从巩固到提高高考化学二轮微专题43 氧化还原相关计算

更新时间：2023-02-11 浏览次数：17 类型：二轮复习

一、单选题

1. (2022·柳州模拟) 化合物R(结构式如图所示)具有强大的氧化能力，可有效改善水质。已知X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前20号主族元素，X与W、Y与Z分别同主族，Z、W对应的简单离子核外电子排布相同。下列说法正确的是（）

A . X与Y只能形成一种化合物 B . 化合物R中Y的化合价有2种 C . W可与 $\text{[math]}$ 反应生成Y的单质 D . Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性

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2. (2022·柳州模拟) 科学家近年发明了一种新型 $\text{[math]}$ 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体 $\text{[math]}$ 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法正确的是（）

A . 放电时，负极区pH升高 B . 放电时，1mol $\text{[math]}$ 转化为HCOOH，转移的电子数为4mol C . 充电时，Zn电极连电源正极 D . 充电时，产生22.4L(标准状况下) $\text{[math]}$ ，生成的Zn为130g

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3. (2022·柳州模拟) 设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A . 1.8g $\text{[math]}$ 含有的中子数为0.1 $\text{[math]}$ B . 1L $\text{[math]}$ 氨水中所含 $\text{[math]}$ 的数目为0.1 $\text{[math]}$ C . 5.6g铁与足量稀盐酸反应、转移的电子数)0.3 $\text{[math]}$ D . 124g $\text{[math]}$ ()分子中所含的共价键数目为6 $\text{[math]}$

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4. (2022·光明模拟) 部分含硫物质的分类与相应化合价及部分物质间转化关系如图所示。下列说法不正确的是（）

A . a是一种有臭鸡蛋气味的气体 B . 工业上由b制备e的路线：b $\text{[math]}$ c $\text{[math]}$ d $\text{[math]}$ C . c造成的酸雨雨水在空气中放置一段时间pH会增大 D . f、g正盐的阴离子可以在碱性溶液中共存

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5. (2022·徐汇模拟) 汽车碰撞时，安全气囊中发生反应： $\text{[math]}$ 。若氧化产物比还原产物多7mol，下列说法错误的是（）

A . 生成8mol $\text{[math]}$ B . 1mol $\text{[math]}$ 被还原 C . 转移7mol电子 D . 15mol氮原子被氧化

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6. (2023高三上·承德期中) 氯磺酸 $\text{[math]}$ 是一种易水解的一元强酸，能与甲酸、苯等有机物反应。其与甲酸发生的反应为 $\text{[math]}$ 。下列说法错误的是（）

A . 将物质的量相等的 $\text{[math]}$ 与HCl分别溶于水制成1L溶液，前者的pH小 B . $\text{[math]}$ 可与苯在一定条件下发生取代反应生成苯磺酸 C . 中和 $\text{[math]}$ 溶液需要 $\text{[math]}$ D . 与甲酸反应中每生成1mol HCl，转移电子的物质的量为2mol

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7. (2022·海淀模拟) 下列说法正确的是（）

A . 室温下，1L0.1mol·L^-1盐酸中H⁺的数目约为6.02×10²² B . 标准状况下，5.6LCCl₄中所含C—Cl键的数目约为6.02×10²³ C . 5.6gFe和足量Cl₂反应转移电子的物质的量为0.2mol D . 室温下，pH相同的盐酸和硫酸中，溶质的物质的量浓度相同

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8. (2023高三上·梅河口开学考) 据2022年1月统计，我国光伏发电并网装机容量突破3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵[(CH₃)₄NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH₃)₄NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH₃)₄NOH]，工作原理如图。下列说法正确的是（）

A . 光伏并网发电装置中N型半导体为正极 B . c为阳离子交换膜，d、e均为阴离子交换膜 C . 保持电流恒定，升高温度可加快合成四甲基氢氧化铵的速率 D . 制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体(标准状况)

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9. (2022·临沂模拟) 液氨具有微弱的导电性，加入钠单质可快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡，溶液导电能力显著提升。下列说法错误的是（）

A . 液氨能够发生电离，有 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 生成 B . 钠和液氨可发生反应： $\text{[math]}$ C . 蒸发钠的液氨溶液，蓝色会逐渐褪去 D . 0.1mol钠投入液氨中生成0.01mol $\text{[math]}$ 时，Na共失去0.02mol电子

