课 后 作 业
限时:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题3分,共39分。)
1.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是( )
A.Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
B.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
C.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
D.CaO+H2O===Ca(OH)2
2.下列叙述中正确的是( )
A.氧化剂中的每一种元素在反应中都得到电子
B.还原剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物
C.失去电子多的还原剂,还原性不一定强
D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
3.在下列三个化学反应中:
①N2+O22NO;
②4AgNO32Ag2O+4NO2↑+O2↑;
③2NH4Cl+Ba(OH)2BaCl2+2NH3↑+2H2O;
按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是( )
A.①②③ B.②①③
C.③②① D.③①②
4.某同学在烧水时,不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是H2O(g)和炽热的木炭反应生成了水煤气(CO和H2),反应方程式如下:C+H2O(g)CO+H2,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.该反应中C失去电子,被还原
B.该反应中H2得到电子,被还原
C.该反应中,每转移2 mol电子则生成1 mol H2
D.该反应属于复分解反应
5.下列关于氧化还原反应的叙述正确的是( )
A.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
B.肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
C.非金属单质在反应中只作氧化剂
D.金属原子失电子越多,其还原性越强
6. (双选)下列叙述正确的是( )
A.含金属元素的离子不一定都是阳离子
B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质
7. 下列变化过程中,需要加入氧化剂的是( )
A.HCl―→H2 B.HCl―→FeCl2
C.H2SO4(浓)―→SO2 D.Fe―→Fe2O3
8.下列反应是实验室制Cl2的反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。氧化剂与还原剂的物质的量之比是( )
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 1∶3 D. 1∶4
9.下列反应中硫酸既表现氧化性,又表现酸性的有( )
A. 2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑
B. 2H2SO4(浓)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O
C. H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl↑
D. H2SO4+Na2SO3===Na2SO4+H2O+SO2↑
10.在KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,被氧化与被还原的氯原子的个数比为( )
A.1∶6 B.6∶1
C.1∶5 D.5∶1
11.(双选)下列反应中,电子转移发生在同种元素之间的是( )
A.2H2S+SO2===3S↓+2H2O
B.2KMnO4△,K2MnO4+MnO2+O2↑
C.2KClO32KCl+3O2↑
D.Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O
12.亚运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷,经撞击发出响声,同时产生白色的烟。撞击时发生反应的化学方程式为5KClO3+6P===3P2O5+5KCl,则下列有关叙述错误的是( )
A.上述反应中Cl的化合价由+5价变为-1价
B.P2O5是P被还原后所得的产物
C.该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶6
D.上述反应中消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol
课后作业
1.B。氧化还原反应的特征是有元素化合价的升降,B正确。
2.C。氧化剂中至少有一种元素得到电子,并不一定每一种元素都得到电子,故A项错误;还原剂一定是反应物,在同一反应中,还原剂不可能作生成物,故B项错误;还原剂的还原性强弱与还原剂在反应中失去电子的数目无关,故C项正确;阳离子不一定只有氧化性,如Fe2+具有还原性,阴离子不一定只有还原性,如MnO具有氧化性,故D项错误。
3.A。①中氮元素由0价→+2价,被氧化;②中AgNO3中氮元素为+5价,NO2中氮元素为+4价,氮元素被还原;③中氮元素的化合价没有变化,故选A。
