专题4 第2单元 专题探究5 氧化还原反应的基本规律-【学霸题中题】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册(苏教版2019)

专题探究5氧化还原反应的基本规律 1.用下列反应制取0，的过程中：①Na02加水： ②向KMnO,溶液中加入少量NaOH固体，溶 ②KClO1(MnO2)分解：③H,02加热分解： 液颜色无明显变化：继续加入NaOH周体，溶 ④KMn0,分解。若制得等质量的O2,电子转 液变为绿色，产生气体 移数目之比是 ( 已知：Mn2无色，Mn0}绿色 A.3:2:2:4 B.1:1:1:1 对比①②.下列有关说法不正确的是()】 C.2:1:1:2 D.1:2:1:2 A.①中溶液颜色变浅，说明KMnO,发生还原 2.(2024·广东深圳高一期末) 反应 CaH2与水的反应为CaH2+2H,O B.①中溶液变为绿色，说明MnO,被钠还原 一Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是 为MnO好 C.②中溶液变为绿色，可能发生4Mn0,+ A.该反应的氧化剂是CaH, 40H—4Mn0+02↑+2H,0 B.反应中消耗1分子H,0时转移2个电子 D.②中溶液颜色变化表明，溶液pH会影响 C.CaH,中阴、阳离子个数比为2：1 物质氧化性或还原性的强弱 D.该反应中氧化产物与还原产物的物质的 6.(2024·山东譁坊高一期末)亚氯酸钠 量之比为1：2 (NaCIO,)是一种高效的漂白剂和氧化剂。马 3.(2024·河北石家庄高一期末)一 蒂逊(Mathieson)法制备亚氯酸钠的流程 定条件下，当溶液中XO:与H,0, 如下： 分子个数比恰好为2：5时，溶液中X0被还 SO2 NaOH H.O. 原为较低价态，则X元素的化合价为( NauG0,、H,S0,一例C0一还原→溪作☒.一→产品 A.+2 B.+3 NaHSO, C.+4 D.+5 已知：“操作X”为蒸发浓缩、冷却结品。下列 4.某氧化还原反应中有反应物和生成物共六 说法正确的是 种：NO、FesO、Fe(NO,)3,H,0、HNO3和 A.“制CO,”中氧化剂与还原剂物质的量之 Fe2(S0,)3。其中HNO3为反应物，则该氧化 比为1：2 还原反应中的还原剂为 B.“还原”发生反应的离子方程式为 A.NO B.FeSO. 2C102+H202—2C102+02↑+2H C.Fe(NO3)3 D.Fe2(SO)3 C.“操作X”需要用到的仪器为坩埚、酒精 5.(2024·北京高一月考)小组同学探究金属钠 灯、玻璃棒 与KMnO,溶液的反应。 D.NaClO,作氧化剂时.转移电子的物质的量 ①向KMnO,溶液中投入一小块金属钠，溶液 约为同质量CL2的1.57倍 颜色略有变浅：继续依次投入五小块金属钠，7.(2024·湖北武汉高一期末)S0,气体与足量 溶液变为绿色，产生气体 Fe(S0,)3溶液完全反应后，再加入K,Cr,0, 必修第一册·SJ学霸102 溶液，发生如下反应：①S0,+2Fe++2H,0 将NO,氧化为HNO3,CIO2则被还原为 —S02+2Fe2++4H:②Cr,03+6Fe2*+14H HCl。NO,和C1O,反应的化学方程式为 —2Cr3++6Fe·+7H,0。下列说法正确的是 10.(2024·江苏南通高一期中)氯 A.氧化性：Fe>Cr,0>S0 的化合物在生活中有着广泛的 B.若有6.72LS02完全反应，最终消耗 用途。 0.2 mol K2Cr207 (1)二氧化氯(C102)的熔点为-59℃，沸点 C.