(人教版)2023-2024学年高中化学必修第一册 1.3氧化还原反应 同步分层训练基础版
一、选择题
1.(2023高一下·上海市期末)已知微粒还原性强弱顺序:I->Fe2+>Cl-,则下列离子方程式不符合事实的是( )
A.2Fe3++2I-→2Fe2++I2 B.Cl2+2I-→2Cl-+I2
C.2Fe2++I2→2Fe3++2I- D.Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl-
2.(2023高一下·龙南期末)下列我国古代的几种技术应用,不涉及氧化还原反应的是( )
A.卤水煮盐 B.铁矿石炼铁
C.化丹(Pb3O4)为铅 D.火药爆炸
3.(2023高一上·澧县期末)下列属于非氧化还原反应的是
A.2Mg+CO22MgO+C B.
C. D.
4.(2023高一上·丰台期末)下列变化过程需要加入还原剂才能实现的是( )
A.MnO→Mn2+ B.HSO→SO2
C.Fe→Fe2O3 D.Na→NaOH
5.(2023高一上·丰台期末)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于区域3的是( )
A.4Na+O2=2Na2O
B.Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
C.4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
D.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
6.(2023高一下·西安期中)物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液;②Cu与FeCl3溶液;③Zn与H2SO4溶液;④Fe与HCl溶液其中由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
7.(2018高一上·惠州期末)在下列反应中氧化剂和还原剂为同一物质的是( )
A.Cl2+H2=2HCl
B.CuO +CO Cu +CO2
C.3S +6NaOH 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
8.(2018高三上·昌平期末)已知可用Co2O3代替MnO2制备Cl2,反应后Co元素以 Co2+的形式存在。下列叙述不正确的是( )
A.该反应中氧化性:Co2O3>Cl2
B.参加反应的HCl全部被Co2O3氧化
C.每生成1摩尔氯气,消耗1摩尔Co2O3
D.制备相同量的氯气,所需Co2O3质量比MnO2多
9.(2017高二上·姜堰期末)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体V L(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO42﹣)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO 12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1:1,则V可能为( )
A.7.5 L B.12.3 L C.15.7 L D.16.8 L
10.(2017高二上·芗城期末)关于氧化还原反应,下列说法不正确的是( )
A.氧化反应和还原反应同时发生 B.一定存在着电子转移
C.一定存在着元素化合价变化 D.一定有单质参加反应
二、非选择题
11.(2022高一上·河南月考)铁是人类较早使用的金属之一。化学研究中涉及到铁及其化合物的相关文献种类很多。请回答下列问题:
(1)I.现有下列八种物质:①绿矾、②铁、③铁红、④Fe(OH)3胶体、⑤FeCl3溶液、⑥FeCl2、⑦K2FeO4、⑧FeO。
下列说法正确的有____(填字母)。
A.不属于电解质的有①②④ B.④与⑤可用丁达尔效应区分
C.③⑧都属于碱性氧化物 D.①⑥⑧中均含有二价铁元素
(2)写出利用上述物质发生化合反应制备⑥的化学方程式: 。
(3)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示:
①写出g→d的化学方程式: 。
②根据上述“价一类”二维图信息,下列说法正确的是 (填字母)。
A.d胶体可用于饮用水消毒和净化
B.a转化为c只需控制纯氧的量即可实现
C.a→b→c→d之间的转化均可以通过一步反应实现
D.将a加入f的溶液中,溶液质量增加
(4)II.高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体,易与水反应得到氧气和Fe(OH)3沉淀,是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
写出反应II的离子方程式: 。
(5)该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4 K2FeO4(填“>”或“<”)。
(6)现有两份失去标签的紫色K2FeO4固体和KMnO4固体,请设计相关实验方案加以鉴别: 。
12.(2022高一上·兖州期中)回答下列问题:
(1)某化学反应的反应物和产物如下:。
①该反应的氧化剂是 。
②如果该反应方程式中和的化学计量数都是5,则的化学计量数是 。
(2)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:、(Cr元素的化合价力)、(Cr元素的化合价为)、、,已知该反应中只发生如下过程:。
①该反应中的还原剂是 。
②该反应中,发生还原反应的过程是 → 。
③写出该反应的化学方程式: 。
(3)在硫酸溶液中,和能按粒子个数比1∶2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时被氧化为,则X为____。
