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高考解密04 氧化还原反应
A 组 基础练
1.(2022·天津·耀华中学模拟预测)水热法制备Fe O 纳米颗粒的总反应为:3Fe2++2S O +O +XOH-
3 4 2 2
=Fe O+S O +2H O,下列说法正确的是
3 4 4 2
A.铁元素被氧化,硫元素被还原 B.Fe2+、SO 都是还原剂
2
C.X=2 D.每生成1molFe O,则转移电子数2mol
3 4
【答案】B
【解析】A.反应中S和Fe元素化合价都升高,被氧化,故A错误;B.S和Fe元素化合价都升高,被氧
化,则Fe2+、SO2-都是还原剂,故B正确;C.由离子方程式的电荷守恒可知x=4,故C错误;D.每生成
2 3
1 mol Fe O,有1mol O 参加反应,则转移电子数为4 mol,故D错误;故答案为B。
3 4 2
2.(2022·河南·模拟预测)下列物质按给定的投料方式,两者均能恰好完全反应的是
A.把 、 按物质的量之比为1:3充入容器中,在一定条件下充分反应
B.向 溶液中滴入 溶液使 恰好沉淀完全
C.常温下,将2molFe投入到含7mol硝酸的稀硝酸中充分反应
D.常温下,将1mol铝投入到含5mol硫酸的浓硫酸中充分反应
【答案】C
【解析】A.氮气和氢气反应是可逆反应不可能完全反应,故A不符合题意;B.当硫酸根离子恰好沉淀
时,氢氧根离子是氢离子的两倍,氢氧根离子过量,故不能恰好完全反应,B不符合题意;C.当铁足量
量时发生反应:3Fe+8HNO =3Fe(NO)+2NO+4HO; 当铁少量时发生反应是:
3 3 2 2
Fe+4HNO =Fe(NO)+NO+2HO,当2molFe投入到含7mol硝酸的稀硝酸中,两者比值刚好在两个反应的
3 3 3 2
物质的量之比之间,故能恰好完全反应,故C正确;D.常温下,铝在浓硫酸中发生钝化,故两者不可能
完全反应,故D不符合题意;故选答案C。
3.(2022·陕西·西安工业大学附中模拟预测)利用NaClO氧化尿素制备NH•H O(水合肼)的实验流程如图
2 4 2
所示:已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;②NH•H O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N。下
2 4 2 2
列说法正确的是
A.步骤I中无需控制反应的温度
B.步骤I制备NaClO溶液时,测得产物中NaClO与NaClO 的物质的量之比为5∶1,则参与反应的氧化
3
剂与还原剂的物质的量之比为3∶5
C.步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
D.生成水合肼反应的离子方程式为:ClO-+CO(NH )+2OH-=Cl-+N H•H O+CO
2 2 2 4 2
【答案】D
【解析】由流程可知,步骤I中发生 ,温度过高时易发生
,步骤II发生ClO-+CO(NH )+2OH-=Cl-+N H•H O+CO ,且将NaClO溶液
2 2 2 4 2
逐滴滴入尿素中,可防止过量的NaClO会将NH•H O氧化,步骤III中分离出碳酸钠、水合肼。A.步骤I
2 4 2
中温度过高会发生副反应,影响NaClO的制备,所以需控制反应的温度,故A错误;B.步骤I制备
NaClO溶液时,测得产物中NaClO与NaClO 的物质的量之比为5∶1,根据得失电子守恒,可知发生反应
3
的离子方程式为 ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
5∶3,故B错误;C.由题意可知,NH•H O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N。将尿素水溶液
2 4 2 2
逐滴滴入NaClO碱性溶液中,过量的NaClO会将NH•H O氧化,导致NH•H O的产率降低,故C错误;
2 4 2 2 4 2
D.NaClO、NaOH以及尿素反应生成NH•H O,反应的化学方程式为:
2 4 2
NaClO+CO(NH )+2NaOH=NaCl+N H•H O+Na CO,反应的离子方程式为:ClO-+CO(NH )+2OH-=Cl-
2 2 2 4 2 2 3 2 2
+N H•H O+CO ,故D正确;答案选D。
