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专题 04 氧化还原反应
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一项是符合题目要求的)
1.下列过程属于化学反应,且与氧化还原反应无关的是( )
A.石灰纯碱法除水 B.补铁口服液中添加维生 D.生活中用“暖宝宝”
C.工业上原油的分馏
垢 素 取暖
2.(2024·北京丰台高三期中)下列物质混合后,因发生氧化还原反应使溶液pH增大的是( )
A.向酸性KMnO 溶液中加入FeSO 溶液,紫色褪去
4 4
B.向NaHSO 溶液中加入Ba(OH) 溶液,产生白色沉淀
3 2
C.向BaCl 溶液中先通入SO ,后通入O,产生白色沉淀
2 2 2
D.向饱和NaCl溶液中先通入NH ,后通入CO,产生白色沉淀
3 2
3.(2023·浙江省义乌市高三高考适应性考试)关于反应
2MnSO +5Na SO+8H O=2NaMnO +4Na SO +8H SO ,下列说法正确的是( )
4 2 2 8 2 4 2 4 2 4
A.NaSO 中S元素化合价为+7价 B.MnSO 是氧化剂
2 2 8 4
C.生成1molNaMnO 时转移5mol电子 D.MnO -的氧化性弱于Mn2+
4 4
4.(2024·安徽六安高三联考)19世纪科学家提出HO 与Cl 作用的反应过程如下:下列说法正确的是(
2 2 2
)
反应I:Cl+H O=HCl+HOOCl
2 2 2
反应II:HOOCl=HCl+O
2
A.氧化性: O>Cl
2 2
B.反应I中HO 作还原剂
2 2
C.反应I中每消耗0.1mol Cl ,转移0.2N e-
2 A
D.每产生32gO,则消耗Cl 为1
2 2
5.(2024·宁夏石嘴山高三期中)工业上用S (分子结构: )与CH 为原料制备
8 4
CS,发生反应:S+2CH =2CS +4H S,N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
2 8 4 2 2 AA.S 既是氧化剂,又是还原剂
8
B.生成17gHS,转移电子2 mol
2
C.消耗1 molS,断裂的S-S键数目为8N
8 A
D.CS 既是氧化产物,又是还原产物
2
6.(2024·河南太康县联考)下面两个反应都可以生成氯气,有关说法正确的是( )
①
②
A.两个反应中盐酸均部分被氧化
B.物质氧化性由强到弱的顺序为KClO>MnO >Cl
3 2 2
C.反应②中,氧化剂与还原剂的质量之比为1∶6
D.反应①的电子转移情况分析如图:
7.关于反应:10NaN +2KNO =K O+5Na O+16N↑,下列说法正确的是( )
3 3 2 2 2
A.反应物KNO 中N被氧化
3
B.NaN 中氮元素为-3价
3
C.标准状况下,若有6.5g NaN 参加反应,则生成3.584L N
3 2
D.若1mol KNO 参加反应,转移电子的物质的量为10mol
3
8.单质硫有多种存在形式,如S、S、S、S 等,其中S 通常采用下列两种方式获得:
2 4 6 8 8
①24NaHSO S+8Na SO +8NaHSO +8H O;
3 8 2 4 3 2
②HS+H SO (浓)=S ↓+SO↑+2H O。下列说法正确的是( )
2 8 2 4 8 2 2
A.S、S、S、S 互为同位素
2 4 6 8
B.反应①中每生成1 mol S ,有16 mol电子发生转移
8
C.反应②S 为还原产物
8
D.还原性:HS>SO
2 8 2
9.神舟十二号飞船的控制计算机、数据管理计算机完全使用国产CPU芯片,制作芯片刻蚀液为硝酸
与氢氟酸的混合溶液,其工艺涉及的反应为:Si+HNO +6HF=HSiF+HNO +H +H O,下列说法正确的是(
3 2 6 2 2 2
)
A.HSiF 中Si元素的化合价为+6价
2 6
B.该反应中,HNO 仅作氧化剂
3
C.该反应中,生成标准状况下2.24LH 时,转移电子的物质的量为0.2mol
2
D.芯片刻蚀液可用硫酸代替
10.向CuSO 溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为棕色。再向反应后
4的混合物中不断通入SO 气体,溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是( )
2
A.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I >SO
2 2
B.通入SO 时,SO 与I 反应,I 作还原剂
2 2 2 2
C.通入SO 后溶液逐渐变成无色,体现了SO 的漂白性
2 2
D.滴加KI溶液时,转移2 mol e-时生成1 mol白色沉淀
11.铁氰酸钾为深红色晶体,俗称“赤血盐”,常用来检验 ,碱性条件下可发生反应:
