重难点03 氧化还原反应(重难专练)(北京专用)2026年高考化学二轮复习讲练测
2025-12-11
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内容正文:
重难点03 氧化还原反应
内容导航
速度提升 技巧掌握 手感养成
重难考向聚焦
锁定目标 精准打击:快速指明将要攻克的核心靶点,明确主攻方向
重难技巧突破
授予利器 瓦解难点:总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧
重难保分练
稳扎稳打 必拿分数:聚焦可稳拿分数题目,确保重难点基础分值
重难抢分练
突破瓶颈 争夺高分: 聚焦于中高难度题目,争夺关键分数
重难冲刺练
模拟实战 挑战顶尖:挑战高考压轴题,养成稳定攻克难题的“题感”
一、氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应的概念及关系
2.常见的氧化剂和还原剂,并推测其反应产物
(1)常见氧化剂及还原产物的推测
氧化剂
KMnO4(H+)或MnO2
硝酸(H+、NO3-)
KClO3、NaClO
浓硫酸
还原产物
Mn2+
NO2或NO
Cl-
SO2
氧化剂
H2O2
K2Cr2O7
Cl2
Fe3+
还原产物
H2O
Cr3+
Cl-
Fe2+
(2)常见还原剂及氧化产物的推测
还原剂
M(金属)
S2-
SO32- 、SO2
I-
Br-
氧化产物
Mn+
S
I2
Br2
还原剂
H2
CO、C
NH3
H2O2
H2C2O4
氧化产物
H+
CO2
NO
O2
CO2
二、氧化还原反应基本规律
1.氧化还原反应的基本规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式。
强弱律
定义
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
应用
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行。
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。
价态律
定义
有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态。
应用
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O。
2.物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)依据反应条件来判断。
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 氧化性:浓硝酸>浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断
②根据金属及非金属的活动性顺序表判断
(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时,负极是电子流出的一极,正极是电子流入的极。则两种金属的还原性:正极<负极。
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先得电子的阳离子的氧化性较强,在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(即:浓度、温度、酸碱度)。
一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强;酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。
例如:①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气;②HNO3(浓)的氧化性强于HNO3(稀)的氧化性;③HNO3(热)的氧化性强于HNO3(冷)的氧化性。
3、 氧化还原反应方程式的配平方法
四、利用电子得失守恒法计算的模型
1.电子守恒规律及其应用
(1)规律:氧化还原反应中得电子总数与失电子总数相等,表现为元素化合价降低总数与升高总数相等。
(2)应用:运用电子守恒进行氧化还原反应的相关计算。
2.电子得失守恒法计算的思维模板
(建议用时:10分钟)
1.(2025·北京卷)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
2.(2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
3.(2024·北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
4.(2024·北京卷)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
5.(2025·北京昌平·二模)下列气体的验证方法不涉及氧化还原反应的是
A.氧气——带火星的小木条复燃 B.氨气——湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.氯气——湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D.乙烯——酸性高锰酸钾溶液褪色
6.(2025·北京西城·二模)下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
7.(25-26高三上·北京·月考)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
CO2(HCl)
饱和Na2CO3、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A.A B.B C.C D.D
8.(25-26高三上·北京·开学考试)下列反应不属于氧化还原反应的是
A.氯水在光照条件下放置一段时间后,溶液的pH降低
B.向溶液中通入,一段时间后,产生白色沉淀
C.向新制的中加入乙醛溶液,加热,产生砖红色沉淀
D.向黄色的铬酸钾()溶液中加入硫酸,溶液变为橙红色()
(建议用时:10分钟)
9.(2025·北京东城·二模)一定条件下,将乙烯和氧气通入和的盐酸溶液中可制得乙醛,热化学方程式为 。其催化机理如图所示。
下列分析不正确的是
A.X为,Z为 B.①中,发生了氧化反应
C.②中, D.③中,n(Y)∶n(Z)=2∶1
10.(2025·北京海淀·三模)氢化亚铜(CuH)是一种红棕色的难溶物,可在40℃~50℃时用溶液和“另一种反应物”制取,在中能燃烧生成和;跟盐酸反应生成难溶物和。下列推断不正确的是
A.“另一种反应物”在反应中表现还原性
B.与反应的化学方程式为:
C.与反应时,氧化产物为和
D.与盐酸反应的离子方程式为:
11.(2025·北京丰台·二模)用硝酸银测定水质中砷元素的含量,涉及反应:。下列说法正确的是
A.的电子式:
B.热稳定性:
C.氧化性:
D.依据元素周期律,可推断酸性:
12.(2025·北京海淀·三模)实验室模拟海带提碘的流程如下,下列说法正确的是
A.步骤①、③、⑥的操作分别是过滤、萃取和分液、蒸馏
B.步骤④中反应消耗时,转移电子
C.步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为:
D.理论上,步骤④消耗的和步骤⑤消耗的的物质的量相等
13.(2025·北京通州·三模)不同的温度下,通入NaOH溶液中主要发生以下两个反应,如图所示。
下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成
B.的空间结构为三角锥形