4.C。该反应中,C的化合价从0升高到+2,失去电子被氧化,A项错误;H的化合价从+1降低到0,H2O得到电子被还原,B项错误;1 mol C从0价变为+2价,失去2 mol电子,2 mol H从+1价变为0价,得到2 mol电子,生成1 mol H2,C项正确;该反应属于置换反应或氧化还原反应,但不是复分解反应,D项错误。
5. A。在氧化还原反应中一定有元素化合价升高和降低的变化,但并不要求所有元素的化合价都发生变化,所以A正确。
在氧化还原反应中经常是一种元素被氧化,另一种元素被还原,但有时也可以发生在同种物质中的同种元素之间,如Cl2+H2O??HCl+HClO;也可以发生在不同种物质的同种元素之间,如2H2S+SO2===3S↓+2H2O,所以B不正确。
金属因为只有正价,所以只能发生化合价升高的反应,即只能作还原剂;但非金属因既有正价又有负价,所以既可以发生化合价升高的反应,又可以发生化合价降低的反应,即既可以作氧化剂又可以作还原剂,所以C不正确。
物质氧化性、还原性的强弱,由其得失电子的难易决定,而与得失电子的多少无关,所以D不正确。
点评:在氧化还原反应中,氧化反应是物质得到氧的反应,必然导致元素化合价升高,化合价升高则是由该元素的原子失去电子或共用电子对的偏离造成的,而且升价数就等于该元素的原子失去的电子数或偏离的共用电子对数;还原反应是物质失去氧的反应,必然导致元素化合价的降低,化合价降低则是由该元素的原子得到电子或共用电子对的偏向造成的,而且降价数就等于该元素的原子得到的电子数或偏向的共用电子对数。
由上述分析可见,氧化和还原是同时发生、同时消失,相互对立、相互依存的对立统一过程。一个完整的氧化还原反应除了遵循质量守恒外,同时还遵循化合价守恒(化合价升高总数=化合价降低总数)和电子守恒(失电子总数=得电子总数),我们把以上规律称之为“守恒律”。
6. AD。含金属元素的离子不一定都是阳离子,如高锰酸根离子MnO,故A正确;非金属单质在氧化还原反应中既可以做氧化剂,又可以做还原剂,如Fe+SFeS中S做氧化剂,但在S+O2SO2中S做还原剂,故B错误;某元素从化合态变为游离态时,该元素不一定被还原,关键是看变化时元素的化合价是升高了还是降低了,如KCl ―→变化中,氧元素被氧化,SO4―→变化中,铜元素被还原,C错误;金属阳离子被还原不一定得到金属单质,特别是变价金属,如Fe当它处在最高价Fe3+时,可能被还原成Fe2+,所以D正确。
点评:氧化还原反应的有关概念是通过化合价的变化来体现的。因此描述时,一定要根据化合价的变化来确定。此类题还要善于列出一些实例以帮助分析,使抽象的问题具体化。
7. D。在氧化还原反应中氧化剂所含元素化合价降低,是得电子的物质,需要加入氧化剂的变化过程一定是失电子的过程,即物质中有元素化合价的升高。A、C项中H、S化合价降低;B中无化合价变化;D项中e―→2O3化合价升高,符合题意。
8. B。先标出发生变化的元素的化合价:
氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
9.A。表现氧化性体现为所含元素化合价的降低,表现酸性所含元素化合价不变。
10.D。1个KClO3中Cl元素的化合价降低5,6个HCl中有5个Cl被氧化,故答案选D。
11.AD。
12.B。KClO3在该反应中作氧化剂,在反应中被还原,Cl的化合价由+5价变为-1价,A正确;P作还原剂,在反应中被氧化生成P2O5,P2O5是氧化产物,B错误;该反应氧化剂KClO3与还原剂P的物质的量之比为5∶6,C正确;由~O5~5e-可知,消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol,D正确。
13.实验室制Cl2反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O,下列说法不正确的是( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol
C.每消耗1 mol MnO2,起还原剂作用的HCl消耗4 mol
D.转移电子的物质的量为1 mol时,生成标准状况下Cl2的体积为11.2 L
二、填空题(共61分)
14.(18分)Ⅰ.已知下列4个反应:
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
②2F2+2H2O===4HF+O2
③Cl2+H2O===HCl+HClO
④C+H2OCO+H2
试从氧化还原反应的角度,回答下列问题。
(1)水只作氧化剂的是________(填序号,下同)。
(2)水只作还原剂的是________。
(3)水既不作氧化剂又不作还原剂的是______。
Ⅱ.已知下列4个反应:
①Na2O2+2HCl===H2O2+2NaCl
②Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O
③2H2O22H2O+O2↑
④3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
试从氧化还原反应的角度,回答下列问题。
(1)H2O2仅体现氧化性的是________(填序号,下同)。
(2)H2O2只体现还原性的是________。
(3)H2O2既体现氧化性,又体现还原性的是________。
15.(13分)Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe所属基本反应类型是________。在该反应中________元素的化合价升高,该元素的原子________电子,被________;而________元素的化合价降低,该元素的原子________电子,被________。该反应中,Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应,________是氧化剂,________是还原剂,________是氧化产物,________是还原产物。