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10. (2022高二上·泰安期中) 一种新型无隔膜可充电电池 $\text{[math]}$ ，水系电池以锌箔、石墨毡为集流体， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的混合液作电解质溶液，工作原理如图所示。
下列说法正确的是（）

A . 过程I为充电过程，a接电源的正极 B . 为增强电池效率，可向电解液中加入硫酸以增强溶液的导电性 C . 过程II为放电过程，石墨毡极的电极反应式为 $\text{[math]}$ D . 放电时，当外电路转移2mol $\text{[math]}$ 时，两电极质量变化的差值为22g

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11. (2022·苏州模拟) SO₂、NO_x是重要化工原料，可用于硫酸、硝酸的生产。工业制硫酸时，接触室中主要反应为：2SO₂(g)＋O₂(g) =2SO₃(g) ΔH=-196.6 kJ·mol^-1 ， SO₂、NO_x也是大气主要污染物，NO_x可与NH₃混合，通过选择性催化剂高温脱除，SO₂可通过碱液吸收去除。对于反应 2SO₂(g)＋O₂(g) $\text{[math]}$ 2SO₃(g)，下列说法正确的是（）

A . 该反应ΔH＜0 ΔS＞0 B . 2 mol SO₂(g)和1 mol O₂(g)所含键能总和比2 mol SO₃(g)所含键能小 C . 反应在高温、催化剂条件下进行可提高SO₂的平衡转化率 D . 该反应中每生成22.4 L SO₃转移电子的数目约等于2×6.02×10²³

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12. (2022·苏州模拟) 科学家发明了如图所示的新型Zn—CO₂水介质电池，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，CO₂被转化为储氢物质甲酸等。下列说法正确的是（）

A . 放电时，负极反应式为：Zn＋2e^-＋4OH^-=Zn(OH) $\text{[math]}$ B . 放电时，1 mol CO₂完全转化为HCOOH，理论上转移4 mol电子 C . 充电时，正极溶液中OH⁻浓度升高 D . 充电时，电池总反应为：2Zn(OH) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 2Zn＋O₂↑＋4OH^-＋2H₂O

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13. (2022·泰州模拟) 乙醚、75%乙醇、过氧乙酸(CH₃COOOH)、氯仿等化学药品均可有效灭活新冠病毒。下列说法正确的是（）

A . 乙醚可由2分子乙醇脱水制得 B . 乙醇通过氧化灭活病毒 C . 过氧乙酸中O原子均为-2价 D . 氯仿的化学名称是二氯甲烷

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14. (2022·安阳模拟) 甲酸在催化作用下脱氢可生成CO₂ ，反应机理和相对能量变化如图所示，下列说法正确的是（）

A . 甲酸脱氢反应放热，因此不需要加热 B . 在反应历程中，反应速率由形成H₂并脱附一步决定 C . 在催化剂表面离解C-H键比离解O-H键难 D . 生成22.4LCO₂时，转移电子数为2N_A

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15. (2022·聊城模拟) 镓(Ga)位于周期表中第四周期第IIIA族，与强酸、强碱溶液均能反应生成H₂ ，是一种应用广泛的金属元素，可用于制造半导体材料氮化镓、砷化镓、磷化镓等。同温同压下， $\text{[math]}$ 分别与 $\text{[math]}$ 浓度均为 $\text{[math]}$ 的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应，生成H₂的体积分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。下列说法错误的是（）

A . $\text{[math]}$ B . 转移的电子数之比为 $\text{[math]}$ C . 消耗酸和碱的物质的量之比为 $\text{[math]}$ D . 反应前后两溶液的质量变化相等

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16. (2022·济南模拟) 铁器表面氧化层的成分有多种：致密的Fe₃O₄、疏松的FeO(OH)和FeOCl，它们均难溶于水。下列说法错误的是（）

A . 有氧条件下 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 转化为 $\text{[math]}$ ，周围环境的 $\text{[math]}$ 增大 B . $\text{[math]}$ 可自发转变为 $\text{[math]}$ ，说明 $\text{[math]}$ 的溶解度小于 $\text{[math]}$ C . 检验 $\text{[math]}$ 中是否含有 $\text{[math]}$ ，可选用的试剂是稀硫酸和 $\text{[math]}$ 溶液 D . $\text{[math]}$ 完全转化为 $\text{[math]}$ 时转移 $\text{[math]}$ 电子

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17. (2022·唐山模拟) 水合肼 $\text{[math]}$ 的性质类似氨水。利用水合肼处理铜氨 $\text{[math]}$ 废液回收铜粉的实验流程如图：

