2021-2022学年高一上学期化学鲁科版(2019)高中化学必修第一册第2章元素与物质世界第3节氧化还原反应课后巩固练习题(含解析)

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名称 2021-2022学年高一上学期化学鲁科版(2019)高中化学必修第一册第2章元素与物质世界第3节氧化还原反应课后巩固练习题(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-10-03 18:19:52

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第2章元素与物质世界第3节氧化还原反应课后巩固练习题2021-2022学年高一上学期化学鲁科版(2019)高中化学必修第一册
一、单选题(共14题)
1.氯水是一种常见的消毒剂,它是由氯气溶于水制得的,该过程反应的方程式如下:Cl2+H2OHCl+HClO,下列对该反应中H2O的作用说法正确的是
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
2.如图所示装置可以用来发生、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于
A.二氧化锰和浓盐酸生成氯气
B.锌和盐酸生成氢气
C.碳酸钙和盐酸生成二氧化碳
D.KClO3和MnO2生成氧气
3.二氯化钒()是重要的有机合成试剂,具有较强的吸湿性。某学习小组通过分解制备,下列说法错误的是
A.玻璃管m的作用为:平衡气压,使液体顺利流下
B.甲装置中每产生1mol
,转移电子数目为3
C.装置合理的连接顺序为:
D.丁中的试剂可以为无水
4.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温常压下,16gO2与O3混合气体中含有NA个氧原子
B.4.6gNa与100mL1mol·L-1盐酸反应,转移的电子数为0.1NA
C.标准状况下,33.6LNO2含有分子数为1.5NA
D.标准状况下,22.4L苯中C-H数目为6NA
5.用化学方法可制得高纯度硅,其化学方程式为:①SiO2+2CSi+2CO,②Si+2Cl2SiCl4,③SiCl4+2H2Si+4HCl,其中,反应①和③属于
A.化合反应
B.分解反应
C.氧化还原反应
D.复分解反应
6.下列有关氧化还原反应的叙述中,正确的是
A.在氧化还原反应中,物质失去的电子数越多,其还原性越强
B.阳离子只具有氧化性,阴离子只具有还原性
C.在氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生改变
D.氧化剂被还原,化合价升高
7.对以下古诗文中的现象,分析正确的是
A.“以硫黄、雄黄合硝石并蜜烧之,焰起烧手、面及屋舍”,指的是黑火药爆炸,其主要反应的方程式为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
B.“司南之杓(勺),投之于地,其杓指南”,司南中“杓”的主要成分为Fe2O3
C.“试玉要烧三日满,辨才须待七年期”,此文中“玉”的主要成分为硅酸盐,该诗句表明玉的硬度很大
D.“自古书契多编以竹简,其用缣帛者(丝织品)谓之为纸”,文中“纸”的主要成分是纤维素
8.日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是
A.铜铸塑像上出现铜绿
B.氢气球遇火发生爆炸
C.小苏打与盐酸反应生成
D.铝锅表面生成致密的保护膜
9.2019年12月以来,突发的新冠病毒肺炎威胁着人类的身体健康。乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸()、氯仿等均可有效灭活病毒。下列有关说法正确的是
A.冠状病毒肺炎可通过气溶胶传播,胶体粒子直径大于100nm
B.口罩中间的熔喷布具有核心作用,其主要原料聚丙烯是一种天然高分子化合物
C.过氧化氢、过氧乙酸等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D.“84”消毒液是以为主要有效成分的消毒液,为了提升消毒效果,可以与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用
10.用如下装置在实验室探究和的取代反应(部分夹持装置省略)。下列说法错误的是
