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选择题突破三　
突破点2　氧化还原反应的概念与规律
(选择题每小题3分)
A级夯基达标练
题组1　氧化还原反应的概念及关系
1.(2025·浙江宁波一模)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种绿色消毒剂,碱性条件下湿法制备的化学原理为Fe(OH)3+NaClO+NaOHNa2FeO4+X+H2O(未配平)。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　)
A.X表示Cl2
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
C.1 L 0.1 mol·L-1 NaClO溶液中含ClO-的数目为0.1NA
D.若生成0.5 mol H2O,则反应转移的电子数为0.6NA
2.(2025·湖南名校协作体联考)二氧化氯(ClO2)可用于自来水消毒。实验室用草酸(H2C2O4)和KClO3制取ClO2的反应为H2C2O4+2KClO3+H2SO42ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A.H2C2O4作氧化剂
B.ClO2是氧化产物
C.转移电子数为NA时,生成的CO2中π键数目为2NA
D.Cl的空间结构为平面三角形,氧化产物的VSEPR模型为直线形
3.(2025·陕西西安中学模拟)工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲,涉及反应:
①Cu2Te+2O2+2H2SO42CuSO4+TeO2+2H2O;
②TeO2+2SO2+2H2O2H2SO4+Te。
下列说法错误的是(　　)
A.Cu2Te中铜元素的化合价是+1价
B.反应①中氧化剂是O2,氧化产物是CuSO4和TeO2
C.每制备1 mol Te理论上两个反应共转移12 mol e-
D.氧化性强弱顺序为O2>SO2>TeO2
4.(2025·湖南雅礼中学模拟)钢铁零件经历如图所示转化进行发蓝处理,已知NaNO2的还原产物为NH3。下列说法正确的是(　　)
A.钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是Fe3O4
B.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C.反应②的离子方程式为6Fe+N+7H+3Fe2+NH3↑+2H2O
D.反应③属于氧化还原反应
题组2　氧化还原反应的规律及应用
5.(2025·湖南沅江联考)在一定温度和催化剂作用下,NO与NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。已知反应的化学方程式为4NH3+6NO5N2+6H2O,则下列说法不正确的是(　　)
A.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
B.氧化性:NO>N2
C.若以上反应进行完全,原混合物中NO与NH3的物质的量之比可能为3∶7
D.若混合物中有0.2 mol NH3,则参与反应的NO为0.3 mol
6.(2025·浙江七彩阳光联盟联考)铅丹(Pb3O4)可作防锈用涂料,其中铅的化合价为+2价和+4价,它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作为还原剂
B.物质的氧化性:Cl2>Pb3O4
C.Pb3O4中+2价的铅与+4价的铅的物质的量之比为2∶1
D.上述反应中消耗1 mol Pb3O4时,生成的氯气的体积为22.4 L
7.(2025·黑龙江齐齐哈尔一模)已知反应Ⅰ:Mn+Cl-+H+Mn2++Cl2↑+H2O;反应Ⅱ:PbO2+Mn2++S2Mn+PbSO4。下列说法错误的是(　　)
A.氧化性:PbO2>Mn>Cl2
B.转化Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的Mn,转移电子数相同
C.Mn作氧化剂时,酸性越强,氧化性越强
D.PbO2与FeSO4溶液反应:PbO2+2Fe2++4H+Pb2++2Fe3++2H2O
8.二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。“R7法”制备二氧化氯的优点是副产品氯气经处理后可循环利用,具体制备流程如图所示。消毒效率=1 mol消毒剂的质量÷1 mol消毒剂得到的电子数。
下列说法正确的是(　　)
A.ClO2与Cl2的消毒效率之比为71∶18
B.反应①生成ClO2的离子方程式:2Cl+2Cl-+4H+2ClO2↑+2H2O+Cl2↑
C.反应①消耗的硫酸与反应②生成的硫酸的物质的量相等
D.反应②中SO2作还原剂,物质X为H2SO4
9.(2025·河北沧州四校联考)工业上从钴镍渣(主要含CoO、NiO和少量FeO、Cu)中回收Co和Ni的流程如下。
已知:①Co2++6NH3·H2O[Co(NH3)6]2++6H2O　K=105;②Ksp[Ni(OH)2]=1.0×10-15,完全沉淀时c(Ni2+)≤10-5 mol·L-1;③Kb(NH3·H2O)=10-5。下列说法正确的是 (　　)
A.滤渣1的主要成分是Cu,滤渣2的主要成分是Fe(OH)2
B.氧化性:H2O2>Co3+>Fe3+
C.若沉镍完全后滤液中c(N)=10-3 mol·L-1,则≥10-13
D.“氧化沉钴”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
B级素能提升练
10.(2025·山东青岛一模)加入I2可提高Li-SOCl2电池的性能。该电池放电时某电极区域的物质转变过程如图。下列说法错误的是(　　)
