1.3 氧化还原反应 同步练习题
一、选择题
1.一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个是“还原反应”式。如的拆写结果是:氧化反应为;还原反应为。在稀硫酸溶液中,草酸钾与高锰酸钾间可发生如下反应:,对该离子反应的分析错误的是
A.对应的化学方程式为
B.氧化反应为
C.还原反应为
D.反应中每放出标准状况下,转移电子
2.根据下列反应:(1);(2),判断离子的还原性由强到弱的顺序是
A. B. C. D.
3.对过氧化氢在下列三个反应中:①H2O2+H2S=2H2O+S↓、②2H2O22H2O+O2↑、③H2O2+Cl2=2HCl+O2,所起的作用的说法正确的是
A.起相同作用 B.起不同作用
C.只起氧化剂的作用 D.只起还原剂的作用
4.高铁酸钠()是一种高效的饮用水处理剂,工业上可由反应:高温制得。关于该反应的说法正确的是
A.原料可以通过铁丝在氧气中燃烧制得
B.中元素的化合价为+4,具有强氧化性,能消毒杀菌
C.反应中是还原剂
D.生成1,转移3电子
5.电视剧中的仙境美轮美奂,其中所需的烟雾是在放于温热石棉网上的和粉的混合物中滴几滴水后产生的白烟:,下列说法中不正确的是
A.每生成共转移电子 B.发生氧化反应
C.氧化产物只有 D.既是氧化剂也是还原剂
6.下列离子既有氧化性,又有还原性的是
A.Fe2+ B.K+ C.Cl- D.S2
7.下列反应中,H2O既作氧化剂又作还原剂的是
A.SO2+H2O=H2SO4 B.3Fe+4H2OFe3O4+4H2
C.C+H2OCO+H2 D.2H2O2H2↑ +O2 ↑
8.生活中处处有化学、下列过程不涉及氧化还原反应的是
A.海水晒盐 B.牛奶变质 C.铁器生锈 D.酿制食醋
9.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。下列说法错误的是
A.在图示的转化中,CuS是中间产物
B.在图示的转化中,化合价不变的元素只有铜
C.图示转化的总反应是2H2S+O22S+2H2O
D.当有1molH2S转化为硫单质时,需要消耗O2的物质的量为0.5mol
10.NH3和NO2在催化剂作用下发生反应:8NH3+6NO2=7N2+12H2O,若还原产物比氧化产物少0.1mol,下列说法正确的是
A.还原剂比氧化剂多0.2mol B.转移电子的物质的量为3.6mol
C.生成32.56L的气体(标准状况下) D.被还原的氮原子质量为11.2g
11.甘氨酸亚铁是一种新型的铁营养强化剂。实验室制备甘氨酸亚铁部分装置如下图(部分夹持装置省略,气密性已检查)。
已知:ⅰ.。
ⅱ.柠檬酸易溶于水和乙醇,有弱酸性和还原性。
ⅲ.易溶于水,难溶于乙醇。
下列说法错误的是
A.发生反应ⅰ的操作:先打开K1、K3,一段时间后关闭K1、K3,再打开K2、K4
B.加入柠檬酸的作用是调节pH
C.反应结束后向反应混合液中加入乙醇,过滤、洗涤得到粗产品
D.装置中的两个漏斗不可以互换
12.实验室常用MnO标定(NH4)2Fe(SO4)2,同时使MnO再生,其反应原理如图所示。下列说法错误的是
A.反应I中锰元素被氧化
B.S2O和Fe2+在水溶液中能大量共存
C.由反应I、II可知,氧化性强弱:S2O>MnO>Fe3+
D.发生反应I和反应II时,溶液颜色均发生了变化
13.用合金催化氧化制,其反应的微观模型如图①,含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图②。下列说法不正确的是
A.低温不利于该反应的发生
B.时,生成的含氮产物有
C.合金催化氧化制,适宜的温度为
D.以上,可能发生反应:
14.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将氢氧化铁溶于氢碘酸: Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
B.向CuSO4溶液中加入少量Na2O2: 2Na2O2+2Cu2++2H2O= 4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
C.从酸化的海带灰浸出液中提取碘: 2I-+H2O2=I2+2OH-
D.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液: +2H+= SO2↑+H2O
15.H3PO2是一元弱酸,具有强还原性,可将溶液中的Ag+还原为银用于化学镀银,同时H3PO2被氧化为H3PO4。下列说法不正确的是
