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专题四 氧化还原反应 专题检验
一、选择题（16×3=48分）
1．（2022·北京·首都师范大学附属中学三模）下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无
关的是
A．FeSO 补血剂与维生素C配合使用效果更佳
4
B．用明矾处理污水
C．用84消毒液杀灭细菌
D．还原Fe粉用作食品脱氧剂
【答案】B
【解析】A项：人体容易吸收亚铁离子，但亚铁离子具有还原性，很容易被氧化为不易被
人体吸收的铁离子，而维生素C也具体还原性，故两者同服可减少亚铁离子的氧化，
效果更佳，故A项与氧化还原反应有关；
B项：明矾是 ,溶于水电离出的铝离子会发生水解：
形成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶粒由于阳离子会带正
电，遇到负点的沉积物胶体便中和为电中性，当胶体颗粒上没有电荷时，它们聚集在
一起下沉，越来越多的颗粒下沉到水底，使水变得清澈干净。整个过程铝元素化合价
均未改变，所以不涉及氧化还原反应，故B项与氧化还原反应无关；
C项：84消毒液的有效成分是次氯酸钠，次氯酸钠有强氧化性，可以杀灭细菌，故C项与
氧化还原有关；
D项：铁粉具有还原性，能和氧气反应生成氧化铁，消耗氧气，使食物保持新鲜，故D项
与氧化还原反应有关。
故答案选B。
2．（2022·北京育才学校三模）下列离子检验利用了氧化还原反应的是
选项 待检验离子 检验试剂
A Fe3+ KSCN溶液
2-
B 稀盐酸、氯化钡溶液
SO4
C I- Cl 、淀粉溶液
2D + 浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸
NH4
【答案】C
【解析】A项：Fe3+与KSCN溶液发生络合反应，不是氧化还原反应，A不符合；
2-
B项：SO4 与氯化钡溶液反应属于复分解反应，不是氧化还原反应，B不符合；
C项：氯气能把碘离子氧化为单质碘，属于氧化还原反应，碘遇淀粉显蓝色，C符合；
D项：浓NaOH溶液与铵盐发生的是复分解反应，不是氧化还原反应，D不符合；
答案选C。
3．（2022·青海西宁·一模）下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质) 除杂试剂
A Cl (HCl) H O、浓H SO
2 2 2 4
B NaCl溶液(MgCl ) NaOH溶液、过滤、稀HCl
2
C 乙醇(乙酸) NaOH溶液、分液
D NO(NO ) H O、无水CaCl
2 2 2
【答案】B
【解析】A项：除去Cl 中的HCl应该将混合气体通过饱和食盐水，用浓硫酸不能除去HCl，
2
A不合题意；
B项：除去NaCl溶液中的MgCl ，可以先加入过量的NaOH溶液，反应为
2
MgCl +2NaOH=Mg(OH) ↓+2NaCl，过滤洗涤沉淀后向滤液中滴加稀HCl至溶液呈中性，
2 2
反应为NaOH+HCl=NaCl+H O，前后发生的反应均为非氧化还原反应，B符合题意；
2
C项：除去乙醇中的乙酸，可以用NaOH溶液，但由于乙醇和水任意比互溶，不能用分液法
将乙醇和乙酸钠溶液分离，C不合题意；
D项：除去NO中的NO ，先将混合气体通过H O，发生的反应为3NO +H O=2HNO +NO，该
2 2 2 2 3
反应为氧化还原反应，然后通过无水CaCl 干燥即可，D不合题意；
2
故答案为：B。
4．（2022·湖南卷）科学家发现某些生物酶体系可以促进 和 的转移(如a、b和c)，能
将海洋中的 转化为 进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是
A．过程Ⅰ中 发生氧化反应
B．a和b中转移的 数目相等
C．过程Ⅱ中参与反应的
D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
【答案】C
【解析】A项：由图示可知，过程I中NO 转化为NO，氮元素化合价由+3价降低到+2价，
NO 作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；
B项：由图示可知，过程I为NO 在酶1的作用下转化为NO和H O，依据得失电子守恒、
2
电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO +2H++e- NO+H O，生成
2
1molNO，a过程转移1mole-，过程II为NO和NH 在酶2的作用下发生氧化还原反应
生成H O和N H ，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式