下列说法错误的是（）

A . 上述三步反应过程均为氧化还原反应 B . 反应1的目的是制备 $\text{[math]}$ C . 合成水合肼的反应中每消耗 $\text{[math]}$ 转移电子数为 $\text{[math]}$ D . 反应2完成后要用到过滤操作

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18. (2022·西城模拟) 向含HCN的废水中加入铁粉和K₂CO₃可制备K₄[Fe(CN)₆]，反应如下：6HCN+Fe+2K₂CO₃=K₄[Fe(CN)₆]+H₂↑+2CO₂↑+2H₂O。下列说法错误的是（）

A . 依据反应可知：K_a(HCN)>K_a1(H₂CO₃) B . HCN的结构式是H—C≡N C . 反应中每1molFe转移2mol电子 D . [Fe(CN)₆]^4-中Fe²⁺的配位数是6

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19. (2022·江苏模拟) 下列有关物质和反应的叙述中，正确的是（）

A . 反应 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ B . 为了增强 $\text{[math]}$ 溶液的氧化性，可选用浓盐酸进行酸化 C . 电解饱和NaCl溶液制取氯气时，可用铁作阳极、石墨作阴极 D . $\text{[math]}$ 浓盐酸与足量 $\text{[math]}$ 共热反应，可生成 $\text{[math]}$

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20. (2022·葫芦岛模拟) 设N_A为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是（）

A . 由H₂¹⁸O与D₂¹⁶O组成的4.0 g混合物含中子数为2N_A B . 100 mL 0.1 mol/LCH₃COONa溶液中阴离子数目大于0.01N_A C . 标准状况下，22.4 L甲醇中含有－OH的数目为N_A个 D . 某密闭容器中0.1molNa₂O₂和0.1 mol SO₂充分反应，转移电子的数目为0.2N_A

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21. (2022·枣庄模拟) $\text{[math]}$ 催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气脱硝技术。用活化后的 $\text{[math]}$ 作催化剂， $\text{[math]}$ 将NO还原成 $\text{[math]}$ 的一种反应历程如图所示：
下列说法正确的是（）

A . 增大 $\text{[math]}$ 浓度会影响催化剂对其它气体的吸附 B . 总反应的化学方程式为 $\text{[math]}$ C . 反应过程中催化剂本身未发生价态的变化 D . 当消耗标准状况下 $\text{[math]}$ 时，整个过程转移6mol电子

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二、解答题

22. (2022·诸暨模拟) 在制备NiOOH的某种工艺流程，所得NiOOH常会混有 $\text{[math]}$ ，其组成可表示为 $\text{[math]}$ 。现称取10.14g样品溶于稀硫酸，加入100mL 1.0000 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 标准溶液，搅拌至溶液清亮，定容至200mL。取出20.00mL，用0.0100 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 标准溶液滴定，用去 $\text{[math]}$ 标准溶液20.00mL，请通过计算确定x：y的值并写出计算过程。涉及反应如下：
$\text{[math]}$

$\text{[math]}$

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三、综合题

23. (2021·柳州模拟) 2020年人类在金星大气中探测到磷化氢( $\text{[math]}$ ，也叫膦)，也是一种储粮用的熏蒸杀虫剂。
1. （1）在密闭粮仓放置的磷化钙( $\text{[math]}$ )片剂，遇水蒸气放出 $\text{[math]}$ 气体。该反应的化学方程式为。
2. （2）可以采取类似于实验室制取氨气的方法来制取 $\text{[math]}$ ，写出PH₄I固体和NaOH固体制取 $\text{[math]}$ 的化学方程式：。
3. （3）工业上，由磷矿制备膦的一种工艺如下：
  
  已知： $\text{[math]}$ ，回答下面问题：
  
  ①已知白磷在空气中易自燃，将 $\text{[math]}$ 和CO分离得到 $\text{[math]}$ 最经济科学的方法是。
  
  ② $\text{[math]}$ 属于元酸， $\text{[math]}$ 属于。(填“酸式盐”“正盐”或“碱式盐”)
  
