1.3 氧化还原反应 课时作业(含解析) 高中化学人教版(2019)必修 第一册

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名称 1.3 氧化还原反应 课时作业(含解析) 高中化学人教版(2019)必修 第一册
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-04-25 10:04:20

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文档简介

1.3氧化还原反应 课时作业
一、单选题
1.下列实验现象及相关的离子方程式均正确的是( )
A.Cl2与FeI2溶液反应,当n(C12):n(FeI2)=1:1时,2Fe2++2I-+2C12=2Fe3++I2 +4C1-
B.向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,出现白色沉淀:Ba2++SO2+H2O=BaSO3↓+2H+
C.向酸化的KMnO4溶液中滴加少量H2O2溶液,KMnO4溶液褪色:2MnO4-+7H2O2+6H+=2Mn2++6O2↑+10 H2O
D.将等物质的量浓度、等体积的Ba(OH)2溶液和NaHSO4溶液混合:Ba2++SO+H++OH-=BaSO4↓+H2O
2.下列过程中发生了氧化还原反应的是
A.用铁矿石炼铁 B.用活性炭处理水面的油污
C.用明矾处理含悬浮物质较多的废水 D.利用反渗透膜从海水中分离出淡水
3.在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物质的量之比完全反应,生成一种棕黄色气体X,其中Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为
A.ClO2 B.Cl2O C.Cl2 D.Cl2O5
4.氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在,在一定条件下,NH经过两步反应被氧化成NO,两步反应的能量变化示意图如下:
下列说法合理的是
A.该反应的催化剂是NO
B.升高温度,两步反应速率均加快,有利于NH转化成NO
C.在第一步反应中,当溶液中水的电离程度不变时,该反应即达平衡状态
D.1 mol NH在第一步反应中与1 mol NO在第二步反应中失电子数之比为1:3
5.下列各组物质反应时,硫表现还原性的是( )
A.硫与氧气 B.硫与氢气 C.硫与钠 D.硫与铜
6.一种新型净水剂PAFC{聚合氯化铁铝,[AlFe(OH)nCl6-n]m,n<5,m<10},广泛用于生活用水的净化和废水的净化,有关PAFC的说法正确的是
A.PAFC用于净化饮用水时,可以除去水中所有的有害物质
B.PAFC中铁显+2价
C.PAFC可看做一定比例的氯化铝和氯化铁的水解产物
D.PAFC在强酸性或强碱性溶液中都能稳定存在
7.S+O2SO2的反应类型是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
8.二氧化氯具有杀菌消毒作用,是一种广谱型消毒剂。工业上常用氧化制得方程式为:,下列相关说法不正确的是
A.反应中只有元素的化合价发生变化
B.是氧化产物
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.消耗时,转移电子数目为
9.下列物质的转化过程中,肯定要发生氧化还原反应的是( )
A.CO→CO2 B.CO2→Na2CO3 C.CuO→CuCl2 D.HCl→NaCl
10.有下列氧化还原反应:①2I-+Cl2=I2+2Cl-;②2Fe3++2I-=2Fe2++I2;③2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-;④2MnO+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,根据上述反应,下列结论中正确的是
A.要除去含有Fe2+、Cl-和I-的混合溶液中的杂质离子I-,应通入过量的氯气
B.氧化性强弱顺序为MnO>Cl2>Fe3+>I2
