增分微练(二) 信息型氧化还原反应的考查
一、选择题:每小题只有一个选项符合题意
1.铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]是油画中一种重要的白色颜料,但用铅白作画,日久易变黑(主要成分为PbS),这种现象在书画术语中叫作“返铅”。书画修复中有一种方法是用双氧水清洗使之恢复白色。下列有关叙述正确的是( )
A.铅白长时间放置于空气中会被氧气氧化
B.铅白耐强酸耐强碱
C.用双氧水清洗是利用双氧水的还原性
D.2PbCO3·Pb(OH)2中铅元素的质量分数低于PbCO3·Pb(OH)2中铅元素的质量分数
2.高效净水剂高铁酸钾(K2FeO4)的制备流程如图所示,下列离子方程式正确的是( )
A.工业制备氯气:2Cl-+2H+Cl2↑+H2↑
B.反应Ⅱ:3ClO-+2Fe3++4OH-2Fe+3Cl-+5H2O
C.反应Ⅲ:Na2FeO4+2K+K2FeO4↓+2Na+
D.K2FeO4净水原理:4Fe+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-
3.N2F4可作为高能燃料的氧化剂,由反应HNF2+Fe3+N2F4↑+Fe2++H+(未配平)制得。下列有关说法错误的是( )
A.被氧化的元素是N,被还原的元素是Fe
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.Fe3+的氧化性强于N2F4的氧化性
D.每生成2.24 L N2F4,转移0.2 mol电子
4.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为Mn+Cu2S+H+Cu2++S+Mn2++H2O(未配平)和反应Ⅱ为Mn+FeS2+H+Fe3++S+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 S,转移电子的物质的量为12 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消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2
5.FeS活化过硫酸盐(S2)产生的自由基·S和·OH能有效降解有机物污染物(原理如图),pH>8.5时自由基氧化能力更强。下列说法错误的是( )
A.反应①的化学方程式为Fe2++S2Fe3++·S+S
B.氧化能力:H2O2>·OH>S2
C.初始保持溶液为酸性有利于提供更多的Fe2+
D.S2中既存在极性共价键又存在非极性共价键
6.Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是( )
A.X的化学式为H2S2
B.HS·反应活性较强,不能稳定存在
C.步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为8∶1
D.步骤Ⅳ除砷的方程式为3H2S+2H3AsO3As2S3↓+6H2O
7.(2025·佛山段考)水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化,用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.①③属于复分解反应,②属于氧化还原及应
B.CaCO3、CaCl2、HCl三种物质可循环使用
C.每生成14 g N2,需要17 g NH3
D.除去氨氮的总反应方程式为4NH3+3Ca(ClO)22N2+3CaCl2+6H2O
8.利用雾霾中的污染物NO、SO2获得产品NH4NO3的流程图如下,下列方程式错误的是( )
A.“吸收池1”中反应的离子方程式:SO2+OH-HS
B.“吸收池2”中生成等物质的量的N和N的离子方程式:2NO+4Ce4++3H2ON+N+4Ce3++6H+
C.“电解池”中阴极的电极反应式:2HS+4e-+4H+S2+3H2O
D.“氧化池”中反应的离子方程式:2NH3+O2+2N2N+2N
二、非选择题
9.根据题目信息,完成有关化学方程式:
(1)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。完成该反应的离子方程式:
______(D)+24Cl+24H+ ClO2↑+ CO2↑+ ______。
(2)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质,该反应的离子方程式为____________________________________。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为____________________________________。
(3)Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为________________________________(用离子方程式表示)。
(4)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的离子方程式为____________________________________。
增分微练(二) 信息型氧化还原反应的考查
1.D 解析 铅白长时间放置于空气中会转变为PbS,Pb元素化合价不变,不是氧化还原反应,是铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]与空气中少量的硫化物反应生成了PbS,A项错误;铅白从组成上看属于碱式碳酸盐,PbCO3、Pb(OH)2均溶于酸,B项错误;用双氧水清洗是利用双氧水的氧化性,但真正氧化的是硫元素,Pb元素化合价不变,未被氧化,C项错误;2PbCO3·Pb(OH)2中铅元素的质量分数为×100%≈80.1%,PbCO3·Pb(OH)2中铅元素的质量分数为×100%≈81.5%,D项正确。
