题型四 氧化还原反应中守恒法的应用（含解析）——2024届高考化学高频题型专项训练

题型四 氧化还原反应中守恒法的应用（2）
——2024届高考化学高频题型专项训练
1.硒可用于冶金、陶瓷、太阳能等众多领域。生产硒的过程中为避免产生废硒污染可用浓硫酸将其转化成，再用KI溶液处理回收Se，发生的反应为①（浓）；②，下列说法错误的是( )
A.①中是氧化产物，②中是氧化剂
B.反应②体现了的酸性
C.使用该方法回收1 mol Se共转移电子8 mol
D.氧化性由强到弱的顺序：（浓）
2.硫元素的几种化合物存在如图转化关系，下列判断不正确的是( )
A.反应①中浓硫酸作氧化剂 B.反应②表明为酸性氧化物
C.反应③的原子利用率是 D.反应④稀作还原剂
3.让天更蓝、山更绿、水更清，化学在行动。利用分子筡催化剂，可脱除燃煤烟气中的和，生成两种无毒物质，反应历程如图，下列说法错误的是( )
A.过程Ⅰ、Ⅱ发生的是非氧化还原反应
B.过程Ⅲ中X为，它既是氧化产物，又是还原产物
C.过程Ⅳ中，每生成，转移电子
D.上述历程的总反应为
4.是一种高效的漂白剂，一种实验室中制备的工艺流程如图所示，下列说法错误的是( )
A.的漂白原理与不同
B.每生成有被氧化
C.反应2过程中，作氧化剂
D.粗产品经重结晶可得到纯度更高的
5.已知溶液中还原性：，氧化性：。向含的溶液中逐滴加入溶液，加入的和析出的的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法错误的是( )
A.a点反应的还原剂是，此时碘元素被还原
B.b点反应的离子方程式：
C.c点到d点的反应中共转移电子
D.向的溶液中滴加溶液，反应开始时的离子方程式为
6.在焊接铜器时可用溶液除去铜器表面的氧化铜以便焊接，发生反应：（未配平）。下列说法正确的是( )
A.反应中被氧化和被还原的元素分别为Cu和N
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:3
C.反应中每生成0.2 mol气体，转移1.2 mol电子
D.反应中被还原的CuO占参与反应的CuO的
7.硫酸盐（含）气溶胶是的成分之一，近期科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理，其主要过程如图厅示，下列说法错误的是( )
A.第Ⅰ阶段的离子方程式为
B.该过程中为催化剂
C.在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段共失去1 mol电子
D.氧化性：
8.氮元素在自然界的某种转化示意图如图所示(a、b、c和d代表一定比例的和)。下列说法正确的是( )
A.过程①中体现氧化性
B.过程②中发生反应的离子方程式为
C.过程③中c代表的是
D.过程④中参加反应转移电子
9.党十九大报告中首次将树立和践行“绿水青山就是金山银山”的理念写入党代会报告，治理污染、减少工业废气排放具有十分重要的意义。回答下列问题：
(1)下面是消除排放的三个案例：
①利用纯碱溶液可以吸收硝酸厂废气中的和，该过程中发生反应的化学方程式为__________。
②三元催化可以将汽车尾气中的和进行净化处理，该过程中发生反应的化学方程式为_________。
③利用尿素消除污染的转化反应为Ⅰ.，Ⅱ.无污染气体。尿素中C元素的化合价为________价，反应Ⅱ的化学方程式为_________。
(2)通过如图流程可实现和的综合处理并获得保险粉和硝酸铵。
①装置Ⅲ中生成与的物质的量之比为_________。
②装置N中溶液含有和，欲将该溶液完全转化为硝酸铵，需要通入与的体积比为________(同温同压下)。
10.亚氯酸钠（）是一种重要的含氯消毒剂，制备亚氯酸钠的工艺流程如图：
已知：二氧化氯（）沸点为11.0℃，易溶于水，浓度过高或温度过高时易分解。
