第二章第3节第3课时 氧化还原反应的应用
一、单选题
1．下列我国古代技术应用中，主反应不涉及氧化还原反应的是
A．湿法炼铜 B．粮食酿酒 C．煅烧石灰石 D．火药爆炸
【答案】C
【详解】A．湿法炼铜为铜的化合物转化为单质的过程，存在元素的化合价变化，涉及氧化还原反应，A不符合题意；
B．粮食酿酒存在粮食成分与单质氧气的反应，存在元素的化合价变化，涉及氧化还原反应，B不符合题意；
C．煅烧石灰石为碳酸钙的高温分解，生成氧化钙和二氧化碳，不存在元素的化合价变化，不涉及氧化还原反应，C符合题意；
D．火药爆炸，属于剧烈的氧化还原反应，存在元素的化合价变化，涉及氧化还原反应，D不符合题意；
故选C。
2．生活中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是
A．用过氧乙酸溶液对居住环境消毒：CH3COOOH具有较强氧化性
B．做豆腐时用石膏作凝固剂：是硫酸盐结晶水合物
C．制作腌菜、酱菜时添加食盐：高浓度的NaCl溶液使微生物脱水失活
D．果汁中添加维生素C：维生素C作抗氧剂
【答案】B
【详解】A．CH3COOOH中含有O-O键，CH3COOOH具有较强氧化性，用过氧乙酸溶液对居住环境消毒，故A正确；
B．做豆腐时用石膏作凝固剂：是因为电解质能使胶体聚沉，故B错误；
C．高浓度的NaCl溶液使微生物脱水失活，制作腌菜、酱菜时添加食盐，故C正确；
D．维生素C具有还原性，果汁中添加维生素C可作抗氧剂，故D正确；
选B。
3．下列生活、生产中的做法，利用了物质氧化性的是
A．用“84”消毒液消毒 B．服用维生素C抗衰老
C．用食醋除水垢 D．用小苏打作膨松剂
【答案】A
【详解】A．用“84”消毒液消毒，是利用次氯酸钠具有强氧化性，杀菌消毒，故A正确；
B．服用维生素C抗衰老，利用的是维生素C具有还原性，故B错误；
C．用食醋除水垢是利用醋酸的酸性，不是氧化还原反应，故C错误；
D．用小苏打作膨松剂是利用碳酸氢钠受热分解生成气体二氧化碳，不是氧化还原反应，故D错误；
故选A。
4．2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。下列不能作发射载人飞船的推进剂的是
A．液氧和甲烷 B．液氧和液氢
C．液氧和二氧化氮 D．液氧和煤油
【答案】C
【详解】A．液氧-甲烷点燃反应生成二氧化碳和水，放出热量，无污染，能作为火箭推进剂，故A不符合题意；
B．液氧-液氢反应生成水，无污染，推力大，能作为火箭推进剂，故B不符合题意；
C．液氧和二氧化氮都是氧化剂，缺少还原剂，故不能作发射载人飞船的推进剂，C符合题意；
D．液氧-煤油点燃反应生成二氧化碳和水，放出热量，无污染，能作为火箭推进剂，故D不符合题意；
故选C。
5．在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石（炉甘石的主要成分是）十斤，装载入一泥罐内，……，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团．”火法炼锌的反应为：，下列说法不正确的是
A．的化学式是
B．被氧化的物质是
C．既是氧化剂又是还原剂
D．参与反应，转移电子的物质的量为
【答案】C
【分析】火法炼锌，是与碳发生氧化还原反应，碳是还原剂，被还原，反应方程式为：。
【详解】A．根据分析，的化学式是，A正确；
B．碳是还原剂，被氧化的物质是，B正确；
C．是氧化剂，碳是还原剂，C错误；
D．根据反应方程式，碳从0价变成+2价，参与反应，转移电子的物质的量为，D正确；
故选C。
6．硝酸厂烟气中的大量经还原法能转化为无害物质，常温下，将与的混合气体通入与的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法错误的是
A．该转化过程的实质为被还原
B．反应I的离子反应方程式为：
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D．反应过程中混合溶液内与的物质的量总和不变
【答案】C
【分析】由图可知，总反应为氢气和NO发生氧化还原反应生成氮气和水；
【详解】A．总反应可以看作烟气与H2反应，则该转化过程中氮化合价降低，实质为NO被H2还原，A正确；
B．反应I中氢气是还原剂，Ce4+是氧化剂，发生反应生成氢离子和Ce3+，离子方程式：，B正确；
C．由图可知，反应Ⅱ为：2NO+4Ce3++4H+=N2+4Ce4++2H2O，反应Ⅱ中氧化剂NO与还原剂Ce3+的物质的量之比为2:4=1：2，C错误；
D．反应过程中混合溶液内与相互转化，结合元素守恒，物质的量总和不变，D正确；
故选C。
7．化学与生活息息相关、密不可分。下列生活中的应用与所述的化学知识没有关联的是
选项 生活中的应用 化学知识
A 清晨的阳光射入密林形成光柱 雾属于气溶胶，能产生丁达尔效应
B Al2O3可以制备金属Al Al2O3熔点高
C Na2O2作防毒面具供氧剂 Na2O2与CO2、H2O反应生成O2
D ClO2可用于自来水的杀菌消毒 ClO2具有强氧化性
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A．清晨的阳光射入密林形成光柱，是因为有胶体的存在，雾属于气溶胶，能产生丁达尔效应，A不符合题意；
B．Al2O3可以制备金属Al是因为氧化铝为离子化合物，熔融状态下能导电，B符合题意；
