『备考2021』 三年高考真题分类精编解析04 氧化还原反应(含解析）

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专题04
氧化还原反应
1.
[2020·新课标Ⅰ]钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式___________。
【答案】
Fe2+
VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O
【解析】黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，用30%H2SO4和MnO2“酸浸氧化”时VO+和VO2+被氧化成，Fe3O4与硫酸反应生成的Fe2+被氧化成Fe3+，“酸浸氧化”中，钒矿粉中的Fe3O4与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水，MnO2具有氧化性，Fe2+具有还原性，则VO+和VO2+被氧化成的同时还有Fe2+被氧化，反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；VO+转化为时，钒元素的化合价由+3价升至+5价，1molVO+失去2mol电子，MnO2被还原为Mn2+，Mn元素的化合价由+4价降至+2价，1molMnO2得到2mol电子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，VO+转化为反应的离子方程式为VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O，故答案为：Fe2+，VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O；
2.
[2020·山东（新高考）]下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.
谷物发酵酿造食醋
B.
小苏打用作食品膨松剂
C.
含氯消毒剂用于环境消毒
D.
大气中NO2参与酸雨形成
【答案】B
【解析】
A．涉及淀粉水解成葡萄糖，葡萄糖氧化成乙醇，乙醇氧化成乙酸，涉及氧化还原反应，A不符合题意；
B．小苏打即NaHCO3，NaHCO3受热分解产生无毒的CO2，因此可用小苏打作食品膨松剂，不涉及氧化还原反应，B符合题意；
C．利用含氯消毒剂的强氧化性消毒杀菌，涉及氧化还原反应，C不符合题意；
D．NO2与水反应有HNO3产生，因此NO2参与了硝酸型酸雨的形成，涉及氧化还原反应，D不符合题意。
答案选B。
3.[2020·浙江7月选考，10]反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是(
)
A.
1:2
B.
1:1
C.
2:1
D.
4:1
【答案】B
【解析】
由反应方程式可知，反应物MnO2中的Mn元素的化合价为+4价，生成物MnCl2中Mn元素的化合价为+2价，反应物HCl中Cl元素的化合价为-1价，生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价，故MnCl2是还原产物，Cl2是氧化产物，由氧化还原反应中得失电子守恒可知，n(Cl2)：n(MnCl2)=1：1，B符合题意；故仅B选项符合题意。
4.
[2020·浙江1月选考，4]反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化产物是(　　)
A.MnO2
B.HCl
C.MnCl2
D.Cl2
【答案】D
【解析】氧化产物是由还原剂经氧化反应而得到的，化合价升高后的产物，分析方程式，HCl中Cl元素的化合价为－1价，而Cl2中Cl元素的化合价为0价，化合价升高，Cl2是氧化产物。答案选D。
5．[2019·北京]下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质（括号内为杂质）
除杂试剂
A
FeCl2溶液（FeCl3）
Fe粉
B
NaCl溶液（MgCl2）
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2（HCl）
H2O、浓H2SO4
D
NO（NO2）
H2O、无水CaCl2
【答案】B
【解析】发生的反应中，存在元素的化合价变化，与氧化还原反应有关；反之，不存在元素的化合价变化，则与氧化还原反应无关，以此解答该题。
A．FeCl3与Fe反应生成FeCl2，FeCl3+Fe=2FeCl2，此过程中Fe的化合价发生变化，涉及到了氧化还原法应，故A不符合题意；
B．MgCl2与NaOH溶液发生复分解反应MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2
+2NaCl，过量的NaOH溶液可用HCl除去HCl+NaOH=NaCl+H2O
，此过程中没有元素化合价发生变化，未涉及氧化还原反应，故B符合题意；
C．部分氯气与H2O
发生反应生成氯化氢和次氯酸，反应过程中氯元素化合价变化，涉及到了氧化还原法应，故C不符合题意；
D．NO2
与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化，涉及到了氧化还原法应，故D不符合题意；
综上所述，本题应选B。
6．[2019·浙江4月选考]反应8NH3＋3Cl2N2＋6NH4Cl，被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为
A．2∶3
B．8∶3
C．6∶3
D．3∶2
【答案】A
【解析】该氧化还原反应用双线桥表示为，可知实际升价的N原子为2个，所以2个NH3被氧化，同时Cl2全部被还原，观察计量数，Cl2为3个，因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为2：3。
故答案选A。
7．[2019·浙江4月选考，24]聚合硫酸铁[Fe(OH)SO4]n能用作净水剂(絮凝剂)，可由绿矾(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反应得到。下列说法不正确的是(　　)
A．KClO3作氧化剂，每生成1mol
[Fe(OH)SO4]n消耗6/nmolKClO3
B．生成聚合硫酸铁后，水溶液的pH增大
C．聚合硫酸铁可在水中形成氢氧化铁胶体而净水
D．在相同条件下，Fe3＋比[Fe(OH)]2＋的水解能力更强
【答案】A
【解析】FeSO4和KClO3反应生成[Fe(OH)SO4]n的化学方程式为6nFeSO4＋nKClO3＋3nH2O===6[Fe(OH)SO4]n＋nKCl，根据化学方程式可知，KClO3作氧化剂，每生成1mol
