4.1氧化还原反应同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列反应中,SO2表现了还原性的是
A.SO2+H2OH2SO3 B.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
C.2SO2+O2 2SO3 D.SO2+CaO=CaSO3
2.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A.
B.
C.
D.
3.已知:2NO2+2NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O;NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O。将224mL(标况下)NO和NO2的混合气体溶于20mLNaOH溶液中,恰好完全反应并无气体逸出,则NaOH溶液的物质的量浓度为
A.1 mol/L B.0.5mol/L C.0.25mol/L D.0.2mol/L
4.甲经如下二步可生成丙,下列叙述不正确的是
A.丙中可能含有未反应的甲,可用溴水检验是否含甲
B.反应(1)的无机试剂是液溴,铁作催化剂
C.甲和丙均可与酸性溶液发生反应
D.若乙为则反应(1)为氧化反应
5.下列反应中,参加反应的化合物作还原剂的是
A.用锌和稀硫酸反应制取氢气
B.在高温下用氢气还原氧化铜得到单质铜
C.用碳和水蒸气在高温下反应制取氢气
D.用氯气和溴化钠反应生成溴和氯化钠
6.下列事实不能说明g(Cl元素)的非金属性比f(S元素)的非金属性强的是
A.将g的单质通入f的气态氢化物形成的溶液中,有淡黄色沉淀产生
B.化合物fg2中,g的化合价为价
C.f与Fe化合时产物中Fe为+2价,g与Fe化合时产物中Fe为+3价
D.g的氢化物可以制出f的氢化物
7.25℃、101kPa下,①2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) ΔH1=-414kJ/mol
②2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) ΔH2=-511kJ/mol
下列说法正确的是
A.①和②产物的阴阳离子个数比都不相等
B.①和②生成等物质的量的产物,转移电子数不同
C.常温下Na与足量O2反应生成Na2O,随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D.25℃、101kPa下,Na2O2(s)+2Na(s)=2Na2O(s) ΔH=-317kJ/mol
8.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是
A.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu B.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
C.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3 D.2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
9.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):。下列说法正确的是
A.是氧化剂,是还原产物 B.的还原性强于
C.生成物水的化学计量数是16 D.生成4个水分子时,转移10个电子
10.用催化还原,可以消除氮氧化物的污染。已知:
①
②
下列说法不正确的是
A.若标准状况下4.48L与完全反应生成、和水蒸气,放出的热量为173.4kJ
B.由反应①可推知:
C.反应①②中,相同物质的量的发生反应,转移的电子数相同
D.反应②中当4.48L反应完全时转移的电子为1.60mol
11.CO2可以支持镁燃烧,发生以下反应:2Mg+CO22MgO+C。下列关于该反应的判断中正确的是
A.Mg元素化合价由0价升高到+2价,所以MgO是还原产物
B.由此反应可以判断氧化性:CO2>MgO,还原性:Mg>C
C.CO2作氧化剂,表现氧化性,发生氧化反应
D.Mg原子失去的电子数目等于氧原子得到的电子数目
12.是优良的水处理剂,一种制备方法是将、、混合共熔,反应的化学方程式为。下列关于该反应的说法不正确的是