C．Na2O2作防毒面具供氧剂是因为Na2O2与CO2、H2O反应都能生成O2，C不符合题意；
D．ClO2可用于自来水的杀菌消毒，是因为ClO2具有强氧化性，使蛋白质变性，D不符合题意；
故选B。
8．在包装糕点盒中会附有食品保鲜剂，里边的主要成分是铁粉，它可以预防食物变质，这说明铁粉具有
A．酸性 B．碱性 C．氧化性 D．还原性
【答案】D
【详解】食品保鲜剂中的主要成分Fe粉与食品包装袋中的氧气反应，就可以防止食品氧化变质，故Fe为还原剂，表现还原性，因此合理选项为D。
9．古诗文是我们中华民族优秀传统文化结晶，下列诗文中隐含化学变化且属于氧化还原反应的有
①《望庐山瀑布》“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”
②《无题》“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”
③《元日》“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”
④《抱朴子》“以曾青涂铁，铁赤色如铜”
⑤《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
【答案】C
【详解】①描述瀑布的壮观，没有隐含化学变化，①不符合；②隐含石蜡的燃烧反应，属于化学变化，且为氧化还原反应，②符合；③包含燃放烟花爆竹，属于化学变化，且为氧化还原反应，③符合；④涉及铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，属于化学变化，且为氧化还原反应，④符合；⑤隐含的化学变化是碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，为非氧化还原反应，⑤不符合；故选C。
10．纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性，能被水体中的氧化。利用纳米铁粉除去水体中六价铬的反应机理如图所示：
下列说法错误的是
A．机理中生成反应的离子方程式为：
B．元素参与的反应均存在电子转移
C．纳米铁粉除去的机理主要包括吸附、还原和共沉淀
D．铁粉处理成纳米铁粉有利于提高的处理效率
【答案】B
【详解】A．由图可知，机理中生成氢气的反应为铁与溶液中氢离子反应生成亚铁离子和氢气，反应的离子方程式为，故A正确；
B．由图可知，机理中铬离子与溶液中氢氧根离子反应生成氢氧化铬的反应和铬离子、铁离子与水反应生成生成CrxFe1-x(OH)3或CrxFe1-xOOH的反应中都没有元素发生化合价变化，都无电子转移，故B错误；
C．由图可知，纳米铁粉除去的机理主要包括吸附、还原和共沉淀，故C正确；
D．铁粉处理成纳米铁粉可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，提高的处理效率，故D正确；
故选B。
11．中秋节吃月饼的时候，月饼包装内有一小包标注了“脱氧剂”的物质，从标注可以看出该物质具有
A．还原性 B．氧化性 C．碱性 D．酸性
【答案】A
【详解】月饼包装内有一小包标注了“脱氧剂”的物质，主要是为了吸收氧气，防止月饼中的油脂被空气中的氧气氧化，所以该物质主要表现的性质是还原性，故答案为A。
12．氧化还原反应在生产生活中有着广泛的应用，下列有关反应与氧化还原反应无关的是
A．公园内的大理石雕像被雨水腐蚀 B．植物的光合作用
C．用“84”消毒液对桌椅消毒 D．用金属钠制备钛、锆、铌等金属
【答案】A
【详解】A．酸雨腐蚀大理石雕像是因为碳酸钙和酸反应，属于复分解反应，该反应中没有元素化合价发生变化，不涉及氧化还原反应， A正确；
B．植物的光合作用是指二氧化碳和水反应生成葡萄糖和氧气，碳、氧的化合价改变，涉及氧化还原反应，B错误；
C．利用次氯酸钠的强氧化性消毒杀菌，涉及氧化还原反应，C错误；
D．钠还原贵重金属，涉及氧化还原反应，D项错误；
答案选A。
13．铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁易被腐蚀，经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性，方法为：用NaOH与进行浸泡，在表面形成的同时有生成；铁与砷反应得到的FeAs可被Na还原成NaFeAs，是一种超导材料。镍(Ni)与Fe单质化学性质相似，金属活动性比铁略低。酸性条件下，的氧化性强于，的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下，将NaFeAs加入水中，NaFeAs转化为的同时释放出。下列说法不正确的是
A．消耗1molNaFeAs，转移2mol电子 B．NaFeAs与水反应所得溶液pH升高
C．NaFeAs与水反应时体现还原性 D．制备NaFeAs须隔绝空气和水
【答案】A
【详解】A．NaFeAs转化成Na1-xFeAs的半反应为NaFeAs-xe-=Na1-xFeAs+xNa+，则消耗1molNaFeAs，转移xmol电子，A错误；
B．NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH，生成NaOH导致溶液碱性增强，pH增大，B正确；
C．NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH，H2O发生还原反应，则NaFeAs发生氧化反应，所以NaFeAs与水反应时H2O体现氧化性、NaFeAs体现还原性，C正确；