16.(6分)(1)A图是课本中“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”图,请在A图中用阴影部分表示反应:H2+CuOCu+H2O所属的区域。
(2)“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用B图表达。其中Ⅰ为化合反应,则Ⅱ为________反应。写出有水生成的符合反应类型Ⅲ的一个化学方程式:__________________________。
写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式:____________,其中水为________剂。
17.(12分)如下图是一块用FeCl3溶液与Cu反应制作的印刷电路板,其制作原理可用下式表示:2FeCl3+Cu===CuCl2+2X。
(1)上式中X物质的化学式为________。
(2)在上述反应中,氧化剂为________,氧化产物为________,将两者的氧化性相比较,________的氧化性更强。
(3)若有64 g铜被氧化,参与反应的FeCl3的物质的量为________。
(4)该反应的离子方程式为_______________________________。
18.(12分)2010年10月1日,我国西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭成功发射嫦娥二号探月卫星,火箭的燃料之一是铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的固体混合物,点燃时,铝粉被氧化放热引发高氯酸铵反应:2NH4ClO4===N2↑+4H2O+Cl2↑+2O2↑,反应放出大量热。
(1)该反应中被氧化的元素是________。
(2)对该反应的反应类型判断正确的是______。
A.氧化还原反应 B.复分解反应
C.置换反应 D.分解反应
(3)氧化产物与还原产物的质量之比为______。
(4)该反应中若生成1 mol Cl2,则电子转移数为________。
课后作业
13.C。该反应中氧化剂是MnO2,还原剂是HCl;每生成1 mol Cl2,转移电子物质的量为2 mol;每消耗1 mol MnO2起还原剂作用的HCl消耗2 mol;转移电子1 mol时,生成标准状况下Cl2的体积为11.2 L;故C选项错误。
14.Ⅰ.(1)①④ (2)② (3)③
Ⅱ.(1)④ (2)② (3)③
15.解析:从反应类型上看该反应是置换反应,分析物质化合价的变化知:Fe元素的化合价由+3价降到0价,被还原,得到的铁是还原产物,Fe2O3作氧化剂;Al的化合价由0价升到+3价,单质铝作还原剂,发生氧化反应,得到氧化产物Al2O3。
答案:置换反应 铝 失 氧化 铁 得 还原 还原 氧化 Fe2O3 Al Al2O3 Fe
16.解析:本题主要考查了四种基本反应类型与氧化还原反应的关系,置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应,有单质参与的化合反应才是氧化还原反应,有单质生成的分解反应才是氧化还原反应,理顺好它们之间的关系,不难做此题。
答案:(1)
(2)分解 NaOH+HCl===NaCl+H2O
C+H2O高温,CO+H2 氧化(其他合理答案也可)
17.解析:(1)由反应2FeCl3+Cu===CuCl2+2X,根据原子守恒,很快判断X应为FeCl2;(2)反应中FeCl3中的Fe3+变为FeCl2中的Fe2+,化合价降低,FeCl3为氧化剂,Cu由0价变为CuCl2中+2价Cu2+,化合价升高,失电子,发生氧化反应,CuCl2为氧化产物,在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以FeCl3的氧化性强于CuCl2;(3)n(Cu)==1 mol,由反应方程式很快求出反应的FeCl3为n(FeCl3)=2n(Cu)=2×1 mol=2 mol;(4)由离子方程式的书写步骤“拆”“删”“查”很快写出该反应的离子方程式。
答案:(1)FeCl2 (2)FeCl3 CuCl2 FeCl3 (3)2 mol (4)2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+
18.解析:分析反应方程式知,反应前后元素的化合价变化为2H44===2↑+4H2O+l2↑+22↑,其中氮元素和氧元素的化合价升高被氧化,氯元素的化合价降低被还原,NH4ClO4既为氧化剂又为还原剂。N2和O2为氧化产物,Cl2为还原产物,若生成1 mol Cl2,需转移14 mol电子。
答案:(1)N和O (2)AD (3)92∶71
(4)14 mol
课 堂 练 习
1.下列反应不是氧化还原反应的是( )
A.2F2+2H2O===4HF+O2
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
D.Na2O+H2O===2NaOH
2.氧化还原反应与四种基本类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl
B.2NaHCO3NaCO3+CO2↑+H2O
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
3.下列变化过程属于氧化反应的是( )
A.HCl→H2 B.Mg→Mg2+
C.Cl-→AgCl D.CuO→Cu
4.下列反应中,既是化合反应,又是氧化还原反应的是( )
(1)铁和氯气反应:2Fe+3Cl22FeCl3
