2024高考冲刺复习必刷
——氧化还原反应
【专题训练】
1．下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( ) A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
答案：A 解析：A对：硅太阳能电池发电的主要原理是半导体的光电效应，将太阳能转化为电能，与氧化还原反应无关。B错：该能量转化过程利用的是原电池原理，在负极发生氧化反应，正极发生还原反应，与氧化还原反应有关。C错：该能量转化过程利用的是电解池原理，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，与氧化还原反应有关。D错：葡萄糖为生命活动提供能量时，能量转化的同时葡萄糖被氧化为CO2和水，与氧化还原反应有关。
2.三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3 ＋9HF。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．NF3是氧化剂，H2O是还原剂
B．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1 C．若生成0.2 mol HNO3则转移0.2 mol电子 D．NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体 答案：D
解析：用双线桥分析该氧化还原反应：
，不难看出NF3既是氧化剂又是还原剂，且还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2，A、B不正确；每生成1 mol HNO3转移2 mol电子，则生成0.2 mol HNO3应转移0.4 mol电子，C不正确；NF3在潮湿的空气中泄漏会发生上述反应，生成的NO又与空气中的O2迅速反应生成红棕色的NO2气体，D项正确。
2＋3.常温下，在溶液中发生如下反应：①16H＋＋10Z－＋2XO－＋5Z2＋8H2O，②2A24===2X
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＋
3＋
－
－
－
＋B2===2A＋2B，③2B＋Z2===B2＋2Z，则下列反应中能发生的是( ) A．A3＋＋Z－―→Z2＋A2＋
＋B．A3＋＋X2＋＋H2O―→A2＋＋XO－4＋H 2＋＋C．XO－→X2＋＋A3＋＋H2O 4＋A＋H―
D．B2＋X2＋＋OH－―→B－＋XO－4＋H2O
答案：C 解析：根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，可
3＋3＋
得氧化性：XO－4>Z2>B2>A。若A项反应能发生，则氧化性：A>Z2；若B项反应能发生，－则氧化性：A3＋>XO－4；若D项反应能发生，则氧化性：B2>XO4，与得出的结论相矛盾，故
这些反应均不能发生，本题选C。
4.已知氧化性：Br2>Fe3＋>I2，向含a mol FeI2的溶液中加入含b mol Br2的溴水，充分反应。下列说法不正确的是( )
A．离子的还原性强弱：I－>Fe2＋>Br－
B．当a≥b时，发生的离子反应：2I－＋Br2===I2＋2Br－
C．当5a＝4b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶1∶5 D．当3a≤2b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋2I－＋2Br2===2Fe3＋＋I2＋4Br－ 答案：D 解析：已知氧化性：Br2>Fe3＋>I2，则离子的还原性：I－>Fe2＋>Br－，A项正确；溴水与FeI2溶液反应时，Br2首先与还原强的I－反应，后与Fe2＋反应，当a＝b时，FeI2溶液中的I恰好与Br2完全反应，当a>b时，I过量，只发生I与Br2的反应，故当a≥b时，发生的离子反应：2I＋Br2===I2＋2Br，B项正确；当5a＝4b时，即a mol 5
FeI2和a mol Br2反应，I－完全反应，由得失电子守恒知Fe2＋有一半被氧化成Fe3＋，所
4以反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶1∶5，C项正确；当3a＝2b时，a mol FeI2和b mol Br2恰好完全反应，离子方程式为：2Fe2＋＋4I－＋3Br2===2Fe3＋＋2I2＋6Br－，D项错误。
5.SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。 (1)SCR(选择性催化还原)工作原理：
－
－
－
－
－
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①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：________________。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式：_________________。
③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用
化
学
方
程
式
表
示
(NH4)2SO4
的
形
成
：
_______________________________________________________。
④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M＝60 g·mol)含量的方法如下：取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的v1 mL c1 mol·L H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用v2 mL c2 mol·L－1NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理：
NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。
－1
－1
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图a
图b
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。
②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。
③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下，15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该
催化剂
反应的化学方程式补充完整：____________=====
15
NNO＋ H2O。
催化剂△答案：(1)①CO(NH2)2＋H2O――→CO2＋2NH3 ②8NH3＋6NO2=====7N2＋12H2O ③2SO2
3＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4 ④
2c1v1－c2v2
100a
(2)①BaO ②8∶1 ③415NO＋4NH3＋3O2 4 6
解析：(1)①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，结合原子守恒写出化学方程△
式：CO(NH2)2＋H2O――→2NH3＋CO2。
②由SCR工作原理图可知，反应器中NH3还原NO2生成N2和H2O，结合得失电子守恒
催化剂
及原子守恒写出化学方程式：8NH3＋6NO2=====7N2＋12H2O。
③燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，结合得失电子守
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恒及原子守恒写出化学方程式：2SO2＋O2＋2H2O＋4NH3===2(NH4)2SO4。
④分析尿素含量测定操作，结合N原子守恒可得关系式：CO(NH2)2～2NH3～ H2SO4～(NH4)2SO4，则有
n[CO(NH2)2]＝n(H2SO4)＝c1 mol·L－1×v1×10－3 L－1/2×c2 mol·L－1×v2×10－3 L＝(c1v1－1/2c2v2)×10－3 mol，m[CO(NH2)2]＝(c1v1－1/2c2v2)×10－3mol×60 g·mol－1＝0.06(c1v1－1/2c2v2) g，故尿素溶液中溶质的质量分数为[0.06(c1v1－1/2c2v2) g]/a g＝32c1v1－c2v2
。
100a
(2)①由图a可知，NOx储存过程中，NO和O2在Pt催化下生成NO2，并被BaO吸收生成Ba(NO3)2而被储存，Ba(NO3)2再被还原为N2，故储存NOx的物质是BaO。
②第一步反应为H2与Ba(NO3)2反应生成NH3,1 mol Ba(NO3)2被还原生成2 mol NH3，转移电子的物质的量为2×[5－ (－3)] mol＝16 mol。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，参加反应的H2的物质的量为16 mol×1/2＝8 mol，故消耗H2和Ba(NO3)2的物质的量之比为8 mol∶1 mol＝8∶1。
③已知反应物中有15NO、NH3和O2，产物中有15NNO和H2O，结合得失电子守恒和原子
催化剂
守恒可得此反应的化学方程式：3O2＋4NO＋4NH3=====4NNO＋6H2O。
6.砷(As)是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式______________。该反应需要在加压下进行，原因是_________________________。
答案：2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S 增加反应物O2的浓度，提高As2S3的转化速率
解析：由题意知As2S3＋O2―→H3AsO4＋S，As2S3中As元素化合价由＋3升高到＋5，S元素化合价由－2升高到0,1 mol As2S3共失去10 mol电子，1 mol O2得到4 mol电子，根据得失电子守恒可得：2As2S3＋5O2―→4H3AsO4＋6S，再由原子守恒配平可得化学方程式：2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S。该反应加压时，反应物O2的浓度增大，反应速率加快，平衡右移，同时能提高As2S3的转化速率。
7．(1)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂。碱式氯化铜有多种制备方法
①方法1：45～50 ℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，该反应的化学方程式为_________________。
②方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3＋对该反应有催化作用，其催化原理如下图所示。M′
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2024届高考化学考前专题冲刺提升训练：氧化还原反应【专题训练、专题反思】
