2025届高三高考二轮复习化学微专题练习　氧化还原反应

限时集训(六)　微专题6　氧化还原反应 命题角度一　氧化还原反应的概念及相互关系 1.下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是 (　) A.I2→I- B.Fe2+→Fe3+ C.HC→CO2 D.Mn→MnO2 2.[2023·黑龙江哈尔滨质检] ClO2已代替Cl2用作自来水消毒剂,工业上常用氯酸盐与试剂X反应制备ClO2,下列物质中不可能作试剂X的是 (　) A.KMnO4 B.浓HCl C.SO2 D.H2C2O4 3.[2023·湖北部分市州联合调研] 钛合金等新型合金广泛应用于航空航天领域,工业上以钛铁矿(FeTiO3,其中Ti为+4价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如图所示,下列说法正确的是 (　) A.“氯化”过程中,FeTiO3既不是氧化剂也不是还原剂 B.“氯化”过程中,每生成0.3 mol CO气体,转移电子0.7 mol C.制取金属钛的反应可得到还原性:Mg<Ti D.“氯化”过程中,FeCl3是还原产物 4.磷化氢(PH3)是一种剧毒气体,是常用的高效熏蒸杀虫剂,也是一种电子工业原料。实验室制备PH3的方法有:ⅰ.PH4I+NaOHNaI+PH3↑+H2O;ⅱ.P4+3KOH(过量)+3H2O3KH2PO2+PH3↑。下列说法错误的是 (　) A.反应ⅰ不是氧化还原反应 B.加热PH4I使其分解,能得到三种生成物 C.KH2PO2溶液中含有H3PO2、H2P、HP、P四种含磷微粒 D.反应ⅱ中1 mol P4参加反应,转移3 mol e- 5.氢化铝锂(LiAlH4)和硼氢化钠(NaBH4)都是有机合成中非常重要的还原剂,可发生如下反应:①LiAlH4+4H2OLiOH+Al(OH)3+4H2↑;②NaBH4+NH4ClNH3BH3+NaCl+H2↑。则下列说法中错误的是 (　) A.LiAlH4 中 H 元素为-1 价 B.反应②中,每生成1 mol NH3BH3 会转移2 mol e- C.两个反应中,H2 均既是氧化产物,又是还原产物 D.两个反应中 LiAlH4和NaBH4 均作还原剂 命题角度二　氧化还原反应的规律及应用 6.将浓盐酸滴入KMnO4溶液中,产生黄绿色气体,溶液的紫红色褪去;向反应后的溶液中加入NaBiO3固体,溶液又变为紫红色,Bi反应后变为无色的Bi3+。下列说法错误的是 (　) A.滴加盐酸时,KMnO4是氧化剂,Cl2是氧化产物 B.此实验条件下,还原性:Cl->Mn2+>Bi3+ C.若有0.2 mol NaBiO3参加了反应,则整个过程转移电子为0.8 mol D.已知Bi为第ⅤA族元素,上述实验说明Bi具有较强的非金属性 7.[2023·湖南永州二模] 乙二醇生产工艺中,需使用热的K2CO3溶液(脱碳液)脱除CO2,脱碳液中含有的V2O5能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中V2O5的含量,操作中涉及两个反应:①V2O5+6HCl+2KI2VOCl2+2KCl+I2+3H2O;②I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。下列说法错误的是 (　) A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2 B.反应①生成1 mol VOCl2时,反应转移1 mol电子 C.V的最高价为+5价,推测V2O5只有氧化性 D.溶液酸性过强时,反应②易发生其他反应 8.高铜酸钾是一种难溶于水的黑色粉末状固体,与高铁酸钾性质相似,可以由四羟基合铜酸钾和次溴酸在冰水浴中合成:①K2[Cu(OH)4]+HBrOKCuO2↓+KBr+KBrO+H2O(未配平)。高铜酸钾在酸性条件下不稳定:②KCuO2+H2SO4O2↑+CuSO4+H2O+K2SO4(未配平)。设NA为阿伏伽德罗常数的值,下列说法不正确的是 (　) A.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2 B.反应②若有标准状况下5.6 L O2生成,转移电子0.2NA C.反应②中KCuO2既表现氧化性,又表现还原性 D.