1.3 氧化还原反应 同步练习题
一、选择题
1.工业上以铜阳极泥(主要成分是)为原料提取碲(第五周期VIA族),涉及反应:
① ②
以下说法正确的是
A.中元素的化合价是价
B.氧化性强弱顺序为:
C.反应②中氧化剂是SO2,氧化产物是H2SO4
D.每制备理论上共转移12mol电子
2.下列关于实验操作能达到实验目的或得出相应结论正确的是
实验目的 结论或操作
A 向少量酸性溶液中滴加草酸(H2C2O4)溶液,溶液紫红色褪去 草酸具有漂白性
B 向麦芽糖溶液中加入稀硫酸并加热,再调节pH呈碱性,再加入银氨溶液,水浴加热,有银镜产生 麦芽糖发生水解
C 除去苯中混有的少量苯酚 向苯和苯酚的混合物中滴加溴水,过滤后分液
D 检验绿茶中是否含有酚类物质 向茶水中滴加溶液
A.A B.B C.C D.D
3.下列属于氧化还原反应的是
A.2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O B.Na2O+H2O=2NaOH
C.2KI+Cl2=2KCl+I2 D.MgO+2HCl=MgCl2+H2O
4.“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿。”铜绿是铜发生一系列复杂反应的产物。该过程中,元素的化合价
A.升高 B.不变 C.降低 D.无法判断
5.已知反应:①,②,③,下列说法正确的是
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱顺序为
C.反应②中若氧化剂完全反应,则此反应中有电子转移
D.③中是的还原产物
6.实验室利用制取高锰酸钠的相关反应的离子方程式如下:
Ⅰ:;
Ⅱ:;
Ⅲ:。
下列说法错误的是
A.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量比为5∶1
B.酸性条件下的氧化性:
C.可与盐酸发生反应:
D.制得28.4g高锰酸钠时,理论上消耗氯酸钠的物质的量为mol
7.对于Fe 2HCl FeCl2 H2 反应,下列说法正确的是
A.Fe 是还原剂,被还原
B.HCl 是氧化剂,发生了氧化反应
C.此反应既是置换反应又是氧化还原反应
D. 1 价氯在反应中价态未变,所以 HCl 既不是氧化剂,又不是还原剂
8.现有下列三个氧化还原反应:
①
②
③
若某溶液中含有、和,要除去而不氧化和,可以加入的试剂是
A. B. C. D.
9.已知某物质X能发生如图转化,下列有关转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为N2或NH3,则A为硝酸
B.若X为S或H2S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应
D.反应③一定为非氧化还原反应
10.已知下列反应:,,,则下列物质氧化性由强到弱的顺序是
A.FeCl3> I2>FeCl3> Co2O3 B.
C. D.Co2O3> Cl2>FeCl3> I2
11.氧化还原电对的标准电极电势()可用来比较相应氧化剂的氧化性强弱,相关数据(酸性条件)如下。
氧化还原电对(氧化剂/还原剂) 电极反应式 /V
0.77
0.54
1.36
1.07
1.84
下列分析错误的是
A.氧化性:
B.向溶液滴加溶液,反应的离子方程式为
C.向淀粉KI溶液中滴加溶液,溶液变蓝色
D.向含有KSCN的溶液中滴加少量氯水,溶液变红色
12.可利用如图所示的工艺流程减少的排放,下列说法错误的是
A.在上述流程中共有三种元素的化合价发生了变化
B.过程①的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
C.在上述流程中Fe2(SO4)3相当于催化剂,无需额外补充
D.每处理1mol SO2,需要消耗标准状况下22.4L O2
13.(NH4)2Cr2O7是一种受热易发生氧化还原反应而分解的盐。下列各组对(NH4)2Cr2O7受热分解产物的判断,符合实际的是
A.CrO3+ NH3+ H2O B.Cr2O3+ NH3+ H2O
C.CrO3+N2+ H2O D.Cr2O3+ N2+ H2O
14.化学用语是学习化学学科的语言,下列涉及到的化学用语表示错误的是
A.NaCl溶于水形成的水合钠离子:
B.CH4、C2H5OH均属于非电解质
C.用双线桥法表示电子转移的方向和数目:
D.金属钠与水反应的离子方程式2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
15.发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中,在其表面形成一层四氧化三铁薄膜,其中铁经历了如下转化(假设NaNO2的还原产物均为NH3):
下列说法中,不正确的是
A.反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3↑+H2O
