基于反應機理的氧化還原反應考查

一、單選題(共18題)

1.某離子反應中涉及H2。、C1CT、NH：、H+、N2,C「六種微粒，其中N2的物質的量

隨時間變更的曲線如圖所示。下列推斷正確的是

A.該反應的氧化劑口0「，還原產物是N?B.消耗1mol還原劑，轉移6mol電子

C.水是生成物，且反應后溶液的酸性明顯增加D.氧化劑與還原劑的物質的量之比為2：3

-

2.某容器中發生一個化學反應，反應過程中存在HQ、C1(T、、HC03>NZ、C「六種離子。

在反應過程中測得Cl(r和N?的物質的量隨時間變更的曲線如圖所示。下列有關推斷中不正確

的是

A.還原劑是含CPT的物質，氧化產物不只有N?

B.氧化劑是CIO,還原產物是HC(V

C.參與反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比為5：2

D.標準狀況下若生成2.24LN2則轉移電子為Imol

3.某化工廠充分利用工業廢氣中的CO、C02,將氯代燃、氯堿工業和甲醇聯合生產，削減了

環境污染，詳細流程如圖。下列敘述錯誤的是

NaOH

co,CuCICH?C1,

co*;

溶液

A.為削減副反應的發生，過程II中的裝置需運用陽離子交換膜

B.在過程III中實現了CuCl2的再生

C.理論上每生成ImolCHsOH,可得到ImolC2H4ck

D.過程IV中的反應是C2H4+2CUC12=C,H4C12+2CUC1

4.工業上將Cl2通入冷的NaOH溶液中制得漂白液（主要成分是NaClO）,室溫下將C1感

緩通入NaOH溶液中，得到CIO\C103一的物質的量與

反應時間的關系如圖所示,下列有關說法正確的是

A.HC1O具有強氧化性，而NaClO沒有氧化性

B.向漂白液中加入足量濃鹽酸可增加漂白效果

C.無法求出a點時的溶液中，c（Na+）和c（CF）的比值

D.t2到t4,n（CIO-）下降的緣由可能是：3c10「="="2Cr+C10

5.用原電池原理可以除去酸性廢水中的三氯乙烯和As。；，其原理如圖所示（導電殼內部為

納米鐵）。下列說法正確的是

Fe3（）4（導電殼）

CHCI

23ST

AO3+SO^4-

FeAsSJ+FeJ+

A.納米鐵發生還原反應

+

B.正極電極反應式：C2HCl3+5H+8e^=C2H6+3Cr

2++3+

C.導電殼上電極反應式：AsO7+80^+14Fe+14H=FeAsSI+13Fe+7H20

D.當電路中有0.4mol電子轉移時，就會有11.2L乙烷生成

6.硼氫化鈉（NaBHj可用作還原劑和塑料發泡劑。它在催化劑作用下與水反應獲得氫氣的微觀

過程如圖所示。下列說法不正確的是

■-B0-0O-H

A.NaBH4中氫元素的化合價為+1價

B.若用DzO代替H2,反應后生成的氣體中含有壓、HD和D?

C.通過限制催化劑的用量和表面積，可以限制氫氣的產生速率

-

D.NaBHi與水反應的離子方程式為：BH4+4H20=B（0H）r+4H2

7.“三效催化轉換器”可將汽車尾氣中的有毒氣體處理為無污染的氣體，下圖為該反應的微

觀示意圖（未配平），其中不同符號的球代表不同種原子。下列說法不正確的是（）

甲乙丙丁

A.反應屬于氧化還原反應B.丁物質肯定是非金屬單質

C.配平后甲、乙、丙的化學計量數均為2D.甲和丙中同種元素的化合價不行能相等

8.硫酸鹽（含SO：、HSO［）氣溶膠是PM2.5的成分之一、近期科研人員把出了霧霾微顆粒

中硫酸鹽生成的三個階段的轉化機理，其主要過程示意圖如下，下列說法錯誤的是

A.第I階段的化學方程式為：SO^+N02=NO2+SO3

B.該過程中NO2為催化劑

C.ImolSO,在第II、III兩個階段共失去電子數目為以

D.氧化性NO>HNOz

9.硫酸根自由基(SOJ)是具有較高氧化還原電位的自由基，可以氧化許多物質。通常利用

分解過硫酸鹽的方式產生硫酸根自由基。堿性條件下，過硫酸鈉(Na2s2。8硫元素為+6價)活

化Fe得到SC>4?和?OH(SO4?和*OH為具有強氧化性的自由基)，去除水體中As(V)的機

理模型如圖所示。下列有關說法中正確的是

|OH

FHOHhl卜A“V)箕0(淀

?A?(V而?

