1.3 氧化还原反应 同步练习题
一、选择题
1.三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法错误的是
A.还原过程中生成0.1molN2,转移电子数为NA
B.依据图示可知催化剂参与了储存和还原过程
C.在转化过程中,氮元素均被还原
D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
2.加热硅与Ca(OH)2、NaOH的混合粉末可获得氢气Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑,下列说法正确的是
A.Na2SiO3是还原产物 B.可推知该反应为吸热反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D.该反应为置换反应
3.能正确表示下列反应的离子方程式为
A.向NaHS溶液中滴加Cu(NO3)2溶液:S2 + Cu2+ = CuS↓
B.Fe(NO3)3溶液与少量HI溶液混合:2Fe3+ + 2I = 2Fe2+ + I2
C.向酸性KMnO4溶液中滴加双氧水:2 + H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 3O2↑ + 4H2O
D.Mg(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液混合:Mg2+ + 2 + 4OH = Mg(OH)2↓ + 2H2O + 2
4.下列反应既属于氧化还原反应,又属于化合反应的是
A.
B.
C.
D.
5.下列关于氧化还原反应的说法错误的是
A.氧化还原反应的本质是有元素化合价的升降
B.有单质参与的反应不一定是氧化还原反应
C.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应
D.反应中被还原的元素有和
6.高中化学概念里,氧化还原反应的本质是电子的得失。其中氧化剂是反应物中得到电子的物质,化合价会降低,发生还原反应,生成还原产物;而还原剂是反应物中失去电子的物质,化合价会升高,发生氧化反应,生成氧化产物。据此信息判断2NaClO3+ SO2+H2SO4=2C1O2+ 2NaHSO4。下列说法正确的是
A.Cl元素被氧化 B.H2SO4是氧化剂
C.SO2是还原剂 D.NaC1O3是还原剂
7.已知某物质X能发生如图转化,其中物质X、Y、Z、A均含有同一种元素。下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
A.若X为单质,则X可能是或S
B.若X为化合物,则X只能是
C.反应①和②一定为氧化还原反应
D.若X为非金属单质或非金属氢化物,则A不一定能与金属铜反应生成Y
8.红树林沉积物中微生物驱动的硫循环过程原理如图所示,在有氧层,有机物通过微生物有氧呼吸来分解。在无氧层,有机物通过微生物驱动硫酸盐还原来分解。
下列叙述错误的是
A.海洋中硫元素的主要存在形式为
B.随着沉积物深度的增加,在无氧区为主要氧化剂
C.反应①可表示为
D.反应②中硫元素的化合价不发生变化
9.已知3n个可被n个氧化为,则Cr在产物中的价态为
A.+7价 B.+6价 C.+3价 D.0价
10.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
11.工业上炼钛反应是:TiCl4+2MgTi+2MgCl2。下列有关该反应的说法中正确的是
A.TCl4是还原剂 B.镁是还原剂,反应中失去电子
C.TiCl4中氯元素被氧化 D.每1molTiCl4被还原时转移2mol电子
12.我国古代四大发明是古代劳动人民智慧的结晶。下列说法正确的是
选项 四大发明 制作简介 成分分析
A 黑火药 硝石、木炭和硫磺 爆炸时木炭作还原剂
B 活字印刷 胶泥由等组成 都属于金属氧化物
C 宣纸 由青檀树皮及稻草制作而成 主要成分为蛋白质
D 指南针 由天然磁石制成 主要成分是
A.A B.B C.C D.D
13.铜与一定量浓硝酸恰好完全反应,得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体,将这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸,若向所得硝酸铜溶液中加入3mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,消耗NaOH溶液的体积是
A.100mL B.60mL C.80mL D.10mL
14.现有下列3个氧化还原反应:
①2B-+Z2=B2+2Z-;
②2A2++B2=2A3++2B-;
③2XO+10Z-+16H+=2X2++5Z2+8H2O
根据上述反应,判断下列结论中不正确的是
A.还原性由弱到强顺序为:X2+B.向含有A2+、Z-和B-混合溶液中加入XO,A2+最先被氧化
C.反应③中当有1mol还原产物生成时,转移电子的数目为10NA
D.在溶液中可能发生反应:Z2+2A2+=2Z-+2A3+
15.分类是化学研究中常用的方法。下列分类方法中,不正确的是
A.根据分散系有无丁达尔现象将混合物分为溶液、胶体和浊液
B.依据有无电子转移,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
C.根据化合物在水溶液中或熔融时能否导电分为电解质和非电解质
D.依据组成元素的种类,将纯净物分为单质和化合物
二、填空题
16.已知下列反应:
①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;