反应①中被还原的物质是Fe(S0,): 为11℃，易溶于水，是一种常用的饮用水消 毒剂，消毒时会产生C和少量的C1O,,可利 D.反应②中，1molK,Cr,0,参加反应，转移电 子的数日为3W 用酸性FeSO,溶液将ClO,转化为Cl除去。 ①关于二氧化氯的说法不正确的是 8.(2024·江苏常州高一期中)科学家正在研究 (填字母)。 一种用乙烯(C,H,沸点为-103.9℃)脱硫 A.易液化 (S02)的方法，其机理如图所示。已知：C,H B.实验室可用排水法收集 中C为-2价。下列关于该脱硫方法的说法 C.氯的化合价为+4 中正确的是 D.消毒时利用其强还原性 S、((2、H) ②FeS0.除去CIO,的离子方程式为 C.H. CuSO3 (2)亚氯酸钠(NaClO.2)是一种高效的漂白 ii 剂和氧化剂，某种制备亚氯酸钠的反应为 A.乙烯在该过程中作氧化剂 Cl02+H,02+Na0H→NaCl02+02+H,0(未 B.氧化性：02>S03>C0 配平)。 C.该脱硫过程需要及时补充Cu ①CI1O,的氧化性 (填“大于”或“小 D.步骤i中，每消耗2.24LC,H,(标准状 于”)H,O2的氧化性。 况)，有0.1molS原子生成 ②当消耗标准状况下2.24LC10,时，生成 9.为探索C1O,溶液对氨氧化物(NO)的处理效 02的质量为 果，实验过程如下： (3)“84”消毒液是一种常用家庭消毒液，其 浓残酸C02溶液 有效成分为NaClO。一种碱性NaCIO溶液 Na0,一制包一吸权一尾气检测 吸收S02的过程如下图 C10 -S0 已知：CO,具有强氧化性，且氧化性随着溶液 的酸性增强而增强。 co so (1)“制气”阶段生成NaHS0,、N0和NO2e ①该过程的总反应的离子方程式是 “制气”反应的化学方程式为 ②整个吸收S0,过程中作氧化剂的微 (2)CIO2可以将N0氧化为NO2,并进一步 粒有 专题4学霸103第3关（妹思维宽度） 4.B解析：在所给的六种物质中，HNO1为反应物，具有强氧化性 10.(1)①Mn0222mol③2 则NO为产物，反应中HNO,被还原，为氧化剂.题给物质中元素化 (2) 2 合价变化的为Fe,则Fe元素化合价应升高.被氧化.则FSO:为还 原剂，被氧化为Fe(N0,)1和Fe,(S04)x 3KM0,+2Cc02=2K.C02+M02.+2KM0 5.B解析：本题探究了金属钠和高锰酸钾溶液的反应，通过调节溶 (3)KMnO MnO, 液的酸或性证明了高锰酸钾溶液颜色的变化和溶液H的关系，以 解析：(I)①MO,中Mn元索的化合价升高，MnO,是还原剂： 此解题。①中高锰酸钾溶液颜色变浅，说明KMO,发生还原反 2MO2变为K,MnO4,Mn元素的化合价升高2价，即Imol 应，浓度减小，A正确：结合实验②可知，①中溶液变绿色，可能是 MnO2失去2mol电子得到I mol K,MnO,:即转移电子的物质的 高锰酸根离子和氧氧根离子的氧化还原反应，B错误：②中溶液变 量为2mol:)1 mol Mno2失去2mol电子得到K,Mn0,:1molO, 为绿色，溶液中高锰酸根离子被还原为锰酸根离子，同时生成氧 得到4ml电子，根据电子守恒与质量守恒.该方程式配平为 气，可能发生反应：4Mn0+40H=4Mn0+02↑+2H20,C正 2M0+4KOH+0,缩2K,0,+2H,0.即配平后水的化学计量 确：②中溶液颜色变化表明，高锰酸钾溶液浓度不变，改变的是溶 数为2。