A. B. C. D.
13.(2022高一上·碑林期中)化学实验中,如果使某步反应中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就能实现不再向环境排放该有害物质。例如:
(1)配平步骤①的反应方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目。
__HCl=_NaCl+___
该反应中被还原的原子与被氧化的原子个数之比为 ;每生成1mol的氧化产物,被氧化的还原剂的质量为 g。
(2)为实现步骤⑥的转化,可在碱性条件下加入,被还原为,其离子方程式为 ;还原性: (填“>”、“<”或“=”)。
(3)在上述有编号的步骤中,除了⑥外,还需用氧化剂的步骤是 (填序号)。
14.(2022高一上·安徽期中)氧化还原反应是中学阶段非常重要的知识,对它的认知和理解是分析问题的关键。
(1)某反应体系中有反应物和生成物共5种物质:、NO、、Cu、,已知还原性:Cu>NO。回答下列问题:
①在上述反应中,表现出氧化性的物质是 (填化学式,下同), 是还原产物。
②写出该反应的化学方程式: 。
(2)根据反应,回答下列问题。
①X的化学式为 ;该反应的还原剂是 。
②当生成28g时,被氧化的物质的质量为 g。
15.(2022高一上·乌兰察布期中)用分类思想研究一类物质的通性和特殊性是学习化学的一种重要方法。以下是依据一定的分类标准,对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。已知:Cl2+H2O=HCl+HClO;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;3NO2+H2O=2HNO3+NO。请根据你所学的知识,按要求填空:
(1)该种分类方法是 分类法,上述第一级分类标准(分成A、B组的依据)是 。
(2)F组物质中除了Cl2外还有 (填化学式,下同)。
(3)已知制备Cl2可发生如下反应:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①该反应中氧化剂是 ,还原剂是 。
②用双线桥法标出电子转移的数目和方向 。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】还原性顺序:I->Fe2+>Cl-,还原性强的离子可以制备还原性弱的离子,即还原剂还原性大于还原产物还原性反应才可进行;
A、Fe3+化合价降低生成Fe2+,Fe2+为还原产物,I-化合价升高,I-为还原剂,I-还原性大于Fe2+,符合还原剂还原性大于还原产物,A错误;
B、Cl2化合价降低生成Cl-,Cl-为还原产物,I-化合价升高,I-为还原剂,I-还原性大于Cl-,符合还原剂还原性大于还原产物,B错误,;
C、Fe2+化合价升高,Fe2+为还原剂,I2化合价降低生成I-,I-为还原产物,I-还原性大于Fe2+还原性,不符合还原剂还原性大于还原产物,C正确;
D、Fe2+化合价升高,Fe2+为还原剂,Cl2化合价降低生成Cl-,Cl-为还原产物,Fe2+还原性大于Cl-,符合还原剂还原性大于还原产物,D错误;
故答案为:C
【分析】氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
还原剂还原性大于还原产物还原性。
2.【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A:卤水煮盐是利用水的蒸发使盐析出,属于物理过程,故A符合题意;
B:铁矿石炼铁涉及反应,Fe化合价由+3价变为0价,C化合价从+2价变为+4价,属于氧化还原反应,故B不符合题意;
C:化丹为铅,Pb化合价从价变为0价,属于氧化还原反应,故C不符合题意;
D:火药爆炸,涉及燃烧过程,燃烧属于氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】反应前后有元素化合价变化的反应是氧化还原反应。
3.【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.Mg、C的化合价发生了变化,A不符合题意;
B. 反应中没有元素化合价的变化,B符合题意;
C.S、O的化合价发生了变化,C不符合题意;
D.Br、I的化合价发生了变化,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】氧化还原反应的判断:化合价发生了变化属于氧化还原反应;
没有元素化合价的变化属于非氧化还原反应。
4.【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A、MnO4-转化为Mn2+的过程中锰元素由+7价变为+2价,化合价降低,发生还原反应,需要加入还原剂,A符合题意;
B、HSO3-转化为SO2的过程中各元素化合价不变,不需加入氧化剂或还原剂,B不符合题意;
C、Fe转化为Fe2O3的过程中铁元素的化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂,C不符合题意;
D、Na转化为NaOH的过程中,钠元素的化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】需加入还原剂才能实现的转化,该转化过程为还原反应,该转化过程中存在元素化合价降低。据此结合选项分析。
5.【答案】D
【知识点】氧化还原反应;化学基本反应类型
【解析】【解答】解:A、该反应中生成物只有一种,属于化合物反应,A不符合题意;
B、该反应为复分解反应,不属于氧化还原反应,B不符合题意;
C、该反应的反应物只有一种,属于分解反应,C不符合题意;
D、该反应中铁元素、碳元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不属于置换反应,也不属于化合反应、分解反应,D符合题意;
故答案为:D
【分析】属于区域3的反应为氧化还原反应,但不是置换反应,也不是化合反应、分解反应。
6.【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】
硝酸浓度不同,与金属反应生成物也不同,浓硝酸与金属反应时生成二氧化氮、稀硝酸与金属反应生成一氧化氮,①正确;无论FeCl3溶液浓度多大,与铜反应只生成氯化亚铁和氯化铜,②不正确;浓硫酸与锌反应生成二氧化硫、稀硫酸与锌反应生成氢气,③正确;盐酸与铁反应,只生成氢气,④不正确,故选D。
故答案为:D。
【分析】 根据浓硝酸和稀硝酸、浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同进行分析,浓硝酸氧化性强,与还原剂反应生成二氧化氮,稀硝酸氧化性弱,与还原剂反应生成一氧化氮 。
7.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A、氯气的化合价降低,作氧化剂,氢气的化合价升高,作还原剂,故A不符合题意;
B、氧化铜中铜元素的化合价降低,作氧化剂,CO中碳的化合价升高,作还原剂,故B不符合题意;
C、S的化合价既升高,又降低,因此S既是氧化剂又是还原剂,故C符合题意;
D、钠化合价升高作还原剂,水中氢化合价降低,作氧化剂,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题抓住“氧化剂和还原剂为同一物质”即同一物质的化合价既升高又降低。进而对选项标出化合价进行判断。
8.【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.反应中Co2O3是氧化剂,Cl2是氧化产物,氧化性:Co2O3>Cl2,故A不符合题意;
B.根据方程式,参加反应的HCl中的氯元素化合价没有全部变化,部分盐酸起了酸的作用,故B符合题意;
C.根据方程式,每生成1摩尔氯气,消耗1摩尔Co2O3,故C不符合题意;
D.制备相同量的氯气,所需Co2O3和 MnO2的物质的量相同,但Co2O3的摩尔质量比MnO2大,因此所需Co2O3质量比MnO2多,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】Co2O3+6HCl(浓)═2CoCl2+Cl2↑+3H2O中,Co元素的化合价由+3价降低为+2价,Cl元素的化合价由-1价升高到0价,据此进行分析即可.
