鲁教版高中化学必修第一册2.3.2 氧化剂和还原剂 练习（含解析）
文档属性
| 名称 | 鲁教版高中化学必修第一册2.3.2 氧化剂和还原剂 练习（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-09-30 10:35:31 | ||
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文档简介
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第2课时 氧化剂和还原剂
夯实基础轻松达标
1.(2020浙江建德新安江中学高一期末)在反应3Cl2+6KOH(浓)KClO3+5KCl+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A.5∶1 B.4∶1 C.1∶5 D.1∶4
2.NaH与水反应的化学方程式为NaH+H2ONaOH+H2↑。在该反应中H2O( )
A.是氧化剂
B.是还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
3.(2020河南洛阳第一高级中学高一月考)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。工业上通过以下反应生产:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.氯元素的化合价升高
B.Fe(NO3)3是氧化剂
C.铁元素被氧化
D.NaOH发生氧化反应
4.(2020河北承德第一中学高一月考)吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”。科学家尝试用Na2SeO3消除人体内的活性氧,则在此过程中Na2SeO3的作用是( )
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.以上均不是
5.实验室常利用此反应制取少量氮气:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的下列说法正确的是( )
A.NaNO2是氧化剂
B.每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为6 mol
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.N2既是氧化剂,又是还原剂
6.(2020天津塘沽一中高一期中)已知还原性I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,下列反应的化学方程式或叙述不成立的是( )
A.Br2+2HII2+2HBr
B.2FeCl2+Cl22FeCl3
C.2FeCl2+2HCl+I22FeCl3+2HI
D.Cl2通入NaBr和NaI的混合溶液中,I-先被氧化
7.(2020辽宁沈阳铁路实验中学高一月考)科学家指出,食用虾类等水生甲壳类动物的同时服用维生素C容易中毒,这是因为对人体无害的+5价砷类物质在维生素C的作用下,能够转化为有毒的+3价砷类化合物。下列说法错误的是( )
A.维生素C具有还原性
B.+5价砷转化为+3价砷时,得到电子
C.题述过程中+5价砷类物质做还原剂
D.上述过程中砷元素发生还原反应
8.(2020辽宁沈阳铁路实验中学高一月考)(NH4)2Cr2O7是一种受热易分解的盐,下列各组对(NH4)2Cr2O7受热分解产物的判断可能正确的是 ( )
A.CrO3+NH3+H2
B.Cr2O3+NH3+H2O
C.CrO3+N2+H2O
D.Cr2O3+N2+H2O
9.世界卫生组织(WHO)将二氧化氯ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂,ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛的应用。
(1)实验室制备ClO2的方法之一为:
2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O(H2C2O4俗称草酸,其中H为+1价、O为-2价)
则下列说法正确的是 。?
A.KClO3在反应中得到电子
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
(2)下列关于ClO2的说法中正确的是 。?
A.二氧化氯是一种氧化剂
B.二氧化氯不能做还原剂
C.1个二氧化氯分子由2个氧原子和1个氯原子构成
D.二氧化氯分子中氯元素为-1价
(3)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应也会生成黄绿色的二氧化氯。其化学方程式为2KClO3+4HCl(浓)2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是 。?
A.只有还原性 B.还原性和酸性
C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
②已知每产生0.1 mol Cl2,转移的电子的物质的量为0.2 mol。ClO2具有很强的氧化性,因此常被用做消毒剂,其消毒后的还原产物是氯离子,则其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。?