A.H3PO2与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3PO2+OH-=H2PO+H2O
B.NaH2PO2为酸式盐,其水溶液显酸性
C.若反应中有0.1mol电子转移,镀件质量增加10.8g
D.反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1
二、填空题
16.“焙烧”时MoS2转化为MoO3,该反应的化学方程式为_______,氧化产物是_______。
17.在反应8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2中,NH3中氮元素的化合价是___________,氧化剂是___________(填化学式,下同),氧化产物是___________,被氧化的氨和未被氧化的氨的质量之比为___________,当反应生成1个N2时,转移的电子是___________个。
三、计算题
18.现有amol由H2和Cl2组成的混合气体,使之在适宜条件下充分反应后,用足量的NaOH溶液吸收反应后残余气体,消耗bmolNaOH,试解答下列问题:
(1)通过计算,将计算结果填入表中:
H2和Cl2物质的量的关系 生成NaCl的物质的量
① n(H2)=n(Cl2) ___
② n(H2)>n(Cl2) ___
(2)推断当n(H2)<n(Cl2)时,生成NaCl的物质的量___。
四、元素或物质推断题
19.某混合物甲中含有明矾[KAl(SO4)2 12H2O]、Al2O3和Fe2O3。在一定条件下由甲可实现如图所示的物质之间的转化。
请回答下列问题:
(1)写出A、B、D的化学式:A____,B____,D____。
(2)试剂a最好选用____。
A.NaOH溶液 B.稀盐酸 C.二氧化碳 D.氨水
(3)写出反应②的离子方程式:____。
(4)写出反应③的化学方程式:____。
(5)每生成1mol气体D,转移____mol电子。
(6)其固体E可以作为复合性的化学肥料,E中所含物质的化学式____和____。
五、实验题
20.I.储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步,但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,其反应式为:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
(1)上述反应中氧化剂是____________,氧化产物是___________;
(2)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是_________(填序号)
A.酸性 B.氧化性 C.吸水性 D.脱水性
II.某溶液中只含有Ba2+、Mg2+、Ag+三种阳离子,现用适量的NaOH溶液、稀盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离,其流程如图所示:
(1)沉淀1的化学式为________。
(2)若试剂B为Na2SO4溶液,则沉淀2化学式为__________。
(3)若试剂B为NaOH溶液,则生成沉淀2的离子方程式为__________。
(4)如果原溶液中Ba2+、Mg2+、Ag+的浓度均为0.1mol·L-1,且溶液中含有的阴离子只有,则溶液中浓度为__mol·L-1
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.由离子方程式可知,草酸根来自于草酸钾,氢离子来自于硫酸,化学方程式为:,A正确;
B.由化合价的变化可知,还原剂是,发生氧化反应,失去电子生成,故氧化反应为,B正确;
C.由化合价的变化可知,氧化剂是,发生还原反应,得到电子生成,故还原反应为,在酸性溶液中不可能得到,C错误;
D.根据氧化反应:,反应中每放出标准状况下,即生成1molCO2,转移电子,D正确;
故选C。
2.C
解析:还原性还原剂大于还原产物;①中碘离子为还原剂、亚铁离子为还原产物,则还原性碘离子大于亚铁离子;②中亚铁离子为还原剂、溴离子为还原产物,则还原性亚铁离子大于溴离子;
故选C。
3.B
解析:已知反应①H2O2+H2S=2H2O+S↓中H2O2中的O的化合价由-1价降低到-2价,化合价降低被还原,H2O2作氧化剂,反应②2H2O22H2O+O2↑中H2O2中的O的化合价由-1价变为0价,又由-1价变为-2价,故H2O2既是氧化剂又是还原剂,反应③H2O2+Cl2=2HCl+O2中H2O2的O的化合价由-1价变为0价,化合价升高被氧化作还原剂,故在三个反应中H2O2所起的作用不同,故答案为:B。
