2023-2024学年高中化学人教版(2019)必修第一册1.3.2 氧化还原反应的应用 作业(解析版)

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名称 2023-2024学年高中化学人教版(2019)必修第一册1.3.2 氧化还原反应的应用 作业(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-09-01 10:09:26

文档简介

第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应 课时作业
第二课时 氧化剂和还原剂
1.下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是( )
A.有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
C.失电子的反应物在反应中作还原剂,反应中被还原
D.非金属单质在化学反应中可能作还原剂也可能做氧化剂
【答案】D
【解析】A.同素异形体的转化中,如氧气转化为臭氧,即有单质参加也有单质生成,反应中没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故A错误;B.氧化还原反应的本质为电子的转移,其特征为化合价的升降,故B错误;C.失电子的反应物在反应中作还原剂,反应中被氧化,故C错误;D.非金属单质在化学反应中化合价既能升高被氧化,如氮气与氧气反应时氮元素化合价升高被氧化,做反应的还原剂,化合价也能降低被还原,如氮气与氢气反应时氮元素的化合价降低被还原,做反应的氧化剂,则非金属单质在化学反应中可能作还原剂也可能做氧化剂,故D正确;故选D。
2.下列物质属于常见还原剂的是( )
A.活泼金属 B.KMnO4
C.HNO3 D.O2
【答案】A
【解析】A项,活泼金属在反应时容易失去电子,表现强的还原性,作还原剂,符合题意;B项,KMnO4具有强的氧化性,容易得到电子,在反应中作氧化剂,不符合题意;C项,HNO3具有强的氧化性,容易获得电子,在反应中作氧化剂,不符合题意;D项,O2具有强的氧化性,容易得到电子,在反应中作氧化剂,不符合题意。
3.下列变化过程一定需要加入还原剂的是( )
A.KClO3→KCl B.KCl→AgCl
C.H+→H2 D.C→CO2
【答案】C
【解析】变化过程一定需要加入还原剂,这说明该微粒作氧化剂,得到电子,相关元素的化合价一定降低,A.KClO3→KCl中氯元素化合价降低,KClO3→O2中氧元素的化合价升高,可以通过氯酸钾分解即可实现,不用外加还原剂,A错误;B、KCl→AgCl中元素的化合价均不变化,不是氧化还原反应,B错误;C、H+→H2中氢元素化合价降低,必须加入还原剂,C正确;D、C→CO2中碳元素化合价升高,必须加入氧化剂,D错误;答案选C。
4.下列物质中,只有氧化性、只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )
A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O
【答案】A
【解析】当元素处于最低价时,只能升高,只有还原性,反之,只能降低,只有氧化性;而当处于中间价时,既有氧化性又有还原性,据此分析解答。A项,F只能得电子变成F-,所以F2只有氧化性;K只能失电子变成K+,所以K只有还原性;HCl中的H+能得电子体现氧化性,Cl-能失电子体现还原性,所以HCl既有氧化性又有还原性,故选A项;B项,Cl既能得电子变成Cl-,又能失电子与O结合变成含氧酸根(例如ClO-),所以Cl2既有氧化性又有还原性;Al只能失电子变成Al3+,所以Al只有还原性;H2可以失电子变成H+,与活泼金属化合时可以得电子变为H-,所以H2既有氧化性又有还原性,故不选B项;C项,NO2既有氧化性又有还原性,例如3NO2+H2O=2HNO3+NO;Na只能失电子变成Na+,所以Na只有还原性;Br既能得电子变成Br-,又能失电子与O结合变成含氧酸根(例如BrO3-),所以Br2既有氧化性又有还原性,故不选C项;D项,O只能得电子,所以O2只有氧化性;SO2既有氧化性(SO2+2H2S=3S↓+2H2O )又有还原性(2 SO2+ O2=2 SO3);H2O既有氧化性(2Na+2H2O =2NaOH+H2↑)又有还原性(2F2+2H2O =4HF+ O2),故不选D项。综上所述,本题正确答案为A。
5.同种物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原的氧化还原反应是( )
A.2NaNO32NaNO2+O2↑ B.SO2+2H2S=S+2H2O
C.3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O D.NH4NO3N2O↑+2H2O
【答案】C
【解析】A.N元素化合价+5→+3,O元素化合价 2→0,故A不符合题意;B.SO2中S元素化合价+4→0,H2S中S元素化合价 2→0,故B不符合题意;C.Cl2中Cl一部分0→ 1,一部分0→+7,故C符合题意;D.NH4+中N元素化合价 3→+1,NO3 -中N元素化合价+5→+1,故D不符合题意。综上所述,答案为C。
6.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃,对于该反应,下列说法中正确的是( )
A.该反应属于置换反应 B.N2H4是氧化剂
C.N2O4是还原剂 D.N2既是氧化产物,又是还原产物
【答案】D
【解析】该反应的反应物中无单质,不属于置换反应,A错;N2H4中N元素的化合价为-2,在反应中失电子变为0价,因此N2H4是还原剂,B错;N2O4中N元素的化合价为+4,在反应中得到电子变为0价,因此N2O4是氧化剂,C错;-2价的N和+4价的N均生成0价的N,因此N2既是氧化产物又是还原产物,D对。
7.对下列氧化还原反应中转移电子数的判断,不正确的是 ( )
A.H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O:6e-