B.当反应②转移的电子数目为3NA时,生成34gNH3
C.反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1:1
D.发蓝工艺的总反应可以表示为:9Fe+4NaNO2+8H2O3Fe3O4+4NaOH+4NH3↑
二、填空题
16.从化学性质上看,SO2、Na2O分别属于哪一类氧化物_______、_______?分别写出SO2与足量NaOH溶液和Na2O与稀硫酸反应的化学方程式_______、_______。
17.针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空:
A.Na2O2+HCl→H2O2+NaCl
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2↑+H2O
C.H2O2→H2O+O2↑
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的反应是_______(填序号,下同),H2O2仅体现还原性的反应是_______,H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是_______,H2O2既不作氧化剂又不作还原剂的反应是_______。
(2)请将D反应配平,并用单线桥标出D反应中电子转移的方向和数目:_______。
H2O2+Cr2(SO4)3+KOH=K2CrO4+K2SO4+H2O
反应中氧化剂是_______,被氧化的元素是_______。
三、计算题
18.实验室常用KMnO4与浓盐酸反应来制备氯气:2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O,在此反应中:
(1)氧化剂是______,氧化产物是______。(填化学式)
(2)氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(3)若生成71 g Cl2,则消耗的HCl是______mol,被氧化的HCl是______mol,转移的电子的物质的量是______mol。
(4)将此反应改写成离子方程式______。
四、元素或物质推断题
19.化合物X由3种元素组成.某兴趣小组按如下流程进行实验:
已知焰色反应呈黄色,其中有两种元素质量分数相同;固体A由两种酸式盐组成。请回答:
(1)组成X的元素有______,X的化学式是______。
(2)X与潮湿空气转化为A的化学方程式是______。
(3)用一个化学方程式表示A与足量溶液的反应______。
(4)碱性条件下,X能够还原废水中的,有同学预测该反应可能生成多种酸根离子,设计实验确定产物中的酸根离子________(假设反应物无剩余);若上述检验得出产物中只有一种酸根离子,反应的离子方程式________。
五、实验题
20.为了探究Fe2+、Cu2+、Ag+的氧化性强弱。设计实验如图所示。请回答:
(1)实验I、II的现象和结论如表:
实验编号 实验现象 实验结论
I ① 氧化性:Cu2+>Fe2+
II 溶液变蓝色 ②
实验I的现象:___________;实验II得到的结论:___________。写出实验II中发生反应的化学方程式:___________。向FeCl2溶液中滴加氯水,发现溶液颜色变为黄色,说明氯气的氧化性强于___________(填离子符号)。
(2)实验II中的AgNO3完全反应后,抽出铜丝,洗净后干燥,称重,发现铜丝比反应前增重0.152g,则反应生成的Ag的质量为___________g.
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.碲为第五周期VIA族,最低负化合价为价,根据化合价的正负化合价为0,中元素的化合价是价,A错误;
B.已知反应:,氧化剂的氧化性强于氧化产物,所以氧化性:,在反应中,为氧化剂,为还原剂,所以氧化性,所以氧化性:,B错误;
C.根据化合价的升降,,硫元素的化合价升高,被氧化,为还原剂,为氧化产物,C错误;
D.制备,反应①消耗,转移,反应②,转移,共转移,D正确;
故选D。
2.D
解析:A.草酸具有还原性,和酸性高锰酸钾溶液反应,使其褪色,A错误;
B.麦芽糖本身具有还原性不能确定发生银镜反应的是哪种物质,也就无法判断麦芽糖是否水解,B错误;
C.苯酚与溴水反应生成难溶于水的白色沉淀三溴苯酚,但三溴苯酚溶于苯,故不可以利用溴水分离苯和苯酚,C错误;
D.酚类物质遇到铁离子会发生显色反应变为紫色,故可以利用溶液检验酚类物质,D正确;
故选D。
3.C
【分析】氧化还原反应的实质是由电子转移,特征为反应前后有元素化合价的改变。
解析:A.该反应前后,所有元素化合价均未发生改变,不属于氧化还原反应,故A不选;
B.该反应前后,所有元素化合价均未发生改变,不属于氧化还原反应,故B不选;
C.该反应前后,碘元素、氯元素化合价发生了改变,属于氧化还原反应,故C选;