(2)氯气通入溴化钠溶液:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
(3)氯化钠溶液和浓硫酸混合加热:2NaCl+H2SO4(浓) Na2SO4+2HCl↑
(4)二氧化锰跟浓盐酸在加热条件下反应:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)氢气在氯气中燃烧:H2+Cl22HCl
A.(1)(2) B.(1)(3)
C.(1)(4) D.(1)(5)
5.(双选)下列实验现象与氧化还原反应有关的是( )
A.碳酸钠溶液中加入氯化钙溶液产生沉淀
B.铜粉在空气中加热变成黑色粉末
C.石灰石溶于盐酸并产生无色、无味的气泡
D.氢气在空气中完全燃烧产生淡蓝色火焰
6.下列对于氧化还原反应的叙述正确的是( )
A.物质得氧的反应为氧化还原反应
B.同种元素的化合价在化学反应中发生了变化,说明这一反应一定是氧化还原反应
C.发生氧化还原反应一定是由电子得失引起的
D.氧化还原反应中,如果一种元素被氧化,那么其他元素均被还原
7.已知下面六句话:①A氧化B;②B氧化A;③A被B氧化;④B被A氧化;⑤A被B还原;⑥B被A还原。其中和第一句话的意思表示同一种结果的是( )
A.②③ B.④⑤
C.⑤⑥ D.②④
8.利用下列方程式完成下列问题。
A.CuO+H2Cu+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
D.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
E.Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O
F.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(1)有元素化合价升降的反应是(用序号填空,下同)________;
(2)既属于置换反应又属于氧化还原反应的是
________;
(3)同一种物质中一种元素被氧化另一种元素被还原的是________;
(4)同一种物质中,同种元素间发生氧化还原反应的是________。
9.化学反应按照不同的分类方法,可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列一组反应:
①CO2+C2CO
②Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑
③2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
④2CO+O22CO2
⑤3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
⑥CuO+COCu+CO2
⑦4NH3+3O2(纯) 2N2+6H2O
⑧2H2O2H2↑+O2↑
⑨2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
⑩CO2+H2O===H2CO3
(1)其中属于化合反应的有________,属于置换反应的有________。
(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。
(3)上述反应中,既是分解反应,又是氧化还原反应的是________。
(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是________。
(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是( )
A.分子中的原子重新组合
B.氧元素的得失
C.电子的得失或共用电子对的偏移
D.化合价的改变
课堂练习
1.D。A项中氟元素的化合价降低,氧元素的化合价升高;B项中碘元素的化合价降低,硫元素的化合价升高;C项中锰元素的化合价降低,部分氯元素的化合价升高,所以上述三个方程式都是氧化还原反应;D项中的元素化合价没有发生变化,所以不是氧化还原反应。
2.D。图中阴影部分的含义是指该反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型,对照选项中提供的化学反应方程式可知,Na2O2与CO2的反应符合题目的要求。
3.B。氧化反应是元素化合价升高的反应。B项中Mg元素的化合价由0价升高到+2价。
4.D。化合反应是两种或两种以上的物质生成一种物质的反应,因此(1)(5)属于化合反应。判断一个反应是否是氧化还原反应,关键是看有无化合价的变化。(1)Fe由0价到+3价,Cl2中的Cl由0价到-1价;(2)NaBr中的Br由-1价到0价,Cl2中的Cl由0价到-1价;(4)HCl中的Cl由-1价到0价,MnO2中的Mn由+4价到+2价;(5)H2中的H由0价到+1价,Cl2中的Cl由0价到-1价。因此(1)(2)(4)(5)都是氧化还原反应。
5.BD。A.Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl(复分解反应);B.2Cu+O22CuO(氧化还原反应);C.CaCO3+2HCl===H2O+CO2↑+CaCl2(复分解反应);D.2H2+O22H2O(氧化还原反应)。
6.B。物质得氧的反应为氧化反应,A错;氧化还原反应的实质是电子的转移,电子转移包括电子的得失和共用电子对的偏移,C错;氧化还原反应中可能是一种元素同时既被氧化又被还原,D错。
7.B。A氧化B,即A是氧化剂,B是还原剂,即B被A氧化,A被B还原。
8.解析:正确分析元素化合价的变化,结合概念即可解答。
答案:(1)ABCF (2)A (3)B (4)F
