专题3 从海水中获得的化学物质
第一单元 氯气及氯的化合物
课时4 氧化剂 还原剂
1．反应SiCl4＋2H2Si＋4HCl可制纯硅。下列关于该反应的说法正确的是( )
A．H2是氧化剂 B．SiCl4是还原剂
C．H2被氧化 D．SiCl4发生氧化反应
2．下列变化中需加入氧化剂才能实现的是( )
A．H2O2―→O2 B．Na3AsO4―→Na3AsO3
C．H2S―→SO2 D．Cl2―→NaClO3
3．下列关于反应KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋2H2O的说法不正确的是( )
A．KClO3是氧化剂
B．KCl既不是氧化产物也不是还原产物
C．HCl是还原剂
D．每生成1 mol Cl2消耗还原剂的物质的量为2 mol
4．在反应SiO2＋3CSiC＋2CO↑中，氧化剂与还原剂的质量比是( )
A．36∶60 B．60∶36 C．1∶2 D．1∶3
5．A2、B2、C2 3种单质和它们离子间能发生下列反应：2A－＋C2===2C－＋A2、2C－＋B2===2B－＋C2，若X－能与C2发生反应2X－＋C2===2C－＋X2，有关说法中不正确的是( )
A．氧化性：B2>C2>A2
B．还原性：X－>C－>B－
C．X2与B－能发生反应
D．X2与B－不能发生反应
6．已知有如下反应：
①2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO
②ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2＋3H2O
③2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
根据上述反应，判断下列结论中错误的是( )
A．Cl2在反应①中作还原剂
B．Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
C．氧化性强弱的顺序：ClO>BrO>Cl2>Fe3＋
D．溶液中可发生反应：ClO＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2O
7．24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液，恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价是( )
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
8．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生如下化学反应：10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化产物比还原产物的物质的量多1.75 mol，则下列判断正确的是( )
A．生成40.0 L(标准状况)N2
B．有0.25 mol KNO3被氧化
C．转移电子的物质的量为1.5 mol
D．被氧化的N的物质的量为3.75 mol
9．某学生做如下实验：第一步，在淀粉 KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述中不正确的是( )
A．氧化性：ClO－>I2>SO
B．蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有氧化性
C．淀粉 KI溶液变蓝是因为I－被ClO－氧化为I2，I2使淀粉变蓝
D．若将Na2SO3溶液加入氯水中，氯水褪色
10．把图2中的物质补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原反应。对该氧化还原反应，下列说法不正确的是( )
…… ……
图1
图2
A．IO作氧化剂，具有氧化性
B．氧化性：MnO＞IO
C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
D．若有2 mol Mn2＋参加反应，则转移10 mol电子
11．氢化钙被称为“生氢剂”，它易与水反应产生H2：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列判断正确的是( )
①H2只是氧化产物 ②H2只是还原产物 ③H2O是氧化剂 ④CaH2中的H元素被还原 ⑤氧化产物与还原产物之比为1∶1
A．①②③ B．②④ C．① D．③⑤
12．G、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物，它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl；
②Q＋H2O―→X＋H2；
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O；
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O。
这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为( )
A．GC．G13．实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O，关于该反应的说法正确的是( )
A．NaNO2发生氧化反应
B．生成1 mol N2时转移的电子数为6 mol
C．NH4Cl中的氮元素被还原
