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第一章 化学物质及其变化
第04 讲 氧化还原反应的概念和规律
考点一 氧化还原反应及相关概念
1.化学与生活息息相关。下列过程不涉及氧化还原反应的是
A.热空气吹出法制溴
B.海带中提取碘
C.高铁酸盐处理水
D.侯氏制碱法以氨制碱
【答案】D
【解析】A.海水中的溴离子转化为溴单质,溴元素化合价变化,涉及氧化还原反应,A 不符合;B. 海
带中的碘由负一价转化为零价,涉及氧化还原反应,B 不符合;C. 高铁酸盐利用强氧化性消杀,涉及氧
化还原反应,C 不符合;D.侯氏制碱法原理:氨气极易溶于水所得溶液呈碱性,饱和食盐水中通氨气到
饱和、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根,由于碳酸氢钠溶解度小,故形成碳酸氢钠的过饱和溶液、则
析出碳酸氢钠晶体,化学方程式为:
,经加热分解制得碳酸钠,
元素化合价不变,不涉及氧化还原反应,D 符合;故选D。
2.下列变化中,未涉及到电子转移的是
A.
使
粉末变白
B.
使酸性
溶液褪色
C.KSCN 溶液使含
的溶液变红
D.
使酸化的KI 溶液变黄
【答案】C
【分析】氧化还原反应有电子转移。
【解析】A.SO2有较强还原性,Na2O2具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成白色Na2SO4,涉及电子转
移,A 不选;B.C2H5OH 具有还原性,能将 KMnO4 还原为Mn2+,涉及电子转移,B 不选;C.SCN-和
Fe3+结合为Fe(SCN)3红色络合物,使溶液变红,该反应为非氧化还原反应,不涉及电子转移,C 选;D.
H2O2将KI 氧化为I2使溶液变黄,该反应为氧化还原反应,涉及电子转移,D 不选;故选D。
3.(双选)(2023·湖南永州·统考二模)下列物质的用途是基于其氧化性的是
A.氨用作制冷剂
B.次氯酸钙用于生活用水的消毒
C.用铝槽车运输浓硝酸
D.生石灰用于废气的脱硫
【答案】BC
【解析】A.液氨气化需吸收大量热量,使周围环境温度降低,所以可用作制冷剂,但与氧化性无关,A
不符合题意;B.次氯酸钙水解产生的HClO 具有强氧化性,能氧化杀死水中病菌、病毒,因此可用于生
活用水的消毒,与氧化性有关,B 符合题意;C.用铝槽车运输浓硝酸是硝酸具有强氧化性使铝钝化形成
一层保护膜,与氧化性有关,C 符合题意;D.生石灰与废气中的二氧化硫反应产生亚硫酸钙,再被氧化
产生硫酸钙,利用的是其碱性氧化物的性质,与氧化性无关,D 不符合题意;故选BC。
1
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4.(2023·湖南邵阳·统考三模)关于下列物质的应用或分析错误的是
A.常温下,用铁槽车运输浓硝酸利用了浓硝酸的强氧化性
B.神舟13 号返回舱烧蚀材料中含有石棉,说明石棉易燃烧
C.用维生素C 做NaNO2中毒的急救药利用了维生素C 的强还原性
D.《神农本草经》记载:“石硫黄(S)能化银、铜、铁”,这句话体现了石硫黄(S)的氧化性
【答案】B
【解析】A.常温下,铁在浓硝酸中钝化,用铁槽车运输浓硝酸利用了浓硝酸的强氧化性,故A 正确;
B.神舟13 号返回舱烧蚀材料中含有石棉,说明石棉不易燃烧,具有阻燃性,故B 错误;C.用维生素C
做NaNO2中毒的急救药,维生素C 被NaNO2氧化,利用了维生素C 的强还原性,故C 正确;D.《神农本
草经》记载:“石硫黄(S)能化银、铜、铁”,硫与金属单质生成金属硫化物,体现了石硫黄(S)的氧化性,
故D 正确;选B。
5.(2023·吉林·统考二模)下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】加入适当的氧化剂才能实现,选项中应为还原剂发生的氧化反应,还原剂中某元素的化合价升高。
A.I 元素化合价由0 价降低到-1 价,发生还原反应,A 不符合题意;B.Fe 元素化合价由+2 价升高到+3
价,发生氧化反应,B 符合题意;C.无化合价变化,不发生氧化还原反应,C 不符合题意;D.Mn 元素
化合价由+7 价降低到+4 价,发生还原反应,C 不符合题意;故答案为:B。
6.(2023·河北衡水·校联考模拟预测)如图所示为氮元素形成物质的价-类二维图及氮循环的部分信息,
下列说法正确的是
A.氮元素有+1、+2、+3、+4、+5 五种正价,只能形成五种氧化物
B.b→c、b→a 都属于自然固氮的过程
C.在催化剂加热条件下,c、d 都可以和a 发生反应而被除去,从而减少环境污染
D.硝酸盐中氮元素的化合价都处于+5 价
【答案】C
【解析】A.