9.解析:化学反应的基本类型中,复分解反应不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应;化合反应和分解反应若元素化合价有变化则是氧化还原反应,若无变化则不是氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否变化来判断。
答案:(1)①④⑩ ⑤⑦ (2)②⑩
(3)⑧ (4)③⑨ (5)C
课 后 作 业
限时:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题4分,共48分。)
1.下列说法正确的是( )
A.金属单质在反应中只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂
B.失电子多的金属还原性强
C.某元素从化合态到游离态,该元素一定被还原
D.氧化还原反应中一定存在电子的转移
2.氢化钠(NaH)是一种生氢剂,可发生反应:NaH+H2O===NaOH+H2↑,对这一反应的描述正确的是( )
A.NaH是氧化剂
B. 生成1 mol H2转移2 mol电子
C. NaOH是还原产物
D. 氧化产物和还原产物的质量比是1∶1
3.常温下,在溶液中可发生以下反应:
①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-;②2Br-+Cl2===Br2+2Cl-;③2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
由此判断下列说法错误的是( )
A.铁元素在反应①和③中均被氧化
B.反应②中当有1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化
C.氧化性强弱顺序为:Cl2>Br2>Fe3+>I2
D.还原性强弱顺序为:I->Fe2+>Br->Cl-
4.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的顺序为SO2>I->Fe2+>H2O2>Cl-,则下列反应不可能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.2Fe2++I2===2Fe3++2I-
D.H2O2+SO2===H2SO4
5.下列说法中,正确的是( )
A.氧化剂本身被还原,生成氧化产物
B.氧化剂是在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质
C.还原剂在反应时所含元素的化合价降低
D.在一个反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质
6.某同学在做实验时引发了镁失火,她立即拿起二氧化碳灭火器欲灭火,却被实验老师及时制止。原因是CO2可以支持镁燃烧,发生反应:2Mg+CO22MgO+C,下列关于该反应的判断正确的是( )
A.Mg的化合价由0升高到+2,所以MgO是还原产物
B.由此反应可以判断氧化性CO2>MgO,还原性Mg>C
C.CO2作氧化剂,表现出氧化性,发生氧化反应
D.Mg原子失去的电子数目等于氧原子得到的电子数目
7.实验室常利用以下反应制取少量氮气:
NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O
关于该反应的下列说法正确的是( )
A.NaNO2是氧化剂
B.每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为6 mol
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.N2既是氧化剂,又是还原剂
8.亚硝酸(HNO2)在反应中既可作氧化剂,又可作还原剂。当它作氧化剂时,其还原产物可能是( )
①NO ②NO2 ③HNO3 ④N2 ⑤NH3
A.①③ B.①②④
C.①④⑤ D.全部
9.反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,当有6 mol e-发生转移时,被氧化的物质与被还原的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
10.24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+2价 B.+3价
C.+4价 D.+5价
课后作业
1.D。金属单质在反应中只能作还原剂,正确,因为金属只有正价,无负价,而非金属单质在反应中既可能作氧化剂又可能作还原剂,因为大多数非金属既有正价又有负价,故A错误;失电子越容易,物质的还原性越强,与失电子的多少无关,故B错误;元素从化合态到游离态,该元素不一定被还原,如KCl 3―→2氧元素被氧化,uSO4―→u,铜元素被还原,故C错;氧化还原反应的本质就是电子的转移,D正确。
2.D。标出反应情况:
再由各反应物及生成物价态可知,NaH中的氢由反应前的-1价变为反应后H2中的0价,化合价升高,被氧化,相应生成物为氧化产物,H2O中的一个氢由反应前的+1价变为反应后H2中的0价,化合价降低,被还原,相应生成物为还原产物。从图示很明显的得出生成1 mol H2应转移1 mol电子。
3.A。①中Fe2+作还原剂,在反应中被氧化,③中Fe3+作氧化剂,在反应中被还原,A错误;反应②中Cl2作氧化剂,当1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化,B正确;由反应①可知:氧化性:Br2>Fe3+,还原性:Fe2+>Br-;由反应②可知:氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-;由③可知:氧化性,Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+,故C、D正确。
