2022届高考化学二轮复习 专题突破练六 氧化还原反应与电化学（含解析）.docx

1、专题突破练六氧化还原反应与电化学一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.(2020山东卷,2)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2.(2021江苏盐城模拟)工业上曾经通过反应“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2+4Na”生产金属钠。下列有关说法正确的是()A.Fe失去电子,作氧化剂B.NaOH得到电子,发生氧化反应C.将生成的气体在空气中冷却可获得钠D.每生成1 mol Na,转移的电子数约为26.0210233.(2021广东广

2、州模拟)工业上用发烟HClO4将潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟CrO2(ClO4)2,从而除去+3价的Cr(),HClO4中部分氯元素转化为最低价态。下列说法正确的是()A.CrO2(ClO4)2中Cr元素显+3价B.HClO4属于强酸,该反应还生成了另一种强酸C.该反应中,参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为83D.该反应的离子方程式为19Cl+8C+8OH-8CrO2(ClO4)2+3Cl-+4H2O4.(2021湖南怀化一模)大气中的二氧化氮和碳氢化合物受紫外线作用,可产生光化学烟雾,部分反应的历程如图所示。下列说法错误的是()A.转化中丙烯被氧化为甲醛和乙醛B.转化中发生了氧化还

3、原反应C.转化产生的光化学烟雾是二次污染物D.转化中O2作催化剂5.(2021山东淄博模拟)某锂电池的工作原理如图所示。正极反应液可以在正极区和氧化罐间循环流通。氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以将Fe2+氧化,自身被还原为S,下列说法正确的是()A.电池放电时电能转化为化学能B.放电时Li+由正极区向负极区迁移C.放电时的正极反应为Li-e-Li+D.氧化罐中反应的离子方程式为2Fe2+S22F+2S6.KO2从动力学和热力学的角度来说都是稳定的化合物,为电池的长期稳定性提供了可靠依据。K-O2可充电电池可看作金属钾在负极的电镀和剥离与氧气在正极的还原和生成。“界面”用来阻止电解液的持续

4、降解,电解质为二甲醚的二甲基亚砜(DMSO-DME)溶液,能传导K+。电池反应为K+O2KO2,装置如图所示。下列说法错误的是()A.放电时,正极反应为K+O2+e-KO2B.有效抑制氧气扩散可极大延长K-O2电池的循环性能C.充电时,每转移1 mol e-,阳极质量减少39 gD.在理想状态下使用空气来替代纯氧可以降低电池的造价7.(2021山东潍坊模拟)某研究团队发现,利用微生物电化学系统可处理含氮废水。下图是一种新型的浸没式双极室脱盐反硝化电池,中间由质子交换膜隔开,阳极室中的N通过泵循环至阴极室。下列说法错误的是()A.电极电势:阴极室高于阳极室B.负极的电极反应式:CH2O-4e-+

5、H2OCO2+4H+C.当处理1 mol N时,有5 mol H+经过质子交换膜,移向阴极室D.该装置需在适宜的温度下进行,温度不宜过高8.(2021山东烟台模拟)2020年,天津大学化学团队以CO2和辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成,装置工作原理如下图(隔膜a只允许OH-通过)。下列说法错误的是()A.Ni2P电极与电源正极相连B.In/In2O3-x电极上发生氧化反应C.电解过程中,OH-由In/In2O3-x电极区向Ni2P电极区迁移D.Ni2P电极上发生的电极反应:CH3(CH2)7NH2+4OH-4e-CH3(CH2)6CN+4H2O9.(2021山东淄博模拟)工业上一种制备

6、ClO2的装置如图所示。阴极生成的ClO2会进一步得电子产生瞬间中间体Cl,Cl随即与溶液中的Cl反应又生成ClO2,下列说法正确的是()A.a极的电极材料可以是FeB.电解一段时间后,阴极室的pH减小C.阴极生成中间体Cl的过程可表示为Cl+2H+e-ClO2+H2O、ClO2+e-ClD.当电路中转移1 mol电子时,a极生成2.8 L(标准状况)气体X10.(2021湖南怀化一模)某光电催化反应器如图所示,A电极是Pt/CNT,B电极是TiO2。通过光解水,可由CO2制得异丙醇。下列说法错误的是()A.B极是电池的负极B.B极的电极反应为2H2O-4e-O2+4H+C.转移18 mol电