由反应①和反应②可知氧化性强弱顺序为HBrO>KCuO2>O2 9.[2023·湖北荆荆宜三校联考] 便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠(NaClO2),一种制备NaClO2粗产品的工艺流程如下。已知,纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下。 下列说法正确的是 (　) A.溶解过程中可以用盐酸代替稀硫酸 B.氧化性:H2O2>ClO2>Cl C.发生器中鼓入空气的主要目的是提供氧化剂 D.吸收塔中温度不宜过高,否则会导致NaClO2产率下降 10.[2023·河北衡水中学调研] 水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨。利用水合肼处理铜氨{[Cu(NH3)4]2+}废液回收铜粉的实验流程如图所示。下列说法错误的是 (　) A.上述三步反应均为氧化还原反应 B.反应1的目的是制备NaClO C.合成水合肼的反应中每消耗1 mol CO(NH2)2转移电子数为NA D.反应2为2[Cu (NH3 )4 ]2+ +N2H4·H2O+4OH-2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O 11.[2023·山东卷改编] 一种制备Cu2O的工艺路线如图所示,反应Ⅱ所得溶液pH在3~4之间,反应Ⅲ需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行。常温下,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8。下列说法正确的是 (　) A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 B.低温真空蒸发的主要目的是防止NaHSO3被氧化 C.溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元中吸收气体Ⅰ D.若Cu2O产量不变,参与反应Ⅲ的X与CuSO4物质的量之比增大时,需补加NaOH的量增加 12.氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物。含NOx的废气有以下处理方法: (1)将NO氧化成溶解度高的NO2,然后用水或碱液吸收脱氮。 ①下列物质可以用于氧化NO的有　　　　(填标号)。  A.NaCl溶液 B.K2Cr2O7溶液 C.Na2CO3溶液 D.KMnO4溶液 ②用NaClO碱性溶液将NO氧化并将其转化为硝酸盐化肥,写出该反应的离子方程式:　 。  (2)NSR(NOx储存还原)技术可有效降低柴油发动机工作过程中排放的NOx,其工作原理如图所示,柴油发动机工作时在稀燃(O2充足、柴油较少)和富燃(O2不足、柴油较多)条件下交替进行,通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。 ①BaO吸收NO2的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是　　　　。  ②富燃条件下Pt表面反应的化学方程式是 　。  参考答案 限时集训(六) 1.B　[解析] I元素由0价降低到-1价,发生还原反应,A不符合题意;Fe元素由+2价升高到+3价,发生氧化反应,B符合题意;无化合价变化,不发生氧化还原反应,C不符合题意;Mn元素由+7价降低到+4价,发生还原反应,D不符合题意。 2.A　[解析] 氯酸盐与试剂X反应制备ClO2,氯酸盐中氯元素化合价降低,发生还原反应,则需要加入的X为还原剂。高锰酸钾为强氧化剂,A符合题意;HCl中氯元素化合价可以升高,作还原剂,B不符合题意;二氧化硫具有还原性,C不符合题意;草酸中碳元素化合价可以升高,能作还原剂,D不符合题意。 3.B　[解析] “氯化”发生的反应为2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,得到TiCl4,然后镁和四氯化钛反应生成钛和氯化镁,化学方程式为TiCl4 + 2MgTi+2MgCl2。