（1）反应1在装置甲中进行，装置A的作用是___________；通入空气，其作用是排出，通空气不能过快，空气流速过快时不能被充分吸收；通空气也不能过慢，其原因是__________。
（2）反应2在装置乙中进行，其中反应的化学方程式为_____________。
（3）多步操作中包含“过滤”操作，该操作需要的玻璃仪器有_____________。
（4）测定某样品的纯度时，用到某浓度的标准溶液。
此过程中要用到滴定管，选出其正确操作并按顺序写出字母：检查滴定管是否漏水+蒸馏水洗涤→（）→（）→（）→（）→（），滴定管准备完成。
a.从滴定管上口加人高于“0”刻度3mL左右所要盛装的溶液
b.从滴定管上口加入3mL所要盛装的溶液，倾斜着转动滴定管
c.将洗涤液从滴定管上口倒入预置的烧杯中
d.将洗涤液从滴定管下部放入预置的烧杯中
e.调整液面至“0”刻度或“0”刻度以下，记录数据
g.轻轻转动活塞使滴定管的尖嘴部分充满溶液，无气泡g，轻轻挤压玻璃球使滴定管的尖嘴部分充满溶液，无气泡
（5）受热分解为和NaCl，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________。作消毒剂时，每克的氧化能力相当于____________g 的氧化能力（保留2位小数）。
11.过氧化氢（）的水溶液俗称双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。对于下列A~D涉及的反应，填写空白：
A.
B.
C.
D.
（1）仅体现氧化性的反应是_________（填序号）。
（2）既体现氧化性又体现还原性的反应是______________（填序号）。
（3）在稀硫酸中，和能发生氧化还原反应。
氧化反应：
还原反应：
写出该氧化还原反应的离子方程式：___________________。
（4）在的反应中，有0.3mol电子转移时生成的体积为__________L（标准状况），被氧化的HCl的物质的量为________mol。
（5）完成氧化的离子方程式：______________________。
12.钒具有广泛用途，利用含钒废催化剂（主要含有和不溶性硅酸盐）制备的新工艺流程如图：
已知：滤液1和滤液2中钒以的形式存在。回答下列问题：
（1）在实验室中操作Ⅰ用到的玻璃仪器有_______________。
（2）在滤渣1中加入和过量溶液发生氧化还原反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______________。
（3）混合溶液中加入发生反应的离子方程式是_______________。
（4）钒最后以的形式沉淀出来。沉钒率（沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比）表示该工艺中钒的回收率。图中是沉钒率随温度变化的关系曲线，“沉钒”时，温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是__________（写一条即可）。
（5）称取所得产品，先用硫酸溶解，得到溶液，再加入的溶液，最后用酸性溶液滴定过量的
至终点，消耗溶液的体积为。假设杂质不参与反应，锰被还原为。则产品中的质量分数为____________[已知和溶液反应的离子方程式为]。
答案以及解析
1.答案：D
解析：①（浓）中Se元素的化合价升高，Se作还原剂，生成氧化产物；②中Se元素化合价降低，作氧化剂，A正确。反应②中N元素的化合价没有变，生成物中含有硝酸盐，体现了的酸性， B正确。反应①中1 mol Se转化为转移4 mol电子，反应②中转化为1 mol Se转移4 mol电子，则回收1 mol Se共转移8 mol电子，C正确。反应①中（浓）作氧化剂，氧化产物是，氧化性：（浓）；反应②中氧化剂是，氧化产物是，氧化性：，D错误。
2.答案：D