2 2 4
为：2NO+8NH 2H O+5N H +8H+，消耗1molNO，b过程转移4mol e-，转移电子数目
2 2 4
不相等，B错误；
C项：由图示可知，过程II发生反应的参与反应的离子方程式为：2NO+8NH
2H O+5N H +8H+，n(NO):n(NH )=1:4，C正确；
2 2 4D项：由图示可知，过程III为N H 转化为N 和4H+、4e-，反应的离子方程式为：N H =
2 4 2 2 4
N +4H++4e-，过程I-III的总反应为：2NO +8NH =5N ↑+4H O+24H++18e-，D错误；
2 2 2
答案选C。
5．（2022·安徽·淮北市教育科学研究所一模）高铜酸钠(NaCuO )是黑色难溶于水的固体，
2
具有强氧化性，在中性或碱性环境下稳定。一种制备高铜酸钠的原理为：
2Cu+3NaClO+2NaOH=2NaCuO +3NaCl+H O。下列说法错误的是
2 2
A．NaCuO 中铜的化合价为+3价
2
B．1molClO-参加反应转移2mol电子
C．反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3
D．NaCuO 与稀硫酸反应的离子方程式为：4CuO +12H+=4Cu2++O ↑+6H O
2 2 2
【答案】D
【解析】A项：NaCuO 中Na为+1价、O为-2价，则铜的化合价为+3价，故A正确；
2
B项：ClO-→Cl-，氯元素的化合价由+1下降到-1，所以1molClO-参加反应转移2mol电子，故
B正确；
C项：该反应中Cu元素化合价升高，则NaCuO 为氧化产物，Cl元素化合价降低，则NaCl
2
为还原产物，两者的物质的量之比为2：3，故C正确；
D项：NaCuO 中铜的化合价为+3价，与稀硫酸反应Cu不变价，离子方程式为：CuO
2
+4H+=Cu3+ +2H O，故D错误；
2
故选：D。
6．（2022·山西吕梁·一模）下列关于反应
(未配平)的说法中不正确的是
A．被氧化的元素 和S
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C．生成 (标况下) ，转移电子的物质的量是
D．还原性的强弱关系是：【答案】D
【解析】A项：铜元素的化合价由+1升到+2价，硫元素的化合价由﹣2升到+4价，均被氧
化，故A正确；
B项：设氧化剂的物质的量为x，还原剂的物质的量为y，则5x=(2+6)y， ，故B正
确；
C项：根据B项，当生成5 mol SO 时，转移电子40 mol，所以当有0.1 mol SO 生成时，转
2 2
移电子0.8 mol，故C正确；
D项：根据方程式，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性Cu S＞Mn2+，故D
2
错误；
故选D。
7．（2022·陕西咸阳·一模） 是一种绿色的饮用水消毒剂。常用下列两种反应原理制
备：
反应1：
反应2：
下列说法正确的是
A．两个反应中 都作氧化剂
B．反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C．反应2中每转移6mol电子，生成气体的物质的量为15mol
D．制备等量的 ，反应1比反应2转移的电子总数多
【答案】A
【解析】A项：反应1 →ClO 中Cl元素化合价降低，做氧化剂，反应2 →ClO
2 2
中Cl元素化合价降低，做氧化剂，故A正确；
B项：反应1 →ClO ， 做氧化剂，HCl→Cl 中Cl元素化合价升高，HCl做还原
2 2
剂，还有2个Cl原子不变价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故B错误；C项：反应2 →ClO 中Cl元素化合价从+5降到+4，有24个Cl原子变价，每转移
2
24mol电子，生成气体的物质的量为30mol，则转移6mol电子，生成气体的物质的量
为7.5mol，故C错误；
D项：将反应1乘以12，生成24mol 时转移(5-4)×24=24mol，反应2生成24mol 时
也转移24mol，故D错误；
故选：A。
8．（2022·北京市十一学校三模）碱式氯化铜 是一种重要的无机杀虫
剂，它可以通过以下步骤制备。
步骤1：将铜粉加入稀盐酸中，并持续通空气反应生成 。
(已知 对该反应有催化作用，其催化原理如图所示)
步骤2：在制得的 溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列有关说法正确的是
A．a、b、c之间的关系式为： B．步骤1充分反应后，需加入少量 或
C．图中M、N分别为 、 D．制备 的 ，理论上消耗
【答案】B
【解析】A项：根据电荷守，a、b、c之间的关系式为：2 ，故A错误；
