作业7 氧化还原反应
[分值:100分]
(选择题1~6题,每小题5分,7~12题,每小题6分,共66分)
题组一 氧化还原反应的概念及判断
1.(2023·广州实验中学高一期中)下列变化一定不涉及电子转移的是 ( )
A.天然气燃烧 B.用生石灰干燥氢气
C.食物变质 D.KClO3分解制氧气
2.下列说法正确的是 ( )
A.有电子转移是氧化还原反应的实质,有元素化合价的变化是氧化还原反应的外在表现
B.一种物质被氧化,必然有另一种物质被还原
C.被氧化的物质得到电子或电子对偏向,被还原的物质失去电子或电子对偏离
D.氧化反应就是得到电子或电子对偏向的反应,还原反应就是失去电子或电子对偏离的反应
3.(2023·济南高一质检)下列各反应中,氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是 ( )
A.Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.2CO+O22CO2
D.2H2O2H2↑+O2↑
4.下列反应中,标下划线的物质发生氧化反应的是 ( )
A.Cu+2FeCl32FeCl2+CuCl2
B.CO2+C2CO
C.Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe
D.CO2+2NaOHNa2CO3+H2O
题组二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
5.下列氧化还原反应中电子转移方向和数目表示错误的是 ( )
A.
B.
C.
D.
6.(2024·大连育明高中月考)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
题组三 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
7.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.2Al+Fe2O32Fe+Al2O3
B.2H2O22H2O+O2↑
C.AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3
D.2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
8.(2023·北京东城区高一检测)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图,则下列化学反应属于阴影部分的是 ( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.2H2O2H2↑+O2↑
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3
D.Fe+Cu2+Fe2++Cu
9.(2024·珠海高一月考)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得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是 ( )
A.KClO3在反应中得到电子
B.KClO3被氧化
C.H2C2O4在反应中被还原
D.1个KClO3参加反应有2个电子转移
10.我国古代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。这句话所涉及的反应有①HgS+O2Hg+SO2;②Hg+SHgS。下列有关说法错误的是 ( )
A.反应①②均为氧化还原反应
B.反应①中Hg、O两种元素被还原
C.反应①中每生成1个SO2分子共转移4个电子
D.反应②中Hg元素被氧化、S元素被还原
11.歌曲《青花瓷》中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,其中“铜绿”的化学成分是碱式碳酸铜。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应:2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3。下列有关该反应说法不正确的是 ( )
A.该反应是氧化还原反应,发生化合价变化的有两种元素
B.O2得电子,发生的是还原反应
C.铜的化合价升高,被氧化
D.碱式碳酸铜中铜元素的化合价是+1价
12.(2023·浙江嘉兴高一期中)高铁酸钾(K2FeO4)是高效、绿色的水处理剂,其原理如图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.K2FeO4中铁元素的化合价为+6价
B.在a过程中K2FeO4被活细菌还原
C.在b过程中形成的Fe(OH)3胶体能净水
D.在a过程中细菌发生还原反应
13.(10分)化学反应按照不同的分类方法,可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,或者分为氧化还原反应和非氧化还原反应。现有下列反应:
①CO2+C2CO
②Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑
③2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O
④2CO+O22CO2
⑤3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
⑥CuO+COCu+CO2
⑦4NH3+3O22N2+6H2O
⑧2H2O2H2↑+O2↑
⑨2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