解析：本题结合含硫物质之间的转化关系考查氧化还原反应的相关概念。反应①中与浓硫酸在加热条件下反应时，浓硫酸将氧化为硫酸铜，表现出氧化性，浓硫酸作氧化剂，A正确；反应②中二氧化硫与溶液反应生成盐和水且元素的化合价均不变，表明二氧化硫为酸性氧化物，B正确；反应③的化学方程式为，生成物只有一种，原子利用率是，C正确；反应④的化学方程式为，稀硫酸既不作氧化剂也不作还原剂，D错误。
3.答案：C
解析：本题结合燃煤烟气中的脱除反应历程考查氧化还原反应的相关概念及应用。由题图可知，过程Ⅰ、Ⅱ中，元素的化合价均没有发生变化，发生的都是非氧化还原反应，故A正确；过程Ⅲ中生成X的离子方程式为，根据质量守恒，X是中部分N的化合价由-3价升高为中N的化合价由+2价降低为0，所以它既是氧化产物又是还原产物，故B正确；过程Ⅳ发生反应的离子方程式为，N的化合价一部分由+3价降低为0，另一部分由-3价升高为0，每生成转移电子，所以每生成转移电子，故C错误；根据题图可知总反应为，故D正确。
4.答案：C
解析：的漂白原理是依靠其氧化性，的漂白原理是其能与有色物质化合生成无色的物质，二者漂白原理不同，A正确；反应1中与在酸性条件下反应生成的离子方程式为，每生成有被氧化，B正确；反应2过程的其中一个反应为，反应过程中Cl元素由+4价变为+3价，作氧化剂，作还原剂，C错误；粗产品经重结晶可得到纯度更高的，D正确。
5.答案：C
解析：因为还原性：，所以首先发生反应：，此时S元素化合价升高，作还原剂，碘元素被还原，A正确；根据A项分析知，当时，发生的反应均为，B正确；c点时加入的和恰好完全反应，c点到d点加入的将氧化成，离子方程式是，在d点时，与反应生成，根据离子方程式，每生成转移电子，则生成转移电子，C错误；向的溶液中滴加溶液，被氧化为过量，可和反应生成的继续反应生成，故反应的离子方程式为，D正确。
6.答案：C
解析：根据题意分析可知：Cu元素的化合价部分由+2价降低为0价，被还原，N元素的化合价由-3价升高为0价，被氧化，根据得失电子守恒及质量守恒配平得，氧化剂为CuO，还原剂为，且每4 mol CuO参与反应，有3 mol CuO被还原，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2，A、B错误；由反应的化学方程式可知，每生成1 mol气体转移6 mol电子，则生成0.2 mol气体转移1.2 mol电子，C正确；由反应的化学方程式可知，每4 mol CuO参与反应，有3 mol CuO被还原，即被还原的CuO占参与反应的CuO的，D错误。
7.答案：B
解析：由题图可知第Ⅰ阶段得到失去的电子，二者发生氧化还原反应生成和，其离子方程式为，A正确；该过程中，作为反应物，不是催化剂，B错误；第Ⅱ、Ⅲ阶段发生的反应为失去1 mol电子变为，C正确；该过程中，作氧化剂，为还原产物，则氧化性：，D正确。
8.答案：A
解析：本题考查氧化还原反应的相关计算。过程①中转化为，N元素由+5价下降到+3价，体现氧化性，A正确；过程②中转化为，反应的离子方程式为，B错误；过程③中转化为，N元素化合价由+2价下降到-2价，反应的离子方程式为，c代表的是，C错误；过程④中转化为，N元素化合价由-2价上升到0价，参加反应转移电子，D错误。
9.答案：(1)①
②
③；
(2)①
②
解析：本题借助等空气污染物的消除原理考查氧化还原反应方程式的配平及计算等知识。
(1)①利用纯碱溶液可以吸收硄酸厂废气中的NO和，反应生成亚硝酸钠、二氧化碳，该过程中发生反应的化学方程式为；②三元催化可以将汽车尾气中的和进行净化处理，反应生成二氧化碳和氮气，该过程中发生反应的化学方程式为；③尿素中H元素为+1价，N元素为-3价，则C元素的化合价为+4价，反应Ⅱ生成氮气、二氧化碳和水，其化学方程式为。
(2)①由题图可知，装置Ⅲ中与反应生成与，每生成失去电子，每生成得到电子，根据得失电子守恒，与的物质的量之比为；②装置Ⅳ中溶液含有和，欲将该溶液完全转化为硝酸铵，溶液中亚硝酸根离子有，根据得失电子守恒得所需氧气的物质的量为，根据质量守恒得所需氨气的物质的量为，因此需要通入与的体积比(同温同压下)为。
