(通用版)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)課時分層提升練五2.3氧化還原反應(yīng)(含解析)

PAGEPAGE11氧化還原反應(yīng)一、選擇題1.化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列應(yīng)用中利用了物質(zhì)氧化性的是 ()A.明礬凈化水B.純堿去油污C.食醋除水垢 D.漂白粉漂白織物【解析】選D。A項,明礬凈水是利用Al3+水解生成的氫氧化鋁膠體具有吸附能力,錯誤;B項,純堿去油污是利用碳酸鈉水解,溶液呈堿性,錯誤;C項,食醋除水垢是利用醋酸的酸性,能與碳酸鈣、氫氧化鎂反應(yīng)而除去水垢,錯誤;D項,因漂白粉具有強(qiáng)氧化性而用于漂白織物,正確。2.(2018·北京高考)下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()ABCD實驗NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl濁液中熱銅絲插入稀硝酸中現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色溶液變紅,隨后迅速褪色沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏a(chǎn)生無色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色【解析】選C。A項,將NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色,發(fā)生的反應(yīng)有Fe2++2OH-Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);B項,將石蕊溶液滴入氯水中,溶液變紅,隨后迅速褪色,是因為Cl2與水反應(yīng)生成鹽酸和HClO,石蕊溶液遇酸變紅,同時HClO因強(qiáng)氧化性而具有漂白性,能使溶液迅速褪色,與氧化還原反應(yīng)有關(guān);C項,Na2S溶液滴入AgCl濁液中,發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化,生成更難溶的Ag2S沉淀,與氧化還原反應(yīng)無關(guān);D項,熱銅絲插入稀硝酸中,產(chǎn)生無色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色,發(fā)生的反應(yīng)有3Cu+8HNO3(稀)2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O,2NO+O22NO2,與氧化還原反應(yīng)有關(guān)。3.已知二氯化二硫(S2Cl2)的結(jié)構(gòu)式為Cl—S—S—Cl,它易與水反應(yīng)2S2Cl2+2H2O4HCl+SO2↑+3S↓。對該反應(yīng)的說法正確的是 ()A.S2Cl2既作氧化劑又作還原劑B.H2O作還原劑C.每生成1molSO2轉(zhuǎn)移4mol電子D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量比為3∶1【解析】選A。只有硫元素的化合價變化,則S2Cl2既作氧化劑又作還原劑,A正確;水中氫、氧元素的化合價均不變,則水不是還原劑,B錯誤;硫元素的化合價由+1升高為+4,則每生成1molSO2轉(zhuǎn)移3mol電子,C錯誤;氧化產(chǎn)物為SO2,還原產(chǎn)物為S,由反應(yīng)可知二者的物質(zhì)的量比為1∶3,D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實驗室可通過以下反應(yīng)制備ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列說法正確的是 ()A.生成1molClO2時轉(zhuǎn)移1mol電子B.ClO2是氧化產(chǎn)物C.H2C2O4在反應(yīng)中被還原D.KClO3在反應(yīng)中得到電子,發(fā)生氧化反應(yīng)【解析】選A。根據(jù)化學(xué)方程式可知,氯元素的化合價從+5降低到+4,得到1mol電子,選項A正確、選項B錯誤。H2C2O4中碳元素從+3價升高到+4價,失去電子,被氧化,選項C錯誤。KClO3在反應(yīng)中得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),選項D錯誤。4.(2019·大慶模擬)已知下述三個實驗中的物質(zhì)均能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。①②③將鐵釘放入硫酸銅溶液中向硫酸亞鐵溶液中滴入幾滴濃硝酸將鐵釘放入氯化鐵溶液中下列判斷正確的是 ()A.實驗①和③中的鐵釘只作還原劑B.上述實驗證明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+C.實驗②中Fe2+既顯氧化性又顯還原性D.實驗③中反應(yīng)的離子方程式為Fe+Fe3+2Fe2+【解析】選A。實驗①中鐵置換出銅,鐵釘作還原劑,實驗③中鐵釘被Fe3+氧化,鐵釘作還原劑,A正確。由實驗①可知氧化性:Cu2+>Fe2+,B錯誤。實驗②中Fe2+被硝酸氧化為Fe3+,Fe2+是還原劑,C錯誤。D選項中的離子方程式的電荷和得失電子不守恒,正確的離子方程式為Fe+2Fe3+3Fe2+,D錯誤?！炯庸逃?xùn)練】已知離子方程式:As2S3+H2O+NO3-AsO43-+SO42-+NO↑A.配平后水的化學(xué)計量數(shù)為4B.反應(yīng)后溶液呈酸性C.配平后氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶28D.氧化產(chǎn)物為AsO43-【解析】選C。從所給的離子方程式知,As2S3轉(zhuǎn)化成AsO43-和SO42-,而NO3-轉(zhuǎn)化為NO,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,配平后的離子方程式為3As2S3+4H2O+28NO3-6AsO43-+9SO42-+28NO↑+8H二、非選擇題5.已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中,產(chǎn)生黃綠色氣體,而溶液的紫紅色褪去?，F(xiàn)有一個氧化還原反應(yīng)的體系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì):(1)該反應(yīng)中,化合價升高的反應(yīng)物是________,化合價沒有發(fā)生變化的反應(yīng)物是________。