(2)反应3K,Mn0,+2C02一2K,C03+Mm021+2KMn0 液pH,说明溶液pH会影响物质氧化性或还原性的强弱，D正确。 中一个K,MnO,中Mn元素从+6价升高为+7价，一个K,MnO 6.D解析：由制备流程可知.NCO在酸性条件下与二氧化疏发生 中M元素从+6价降低为+4价，转移电子数为2，用单线桥表示 氧化还原反应生成NHS0和C02,反应为2NCIO3+H,S0,+S0g 2CI0,+2NHS0,:C10,与过氧化氢在碱性条件下反应生 电子转移为 成NmC02,反应为2Na0H+2C0,+H,02一02↑+2H,0+ 3K2Mn0.+2C02=2K,C03+M01-+2KMn04 2NaC0,.将溶液蒸发浓缩，冷却结品、过滤可得到NC02,以此解 (3)反应后Mn元素均转化为MmO,沉淀，该反应中KMO,是氧 答该题。“制C0,”中氧化剂与还原剂分别是NaClO1和S0,,反 化剂，MO,是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物.即氧化 应方程式为2NaC103+S02+H2S04一2C102+2NaHS04.则参加反 性：KMnO,>MnO 应的NaC0,和S0,的物质的量之比为2：1，A错误：由流程可知， 四规律方法 “还原”发生反应的离子方程式为2C02+H02+20H一2C10+ 根据所给物质书写氧化还原反应方程式的方法 0,↑+2H,0,B措误：“操作X”为蒸发浓缩、冷却结晶，期需要的仪 (1)找出反应粒子：通过氧化还原反应中元素价态的变化，找出发生 器为蒸发皿，酒精灯，玻璃棒，C错误：NaCO2作氧化剂时，C元索 氧化还原反应的散拉 由+3价降低到-1价，每90.5g该氧化剂转移4mol电子，每71g (2)正确获测产物：依据氧化还原反应规律确定氧化产物和还原 氯气作氧化剂转移2ml电子，则NaCO2作氧化剂时.转移电子的 产物。 (3)配平变价微粒：位用最小公倍数法确定得失电子的数目，配平舍 物质的量约为同质量日，的05 1.57倍.D正确 变价元素的相关物质 (4)整体元素配平：通过观察法确定所有物质的化学计量数。 71 7.C解析：根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性： 专题探究5氧化还原反应的基本规律 Cr2O片>Fe>S0片，A错误：由于不清楚是否在标准状况下，无法 计算6.72LS0,的物质的量.B错误：反应①中铁离子化合价降 1.D解析：①2Na202+2H20一4N0H+02↑，制得1mol氧气转移 低，因此被还原的物质是e2(S0,)3,C正确：反应②中，1m…l 2ml电子：②2KC0,A =2KCl+30,↑，制得1ml氧气转移 K,Cr0,参加反应，转移电子的数日为3×2N,=6N,D错误 4ml电子：32H,0,△2H,0+0,1,制得1ml氧气转移2ml 8.B解析：由图可知，该反应的总反应为C,H,+0,+2s0,如2S+ 2C0+2H,0。乙烯中C的化合价升高被氧化，乙烯在该过程中作 电子：④2KMn0,△K,Mn0,+Mn02+0,↑，制得1mdl氧气转移 还原剂，A错误：ⅲ中氧气是氧化剂，三氧化硫是氧化产物，ⅰ中三 4电子：因此若制得等质量的02，电子转移数目之比是2：4： 氧化硫是氧化剂，二氧化碳是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化 2:4▣1：2：1：2，故D符合题意 产物，氧化性0，>S03>C0,B正确：C山在该反应中是催化剂.