1.3 氧化还原反应 同步练习题
一、选择题
1.根据下列三个反应的化学方程式:①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3 ③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2,有关物质的还原性依次减弱的顺序是
A.Fe2+、I-、Cl-、SO2 B.Cl-、Fe2+、SO2、I-
C.SO2、I-、Fe2+、Cl- D.I-、Fe2+、Cl-、SO2
2.下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是氧化还原反应的是
A 甲醇(CH3OH)低温制氢气用于新能源汽车
B 氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料
C 偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料
D 开采可燃冰,将其作为能源使用
A.A B.B C.C D.D
3.古文献《余冬录》中对胡粉[主要成分为2PbCO3 Pb(OH)2]制法的相关描述:“铅块悬酒缸内,封闭四十九日,开之则化为粉矣。化不白者(Pb),炒为黄丹(Pb3O4)。黄丹滓为密陀僧(PbO)”。下列说法错误的是
A.2PbCO3 Pb(OH)2属于碱式盐
B.Pb3O4与硫酸反应只生成PbSO4和水
C.“化不白者,炒为黄丹”的过程中发生了氧化还原反应
D.密陀僧与碳粉高温加热可以制得铅
4.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.强碱性溶液中:、、、
B.新制饱和氯水中:、、、
C.澄清透明的溶液中:、、、
D.的溶液中:、、、
5.对于反应的说法中正确的是
A.该反应属于置换反应
B.是还原剂
C.阴离子是还原产物
D.若反应中有电子转移必生成
6.高一学生小强的化学笔记中有如下内容:
①物质按照组成可以分为单质和化合物
②单质又可分为金属和非金属及稀有气体
③化合物主要包括:酸、碱、盐和氧化物
④按照分散质粒子直径大小可将分散系分为溶液、浊液和胶体
⑤只要在水溶液中能导电的化合物就是电解质
⑥按照树状分类法可将化学反应分为:氧化还原反应和离子反应
⑦氧化还原反应的本质是化合价升降
你认为他的笔记中有几处错误
A.三处 B.四处 C.五处 D.六处
7.下列反应中,属于氧化还原反应且属于置换反应的是
A.CuO+H2Cu+H2O B.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 D.2Na+Cl22NaCl
8.下列说法不正确的是
A.如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗
B.当出现创伤时,应用药棉把伤口清理干净,然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷
C.不可以将未用完的白磷放回原试剂瓶
D.处理废弃强氧化剂,如KMnO4, Na2O2时,可配成溶液或通过化学反应将其转化为一般化学品后,再进行常规处理
9.关于反应,下列说法正确的是
A.生成1mol的ZnO,共转移5mol电子 B.只做氧化剂
C.该反应中氧化产物只有ZnO D.每产生,生成
10.下列反应中氯元素全被还原的是
A.
B.
C.
D.