D．被氧化和被还原的元素是同一种元素
14．实验室制取氯气有下列反应：
(1)该反应中氧化剂是 ；被还原的元素是 ；氧化产物是 。
(2)在上方反应方程式中用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
(3)该反应有1 mol KMnO4参加反应，被氧化的HCl为 mol，转移电子 mol。
15．Ⅰ.在下列反应中：
A．2F2＋2H2O===4HF＋O2
B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
C．CaO＋H2O===Ca(OH)2
D. 2H2O2H2↑＋O2↑
(1)水只作氧化剂的是 (填序号，下同)。
(2)水只作还原剂的是 。
(3)水既作氧化剂又作还原剂的是 。
(4)水既不作氧化剂又不作还原剂的是 。
Ⅱ.实验室制备少量氯气可利用反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，此反应不需加热，常温下就可以迅速进行，而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)该反应中，氧化剂是 ，还原剂是 。
(2)当参加反应的氧化剂的物质的量是1 mol时，被氧化的还原剂的物质的量是 __mol，产生的氯气在标准状况下的体积为 __L，电子转移数目为 。
(3)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有 。
A．酸性 B．还原性 C．氧化性 D．挥发性1．反应SiCl4＋2H2Si＋4HCl可制纯硅。下列关于该反应的说法正确的是( )
A．H2是氧化剂 B．SiCl4是还原剂
C．H2被氧化 D．SiCl4发生氧化反应
【答案】 C
【解析】H2是还原剂、被氧化，SiCl4是氧化剂，发生还原反应。
2．下列变化中需加入氧化剂才能实现的是( )
A．H2O2―→O2 B．Na3AsO4―→Na3AsO3
C．H2S―→SO2 D．Cl2―→NaClO3
【答案】 C
【解析】加入氧化剂才能实现的变化肯定是物质所含元素化合价升高的变化，即肯定是氧化反应。H22―→2，虽然氧元素被氧化，但可以不加氧化剂，而通过加MnO2催化分解来实现；O―→O，砷元素被还原，应加入还原剂；H2S―→SO2，硫元素被氧化，需加入氧化剂(如O2)；Cl2―→ClO，虽然氯元素被氧化，但可以不加氧化剂，而通过加浓NaOH溶液、加热来实现，反应中NaOH既不是氧化剂也不是还原剂。
3．下列关于反应KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋2H2O的说法不正确的是( )
A．KClO3是氧化剂
B．KCl既不是氧化产物也不是还原产物
C．HCl是还原剂
D．每生成1 mol Cl2消耗还原剂的物质的量为2 mol
【答案】 D
【解析】反应前后KClO3中Cl的化合价由＋5价降低为0价，则KClO3是氧化剂，A项正确；KCl既不是氧化产物也不是还原产物，B项正确；HCl中氯元素的化合价由－1价升高为0价，这部分HCl作还原剂，C项正确；参与反应的HCl中只有的HCl中Cl的化合价升高，作还原剂，即化学计量关系为：3Cl2～5HCl，所以每生成1 mol Cl2消耗还原剂的物质的量为 mol，D项错误。
4．在反应SiO2＋3CSiC＋2CO↑中，氧化剂与还原剂的质量比是( )
A．36∶60 B．60∶36 C．1∶2 D．1∶3
【答案】 C
【解析】反应SiO2＋3CSiC＋2CO↑中，碳元素的化合价一部分由0价降低为－4价，另一部分由0价升高为＋2价，由得失电子守恒可知，若36 g C参加反应，只有12 gC作氧化剂，另外24 g C作还原剂，所以氧化剂与还原剂的质量比是1∶2，故选C。
5．A2、B2、C2 3种单质和它们离子间能发生下列反应：2A－＋C2===2C－＋A2、2C－＋B2===2B－＋C2，若X－能与C2发生反应2X－＋C2===2C－＋X2，有关说法中不正确的是( )
A．氧化性：B2>C2>A2
B．还原性：X－>C－>B－
C．X2与B－能发生反应
D．X2与B－不能发生反应
【答案】 C
【解析】根据同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则氧化性：B2>C2>A2，还原性：X－>C－>
B－，故A、B正确；根据B项的分析，还原性：X－>B－，因此X2与B－不能发生反应，故C错误，D正确。
6．已知有如下反应：
①2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO
②ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2＋3H2O
③2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
根据上述反应，判断下列结论中错误的是( )
A．Cl2在反应①中作还原剂
B．Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
C．氧化性强弱的顺序：ClO>BrO>Cl2>Fe3＋
D．溶液中可发生反应：ClO＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2O
【答案】 C