“氯化”过程中,FeTiO3中Fe由+2价变为+3价,FeTiO3是还原剂,A错误;反应2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO中,每生成6 mol CO,转移14 mol电子,生成0.3 mol CO气体,转移电子×14 mol=0.7 mol,B正确;根据制取金属钛的反应为2Mg+TiCl42MgCl2+Ti,可得到还原性:Mg>Ti,C错误;根据得失电子守恒知,“氯化”过程中Fe化合价由+2价升高为+3价,而Cl2中Cl的化合价由0价降低为-1价,FeCl3既是氧化产物又是还原产物,D错误。 4.C　[解析] 反应ⅰ中所有元素的化合价都没有发生变化,不是氧化还原反应,A正确;类比NH4Cl的分解,加热PH4I分解产生PH3和HI,但是HI不稳定,受热能够分解生成H2和I2,故PH4I的热分解产物有PH3、H2和I2三种,B正确;反应ⅱ中,因为KOH过量,说明KH2PO2为正盐,H3PO2为一元酸,H2P只水解不电离,溶液中没有HP、P,C错误;反应ⅱ中P4中有3个P原子化合价升高到+1价,另一个P原子化合价降低到-3价,转移了3个电子,所以1 mol P4参加反应,转移3 mol e-,D正确。 5.B　[解析] LiAlH4+4H2OLiOH+Al(OH)3+4H2↑,H2O中部分H元素的化合价从+1价降低到0价,LiAlH4中H元素的化合价从-1价升高到0价;NaBH4+NH4ClNH3BH3+NaCl+H2↑,NH4Cl中部分H元素的化合价从+1价降低到0价,NaBH4中部分H元素的化合价从-1价升高到0价。LiAlH4中Li为+1价,Al为+3价,则H元素为-1价,故A正确;由分析可知,反应②中,每生成1 mol NH3BH3,同时生成1 mol H2,转移1 mol e-,故B错误;反应生成氢气,H元素化合价分别由+1、-1价变化为0价,则两个反应中,H2均既是氧化产物,又是还原产物,故C正确;两个反应中LiAlH4和NaBH4中H均为-1价,均作还原剂,故D正确。 6.D　[解析] 滴加盐酸时,生成氯气,Cl元素的化合价升高,故KMnO4是氧化剂,Cl2是氧化产物,A正确;还原剂的还原性大于还原产物的还原性,根据反应:2Mn+10Cl-+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O和5NaBiO3+2Mn2++14H+2Mn+5Bi3++5Na++7H2O可知,还原性:Cl->Mn2+>Bi3+,B正确;若有0.2 mol NaBiO3参加了反应,则整个过程转移电子为0.2 mol×(5-3)+0.2 mol××(7-2)=0.8 mol,C正确;Bi元素属于金属元素,Bi不具有较强的非金属性,D错误。 7.C　[解析] I的化合价由KI中的-1价升高到I2中的0价,则KI作还原剂;V的化合价由V2O5中的+5价降低到VOCl2中的+4价,则V2O5作氧化剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,A正确。生成2 mol VOCl2,转移电子物质的量为2 mol,则生成1 mol VOCl2,转移电子物质的量为1 mol,B正确;V2O5中V显+5价,处于最高价,O显-2价,处于最低价,即V2O5既具有氧化性又具有还原性,C错误;在酸性过强时,S2与H+反应生成S、SO2和H2O,D正确。 8.B　[解析] 配平两个反应:①2K2[Cu(OH)4]+2HBrO2KCuO2↓+KBr+KBrO+5H2O、②4KCuO2+6H2SO4O2↑+4CuSO4+6H2O+2K2SO4。反应①中,HBrO→KBr,Br元素化合价降低,HBrO作氧化剂,K2[Cu(OH)4]→KCuO2,Cu元素化合价升高,K2[Cu(OH)4]作还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,A正确;反应②生成1 mol O2转移4 mol电子,标准状况下生成5.6 L O2,O2的物质的量为n===0.25 mol,转移电子为0.25 mol×4×NA mol-1=NA,B错误;反应②中,KCuO2中的Cu元素化合价降低,O元素化合价升高,KCuO2既作氧化剂又作还原剂,KCuO2既表现氧化性,又表现还原性,C正确;氧化剂的氧化性强于氧化产物,由反应①可得氧化性:HBrO>KCuO2,由反应②可得氧化性:KCuO2>O2,则氧化性强弱顺序为HBrO>KCuO2>O2,D正确。 