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,每参与反应转移的电子数之比为
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的与NaOH的物质的量之比:Ⅰ<Ⅱ
14.(2025·北京丰台·二模)实验室模拟海带提碘的流程如下,下列说法正确的是
A.步骤①、③、⑥的操作分别是过滤、萃取和分液、蒸馏
B.步骤④中反应消耗7.62g时,转移0.05mol电子
C.步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为
D.理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的的物质的量相等
15.(2025·北京海淀·二模)为研究浓硝酸与Cu的反应,进行如图所示实验。下列说法不正确的是
A.滴入浓硝酸后,无需加热即可反应
B.反应开始后,试管中产生红棕色气体,说明浓硝酸具有氧化性
C.反应消耗0.05mol Cu时,转移电子数约为
D.若将铜片换成铝片,无明显现象,说明还原性:Al<Cu
16.(2025·北京东城·二模)氮的氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法错误的是
A.过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
B.过程中涉及的反应均为氧化还原反应
C.过程Ⅰ中发生的化学反应:
D.整个过程中Ni2+作催化剂
(建议用时:20分钟)
17.(2025·北京石景山·一模)某小组测定食用精制盐(、抗结剂)的碘含量(以I计,)。
Ⅰ.准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
Ⅱ.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使与KI反应完全;
Ⅲ.以淀粉为指示剂,逐滴加入的溶液10.00mL,恰好反应完全。
已知:
下列说法正确的是
A.与KI反应时,氧化剂和还原剂物质的量之比为5:1
B.食盐中含有的
C.Ⅲ中滴定终点的现象是:溶液由无色恰好变为蓝色,且30s内不变色
D.所测精制盐的碘含量是
18.(2025·北京东城·一模)一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜,可同时传导阴离子和电子。利用该薄膜能有效富集空气中的。如图所示,在薄膜侧通入空气,侧通入氢气,充分反应后在侧得到高浓度的。下列分析正确的是
A.a侧CO2在薄膜表面发生还原反应
B.电子和在薄膜中移动方向相同
C.理论上b侧每消耗同时生成
D.总反应中元素的化合价均未发生变化
19.(2025·北京顺义·一模)用细菌等微生物从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌,浸出辉铜矿机理如图所示。
下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为
B.温度越高,浸出速率越快
C.浸出过程中几乎不需要补充铁盐
D.理论上反应Ⅰ中每消耗(标准状况)可浸出
20.(2025·北京顺义·一模)下列应用与氧化还原反应有关的是
A.用溶液除去 B.用溶液刻蚀铜板
C.用KSCN溶液检验 D.用品红溶液检验
21.(2025·北京房山·一模)实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。
下列说法不正确的是
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2 + 2SO2 = 2Na2SO3 + O2
B.bc段O2含量下降与反应O2 + 2Na2SO3 = 2Na2SO4有关
C.c点剩余固体中含有Na2SO3
D.实验过程中Na2O2仅体现氧化性
22.(2025·北京延庆·一模)离子化合物和与水的反应分别为:①;②。下列说法不正确的是
A.、中均有离子键和共价键
B.①中水没有发生化合价变化,②中水发生还原反应
C.中阳、阴离子个数比为,中阳、阴离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量之比为
23.(2025·北京平谷·一模)近期中国科学家在低温转化研究方面取得新进展,利用Fe氧簇MOF低温催化甲烷反应的机理如图所示,下列说法错误的是
A.该反应有利于减少温室气体排放
B.为该反应的催化剂
C.该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.该反应中存在极性键的断裂和非极性键的形成
24.(2025·黑龙江吉林·一模)一种以废旧电池正极材料(主要成分为,其中为+3价,还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.灼烧后的固体产物中,和均为+3价
B.酸浸中的作用为氧化剂
C.“沉锰”过程中,溶液先变为紫红色,原因为
D.合成过程中,有和放出
25.(2025·宁夏陕西·模拟预测)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于转化为单质S,提出的催化历程示意图如下。是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.使转化成,恢复催化剂活性
B.过程①和④均发生了非极性键的断裂
C.过程②和③均发生了氧化还原反应
D.理论上,每转化,转移的电子数目为
26.(25-26高三上·北京朝阳·期中)一种分解硫酸铵获得氨气和硫酸的物质转化关系如下,其中a、b代表MgO或中的一种。下列说法不正确的是
A.a、d分别是MgO、
B.②中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
C.增大③中的浓度,可提高的产率
D.若直接加热等量的使其完全分解,得到的量与上述流程相同
27.(25-26高三上·北京朝阳·期中)下列实验中,溶液颜色的变化不涉及氧化还原反应的是
A.光照氯水,溶液黄绿色变浅
B.加热溶液,溶液由蓝色变为黄绿色
C.向与KSCN的混合溶液中加入铁粉,溶液红色变浅
D.向KI溶液中滴加几滴新制氯水,溶液由无色变为棕黄色
28.(25-26高三上·北京海淀·期中)实验小组用下表实验研究Cu与的反应。将0.3 g Cu与10 mL溶液A混合,振荡后静置30 min,观察现象。
溶液A
实验现象
①
溶液(未加酸,)
溶液由黄色变为棕绿色,未见气泡产生
②
0.3 溶液(未加酸,)
溶液由黄色变为蓝绿色
③
和混合溶液[,]
无明显变化
资料:,溶液呈棕色。
下列说法不正确的是
A.结合资料推测,①中和均体现了氧化性
B.②中发生反应的离子方程式为
C.由①③推测,①中直接还原的可能是Fe(Ⅱ)
D.由②③可知,Cu还原反应的限度大于Cu还原反应的限度
29.(25-26高三上·北京朝阳·期中)工业制备高纯硅的主要过程如下。下列说法不正确的是
已知:电负性
A.反应①的方程式为
B.反应③每生成1 mol Si,转移2 mol 电子
C.1 mol Si晶体中含键的数目约为
D.上述过程中的、HCl可以循环利用
30.(25-26高三上·北京·月考)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯为原料生产环氧丙烷的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.该过程生产环氧丙烷的原子利用率为100%
B.该过程中Ti元素的化合价发生了变化
C.该过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