C.Mn2+是MnO的氧化产物,I2是I-的还原产物
D.在溶液中不可能发生反应:MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
11.反应2SO2+O22SO3是氧化还原反应,下列说法正确的是
A.SO2是氧化剂 B.SO2发生氧化反应 C.O2失去电子 D.SO3是还原剂
12.工业制备PH3的流程如图:
下列说法错误的是
A.次磷酸钠是正盐
B.PH3的还原性强于NH3
C.黄磷和烧碱溶液的反应为
D.若有1molP4参加反应,则整个工业流程中理论上能生成2molPH3
二、填空题
13.查阅资料知,在不同温度下Fe2O3被CO还原,产物可能为Fe3O4、FeO或Fe,固体质量与反应温度的关系如图所示,根据图象推断600℃~650℃时发生反应的化学方程式为___。
14.I.高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾、次氯酸等还强。工业上制取高铁酸钠的化学方程式是(未配平):Fe(NO3)3+ NaOH + Cl2→ Na2FeO4+ NaNO3+ NaCl + H2O。
(1)高铁酸钠中,铁元素的化合价是___________;上述制取高铁酸钠的反应中,铁元素被___________(填“还原”或“氧化”)。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是___________→___________ 。
(3)配平化学方程式,并用双线桥法标明电子转移的方向和数目___________
Fe(NO3)3+ NaOH + Cl2→ Na2FeO4+ NaNO3+ NaCl + H2O
(4)如反应中转移了0.3mol电子,则消耗Cl2在标准状况下的体积为___________。
Ⅱ.大苏打的成分是,常用于防毒面具中吸收氯气。若完全反应,失去8mol电子。
(5)写出其水溶液吸收氯气的离子方程式:___________。
Ⅲ. 已知化合物能与盐酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标准状况下密度为)。
(6)写出该反应的化学方程式:___________。
三、实验题
15.1 -溴丙烷是一种重要的有机合成中间体,实验室制备少量1 -溴丙烷的实验装置如下:
有关数据见下表:
正丙醇 1-溴丙烷 溴
状态 无色液体 无色液体 深红色液体
密度/(g·cm-3) 0.8 1.36 3.1
沸点/℃ 97.2 71 59
步骤1:在仪器A中加入搅拌磁子、12 g正丙醇及20 mL水,冰水冷却下缓慢加入25 mL 18. 4 mol·L-1的浓H2SO4 ;冷却至室温,搅拌下加入24 g NaBr。
步骤2:按如图所示搭建实验装置,缓慢加热,直到无油状物蒸馏出为止。
回答下列问题:
(1)使用油浴加热的优点主要有_____________.
(2)仪器A的容积最好选用__________.(填字母)。
A 50 mL B 100 mL C 250mL. D 500mL.
(3)步骤1中如果不加入20 mL水或者加入的水过少,烧瓶中会有大量红棕色蒸气产生,写出该反应的化学方程式:_____。
(4)提纯产品的流程如下:
①加入碳酸钠溶液的目的之一是通过反应除去产品中的Br2,已知反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1,写出反应的离子方程式:________。
②操作I得到的有机层中可能含有水、丁醇等杂质,检验水的试剂可选用______ ( 填字母,下同)。
a 金属钠 b 胆矾 c 无水硫酸铜 d 碱石灰,
③操作II选择的装置为______________。
(5)本实验制得的纯产品为14.8 g,则产率为_______(保留小数点后一位)。
四、有机推断题
16.有机酸除去羟基后余下的原子团()称为酰基。傅-克酰基化反应、脱氢反应在合成稠环芳烃时起着很大的作用。萘、蒽、菲等稠环芳烃的合成均可说明这些反应的普遍性。
利用两次傅-克酰基化反应以及其他反应,由苯制备萘的反应过程如下:
已知:傅-克酰基化反应的1个实例:。