②2KI+Br2=2KBr+I2;
(1)Cl2、Br2、I2三种物质的氧化性由强到弱的顺序是______。
(2)判断Cl2与KI能否发生反应:_____(不能请填“否”,能请写出反应的离子方程式)。
(3)已知实验室制取氯气的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,由此分析,MnO2在反应中______(填“得到”或“失去”)电子,已知Mn的相对原子质量是55,当有87gMnO2发生_____(填“氧化”或“还原”)反应时,同时有______gHCl发生_____(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数比1∶2完全反应,生成一种棕黄色气体Cl2O,同时Na2SO3转化为Na2SO4,该反应是否是氧化还原反应?______(填“是”或“否”)请写出该反应的化学方程式:______。
17.分析以下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.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的是_______;H2O2仅体现还原性的是_______;H2O2既体现氧化性又体现还原性的是_______;H2O2既不能体现氧化性又不能体现还原性的是_______(填代号)。
(2)D反应中1分子还原剂完全反应转移电子为_______个。
三、计算题
18.用双线桥法表示下列反应的电子转移情况并将其改写成离子方程式:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,________________________,离子方程式为________________________。当3.84gCu被氧化时,__________gHNO3被还原,产生标准状况下的气体________L,转移电子数为________。
四、元素或物质推断题
19.元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。下图是铁及其化合物的价类二维图的部分信息,回答以下问题:
(1)分别写出A、B的化学式_______、_______。
(2)写出Fe2O3与稀硫酸反应的离子方程式_______。
(3)某同学利用以下试剂研究的性质,进行了如下预测:
① ②Fe ③NaOH ④ ⑤
从物质类别角度看,属于_______,可能与发生反应_______(填序号)
从化合价角度看,具有_______性,可能与发生反应_______(填序号)
(4)高铁酸盐(如)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。
①由在上图的位置(未画出)可预测:具有_______(填“氧化性”或“还原性”)
②工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用化学方程式表示为:,请用双线桥分析上面的化学方程式(从化合价变化、得失电子、被氧化还原三个方面进行)。___________
五、实验题
20.过氧化氢与尿素通过氢键形成加合物,这是一种高效、安全的固态过氧化氢形式,既解决了储藏运输等困难,也提高了高活性高含量氧在水溶液中的稳定性。
I.加合物的制备
量取一定量溶液放于反应容器中,再加入尿素。控制下加热几分钟,得到无色溶液。继续加热,观察到针状晶体在溶液中逐渐生长,至只有极少量水时,停止加热,冷却至室温,过滤,得到产品。
II.产品纯度测定
实验步骤:填写下述测定步骤中的空白。
(1)取产品至烧杯中,________________________,将溶液转移至容量瓶中定容并摇匀。吸取溶液于______________中,加入水和硫酸,用溶液(不与尿素反应)滳定至粉红色,不褪色。平行测定三次,平均消耗溶液。
数据分析:
(2)酸性溶液滴定时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______________,据此计算产品的纯度为_______________(用含、、的代数式表示)。
【参考答案】
一、选择题
1.C
解析:A.还原过程中生成1个 N2,转移电子的个数为1×(5-0)×2=10,故生成0.1molN2,转移电子数为NA,故A正确;
B.根据图示可知,BaO为催化剂,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时,BaO参与储存N元素,BaO生成的Ba(NO3)2参与了还原过程,故B正确;
C.根据图示可知,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中,N元素化合价升高被氧化,故C错误;
D.整个过程中,CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2,说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化,故D正确;
故选C。
2.C
解析:A.反应Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑中Si元素化合价由0价上升到+4价,Na2SiO3是氧化产物,故A错误;
B.该反应需要加热,但吸热反应不一定需要加热,则不能推知该反应为吸热反应,故B错误;