2 4 2
4.(2023·广东·深圳市光明区高级中学模拟预测)工业上可用如下方法处理含HS的尾气,同时制得
2
NaSO,工艺流程如下:含HS的尾气、空气→反应炉(高温)→Na CO 溶液吸收→一系列操作→NaSO
2 2 3 2 2 3 2 2 3
晶体已知:2HS+3O 2SO +2H O、 。
2 2 2 2
下列说法中错误的是
A.含HS的尾气可以用NaOH溶液处理后直接排放
2
B.反应中至少发生3个氧化还原反应
C.反应过程中证明了HSO 的酸性强于HS
2 3 2
D.每制取1 mol Na SO,理论上消耗氧气的体积为44.8 L(标准状况)
2 2 3
【答案】C
【解析】A.HS是酸性气体,可以与NaOH反应产生NaS、HO,因此含HS的尾气可以用NaOH溶液处
2 2 2 2
理后直接排放,A正确;B.含有HS的废气在反应炉中发生反应2HS+3O 2SO +2H O,被氧化为SO
2 2 2 2 2 2
气体,反应中元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应;反应产生的SO 通入NaCO 溶液吸收时反应产
2 2 3
生NaSO 、CO,反应过程中元素化合价不变,反应不属于氧化还原反应;2HS+SO=3S↓+2H O中元素化
2 3 2 2 2 2
合价发生了变化,属于氧化还原反应;反应S+SO+Na CO=Na SO+CO 中元素化合价发生了变化,属于
2 2 3 2 2 3 2
氧化还原反应,可见在上述反应中至少发生3个氧化还原反应,B正确;C.在反应2HS+3O 2SO +2H O
2 2 2 2
中,只能证明该反应为氧化还原反应,HS是还原性,氧化产物是SO ,而不能证明HS及SO 对应的酸
2 2 2 2
HSO 的酸性强弱,C错误;D.从总体来看:HS→Na SO,S元素化合价升高,O元素化合价降低。每
2 3 2 2 2 3
产生1个NaSO,S元素化合价升高4×2=8价;O→NaSO,O元素化合价降低2×2=4价,可见每制取1
2 2 3 2 2 2 3
mol Na SO,反应消耗2 mol O ,其在标准状况下体积V(O )=2 mol×22。4 L/mol=44.8 L,D正确;故合理
2 2 3 2 2
选项是C。
5.(2022·四川雅安·模拟预测)铁橄榄石 [Fe (SiO)]是嫦娥五号月壤的主要含铁矿物之一,我国科学家发
2 4
现陨石撞击过程的高温高压可引发铁橄榄石发生熔融产生 , 发生反应形成 与 ,下列相关选
项错误的是
A.铁橄榄石是一种硅酸盐,可改写为
B.该反应的方程式为:
C.铁橄榄石熔融产生自由移动的 属于化学变化
D.该研究证明了月壤中存在歧化成因的单质铁
【答案】C【解析】A.铁橄榄石是一种硅酸盐,可改写为亚铁和硅的氧化物: ,A正确;B.高温高压可
引发铁橄榄石发生熔融产生 , 发生歧化反应形成 与 , ,B正确;
C.铁橄榄石熔融产生自由移动的 的过程为盐熔融电离的过程,不是化学变化,C错误;D. 发生
反应生成 与 ,故该研究证明了月壤中存在歧化成因的单质铁,D正确;故选C。
6.(2022·河北·霸州市第一中学模拟预测)铼(Re)是一种极其稀少的贵金属。一种以辉钼矿(主要含有
MoS 以及少量ReS 、CuReS 、FeS、SiO 等)为原料制备铼的工艺流程如下:
2 2 4 2
已知“氧化焙烧”后成分有:SiO、Re O、MoO 、CuO、Fe O,其中Re O、MoO 与氨水反应分别生成
2 2 7 3 3 4 2 7 3
NH ReO、(NH )MoO 。
4 4 4 2 4
下列说法错误的是
A.“氧化焙烧”时,ReS 反应后的氧化产物为Re O 和SO
2 2 7 2
B.若改用NaOH溶液代替氨水“浸出”,滤渣成分不变
C.由MoS 生成1mol MoO ,转移14mol电子
2 3
D.“电沉积”后,金属铼在阴极生成
【答案】B
【解析】辉钼矿(主要含有MoS 以及少量ReS 、CuReS 、FeS、SiO 等)在空气中氧化焙烧,生成SO 和
2 2 4 2 2
SiO、Re O、MoO 、CuO、Fe O 等;用氨水浸出,Re O、MoO 转化为NH ReO、(NH )MoO ,SiO、
2 2 7 3 3 4 2 7 3 4 4 4 2 4 2
CuO、Fe O 成为滤渣;浸出液采用离子交换、解吸,可得到NH ReO,重结晶去除杂质,进行电沉积,在
3 4 4 4