10.答案：（1）作缓冲瓶，调节浓度，同时作安全瓶，防止倒吸若不能及时排出，浓度过高会导致分解
（2）
（3）烧杯、玻璃棒、漏斗
（4）bdage
（5）1:2；1.57
解析：（1）本题考查氧化还原反应方程式书写、滴定管的使用、氧化还原的相关计算等。
由于是易溶于水的酸性气体，若将装置甲与装置乙直接相连，装置乙中的碱性溶液倒吸入甲中，与甲中溶液反应，且根据已知条件，浓度过高对反应不利，所以装置A的作用是作缓冲瓶，调节浓度，同时作安全瓶，防止倒吸。装置甲开始制备气体时，反应速率快，迅速产生气体，根据信息可知气体浓度过高时分解，所以，集气瓶中的大量空气可以稀释气体，防止浓度过高时分解：通入空气速率太慢，不能及时排出， 浓度升高也会导致自身分解。
（2）根据气体和中Cl的化合价可知作氧化剂， 作还原剂生成氧气，配平可得：。
（3）过滤所用到的仪器有：铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗和滤纸，其中玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、漏斗。
（4）滴定管的准备步骤是：检漏、洗涤、润洗、装液、调零排气泡、记录示数，且是强碱弱酸盐，水解显碱性，应选取碱式滴定管，所以正确操作顺序为bdage。
（5）根据受热分解为和NaCl，可判断是氧化产物、NaCl是还原产物，根据化合价变化可知氧化剂（→NaCl，Cl元素由+3价降为-1价，降低4价）与还原剂（→，Cl元素由+3价升为+5价，升高2价）的物质的量之比为1:2。作消毒剂时， ~NaCl~， ~2NaCl~，则消毒能力关系为~2，则每克的氧化能力相当于的氧化能力。
11.答案：（1）D
（2）C
（3）
（4）3.36；0.3
（5）1；6；；1；6；
解析：（1）本题考查氧化还原反应的基本概念、氧化还原反应方程式的书写、配平及计算。O元素的化合价降低时，表现氧化性，则仅体现氧化性的反应为D。
（2）O元素的化合价升高时，表现还原性，O元素的化合价降低时，表现氧化性，则既体现氧化性又体现还原性的反应是C。
（3）由氧化反应：，还原反应：及得失电子守恒可知，该氧化还原反应的离子方程式为。
（4）在的反应中，生成3mol氯气时，转移了6mol电子，被氧化的氯化氢为6mol，则有0.3mol电子转移时生成的物质的量为0.15mol，气体体积为3.36L（标准状况），被氧化的HCl的物质的量为0.3mol。
（5）氧化生成三价铁离子，自身被还原成氯离子，离子方程式：。
12.答案：（1）漏斗、烧杯、玻璃棒
（2）1:1
（3）
（4）80℃以后，温度升高，的溶解度增大，沉钒率下降（或温度升高，受热分解，溶液中浓度减小，沉钒率下降。
（5）
解析： （1）本题考查陌生氧化还原反应方程式的书写、氧化还原滴定的相关计算等。由题给流程可知，含钒废催化剂中加水溶解，过滤得到含有及不溶性硅酸盐的滤渣1和含有的滤液1；向滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸，在酸性条件下，亚硫酸钠与发生氧化还原反应生成硫酸钠、和水；向含有的混合溶液中加入氯酸钾，具有氧化性的氯酸根离子在酸性条件下将氧化为，向含的溶液中加入氨水，反应生成沉淀，过滤得到；受热分解生成。操作Ⅰ为固、液分离的过滤操作，用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。
（2）在滤渣1中加入亚硫酸钠溶液和过量稀硫酸，亚硫酸钠与发生氧化还原反应生成硫酸钠、和水，由得失电子守恒可知，氧化剂和还原剂亚硫酸钠的物质的量之比为1:1。
（3）混合溶液中加入氯酸钾，氯酸根离子在酸性条件下将氧化为，反应的离子方程式为。
（4）“沉钒”时，温度超过80℃以后，的溶解度增大，受热分解，都会导致沉钒率下降。
（5）由题意可知，滴定时，硫酸亚铁铵作还原剂，和高锰酸钾作氧化剂，由得失电子守恒可得：，解得，由钒原子守恒可知，产品中的质量分数为