(1)羧酸脱水可形成酸酐,如:乙酸酐:。则在流程I中,有机物W的名称为_____________。反应②中,试剂X是___________________ 。
(2)在流程I中,属于傅-克酰基化反应的是__________________。(用①~⑤等编号表示)
蒽醌是合成一大类蒽醌燃料的重要中间体。与萘的合成原理类似,工业合成蒽醌,以及将蒽醌还原脱氢制备蒽的过程如下:
(3)反应⑥与反应①类似,请书写反应⑥的化学方程式:_______________________
(4)蒽醌的结构简式为:_______________________ 。
(5)书写反应类型:⑧_________________________。
试卷第2页,共2页
试卷第1页,共1页
参考答案:
1.D
【详解】A.由于还原性I->Fe2+,因此通入Cl2后,先与I-反应,再与Fe2+反应,因此当n(C12):n(FeI2)=1:1时,没有足够的Cl2来氧化Fe2+,反应的离子方程式为:,故A项错误;
B.SO2溶于水性后形成H2SO3,具有酸性,NO3-在酸性条件下具有氧化性,能将SO2氧化成SO42-,因此反应生成BaSO4,故该反应的离子方程式为: ,故B项错误;
C.酸性KMnO4具有氧化性,能将H2O2氧化成O2,该反应的离子方程式为:,故C项错误;
D.Ba(OH)2和NaHSO4的物质的量相等,则参与反应的H+和OH-的个数比为1:1,该反应的离子方程式为:,故D项正确;
故答案为D。
2.A
【详解】A.用铁矿石炼铁,CO还原氧化铁生成单质铁,碳元素、铁元素化合价变化,属于氧化还原反应,故选A;
B.利用活性炭的吸附性,用活性炭吸附水面的油污,没有发生化学变化,故不选B;
C.明矾中铝离子水解为氢氧化铝胶体,吸附废水中悬浮物,元素化合价不变,没有发生氧化还原反应,故不选C;
D.利用反渗透膜从海水中分离出淡水,没有生成新物质,不属于化学反应,故不选D;
选A。
3.A
【详解】根据氧化还原反应得失电子数相等列等式,Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价,NaClO3中氯元素的化合价由+5价降低,NaClO3为氧化剂,设Cl元素在还原产物中的化合价为x,则:1×(6-4)=2×(5-x),解得x=4,故棕黄色气体X的化学式为ClO2;
故选A。
4.C
【详解】A.NO,在第一步反应中是生成物,在第二步反应中是反应物,为中间产物,不符合催化剂的定义,故A错误;
B.分析两步反应可知:反应物总能量大于生成物总能量,所以两步反应均为放热反应,升高温度,速率加快,但不利于NH4+转化成NO3-,故B错误;
C.第一步反应中有氢离子生成,氢离子存在抑制水的电离,当水的电离不变时,说明氢离子浓度不变,可说明此反应达到平衡状态,故C正确;
D.NH4+转化成NO3-,转移电子数为5-(-3)=8,NO转化为NO3-,转移电子数为5-4=1,转移电子数之比为8:1,故D错误;
故选C。
5.A
【详解】硫与钠、氢气及铜反应时,硫均得到电子生成含有价硫的化合物,硫表现氧化性;硫在与氧气反应时,生成,硫表现还原性,答案选A。
6.C
【详解】氯化铝和氯化铁的水解产物用于除去水中的悬浮物质以净化饮用水,A错误,根据化合价代数和为零可知铁显+3价,B错误,C正确,此净水剂在强酸中不能稳定存在,D错误。
7.A
【详解】该反应的特点是:S与氧气两种单质在点燃条件下反应生成一种化合物SO2,故该反应的反应类型为化合反应,答案选A。
8.C
【详解】A.反应中只有Cl元素的化合价发生变化,故A正确;
B.NaClO2中氯元素化合价由+3升高为+4,NaClO2发生氧化反应生成ClO2,ClO2是氧化产物,故B正确;
C.Cl2中氯元素化合价由0降低为-1,Cl2是氧化剂,NaClO2中氯元素化合价由+3升高为+4,NaClO2是还原剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1,故C错误;
D.NaClO2中氯元素化合价由+3升高为+4,消耗0.1molNaClO2时,转移0.1mol电子, 转移电子数目为,故D正确;
选C。
9.A
【详解】A项、一氧化碳转化为二氧化碳的过程中,碳元素化合价升高,肯定要发生氧化还原反应,故A正确;