D.该反应前后,所有元素化合价均未发生改变,不属于氧化还原反应,故D不选;
答案选C。
4.A
解析:铜绿中铜元素的化合价为+2价,铜单质的化合价为0价,Cu的化合价升高,因此选A;
5.B
解析:A.由方程式可知,反应②是没有单质参与的化学反应,不属于置换反应,故A错误;
B.由方程式可知,反应①中氯气是氧化剂,溴是氧化产物,反应②中氯酸钾是氧化剂,氯气氧化产物,反应③中溴酸钾是氧化剂,氯酸钾是氧化产物,由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,氧化性由强到弱顺序为,故B正确;
C.由方程式可知,反应②中氯酸钾是氧化剂,1mol氯酸钾完全反应,转移电子的物质的量为5mol,故C错误;
D.由方程式可知,反应③中氯气是还原剂,氯酸钾是氧化产物,故D错误;
故选B。
6.B
解析:A.反应Ⅰ中中氯元素化合价降低发生还原反应得到还原产物氯气,氯离子中氯元素化合价升高发生氧化反应得到氧化产物氯气,根据电子守恒可知,氧化产物和还原产物的物质的量比为5∶1,A正确;
B.氧化剂氧化性大于氧化产物;Ⅰ得氧化性,Ⅱ在碱性条件显得氧化性,Ⅲ得氧化性,故不能说明酸性条件下氧化性:,B错误;
C.酸性条件下可与盐酸发生反应生成氯气,,C正确;
D.28.4g高锰酸钠为0.2mol,根据方程式可知,,理论上消耗氯酸钠的物质的量为mol ,D正确;
故选B。
7.C
解析:A.Fe 2HCl FeCl2 H2 反应,Fe 元素化合价升高,Fe是还原剂,被氧化,故A错误;
B.Fe 2HCl FeCl2 H2 反应,HCl中H元素化合价降低,HCl是氧化剂,发生了还原反应,故B错误;
C.Fe 2HCl FeCl2 H2 反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;该反应Fe、H元素化合价改变,属于氧化还原反应,故C正确;
D.HCl中H元素化合价降低,所以HCl是氧化剂,故D错误;
选C。
8.B
解析:氧化剂氧化性大于氧化产物,由:
①得氧化性:大于;
②得氧化性:Br2大于;
③得氧化性:Cl2大于Br2;
氧化性强的物质会生成氧化性弱的物质,若某溶液中含有、和,要除去而不氧化和,可以加入的氧化剂为铁离子;
故选B。
9.D
解析:A.若X为N2或NH3,则Y为NO,Z为NO2,A为HNO3,A正确;
B.若X为S或H2S,则Y为SO2、Z为SO3,A为H2SO4,B正确;
C.反应①和反应②有氧气参与,故一定是氧化还原反应,C正确;
D.反应③不一定为非氧化还原反应,如NO2与H2O反应生成HNO3和NO为氧化还原反应,D错误;
故答案选D。
10.D
解析:在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性比氧化产物强,从题给方程式判断得到:Co2O3>Cl2,FeCl3>I2,Cl2>FeCl3,联合可知氧化性由强到弱的顺序是Co2O3> Cl2>FeCl3> I2;
故选择D。
11.B
解析:A.标准电极电势越大,对应氧化剂的氧化性越强,氧化性:;故A正确;
B.的氧化性低于,所以不能通过氧化得到;所以不会发生反应,故B错误;
C.的氧化性高于,向淀粉KI溶液中滴加溶液,得到,溶液变蓝色;故C正确;
D.氧化性大小为,所以氯水氧化,溶液变红,故D正确;
故答案选B。
12.D
【分析】由图示可知,涉及的反应有:过程①SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4,过程②4FeSO4+O2+2H2SO4=2Fe2(SO4)3+2H2O,总反应为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。
解析:A.反应4FeSO4+O2+2H2SO4 =2Fe2(SO4)3+2H2O中Fe与O化合价发生变化,反应SO2+ Fe2(SO4)3+2H2O=2FeSO4+2H2SO4中Fe与S化合价发生变化,共有3中元素化合价发生变化,A正确;
B.根据分析可知,过程①的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+,B正确;
C.由图可知,在上述流程中Fe2(SO4)3作催化剂,反应前后质量不变,因此无需额外补充,C正确;
D.上述流程的总反应为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,则每消耗1mol SO2,需要消耗0.5molO2,其标准状况下体积为11.2L,D错误;
故选D。
13.D
【分析】已知(NH4)2Cr2O7中N的化合价为-3价,Cr的化合价为+6价,CrO3中Cr的化合价为+6价,NH3中N的化合价为-3价,Cr2O3中的Cr的化合价为+3价,N2中N的化合价为0价,结合氧化还原反应中“有降必有升”的规律解题即可。