D．制备NaFeAs原理为：FeAs与Na反应生成NaFeAs，Na具有强还原性，能与氧气、二氧化碳、水反应，所以制备NaFeAs须隔绝空气和水，D正确；
故选A。
14．化学实验中，安全意识是重要的科学素养。下列实验操作不正确的是
A．实验室制备氯气时，在通风橱中进行 B．金属钠着火时，用干燥的沙土覆盖
C．戴护目镜观察氢气在氯气中燃烧 D．实验后剩余的金属钠可丢入水槽中
【答案】D
【详解】A．氯气是黄绿色有刺激性气味的有毒气体，实验室制备氯气时，为避免有氯气扩散到空气中，应在通风橱中进行，A说法正确；
B．金属钠着火时，会生成能与水、二氧化碳反应的过氧化钠等，所以应使用干燥的沙土覆盖，B说法正确；
C．氢气在氯气中燃烧会生成氯化氢气体，氯化氢气体具有腐蚀性，观察时需佩戴护目镜，C说法正确；
D．钠易与氧气和水反应，试验后剩余的金属钠应放回原试剂瓶，不可随意丢弃，D说法正确；
答案选D。
15．废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使完全转化为N2，该反应可表示为2+5ClO-=N2↑+3Cl-+2HClO+3H2O。下列说法中错误的是
A．还原性：>Cl-
B．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原
C．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子
D．经此法处理过的废水不需要调至中性后再排放
【答案】D
【分析】2+5ClO-=N2↑+3Cl-+2HClO+3H2O中，中的-3价的N元素化合价升高为0价，被氧化为氮气，作还原剂，ClO-中的+1价的氯被还原为-1价的Cl-，Cl-是还原产物，且还原性：还原剂>还原产物，2个反应生成1个N2，转移6个电子，据此分析作答。
【详解】A．根据分析可知，还原剂为，还原产物是Cl-，所以还原性：>Cl-，故A正确；
B．根据分析可知，氮元素被氧化为氮气，氯元素被还原为氯离子，故B正确；
C．根据分析可知，反应中每生成1个N2，转移6个电子，故C正确；
D．根据题意可知，经此法处理过的废水显酸性，还需中和后才可以排放，故D错误；
答案选D。
16．下列物质中的硫元素不能表现出还原性的是
A． B．S C． D．
【答案】D
【详解】A．中S元素为-2价，为S元素的最低价态，则具有还原性，故A不符合题意；
B． S元素化合价为0价，为S元素的中间价态，既有氧化性，也有还原性，故B不符合题意；
C．中S元素是+4价，处于中间价态，既有氧化性，也有还原性，故C不符合题意；
D．中硫元素为最高价态，只有氧化性，故D符合题意；
故答案选D。
17．《本草经集注》中有如下描述：“其黄黑者，名鸡屎矾（碱式碳酸铜或碱式硫酸铜），不入药用，惟堪镀作以合熟铜。投苦酒（含醋酸溶液）中，涂铁皆作铜色。外虽铜色，内质不变。”下列说法错误的是
A．鸡屎矾投入苦酒后一定有两种铜盐生成 B．“涂铁皆作铜色”过程中发生了置换反应
C．“不入药用”与鸡屎矾是重金属盐有关 D．鸡屎矾可作冶炼铜的原料
【答案】A
【详解】A．碱式碳酸铜投入苦酒后发生复分解反应生成醋酸铜、水和二氧化碳，碱式硫酸铜投入苦酒后发生复分解反应生成醋酸铜、硫酸铜、水，故不一定有两种铜盐生成，故A错误；
B．铁比铜活泼，可与铜盐溶液反应置换出铜，则涂铁皆作铜色”过程中发生了置换反应，故B正确；
C．鸡屎矾为碱式碳酸铜或碱式硫酸铜，含重金属离子、酸根离子，溶于胃酸生成重金属离子，故“不入药用”与鸡屎矾是重金属盐有关，故C正确；
D．鸡屎矾含铜元素，可作冶炼铜的原料，故D正确；
故选A。
二、解答题
18．高铁酸钾(K2FeO4，极易溶于水)是常见的水处理剂，其原理如图所示。
【查阅资料】向胶体中加入电解质后，胶体因失去稳定性而发生离子的聚集以至沉淀，称为电解质对胶体的聚沉作用，简称胶体的聚沉。
请回答下列问题：
(1)K2FeO4中铁元素的化合价为 。
(2)过程①中活性菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性，该过程的还原产物是 ；过程③属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据上述原理分析，作水处理剂时，K2FeO4的作用有 (填两个)。
(4)制备高铁酸钾常用的反应原理为2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O
①该反应中氯元素的化合价由 价变为 价；通过该反应说明：在碱性条件下，氧化性ClO﹣ (填“>”、“═”或“<”)。
②并用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目： 。
【答案】(1)+6
(2) 还原 Fe3+ 物理
(3)消毒杀菌、净水
(4) +1 1 ＞
【详解】（1）K2FeO4中K为+1，O为 2价，则铁元素的化合价为+6价；故答案为：+6。
（2）过程①中K2FeO4中Fe化合价降低，活性菌中元素化合价升高，因此活性菌表现了还原性，化合价降低得到的产物为还原产物，因此该过程的还原产物是Fe3+；过程③是胶体吸附悬浮杂质而达到净水作用，属于物理变化；故答案为：还原；Fe3+；物理。