A.铁元素被氧化,氮元素被还原 B.氧化性:
C.每生成1个,转移6个电子 D.具有氧化杀菌作用
13.西汉刘安组织编撰的《淮南万毕术》中,有“曾青得铁则化为铜”的记载,其中讲述的化学反应是湿法冶金的基础。下列关于其中所含化学知识的解释正确的是
A.该反应的离子方程式为
B.该反应为置换反应,其中铁发生氧化反应
C.该反应中铜元素被氧化
D.该反应说明金属单质都能与盐发生反应
14.将11.2g的Mg、Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中,收集反应产生的X气体。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液,产生21.4g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是
A.0.6molNO
B.0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4
C.0.2molNO2和0.1molN2O4
D.0.3molNO2和0.3molNO
15.把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中,如反应只收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO,下列说法正确的是
A.反应后生成的盐只为Fe(NO3)3
B.反应后生成的盐只为Fe(NO3)2
C.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为1∶3
D.反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2,其物质的量之比为3∶1
二、填空题
16.亚硝酸钠属有毒物质,是一种食品防腐剂。所以,在肉制品加工中使用防腐剂必须严格控制其使用量,确保食用安全。
(1)已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI=2NO↑+I2+2NaI+2H2O,反应中氧化剂是______,若有0.75mol的还原剂被氧化,则被还原的氧化剂是______mol。
(2)根据上述反应,可以用试纸和生活中常见的物质进行实验,以鉴别NaNO2和NaCl,可选用的物质有①自来水,②淀粉碘化钾试纸,③淀粉,④白糖,⑤食醋,⑥白酒。进行实验时,必须选用的物质有______。
(3)若误食亚硝酸盐会导致血红蛋白中亚铁离子转化为铁离子而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒。下列叙述正确的是______。
A.亚硝酸盐是还原剂
B.维生素C是还原剂
C.维生素C能把亚铁离子氧化为三价铁离子
D.亚硝酸盐被氧化
17.以硫铁矿为原料生产硫酸所得的酸性废水中砷元素含量极高,为控制砷的排放,采用化学沉降法处理含砷废水,相关数据如表。
表1 几种砷酸盐的
难溶物
表2 工厂污染物排放浓度及允许排放标准
污染物
浓度
排放标准
回答以下问题:
(1)该工厂排放的废水中的物质的量浓度为_______。
(2)若处理后的工厂废水中、的浓度均为,则此时废水中最大是_______。
(3)工厂排放出的酸性废水中的三价砷(,弱酸)不易沉降,可投入先将其氧化成五价砷(,弱酸),写出该反应的离子方程式:_______。
(4)在处理含砷废水时采用分段式,先向废水中投入适量生石灰调节pH为2,再投入适量生石灰将pH调节为8左右,使五价砷以形式沉降。
①将pH调节为2时废水中有大量沉淀产生,沉淀主要成分的化学式为_______。
②在pH调节为8左右才出现大量沉淀的原因为_______。
三、原理综合题
18.电解熔融氯化钙可以得到金属钙和氯气,钙在氯气中燃烧又能生成氯化钙。请根据已有知识,按下图箭头符号所表示的物质间发生的转化,写出相应反应的化学方程式,并指出哪些是氧化还原反应。
①_______;②_______;③_______;④_______;⑤_______;⑥_______;⑦_______;哪些反应是氧化还原反应_______。
19.请回答下列问题