解析:A.结合分析可知,若产物为CrO3+ NH3+ H2O,则所有的元素化合价均未改变,属于非氧化还原反应,A不合题意;
B.结合分析可知,若产物为Cr2O3+ NH3+ H2O,则只有元素的化合价降低,未有元素的化合价升高,B不合题意;
C.结合分析可知,若产物为CrO3+N2+ H2O,则只有元素的化合价升高,未有元素化合价降低,C不合题意;
D.结合分析可知,若产物为Cr2O3+ N2+ H2O,既有元素化合价升高,也有元素化合价降低,D符合题意;
故答案为:D。
14.C
解析:A.钠离子带有的是正电荷,水分子中的氧原子带有负电荷,故水中的氧原子应靠近钠离子,故A正确;
B.非电解质是指在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物,CH4、C2H5OH均属于非电解质,故B正确;
C.NaH和水反应,双线桥法表示电子转移的方向和数目为,故C错误;
D.金属钠与水反应生成氢气,离子方程式2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,故D正确;
故答案选C。
15.B
解析:A.反应①中Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Na2FeO2,Fe元素化合价由0价上升到+2价,根据氧化还原反应规律可知N元素由+3价下降到-3价生成NH3,方程式为:3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3↑+H2O,故A正确;
B.当反应②中NaFeO2和NaNO2溶液反应生成Na2Fe2O4和NH3,Fe元素化合价由+2价上升到+3价,NaNO2中N由+3价降为-3价,当转移的电子数目为3NA时,生成0.5molNH3,质量为8.5g,故B错误;
C.反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4反应生成Fe3O4,Na2FeO2中Fe由+2价升为+ 价,Na2Fe2O4中Fe由+3价降为+ 价,根据得失电子守恒可知,Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1:1,故C正确;
D.由图可知,发蓝工艺中Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Fe3O4和NH3,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:9Fe+4NaNO2+8H2O3Fe3O4+4NaOH+4NH3↑,故D正确;
故选B。
二、填空题
16. 酸性氧化物 碱性氧化物 SO2 + 2NaOH =Na2SO3 + H2O Na2O+H2SO4= Na2SO4+H2O
【分析】酸性氧化物是指和碱反应只生成盐和水的氧化物;碱性氧化物是指和酸反应只生成盐和水的氧化物
解析:①根据分析二氧化硫属于酸性氧化物,故为酸性氧化物;
②根据分析氧化纳属于碱性氧化物,故为碱性氧化物;
③根据分析SO2 + 2NaOH =Na2SO3 + H2O,故为SO2 + 2NaOH =Na2SO3 + H2O;
④根据分析Na2O+H2SO4= Na2SO4+H2O,故为Na2O+H2SO4= Na2SO4+H2O。
17.(1) D B C A
(2) H2O2 Cr3+
解析:(1)
A.,是一个非氧化还原反应,双氧水既不是氧化剂,也不是还原剂;
B.,Ag2O被还原成单质银,H2O2仅表现为还原性,其中氧元素转化为O2;
C.,过氧化氢的分解反应,是一个自身氧化还原反应,H2O2既表现了氧化性,又表现了还原性;
D.,双氧水在反应中化合价由﹣1变成﹣2,化合价降低被还原,双氧水仅做氧化剂;
所以H2O2仅体现氧化性的反应是D;H2O2仅体现还原性的反应是B;H2O2既体现氧化性,又体现还原性的反应是C;H2O2既不做氧化剂又不做还原剂的反应是A;
(2)
Cr2(SO4)3中Cr的化合价为+3价,反应后变成了K2CrO4,化合价变成+3,Cr元素化合价升高被氧化,化合价升高了3价,一分子Cr2(SO4)3参与反应,化合价升高6价;H2O2中氧元素化合价为﹣1价,反应后变成了﹣2价的O,化合价降低了1价,1分子双氧水反应,化合价降低2价,化合价变化的最小公倍数为6,所以电子转移的数目为6,则电子转移的方向与数目为;该反应中,双氧水化合价降低,被还原,做氧化剂;被氧化的元素为+3价的Cr,双氧水同时被还原成H2O。
三、计算题
18. KMnO4 Cl2 1:5 3.2 2 2 2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【分析】在反应2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O中,KMnO4中的Mn元素由+7价降低为+2价,HCl中的Cl元素由-1价部分升高为0价。