B.3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O:5e-
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑:2e-
D.2H2S+SO2=3S+2H2O:4e-
【答案】A
【解析】A.根据“只靠拢、不交叉”,反应H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O中,S元素的化合价由H2S中的-2价升至S中的0价,S元素的化合价由浓硫酸中的+6价降至SO2中的+4价,转移2e-,A错误;B.反应3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O中,Cl元素的化合价部分由0价升至KClO3中的+5价,部分由0价降至KCl中的-1价,转移5e-,B正确;C.反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中,Na2O2中O元素的化合价部分由-1价升至0价,部分由-1价降至-2价,转移2e-,C正确;D.反应2H2S+SO2=3S+2H2O中,S元素的化合价由H2S中的-2价升至0价,S元素的化合价由SO2中的+4价降至0价,转移4e-,D正确;答案为A;
ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制
ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是(   )
A.1个KClO3参加反应有2个电子转移
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.KClO3在反应中得到电子,作氧化剂
【答案】D。
【解析】氯元素的化合价由+5价变成+4价,1个KClO3参与反应转移1个电子,A项错误;KClO3作氧化剂,生成的ClO2是还原产物,B项错误;H2C2O4在反应中被氧化,C项错误。
9.已知6HCl+KClO3===3Cl2↑+KCl+3H2O,下列说法不正确的是(  )
A.KClO3是氧化剂
B.被氧化与被还原的氯元素的质量比为5∶1
C.HCl既是还原剂又起到酸的作用
D.生成3分子Cl2有6个电子转移
【答案】D 
【解析】根据同种元素不同价态物质反应的“不交叉”原则可知,KClO3是氧化剂,6分子HCl中只有5分子作还原剂,另1分子起到酸的作用,被氧化与被还原的氯元素的质量比为5∶1,生成3分子Cl2,KClO3中氯元素从+5价降低到0价,有5个电子转移,故D错误。
10.判断下列反应中,电子转移方法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A项,反应中Cr元素化合价从+6价价降低+3价,得到3个电子,氯元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,根据电子得失守恒可知反应中转移6个电子,正确;B项,硫化氢中硫元素化合价从-2价升高到0价,硫酸中硫元素化合价从+6价降低到+4价,则应该表示为,错误;C项,反应中铁元素化合价从0价升高到+2价,失去2个电子,氢元素化合价从+1价降低到0价,得到1个电子,根据电子得失守恒可知反应中转移2个电子,正确;D项,硫化氢中硫元素化合价从-2价升高到0价,二氧化硫中硫元素化合价从+4价降低到0价,根据电子得失守恒可知反应中转移4个电子,正确。
11.化学与生活等密切相关,下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应
B.“铁质菜刀生锈”与氧化还原反应有关
C.为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入生石灰或硅胶
D.维生素C可将Fe3+转变为Fe2+,所以维生素C具有还原性
【答案】C
【解析】A.葡萄糖注射液是溶液,不属于胶体,不能产生丁达尔效应现象,选项A正确;B.铁质菜刀生锈铁转化为了氧化铁,涉及氧化还原反应,选项B正确;C.生石灰或硅胶都不具有还原性,所以不能防止食品被氧化变质,选项C不正确;D.在维生素C可将铁离子转化为亚铁离子中,Fe元素的化合价降低,则维生素C中某元素的化合价升高,所以维生素C具有还原性,选项D正确;答案选C。
12.虾、蟹、牡蛎等多种海产品体内常含有+5价As(砷)元素,它对人体是无毒的。但同时食用大量海鲜和富含维生素C的青菜,易产生As2O3致人中毒。下列说法正确的是( )
A.As2O3中As显+2价 B.上述过程中维生素C体现了氧化性
C.上述过程中+5价的As被氧化 D.上述过程中As2O3是还原产物
【答案】D
【解析】A项,根据化合物呈电中性可知,As2O3中As的化合价为+3价,错误;B项,上述过程中,As的化合价由+5价降低至+3价,得到电子被还原,作氧化剂,则维生素C作还原剂,体现还原性,错误;C项,As的化合价由+5价降低至+3价,得到电子被还原,错误;D项,As的化合价由+5价降低至+3价,得到电子被还原,作氧化剂,生成的As2O3是还原产物,正确。
13.在下列反应中:
K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(1)________元素被氧化,________是氧化剂。
(2)________是氧化产物,________发生氧化反应。
(3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为_______________。
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目。
【答案】(1)氯 K2Cr2O7 (2)Cl2 HCl (3)3∶4
(4)