11.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
12.厨房中的化学知识很多,下面是厨房中的常见操作或现象,其中不属于氧化还原反应的是
A.豆浆久置变质腐败
B.大理石台面被酸腐蚀
C.烧菜用过的铁锅,放置后常出现红棕色斑迹
D.用天然气(主要成分为甲烷)为炒菜提供热量
13.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
14.一定条件下硝酸铵受热分解的产物为和,在反应中被还原与被氧化的氮原子数之比是
A.5∶4 B.4∶5 C.3∶5 D.5∶3
15.雾霾微颗粒中硫酸盐的生成可能存在三个阶段的转化,其主要过程的示意图如下。下列说法正确的是
A.属于酸性氧化物
B.第I阶段中发生还原反应
C.的电离方程式为
D.第II、III阶段总反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1
二、填空题
16.填空。
(1)人体血红蛋白分子中含有Fe2+,正是这些Fe2+使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力,反应过程中Fe2+发生_______反应,说明亚硝酸钠具有_______性;误食亚硝酸钠中毒,可服维生素C缓解,说明维生素C具有_______性。
(2)稀土氟化物是金属热还原法制取单一稀土金属的重要原料。微波法合成CeF3的化学方程式为6CeO2+18NH4F=6CeF3+16NH3↑+12H2O+N2↑,该反应中氧化剂是_______,还原剂是_______,反应中被氧化的氮原子与未被氧化的氮原子个数比为_______。
17.根据下列两个氧化还原反应回答问题:
①2KClO32KCl+3O2↑;
②Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。
以双线桥法表示反应①,单线桥法表示反应②中的电子转移情况。
(1)___________。
(2)___________。
三、计算题
18.亚硝酸钠有咸味,有毒,暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠。
已知:_______。
(1)上述方程式中横线处应填的是_______。
(2)上述反应的还原剂为_______(填化学式);若反应中有(标准状况下)气体生成则反应中转移电子的物质的量为_______。
(3)在酸性条件下,高锰酸钾可将氧化为,所得溶液中锰元素仅以形式存在,写出此反应的离子方程式:_______。
(4)加热到320℃以上会分解生成二氧化氮、一氧化氮和氧化钠,写出此反应的化学方程式_______。反应中被氧化的元素和被还原的元素的物质的量之比为_______。
(5)某厂废液中,含有2%~5%的,直接排放会造成污染,能使转化为,则反应中氧化剂和还原剂的质量之比为_______。
四、元素或物质推断题
19.Ⅰ.二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,被还原后的单质硒可能成为环境污染物。通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se,减少对环境的污染。
已知:①Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O;
②2SO2+SeO2+2H2O=Se+2SO+4H+
(1)在反应①中,被氧化的元素是_______(填元素符号)
(2)依据反应①②判断SeO2、浓硫酸、SO2的氧化性由强到弱的顺序是_______。
(3)用单线桥法标出反应②电子转移的方向和数目:_______。
Ⅱ.有A、B、C、D四种可溶性盐,它们的阳离子分别是Ba2+、Ag+、Na+、Cu2+中的某一种,阴离子分别是NO、SO、Cl-、CO中的一种(离子在物质中不重复出现)。
①若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C盐的溶液呈蓝色;
②若向四支试管中分别加入盐酸,B盐的溶液有沉淀生成,D盐的溶液有无色无味的气体逸出。
请回答下列问题:
(4)A的化学式为_______,B的化学式为_______。
(5)检验A溶液中阴离子的检验方法_______。
(6)写出D与足量醋酸溶液反应的离子方程式_______。
五、实验题