⑩SO2+H2OH2SO3
(1)其中属于化合反应的有 (填序号,下同),属于置换反应的有 。
(2)在化学反应前后元素的化合价没有发生变化的是 。
(3)上述反应中,既是分解反应又是氧化还原反应的是 。
(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是 。
14.(14分)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。
(1)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO2Na2FeO4+3NaCl+5H2O。
①用双线桥在方程式中标出电子转移情况:
2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
②当反应中有1个生成时,转移的电子数是 个。
(2)智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘,其化学方程式为2NaIO3+5NaHSO33NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O。
①反应中 元素被还原, 发生氧化反应。
②用单线桥标出电子转移方向和数目:
。
15.(10分)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。下列两种方法可制备ClO2:
方法一:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO42ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
(1)方法一的离子方程式:
;
其中被氧化的氯元素与被还原的氯元素的个数比为 。
(2)方法二中被氧化的物质是 ;发生还原反应的物质是 。若反应中消耗2个硫酸分子,则反应中转移 个电子。
答案精析
1.B 2.A
3.A [A项，一部分氯元素的化合价由0价升高到+1价，被氧化，同时还有一部分氯元素的化合价由0价降低到-1价，被还原，氧化反应与还原反应均在氯元素中进行；B项，氯元素化合价由+5价降低到-1价，被还原，氧元素化合价由-2价升高到0价，被氧化，氧化反应与还原反应未在同种元素中进行；C项，碳元素化合价由+2价升高到+4价，被氧化，氧元素化合价由0价降低到-2价，被还原，氧化反应与还原反应未在同种元素中进行；D项，氢元素化合价由+1价降低到0价，被还原，氧元素化合价由-2价升高到0价，被氧化，氧化反应与还原反应未在同种元素中进行。]
4.C 5.D 6.C
7.D [2H2O22H2O+O2↑属于分解反应，O由-1价变成-2价和0价，有化合价的改变，也属于氧化还原反应，B不符合题意；AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3属于复分解反应，没有化合价的改变，不属于氧化还原反应，C不符合题意；2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O不属于四种基本反应类型，Mn由+7价变成+2价，Cl由-1价变成0价，有化合价的改变，属于氧化还原反应，D符合题意。]
8.A 9.A
10.C [反应①中O2中O元素的化合价降低，HgS中Hg元素的化合价降低，S元素的化合价升高，因此反应①属于氧化还原反应，反应②中Hg元素的化合价升高，S元素的化合价降低，反应②属于氧化还原反应，故A、B、D正确；反应①中HgS中Hg元素的化合价由+2价→0价，化合价降低2价，S元素的化合价由-2价→+4价，化合价升高6价，O2中O元素化合价由0价→-2价，降低4价，因此每生成1个SO2分子转移6个电子，故C错误。]
11.D [在该反应中，铜元素的化合价从0价升高到+2价，氧元素的化合价从0价降低到-2价，碳元素和氢元素的化合价没有发生变化，发生化合价变化的有两种元素，故A正确；氧气中氧元素的化合价从0价降低到-2价，得到电子，发生还原反应，故B正确；铜的化合价升高，被氧化，故C正确；碱式碳酸铜中铜元素的化合价为+2价，故D错误。]
12.D
13.(1)①④⑩ ⑤⑦ (2)②⑩ (3)⑧ (4)③⑨
14.(1)①
②3 (2)①I NaHSO3
②
解析 (1)①在反应2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO2Na2FeO4+3NaCl+5H2O中，Fe元素由+3价升高到+6价，失电子，Cl元素由+1价降低到-1价，得电子，则用双线桥标出电子转移情况为。②反应中，Fe元素由+3价升高到+6价，当反应中有1个生成时，转移的电子数是3个。(2)①在反应2NaIO3+5NaHSO33NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O中，I元素由+5价降低到0价，被还原，S元素由+4价升高到+6价，故NaHSO3发生氧化反应。②I元素由+5价降低到0价，则转移电子数为10，用单线桥标出电子转移方向和数目：。
15.(1)2Cl+4H++2Cl-2ClO2↑+Cl2↑+2H2O 1∶1 (2)H2O2 NaClO3 4作业8 氧化剂和还原剂
[分值:100分]
(选择题1~12题,每小题5分,共60分)
题组一 氧化剂、还原剂等概念的考查
1.下列物质在化学反应中常做还原剂的一组是 ( )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4
B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO
D.KClO3、MnO2、C、Fe