【解析】氧化还原反应中，所含元素化合价升高的物质为还原剂，还原剂被氧化生成氧化产物，所含元素化合价降低的物质为氧化剂，氧化剂被还原生成还原产物，同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物。①中BrO是氧化剂，ClO是氧化产物，所以氧化性：BrO>ClO；②中ClO是氧化剂，Cl2是氧化产物，所以氧化性：ClO>Cl2；③中Cl2是氧化剂，Fe3＋是氧化产物，所以氧化性：Cl2>Fe3＋。Cl2中Cl元素在反应①中化合价升高，所以Cl2作还原剂，故A正确；Cl2在反应②中既由化合价降低得到，又由化合价升高得到，所以Cl2既是氧化产物又是还原产物，故B正确；根据分析可得氧化性强弱的顺序：BrO>ClO>Cl2>Fe3＋，故C错误；由于氧化性：ClO>Fe3＋，所以该反应ClO＋6Fe2＋＋6H＋===Cl－＋6Fe3＋＋3H2O可发生，故D正确。
7．24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液，恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价是( )
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
【答案】 B
【解析】设产物Cr的化合价为x，Na2SO3Na2SO4，失去电子的物质的量为0.024 L×0.05 mol/L×2；K2Cr2O72Crx＋，得到电子的物质的量为0.02 L×0.02 mol/L×(6－x)×2。所以有0.02 L×0.02 mol/L×(6－x)×2＝0.024 L×0.05 mol/L×2，解得x＝3。
8．汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生如下化学反应：10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化产物比还原产物的物质的量多1.75 mol，则下列判断正确的是( )
A．生成40.0 L(标准状况)N2
B．有0.25 mol KNO3被氧化
C．转移电子的物质的量为1.5 mol
D．被氧化的N的物质的量为3.75 mol
【答案】 D
【解析】由汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生的反应10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑可知，在产生的16 mol N2中有1 mol还原产物，15 mol氧化产物，转移10 mol电子，即氧化产物比还原产物的物质的量多14 mol时，反应产生16 mol N2，若氧化产物比还原产物的物质的量多1.75 mol，则产生的N2在标准状况下的体积V(N2)＝×1.75 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L，A错误；由化学方程式可知，KNO3得到电子被还原，B错误；根据选项A分析可知，转移电子的物质的量为 mol＝1.25 mol，C错误；氧化产物比还原产物的物质的量多14 mol时，被氧化的N原子的物质的量为30 mol ，则氧化产物比还原产物的物质的量多1.75 mol时，被氧化的N的物质的量为 mol＝3.75 mol，D正确。
9．某学生做如下实验：第一步，在淀粉 KI溶液中，滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述中不正确的是( )
A．氧化性：ClO－>I2>SO
B．蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有氧化性
C．淀粉 KI溶液变蓝是因为I－被ClO－氧化为I2，I2使淀粉变蓝
D．若将Na2SO3溶液加入氯水中，氯水褪色
【答案】 B
【解析】向淀粉 KI溶液中滴入少量NaClO溶液，溶液立即变蓝，ClO－将I－氧化成I2，本身被还原为Cl－；向蓝色溶液中滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失，I2将Na2SO3氧化成Na2SO4，本身被还原成I－。氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，即氧化性顺序是ClO－>I2>SO，故A说法正确；蓝色消失的原因是I2将Na2SO3氧化成Na2SO4，I2本身被还原成I－，体现Na2SO3的还原性，故B说法错误；淀粉遇碘单质变蓝，加入NaClO溶液，NaClO将I－氧化成I2，I2使淀粉变蓝，故C说法正确；氯水具有氧化性，能将Na2SO3氧化，Cl2被还原成Cl－，氯水褪色，故D说法正确。
10．把图2中的物质补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原反应。对该氧化还原反应，下列说法不正确的是( )
…… ……
图1
图2
A．IO作氧化剂，具有氧化性
B．氧化性：MnO＞IO
C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
D．若有2 mol Mn2＋参加反应，则转移10 mol电子
【答案】 B