B项：步骤1充分反应后，需加入少量 或 除去剩余的盐酸，故B正确；
C项：根据氧化还原反应规律，铜元素化合价升高、铁元素化合价降低，所以 图中M、N分别为 、 ，故C错误；
D项：根据得失电子守恒，制备 的 ，理论上消耗0.5mol氧气，没有明确是否为
标准状况，消耗氧气的体积不一定为 ，故D错误；
选B。
9．（2022·上海上海·二模）工业硅冶炼炉中存在如下反应：
反应①：SiO +2C Si(熔点1410℃)+2CO↑
2
反应②：SiO +3C SiC(熔点2700℃)+2CO↑
2
已知SiC与Si结构相似，N 表示阿伏加德罗常数的值。
A
关于上述反应说法正确的是
A．反应①中C置换了Si，说明非金属性C＞Si
B．反应①与②中氧化剂与还原剂物质的量之比均为1∶2
C．反应①与②中每生成22.4LCO，转移电子数均为2N 个
A
D．SiC熔点明显高于Si是因为两者结构相似，但SiC摩尔质量更大
【答案】B
【解析】A项：反应①中C失电子，表现出还原性，不表现出氧化性，所以不能说明非金
属性C＞Si，A不正确；
B项：反应①与②中，氧化剂都为SiO ，还原剂为生成CO的那部分C原子，所以氧化剂与
2
还原剂物质的量之比均为1∶2，B正确；
C项：题中没有指明22.4LCO对应的温度和压强，不能利用22.4L/mol计算其物质的量，所
以也就无法计算转移电子数，C不正确；
D项：SiC和C都形成共价晶体，SiC熔点明显高于Si，不是因为SiC摩尔质量更大，而是因
为Si-C键的键能大于Si-Si键的键能，D不正确；
故选B。
10．（2022·广东·广州六中三模）中国是稀土大国，铈(Ce)是地壳中含量最高的稀土元素，
主要存在与独居石中。金属铈在空气中易被氧化变暗，能与水反应，常见的化合价为
+3和+4，氧化性： 。下列说法正确的是A． 、 、 互为同位素
B．可通过电解 溶液制得金属铈
C．铈能从硫酸铜溶液中置换出铜：
D． 溶于氢碘酸的化学方程式可表示为
【答案】A
【解析】A项： 、 、 的质子数相同、中子数不同，互为同位素，故A错
误；
B项：由题意可知，金属铈能与水反应，所以电解硫酸高铈溶液不可能制得金属铈，故B
错误；
C项：由高铈离子的氧化性强于铁离子可知，铜离子不可能与铈发生置换反应生成铜和高
铈离子，故C错误；
D项：由高铈离子的氧化性强于铁离子可知，二氧化铈与氢碘酸反应不可能生成四碘化
铈，故D错误；
故选A。
11．（2022·内蒙古·包钢一中一模）硫元素的几种化合物存在下列转化关系。下列说法正确
的是
浓H SO SO Na SO 溶液 Na S O 溶液 S
2 4 2 2 3 2 2 3
A．反应①中生成的SO 具有漂白性，可使溴水褪色
2
B．反应②中若SO 过量，就会生成NaHSO
2 3
C．反应④中生成 S 既是氧化产物，也是还原产物
D．反应④中当消耗 1mol 稀硫酸时，电子转移为4mol
【答案】B
【解析】A项：SO 具有漂白性，但使溴水褪色与漂白性无关，是因为其还原性，A错误；
2
B项：反应②中若SO 过量，则发生反应Na SO +SO +H O=2NaHSO ，B正确；
2 2 3 2 2 3
C项：反应④中Na S O 歧化生成S，S元素化合价降低，S为还原产物，C错误；
2 2 3
D项：反应④中的化学方程式为Na S O +H SO (稀)=Na SO +S↓+SO ↑+H O，由方程式可
2 2 3 2 4 2 4 2 2
知，反应消耗 1mol 稀硫酸时，转移2mol电子，D错误；综上所述答案为B。
12．（2022·新疆喀什·一模）铅丹(Pb O )可作防锈用涂料，其中铅的化合价为+2价和+4
3 4
价，它与浓盐酸反应的化学方程式为Pb O +8HCl(浓)=3PbCl +Cl ↑+4H O。下列说法正
3 4 2 2 2
确的是
A．Pb O 与浓盐酸反应时，Pb O 作为还原剂
3 4 3 4
B．物质的氧化性：Cl >Pb O
2 3 4
C．Pb O 中+2价的铅与+4价的铅的物质的量之比为2：1
3 4
D．当上述反应中消耗1molPb O 时，生成的氯气为22.4L
3 4
【答案】C
【解析】A项：反应Pb O +8HCl(浓)=3PbCl +Cl ↑+4H O中，Pb元素的化合价由+4降低到
3 4 2 2 2
+2，则Pb O 作为氧化剂，故A错误；
3 4
B项：反应Pb O +8HCl(浓)=3PbCl +Cl ↑+4H O中，Pb元素的化合价由+4降低到+2，则Pb O
3 4 2 2 2 3 4
作为氧化剂，Cl元素的化合价由−1升高到0价，则HCl(浓)作还原剂，生成氯气为氧化
产物，则根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性：Pb O >Cl ，故B错
3 4 2
误；