2.(2024·河北邢台高一检测)下列物质中没有表现还原性的是 ( )
A.Si→SiO2 B.H2S→SO2
C.SO2→SO3 D.HNO3→NO
3.在下列反应中硫元素只显氧化性的是 ( )
A.2Al+3SAl2S3
B.H2SH2+S
C.S+2H2SO4(浓)2H2O+3SO2↑
D.3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
4.(2023·南京金陵中学高一期中)SiO2在高温下被C还原,这是“从沙滩到用户”的第一步反应:SiO2+2CSi+2CO↑,该反应中氧化剂与还原剂的数目之比为 ( )
A.1∶2 B.2∶1 C.5∶2 D.2∶5
5.下列对溶液中的反应:X+2Y3+X2++2Y2+的叙述正确的是 ( )
①X被氧化 ②X是氧化剂 ③X具有还原性
④Y2+是氧化产物 ⑤Y2+具有还原性 ⑥Y3+的氧化性比X2+强
A.②④⑥ B.①③④
C.②⑤ D.①③⑤⑥
题组二 氧化性、还原性强弱比较
6.(2023·郑州高一调研)有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列反应:
①A2++BB2++A
②A2++CC2++A
③B2++CC2++B
④C2++DD2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是 ( )
A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+
B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:A>B>C>D
D.还原性:D>B>C>A
7.(2024·辽宁朝阳一中高一月考)已知I-、Fe2+、SO2、Cl-、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2>I->H2O2>Fe2+>Cl-,则下列反应不能发生的是 ( )
A.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2+++4H+
B.I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI
C.O2+2HClH2O2+Cl2
D.2Fe3++2I-2Fe2++I2
8.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,分别发生反应:SO2+2Fe3++2H2OS+4H++2Fe2+,Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。下列说法正确的是 ( )
A.Cr2不能将SO2氧化
B.还原性:Cr3+>Fe2+>SO2
C.氧化性:Cr2>Fe3+>S
D.两个反应中Fe3+均表现出还原性
9.(2023·广东信宜二中高一期中)实验室利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。下列关于该反应的说法不正确的是 ( )
A.NH4Cl中的氮元素被氧化
B.NaNO2是氧化剂
C.每生成1分子N2,转移电子的个数为6
D.还原性:NH4Cl>N2
10.(2023·陕西西乡一中高一期中)汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂高温条件下发生反应,生成两种无毒气体。下列说法错误的是 ( )
A.上述反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2
B.氧化产物与还原产物的个数之比为2∶1
C.催化转化过程,还原剂是NO,被氧化的是CO
D.每生成2个CO2分子,转移4个电子
11.某化学兴趣小组进行如下实验:
实验① 向KMnO4晶体中滴加浓盐酸,产生黄绿色气体Cl2;
实验② 向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的Cl2,溶液变为棕黄色的FeCl3溶液;
实验③ 取实验②生成的溶液滴在淀粉 KI试纸上,试纸变蓝色。
下列判断正确的是 ( )
A.上述实验证明氧化性:Mn>Cl2>Fe3+>I2
B.上述实验中,共有两个氧化还原反应
C.Cl2不能使湿润的淀粉 KI试纸变蓝
D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性
12.有下列三个反应:①Cl2+2FeCl22FeCl3
②2Fe3++2I-2Fe2++I2
③Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O
下列说法正确的是 ( )
A.①②③中的氧化产物分别是Fe3+、I2、CoCl2
B.氧化性:Co2O3
D.在反应③中HCl做还原剂,在反应过程中全部被氧化
13.(14分)(2024·重庆黔江中学高一月考)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途。
(1)维生素C又称“抗坏血酸”,在人体内有重要的功能。例如,能帮助人体将食物中不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,故维生素C具有 性(填“氧化”或“还原”,下同),在反应过程中维生素C发生 反应。
(2)黑火药是我国古代的四大发明之一,爆炸时的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。
该反应中还原剂是 ,还原产物是 ,生成1个N2转移电子的数目为 。
(3)高温下铝粉和氧化铁的反应可以用来焊接钢轨。其原理是该反应放出大量的热,置换出的铁呈熔融态。熔融的铁流入钢轨的裂缝里,冷却后将钢轨牢牢地焊接在一起。该反应的化学方程式为
