1.3 氧化还原反应-点对点训练第四课时人教版(2019)必修第一册高中化学
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
知识点一:氧化还原反应的规律
1.T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,有助于除去天然气中的H2S杂质,其原理如图所示。下列说法正确的是
A.脱硫过程O2间接氧化H2S
B.改变温度对上述循环反应过程没有影响
C.该脱硫过程需要及时补充Fe2(SO4)3溶液
D.步骤i发生反应的离子方程式为SO+3H2S+2H+=4S↓+4H2O
2.某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示:
下列说法正确的是
A.①中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生,稀硝酸被还原为NO2
B.NO2能和NaOH反应,因此是酸性氧化物
C.由上述实验得出结论:常温下,Cu既可与稀硝酸反应,也可与稀硫酸反应
D.③中反应的化学方程式:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O
3.Na2S2O3是重要的化工原料,用途很广,其中S元素的化合价分别为0价和+4价且0价硫与+4价硫的数目之比为1:1。工业上可利用反应Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2制取Na2S2O3。下列说法正确的是
A.Na2S2O3只具有还原性,不具有氧化性
B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1
C.每生成3molNa2S2O3,转移8×6.02×1023个电子
D.标准状况下,每吸收4molSO2就会放出11.2LCO2
4.H2O2是一种“绿色”试剂,许多物质都会使较高浓度的H2O2溶液发生催化分解。实验发现向H2O2溶液中加入Br2(Br2的化学性质与Cl2相似)可以加快其分解速率。有人提出反应机理可能有2步,第1步反应为:H2O2+Br2=2H++O2↑+2Br-。下列说法正确的是
A.H2O2中氧元素的化合价为-2
B.机理中第2步反应为:2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2
C.在第1步反应中,每生成0.1molO2,转移0.4mol电子
D.若在加入Br2的H2O2溶液中检出Br-,则说明第1步反应发生了
5.实验室常用固体和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式为abHCl(浓)=cKCl+de。下列说法正确的是
A.该反应中HCl(浓)只体现还原性
B.既是氧化产物又是还原产物
C.该反应中,中的氯全部转化为KCl中的氯
D.d+e=1.2b
知识点二:与氧化剂、还原剂有关计算
6.硫的氧化性弱于氯气的主要事实是
A.硫不溶于水,而氯气溶于水
B.通常情况下,硫为浅黄色固体,而氯气为黄绿色气体
C.与金属或氢气反应时,硫被还原为-2价,而氯被还原为-1价
D.与铁或铜反应时,金属被硫氧化为低价态,而被氯气氧化为高价态
7.某化学反应在催化剂条件下的转化过程的微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A.该反应中,氧化性:
B.该反应可表示为
C.该反应中,被氧化与被还原的元素的质量之比为
D.每生成,转移的电子数为
8.价一类二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具,它以元素的化合价为纵坐标,以物质类别为横坐标。下图为铁元素的价一类二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法正确的是
A.转化⑦发生反应的类型是化合反应
B.转化⑤是用于自来水消毒杀菌,等物质的量的和消毒效率相同(用得电子数目多少衡量氧化消毒能力强弱)
C.用铁丝在氧气中燃烧可实现上述转化①
D.加热发生转化⑥,加水溶解可实现转化③
9.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.溶液中通入:
B.将稀硫酸加入硫代硫酸钠溶液中:
C.溶液中滴加溶液至恰好完全沉淀:
D.Fe与稀硝酸反应,当时,
10.由反应可推知的是
A.氧化产物:Cl2 B.氧化性:KIO3>KClO3
C.还原性:I2>Cl2 D.每消耗0.1molI2,转移0.2mol电子
知识点三:基于氧化还原反应守恒规律计算
11.氧和氟都是非金属性很强的元素,可形成一系列性质活泼的氟氧化合物,如:OF2、O2F2、O3F2、O4F2、O5F2、O6F2。其中O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2═SF6+2HF+4O2,关于此反应,下列说法正确的是
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成2.24LHF,则转移0.4mol电子
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1
12.H2S和SO2两种气体混合后,发生反应2H2S+SO2→3S↓+2H2O,其中被还原的元素和被氧化的元素质量之比为
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.任意比
13.火药是中国的四大发明之一、坊间一直流传黑火药的配方为“一硫、二硝、三木炭”,黑火药爆炸时发生的反应为。下列有关说法正确的是
A.黑火药中所含元素均为短周期元素
B.当转移3mol时,有22.4L气体生成
C.黑火药中C的质量分数大约为50%
D.参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1
14.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式:,在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比是