提升能力跨越等级
1.检查驾驶员是否酒后驾车,交警对其呼出的气体进行酒精(乙醇)检测,原理是:橙色的K2Cr2O7酸性溶液与乙醇反应生成蓝绿色的Cr3+。下列有关叙述正确的是( )
A.K2Cr2O7是氧化剂
B.乙醇表现氧化性和还原性
C.Cr3+是氧化产物
D.Cr元素发生氧化反应
2.氢化钙可作为生氢剂,反应的化学方程式为CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑,下列说法错误的是 ( )
A.CaH2既是氧化剂,又是还原剂
B.H2既是氧化产物,又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
3.(2019福建泉州泉港区第一中学高一期中)(双选)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是( )
A.滴加KI溶液时,转移2个e-时生成“1分子”CuI白色沉淀
B.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的还原性
C.通入SO2时,SO2与I2反应,I2做还原剂
D.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2
4.(2019湖北沙市中学高一月考)水热法制纳米Fe3O4颗粒的总反应为3Fe2++2S2+O2+xOH-Fe3O4+S4+2H2O。下列说法正确的是( )
A.O2、S2都是氧化剂
B.x=2
C.将纳米Fe3O4颗粒分散在水中会产生丁达尔现象
D.氧化产物只有S4
5.(2019安徽合肥一六八中学期中)(双选)在离子方程式xR2++yH++O2mR3++nH2O中,对系数m和R3+的判断正确的是( )
A.m=4;R2+是还原剂
B.m=y;R3+是氧化产物
C.m=2;R2+是氧化剂
D.m=y;R3+是还原产物
6.在一定条件下,R和F2可发生如下反应:R+F2+2OH-R+2F-+H2O,从而可知在R中,元素R的化合价是( )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
7.利用绿矾(FeSO4·7H2O)对某工厂废水(含有强氧化性离子Cr2)进行处理。
(1)工业上还可用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取FeSO4。已知该反应除生成硫酸亚铁外,还生成一种中学化学常见的强酸,试写出该反应的化学方程式: 。?
(2)请配平下列离子方程式:
Fe2++ Cr2+ Fe3++ Cr3++ H2O?
8.一个体重50 kg的健康人体内含铁元素2 g,这2 g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收。所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。请回答下列问题:
(1)维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,在此过程中 是氧化剂,说明维生素C具有 性。?
(2)已知下列反应:①H2O2+2Fe3+2Fe2++O2↑+2H+,②2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。反应①中生成1 mol O2转移电子的物质的量为 ,反应①、②的总反应方程式为 ,在该反应中Fe3+的作用为 。?
贴近生活拓展创新
★(2020湖北武汉市部分重点中学高一期中)亚硝酸(HNO2)是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO气体和NO2(红棕色)气体;亚硝酸还是一种还原剂,能被常见的强氧化剂氧化,但在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+(浅绿色)氧化成Fe3+(棕黄色);AgNO2是一种难溶于水(白色)、易溶于酸的化合物。请仔细阅读以上信息,并结合有关原理回答以下问题:
(1)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转换为Fe3+而中毒,可以服用维生素C解毒。下列对此过程中叙述不正确的是 (填选项)。?
a.亚硝酸盐被还原
b.亚硝酸盐是还原剂
c.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
d.维生素C被氧化
(2)下列方法中,不能用来区别NaNO2和NaCl的是 (填选项)。?
a.取样加水溶解后,向其中加入稀硫酸
b.取样加水溶解后,向其中加入AgNO3溶液
c.取样加水溶解后,向其中加入稀硫酸酸化的KI淀粉溶液
(3)某同学把氯气通入到NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl,请写出该反应的离子方程式: 。?
(4)工业废水中的N可用铝粉除去。已知此反应体系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六种物质,该反应的化学方程式为 。?
