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（1）
——2024届高考化学高频题型专项训练
1.宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有银针验毒的记载，银针验毒的原理为，下列说法正确的是( )
A.的化学式为AgS
B.反应中X是氧化产物
C.反应中Ag和均是还原剂
D.1mol参加反应时，转移4mol电子
2.已知氧化性：。向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO3溶液，整个过程中含碘物质的物质的量与所加的物质的量的关系如图所示。下列有关说法错误的是( )
A.b点时KI恰好反应完全
B.b→c过程中，被氧化的为
C.当时，对应含碘物质为
D.该过程最多消耗7.2 mol
3.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6 mol电子
4.根据如图的转化关系判断下列说法正确的是（反应条件已略去）( )
A.反应①②③④⑤均属于氧化还原反应，反应③还属于置换反应
B.反应⑤说明该条件下铝可用于制熔点较高的金属
C.相同条件下生成等量的，反应③和④转移的电子数之比为1：1
D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：4
5.“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一，该工艺将部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，匠人用出汗的手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝变得银光闪闪。下列说法正确的是( )
A.“乌铜走银”可以类推“乌铜走铝”
B.“乌铜走银”的反应为
C.负极反应式为
D.每生成40 g CuO时转移2 mol电子
6.是国际上公认的安全绿色消毒剂。工业上利用甲醇还原的方法制备的反应原理为（未配平），下列说法错误的是( )
A.HCOOH为该反应的氧化产物
B.生成2.24 L 时，转移的电子数是0.1
C.反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为4:1
D.能漂白纸张
7.科学研究发现过二硫酸盐的溶液中存在一定量的过氧化氢，加热会促进过二硫酸盐的水解，某兴趣小组为探究过二硫酸钠（）的性质进行了以下实验：
第一步：将少量的与过量的混合，加入蒸馏水；
第二步：加热上述混合液，30 s后开始出现大量的无色气泡，经验证该气体能使带火星的木条复燃；
第三步：取加热煮沸3 min后的溶液，观察发现溶液呈深棕色，里面明显看到悬浮的小颗粒；
……
下列观点正确的是( )
A.中硫元素的化合价为+7价
B.过二硫酸钠的水解产物中有
C.3 min后的溶液呈深棕色是由于被氧化成
D.悬浮的小颗粒直径介于1~100 nm之间
8.向盛有溶液的试管中加入过量的溶液，产生黑色沉淀，溶液由紫红色变为无色；过滤，向滤液中加入少量的铋酸钠（）粉末，溶液又变为紫红色。已知，水溶液呈墨绿色。下列推断错误的是( )
A.氧化性：
B.生成8.7 g黑色沉淀，转移0.2 mol电子
C.利用可以检验溶液中的
D.可与浓盐酸发生反应：（浓）
9.由下列实验及现象推出相应结论错误的是( )
选项 实验 现象 结论
A 向淀粉-KI溶液中滴入溶液 溶液变蓝 具有氧化性
B 将乙醇蒸气通过盛有炽热CuO的反应管 固体由黑色变为红色 乙醇具有还原性
C 向盛有的试管中加入稀硫酸 溶液变蓝，管底有紫红色固体 在强酸中能发生自身氧化还原反应
D 用稀盐酸洗净的铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察 火焰呈紫色 该溶液一定为钾盐溶液
A.A B.B C.C D.D
10.根据溶液中发生的两个反应：①；②。下列说法不正确的是( )
A.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:2
B.酸性条件下，氧化性：
C.实验室将高锰酸钾溶液酸化时，常用稀硫酸酸化而不用盐酸酸化
D.反应②中每生成1.12 L的气体，转移电子的物质的量为0.1 mol
11.碘可以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料，加入亚硫酸氢钠制取，相关反应如下：
（未配平）
（1）配平上述化学方程式，用单线桥标出电子转移的方向和数目________。
（2）该反应实质上分两步进行，第一步反应为，则第二步反应的离子方程式为________；若要使碘酸钠的利用率最高，碘酸钠在第一步和第二步反应中的用量之比是________。
12.硫代硫酸钠是一种常用的滴定剂，利用硫化亚铜制取硫代硫酸钠晶体的步骤如图所示。
（1）反应釜中发生反应的化学方程式为_______。
（2）=_______时，固体A和气体B的利用率最高。若高于该比值，则产品中会混有_______杂质。
（3）的应用——测定的纯度（杂质不参与反应）。取mg样品溶于适量水中，加入稀硫酸酸化，加入过量KI，将反应后溶液稀释为250mL。取25mL置于锥形瓶中，加入指示剂，用的溶液滴定，重复实验3次，平均消耗溶液的体积为VmL（已知：）。
①向溶液中加入过量KI，发生反应的离子方程式为_______。
②滴定过程中所用的指示剂为样品的纯度为_______%。
答案以及解析
1.答案：B
解析：根据原子守恒，X的化学式为，A错误；Ag→为Ag失电子，故为氧化产物，B正确；中元素化合价没有变化，不是还原剂，C错误；由反应原理知，2mol参加反应时转移4mol电子，D错误。
2.答案：C
解析：由图象可知，b点时参加反应的为1mol，则KI恰好反应完全生成3 mol碘单质，A正确；b→c过程中，含碘物质的物质的量不变，发生的为和之间的氧化还原反应，被氧化为溴单质，B正确；由图可知，时，部分被氧化生成，对应的含碘物质为和，C错误；整个过程的总反应为，则含6mol KI的硫酸溶液最多消耗的，D正确。
3.答案：A
解析：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NO，反应的离子方程式为，B错误；过程③中NO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4 mol电子，D错误。
4.答案：B
解析：①为二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气、氯化锰、水，②为氯气与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙、水，③为过氧化氢分解生成水和氧气，④为氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，⑤为铝和二氧化锰发生铝热反应生成Mn和氧化铝，均存在元素的化合价变化，均属于氧化还原反应，但③不属于置换反应，A错误；⑤为铝热反应，放出大量的热，可用于制熔点较高的金属，B正确；③中O元素由-1价升高为0价，④中O元素由-2价升高为0价，则相同条件下生成等量的，反应③和④转移的电子数之比为1：2，C错误；反应①中，Mn元素由+4价降低为+2价，Cl元素由-1价升高为0价，由得失电子守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，D错误。
5.答案：B
解析：“乌铜走银”的原理是铜、氧化银在汗液中构成原电池，Cu的金属活动性强于Ag，使氧化银转化为银，而铝的金属活动性强于铜，氧化铝不能被铜还原，A项错误；“乌铜走银”反应的化学方程式为，B项正确；负极上，Cu被氧化为CuO，电极反应式为，C项错误；40 g CuO的物质的量为，根据负极的电极反应式可知，每生成0.5 mol CuO时，转移1 mol电子，D项错误。
6.答案：B
解析：根据得失电子守恒和质量守恒配平该反应得，反应中甲醇被氧化，其氧化产物为甲酸，A正确；未说明二氧化氯气体是否处在标准状况下，故的物质的量无法求出，B错误；反应中氯酸钠作氧化剂，甲醇作还原剂，则氧化剂和还原剂物质的量之比为4:1，C正确；二氧化氯能漂白纸张，它能将有色物质氧化为无色物质，D正确。
7.答案：B
解析：S元素为第ⅥA族元素，最高正价为+6价，A错误；根据第二步的实验现象可知，水解产物中有，则过二硫酸钠的水解反应为，故水解产物中有，B正确；第三步中溶液呈深棕色，里面明显看到悬浮的小颗粒，溶液呈深棕色是由于被氧化成，C错误；悬浮的小颗粒直径大于100 nm，粒子直径介于1~100 nm之间的为胶体，看不到悬浮颗粒，D错误。
8.答案：B
解析：同一氧化还原反应中，氧化剂氧化性强于氧化产物的氧化性。在盛有溶液的试管中加入过量的溶液，产生黑色沉淀，溶液由紫红色变为无色，说明可将氧化成，故氧化性：，向滤液中加入少量的铋酸钠（）粉末，溶液又变为紫红色，说明可将氧化成，故氧化性：，A正确；可将氧化成，自身也被还原为，反应的离子方程式为的物质的量为，根据得失电子守恒，转移电子的物质的量为，B错误；由题意知，向含的溶液加入，溶液会变为紫红色，则利用可以检验溶液中的，C正确；因为可与浓盐酸发生氧化还原反应，HCl被氧化，转化成，由于氧化性：，则也可与浓盐酸发生氧化还原反应，化学方程式为（浓），D正确。
9.答案：D
解析：向淀粉-KI溶液中滴入溶液，溶液变蓝，说明将氧化为，A项正确；固体由黑色变为红色，说明CuO被还原为Cu，乙醇具有还原性，B项正确；向盛有的试管中加入稀硫酸，溶液变蓝，管底有紫红色固体生成，说明在强酸中能发生自身氧化还原反应，发生反应为，C项正确；用稀盐酸洗净的铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色，说明该溶液中存在钾元素，该溶液也可能是KOH溶液，D项错误。
10.答案：D
解析：反应①中Pb元素的化合价降低，作氧化剂，Mn元素的化合价升高，作还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为5:2，A项正确；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则酸性条件下，反应①中氧化性：，反应②中氧化性：，则氧化性：，B项正确；中S为+6价，是最高正价，因此硫酸不能被高锰酸钾氧化，HCl中Cl为-1价，处于最低价态，具有还原性，能被高锰酸钾氧化，故实验室将高锰酸钾溶液酸化时，常用稀硫酸酸化而不用盐酸酸化，C项正确；未指明标准状况，无法计算1.12 L气体的物质的量，D项错误。
11.答案：（1）2；5；2；1；1；
（2）；5:1
解析：（1）根据氧化还原反应中元素化合价升降总数相等进行配平，该反应中碘元素由+5价得电子变为0价，一个得5个电子，硫元素由+4价失电子变为+6价，一个失去2个电子，得失电子数的最小公倍数是10，所以碘酸钠的化学计量数是2，亚硫酸氢钠的化学计量数是5，其他未变价元素根据原子守恒进行配平，可得该化学方程式为。
（2）根据总反应可知，最终转变成了碘单质，第一步反应中部分I03被还原成碘离子，则第二步反应中碘离子应被氧化成碘单质，离子方程式为；若要使碘酸钠的利用率最高，则第一步生成的在第二步应恰好完全被碘酸根离子氧化，根据第一、二步反应中量的关系知，碘酸钠在第一步和第二步反应中用量比应为5:1。
12.答案：（1）
（2）；亚硫酸钠
（3）①；②淀粉溶液；
解析：（1）在空气中煅烧可以发生反应
，则黄色固体A为S，气体产物B为，反应中S和与过量的反应，生成和。
（2）由可知，当为1：1时，S与的利用率最高，由可知，当时，S和的利用率最高，若高于此值，可与S反应产生，二氧化硫与碳酸氢钠反应生成亚硫酸钠。
（3）①由滴定原理知，向溶液中加入过量KI，发生氧化还原反应生成和。②滴定过程中所用指示剂为淀粉溶液，因为淀粉遇碘变蓝。滴定所消耗的物质的量为，根据滴定原理可得关系式，则250 mL溶液中的物质的量为，样品纯度为