4.C。由题意可知还原性Fe2+<I-,故C项反应不能发生。
5.B。氧化剂本身被还原,应生成还原产物,A错;还原剂在反应时所含元素的化合价应升高,C错;在一个反应中,氧化剂和还原剂可能是同一物质,如氯酸钾分解制备氧气,氯酸钾既是氧化剂又是还原剂,D错。
6.B。该反应的化合价变化及电子转移情况为
所以MgO是氧化产物,A项错误;氧化剂是CO2,氧化产物是MgO,氧化性为CO2>MgO,还原剂是Mg,还原产物是C,还原性Mg>C,B项正确;CO2作氧化剂,化合价降低,被还原,发生还原反应,C项错误;氧元素的化合价没有变化,所以氧原子不可能得电子,D项错误。
7.A。NaNO2为氧化剂,NH4Cl为还原剂,N2既是氧化产物又是还原产物,由NaO2~2~3e-可知:每生成1 mol N2转移3 mol e-。
8.C。亚硝酸(HNO2)中N元素化合价为+3价,如果它作氧化剂发生还原反应,其中N元素的化合价降低,分析①O、②O2、③HO3、④2、⑤H3五种物质中N元素的化合价可知答案。
9.C。在反应中3 mol NO2参与反应,其中2 mol NO2被氧化,1 mol被还原,不论有多少电子发生转移,被氧化与被还原的NO2的物质的量之比均为2∶1。故选C。
10.B。设还原产物中Cr的化合价为x。
Na2O3-2e-,Na2O4,失电子的物质的量为
0.024 L×0.05 mol·L-1×2=0.002 4mol;
得电子的物质的量为
0.02 L×0.02 mol·L-1×(6-x)×2,
氧化剂与还原剂恰好完全反应,且得失电子数相等,所以有
0.02 L×0.02 mol·L-1×(6-x)×2=0.002 4 mol
解得x=3。
11.(双选)在2H2S+SO2===3S↓+2H2O的反应中,当有4×6.02×1023个电子发生转移时,得到氧化产物和还原产物的和为( )
A. 2 mol B. 3 mol
C. 96 g D. 36 g
12.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为( )
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
二、填空题(共40分)
13.(16分)储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧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。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。
(1)请用上述物质填空(不用配平):
C+________+H2SO4——________+______+Cr2(SO4)3+H2O
(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)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项序号)________。
A.氧化性
B.氧化性和酸性
C.酸性
D.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8 mol,则产生的气体在标准状况下的体积为________。
14.(12分)已知:(1)实验室制取Cl2的方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中MnO2发生了________反应,是________剂;每4分子氯化氢中只有________分子发生了________反应,盐酸是________剂。
(2)室温下KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式:
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
请在上式中用单线桥法表示出不同元素的原子间得失电子的情况。
(3)用CuCl2作催化剂,在450 ℃时用空气中的O2跟HCl反应也能制得氯气,其化学方程式:
4HCl+O22H2O+2Cl2
从氯元素化合价的变化看,以上三种制氯气方法的共同点是____________________________________;比较以上三个反应,可以认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为________________________________________________________。
15.(12分)“绿色试剂”双氧水可作为采矿业废液的消毒剂,可消除采矿废液中的氰化物(如:KCN),化学方程式:KCN+H2O2+H2O===A+NH3↑。
(1)生成物A的化学式为________。
(2)在标准状况下有0.448 L氨气生成,则转移的电子数为________。
(3)反应中被氧化的元素为________。
(4)H2O2被称为绿色氧化剂的理由是______________________________________________________________。
三、计算题(共12分)
16.(12分)在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O,现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。
(1)写出反应的化学方程式。
(2)以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少?
