專題突破練六 氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)一、選擇題:本題共10小題,每小題3分,共30分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。1.(2020山東卷,2)下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的是( )A.谷物發(fā)酵釀造食醋B.小蘇打用作食品膨松劑C.含氯消毒劑用于環(huán)境消毒D.大氣中NO2參與酸雨形成2.(2021江蘇鹽城模擬)工業(yè)上曾經(jīng)通過反應(yīng)“3Fe+4NaOHFe3O4+2H2↑+4Na↑”生產(chǎn)金屬鈉。下列有關(guān)說法正確的是( )A.Fe失去電子,作氧化劑B.NaOH得到電子,發(fā)生氧化反應(yīng)C.將生成的氣體在空氣中冷卻可獲得鈉D.每生成1molNa,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為2×6.02×10233.(2021廣東廣州模擬)工業(yè)上用發(fā)煙HClO4將潮濕的CrCl3氧化為棕色的煙[CrO2(ClO4)2],從而除去+3價的Cr(Ⅲ),HClO4中部分氯元素轉(zhuǎn)化為最低價態(tài)。下列說法正確的是( )A.CrO2(ClO4)2中Cr元素顯+3價B.HClO4屬于強(qiáng)酸,該反應(yīng)還生成了另一種強(qiáng)酸C.該反應(yīng)中,參加反應(yīng)的氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為8∶3D.該反應(yīng)的離子方程式為19Cl+8C+8OH-8CrO2(ClO4)2+3Cl-+4H2O4.(2021湖南懷化一模)大氣中的二氧化氮和碳?xì)浠衔锸茏贤饩€作用,可產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,部分反應(yīng)的歷程如圖所示。下列說法錯誤的是( )A.轉(zhuǎn)化中丙烯被氧化為甲醛和乙醛B.轉(zhuǎn)化中發(fā)生了氧化還原反應(yīng)C.轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的光化學(xué)煙霧是二次污染物D.轉(zhuǎn)化中O2作催化劑5.(2021山東淄博模擬)某鋰電池的工作原理如圖所示。正極反應(yīng)液可以在正極區(qū)和氧化罐間循環(huán)流通。氧化罐中加入的(NH4)2S2O8可以將Fe2+氧化,自身被還原為S,下列說法正確的是( )A.電池放電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B.放電時Li+由正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移
C.放電時的正極反應(yīng)為Li-e-Li+D.氧化罐中反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++S22F+2S6.KO2從動力學(xué)和熱力學(xué)的角度來說都是穩(wěn)定的化合物,為電池的長期穩(wěn)定性提供了可靠依據(jù)。K-O2可充電電池可看作金屬鉀在負(fù)極的電鍍和剝離與氧氣在正極的還原和生成?！敖缑妗庇脕碜柚闺娊庖旱某掷m(xù)降解,電解質(zhì)為二甲醚的二甲基亞砜(DMSO-DME)溶液,能傳導(dǎo)K+。電池反應(yīng)為K+O2KO2,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是( )A.放電時,正極反應(yīng)為K++O2+e-KO2B.有效抑制氧氣擴(kuò)散可極大延長K-O2電池的循環(huán)性能C.充電時,每轉(zhuǎn)移1mole-,陽極質(zhì)量減少39gD.在理想狀態(tài)下使用空氣來替代純氧可以降低電池的造價7.(2021山東濰坊模擬)某研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),利用微生物電化學(xué)系統(tǒng)可處理含氮廢水。下圖是一種新型的浸沒式雙極室脫鹽—反硝化電池,中間由質(zhì)子交換膜隔開,陽極室中的N通過泵循環(huán)至陰極室。下列說法錯誤的是( )A.電極電勢:陰極室高于陽極室B.負(fù)極的電極反應(yīng)式:CH2O-4e-+H2OCO2+4H+C.當(dāng)處理1molN時,有5molH+經(jīng)過質(zhì)子交換膜,移向陰極室D.該裝置需在適宜的溫度下進(jìn)行,溫度不宜過高8.(2021山東煙臺模擬)2020年,天津大學(xué)化學(xué)團(tuán)隊以CO2和辛胺為原料實現(xiàn)了甲酸和辛腈的高選擇性合成,裝置工作原理如下圖(隔膜a只允許OH-通過)。下列說法錯誤的是( )
A.Ni2P電極與電源正極相連B.In/In2O3-x電極上發(fā)生氧化反應(yīng)C.電解過程中,OH-由In/In2O3-x電極區(qū)向Ni2P電極區(qū)遷移D.Ni2P電極上發(fā)生的電極反應(yīng):CH3(CH2)7NH2+4OH--4e-CH3(CH2)6CN+4H2O9.(2021山東淄博模擬)工業(yè)上一種制備ClO2的裝置如圖所示。陰極生成的ClO2會進(jìn)一步得電子產(chǎn)生瞬間中間體Cl,Cl隨即與溶液中的Cl反應(yīng)又生成ClO2,下列說法正確的是( )A.a極的電極材料可以是FeB.電解一段時間后,陰極室的pH減小C.陰極生成中間體Cl的過程可表示為Cl+2H++e-ClO2↑+H2O、ClO2+e-ClD.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時,a極生成2.8L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體X10.(2021湖南懷化一模)某光電催化反應(yīng)器如圖所示,A電極是Pt/CNT,B電極是TiO2。通過光解水,可由CO2制得異丙醇。下列說法錯誤的是( )A.B極是電池的負(fù)極B.B極的電極反應(yīng)為2H2O-4e-O2↑+4H+C.轉(zhuǎn)移18mol電子,一定生成60g異丙醇D.A極選用高活性和高選擇性的電化學(xué)催化劑能有效抑制析氫反應(yīng)二、選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分。在每小題給出的四個選項中,有一個或兩個選項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯的得0分。11.(2021湖南衡陽二模)工業(yè)除去電石渣漿[含Ca(OH)2]上層清液中的S2-(S2-濃度為320mg·L-1),并抽取石膏(CaSO4·2H2O)的常用流程如圖,其中O2常用空氣代替。下列說法錯誤的是( )A.在普通硅酸鹽水泥中,常添加石膏用來調(diào)節(jié)水泥的硬化速度B.過程Ⅰ中,氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1C.將10L上層清液中的S2-轉(zhuǎn)化為S,理論上共需標(biāo)準(zhǔn)狀況下空氣約22.4L