9.【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:若混合物全是CuS,其物质的量n(CuS)=n(CuO)= =0.15mol,转移电子物质的量=0.15×(6+2)=1.2mol.NO和NO2的体积相等,设NO的物质的量为x、NO2的物质的量为x,则3x+x=1.2,解得x=0.3,故气体体积V=0.6mol×22.4L/mol=13.44L;
若混合物全是Cu2S,其物质的量n(Cu2S)= n(CuO)= ×0.15mol=0.075mol,转移电子物质的量0.075×10=0.75mol,设NO为xmol、NO2为xmol,3x+x=0.75,解得x=0.1875,气体体积0.1875mol×2×22.4L/mol=8.4L,
故8.4L<V<13.44L,只有B符合,
故选B.
【分析】利用极限法解答,假设混合物全是CuS,或混合物全是Cu2S,根据n= 计算n(CuO),根据电子转移守恒计算n(CuS)、n(Cu2S),再根据电子转移数目守恒,计算n(NO)、n(NO2),根据V=nVm计算气体体积,实际气体介于二者之间.
10.【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.在氧化还原反应中氧化反应和还原反应同时发生,故A正确;
B.氧化还原反应的本质是有电子转移,故B正确;
C.氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,故C正确;
D.氧化还原反应中不一定有单质参加反应,故D错误;
故选D.
【分析】有电子转移的化学反应是氧化还原反应,其特征是有元素化合价的升降,且氧化反应和还原反应同时发生.
11.【答案】(1)B;C
(2)
(3);D
(4)
(5)>
(6)分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)A.①绿矾为七水硫酸亚铁,属于电解质,故A不正确;
B.丁达尔效应可用于区分胶体和溶液,故B正确;
C.Fe2O3和FeO与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物,故C正确;
D.①⑥⑧中均含有正二价铁元素,化合价需要区分正负,故D不正确;
故
故答案为:BC;
(2)铁和FeCl3溶液反应可制备FeCl2;方程式为;
故答案为;
(3)①g为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,g→d的化学方程式为;故答案为;
②A.d胶体可用于饮用水净化,不能用于消毒,故A不正确;
B.a为Fe,c为Fe2O3,Fe常温下生成FeO,转化为c需控制温度,故B不正确;
C.Fe2O3不能一步得到Fe(OH)3,故C不正确;
D.将a加入f的溶液中,,溶液质量增加,故D正确;
故
故答案为:D;
(4)反应II的反应方程式为,离子方程式为;故答案为;
(5)向饱和的KOH溶液中加入NaFeO4,K2FeO4晶体析出,说明该条件下,物质的溶解性Na2FeO4>K2FeO4,故答案为>;
(6)K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3胶体,而高锰酸钾溶水形成的是溶液,可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液;故答案为分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4。
【分析】(1)电解质必须为化合物,单质和混合物不属于。
(3)A氢氧化铁胶体可以净水,但是不能对其消毒;B.单质铁转化为三价铁需要高温,所以要控制条件;C.铁的氧化物都难溶于水,不与水反应,不可能一步生成氢氧化物。
(4)反应I为氯气和贴反应生成三价铁,反应II为次氯酸钠与三价铁反应生成高铁酸钠,溶于饱和氢氧化钾中,利用溶解性差异,最后生成高铁酸钾。
12.【答案】(1);8
(2);;;
(3)C
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)根据化合价,Mn元素由+7价降低+2,KMnO4作氧化剂;根据电荷守恒,I的化合价由-1价升高到0价I2,及升高到+5价KIO3,I元素失电子总数0-(-1)×10+[5-(-1)]×5=40,Mn由+7到+2,1个Mn原子得5个电子,根据得失电子守恒,共有8个Mn原子反应;
故答案为:KMnO4;8。
(2)H2O2 中的O元素由-1价升高到0价的O2,作还原剂;则Cr由+6价降低到+3价,发生还原反应;
故答案为:H2O2;H2CrO4 ;Cr(OH)3;2H2CrO4+3H2O2=2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O。
(3)NaClO3 和Na2SO3能按粒子个数比1∶2完全反应,设Cl元素化合价为x,根据电子转移数目相等,可知1×(5-x)=2×2,x=1,所以该气体氯元素化合价+1价;
故答案为:C。