（3）根据上述原理分析，作水处理剂时，K2FeO4作氧化剂，能消毒杀菌，得到的产物生成胶体具有净水作用，因此K2FeO4的作用有消毒杀菌、净水；故答案为：消毒杀菌、净水。
（4）①该反应中氯元素的化合价由+1价变为 1价；通过该反应说明：在碱性条件下，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性ClO﹣＞；故答案为：+1； 1；＞。
②并用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目：；故答案为：。
19．某实验小组在实验室制备氯气，并探究其性质。所用仪器及药品如下图，回答问题。
(1)实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气，反应方程式为：
该反应中，氧化剂为 ，当生成标况下11.2L气体时，转移电子数目为 。
(2)仪器a的名称是 ，装置B中的布条没有褪色，而装置C中的布条褪色了，你认为使布条褪色的物质是 (写化学式)。
(3)D中产生现象是 ，发生反应的化学方程式 。
(4)A中的现象是 ，发生反应的离子方程式为 。
(5)装置E中的化学反应方程式为 。
【答案】(1) MnO2 1NA
(2) 分液漏斗 HClO
(3) 淀粉碘化钾溶液变蓝
(4) 产生白色沉淀
(5)
【详解】（1），其中二氧化锰中锰元素由+4价降为+2价，化合价降低，得到电子，是氧化剂。该反应转移电子数为2e-，且2e-～Cl2，标况下11.2L Cl2物质的量为0.5mol，则转移电子为1mol，故转移电子数为1NA。
（2）仪器a的名称是分液漏斗；B中干燥的氯气遇到干燥的有色布条，氯气没有漂白性，所以B中布条不褪色，C中湿润的布条中的水会与氯气反应生成次氯酸，使得C中布条褪色。
（3）氯气具有氧化性，会与碘化钾反应生成碘单质，淀粉溶液遇到碘单质会变蓝色。
（4）从发生装置的导管过来的气体有氯气、氯化氢、水蒸气，氯离子与银离子结合生成白色沉淀。
（5）氯气有毒，会污染空气，E装置中氢氧化钠与氯气反应，吸收多余的氯气
20．“84”消毒液能有效杀灭新型冠状病毒，某同学购买了一瓶“84”消毒液，其说明中有如下信息：质量分数、密度，稀释后使用。请根据信息和相关知识回答下列问题：
(1)该“84”消毒液中的物质的量浓度为 。(保留至小数点后一位)
(2)现实验室需要的溶液，某同学用固体配制该物质的量浓度的溶液。
①应用托盘天平称取固体 g。
②配制溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、 、 。
③实验时遇下列情况，会导致溶液物质的量浓度偏高的是 。
A．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理 B．称量使用的砝码已生锈
C．溶解时使用的烧杯及玻璃棒未洗涤 D．溶解后没有冷却便进行定容
E．定容时俯视刻度线 F．摇匀后发现液面低于刻度线后未作处理
(3)实验室用如下装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
①写出实验室制备氯气反应的离子方程式： 。
②C中溶液为 ，D中放入浓的目的是 。
③E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是 ，对比E和F中现象的差异可得出的结论是 。
(4)洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。"84”消毒液与洁厕灵不能同时使用，否则会产生有毒气体引起中毒，原因是(用离子方程式表示) 。
【答案】(1)4.0
(2) 7.5 胶头滴管 500mL容量瓶 BDE
(3) 饱和食盐水 干燥氯气 F中红色布条褪色，E中无变化 干燥的氯气没有漂白性，氯水有漂白性
(4)
【分析】(2)配制一定体积、一定物质的量浓度溶液的一般步骤为计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀；
(3)实验室用二氧化锰与浓盐酸混合加热制氯气，C中装有饱和食盐水除去氯气中的HCl，D中装有浓硫酸，目的为干燥氯气，E、F现象对比得到结论：干燥的氯气没有漂白性，氯水有漂白性，G为验证氯气的强氧化性，方框内应为尾气处理装置，据此分析。
【详解】（1）由题中数据可知，c(NaClO)=;
（2）①实验室没有480mL的容量瓶，应选取500mL的容量瓶进行配制，然后取出480mL即可，所以需要NaClO的质量为：0.5L×0.2mol/L×74.5 mol·L-1=7.45g≈7.5g；
②配制NaClO溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶等；
③A．因后续定容时还要加水，则容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理，对配制的溶液无影响；
B．称量使用的砝码已生锈，则称量的溶质偏多，导致配制的溶液浓度偏高；
C．溶解时使用的烧杯及玻璃棒未洗涤，溶质有损失，导致配制的溶液浓度偏低；
D．溶解后没有冷却便进行定容，当溶液恢复到室温后，溶液的体积偏小，导致配制的溶液浓度偏高；
E．定容时俯视刻度线，溶液的体积偏小，导致配制的溶液浓度偏高；
F．摇匀后发现液面低于刻度线为正常现象，未作处理，对配制的溶液无影响；
则会导致溶液物质的量浓度偏高的是：BDE；