C项：因为铅丹中Pb元素的化合价只有+2、+4，所以根据化合价代数和为0，则Pb O 中
3 4
Pb2+与Pb4+的物质的量之比为2:1，故C正确；
D项：选项中没有说明气体所处的温度和压强，不能计算生产氯气的体积，故D错误；
故选C。
13．（2022·山东师范大学附中模拟预测）利用NaClO氧化尿素制备N H ·H O(水合肼)，同
2 4 2
时可制备Na SO ，制备流程如图所示：
2 3
已知：N H ·H O有强还原性，N H ·H O能与NaClO反应生成N ；0.1mo1/L亚硫酸钠溶液的
2 4 2 2 4 2 2
pH约为9.5。
下列说法错误的是
A．步骤I反应时，若产物中n(NaC1O)：n(NaC1O )=5：1，则n(NaCl)：n(NaC1O)=2：1
3
B．步骤II中须将尿素缓慢加入NaC1O碱性溶液中C．步骤II反应的离子方程式为C1O+CO(NH ) +2OH-=C1-+N H ·H O+CO
2 2 2 4 2
D．步骤IV中反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO
2
【答案】B
【解析】由流程可知，步骤I中发生 ，温度过高时易发生
，步骤II中发生
，且将NaClO溶液逐滴滴加到尿素
中，可防止过量的NaClO溶液将 氧化，步骤III中分离出碳酸钠、水合肼；
步骤IV向碳酸钠溶液中通入SO ，反应过程中控制溶液为碱性有利于吸收SO ，将碳酸
2 2
钠转化为亚硫酸钠；
A项：步骤I反应时，若产物中n(NaC1O)：n(NaC1O )=5：1，假设产物中n(NaC1O)=5mol，
3
n(NaC1O )=1mol，根据得失电子守恒可知n(NaC1)=10mol，故n(NaCl)：n(NaC1O)=2：
3
1，A项正确；
B项：由分析可知：步骤II中将NaClO溶液逐滴滴加到尿素中，可防止过量的NaClO溶液将
氧化，B项错误；
C项：步骤II反应的离子方程式为 ，C项正
确；
D项：由分析可知，步骤IV中反应过程中控制溶液为碱性，有利于吸收SO ，D项正确；
2
答案选B。
14．（2022·浙江卷）关于反应 ，下列说法正确
的是
A． 发生还原反应
B． 既是氧化剂又是还原剂C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D． 发生反应，转移 电子
【答案】B
【解析】Na S O +H SO =Na SO +S ↓+SO ↑ +H O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条
2 2 3 2 4 2 4 2 2
件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作
用是提供酸性环境。
A项：H SO 转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原
2 4
反应，A说法不正确；
B项：Na S O 中的S的化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO (+4价)，故其既是氧
2 2 3 2
化剂又是还原剂，B说法正确；
C项：该反应的氧化产物是SO ，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为
2
1:1，C说法不正确；
D项：根据其中S元素的化合价变化情况可知，1mol Na S O 发生反应，要转移2 mol电
2 2 3
子，D说法不正确。
综上所述，本题选B。
15．（2022·河南信阳·二模）化学上常用标准电极电势数据φθ(氧化型/还原型)比较物质氧
化能力。φθ值越高，氧化型物质氧化能力越强，φθ值与体系pH有关。利用表格所给
数据分析，以下说法错误的是
氧化型/还原型 φθ(Co3+/Co2+) φθ(HClO/Cl—
酸性介质 1.84V 1.49V
氧化型/还原型 φθ[Co(OH) /Co(OH) ] φθ(ClO—/Cl—)
3 2
碱性介质 0.17V x
A．推测：x<1.49V
B．Co O 与浓盐酸发生反应：Co O +8H+=Co2++2Co3++4H O
3 4 3 4 2
C．若x=0.81V，碱性条件下可发生反应：2Co(OH) +NaClO+H O=2Co(OH) +NaCl
2 2 3
D．从图中数据可知氧化剂物质的氧化性随着溶液酸性增强而增强
【答案】B
【解析】A项：次氯酸的氧化性强于次氯酸根离子，由题给信息可知，x的值小于1.49V，
故A正确；B项：由信息可知，四氧化三钴与浓盐酸反应生成氯化亚钴、氯气和水，反应的离子方程
式为Co O +8H++2Cl—=3Co2++2Cl ↑+4H O，故B错误；
3 4 2 2
C项：由信息可知，若x=0.81V，碱性条件下发生的反应为氢氧化亚钴与次氯酸钠溶液反应
