《第三节 氧化还原反应》核心素养专练
一、选择题
1.(2018玉泉期末)上海建成了我国第一条磁悬浮铁路。磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁性。高温超导物质(Y2Ba4Cu6O13) 是以YmOn、BaO和CuO为原料, 经研磨烧结而成,此过程中所有元素的化合价均不变,则高温超导物质(Y2Ba4Cu6O13)中Y元素的化合价是( )
A.+2
B.+3
C.+4
D.+5
2.(2017昌平期末)下列古今的技术应用中,其工作原理不涉及氧化还原反应的是( )
A.甲烷燃料电池
B.燃气灶
C.转轮排字
D.铁的冶炼
3.(2018河北期末)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2) , 则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒, 服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是( )
A.亚硝酸盐是还原剂
B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.亚硝酸盐被还原
4.(2015江西期中改编)已知磷单质与强碱的反应:,判断在此反应中磷元素( )
A.被氧化
B.被还原
C.既被氧化,又被还原
D.既未被氧化,又未被还原
5.在氧化还原反应中肯定会有元素的化合价发生变化。已知化学反应:,对下列反应从氧化还原的角度进行分析,元素化合价的变化与上述反应属于同一类型的是( )
A.
B.
C.
D.
6.(2018东城模拟)已知某两种物质在一定条件下能发生化学反应,其反应的微观示意图如图所示,则下列说法中正确的是( )
(说明:一种小球代表一种元素的原子)
A.图中的反应物都是化合物
B.该反应属于置换反应
C.该反应属于非氧化还原反应
D.该反应不符合质量守恒定律
7.高铁酸钾(K2FeO4) 是一种新型、高效、多功能的水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KM nO4氧化性更强且无二次污染的绿色水处理剂,其与水的离子反应为:
①工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾(K2FeO4)。
湿法制备的主要反应为:
②
干法制备的主要反应为:
③
还可以用下列方法制备:
④
分析上述四个反应,下列有关说法中不正确的是( )
A.高铁酸钾与水反应时,水发生还原反应
B.反应②④中Fe(OH)3均为还原剂
C.反应③中Na2FeO4是氧化产物
D.用K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,并使悬浮杂质沉降
8.氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂,可以是还原剂,可以既是氧化剂又是还原剂,也可以既非氧化剂又非还原剂。已知Br2在通常情况下是一种深红棕色的液体,溶于水后可与水发生如下反应:。分析下列反应并与之相比较, 水的作用不相同的是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2018佛山期末)以油类为溶剂的防锈漆称为油基防锈漆,由于环保方面的原因,目前要推广使用水基防锈漆,但水基漆较易溶解O2,在干燥之前易导致金属表面产生锈斑,为此要在水基漆中加入缓蚀剂,以下可作为缓蚀剂添加的是( )
A.KMnO4
B.NaNO2
C.FeCl3
D.HNO3
10.阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为推力源,反应温度达2700℃,反应式为2N2H4+N2O4══3N2+4H2O。关于该反应的说法中正确的是( )
A.属于置换反应
B.联氨是氧化剂
C.联氨是还原剂
D.氮气是氧化产物,不是还原产物
二、非选择题
11.K2Cr2O7是一种橙红色且具有强氧化性的化合物,当其中的铬元素被还原成三价铬时,颜色有明显变化。据此,当交通警察发现汽车行驶反常时,就上前拦车,并让司机对填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气,若发现硅胶变色达到一定程度,即证明司机是_______________________,这是因为K2Cr2O7跟___________(写化学名称)发生了反应。反应中,氧化剂是___________,还原剂是___________。
12.汽车尾气产生的NO2、CO等大气污染物,可以在催化剂的作用下转化为无毒物,其反应式可表示为2NO2+4CO══N2+4CO2。
(1)用双线法标出上述反应中电子转移的方向和数目。
(2)该反应中氧化剂是__________,还原剂是__________。
答案与解析
一、选择题
1.答案:B
解析:本题考查了学生对化合价的理解和计算,掌握熟知的元素的化合价是解答本题的关键,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
研磨烧结过程中所有元素的化合价均不变,钢元素、元素、氧元素的化合价分别为+2价、+2价、-2价,根据化合物中化合价的代数和等于零计算可知,Y元素的化合价为+3价。
2.答案:C
解析:本题借助生产、生活中的应用实例考查了对氧化还原反应的判断,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