,
其中被还原的物质是 (填化学式)。
14.(12分)《南村辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫黄涂木片顶端分许,名曰发烛。”文中的“发烛”就是原始的火柴。K2Cr2O7在工业中用作制造火柴头的氧化剂。
已知反应:K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(1) (填元素名称)元素被氧化, (填化学式,下同)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与起酸作用的HCl的质量比为 。
(4)该反应中每生成3个Cl2转移 个电子。
15.(14分)(1)汞单质及其化合物在工业生产和科学研究上有着广泛用途。丹砂炼汞的反应原理包括以下两个反应:
反应Ⅰ:HgS+O2Hg+SO2
反应Ⅱ:4HgS+4CaO4Hg+3CaS+CaSO4
①反应Ⅰ中,还原产物是 ,反应中每生成1个SO2,转移 个电子。
②用双线桥法标出反应Ⅱ中电子转移的方向和数目: 。
(2)Cl2是一种有毒气体,如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏,有关反应的化学方程式为3Cl2+8NH36NH4Cl+N2。反应中被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量之比为 。
(3)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson法制备亚氯酸钠的流程如图:
①反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的个数之比为 ;反应Ⅱ中的氧化产物是 。
②与传统消毒剂Cl2比较,NaClO2消毒效率是Cl2的 倍(产物视为Cl-,以单位质量得到的电子数表示,结果精确到0.01)。
答案精析
1.C 2.D
3.A [2Al+3SAl2S3反应中，S元素化合价由0价降为-2价，显氧化性，故选A；H2SH2+S反应中，S元素化合价由-2价升为0价，显还原性，故不选B；S+2H2SO4(浓)2H2O+3SO2↑反应中，单质硫中S元素化合价由0价升至+4价，显还原性，H2SO4中S元素化合价由+6价降至+4价，显氧化性，S元素既显氧化性又显还原性，故不选C；3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O反应中，S元素化合价部分由0价升高为+4价、部分由0价降低为-2价，S元素既显氧化性又显还原性，故不选D。]
4.A 5.D
6.A [根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物判断。由反应①得氧化性：A2+>B2+，还原性：B>A；由反应②得氧化性：A2+>C2+，还原性：C>A；由反应③得氧化性：B2+>C2+，还原性：C>B；由反应④得氧化性：C2+>D2+，还原性：D>C；综上所述，氧化性：A2+>B2+>C2+>D2+，还原性：D>C>B>A。]
7.C [若反应可以发生，则还原性：SO2>Fe2+，与已知相符，A正确；若反应可以发生，则还原性：SO2>I-，与已知相符，B正确；若反应可以发生，则还原性：Cl->H2O2，与已知不符，C错误；若反应可以发生，则还原性：I->Fe2+，与已知相符，D正确。]
8.C 9.C
10.C [根据题意CO和NO在催化剂、高温条件下反应，生成CO2、N2，反应的化学方程式为2CO+2NO2CO2+N2，A正确；在反应中，CO做还原剂被氧化，NO做氧化剂被还原，CO2为氧化产物，N2为还原产物，氧化产物与还原产物的个数之比为2∶1，B正确，C错误；每生成2个CO2分子，转移4个电子，D正确。]
11.A
12.C [①中Cl2为氧化剂，Fe2+为还原剂，Fe3+为氧化产物，Cl-为还原产物；②中Fe3+为氧化剂，I-为还原剂，Fe2+为还原产物，I2为氧化产物；③中Co2O3为氧化剂，HCl为还原剂，CoCl2为还原产物，Cl2为氧化产物，A错误；根据氧化剂的氧化性大于氧化产物可知，氧化性：Co2O3>Cl2>Fe3+，B错误；根据反应①②可知，氧化性：Cl2>Fe3+>I2，因此反应Cl2+2KI2KCl+I2可以发生，C正确；在反应③中，每6个HCl参加反应，有2个HCl做还原剂被氧化，4个HCl起到酸的作用，D错误。]
13.(1)还原 氧化 (2)C K2S、N2 12
(3)2Al+Fe2O32Fe+Al2O3 Fe2O3
14.(1)氯 K2Cr2O7 (2)Cl2 HCl (3)3∶4 (4)6
解析 (1)反应中部分氯元素的化合价由-1价升高到0价，被氧化；K2Cr2O7中铬元素的化合价由+6价降低到+3价，被还原，K2Cr2O7是氧化剂。(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分子起酸的作用，所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸作用的HCl的质量比为3∶4。(4)部分氯元素的化合价由-1价变到0价，故生成3个Cl2转移电子个数为6。
15.(1)①Hg、SO2 6
②
(2)1∶3 (3)①2∶1 O2 ②1.57作业9 氧化还原反应的规律及应用
[分值:100分]
(选择题1~8题,每小题5分,9~12题,每小题6分,共64分)
题组一 价态规律及应用
1.下列物质中,按只有氧化性、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.Al3+、K、Fe2+ B.Cl-、Al、H2