2.D 解析 由题给流程可知,铁屑与氯气共热发生反应Ⅰ制备氯化铁,氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液发生反应Ⅱ制得高铁酸钠溶液,向高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液发生反应Ⅲ制得粗高铁酸钾。工业制备氯气的反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,A项错误;由分析可知,反应Ⅱ为氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液反应生成氯化钠、高铁酸钠和水,反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O,B项错误;由分析可知,反应Ⅲ为高铁酸钠溶液与饱和氢氧化钾溶液反应生成高铁酸钾沉淀和氢氧化钠,反应的离子方程式为Fe+2K+===K2FeO4↓,C项错误;高铁酸钾净水原理为溶液中的高铁酸根离子与水反应生成氢氧化铁胶体、氧气和氢氧根离子,氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的作用,生成氢氧化铁胶体的离子方程式为4Fe+10H2O===4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-,D项正确。
3.D 解析 配平方程式得2HNF2+2Fe3+===N2F4↑+2Fe2++2H+,HNF2中N元素的化合价为+1价,N2F4中N元素的化合价为+2价,则N元素被氧化,HNF2作还原剂;Fe元素的化合价由+3价变为+2价,则Fe3+被还原,Fe3+作氧化剂,A、B两项正确。Fe3+为氧化剂,N2F4为氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,C项正确。未指明气体所处状况,不能计算N2F4的物质的量,故无法计算转移的电子数,D项错误。
4.D 解析 反应Ⅰ中Cu2S中的Cu、S元素的化合价均升高,被氧化,是还原剂,A项错误;反应Ⅰ为8H++2Mn+Cu2S===2Cu2++S+2Mn2++4H2O,反应中每生成1 mol S,转移电子的物质的量为10 mol,B项错误;反应Ⅱ为3Mn+FeS2+8H+===Fe3++2S+3Mn2++4H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1,C项错误;由方程式可知,若反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2,D项正确。
5.B 解析 Fe2+具有还原性,题图中Fe2+与S2反应生成·S,则Fe2+被氧化为Fe3+,S2被还原为S,化学方程式为Fe2++S2===Fe3++·S+S,A项正确;由题图可知,氧化剂转化过程为S2→·S→·OH→H2O2,则氧化能力S2>·S>·OH>H2O2,B项错误;活化物FeS是不溶物,能与H+反应生成Fe2+,则初始保持溶液为酸性,可使更多的FeS转化为Fe2+,C项正确;由S2的结构式可知,S2中存在极性共价键O—S、O==S,还含有非极性键O—O,D项正确。
6.C 解析 S2与氢离子在紫外线照射条件下可以生成HS·,两个HS·可以结合生成H2S2,H2S2分解得到S8和H2S,H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3,X的化学式为H2S2,A项正确;HS·反应活性较强,在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在,B项正确;步骤Ⅲ反应中H2S2分解得到S8和H2S,方程式为8H2S2===S8+8H2S,S元素化合价由-1价上升到0价,又由-1价下降到-2价,H2S2既是氧化剂也是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶1,C项错误;步骤Ⅳ中,H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3,方程式为3H2S+2H3AsO3===As2S3↓+6H2O,D项正确。
7.B 解析 根据图示,反应①:Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO,反应②:2NH3+3HClO===N2+3H2O+3HCl,反应③:CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。反应①③属于化合价不变的复分解反应,反应②中有化合价变化,属于氧化还原反应,A项正确;CaCO3和HCl在流程中仅为中间产物,CaCl2为生成物,不可循环使用,B项错误;根据氮原子守恒可知,每生成14 g N2,物质的量为0.5 mol,含N原子1 mol,需消耗1 mol NH3,对应质量为17 g,C项正确;根据图示,该反应的反应物为NH3和Ca(ClO)2,生成物为N2、CaCl2和H2O,总反应方程式:4NH3+3Ca(ClO)2===2N2+3CaCl2+6H2O,D项正确。