【分析】(1)根据氧化剂元素化合价降低; 还原剂元素化合价升高;根据得失电子守恒计算;
(2)氧化剂元素化合价降低,得到电子被还原,得到还原产物; 还原剂元素化合价升高,失去电子,被氧化,得到氧化产物;
(3)根据电子转移数目相等计算。
13.【答案】(1);1∶3;73
(2);<
(3)④
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)中Cr元素化合价由+6降低为+3,HCl中Cl元素化合价由-1升高为0,根据得失电子守恒配平方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目为 ;Cr元素化合价由+6降低为+3被还原,Cl元素化合价由-1升高为0被氧化,根据得失电子守恒,被还原的原子与被氧化的原子个数之比为1:3;HCl中Cl元素化合价由-1升高为0被氧化,HCl是还原剂,氧化产物是Cl2,每生成1mol的氧化产物,有2molHCl被氧化,被氧化的HCl的质量为73g。
(2)被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒配平反应离子方程式为;反应中是氧化剂、是还原剂,还原性:<。
(3)反应④中Cr元素化合价升高,CrCl3发生氧化反应,需用氧化剂。
【分析】(1)依据元素化合价变化,根据得失电子守恒配平;氧化剂元素化合价降低,得到电子被还原,得到还原产物; 还原剂元素化合价升高,失去电子,被氧化,得到氧化产物;
(2)根据反应物和产物的化学式,利用电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒书写;根据氧化性比较:氧化剂>氧化产物;依据还原性:还原剂>还原产物;
(3)依据元素化合价升高,需要加入氧化剂;元素化合价降低,需要加入还原剂。
14.【答案】(1);NO;
(2);;34
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)根据分析,氧化剂是HNO3;还原产物为NO;该反应的化学方程式为:;
(2)根据原子守恒,X为NH4Cl;该反应中N元素的化合价由-3价升高为0价,故NH3为还原剂;28gN2的物质的量为1mol,消耗NH3的物质的量为8mol,而8molNH3中只有2mol被氧化,故被氧化的NH3的质量为。
【分析】(1)根据题意可知,该反应的化学方程式为;
(2)①根据质量守恒定律可确定X的化学式;还原剂在反应过程中化合价升高;
②根据得失电子守恒计算。
15.【答案】(1)树状;能否与水发生氧化还原反应
(2)NO2
(3)KMnO4;HCl;
【知识点】氧化还原反应;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)该种分类方法,就像大树不断分叉一样,没有出现交叉的情况,是树状分类法,上述第一级分类标准中, A组物质与水发生非氧化还原反应,B组物质与水发生氧化还原反应,所以分类的依据是:能否与水发生氧化还原反应。答案为:树状;能否与水发生氧化还原反应;
(2)由反应Cl2+H2O=HCl+HClO、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中,H2O作氧化剂,反应Cl2+H2O=HCl+HClO和3NO2+H2O=2HNO3+NO中,H2O既不是氧化剂又不是还原剂,则F组物质中除了Cl2外还有NO2。答案为:NO2;
(3)①对于反应:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KMnO4,Mn由+7价降低为+2价,HCl中Cl由-1价部分升高为0价,则该反应中氧化剂是KMnO4,还原剂是HCl。
②用双线桥法标出电子转移的数目和方向:。答案为:KMnO4;HCl;。
【分析】(1)该方法为树状分类法;
(2)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,水既不是氧化剂,也不是还原剂;
(3) ① 氧化剂化合价降低,为高锰酸钾,还原剂化合价升高,为氯化氢;
② 双线桥的表示中,锰元素化合价降低,得到电子,氯元素化合价升高,失去电子。
1 / 1(人教版)2023-2024学年高中化学必修第一册 1.3氧化还原反应 同步分层训练基础版
一、选择题
1.(2023高一下·上海市期末)已知微粒还原性强弱顺序:I->Fe2+>Cl-,则下列离子方程式不符合事实的是( )
A.2Fe3++2I-→2Fe2++I2 B.Cl2+2I-→2Cl-+I2
C.2Fe2++I2→2Fe3++2I- D.Fe2++Cl2→2Fe3++2Cl-
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】还原性顺序:I->Fe2+>Cl-,还原性强的离子可以制备还原性弱的离子,即还原剂还原性大于还原产物还原性反应才可进行;
A、Fe3+化合价降低生成Fe2+,Fe2+为还原产物,I-化合价升高,I-为还原剂,I-还原性大于Fe2+,符合还原剂还原性大于还原产物,A错误;