B项、二氧化碳转化为碳酸钠的过程中,没有元素化合价的变化,不会发生氧化还原反应,故B错误;
C项、氧化铜转换为氯化铜的过程中,没有元素化合价的变化,不会发生氧化还原反应,故C错误;
D项、氯化氢转换为氯化钠的过程中,没有元素化合价的变化,不会发生氧化还原反应,故D错误;
故选A。
【点睛】有电子转移的化学反应是氧化还原反应,其特征是有元素化合价的变化。
10.B
【详解】A.已知还原性>> ,在含有、、的溶液中通入足量的,除去和,A错误;
B.由反应①可知:氧化性>,由②可知:氧化性 >,由③可知:氧化性:>,由④可知:氧化性: >。故:>>>,B正确;
C.生成,化合价降低,发生还原反应,是还原产物,C错误;
D.因为的氧化性强于,所以 可以发生,D错误;
故选B。
11.B
【详解】A.SO2中S元素化合价升高(由+4价升高到SO3中+6价),失去电子,作还原剂,A错误;
B.SO2化合价升高,被氧化,发生氧化反应,B正确;
C.O2化合价降低(由0价降低到SO3中-2价),得到电子,C错误;
D.SO3为化合价升高得到的产物,即氧化产物,还原剂指化合价升高失去电子的反应物,故SO2是还原剂,D错误;
故答案选B。
12.D
【分析】黄磷与过量烧碱溶液发生氧化还原反应,生成PH3和次磷酸钠,反应的化学方程式为:,次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸,次磷酸分解生成PH3和磷酸,反应的化学方程式为:2H3PO2=PH3↑+H3PO4。
【详解】A.黄磷与过量烧碱溶液生成次磷酸钠,故次磷酸钠是正盐,A正确;
B.非金属性越强,其对应简单阴离子还原性越弱,非金属性N强于P,故PH3的还原性强于NH3,B正确;
C.黄磷和烧碱溶液的反应为,C正确;
D.依据分析可得关系式:P4~ PH3~3NaH2PO2~3H3PO2~1.5PH3,则理论上,1 mol白磷可生产1mol+1.5mol=2.5molPH3,D错误;
故选D。
13.Fe3O4+CO 3FeO+CO2
【分析】根据元素守恒确定还原产物,再根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式。
【详解】由图可知,n(Fe2O3)==0.3mol,反应过程中减少的质量只能是氧元素的质量,600℃时,减少的氧元素的质量为m(O)=(48.0-46.4)g=1.6g,减少的n(O)=0.1mol,600℃时Fe2O3还原产物中n(Fe)=2n(Fe2O3)=0.6mol、n(O)=3n(Fe2O3)-0.1mol=0.8mol,故此时还原产物的化学式为Fe3O4;650℃时,减少的氧元素的质量为m(O)=(48.0-43.2)g=4.8g,减少的n(O)=0.3mol,650℃时Fe2O3还原产物中n(Fe)=2n(Fe2O3)=0.6mol、n(O)=3n(Fe2O3)-0.3mol=0.6mol,故此时还原产物的化学式为FeO,则600℃~650℃时发生反应的化学方程式为:Fe3O4+CO 3FeO+CO2。
14.(1) +6 氧化
(2) Cl2 Cl-或 NaCl
(3)
(4)3.36L
(5)S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl- +10H+
(6)Fe3S4 +6HCl=S↓+3H2S↑+3FeCl2
【解析】(1)
铁酸钠中Na是+1价,O是-2价,根据化合价代数和为0可知铁元素的化合价是+6价;上述制取铁酸钠的反应中铁元素化合价从+3价升高到+6价,失去电子,铁元素被氧化。
(2)
该反应中氯元素化合价降低,得到电子被还原,则发生还原反应的过程是Cl2→Cl-或NaCl。
(3)
铁失去3个电子,1分子氯气得到2个电子,根据电子得失守恒可知反应中转移6个电子,则用双线桥法标明电子转移的方向和数目为;
(4)
1mol氯气得到2mol电子,如反应中转移了0.3mol电子,则消耗Cl2在标准状况下的体积为=3.36L。
(5)
完全反应,失去8mol电子,这说明1个硫原子失去4个电子,因此其化合价从+2价升高到+6价,则其水溶液吸收氯气的离子方程式为S2O+4Cl2+5H2O=2SO+8Cl-+10H+。
(6)