反 2.C解析：CaH2中H由-1价升高为0价.CH2作还原剂.A错误： 应前后总量不变，不需要补充.C错误：步骤1中1mlCH 消耗1分子H,0时转移1个电子，B辑误：CaH2由Ca2“和H组 成，阴.阳离子个数比为2：1，C正确：该反应中氧化产物与还原产 12mle-2mls,每消耗2.4L·d 2.24L =0.1molC,H,(标准状 物均为氢气，物质的量之比为1：1，D错误。 况)，有0.2lS原子生成，D错误 四技巧点拨 9.(1)2NaN02+2H,S0,(浓)=2NmH50.+N0↑+N02↑+H20 要抓住歧化反应和归中反应的规律，同种元素的化会价发生变化 (2)5N02+3H0+C1025HN03+HCI 时，一定满足“中间价态→高价态+低价态”和“高价态+低价态→中 10.(1)①BD②4e24+CI02+4H—4Fe++C+2H20 问价态”，据此可比较不同物质中同一元素的价态高低 (2)①大于21.6g 3.A解析：X0:中X元素的化合价为+7.一定条件下，当溶液中 (3)0C0+s0,+20r,0C+s0g+H,02a0.N0,.0 X0:与H,0分子个数比恰好为2：5时，溶液中X0:被还原为较 解析：(1)①A.由沸点可知，二氧化氯的沸点低，易液化，正确： 低价态，H202被氧化为02，设还原产物中X元素的化合价为a,根 B.由题意可知，二氧化氯易溶于水，实验室不能用排水法收集，错 据得失电子守恒(7-a)×2=2×5,=+2,故选A 误：C.由化合价代数和为0可知，二氧化氯分予中氯元素的化合 四技巧点拨 价为+4价，正确：D.二氧化氯用于消毒时，二氧化氯分子表现强 氧化性，错误。②由题意可知，硫酸亚铁除去溶液中亚氯酸根离 利用守恒规律进行氧化还原反应计算的解题思路如下： 子发生的反应为酸性条件下亚铁离子与溶液中的亚氯酸根离子 (1)找出氧化，还限剂及对应的还原产物，氧化产物： 反应生成铁离子，氯离子和水，反应的离子方程式为4F:2++ (2)准确标出变价元素的化会价： C05+4H4Fe++C+2H,0。(2)由未配平的化学方程式可 (3)找准每个氧化剂、还原剂中变价的原子个数： 知，反应中二氧化氯中氯元素的化合价降低被还原，是反应的氧 (4)列出等式并计算：V(氧化剂)×变价原子个数×1化合价麦化 化剂，过氧化氢中氧元素的化合价升高被氧化，是反应的还原剂： 值|■N(还原削)×变价原予个数×1化合价变化值 ①由氧化还原反应规律可知，氧化剂二氧化氯的氧化性大于还原 参考答案学霸39 剂过氧化氢：②由得失电子数日守恒可知，消耗标准状况下2.24L 化合价由+3升高为+6价，NCO是氧化剂，PC1,是还原剂.氧化 2.24L 二氧化氯时，反应生成氧气的质量为2.4·F×交× 剂与还原剂的个数比为3：2，C错误：胶体具有吸附性.用K,F0, 对饮用水杀南清毒的同时，生成的F:(O州)1胶体吸附杂质净化 32g·m=1.6g。(3)由图可知，反应1为溶液中次氯酸根离 水，D正确 子与三氧化二镍反应生成氯离子和二氧化镍，反应Ⅱ为二氧化镍 9.D解析：过程I发生反应的离子方程式为H,+2C+一2H'+ 与溶液中的次氯酸根离子反应生成三氧化二镍，氯离子和氧原 2Ce”,过程Ⅱ发生反应的离子方程式为2N0+4H+4Ce+ 子，反应生成的氧原子碱性条件下由二氧化硫反应生成硫酸根离 2H,0+21+4Ce”,总反应：2八0+2H,黄酸链2H,0+N21 子，则总反应为三氧化二镍做催化剂条件下，次氯酸根离子在碱 性溶液中与二氧化硫反应生成氯离子、硫酸根离子和水：①由分 C(S0,)2是反应的催化剂，Ce2(S0,)3是反应的中间产物。