B、Cl2化合价降低生成Cl-,Cl-为还原产物,I-化合价升高,I-为还原剂,I-还原性大于Cl-,符合还原剂还原性大于还原产物,B错误,;
C、Fe2+化合价升高,Fe2+为还原剂,I2化合价降低生成I-,I-为还原产物,I-还原性大于Fe2+还原性,不符合还原剂还原性大于还原产物,C正确;
D、Fe2+化合价升高,Fe2+为还原剂,Cl2化合价降低生成Cl-,Cl-为还原产物,Fe2+还原性大于Cl-,符合还原剂还原性大于还原产物,D错误;
故答案为:C
【分析】氧化还原反应的基本口诀:升失氧化还原剂,降得还原氧化剂;
化合价升高,失去电子,被氧化,发生氧化反应,作为还原剂,得到还原产物;
化合价降低,得到电子,被还原,发生还原反应,作为氧化剂,得到氧化产物;
还原剂还原性大于还原产物还原性。
2.(2023高一下·龙南期末)下列我国古代的几种技术应用,不涉及氧化还原反应的是( )
A.卤水煮盐 B.铁矿石炼铁
C.化丹(Pb3O4)为铅 D.火药爆炸
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A:卤水煮盐是利用水的蒸发使盐析出,属于物理过程,故A符合题意;
B:铁矿石炼铁涉及反应,Fe化合价由+3价变为0价,C化合价从+2价变为+4价,属于氧化还原反应,故B不符合题意;
C:化丹为铅,Pb化合价从价变为0价,属于氧化还原反应,故C不符合题意;
D:火药爆炸,涉及燃烧过程,燃烧属于氧化还原反应,故D不符合题意;
故答案为:A
【分析】反应前后有元素化合价变化的反应是氧化还原反应。
3.(2023高一上·澧县期末)下列属于非氧化还原反应的是
A.2Mg+CO22MgO+C B.
C. D.
【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.Mg、C的化合价发生了变化,A不符合题意;
B. 反应中没有元素化合价的变化,B符合题意;
C.S、O的化合价发生了变化,C不符合题意;
D.Br、I的化合价发生了变化,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】氧化还原反应的判断:化合价发生了变化属于氧化还原反应;
没有元素化合价的变化属于非氧化还原反应。
4.(2023高一上·丰台期末)下列变化过程需要加入还原剂才能实现的是( )
A.MnO→Mn2+ B.HSO→SO2
C.Fe→Fe2O3 D.Na→NaOH
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A、MnO4-转化为Mn2+的过程中锰元素由+7价变为+2价,化合价降低,发生还原反应,需要加入还原剂,A符合题意;
B、HSO3-转化为SO2的过程中各元素化合价不变,不需加入氧化剂或还原剂,B不符合题意;
C、Fe转化为Fe2O3的过程中铁元素的化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂,C不符合题意;
D、Na转化为NaOH的过程中,钠元素的化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】需加入还原剂才能实现的转化,该转化过程为还原反应,该转化过程中存在元素化合价降低。据此结合选项分析。
5.(2023高一上·丰台期末)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于区域3的是( )
A.4Na+O2=2Na2O
B.Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
C.4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
D.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【答案】D
【知识点】氧化还原反应;化学基本反应类型
【解析】【解答】解:A、该反应中生成物只有一种,属于化合物反应,A不符合题意;
B、该反应为复分解反应,不属于氧化还原反应,B不符合题意;
C、该反应的反应物只有一种,属于分解反应,C不符合题意;
D、该反应中铁元素、碳元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不属于置换反应,也不属于化合反应、分解反应,D符合题意;
故答案为:D
【分析】属于区域3的反应为氧化还原反应,但不是置换反应,也不是化合反应、分解反应。
6.(2023高一下·西安期中)物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度有关。下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液;②Cu与FeCl3溶液;③Zn与H2SO4溶液;④Fe与HCl溶液其中由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】