价的氮元素能形成
、
两种氧化物,氮元素的五种正价能形成六种氧化物,故A
2
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错误;
B.放电条件下,
属于自然固氮的过程,而
则属于人工固氮的过程,故B 错误;
C.催化剂加热条件下,
、
都可以和
发生氧化还原反应生成氮气而被除去,从而减少环境污
染,故C 正确;
D.硝酸铵中铵根离子的氮元素处于
价,故D 错误;
故答案选C。
7.(2023·浙江金华·校联考模拟预测)加热硅与Ca(OH)2、NaOH 的混合粉末可获得氢气
Si+Ca(OH)2+2NaOH
Na2SiO3+CaO+2H2↑,下列说法正确的是
A.Na2SiO3是还原产物
B.可推知该反应为吸热反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D.该反应为置换反应
【答案】C
【解析】A.反应Si+Ca(OH)2+2NaOH
Na2SiO3+CaO+2H2↑中Si 元素化合价由0 价上升到+4 价,Na2SiO3
是氧化产物,故A 错误;B.该反应需要加热,但吸热反应不一定需要加热,则不能推知该反应为吸热反
应,故B 错误;C.反应Si+Ca(OH)2+2NaOH
Na2SiO3+CaO+2H2↑过程中Ca(OH)2先分解产生CaO 和
H2O,Si、NaOH 和H2O 反应生成Na2SiO3和H2,其中Si 元素化合价由0 价上升到+4 价,H 元素由+1 价下
降到0 价,Si 是还原剂,H2O 是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,故C 正确;D.置换反
应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,可表示为a+bc=b+ac 或ab+c=ac+b,该反应
不是置换反应,故D 错误;故选C。
8.关于反应
,下列说法不正确的是
A.该反应体现了
的强氧化性和酸性
B.反应生成22.4L(标况下)NO 气体时转移3mol 电子
C.该反应中氧化产物只有S
D.若设计成原电池,
作为负极材料
【答案】C
【解析】A.根据离子方程式可知,N 的部分化合价由+5 价降低为+2 价,即HNO3作氧化剂,有硝酸铜生
成,因此部分HNO3表现酸性,故A 说法正确;B.Cu2S 中Cu 显+1 价,S 显-2 价,根据离子方程式可知,
Cu、S 的化合价升高,部分N 的化合价降低,生成标准状况下22.4LNO,转移电子物质的量为
=3mol,故B 说法正确;C.氧化产物是还原剂被氧化得到产物,根据B 选项分析,氧化
产物有S、Cu2+,故C 说法错误;D.该反应为氧化还原反应,根据原电池工作原理,负极上发生氧化反应,
化合价升高,因此Cu2S 作负极材料,故D 说法正确;答案为C。
9.关于反应
,下列说法正确的是
3
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A.
既是氧化剂又是还原剂
B.