生成氢氧化钴和氯化钠，反应的化学方程式为2Co(OH) +NaClO+H O=2Co(OH) +NaCl，
2 2 3
故C正确；
D项：由图中数据可知，氧化剂物质的氧化性与溶液的酸碱性有关，溶液的酸性增强，物
质的氧化性增强，故D正确；
故选B。
16．（2022·河南郑州·一模）甲酸钙[(HCOO) Ca]是一种新型猪饲料添加剂。实验室制取甲酸
2
钙方法之一，是将Ca(OH) 和甲醛溶液依次加入质量分数为30%～70%的H O 中。下列
2 2 2
说法错误的是
A．反应温度不宜过高
B．该反应中被还原的元素只有O
C．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1
D．每生成26 g (HCOO) Ca，反应转移电子的物质的量为0.4 mol
2
【答案】D
【解析】A项：反应温度过高会导致H O 分解，甲醛在水中的溶解度也会随温度的升高而
2 2
降低，因此反应温度不易过高，A正确；
B项：在该反应中H O 中的O元素化合价由-1价变为-2价，得到电子被还原，HCHO中的C
2 2
元素化合价升高，失去电子被氧化，B正确；
C项：HCHO为还原剂，H O 为氧化剂，结合反应可HCHO+H O =HCOOH+H O可知：参加反
2 2 2 2 2
应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，C正确；
D项：制取甲酸钙的反应方程式为：Ca(OH) +2HCHO+2H O =(HCOO) Ca+4H O，根据方程式
2 2 2 2 2
可知：每反应产生1 mol (HCOO) Ca，反应过程中转移4 mol电子。现在反应生成26 g
2
(HCOO) Ca，其物质的量n= ，则反应过程中转移电子的物质的量
2
n(e-)=0.2 mol×4=0.8 mol，D错误；
故合理选项是D。
二、主观题（4×13=42分）
17．(2022·山东省青岛市4区市教学研究室高三联考)党十九大报告中首次将树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念写入党代会报告，治理污染减少排放具有十分重要
的意义。回答下列问题：
(1)下面是消除NO 排放的三个案例：
x
①利用纯碱溶液可以吸收硝酸厂废气中的NO和NO [n(NO)：n(NO )=1：1]，该过程中发生
2 2
反应的化学方程式为___________。
②三元催化可以将汽车尾气中的CO和NO 进行净化处理，该过程中发生反应的化学方程式
x
为___________。
③利用尿素消除NO 污染的转化反应为Ⅰ.NO+O →NO ，Ⅱ．NO +CO(NH ) →无污染气体。
x 2 2 2 3 2
尿素中C元素的化合价___________，反应Ⅱ的化学方程式为___________。
(2)为测定热电厂排放气中SO 的含量，进行了如下实验：标准状况下，将排放气匀速通入
2
100mL0.5mol/L酸性KMnO 溶液中。若排放气的流速为 ，经过bmin溶液恰好
4
褪色，则该排放气中SO 的含量为___________g/L。
2
(3)通过如下流程可实现SO 和NO综合处理并获得保险粉(Na S O )和硝铵。
2 2 2 4
①装置Ⅲ中生成Ce4+与S O 2-的物质的量之比为___________。
2 4
②装置Ⅳ中溶液含有a mol·Lˉ1NO -和b mol·Lˉ1NO -，欲将cL该溶液完全转化为硝铵，需要通
2 3
入O 与NH 的体积比为___________(同温同压下)。
2 3
【答案】(1)Na CO +NO+NO =2NaNO +CO 2xCO+2NO =2xCO +N
2 3 2 2 2 x 2 2
+4 6NO +4CO(NH ) =4CO +7N +8H O
2 2 2 2 2 2
(2) (3) 2：1
【解析】(1)①利用纯碱溶液可以吸收硝酸厂废气中的NO和NO [n(NO):n(NO )=1:1]，反应生
2 2
成亚硝酸钠、二氧化碳，该过程中发生反应的化学方程式为
Na CO +NO+NO =2NaNO +CO ；
2 3 2 2 2
②三元催化可以将汽车尾气中的CO和NO 进行净化处理，反应生成二氧化碳和氮气，该过
x
程中发生反应的化学方程式为2xCO+2NO =2xCO +N ；
x 2 2③根据化合价分析尿素中H为+1价，N为−3价，则C元素的化合价+4价，反应Ⅱ生成氮
气、二氧化碳和水，其化学方程式为6NO +4CO(NH ) =4CO +7N +8H O；
2 2 2 2 2 2
(2)根据题意建立关系式2 KMnO ～5SO ，100mL0.5mol/L酸性KMnO 溶液经过bmin恰好褪
4 2 4