[Fe(OH)SO4]n消耗n/6molKClO3，A项错误；[Fe(OH)]2＋的水解能力小于Fe2＋，导致生成聚合硫酸铁后，溶液碱性增强，B项正确；[Fe(OH)]2＋可在水中水解生成Fe(OH)3胶体而净水，C项正确；比较Fe3＋和[Fe(OH)]2＋的水解能力，可以从二者所带电荷的多少来分析，所带正电荷越多，结合OH－的能力就越强，水解能力就越强，D项正确。
8．[2018·北京]下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀，随后变为红褐色
溶液变红，随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体，随后变为红棕色
【答案】C
【解析】A项，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe（OH）2沉淀，白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，该反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应；B项，氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO，由于氯水呈酸性，石蕊溶液滴入后溶液先变红，红色褪色是HClO表现强氧化性，与有色物质发生氧化还原反应；C项，白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl，反应前后元素化合价不变，不是氧化还原反应；D项，Cu与稀HNO3反应生成Cu（NO3）2、NO气体和H2O，气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2，反应前后元素化合价有升降，为氧化还原反应；与氧化还原反应无关的是C项，答案选C。
9.
[2018·江苏，20（3）（4）]NOx（主要指NO和NO2）是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
（1）用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：____________________________________。
（2）在有氧条件下，新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
NH3与NO2生成N2的反应中，当生成1
mol
N2时，转移的电子数为__________mol。
【答案】
（1）2HNO2+(NH2)2CO2N2↑+CO2↑+3H2O
（2）24/7
【解析】
（1）HNO2与（NH2）2CO反应生成N2和CO2，N元素的化合价由HNO2中+3价降至0价，N元素的化合价由（NH2）2CO中-3价价升至0价，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2HNO2+（NH2）2CO=2N2↑+CO2↑+3H2O。
（2）NH3与NO2的反应为8NH3+6NO27N2+12H2O，该反应中NH3中-3价的N升至0价，NO2中+4价的N降至0价，生成7molN2转移24mol电子。生成1molN2时转移电子数为24/7mol。
10.
[2018·新课标Ⅰ]
焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00
mL葡萄酒样品，用0.01000
mol·L?1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00
mL。滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L?1（以SO2计）。
【答案】
S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋
0.128
【解析】单质碘具有氧化性，能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的方程式为S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋；消耗碘的物质的量是0.0001mol，所以焦亚硫酸钠的残留量（以SO2计）是。
11.
[2018·新课标Ⅲ]烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。NOx含量的测定：将v
L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3?，加水稀释至100.00
mL。量取20.00
mL该溶液，加入v1
mL
c1
mol·L?1
FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2
mol·L?1
K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2
mL。
（5）NO被H2O2氧化为NO3?的离子方程式是___________。
【答案】
2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O
【解析】
NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为：2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。
12.
[2018·浙江11月选考，6]下列化学反应中溴元素仅被氧化的是(　　)
A.2NaBr＋Cl2===2NaCl＋Br2
B.Br2＋2NaI===2NaBr＋I2
C.3Br2＋6NaOH5NaBr＋NaBrO3＋3H2O
D.HBr＋NaOH===NaBr＋H2O
【答案】A
【解析】Br2和NaI反应，溴元素被还原；Br2和NaOH反应，溴元素既被氧化又被还原；HBr和NaOH反应属于复分解反应。
13.
[2018·浙江4月选考，7]下列变化过程中，加人氧化剂才能实现是
A.
Cl2→Cl-
B.
I-→I2
C.
SO2→SO32-
D.
CuO→Cu
【答案】B
【解析】A、Cl2→Cl-，氯元素化合价由0价降到-1价，所以可以加入还原剂来实现，故A错误；B、I-→I2，碘元素的化合价由-1价升高到0价，所以需加入氧化剂才能实现，故B正确；C、SO2→SO32-
中，没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，故C错误；D、CuO→Cu铜元素的化合价降低了，所以需加入还原剂才能实现，故D错误。
故选B。
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