专题4 氧化还原反应-【区块练】2021-2025年五年高考真题分类汇编化学

一、选择题 1.(2025·安徽卷)氟气通过碎冰表面，发生反应①F2＋H2O－40 ℃,HOF＋HF，生成的HOF遇水发生反应②HOF＋H2O===HF＋H2O2。下列说法正确的是(　　) A.HOF的电子式为H B.H2O2为非极性分子 C.反应①中有非极性键的断裂和形成 D.反应②中HF为还原产物 2.(2025·云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是(　　) ＋ A.SiO2可与NaOH溶液反应 B.盐酸在该工艺中体现了还原性 C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D.制备纳米Si：SiO2＋2MgSi＋2MgO 3.(2024·浙江1月卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应：2NO＋2CO2CO2＋N2，下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低NO与CO反应的活化能 C.NO是氧化剂，CO是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物 4.(2023·湖南卷)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应： 下列说法正确的是(　　) A.S2O和SO的空间结构都是正四面体形 B.反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化 C.反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ＜Ⅱ D.反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7 5.(2023·辽宁卷)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是(　　) A.“焙烧”中产生CO2 B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2 C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 6.(2023·浙江卷1月)关于反应2NH2OH＋4Fe3＋===N2O↑＋4Fe2＋＋4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　　) A.生成1 mol N2O，转移4 mol电子 B.H2O是还原产物 C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池，Fe2＋为负极产物 7.(2022·浙江卷)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　) A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂 C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子 8.(2022·湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。 下列说法正确的是(　　) A.过程Ⅰ中NO发生氧化反应 B.a和b中转移的e－数目相等 C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4 D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O 9.(2021·湖南卷)KIO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为6I2＋11KCl－O3＋3H2O6KH(IO3)2＋5KCl＋3Cl2↑。下列说法错误的是(　　) A.产生22.4 L(标准状况)Cl2时，反应中转移10 mol e－ B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6 C.可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉 D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO的存在 10.(2021·浙江卷)关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是(　　) A.K2H3IO6发生氧化反应 B.KI是还原产物 C.生成12.7 g I2时，转移0.1 mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1 二、非选择题 11.(2023·湖北卷)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。回答下列问题： (1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为____________，装置B的作用为____________。 (2)铜与过量H2O2反应的探究如下： 实验②中Cu溶解的离子方程式为__________；产生的气体为________。比较实验①和②，从氧化还原角度说明H＋的作用是________。 (3)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X为铜的氧化物，提纯干燥后的X在惰性氛围下加热，m g X完全分解为n g黑色氧化物Y，＝。X的化学式为________。 (4)取含X粗品0.050 0 g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后，调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂，用0.100 0 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL。(已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O===2I－＋S4O)标志滴定终点的现象是________________________________________________________________________， 粗品中X的相对含量为________。 12.(2021·河北卷)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na＋内循环。工艺流程如图： 回答下列问题： (1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是________(填元素符号)。 (2)工序①的名称为________。 (3)滤渣Ⅰ的主要成分是______________(填化学式)。 (4)工序③中发生反应的离子方程式为________________________________。 (5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为______________________________，可代替NaOH的化学试剂还有__________________(填化学式)。 (6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序______(填“①”“②”“③”或“④”)参与内循环。 (7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为________(通常认为溶液中离子浓度小于10－5 mol·L－1为沉淀完全；Al(OH)3＋OH－Al(OH)：K＝100.63，Kw＝10－14，Ksp[Al(OH)3]＝10－33)。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题4　氧化还原反应 1.解析　HOF中心原子为O，与H、F通过共用电子对形成共价键，电子式为H，A正确；H2O2空间结构为半开书页型，正负电荷中心不重合，属于极性分子，B错误；反应①中F—F非极性键断裂，但没有非极性键的形成，C错误；F的电负性大于O，HOF中氟表现为－1价，O为0价，H为＋1价，生成物HF中氟还是－1价，F的化合价没有变化，反应②中氧化剂为HOF，还原剂为H2O，H2O2既是氧化产物也是还原产物，HF既不是氧化产物也不是还原产物，D错误。 答案　A 2.解析　SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，A正确；盐酸参与的反应为MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原性，B错误；高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，C正确；SiO2和Mg在650 ℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为SiO2＋2Mg650 ℃,Si＋2MgO，D正确。 答案　B 3.解析　由题给方程式可知，1 mol CO失去2 mol e－生成1 mol CO2，故生成1 mol CO2时转移电子的数目为2NA，A项正确；催化剂可以降低反应的活化能，提高反应速率，B项正确；NO中N为＋2价，N2中N为0价，N元素的化合价降低，发生还原反应，则NO作氧化剂，N2为还原产物，同理可得，CO作还原剂，CO2为氧化产物，C项正确、D项错误。 