甲烷燃料电池的工作原理是电池内发生氧化还原反应从而释放能量,涉及氧化还原反应,A不符合题意;燃气灶的工作原理是可燃物的燃烧,涉及氧化还原反应,B不符合题意;转轮排宇是物理过程,不涉及化学反应,C符合题意;铁的冶炼是铁矿石中的铁元素从化合物的形式生成单质铁的过程,涉及氧化还原反应,D不符合题意。故选C。
3.答案:A
解析:本题借助生活中的反应考查了对氧化还原反应中基本概念的理解,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。亚硝酸盐能使Fe2+变为Fe3+, 铁元素的化合价升高, 则N元素的化合价降低, NaNO3被还原, 为氧化剂, A错误,D正确;服用维生素C可治疗亚硝酸盐中毒,即维生素C能将Fe3+还原为Fe2+, 维生素C为还原剂, B、C正确。故选A。
4.答案:C
解析:本题借助陌生化学反应考查了对氧化还原反应中基本概念的理解,掌握熟知元素的化合价的变化是解答本题的关键,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。从反应式中可以看到P同时发生了P→KH2PO2和P→PH3两个反应,在反应中,P元素的化合价从0价降到-3价,被还原,同时其他P元素的化合价从0价升高到+1价,被氧化,故磷单质既被氧化,又被还原,C正确。
5.答案:C
解析:本题以NO2与水的反应,考查了氧化还原反应中同一物质同时充当氧化剂和还原剂的模型,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。题干反应中发生化合价变化的元素只有一种——氮元素,即同一元素的价态既升高又降低,选项中只有C符合。
6.答案:B
解析:本题考查了四大反应类型与氧化还原反应之间的关系,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。根据反应的微观示意图可以判断,该反应为一种单质和一种化合物反应,生成新的单质和新的化合物,属于置换反应,也属于氧化还原反应,B正确,A、C错误;所有化学反应都遵守质量守恒定律,D错误。故选B。
7.答案:A
解析:本题借助多个陌生氧化还原反应考查了对氧化还原反应中基本概念的理解,掌握熟知元素化合价的变化是解答本题的关键,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
高铁酸钾与水反应时,水中氧元素的化合价由-2价变为0价,水发生氧化反应,高铁酸钾发生还原反应,A错误; 反应②③④中铁元素均被氧化, Fe(OH)3 及FeSO4均为还原剂,被氧化,Na2FeO4是氧化产物, B、C正确;K2FeO4中的铁元素为+6价, 处于最高价, 表现强氧化性,可消毒杀菌,生成的Fe(OH)3以胶体形式存在,可使悬浮杂质沉降,D正确。故选A。
8.答案:C
解析:本题借助陌生氧化还原反应考查了氧化还原反应中元素化合价的变化,氧化剂、还原剂的判断等,掌握熟知元素的化合价是解答本题的关键,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
在反应中, 水中各元素的化合价没有发生改变,所以水既非氧化剂,又非还原剂。A、B、D中,水中各元素的化合价没有发生改变,所以水既非氧化剂,又非还原剂,不符合题意;C中,水中的氢元素得到电子,化合价降低,所以水是氧化剂,符合题意,故选C。
9.答案:B
解析:本题借助陌生氧化还原反应考查了氧化还原反应中氧化剂、还原剂的判断,正确判断物质的氧化性、还原性是解题的关键,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
金属生锈是因为被空气中的氧气氧化,发生了氧化反应,加入缓蚀剂可减缓氧化,因此加入的缓蚀剂应具有一定的还原性。NaNO2中氮元素的化合价处于中间价态,具有一定的还原性,可作为缓蚀剂,B正确;其他各项的Mn、Fe、N元素均处于最高价,只具有氧化性,A、C、D错误。故选B。
10.答案:C
解析:本题借助陌生氧化还原反应考查了氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断,正确分析元素化合价的变化是解题的关键,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。此反应中,反应物不存在单质,不属于置换反应,A错误:N,H,中N元素的化合价升高,为还原剂,B错误,C正确;该反应中只有N元素的化合价发生变化,氮气既是氧化产物,也是还原产物,D错误,故选C。
二、填空题
11.答案:酒后驾驶 乙醇 K2Cr2O7 乙醇
解析:本题借助陌生氧化还原反应考查了氧化还原反应中氧化剂、还原剂的判断,正确判断物质元素的价态变化是解题的关键,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。根据题意可知,铬元素的化合价由+7价降到+3价,为氧化剂;司机呼出的气体中的乙醇可将K2Cr2O7还原。
12.答案:(1)
(2)NO2 CO
解析:本题借助陌生氧化还原反应考查了氧化还原反应中氧化剂、还原剂的判断,正确判断物质元素的价态变化是解题的关键,旨在考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。
(1)在反应2NO2+4CO══N2+4CO2中,N元素的化合价由+4价降到0价,C元素的化合价由+2价升到+4价,转移电子数为8e,可表示为。
(2)反应中,N元素的化合价降低,NO,为氧化剂;C元
素的化合价升高,CO为还原剂。
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