方程 式为2Ce++H,=2C#+2H,氧化产物和还原产物1：1.A错 析可知，总反应为三氧化二镍做催化剂条件下，次氯酸根离子在 碱性溶液中与二氧化硫反应生成氯离子，硫酸根离子和水，反应 误：4Ce3+2N0+4H' =4Ce"+N2+2H20,N0一N2转移2个电 子，N0,→N,转移4个电子，当无害化处理4.48LN0(标准状况) 的离子方程式为C0+50,+20H0+50时H,0:2由分 时，使用等量H2可以无害化处理0,1mlNO2.B错误：总反应： 析可知，吸收二氧化硫的过程中次氯酸根离子，二氧化镍和氧原 子表现氧化性 2八O+2H,琉酸饰2H,0+N,1,该0的化合价降低被还原，该转 化过程的实质为N0被H,还原，C错误：C(SO,),是反应的催化 第二单元阶段综合 剂，Ce,(S0,)3是反应的中间产物.反应过程中混合溶液内C3·和 1.C解析：Na,S01中S元素化合价为+4价，处于中回价态，既可以 Ce艹离子总数一定保持不变，D正确 升高，又可以降低，A,B项均合理：Na2S03和KOH溶液不反应，C 10.D解析：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，可得 到气体G为氧气，得到的固体加人浓盐酸，浓盐酸和二氧化锰加 不合理：N,S0,能与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水.D 热发生反应生成了氯气，故气体H为氯气。根据分析，氧气和氯 合理 气都为元素化合价升高得到的产物.故氧气、氯气都为氧化产 2.A解析：S03与BC2溶液反应生成白色沉淀BS0,,S02与 BaC,溶液不反应.可以鉴别.A正确：SO,有还原性，可以使酸性 物，A正确：锰元素参与了高锰酸钾的分解反应，二氧化锰和盐酸 反应，括酸钾和盐酸反应，反应中均存在元素化合价改变，故M KMO溶液褪色，S0,不能使酸性KMO,溶液褪色，B错误：浓硫 元素至少参与了3个氧化还原反应，B正确：二氧化锰与浓盐酸 酸具有酸性，NH,为破性气体，二者可以反应，故浓硫酸不能干 加热生成氧气，氯化锰和水，该反应中二氧化锰为氧化剂.氯气为 燥NH,C错误：铜和浓硫酸在常温下不反应，铜不发生钝化，在加 氧化产物，氧化性：M0,>CL,C正确：每生成1mm氧气转移 热条件下反应，D错误 4ml电子，每生成1氯气转移2ml电子，若高锰酸钾转化为 3.D解析：钡离子与硫酸根离子反应生成疏酸沉淀，钡离子数目 氯化锰过程中得到的电子全部是氯离子生成氯气所失去的，则气 减少，故A不选：氢氧根离子与氢离子反应生成水，氢氧根离子数 目减少，故B不选：碳酸氢根离子与氢离子反应生成水，二氧化碳， 体的物质的量最大，由2KMm0,~5C2,可知气体最大为0.25mol, 但是反应中高锰酸钾分解生成氧气，2KM0-0,故最终得到气 碳酸氢根离子数目或少，故C不选：被根离子与硫酸根离子，氢离 子不反应，数目不会减少，故D选 体小于0.25mol.D错误 4,D解析：浓硫酸具有脱水性.可使pH试纸炭化变黑，D错误 11,(1)氧化还原(2)0.2(3)8Fe2+N0+10一8F3#+ 5.C解析：从硫元素在自然界中的循环示意图可以看出，硫在自然 NH:+3H2O 界中既有游离态又有化合态，A正确：硫元素的循环过程中，既有 解析：(1)NaN02把人体内的Fe2+转化为Fe,Fe2被氧化，说 硫的价态降低，被还原，又有硫的价态升高，被氧化，B正确：过程 明NaNO,具有氧化性：若发生NaNO,中毒，可服用维生素C来 2是S单质被氧化为S0,宜在土壤的富氧区实现，C错误：若生 解中毒状况，即维生素C可将F“转化为·，说明维生素C具 物体有机硫中硫元素化合价为-2价，S0}中S是+6价，过程③ 有还原性。