D.利用该方法每生产1 mol环氧丙烷共转移2 mol电子
31.(25-26高三上·北京海淀·月考)由于不易运输和储存,可将其通入和的混合溶液中,制得较稳定的“保存液”进行保存,待使用时再向其中加入一定量的酸,得到含的溶液。该方法涉及的物质转化关系如图(部分反应物或产物未标出)。
注:消毒效率指全部发生消毒反应时所能转移的电子数。
下列说法不正确的是
A.“保存”的离子方程式是
B.作杀菌消毒剂利用了它的强氧化性
C.过程Ⅱ每生成转移电子数是
D.过程Ⅱ之后所得消毒剂的消毒效率约为保存前的50%
32.(25-26高三上·北京·月考)探究H2O2溶液的性质,根据实验所得结论不正确的是
实验
试剂a
现象
结论
A
溶有SO2的BaCl2溶液
产生沉淀
H2O2有氧化性
B
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
H2O2有氧化性
C
KI淀粉溶液
溶液变蓝
H2O2有氧化性
D
盐酸酸化的FeCl3溶液
产生大量气泡
H2O2既有氧化性又有还原性
A.A B.B C.C D.D
33.(25-26高三上·北京·月考)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ属于人工固氮反应
B.反应Ⅱ的方程式为:
C.反应Ⅲ的现象为无色气体变红棕色
D.反应Ⅳ的方程式为:,其中氧化剂与还原剂的质量比为
34.(25-26高三上·北京·开学考试)做实验时不小心使皮肤上粘了一些高锰酸钾,形成的黑斑很久才能消除,如果用草酸(乙二酸)的稀溶液洗涤,黑斑可以迅速褪去,其离子方程式为: (未配平),下列有关叙述正确的是
A.发生还原反应的是
B.该离子方程式右侧空格的产物是
C.参加反应时,转移5mol电子
D.该反应开始时较慢,随后逐渐加快,是因为对反应起催化剂作用
35.(25-26高三上·北京·开学考试)不同条件下,当与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
②
中性
0.001
10n
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
B.对比反应①和②,x=4
C.反应②,n():n()=1:2
D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变
36.(25-26高三上·北京·开学考试)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物HCl,W为生成物 B.反应制得1mol,须投入2molCuO
C.改变催化剂种类和投入量,不变 D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
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重难点03 氧化还原反应
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一、氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应的概念及关系
2.常见的氧化剂和还原剂,并推测其反应产物
(1)常见氧化剂及还原产物的推测
氧化剂
KMnO4(H+)或MnO2
硝酸(H+、NO3-)
KClO3、NaClO
浓硫酸
还原产物
Mn2+
NO2或NO
Cl-
SO2
氧化剂
H2O2
K2Cr2O7
Cl2
Fe3+
还原产物
H2O
Cr3+
Cl-
Fe2+
(2)常见还原剂及氧化产物的推测
还原剂
M(金属)
S2-
SO32- 、SO2
I-
Br-
氧化产物
Mn+
S
I2
Br2
还原剂
H2
CO、C
NH3
H2O2
H2C2O4
氧化产物
H+
CO2
NO
O2
CO2
二、氧化还原反应基本规律
1.氧化还原反应的基本规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式。
强弱律
定义
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
应用
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行。
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。
价态律
定义
有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态。
应用
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O。
2.物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)依据反应条件来判断。
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 氧化性:浓硝酸>浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断
②根据金属及非金属的活动性顺序表判断
(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时,负极是电子流出的一极,正极是电子流入的极。则两种金属的还原性:正极<负极。
②用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先得电子的阳离子的氧化性较强,在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(即:浓度、温度、酸碱度)。
一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强;酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。
例如:①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气;②HNO3(浓)的氧化性强于HNO3(稀)的氧化性;③HNO3(热)的氧化性强于HNO3(冷)的氧化性。
3、 氧化还原反应方程式的配平方法
四、利用电子得失守恒法计算的模型
1.电子守恒规律及其应用
(1)规律:氧化还原反应中得电子总数与失电子总数相等,表现为元素化合价降低总数与升高总数相等。
(2)应用:运用电子守恒进行氧化还原反应的相关计算。
2.电子得失守恒法计算的思维模板
(建议用时:10分钟)
1.(2025·北京卷)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
【答案】B
【解析】NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;中的N(-3价)与中的N(+3价)反应生成N2(0价),被氧化,体现还原性,B符合题意;水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意;(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,未参与氧化还原,D不符合题意;故选B。
2.(2025·北京卷)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁矿()存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不正确的是
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
【答案】B