  ③白磷和氢氧化钾溶液反应中氧化剂和还原剂物质的量之比是。
  
  ④吸入磷化氢会对心脏、呼吸系统、肾、肠胃、神经系统和肝脏造成影响。磷化氢中毒时，可以口服硫酸铜溶液催吐，并解毒： $\text{[math]}$ 。那么消耗2mol $\text{[math]}$ 时转移电子mol。
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24. (2022·宝山模拟) 根据反应Cu＋4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O，回答下列问题：
1. （1）还原产物是。还原剂与还原产物的物质的量之比为。
2. （2）当有2 mol HNO₃参加反应时，被氧化的物质质量为g。
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25. (2022·河南模拟) 铂钌催化剂是甲醇燃料电池的阳极催化剂。一种以钌矿石[主要含Ru(CO₃)₂ ，还含少量的FeO、MgO、RuO₄、CaO、SiO₂]为原料制备钌(Ru)的流程如图。回答下列问题：
1. （1） Na₂Fe₄(SO₄)₆(OH)₂中Fe的化合价为。
2. （2） “酸浸”时，Na₂SO₃的作用。“滤渣”的主要成分有SiO₂和(填化学式)。“酸浸”中钌的浸出率与浸出温度、pH的关系如图所示，“酸浸”的最佳条件是。
3. （3） “除铁”的离子方程式为。(提示：1molNaClO₃参与反应，转移6mol电子)
4. （4）从“滤液2”中可提取一种化肥，其电子式为。
5. （5） “灼烧”时Ar的作用是。
6. （6）某工厂用10t钌矿石[含8.84tRu(CO₃)₂、165kgRuO₄]，最终制得3636kgRu，则Ru的产率为。(保留三位有效数字)
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26. (2022·浦东模拟) 发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO₂碱性溶液中，在其表面形成一层四氧化三铁薄膜。其中铁经历了如下转化：

其中②的化学方程式为：Na₂FeO₂＋NaNO₂＋H₂O $\text{[math]}$ Na₂Fe₂O₄＋NH₃↑＋NaOH(未配平)。

完成下列填空：
1. （1） Na原子核外有种能量不同的电子，其中能量最高的电子所占的电子亚层符号为。将反应②中涉及的短周期元素，按原子半径由大到小顺序排列。
2. （2） NH₃分子的结构式为。从原子结构的角度解释氮元素的非金属性比氧元素弱的原因。
3. （3）配平反应②的化学方程式。若反应生成11.2 L(标准状态)氨气，则电子转移的数目为。
4. （4）反应③中Na₂FeO₂与Na₂Fe₂O₄的物质的量之比为。写出Fe→Fe₃O₄的置换反应的化学方程式
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27. (2022高三上·宝应开学考) 纳米零价铁(ZVI)因其高比表面积、优异的吸附性、较强的还原性和反应活性等优点被广泛应用于污染物的去除。
1. （1） ZVI可通过FeCl₂·4H₂O和NaBH₄溶液反应制得，同时生成H₂、B(OH) $\text{[math]}$ ，制备过程中需要不断通入高纯氮气，其目的是。
2. （2） ZVI电化学腐蚀处理三氯乙烯进行水体修复，H⁺、O₂、 $\text{[math]}$ 等物种的存在会影响效果，水体修复的过程如图所示。有效腐蚀过程中，生成1mol乙烯所转移的电子物质的量为mol，过程④对应的电极反应式为。
3. （3） ZVI可去除废水中Pb²⁺ ， pH＜6时，pH对Pb²⁺的去除率的影响如图所示。
  已知：ⅰ)在水中，ZVI表面的FeOH会因为质子化/去质子化作用而使其表面带正/负电荷，可表示为：FeOH+H⁺ $\text{[math]}$ FeOH $\text{[math]}$ ， FeOH $\text{[math]}$ FeO^-+H⁺。pH约为8.1达到等电点，ZVI表面不带电。
  ⅱ)pH＜6时，ZVI去除Pb²⁺主要发生表面配位反应和还原反应：
  2FeOH $\text{[math]}$ + Pb²⁺ $\text{[math]}$ (FeO)₂Pb + 4H⁺
  2Fe+ 3Pb²⁺+ 4H₂O $\text{[math]}$ 3Pb+2FeOOH + 6H⁺
  ①pH＜6时，铁氧化物颗粒不易吸附Pb²⁺的原因是。
  ②pH＜6时，随着pH增大，Pb²⁺的去除率会增大至接近100%的原因是。
4. （4）催化剂协同ZVI能将水体中的硝酸盐( $\text{[math]}$ )转化为N₂ ，其催化还原反应的过程如图所示。为有效降低水体中氮元素的含量，宜调整水体pH为4.2，当pH＜4.2时，随pH减小，N₂生成率逐渐降低的原因是。
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