色，则消耗二氧化硫物质的量为0.125mol，质量为0.125mol×64g·mol−1＝8g，若排放气
的流速为 ，则该排放气中SO 的含量为 ；
2
(3)①装置Ⅲ中发生Ce4+与HSO -反应生成Ce4+与S O 2-，根据化合价升降守恒分析Ce4+到
3 2 4
Ce4+化合价升高1个价态，每生成1molCe4+转移1mol电子，HSO -到S O 2-化合价降低1
3 2 4
个价态，每得到1mol S O 2-转移2mol电子，根据得失电子守恒，Ce4+与S O 2-的物质的
2 4 2 4
量之比为2:1；②装置Ⅳ中溶液含有a mol·Lˉ1NO -和b mol·Lˉ1NO -，欲将cL该溶液完全
2 3
转化为硝铵，则溶液中亚硝酸根有acmol，根据得失电子守恒需要用氧气物质的量为
，根据质量守恒需要氨气物质的量为acmol+bcmol，因此需要通入
O 与NH 的体积比为 。
2 3
18．(2022·上海市第二中学高一月考)实验室可通过置换反应完成卤素单质活泼性比较的实
验。某实验小组设计了装置如图，回答下列问题：
(1)已知：常温下KClO 与浓盐酸反应可制取氯气，反应如下。配平该化学方程式，标出电
3
子转移的方向和数目。
反应①___________KClO +___________HCl(浓)=___________KCl + ___________Cl ↑+
3 2
___________H O___________
2
该反应中氧化剂为___________，被还原的元素是___________。
(2)该装置中，吸有KI淀粉溶液的棉球颜色变为___________。吸有NaBr溶液的棉球中发生
反应的离子方程式为___________。
(3)由反应现象能否得出活泼性Br ＞I 的结论？回答并说明理由___________。
2 2
(4)实验室还可通过以下反应制取氯气：反应② 2KMnO +16HCl=2KCl + 2MnCl +5Cl ↑+ 8H O；
4 2 2 2
反应③ MnO +4HCl(浓) MnCl +Cl ↑+ 2H O；
2 2 2 2
若要制得相同质量的氯气，反应②和③中电子转移的数目之比为___________。
(5)通过反应①~③，比较反应中氧化剂的氧化性强弱___________，(用“＞”、“＜”或
“=”连接)说明判断依据：___________。
(6)通过反应①~③，可以知道HCl的还原性强弱与___________、___________等因素有关。
【答案】(1) KClO Cl
3
(2)蓝色 Cl +2Br-=Br +2Cl-
2 2
(3)不能，吸有KI淀粉溶液的棉球颜色变为蓝色，不一定是Br 将KI中的I-氧化为I 使淀粉溶
2 2
液变蓝，可能是Cl 直接将KI中的I-氧化为I 从而使淀粉溶液变蓝
2 2
(4)1：1
(5) KMnO ＞KClO ＞MnO 氧化剂氧化同一物质时，氧化性越强，需要的反应条件越简
4 3 2
单
(6)浓度 反应条件
【解析】(1)常温下KClO 与浓盐酸反应制取氯气，KClO 中的Cl元素化合价由+5价降低至0
3 3
价，得到电子被还原，作氧化剂，HCl中Cl元素化合价由-1价升高至0价，失去电子
被氧化，作还原剂，根据得失电子守恒、原子守恒配平方程式并用单线桥法标出电子
转移的方向和数目为： 。
(2)制取的Cl 或者Cl 可将Br-氧化生成的Br 均可将KI中的I-氧化为I ，I 可以是淀粉溶液变
2 2 2 2 2
成蓝色，Cl 可将Br-氧化为Br ，反应的离子方程式为：Cl +2Br-=Br +2Cl-。
2 2 2 2
(3)吸有KI淀粉溶液的棉球颜色变为蓝色，不一定是Br 将KI中的I-氧化为I 使淀粉溶液变
2 2
蓝，可能是Cl 直接将KI中的I-氧化为I 从而使淀粉溶液变蓝，因此由该反应现象不能
2 2
得出活泼性Br ＞I 的结论。
2 2
(4)根据方程式可知，反应②和③中均是将Cl-氧化为Cl ，因此制得相同质量的氯气，反应②
2
和③中电子转移的数目相同，即数目之比为1：1。
(5)氧化剂氧化同一物质时，氧化性越强，需要的反应条件越简单，反应条件③＞①＞②，因此氧化性：KMnO ＞KClO ＞MnO
4 3 2。
(6)反应①~③中还原剂HCl的浓度和反应条件不同，因此可以知道HCl的还原性强弱与浓度
和反应条件等因素有关。
19．（2022·安徽芜湖·三模）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分
为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为MnO 等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的
2
工艺流程如下：
