第4讲 氧化还原反应的应用(课时跟踪检测)-【优学精研】2027年高考化学一轮总复习学用Word（提升版）

**基本信息** 聚焦氧化还原反应核心应用，以守恒法为统领，构建“概念-原理-计算-工业应用”逻辑体系，强化科学思维与问题解决能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础计算|1-4题|电荷守恒、电子守恒、化合价升降法|从化合价判断切入，通过守恒原理建立氧化还原反应定量关系| |综合应用|5-9题|氧化剂还原剂分析、反应历程推导|结合工业制备（ClO₂）、消毒效率等真实情境，深化物质转化与能量变化观念| |实验探究|10-11题|配平技巧、产物推断|从实验现象到反应本质，培养基于证据的推理能力与科学探究素养|

第4讲　氧化还原反应的应用 1.在一定条件下，和Cl2可发生如下反应：＋Cl2＋2OH－＋2Cl－＋H2O，从而可知在中，元素R的化合价是（　　） A.＋7价 B.＋4价 C.＋5价 D.＋6价 2.已知A2可与B2－在一定条件下反应，B2－被氧化，产物为B单质，A2被还原，产物为A3＋；且知氧化剂与还原剂恰好反应的离子数之比为1∶3，则n值为（　　） A.4 B.5 C.6 D.7 3.将7.28 g Fe溶于过量的稀硫酸中，在加热的条件下，用2.02 g KNO3去氧化溶液中Fe2＋，待反应完全后，剩余Fe2＋还需25 mL 0.4 mol·L－1 KMnO4溶液才能完全氧化，已知其反应方程式为5Fe2＋＋Mn＋8H＋Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。通过计算、确定KNO3的还原产物是（　　） A.NO B.N2O C.NO2 D.N2O4 4.利用草酸（H2C2O4）和KClO3可制取自来水消毒剂（ClO2）。反应原理为H2C2O4＋Cl＋H＋ClO2↑＋X↑＋H2O（未配平）。下列说法不正确的是（　　） A.X表示CO2 B.可用NaClO2代替KClO3 C.氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1 D.若生成标准状况下的ClO2气体11.2 L，则反应转移的电子数为0.5NA（NA表示阿伏加德罗常数的值） 5.工业上常用NaClO3、H2O2和稀硫酸制备ClO2，反应开始加入少量的NaCl，ClO2的生成速率会大大提高，过程如图所示，下列说法不正确的是（　　） A.Cl－为反应过程中的催化剂，Cl2为中间产物 B.过程1中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 C.过程2中每生成1 mol O2转移4 mol电子 D.制备ClO2总反应的离子方程式为2Cl＋H2O2＋2H＋2ClO2↑＋2H2O＋O2↑ 6.在负载WO3的CeO2上NH3选择性催化还原NO（NH3-SCR）的还原氧化半循环的过程如图。下列说法正确的是（　　） A.步骤3、4都是氧化还原反应 B.步骤2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1 C.每生成1 mol N2理论上消耗0.25 mol O2 D.上述过程的总反应方程式：6NO＋4NH35N2＋6H2O 7.NaClO2工业上常用于杀菌消毒等，可用“过氧化氢法”制备，其原理如下： ①2NaClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋2CO2↑＋Na2SO4＋2H2O ②2ClO2＋H2O2＋2NaOH2NaClO2＋O2↑＋2H2O 已知消毒效率指单位质量的消毒剂转移的电子数目。下列说法不正确的是（　　） A.物质的氧化性：NaClO3＞ClO2＞NaClO2 B.过程①的离子方程式为＋H2C2O4＋2H＋2ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O C.理论上消耗草酸（H2C2O4）与过氧化氢（H2O2）的物质的量之比为1∶1 D.相同物质的量的NaClO2与ClO2消毒效率之比为4∶5 8.发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中，在其表面形成一层四氧化三铁薄膜，其中铁经历了如下转化（假设NaNO2的还原产物均为NH3）： 下列说法中，不正确的是（　　） A.反应①为3Fe＋NaNO2＋5NaOH3Na2FeO2＋NH3↑＋H2O B.