课时作业(4)　氧化还原反应的概念及规律 -【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

课时作业(4)　氧化还原反应的概念及规律 1．依据下列实验现象推测，其反应原理不涉及氧化还原反应的是(　　) A．K2CO3溶液和NH4Cl溶液混合，产生刺激性气味 B．将钠放入CuSO4溶液中，有蓝色沉淀生成 C．向酸性KMnO4溶液中加入H2O2，溶液紫色褪去 D．氯水在光照条件下放置一段时间后，溶液的pH降低 A　解析：CO和NH发生相互促进的水解反应，产生有刺激性气味的气体NH3，不是氧化还原反应，A正确；将钠放入CuSO4溶液中，钠与水反应生成NaOH和氢气，Na、H的化合价变化，属于氧化还原反应，B错误；向酸性KMnO4溶液中加入H2O2生成水和氧气，Mn、O元素化合价变化，C错误；氯水在光照条件下放置一段时间后，HClO分解生成HCl和氧气，Cl、O元素化合价变化，D错误。 2．(双选)甲酸钙[(HCOO)2Ca]是一种新型猪饲料添加剂。实验室制取甲酸钙方法之一，是将Ca(OH)2和甲醛溶液依次加入质量分数为30%～70%的H2O2中。下列说法错误的是(　　) A．反应温度不宜过高 B．该反应中被还原的元素有H和O C．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 D．每生成26 g (HCOO)2Ca，反应转移电子的物质的量为0.4 mol BD　解析：反应温度过高会导致H2O2分解，甲醛在水中的溶解度也会随温度的升高而降低，故反应温度不宜过高，A正确；该反应中，H2O2中的O元素化合价由－1变为－2，得到电子被还原，HCHO中的C元素化合价升高，失去电子被氧化，B错误；HCHO为还原剂，H2O2为氧化剂，结合反应HCHO＋H2O2===HCOOH＋H2O可知，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，C正确；根据化学方程式可知，每产生1 mol (HCOO)2Ca，反应过程中转移4 mol电子，若反应生成26 g (HCOO)2Ca，其物质的量n＝＝0.2 mol，则反应过程中转移电子的物质的量n(e－)＝0.2 mol×4＝0.8 mol，D错误。 3．(2025·浙江宁波十校联考)K2FeO4是一种优良的饮用水处理剂，可用Fe2O3、KNO3、KOH混合共熔反应制得：Fe2O3＋3KNO3＋4KOH===2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是(　　) A．Fe2O3是还原剂，KNO2为还原产物 B．在熔融条件下氧化性：KNO3>K2FeO4 C．每生成1 mol K2FeO4，转移6 mol电子 D．K2FeO4在处理饮用水过程中起氧化、杀菌、脱色、除味、净水等作用 C　解析：F2O3→K2FO4，Fe2O3中Fe的化合价升高，被氧化，作还原剂，KO3→KO2，KNO3中N的化合价降低，被还原，作氧化剂，生成物为还原产物，A正确；根据氧化性：氧化剂>氧化产物，则氧化性：KNO3>K2FeO4，B正确；F2O3→2K2FO4～6e－，则每生成1 mol K2FeO4，转移3 mol电子，C错误；K2FeO4具有强氧化性，在处理饮用水过程中起氧化、杀菌、脱色等，其还原产物Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，具有吸附性，能达到净水的目的，D正确。 4．(双选)三氟化溴有强氧化性和强反应活性，是一种良好的非水溶剂，遇水立即发生如下反应：3BrF3＋5H2O===HBrO3＋Br2＋9HF＋O2↑，下列有关该反应的说法不正确的是(　　) A．当0.5 mol H2O被氧化时，生成0.1 mol氧气 B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2 C．当转移电子6 mol时，生成的还原产物为1 mol D．当生成2.7 mol HF时，被BrF3还原的BrF3为0.2 mol AB　解析：该反应中5 mol H2O中有2 mol H2O发生氧化反应，生成1 mol O2，则0.5 mol H2O被氧化时，生成0.25 mol O2，A错误；3 mol BrF3中作为氧化剂的BrF3有2 mol，作为还原剂的BrF3有1 mol，2 mol H2O为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3，B错误；2 mol BrF3为氧化剂，得到6 mol电子生成的还原产物为Br2，其物质的量为1 mol，C正确；生成9 mol HF时，有2 mol BrF3被还原，得到6 mol电子，而BrF3生成HBrO3失去2 mol电子，被BrF3还原的BrF3为mol，则生成2.7 mol HF时，被BrF3还原的BrF3为0.2 mol，D正确。 