【解析】(1)反应中氯元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化;K2Cr2O7中Cr元素的化合价由+6价降低到+3价,被还原,K2Cr2O7作氧化剂。(2)HCl→Cl2,氯元素化合价升高,发生氧化反应,Cl2为氧化产物。(3)14个HCl分子参加反应,有6个HCl分子被氧化,生成3个Cl2分子,另外8个HCl分子起酸性作用,所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为6∶8=3∶4。
14.氢化钠是一种离子型氢化物,熔融态能导电。在化学反应中具有强烈失电子趋势。氢化钠与水作用比钠与水作用剧烈得多,常因剧烈放出的热导致生成的氢气发生燃烧,是一种良好的储氢材料。
氢化钠的工业合成是通过钠与氢气直接化合来完成的。具体操作为在氮气氛围下将钠熔融,熔融完毕后,将熔融钠分散到液体石蜡中(防止氢化钠在金属钠表面形成薄膜不利于吸收),高速搅拌,升温,通入氢气就可以得到氢化钠。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为   ,据此能预测其具有强的   性。
(2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是      ,还原剂是    ;氧化产物是    ,还原产物是      。
(3)在无水条件下氢化钠(NaH)可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),写出脱锈过程发生反应的化学方程式。判断NaH的还原性与金属铁的还原性强弱,判断的依据是什么
【答案】(1)-1 还原 (2)H2O NaH H2 H2
(3)3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH。NaH的还原性大于金属铁,因为还原剂的还原性大于还原产物。
【解析】(1)钠元素为+1价,所以NaH中的氢元素为-1价,处于氢元素的最低价态,具有还原性。(2)NaH中的-1价氢原子失电子变为H2中的0价,H2O中+1价的氢原子得电子变为H2中的0价,所以氧化剂是H2O,还原剂是NaH,H2既是氧化产物又是还原产物。(3)NaH具有还原性,而铁锈(Fe2O3)中的铁元素处于+3价,具有氧化性,所以两者会发生氧化还原反应:3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH。根据还原剂的还原性大于还原产物,所以还原性:NaH大于金属铁。
15.(2023·全国乙卷)下列应用中涉及到氧化还原反应的是( )
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
【答案】C
【解析】A.使用明矾对水进行净化过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A不符合题意;B.雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;C.暖贴中的铁粉遇空气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作,化学能转化为电能,无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能,该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;D.荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意;综上所述,本题选C。
16.NOx (主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)在催化剂作用下,NH3可与NO2发生如下反应:8NH3+6NO27N2+12H2O
①该反应的氧化剂是______________(填化学式)。
②用单线桥表示该反应中电子转移的方向和数目________________。
③为研究哪些物质能将NOx 转化为N2以消除污染,根据氧化还原反应的知识可知,下列物质中不适宜选用的是____________ (填序号)
A.CO B.H2 C.CO2
(2)水体中含有较多的硝酸盐会污染水质。一种用铁粉处理水体中的硝酸盐的反应如
下: Fe+NO3-→Fe2++NH4++H2O(未配平)
由反应可知酸性条件下粒子的氧化性大小___________>___________。
【答案】(1)NO2 C (2)NO3- Fe2+
【解析】(1)①氧化剂将NOx转化为N2, N得到电子,该反应中NO2得电子,是氧化剂。
③在该反应中,N元素的化合价由NO2中的+4价变为反应后N2中的0价,化合价降低,得到电子,所以加入的物质应该具有还原性。选项A,CO中C元素化合价为+2价,具有强的还原性,可以作还原剂;选项B,H2中H元素化合价为0价,具有强的还原性,可以作还原剂;选项C,CO2中C元素化合价为+4价,具有弱的氧化性,无还原性,不能作还原剂,所以答案为C。
(2)在该反应中,NO3-得到电子,表现氧化性,作氧化剂; Fe失去电子,为还原剂,被氧化变为Fe2+,所以Fe2+为氧化产物。由于氧化剂的氧化性大于氧化产物,所以酸性条件下粒子的氧化性:NO3- >Fe2+。第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应 课时作业
第二课时 氧化剂和还原剂
1.下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是( )
A.有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
B.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降
C.失电子的反应物在反应中作还原剂,反应中被还原
D.非金属单质在化学反应中可能作还原剂也可能做氧化剂
2.下列物质属于常见还原剂的是( )
A.活泼金属 B.KMnO4
C.HNO3 D.O2
3.下列变化过程一定需要加入还原剂的是( )
A.KClO3→KCl B.KCl→AgCl
C.H+→H2 D.C→CO2
4.下列物质中,只有氧化性、只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是( )