*Fe

A.Na2s2。8中氧元素顯-2價

B.與As(V)共沉淀時發生了氧化還原反應

C.S2。；和Fe發生的反應為SzOj+Fe=Fe?++2SO,，S?。j+2Fe?+=2Fe3++2SO：

D.強堿性條件下,溶液中的自由基主要為?OH

10.某種含二價銅微粒[Cun(OH)(N%)]+的催化劑可用于汽車尾氣脫硝。催化機理如圖1,反應

過程中不同態物質能量變更如圖2.下列說法不正確的是

+

[CU"(0H)(NH3)]

N2,H2OQV.2NH3(起始態①)

中間態②)

D+(

[Cun(NO)(NH)]^^[CU(OH)(NH3)3]0

2320

INO11間態③)

3

西間態④)

NO,1/20/\二>AH2O混

C37,終態)

,[CU,(HNNO)(NH)]+

[CU(NH3)2]232

㈤.反應歷程

1*11

A.由圖2可知，該總反應為放熱反應

B.狀態③到狀態④的變更過程中有0-H鍵的形成

C.狀態④到狀態⑤中，NO發生氧化反應

D.該脫硝過程的總反應方程式為4NH3+2N0+202=N2+6H20

11.為削減溫室氣體的排放，科學家探討出以T1C>2為催化劑，光熱化學循環分解CC)2的反應，

該反應機理及各分子化學鍵完全斷裂時的能量變更如下圖所示。

??

@

@

下列說法正確的是

A.該反應中，光能和熱能轉化為化學能

B.該過程中沒有電子的轉移

C.運用Tie)?作催化劑可以降低反應的熔變，從而提高化學反應速率

D.分解C。2反應的熱化學方程式：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)A^=-30kJ/mol

12.CuQ/Cu雙催化劑在水溶液中用氫原子將CO2高效轉化為重要工業原料之一的甲醇，反應

機理如圖所示。下列有關說法正確的是

A.催化劑Cu結合含碳微粒，催化劑CuQ結合氫原子

B.CO?生成甲醇是通過多步氧化反應實現

C.有可能通過調控反應條件獲得甲醛等有機物

D.該催化過程中只涉及化學鍵的形成，未涉及化學鍵的斷裂

13.硫酸鹽(含SO：、HSO：)氣溶膠是PM-的成分之一。近期科研人員提出了霧霾微顆粒中硫

酸鹽生成的轉化機理，其主要過程示意圖如圖:

下列說法不正確的是

A.該過程有H2O參與B.NO?是生成硫酸鹽的氧化劑

C.硫酸鹽氣溶膠呈酸性D.該過程沒有生成硫氧鍵

14.MnO?催化某反應的一種催化機理如圖所示（其中?0H是氫氧自由基，?CHO是醛基自由基）,

下列敘述正確的是

A.該反應可以消耗溫室氣體CO?

B.ImolHCHO與足量銀氨溶液完全反應，最多可生成432gAg

C.催化過程中，所發生的反應均為氧化還原反應

D.0；為中間產物之一，該微粒與電2。2中所含陰離子種類相同

15.硫酸鹽（含SO：、HSO4）氣溶膠是PM2.5的成分之一、近期科研人員提出了霧霾微顆粒

中硫酸鹽生成的三個階段的轉化機理，其主要過程示意圖如下，下列說法錯誤的是

A.第I階段的化學方程式為：SO^+NO2=NO2+SO-B.該過程中NO2為催化劑

C.lmolSC>3在第H、III兩個階段共失去電子數目為NAD.氧化性NOzAHNO?

16.我國科學家探討了活性炭催化條件下煤氣中的H2s和Hg的協同脫除，部分反應機理如圖

（吸附在催化劑表面的物種用*標注）。有關該過程的敘述錯誤的是

A.產生清潔燃料H?B.H2s脫除率不是100%

C.H2s只被氧化D.催化劑表面發生了極性共價鍵的斷裂

17.Pd/ALOs催化H2還原CO?的機理示意圖如下。下列說法不正確的是（）

A.H-H的斷裂須要汲取能量B.①一②，CO2發生加成反應

C.④中，CO被氧化為CH4D.生成CH,總反應的化學方程式是

Pd/AloO3

CO2+4H2CH4+2H2O

18.近期我國探討人員報道了溫柔條件下實現固氮的一類三元NiFeV催化劑，其電催化固氮

的機理如圖所示。下列對機理過程描述錯誤的是

NiFeV傕化劑

A.1個N2分子反應生成2個NHs分子

B.反應過程涉及Nz的電化學還原

C.反應在堿性條件下進行的程度更大

D.反應機理的每一步均有。鍵形成

二、填空題（共5題）

19.用氧化鐵包袱的納米鐵粉（用Fe@Fe2（）3表示）能有效還原水溶液中的Cr（VI）。Fe@Fez（）3還原

近中性廢水中Cr（VI）的可能反應機理如圖所示。Fe@Fe。中Fe還原CrO：的過程可描述為

納米鐵粉

導電氣化鐵層

20.氧化還原反應在生產、生活中具有廣泛的用途，貫穿古今。

（1）水是人體的重要組成部分，是人體中含量最多的一種物質。而“四種基本反應類型與氧化

還原反應的關系”也可用下圖表達。

非氧化還原反應

二氧化還原反應三三

試寫出有水參與的符合反應類型IV的一個化學方程式：,其中水為劑。

（2）氯化鏤常用于焊接。如在焊接銅器時用氯化鏤除去銅器表面的氧化銅以便焊接,其反應為

△

4CUO+2NH4C1=3CU+CUC12+N2t+4H20?