是氧化产物
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3
D.生成1mol
,转移4mol 电子
【答案】C
【分析】反应
中,F 元素化合价始终为-1 价,
KMnO4转化为K2MnF6,Mn 元素化合价从+7 降低到+4 价,所以KMnO4做氧化剂,而H2O2中O 元素化合
价从-1 价升高到0 价,作还原剂,据此结合氧化还原反应的规律分析解答。
【解析】A.依据上述分析可知,KMnO4为氧化剂,
是还原剂,A 错误;B.
是Mn 元素得
电子化合价降低得到的还原产物,B 错误;C.结合化学方程式可知,氧化剂KMnO4与还原剂
物质
的量之比为2:3,C 正确;D.过氧化氢中O 元素为-1 价,所以生成1mol
,转移2mol 电子,D 错误;
故选C。
10.(2023·上海普陀·统考二模)工业上可利用反应Na2SO4 + 2C
Na2S + 2CO2↑来制备硫化钠,下列说
法错误的是
A.Na2S 溶液显碱性是由于S2-+ 2H2O
H2S + 2OH-
B.反应中,消耗1 mol 碳时,可生成22.4 L 标准状况下的CO2
C.反应中,生成1 mol Na2S 时,转移8 mol 电子
D.该反应中氧化剂和还原剂的物质的量比为1∶2
【答案】A
【解析】A.由于H2S 为二元弱酸,故Na2S 溶液显碱性是由于硫离子水解,应分步水解:S2-+ H2O
HS-
+ OH-,HS-+ H2O
H2S+ OH-,A 错误;B.根据反应方程式可知,反应中,消耗1 mol 碳时,生成
1molCO2,其在标准状况下的可体积为1mol×22.4L/mol=22.4 L,B 正确;C.根据反应方程式可知,反应
中转移8 个电子,故生成1 mol Na2S 时,转移8 mol 电子,C 正确;D.根据反应方程式可知,该反应中氧
化剂为Na2SO4,还原剂为C,二者的物质的量比为1∶2,D 正确;故答案为:A。
11.(2023·广东汕头·金山中学校考一模)与硫及其化合物相关的转化如图所示,下列有关图中的循环的
说法一定正确的是
A.常温时,浓H2SO4与Fe 生成X
B.X 一定是SO2
C.S 既是氧化产物,也是还原产物
D.工业生产中,用98.3%的浓硫酸吸收SO3
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【答案】D
【分析】图中为含硫物质的循环,则浓硫酸与铁反应生成的X 也同样是含硫的物质,推知应为Fe2(SO4)3。
【解析】A.常温下,浓H2SO4中会使Fe 钝化产生一层致密氧化膜(四氧化三铁)附在铁上,故不再继续
反应,不符合后续反应,A 错误;
B.若是X 为Fe2(SO4)3,Fe3+能够与硫化氢发生氧化还原反应而产生硫单质,B 错误;
C.X 与硫化氢反应生成S 单质,则为Fe2(SO4)3中Fe3+与硫化氢反应生成S 单质,则S 为氧化产物,C 错误;
D.直接用水吸收SO3易形成酸雾,所以工业生产中用98.3%浓硫酸吸收SO2,D 正确;
故选D。
12.(2023·重庆万州·模拟)(Te)与氧元素同族,在元素周期表中与硒(Se)相邻,位于硒(Se)的下方。含元
素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是
A.反应①利用了
的还原性
B.碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA 族
C.反应③利用了
的氧化性
D.H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
【答案】D
【解析】A.由题干转化关系图可知,反应①的方程式为:2H2Te+O2=2H2O+2Te,反应中H2Te 为还原剂,
故利用了
的还原性,A 正确;B.由题干信息可知,(Te)与氧元素同族,在元素周期表中与硒(Se)相邻,
位于硒(Se)的下方,则碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA 族,B 正确;C.由题干转化关系图可知,
反应③的方程式为:H2TeO3+H2O+H2O2=H6TeO6,反应中H2O2做氧化剂,即利用了