(1)向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液,可发生下列反应:H2O2+2Fe3+=2Fe2++ O2↑+2H+, H2O2+ 2Fe2++2H+=2Fe3++ 2H2O 。在以上反应中Fe3+实际上起着___________作用,总反应式为___________。
(2)I2与Fe3+一样也可以发生上述类似反应,类比(1)在下面填入合适的化学反应方程式:H2O2+I2=2HIO,___________。总反应式为___________。
(3)在硫酸和KI的混合溶液中加入足量的H2O2,放出大量的无色气体,溶液呈棕色,并可使淀粉变蓝色。该反应的离子方程式为:___________。
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)可作为一种新型净水剂,在反应中Na2FeO4被还原为Fe3+离子,请简述高铁酸钠之所以能净水,除了具有强氧化性,能消毒杀菌外,另一原因是___________。
(5)高铁酸钠的制备常用氧化铁在碱性溶液中与硝酸钠反应制得:Fe2O3 + NaNO3 + NaOH → Na2FeO4 + NaNO2 + H2O,配平化学方程式,并标出电子转移的方向和数目___________。
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参考答案:
1.C
【详解】A、B、D项中SO2表现了酸性氧化物的性质,三个反应均为非氧化还原反应,不符合题意,C项SO2中S元素化合价升高,SO2作还原剂,发生了氧化反应,表现了还原性,符合题意,故选C。
2.B
【详解】A.的化合价升高,失去电子,的化合价降低,得电子,A错误;
B.原子化合价升高,是失去电子,失去电子,的得电子,B正确;
C.变成,化合价升高,失去电子数应为,C错误;
D.单质变成,化合价升高,失电子,生成,化合价降低,得电子,所以单线桥的箭头从指向,D错误;
故选B。
3.B
【详解】n(NOx)= =0.01mol,根据方程式知,氮氧化物和NaOH反应时无论生成硝酸钠还是亚硝酸钠,N、Na原子个数之比都是1:1,所以n(NOx)=n(NaOH),则c(NaOH)= =0.5mol/L,故选B。
【点睛】本题考查化学方程式的有关计算,侧重考查学生分析计算能力,利用原子守恒分析解答即可,注意解题方法技巧。
4.B
【详解】A.甲中含有碳碳双键,甲能与溴发生加成反应使溴水褪色,丙不与溴反应,可用溴水检验是否含有甲,A正确;
B.反应(Ⅰ)是碳碳双键的加成反应,不需要催化剂,B错误;
C.甲中含有碳碳双键,丙中含有CH2OH,两者都可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,C正确;
D.若乙为,则反应Ⅰ是甲与O2反应,反应类型为氧化反应,D正确;
故答案选B。
5.D
【详解】A.锌和稀硫酸反应制取氢气时,Zn作还原剂,硫酸作氧化剂,故A不选;
B.高温下用氢气还原氧化铜得到单质铜的反应中,CuO中的Cu元素化合价降低,作氧化剂,故B不选;
C.碳和水蒸气在高温下反应:,水中的H元素化合价降低,作氧化剂,故C不选;
D.氯气和溴化钠反应生成溴和氯化钠,其中溴元素化合价升高,被氧化,作还原剂,故D选;
故选D。
6.D
【详解】A.将g的单质即通入f的气态氢化物即形成的溶液中,有淡黄色沉淀产生,该反应为,说明的氧化性强于S,则Cl的非金属性比S的强,不符合题意,A项错误;
B.化合物即中,g的化合价为-1价,说明Cl的非金属性强于S,不符合题意,B项正确;
C.f即S与Fe化合时产物中Fe为+2价,g即与Fe化合时产物中Fe为+3价,说明的氧化性强于S,则说明Cl的非金属性强于S,不符合题意,C项错误;
D.g的氢化物即HCl可以制出f的氢化物即,说明HCl的酸性强于,但不能说明Cl的非金属性强于S,符合题意,D项错误;
答案选D。
7.D
【详解】A.Na2O是由Na+和O2-构成的,二者的个数比是2∶1,Na2O2是由Na+和O构成的,二者的个数比也是2∶1,故A不正确;
B.由化合价变化可知生成1molNa2O转移2mol电子,而生成1molNa2O2也转移2mol电子,故B不正确;
C.常温下Na与O2反应生成Na2O,在加热时生成Na2O2,所以当温度升高到一定程度时就不在生成Na2O,故C不正确;
D.由盖斯定律知①×2-②即得热化学方程式Na2O2(s)+2Na(s)===2Na2O(s)ΔH=-317kJ/mol,故D正确;
故选D。
8.B