阴极得到铼。A.ReS 中Re显+2价、S显-1价,“氧化焙烧”时,Re O 中Re显+7价,SO 中S显+4价,
2 2 7 2
则ReS 反应后的氧化产物为Re O 和SO ,A正确;B.若改用NaOH溶液代替氨水“浸出”,则SiO 也
2 2 7 2 2
会溶解在NaOH溶液中,滤渣成分将发生改变,B错误;C.由MoS 生成MoO ,Mo由+2价升高到+6价,
2 3
S由-1价升高到+4价,则生成1mol MoO ,转移14mol电子,C正确;D.“电沉积”后,NH ReO 中+7
3 4 4
价铼将获得电子,所以在阴极生成金属铼,D正确;故选B。7.(2022·河北·霸州市第一中学模拟预测)连二亚硫酸钠(Na SO)也称保险粉,该物质不溶于乙醇,溶于
2 2 4
氢氧化钠溶液,遇少量水或暴露在潮湿的空气中会发生剧烈反应并燃烧,且有刺激性气味气体产生;将甲
酸和NaOH溶液混合,再通入SO 气体,会得到保险粉。下列说法错误的是
2
A. NaSO 遇水所发生的是放热反应,燃烧时会有SO 产生
2 2 4 2
B. NaSO 属于盐,既有氧化性又有还原性
2 2 4
C. NaSO 能和新制氯水反应,但不能和浓硝酸反应
2 2 4
D.制备保险粉的反应为
【答案】C
【解析】A.NaSO 遇水会发生剧烈反应并燃烧,且有刺激性气味气体产生,则表明反应能提供引发燃烧
2 2 4
的热量,所以发生的是放热反应,燃烧时产生的刺激性气味的气体应是SO ,A正确;B.NaSO 含有金
2 2 2 4
属离子和酸根离子,应属于盐,在该化合物中,S元素平均显+4价,位于-2和+6之间,则既有氧化性又有
还原性,B正确;C.NaSO 中S元素价态能升高,则具有还原性,能被强氧化剂氧化,新制氯水、浓硝
2 2 4
酸都具有强氧化性,所以都能将NaSO 氧化,C错误;D.题中信息显示:将甲酸和NaOH溶液混合,再
2 2 4
通入SO 气体,会得到保险粉,S元素价态降低,则甲酸中的C元素价态应升高,从而生成CO 气体,所
2 2
以制备保险粉的反应为 ,D正确;故选C。
8.(2022·海南·一模)(双选)工业上将氯气通入到石灰乳中制备漂白粉,制备流程如下。下列有关说法
正确的是
A.漂白粉是混合物
B.“反应”中 是氧化剂,石灰乳是还原剂
C.将 通入到烧碱溶液中也可以制得具有漂白性的物质
D.工业制备漂白粉的离子方程式为
【答案】AC
【解析】石灰乳中通入氯气发生反应: ,蒸发后过滤得到漂白粉,主
要成分为氯化钙和次氯酸钙。A.漂白粉主要成分是氯化钙和次氯酸钙,是混合物,A正确;B.从制备方程式可知,氯气既是氧化剂又是还原剂,B错误;
C.将氯气通入烧碱溶液中: ,次氯酸钠具有漂白性,C正确;D.石灰乳
不可拆,根据漂白粉制备的化学方程式可知离子方程式为: ,D错
误;故选AC。
9.(2022·浙江省宁波市鄞州中学模拟预测)K[Fe(C O)]·3H O晶体光照分解后产生KC O 和FeC O,
3 2 4 3 2 2 2 4 2 4
且分解产物中的CO 和HO以气体形式离子晶体。某次测定分解后的样品中C 的质量分数为53.86%。
2 2 2
请回答:
已知:M{K [Fe(C O)]·3H O}=491 g·mol-1。
3 2 4 3 2
(1)写出K[Fe(C O)]·3H O晶体分解反应的化学方程式:___________。
3 2 4 3 2
(2)晶体的分解百分率为___________。(写出简要计算过程)
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题干可知,K[Fe(C O)]·3H O分解产生KC O、FeC O、CO 和HO,该反应的化学方程式
3 2 4 3 2 2 2 4 2 4 2 2
为2{K3[Fe(C2O4)3]3H2O} 3K2C2O4+2FeC2O4+2CO ↑+6H O↑。
2 2
⋅
(2)设晶体的物质的量为1mol,晶体分解的物质的量为x mol,则晶体质量为491g,分解后样品剩余质量为
(491-44x-54x)g,根据碳元素守恒可得,分解后样品中 的质量为88(3-0.5x)g,则
,解得x=0.05,故晶体的分解百分率为 =5%。
10.(2022·安徽·淮北市教育科学研究所一模)铬是人体必须的微量元素,在人体代谢中发挥着特殊作用。
回答下列问题:
(1)金属铬可以通过焦炭高温还原铬铁矿(FeCrO)制取,同时生成一种有毒的气体,该反应的化学方程式为