A.圆底烧瓶中反应的离子方程式为:
B.实验中可观察到U形管左侧内壁有油状液滴出现
C.向漏斗中滴加紫色石蕊溶液,可验证该取代反应有生成
D.烧杯中溶液可用于吸收残留的
11.工业上可用活性炭吸附法提取废水中的碘,其流程如下图:
下列说法正确的是
A.工业上可用热空气吹出是利用单质碘易挥发的性质
B.用活性炭吸附生成的单质碘的目的是富集单质碘
C.向废水中加入并调节,离子方程式为
D.取洗脱后的溶液检验的方法是直接加入少量稀硝酸和淀粉溶液,观察溶液是否变蓝
12.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象,所得到的结论正确的是
选项
实验操作和现象
结论
A
乙醇钠的水溶液呈强碱性
C2H5O-结合H+的能力强
B
将某溶液滴在KI淀粉试纸上,试纸变蓝
原溶液中一定含有Cl2
C
向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液,溶液变红
氧化性:Fe3+D
向盛有2mL一定浓度的Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,滴入5滴2mol L-1的KI溶液,产生黄色沉淀
[Ag(S2O3)2]3-具有较强的还原性
A.A
B.B
C.C
D.D
13.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.3Cl2+6FeI2=4FeI3+2FeCl3
B.3Cl2+2FeI2=
2FeCl3+2I2
C.Co2O3+6HCl
=2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
14.钛铁矿与过氧化钠熔融后得到钛酸钠(Na2TiO4),反应的化学方程式为:FeTiO3+3Na2O2Na2FeO4+Na2TiO4+Na2O,下列有关说法正确的是
A.化合物Na2O2中阴阳离子的个数比为1:1
B.该反应中的还原产物只有Na2O
C.若有1molFe2+被氧化,则被Fe2+还原的Na2O2为1mol
D.每生成18.6g氧化钠,转移电子的物质的量是1.8mol
二、综合题(共4题)
15.回答下列问题
(1)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为___________。
(2)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1molClO2消耗NaClO2的量为___________mol;产生“气泡”的化学方程式为___________。
16.储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步,但用电孤法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质—碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯.其反应式为:
(1)请用双线桥法标出电子转移方向和数目_______。
(2)上述反应中氧化剂是_______(填化学式)被氧化的元素是_______(填元素符号).
(3)若反应中电子转移了,则产生的气体在标准状况下的体积为_______。
17.(1)已知:+5价钒在溶液中存在如下平衡:。完成氧化的离子方程式:_______,_____V2++_____ClO+
_____=_____VO_____C1-+_____
(2)①Cl2可用于制备新型净水剂高铁酸钠(Na2FeO4),配平化学方程式____,_____Fe(NO3)3+_____NaOH+_____Cl2→_____Na2FeO4+_____NaNO3+_____NaCl+_____H2O
②若反应消耗3.36L
Cl2(标准状况),则转移电子的数目是___________。
③用Na2FeO4杀菌消毒的优点是还原产物具有净水作用,缺点是还原产物会对铁制水管造成腐蚀,造成腐蚀的原理有___________。
18.(1)标准状况下11.2L,由CO和H2组成的混合气体的质量为7.2g,则混合气体的平均摩尔质量为___;此混合气体完全燃烧,将燃烧产物通过足量过氧化钠后,固体增重___g。
(2)若分别用①KMnO4(还原产物是Mn2+)②MnO2(还原产物是Mn2+)③Ca(ClO)2(还原产物是Cl2)氧化浓盐酸制备氯气,当浓盐酸足量且这三种氧化剂的物质的量相同时,生成氯气的物质的量最少的是___。(填序号)