4.D
解析:A.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,A错误;
B.高铁酸钠中铁元素化合价为+6价,B错误;
C.该反应中过氧化钠是氧化剂,将氧化铁中+3价的铁氧化到+6价,C错误;
D.该反应中生成2mol转移6mol电子,所以生成1mol转移3mol电子,D正确;
故选D。
5.C
解析:A.根据方程式分析,铵根中氮化合价升高,锌化合价升高,硝酸根中氮全部降低,因此每生成共转移电子,故A正确;
B.化合价升高,失去电子,发生氧化反应,故B正确;
C.氧化产物是化合价升高得到的产物,因此氧化产物有和氮气,故C错误;
D.铵根中氮化合价升高,硝酸根中氮化合价降低,因此中既是氧化剂也是还原剂,故D正确。
综上所述,答案为C。
6.A
解析:A.为中间价态,既可以被氧化生成又可以被还原成,既有氧化性,又有还原性,A正确;
B.为最高价态,只有弱氧化性,B错误;
C.为最低价态,只有还原性,C错误;
D.为最低价态,只能被氧化,只有还原性,D错误;
故选A。
7.D
解析:A.H2O中的H、O元素化合价没有变化,A错误;
B.H元素化合价降低,只作氧化剂,B错误;
C.H元素化合价降低,只作氧化剂,C错误;
D.H元素化合价降低,O元素化合价升高,D正确;
故答案为:D。
8.A
【分析】化合价升降为氧化还原反应的特征,则反应中存在元素化合价变化的反应属于氧化还原反应,以此进行判断。
解析:A.海水晒盐为物理变化,不涉及氧化还原反应,A选;
B.牛奶变质涉及有机物的腐败变质过程,涉及氧化还原反应,B不选;
C.铁器生锈涉及铁单质转化为化合物的过程,涉及氧化还原反应,C不选;
D.酿制食醋涉及有机物被氧化的过程,涉及氧化还原反应,D不选;
故选A。
9.B
解析:A.该过程中发生反应:、、,由此可知,和是中间产物,故A正确;
B.由图知,元素的化合价没发生变化,故B错误;
C.根据图示,总反应为硫化氢和氧气反应生成S单质和水,总反应方程式为,故C正确;
D.根据总反应方程式,当有转化为硫单质时,需要消耗的物质的量为,故D正确;
选B。
10.A
【分析】由方程式可知,反应中氨分子中氮元素化合价升高被氧化,氨分子是还原剂,二氧化氮中氮元素化合价降低被还原,二氧化氮是氧化剂,氧化产物和还原产物都是氮气,设氨气的物质的量为a,还原产物比氧化产物少0.1mol,由得失电子数目守恒可得:3a=4(a—0.2),解得a=0.8,则参加反应的氨气和二氧化氮的物质的量分别为0.8mol和0.6mol,生成氮气的物质的量为0.7mol,反应转移电子的物质的量为2.4mol。
解析:A.由分析可知,参加反应的还原剂氨气和氧化剂二氧化氮的物质的量分别为0.8mol和0.6mol,则还原剂比氧化剂多0.2mol,故A正确;
B.由分析可知,反应转移电子的物质的量为2.4mol,故B错误;
C.由分析可知,反应生成氮气的物质的量为0.7mol,标准状况下生成氮气的体积为0.7mol×22.4L/mol=15.68L,故C错误
D.由分析可知,氧化剂二氧化氮的物质的量为0.6mol,则被还原的氮原子是0.6mol×14g/mol=8.4g,故D错误;
故选A。
11.B
【分析】先打开、,让硫酸流下和铁屑反应,生成硫酸亚铁和氢气,排净装置中空气,防止氧气氧化亚铁离子;一段时间后关闭、,烧杯中压力增大,再打开、,生成的硫酸亚铁进入中间装置,进行目标反应,反应结束后向反应混合液中加入乙醇,过滤、洗涤得到粗产品;
解析:A.发生反应ⅰ的操作:先打开、,让硫酸流下和铁屑反应,生成硫酸亚铁和氢气,一段时间后关闭、,烧杯中压力增大,再打开、,生成的硫酸亚铁进入中间装置,进行目标反应,A项正确;
B.柠檬酸具有还原性,其作用是防止亚铁离子被氧化,B项错误;
C.反应结束后向反应混合液中加入乙醇,由信息可知,会生成白色沉淀,经过过滤、洗涤得到粗产品,C项正确;
D.中间装置中反应时压强较大,故应该使用恒压滴液漏斗,故装置中的两个漏斗不可以互换,D项正确;
故选B。
12.B
解析:A.反应I中锰元素化合价由+2价到+7价,失电子被氧化,故A正确;
B.反应I中S2O将+2锰氧化为高锰酸根,可知其氧化性比高锰酸根强,高锰酸根离子能氧化Fe2+,则S2O和Fe2+也能发生氧化还原反应不能大量共存,故B错误;
C.根据氧化还原反应中:氧化性:氧化剂>氧化产物,可知氧化性强弱:S2O>MnO>Fe3+,故C正确;