【解析】Mn2＋是反应物，反应后生成MnO，则Mn2＋失电子作还原剂，含有碘元素的离子在反应中作氧化剂，得电子，元素化合价降低，所以IO是反应物，IO是生成物。IO中的碘元素在反应中化合价降低，得电子，作氧化剂，具有氧化性，故A正确；该反应的氧化剂是IO，氧化产物是MnO，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则氧化性强弱顺序为IO＞MnO，故B错误；1个IO得2e－，1个Mn2＋失5e－，由电子守恒知，氧化剂IO和还原剂Mn2＋的物质的量之比为5∶2，故C正确；有2 mol Mn2＋参加反应时，转移电子的物质的量为2 mol×(7－2)＝10 mol，故D正确。
11．氢化钙被称为“生氢剂”，它易与水反应产生H2：CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列判断正确的是( )
①H2只是氧化产物 ②H2只是还原产物 ③H2O是氧化剂 ④CaH2中的H元素被还原 ⑤氧化产物与还原产物之比为1∶1
A．①②③ B．②④ C．① D．③⑤
【答案】 D
【解析】由归中规律可知元素的化合价变化为(而不是)，整个反应中电子转移的方向和数目表示为，由此可判断③⑤正确。
12．G、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物，它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl；
②Q＋H2O―→X＋H2；
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O；
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O。
这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为( )
A．GC．G【答案】 B
【解析】①G―→Na，氯元素化合价肯定降低，则G―→Q，氯元素化合价升高，可知氯元素的化合价关系：Q>G>－1；②中H元素化合价降低，则Cl元素化合价升高，X>Q；③Y中氯元素化合价介于G、Q之间，结合①可知GZ>Q>Y>G。
13．实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2＋NH4ClNaCl＋N2↑＋2H2O，关于该反应的说法正确的是( )
A．NaNO2发生氧化反应
B．生成1 mol N2时转移的电子数为6 mol
C．NH4Cl中的氮元素被还原
D．被氧化和被还原的元素是同一种元素
【答案】 D
【解析】在反应＋2H2O中，NaNO2发生还原反应，生成1 mol N2，转移3 mol e－，NH4Cl中N被氧化，被氧化和被还原的元素均为N。
14．实验室制取氯气有下列反应：
(1)该反应中氧化剂是 ；被还原的元素是 ；氧化产物是 。
(2)在上方反应方程式中用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
(3)该反应有1 mol KMnO4参加反应，被氧化的HCl为 mol，转移电子 mol。
【答案】 (1)KMnO4 Mn Cl2
(2)
(3)5 5
【解析】题给反应用双线桥法表示如下：
当1 mol KMnO4参加反应，5 mol HCl被氧化，转移电子为5 mol。
15．Ⅰ.在下列反应中：
A．2F2＋2H2O===4HF＋O2
B．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
C．CaO＋H2O===Ca(OH)2
D. 2H2O2H2↑＋O2↑
(1)水只作氧化剂的是 (填序号，下同)。
(2)水只作还原剂的是 。
(3)水既作氧化剂又作还原剂的是 。
(4)水既不作氧化剂又不作还原剂的是 。
Ⅱ.实验室制备少量氯气可利用反应：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，此反应不需加热，常温下就可以迅速进行，而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)该反应中，氧化剂是 ，还原剂是 。
(2)当参加反应的氧化剂的物质的量是1 mol时，被氧化的还原剂的物质的量是 mol，产生的氯气在标准状况下的体积为 L，电子转移数目为 。
(3)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有 。
A．酸性 B．还原性
C．氧化性 D．挥发性
【答案】 Ⅰ.(1)B (2)A (3)D (4)C
Ⅱ.(1)KMnO4 HCl (2)5 56 5NA (3)AB
【解析】Ⅰ.化合价升高元素所在的反应物是还原剂，化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，反应2F2＋2H2O===4HF＋O2中，水中氧元素化合价升高，水只作还原剂；反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑中，水中氢元素化合价降低，只作氧化剂；反应CaO＋H2O===Ca(OH)2中，水中的氢元素和氧元素化合价均未变化，所以水既不作氧化剂也不作还原剂；反应2H2O2H2↑＋O2↑中，水中的氢元素化合价降低，氧元素化合价升高，所以水既作氧化剂又作还原剂。
Ⅱ. 由元素化合价变化可知，KMnO4作氧化剂，HCl作还原剂，而且n(氧化剂)∶n(还原剂)＝2∶10＝1∶5。当n(KMnO4)＝1 mol 时，生成n(Cl2)＝2.5 mol，在标况下体积V(Cl2)＝2.5 mol×22.4 L·mol－1＝56 L。转移的电子数为5NA。由方程式可知，16 mol HCl参加反应，只有10 mol作还原剂，所以HCl在反应中既表现还原性，又表现酸性。