硝酸浓度不同,与金属反应生成物也不同,浓硝酸与金属反应时生成二氧化氮、稀硝酸与金属反应生成一氧化氮,①正确;无论FeCl3溶液浓度多大,与铜反应只生成氯化亚铁和氯化铜,②不正确;浓硫酸与锌反应生成二氧化硫、稀硫酸与锌反应生成氢气,③正确;盐酸与铁反应,只生成氢气,④不正确,故选D。
故答案为:D。
【分析】 根据浓硝酸和稀硝酸、浓硫酸和稀硫酸化学性质的不同进行分析,浓硝酸氧化性强,与还原剂反应生成二氧化氮,稀硝酸氧化性弱,与还原剂反应生成一氧化氮 。
7.(2018高一上·惠州期末)在下列反应中氧化剂和还原剂为同一物质的是( )
A.Cl2+H2=2HCl
B.CuO +CO Cu +CO2
C.3S +6NaOH 2Na2S + Na2SO3 + 3H2O
D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A、氯气的化合价降低,作氧化剂,氢气的化合价升高,作还原剂,故A不符合题意;
B、氧化铜中铜元素的化合价降低,作氧化剂,CO中碳的化合价升高,作还原剂,故B不符合题意;
C、S的化合价既升高,又降低,因此S既是氧化剂又是还原剂,故C符合题意;
D、钠化合价升高作还原剂,水中氢化合价降低,作氧化剂,故D不符合题意。
故答案为:C
【分析】本题抓住“氧化剂和还原剂为同一物质”即同一物质的化合价既升高又降低。进而对选项标出化合价进行判断。
8.(2018高三上·昌平期末)已知可用Co2O3代替MnO2制备Cl2,反应后Co元素以 Co2+的形式存在。下列叙述不正确的是( )
A.该反应中氧化性:Co2O3>Cl2
B.参加反应的HCl全部被Co2O3氧化
C.每生成1摩尔氯气,消耗1摩尔Co2O3
D.制备相同量的氯气,所需Co2O3质量比MnO2多
【答案】B
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.反应中Co2O3是氧化剂,Cl2是氧化产物,氧化性:Co2O3>Cl2,故A不符合题意;
B.根据方程式,参加反应的HCl中的氯元素化合价没有全部变化,部分盐酸起了酸的作用,故B符合题意;
C.根据方程式,每生成1摩尔氯气,消耗1摩尔Co2O3,故C不符合题意;
D.制备相同量的氯气,所需Co2O3和 MnO2的物质的量相同,但Co2O3的摩尔质量比MnO2大,因此所需Co2O3质量比MnO2多,故D不符合题意。
故答案为:B
【分析】Co2O3+6HCl(浓)═2CoCl2+Cl2↑+3H2O中,Co元素的化合价由+3价降低为+2价,Cl元素的化合价由-1价升高到0价,据此进行分析即可.
9.(2017高二上·姜堰期末)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体V L(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO42﹣)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO 12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1:1,则V可能为( )
A.7.5 L B.12.3 L C.15.7 L D.16.8 L
【答案】B
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:若混合物全是CuS,其物质的量n(CuS)=n(CuO)= =0.15mol,转移电子物质的量=0.15×(6+2)=1.2mol.NO和NO2的体积相等,设NO的物质的量为x、NO2的物质的量为x,则3x+x=1.2,解得x=0.3,故气体体积V=0.6mol×22.4L/mol=13.44L;
若混合物全是Cu2S,其物质的量n(Cu2S)= n(CuO)= ×0.15mol=0.075mol,转移电子物质的量0.075×10=0.75mol,设NO为xmol、NO2为xmol,3x+x=0.75,解得x=0.1875,气体体积0.1875mol×2×22.4L/mol=8.4L,
故8.4L<V<13.44L,只有B符合,
故选B.
【分析】利用极限法解答,假设混合物全是CuS,或混合物全是Cu2S,根据n= 计算n(CuO),根据电子转移守恒计算n(CuS)、n(Cu2S),再根据电子转移数目守恒,计算n(NO)、n(NO2),根据V=nVm计算气体体积,实际气体介于二者之间.
10.(2017高二上·芗城期末)关于氧化还原反应,下列说法不正确的是( )
A.氧化反应和还原反应同时发生 B.一定存在着电子转移
C.一定存在着元素化合价变化 D.一定有单质参加反应
【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.在氧化还原反应中氧化反应和还原反应同时发生,故A正确;
B.氧化还原反应的本质是有电子转移,故B正确;
C.氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,故C正确;
D.氧化还原反应中不一定有单质参加反应,故D错误;
故选D.
【分析】有电子转移的化学反应是氧化还原反应,其特征是有元素化合价的升降,且氧化反应和还原反应同时发生.