20.学习小组为测定某补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究:
【查阅资料】本品为糖衣片,除去糖衣后显淡蓝绿色,主要成分硫酸亚铁(),每片0.60 g
【实验步骤】取补血剂10片,在适当的条件下配成100 mL溶液,准确量取20.00 mL溶液3份,用0.10 mol/L酸性高锰酸钾溶液分别与溶液中的反应,所消耗的酸性高锰酸钾溶液体积如下表:
测定次数 第1次 第2次 第3次
/mL 12.00 11.95 12.05
(1)溶液中是________。(请写出简要的计算过程)
(2)每片补血剂中铁元素的百分含量是___________。
【参考答案】
一、选择题
1.C
【分析】在氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物,先根据反应方程式判断每个反应中的还原剂及还原产物,然后利用还原性大小比较方法分析判断。
解析:在①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI中,SO2最还原剂, I-是还原产物,所以还原性:SO2>I-;在②2FeCl2+Cl2=2FeCl3反应中,还原剂是Fe2+,还原产物是Cl-,故还原性:Fe2+>Cl-;在③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2反应中,还原剂是I-,还原产物是Fe2+,所以还原性:I->Fe2+;故上述物质中还原性大小关系为:SO2>I->Fe2+>Cl-,故合理选项是C。
2.B
解析:A.甲醇低温生成氢气和氢气用作燃料发生的都是化学变化且是氧化还原反应,A不符合题意;
B.氘、氚用作核聚变燃料不是化学变化,B符合题意;
C.偏二甲肼用作火箭燃料发生的是化学变化且是氧化还原反应,C不符合题意;;
D.可燃冰是天然气水合物,用作燃料发生的是化学变化且是氧化还原反应,D不符合题意;
故答案为:B。
3.B
解析:A.2PbCO3 Pb(OH)2属于碱式盐,A正确;
B.Pb3O4中铅的化合价是+2和+4,所以与硫酸反应生成的盐不是只有PbSO4,B错误;
C.“化不白者,炒为黄丹”的过程中铅被氧化成Pb3O4,发生了氧化还原反应,C正确;
D.密陀僧(PbO)与碳粉高温加热,碳做还原剂可以制得铅,D正确;
故选B。
4.C
解析:A.强碱性溶液中含有大量OH-,OH-与NH会发生产生弱电解质NH3·H2O,不能大量共存,A不符合题意;
B.新制饱和氯水具有强氧化性,会与Fe2+、SO发生氧化还原反应而不能大量共存,B不符合题意;
C.澄清透明的溶液中:MnO、NO、SO、K+之间不能发生任何反应,可以大量共存,C符合题意;
D.碘离子和铁离子、次氯酸根离子均会发生氧化还原反应,不能大量共存,D不符合题意;
故选C。
5.D
解析:A.一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应称为置换反应,A显然不满足置换反应的概念,A错误;
B.,氨气中H元素化合价从+1价变为0价,故氨气作氧化剂,B错误;
C.反应中,氨气中H元素化合价从+1价变为0价,H-中H元素化合价从-1价升到0价,所以H2既是氧化产物又是还原产物,故阴离子不是还原产物,C错误;
D.反应中,H-中H元素化合价从-1价升到0价,所以当有1mol电子转移,生成1molH2,D正确;
答案选D。
6.B
解析:①物质按组成分为纯净物和混合物,纯净物按元素组成分为单质(仅一种元素组成的纯净物)和化合物(由两种或两种以上元素组成的纯净物),故错误;
②单质分为金属单质和非金属单质及稀有气体,故正确;
③化合物主要包括酸、碱、盐和氧化物,故正确;
④按分散质粒子直径大小将分散系分为溶液、浊液和胶体,故正确;
⑤电解质是自身能发生电离的化合物,如SO2、NH3等水溶液虽然能导电,但不是自身发生电离,不属于电解质,故错误;
⑥氧化还原反应与离子反应是交叉关系,故错误;
⑦氧化还原反应的本质是电子转移,故错误;
共有①⑤⑥⑦四处错误;本题答案选B。
7.A
【分析】有元素化合价升降的反应属于氧化还原反应,一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应属于置换反应。
解析:A.该反应中,Cu元素化合价降低,H元素化合价升高,属于氧化还原反应,且为置换反应,A符合题意;
B.该反应无元素化合价升降,不是氧化还原反应,且不是置换反应,B不符合题意;