(2)寫出一個包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式:________________________________________________________________________。

(3)上述反應(yīng)中,氧化劑是________,1mol氧化劑在反應(yīng)中________(填“得到”或“失去”)________mol電子。

(4)如果在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3,溶液又變紫紅色,說出NaBiO3的一個性質(zhì):_____________________________________。

【解析】(1)反應(yīng)原理為在酸性條件下,KMnO4將Cl-氧化為Cl2,自身被還原。(2)由(1)可知反應(yīng)物為KMnO4、KCl、H2SO4,其余四種物質(zhì)為生成物。(3)該反應(yīng)中KMnO4作氧化劑,1molKMnO4得到5mole-。(4)溶液又顯紫紅色,說明NaBiO3將Mn2+氧化成了MnO4-,因而說明NaBiO3的氧化性比KMnO答案:(1)KClH2SO4(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O(3)KMnO4得到5(4)NaBiO3具有強(qiáng)氧化性(或NaBiO3的氧化性比KMnO4的氧化性強(qiáng))【加固訓(xùn)練】高錳酸鉀分別在酸性、中性、堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)如下:MnO4-+5e-+8H+Mn2++4H2MnO4-+3e-+2H2OMnO2↓+4OHMnO4-+e-MnO42(1)從上述三個半反應(yīng)中可以看出高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的________影響。

(2)將SO2通入高錳酸鉀溶液中,發(fā)生還原反應(yīng)的離子方程式為____________。

(3)將PbO2投入酸性MnSO4溶液中攪拌,溶液變?yōu)樽霞t色。下列說法正確的是________(填序號)。

a.氧化性:PbO2>KMnO4b.還原性:PbO2>KMnO4c.MnSO4溶液可以用鹽酸酸化【解析】(1)MnO4-在酸性條件下被還原成Mn2+,在中性條件下被還原成MnO2,在堿性條件下被還原成MnO42-,因此高錳酸根離子被還原的產(chǎn)物受溶液的酸堿性影響。(2)SO2溶于水生成H2SO3,呈酸性(3)酸性條件下,PbO2將Mn2+氧化成紫紅色的MnO4-,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,可知a正確,b錯誤;鹽酸中的Cl-具有還原性,PbO2能將Cl-氧化答案:(1)酸堿性(2)MnO4-+5e-+8H+Mn2++4H26.向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層顏色會逐漸變淺,最后變成無色。完成下列填空:(1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式____________。

(2)整個過程中的還原劑是________。

(3)把KI換成KBr,則CCl4層變?yōu)開_______色;繼續(xù)滴加氯水,CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強(qiáng)到弱的順序是_________________。

(4)加碘鹽中含碘量為20～50mg·kg-1。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg,若用KI與Cl2反應(yīng)制KIO3,至少需要消耗Cl2________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況,保留2位小數(shù))。