参考答案
第2课时 氧化剂和还原剂
夯实基础·轻松达标
1.A 由反应的方程式3Cl2+6KOH(浓)KClO3+5KCl+3H2O可知,Cl2自身发生氧化还原反应,生成KCl的反应为被还原的过程,Cl2为氧化剂,生成KClO3的反应为被氧化的过程,Cl2为还原剂。根据化学方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比是5∶1。
2.A 题给反应中,H2O中的部分氢元素化合价降低,做氧化剂。
3.C 氯元素的化合价由+1价降到-1价,所以氯元素的化合价降低,A项错误;铁元素由+3价升高到+6价,Fe(NO3)3是还原剂,B项错误;铁元素化合价升高,被氧化,C项正确;NaOH中各元素化合价不变,所以NaOH未发生氧化反应,D项错误。
4.B 由题意可知,活性氧具有较强氧化性,若要通过氧化还原反应除去人体内的活性氧,应该加入还原剂,故Na2SeO3的作用是还原剂。
5.A 反应中NH4Cl中氮元素化合物升高,NaNO2中氮元素化合价降低,则NH4Cl是还原剂,NaNO2是氧化剂。
6.C 根据Br2+2HII2+2HBr可知氧化性Br2>I2,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故A不符合题意;根据2FeCl2+Cl22FeCl3可知氧化性Cl2>Fe3+,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故B不符合题意;根据2FeCl2+2HCl+I22FeCl3+2HI可得氧化性I2>Fe3+,与题干已知条件矛盾,所以化学方程式不成立,故C符合题意;还原性强弱顺序是I->Br-,氧化剂氯气先氧化还原性强的离子,即优先氧化I-,叙述成立,故D不符合题意。
7.C +5价砷类物质在维生素C的作用下,能够转化为有毒的+3价砷类化合物,含砷元素的物质做氧化剂,维生素C做还原剂。维生素C做还原剂,具有还原性,故A正确;+5价砷转化为+3价砷时,化合价降低,得到电子,故B正确;含+5价砷的物质得电子,化合价降低,做氧化剂,故C错误;砷元素化合价由+5价变为+3价,所以砷元素化合价降低,发生还原反应,故D正确。
8.D 根据各选项分析,(NH4)2Cr2O7受热分解发生的是氧化还原反应,再结合氧化还原反应的规律可得,D项符合题意。
9.答案 (1)AC (2)AC (3)①B ②2.63
提升能力·跨越等级
1.A K2Cr2O7与乙醇反应时,r3+,铬元素化合价降低,发生还原反应,K2Cr2O7是氧化剂,Cr3+是还原产物;乙醇是还原剂,表现还原性。
2.A 由反应前后元素的化合价变化可知:CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,且来源于CaH2和H2O中氢原子的物质的量相等,即氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。
3.BD 由题意可知,向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为棕色,说明Cu2+氧化I-生成I2和Cu+,同时Cu+结合I-生成CuI,再通入SO2气体,溶液逐渐变成无色,说明I2又氧化二氧化硫,自身被还原成I-。根据得失电子守恒,滴加KI溶液时,转移2个e-时生成“2分子”CuI白色沉淀,A错误;通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的还原性,B正确;通入SO2时,SO2与I2反应,I2做氧化剂,C错误;根据实验事实分析,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2,D正确。
4.C 在反应3Fe2++2S2+O2+xOH-Fe3O4+S4+2H2O中,铁元素的化合价变化为+2价→+价;硫元素的化合价变化为+2价→+价;氧元素的化合价变化为0价→-2价,所以氧化剂是O2,还原剂是Fe2+和S2,故A错误;由电荷守恒可知,2×3+2×(-2)-x=-2,x=4,故B错误;纳米Fe3O4粒子直径介于1~100nm之间,将纳米Fe3O4分散在水中可形成胶体,能产生丁达尔现象,故C正确;由上述分析可知,还原剂是Fe2+、S2,则氧化产物有Fe3O4和S4,故D错误。
5.AB 在反应xR2++yH++O2mR3++nH2O中由原子守恒可知x=m,n=2,y=4,由电荷守恒可知,2x+4=3m,所以m=4,该反应中R元素的化合价升高,被氧化,则R3+是氧化产物,O元素的化合价降低,被还原,水是还原产物。
6.B 此类题考查守恒规律的应用。所有的离子反应均遵循质量守恒和电荷守恒,对于氧化还原反应的离子反应,还遵循得失电子守恒。往往可以根据这三个守恒判断离子方程式的正误或进行有关化合价的计算。
方法1:根据电荷守恒有n+1×2=1+1×2,n=1。
设元素R在R中的化合价为x,则x-2×3=-1,x=+5。
方法2:设元素R在R中的化合价为y。根据氧化还原反应中,得失电子守恒有(7-y)×1=[0-(-1)]×2,所以y=+5。
7.答案 (1)2FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+2H2SO4
(2)6 1 14H+ 6 2 7
解析 (1)利用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取绿矾,已知该反应除生成硫酸亚铁外,还生成一种中学化学常见的强酸,这种强酸与硫元素有关只能是硫酸,硫由-1价变成+6价,说明硫被氧化,故空气中的氧气做氧化剂,反应的化学方程式为2FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+2H2SO4。
(2)Fe2+由+2价→+3价,而Cr2由+6价→+3价,根据电荷守恒和质量守恒分析可知,还应有H+参与反应,则配平后的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O。