当反应②转移的电子数目为3NA时，生成34 g NH3 C.反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1 D.发蓝工艺的总反应可以表示为9Fe＋4NaNO2＋8H2O3Fe3O4＋4NaOH＋4NH3↑ 9.用FeS、Cu2S处理酸性废水中的Cr2，发生的反应如下： 反应Ⅰ：FeS＋Cr2＋H＋Fe3＋＋S＋Cr3＋＋H2O（未配平） 反应Ⅱ：Cu2S＋Cr2＋H＋Cu2＋＋S＋Cr3＋＋H2O（未配平） 下列说法错误的是（　　） A.反应Ⅰ中还原剂与还原产物的物质的量之比为1∶3 B.处理等物质的量Cr2时，消耗Cu2S的物质的量更多 C.处理等物质的量Cr2时，反应Ⅱ中消耗H＋更多 D.用FeS除去废水中Cr2的同时，还有利于吸附悬浮杂质 10.过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。 （1）配平下列化学反应，并用单线桥表示电子转移的方向和数目。 　　　H2O2＋　　　Cr2（SO4）3＋　　　KOH　　　K2CrO4＋　　　K2SO4＋　　　H2O （2）如消除采矿业胶液中的氰化物（如KCN，C为＋2价），经以下反应实现： KCN＋H2O2＋H2OA＋NH3↑（已配平）。若反应中有6.72 L（标准状况）气体生成，转移电子数目为　　　　。 （3）某强酸反应体系中，反应物和生成物共六种物质或离子：O2、Mn、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋。已知该反应中H2O2只发生了如下过程：H2O2O2。该反应中发生还原反应的过程是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）用0.2 mol·L－1 Na2SO3溶液32 mL，还原含4×10－3mol X的溶液，过量的Na2SO3用0.2 mol·L－1 KMnO4酸性溶液氧化（其中KMnO4被还原成Mn2＋），共消耗KMnO4溶液0.8 mL，则元素X在还原产物中的化合价是　　　　。 11.（2025·对外经贸大学附中模拟）某小组同学探究硫代硫酸钠（Na2S2O3）溶液与某些常见金属离子的反应。 已知：ⅰ.[Cu（S2O3）2]2－（淡绿色）、[Fe（S2O3）3]3－（紫黑色）、[Ag（S2O3）2]3－（无色）。 ⅱ.S4在酸性溶液中转化为S、S和SO2。 ⅲ.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。 （1）将S粉加入沸腾的Na2SO3溶液中可制得Na2S2O3，离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）研究Na2S2O3与某些常见金属离子的反应，进行如下实验。 序号 X溶液 现象 Ⅰ CuCl2 溶液 溶液变为淡绿色，水浴加热至50 ℃以上，逐渐析出黑色沉淀 Ⅱ FeCl3 溶液 溶液变为紫黑色，片刻后溶液变为无色 Ⅲ AgNO3 溶液 逐滴加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，振荡后沉淀溶解，得无色溶液 ①取Ⅰ中的浊液，离心分离，经检验，沉淀是Cu2S和S的混合物，清液中存在S。 补全Ⅰ中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式。 2Cu2＋＋2S2＋　　　　　　　　↓＋　　　　↓＋　　　　＋4H＋ ②向Ⅲ的无色溶液中继续加入0.5 mL 0.1 mol·L－1 AgNO3溶液，产生白色沉淀Ag2S2O3。静置，得到黑色沉淀Ag2S，同时生成强酸。生成Ag2S的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案 第4讲　氧化还原反应的应用 1.C　方法1：根据电荷守恒有n＋1×2＝1＋1×2，n＝1。设元素R在R中的化合价为x，则x－2×3＝－1，x＝＋5；方法2：设元素R在R中的化合价为x。根据氧化还原反应中，得失电子守恒有（7－x）×1＝[0－（－1）]×2，所以x＝＋5。 2.D　反应中A元素化合价降低到＋3价，B元素化合价升高到0价，设A2中A的化合价为x，则2x＋2＝2n，x＝n－1，氧化还原反应中氧化剂和还原剂转移电子数目相等，则有（n－1－3）×1×2＝（2－0）×3，解得n＝7。 