7、子,一定生成60 g异丙醇D.A极选用高活性和高选择性的电化学催化剂能有效抑制析氢反应二、选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或两个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。11.(2021湖南衡阳二模)工业除去电石渣浆含Ca(OH)2上层清液中的S2-(S2-浓度为320 mgL-1),并抽取石膏(CaSO42H2O)的常用流程如图,其中O2常用空气代替。下列说法错误的是()A.在普通硅酸盐水泥中,常添加石膏用来调节水泥的硬化速度B.过程中,氧化剂与氧化产物的物质的量之比为21C.将10 L上层清液中的S2-转化为S,理论

8、上共需标准状况下空气约22.4 LD.过程中,反应的离子方程式为4Mn+2S2-+9H2OS2+4Mn(OH)2+10OH-12.(2021湖南岳阳二模)铋(Bi)与氮同主族,在中性及碱性环境下常以BiOCl(s)的形式存在,铋及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含少量杂质PbO2等)为原料,采用湿法冶金制备精铋的工艺流程如下,下列说法错误的是()A.“浸出”产生S的主要离子反应为6Fe3+Bi2S36Fe2+2Bi3+3SB.“浸出”时盐酸可以还原杂质PbO2C.“浸出、置换、再生、电解精炼”工序中不全是氧化还原反应D.再生液可以加入“浸出”操作中循环利用1

9、3.(2021湖南常德3月一模)氨硼烷(NH3BH3)电池装置如图所示(起始未加入氨硼烷之前,两极室内液体质量相等),该电池工作时的总反应为NH3BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。下列说法错误的是()A.b极为正极B.电池工作时,H+通过质子交换膜向右移动C.a极反应式为NH3BH3-6e-+6OH-N+B+4H2OD.当加入6.2 g NH3BH3(假设全部消耗)时,左右两极室内液体质量差为5 g14.(2021湖南永州三模)电Fenton法是用于水体中有机污染物降解的高级氧化技术,反应原理如图所示。电解产生的H2O2与Fe2+发生反应生成的羟基自由基(OH)能氧化降解有机污染物。下

10、列说法错误的是()A.电源的A极为正极B.与电源B极相连的电极反应式为H2O-e-H+OHC.H2O2与Fe2+发生反应的方程式为H2O2+Fe2+Fe(OH)2+OHD.每消耗2.24 L O2(标准状况),整个电解池中理论上可产生的OH为0.2 mol三、非选择题:本题共4小题,共54分。15.(12分)(2021福建三明模拟)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空:.在稀硫酸中,Mn和H2O2能发生氧化还原反应:氧化反应:H2O2-2e-2H+O2还原反应:Mn+5e-+8H+Mn2+4H2O(1)反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应,转移电子的个数约为。由上述反应得出的物质

11、氧化性强弱的结论是(填写化学式)。(2)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+6O2+10H2O,则被1 mol KMnO4氧化的H2O2是 mol。.将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,Mn被还原成Mn2+。(3)请写出上述过程的离子方程式:。.在用酸性KMnO4溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:Mn+CuS+H+Cu2+SO2+Mn2+H2O(未配平)Mn+Cu2S+H+Cu2+SO2+Mn2+H2O(未配平)(4)配平反应:。(5)下列关于反应的说法错误的是(选填编号)。a.被氧化的元素是Cu元素和S元素b.氧化剂与还原剂的物质的

12、量之比为85c.还原性的强弱关系:Mn2+O2。(2)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+6O2+10H2O,Mn元素化合价从+7价降低到+2价得到5个电子,H2O2中氧元素化合价从-1价升高到0价,失去电子,则根据电子得失守恒可知被1molKMnO4氧化的H2O2是=2.5mol。(3)将SO2气体通入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,Mn被还原成Mn2+,二氧化硫被氧化为硫酸,因此上述过程的离子方程式为5SO2+2Mn+2H2O2Mn2+4H+5S。(4)反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价得到5个电子,硫元素化合价从-2价升高到+4价失去6个电子,根据得失