8.答案 (1)Fe3+ 还原
(2)2 mol 2H2O22H2O+O2↑ 催化剂
解析 (1)Fe3+Fe2+被还原,故维生素C具有还原性。(2)反应①中氧元素的化合价由-1价变为0价,故每生成1molO2转移2mole-。
贴近生活·拓展创新
答案 (1)b (2)b
(3)Cl2+N+H2ON+2H++2Cl-
(4)2Al+NaNO2+NaOH+H2O2NaAlO2+NH3↑
解析 (1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C的作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,则维生素C具有还原性,而亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,亚硝酸盐具有氧化性,亚硝酸盐在反应中为氧化剂,故选b。
(2)取样加水溶解后,向其中加入稀硫酸,亚硝酸钠能和H2SO4反应生成HNO2,然后分解生成NO和NO2,NaCl和H2SO4不反应,故能鉴别,故a不符合题意;取样加水溶解后,向其中加入AgNO3溶液,AgNO3能与N、Cl-均生成白色沉淀,无法鉴别,故b符合题意;取样加水溶解后,向其中加入稀硫酸酸化的KI淀粉溶液,在酸性条件下,亚硝酸钠和碘离子反应的离子方程式为2N+2I-+4H+2NO↑+I2+2H2O,淀粉遇碘变蓝色,氯离子和碘离子不反应,反应现象不同,所以可以用酸性条件下的KI淀粉溶液来区别,故c不符合题意。
(3)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,反应的离子方程式为N+Cl2+H2ON+2H++2Cl-。
(4)工业废水中的N可用铝粉除去,此反应体系中包含Al、NaOH、Na[Al(OH)4]、NaNO2、NH3和H2O六种物质,从化合价变化的角度分析,铝化合价升高,得到Na[Al(OH)4],NaNO2中氮元素化合价降低,得到氨气,该反应的化学方程式为2Al+NaNO2+NaOH+5H2O2Na[Al(OH)4]+NH3↑。
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第2课时 氧化剂和还原剂
夯实基础轻松达标
1.(2020浙江建德新安江中学高一期末)在反应3Cl2+6KOH(浓)KClO3+5KCl+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A.5∶1 B.4∶1 C.1∶5 D.1∶4
2.NaH与水反应的化学方程式为NaH+H2ONaOH+H2↑。在该反应中H2O( )
A.是氧化剂
B.是还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
3.(2020河南洛阳第一高级中学高一月考)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。工业上通过以下反应生产:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.氯元素的化合价升高
B.Fe(NO3)3是氧化剂
C.铁元素被氧化
D.NaOH发生氧化反应
4.(2020河北承德第一中学高一月考)吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”。科学家尝试用Na2SeO3消除人体内的活性氧,则在此过程中Na2SeO3的作用是( )
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.以上均不是
5.实验室常利用此反应制取少量氮气:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的下列说法正确的是( )
A.NaNO2是氧化剂
B.每生成1 mol N2时,转移电子的物质的量为6 mol
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.N2既是氧化剂,又是还原剂
6.(2020天津塘沽一中高一期中)已知还原性I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2,下列反应的化学方程式或叙述不成立的是( )
A.Br2+2HII2+2HBr
B.2FeCl2+Cl22FeCl3
C.2FeCl2+2HCl+I22FeCl3+2HI
D.Cl2通入NaBr和NaI的混合溶液中,I-先被氧化
7.(2020辽宁沈阳铁路实验中学高一月考)科学家指出,食用虾类等水生甲壳类动物的同时服用维生素C容易中毒,这是因为对人体无害的+5价砷类物质在维生素C的作用下,能够转化为有毒的+3价砷类化合物。下列说法错误的是( )
A.维生素C具有还原性
B.+5价砷转化为+3价砷时,得到电子
C.题述过程中+5价砷类物质做还原剂
D.上述过程中砷元素发生还原反应
8.(2020辽宁沈阳铁路实验中学高一月考)(NH4)2Cr2O7是一种受热易分解的盐,下列各组对(NH4)2Cr2O7受热分解产物的判断可能正确的是 ( )
A.CrO3+NH3+H2
B.Cr2O3+NH3+H2O
C.CrO3+N2+H2O
D.Cr2O3+N2+H2O
9.世界卫生组织(WHO)将二氧化氯ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂,ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛的应用。
(1)实验室制备ClO2的方法之一为:
2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O(H2C2O4俗称草酸,其中H为+1价、O为-2价)
则下列说法正确的是 。?
A.KClO3在反应中得到电子
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被氧化
D.1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
(2)下列关于ClO2的说法中正确的是 。?
A.二氧化氯是一种氧化剂
B.二氧化氯不能做还原剂
C.1个二氧化氯分子由2个氧原子和1个氯原子构成
D.二氧化氯分子中氯元素为-1价
(3)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应也会生成黄绿色的二氧化氯。其化学方程式为2KClO3+4HCl(浓)2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是 。?
A.只有还原性 B.还原性和酸性
C.只有氧化性 D.氧化性和酸性
②已知每产生0.1 mol Cl2,转移的电子的物质的量为0.2 mol。ClO2具有很强的氧化性,因此常被用做消毒剂,其消毒后的还原产物是氯离子,则其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。?
提升能力跨越等级
1.检查驾驶员是否酒后驾车,交警对其呼出的气体进行酒精(乙醇)检测,原理是:橙色的K2Cr2O7酸性溶液与乙醇反应生成蓝绿色的Cr3+。下列有关叙述正确的是( )
A.K2Cr2O7是氧化剂
B.乙醇表现氧化性和还原性
C.Cr3+是氧化产物
D.Cr元素发生氧化反应
2.氢化钙可作为生氢剂,反应的化学方程式为CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑,下列说法错误的是 ( )
A.CaH2既是氧化剂,又是还原剂
B.H2既是氧化产物,又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1
3.(2019福建泉州泉港区第一中学高一期中)(双选)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是( )
A.滴加KI溶液时,转移2个e-时生成“1分子”CuI白色沉淀
B.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的还原性
C.通入SO2时,SO2与I2反应,I2做还原剂
D.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2
4.(2019湖北沙市中学高一月考)水热法制纳米Fe3O4颗粒的总反应为3Fe2++2S2+O2+xOH-Fe3O4+S4+2H2O。下列说法正确的是( )
A.O2、S2都是氧化剂
B.x=2
C.将纳米Fe3O4颗粒分散在水中会产生丁达尔现象
D.氧化产物只有S4
5.(2019安徽合肥一六八中学期中)(双选)在离子方程式xR2++yH++O2mR3++nH2O中,对系数m和R3+的判断正确的是( )
A.m=4;R2+是还原剂
B.m=y;R3+是氧化产物
C.m=2;R2+是氧化剂
D.m=y;R3+是还原产物
6.在一定条件下,R和F2可发生如下反应:R+F2+2OH-R+2F-+H2O,从而可知在R中,元素R的化合价是( )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
7.利用绿矾(FeSO4·7H2O)对某工厂废水(含有强氧化性离子Cr2)进行处理。
(1)工业上还可用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取FeSO4。已知该反应除生成硫酸亚铁外,还生成一种中学化学常见的强酸,试写出该反应的化学方程式: 。?
(2)请配平下列离子方程式:
Fe2++ Cr2+ Fe3++ Cr3++ H2O?
8.一个体重50 kg的健康人体内含铁元素2 g,这2 g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收。所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。请回答下列问题:
(1)维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,在此过程中 是氧化剂,说明维生素C具有 性。?
(2)已知下列反应:①H2O2+2Fe3+2Fe2++O2↑+2H+,②2Fe2++H2O2+2H+2Fe3++2H2O。反应①中生成1 mol O2转移电子的物质的量为 ,反应①、②的总反应方程式为 ,在该反应中Fe3+的作用为 。?
贴近生活拓展创新
★(2020湖北武汉市部分重点中学高一期中)亚硝酸(HNO2)是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO气体和NO2(红棕色)气体;亚硝酸还是一种还原剂,能被常见的强氧化剂氧化,但在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+(浅绿色)氧化成Fe3+(棕黄色);AgNO2是一种难溶于水(白色)、易溶于酸的化合物。请仔细阅读以上信息,并结合有关原理回答以下问题:
(1)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转换为Fe3+而中毒,可以服用维生素C解毒。下列对此过程中叙述不正确的是 (填选项)。?
a.亚硝酸盐被还原
b.亚硝酸盐是还原剂
c.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
d.维生素C被氧化
(2)下列方法中,不能用来区别NaNO2和NaCl的是 (填选项)。?
a.取样加水溶解后,向其中加入稀硫酸
b.取样加水溶解后,向其中加入AgNO3溶液
c.取样加水溶解后,向其中加入稀硫酸酸化的KI淀粉溶液
(3)某同学把氯气通入到NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl,请写出该反应的离子方程式: 。?
(4)工业废水中的N可用铝粉除去。已知此反应体系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六种物质,该反应的化学方程式为 。?
参考答案
第2课时 氧化剂和还原剂
夯实基础·轻松达标
1.A 由反应的方程式3Cl2+6KOH(浓)KClO3+5KCl+3H2O可知,Cl2自身发生氧化还原反应,生成KCl的反应为被还原的过程,Cl2为氧化剂,生成KClO3的反应为被氧化的过程,Cl2为还原剂。根据化学方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比是5∶1。
2.A 题给反应中,H2O中的部分氢元素化合价降低,做氧化剂。
3.C 氯元素的化合价由+1价降到-1价,所以氯元素的化合价降低,A项错误;铁元素由+3价升高到+6价,Fe(NO3)3是还原剂,B项错误;铁元素化合价升高,被氧化,C项正确;NaOH中各元素化合价不变,所以NaOH未发生氧化反应,D项错误。
4.B 由题意可知,活性氧具有较强氧化性,若要通过氧化还原反应除去人体内的活性氧,应该加入还原剂,故Na2SeO3的作用是还原剂。
5.A 反应中NH4Cl中氮元素化合物升高,NaNO2中氮元素化合价降低,则NH4Cl是还原剂,NaNO2是氧化剂。
6.C 根据Br2+2HII2+2HBr可知氧化性Br2>I2,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故A不符合题意;根据2FeCl2+Cl22FeCl3可知氧化性Cl2>Fe3+,符合题干已知条件,所以化学方程式成立,故B不符合题意;根据2FeCl2+2HCl+I22FeCl3+2HI可得氧化性I2>Fe3+,与题干已知条件矛盾,所以化学方程式不成立,故C符合题意;还原性强弱顺序是I->Br-,氧化剂氯气先氧化还原性强的离子,即优先氧化I-,叙述成立,故D不符合题意。
7.C +5价砷类物质在维生素C的作用下,能够转化为有毒的+3价砷类化合物,含砷元素的物质做氧化剂,维生素C做还原剂。维生素C做还原剂,具有还原性,故A正确;+5价砷转化为+3价砷时,化合价降低,得到电子,故B正确;含+5价砷的物质得电子,化合价降低,做氧化剂,故C错误;砷元素化合价由+5价变为+3价,所以砷元素化合价降低,发生还原反应,故D正确。
8.D 根据各选项分析,(NH4)2Cr2O7受热分解发生的是氧化还原反应,再结合氧化还原反应的规律可得,D项符合题意。
9.答案 (1)AC (2)AC (3)①B ②2.63
提升能力·跨越等级
1.A K2Cr2O7与乙醇反应时,r3+,铬元素化合价降低,发生还原反应,K2Cr2O7是氧化剂,Cr3+是还原产物;乙醇是还原剂,表现还原性。
2.A 由反应前后元素的化合价变化可知:CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,且来源于CaH2和H2O中氢原子的物质的量相等,即氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。
3.BD 由题意可知,向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为棕色,说明Cu2+氧化I-生成I2和Cu+,同时Cu+结合I-生成CuI,再通入SO2气体,溶液逐渐变成无色,说明I2又氧化二氧化硫,自身被还原成I-。根据得失电子守恒,滴加KI溶液时,转移2个e-时生成“2分子”CuI白色沉淀,A错误;通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的还原性,B正确;通入SO2时,SO2与I2反应,I2做氧化剂,C错误;根据实验事实分析,物质的氧化性:Cu2+>I2>SO2,D正确。
4.C 在反应3Fe2++2S2+O2+xOH-Fe3O4+S4+2H2O中,铁元素的化合价变化为+2价→+价;硫元素的化合价变化为+2价→+价;氧元素的化合价变化为0价→-2价,所以氧化剂是O2,还原剂是Fe2+和S2,故A错误;由电荷守恒可知,2×3+2×(-2)-x=-2,x=4,故B错误;纳米Fe3O4粒子直径介于1~100nm之间,将纳米Fe3O4分散在水中可形成胶体,能产生丁达尔现象,故C正确;由上述分析可知,还原剂是Fe2+、S2,则氧化产物有Fe3O4和S4,故D错误。
5.AB 在反应xR2++yH++O2mR3++nH2O中由原子守恒可知x=m,n=2,y=4,由电荷守恒可知,2x+4=3m,所以m=4,该反应中R元素的化合价升高,被氧化,则R3+是氧化产物,O元素的化合价降低,被还原,水是还原产物。
6.B 此类题考查守恒规律的应用。所有的离子反应均遵循质量守恒和电荷守恒,对于氧化还原反应的离子反应,还遵循得失电子守恒。往往可以根据这三个守恒判断离子方程式的正误或进行有关化合价的计算。
方法1:根据电荷守恒有n+1×2=1+1×2,n=1。
设元素R在R中的化合价为x,则x-2×3=-1,x=+5。
方法2:设元素R在R中的化合价为y。根据氧化还原反应中,得失电子守恒有(7-y)×1=[0-(-1)]×2,所以y=+5。
7.答案 (1)2FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+2H2SO4
(2)6 1 14H+ 6 2 7
解析 (1)利用空气、水、黄铁矿(主要成分为FeS2)来制取绿矾,已知该反应除生成硫酸亚铁外,还生成一种中学化学常见的强酸,这种强酸与硫元素有关只能是硫酸,硫由-1价变成+6价,说明硫被氧化,故空气中的氧气做氧化剂,反应的化学方程式为2FeS2+7O2+2H2O2FeSO4+2H2SO4。
(2)Fe2+由+2价→+3价,而Cr2由+6价→+3价,根据电荷守恒和质量守恒分析可知,还应有H+参与反应,则配平后的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O。
8.答案 (1)Fe3+ 还原
(2)2 mol 2H2O22H2O+O2↑ 催化剂
解析 (1)Fe3+Fe2+被还原,故维生素C具有还原性。(2)反应①中氧元素的化合价由-1价变为0价,故每生成1molO2转移2mole-。
贴近生活·拓展创新
答案 (1)b (2)b
(3)Cl2+N+H2ON+2H++2Cl-
(4)2Al+NaNO2+NaOH+H2O2NaAlO2+NH3↑
解析 (1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C的作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,则维生素C具有还原性,而亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,亚硝酸盐具有氧化性,亚硝酸盐在反应中为氧化剂,故选b。
(2)取样加水溶解后,向其中加入稀硫酸,亚硝酸钠能和H2SO4反应生成HNO2,然后分解生成NO和NO2,NaCl和H2SO4不反应,故能鉴别,故a不符合题意;取样加水溶解后,向其中加入AgNO3溶液,AgNO3能与N、Cl-均生成白色沉淀,无法鉴别,故b符合题意;取样加水溶解后,向其中加入稀硫酸酸化的KI淀粉溶液,在酸性条件下,亚硝酸钠和碘离子反应的离子方程式为2N+2I-+4H+2NO↑+I2+2H2O,淀粉遇碘变蓝色,氯离子和碘离子不反应,反应现象不同,所以可以用酸性条件下的KI淀粉溶液来区别,故c不符合题意。
(3)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,反应的离子方程式为N+Cl2+H2ON+2H++2Cl-。
(4)工业废水中的N可用铝粉除去,此反应体系中包含Al、NaOH、Na[Al(OH)4]、NaNO2、NH3和H2O六种物质,从化合价变化的角度分析,铝化合价升高,得到Na[Al(OH)4],NaNO2中氮元素化合价降低,得到氨气,该反应的化学方程式为2Al+NaNO2+NaOH+5H2O2Na[Al(OH)4]+NH3↑。
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