课后作业
11.BC。氧化产物是S,还原产物也是S。由此可知,当转移电子数为4个时,氧化产物为2个S,还原产物为1个S,共3个S,因此,当有4×6.02×1023个电子发生转移时,应有3×6.02×1023个S生成,即3mol S或96g S生成。
点评:氧化还原反应中,标出电子转移后,则电子数与化学方程式中各反应物、生成物的粒子数相对应,由此可得解题依据。
12.B。根据PbO2与Cr3+之间发生的氧化还原反应,利用电子得失守恒来进行计算,可得PbO2的物质的量是1.5 mol。易失误情况:(1)想写出PbO2与Cr3+反应生成Cr2O和Pb2+的化学方程式,费时且易出现错误;(2)误认为Cr2O中铬原子的物质的量为2×1 mol,从而得出错误结论。
13.(1)K2Cr2O7 CO2 K2SO4
(2)K2Cr2O7 C (3)C (4)4.48 L
14.解析:(3)当不同氧化剂氧化同种还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应的难易程度进行判断:(1)需加热;(2)在室温即可发生;(3)需高温催化剂。故氧化性强弱顺序:KMnO4>MnO2>O2。
答案:(1)还原 氧化 2 氧化 还原
(2)
===2KCl+2MnCl2+
8H2O+5Cl2↑
(3)将氯元素从-1价氧化到0价的Cl2 KMnO4>MnO2>O2。
15.解析:(1)由所给化学反应方程式中C、H、O、N、K元素原子守恒可知A的化学式为KHCO3。
(2)在所给反应中,每生成1 mol NH3,氧化剂H2O2共得到2×[-1-(-2)]=2 mol电子,故在标准状况下有0.448 L NH3生成时有0.02 mol×2×6.02×1023mol-1=2.4×1022个电子发生转移。
(3)在所给反应中,碳元素的化合价由KCN中的+2价,升高到KHCO3中的+4价而被氧化。
(4)由于H2O2作氧化剂时还原产物一般为H2O,没有毒性和污染性,故被称为绿色氧化剂。
答案:(1)KHCO3 (2)2.4×1022 (3)碳元素(C) (4)H2O2作氧化剂,其还原产物一般是H2O,H2O没有毒性及污染性
16.解析:本题的起点较低,已知反应物是NO和NH3,生成物是N2和H2O,要求写出反应的化学方程式。第(1)问不难回答。解答第(2)问的核心是“差量法”。由化学方程式:6NO+4NH35N2+6H2O。可得6 mol NO还原得到3 mol N2,4 mol NH3被氧化得到2 mol N2,两者相差1 mol。现相差1.4 g,=0.05 mol,相当于0.3 mol NO和0.2 mol NH3反应。依题意NO和NH3的总物质的量为1 mol,其中必有一种过量。若NO过量,则NO的物质的量为0.5 mol与0.3 mol之和即0.8 mol,而NH3的物质的量为0.2 mol;如果NH3过量,则结论是NO为0.3 mol,NH3是(0.2 mol+0.5 mol)即0.7 mol。
答案:(1)6NO+4NH35N2+6H2O
(2)有两种情况:
①NH3过量时:n(NO)=0.3 mol,n(NH3)=0.7 mol
②NO过量时:n(NO)=0.8 mol,n(NH3)=0.2 mol
课 堂 练 习
1.在氧化还原反应中,下列各组物质均可用作氧化剂的是( )
A.F-、I-、S2- B.Fe3+、MnO、NO
C.ClO、Mg D.Cl2、Fe3+、Al
2.下列电子转移的表示方法中正确的是( )
3.铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液,若通入空气则溶液颜色变绿,发生的反应有①Cr+2HCl===CrCl2+H2↑;②4CrCl2+4HCl+O2===4CrCl3+2H2O,下述叙述中正确的是( )
A.反应①、②均属于置换反应
B.HCl在反应①、②中均作氧化剂
C.反应①中HCl被氧化
D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应
4.根据反应式:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2;
②Br2+2Fe2+===2Fe3++2Br-,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
5.(双选)下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为1∶2的是( )
A.O3+2KI+H2O===2KOH+I2+O2
B.2CH3COOH+Ca(ClO)2===2HClO+
(CH3COO)2Ca
C.I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2
D.4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
6.已知氧化性:Cl2>Fe3+>S,则下列说法正确的是( )
A.Fe可以和S在加热条件下生成Fe2S3
B.Cl2和H2S相遇可发生反应:H2S+Cl2===2HCl+S↓
C.在酸性溶液中,Fe3+和S2-可以大量共存
D.Cl2可以氧化Fe3+