A.该电极放电时发生还原反应
B.“步骤3”的反应为2 Li++2I-+2SOIClS+SO2+2 LiCl+2I2
C.电路中每转移2 mol e-,生成1 mol SO2
D.SOICl和I-是反应过程中的中间产物
11.(2025·山东淄博实验中学模拟)氢能被誉为“21世纪终极能源”。利用铁及其氧化物循环制氢的原理如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.反应器Ⅰ中化合价发生变化的元素有2种
B.反应器Ⅱ中氧化产物与还原产物物质的量之比为4∶1
C.反应器Ⅲ中生成160 g Fe2O3时,转移1 mol电子
D.含CO和H2各1 mol的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得 mol H2
12.(2025·湖南长郡中学模拟)酸性介质中,各电对的标准电极电势如下(已知标准电极电势越大,对应电对的氧化性越强)。下列有关说法正确的是(　　)
电对 I2/I- Br2/Br- Cl2/Cl- Fe3+/Fe2+ Cr2/Cr3+ H2O2/H2O
标准电极电势Eθ/V +0.54 +1.07 +1.36 +0.77 +1.36 +1.78
A.向1 mol·L-1的HBr溶液中滴加H2O2溶液,无明显现象发生
B.2 mol·L-1的K2Cr2O7溶液与2 mol·L-1的稀盐酸等体积混合有大量Cl2产生
C.在含I-、Br-、Cl-的混合溶液中若仅氧化I-,最佳的氧化剂是Fe3+
D.浓度相等时,还原性:Cr3+>Fe2+>Br-
参考答案
1.D　解析:碱性条件下,NaClO把Fe(OH)3氧化为Na2FeO4,自身被还原为NaCl,反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。根据分析,X为NaCl,A错误;氧化剂为NaClO,还原剂为Fe(OH)3,二者的物质的量之比为3∶2,B错误;ClO-会发生水解,则1 L 0.1 mol·L-1 NaClO溶液中含ClO-的数目小于0.1NA,C错误;根据化学方程式可知,生成5 mol H2O,电子转移6 mol,若生成0.5 mol H2O,则反应转移的电子的物质的量为0.6 mol,即转移的电子数目为0.6NA,D正确。
2.C　解析:H2C2O4→CO2发生氧化反应,则H2C2O4作还原剂,A错误;KClO3→ClO2发生还原反应,则ClO2是还原产物,B错误;由反应可知,生成1 mol CO2时转移1 mol电子,生成的CO2中π键数目为2NA,C正确;Cl中心氯原子有1个孤电子对,采取sp3杂化,则Cl的空间结构为三角锥形,氧化产物是CO2,其VSEPR模型为直线形,D错误。
3.D　解析:Te和O位于同一主族,均显-2价,则Cu2Te中Cu为+1价,A正确;反应①中O2得电子,O2是氧化剂,Cu2Te中Cu和Te均失去电子,则CuSO4和TeO2均是氧化产物,B正确;反应②中每生成1 mol Te,转移4 mol电子,反应①中每生成1 mol TeO2,转移8 mol电子,则每制备1 mol Te,理论上共转移12 mol电子,C正确;根据两个反应可得O2的氧化性强于TeO2,TeO2的氧化性强于H2SO4,无法比较O2和SO2的氧化性强弱,且无法证明SO2的氧化性强于TeO2,D错误。
4.A　解析:根据物质转化图及题给信息可知,反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑;反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH;反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH。钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是Fe3O4,A正确;在反应①中,NaNO2为氧化剂,Fe为还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3,B错误;NaNO2的还原产物为NH3,溶液显碱性,反应②的离子方程式为6Fe+N+5H2O3Fe2+NH3↑+7OH-,C错误;反应③中各元素的化合价未发生变化,不属于氧化还原反应,D错误。
5.A　解析:6 mol NO被还原得到3 mol N2,4 mol NH3被氧化得到2 mol N2,还原产物比氧化产物多1 mol,现还原产物比氧化产物多0.05 mol,相当于0.3 mol NO与0.2 mol NH3发生反应;开始时NO和NH3的混合物共1 mol,证明其中一种物质过量,有两种情况:0.3 mol NO和0.7 mol NH3、0.2 mol NH3和0.8 mol NO。根据分析过程可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3,A错误;NO是氧化剂,部分N2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,B正确;原混合物中NO与NH3的物质的量之比可能为3∶7或者4∶1,C正确;分析反应方程式可知,有0.2 mol NH3参加反应,需要0.3 mol NO,D正确。
6.C　解析:铅元素的化合价由+4价降低到+2价,则Pb3O4作氧化剂,氯元素的化合价由-1价升高到0价,则氯气为氧化产物,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Pb3O4>Cl2,A、B错误;铅丹中铅元素的化合价只有+2价、+4价,根据化合价代数和为0,Pb3O4中Pb2+与Pb4+的物质的量之比为2∶1,C正确;反应中消耗1 mol Pb3O4时生成1 mol Cl2,题目未指明是否处于标准状况下,不能确定氯气的体积,D错误。