5．(2025·重庆名校教育联盟联考)铅丹(Pb3O4)可作防锈用涂料，其中铅的化合价为＋2和＋4，其与浓盐酸反应的化学方程式为Pb3O4＋8HCl(浓)===3PbCl2＋Cl2↑＋4H2O。下列说法正确的是(　　) A.Pb3O4与浓盐酸反应时，Pb3O4作还原剂 B．物质的氧化性：Pb3O4＜Cl2 C．Pb3O4中＋2价的铅与＋4价的铅的物质的量之比为2∶1 D．当上述反应中消耗1 mol Pb3O4时，生成的氯气为22.4 L C　解析：该反应中，Pb元素的化合价由＋4降低到＋2，则Pb3O4作氧化剂，A错误；Pb元素的化合价由＋4降低到＋2，则Pb3O4作氧化剂，Cl元素的化合价由－1升高到0，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性：Pb3O4>Cl2，B错误；铅丹中Pb元素的化合价只有＋2、＋4，根据化合物中各元素正负化合价代数和为0，则Pb3O4中＋2价的铅与＋4价的铅的物质的量之比为2∶1，C正确；选项中没有说明气体所处的温度和压强，不能计算生成氯气的体积，D错误。 6．(双选)向FeBr2和FeI2的混合溶液中通入氯气至恰好完全反应，Fe2+、I－、Br－的物质的量的变化如图所示。下列说法正确的是(　　) A．还原性：I－>Fe2+>Br－ B．通入氯气的总物质的量为6 mol C．若检验出反应液中有Fe3+，则a mol<n(Cl2)≤b mol D．c处加入过量NaOH溶液，反应后溶液中只含Na＋、H＋、Cl－、OH－四种离子 AB　解析：从图中可以看出，往混合溶液中通入氯气时，I－的物质的量最先减少，Fe2+次之，Br－最后减少，则还原性：I－>Fe2+>Br－，A正确；1 mol Fe2+、I－、Br－均消耗0.5 mol Cl2，Fe2+、I－、Br－的物质的量分别为4 mol、2 mol、6 mol，则消耗氯气的总物质的量为mol＝6 mol，B正确；若检验出反应液中有Fe3+，则I－一定完全反应，Fe2+已经开始反应，Br－可能参加反应，则有a mol<n(Cl2)，但可能大于b mol，C错误；c处加入过量NaOH溶液，反应后溶液中除含Na＋、H＋、Cl－、OH－四种离子外，还含有ClO－、BrO－等，D错误。 7．(2025·湖北省鄂东南名校联考)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生，As2S3和HNO3有如下反应：As2S3＋10H＋＋10NO===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O。下列说法错误的是(　　) A．生成1 mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为5 mol B．若将该反应设计成原电池，则NO2应该在负极附近逸出 C．反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收 D．氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1 B　解析：根据离子方程式分析，NO中氮元素由＋5价降低到＋4价，生成2 mol H3AsO4转移10 mol电子，则生成1 mol H3AsO4，反应中转移电子的物质的量为5 mol，A正确；若将该反应设计成原电池，NO在正极反应，NO2应该在正极附近逸出，B错误；NO2会污染环境，反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收，C正确；根据离子方程式分析NO是氧化剂，As2S3是还原剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1，D正确。 8．(双选)(2025·湖北省四市期初联考)工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的S2-并制取硫酸盐的一种常用流程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．碱性条件下，氧化性：O2>MnO>S2O B．