C.NO2、Na+、Br2 D.O2、SO2、Fe
2.(2024·武汉高一联考)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要作用。现欲制备大苏打,从氧化还原角度分析,下列所选用的制备试剂组合合理的是 ( )
A.Na2S+S B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
3.(2024·扬州高一期末)淀粉 KI试纸检验KIO3的原理为KIO3+5KI+3H2SO43K2SO4+3I2+3H2O。下列说法正确的是 ( )
A.KIO3中碘元素的化合价为+5
B.KI是氧化剂
C.KIO3发生氧化反应
D.每生成3个I2,转移10个电子
题组二 先后规律及应用
4.多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是 ( )
A.Fe B.H2
C.Mg D.不能确定
5.已知氧化性:Fe3+>Cu2+,在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉,下列说法不正确的是 ( )
A.若有铁粉剩余,则不溶物中有铁和铜单质
B.若有铁粉剩余,则反应后的溶质为FeSO4
C.若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2+,则溶液中一定没有Fe3+
D.若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则溶液中一定没有Fe3+
题组三 守恒规律及应用
6.(2023·四川万源中学校考)已知方程式:M2+3S2-+14H+2M3++3S↓+7H2O,则M2中x的值 ( )
A.2 B.3 C.4 D.6
7.(2024·辽宁凤城一中月考)含有氧化剂的溶液与亚硫酸钠(Na2SO3)溶液恰好反应完全,已知Na2SO3被氧化为Na2SO4,已知、Na2SO3的个数比为2∶1,则还原产物中X元素的价态是 ( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
8.(2023·辽宁锦州高一统考)水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2+O2+aOH-Y+S4+2H2O。下列说法错误的是 ( )
A.S2是还原剂
B.Y的化学式为Fe3O4
C.a=4
D.有1个O2参与反应时,转移2个电子
9.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为 ( )
A.5∶3 B.5∶4
C.1∶1 D.3∶5
10.已知反应6HCl(浓)+KClO33Cl2↑+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原子的个数比为5∶1
C.盐酸表现还原性和酸性
D.用双线桥表示该反应的电子转移为
11.(2024·山东临淄中学高一月考)N2O既是医学上的一种麻醉剂,又是一种常见的温室气体。制取N2O的方法有很多,例如:
①NH4NO3N2O↑+2H2O
②K2SO3+2NOK2SO4+N2O
③2NH3+2O2N2O+3H2O
④2NaNO3+(NH4)2SO42N2O↑+Na2SO4+4H2O
下列说法不正确的是 ( )
A.反应①中NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
B.反应②中K2SO3是还原剂,N2O是还原产物
C.反应③中每生成1个N2O,转移8个电子
D.反应④中NaNO3是还原剂,N2O既是氧化产物又是还原产物
12.在室温下,发生下列几种反应:
①16H++10Z-+2X2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B22A3++2B-
③2B-+Z2B2+2Z-
根据上述反应,判断下列结论错误的是 ( )
A.还原性强弱顺序为A2+>B->Z->X2+
B.要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+,而不氧化Z-和B-,应加入B2
C.X2+是X的还原产物,B2是B-的氧化产物
D.在溶液中不可能发生反应:8H++5A2++XX2++5A3++4H2O
13.(10分)(2024·郑州高一期末)亚硝酸钠(NaNO2)为白色粉末,易溶于水,味微咸,有毒,广泛应用于工业建筑领域,允许限量做食品添加剂,用于防腐和肉制品增色。某化学小组对亚硝酸钠的性质和用途进行了如下探究。
(1)NaNO2中N元素的化合价为 ,据此推断NaNO2 (填字母)。
a.只有氧化性 b.只有还原性
c.既有氧化性又有还原性
(2)资料表明:误食NaNO2后,血红蛋白中的二价铁转变成三价铁,失去携氧功能,因此造成人体缺氧中毒;三价铁遇到KSCN溶液使溶液显红色,而二价铁不显红色。
①预测性质:上述过程中NaNO2做 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
②实验和结论:取NaNO2固体配成溶液,取少量溶液于试管中,滴入 (填“FeSO4溶液和KSCN溶液”或“酸性KMnO4溶液”),观察到的实验现象为 ,据此得出预测结论。
14.(10分)根据下表信息,解答有关问题。
氯气(Cl2) KMnO4 PbO2
有刺激性气味,呈黄绿色,有毒气体 易溶于水,溶液呈紫红色,可用于杀菌消毒 Pb的最高化合价为+4,其稳定化合价为+2,难溶于水,灰色固体
(1)上表所列物质通常做氧化剂的是 。
(2)取一定量的酸性KMnO4溶液进行下列实验,有关现象记录如下:
a.取适量浓盐酸于一支试管中,向其中加入少量KMnO4溶液,剧烈反应,产生黄绿色有刺激性气味的气体,溶液紫红色褪去。
b.取适量KMnO4溶液于另一支试管中,向其中滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有无色气泡产生;
再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色。
①在配制酸性KMnO4溶液时,能否用盐酸 ,原因是
。
②KMnO4、H2O2、PbO2的氧化性由强到弱的顺序为 。
(3)根据上述反应能否比较Cl2与H2O2的氧化性强弱 (填“能”或“不能”)。
15.(16分)某小组同学学习了氧化还原反应的知识后,欲探究H2O2的性质。
[预测]
(1)聚焦H2O2中的核心元素O,O元素的化合价为 ,预测H2O2既具有氧化性,也具有还原性,理由是 。
[实验和观察]
(2)实验①中,观察到KMnO4溶液与H2O2发生了反应,紫红色褪去同时有无色气体产生,经分析知紫红色转变为无色Mn2+,该实验证明H2O2具有 (填“氧化”或“还原”)性。高锰酸钾发生了 (填“氧化反应”或“还原反应”),氧化产物为 (填化学式)。
(3)实验②,在反应后的溶液中加入淀粉溶液,可观察到溶液变蓝,是为了验证H2O2的 (填“氧化”或“还原”)性(已知:淀粉溶液遇I2会变蓝)。
(4)实验室常用MnO2催化H2O2分解制备氧气,写出其化学方程式,并用双线桥标明电子转移:
。
[结论] 以上实验可得出的结论是:H2O2既具有氧化性,也具有还原性。
(5)该实验也能说明H2O2、KMnO4和I2三者的氧化性由强到弱的顺序为 。
答案精析
1.A 2.B
3.A [反应中KIO3中碘元素的化合价由+5价降低为0价，发生还原反应，做氧化剂，KI中碘元素化合价由-1价升高到0价，发生氧化反应，做还原剂，A正确，B、C错误；1个KIO3得5个电子，故每生成3个I2，转移5个电子，D错误。]
4.B 5.D
6.A [根据电荷守恒：-x+(-6)+14=2×3，解得x=2。也可以根据得失电子守恒计算，由信息可知，S元素的化合价由-2价升高为0价，M元素的化合价降低为+3价，设M2中M的化合价是a，由得失电子守恒可知，1×2×(a-3)=3×[0-(-2)]，解得a=+6，则M2中x=2。]
7.D
8.D [S2中S元素的化合价为+2价，S4中S元素的化合价为+价，S元素的化合价升高失去电子，S2是还原剂，A正确；根据质量守恒可知，Y为化合物，反应前后的原子个数相等，则Y为Fe3O4，B正确；根据电荷守恒可知，a=4，C正确；该反应中化合价降低的元素只有氧元素，每有1个O2参加反应，转移4个电子，D错误。]
9.A [设被氧化的氮原子数为x，被还原的氮原子数为y，根据得失电子守恒列式x×|-3-0|=y×|+5-0|，得=。]
10.D [A对，由反应可知，KClO3中Cl元素由+5价降低到0价，则KClO3是氧化剂；B对，由反应可知，被氧化与被还原的氯原子的个数比为5∶1；C对，该反应中，部分HCl被氧化生成Cl2，部分HCl生成盐KCl，则盐酸表现还原性和酸性；D错，由于该反应为同一元素不同价态的归中反应，据归中反应规律，价态只靠近不交叉，所以双线桥应为]
11.D
12.D [在反应①中，X为氧化剂，X2+是还原产物，Z-是还原剂，Z2是氧化产物，还原性：Z->X2+；在反应②中，B2是氧化剂，B-是还原产物，A2+是还原剂，A3+是氧化产物，还原性：A2+>B-；在反应③中，Z2是氧化剂，Z-是还原产物，B-是还原剂，B2是氧化产物，还原性：B->Z-，则物质的还原性：A2+>B->Z->X2+，A正确；氧化性：X>Z2>B2>A3+，要除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+，而不氧化Z-和B-，应加入B2，B正确；X2+是X得到电子发生还原反应产生的还原产物，B2是B-失去电子被氧化产生的氧化产物，C正确；由于氧化性：X>Z2>B2>A3+，根据氧化性：氧化剂>氧化产物，可知在溶液中可能会发生反应：8H++5A2++XX2++ 5A3++4H2O，D错误。]
13.(1)+3 c (2)①氧化剂 ②FeSO4溶液和KSCN溶液 溶液变红色
14.(1)KMnO4、PbO2、氯气(Cl2)
(2)①不能 KMnO4的氧化性比氯气的强，可将盐酸氧化为氯气 ②PbO2>KMnO4>H2O2 (3)不能
15.(1)-1 H2O2中的O元素为-1价，为氧元素中间价态，既可降价也可升价，所以H2O2既具有氧化性，也具有还原性 (2)还原 还原反应 O2 (3)氧化
(4) (5)KMnO4>H2O2>I2
解析 (2)酸性高锰酸钾具有强氧化性，实验①利用了酸性高锰酸钾的氧化性，验证H2O2的还原性，-1价的O被氧化生成氧气，化合价升高，高锰酸钾化合价下降，发生还原反应。(3)KI具有还原性，实验②是为了验证H2O2的氧化性，将碘离子氧化为碘单质，故在反应后的溶液中加入淀粉溶液，可观察到溶液变蓝。(5)氧化剂的氧化性大于氧化产物，由以上分析可知，氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>H2O2>I2。作业10 氧化还原反应方程式的配平
[分值:100分]
(选择题1~8题,每小题5分,9~12题,每小题7分,共68分)
题组一 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断
1.宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是 ( )
A.Ag是还原剂
B.H2S发生氧化反应,做还原剂
C.Ag2S既是氧化产物,也是还原产物
D.O2被氧化