【解析】月壤钛铁矿中的氢来自太阳风,以原子态吸附,属于活泼氢,A正确;地球上的钛铁矿若未吸附足够氢原子,根据原子守恒可知,加热可能无法生成水蒸气,因此“一定生成”的说法错误,B错误;生成水时H被氧化(0→+1),Fe被还原(如+3→0),存在化合价变化,属于氧化还原反应,C正确;水蒸气液化是物理变化,但会释放热量,D正确;故选B。
3.(2024·北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
【答案】B
【解析】反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;根据反应①可得关系式10I-~2,可以求得n=0.0002,则反应②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2~MnO2~~6e-,中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,B项正确;已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH增大,D项错误;故选B。
4.(2024·北京卷)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【解析】由分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;图中涉及的两个氧化还原反应是和,D正确;故选B。
5.(2025·北京昌平·二模)下列气体的验证方法不涉及氧化还原反应的是
A.氧气——带火星的小木条复燃 B.氨气——湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.氯气——湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D.乙烯——酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【解析】碳在氧气中燃烧有化合价变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;氨气溶于水反应生成氨水,氨水电离产生氢氧根,发生的反应为:,没有化合价变化,B符合题意;氯气和碘化钾反应,,有化合价变化,属于氧化还原反应,C不符合题意;乙烯具有还原性,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成二氧化碳,有化合价变化,属于氧化还原反应,D不符合题意;故选B。
6.(2025·北京西城·二模)下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
【答案】A
【解析】推进盛有NO2的密闭针筒的活塞,增大压强,反应2NO2N2O4的平衡正向移动,NO2的浓度增大,气体颜色变深,不涉及氧化还原反应,故A正确;乙醇有还原性,高锰酸钾有氧化性,两者发生氧化还原反应使紫色褪去,涉及氧化还原反应,故B错误;Fe2+与NaOH生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀,涉及氧化还原反应,故C错误;Na2O2加水生成氧气,涉及氧化还原反应,故D错误;故选A。
7.(25-26高三上·北京·月考)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
CO2(HCl)
饱和Na2CO3、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】FeCl3与Fe反应生成FeCl2,Fe的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,A错误;MgCl2与NaOH反应生成Mg(OH)2沉淀,过滤后加HCl中和过量NaOH,均为复分解反应,无化合价变化,B正确;CO2会与饱和Na2CO3溶液反应,导致目标气体被消耗,除杂试剂选用错误,C错误;NO2与水反应生成HNO3和NO,N的化合价变化,涉及氧化还原反应,D错误;故选B。
8.(25-26高三上·北京·开学考试)下列反应不属于氧化还原反应的是
A.氯水在光照条件下放置一段时间后,溶液的pH降低
B.向溶液中通入,一段时间后,产生白色沉淀
C.向新制的中加入乙醛溶液,加热,产生砖红色沉淀
D.向黄色的铬酸钾()溶液中加入硫酸,溶液变为橙红色()
【答案】D
【解析】氯水光照分解生成氯化氢和氧气,氢离子浓度降低,氯气生成氯化氢和次氯酸,次氯酸分解均有化合价变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;与在酸性条件下不直接反应,但若长时间放置,被氧化为,产生白色沉淀,属于氧化还原反应,B不符合题意;乙醛被新制氢氧化铜氧化为羧酸,氢氧化铜被还原为氧化亚铜,属于氧化还原反应,C不符合题意;在酸性条件下转化为,Cr的化合价均为+6,化合价无变化,属于非氧化还原反应,D符合题意;故选D。
(建议用时:10分钟)
9.(2025·北京东城·二模)一定条件下,将乙烯和氧气通入和的盐酸溶液中可制得乙醛,热化学方程式为 。其催化机理如图所示。
下列分析不正确的是
A.X为,Z为 B.①中,发生了氧化反应
C.②中, D.③中,n(Y)∶n(Z)=2∶1
【答案】D
【分析】由题中信息和催化机理分析,可知①反应:,②反应:,③反应:,故可知X为CH3CHO,Y为HCl,Z为O2,W为H2O。
【解析】根据分析可知X为CH3CHO,Z为O2,A正确;在反应①中,C2H4转化为CH3CHO,C元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,B正确;由分析可知②反应:,所以,C正确;由分析可知③反应:,Y为HCl,Z为O2,则n(Y)∶n(Z) = n(HCl)∶n(O2) = 4∶1,D错误;故选D。
10.(2025·北京海淀·三模)氢化亚铜(CuH)是一种红棕色的难溶物,可在40℃~50℃时用溶液和“另一种反应物”制取,在中能燃烧生成和;跟盐酸反应生成难溶物和。下列推断不正确的是
A.“另一种反应物”在反应中表现还原性
B.与反应的化学方程式为:
C.与反应时,氧化产物为和
D.与盐酸反应的离子方程式为:
【答案】D
【解析】氢化亚铜(CuH)是一种红棕色的难溶物,可在40℃~50℃时用CuSO4溶液和“另一种反应物”制取,硫酸铜中铜元素化合价降低,则“另一种反应物”在反应中有元素化合价升高,因此在反应中表现还原性,A正确;根据CuH在Cl2中能燃烧生成CuCl2和HCl,因此反应的化学方程式为:,B正确;CuH与Cl2反应时,铜、氢化合价升高,因此在反应中氧化产物为和,C正确;CuH跟盐酸反应生成CuCl难溶物和H2,因此反应的离子方程式为:,D错误;故选D。
11.(2025·北京丰台·二模)用硝酸银测定水质中砷元素的含量,涉及反应:。下列说法正确的是
A.的电子式:
B.热稳定性:
C.氧化性:
D.依据元素周期律,可推断酸性:
【答案】C
【解析】的电子式:,A错误;元素的非金属性越强,简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性O>As,热稳定性:,B错误;在反应中,AgNO3是氧化剂,H3AsO3是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性:,C正确;H3AsO3不是As元素的最高价氧化物对应的水化物,N与As为同主族元素,根据元素周期律,非金属性N>As,最高价氧化物对应水化物的酸性HNO3>H3AsO4,D错误;故选C。
12.(2025·北京海淀·三模)实验室模拟海带提碘的流程如下,下列说法正确的是
A.步骤①、③、⑥的操作分别是过滤、萃取和分液、蒸馏
