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专项提能特训 1 从氧化还原反应的视角分析“化工生产”
中的物质变化
1．Fe O 中含有Fe、Fe，分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，以Fe O/Pd为催化材料，可实现用H
3 4 3 4 2
消除酸性废水中的致癌物NO，其反应过程示意图如图所示，下列说法不正确的是( )
A．Pd上发生的电极反应为：H－2e－===2H＋
2
B．Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用
C．反应过程中NO被Fe(Ⅱ)还原为N
2
D．用该法处理后水体的pH降低
答案 D
解析 由图可知Pd上氢气失电子生成氢离子，所以电极反应为：H －2e－===2H＋，故A正
2
确；Fe(Ⅲ)得电子生成Fe(Ⅱ)，Fe(Ⅱ)失电子生成Fe(Ⅲ)，则Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到
了传递电子的作用，故B正确；由图可知反应过程中NO得到Fe(Ⅱ)给的电子生成N，所以
2
反应过程中NO被Fe(Ⅱ)还原为N ，故C正确；总反应方程式：2H＋＋2NO＋3H=====N ＋
2 2 2
4HO，所以用该法处理后水体的pH升高，故D错误。
2
2．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将 HS和空气的混合气体通入
2
FeCl 、FeCl 、CuCl 的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。下列叙述正确的是(
3 2 2
)
A．在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和Cl
B．由图示的转化可得出氧化性的强弱顺序：O>Cu2＋>S
2
C．在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl
2
D．反应中当有34 g H S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的量不变，需要消耗O 的质量
2 2
为16 g答案 D
解析 根据图中各元素化合价知，Cu元素化合价都是＋2价、H元素化合价都是＋1价、Cl
元素化合价都是－1价，所以化合价不变的是Cu、H、Cl元素，故A错误；转化过程中O
2
把Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋把硫离子氧化为S，则氧化性的强弱顺序：O ＞Fe3＋＞S，故B错
2
误；根据图示，反应的本质是空气中的氧气氧化HS转化为S和水，在转化过程中能循环利
2
用的物质有FeCl 、CuCl 、FeCl ，故C错误；HS转化为硫单质，硫元素的化合价从－2价
2 2 3 2
变成0价，氧元素的化合价从0价变成－2价，依据得失电子数相等，2HS～O ，所以有34
2 2
g HS转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的量不变，需要消耗O 的质量为××32 g·
2 2
mol－1＝16 g，故D正确。
3．我国科研人员发现，在钙钛矿活性层中引入稀土Eu3＋/Eu2＋离子对，通过循环反应可消除
零价铅和零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，其原理如图。下列说法正确的是(
)
A．Eu3＋/Eu2＋离子对在反应过程中不断损耗，需定时补充
B．消除零价碘的过程中，Eu3＋/Eu2＋离子对发生还原反应
C．消除零价铅的反应为：2Eu3＋＋Pb0===2Eu2＋＋Pb2＋
D．整个过程实质上将电子从I0转移给Pb0
答案 C
解析 Eu3＋/Eu2＋离子对在反应过程中循环使用，不会损耗，A选项错误；消除零价碘的过
程中，发生反应I0＋Eu2＋===Eu3＋＋I－，反应中Eu2＋失去电子发生氧化反应生成Eu3＋，B选
项错误；消除零价铅的反应为：2Eu3＋＋Pb0===2Eu2＋＋Pb2＋，C选项正确；整个过程中，
Pb0失去电子，I0得到电子，即电子从Pb0转移给I0，D选项错误。
4．碱式氯化铜[Cu Cl(OH)·xHO]是一种重要的无机杀虫剂，它可以通过以下步骤制备。步