A. B. C. D.
15.易发生分解生成,化学方程式为。下列说法正确的是
A.属于非电解质
B.上述反应中,是氧化产物
C.上述反应中,分解转移电子
D.上述反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为
能力提升
16.已知NH4CuSO3 (其中Cu为+1价)与足量的稀硫酸溶液混合微热,产生下列现象:①有红色金属生成;②有刺激性气味气体产生;③溶液呈蓝色。据此判断下列说法合理的是
A.NH4CuSO3中硫元素被氧化了
B.刺激性气味的气体不可能是氨气
C.该反应中NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂
D.该反应中硫酸既表现为酸性又表现氧化性
17.在稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示:
下列说法正确的是
A.推测可发生:
B.氧化性强弱顺序为:
C.反应 3 的离子方程式为:
D.反应 2 的氧化剂为 Mn3+,还原产物为 Fe3+
18.下列关于氮及其化合物的说法错误的是
A.N2化学性质稳定,是因为分子内氮氮键很强
B.NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C.可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏
D.HNO3具有强氧化性,可溶解铜、银、金等不活泼金属
19.反应,下列说法正确的是
A.发生还原反应
B.既是氧化剂又是还原剂
C.被氧化的与被还原的的分子个数之比为2:3
D.1个发生反应,转移6个电子
20.实验室常利用以下反应制取少量氮气:,下列关于该反应的说法正确的是
A.是还原剂 B.每生成1个分子时,转移电子的个数为3
C.中的氨元素被还原 D.既是氧化产物又是还原产物
参考答案:
1.A
【分析】T.F菌在酸性溶液中对硫酸铁和硫化氢反应起催化作用,两者反应生成硫酸亚铁和硫单质,硫酸亚铁和氧气在酸性条件下反应生成水和硫酸铁。
【详解】A.硫化氢和硫酸铁在T.F菌在酸性溶液反应生成硫和硫酸亚铁,硫酸亚铁和氧气在酸性条件下反应生成硫酸铁和水,因此得出脱硫过程O2间接氧化H2S,故A正确;
B.温度改变可能对T.F菌的催化活性改变了,因此改变温度对上述循环反应过程有影响,故B错误;
C.整个过程根据铁元素守恒得到该脱硫过程不需要补充Fe2(SO4)3溶液,故C错误;
D.步骤i发生反应的离子方程式为2Fe3++H2S=S↓+2H++ 2Fe2+,故D错误。
综上所述,答案为A。
2.D
【详解】A.稀硝酸与铜反应生成一氧化氮和硝酸铜,稀硝酸被还原为一氧化氮,故A错误;
B.NO2与NaOH反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,但生成的盐是两种,且发生元素化合价的变化,所以NO2不是酸性氧化物,故B错误;
C.实验①-③中,由于在滴加稀硫酸前,溶液中含有硝酸根离子,滴加稀硫酸后,使得硝酸根的氧化性增强,从而将剩余的铜氧化,因此只能说明稀硝酸能与铜反应。而在实验2中,最开始在铜片中滴加稀硫酸时,试管中没有明显的反应现象,说明铜不会与稀硫酸反应,故C错误;
D.在实验③中,滴加稀硫酸后增强了硝酸根的氧化性,从而将剩余的铜氧化,因此反应的化学方程式为:3Cu+Cu(NO3)2+4H2SO4=4CuSO4+2NO↑+4H2O,故D正确;
故选D。
3.B
【详解】A.既具有还原性,又具有氧化性,A项错误;
B.根据题意可知反应中与的物质的量之比为4:2,生成的中价的S化合价未变化,因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1,B项正确;
C.由题给化学方程式可知,每生成,转移4mol电子,C项错误;
D.根据反应的化学方程式可知消耗的与产生的的物质的量之比是4:1,由于在相同条件下,气体的物质的量之比等于气体的体积之比,所以在相同条件下,每吸收就会放出22.4L(标准状况),D项错误;
故选B。
4.B
【详解】A.H2O2中氧元素的化合价为-1,故A错误;
B.H2O2分解的总反应为2H2O2=2H2O+O2↑,第1步反应为:H2O2+Br2=2H++O2↑+2Br-,用总反应减去第一步反应得到机理中第2步反应为:2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2,故B正确;
C.第1步反应为:H2O2+Br2=2H++O2↑+2Br-,O元素由-1价上升到0价,每生成0.1molO2,转移0.2mol电子,故C错误;
D.Br2和水反应生成HBr,若在加入Br2的H2O2溶液中检出Br-,不能说明第1步反应发生了,故D错误;
故选B。
5.B
【详解】A.根据方程式分析盐酸中Cl一部分化合价升高变为氯气,一部分化合价未变,变为KCl,因此该反应中HCl(浓)体现还原性和酸性,故A错误;