4K[Fe(CN) ]+4KOH=4 K [Fe(CN) ]+O ↑+2H O,下列说法不正确的是( )
3 6 4 6 2 2
A.该反应中K[Fe(CN) ]表现氧化性,被还原
3 6
B.K[Fe(CN) ]溶液加入到含有 的溶液中,生成的蓝色沉淀中铁元素存在两种价态
3 6
C. 作还原剂,0.4 mol KOH被氧化时,转移 电子
D. 铁氰酸钾参与反应时,生成标准状况下O560mL
2
12.已知:① 5MnSO +2 NaClO+4H O=5MnO ↓+Na SO +4H SO +Cl↑;
4 3 2 2 2 4 2 4 2
②FeSO +MnO+H SO →Fe (SO )+ MnSO +H O(末配平)。
4 2 2 4 2 4 3 4 2
下列有关说法正确的是( )
A.MnSO 在反应①中作还原剂,在反应②中作氧化产物
4
B.还原性:FeSO >Cl>MnSO
4 2 4
C.根据上述反应判断:NaClO 不能氧化FeSO
3 4
D.转移电子数相同时,反应①中生成的HSO 与反应②中消耗的HSO 的物质的量之比为2:5
2 4 2 4
13.钒元素在酸性溶液中有多种存在形式,其中VO2+为蓝色,VO2+为淡黄色,VO +具有较强的氧化性,
2
Fe2+、SO 2-等能把VO +还原为VO2+。向VOSO 溶液中滴加酸性KMnO 溶液,溶液颜色由蓝色变为淡黄色。
3 2 4 4
下列说法不正确的是( )
A.在酸性溶液中氧化性:MnO ->VO+
4 2
B.FeI 溶液与酸性(VO )SO 溶液发生反应:Fe2++VO+=Fe3++VO2+
2 2 2 4 2
C.向VOSO 溶液中滴加酸性KMnO 溶液反应化学方程式为:
4 4
10VOSO+2H O+2KMnO =5(VO)SO +2MnSO +2H SO +K SO
4 2 4 2 2 4 4 2 4 2 4
D.向含1molVO +的酸性溶液中滴加1.5molFeSO 的溶液完全反应,转移电子为1mol
2 4
14.(2024·江苏镇江丹阳市高三期中联考)叠氮酸钠( )是重要的化工原料。以甲醇、亚硝酸钠等为
原料制备 流程如下:已知水合肼(N H•H O)不稳定,具有强还原性。下列描述正确的是( )
2 4 2
A.NO -的空间结构为平面三角形
2
B.反应①和反应③中浓硫酸所起的作用完全相同
C.反应②中,消耗3mol NH•H O时,NH•H O失去 电子
2 4 2 2 4 2
D.反应④中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2
15.(2024·辽宁部分高中高三联考)中国科研团队首次提出声催化产氢的概念并将其定义为US提供外
部能量输入以激活声催化剂通过裂解双氧水在肿瘤部位原位产氢,工作原理如图所示。下列叙述正确的是(
)
已知:US提供能量使Pt -Bi S 产生电子和“空穴”( ),电子驱动阴极反应,“空穴”驱动阳极反应。
2 3
A.反应(1)中每生成1molB i S,转移6mol e-
2 3
B.反应(2)中NaBH 作还原剂
4
C.反应(3)的反应式为2H+-2e-=H↑
2
D.反应(4)中每生成11.2L(标准状况)O ,转移4mol电子
2
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(8分)(2023·山西省吕梁市二模)以萃铜余液为原料制备工业活性氧化锌,其生产工艺流程如图所示:
(1)铜萃余液含硫酸30~60g/L,设计采用过硫酸钠(Na SO)氧化法除锰,写出Mn2+被氧化成MnO 的离
2 2 8 2
子方程式___________。
(3)用锌粉除镉(Cd2+ )的离子方程式为___________;沉锌生成碱式碳酸锌[2Zn(OH )·ZnCO·H O]的化学
2 3 2
方程式为___________。
(5)煅烧炉中发生反应的化学方程式为___________。17.(6分)(2023·湖北省武汉市5调)高锰酸钾在化工生产和环境保护等领域应用十分广泛。以软锰矿(主
要成分是MnO ,含有Fe O 和SiO 等杂质)为原料制备高锰酸钾的工艺流程如图:
2 2 3 2
回答下列问题:
(2)“焙烧”中有KMnO 生成,该步骤主要反应的化学方程式为_______。
2 4
(5) “歧化”过程中主要反应的离子方程式为_____。
18.(13分)用零价铁( )去除含氮废水中的硝酸盐(NO -)是环境修复的重要方法。一种去除NO -的过程
3 3
如下。
(1)Ⅱ中充分反应后,分离混合物的方法是_______。
(2)Ⅱ中反应的离子方程式是_______。
(3)实验发现,在Ⅱ中补充一定量的 可以明显提高NO -的去除率。向两份含氮废水[n(NO -)=8.1×10-
3 3
5mol]中均加入足量 粉,做对比研究。
实验序号 ⅰ ⅱ
所加试剂 Fe粉 Fe粉、FeCl (3.6×10-5mol)
2