7.D　解析:反应Ⅰ中氧化剂是Mn,氧化产物是Cl2,反应Ⅱ中氧化剂是PbO2,氧化产物是Mn,则氧化性:PbO2>Mn>Cl2,A正确;在反应Ⅰ中每消耗1 mol Mn,反应过程中转移5 mol电子,在反应Ⅱ中,每反应生成1 mol Mn,反应过程中转移5 mol电子,因此反 应Ⅰ、Ⅱ消耗或生成等物质的量的Mn时转移电子数相同,B正确;粒子的氧化性或还原性与溶液的酸碱性有关,Mn作氧化剂时,溶液的酸性越强,物质的氧化性就越强,C正确;Pb2+与S会结合产生难溶性PbSO4,则反应的离子方程式应为PbO2+2Fe2++4H++SPbSO4+2Fe3++2H2O,D错误。
8.B　解析:氯气与热氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和氯酸钠,向反应后的溶液中加入H2SO4生成ClO2和Cl2,反应②中Cl2与SO2反应生成H2SO4和HCl,X为H2SO4和HCl的混合物。ClO2中氯元素的化合价由+4价变为-1价时,消毒效率为,Cl2中氯元素化合价由0价变为-1价时,消毒效率为,则ClO2与Cl2的消毒效率之比为=27∶71,A错误;反应①中氯化钠与氯酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2和Cl2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为2Cl+2Cl-+4H+2ClO2↑+2H2O+Cl2↑,B正确;反应②中Cl2和SO2反应生成H2SO4,根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为Cl2+SO2+2H2OH2SO4+2HCl,当反应①生成1 mol Cl2时消耗2 mol H2SO4,反应②消耗1 mol Cl2时生成1 mol H2SO4,C错误;反应②中SO2作还原剂,物质X为H2SO4和HCl的混合物,D错误。
9.C　解析:滤渣1的主要成分是铜,滤渣2的主要成分是氢氧化铁,A错误;氧化除杂步骤中,加入过氧化氢可以将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子,但不能将亚钴离子氧化为钴离子,由氧化还原反应规律可知,钴离子的氧化性强于过氧化氢,B错误;由溶度积可知,镍离子完全沉淀时,溶液中c(OH-)≥ mol·L-1=1×10-5 mol·L-1,①中反应的平衡常数K====105,由于溶液中c(N)=10-3 mol·L-1,则溶液中=1,C正确;Na2SO5中钠元素化合价为+1价,硫元素化合价为+6价,氧元素的化合价存在-1价、-2价,为方便计算,可令氧元素全部为-2价,则硫元素的化合价为+8价,则溶液中六氨合亚钴离子与Na2SO5溶液反应时,钴元素的化合价升高被氧化、硫元素化合价降低被还原,由得失电子数目守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,D错误。
10.C　解析:从物质转变过程图可知,该电极处SOCl2得到电子转化为其他物质,发生还原反应,A正确;根据图中“步骤3”的物质转化关系,结合元素守恒和电荷守恒配平反应方程式:2Li++2I-+2SOIClS+SO2+2LiCl+2I2,B正确;总反应为4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2,每转移4 mol e-生成1 mol SO2,故电路中每转移2 mol e-,生成0.5 mol SO2,C错误;从图中可以看出SOICl和I-在反应过程中先生成,后又参与反应被消耗,因此是中间产物,D正确。
11.D　解析:反应器Ⅰ中CO、H2、Fe2O3反应生成CO2、H2O和Fe,氢、碳、铁三种元素的化合价发生变化,A错误;反应器Ⅱ中发生的反应为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,氧化产物为Fe3O4,还原产物为H2,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶4,B错误;反应器Ⅲ中发生的反应为4Fe3O4+O26Fe2O3,1 mol O2参加反应转移4 mol电子,生成6 mol Fe2O3,则生成160 g Fe2O3(物质的量为1 mol)转移 mol电子,C错误;CO、H2各1 mol参加反应生成二氧化碳和水,此时氧化铁转化为单质铁,反应中共转移4 mol电子,则生成 mol Fe, mol Fe在反应器Ⅱ中发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,则生成 mol H2,D正确。
12.C　解析:根据Eθ(Br2/Br-)=+1.07 V和Eθ(H2O2/H2O)=+1.78 V,则氧化性:H2O2>Br2,则向1 mol·L-1的HBr溶液中滴加H2O2溶液,反应会生成Br2,溶液会出现颜色变化,A错误;Eθ(Cl2/Cl-)=+1.36 V、Eθ(Cr2/Cr3+)=+1.36 V,重铬酸根离子的氧化性与氯气相当,则2 mol·L-1的K2Cr2O7溶液与2 mol·L-1的稀盐酸等体积混合不会有大量Cl2产生,B错误;根据标准电极电势数据可知,氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2,要在含I-、Br-、Cl-的混合溶液中只氧化I-,最佳的氧化剂是Fe3+,C正确;由电对的标准电极电势可知,氧化性:Cr2>Br2>Fe3+,根据氧化还原反应的规律,则浓度相等时,还原性:Cr3+8

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