【详解】A.反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于四种基本反应类型的置换反应,A不符合题意;
B.反应3CO+Fe2O32Fe+3CO2不属于四种基本反应类型,C、Fe元素的化合价发生变化,是氧化还原反应,B符合题意;
C.反应AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3是两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应,属于四种基本反应类型复分解反应,C不符合题意;
D.反应2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑是由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应,属于四种基本反应类型的分解反应,D不符合题意;
故选B。
9.B
【详解】A.被氧化生成,为氧化产物,A错误;
B.Fe2+在该反应中是还原剂,为还原产物,B正确;
C.配平该反应的化学方程式为,水的化学计量数是8,C错误;
D.根据配平方程式可知,生成4个水分子时,转移5个电子,D错误;
故答案选B。
10.D
【详解】A.根据盖斯定律,(①+②)×得:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867kJ/mol,标准状况下4.48L CH4的物质的量为0.2mol,放出的热量为0.2mol×867kJ/mol =173.4kJ,A正确;
B.由于液态水转化为气态水需要吸收热量,所以生成液态水的反应放出的热量多,放热越多, H越小,即 H <-574 kJ/mol,B正确;
C.反应①②中CH4均转化为CO2,所以相同物质的量的CH4发生反应,转移的电子数相同,C正确;
D.因为没有指明气体所处的状况,4.48L CH4的物质的量无法求算,转移电子数也无法计算,D错误。
故选D。
11.B
【详解】A.镁化合价由0价升高到MgO的+2价,所以镁为还原剂,被氧化,MgO为氧化产物,故A错误;
B.还原剂的还原性大于还原产物,所以还原性Mg>C,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性CO2>MgO,故B正确;
C.CO2作氧化剂,表现氧化性,发生还原反应,故C错误;
D.根据得失电子守恒,Mg原子失去的电子数目等于C原子得到的电子数目,故D错误;
故选B。
12.C
【详解】A.反应中元素由价升高至价,铁元素被氧化,而N元素由价降低至价,氮元素被还原,A项正确;
B.结合该反应中化合价变化可知为氧化剂,为氧化产物,根据氧化性:氧化剂>氧化产物,可知氧化性:,B项正确;
C.根据元素化合价变化可知每生成1个,转移3个电子,C项错误;
D.中元素为价,决定了具有强氧化性,可起到氧化杀菌作用,D项正确;
故选C。
13.B
【详解】A.根据题中信息可知是CuSO4溶液与Fe发生反应生成Cu,其离子方程式为,A项错误;
B.该反应属于置换反应,由化合价变化可知,Fe元素由0价升高至+2价,即Fe发生氧化反应,B项正确;
C.反应中Cu元素由+2价降低至0价,即Cu元素被还原,C项错误;
D.该反应可说明较活泼的金属能置换出相对不活泼的金属,但不能说明金属单质都能与盐发生反应,D项错误;
故选B。
14.B
【详解】根据题意n(OH-)= =0.6mol,则金属离子为0.3mol,转移0.6mol电子。
A.若生成0.6molNO,氮元素获得电子数为0.6mol×(5-2)=1.8mol,选项A错误;
B.若生成0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4,氮元素获得电子数为0.1mol×(5-2)+0.3mol=0.6mol,选项B正确;
C.若生成0.2molNO2和0.1molN2O4,氮元素获得电子数为0.4mol×(5-4)=0.4mol,选项C错误;
D.若生成0.3molNO2和0.3molNO,氮元素获得电子数为0.3mol×(5-4)+0.3mol×(5-2)=1.2mol,选项D错误;
答案选B。
15.C