a b c 2
骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成 CuCl 。已知Fe3＋对该反应有催化作用，
2
其催化原理如图所示。步骤2：在制得的CuCl 溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制得碱
2
式氯化铜。下列有关说法错误的是( )
A．a、b、c之间的关系式为a＝2b＋2c
B．图中M、N分别为Fe3＋、Fe2＋C．为了除去CuCl 溶液中的杂质Fe3＋，可加入过量的CuO、过滤
2
D．若制备1 mol Cu Cl(OH)·xHO，理论上消耗11.2a L(标准状况)O
a b c 2 2
答案 A
解析 根据化合物中正、负化合价的代数和为0，可知2a＝b＋c，A选项错误；Fe3＋水解使
溶液显酸性，CuO与H＋反应产生Cu2＋和水，当溶液的 pH增大到一定程度，Fe3＋形成
Fe(OH) 而除去，从而达到除去Fe3＋的目的，C选项正确；若制备1 mol Cu Cl(OH)·xHO，
3 a b c 2
转移的电子数为2a mol，根据得失电子守恒，理论上消耗0.5a mol O ，标准状况下的体积
2
为11.2a L，D选项正确。
5．BMO(Bi MoO )是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，反应原理如下图所示。
2 6
下列说法错误的是( )
A．苯酚被氧化的总反应：C HOH＋7O――→6CO＋3HO
6 5 2 2 2
B．反应过程中BMO表现较强氧化性
C．在酸性条件下，反应①的离子方程式是3C HOH＋28O＋28H＋===18CO↑＋23HO
6 5 2 2
D．过程①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为3∶1
答案 B
解析 根据分析可知，该过程中苯酚在光照、BMO作催化剂的条件下被氧气氧化生成 CO
2
和HO，反应方程式为C HOH＋7O――→6CO ＋3HO，A选项正确；通过分析可知，BMO
2 6 5 2 2 2
在光催化降解苯酚过程中表现出了还原性，生成了BMO＋，B选项错误；酸性条件下，反应
①中苯酚、O与H＋反应生成 CO 和HO，反应的离子方程式是 3C HOH＋28O＋28H＋
2 2 6 5
===18CO↑＋23HO，C选项正确；1个BMO＋表现氧化性，被还原为BMO，可以得1个电
2 2
子；1个O表现氧化性，被还原为2个HO，可以得3个电子，所以①和②中被降解的苯酚
2
的物质的量之比为3∶1，D选项正确。
6．厌氧氨化法(Anammox)是一种新型的氨氮去除技术，下列说法中不正确的是( )
A．1 mol NH所含的质子总数为10N
AB．联氨(N H)中含有极性键和非极性键
2 4
C．过程Ⅱ属于氧化反应，过程Ⅳ属于还原反应
D．过程Ⅰ中，参与反应的NH与NH OH的物质的量之比为1∶1
2
答案 A
解析 1 mol NH中含有质子总物质的量为11 mol，故A说法错误；联氨(N H)的结构式为
2 4
，含有极性键和非极性键，故B说法正确；过程Ⅱ，NH→NH ＋2H，此反
2 4 2 2
应是氧化反应，过程Ⅳ，NO→NH OH，添H或去O是还原反应，故C说法正确；NH中N
2
显－3价，NH OH中N显－1价，NH 中N显－2价，因此过程Ⅰ中NH与NH OH的物质
2 2 4 2
的量之比为1∶1，故D说法正确。
7．整合流程信息书写方程式
(1)二硫化钨(WS ，WS 中W的化合价为＋4)可用作润滑剂及石油化工领域中的催化剂。由
2 2
钨铁矿(其主要成分是FeWO，还含少量Al O)制备二硫化钨的工艺流程如下：
4 2 3
①写出FeWO 在碱熔过程中发生反应的化学方程式：________________________________。
4
②滤渣Ⅰ中主要成分的形成可用离子方程式表示为__________________________________。
答案 ①4FeWO＋O＋8NaOH=====2Fe O＋4NaWO＋4HO
4 2 2 3 2 4 2
②AlO＋CO＋2HO===Al(OH) ↓＋HCO
2 2 3
解析 ①根据流程图，FeWO 在碱熔过程中，得到Fe O 和NaWO ，反应物是NaOH、
4 2 3 2 4
FeWO 、O ，生成物是NaWO 、Fe O 等，FeWO 中Fe显＋3价，W显＋5价，NaWO 中