C.该反应中,Fe元素化合价降低,C元素化合价升高,属于氧化还原反应,但不是置换反应,C不符合题意;
D.该反应中,Cl元素化合价降低,Na元素化合价升高,属于氧化还原反应,但不是置换反应,D不符合题意;
故选A。
8.C
解析:A.酸一般具有腐蚀性,如果不慎将酸沾到皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗,故A正确;
B.当出现创伤时,为防止伤口感染,应用药棉把伤口清理干净,然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷,故B正确;
C.白磷在空气中易自燃,用剩的白磷倒入垃圾箱会引发火灾,因此需将未用完的白磷放回原试剂瓶,故C错误;
D.处理废弃强氧化剂,如KMnO4,Na2O2时,为防止安全事故的发生,可配成溶液或通过化学反应将其转化为一般化学品后,再进行常规处理,故D正确;
故选C。
9.A
【分析】该反应中铵根中N元素化合价升高,Zn元素化合价也升高,硝酸根中N元素化合价降低。
解析:A.当生成1mol的ZnO时,有1mol的硝酸根得电子转为氮气,所以转移5mol电子,A项正确;
B.该反应中氧化剂为硝酸根,还原剂有铵根和单质锌,所以既作氧化剂又作还原剂,B错误;
C.、Zn都被氧化,所以N2、ZnO都氧化产物,C错误;
D.没说明是标况下,无法计算,D错误;
故选A。
10.A
解析:A. 中,氯元素从0价降低到-1价,氯元素全被还原,A符合;
B. 中部分氯元素从0价降低到-1价,部分氯元素化合价升高到+1价,氯元素部分被还原, B不符合;
C. 中,氯气中氯元素从0价降低到-1价,氯化亚铁中氯元素化合价不变,氯元素部分被还原, C不符合;
D. 中,部分氯元素从-1价升高到0价、部分氯元素化合价不变,氯元素部分被氧化,D不符合;
答案选A。
11.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。
12.B
解析:A.豆浆久置,被空气中的氧气氧化,该反应中有电子转移属于氧化还原反应,A不符合;
B.大理石台面被酸腐蚀属于复分解反应,不属于氧化还原反应,B符合;
C.该过程中铁生成氧化铁,元素化合价由0价升高到+3价,属于氧化还原反应,C不符合;
D.C的化合价由甲烷中的-4价升高到二氧化碳的+4价,属于氧化还原反应,D不符合;
故答案为:B。
13.C
解析: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。
14.C
解析: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C。
15.D
解析:A.酸性氧化物是指能跟碱反应生成相应的同价态的盐和水的反应,与NaOH溶液反应是氧化还原反应,化合价发生变化,所以NO2不属于酸性氧化物,故A错误;
B.由图可知,第I阶段中转化为,S化合价上升,发生氧化反应,故B错误;
C.是弱酸,在水溶液中部分电离产生H+和,电离方程式为:,故C错误;
D.由图可知,第II、III阶段总反应为+H2O+NO2=H+HNO2,S元素化合价上升,为还原剂,N元素化合价下降,NO2为氧化剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,故D正确;
故选D。
二、填空题
16.(1) 氧化 氧化 还原
(2) CeO2 NH4F 1:8
解析:(1)亚硝酸钠能使血红蛋白中Fe2+转化为高铁血红蛋白而使人发生急性中毒,则亚硝酸钠具有氧化性,是氧化剂,Fe2+被氧化,误食亚硝酸钠中毒,可服维生素C缓解,说明维生素C具有还原性,故答案为:氧化;氧化;还原;
(2)反应中Ce的化合价由+4降低到+3价,因此CeO2为氧化剂;NH4F中氮元素部分由-3价升高到0价,为还原剂;当有18 mol NH4F发生反应,被氧化生成N2的氮原子为2 mol,未被氧化的氮原子为16 mol,因此被氧化的氮原子与未被氧化的氮原子物质的量之比为2∶16=1∶8,故答案为:CeO2;NH4F;1∶8。
17.(1)
(2)
解析:(1)
反应2KClO32KCl+3O2↑中,Cl得到2×6个电子,化合价降低,被还原,O失去6×2个电子,被氧化,双线桥表示电子转移为;
(2)
反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中Cu失2个电子,S得2个电子,即Cu将2个电子转移给S,单线桥表示电子转移为。