B.氯酸钾中Cl化合价降低,盐酸中部分Cl化合价升高,都为变为氯气,因此既是氧化产物又是还原产物,故B正确;
C.该反应中,中的氯全部转化为氯气中的氯,故C错误;
D.氯酸钾中+5价氯化合价降低变为0价,盐酸中部分 1价氯化合价升高变为0价,根据得失电子守恒得到氯酸钾配系数为1,盐酸中升高的部分配系数为5,再根据化合价升高降低的氯元素守恒得到氯气系数为3,再根据钾守恒得到氯化钾系数为1,再根据氯元素守恒得到盐酸系数为1+5=6,再根据氢元素守恒得到水系数为3,再根据氧元素守恒检验,最终得到方程式6HCl(浓)= KCl+33,因此3+3=6即d+e=b,故D错误。
综上所述,答案为B。
6.D
【详解】A.溶解性与氧化性强弱无关,A错误;
B.单质的状态与氧化性强弱无关,B错误;
C.与金属或氢气反应时,硫被还原为-2价,而氯被还原为-1价,均是元素的最低价,无法比较二者单质氧化性强弱,C错误;
D.与同一种金属反应时,硫氧化金属的价态比氯低,说明氧化性弱于氯,D正确;
故选D。
7.D
【详解】A.该反应中,NO为氧化剂,CO2为氧化产物,则氧化性:NO>CO2,A说法正确;
B.根据图像可知,该反应可表示为,B说法正确;
C.该反应中,被氧化的元素是碳元素,被还原的元素是氮元素,则被氧化与被还原的元素的质量之比为6:7,C说法正确;
D.没有指明温度和压强,无法计算转移电子数,D说法错误;
答案为D。
8.A
【详解】A.转化发生反应为氢氧化亚铁和氧气、水生成氢氧化铁,化学方程式为:,属于化合反应,故A正确;
B.消毒杀菌时价铁降低为价,而消毒时价氯降低到价,则等物质的量的是消毒效率的倍,故B错误;
C.铁丝在氧气中燃烧生成,不能实现转化,故C错误;
D.加热发生转化分解生成氧化铁,氢氧化铁不溶于水,加水溶解不可实现转化,故D错误;
故选A。
9.D
【详解】A.硝酸根离子在酸性条件下具有氧化性,会把硫化氢氧化,A错误;
B.正确的离子方程式为,B错误;
C.正确的离子方程式为,C错误;
D.当时,,再增加1倍的Fe时,,铁过量,D正确;
故选D。
10.C
【详解】A.在反应,Cl的化合价从+5价降低到0价,所以氯气为还原产物,故A错误;
B.在反应中,I的化合价从0价升高到+5价,所以KIO3为氧化产物,Cl的化合价从+5价降低到0价,所以KClO3为氧化剂。在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以氧化性:KClO3>KIO3,故B错误;
C.在反应中,I的化合价从0价升高到+5价,所以I2为还原剂,Cl的化合价从+5价降低到0价,所以氯气为还原产物。在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,所以还原性:I2>Cl2,故C正确;
D.在反应中,Cl的化合价从+5价降低到0价,所以生成1molCl2,转移10mol电子,所以生成0.1molCl2则转移1mol电子,故D错误;
故选C。
11.D
【详解】A.O元素由+1价降低到0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,故A错误;
B.O2F2中的O元素化合价降低,获得电子,所以O2F2只是氧化剂,故B错误;
C.不是标准状况下,且标准状况下HF为液态,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,故C错误;
D.该反应中,S元素化合价由﹣2价升高到+6价被氧化,O元素由+1价降低到0价被还原,氧化产物为SF6,还原产物为O2,由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量的比是4∶1,故D正确;
故选:D。
12.B
【详解】反应2H2S+SO2→3S↓+2H2O中H2S的硫元素化合价升高,H2S被氧化,SO2的硫元素化合价降低,SO2被还原,其中被还原的元素和被氧化的元素都是硫元素,质量之比为1:2;
故选:B。
13.D
【详解】A.黑火药中钾元素是长周期元素,故A错误;
B.根据方程式分析转移12mol电子,生成4mol气体,当转移3mol时,生成1mol气体,由于不清楚是否为标准状况下,因此无法计算气体的体积,故B错误;
C.根据黑火药的配比是1mol硫、2mol硝酸钾、3mol碳,则黑火药中C的质量分数,故C错误;
D.根据方程式分析碳化合价升高,则参加反应的还原剂是碳共3mol,氮和硫化合价降低,则参加反应的氧化剂是硫和硝酸钾共3mol,因此参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1,故D正确。
综上所述,答案为D。
14.D
【详解】反应中只有N元素的化合价发生变化,N元素由铵根离子中的价升高为氮气中的0价,被氧化;由硝酸根离子中的价降低为氮气中的0价,被还原,由得失电子守恒可知,反应中被还原与被氧化的氮原子数之比为3∶5,故选D。