的氧化性,C 正确;
D.已知H2Te2O5 和H2Te4O9中Te 的化合价均为:+4 价, 故H2Te2O5转化为H2Te4O9未有元素化合价发生
改变,故没有发生了氧化还原反应,D 错误;故答案为:D。
13.(2023·湖南张家界·统考二模)NSR 技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx,排放,
NOx的储存和还原在不同时段交替进行,工作原理如图所示:
下列说法正确的是
A.柴油发动机中NOx来源于柴油的不充分燃烧
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B.BaO 转化为Ba(NO3)2的过程实现NOx的还原
C.在储存和还原过程中只有O2体现氧化性
D.反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是5:1
【答案】D
【解析】A.柴油发动机在空气过量时,在电火花条件下
和
化合生成的
,A 项错误;B.从图示
可知,BaO 转化为
的过程实现
的储存,而非
的还原,B 项错误;C.在储存过程中
体现氧化性,在还原过程中
体现氧化性,C 项错误;D.还原过程中
与
反应,
生成
,
生成
,根据电子守恒,
与
的物质的量之比是5:1,D 项正确。故选
D。
考点二 氧化还原反应的强弱规律及价态规律
14.(2023 秋·江苏盐城·高三盐城中学校考期末)下列有关物质的性质与应用的对应关系正确的是
A.FeCl3水解显酸性,可用作铜制线路板的蚀刻剂
B.SO2具有漂白性,常用SO2的水溶液作Br2蒸气的吸收剂
C.H2O2具有氧化性,可用于与酸性KMnO4溶液反应制取O2
D.NaClO 具有氧化性,可用于杀灭新型冠状病毒
【答案】D
【解析】A.由于FeCl3具有氧化性,能发生反应
,故可用作铜制线路板的蚀刻剂,
故A 错误;
B.SO2的水溶液与Br2发生反应
,其中SO2表现还原性,故B 错误;
C.酸性KMnO4溶液与H2O2反应制取O2,该反应中体现H2O2的还原性,故C 错误;
D.NaClO 具有氧化性,可用于杀灭新型冠状病毒,故D 正确;
故选D。
15.
是一种高效水处理剂,下列说法中不正确的是
A.
溶液属于强电解质
B.
有强氧化性
C.该物质中Fe 元素被还原后的产物可能发生水解
D.Fe 元素位于元素周期表VIII 族
【答案】A
【解析】A.
溶液属于混合物不属于强电解质,A 错误;B.
中铁元素的化合价是+6 价
具有强氧化性,B 正确;C.该物质中Fe 元素被还原后的产物是+3 价,可能发生水解,C 正确;D.Fe 元
素位于元素周期表VIII 族,D 正确;故选A。
16.(2023·浙江金华·模拟预测)关于反应2MnSO4+5Na2S2O8+8H2O=2NaMnO4+4Na2SO4+8H2SO4,下列说
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法正确的是
A.Na2S2O8中S 元素化合价为+7 价
B.MnSO4是氧化剂
C.生成1molNaMnO4时转移5mol 电子
D.MnO 的氧化性弱于Mn2+
【答案】C
【解析】A.Na2S2O8中存在一个过氧键,即有2 个氧显-1 价,其余的氧显-2 价,根据化合物的化合价为
0,可得硫元素为+ 6 价,A 错误;B.在该反应中锰元素由+2 价升高为+7 价,则硫酸锰为还原剂,B 错误;
C.在该反应中锰元素由+2 价升高为+7 价,则生成1molNaMnO4时转移5mol 电子,C 正确;D.在该反应
中高锰酸根是氧化产物,其中锰元素的化合价为+7 价,锰离子是还原剂,其中锰元素的化合价为+2 价,
一般同种元素中元素的化合价越高氧化性越强(氯的含氧酸除外),D 错误;故选C。
17.(2022·上海浦东新·统考模拟预测)用大苏打
除去自来水中的余氯,反应的离子方程式为:
。下列说法正确的是
A.S 元素化合价既升又降
B.氧化性:
C.可用pH 计指示反应终点
D.可用
溶液检验还原产物
【答案】C
【解析】A.Na2S2O3中S 元素化合价由+2 价升高为+6,S 元素化合价只升高,故A 错误;