D.反应I中生成高锰酸根离子,溶液变紫红色,反应II中消耗高锰酸根离子,溶液紫色褪去,两反应中溶液颜色均发生改变,故D正确;
故选:B。
13.C
解析:A.由图②可知,800时生成的含N元素的产物主要是NO,接近100%,所以适宜温度为800,低温不利于该反应的发生,故A正确;
B.根据图②,400℃时,生成的含氮产物有,故B正确;
C.根据图②,Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO,温度400℃不适宜,因为此时NO产率很低,适宜温度为800℃,故C错误;
D.800℃以上,NO产率降低,N2产率有所上升,故可能发生反应:,故D正确;
故选C。
14.B
解析:A.三价铁离子能够氧化碘离子,氢氧化铁溶于氢碘酸,离子方程式为,故A错误;
B.向CuSO4溶液中加入Na2O2生成氢氧化铜和氧气,离子方程式为:2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑,故B正确;
C.从酸化的海带灰浸出液中提取碘,离子方程式为:2H++2I-+H2O2=I2+2H2O,故C错误;
D.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液会发生氧化还原反应:2H++2NO+3SO=3SO+H2O+2NO↑,故D错误;
故选B。
15.B
解析:A.是一元弱酸,与足量NaOH溶液反应的离子方程式为,A说法正确;
B.是一元弱酸,为正盐,其水溶液显中性,B说法错误;
C.若反应中有0.1mol电子转移,则有0.1mol被还原为银,镀件质量增加10.8g,C说法正确;
D.1个转化为Ag转移1个,1个转化为转移4个,根据得失电子守恒得关系式:氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,D说法正确;
故答案选B。
二、填空题
16. 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 MoO3、SO2
解析:焙烧时,通入空气,产生MoO3和SO2,以1mol MoS2为标准,S的化合价从-2升高到+4,Mo的化合价从+4升高到+6,则化合价一共升高了14价。以1mol O2为标准,O的化合价从0降低到-2,化合价一共降低4价,化合价升降守恒,MoS2和O2的比例为2∶7,即化学方程式为2MoS2+7O22MoO3+4SO2;氧化产物是还原剂被氧化后得到的产物,根据化学反应方程式中Mo、S的化合价升高,即氧化产物是MoO3、SO2。
17. -3 Cl2 N2 1:3 2
解析:NH3中H为+1价,N为-3价;该反应中Cl2中Cl元素化合价升高,得电子为氧化剂;NH3中部分N元素化合价升高生成N2,所以N2为氧化产物;被氧化的氨气生成N2,生成NH4Cl的氨气没有被氧化,所以被氧化的氨和未被氧化的氨的质量之比为2:6,即1:3;根据N元素的化合价的变化可知,当反应生成1个N2时,转移的电子是2个。
三、计算题
18. amol或bmol bmol amol
【分析】氯气与氢气的反应为:H2+Cl22HCl,存在3种情况:①n(H2)=n(Cl2)时恰好反应,发生反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O②n(H2)>n(Cl2)时氢气过量,发生反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O③n(H2)<n(Cl2)时氯气过量,生成的HCl和过量的Cl2都与NaOH溶液反应,发生反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。
解析:(1)氯气与氢气的反应为:H2+Cl22HCl,存在3种情况:①n(H2)=n(Cl2)时恰好反应,②n(H2)>n(Cl2)时氢气过量,③n(H2)<n(Cl2)时氯气过量,生成的HCl和过量的Cl2都与NaOH溶液反应,发生反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O、2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,
①n(H2)=n(Cl2)时恰好反应二者恰好反应生成HCl,HCl和NaOH溶液反应生成NaCl,根据反应HCl+NaOH=NaCl+H2O可知生成NaCl的物质的量为:n(NaCl)=2n(H2)=2n(Cl2)=n(NaOH)=bmol或mol×2=amol;