过程 Ⅰ 中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 C．过程 Ⅱ 中，反应的离子方程式为4MnO＋2S2-＋9H2O===S2O＋4Mn(OH)2↓＋10OH－ D．将1 mol S2-转化为SO，理论上需要O2的体积为22.4 L (标准状况) AC　解析：根据氧化性：氧化剂＞氧化产物，由过程 Ⅰ 、 Ⅱ 可得氧化性：O2＞MnO、MnO＞S2O，A正确；过程 Ⅰ ，氧化剂是O2，发生转化：O2→H2O，还原剂是Mn(OH)2，发生转化：Mn(OH)2→MnO，根据得失电子守恒推知，O2和Mn(OH)2的物质的量之比为1∶2，B错误；过程 Ⅱ 中，MnO与S2-反应生成Mn(OH)2和S2O，离子方程式为4MnO＋2S2-＋9H2O===S2O＋4Mn(OH)2↓＋10OH－，C正确；S2-→SO，1 mol S2-失去8 mol电子，而1 mol O2得到4 mol电子，根据得失电子守恒推知，理论上需要O2的体积为44.8 L(标准状况)，D错误。 9．某废气(含H2S)脱硫的方法是将废气与空气混合，再通入由FeCl2、CuCl2、FeCl3组成的混合液中，脱硫转化的流程如图所示，下列说法错误的是(　　) A．氧化性：S<Fe3＋<O2 B．转化过程中参与循环的离子有Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋ C．过程 Ⅱ 为氧化还原反应，两种反应物的物质的量比为1∶1 D．过程 Ⅲ 中每转移0.1 mol电子会生成0.1 mol Fe2＋ C　解析：过程 Ⅰ 中O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，O2为氧化剂，Fe3＋为氧化产物；过程 Ⅲ 中Fe3＋氧化CuS生成S，Fe3＋作氧化剂，S作氧化产物，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物，可知氧化性：S<Fe3＋<O2，A正确；该过程总反应为H2S与氧气生成S和水，Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋均视为催化剂，可循环使用，B正确；过程 Ⅱ 中Cu2＋与H2S反应生成CuS，没有价态变化，属于非氧化还原反应，C错误；过程 Ⅲ 中1 mol Fe3＋得到1 mol电子生成1 mol Fe2＋，则转移0.1 mol电子同时生成0.1 mol Fe2＋，D正确。 10．(双选)酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO过程中的含氮粒子变化如图所示，溶液中铁以Fe2+形式存在。下列说法不正确的是(　　) A．反应ⅱ的离子方程式为NO＋3Fe＋8H＋===NH＋3Fe2+＋2H2O B．增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量，可提高NO的去除效果 C．假设反应过程都能彻底进行，反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为3∶1 D．a mol NO完全转化为NH至少需要3a mol的铁 CD　解析：根据图可知反应ⅱ中NO被Fe还原为NH，根据得失电子守恒、原子守恒可得离子方程式为NO＋3Fe＋8H＋===NH＋3Fe2+＋2H2O，A正确；增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量，即增大其浓度，同时也增大反应物间的接触面积，可提高NO的去除效果，B正确；反应ⅰ中NO中被Fe还原为NO，Fe被氧化为Fe2+，根据得失电子守恒可知1 mol NO氧化1 mol Fe，同时生成1 mol NO，根据A项可知，1 mol NO可以氧化3 mol Fe，故反应ⅰ、ⅱ消耗的铁的物质的量之比为1∶3，C错误；根据C项分析可知，将a mol NO完全转化为NH至少需要a mol＋3a mol＝4a mol的铁，D错误。 11．(2025·黑龙江大庆第一次质检)氮元素在自然界的某种转化示意图如图所示(a、b、c和d代表一定比例的H＋和e－)。下列说法正确的是(　　) A.过程①中NO体现氧化性 B．过程②中发生反应的离子方程式为NO＋H＋＋e－===NO↑＋H2O C．过程③中c代表的是3H＋＋3e－ D．