B.步骤④中反应消耗时,转移电子
C.步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为:
D.理论上,步骤④消耗的和步骤⑤消耗的的物质的量相等
【答案】B
【分析】海带灰溶于水浸泡并过滤得到海带浸取液,加入H2O2,氧化碘离子生成碘单质,加入四氯化碳萃取分液,得到上层为水溶液,下层为四氯化碳的碘单质溶液,在下层溶液中加入浓NaOH溶液,反应原理为:3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O,分液得到上层溶液中含有,加入稀硫酸得到含I2的悬浊液,过滤得到碘单质,反应原理为:NaIO3+5NaI+3H2SO4=3Na2SO4+3I2+3H2O,据此分析;
【解析】由分析知,步骤①、③的操作分别是过滤、萃取和分液,操作⑥是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,方法为过滤,A错误;步骤④中反应为3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O,在该反应中I元素的化合价分别升高为+5价,降低为-1价,当3molI2反应时,转移5mol电子,7.62g物质的量为0.03mol,故转移0.05mol电子,B正确;由分析知,步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为,C错误;由分析知,步骤④中反应为3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O,步骤⑤中反应为NaIO3+5NaI+3H2SO4=3Na2SO4+3I2+3H2O,故理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的的物质的量之比为2:1,D错误;故选B。
13.(2025·北京通州·三模)不同的温度下,通入NaOH溶液中主要发生以下两个反应,如图所示。
下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成
B.的空间结构为三角锥形
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,每参与反应转移的电子数之比为
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的与NaOH的物质的量之比:Ⅰ<Ⅱ
【答案】D
【分析】由图可知,氯气与氢氧化钠溶液在冷水条件下反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,根据化合价升降守恒、原子守恒,反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,在热水条件下反应生成氯化钠、氯酸钠和水,根据化合价升降守恒、原子守恒,反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O。
【解析】由分析可知,反应Ⅰ和Ⅱ都有氯化钠生成,A正确;里中心原子Cl的价层电子对数为,孤对电子对数为1,则其空间结构为三角锥形,B正确;反应Ⅰ中存在关系式:,1mol氯气参加反应,反应转移1mol电子,反应Ⅱ中存在关系式:,1mol氯气参加反应,反应转移mol电子,则反应转移的电子数之比为3:5,C正确;由分析可知,反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的氯气与氢氧化钠的物质的量之比都为1:2,D错误;故选D。
14.(2025·北京丰台·二模)实验室模拟海带提碘的流程如下,下列说法正确的是
A.步骤①、③、⑥的操作分别是过滤、萃取和分液、蒸馏
B.步骤④中反应消耗7.62g时,转移0.05mol电子
C.步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为
D.理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的的物质的量相等
【答案】B
【分析】海带灰溶于水浸泡并过滤得到海带浸取液,加入H2O2,氧化碘离子生成碘单质,加入四氯化碳萃取分液,得到上层为水溶液,下层为四氯化碳的碘单质溶液,在下层溶液中加入浓NaOH溶液,反应原理为:3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O,分液得到上层溶液中含有,加入稀硫酸得到含I2的悬浊液,过滤得到碘单质,反应原理为:NaIO3+5NaI+3H2SO4=3Na2SO4+3I2+3H2O,据此分析判断。
【解析】由分析知,步骤①、③的操作分别是过滤、萃取和分液,操作⑥是分离难溶性固体与可溶性液体混合物,方法为过滤,A错误;步骤④中反应为3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O,在该反应中I元素的化合价分别升高为+5价,降低为-1价,当3mol I2反应时,转移5mol电子,7.62g物质的量为0.03mol,故转移0.05mol电子,B正确;由分析知,步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为,C错误;由分析知,步骤④中反应为3I2+6NaOH=NaIO3+5NaI+3H2O,步骤⑤中反应为NaIO3+5NaI+3H2SO4=3Na2SO4+3I2+3H2O,故理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的的物质的量之比为2:1,D不正确;故选B。
15.(2025·北京海淀·二模)为研究浓硝酸与Cu的反应,进行如图所示实验。下列说法不正确的是
A.滴入浓硝酸后,无需加热即可反应
B.反应开始后,试管中产生红棕色气体,说明浓硝酸具有氧化性
C.反应消耗0.05mol Cu时,转移电子数约为
D.若将铜片换成铝片,无明显现象,说明还原性:Al<Cu
【答案】D
【解析】浓硝酸具有强氧化性,与铜片接触后,无需加热即可发生反应,方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,A 正确;反应开始后,试管中产生红棕色气体NO2,HNO3中氮元素化合价降低,得到电子,说明浓硝酸具有氧化性,B 正确;铜与浓硝酸反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,铜元素化合价从0价升高到 + 2价,消耗1mol铜转移2mol电子,当反应消耗0.05molCu时,转移电子数为0.05mol×2×6.02×1023mol-1 = 6.02×1022,C正确;若将铜片换成铝片,无明显现象,是因为常温下铝在浓硝酸中发生钝化,在铝表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止反应进一步进行,而不是因为还原性Al<Cu,实际上铝的还原性比铜强,D 错误;故选D。
16.(2025·北京东城·二模)氮的氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法错误的是
A.过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
B.过程中涉及的反应均为氧化还原反应
C.过程Ⅰ中发生的化学反应:
D.整个过程中Ni2+作催化剂
【答案】A
【解析】过程Ⅱ的化学反应方程式为,元素化合价降低,是氧化剂,O元素化合价升高,是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,A项错误;过程Ⅰ中发生的化学反应,过程Ⅱ的化学反应方程式为,均有元素化合价变化,均为氧化还原反应,B项正确;根据图中物质间转化,过程Ⅰ中发生的化学反应为,C项正确;整个过程中先参加过程Ⅰ作反应物,后又在过程Ⅱ被生成作生成物,是催化剂,D项正确;故选A。