9.D　[解析] 氯酸钠固体中加入稀硫酸溶解后通入二氧化硫和空气的混合气,反应生成二氧化氯,二氧化氯和氢氧化钠、过氧化氢反应生成亚氯酸钠和氧气。盐酸和氯酸钠会发生氧化还原反应,不能用盐酸代替稀硫酸,A错误;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,由流程发生的反应可知,氯酸钠发生还原反应生成ClO2,则氧化性:Cl>ClO2,ClO2和过氧化氢反应生成亚氯酸钠和氧气,ClO2为氧化剂,过氧化氢为还原剂,则氧化性:ClO2>H2O2,B错误; 发生器中鼓入空气的主要目的是起到搅拌作用,使反应物充分接触并反应,同时稀释ClO2气体,降低爆炸危险,C错误;过氧化氢受热易分解,故吸收塔中温度不宜过高,否则会导致NaClO2产率下降,D正确。 10.C　[解析] 第一步反应中Cl元素化合价发生变化,第二步反应中Cl、N元素化合价发生变化,第三步反应中Cu、N元素化合价发生变化,三步反应均为氧化还原反应,A正确;合成水合肼时需要用到NaClO,则反应1的目的是用氢氧化钠溶液与氯气反应制备NaClO,B正确;NaClO与CO(NH2)2反应合成水合肼的过程中,N元素化合价由-3价升高至-2价,化合价升高1价,消耗1 mol CO(NH2)2时需要转移2 mol电子,转移电子数为2NA,C错误;反应2为2[Cu(NH3)4]2++ N2H4·H2O+4OH-2Cu↓+N2↑+8NH3↑+5H2O,D正确。 11.C　[解析] 铜和浓硫酸共热反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体(气体Ⅰ)和硫酸铜,生成的二氧化硫气体与碳酸钠溶液反应(反应Ⅱ),所得溶液pH在3~4之间,溶液显酸性,根据H2SO3的电离平衡常数Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.3×10-8,可知NaHSO3溶液显酸性(HS电离大于水解),则反应Ⅱ所得溶液中溶质成分主要是NaHSO3,调节溶液pH至11,使NaHSO3转化为Na2SO3,低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化),固液分离得到Na2SO3晶体和Na2SO3溶液,Na2SO3晶体和CuSO4溶液反应的离子方程式是S+2C+2H2OS+ Cu2O↓+4H+,反应过程中酸性越来越强,使Na2SO3转化成SO2气体,反应为2H++SH2O+SO2↑,若Na2SO3量不足,需及时补加NaOH以保持反应在pH=5条件下进行,据此分析解答。反应Ⅰ是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,是氧化还原反应,反应Ⅱ是2SO2+Na2CO3+H2O2NaHSO3+CO2↑,是非氧化还原反应,反应Ⅲ是S+2Cu2++2H2OS+Cu2O↓+4H+,是氧化还原反应,故A错误;调pH=11时NaHSO3已转化为Na2SO3,低温真空蒸发的主要目的是防止Na2SO3被氧化,而不是NaHSO3,故B错误;经分析溶液Y是Na2SO3溶液,可循环用于反应Ⅱ的操作单元吸收SO2气体(气体Ⅰ)生成NaHSO3,增大原料利用率,故C正确;S+2Cu2++2H2OS+Cu2O↓+4H+,为维持pH=5需补加NaOH,若Cu2O产量不变,增大,则多余的Na2SO3消耗H+,所需补加NaOH的量会减少,故D错误。 12.(1)①BD　②2NO+3ClO-+2OH-2N+3Cl-+H2O　(2)①1∶4　②2CO+2NON2+2CO2 [解析] (1)①氧化NO需要氧化剂,NaCl溶液、 Na2CO3溶液均不与NO反应,K2Cr2O7溶液、KMnO4溶液具有强氧化性,可以氧化NO;②NO可用NaClO碱性溶液氧化并将其转化为硝酸盐化肥,该反应的离子方程式为2NO+3ClO-+2OH-2N+3Cl-+H2O。(2)①根据图示,NO2、O2与BaO反应生成Ba(NO3)2,化学方程式为2BaO+4NO2+O22Ba(NO3)2,其中O2为氧化剂,NO2为还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4;②根据图示,富燃条件下,CO和NO可以在Pt的催化下反应生成N2和CO2,化学方程式为2CO+2NON2+2CO2。 学科网（北京）股份有限公司 $$