已知化合物能与盐酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标准状况下密度为),不溶物是单质硫,气体的相对分子质量是1.518×22.4≈34,因此是硫化氢,则该反应的化学方程式为Fe3S4+6HCl=S↓+3H2S↑+3FeCl2。
15. 受热均匀、便于控制温度 B 2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2 3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3- c b 60.2%
【分析】(1)油浴加热可以更好的控制温度;
(2)加热时烧杯中所盛液体体积为烧杯容积的一半为最佳;
(3)根据有红棕色蒸气Br2产生,可知浓硫酸与NaBr发生了氧化还原反应,据此可以写出反应的化学方程式。
(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时,Br2发生了自身氧化还原反应,据此写出反应的离子方程式。
②钠与丁醇反应,碱石灰吸水无明显现象,胆矾无法吸水;
③操作II为蒸馏;
(5)根据进行计算。
【详解】(1)使用油浴加热的优点为受热均匀、容易控制温度,故答案为:受热均匀、便于控制温度;
(2)12 g正丙醇的体积为,共加入液体15mL+20mL+25mL=60mL,所以选用100mL烧瓶较合适,故答案为:B;
(3)根据有红棕色蒸气Br2产生,可知反应过程中浓硫酸将溴离子氧化成溴单质,浓硫酸被还原成二氧化硫,根据电子守恒和元素守恒可写出方程式,故答案为:2NaBr+2H2SO4(浓)==Na2SO4+Br2+2H2O+SO2;
(4)①Br2与碳酸钠溶液反应时,Br2发生了自身氧化还原反应,根据反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5:1可知产物为Br-和BrO3-,故答案为:3Br2+3CO32-==5Br-+3CO2+BrO3-;
②钠与丁醇反应,碱石灰吸水无明显现象,胆矾无法吸水,无水硫酸铜遇水变蓝,故答案为:c;
③蒸馏时温度计水银球应该在支管口处,而且冷凝管应该选择直形冷凝管,故答案为:b;
(5)该制备过程的反应方程式为:H2SO4(浓)+NaBrNaHSO4+HBr↑;CH3CH2CH2OH+HBr CH3CH2CH2Br+H2O,12g正丙醇的物质的量为,则完全反应正丙醇所需n(NaBr)=0.2mol,m(NaBr)=0.2mol×103g/mol=20.6g<24g;所需n(H2SO4)=0.2mol<18.4mol/L×0.025L;所以该过程正丙醇过量,则理论生成1 -溴丙烷0.2mol,质量为0.2mol×123g/mol=24.6g,所以产率为=60.2%,故答案为:60.2%。
【点睛】球形冷凝管与直形冷凝管适用范围不同,直形冷凝管既适合冷凝回流也适合蒸馏中的冷凝收集,而球形冷凝管只适合冷凝回流。
16. 丁二酸酐 Zn-Hg,HCl ①③ 还原反应
【分析】(1)根据羧酸脱水可形成酸酐,则W的结构简式是有1分子丁二酸脱去1分子水形成的,所以其名称为丁二酸酐;根据流程反应②将发生脱氧的还原反应,即模仿反应④,所以试剂X为Zn-Hg HCl;根据信息反应傅-克酰基化反应的1个实例:判断①~⑤属于傅-克酰基化反应;
(2)反应⑥与反应①类似,则根据B的分子式,则反应⑥的化学方程式为;根据(1)条件PPA反应③为傅-克酰基化反应推导蒽醌的结构简式;反应⑧即类似(1)反应④,是脱氧的还原反应。
【详解】(1)根据羧酸脱水可形成酸酐,则W的结构简式是有1分子丁二酸脱去1分子水形成的,所以其名称为丁二酸酐;根据流程反应②将发生脱氧的还原反应,即模仿反应④,所以试剂X为Zn-Hg、HCl;根据信息反应傅-克酰基化反应的1个实例:,则①③属于;
故答案为:丁二酸酐;Zn-Hg、HCl;①③;
(2)反应⑥与反应①类似,则根据B的分子式,则反应⑥的化学方程式为;
由(1)条件PPA反应③为傅-克酰基化反应,则B也发生傅-克酰基化反应生成蒽醌,则结构简式为;反应⑧即类似(1)反应④,是脱氧的还原反应;
故答案为:;;还原反应。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页