A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O
5.同种物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原的氧化还原反应是( )
A.2NaNO32NaNO2+O2↑
B.SO2+2H2S=S+2H2O
C.3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O
D.NH4NO3N2O↑+2H2O
6.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃,对于该反应,下列说法中正确的是( )
A.该反应属于置换反应 B.N2H4是氧化剂
C.N2O4是还原剂 D.N2既是氧化产物,又是还原产物
7.对下列氧化还原反应中转移电子数的判断,不正确的是 ( )
A.H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O:6e-
B.3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O:5e-
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑:2e-
D.2H2S+SO2=3S+2H2O:4e-
8.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制
ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是(   )
A.1个KClO3参加反应有2个电子转移
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.KClO3在反应中得到电子,作氧化剂
9.已知6HCl+KClO3===3Cl2↑+KCl+3H2O,下列说法不正确的是(  )
A.KClO3是氧化剂
B.被氧化与被还原的氯元素的质量比为5∶1
C.HCl既是还原剂又起到酸的作用
D.生成3分子Cl2有6个电子转移
10.判断下列反应中,电子转移方法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.化学与生活等密切相关,下列说法不正确的是( )
A.葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应
B.“铁质菜刀生锈”与氧化还原反应有关
C.为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入生石灰或硅胶
D.维生素C可将Fe3+转变为Fe2+,所以维生素C具有还原性
12.虾、蟹、牡蛎等多种海产品体内常含有+5价As(砷)元素,它对人体是无毒的。但同时食用大量海鲜和富含维生素C的青菜,易产生As2O3致人中毒。下列说法正确的是( )
A.As2O3中As显+2价 B.上述过程中维生素C体现了氧化性
C.上述过程中+5价的As被氧化 D.上述过程中As2O3是还原产物
13.在下列反应中:
K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(1)________元素被氧化,________是氧化剂。
(2)________是氧化产物,________发生氧化反应。
(3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为_______________。
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目。
14.氢化钠是一种离子型氢化物,熔融态能导电。在化学反应中具有强烈失电子趋势。氢化钠与水作用比钠与水作用剧烈得多,常因剧烈放出的热导致生成的氢气发生燃烧,是一种良好的储氢材料。
氢化钠的工业合成是通过钠与氢气直接化合来完成的。具体操作为在氮气氛围下将钠熔融,熔融完毕后,将熔融钠分散到液体石蜡中(防止氢化钠在金属钠表面形成薄膜不利于吸收),高速搅拌,升温,通入氢气就可以得到氢化钠。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为   ,据此能预测其具有强的   性。
(2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是      ,还原剂是    ;氧化产物是    ,还原产物是      。
(3)在无水条件下氢化钠(NaH)可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),写出脱锈过程发生反应的化学方程式。判断NaH的还原性与金属铁的还原性强弱,判断的依据是什么
15.(2023·全国乙卷)下列应用中涉及到氧化还原反应的是( )
A.使用明矾对水进行净化 B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热 D.荧光指示牌被照发光
16.NOx (主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一、有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)在催化剂作用下,NH3可与NO2发生如下反应:8NH3+6NO27N2+12H2O
①该反应的氧化剂是______________(填化学式)。
②用单线桥表示该反应中电子转移的方向和数目________________。
③为研究哪些物质能将NOx 转化为N2以消除污染,根据氧化还原反应的知识可知,下列物质中不适宜选用的是____________ (填序号)
A.CO B.H2 C.CO2
(2)水体中含有较多的硝酸盐会污染水质。一种用铁粉处理水体中的硝酸盐的反应如
下: Fe+NO3-→Fe2++NH4++H2O(未配平)
由反应可知酸性条件下粒子的氧化性大小___________>___________。