解析:(1)由分析知,KMnO4中的Mn元素价态降低,氧化剂是KMnO4;HCl中的Cl元素由-1价部分升高为0价的Cl2,氧化产物是Cl2。答案为:KMnO4;Cl2;
(2)若有2mol KMnO4参加反应,则有10molHCl被还原为Cl2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:10=1:5。答案为:1:5;
(3)生成71 g Cl2,其物质的量为1mol,则消耗的HCl是mol=3.2mol,被氧化的HCl是mol=2mol,转移的电子的物质的量是mol=2mol。答案为:3.2;2;2;
(4)将此反应改写成离子方程式,KMnO4、HCl、MnCl2、KCl都能拆成离子,删去两边未反应的相同离子,可得离子方程式为2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。答案为:2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
四、元素或物质推断题
19.(1)
(2)
(3)
(4) 分别取反应后的上层清液,一份滴加适量酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,则含有;另一份滴加足量盐酸,再加适量溶液,有沉淀产生,则含有.若上述现象均有,说明有和 或:(2分,反应物写成或均可)
【分析】X焰色反应呈黄色,说明含有金属钠,加入足量氯化钡生成变色沉淀,说明是硫酸钡沉淀,质量为11.65g,则物质的量为0.05mol,由由于其中有两种元素质量分数相同,说明氧和S质量分数相等,固体A由两种酸式盐组成,说明是硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,根据和氢氧化钠恰好中和,说明两者物质的量都为0.05mol,则17.40g中含有硫物质的量为0.2mol,则氧为0.4mol,根据质量守恒得到钠的质量4.6g,钠的物质的量为0.2mol。
解析:(1)根据前面分析组成X的元素有,根据Na、S、O物质的量分别为0.2mol、0.2mol、0.4mol得到X的化学式是;故答案为:;。
(2)X与潮湿空气转化为A(两种酸式盐)的化学方程式是;故答案为:。
(3)A中含有硫酸氢钠和亚硫酸氢钠,和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠、亚硫酸钠和水,其反应的化学方程式表示A与足量溶液的反应;故答案为:。
(4)碱性条件下,X能够还原废水中的,有同学预测该反应可能生成多种酸根离子,从而说明可能生成亚硫酸根或硫酸根,设计实验确定产物中的酸根离子分别取反应后的上层清液,一份滴加适量酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,则含有;另一份滴加足量盐酸,再加适量溶液,有沉淀产生,则含有.若上述现象均有,说明有和;若上述检验得出产物中只有一种酸根离子,反应的离子方程式或:;故答案为:分别取反应后的上层清液,一份滴加适量酸性高锰酸钾溶液,若溶液紫红色褪去,则含有;另一份滴加足量盐酸,再加适量溶液,有沉淀产生,则含有.若上述现象均有,说明有和;或:(2分,反应物写成或均可)。
五、实验题
20.(1) 铁丝上有红色固体析出,溶液变成浅绿色 氧化性:Ag+>Cu2+ Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag Fe3+
(2)0.216
解析:探可利用金属之间的置换反应究金属的活泼性强弱:金属活动性顺序表中排在前面的金属,能把排在后面的金属从盐溶液中置换出来,据此回答。
(1)实验Ⅰ中发生反应:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,则现象为:铁丝上有红色固体析出,溶液变成浅绿色;实验Ⅱ中铜和硝酸银发生置换反应生成硝酸铜和银,化学方程式为:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,该反应中,Cu化合价升高、发生氧化反应得到氧化产物Cu2+,硝酸银所含银元素化价降低是氧化剂,由于氧化剂的氧化性大于氧化产物,可得结论氧化性:Ag+>Cu2+,向FeCl2溶液中滴加氯水,发现溶液颜色变为黄色,发生反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,说明氯气的氧化性强于Fe3+。
(2)实验Ⅱ中发生反应:Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,完全反应后铜丝比反应前增重0.152g,则设生成n(Ag)=x,由离子方程式可知,消耗n(Cu)=0.5x,则有108x-(0.5x×64)=0.152 g,得x=0.002mol,因此反应生成的Ag的质量为0.002mol×108g/mol=0.216g。