二、非选择题
11.(2022高一上·河南月考)铁是人类较早使用的金属之一。化学研究中涉及到铁及其化合物的相关文献种类很多。请回答下列问题:
(1)I.现有下列八种物质:①绿矾、②铁、③铁红、④Fe(OH)3胶体、⑤FeCl3溶液、⑥FeCl2、⑦K2FeO4、⑧FeO。
下列说法正确的有____(填字母)。
A.不属于电解质的有①②④ B.④与⑤可用丁达尔效应区分
C.③⑧都属于碱性氧化物 D.①⑥⑧中均含有二价铁元素
(2)写出利用上述物质发生化合反应制备⑥的化学方程式: 。
(3)部分含铁物质的分类与相应化合价的关系如图所示:
①写出g→d的化学方程式: 。
②根据上述“价一类”二维图信息,下列说法正确的是 (填字母)。
A.d胶体可用于饮用水消毒和净化
B.a转化为c只需控制纯氧的量即可实现
C.a→b→c→d之间的转化均可以通过一步反应实现
D.将a加入f的溶液中,溶液质量增加
(4)II.高铁酸钾(K2FeO4)是一种暗紫色固体,易与水反应得到氧气和Fe(OH)3沉淀,是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂,制备流程如图所示:
写出反应II的离子方程式: 。
(5)该条件下,物质的溶解性:Na2FeO4 K2FeO4(填“>”或“<”)。
(6)现有两份失去标签的紫色K2FeO4固体和KMnO4固体,请设计相关实验方案加以鉴别: 。
【答案】(1)B;C
(2)
(3);D
(4)
(5)>
(6)分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平;电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)A.①绿矾为七水硫酸亚铁,属于电解质,故A不正确;
B.丁达尔效应可用于区分胶体和溶液,故B正确;
C.Fe2O3和FeO与酸反应生成盐和水,都属于碱性氧化物,故C正确;
D.①⑥⑧中均含有正二价铁元素,化合价需要区分正负,故D不正确;
故
故答案为:BC;
(2)铁和FeCl3溶液反应可制备FeCl2;方程式为;
故答案为;
(3)①g为Fe(OH)2,d为Fe(OH)3,g→d的化学方程式为;故答案为;
②A.d胶体可用于饮用水净化,不能用于消毒,故A不正确;
B.a为Fe,c为Fe2O3,Fe常温下生成FeO,转化为c需控制温度,故B不正确;
C.Fe2O3不能一步得到Fe(OH)3,故C不正确;
D.将a加入f的溶液中,,溶液质量增加,故D正确;
故
故答案为:D;
(4)反应II的反应方程式为,离子方程式为;故答案为;
(5)向饱和的KOH溶液中加入NaFeO4,K2FeO4晶体析出,说明该条件下,物质的溶解性Na2FeO4>K2FeO4,故答案为>;
(6)K2FeO4能与水反应生成Fe(OH)3胶体,而高锰酸钾溶水形成的是溶液,可用丁达尔效应鉴别K2FeO4和KMnO4两种紫红色溶液;故答案为分别取一定量两种固体溶于水,产生丁达尔现象的为K2FeO4,否则为KMnO4。
【分析】(1)电解质必须为化合物,单质和混合物不属于。
(3)A氢氧化铁胶体可以净水,但是不能对其消毒;B.单质铁转化为三价铁需要高温,所以要控制条件;C.铁的氧化物都难溶于水,不与水反应,不可能一步生成氢氧化物。
(4)反应I为氯气和贴反应生成三价铁,反应II为次氯酸钠与三价铁反应生成高铁酸钠,溶于饱和氢氧化钾中,利用溶解性差异,最后生成高铁酸钾。
12.(2022高一上·兖州期中)回答下列问题:
(1)某化学反应的反应物和产物如下:。
①该反应的氧化剂是 。
②如果该反应方程式中和的化学计量数都是5,则的化学计量数是 。
(2)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:、(Cr元素的化合价力)、(Cr元素的化合价为)、、,已知该反应中只发生如下过程:。
①该反应中的还原剂是 。
②该反应中,发生还原反应的过程是 → 。
③写出该反应的化学方程式: 。
(3)在硫酸溶液中,和能按粒子个数比1∶2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时被氧化为,则X为____。
A. B. C. D.
【答案】(1);8
(2);;;
(3)C
【知识点】氧化还原反应;氧化性、还原性强弱的比较;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)根据化合价,Mn元素由+7价降低+2,KMnO4作氧化剂;根据电荷守恒,I的化合价由-1价升高到0价I2,及升高到+5价KIO3,I元素失电子总数0-(-1)×10+[5-(-1)]×5=40,Mn由+7到+2,1个Mn原子得5个电子,根据得失电子守恒,共有8个Mn原子反应;
故答案为:KMnO4;8。
(2)H2O2 中的O元素由-1价升高到0价的O2,作还原剂;则Cr由+6价降低到+3价,发生还原反应;
故答案为:H2O2;H2CrO4 ;Cr(OH)3;2H2CrO4+3H2O2=2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O。
(3)NaClO3 和Na2SO3能按粒子个数比1∶2完全反应,设Cl元素化合价为x,根据电子转移数目相等,可知1×(5-x)=2×2,x=1,所以该气体氯元素化合价+1价;
故答案为:C。
【分析】(1)根据氧化剂元素化合价降低; 还原剂元素化合价升高;根据得失电子守恒计算;
(2)氧化剂元素化合价降低,得到电子被还原,得到还原产物; 还原剂元素化合价升高,失去电子,被氧化,得到氧化产物;
(3)根据电子转移数目相等计算。
13.(2022高一上·碑林期中)化学实验中,如果使某步反应中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就能实现不再向环境排放该有害物质。例如:
(1)配平步骤①的反应方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目。
__HCl=_NaCl+___
该反应中被还原的原子与被氧化的原子个数之比为 ;每生成1mol的氧化产物,被氧化的还原剂的质量为 g。
(2)为实现步骤⑥的转化,可在碱性条件下加入,被还原为,其离子方程式为 ;还原性: (填“>”、“<”或“=”)。
(3)在上述有编号的步骤中,除了⑥外,还需用氧化剂的步骤是 (填序号)。
【答案】(1);1∶3;73
(2);<
(3)④
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)中Cr元素化合价由+6降低为+3,HCl中Cl元素化合价由-1升高为0,根据得失电子守恒配平方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目为 ;Cr元素化合价由+6降低为+3被还原,Cl元素化合价由-1升高为0被氧化,根据得失电子守恒,被还原的原子与被氧化的原子个数之比为1:3;HCl中Cl元素化合价由-1升高为0被氧化,HCl是还原剂,氧化产物是Cl2,每生成1mol的氧化产物,有2molHCl被氧化,被氧化的HCl的质量为73g。
(2)被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒配平反应离子方程式为;反应中是氧化剂、是还原剂,还原性:<。
(3)反应④中Cr元素化合价升高,CrCl3发生氧化反应,需用氧化剂。
【分析】(1)依据元素化合价变化,根据得失电子守恒配平;氧化剂元素化合价降低,得到电子被还原,得到还原产物; 还原剂元素化合价升高,失去电子,被氧化,得到氧化产物;
(2)根据反应物和产物的化学式,利用电子得失守恒、电荷守恒、原子守恒书写;根据氧化性比较:氧化剂>氧化产物;依据还原性:还原剂>还原产物;
(3)依据元素化合价升高,需要加入氧化剂;元素化合价降低,需要加入还原剂。
14.(2022高一上·安徽期中)氧化还原反应是中学阶段非常重要的知识,对它的认知和理解是分析问题的关键。
(1)某反应体系中有反应物和生成物共5种物质:、NO、、Cu、,已知还原性:Cu>NO。回答下列问题:
①在上述反应中,表现出氧化性的物质是 (填化学式,下同), 是还原产物。
②写出该反应的化学方程式: 。
(2)根据反应,回答下列问题。
①X的化学式为 ;该反应的还原剂是 。
②当生成28g时,被氧化的物质的质量为 g。
【答案】(1);NO;
(2);;34
【知识点】氧化还原反应;氧化还原反应方程式的配平
【解析】【解答】(1)根据分析,氧化剂是HNO3;还原产物为NO;该反应的化学方程式为:;
(2)根据原子守恒,X为NH4Cl;该反应中N元素的化合价由-3价升高为0价,故NH3为还原剂;28gN2的物质的量为1mol,消耗NH3的物质的量为8mol,而8molNH3中只有2mol被氧化,故被氧化的NH3的质量为。
【分析】(1)根据题意可知,该反应的化学方程式为;
(2)①根据质量守恒定律可确定X的化学式;还原剂在反应过程中化合价升高;
②根据得失电子守恒计算。
15.(2022高一上·乌兰察布期中)用分类思想研究一类物质的通性和特殊性是学习化学的一种重要方法。以下是依据一定的分类标准,对某些物质与水反应情况进行分类的分类图。已知:Cl2+H2O=HCl+HClO;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;3NO2+H2O=2HNO3+NO。请根据你所学的知识,按要求填空:
(1)该种分类方法是 分类法,上述第一级分类标准(分成A、B组的依据)是 。
(2)F组物质中除了Cl2外还有 (填化学式,下同)。
(3)已知制备Cl2可发生如下反应:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
①该反应中氧化剂是 ,还原剂是 。
②用双线桥法标出电子转移的数目和方向 。
【答案】(1)树状;能否与水发生氧化还原反应
(2)NO2
(3)KMnO4;HCl;
【知识点】氧化还原反应;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)该种分类方法,就像大树不断分叉一样,没有出现交叉的情况,是树状分类法,上述第一级分类标准中, A组物质与水发生非氧化还原反应,B组物质与水发生氧化还原反应,所以分类的依据是:能否与水发生氧化还原反应。答案为:树状;能否与水发生氧化还原反应;
(2)由反应Cl2+H2O=HCl+HClO、2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中,H2O作氧化剂,反应Cl2+H2O=HCl+HClO和3NO2+H2O=2HNO3+NO中,H2O既不是氧化剂又不是还原剂,则F组物质中除了Cl2外还有NO2。答案为:NO2;
(3)①对于反应:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O KMnO4,Mn由+7价降低为+2价,HCl中Cl由-1价部分升高为0价,则该反应中氧化剂是KMnO4,还原剂是HCl。
②用双线桥法标出电子转移的数目和方向:。答案为:KMnO4;HCl;。
【分析】(1)该方法为树状分类法;
(2)二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,水既不是氧化剂,也不是还原剂;
(3) ① 氧化剂化合价降低,为高锰酸钾,还原剂化合价升高,为氯化氢;
② 双线桥的表示中,锰元素化合价降低,得到电子,氯元素化合价升高,失去电子。
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