（3）①实验室用二氧化锰与浓盐酸混合加热制氯气，离子方程式为：；
②由分析可知，C中装有饱和食盐水除去氯气中的HCl，D中装有浓硫酸，目的为干燥氯气；
③E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是F中红色布条褪色，E中无变化，由此证明干燥的氯气没有漂白性，氯水有漂白性；
（4）次氯酸根中Cl显+1价，氯离子中Cl显-1价，二者混合会发生归中反应生成有毒气体氯气，离子方程式为：。
21．氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。
(1)人体正常的血红蛋白中含有，若误食亚硝酸盐（如），则导致血红蛋白中的转化为而使人体中毒，服用维生素C可解毒。转化为时，在反应中被 （填“氧化”或“还原”）；服用维生素C可使血红蛋白中的转变成，说明维生素C作 （填“氧化”或“还原”）剂。
(2)治理汽车尾气的一种方法是在汽车的排气管上装一个催化转换装置，使和反应，生成和。写出该反应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移的方向和数目
(3)某届奥运会期间，由于工作人员将84消毒液（有效成分）与双潮水两种消毒剂混用，导致游泳池藻类快速生长，池水变绿。一种可能的原因是与反应产生促进藻类快速生长。该反应说明氧化性： （填“>”或“<”）；当参加反应的，和分子的个数比为1：1时，该反应的还原产物为 （填字母序号）。
A． B． C． D． E． F．
(4)过氧化钙（）是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输。实验室可用钙盐制取，再经脱水制得，不溶于水，在0℃时稳定，加热至130℃时逐渐变为无水，其制备过程如下：
I．“沉淀”时反应温度不能过高的原因：①防止氨水挥发；②
Ⅱ．“沉淀”时发生的反应用化学方程式表示为： 。
【答案】(1) 氧化 还原
(2)
(3) > D
(4) 防止过氧化氢受热分解
【详解】（1）Fe2+转化为Fe3+时，Fe元素化合价升高，失电子被氧化；Fe3+转变成Fe2+，Fe元素被还原，所以维生素C作还原剂；
（2）
在汽车的排气管上装一个催化转换装置，使NO和CO反应生成CO2和N2，该反应的化学方程式为：2NO+2CO2CO2+N2。在该反应中，N元素化合价由反应前NO中的+2价变为反应后N2中的0价，化合价降低2×2=4价，得到电子2×2e-；C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高2×2=4价，失去电子2×2e-，用双线桥法表示电子转移方向和数目为 。
（3）H2O2被NaClO氧化产生O2，则说明反应中NaClO为氧化剂，H2O2为还原剂，因此可说明物质的氧化性：NaClO＞H2O2。当参加反应的NaClO与H2O2反应的分子个数比为1∶1时，1 mol H2O2反应失去2 mol电子，则1 mol NaClO反应得到2 mol电子，Cl元素化合价降低2价，反应前在NaClO中Cl为+1价，因此反应后Cl的化合价为-1价，因此还原产物为NaCl，故合理选项是D。
（4）氯化钙加水溶解，然后加入30%H2O2、氨水，两者反应得到制取，过滤分离，得到和滤液，滤液经过蒸发结晶等操作得到氯化铵晶体；经过水洗、乙醇洗、烘烤得到，据此解答。
I.过氧化氢受热易分解为水和氧气，氨水易挥发，“沉淀”时反应温度不能过高的原因：①防止氨水挥发；②防止H2O2受热分解；
Ⅱ.根据流程图，“沉淀”时氯化钙、氨水、双氧水反应生成CaO2·8H2O沉淀和氯化铵，发生的反应用化学方程式表示为；
22．某小组同学用与浓盐酸反应制备的过程中（装置如下图所示），观察到氯气不再逸出时，固液混合物中仍存在盐酸和．
(1)发生装置中制取的离子方程式是 。
(2)除杂装置①中的试剂是______（填序号）。
A．浓硫酸 B．饱和溶液
C．饱和溶液 D．溶液
(3)将虚线框中的收集装置补充完整 。
(4)尾气处理装置中发生反应的离子方程式是 。
(5)分析中仍存在盐酸和的可能原因。
ⅰ．随降低或浓度升高，氧化性减弱。
ⅱ．随降低， 。
设计补充实验证实上述分析。
实验操作 试剂 产物
Ⅰ 较浓 有氯气
Ⅱ 有氯气
Ⅲ 无氯气
则是 固体，是 固体。
【答案】(1)
(2)B
(3)
(4)
(5) Cl-的还原性减弱 氯化钠 硫酸锰
【分析】由题干实验装置图可知，发生装置为实验室制备氯气的装置，反应原理为：
，除杂装置中①为饱和食盐水除去氯气中的氯化氢，②为浓硫酸，用于干燥氯气，收集装置由于氯气的密度大于空气，故采用向上排空气法收集，最后用氢氧化钠溶液来进行尾气处理，反应原理为：，据此解题；
【详解】（1）由分析可知，发生装置中产生氯气的离子方程式为：；
（2）制取的氯气中混有氯化氢和水蒸气，需要用饱和食盐水除去氯化氢，故①中的试剂是B；
（3）
氯气是可溶于水密度比空气重的气体，排气法是利用向上排空气法收集，导气管长进短出，装置图为：；
（4）氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，离子方程式为：；
（5）根据方程式分析可知二氧化锰是氧化剂，氯离子是还原剂，故随降低，氯离子还原性减弱；补充实验证实了假设，实验I中较高浓度的硫酸提高了氢离子的浓度，实验II为增大氯离子的浓度，可以是固体氯化钠，实验III是和实验II进行对照，故增大了二价锰离子的浓度，故用硫酸锰固体；