13、电子守恒可知转移30个电子时,依据原子守恒和电荷守恒可知配平后的方程式为6Mn+5CuS+28H+5Cu2+5SO2+6Mn2+14H2O。(5)a项,硫元素化合价从-2价升高到+4价失去6个电子,铜元素化合价从+1价升高到+2价,失去1个电子,被氧化的元素是Cu元素和S元素,a正确;b项,反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价得到5个电子,1mol高锰酸钾得到5mol电子,1mol硫化亚铜失去8mol电子,根据得失电子守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为85,b正确;c项,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则还原性的强弱关系:Mn2+Cu2S,c正确;d项,若生成2.24L(标准状况下

14、)SO2,即生成0.1molSO2,反应中消耗0.1molCu2S,因此转移电子的物质的量是0.8mol,d错误。16.答案:(1)Cr3+Fe3+H2O(2)2H+2e-H2(3)铁作阳极可产生还原剂亚铁离子,而石墨作阳极不能提供还原剂(4)D解析:(1)因为Cr2具有强氧化性,要将Cr2转化成Cr(OH)3沉淀需要还原剂,所以Fe作阳极,该电极上Fe失电子生成Fe2+,Fe2+具有还原性,能将Cr2转化成Cr3+,同时自身被氧化生成Fe3+,根据原子守恒可知铁电极附近溶液中所发生反应的离子方程式为Cr2+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O。(2)根据上述分析可知,Fe作阳极,石

15、墨电极作阴极,H+在阴极得电子发生还原反应,其电极反应式为2H+2e-H2。(3)金属Fe作阳极产生的Fe2+具有还原性,可使重铬酸根离子被还原,而石墨作阳极不能提供还原剂。(4)因为K3Fe(CN)6遇到Fe2+会出现蓝色沉淀,所以可以用K3Fe(CN)6溶液检验电解结束后电解液中是否还有Fe2+存在,故选D。17.答案: (1)2Cr+3HS-+5H2O2Cr(OH)3+3S+7OH-S2-过量,水溶液中S2-能与单质硫反应生成能还原Cr(),所以反应后期Cr()被还原的速率反而加快可以在不同反应时间段但相同反应时长的条件下,观察溶液褪色程度(2)Zn-Cu粉在溶液中形成原电池,加快反应速

16、率解析:(1)pH=9的水溶液为碱性,所以发生反应的离子方程式应为2Cr+3HS-+5H2O2Cr(OH)3+3S+7OH-;水溶液中S2-能与单质硫反应生成能还原Cr(),加入过量的S2-,生成的增多,所以反应后期Cr()被还原的速率反而加快;可以在不同反应时间段但相同反应时长的条件下,观察溶液褪色程度,从而验证反应速率加快的原因。(2)原电池反应可以加快反应速率,Zn-Cu粉在溶液中形成原电池,加快反应速率。18.答案: (1)甲H2S+S+2H+(2)6H+NO+5e-+H2O32(3)0.08解析:(1)从示意图可看出,电子流向碳棒一极,该极为正极,氢离子从乙池移向甲池;乙池溶液中,硫

17、化氢与发生氧化还原反应,硫化氢失电子变为硫单质,得电子变为I-,反应的离子方程式为H2S+3I-+S+2H+。(2)根据电解装置,NO和SO2转化为硫酸铵,说明NO转化成N,即NO在阴极上发生反应NO+6H+5e-N+H2O,阳极反应式为SO2+2H2O-2e-4H+S,根据得失电子数目守恒,因此有2NO10e-5SO2,则通入SO2的质量至少为64gmol-1=32g。(3)阳极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气,标准状况下,2.24L氧气的物质的量为=0.1mol,转移的电子的物质的量为0.1mol4=0.4mol,活性原子将N还原为N2,存在关系NN25e-,理论上可除去N的物质的量为=0.08mol。