7.已知X和Y是两种单质,它们之间的反应是X+Y―→X2++Y2-,现有下列叙述,正确的是( )
①X被氧化 ②X是氧化剂 ③Y2-是还原产物
④X2+具有氧化性 ⑤Y2-具有还原性 ⑥Y单质氧化性比X2+氧化性强
A.①②③ B.①②⑥
C.①③④⑤⑥ D.①③④⑤
8.常温下,在下列溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2===2A3++2B-;③2B-+Z2===B2+2Z-。
由此判断下列说法错误的是( )
A.反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在①③反应中均被还原
C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
9.阅读下面科普信息,回答问题。
一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是________。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有________性。下列不能实现上述转化的物质是________。
A.Cl2 B.O2
C.FeCl3 D.KMnO4(H+)
(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有________性。
(4)在Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了________性和________性,则1 mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为______mol,转移电子数________mol。
10.根据反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2,回答下列问题:
(1)氧化剂是________,还原剂是________。
(2)氧化剂与还原剂的分子个数比为________。
(3)当有68g NH3参加反应时,被氧化的物质为________g,生成的还原产物为________ g。
课堂练习
1.B。A中的F-、I-、S2-,C中的Mg,D中的Al都各自是这些元素的最低价态,若参与氧化还原反应,只能用作还原剂。A、C、D不正确,B中+3价的Fe、+7价的Mn,+5价的N都分别是这些元素的最高价态,故B正确。
2.D。A项中Fe元素被还原,C元素被氧化;B项中应标出“得到”或“失去”电子,而不能用“+”或“-”;C项中得失电子数目标错,2个Fe原子参与反应,应标2×3e-,3个C原子参与反应,应标3×2e-。
3.D。置换反应除了要有单质参加反应,还必须有单质生成,反应②不符合,A项错误;在反应②中HCl的两种元素无价态变化,HCl既不是氧化剂,也不是还原剂,B项错误;反应①HCl中H元素价态降低,被还原,C项错误;反应②中Cr2+被O2氧化生成Cr3+,导致溶液颜色由蓝变绿,D项正确。
4.B。反应式①中I-是还原剂,Fe2+是还原产物,所以还原性:I->Fe2+;反应式②中Fe2+是还原剂,Br-是还原产物,所以还原性:Fe2+>Br-,故还原性:I->Fe2+>Br-。
5.AD。A选项中O3分子中有2个氧原子价态不变,一个氧原子化合价降低,由电子得失守恒可知A选项正确;B选项中无元素价态的变化,不是氧化还原反应;C选项中I2为还原剂,NaClO3为氧化剂,显然二者物质的量的关系不是1∶2;D选项中还原剂为HCl,在参加反应的HCl中有一半起还原剂作用,故本题答案为AD。
6.B。由氧化性强弱可知,Fe与S加热条件下应生成FeS;酸性溶液中Fe3+与S2-可发生氧化还原反应,不能共存;Fe3+处于最高价态不能被氧化。
7.C。该反应中Y为氧化剂,X为还原剂,X2+为氧化产物,Y2-为还原产物,氧化性:Y>X2+。
8.B。Z元素在①反应中被氧化,B项错误。依据氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,可得出:氧化性XO>Z2>B2>A3+,还原性A2+>B->Z->X2+,由还原性:A2+>Z-可知,A项反应可以进行。
9.解析:(1)最高价态的粒子只有氧化性,最低价态的粒子只有还原性,中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)Fe2+―→Fe3+发生了氧化反应,故NaNO2具有氧化性,所以实现此转化也应选择具有较强氧化性的物质,而FeCl3与Fe2+不能反应,故FeCl3不能实现上述转化。(3)缓解中毒,则应能使Fe3+―→Fe2+,所以维生素C具有还原性。(4)Fe和HNO3的反应中,一部分HNO3起氧化作用,生成NO,另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3,所以1 mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为1 mol,转移了3 mol电子。
答案:(1)B (2)氧化 C (3)还原
(4)酸 氧化 1 3
10.解析:被氧化的NH3占参加反应NH3的。
答案:(1)Cl2 NH3 (2)3∶2
(3)17 160.5