①該反應中，被氧化的元素是（填元素名稱），氧化劑是（填化學式）。

②反應中若產生0.2mol的氣體，則有mol的電子轉移。

（3）隨著汽車的普及，我國城市汽車尾氣污染治理燃眉之急。用于汽車尾氣凈扮裝置的一種新

型催化劑可避開汽車尾氣中的有害氣體對大氣的污染，氣體在催化劑表面吸附與解吸作用的

機理如圖所示。

|催化劑||催化劑

寫出上述變更中的總化學反應方程式：__________o

21.臭氧氧化技術被廣泛用于飲用水的處理，但也會產生易致癌的Br03-o

⑴取含BL的水樣，向其中投加肯定量的HA,再經氧化后，水中澳酸鹽（BrOsQ的含量

①投加過氧化氫，其目的是—。

②未投加過氧化氫，臭氧投加量在o~l.omg?LT時，BrO3一的濃度為0的可能緣由是

t/min

⑵科研小組在限制其他條件肯定時，探討A(HG)/A(03)對水樣中Bi"濃度的影響，結果如圖。

在相同時刻，投加HQ的反應中Br-的濃度高于未投加HzO?的，其可能緣由是反應過程中生

成的HBrO被還原所致，該反應的化學方程式為—o

(3)Br03-能被活性炭有效去除，其去除機理分為兩步，第一步是—；其次步是BrOs一被活性炭

還原為Br，反應方程式(未配平)如下：

三C+B4-BrO「+三CO?①

三C+BrCffBr+三CO2②

反應的總方程式為：2Br(V+3mC=2Br-+3三CO?。其中三C代表活性炭表面，三CO?代表

活性炭表面氧化物。則反應①與反應②中參與反應的三C物質的量之比為_。

22.低濃度含碑As廢水可用鐵鹽沉淀法處理。通常狀況下，廢水中同時存在三價碑和五價碑,

3+-

其去除原理為：Fe+AsO3=FeAsO3I,Fe"+AsO；=FeAsO4I。

己知：①三價碑的毒性高于五價碑；

?KSP(FeAsOj)>Xp(FeAsO4)；

③KzFeO,具有較強的氧化性。pH越小，其氧化性越強，穩定性越弱。

(l)pH約為7時，為除去廢水中的碑，下列試劑中去除效果較好的是―(填序號)。

A.FeClsB.K2FeO4C.FeCls>AFeO4

選擇該試劑的理由是—O

⑵肯定條件下，以KzFeO」去除廢水中的碑，溶液的pH對碑去除率的影響如圖1所示:

圖1

①當pH〉8時，pH越大，碑去除率越低，其緣由可能是—o

②當pH〈5時，pH越小，碑去除率越低，其緣由可能是—o

(3)Na2s易溶于水、有氧化性，利用Fe—Na2s體系去除廢水中的五價碑，反應機理如圖2

所示。

圖2

已知：(羥基自由基)是一種不帶電荷的活性中間體，“?”表示未成對電子。

①寫出?0H的電子式—。

②S2：在此過程中的作用與發生的變更可描述為―-

23.我國“藍天保衛戰”成果顯著，肆虐的霧霾漸漸被遏止。科學家探討發覺含氮化合物和

含硫化合物在形成霧霾時與大氣中的氨有關，轉化關系如圖所示:

無

機

氣顆

燃

體粒

料

物物

燃

燒

物

顆粒

：

列問題

回答下

)。

學式

(寫化

的有

化物

性氧

于酸

質屬

的物

圖中

看，

角度

類的

質分

(1)從物

為。

程式

學方

的化

反應

氮，

氧化

備一

氣制

用氨

上利

(2)工業

o

是

錯誤的

霾敘述

關于霧

(3)下列

酸鏤

鏤和硫

有硝酸

霾中含

B.霧

相同

分散劑

質、

分散

和霾的

A.霧

關

氮肥有

度施用

成與過

霾的形

D.霧

劑

的催化

顆粒物

成無機

s是形

C.NH

流及湖

造成河

廢水是

。氨氮

廢水

氨氮

度的

高濃

放出

會排

業都

等工

鋼鐵

土、

、稀

煉油

肥、

(4)化

在,

式存

壓0形

NR?

H；和

多以N

元素

的氮

水中

氮廢

的氨

產生

肥廠

。某氮

因素

主要

化的

養分

泊富

下：

程如

理流

計處

隊設

某團

的，

的目

利用

回收

為寶

變廢

為達到

標

酸