23．实验小组探究溶液酸碱性对锰化合物和氧化还原反应的影响。
资料：ⅰ．呈绿色，为棕黑色沉淀，几乎无色。
ⅱ．在强碱性溶液中能稳定存在，在酸性、中性或弱碱性溶液中易转化为和。
ⅲ．为微溶物
实验 序号 试剂 现象
Ⅰ ：10滴溶液 ：20滴溶液 溶液紫色变浅至接近无色，静置一段时间后出现乳白色浑浊。
Ⅱ ：10滴蒸馏水 ：20滴溶液 紫色溶液逐渐褪色，产生棕黑色沉淀。
Ⅲ ：10滴溶液 ：2滴溶液和18滴蒸馏水 溶液变为绿色，无沉淀生成；静置，未见明显变化。
Ⅳ ：10滴溶液 ：20滴溶液 溶液变为绿色，无沉淀生成；静置，绿色变浅，有棕黑色沉淀生成。
(1)用离子方程式解释实验Ⅰ中出现乳白色浑浊的原因 。
(2)已知，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均被氧化为。针对实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行分析：
①对于氧化性的认识是 。
②实验Ⅱ所得溶液中的检验方法为 。
(3)针对实验Ⅲ、Ⅳ进行分析：
①实验Ⅲ中“溶液变为绿色”相应反应的离子方程式为 。
②实验Ⅳ中“静置，有棕黑色沉淀生成”的可能原因： (写出2点)。
(4)针对实验Ⅲ、Ⅳ继续探究：
①实验Ⅴ：向实验Ⅲ的试管中继续滴加足量，振荡，溶液立即变为紫红色。产生棕黑色沉淀。
②实验Ⅵ：向实验Ⅳ的试管中继续滴加足量，振荡，绿色溶液迅速变为无色，棕黑色沉淀逐渐减少直至消失。静置一段时间后，出现乳白色浑浊。
对比实验Ⅴ、Ⅳ，结合方程式分析实验Ⅵ滴加后溶液未见紫红色的可能原因 。
(5)综合上述实验，在下图中用连线的方式补充完善实验Ⅰ~Ⅵ已证实的锰化合物转化关系 。
【答案】(1)
(2) 均可体现氧化性；在酸性溶液中被还原为，在中性溶液中被还原为，在碱性溶液中被还原为 加入足量盐酸，振荡，充分反应后过滤，向滤液中滴加溶液，产生白色沉淀。
(3) 被过量的还原产生；随着与反应过程中消耗，溶液碱性减弱，转化为。
(4)酸性条件下，可发生反应：；或酸性条件下，可发生反应(反应ⅰ)、(反应ⅱ)，反应ⅱ速率快于反应ⅰ
(5)
【分析】该实验的实验目的是探究高锰酸根离子在酸性、中性、碱性条件下的氧化性强弱，并设计实验验证锰化合物转化关系。
【详解】（1）由题意可知，向高锰酸钾溶液中滴入硫酸溶液后，滴入硫代硫酸钠溶液先发生如下反应：8MnO+5S2O+14H+=8Mn2++5SO+7H2O，后过量的硫代硫酸钠溶液反应与溶液中的稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫沉淀和水，反应的离子方程式为；
（2）①实验I、II、III可知，高锰酸钾溶液具有氧化性，能将硫代硫酸钠氧化为硫酸钠，但还原产物不同，故答案为：KMnO4溶液在酸性、中性、碱性条件下均具有氧化性，在酸性溶液中被还原为，在中性溶液中被还原为，在碱性溶液中被还原为；
②由题意可知，用氯化钡溶液检验实验Ⅱ所得溶液中的硫酸根离子时，应加入足量的盐酸除去硫代硫酸根离子，排出硫代硫酸根离子对硫酸根离子检验的干扰，具体操作为取少量实验Ⅱ所得溶液少许于试管中，先加入足量的稀盐酸，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有SO；
（3）①由题意可知，实验Ⅲ中“溶液变为绿色”发生的反应为碱性条件下溶液中的高锰酸根离子与硫代硫酸根离子反应生成锰酸根离子、硫酸根离子和水，反应的离子方程式为；
②实验IV中“静置5min，有棕黑色沉淀生成”可能是溶液中MnO与S2O碱性条件下反应生成MnO2棕黑色沉淀，也可能是MnO不稳定，在溶液中分解生成MnO2棕黑色沉淀；
（4）对比实验V、VI，实验VI滴加硫酸溶液后溶液未见紫红色说明酸性条件下溶液中锰酸根离子与硫代硫酸根离子反应生成锰离子、硫酸根离子和水，反应的离子方程式为2MnO+ S2O+6H+=2Mn2++2SO+3H2O，故答案为：MnO酸性条件与与S2O反应生成Mn2+，反应的离子方程式为：；
（5）
由实验I~VI可知，高锰酸根离子在酸性、中性、碱性条件下均具有氧化性，能将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子，但还原产物不同，酸性条件下生成锰离子、中性条件下生成二氧化锰、碱性条件下生成锰酸根离子；锰酸根离子在酸性条件下不稳定会分解生成高锰酸根离子和二氧化锰、也能将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子，被还原生成锰离子；二氧化锰酸性条件下能将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子，被还原生成锰离子，则实验I~VI已证实的锰化合物转化关系如下：；
试卷第1页，共3页第二章第3节第3课时 氧化还原反应的应用
一、单选题
1．下列我国古代技术应用中，主反应不涉及氧化还原反应的是
A．湿法炼铜 B．粮食酿酒 C．煅烧石灰石 D．火药爆炸
2．生活中蕴含着丰富的化学知识。下列相关解释错误的是
A．用过氧乙酸溶液对居住环境消毒：CH3COOOH具有较强氧化性
B．做豆腐时用石膏作凝固剂：是硫酸盐结晶水合物
C．制作腌菜、酱菜时添加食盐：高浓度的NaCl溶液使微生物脱水失活
D．果汁中添加维生素C：维生素C作抗氧剂
3．下列生活、生产中的做法，利用了物质氧化性的是