(2)在反应Fe+4HNO,一Fe(N0,)1+N0↑+2H,0 中S的化合价降低，发生还原反应，D正确 中，HN03中N元素的化合价由+5价降低为+2价，每有0.6ml 6.B解析：向NS0:溶液中加人盐酸有气泡产生，体现的是亚硫酸 电子发生转移时.被还原的HNO1为0,2。(3)根据在反应过 的酸性弱于盐酸，A不符合题意，向N,S0,溶液中加入酸性高锰 程中Fe+,NO:的物质的量随时间变化的曲线可知，NO是反应 酸钾溶液观察到溶液裙色.SO片将高锰酸根离子还原，体现 物，F”是生成物，根据氧化还原反应规律，可知该反应的离子方 了SO的还原性，B符合题意：向Nu,S0,溶液中加入BaC2溶液 程式为8Fe+N03+10H—8Fe”+NH时+3H,0。 生成BaS0,沉淀，发生的是复分解反应，C不符合题意；向Na,S01 12.(1)油(2)200+s0,商温s+2C0,(3)冷水（表水） 溶液中加入酸性N,5溶液生成硫单质，体现的是SO片的氧化性 (4)①C10+S02+20H=C1+S0+H,02让烟气和吸收液 D不符合题意 充分接触.提高S01的吸收效率(5)①2CS03+0,+4H,0 7.D解析：NH正中N元素化合价由-3价升高为0价，发生氧化反应 2CS0,·2H,0②堵塞管道 得到氧化产物氮气.C0中C元素化合价由+1价降低为-1价.发 解析：(1)用Na,S0,溶液吸收S02转化为亚硫酸氢钠，亚硫酸氢 生还原反应，根据得失电子守恒、电荷守恒，反应的离子方程式是 钠受热易分解生成二氧化硫和Na,S0,且亚硫酸氢钠和氢氧化 3C10+2NH1+20H=N2+3CI+5H,0。N元崇化合价由-3价 钠转化为亚硫酸钠，故通过加热或加人适量NOH.可使其吸收液 升高为0价，发生氧化反应得到氧化产物氨气，A正确：N元素化合 再生。(2)方法Ⅱ中C0将S0,在高温下还原成S,则C0被氧化 价由-3价升高为0价，则生成1molN,时，转移3×2=6(mol)电 为二氧化碳，反应为260+50，商温5+2C0,。(3)过氧化氢氧化 子，B正确：由分析可知，配平后的化学方程式H20前面化学计量 二氧化硫生成硫酸，反应为802+H02一H250:,由于H02对 数是5，C正确：反应消耗OH,反应后溶液的碱性减弱，D误。 热不稳定，且硫酸浓度大也会导致其分邻产生0，需定时向脱硫 8.C解析：铁与氯气反应生成氯化铁，加入NaCO.NaOH,次氯酸钠 塔中补充水，以降温和稀释生成的硫酸。(4)①该反应中二氧化 将铁高子在碱性条件下氧化成Na,FO,加人饱和KOH溶液可析 硫被次氯酸钠在碱性条件下氧化为蔬酸钠.同时生成氯化钠，离 出高铁酸钾(K2FO,),分离得到粗K,FO:,采用重结品、洗涤，低 子方程式为C10+S0,+20HC1+S0+H,0.2反应釜中 温烘干将其提纯，以此解答该题。反应【是氯气和铁反应生成氯 采用“气一液逆流”接触吸收法的优点是让烟气和吸收液充分接 化铁，化学方程式是2e+3Cl,△2FC,.A正确：用下C2溶液 触，提高S0的吸收效率。(5)①氧化塔内发生反应为吸收塔中 吸收反应1中尾气所得产物生成FC,可再利用，B正确：反应Ⅱ 生成的亚硫酸钙被氧气氧化为CS0,·2H20,化学方程式为 是NaCO中C元素化合价由+1价降低为-1价.FeCl,中Fe元素 2CS04+0,+4H,0—2Ca4S0,·2H,0.2反应中生成的亚硫酸 必修第一田·SJ学霸40