3.B　铁和稀硫酸反应生成Fe2＋，亚铁离子被硝酸钾、被高锰酸钾氧化生成铁离子，高锰酸钾的物质的量＝0.4 mol·L－1×0.025 L＝0.01 mol，硝酸钾的物质的量为＝0.02 mol，铁的物质的量为＝0.13 mol，设硝酸钾的还原产物中N元素的化合价为x，根据转移电子守恒得：0.13 mol×（3－2）＝0.02 mol×（5－x）＋0.01 mol×（7－2），解得：x＝1，所以反应生成的还原产物为N2O。 4.B　草酸（H2C2O4）和KClO3可制取自来水消毒剂（ClO2），根据化合价变化可知，氯元素化合价降低，则KClO3为氧化剂，还原反应生成ClO2；碳元素化合价升高，则H2C2O4为还原剂，且碳元素化合价为＋3价，则氧化产物X为CO2，A正确；用NaClO2代替KClO3，Cl、C化合价都升高，不符合化合价升降规律，B不正确；化学方程式为H2C2O4＋2H＋2ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O，C正确；11.2 L ClO2（标准状况）为0.5 mol，每生成1 mol ClO2转移1 mol电子，故转移电子数为0.5NA，D正确。 5.C　由图可知，Cl－参与过程1，根据题意加入少量的NaCl，ClO2的生成速率会大大提高，因此Cl－为反应过程中的催化剂，由图可知Cl2生成后又参与反应，为中间产物，A正确；过程1中Cl中的Cl由＋5价降为＋4价，为氧化剂，Cl－由－1价升为0价，为还原剂，根据转移电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，B正确；过程2中H2O2中的O由－1价升为0价，因此每生成1 mol O2转移电子为2 mol，C错误；由图可知，总反应为Cl和H2O2生成ClO2和O2，离子方程式为2Cl＋H2O2＋2H＋2ClO2↑＋2H2O＋O2↑，D正确。 6.C　步骤3的反应中元素的化合价没有变化，没有氧化还原反应发生，A错误；步骤2的方程式为O2＋2H2O＋4W6＋O＋4Ce3＋4Ce4＋O—H…OW6＋，氧化剂为O2，还原剂为Ce3＋，物质的量之比为1∶4，B错误；由题干反应历程图可知，上述过程的总反应方程式为4NO＋4NH3＋O24N2＋6H2O，每生成1 mol N2，理论上消耗0.25 mol O2，C正确；由C项分析可知，题述过程的总反应方程式为4NO＋4NH3＋O24N2＋6H2O，D错误。 7.D　根据反应方程式：2NaClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋2CO2↑＋Na2SO4＋2H2O，可知NaClO3为氧化剂，ClO2为还原产物，所以氧化性：NaClO3＞ClO2，根据反应方程式：2ClO2＋H2O2＋2NaOH2NaClO2＋O2↑＋2H2O，可知ClO2为氧化剂，NaClO2为还原产物，所以氧化性：ClO2＞NaClO2，所以氧化性：NaClO3＞ClO2＞NaClO2，A正确；根据过程①的反应，可得到离子反应方程式为＋H2C2O4＋2H＋2ClO2↑＋2CO2↑＋2H2O，B正确；根据反应方程式可知，1 mol草酸生成2 mol二氧化氯，2 mol二氧化氯消耗1 mol过氧化氢，理论上消耗草酸（H2C2O4）与过氧化氢（H2O2）的物质的量之比为1∶1，C正确；1 mol NaClO2被还原为氯离子，转移4 mol电子，1 mol ClO2被还原为氯离子，转移5 mol电子，消毒效率指单位质量的消毒剂转移的电子数目，则NaClO2与ClO2消毒效率之比为×4∶×5＝，D错误。 8.B　反应①中Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Na2FeO2，Fe元素化合价由0价上升到＋2价，根据氧化还原反应规律可知，N元素由＋3价下降到－3价生成NH3，方程式为3Fe＋NaNO2＋5NaOH3Na2FeO2＋NH3↑＋H2O，A正确；当反应②中Na2FeO2和NaNO2溶液反应生成Na2Fe2O4和NH3，Fe元素化合价由＋2价上升到＋3价，NaNO2中N由＋3价降为－3价，当转移的电子数目为3NA时，生成0.5 mol NH3，质量为8.5 g，B错误；反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4反应生成Fe3O4，Na2FeO2中Fe由＋2价升为＋价，Na2Fe2O4中Fe由＋3价降为＋价，根据得失电子守恒可知，Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1，C正确；由图可知，发蓝工艺中Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Fe3O4和NH3，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为9Fe＋4NaNO2＋8H2O3Fe3O4＋4NaOH＋4NH3↑，D正确。 