D.過程Ⅱ中,反應(yīng)的離子方程式為4Mn+2S2-+9H2OS2+4Mn(OH)2↓+10OH-12.(2021湖南岳陽二模)鉍(Bi)與氮同主族,在中性及堿性環(huán)境下常以BiOCl(s)的形式存在,鉍及其化合物廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。以輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含少量雜質(zhì)PbO2等)為原料,采用濕法冶金制備精鉍的工藝流程如下,下列說法錯誤的是( )A.“浸出”產(chǎn)生S的主要離子反應(yīng)為6Fe3++Bi2S36Fe2++2Bi3++3SB.“浸出”時鹽酸可以還原雜質(zhì)PbO2C.“浸出、置換、再生、電解精煉”工序中不全是氧化還原反應(yīng)D.再生液可以加入“浸出”操作中循環(huán)利用13.(2021湖南常德3月一模)氨硼烷(NH3·BH3)電池裝置如圖所示(起始未加入氨硼烷之前,兩極室內(nèi)液體質(zhì)量相等),該電池工作時的總反應(yīng)為NH3·BH3+3H2O2NH4BO2+4H2O。下列說法錯誤的是( )A.b極為正極B.電池工作時,H+通過質(zhì)子交換膜向右移動C.a極反應(yīng)式為NH3·BH3-6e-+6OH-N+B+4H2OD.當(dāng)加入6.2gNH3·BH3(假設(shè)全部消耗)時,左右兩極室內(nèi)液體質(zhì)量差為5g14.(2021湖南永州三模)電Fenton法是用于水體中有機(jī)污染物降解的高級氧化技術(shù),反應(yīng)原理如圖所示。電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2+發(fā)生反應(yīng)生成的羥基自由基(·OH)能氧化降解有機(jī)污染物。下列說法錯誤的是( )A.電源的A極為正極B.與電源B極相連的電極反應(yīng)式為H2O-e-H++·OHC.H2O2與Fe2+發(fā)生反應(yīng)的方程式為H2O2+Fe2+Fe(OH)2++·OHD.每消耗2.24LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),整個電解池中理論上可產(chǎn)生的·OH為0.2mol三、非選擇題:本題共4小題,共54分。15.(12分)(2021福建三明模擬)高錳酸鉀是一種典型的強(qiáng)氧化劑。完成下列填空:Ⅰ.在稀硫酸中,Mn和H2O2能發(fā)生氧化還原反應(yīng):氧化反應(yīng):H2O2-2e-2H++O2↑還原反應(yīng):Mn+5e-+8H+Mn2++4H2O
(1)反應(yīng)中若有0.5molH2O2參加此反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)約為 。由上述反應(yīng)得出的物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱的結(jié)論是 > (填寫化學(xué)式)。?(2)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,則被1molKMnO4氧化的H2O2是 mol。?Ⅱ.將SO2氣體通入酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色,Mn被還原成Mn2+。(3)請寫出上述過程的離子方程式: 。?Ⅲ.在用酸性KMnO4溶液處理Cu2S和CuS的混合物時,發(fā)生的反應(yīng)如下:①M(fèi)n+CuS+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)②Mn+Cu2S+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)(4)配平反應(yīng)①: 。?(5)下列關(guān)于反應(yīng)②的說法錯誤的是 (選填編號)。?a.被氧化的元素是Cu元素和S元素b.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8∶5c.還原性的強(qiáng)弱關(guān)系:Mn2+
O2。(2)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,Mn元素化合價從+7價降低到+2價得到5個電子,H2O2中氧元素化合價從-1價升高到0價,失去電子,則根據(jù)電子得失守恒可知被1molKMnO4氧化的H2O2是=2.5mol。(3)將SO2氣體通入酸性高錳酸鉀溶液,溶液褪色,Mn被還原成Mn2+,二氧化硫被氧化為硫酸,因此上述過程的離子方程式為5SO2+2Mn+2H2O2Mn2++4H++5S。(4)反應(yīng)中Mn元素化合價從+7價降低到+2價得到5個電子,硫元素化合價從-2價升高到+4價失去6個電子,根據(jù)得失電子守恒可知轉(zhuǎn)移30個電子時,依據(jù)原子守恒和電荷守恒可知配平后的方程式為6Mn+5CuS+28H+5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O。(5)a項,硫元素化合價從-2價升高到+4價失去6個電子,銅元素化合價從+1價升高到+2價,失去1個電子,被氧化的元素是Cu元素和S元素,a正確;b項,反應(yīng)中Mn元素化合價從+7價降低到+2價得到5個電子,1mol高錳酸鉀得到5mol電子,1mol硫化亞銅失去8mol電子,根據(jù)得失電子守恒可知氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8∶5,b正確;c項,還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性,則還原性的強(qiáng)弱關(guān)系:Mn2+