NO -的去除率 ≈50% ≈100%
3
分析ⅱ中NO -的去除率提高的原因:
3
A. 直接还原NO -了。
3
通过计算说明电子得、失数量关系:_______,证明该原因不合理。
B.研究发现:Fe O (导电)覆盖在铁粉表面;随着反应的进行,产生 (不导电),它覆盖在
3 4
Fe O 表面,形成钝化层,阻碍电子传输。
3 4
C. Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe O。
3 4
用57FeCl 做同位素示踪实验,证明该原因合理。
2
D. Cl-破坏钝化层。将ⅱ中的FeCl 替换为_______,NO -的去除率约为50%,证明该原因不合理。
2 3
(4)ⅰ、ⅱ中均能发生Fe+2H+=Fe2++H ↑。该反应明显有助于ⅰ中NO -的去除,结合方程式解释原因:
2 3
_______。
(5)测定NO -含量
3
步骤1.取vmL含氮(NO -)水样,加入催化剂、v mLcmol·L-1FeSO 标准溶液(过量),再加入稀HSO 。
3 1 1 4 2 4
步骤2.用cmol·L-1KCrO 标准溶液滴定剩余的Fe2+ ( CrO2-被还原为Cr3+),终点时消耗v mL。
2 2 2 7 2 7 2
已知:3Fe2++NO-+4H+=3Fe2++NO↑+2HO
3 2
①水样中NO -的含量为_______ 。
3
②溶液中O 影响测定。向步骤1中加入适量NaHCO ,产生CO 驱赶O,否则会使测定结果
2 3 2 2
_______(填“偏大”或“偏小”)。
19.(13分)Ⅰ. NaClO 是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
2
回答下列问题:
(1)“反应”步骤中生成ClO 的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
2
Ⅱ.某实验小组模仿工业生产的方法,设计了一套实验室制备装置,生产NaClO 产品。
2
(2)已知装置B中的产物有ClO 气体和NaSO ,则B中产生ClO 气体的化学方程式为_______。
2 2 4 2
(3)装置D中生成NaClO 和一种助燃气体,其反应的化学方程式为_______。
2
(4)装置C的作用是_______。
(5)反应结束后,打开K,装置A起的作用是_______;如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有
1
的杂质是_______。(6)测定样品中NaClO 的纯度:准确称mg的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下
2
发生如下反应:ClO -+4I-+4H+=2H O+2I + Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶
2 2 2
液,加入淀粉溶液做指示剂,用cmol·L-1的NaSOH标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值
2 2 3
为VmL(已知:I+2S O2-=2I-+S O2-),则所称取的样品中NaClO 的质量分数为_______。(用含V、c、m的
2 2 3 4 6 2
表达式列出)
20.(15分) H O、O、O 在水中可形成具有超强氧化能力的羟基自由基(·OH),能有效去除废水中的
2 2 2 3
HPO -、CN-、苯酚等物质
2 2
(1)H O、O 在一定条件可处理废水中HPO -。
2 2 3 2 2
①弱碱性条件下·OH将HPO -氧化成PO 3-,该反应的离子方程式为___________。
2 2 4
②为比较不同投料方式下含HPO -模拟废水的处理效果,向两份等体积废水样品中加入等量HO 和
2 2 2 2
O,其中一份再加入FeSO 。反应相同时间,实验结果如图所示。
3 4
添加FeSO 后,次磷酸盐氧化率、磷元素沉淀率均显著提高,原因是___________。
4
(2)H O、O 在一定条件下可处理废水中的CN-。
2 2 2
①工业上通过电激发O 处理废水中的CN-,反应机理如图所示,其过程可描述为___________。
2
②已知Cu2+可催化过氧化氢氧化CN-。在含氰废水总量、过氧化氢用量和溶液pH一定的情况下,反应
相同时间,测得CN-的氧化去除率随c(Cu2+)的变化如图所示。c(Cu2+)超过90 mg·L-1时,CN-的氧化去除率
有所下降,原因是___________。(3)H O 在Fe O 催化下可有效除去废水中的苯酚等有机污染物。除去废水中的苯酚的原理如图所示。
2 2 3 4
研究在不同初始pH条件下,苯酚的去除率随时间的变化,结果表明:在反应开始时,初始pH=6的溶液中
苯酚的去除率明显低于初始pH=3的溶液,但一段时间后两者接近,原因是___________。