【解析】開始滴加少許氯水時,Cl2將KI中的I-氧化成碘單質(zhì);CCl4層變紫色后,再滴加氯水時,Cl2將碘單質(zhì)進(jìn)一步氧化成碘酸。(1)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則,分析反應(yīng)中的化合價變化,碘元素的化合價從0→+5,升高5價,氯元素的化合價從0→-1,降低1價,綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒,可配平得:I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl;(2)分析整個過程中化合價升高的都是碘元素,還原劑為KI和I2;(3)KI換成KBr時,得到的是溴單質(zhì),則其在CCl4中呈紅棕色;繼續(xù)滴加氯水時,顏色不變,可知氯水不能將溴單質(zhì)氧化成HBrO3,故其氧化性強(qiáng)弱順序為HBrO3>Cl2>HIO3;(4)綜合寫出反應(yīng)方程式:KI+3Cl2+3H2OKIO3+6HCl,根據(jù)化學(xué)方程式計算,按最小值計算時,1000kg加碘食鹽中含碘20g,根據(jù)質(zhì)量守恒可知,需要消耗Cl2的體積為20g127g·mol-1答案:(1)I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl(2)KI、I2(3)紅棕HBrO3>Cl2>HIO3(4)10.587.(1)H3PO2的工業(yè)制法是將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和Ba(H2PO2)2,后者再與H2SO4反應(yīng)。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

______________________。

(2)①PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

②PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得,反應(yīng)的離子方程式為_______。

【解析】(1)根據(jù)題意可知反應(yīng)物和生成物,然后根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒配平,即可得到白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:6H2O+2P4+3Ba(OH)22PH3↑+3Ba(H2PO2)2。(2)①由題意知:該反應(yīng)中,氯元素的化合價升高,則可推出鉛元素化合價降低,又由于+2價Pb較穩(wěn)定,因此PbO2還原產(chǎn)物為Pb2+,其化學(xué)方程式為PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O。②由題意知:PbO+ClO-PbO2,鉛元素化合價升高,則氯元素化合價應(yīng)降低,故有PbO+ClO-PbO2+Cl-,利用化合價升降法配平,得反應(yīng)的離子方程式為PbO+ClO-PbO2+Cl-。答案:(1)6H2O+2P4+3Ba(OH)22PH3↑+3Ba(H2PO2)2(2)①PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O②PbO+ClO-PbO2+Cl-一、選擇題1.(2019·天水模擬)酸性溶液中過氧化氫能使Cr2O72-轉(zhuǎn)化成藍(lán)色的過氧化鉻(CrO5,分子結(jié)構(gòu)為),該反應(yīng)可用來檢驗Cr2O72-的存在,其反應(yīng)的離子方程式為4H2O2+Cr2O72-+2H+A.過氧化鉻中鉻元素的化合價為+5價B.該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)C.該反應(yīng)中Cr2O7D.該反應(yīng)中H2O2表現(xiàn)了還原性【解析】選B。過氧化鉻中鉻的化合價為+6價,A錯誤;該反應(yīng)中過氧化氫中的氧為-1價,在每個過氧化鉻中有4個氧為-1價,所以沒有元素化合價變化,屬于非氧化還原反應(yīng),B正確,C、D錯誤。2.已知:①A+B2+A2++B②D+2H2OD(OH)2+H2↑③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池,電極反應(yīng)為E2++2e-E和B-2e-B2+。