂质,除去Cu2+的离子方程式为______。 ②对滤液Ⅱ先加H2O2再调pH,调pH的目的是________________________________________________。 ③滤液Ⅲ溶质的主要成分是NiSO4,加Na2CO3过滤后,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这两步操作的目的是______。 解析: (1)CeO2在稀硫酸和H2O2的反应可生成Ce3+,Ce元素化合价由+4价变为+3价、双氧水中O元素化合价由-1价变为0价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,失电子化合价升高的反应物是还原剂,CeO2在反应中得电子作氧化剂。 (2)自然界中Cr主要以+3价和+6价存在,+6价的Cr能引起细胞的突变,可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬,根据得失电子相等,Cr2O72-与SO32-的物质的量之比是1∶3;反应的离子方程式: Cr2O72-+3SO32-+8H+===2Cr3++3SO42-+4H2O。 (3)工业上在550℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛,四氯化钛被钠还原为钛,反应的化学方程式为: 4Na+TiCl4 Ti+4NaCl。 (4)①硫化铜溶解度小于硫化亚铁,向含铜离子的溶液中加入FeS,能够实现沉淀的转化,离子方程式: FeS+Cu2+===CuS+Fe2+;②对滤液Ⅱ加H2O2的目的是将Fe2+氧化Fe3+,然后调pH使Fe3+完全沉淀;③NiSO4与Na2CO3反应生成NiCO3沉淀,然后过滤,再加适量稀硫酸溶解又生成NiSO4,这样可提高NiSO4的浓度,有利于蒸发结晶(或富集NiSO4)。 答案: (1)氧化 (2)1 3 8 2 3 4 (3)4Na+TiCl4 Ti+4NaCl (4)①FeS+Cu2+===CuS+Fe2+ ②除去Fe3+ ③增大NiSO4的浓度,有利于结晶(或富集NiSO4) 14.(20分)(2019年上海静安区高三期末)某学生社团根据老师的指导进行实验研究: 一块下衬白纸的玻璃片上有a、b、c、d四个位置,分别滴加浓度为0.1mol/L的四种溶液各1滴,每种彼此分开,形成一个个小液滴。 在圆心e处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体,然后向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸,并将表面皿盖好。 可观察到a、b、c、d、e五个位置均有明显反应。 完成下列填空: (1)e处立即发生反应,化学方程式如下,请配平,并标出电子转移方向和数目。 KMnO4+ HCl(浓)―→ KCl+ MnCl2+ Cl2↑+ H2O (2)在元素周期表中Cl、Br、I位于_____________族,它们最高价氧化物所对应水化物酸性最强的是__________________(填化学式)。 (3)b处实验现象为________________________。 d处反应的离子方程式为________________________,通过此实验________(填“能”或“不能”)比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱。 若能,则其氧化性由强到弱的顺序是_______________________________。 (4)常温下,向饱和氯水中逐滴滴入0.1mol/L的氢氧化钠溶液,pH变化如下图所示,下列有关叙述正确的是________ A.①处所示溶液中存在的电离平衡不止一个 B.由①到②的过程中,溶液由酸性逐渐变为碱性 C.由①到②的过程中,水的电离程度逐渐减弱 D.②处所示溶液中: c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-) 解析: (1)反应中Mn元素的化合价由+7降低为+2,得到的电子为(7-2)e-=5e-,Cl元素的化合价由-1升高为0,失去的电子为2×(1-0)e-=2e-,根据化合价升降守恒,KMnO4配上系数2,氯气配上系数5,再通过观察法配平,得: 2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,Mn元素的化合价由+7降低为+2,得到的电子为2×(7-2)e-=10e-,Cl元素的化合价由-1升高为0,失去的电子为5×2×(1-0)e-=10e-,单线桥标出反应中电子的转移方向和数目为 (2)Cl、Br、I最外层均为7个电子,在元素周期表中均位于ⅦA族,元素的非金属性越强,最高价氧化物所对应水化物酸性越强,酸性最强的是HClO4。 (3)在圆心e处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体,然后向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸,浓盐酸与高锰酸钾反应放出氯气。 b处氯气能置换出碘,2KI+Cl2===2KCl+I2,碘遇淀粉变蓝色,d处发生的反应为: 2FeCl2+Cl2===2FeCl3,离子方程式为Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+,Fe3+和SCN-反应使溶液变红色。 e处实验说明氧化性KMnO4>Cl2,d处实验说明氧化性Cl2>FeCl3,因此,三种物质氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3。 (4)A.①点时没有加入氢氧化钠,溶液中存在HClO和水的电离平衡,故A正确;B.根据图像,由①到②的过程中,溶液由酸性逐渐减弱,直至中性,没有变成碱性,故B错误;C.①到②溶液c(H+)之间减小,酸对水的电离的抑制程度减小,则水的电离程度逐渐增大,故C错误;D.②点时溶液pH=7,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒得c(H+)+c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-),所以c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-),故D正确。 答案: (1) (2)ⅦA族 HClO4 (3)由无色变为蓝色 Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ 能 KMnO4>Cl2>FeCl3 (4)AD
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