19.已知氯气与碱反应时,产物受温度的影响。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,并探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______
(2)装置A产生氯气的化学方程式为_______
(3)装置B中的试剂为_______,
该装置作用为_______。
(4)装置C采用的加热方式是_______,装置D中发生反应的离子反应方程式为_______。
(5)装置E的作用是_______,可选用试剂_______
(填标号)。
A.NaCl溶液
B.NaOH溶液
C.澄清石灰水
D.稀硫酸
(6)探究KClO3、NaClO的氧化能力
操作:向
1号(KClO3)和2号(NaClO)试管中,滴加中性KI溶液。
现象:1号试管溶液颜色不变,2号试管溶液变为棕色。
结论:该条件下氧化能力KClO3_______
NaClO(填“大于”或“小于”)。
参考答案
1.D
【详解】
反应前后,H2O中H、O元素的化合价均未改变,则H2O既不是氧化剂又不是还原剂,答案选D。
2.B
【详解】
A.二氧化锰和浓盐酸生成氯气,反应需加热,氯气和水反应,氯气比空气重应用向上排气法,故A错误;
B.锌和盐酸发生反应生成氢气,制备、干燥及收集装置均符合上述要求,故B正确;
C.碳酸钙和盐酸生成二氧化碳,制备装置符合,二氧化碳也可少量溶解于水,二氧化碳比空气重,收集方法应用向上排气法,故C错误;
D.KClO3和MnO2生成氧气,反应需加热,生成的氧气微溶于水,氧气比空气重,收集方法也不对,故D错误;
故选:B。
3.D
【详解】
A.玻璃管m的作用为:平衡蒸馏烧瓶与滴液漏斗中的气压,使液体顺利流下,故A正确;
B.甲装置中发生NH4Cl+NaNO2=NaCl+N2↑+2H2O,根据方程式分析得到每产生1mol
,转移电子数目为3,故B正确;
C.二氯化钒()是重要的有机合成试剂,具有较强的吸湿性,因此制取氮气后要干燥氮气,再与反应,最后要接尾气处理和防止空气中水蒸气进入到反应装置中,因此装置合理的连接顺序为:,故C正确;
D.选项丙中存在的尾气中含有,无水不能吸收,故D错误。
综上所述,答案为D。
4.A
【详解】
A.16gO2和O3的混合物即16gO原子,物质的量为1mol,数目为NA,A正确;
B.4.6gNa的物质的量为0.2mol,由于100mL1mol·L-1盐酸中还有水,所以Na可以完全反应,全部转化为Na+,转移电子数为0.2
NA,B错误;
C.标况下NO2不是气体,33.6LNO2的物质的量不是1.5mol,C错误;
D.标况下苯不是气体,22.4L苯的物质的量不是1mol,D错误;
综上所述答案为A。
5.C
【详解】
由化学方程式可知,①SiO2+2CSi+2CO,③SiCl4+2H2Si+4HCl反应中的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应,也是氧化还原反应,故选C。
6.C
【详解】
A.还原性的强弱与失电子的数目无关,只与失电子的难易程度有关,故A错误;
B.阳离子可以既有氧化性又还原性,如Fe2+,阴离子也可以既有氧化性又还原性,如,故B错误;
C.氧化还原反应中有的元素的化合价发生改变,有的元素的化合价不发生改变,如2KClO32KCl+3O2↑,此反应中K元素化合价不变,Cl元素、O元素化合价发生了改变,即在氧化还原反应中不一定所有元素的化合价都发生改变,故C正确;
D.氧化剂得到电子,被还原,化合价降低,故D错误;
答案为C。
7.A
【详解】
A.“以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之,焰起烧手、面及屋舍”,描述的是黑火药,黑火药是由木炭粉(C)、硫磺(S)和硝石(KNO3)按一定比例配制而成的,其主要反应的方程式为:S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,故A正确;
B.司南中“杓”能指示方向,说明具有磁性,主要成分为Fe3O4,故B错误;
C.玉的成分是硅酸盐,“试玉要烧三日满”说明“玉”的熔点较高,故C错误;
D.“缣帛者谓之为纸”,文中“纸”是丝织品,主要成分是蛋白质,故D错误。
选A。
8.C
【详解】