(建议用时:20分钟)
17.(2025·北京石景山·一模)某小组测定食用精制盐(、抗结剂)的碘含量(以I计,)。
Ⅰ.准确称取wg食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
Ⅱ.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使与KI反应完全;
Ⅲ.以淀粉为指示剂,逐滴加入的溶液10.00mL,恰好反应完全。
已知:
下列说法正确的是
A.与KI反应时,氧化剂和还原剂物质的量之比为5:1
B.食盐中含有的
C.Ⅲ中滴定终点的现象是:溶液由无色恰好变为蓝色,且30s内不变色
D.所测精制盐的碘含量是
【答案】D
【解析】KIO3与KI反应的化学方程式为:KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,反应中氧化剂(KIO3)和还原剂(KI)物质的量之比为1:5,故A错误;KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6,得到定量关系KIO3~3I2~6Na2S2O3,n(KIO3)==,故B错误;以淀粉为指示剂,碘单质遇到淀粉变蓝色,终点现象是滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色;故C错误;准确称取wg食盐,碘含量==,故D正确;故选D。
18.(2025·北京东城·一模)一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜,可同时传导阴离子和电子。利用该薄膜能有效富集空气中的。如图所示,在薄膜侧通入空气,侧通入氢气,充分反应后在侧得到高浓度的。下列分析正确的是
A.a侧CO2在薄膜表面发生还原反应
B.电子和在薄膜中移动方向相同
C.理论上b侧每消耗同时生成
D.总反应中元素的化合价均未发生变化
【答案】C
【分析】该分离装置本质上是氢氧燃料电池,a为正极,氧气被还原电极反应式为,b为负极,氢气被氧化电极反应式为。
【解析】CO2在a侧与膜中水作用只是形成的酸碱平衡过程,并不发生电子得失的还原反应,A错误;膜中H2在b侧被氧化生成水,则电子应从b侧流向a侧;而则是由a侧向b侧迁移,二者方向相反,B错误;H2在b侧被氧化放出2e⁻,每1molH2可使2mol在b侧重新放出2molCO2,符合电荷守恒和电子转移数目,C正确;H2中的H的化合价由0变为+1,元素化合价发生了变化,D错误;故选C。
19.(2025·北京顺义·一模)用细菌等微生物从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌,浸出辉铜矿机理如图所示。
下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为
B.温度越高,浸出速率越快
C.浸出过程中几乎不需要补充铁盐
D.理论上反应Ⅰ中每消耗(标准状况)可浸出
【答案】B
【解析】由图可知,反应Ⅰ中Fe2+和O2反应生成Fe3+和H2O,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,A正确;该过程中有细菌等微生物参与,高温会导致氧化亚铁硫杆菌的蛋白质发生变性,而降低浸出速率,B错误;由图可知,反应I中发生,反应II中发生4Fe3++Cu2S=4Fe2++S+2Cu2+,总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,可知浸出过程中不需要补充铁盐,C正确;总反应为O2+4H++Cu2S=S+2Cu2++2H2O,标准状况下的物质的量为0.1mol,可浸出,D正确;故选B。
20.(2025·北京顺义·一模)下列应用与氧化还原反应有关的是
A.用溶液除去 B.用溶液刻蚀铜板
C.用KSCN溶液检验 D.用品红溶液检验
【答案】B
【解析】用硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,反应中没有元素发生化合价变化,与氧化还原反应无关,故A不符合题意;用氯化铁溶液刻蚀铜板发生的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应中有元素发生化合价变化,与氧化还原反应有关,故B符合题意;用硫氰化钾溶液检验铁离子的反应为溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成硫氰化铁,,反应中没有元素发生化合价变化,与氧化还原反应无关,故C不符合题意;用品红溶液检验二氧化硫发生的反应为二氧化硫与溶液中有色物质反应生成不稳定的无色化合物,与氧化还原反应无关,故D不符合题意;故选B。
21.(2025·北京房山·一模)实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。
下列说法不正确的是
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2 + 2SO2 = 2Na2SO3 + O2
B.bc段O2含量下降与反应O2 + 2Na2SO3 = 2Na2SO4有关
C.c点剩余固体中含有Na2SO3
D.实验过程中Na2O2仅体现氧化性
【答案】D
【解析】起始阶段有大量产生,说明与发生了反应并生成了,则反应的方程式为:,A正确;bc段含量下降,说明有物质在消耗,根据容器内物质的成分可知,可能是生成的继续与反应导致的,反应的方程式为:,B正确;根据前面的信息,与发生总反应为:,在c点时,氧气含量还在减小,说明反应还在发生,则c点剩余固体中还含有,C正确;根据反应可知既体现了氧化性,被还原为,又体现了还原性,被氧化为,D错误;故选D。
22.(2025·北京延庆·一模)离子化合物和与水的反应分别为:①;②。下列说法不正确的是
A.、中均有离子键和共价键
B.①中水没有发生化合价变化,②中水发生还原反应
C.中阳、阴离子个数比为,中阳、阴离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量之比为
【答案】A
【解析】由和组成,包括离子键和共价键,由和组成,只有离子键,故A错误;①中中的-1价氧原子在反应中转化为-2价和0价,水没有发生化合价变化,②中中的H为-1价,在反应中化合价升高至0价,发生氧化反应,水中的H为+1价,在反应中化合价降低至0价,发生还原反应,故B正确;由2个和1个组成,阳、阴离子个数比为,由1个和2个组成,阳、阴离子个数比为,故C正确;反应①生成转移2mol电子,反应②生成转移2mol电子,当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量之比为,故D正确;故选A。
23.(2025·北京平谷·一模)近期中国科学家在低温转化研究方面取得新进展,利用Fe氧簇MOF低温催化甲烷反应的机理如图所示,下列说法错误的是
A.该反应有利于减少温室气体排放
B.为该反应的催化剂
C.该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.该反应中存在极性键的断裂和非极性键的形成
【答案】C
【分析】根据图中信息得到总反应方程式为。
【解析】甲烷是一种温室气体,它的温室效应比二氧化碳更强,该反应消耗甲烷,有利于减少温室气体排放,A正确;在反应历程中,先消耗,后生成,故是该反应的催化剂,B正确;由分析的总反应可知,做还原剂,做氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,C错误;该反应中存在碳氢极性键的断裂,氮氮非极性键的形成,D正确;故选C。