C.反应Si+Ca(OH)2+2NaOHNa2SiO3+CaO+2H2↑过程中Ca(OH)2先分解产生CaO和H2O,Si、NaOH和H2O反应生成Na2SiO3和H2,其中Si元素化合价由0价上升到+4价,H元素由+1价下降到0价,Si是还原剂,H2O是氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,故C正确;
D.置换反应是单质与化合物反应生成另外的单质和化合物的化学反应,可表示为a+bc=b+ac或ab+c=ac+b,该反应不是置换反应,故D错误;
故选C。
3.D
解析:A.硫氢根离子不能拆成硫离子,A错误;
B.硝酸根离子在酸性条件下能氧化碘离子,不是铁离子氧化碘离子,B错误;
C.该反应中锰原子得到10个电子,而过氧化氢做还原剂,失去2个电子,电子不守恒,C错误;
D.碳酸氢镁和过氧化钠溶液混合生成氢氧化镁和碳酸钠,离子方程式为Mg2+ + 2 + 4OH = Mg(OH)2↓ + 2H2O + 2,D正确;
故选D。
4.B
解析:A.反应生成2种物质,不是化合反应,A错误;
B.反应中氧元素、氮元素化合价改变,且是2种物质生成1种物质的反应,既属于氧化还原反应,又属于化合反应,B正确;
C.反应生成2种物质,不是化合反应,C错误;
D.反应中没有元素化合价改变,不是氧化还原反应,D错误;
故选B。
5.A
解析:A.氧化还原反应的本质是有电子得失,A错误;
B.有电子得失的反应才是氧化还原反应,有单质参与的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体之间的转化,B正确;
C.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应,C正确;
D.该反应中S、N元素的化合价均降低,发生了还原反应,被还原,D正确;
故选A。
6.C
解析:A. NaClO3中的Cl元素化合价由+5价降低为+4价,化合价降低,被还原,A错误;
B.H2SO4中各元素化合价没有变化,既不是氧化剂又不是还原剂,B错误;
C. SO2中的S元素在反应中化合价由+4价升高为+6价,化合价升高为还原剂,C正确;
D. NaClO3中的Cl元素化合价由+5价降低为+4价,化合价降低,作氧化剂,D错误;
故选C。
7.B
解析:A.若X为单质,X为N2时,Y为NO,Z为NO2,A为HNO3,X为S时,Y为SO2,Z为SO3,A为H2SO4,A正确;
B.若X为化合物,当X为NH3,Y为NO,Z为NO2,A为HNO3,也能满足以上转化,B错误;
C.反应①②有氧气参与,O元素的化合价发生变化,反应①②一定是氧化还原反应,C正确;
D.若X为非金属单质或非金属氢化物,若X为S时,最终生成的A为H2SO4,稀硫酸无法与金属铜反应生成二氧化硫,D正确;
故答案选B。
8.D
解析:A.由图可知,海洋中硫元素的主要存在形式为,硫酸根离子转化为有机S和被植物吸收,故A正确;
B.在无氧区转化为S单质,进而转化为HS-/S2-,该过程中硫元素化合价降低,为主要氧化剂,故B正确;
C.反应①中S单质转化为,失去6个电子,S单质转化为HS-和S2-,共得到4个电子,由电子得失守恒,系数为2,HS-和S2-系数均为3,反应方程式为,故C正确;
D.FeS2中铁为+2价、硫为-1价,铁元素化合价降低,反应②中硫元素从-2价升高至-1价,化合价升高,故D错误;
故选:D。
9.C
解析:中S元素化合价由+4升高为+6,中Cr元素化合价由+6价降低为x价,根据得失电子守恒3n×1×(6-4)=n×2×(6-x),x=+3,故选C。
10.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。
11.B
解析:A.TCl4中Ti元素的化合价降低,则TCl4作氧化剂,故A错误;
B.Mg在反应中失去电子,化合价升高,为还原剂,故B正确;
C.TiCl4中氯元素的化合价没有发生变化,则TiCl4中氯元素没有被氧化,故C错误;
D.Ti元素化合价从+4价变为0价,化合价降低4价,则每1molTiCl4被还原时转移4mol电子,故D错误;
故答案选B。
12.A
解析:A.爆炸时木炭反应生成二氧化碳,碳元素化合价升高,木炭作还原剂,故A正确;
B.二氧化硅为非金属氧化物,故B错误;
C.青檀树皮及稻草主要成分为植物纤维,故C错误;
D.磁石的主要成分为四氧化三铁,故D错误。
故选A。
13.A
解析:1.68L 标准状况下O2的物质的量为n(O2)==0.075mol,NO2、NO的混合气体与1.68L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸,根据电子转移守恒,Cu提供的电子物质的量等于氧气获得电子的物质的量,等于反应产生Cu2+结合的OH-的物质的量,根据元素守恒可得n(NaOH)=0.075mol×4=0.30mol,由于NaOH溶液的浓度是3mol/L,故需要氢氧化钠溶液的体积是V==0.1L=100mL;
答案选A。
14.C
解析:A.还原剂还原性大于还原产物,还原性由①得Z-B.由A分析可知,还原性A2+最强,故A2+最先被氧化,B正确;
C.反应中X化合价由+7变为+2,2X2+~10e-,则当有1mol还原产物生成时,转移电子的数目为5NA,C错误;
D.还原性Z-故选C。
15.A
解析:A.溶液、胶体、浊液的分类依据为分散质粒子直径的大小,可以用丁达尔效应区分溶液和胶体,故A错误;
B.氧化还原反应的实质是有电子的转移,特征为化合价的变化,所以依据有无电子转移,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应,故B正确;
C.电解质可以电离出离子,非电解质不能电离出氢离子,所以根据化合物在水溶液中或熔融时能否导电分为电解质和非电解质,故C正确;