2.制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3+2HCNCaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是 ( )
A.氢元素被氧化,碳元素被还原
B.HCN被氧化,CaCO3被还原
C.HCN是氧化剂,CaCO3是还原剂
D.CaCN2是氧化产物,H2为还原产物
3.(2024·山东威海二中高一月考)氮化铝是一种化学性质稳定的半导体材料,可通过氧化铝在一定条件下碳热氮化合成,化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,下列叙述正确的是 ( )
A.Al2O3为氧化剂,C为还原剂
B.每生成1个AlN转移的电子数为6个
C.N2的氧化性大于CO
D.氧化产物与还原产物的个数之比为2∶3
题组二 氧化还原反应方程式配平的原则及方法
4.某反应的化学方程式为aFeCl2+bKNO3+cHCldFeCl3+eKCl+fX+gH2O,若b=1,d=3,则X的化学式为 ( )
A.N2 B.NO
C.NO2 D.NH4Cl
5.已知aM2++bO2+4H+cM3++dH2O,则化学计量数c的值为 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.已知2M+5S2-+16H+2M2++5S↓+8H2O。下列叙述正确的是 ( )
A.x=2
B.y=3
C.M中M的化合价为+7
D.S2-在反应中得到电子
7.(2023·四川遂宁射洪中学高一期中)锡是大名鼎鼎的“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,早在远古时代,人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类的锡器。工业上冶炼锡的某一步反应原理为2SnO2+3C2Sn+aM↑+CO2↑,下列说法错误的是 ( )
A.每生成1个CO2,转移8个电子
B.该反应中有2种氧化产物
C.a为3
D.反应中SnO2被还原
8.(2024·天津武清杨村一中高一段考)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-(其中C为+2价)氧化成CO2和N2,其离子方程式为xClO2+yCN-2CO2+N2+2Cl-。下列说法错误的是 ( )
A.x=y=2
B.氧化性:ClO2>CO2
C.氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2
D.当生成1个N2分子时,转移6个电子
9.已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+,Cl2→Cl-,Mn→Mn2+,HNO3→NO,如果分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI,得到I2最多的是 ( )
A.Fe3+ B.Cl2 C.Mn D.HNO3
10.(2023·大连高一期中)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):
KMnO4+ FeSO4+ H2SO4→ K2SO4+ MnSO4+ Fe2(SO4)3+ H2O,下列说法正确的是 ( )
A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
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
11.(2024·广东惠州高一期末)工业上制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2。酸性条件下,用MnO2进行脱硫处理的原理如图所示。
下列说法中,不正确的是 ( )
A.反应1中,MnO2做氧化剂
B.反应2的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++
C.脱硫的最终产物为MnSO4
D.上述过程中需补充Fe3+
12.(2024·云南下关一中高一段考)关于反应2NH2OH+4Fe3+N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是 ( )
A.H2O是还原产物
B.NH2OH中N元素的化合价为-1价
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D.Fe2+是氧化产物
13.(6分)某反应体系有反应物和生成物共7种:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,试回答下列问题:
(1)该反应中,发生还原反应的过程是 → (填化学式)。
(2)写出该反应的化学方程式并配平:
。
14.(10分)(2024·安徽淮南四中高一段考)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化等方面具有重要的价值。回答下列问题:
(1)亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用,许多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为2KMnO4+5NaNO2+3H2SO42MnSO4+K2SO4+5NaNO3+3H2O,将它改写为离子方程式并用双线桥法表示电子转移的方向和数目:
。
(2)新储氢材料——碳纳米管可利用电弧法合成,合成过程中会伴随大量的碳纳米颗粒杂质,这种碳纳米颗粒杂质可用氧化气化法提纯,反应的化学方程式为2K2Cr2O7+3C+8H2SO42Cr2+2X+8H2O+3CO2↑。