已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO 、Fe O 及少量FeO、Al O 、MgO。
4 2 3 2 3
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃)：
物质 Fe(OH) Fe(OH) Mn(OH) Al(OH)
3 2 2 3
开始沉淀的pH 1.9 7.6 7.3 3.0
完全沉淀的pH 3.2 9.6 9.3 5.2
③离子浓度≤10-5mol·L-1时，离子沉淀完全。
(1)“混合焙烧”的主要目的是_______
(2)若试剂a为MnO ，则氧化步骤发生反应的离子方程式为_______，若省略“氧化”步
2
骤，造成的影响是_______。
(3)“中和除杂”时，应控制溶液的pH范围是_______。
(4)“氟化除杂”后，溶液中c(F-)浓度为0.05mol·L-1。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值
=_______(已知：K (MgF )=6.4×10-10；K (CaF )=3.6×10-12)
sp 2 sp 2
(5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为_______，选择NH HCO 而不选择Na CO 溶液的
4 3 2 3
原因是_______。
【答案】(1)除去矿物中的硫元素(或将硫化物转变为金属氧化物)
(2) MnO +4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H O Fe2+完全沉淀时Mn2+已经完全沉淀，造成Mn2+损
2 2失
(3)5.2≤pH<7.3(或5.2~7.3)
(4)1600/9(177.8或177.78)
-
(5) Mn2++2HCO3=MnCO ↓+CO ↑+H O 碳酸钠溶液碱性强，会使Mn2+水解为Mn(OH)
3 2 2 2
【解析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿混合焙烧，得到MnSO 、Fe O
4 2 3
及少量FeO、Al O 、MgO，加入硫酸，得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液，
2 3
加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子，再加入碳酸钙中和，将铁离子与铝离子以氢
氧化物的形式除去，加入MnF 氟化除杂，使溶液中的Mg2+、Ca2+沉淀完全，此时溶液
2
-
中的金属离子为锰离子，加入碳酸氢铵发生Mn2++2HCO3=MnCO ↓+CO ↑+H O，加入
3 2 2
硫酸溶解得硫酸锰溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等系列操作得
到硫酸锰晶体。
(1)高锰矿含有FeS， “混合焙烧”可以将金属硫化物转化为金属氧化物，同时除去硫元
素，故“混合焙烧”主要目的是除去矿物中的硫元素(或将硫化物转变为金属氧化
物)；
(2)若试剂a为MnO ，氧化时用二氧化锰氧化亚铁离子生成三价铁离子，本身被还原成二价
2
锰离子，则氧化步骤发生反应的离子方程式为MnO +4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H O；若省
2 2
略“氧化”步骤，则铁元素只能以Fe2+形式除去，但是由表格可知除去亚铁离子的同
时锰离子也除去了，即造成的影响是Fe2+完全沉淀时Mn2+已经完全沉淀，造成Mn2+损
失；
(3)“中和除杂”的目的是使铝离子、铁离子完全沉淀且锰离子不沉淀，则由表格可知要控制
溶液的pH范围是5.2≤pH<7.3(或5.2~7.3)；
(4)“氟化除杂”后，溶液中c(F- )浓度为0.05mol/L。则溶液中c(Mg2+):c(Ca2+)=K (MgF )：
sp 2
K (CaF )=(6.4×10-10):(3.6×10-12)=1600/9(177.8或177.78)；
sp 2
(5)“碳化结晶”时选择NH HCO ，生成碳酸锰，结合原子守恒、电荷守恒可知发生反应的离
4 3
-
子方程式为Mn2++2HCO3=MnCO ↓+CO ↑+H O；碳酸根离子水解程度大，碱性强，会
3 2 2
促进锰离子水解为氢氧化锰，故“碳化结晶”时不选择Na CO 溶液的原因是：碳酸钠
2 3
溶液碱性强，会使Mn2+水解为Mn(OH) 。
2
20．（2022·安徽芜湖·三模）硫酸锰是一种重要的化工中间体。一种以高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿(主要成分为MnO 等锰的氧化物)为原料制备硫酸锰的