②n(H2)>n(Cl2)时氢气过量,过量的氢气不与氢氧化钠溶液反应,根据反应H2+Cl2 2HCl、HCl+NaOH=NaCl+H2O可知生成NaCl的物质的量为:n(NaCl)=n(NaOH)=bmol,
故答案为:amol(或bmol);bmol;
(2)n(H2)<n(Cl2)时氯气过量,可设氢气的物质的量为xmol,则过量的氯气为(a-x-x)mol=(a-2x)mol,根据反应H2+Cl22HCl、HCl+NaOH=NaCl+H2O可知生成NaCl的物质的量为2xmol,过量的氯气发生反应2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,则生成NaCl的物质的量为(a-2x)mol,所以生成NaCl的总物质的量为:2xmol+(a-2x)mol=amol,故答案为:生成NaCl的物质的量amol。
四、元素或物质推断题
19.(1) Al Al2O3 O2
(2)D
(3)Al[(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+
(4)2Al2O34Al+3O2↑
(5)4
(6) K2SO4 (NH4)2SO4
【分析】明矾[KAl(SO4)2 12H2O]、Al2O3、Fe2O3加水,Al2O3、Fe2O3不溶解而成为沉淀,明矾溶解;沉淀中加入NaOH溶液,Al2O3溶解转化为NaAl[(OH)4],Fe2O3不溶;溶液中通入过量的CO2,NaAl[(OH)4]转化为Al(OH)3沉淀,加热分解为Al2O3等;电解Al2O3生成Al和O2;溶液中加入氨水,生成Al(OH)3沉淀和K2SO4、(NH4)2SO4。
解析:(1)由分析可知,A、B、D的化学式:A为Al,B为Al2O3,D为O2。答案为:Al;Al2O3;O2;
(2)将明矾中的Al3+转化为Al(OH)3沉淀,若加入NaOH溶液,过量会造成沉淀的溶解,稀盐酸、二氧化碳与Al3+不反应,加氨水即便过量,生成的沉淀也不会溶解,所以试剂a最好选用氨水,故选D。答案为:D;
(3)反应②为NaAl[(OH)4]溶液中通入CO2,生成Al(OH)3沉淀等,离子方程式:Al[(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+。答案为:Al[(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+;
(4)反应③为电解熔融的氧化铝,化学方程式:2Al2O34Al+3O2↑。答案为:2Al2O34Al+3O2↑;
(5)电解Al2O3时,可建立下列关系式:O2——4e-,则每生成1mol气体D,转移4mol电子。答案为:4;
(6)由分析可知,E中所含物质的化学式:K2SO4和(NH4)2SO4。答案为:K2SO4;(NH4)2SO4。
五、实验题
20. K2Cr2O7 CO2 A AgCl BaSO4 Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ 0.5
【分析】分离混合物, 按要求,每次只能沉淀一种离子,所以选择试剂时,只能让一种离子生成沉淀,并且所加试剂不能对后续离子的检验产生影响。
解析:I.(1)在反应:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O中,C由0价升高到+4价,K2Cr2O7中的Cr由+6价降低为+3价,所以上述反应中氧化剂是K2Cr2O7,氧化产物是CO2;答案为:K2Cr2O7;CO2;
(2)在上述反应中,H2SO4所含元素没有发生价态变化,且反应生成硫酸盐,所以表现出来的性质是酸性,故选A。答案为:A;
II.(1)加入稀盐酸,只有Ag+生成氯化银沉淀,沉淀1的化学式为AgCl。答案为:AgCl;
(2)若试剂B为Na2SO4溶液,则Ba2+生成沉淀,由此得出沉淀2化学式为BaSO4。答案为:BaSO4;
(3)若试剂B为NaOH溶液,则只有Mg2+与OH-反应生成Mg(OH)2沉淀,生成沉淀2的离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。答案为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(4)如果原溶液中Ba2+、Mg2+、Ag+的浓度均为0.1mol·L-1,且溶液中含有的阴离子只有,则溶液中浓度c()=2c(Ba2+)+2c(Mg2+)+c(Ag+)= 0.5mol·L-1。答案为:0.5。