下列說法正確的是()A.氧化性:E2+>B2+>A2+>D2+B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+C.反應(yīng)E+A2+A+E2+能夠進(jìn)行D.提取某廢水中含有的少量A2+時可以選用D【解析】選A。同一化學(xué)反應(yīng)中,氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性。①A+B2+A2++B,該反應(yīng)中氧化劑是B2+,氧化產(chǎn)物是A2+,所以B2+的氧化性>A2+的氧化性;②D+2H2OD(OH)2+H2↑,該反應(yīng)中氧化劑是H2O,氧化產(chǎn)物是D(OH)2,所以H2O的氧化性>D2+的氧化性;③以B、E為電極與E的鹽溶液組成原電池,電極反應(yīng)為E2++2e-E,B-2e-B2+。該電池的電池反應(yīng)式為E2++BE+B2+,所以氧化劑是E2+,氧化產(chǎn)物是B2+,所以E2+的氧化性>B2+的氧化性。所以各離子的氧化性大小為E2+>B2+>A2+>D2+,A正確,B錯誤。根據(jù)氧化性的強(qiáng)弱順序可知C、D選項中反應(yīng)不能發(fā)生?！炯庸逃?xùn)練】已知在酸性溶液中的還原性強(qiáng)弱順序為SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,下列反應(yīng)不可能發(fā)生的是 ()A.2I-+2Fe3+I2+2Fe2+B.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++SO42-C.SO2+2H2O+I2H2SO4+2HID.H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2O【解析】選D。A項,還原性I->Fe2+,發(fā)生氧化還原反應(yīng);B項,SO2>Fe2+,SO2能還原Fe3+生成Fe2+;C項,因該反應(yīng)中S的化合價升高,I的化合價降低,則SO2為還原劑,還原性強(qiáng)弱為SO2>I-,與已知的還原性強(qiáng)弱一致,能發(fā)生;D項,若該反應(yīng)發(fā)生,S的化合價降低,O的化合價升高,則H2O2為還原劑,還原性強(qiáng)弱為H2O2>SO2,與已知的還原性強(qiáng)弱矛盾。3.某強(qiáng)氧化劑XO(OH)2+被Na2SO3還原。如果還原2.4×10-3molXO(OH)2+,需用30mL0.2mol·L-1的Na2SO3溶液,A.+2B.+1C.0D.-1【解析】選C。XO(OH)2+中X的化合價是+5,Na2SO3中S的化合價從+4升高到+6,設(shè)X元素被還原后的化合價為a,根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價升降必相等:2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得4.(新題預(yù)測)已知NH4CuSO3與足量的1mol·L-1硫酸混合微熱,產(chǎn)生下列現(xiàn)象:①有紅色金屬生成;②有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生;③溶液呈藍(lán)色。據(jù)此判斷下列說法合理的是 ()A.NH4CuSO3中硫元素被氧化了B.刺激性氣味的氣體是二氧化硫和氨的混合氣體C.該反應(yīng)中NH4CuSO3既作氧化劑又作還原劑D.該反應(yīng)中硫酸既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強(qiáng)氧化性【解析】選C。根據(jù)實驗現(xiàn)象①可知有Cu單質(zhì)生成,根據(jù)實驗現(xiàn)象③可知溶液中有Cu2+生成,酸性條件下不可能生成氨,故根據(jù)實驗現(xiàn)象②可知刺激性氣味的氣體是二氧化硫,B項錯誤;NH4CuSO3中硫元素的化合價不變,A項錯誤;NH4CuSO3中銅元素的化合價部分升高,部分降低,故該反應(yīng)中NH4CuSO3既作氧化劑又作還原劑,C項正確;該反應(yīng)中硫酸只表現(xiàn)了酸性,D項錯誤。二、非選擇題5.(2019·衡陽模擬)Na2S2O5常用作紡織業(yè)棉麻脫氯劑,酸化時可放出SO2氣體。其制備工藝流程如下:(1)Na2S2O5的名稱為______________(選填“焦硫酸鈉”或“焦亞硫酸鈉”)。