8.D 解析 污染物NO、SO2通到氢氧化钠溶液中,NO不反应,二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠在电解池中电解得到硫代硫酸钠,NO和Ce4+在吸收池2中反应生成N、N和Ce3+,氧化池中氧气氧化N变为硝酸根离子,氨气通到酸性氧化池生成硝酸铵。根据图中信息得到“吸收池1”中是氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,其反应的离子方程式为SO2+OH-===HS,A项正确;根据图中信息得到“吸收池2”中是NO和Ce4+反应生成N、N和Ce3+,则生成等物质的量的N和N,假设都生成1 mol,则转移4 mol电子,说明有4 mol Ce4+参与反应,再根据电荷守恒和质量守恒配平得到离子方程式2NO+4Ce4++3H2O===N+N+4Ce3++6H+,B项正确;“电解池”中阴极是亚硫酸氢根离子得到电子变为硫代硫酸根离子,其电极反应式为2HS+4e-+4H+===S2+3H2O,C项正确;“氧化池”中反应的离子方程式为O2+2N===2N,D项错误。
9.答案 (1)1 C6H12O6 24 6 18 H2O (2)2Fe3++2I-===2Fe2++I2 2Fe3++3ClO-+10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O
(3)2S2-+O2+2H2O===4OH-+2S↓
(4)PbO2+4H++2Cl-Pb2++Cl2↑+2H2O
解析 (2)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质,根据现象可知生成碘单质,则I-被氧化为I2,Fe3+被还原成Fe2+,可以写出Fe3++I-—→Fe2++I2,然后根据得失电子守恒、电荷守恒配平。FeCl3与KClO反应时,根据题目信息可知Fe3+被氧化为Fe,则ClO-被还原成Cl-,可以写出Fe3++ClO-—→Fe+Cl-,然后根据氧化还原反应中得失电子守恒可以得到2Fe3++3ClO-—→2Fe+3Cl-,再结合溶液呈强碱性和电荷守恒,在左边补上OH-,右边补上H2O,然后配平即可。(3)Na2S溶液长期放置有硫生成,则一定有氧气参加反应,可以根据氧化还原反应规律写出S2-+O2+H2O—→OH-+S↓,再根据电荷守恒、得失电子守恒配平方程式。(共26张PPT)
增分微练(二)
信息型氧化还原反应的考查
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意
1.铅白[2PbCO3·Pb(OH)2]是油画中一种重要的白色颜料，但用铅白作画，日久易变黑(主要成分为PbS)，这种现象在书画术语中叫作“返铅”。书画修复中有一种方法是用双氧水清洗使之恢复白色。下列有关叙述正确的是( )
A.铅白长时间放置于空气中会被氧气氧化
B.铅白耐强酸耐强碱
C.用双氧水清洗是利用双氧水的还原性
D.2PbCO3·Pb(OH)2中铅元素的质量分数低于PbCO3·Pb(OH)2中铅元素的质量分数
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2.高效净水剂高铁酸钾(K2FeO4)的制备流程如图所示，下列离子方程式正确的是( )
A.工业制备氯气：2Cl-+2H+===Cl2↑+H2↑
B.反应Ⅱ：3ClO-+2Fe3++4OH-===2Fe+3Cl-+5H2O
C.反应Ⅲ：Na2FeO4+2K+===K2FeO4↓+2Na+
D.K2FeO4净水原理：4Fe+10H2O===4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-
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由题给流程可知，铁屑与氯气共热发生反应Ⅰ制备氯化铁，氯化铁溶液与次氯酸钠、氢氧化钠混合溶液发生反应Ⅱ制得高铁酸钠溶液，向高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液发生反应Ⅲ制得 粗高铁酸钾。工业制备氯气的反应为电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑
+Cl2↑，A项错误；由分析可知，反应Ⅱ为氯化铁溶液与次氯酸 钠、氢氧化钠混合溶液反应生成氯化钠、高铁酸钠和水，反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O，B项错
解析
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误；由分析可知，反应Ⅲ为高铁酸钠溶液与饱和氢氧化钾溶液反应生成高铁酸钾沉淀和氢氧化钠，反应的离子方程式为Fe+ 2K+===K2FeO4↓，C项错误；高铁酸钾净水原理为溶液中的高铁酸根离子与水反应生成氢氧化铁胶体、氧气和氢氧根离子，氢氧化铁胶体吸附水中悬浮杂质达到净水的作用，生成氢氧化铁胶体的离子方程式为4Fe+10H2O===4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-，D项正确。
解析
3.N2F4可作为高能燃料的氧化剂，由反应HNF2+Fe3+—→N2F4↑+Fe2++ H+(未配平)制得。下列有关说法错误的是( )
A.被氧化的元素是N，被还原的元素是Fe
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.Fe3+的氧化性强于N2F4的氧化性
D.每生成2.24 L N2F4，转移0.2 mol电子