①该反应中,生成物X的化学式为 。
②该反应中,氧化剂为 (填化学式),被氧化的元素为 (填元素符号)。
③该反应中,H2SO4表现出 (填字母)。
A.酸性 B.还原性 C.氧化性
15.(16分)(2024·辽宁凤城一中月考)高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌消毒。
(1)已知XeO3是一种不稳定的物质,具有强氧化性。可发生反应:XeO3+Mn2++H2O+Xe↑+H+(未配平)。
①配平该反应的离子方程式: 。
②该反应的实验现象为 。
③上述反应中,发生还原反应的粒子是 (写化学式),每消耗3个Mn2+,反应转移电子数为 。
(2)已知某容器中发生了一个化学反应,反应过程中存在H2O、、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中测得和O2的粒子数目随时间变化的曲线如图所示。
①写出该反应的离子方程式:
。
②该反应中,氧化剂与还原剂的粒子数目之比为 。
③若消耗11.9 g Mn,则生成氧气的质量为 。
(3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。
答案精析
1.A 2.D
3.C [在反应中，N元素化合价降低，N2为氧化剂，C元素化合价升高，C为还原剂，A错误；该反应中，N元素由0价降低为-3价，每生成1个AlN转移的电子数为3个，B错误；N2为氧化剂，CO为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，C正确；CO为氧化产物，AlN为还原产物，氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2，D错误。]
4.B 5.D 6.C
7.C [根据质量守恒可得反应为2SnO2+3C2Sn+2CO↑+CO2↑，反应中只有SnO2是氧化剂，被还原，CO、CO2都是氧化产物，每生成1个CO2，转移8个电子，A、B正确，C错误。]
8.D [根据原子守恒可知，该离子方程式中x=2，y=2，A正确；ClO2是氧化剂，CO2是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，故氧化性：ClO2>CO2，B正确；该反应中氧化产物是CO2和N2，还原产物是Cl-，故氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2，C正确；该离子方程式为2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-，电子转移为N2~10e-，当生成1个N2时，转移10个电子，D错误。]
9.C [由得失电子守恒可得关系式：2Fe3+~I2、Cl2~I2、2Mn~5I2、2HNO3~3I2，由上述分析可知，分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI，得到的碘单质最多的是Mn。]
10.B
11.D [反应1为MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O，反应2为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++，总反应为MnO2+SO2MnSO4。上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用，不需要补充Fe3+，故选D。]
12.B [反应中只有Fe3+被还原为Fe2+，则Fe2+是还原产物，A、D错误；NH2OH中H元素为+1价，O元素为-2价，N元素为-1价，B正确；NH2OH仅被氧化为N2O，未被还原，则NH2OH只做还原剂，C错误。]
13.(1)KMnO4 MnSO4 (2)2KMnO4+3H2SO4+5H2O2K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
14.(1)
(2)①K2SO4 ②K2Cr2O7 C ③A
15.(1)①5XeO3+6Mn2++9H2O+5Xe↑+18H+ ②有气泡产生，溶液呈紫红色 ③XeO3 15
(2)①2+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O
②2∶5 ③8 g (3)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2
解析 (1)①反应XeO3+Mn2++H2O+Xe↑+H+中，Xe元素降6价，Mn元素升5价，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得5XeO3+6Mn2++9H2O6Mn+5Xe↑+18H+。③XeO3化合价降低，被还原，发生还原反应；Mn元素由+2价升高到+7价，升5价，每消耗3个Mn2+，反应转移电子数为15。(2)①由图知，MnO减少，为反应物，氧气增多，为生成物，可得离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O。②氧化剂为Mn，还原剂为H2O2，故氧化剂与还原剂的粒子数目之比为2∶5。
+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O
2×119 5×32
11.9 g m
=，解得m=8 g。(3)“氧的固定”即为氧气与Mn(OH)2反应生成MnO(OH)2，Mn元素由+2价升高到+4价，升2价，氧气中氧元素降低2价，则发生反应的化学方程式为2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。