【详解】22.4g铁粉的物质的量为=0.4mol;收集到0.3 mol NO2和0.2 mol NO过程中得到电子物质的量为:0.3mol×[(+5)-(+4)]+0.2mol×[(+5)-(+2)]=0.9mol;若反应生成的盐只有Fe(NO3)3,Fe失去的电子物质的量为0.4mol ≠0.9mol,若反应生成的盐只有Fe(NO3)2,Fe失去的电子物质的量为0.8mol≠0.9mol,所以可得22.4g铁粉反应后生成了硝酸铁和硝酸亚铁,根据Fe守恒n[Fe(NO3)3]+n[Fe(NO3)2]=0.4mol,根据得失电子相等可得3n[Fe(NO3)3]+2n[Fe(NO3)2]=0.9mol,解得n[Fe(NO3)3]=0.1mol,n[Fe(NO3)2]=0.3mol,Fe(NO3)3和Fe(NO3)2物质的量之比为1∶3,答案选C。
16.(1) NaNO2 0.75
(2)②⑤
(3)B
【详解】(1)N元素的化合价降低,则NaNO2作氧化剂,I-失去电子得到0价的I2,氮元素从+3价得到电子变成+2价,由电子守恒可知2NaNO2~HI,当有0.75 mol的还原剂被氧化时,被还原的氧化剂也是0.75 mol,故答案为:NaNO2;0.75。
(2)NaNO2在酸性环境中具有氧化性,把I-氧化为I2,淀粉遇I2变蓝,所以应该选用淀粉碘化钾试纸和食醋,而NaCl不能,故答案为:②⑤。
(3)由信息可知,维生素C具有还原性,作还原剂,维生素C能把铁离子还原为亚铁离子,亚硝酸盐作氧化剂被还原,只有B正确,故答案为:B。
17.(1)0.29
(2)
(3)
(4) 是弱酸,当溶液中调节为8左右时浓度增大,大量沉淀
【详解】(1)由题表2可知,该工厂排放的废水中;
(2)若处理后的工厂废水中、的浓度均为,,则依据可知最大为;
(3)将三价砷(,弱酸)氧化成五价砷(,弱酸),同时生成和,由此可写出该反应的离子方程式为:;
(4)①将pH调节到2时废水中有大量沉淀产生,因为此时没有生成Ca3(AsO4)2沉淀,则沉淀只能为SO42-与Ca2+反应的产物CaSO4,故答案为CaSO4;
②是弱酸,电离出来的较少,所以酸性条件下不易形成沉淀,当溶液中调节为8左右时浓度增大,大量沉淀。
18. ④⑥⑦
【详解】①CaCO3受热分解生成CaO,化学方程式为;
②CaO与水反应生成Ca(OH)2,化学方程式为;
③Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3,化学方程式为;
④Ca与O2反应生成CaO,化学方程式为;
⑤Ca(OH)2与HCl反应生成CaCl2,化学方程式为;
⑥Ca在氯气中燃烧生成CaCl2,化学方程式为;
⑦电解熔融氯化钙可得到Ca,化学方程式为;
其中反应④⑥⑦中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应。
19.(1) 催化剂(或催化)
(2) 2HIO +H2O2 = I2+ O2↑+ 2H2O
(3)H2O2 +2H+ +2I-= I2 + 2H2O ;2H2O2 = O2↑+ 2H2O
(4)生成的Fe3+离子水解可产生Fe(OH)3胶体,吸附水中悬浮的的杂质
(5)
【详解】(1)铁离子参与反应后又生成,所以起到了催化剂的作用,总的化学方程式为。
(2)I2也起到催化作用,所以第二步反应有碘生成,化学方程式为2HIO +H2O2 = I2+ O2↑+ 2H2O;总反应方程式为。
(3)过氧化氢与KI溶液在酸性条件下反应有气体生成,且溶液变为棕色,并可使淀粉变蓝色,说明有碘单质生成,离子方程式为H2O2 +2H+ +2I-= I2 + 2H2O;由(2)可知碘可作过氧化氢分解的催化剂,生成氧气,所以有气体放出,化学方程式为2H2O2 = O2↑+ 2H2O;
(4)高铁酸钠(Na2FeO4)中的Fe元素的化合价是+6价,所以具有强氧化性,能消毒杀菌,被还原为铁离子;同时铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附作用,吸附水中悬浮的的杂质。
(5)Fe2O3的Fe化合价是+3价,Na2FeO4 中的Fe是+6价,2个铁整体升高6价;NaNO3中的N元素是+5价,NaNO2中的N元素的化合价是+3价,整体降低2价,利用最小公倍数法,NaNO3与NaNO2的系数是3,Na2FeO4 的系数是2,然后利用观察法配平其他元素的系数,其中氧化铁作还原剂,失去6个电子,硝酸钠作氧化剂得到6个电子,具体答案如下:。
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