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配平方程式得2HNF2+2Fe3+===N2F4↑+2Fe2++2H+，HNF2中N元素的化合价为+1价，N2F4中N元素的化合价为+2价，则N元素被氧 化，HNF2作还原剂；Fe元素的化合价由+3价变为+2价，则Fe3+被还原，Fe3+作氧化剂，A、B两项正确。Fe3+为氧化剂，N2F4为氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，C项正确。未指明气体所处状况，不能计算N2F4的物质的量，故无法计算转移的电子数，D项错误。
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4.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为Mn+Cu2S+H+—→Cu2++S+Mn2++H2O(未配平)和反应Ⅱ为Mn+FeS2+H+—→Fe3++S+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 S，转移电子的物质的量为12 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消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2
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反应Ⅰ中Cu2S中的Cu、S元素的化合价均升高，被氧化,是还原剂，A项错误；反应Ⅰ为8H++2Mn+Cu2S===2Cu2++S+2Mn2++ 4H2O，反应中每生成1 mol S,转移电子的物质的量为10 mol，B项错误；反应Ⅱ为3Mn+FeS2+8H+===Fe3++2S+3Mn2++4H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1，C项错误；由方程式可知，若反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2，D项正确。
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5.FeS活化过硫酸盐(S2)产生的自由基·S和·OH能有效降解有机物污染物(原理如图)，pH>8.5时自由基氧化能力更强。下列说法错误的是( )
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A.反应①的化学方程式为Fe2++S2===Fe3++·S+S
B.氧化能力：H2O2>·OH>S2
C.初始保持溶液为酸性有利于提供更多的Fe2+
D.S2中既存在极性共价键又存在非极性共价键
Fe2+具有还原性，题图中Fe2+与S2反应生成·S，则Fe2+被氧化为Fe3+，S2被还原为S，化学方程式为Fe2++S2=== Fe3++·S+S，A项正确；由题图可知，氧化剂转化过程为S2→·S→·OH→H2O2，则氧化能力S2>·S>·OH> H2O2，B项错误；活化物FeS是不溶物，能与H+反应生成Fe2+，则初始保持溶液为酸性，可使更多的FeS转化为Fe2+，C项正确；由S2的结构式可知，S2中存在极性共价键O—S、O==S，还含有非极性键O—O，D项正确。
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6.Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是( )
A.X的化学式为H2S2
B.HS·反应活性较强，不能稳定存在
C.步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为8∶1
D.步骤Ⅳ除砷的方程式为3H2S+2H3AsO3===As2S3↓+6H2O
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S2与氢离子在紫外线照射条件下可以生成HS·，两个HS·可以结合生成H2S2，H2S2分解得到S8和H2S，H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3，X的化学式为H2S2，A项正确；HS·反应活性较强，在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在，B项正确；步骤Ⅲ反应中H2S2分解得到S8和H2S，方程式为8H2S2===S8+8H2S，S元素化合价由-1价上升到0价，又由-1价下降到-2价，H2S2既是氧化剂也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶1，C项错误；步骤Ⅳ中，H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3，方程式为3H2S+ 2H3AsO3===As2S3↓+6H2O，D项正确。
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7.(2025·佛山段考)水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法不正确的是
( )
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A.①③属于复分解反应，②属于氧化还原及应
B.CaCO3、CaCl2、HCl三种物质可循环使用
C.每生成14 g N2，需要17 g NH3
D.除去氨氮的总反应方程式为4NH3+3Ca(ClO)2===2N2+3CaCl2+6H2O