15.B
【分析】反应5HClO2=4ClO2↑+HCl+2H2O中,HClO2发生歧化反应,5mol HClO2分解,有1mol作氧化剂,得到HCl,4mol作还原剂,得到ClO2,转移电子的物质的量为4mol,据此分析解答。
【详解】A.是一种弱酸,属于电解质,A错误;
B.上述反应中,HClO2转化为ClO2,Cl元素从+3价升高到+4价,被氧化,得到的ClO2是氧化产物,B正确;
C.上述反应中,5mol HClO2分解转移4mol电子,C错误;
D.根据上述分析可知,氧化剂与还原剂物质的量之比1∶4,D错误;
故选B。
16.BC
【分析】NH4CuSO3中Cu的化合价为+ l价,NH4CuSO3与硫酸混合微热,生成红色金属生成、产生有刺激性气味的气体和蓝色溶液,说明反应生成Cu、SO2和Cu2+,反应方程式为:2NH4CuSO3+4H+=Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2,以此解答该题。
【详解】A.由反应2NH4CuSO3+4H+=Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2,可知反应只有Cu元素的化合价发生变化,S元素的化合价没有变化,A错误;
B.由反应2NH4CuSO3+4H+=Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2,刺激性气味的气体是SO2,不是NH3,B正确;
C.因反应2NH4CuSO3+4H+=Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2中Cu元素的化合价部分升高为+2价Cu2+,部分降低为0价的Cu单质,所以该反应中NH4CuSO3既是氧化剂又是还原剂,C正确;
D.反应只有Cu元素的化合价发生变化,硫酸的组成元素在反应前后化合价未变,反应中硫酸只体现酸性,不作氧化剂,D错误;
故合理选项是BC。
17.AC
【详解】A.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应1为Ce4+和Mn2+反应生成Ce3+和Mn3+,氧化剂为Ce4+,氧化产物为Mn3+,故氧化性Ce4+> Mn3+,同理可得Mn3+> Fe3+,Fe3+>I2,故氧化性Ce4+> Mn3+> Fe3+>I2,氧化性强的物质可以制得氧化性弱的物质,故反应,可以发生,故A正确;
B.由A可知,氧化性Ce4+> Mn3+> Fe3+>I2,故B错误;
C.由图可知,反应3的离子方程式为:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2,故C正确;
D.反应2为Mn3+和Fe2+反应生成Mn2+Fe3+,锰元素化合价降低,被还原,氧化剂为Mn3+,还原产物为Mn2+,故D错误;
故选:AC。
18.BD
【详解】A.N2分子存在氮氮三键,氮氮三键键能很强,所以化学性质稳定,选项A正确;
B.NO、NO2均为大气污染气体,NO遇氧气发生反应生成NO2,NO在大气中不能稳定存在,选项B错误;
C.浓盐酸挥发出HCl,与NH3反应生成氯化铵,可以观察到白烟,故可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏,选项C正确;
D.HNO3具有强氧化性,可与铜、银反应,但不能与金反应,金可溶于王水,选项D错误;
答案选BD。
19.AC
【详解】A.该反应中Cl元素化合价从0价降低到-1价,被还原,Cl2发生了还原反应,A正确;
B.该反应中N元素化合价从-3价升高到0价,被氧化,NH3作还原剂,B错误;
C.根据反应的方程式可知,被氧化的NH3生成了N2,Cl2全部被还原,二者物质的量之比为2:3,C正确;
D.根据反应的方程式可知,8molNH3参与反应有2mol被氧化,转移6mol电子,则1mol发生反应,转移0.75mol电子,D错误;
故选AC。
20.BD
【详解】A. 反应NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O中,NaNO2中N的化合价从+3价降为0价,NaNO2是氧化剂,故A错误;
B. 反应NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O中,NaNO2中N的化合价从+3价降为0价,降3价,氯化铵中N的化合价从-3价升高为0价,升3价,即存在关系式N2~3e-,每生成1molN2时,转移电子的物质的量为3mol,故B正确;
C. NH4C1中的氮元素化合价从 3价升为0价,所以NH4Cl中的氮元素被氧化,故C错误;
D. 反应NaNO2+NH4C1═NaCl+N2↑+2H2O中,NaNO2中N的化合价从+3价降为0价,NH4C1中的氮元素化合价从 3价升为0价,氮气既是氧化产物又是还原产物,故D正确;
故选BD。