答案　D 4.解析　SO中4个硫氧键相同，其空间结构为正四面体形，S2O的空间结构为四面体形，A项错误；由图示转化可知，反应Ⅰ中只有S元素被氧化，反应Ⅱ中As、S元素均被氧化，B项错误；根据反应物和产物及氧化还原反应规律可知，反应Ⅰ为2As2S3＋6O2＋3H2O===2As2O3＋3H2S2O3，反应Ⅱ为As2S3＋7O2＋6H2O===2H3AsO4＋3H2SO4，则参加反应的：Ⅰ＞Ⅱ，C项错误；根据反应Ⅰ、Ⅱ可知，1 mol As2S3发生反应时，两反应转移的电子分别为12 mol和28 mol，个数之比为3∶7，D项正确。 答案　D 5.解析　焙烧过程中铁、铬元素均被氧化，同时转化为对应钠盐，水浸时铁酸钠水解生成氢氧化铁沉淀，滤液中存在铬酸钠，与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原反应得到氢氧化铬沉淀。铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成对应的钠盐和二氧化碳，A正确；焙烧过程铁元素被氧化，滤渣的主要成分为Fe2O3，B错误；滤液①中Cr元素的化合价是＋6价，铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀，溶液显碱性，所以Cr 元素主要存在形式为CrO，C正确；由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用，D正确。 答案　B 6.解析　由方程式可知，反应生成1 mol一氧化二氮，转移4 mol电子，故A正确；由方程式可知，该反应中H、O元素化合价不变，H2O既不是氧化产物，也不是还原产物，还原产物为Fe2＋，故B错误；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，铁元素的化合价降低被还原，Fe3＋是反应的氧化剂，故C错误；由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，Fe3＋是反应的氧化剂，若设计成原电池，Fe3＋在正极得到电子发生还原反应生成Fe2＋，Fe2＋为正极产物，故D错误。 答案　A 7.解析　Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S ↓＋SO2↑ ＋H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境。H2SO4转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A不正确；Na2S2O3中的S的化合价为＋2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(＋4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，B正确；该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，C不正确；根据其中S元素的化合价变化情况可知，1 mol Na2S2O3发生反应，要转移2 mol电子，D不正确。 答案　B 8.解析　根据图示写出过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的反应式如下： Ⅰ.NO＋2H＋＋e－NO↑＋H2O， Ⅱ.NO＋NH＋2H＋＋3e－N2H4＋H2O， Ⅲ.N2H4N2＋4H＋＋4e－。 过程Ⅰ中NO得电子，发生还原反应，A错误；根据过程Ⅰ、Ⅱ的反应式可知，a和b转移的e－数目之比为1∶3，B错误；过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶1，C错误；将三个反应式相加可得总反应式：NO＋NH===N2↑＋2H2O，D正确。 答案　D 9.解析　该反应中只有碘元素价态升高，由0价升高至KH(IO3)2中＋5价，每个碘原子升高5价，即6I2～60e－，又因方程式中6I2～3Cl2，故3Cl2～60e－，即Cl2～20e－，所以产生22.4 L (标准状况) Cl2即1 mol Cl2时，反应中应转移20 mol e－，A错误；该反应中KClO3中氯元素价态降低，KClO3作氧化剂，I2中碘元素价态升高，I2作还原剂，由该方程式的计量系数可知，11KClO3～6I2，故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6，B正确；漂白粉的有效成分是次氯酸钙，工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应，C正确；食盐中IO可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H＋、I－发生归中反应IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O生成I2，I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO的存在，D正确。 答案　A 10.解析　反应中I元素的化合价降低，发生得电子的反应，发生还原反应，A错误；KI中的I－由HI变化而来，化合价没有发生变化，KI既不是氧化产物也不是还原产物，B错误；12.7 g I2的物质的量为0.05 mol，根据反应方程式，每生成4 mol I2转移7 mol电子，则生成0.05 mol I2时转移电子的物质的量为0.0875 mol，C错误；反应中HI为还原剂，K2H3IO6为氧化剂，在反应中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失电子，则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7∶1，D正确。 答案　D 11.解析　(1)由图可知，仪器A的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B的作用为防倒吸； (2)根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离子方程式为：Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O2；在铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度说明H＋的作用是：增强H2O2的氧化性； (3)在该反应中铜的质量m(Cu)＝n×＝，因为＝，则m(O)＝n×＋(m－n)＝，则X的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为：＝＝，则X为CuO2； (4)滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色；在CuO2中铜为＋2价，氧为－1价，结合已知反应可知，CuO2在酸性条件下与KI发生反应2CuO2＋8I－＋8H＋===2CuI↓＋3I2＋4H2O，则2CuO2～3I2～6Na2S2O3，则样品中m(CuO2)＝×2×96 g＝0.048 g，w(CuO2)＝×100%＝96%。 答案　(1)具支试管　防倒吸 (2)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O O2　增强H2O2的氧化性 (3)CuO2　(4)溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色　96.0% 12.解析　(1)由分析可知，高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬元素。(2)由分析可知，工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质。(3)由分析可知，滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁和氧化镁。(4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀，反应的离子方程式为2Na＋＋2CrO＋2CO2＋H2O===Cr2O＋2NaHCO3↓。(5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下，Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2＋7O2＋16NaHCO38Na2CrO4＋2Fe2O3＋ 16CO2＋8H2O；若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应。(6)热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气，将混合气体通入滤渣Ⅰ中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液，则混合气体最适宜返回工序为工序②；(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为Al(OH)＋H＋Al(OH)3＋H2O，反应的平衡常数为K1＝＝ ＝＝1013.37，当c[Al(OH)]为10－5 mol/L时，溶液中氢离子浓度为＝ mol/L＝10－8.37 mol/L，则溶液的pH为8.37。 答案　(1)Fe、Cr　(2)溶解浸出　(3)MgO、Fe2O3 (4)2Na＋＋2CrO＋2CO2＋H2O===Cr2O＋2NaHCO3↓ (5)4Fe(CrO2)2＋ 7O2＋16NaHCO38Na2CrO4＋2Fe2O3＋ 16CO2＋8H2O　Na2CO3　(6)②　(7)8.37 学科网（北京）股份有限公司 $