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1、专题四氧化还原反应高考试题考点一 氧化还原反应基本概念1.(2012年广东理综,10,4分)下列应用不涉及氧化还原反应的是()A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备AlC.工业上利用合成氨实现人工固氮D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3解析:A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂是Na2O2与CO2反应生成O2,在这个反应中存在电子的得失,属于氧化还原反应。B.工业上电解Al2O3制备Al:2Al2O3(熔融)4Al+3O2,存在电子得失,属于氧化还原反应。C.工业合成NH3:N2+3H22NH3也是氧化还原反应。D.实验室制备NH3:Ca(OH)2+
2、2NH4ClCaCl2+2NH3+2H2O,没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应。答案:D2.(双选题)(2011年上海化学,18,4分)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是()A.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2B.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3C.2F2+2H2O4HF+O2D.2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2解析:反应Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr中,水既不是氧化剂又不是还原剂。A中水既不是氧化
3、剂又不是还原剂;B中水既非氧化剂又非还原剂;C中水作还原剂;D中反应实质是:2Al+6H2O2Al(OH)3+3H2,Al(OH)3+NaOHNaAlO2+2H2O,水作氧化剂。答案:CD3.(2010年安徽理综,7,6分)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为:Li2NH+H2LiNH2+LiH,下列有关说法正确的是()A.Li2NH中N的化合价是-1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C.Li+和H-的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同解析:根据化合物中各元素化合价代数和为零,可知Li2NH中氮元素的化合价为-3,A选项错;H2中有一个
4、氢原子得到电子形成LiH作氧化剂,有一个氢原子失去电子,形成LiNH2作还原剂,B选项正确;Li+和H-的电子层结构相同,原子半径取决于核电荷数,核电荷数越大,半径越小,所以r(Li+)Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为:aFe2+bBr-+cCl2dFe3+eBr2+fCl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是()A.243226B.021012C.201202D.222214解析:因氧化性:Br2Fe3+,则还原性:Br-Br2I2Bc处先变红,后褪色氯气与水生成了酸性物质Cd处立即褪色氯气与水生成了漂白性
5、物质De处变红色还原性:Fe2+Cl-解析:a处变蓝、b处变红棕色,说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,可证明氧化性:Cl2I2、Cl2Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,A项错误;c处先变红,说明氯气与水生成酸性物质,后褪色,则证明氯气与水生成具有漂白性物质,B项错误;d处立即褪色,也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH,C项错误;e处变红,说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+将Cl2还原为Cl-,可证明还原性:Fe2+Cl-,D项正确。答案:D3.(双选题)(2010年海南化学,7,4分)下列物质中既有氧化性又有还原性的是()A.HClOB.Al2O3
6、C.N2O3D.SiO2解析:在化合物中,元素处于中间价态时,既可表现氧化性,又可表现还原性,HClO中Cl元素为+1价,N2O3中N元素为+3价,满足题意要求。答案:AC4.(2009年上海化学,7,3分)在下列变化:大气固氮,硝酸银分解,实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是()A.B.C.D.解析:大气固氮:N2+O22NO,其中氮元素的化合价升高被氧化;硝酸银分解:2AgNO32Ag+2NO2+O2,其中氮元素的化合价降低被还原;实验室制氨气:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O,其中氮元素的化合价既不升高也不降低,故既
7、不被氧化又不被还原。答案:A5.(双选题)(2009年广东化学,17,4分)常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+2H2O2Fe3+H2O22Fe2+O2+2H+。下列说法正确的是()A.H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+弱B.在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降C.在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变D.H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+解析:结合题给两个方程式,根据氧化性、还原性强弱比较规律可得H2O2的氧化性Fe3+的氧化性,H2O2的还原性Fe2+的还原性,A错;H2O2显弱酸性,
8、H2O2分解:2H2O22H2O+O2,酸性降低,pH增大,B错;在H2O2分解过程中,Fe3+或Fe2+作催化剂,所以两者总量不变,C对;因为Fe2+可导致H2O2分解,所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+,D对。答案:CD考点三 氧化还原反应的配平及相关计算1.(2013年上海化学,22,4分)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体V L(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和S)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO 12.0 g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为11,则V可能为()A.9.0 LB.13.5 LC.15
9、.7 LD.16.8 L解析:若混合物全是CuS,其物质的量为mol=0.15 mol,电子转移:0.15(6+2)mol=1.2 mol,因NO与NO2两者体积相等,设NO x mol,NO2 x mol,根据电子守恒列式得:3x+x=1.2,计算得x=0.3,则气体体积V=0.622.4 L=13.44 L;若混合物全是Cu2S,其物质的量为0.075 mol,转移电子:0.07510 mol=0.75 mol,设NO为x mol,NO2为x mol,则根据电子守恒列式得:3x+x=0.75,计算得x=0.187 5,气体体积V=0.37522.4 L=8.4 L,因此V应介于8.4 L1
10、3.44 L之间,故选A。答案:A2.(2012年海南化学,6,2分)将0.195 g锌粉加入到20.0 mL的0.100 molL-1 M溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是()A.MB.M2+C.M3+D.MO2+解析:设反应后M元素的化合价为+x,参加反应的M的物质的量为0.002 mol,参加反应的锌的物质的量为0.003 mol,根据氧化还原反应中得失电子守恒,可得(5-x)0.002=0.0032,解得x=2,故选B。答案:B3.(2011年大纲全国理综,13,6分)某含铬(Cr2)废水用硫酸亚铁铵FeSO4(NH4)2SO46H2O处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉
11、淀经干燥后得到n mol FeOFeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是()A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)molB.处理废水中Cr2的物质的量为 molC.反应中发生转移的电子数为3nx molD.在FeOFeyCrxO3中,3x=y解析:在FeyCrxO3中,Fe为+3价,Cr为+3价,所以有x+y=2,又根据电子守恒yFe2+yFe3+,FeyO3得3x=y ,所以D正确;生成n mol FeOFeyCrxO3转移电子为3nx mol,所以C正确,处理废水中Cr2的物质的量,根据Cr元素守恒,知为 mol,B正确。消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(1+y)mo
12、l 或n(1+3x)mol 或n(3-x)mol,A错。故选A。答案:A4.(2013年福建理综,24,14分)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、S等杂质。其次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的S,其原因是 已知:Ksp(BaSO4)=1.110-10、Ksp(BaCO3)=5.110-9该法工艺原理示意图如图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为 。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:(D)+24NaClO3+12H2SO4ClO2+CO2+18H2O+(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的倍。解析:(1)由于所加物质都是过量的,前面加入的物质应被后面的物质除去,所以首