9.B　反应Ⅰ按照化合价升降守恒，FeS为还原剂化合价升高9，而Cr2为氧化剂化合价降低6，最小公倍数为18，FeS系数配2，Cr2系数配3，所以配平方程式为2FeS＋3Cr2＋26H＋2Fe3＋＋2S＋6Cr3＋＋13H2O。同理配平反应Ⅱ，Cu2S作为还原剂化合价升高10，而Cr2为氧化剂化合价降低6，最小公倍数为30，定3Cu2S和5Cr2，配平得3Cu2S＋5Cr2＋46H＋6Cu2＋＋3S＋10Cr3＋＋23H2O。则反应Ⅰ中还原剂与还原产物（Cr3＋）的物质的量之比为2∶6＝1∶3，A正确；反应Ⅰ处理1 mol Cr2需要消耗FeS为 mol，反应Ⅱ处理1 mol Cr2需要消耗Cu2S为 mol＝0.6 mol，所以消耗的FeS更多，B错误；反应Ⅰ处理1 mol Cr2需要消耗H＋为 mol≈8.7 mol，反应Ⅱ处理1 mol Cr2需要消耗H＋为 mol＝9.2 mol，所以反应Ⅱ消耗更多H＋，C正确；反应中产生的Fe3＋易水解为Fe（OH）3胶体，Fe（OH）3胶体能吸附悬浮杂质，D正确。 10.（1）2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O　（2）0.6NA　（3）MnMn2＋　（4）＋3 解析：（1）过氧化氢中氧元素化合价由－1价降低到－2价，Cr元素化合价由＋3价升高到＋6价，依据得失电子守恒可知，配平后的化学方程式为3H2O2＋Cr2（SO4）3＋10KOH2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O，用单线桥法表示转移电子数目和方向为2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O。（2）A的化学式为KHCO3；标准状况下，6.72 L氨气的物质的量为＝0.3 mol，依据方程式KCN＋H2O2＋H2OKHCO3＋NH3↑可知，生成1 mol氨气转移2 mol电子，因此生成0.3 mol氨气，转移0.6 mol电子，转移电子数为0.6NA。（3）过氧化氢是还原剂，氧气是氧化产物，则具有氧化性的高锰酸根离子作氧化剂，二价锰离子是还原产物，因此发生还原反应的过程是：MnMn2＋。（4）n（Na2SO3）＝0.2 mol·L－1×32×10－3 L＝6.4×10－3 mol，n（X）＝4×10－3 mol，n（KMnO4）＝0.2 mol·L－1×0.8×10－3 L＝1.6×10－4 mol，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，硫元素化合价由＋4价升高到＋6价，高锰酸钾被还原，锰元素化合价由＋7价降低到＋2价，X被还原，X元素化合价降低，令X元素在产物中的化合价为a价，依据得失电子守恒有：6.4×10－3 mol×（6－4）＝1.6×10－4 mol×（7－2）＋4×10－3 mol×（6－a），解得a＝＋3，则元素X在还原产物中的化合价是＋3。 11.（1）S＋SS2 （2）①2Cu2＋＋2S2＋2H2OCu2S↓＋S↓＋2S＋4H＋　②Ag2S2O3＋H2OAg2S＋H2SO4 解析：（1）S与S发生归中反应得到S2，离子方程式为S＋SS2。（2）①根据元素守恒，可知产物中Cu2S的系数是1，S2中S的化合价为＋2价，Cu2S中Cu和S的化合价分别为＋1和－2，Cu从＋2价降低到＋1，S的化合价从＋2价降低到－2；生成1 mol Cu2S，共得到了6 mol电子。其他产物中还有S和S，S2转化成S，化合价从＋2价降低到0；转化为S，化合价从＋2价升高到＋6；在氧化还原反应中，得失电子守恒，可知S和S的系数分别是1和2。再结合电荷守恒，可得Ⅰ中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式为2Cu2＋＋2S2＋2H2OCu2S↓＋S↓＋2S＋4H＋。②Ag2S2O3发生歧化反应，得到Ag2S，另一种物质为强酸，为H2SO4，则化学方程式为Ag2S2O3＋H2OAg2S＋H2SO4。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $