自主练5　氧化还原反应（含答案）-2024年高考化学二轮复习

自主练5　氧化还原反应
选择题(本题共20小题)
1.工业可通过Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO制得高温陶瓷材料AlN。下列说法正确的是(　　)
A.传统陶瓷主要成分是硅酸盐
B.AlN是分子晶体
C.N2发生氧化反应
D.反应为复分解反应
2.2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场顺利着陆。飞船的燃料为偏二甲肼(C2H8N2)，发射时发生的反应为：C2H8N2＋2N2O43N2＋2CO2＋4H2O，下列说法正确的是(　　)
A.偏二甲肼在反应中作还原剂
B.燃烧时吸收大量的热
C.CO2的大量排放会导致酸雨
D.N2O4属于酸性氧化物
3.从烟道气中分离回收硫的反应：SO2＋2CO2CO2＋S。下列说法正确的是(　　)
A.该反应属于置换反应
B.SO2、CO和CO2均属于酸性氧化物
C.SO2在该反应中表现出氧化性
D.500 ℃，CO能将铝土矿中的Al2O3还原为Al
4.我国古人曾用反应Cu2S＋O2SO2＋2Cu制铜，并最早发明了青铜器的铸造技术。下列说法不正确的是(　　)
A.青铜是铜的一种合金
B.O2和O3是氧元素的同素异形体
C.Cu2S只作还原剂
D.该反应属于置换反应
5.硫元素的几种化合物存在下列转化关系。下列说法正确的是(　　)
浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液S
A.反应①中生成的SO2具有漂白性，可使溴水褪色
B.反应②中若SO2过量，就会生成NaHSO3
C.反应④中生成 S 既是氧化产物，也是还原产物
D.反应④中当消耗 1 mol 稀硫酸时，电子转移为4 mol
6.(2022·广州调研)双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.过程Ⅰ中，SO2表现出还原性
B.过程Ⅱ中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
C.脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用
D.总反应为：2SO2＋2Ca(OH)2＋O2===2CaSO4＋2H2O
7.几种离子在水溶液中有如下转化关系。下列说法正确的是(　　)
A.该条件下的氧化性：Ce4＋>Cr2O>ClO
B.反应(1)中，每生成1 mol Cr2O，转移3 mol电子
C.将反应(2)设计成原电池，Cr2O向负极迁移
D.Ce4＋与ClO反应生成Ce3＋和ClO时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
8.根据溶液中发生的两个反应：①2Mn2＋＋5PbO2＋4H＋===2MnO＋5Pb2＋＋2H2O；②2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。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：PbO2>MnO>Cl2
C.实验室将高锰酸钾酸化时，常用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，则反应中转移的电子的物质的量为0.5 mol
9.硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx)，为保护环境，将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3[Ce中文名“铈”]的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图。下列说法正确的是(　　)
A.过程Ⅰ发生反应的离子方程式：H2＋Ce4＋===2H＋＋Ce3＋
B.处理一段时间后，混合溶液中Ce3＋和Ce4＋浓度不变
C.该转化过程的实质为NOx被H2还原
D.x＝1时，过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
10.硫的化合物种类繁多。利用H2S废气制取单质硫的常见途径有：①用O2将部分H2S氧化为SO2，SO2与剩余H2S反应得到硫单质，总反应为2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH<0；②用ZnO与H2S反应生成ZnS，再用Fe2(SO4)3溶液浸取ZnS得到单质硫。下列有关H2S制取单质硫的反应说法正确的是(　　)
A.反应2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)的　ΔS>0
B.途径①中通入O2越多，越有利于单质S的生成
C.途径②反应过程中，ZnO是反应的催化剂
D.途径②中每回收32 g硫，理论消耗Fe2(SO4)3 1 mol
11.下图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程。
已知“吸收”步骤和“氧化”步骤发生的反应分别为：
①2H2O＋SO2＋Fe2(SO4)3===2FeSO4＋2H2SO4
②4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O。
若每步反应都完全，下列说法正确的是(　　)
A.“吸收”步骤中Fe2(SO4)3为还原剂
B.由反应过程可推知氧化性的强弱顺序：O2>Fe3＋>SO
C.处理100 L含SO2体积分数为0.336%的尾气，反应①中转移电子0.015 mol
D.Fe2(SO4)3溶液在上述流程中不可以循环使用
12.KIO3可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3包括以下两个反应：
①11KClO3＋6I2＋3H2O===6KH(IO3)2＋3Cl2↑＋5KCl
②KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O下列说法正确的是(　　)
A.反应①表明氧化性：KH(IO3)2>KClO3
B.反应①中每转移4 mol电子生成2.24 L Cl2
C.向淀粉溶液中加入少量碘盐，溶液会变蓝
D.可用焰色试验证明碘盐中含有钾元素
13.含Ba的三效催化剂是一种常见的汽车尾气催化剂，其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程，如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.在转化过程中，氮元素均被还原
B.还原过程中生成1 mol N2，转移电子10 mol
C.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
D.当NOx中x＝1时，储存过程中，反应的NO和O2的物质的量之比为3∶4
14.(2022·江西南昌模拟)用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时，发生反应Ⅰ　MnO＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)和反应Ⅱ　MnO＋FeS2＋H＋―→Fe3＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)。下列说法正确的是(　　)
A.反应Ⅰ中Cu2S既是氧化剂又是还原剂
B.反应Ⅰ中每生成1 mol SO，转移电子的物质的量为10 mol
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为2∶3
15.过二硫酸是一种硫的含氧酸，化学式H2S2O8。它的结构可以表示成HO3SOOSO3H。它的盐称为过二硫酸盐，在工业上用途广泛，用作强氧化剂等。下列反应分别是Cr3＋与过二硫酸盐和高锰酸盐反应的离子方程式(未配平)，下列说法中错误的是(　　)
Ⅰ.Cr3＋＋S2O＋H2OCr2O＋SO＋H＋
Ⅱ.Cr3＋＋MnO＋H2OCr2O＋Mn2＋＋H＋
A.过二硫酸根中显－2价的氧原子和显－1价的氧原子的数目比是3∶1
B.反应Ⅰ中氧化剂和还原剂物质的量之比是3∶2
C.反应Ⅱ中每生成1 mol Cr2O，转移电子的物质的量为6 mol
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的Cr3＋的物质的量相同，则Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为2∶5
16.(CH3NH3)PbI3是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图1所示，Walsh提出H2O降解(CH3NH3)PbI3的机理如图2所示。
下列说法不正确的是(　　)
A.H3O＋的键角小于H2O的键角
B.1个(CH3NH3)PbI3晶胞含有3个I－
C.机理中的反应均为非氧化还原反应
D.H2O可与CH3NH反应生成H3O＋和CH3NH2
17.H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]2－的作用下合成H2O2，反应历程如图，下列说法不正确的是(　　)
A.该过程的总反应为H2＋O2H2O2
B.[PdCl2O2]2－在此过程中作为催化剂
C.生成1 mol H2O2的过程中，转移电子总数为2 mol
D.历程中发生了Pd＋O2＋2Cl－===[PdCl2O2]2－
18.Fe3O4中含有F、F，分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，以Fe3O4/Pd为催化材料，可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO，其反应过程示意图如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.Pd上发生的反应为：H2－2e－===2H＋
B.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用
C.反应过程中NO被Fe(Ⅱ)还原为N2
D.用该法处理后水体的pH降低
19.(2022·苏州八校适应性检测)甲烷单加氧酶(s－mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.基态Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5
B.步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C.每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D.图中的总过程可表示为CH4＋O2＋2H＋＋2e－CH3OH＋H2O
20.我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，S为＋6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]，其反应机理如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.零价铁只被S2O氧化成Fe2＋
B.S2O参与的反应中，每消耗1 mol S2O转移1 mol e－
C.在碱性条件下，硫酸根自由基发生的反应为SO·＋H2O===SO＋·OH＋H＋
D.As(V)在反应过程中化合价没变，主要通过与Fe(OH)2、Fe(OH)3共沉淀而除去
自主练5　氧化还原反应
选择题(本题共20小题)
1.工业可通过Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO制得高温陶瓷材料AlN。下列说法正确的是(　　)
A.传统陶瓷主要成分是硅酸盐
B.AlN是分子晶体
C.N2发生氧化反应
D.反应为复分解反应
答案　A
2.2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场顺利着陆。飞船的燃料为偏二甲肼(C2H8N2)，发射时发生的反应为：C2H8N2＋2N2O43N2＋2CO2＋4H2O，下列说法正确的是(　　)
A.偏二甲肼在反应中作还原剂
B.燃烧时吸收大量的热
C.CO2的大量排放会导致酸雨
D.N2O4属于酸性氧化物
答案　A
解析　偏二甲肼在反应中C元素化合价由－ 1价升高到＋4价，N元素化合价从－3价升高到0价，被氧化，做还原剂，A项正确；燃烧都是放热反应，B项错误；CO2的大量排放不会导致酸雨，二氧化硫及氮氧化物的排放导致酸雨，C项错误；和水反应只生成酸的氧化物为酸性氧化物，N2O4与水反应除了酸生成以外，还有其它产物 NO，故N2O4不属于酸性氧化物，D项错误。
3.从烟道气中分离回收硫的反应：SO2＋2CO2CO2＋S。下列说法正确的是(　　)
A.该反应属于置换反应
B.SO2、CO和CO2均属于酸性氧化物
C.SO2在该反应中表现出氧化性
D.500 ℃，CO能将铝土矿中的Al2O3还原为Al
答案　C
解析　单质和化合物反应生成单质和化合物属于置换反应，该反应没有单质参与反应，不属于置换反应，A错误；酸性氧化物和碱反应只生成盐和水，CO属于不成盐氧化物，B错误；SO2在该反应中S的化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，C正确；Al要用电解法进行冶炼，不能通过热还原法冶炼，D错误。
4.我国古人曾用反应Cu2S＋O2SO2＋2Cu制铜，并最早发明了青铜器的铸造技术。下列说法不正确的是(　　)
A.青铜是铜的一种合金
B.O2和O3是氧元素的同素异形体
C.Cu2S只作还原剂
D.该反应属于置换反应
答案　C
5.硫元素的几种化合物存在下列转化关系。下列说法正确的是(　　)
浓H2SO4SO2Na2SO3溶液Na2S2O3溶液S
A.反应①中生成的SO2具有漂白性，可使溴水褪色
B.反应②中若SO2过量，就会生成NaHSO3
C.反应④中生成 S 既是氧化产物，也是还原产物
D.反应④中当消耗 1 mol 稀硫酸时，电子转移为4 mol
答案　B
解析　SO2具有漂白性，但使溴水褪色的反应原理为：Br2＋SO2＋2H2O===2HBr＋H2SO4，与漂白性无关，是因为其还原性，A错误；反应②中若SO2过量，则将发生反应Na2SO3＋SO2＋H2O===2NaHSO3，B正确；反应④中Na2S2O3歧化生成S，反应原理为：Na2S2O3＋H2SO4(稀)===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，S元素化合价降低，S为还原产物，C错误；反应④中的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4(稀)===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，由方程式可知，反应消耗 1 mol 稀硫酸时，转移2 mol电子，D错误。
6.(2022·广州调研)双碱法脱除烟气中SO2的过程如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.过程Ⅰ中，SO2表现出还原性
B.过程Ⅱ中，1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3
C.脱除SO2的过程中，NaOH可以循环利用
D.总反应为：2SO2＋2Ca(OH)2＋O2===2CaSO4＋2H2O
答案　A
解析　过程Ⅰ中反应为SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O，该反应不是氧化还原反应，A项错误；过程Ⅱ中，Na2SO3→CaSO4，S由＋4价升高为＋6价，1 mol Na2SO3失去2 mol电子，O2中的O由0价降低为－2价，1 mol O2得到4 mol电子，则1 mol O2可氧化2 mol Na2SO3，B项正确；过程Ⅰ消耗NaOH，过程Ⅱ生成NaOH，故NaOH可循环使用，C项正确；由图示，结合原子守恒知，反应物为SO2、Ca(OH)2、O2，生成物为CaSO4、H2O，D项正确。
7.几种离子在水溶液中有如下转化关系。下列说法正确的是(　　)
A.该条件下的氧化性：Ce4＋>Cr2O>ClO
B.反应(1)中，每生成1 mol Cr2O，转移3 mol电子
C.将反应(2)设计成原电池，Cr2O向负极迁移
D.Ce4＋与ClO反应生成Ce3＋和ClO时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
答案　A
解析　A.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应(1)的氧化剂是Ce4＋、氧化产物是Cr2O，反应(2)的氧化剂是Cr2O、氧化产物是ClO，因此氧化性：Ce4＋>Cr2O>ClO，A正确；B.反应(1)的离子方程式为6Ce4＋＋2Cr3＋＋7H2O===6Ce3＋＋Cr2O＋14H＋，每生成1 mol Cr2O，有6 mol电子转移，B错误；C.将反应(2)设计成原电池，正极上的电极反应式为：Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，Cr2O在正极得电子生成Fe3＋，C错误；D.该反应的离子方程式为2Ce4＋＋ClO＋H2O===2Ce3＋＋ClO＋2H＋，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，D错误。
8.根据溶液中发生的两个反应：①2Mn2＋＋5PbO2＋4H＋===2MnO＋5Pb2＋＋2H2O；②2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O。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：PbO2>MnO>Cl2
C.实验室将高锰酸钾酸化时，常用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，则反应中转移的电子的物质的量为0.5 mol
答案　D
解析　A.反应①中氧化剂是PbO2，还原剂是Mn2＋，氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2，A项正确；B.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：PbO2>MnO，反应②中氧化性：MnO>Cl2，则氧化性：PbO2>MnO>Cl2，B项正确；C.H2SO4中S元素为＋6价，是最高正价，不能被氧化，因此硫酸不能被高锰酸钾氧化，HCl中Cl元素为－1价，能被高锰酸钾氧化，故实验室将高锰酸钾酸化时，常用硫酸酸化而不用盐酸酸化，C项正确；D.未指明标准状况，无法计算气体的物质的量，D项错误。
9.硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx)，为保护环境，将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3[Ce中文名“铈”]的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图。下列说法正确的是(　　)
A.过程Ⅰ发生反应的离子方程式：H2＋Ce4＋===2H＋＋Ce3＋
B.处理一段时间后，混合溶液中Ce3＋和Ce4＋浓度不变
C.该转化过程的实质为NOx被H2还原
D.x＝1时，过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
答案　C
解析　A.过程Ⅰ发生反应的离子方程式：H2＋2Ce4＋===2H＋＋2Ce3＋，故A错误；B.Ce3＋和Ce4＋是反应的催化剂，参与反应但是量不变，因为反应生成了H2O，故其浓度在变化；故B错误；C.总反应：2NOx＋2xH2===2xH2O＋N2↑，NOx的化合价降低被还原，该转化过程的实质为NOx被H2还原，故C正确；D.总反应：2NOx＋2xH2===2xH2O＋N2↑，x＝1时，过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故D错误。
10.硫的化合物种类繁多。利用H2S废气制取单质硫的常见途径有：①用O2将部分H2S氧化为SO2，SO2与剩余H2S反应得到硫单质，总反应为2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH<0；②用ZnO与H2S反应生成ZnS，再用Fe2(SO4)3溶液浸取ZnS得到单质硫。下列有关H2S制取单质硫的反应说法正确的是(　　)
A.反应2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)的　ΔS>0
B.途径①中通入O2越多，越有利于单质S的生成
C.途径②反应过程中，ZnO是反应的催化剂
D.途径②中每回收32 g硫，理论消耗Fe2(SO4)3 1 mol
答案　D
解析　反应2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)中气态物质转化为固态物质且气体的物质的量减少，为熵减的反应，ΔS<0，A错误；途径①中若通入O2过多，氧气可能会将硫化氢转化为二氧化硫，不利于单质S的生成， B错误；②用ZnO与H2S反应生成ZnS，再用Fe2(SO4)3溶液浸取ZnS得到单质硫，同时生成FeSO4和ZnSO4，故ZnO为反应物不是催化剂， C错误；根据反应Fe2(SO4)3＋ZnS===S↓＋2FeSO4＋ZnSO4，途径②中每回收32 g硫，理论消耗Fe2(SO4)3 1 mol，D正确。
11.下图是一种综合处理含SO2尾气的工艺流程。
已知“吸收”步骤和“氧化”步骤发生的反应分别为：
①2H2O＋SO2＋Fe2(SO4)3===2FeSO4＋2H2SO4
②4FeSO4＋O2＋2H2SO4===2Fe2(SO4)3＋2H2O。
若每步反应都完全，下列说法正确的是(　　)
A.“吸收”步骤中Fe2(SO4)3为还原剂
B.由反应过程可推知氧化性的强弱顺序：O2>Fe3＋>SO
C.处理100 L含SO2体积分数为0.336%的尾气，反应①中转移电子0.015 mol
D.Fe2(SO4)3溶液在上述流程中不可以循环使用
答案　B
解析　 A.“吸收”步骤中Fe2(SO4)3的Fe化合价由＋3价变为＋2价，化合价降低，作氧化剂，A说法错误；B.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由反应①可推知，氧化性Fe3＋＞SO，由反应②可知氧化性O2＞Fe3＋，则氧化性的强弱顺序：O2＞Fe3＋＞SO，B说法正确；C.100 L含SO2体积分数为0.336%的尾气，SO2体积为0.336 L，未给定状态，无法计算其物质的量，因此无法计算转移电子物质的量，C说法错误；D.根据流程可知，反应①消耗Fe2(SO4)3，反应②生成Fe2(SO4)3，因此Fe2(SO4)3溶液在上述流程中可以循环使用，D说法错误。
12.KIO3可作为食盐中的补碘剂。利用“KClO3氧化法”制备KIO3包括以下两个反应：
①11KClO3＋6I2＋3H2O===6KH(IO3)2＋3Cl2↑＋5KCl
②KH(IO3)2＋KOH===2KIO3＋H2O下列说法正确的是(　　)
A.反应①表明氧化性：KH(IO3)2>KClO3
B.反应①中每转移4 mol电子生成2.24 L Cl2
C.向淀粉溶液中加入少量碘盐，溶液会变蓝
D.可用焰色试验证明碘盐中含有钾元素
答案　D
解析　A.物质的氧化性：氧化剂>氧化产物，所以反应①物质的氧化性：KClO3>KH(IO3)2，A错误；B.Cl2所处的外界条件不知，无法由物质的量计算气体的体积，B错误；C.淀粉与碘单质变蓝，而与碘盐不变蓝，C错误；D.焰色试验用于检验不同金属元素，钾的焰色为紫色，所以可用焰色试验证明碘盐中含有钾元素，D正确。
13.含Ba的三效催化剂是一种常见的汽车尾气催化剂，其催化表面的物质转化分为储存和还原两个进程，如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.在转化过程中，氮元素均被还原
B.还原过程中生成1 mol N2，转移电子10 mol
C.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
D.当NOx中x＝1时，储存过程中，反应的NO和O2的物质的量之比为3∶4
答案　B
解析　A.根据图示可知，储存过程中NOx被氧气氧化得到硝酸盐，氮元素被氧化，A错误；B.还原过程中生成1 mol N2，N的化合价由＋5价变为0价，转移电子的物质的量为：1 mol×(5－0)×2＝10 mol，B正确；C.根据图示可知，BaO为催化剂，NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中，BaO参与储存N元素，C错误；D.当NOx中x＝1时，储存过程中，则是NO与BaO、O2转化成Ba(NO3)2，N的化合价由＋2价变为＋5价，O的化合价由0价降低为－2价，由化合价升降守恒，可知NO和O2的物质的量之比为4∶3，D错误。
14.(2022·江西南昌模拟)用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时，发生反应Ⅰ　MnO＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)和反应Ⅱ　MnO＋FeS2＋H＋―→Fe3＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)。下列说法正确的是(　　)
A.反应Ⅰ中Cu2S既是氧化剂又是还原剂
B.反应Ⅰ中每生成1 mol SO，转移电子的物质的量为10 mol
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为2∶3
答案　B
解析　MnO中Mn为＋7价，Cu2S中Cu和S分别为＋1价、－2价，FeS2中Fe和S分别为＋2价、－1价，反应Ⅰ中Cu2S中Cu和S的化合价都升高，发生氧化反应，则Cu2S为还原剂，Mn的化合价降低，MnO发生还原反应，是MnO为氧化剂，A错误。反应Ⅰ中每生成1 mol SO，参加反应的Cu2S为1 mol，Cu2S化合价共升高2×(2－1)＋(6＋2)＝10，则转移电子的物质的量为10 mol，B正确。反应Ⅱ中氧化剂MnO化合价降低(7－2)＝5，还原剂FeS2化合价共升高1＋2×(6＋1)＝15，根据得失电子守恒知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为15∶5＝3∶1，C错误。设反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量均为1 mol，1 mol KMnO4得到5 mol电子，Cu2S化合价共升高2×(2－1)＋(6＋2)＝10，1 mol KMnO4可氧化0.5 mol Cu2S，FeS2化合价共升高1＋2×(6＋1)＝15，1 mol KMnO4可氧化 mol FeS2，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为0.5 mol∶ mol＝3∶2，D错误。
15.过二硫酸是一种硫的含氧酸，化学式H2S2O8。它的结构可以表示成HO3SOOSO3H。它的盐称为过二硫酸盐，在工业上用途广泛，用作强氧化剂等。下列反应分别是Cr3＋与过二硫酸盐和高锰酸盐反应的离子方程式(未配平)，下列说法中错误的是(　　)
Ⅰ.Cr3＋＋S2O＋H2OCr2O＋SO＋H＋
Ⅱ.Cr3＋＋MnO＋H2OCr2O＋Mn2＋＋H＋
A.过二硫酸根中显－2价的氧原子和显－1价的氧原子的数目比是3∶1
B.反应Ⅰ中氧化剂和还原剂物质的量之比是3∶2
C.反应Ⅱ中每生成1 mol Cr2O，转移电子的物质的量为6 mol
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的Cr3＋的物质的量相同，则Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为2∶5
答案　D
解析　A.过二硫酸中S的化合价为＋6，H的化合价为＋1，则过二硫酸根中显－2价的氧原子和显－1价的氧原子的数目比是3∶1，A正确；B.配平反应Ⅰ：2Cr3＋＋3S2O＋7H2OCr2O＋6SO＋14H＋，三价铬是还原剂，过二硫酸根是氧化剂，氧化剂和还原剂物质的量之比是3∶2，B正确；C.配平反应Ⅱ：10Cr3＋＋6MnO＋11H2O5Cr2O＋6Mn2＋＋22H＋，每生成5 mol Cr2O转移30 mol电子，每生成1 mol Cr2O，转移电子的物质的量为6 mol，C正确；D.反应Ⅰ：2Cr3＋＋3S2O＋7H2OCr2O＋6SO＋14H＋，消耗10 mol Cr3＋，消耗15 mol氧化剂；反应Ⅱ：10Cr3＋＋6MnO＋11H2O5Cr2O＋6Mn2＋＋22H＋，消耗10 mol Cr3＋，消耗6 mol氧化剂，则消耗10 mol Cr3＋，Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为15∶6＝5∶2，D错误。
16.(CH3NH3)PbI3是钙钛矿太阳能电池的重要吸光材料，其晶胞结构如图1所示，Walsh提出H2O降解(CH3NH3)PbI3的机理如图2所示。
下列说法不正确的是(　　)
A.H3O＋的键角小于H2O的键角
B.1个(CH3NH3)PbI3晶胞含有3个I－
C.机理中的反应均为非氧化还原反应
D.H2O可与CH3NH反应生成H3O＋和CH3NH2
答案　A
解析　H3O＋中只有一对孤电子对，H2O中有2对孤电子对。孤电子对越多，排斥力越大，键角越小，因此键角H3O＋＞H2O，A错误；在1个(CH3NH3)PbI3晶胞中，含有黑球：1个，白球：6×＝3个，阴影球：8×＝1个，因此1个(CH3NH3)PbI3晶胞含有3个I－，B正确；根据图示可知：机理中的反应在反应过程中元素化合价不变，因此这些反应均为非氧化还原反应，C正确；H2O分子中的O原子上含有孤对电子能够与H＋形成配位键结合形成H3O＋，因此H2O可与CH3NH反应生成H3O＋和CH3NH2，D正确。
17.H2和O2在钯的配合物离子[PdCl4]2－的作用下合成H2O2，反应历程如图，下列说法不正确的是(　　)
A.该过程的总反应为H2＋O2H2O2
B.[PdCl2O2]2－在此过程中作为催化剂
C.生成1 mol H2O2的过程中，转移电子总数为2 mol
D.历程中发生了Pd＋O2＋2Cl－===[PdCl2O2]2－
答案　B
解析　由图可知， [PdCl4]2－在反应过程中先消耗后生成，反应前后不变，为反应的催化剂，总反应为氢气与氧气在[PdCl4]2－催化作用下生成过氧化氢，反应的方程式为H2＋O2H2O2，A正确；由图可知，[PdCl2O2]2－先生成后消耗，为反应中间体，B错误；根据H2＋O2H2O2可知，生成1 mol H2O2转移2 mol电子，C正确；由图示可知，过程中发生了Pd＋O2＋2Cl－===[PdCl2O2]2－，D正确。
18.Fe3O4中含有F、F，分别表示为Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)，以Fe3O4/Pd为催化材料，可实现用H2消除酸性废水中的致癌物NO，其反应过程示意图如图所示，下列说法不正确的是(　　)
A.Pd上发生的反应为：H2－2e－===2H＋
B.Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用
C.反应过程中NO被Fe(Ⅱ)还原为N2
D.用该法处理后水体的pH降低
答案　D
解析　由图可知Pd上H2失电子生成H＋，所以Pd上发生的反应为：H2－2e－===2H＋，A项正确；Fe(Ⅲ)得电子生成Fe(Ⅱ)，Fe(Ⅱ)失电子生成Fe(Ⅲ)，则Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用，B项正确；由图可知，NO和Fe(Ⅱ)反应生成N2，N元素的化合价降低且Fe(Ⅱ)具有还原性，所以反应过程中NO被Fe(Ⅱ)还原为N2，C项正确；由题可知，总反应方程式为2H＋＋2NO＋3H2N2＋4H2O，反应过程中消耗了H＋，所以用该法处理后水体的pH升高，D项错误。
19.(2022·苏州八校适应性检测)甲烷单加氧酶(s－mmo)含有双核铁活性中心，是O2氧化CH4生成CH3OH的催化剂，反应过程如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.基态Fe3＋的核外电子排布式为[Ar]3d5
B.步骤③有非极性键的断裂和极性键的形成
C.每一步骤都存在铁和氧元素之间的电子转移
D.图中的总过程可表示为CH4＋O2＋2H＋＋2e－CH3OH＋H2O
答案　C
解析　Fe是26号元素，基态Fe3＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5，A项正确；步骤③有O—O非极性键的断裂和O—Fe极性键的形成，B项正确；步骤⑥铁的化合价改变是由于外界提供了两个电子，氧的化合价没变，不存在铁和氧元素之间的电子转移，C项错误；由图示知，总过程可表示为CH4＋O2＋2H＋＋2e－CH3OH＋H2O，D项正确。
20.我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8，S为＋6价)去除废水中的正五价砷[As(V)]，其反应机理如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A.零价铁只被S2O氧化成Fe2＋
B.S2O参与的反应中，每消耗1 mol S2O转移1 mol e－
C.在碱性条件下，硫酸根自由基发生的反应为SO·＋H2O===SO＋·OH＋H＋
D.As(V)在反应过程中化合价没变，主要通过与Fe(OH)2、Fe(OH)3共沉淀而除去
答案　D
解析　S2O能把Fe氧化为Fe2＋，Fe2＋可以被S2O氧化为Fe3＋，故零价铁可以被S2O氧化成Fe2＋或Fe3＋，且存在Fe3＋Fe2＋的转化，故零价铁也可被Fe3＋氧化成Fe2＋，A错误；1个S2O和1个Fe反应生成1个Fe2＋和2个SO的反应中转移2个e－，1个Fe2＋和1个S2O反应生成1个Fe3＋和2个SO·的反应中也转移2个e－，故S2O参与的反应中，每消耗1 mol S2O转移2 mol e－，B错误；如图所示，在碱性条件下，硫酸根自由基发生的反应为SO·＋OH－===SO＋·OH，C错误；如图所示，As(V)在反应过程中化合价没变，被吸附在腐蚀层表面后，主要通过与Fe(OH)2、Fe(OH)3共沉淀而除去，D正确。