24.(2025·黑龙江吉林·一模)一种以废旧电池正极材料(主要成分为,其中为+3价,还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂为原料制备的流程如下:
下列说法错误的是
A.灼烧后的固体产物中,和均为+3价
B.酸浸中的作用为氧化剂
C.“沉锰”过程中,溶液先变为紫红色,原因为
D.合成过程中,有和放出
【答案】B
【分析】废旧电池正极材料主要成分为,其中Co为+3价,还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂,灼烧除去炭黑、有机物;灼烧后的固体加氢氧化钠溶液“碱浸”除去铝;滤渣加双氧水、硫酸“酸浸”,双氧水把+3价Co还原为+2价,加氨水和草酸铵生成草酸钴晶体“沉钴”,加K2S2O8把Mn2+氧化为二氧化锰沉淀除去锰元素;滤液中加碳酸钠、氢氧化钠生成沉淀除镍,滤液中加碳酸钠生成碳酸锂沉淀,碳酸锂和二氧化锰合成LiMnO4;
【解析】灼烧后的固体产物中,金属铝生成氧化铝,故和均为+3价,A正确;根据分析可知,滤渣加双氧水、硫酸“酸浸”,双氧水把+3价Co还原为+2价,B错误;溶液变为紫红色是因为锰元素被氧化为,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为,C正确;合成过程中发生的反应为:,有和放出,D正确;故选B。
25.(2025·宁夏陕西·模拟预测)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于转化为单质S,提出的催化历程示意图如下。是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.使转化成,恢复催化剂活性
B.过程①和④均发生了非极性键的断裂
C.过程②和③均发生了氧化还原反应
D.理论上,每转化,转移的电子数目为
【答案】A
【解析】根据图示③④两步历程,可知使转化成,恢复催化剂活性,A正确;过程①中没有发生非极性键的断裂,过程④中发生了非极性键的断裂,B错误;过程②中铁元素化合价发生变化,发生氧化还原反应,过程③中元素化合价没有变化,没有发生氧化还原反应,C错误;根据图示,该催化历程的总反应为,可知,理论上,每转化即,转移的电子数目为,D错误;故选A。
26.(25-26高三上·北京朝阳·期中)一种分解硫酸铵获得氨气和硫酸的物质转化关系如下,其中a、b代表MgO或中的一种。下列说法不正确的是
A.a、d分别是MgO、
B.②中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
C.增大③中的浓度,可提高的产率
D.若直接加热等量的使其完全分解,得到的量与上述流程相同
【答案】D
【解析】反应①为和反应生成氨气和,反应②为和反应生成和,因此a、d分别是和,A正确;反应②为和反应生成和,方程式为:,氧化剂为,还原剂为,物质的量之比为,B正确;反应③为与反应生成,反应方程式为:,为可逆反应,增大③中的浓度,平衡正向移动,可提高产率,进而提高的产率,C正确;直接加热使其完全分解,根据硫元素守恒,其生成的的物质的量最多与的物质的量相等;在上述流程中,还有的参与,根据元素守恒,得到的比直接加热等量的更多,D错误;故选D。
27.(25-26高三上·北京朝阳·期中)下列实验中,溶液颜色的变化不涉及氧化还原反应的是
A.光照氯水,溶液黄绿色变浅
B.加热溶液,溶液由蓝色变为黄绿色
C.向与KSCN的混合溶液中加入铁粉,溶液红色变浅
D.向KI溶液中滴加几滴新制氯水,溶液由无色变为棕黄色
【答案】B
【解析】光照氯水时,次氯酸分解,促进反应正向进行,黄绿色变浅,涉及氧化还原反应,A不符合题意;加热溶液,溶液由蓝色变为黄绿色,发生反应:,不涉及氧化还原反应,B符合题意;铁粉与反应生成,反应为:,涉及氧化还原反应,C不符合题意;向碘化钾溶液中滴加几滴新制氯水,发生,涉及氧化还原反应,D不符合题意;故选B。
28.(25-26高三上·北京海淀·期中)实验小组用下表实验研究Cu与的反应。将0.3 g Cu与10 mL溶液A混合,振荡后静置30 min,观察现象。
溶液A
实验现象
①
溶液(未加酸,)
溶液由黄色变为棕绿色,未见气泡产生
②
0.3 溶液(未加酸,)
溶液由黄色变为蓝绿色
③
和混合溶液[,]
无明显变化
资料:,溶液呈棕色。
下列说法不正确的是
A.结合资料推测,①中和均体现了氧化性
B.②中发生反应的离子方程式为
C.由①③推测,①中直接还原的可能是Fe(Ⅱ)
D.由②③可知,Cu还原反应的限度大于Cu还原反应的限度
【答案】D
【解析】实验①中溶液变为棕绿色,结合资料,溶液呈棕色,则生成了Fe2+和Fe(NO)2+,说明Fe3+被还原为Fe2+,同时在酸性条件下可能被还原为NO,又继续和Fe2+反应生成,则和均体现了氧化性,A正确;实验②使用Fe2(SO4)3溶液(无),溶液由黄色(Fe3+)变为蓝绿色(Fe2+浅绿色和Cu2+蓝色的混合色),反应为典型的Cu还原Fe3+,方程式书写正确,故B正确;实验①有反应(棕绿色),实验③无反应(无明显变化),对比可知还原需Fe参与。结合资料,Cu先还原Fe3+生成Fe2+,Fe2+再直接还原为NO,形成Fe(NO)2+。因此,直接还原的是Fe(II)(即Fe2+),故C正确;实验②中Cu还原Fe3+发生,实验③中Cu还原未发生(无明显变化),表明在相同条件下(pH≈1,离子浓度相似),Cu还原Fe3+的反应可以进行,而Cu还原的反应不能自发进行或反应速率慢,而非限度差异(如动力学因素导致实验③无明显现象),不能直接推断限度大小,D错误;故选D。
29.(25-26高三上·北京朝阳·期中)工业制备高纯硅的主要过程如下。下列说法不正确的是
已知:电负性
A.反应①的方程式为
B.反应③每生成1 mol Si,转移2 mol 电子
C.1 mol Si晶体中含键的数目约为
D.上述过程中的、HCl可以循环利用
【答案】B
【解析】石英砂与焦炭在高温下反应生成粗硅和,方程式为,A正确;反应③为,中为+4价,生成 1 mol (0 价)时,转移4 mol电子,B错误;晶体为正四面体结构,每个原子与4个原子形成键,每个键被2个原子共用,因此 1 mol 晶体中含键数目为,C正确;反应②消耗并生成,反应③消耗并生成,因此、可循环利用,D正确;故选B。
30.(25-26高三上·北京·月考)环氧化合物是重要的有机合成中间体。以钛掺杂沸石为催化剂,由丙烯为原料生产环氧丙烷的反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.该过程生产环氧丙烷的原子利用率为100%
B.该过程中Ti元素的化合价发生了变化
C.该过程中有极性键和非极性键的断裂和形成
D.利用该方法每生产1 mol环氧丙烷共转移2 mol电子
【答案】C
【解析】原子利用率100%需所有反应物原子均转化为目标产物。由机理推测总反应为丙烯(C3H6)与H2O2反应生成环氧丙烷(C3H6O)和H2O,存在副产物H2O,原子利用率并非100%,A错误;过程中Ti形成4个键或5个键,其中第五个键为配位键,配位键不影响化合价的变化,因此Ti的化合价未发生变化,B错误;反应中断裂的键有丙烯中C=C非极性键、H2O2中O-O非极性键及O-H极性键,形成的键为环氧丙烷中C-O极性键和O2中O-O非极性键,C正确;利用该方法每生产1mol环氧丙烷共转移1mol电子,因为每摩尔H2O2转移2mol电子,而生成1mol环氧丙烷需要消耗0.5mol H2O2,因此D错误;故选C。
31.(25-26高三上·北京海淀·月考)由于不易运输和储存,可将其通入和的混合溶液中,制得较稳定的“保存液”进行保存,待使用时再向其中加入一定量的酸,得到含的溶液。该方法涉及的物质转化关系如图(部分反应物或产物未标出)。