B.该反应中Cl2是氧化剂,
是氧化产物,氧化性:
,故B 错误;
C.该反应生成H+,反应达到滴定终点时pH 几乎不再改变,可用pH 计指示反应终点,故C 正确;
D.还原产物是Cl-,Cl-、
都能与Ag+反应生成沉淀,不能直接用
溶液检验还原产物,故D 错
误;
选C。
18.(2023·河北邢台·统考模拟预测)在分析化学上,测定含
酸性溶液中钛元素的含量通常涉及两个
反应:
I.用
粉还原
得到
;
II.用
溶液滴定,反应的离子方程式为
。
下列说法错误的是
A.还原性:
B.反应I 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
C.反应II 的滴定实验可选用
溶液作指示剂
D.反应I 中生成
时消耗的
和反应Ⅱ中消耗
时生成的
的量相同
【答案】B
【解析】A.根据反应I 中
作还原剂,则还原性
,再结合反应II 可知还原性:
,
A 项正确;
B.根据电子守恒可知,反应I 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为
,B 项错误;
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C.Fe3+和SCN-反应能生成红色物质,所以反应II 的滴定实验可选用
溶液作指示剂,C 项正确;
D.书写并配平反应的离子方程式可知
,结合反应II 分析可知D 项
正确;
故选B。
19.(2023·四川攀枝花·统考三模)恨据下列实验操作和现象得出的结论中,正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀,再加入足量稀
盐酸,部分沉淀溶解
部分Na2SO3被氧
化
B
取少量可能被氧化的还原铁粉,加稀盐酸溶解,滴入KSCN 溶液,溶液不显
红色
还原铁粉未被氧化
C
将可能含有Fe2+的氯化铁溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫红色褪去
氯化铁溶液中含有
Fe2+
D
将绕成螺旋状的铜丝灼烧后反复插入盛有乙醇的试管,然后滴加酸性高锰酸
钾溶液,溶液紫红色褪去
乙醇被氧化成了乙
醛
【答案】A
【解析】A.向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀,一定有BaSO3,再加入足量稀
盐酸,部分沉淀溶解,未溶解的沉淀为BaSO4,则部分Na2SO3被氧化,符合题意,A 正确;B.铁粉氧化
生成氧化铁,再与盐酸反应生成氯化铁,由于单质铁过量,氯化铁与单质铁反应生成氯化亚铁,滴入
KSCN 溶液,溶液不显血红色,不能说明未变质,B 错误;C.将可能含有Fe2+的氯化铁溶液滴入酸性
KMnO4溶液中,若Fe2+较少,溶液紫红色不能褪去,该操作不能证明氯化铁溶液中是否含有Fe2+,故C 错
误;D.将绕成螺旋状的铜丝灼烧后反复插入盛有乙醇的试管,然后滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液紫红色
褪去,可能是乙醇使酸性KMnO4溶液褪色,不能证明乙醇被氧化成乙醛,故D 错误;故选A。
20.(2023·山东枣庄·统考二模)碘在地壳中主要以
形式存在,在海水中主要以
形式存在,几种
粒子之间的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.由题图可知氧化性的强弱顺序:
B.可利用
与
在一定条件下反应制备
C.途径III 中若反应
,则反应中转移
电子
D.在淀粉碘化钾溶液中逐滴滴加氯水,不能观察到溶液变蓝现象
【答案】B
8
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【解析】A.碘酸根与亚硫酸氢根反应生成碘单质的反应说明碘酸根氧化性强于碘单质,A 错误;B.可利
用
与
在一定条件下反应制备
:
+5
+6H+=3
+3H2O,B 正确;C.途径III 中若反应
生
成
,则反应中转移
电子,C 错误;D.在淀粉碘化钾溶液中逐滴滴加氯水,氯气能将碘离子氧化生
成碘单质使淀粉变蓝,D 错误;故选B。
9