D.单质为含有一种元素的纯净物,化合物为含有两种或两种以上元素的纯净物,所以依据组成元素的种类,将纯净物分为单质和化合物,故D正确;
故选A。
二、填空题
16.(1)Cl2>Br2>I2
(2)Cl2+2I-=I2+2Cl-
(3) 得到 还原 73 氧化
(4) 是 2NaClO3+4Na2SO3+H2SO4=Cl2O↑+5Na2SO4+H2O
解析:(1)氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则根据反应①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2可知,氧化性:Cl2>Br2;又根据反应②2KI+Br2=2KBr+I2可知,氧化性:Br2>I2,所以氧化性:Cl2>Br2>I2;
(2)根据第(1)问可知,氧化性:Cl2>Br2>I2,所以Cl2与KI能发生反应,反应的离子方程式为:Cl2+2I-=I2+2Cl-;
(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2中的Mn元素化合价从+4价降低到+2价,得到电子被还原;87gMnO2的物质的量为=1mol,根据关系式(被氧化)可知,所以当1molMnO2作氧化剂,发生还原反应时,有2molHCl被氧化,发生氧化反应,其质量为=73g,故答案为:得到;还原;73;氧化;
(4)根据题干信息可知,NaClO3转化为Cl2O,Cl元素化合价从+5价降低到+1价,化合价降低,Na2SO3转化为Na2SO4,S元素化合价升高2,则该反应属于氧化还原反应,根据氧化还原反应的配平原则可知,上述反应中Cl2O与Na2SO3的化学计量数之比为1:4,根据元素守恒可知,该反应为:2NaClO3+4Na2SO3+H2SO4=Cl2O↑+5Na2SO4+H2O。
17.(1) D B C A
(2)6
【分析】H2O2仅体现氧化性,则O元素的化合价降低;双氧水仅体现还原性,则双氧水在反应中仅被氧化,化合价只升高;H2O2既体现氧化性又体现还原性,则O元素的化合价既升高又降低;H2O2既不做氧化剂又不做还原剂,说明在反应中双氧水中元素的化合价不发生变化;根据化合价的变化分析判断转移电子,据此分析。
解析:(1)A.Na2O2+HCl→H2O2+NaCl,是一个非氧化还原反应,H2O2既不是氧化剂,也不是还原剂;
B.Ag2O+H2O2→Ag+O2+H2O,Ag2O被还原成单质银,H2O2中氧元素转化为O2,表现还原性;
C.H2O2→H2O+O2,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.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O,H2O2中氧元素化合价由-1变成-2,化合价降低被还原,表现氧化性;
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,故答案为:D;B;C;A。
(2)3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O反应中氧化剂为H2O2,还原剂为Cr2(SO4)3,根据方程式,1分子还原剂完全反应,Cr由+3价升高为+6价,转移电子的物质的量为3×2=6,故答案为:6。
三、计算题
18. 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2+ +2NO↑+4H2O 2.52g 0.896L 0.12NA或7.224×1022
解析:化合价升高元素Cu失电子,化合价降低元素N得到电子,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=6,电子转移情况如下:;
反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO3 ═3Cu2++2NO↑+4H2O,
依据氧化还原反应电子守恒规律:3.84g÷64 g/mol×2=n(HNO3)×3,解得被还原硝酸的物质的量是0.04mol,被还原硝酸的质量是m=n×M=0.04mol×63g/mol=2.52g; V(NO)=0.04mol×22.4L/mol=8.96L;
转移电子数=失电子数=得电子数=3.84g÷64 g/mol×2×NA=0.12NA。
四、元素或物质推断题
19.(1) FeO Fe(OH)3
(2)
(3) 盐 ③⑤ 氧化性 ②
(4) 氧化性
解析:(1)根据价类二维图信息可知,A为+2价的铁的氧化物,其化学式为FeO,B为+3价铁的氢氧化物,为氢氧化铁,化学式为Fe(OH)3;
(2)Fe2O3与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的离子方程式为;
(3)从物质类别上看,FeCl3属于盐,可能与氢氧化钠和硝酸银反应;答案为③⑤;
从化合价角度看,Fe3+化合价处于最高价态,具有氧化性,可发生还原反应,可能与铁发生反应;答案为②;
(4)①由在上图的位置应该处于最高价,可预测:具有氧化性;
②根据反应可知,氯元素由+1价变为-1价,铁元素由+3价变为+6价,转移电子数为6,用双线桥分析上面的化学方程式为。
五、实验题
20.(1) 加适量水溶解,恢复至室温 锥形瓶
(2)
解析:(1)配制溶液时,取产品至烧杯中,加适量水溶解,恢复到室温,再将溶液转移到容量瓶中定容并摇匀。滴定时将待测液置于锥形 中。故答案为:加适量水溶解,恢复至室温;锥形瓶;
(2)滴定时得,失,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为。根据关系式:,知产品中,则产品的纯度为。故答案为:;;