2
工艺流程如下：
已知：①“混合焙烧”后烧渣含MnSO 、Fe O 及少量FeO、Al O 、MgO。
4 2 3 2 3
②金属离子在水溶液中沉淀的pH范围如下表所示(25℃)：
物质 Fe(OH) Fe(OH) Mn(OH) Al(OH)
3 2 2 3
开始沉淀的pH 1.9 7.6 7.3 3.0
完全沉淀的pH 3.2 9.6 9.3 5.2
③离子浓度≤10-5mol·L-1时，离子沉淀完全。
(1)“混合焙烧”的主要目的是_______
(2)若试剂a为MnO ，则氧化步骤发生反应的离子方程式为_______，若省略“氧化”步
2
骤，造成的影响是_______。
(3)“中和除杂”时，应控制溶液的pH范围是_______。
(4)“氟化除杂”后，溶液中c(F-)浓度为0.05mol·L-1。则溶液中c(Mg2+)和c(Ca2+)的比值
=_______(已知：K (MgF )=6.4×10-10；K (CaF )=3.6×10-12)
sp 2 sp 2
(5)“碳化结晶”时发生反应的离子方程式为_______，选择NH HCO 而不选择Na CO 溶液的
4 3 2 3
原因是_______。
【答案】(1)除去矿物中的硫元素(或将硫化物转变为金属氧化物)
(2) MnO +4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H O Fe2+完全沉淀时Mn2+已经完全沉淀，造成Mn2+损
2 2
失
(3)5.2≤pH<7.3(或5.2~7.3)
(4)1600/9(177.8或177.78)
-
(5) Mn2++2HCO3=MnCO ↓+CO ↑+H O 碳酸钠溶液碱性强，会使Mn2+水解为Mn(OH)
3 2 2 2【解析】高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与氧化锰矿混合焙烧，得到MnSO 、Fe O
4 2 3
及少量FeO、Al O 、MgO，加入硫酸，得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液，
2 3
加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子，再加入碳酸钙中和，将铁离子与铝离子以氢
氧化物的形式除去，加入MnF 氟化除杂，使溶液中的Mg2+、Ca2+沉淀完全，此时溶液
2
-
中的金属离子为锰离子，加入碳酸氢铵发生Mn2++2HCO3=MnCO ↓+CO ↑+H O，加入
3 2 2
硫酸溶解得硫酸锰溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等系列操作得
到硫酸锰晶体。
(1)高锰矿含有FeS， “混合焙烧”可以将金属硫化物转化为金属氧化物，同时除去硫元
素，故“混合焙烧”主要目的是除去矿物中的硫元素(或将硫化物转变为金属氧化
物)；
(2)若试剂a为MnO ，氧化时用二氧化锰氧化亚铁离子生成三价铁离子，本身被还原成二价
2
锰离子，则氧化步骤发生反应的离子方程式为MnO +4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H O；若省
2 2
略“氧化”步骤，则铁元素只能以Fe2+形式除去，但是由表格可知除去亚铁离子的同
时锰离子也除去了，即造成的影响是Fe2+完全沉淀时Mn2+已经完全沉淀，造成Mn2+损
失；
(3)“中和除杂”的目的是使铝离子、铁离子完全沉淀且锰离子不沉淀，则由表格可知要控制
溶液的pH范围是5.2≤pH<7.3(或5.2~7.3)；
(4)“氟化除杂”后，溶液中c(F- )浓度为0.05mol/L。则溶液中c(Mg2+):c(Ca2+)=K (MgF )：
sp 2
K (CaF )=(6.4×10-10):(3.6×10-12)=1600/9(177.8或177.78)；
sp 2
(5)“碳化结晶”时选择NH HCO ，生成碳酸锰，结合原子守恒、电荷守恒可知发生反应的离
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子方程式为Mn2++2HCO3=MnCO ↓+CO ↑+H O；碳酸根离子水解程度大，碱性强，会
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促进锰离子水解为氢氧化锰，故“碳化结晶”时不选择Na CO 溶液的原因是：碳酸钠
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溶液碱性强，会使Mn2+水解为Mn(OH) 。
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