A.铜铸塑像上出现铜绿,发生反应的方程式为:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3,铜被氧化,该反应属于氧化还原反应,故A不选;
B.氢气在氧气中混合遇火发生爆炸,反应生成水,氢元素、氧元素的价态均发生改变,属于氧化还原反应,故B不选;
C.碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应过程中各元素的价态均没有变化,属于非氧化还原反应,故C正确;
D.单质铝表面生成致密薄膜氧化铝,化合价改变,属于氧化还原反应,故D不选;
故选C。
9.C
【详解】
A.胶体粒子直径介于1nm至100nm之间,故A错;
B.聚丙烯是一种人工合成的高分子有机化合物,而不是天然高分子化合物,故B错;
C.过氧化氢、过氧乙酸均具有较强的氧化性,所以其溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的,故C正确;
D.可与HCl发生氧化还原反应生成有毒有害的物质氯气,同时其消毒效果会大大降低,故D错;
答案选C。
10.C
【详解】
A.圆底烧瓶中是MnO2和浓盐酸发生氧化还原反应得到Cl2,反应的离子方程式为:,A正确;
B.CH4和Cl2发生取代反应得到二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷都是液体,则可观察到U形管左侧内壁有油状液滴出现,B正确;
C.漏斗中含有Cl2溶于水,反应为Cl2+H2OHCl+HClO,滴加紫色石蕊溶液变红,可能是氯气溶于水造成的,不能验证取代反应有生成,C错误;
D.Cl2可与强碱性溶液反应,则烧杯中溶液可用于吸收残留的,D正确;
故选:C。
11.B
【详解】
A.工业上可用热空气吹出碘,是利用单质碘易升华的性质,故A错误;
B.活性炭具有强吸附性,用活性炭吸附生成的单质碘的目的是富集单质碘,故B正确;
C.向废水中加入并调节,离子方程式为,故C错误;
D.取洗脱后的溶液,加入稀硝酸,碘离子氧化为碘酸盐,不能检验碘离子的存在,故D错误;
选B。
12.A
【详解】
A.乙醇钠的水溶液呈强碱性,可知溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,则C2H5O-结合H+的能力强,A正确;
B.溶液中可能含碘单质,也可能含有Cl2,均出现相同现象,B错误;
C.硝酸可氧化亚铁离子,不能说明氧化性:Fe3+
<
Ag+,C错误;
D.黄色沉淀为AgI,说明[Ag(S2O3)2]3-能电离出银离子,不能说明具有较强还原性,D错误;
答案选A。
13.A
【详解】
A.因为氧化性FeCl3>I2,所以反应不能生成FeI3,即反应不能发生,A符合题意;
B.因为氧化性Cl2>FeCl3>I2,所以3Cl2+2FeI2=2FeCl3+2I2能发生,B不符合题意;
C.根据反应:Co2O3+6HC1=2CoCl2+Cl2↑+3H2O,可知氧化性:Co2O3>Cl2.,反应可能发生,C不符合题意;
D.根据反应2Fe3++2I-=
2Fe2++I2可知氧化性:FeCl3>I2,反应能发生,D不符合题意;
故合理选项是A。
14.D
【详解】
A.Na2O2中阳离子为Na+、阴离子为,所以Na2O2晶体中阴阳离子个数之比为1:2,A错误;
B.该反应中,FeCr2O4中铁、
铬元素的化合价升高,被氧化,Na2O2中氧元素的化合价降低,Na2FeO4和Na2TiO4既是氧化产物又是还原产物,Na2O是还原产物,B错误;
C.由化学计量数可知,有1molFe2+被氧化,则被Fe2+还原的Na2O2为3mol,C错误;
D.,
每生成1mol
Na2O转移6
mol电子,则生成0.3
mol
Na2O转移1.8
mol电子,D正确;
故选D。
15.
(1)2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O
(2)
1.25
NaHCO3+NaHSO4=CO2↑+Na2SO4+H2O
【分析】
(1)
Cl2歧化为Cl2O和Cl-,HgO和氯气反应的方程式为:2Cl2+HgO=HgCl2+Cl2O;
(2)
5ClO+4H+=4ClO2+Cl-+2H2O,每生成1molClO2,消耗NaClO2为=1.25mol;碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,方程式为:NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2↑。
16.