注:消毒效率指全部发生消毒反应时所能转移的电子数。
下列说法不正确的是
A.“保存”的离子方程式是
B.作杀菌消毒剂利用了它的强氧化性
C.过程Ⅱ每生成转移电子数是
D.过程Ⅱ之后所得消毒剂的消毒效率约为保存前的50%
【答案】D
【分析】由图示可知,“保存”ClO2时,是ClO2与Na2CO3和H2O2反应,生成了NaHCO3和NaClO2,根据得失电子守恒,可知还有O2生成;使用“ClO2保存液”时,向其中加入H2SO4,实际上是NaClO2和硫酸反应,生成NaCl、Na2SO4、ClO2和H2O的过程,据此分析作答。
【解析】过程I中ClO2与Na2CO3和H2O2反应,生成了NaHCO3和NaClO2,ClO2中的Cl元素化合价降为+3,Cl元素得电子,H2O2中O元素失电子生成O2,根据电子得失守恒以及电荷守恒,可知离子反应方程式为:,A正确;ClO2作消毒剂是利用其强氧化性使蛋白质变性,B正确;过程Ⅱ中NaClO2发生歧化反应生成ClO2和NaCl,反应方程式为:5NaClO2+2H2SO4=4ClO2+NaCl+2Na2SO4+2H2O,根据反应方程式可知,生成4mol ClO2转移4mol e-,则生成1mol ClO2转移1mol e-,C正确;保存前1mol ClO2消毒转移5mol e-,保存后1mol ClO2转化为1mol ,过程Ⅱ中5mol 生成4mol ClO2,1mol 生成mol ClO2,消毒转移电子数为:mol×5=4mol,效率为=80%≠50%,D错误;故选D。
32.(25-26高三上·北京·月考)探究H2O2溶液的性质,根据实验所得结论不正确的是
实验
试剂a
现象
结论
A
溶有SO2的BaCl2溶液
产生沉淀
H2O2有氧化性
B
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
H2O2有氧化性
C
KI淀粉溶液
溶液变蓝
H2O2有氧化性
D
盐酸酸化的FeCl3溶液
产生大量气泡
H2O2既有氧化性又有还原性
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】溶有SO2的BaCl2溶液中,SO2与水反应生成H2SO3,H2O2将H2SO3氧化为H2SO4,SO与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,H2O2作氧化剂体现氧化性,故A说法正确;酸性KMnO4溶液具有强氧化性,与H2O2反应时,MnO被还原为Mn2+(紫色褪色),H2O2中O元素被氧化为O2,此时H2O2体现还原性,故B说法错误;KI淀粉溶液中,H2O2将I-氧化为I2,I2遇淀粉变蓝,H2O2作氧化剂体现氧化性,故C说法正确;盐酸酸化的FeCl3溶液中,Fe3+催化H2O2分解:2H2O22H2O+O2↑,该反应中H2O2既有氧化性又有还原性,故D说法正确;答案为B。
33.(25-26高三上·北京·月考)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A.反应Ⅰ属于人工固氮反应
B.反应Ⅱ的方程式为:
C.反应Ⅲ的现象为无色气体变红棕色
D.反应Ⅳ的方程式为:,其中氧化剂与还原剂的质量比为
【答案】B
【分析】根据已给物质的化学式以及流程图,可得出甲为:,乙为:,丙为:;
【解析】反应Ⅰ是与合成,将游离态氮转化为化合态氮,属于人工固氮反应,A正确;催化氧化的产物为和,正确方程式为,而非,B错误;反应Ⅲ为(无色)与反应生成(红棕色),现象为无色气体变红棕色,C正确;反应中,既是氧化剂(1 mol,N由+4→+2)又是还原剂(2 mol,N由+4→+5),氧化剂与还原剂质量比为1:2,D正确;故选B。
34.(25-26高三上·北京·开学考试)做实验时不小心使皮肤上粘了一些高锰酸钾,形成的黑斑很久才能消除,如果用草酸(乙二酸)的稀溶液洗涤,黑斑可以迅速褪去,其离子方程式为: (未配平),下列有关叙述正确的是
A.发生还原反应的是
B.该离子方程式右侧空格的产物是
C.参加反应时,转移5mol电子
D.该反应开始时较慢,随后逐渐加快,是因为对反应起催化剂作用
【答案】D
【解析】H2C2O4中碳元素化合价从+3升至+4,发生氧化反应,而非还原反应,A错误;酸性条件下不可能生成OH⁻,右侧产物应为H2O,B错误;根据配平方程式(2MnO+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O),6mol H+参与反应时转移10mol电子,因此10mol H+参与时转移电子的物质的量为×10 mol ≈16.67 mol,而非5 mol,C错误;反应生成的Mn2+可作为催化剂(自催化),导致反应速率加快,D正确;故选D。
35.(25-26高三上·北京·开学考试)不同条件下,当与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号
起始酸碱性
KI
还原产物
氧化产物
物质的量/mol
物质的量/mol
①
酸性
0.001
n
②
中性
0.001
10n
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
B.对比反应①和②,x=4
C.反应②,n():n()=1:2
D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变
【答案】C
【分析】反应①的离子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O;反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,据此分析;
【解析】已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,A错误;根据反应①可得关系式10I-~2,可以求得n=0.0002,则反应②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2~2MnO2~~6e-,中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-;B错误;I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,n():n()=1:2,C正确;根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH增大,D错误;故选C。
36.(25-26高三上·北京·开学考试)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物HCl,W为生成物 B.反应制得1mol,须投入2molCuO
C.改变催化剂种类和投入量,不变 D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是Cl2、HCl、O2、H2O。
【解析】由分析可知,Y为反应物HCl,W为生成物H2O,A正确;CuO为催化剂,反应前后质量和化学性质不变,无需按产物Cl2的量投入,B错误;ΔH是反应的焓变,仅与反应物和生成物的状态及计量数有关,与催化剂种类和投入量无关,C正确;图中转化涉及的氧化还原反应:①CuCl(Cu+1)和O2转化为Cu2OCl2(Cu+2),Cu、O元素化合价变化;②CuCl2(Cu+2)→CuCl(Cu+1,同时生成Cl2,Cl化合价-1→0),Cu、Cl元素化合价变化,图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应,D正确;故选B。
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