过程④中1 mol N2H4参加反应转移6 mol电子 A　解析：过程①中NO转化为NO，N元素由＋5价降低到＋3价，NO体现氧化性，A正确；过程②中NO转化为NO，离子方程式为NO＋2H＋＋e－===NO↑＋H2O，B错误；过程③中NO转化为N2H4，N元素化合价由＋2降低到－2，离子方程式为NO＋NH＋3e－＋2H＋===N2H4＋H2O，c代表的是2H＋＋3e－，C错误；过程④中N2H4转化为N2，N元素化合价由－2升高到0，1 mol N2H4参加反应转移4 mol电子，D错误。 12．用零价铁(Fe)去除含氮废水中的硝酸盐(NO)是环境修复的重要方法。一种去除NO的过程如下。 (1) Ⅱ 中充分反应后，分离混合物的方法是________。 (2) Ⅱ 中反应的离子方程式是_____________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)实验发现，在 Ⅱ 中补充一定量的Fe2＋可以明显提高NO的去除率。向两份含氮废水[n(NO)＝8.1×10－5mol]中均加入足量Fe粉，做对比研究。 实验序号 ⅰ ⅱ 所加试剂 Fe粉 Fe粉、FeCl2 (3.6×10－5mol) NO的去除率 ≈50% ≈100% 研究发现：Fe3O4 (导电)覆盖在铁粉表面；随着反应的进行，产生FeO(OH)(不导电)，它覆盖在Fe3O4表面，形成钝化层，阻碍电子传输。 ⅰ、ⅱ中均能发生Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。该反应明显有助于ⅰ中NO的去除，结合离子方程式解释原因：___________________________________________________________。 (4)测定NO含量 步骤1.取V mL含氮(NO)水样，加入催化剂、V 1 mL c1 mol/L FeSO4标准溶液(过量)，再加入稀硫酸。 步骤2.用c2 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋ ( Cr2O被还原为Cr3＋)，终点时消耗V2 mL。 已知：3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe2＋＋NO↑＋2H2O ①水样中NO的含量为________mol/L。 ②溶液中O2影响测定。向步骤1中加入适量NaHCO3，产生CO2驱赶O2，否则会使测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。 答案：(1)过滤 (2)3Fe＋NO＋2H＋＋2H2O===Fe3O4＋NH (3) Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋，Fe2＋破坏了钝化层 (4)①　②偏大 解析：(2) Ⅱ 反应产物为Fe3O4和NH，且铁粉和NO在酸性条件下发生反应，该氧化还原反应为3Fe＋NO＋2H＋＋2H2O===Fe3O4＋NH。 (3)由题中信息可知， 生成的Fe3O4 (导电)覆盖在铁粉表面，随着反应的进行，产生的FeO(OH) (不导电)覆盖在Fe3O4表面，形成钝化层，阻碍电子传输。而Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋，破坏了钝化层有利于内层的铁继续与NO反应。 (4)步骤1取V mL含氮(NO)水样，加入催化剂、V 1 mL c1 mol/L FeSO4标准溶液(过量)，再加入稀硫酸，发生反应3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe2＋＋NO↑＋2H2O，步骤2用c2 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2＋ ( Cr2O被还原为Cr3＋)，终点时消耗V2 mL，发生反应6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O，根据K2Cr2O7标准溶液的用量求得剩余的FeSO4的物质的量为6c2V2×10－3mol，则参与步骤1反应的FeSO4的物质的量为(c1V1－6c2V2)×10－3mol，根据该反应3Fe2＋＋NO＋4H＋===3Fe2＋＋NO↑＋2H2O可得反应消耗n(NO)＝ mol，故原水样中NO的含量为c(NO)＝ mol/L＝ mol/L。 溶液中O2存在，O2也会消耗FeSO4，则K2Cr2O7用量偏小，由于FeSO4总量一定，参与步骤1反应的FeSO4物质的量会偏大(计算造成的误差)，则计算出来的水样中NO的含量偏大。 学科网（北京）股份有限公司 $$