4 2 2 4 2 3 4 2 4
W显＋6价，FeWO 为还原剂，O 为氧化剂，因此根据化合价升降法进行配平，得到化学方
4 2
程式为4FeWO＋O＋8NaOH=====2Fe O＋4NaWO＋4HO。
4 2 2 3 2 4 2
(2)软锰矿的主要成分为 MnO ，含少量 Al O 和SiO 。闪锌矿主要成分为 ZnS，含少量
2 2 3 2
FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO 和Zn，其简化流程如下(中间
2
产物的固体部分已经略去)。
―――→――→――→
――→
①中发生多个反应，其中MnO 、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，
2
写出MnO 、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式：________________________________。
2
答案 3MnO ＋2FeS＋6HSO =====Fe (SO )＋3MnSO ＋2S↓＋6HO
2 2 4 2 4 3 4 2
解析 ①中MnO 、FeS与硫酸共热时有淡黄色的S析出，溶液变为棕黄色，说明有Fe3＋生
2成，发生反应的化学方程式为 3MnO ＋2FeS＋6HSO =====Fe (SO ) ＋3MnSO ＋2S↓＋
2 2 4 2 4 3 4
6HO。
2
(3)含FeS 的燃煤可用氧化亚铁硫杆菌(T.f)、氧化亚铁微螺菌(L.f)、氧化硫硫杆菌(T.t)进行脱
2
硫，其脱硫过程如图所示：
已知：脱硫总反应为FeS＋14Fe3＋＋8HO===2SO＋15Fe2＋＋16H＋；
2 2
Ⅰ反应的离子方程式为FeS＋6Fe3＋＋3HO===SO＋7Fe2＋＋6H＋。
2 2 2
写出Ⅱ反应的离子方程式：________________________________________________________。
答案 8Fe3＋＋SO＋5HO===2SO＋8Fe2＋＋10H＋
2 2
解析 反应Ⅱ是Fe3＋和SO反应生成亚铁离子和硫酸根离子。
2
8．(1)高锰酸钾纯度的测定：称取1.080 0 g样品，溶解后定容于100 mL容量瓶中，摇匀。
取浓度为0.200 0 mol·L－1的HC O 标准溶液20.00 mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO 溶液平
2 2 4 4
行 滴 定 三 次 ， 平 均 消 耗 的 体 积 为 24.48 mL ， 该 样 品 的 纯 度 为
__________________________(保留小数点后两位)。
答案 95.62%
解析 根据离子方程式2MnO＋5HC O＋6H＋===2Mn2＋＋10CO↑＋8HO可知KMnO 与草
2 2 4 2 2 4
酸反应的关系式是：2KMnO ～5HC O 。配制的溶液的浓度为：c＝ mol·L－1。则1.080 0 g样
4 2 2 4
品中含KMnO 的物质的量为：n＝ L×mol·L－1≈0.006 536 mol，KMnO 的质量为：m＝
4 4
0.006 536 mol×158 g·mol－1＝1.032 688 g。故其纯度为：w＝×100%≈95.62%。
(2)为测定产品中KCr O 的含量，某兴趣小组将m g产品溶于水配制为500 mL溶液，准确
2 2 7
量取50.00 mL，加入稀硫酸酸化，然后加入过量的KI充分还原，加________作指示剂，到
达终点消耗30.00 mL 0.050 0 mol·L－1的NaSO 溶液。则该次生产的样品中KCr O 含量为
2 2 3 2 2 7
________%。(已知：Cr O＋6I－＋14H＋===2Cr3＋＋3I ＋7HO,2Na SO ＋I===NaSO ＋
2 2 2 2 2 3 2 2 4 6
2NaI)
答案 淀粉溶液
解析 有碘单质存在，可以选用淀粉溶液作指示剂；根据化学反应：Cr O＋6I－＋14H＋
2
===2Cr3＋＋3I ＋7HO和I ＋2SO===2I－＋SO，可得Cr O～3I ～6SO，m g产品最终消耗
2 2 2 2 4 2 2 2
n(S O)＝0.050 0 mol·L－1×30.00×10－3L×＝0.015 0 mol，则n(CrO)＝0.015 0 mol×＝0.002
2 2
50 mol，则样品中KCr O 含量为×100%＝%。
2 2 7