A．用“84”消毒液消毒 B．服用维生素C抗衰老
C．用食醋除水垢 D．用小苏打作膨松剂
4．2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。下列不能作发射载人飞船的推进剂的是
A．液氧和甲烷 B．液氧和液氢
C．液氧和二氧化氮 D．液氧和煤油
5．在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石（炉甘石的主要成分是）十斤，装载入一泥罐内，……，然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团．”火法炼锌的反应为：，下列说法不正确的是
A．的化学式是
B．被氧化的物质是
C．既是氧化剂又是还原剂
D．参与反应，转移电子的物质的量为
6．硝酸厂烟气中的大量经还原法能转化为无害物质，常温下，将与的混合气体通入与的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法错误的是
A．该转化过程的实质为被还原
B．反应I的离子反应方程式为：
C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D．反应过程中混合溶液内与的物质的量总和不变
7．化学与生活息息相关、密不可分。下列生活中的应用与所述的化学知识没有关联的是
选项 生活中的应用 化学知识
A 清晨的阳光射入密林形成光柱 雾属于气溶胶，能产生丁达尔效应
B Al2O3可以制备金属Al Al2O3熔点高
C Na2O2作防毒面具供氧剂 Na2O2与CO2、H2O反应生成O2
D ClO2可用于自来水的杀菌消毒 ClO2具有强氧化性
A．A B．B C．C D．D
8．在包装糕点盒中会附有食品保鲜剂，里边的主要成分是铁粉，它可以预防食物变质，这说明铁粉具有
A．酸性 B．碱性 C．氧化性 D．还原性
9．古诗文是我们中华民族优秀传统文化结晶，下列诗文中隐含化学变化且属于氧化还原反应的有
①《望庐山瀑布》“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”
②《无题》“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”
③《元日》“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”
④《抱朴子》“以曾青涂铁，铁赤色如铜”
⑤《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲”
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
10．纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性，能被水体中的氧化。利用纳米铁粉除去水体中六价铬的反应机理如图所示：
下列说法错误的是
A．机理中生成反应的离子方程式为：
B．元素参与的反应均存在电子转移
C．纳米铁粉除去的机理主要包括吸附、还原和共沉淀
D．铁粉处理成纳米铁粉有利于提高的处理效率
11．中秋节吃月饼的时候，月饼包装内有一小包标注了“脱氧剂”的物质，从标注可以看出该物质具有
A．还原性 B．氧化性 C．碱性 D．酸性
12．氧化还原反应在生产生活中有着广泛的应用，下列有关反应与氧化还原反应无关的是
A．公园内的大理石雕像被雨水腐蚀 B．植物的光合作用
C．用“84”消毒液对桌椅消毒 D．用金属钠制备钛、锆、铌等金属
13．铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含)；铁易被腐蚀，经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性，方法为：用NaOH与进行浸泡，在表面形成的同时有生成；铁与砷反应得到的FeAs可被Na还原成NaFeAs，是一种超导材料。镍(Ni)与Fe单质化学性质相似，金属活动性比铁略低。酸性条件下，的氧化性强于，的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下，将NaFeAs加入水中，NaFeAs转化为的同时释放出。下列说法不正确的是
A．消耗1molNaFeAs，转移2mol电子 B．NaFeAs与水反应所得溶液pH升高
C．NaFeAs与水反应时体现还原性 D．制备NaFeAs须隔绝空气和水
14．化学实验中，安全意识是重要的科学素养。下列实验操作不正确的是
A．实验室制备氯气时，在通风橱中进行 B．金属钠着火时，用干燥的沙土覆盖
C．戴护目镜观察氢气在氯气中燃烧 D．实验后剩余的金属钠可丢入水槽中
15．废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使完全转化为N2，该反应可表示为2+5ClO-=N2↑+3Cl-+2HClO+3H2O。下列说法中错误的是
A．还原性：>Cl-
B．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原
C．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子
D．经此法处理过的废水不需要调至中性后再排放
16．下列物质中的硫元素不能表现出还原性的是
A． B．S C． D．