(2)“反應(yīng)Ⅰ”中應(yīng)先通入的氣體是__________,反應(yīng)后析出的固體產(chǎn)物是__________。

(3)“反應(yīng)Ⅱ”的化學(xué)方程式為_____________________________。

(4)若反應(yīng)條件或用量等控制不當(dāng),則所得的Na2S2O5產(chǎn)品中往往含有雜質(zhì)。①若產(chǎn)品中含有雜質(zhì)Na2SO3,其具體原因可能是__________________________(任答一條即可);

②若檢驗產(chǎn)品中含有雜質(zhì)Na2CO3,下列試劑的使用順序依次為__________(填編號)。

a.稀硫酸 b.澄清石灰水c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液(5)Na2S2O3也可用作棉麻的脫氯劑。①Na2S2O5溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為__________________________;

②Na2S2O5與Na2S2O3脫氯等效時,消耗二者的質(zhì)量之比為______________。

【解析】該原理為反應(yīng)Ⅰ生成NaHCO3,加熱生成Na2CO3,在反應(yīng)Ⅱ中SO2與Na2CO3反應(yīng)生成NaHSO3和CO2,加熱NaHSO3生成Na2S2O5。(1)S為+4價,Na2S2O5的名稱為焦亞硫酸鈉。(2)由工藝流程可知,反應(yīng)Ⅰ為生成NaHCO3,反應(yīng)方程式為CO2+NH3+NaCl+H2ONaHCO3↓+NH4Cl;反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行時應(yīng)先通入NH3,增大HCO3-的濃度,便于NaHCO3析出。(3)“反應(yīng)Ⅱ”的化學(xué)方程式為Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2。(4)反應(yīng)Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+H2O+2SO22NaHSO3+CO2,2NaHSO3Na2S2O5+H2O,故SO2與Na2CO3的物質(zhì)的量之比接近2∶1恰好完全反應(yīng),若SO2不足,Na2S2O5產(chǎn)品中Na2SO3、Na2CO3等雜質(zhì)含量增加,Na2S2O5產(chǎn)率降低,①若產(chǎn)品中含有雜質(zhì)Na2SO3,其具體原因可能是反應(yīng)Ⅱ中SO2的用量不足,NaHSO3分解時反應(yīng)溫度不高。②檢驗產(chǎn)品中含有雜質(zhì)Na2CO3的方法a.加稀硫酸產(chǎn)生SO2、CO2,通入d.酸性KMnO4溶液,除去SO2,再通入c.品紅溶液,確定SO2已除盡,最后再通入b.澄清石灰水,檢驗CO2。故試劑的使用順序依次為a、d、c、b。(5)①Na2S2O5溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為S2O52-+2Cl2+3H2O6H++2SO42-+4Cl-,S2O32-+4Cl2+5H2O10H++2SO42-+8Cl-,由方程式可知,當(dāng)Cl2相同時,2Na2S2O5～Na2S2O3,消耗二者的質(zhì)量之比為(190答案:(1)焦亞硫酸鈉(2)NH3(或氨氣)NaHCO3(或碳酸氫鈉)(3)Na2CO3+2SO2+H2O2NaHSO3+CO2(4)①反應(yīng)Ⅱ中SO2的用量不足;NaHSO3分解時反應(yīng)溫度不高②a、d、c、b(5)①S2O52-+2Cl2+3H2O6H++2SO42-+4Cl-②190∶6.“鋼是虎,釩是翼,鋼含釩猶如虎添翼”,釩是“現(xiàn)代工業(yè)的味精”。釩對稀酸是穩(wěn)定的,但室溫下能溶解于濃硝酸中生成VO2(1)請寫出金屬釩與濃硝酸反應(yīng)的離子方程式:

____________________。

(2)灼燒NH4VO3時可生成釩的氧化物V2O5,請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:________。

(3)V2O5是較強(qiáng)的氧化劑。它能與沸騰的濃鹽酸作用產(chǎn)生氯氣,其中釩元素被還原為藍(lán)色的VO2+,請寫出該反應(yīng)的離子方程式:____________________。

(4)V2O5是兩性氧化物,與強(qiáng)堿反應(yīng)生成釩酸鹽(陰離子為VO43-),溶于強(qiáng)酸生成含釩氧離子(VO2+)的鹽。請寫出V2O5分別與燒堿溶液和稀硫酸反應(yīng)生成的鹽的化學(xué)式:(5)工業(yè)上用接觸法制硫酸時要用到V2O5。在氧化SO2的過程中,450℃時發(fā)生V2O5與VO2之間的轉(zhuǎn)化:V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5,說明V2O5在接觸法制硫酸過程中所起的作用是______________________________________。

【解析】(1)釩室溫下能溶解于濃硝酸中生成VO2+,故金屬釩與濃硝酸反應(yīng):V+6H++5NO3-VO2++5NO(2)根據(jù)題意灼燒NH4VO3時可生成釩的氧化物V2O5,其化學(xué)方程式為2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O。(3)濃鹽酸與V2O5反應(yīng)生成氯氣,氯元素的化合價升高,釩元素被還原為藍(lán)色的VO2+,其反應(yīng)的離子方程式為V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2↑+3H2O。(4)V2O5與強(qiáng)堿反應(yīng)生成Na3VO4,V2O5與強(qiáng)酸反應(yīng)生成(VO2)2SO4。(5)由方程式V2O5+SO22VO2+SO3、4VO2+O22V2O5可知,說明V2O5在接觸法制硫酸過程中起到催化作用。答案:(1)V+6H++5NO3-VO2++5NO2↑(2)2NH4VO3V2O5+2NH3↑+H2O(3)V2O5+6H++2Cl-2VO2++Cl2↑+3H2O(4)Na3VO4(VO2)2SO4(5)作催化劑或催化作用【加固訓(xùn)練】稱取6.0g含H2C2O4·2H2O、K