2 4
______。
(2)①取冶炼所得的金属铬溶解在盐酸中制取CrCl 溶液,其中混有FeCl 杂质,请完成除杂方案:向溶液中
3 2加入足量NaOH溶液,过滤,向滤液中______,过滤,将固体溶解在稀盐酸中(已知Cr(OH) 是两性氢氧化
3
物)。
②由CrCl 溶液得到CrCl •6H O,除去其结晶水的操作是______。
3 3 2
(3)Cr3+在碱性条件下易被氧化成CrO ,写出向CrCl 溶液中加入氨水和过氧化氢发生反应的离子方程式
3
______。
(4)CrO 在酸性条件下可转化为Cr O ,Cr O 可以用来检验HO,原理是Cr O +4H O+2H+
2 2 2 2 2 2 2
2CrO(蓝色)+5H O。
5 2
①CrO 中铬元素为+6价,其中过氧键的数目为______。
5
②酸化重铬酸钾选用的酸为______(填标号)。
a.稀盐酸 b.稀硫酸 c.氢碘酸 d.磷酸
【答案】(1)FeCr O+4C Fe+2Cr+4CO↑
2 4
(2)通入过量CO 在干燥的氯化氢气流中加热(或用SOCl 脱水)
2 2
(3)2Cr3++3H O+10NH•H O=2CrO +10NH +8H O
2 2 3 2 2
(4)①2②b
【解析】(1)铬铁矿和焦炭在电炉中发生氧化还原反应,可以生成铬、铁和一氧化碳,反应的化学方程式为
FeCr O+4C Fe+2Cr+4CO↑;
2 4
(2)①已知Cr(OH) 是两性氢氧化物,加入足量NaOH溶液,FeCl 转化为Fe(OH) 沉淀过滤除去,Cr元素以
3 2 2
离子形成存在溶液中,加入弱酸可转化为沉淀,向滤液中通入过量CO 得到Cr(OH) ,再溶解在稀盐酸中
2 3
制取CrCl 溶液;②由于Cr3+会发生水解反应,加热CrCl 溶液会促进水解,加入HCl可抑制水解,因此除
3 3
去其结晶水的操作是在干燥的氯化氢气流中加热;
(3)已知 Cr3+在碱性条件下易被氧化成CrO ,则CrCl 溶液和过氧化氢发生氧化还原反应生成CrO 和水,
3
离子方程式为:2Cr3++3H O+10NH•H O=2CrO +10NH +8H O;
2 2 3 2 2(4)①CrO 中铬元素为+6价,则5个O原子由2个 和1个O2-组成,其中过氧键的数目为2;②重铬酸钾
5
具有氧化性,a.稀盐酸中Cl-具有还原性,两者会发生氧化还原反应,不能用来酸化重铬酸钾,a不选;b.稀
硫酸中S元素为最高价,只有氧化性,能用来酸化重铬酸钾,b选;c.氢碘酸中I-具有还原性,两者会发生
氧化还原反应,不能用来酸化重铬酸钾,c不选;d.磷酸为中强酸,而H+使氧化性增强的同时,也使重铬
酸更稳定,则需要酸性更强的硫酸来酸化,d不选;故选:b。
B 组 提升练
1.(2022·浙江·模拟预测)误服白磷( ),应立即用2%硫酸铜溶液洗胃,其反应是
,下列说法正确的是
A.白磷( )只发生了氧化反应
B. 是还原产物
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为
D. 能氧化
【答案】D
【解析】反应 中,白磷( )的P元素化合价从0
价升高至+5价,也降低至-3价,CuSO 中的Cu元素化合价由+2价降低至+1价,则氧化剂为:白磷( )、
4
CuSO ,还原剂为:白磷( ),氧化产物为:HPO ,还原产物为:Cu P。A.反应中,白磷( )的P元素
4 3 4 3
部分化合价从0价升高至+5价,部分也降低至-3价,则白磷( )既发生了氧化反应,也发生了还原反应,
A错误;B.S的化合价为发生改变,因此 不是还原产物,Cu P才是还原产物,B错误;C.HPO
3 3 4
是氧化产物,Cu P是还原产物,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为:24:20=6:5,C错误;D.根
3据得失电子守恒,被CuSO 氧化得到的HPO 的关系为:60CuSO ~60e-~12P~3P,因此 能氧化
4 3 4 4 4
,D正确;答案选D。
2.(2022·北京海淀·二模)向AgNO 溶液中通入过量SO ,过程和现象如图。
3 2
经检验,白色沉淀为Ag SO ;灰色固体中含有Ag。
2 3
下列说法不正确的是
A.①中生成白色沉淀的离子方程式为2Ag++SO+H O=Ag SO ↓+2H+
2 2 2 3
B.①中未生成Ag SO ,证明溶度积:K (Ag SO )