专题2 第10讲 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-2022新高考化学【步步高】大一轮复习讲义（苏教版）陕桂word

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．Fe3O4中含有、，分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，以Fe3O4/Pd为催化材料，可实现用H2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：H2－2e－===2H＋ 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N2 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：H2－2e－===2H＋，故A正确；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N2，所以反应过程中NO被Fe(Ⅱ)还原为N2，故C正确；总反应方程式：2H＋＋2NO＋3H2N2＋4H2O，所以用该法处理后水体的pH升高，故D错误。 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H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2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(　　) 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：O2>Cu2＋>S C．在转化过程中能循环利用的物质只有FeCl2 D．反应中当有34 g H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的量不变，需要消耗O2的质量为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O2把Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe3＋把硫离子氧化为S，则氧化性的强弱顺序：O2＞Fe3＋＞S，故B错误；根据图示，反应的本质是空气中的氧气氧化H2S转化为S和水，在转化过程中能循环利用的物质有FeCl2、CuCl2、FeCl3，故C错误；H2S转化为硫单质，硫元素的化合价从－2价变成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，2H2S～O2，所以有34 g H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的量不变，需要消耗O2的质量为××32 g· 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[CuaClb(OH)c·xH2O]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CuCl2。已知Fe3＋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CuCl2溶液中，加入石灰乳充分反应后即可制得碱式氯化铜。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CuCl2溶液中的杂质Fe3＋，可加入过量的CuO、过滤 D．若制备1 mol CuaClb(OH)c·xH2O，理论上消耗11.2a L(标准状况)O2 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)3而除去，从而达到除去Fe3＋的目的，C选项正确；若制备1 mol CuaClb(OH)c·xH2O，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 O2，标准状况下的体积为11.2a L，D选项正确。 5．BMO(Bi2MoO6)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。下列说法错误的是(　　) A．苯酚被氧化的总反应：C6H5OH＋7O26CO2＋3H2O B．反应过程中BMO表现较强氧化性 C．在酸性条件下，反应