三、计算题
18.(1)2H2O
(2) HI 0.1
(3)
(4) 1∶1
(5)69∶53.5(或138∶107)。
解析:(1)由原子守恒可补齐化学方程式2H2O,故为2H2O;
(2)2H2O,在该反应中NaNO2为氧化剂,氮元素化合价由+3降低到+2价,,HI做还原剂,碘元素化合价由-1价升高0价。由方程式可知当有2mol气体生成时,会转移2mol电子,所以当标准状况下生成气体即为0.1mol时,则反应中转移电子的物质的量为0.1mol,故为HI;0.1;
(3)在酸性条件下,高锰酸钾可将氧化为,所得溶液中锰元素仅以,根据得失电子守恒配平离子方程式,故为;
(4)加热到320℃以上会分解生成二氧化氮、一氧化氮和氧化钠,部分氮元素被还原化合价由+3降低到+2,化合价降低1,部分氮元素被氧化,化合价由+3升高到+4,升高1,根据得失电子守恒,反应中被氧化的元素和被还原的元素的物质的量之比为1∶1,故为;1∶1;
(5)能使转化为,该反应为价态归中反应,为还原剂,氮元素化合价由-3升高到0价,升高了3,为氧化剂,氮元素化合价由+3价降低到0价,降低了3,根据得失电子守恒,可知则反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶1,质量比为69∶53.5=138∶107,故为69∶53.5(或138∶107)。
四、元素或物质推断题
19.(1)Se
(2)浓H2SO4>SeO2>SO2
(3)
(4) BaCl2 AgNO3
(5)先向溶液中加入过量的HNO3酸化,再加AgNO3溶液,若出现白色沉淀则证明含有Cl-
(6)CO+2CH3COOH=H2O+2CH3COO-+CO2↑
【分析】Ⅱ.给出八种离子,形成四种可溶性物质,这个可以通过一一组合的形式确定可能存在的物质,之后结合进行实验和颜色限制进行继续排除,从而最终确定,如Ba2+不能和SO、CO组合,而只能和NO、Cl-,Ag+不能和SO、Cl-、CO三种离子组合,而只能和NO组合,则一定是BaCl2、AgNO3,Cu2+不能和CO组合,所以为CuSO4;Na+对应CO为Na2CO3,由于C盐是蓝色的,所以C为CuSO4;四支试管加入盐酸,B有沉淀,则B溶液为AgNO3;而D生成无色气体,则为二氧化碳,即D为Na2CO3,A为BaCl2。
解析:(1)反应Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O中浓硫酸做氧化剂氧化Se,故被氧化的元素为Se;
(2)反应Se+2H2SO4(浓)=2SO2↑+SeO2+2H2O中浓硫酸做氧化剂氧化Se,得到氧化产物SeO2,则氧化性H2SO4(浓)>SeO2;反应2SO2+SeO2+2H2O=Se+2SO+4H+中SeO2做氧化剂将SO2氧化,则氧化性SeO2>SO2,则氧化性:H2SO4(浓)>SeO2>SO2;
(3)反应②中SO2失去电子生成SO,共升高4价,失去4个电子,SeO2中+4价Se得到还原为单质Se,共降低4价,得到4个电子;故标出电子转移的方向和数目为;
(4)根据分析可知,A的化学式为BaCl2,B的化学式为AgNO3;
(5)A为BaCl2,检验氯离子的方法是取少量A溶液于试管中,向其中加入AgNO3溶液和稀硝酸,若产生白色沉淀,则含有Cl-,故答案为:取少量A溶液于试管中,向其中加入AgNO3溶液和稀硝酸,若产生白色沉淀,则含有Cl-;
(6)D为Na2CO3,与醋酸反应生成二氧化碳气体,反应的离子方程式为:CO+2CH3COOH=H2O+2CH3COO-+CO2↑,故答案为:CO+2CH3COOH=H2O+2CH3COO-+CO2↑。
五、实验题
20.(1)0.3 mol/L
(2)28%
解析:(1)硫酸亚铁和高锰酸钾反应的化学方程式为:10FeSO4+2KMnO4+8H2SO4═5Fe2(SO4)3+K2SO4+2MnSO4+8H2O,三次实验消耗KMnO4溶液体积的平均值为=12mL,消耗KMnO4的物质的量n(KMnO4)=0.012L×0.1mol/L=0.0012mol,反应的n(Fe2+)=5n(KMnO4)=0.006mol,溶液中=0.3 mol/L。
(2)20.00 mL溶液中含有n(Fe2+)=0.006mol,则10片补血剂中含有n(Fe2+)=0.006mol×=0.03mol,每片补血剂中含有n(Fe2+)=0.003mol,铁元素的百分含量是=28%