17．《本草经集注》中有如下描述：“其黄黑者，名鸡屎矾（碱式碳酸铜或碱式硫酸铜），不入药用，惟堪镀作以合熟铜。投苦酒（含醋酸溶液）中，涂铁皆作铜色。外虽铜色，内质不变。”下列说法错误的是
A．鸡屎矾投入苦酒后一定有两种铜盐生成 B．“涂铁皆作铜色”过程中发生了置换反应
C．“不入药用”与鸡屎矾是重金属盐有关 D．鸡屎矾可作冶炼铜的原料
二、解答题
18．高铁酸钾(K2FeO4，极易溶于水)是常见的水处理剂，其原理如图所示。
【查阅资料】向胶体中加入电解质后，胶体因失去稳定性而发生离子的聚集以至沉淀，称为电解质对胶体的聚沉作用，简称胶体的聚沉。
请回答下列问题：
(1)K2FeO4中铁元素的化合价为 。
(2)过程①中活性菌表现了 (填“氧化”或“还原”)性，该过程的还原产物是 ；过程③属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据上述原理分析，作水处理剂时，K2FeO4的作用有 (填两个)。
(4)制备高铁酸钾常用的反应原理为2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O
①该反应中氯元素的化合价由 价变为 价；通过该反应说明：在碱性条件下，氧化性ClO﹣ (填“>”、“═”或“<”)。
②并用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目： 。
19．某实验小组在实验室制备氯气，并探究其性质。所用仪器及药品如下图，回答问题。
(1)实验室常用二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气，反应方程式为：
该反应中，氧化剂为 ，当生成标况下11.2L气体时，转移电子数目为 。
(2)仪器a的名称是 ，装置B中的布条没有褪色，而装置C中的布条褪色了，你认为使布条褪色的物质是 (写化学式)。
(3)D中产生现象是 ，发生反应的化学方程式 。
(4)A中的现象是 ，发生反应的离子方程式为 。
(5)装置E中的化学反应方程式为 。
20．“84”消毒液能有效杀灭新型冠状病毒，某同学购买了一瓶“84”消毒液，其说明中有如下信息：质量分数、密度，稀释后使用。请根据信息和相关知识回答下列问题：
(1)该“84”消毒液中的物质的量浓度为 。(保留至小数点后一位)
(2)现实验室需要的溶液，某同学用固体配制该物质的量浓度的溶液。
①应用托盘天平称取固体 g。
②配制溶液时需用的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、 、 。
③实验时遇下列情况，会导致溶液物质的量浓度偏高的是 。
A．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理 B．称量使用的砝码已生锈
C．溶解时使用的烧杯及玻璃棒未洗涤 D．溶解后没有冷却便进行定容
E．定容时俯视刻度线 F．摇匀后发现液面低于刻度线后未作处理
(3)实验室用如下装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
①写出实验室制备氯气反应的离子方程式： 。
②C中溶液为 ，D中放入浓的目的是 。
③E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是 ，对比E和F中现象的差异可得出的结论是 。
(4)洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。"84”消毒液与洁厕灵不能同时使用，否则会产生有毒气体引起中毒，原因是(用离子方程式表示) 。
23．实验小组探究溶液酸碱性对锰化合物和氧化还原反应的影响。
资料：ⅰ．呈绿色，为棕黑色沉淀，几乎无色。
ⅱ．在强碱性溶液中能稳定存在，在酸性、中性或弱碱性溶液中易转化为和。
ⅲ．为微溶物
实验 序号 试剂 现象
Ⅰ ：10滴溶液 ：20滴溶液 溶液紫色变浅至接近无色，静置一段时间后出现乳白色浑浊。
Ⅱ ：10滴蒸馏水 ：20滴溶液 紫色溶液逐渐褪色，产生棕黑色沉淀。
Ⅲ ：10滴溶液 ：2滴溶液和18滴蒸馏水 溶液变为绿色，无沉淀生成；静置，未见明显变化。
Ⅳ ：10滴溶液 ：20滴溶液 溶液变为绿色，无沉淀生成；静置，绿色变浅，有棕黑色沉淀生成。
(1)用离子方程式解释实验Ⅰ中出现乳白色浑浊的原因 。
(2)已知，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均被氧化为。针对实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ进行分析：
①对于氧化性的认识是 。
②实验Ⅱ所得溶液中的检验方法为 。
(3)针对实验Ⅲ、Ⅳ进行分析：
①实验Ⅲ中“溶液变为绿色”相应反应的离子方程式为 。
②实验Ⅳ中“静置，有棕黑色沉淀生成”的可能原因： (写出2点)。
(4)针对实验Ⅲ、Ⅳ继续探究：
①实验Ⅴ：向实验Ⅲ的试管中继续滴加足量，振荡，溶液立即变为紫红色。产生棕黑色沉淀。
②实验Ⅵ：向实验Ⅳ的试管中继续滴加足量，振荡，绿色溶液迅速变为无色，棕黑色沉淀逐渐减少直至消失。静置一段时间后，出现乳白色浑浊。
对比实验Ⅴ、Ⅳ，结合方程式分析实验Ⅵ滴加后溶液未见紫红色的可能原因 。
(5)综合上述实验，在下图中用连线的方式补充完善实验Ⅰ~Ⅵ已证实的锰化合物转化关系 。
试卷第1页，共3页