K2Cr2O7
C
4.48
【分析】
根据元素化合价升高被氧化,化合价降低被还原
【详解】
(1)碳元素化合价升高4价,铬元素化合价降低三价所以双线桥标电子转移的方向和数目为;
(2)铬元素化合价降低被还原,所以K2Cr2O7为氧化剂,碳元素化合价升高被氧化,所以被氧化的元素为C;
(3)由方程式每转移12摩尔电子生成3摩尔二氧化碳,所以转移0.8摩尔电子生成二氧化碳0.2摩尔,标准状况下的体积为4.48L。
17.2V2++ClO+H2O=2VO+Cl-+2H+
2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O
0.3NA
Na2FeO4在杀菌消毒时,本身被还原为Fe3+,Fe3+与单质铁发生反应使其溶解
【详解】
(1)反应中V元素化合价从+2价升高到+5价,失去3个电子,氯元素化合价从+5价降低到-1价,得到6个电子,根据电子得失守恒可知反应中转移6个电子,又因为+5价钒在溶液中存在如下平衡:,这说明要生成VO,反应后溶液应该显酸性,因此配平后的方程式为2V2++ClO+H2O=2VO+Cl-+2H+;
(2)①反应中铁元素化合价从+3价升高到+6价,失去3个电子,氯元素化合价从0价降低到-1价,得到1个电子,根据电子得失守恒可知反应中转移6个电子,因此配平后的方程式为2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2=2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O;
②若反应消耗3.36L
Cl2(标准状况),氯气的物质的量是0.15mol,则转移电子的数目是0.3NA;
③由于Na2FeO4在杀菌消毒时,本身被还原为Fe3+,Fe3+与单质铁发生反应使其溶解,因此还原产物会对铁制水管造成腐蚀。
18.14.4g/mol
7.2

【详解】
⑴标准状况下11.2L即物质的量为0.5mol,由CO和H2组成的混合气体的质量为7.2g,则混合气体的平均摩尔质量为,此混合气体完全燃烧,将燃烧产物二氧化碳和水,产物通过足量过氧化钠生成碳酸钠和氢氧化钠,能写成(CO)m(H2)n的气体混合物,充分燃烧产物通入到过氧化钠中,质量增重7.2g,故答案为:14.4g/mol;7.2。
⑵若分别用①KMnO4(还原产物是Mn2+)②MnO2(还原产物是Mn2+)③Ca(ClO)2(还原产物是Cl2)氧化浓盐酸制备氯气,高锰酸钾从+7价降到+2价,降低5个价态,1mol高锰酸钾能得到2.5mol氯气,二氧化锰由+4价降低到+2价,1mol二氧化锰能得到1mol氯气,次氯酸钙由+1价降低到0价,有2mol氯降低,且有2mol氯由-1价升高到0价,1mol次氯酸钙最终得到2mol氯气,当浓盐酸足量且这三种氧化剂的物质的量相同时,生成氯气的物质的量最少的是②,故答案为:②。
19.分液漏斗
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O
饱和食盐水
除去氯气中的氯化氢气体
水浴加热
2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
吸收尾气Cl2,防止污染空气
B
小于
【分析】
A装置为制取氯气装置,B为除杂装置,杂质为挥发的氯化氢,则B中用饱和食盐水除氯化氢;装置C用来制取KClO3,装置D用来制取NaClO,装置E用来吸收多余的氯气,防止污染大气。
【详解】
(1)盛装浓盐酸的仪器a的名称为分液漏斗;
(2)装置A利用浓盐酸和MnO2混合加热制氯气,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)浓盐酸有挥发性,Cl2中混有挥发的HCl,则需要利用装置B中饱和食盐水来除氯化氢;
(4)装置C采用的加热方式是水浴加热,装置D中Cl2和NaOH溶液反应生成NaCl和NaClO,发生反应的离子反应方程式为2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O;
(5)氯气是有毒气体,污染环境,则装置E的作用是吸收尾气Cl2,防止污染空气;可吸收Cl2需要选择碱性溶液,排除NaCl溶液和稀硫酸,而澄清石灰水浓度小,吸收效率低,则选择NaOH溶液,故答案为B;
(6)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液,1号试管溶液颜色不变,说明KClO3没有和KI溶液反应,无I2生成;2号试管溶液变为棕色,说明NaClO和KI溶液反应生成碘单质,则氧化性强弱顺序为:NaClO>I2>KClO3。
【点睛】
考查氯气的制备及性质实验,把握物质的性质、发生的反应、实验装置的作用为解答的关键,易错点是忽视浓盐酸的挥发性,将B装置看成是干燥装置,另外氯气的尾气处理易选择石灰水,忘记Ca(OH)2是微溶于水的。