根据图示，反应①：Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3+2HClO，反应②：2NH3+3HClO===N2+3H2O+3HCl，反应③：CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2O+CO2↑。反应①③属于化合价不变的复分解反应，反应②中有化合价变化，属于氧化还原反应，A项正确；CaCO3和HCl在流程中仅为中间产物，CaCl2为生成物，不可循环使用，B项错误；根据氮原子守恒可知，每生成14 g N2，物质的量为0.5 mol，含N原子1 mol，需消耗1 mol NH3，对应质量为17 g，C项正确；
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根据图示，该反应的反应物为NH3和Ca(ClO)2，生成物为N2、CaCl2和H2O，总反应方程式：4NH3+3Ca(ClO)2===2N2+3CaCl2+ 6H2O，D项正确。
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8.利用雾霾中的污染物NO、SO2获得产品NH4NO3的流程图如下，下列方程式错误的是( )
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A.“吸收池1”中反应的离子方程式：SO2+OH-===HS
B.“吸收池2”中生成等物质的量的N和N的离子方程式：2NO+4Ce4++3H2O===N+N+4Ce3++6H+
C.“电解池”中阴极的电极反应式：2HS+4e-+4H+===S2+3H2O
D.“氧化池”中反应的离子方程式：2NH3+O2+2N===2N+2N
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污染物NO、SO2通到氢氧化钠溶液中，NO不反应，二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠，亚硫酸氢钠在电解池中电解得到硫代硫酸钠,NO和Ce4+在吸收池2中反应生成N、N和Ce3+,氧化池中氧气氧化N变为硝酸根离子，氨气通到酸性氧化池生成硝酸铵。根据图中信息得到“吸收池1”中是氢氧化钠和二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,其反应的离子方程式为SO2+OH-===HS，A项正确；根据图中信息得到“吸收池2”中是NO和Ce4+反应生成
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N、N和Ce3+，则生成等物质的量的N和N，假设都生成1 mol，则转移4 mol电子，说明有4 mol Ce4+参与反应，再根据电荷守恒和质量守恒配平得到离子方程式2NO+4Ce4++3H2O=== N+N+4Ce3++6H+，B项正确；“电解池”中阴极是亚硫酸氢根离子得到电子变为硫代硫酸根离子，其电极反应式为2HS+4e-+4H+===S2+3H2O，C项正确；“氧化池”中反应的离子方程式为O2+2N===2N，D项错误。
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(2)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为
______________________。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_________________________________________ 。
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2Fe3++2I-===2Fe2++I2
2Fe3++3ClO-+10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O
(3)Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为
(用离子方程式表示)。
(4)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的离子方程式为
。
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2S2-+O2+2H2O===4OH-+2S↓
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(2)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质，根据现象可知生成碘单质，则I-被氧化为I2，Fe3+被还原成Fe2+，可以写出Fe3++I-—→Fe2++I2，然后根据得失电子守恒、电荷守恒配平。FeCl3与KClO反应时，根据题目信息可知Fe3+被氧化为Fe，则ClO-被还原成Cl-，可以写出Fe3++ClO-—→Fe+Cl-，然后根据氧化还原反应中得失电子守恒可以得到2Fe3++3ClO-—→2Fe+3Cl-，再结合溶液呈强碱性和电荷守恒，在左边补上OH-，右边补上H2O，然后配平即可。
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(3)Na2S溶液长期放置有硫生成，则一定有氧气参加反应，可以根据氧化还原反应规律写出S2-+O2+H2O—→OH-+S↓，再根据电荷守恒、得失电子守恒配平方程式。
解析
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