鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应习题
展开1.下列各组金属最适合用H2或CO把它们从化合物中还原出来的是( )
A.Ca、Mg B.Al、Fe
C.Fe、CuD.Hg、Ag
解析:选C 较活泼金属的制备方法是热还原法。金属活动性顺序中,K→Al等活泼金属一般用电解法冶炼,Zn→Cu等较活泼金属一般用热还原法冶炼,Hg、Ag等金属可用热分解法冶炼,当然这些金属的冶炼方法无严格的界线,如Cu可用热还原法冶炼,也可用电解法冶炼。
2.实验室制取氯气时有如下操作,其中操作顺序正确的是( )
①连好装置,检查装置气密性 ②缓缓加热 ③加入二氧化锰粉末 ④加入浓盐酸 ⑤将多余氯气用氢氧化钠溶液吸收 ⑥用向上排空气法收集氯气
A.①②③④⑤⑥B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤D.①③④②⑥⑤
解析:选D 实验室制Cl2时,首先连接装置,然后检验装置气密性,再加试剂反应,然后收集气体,同时要进行尾气处理。
3.工业上冶炼金属一般用热分解法、热还原法和电解法。你认为选择方法的主要依据是( )
A.金属在自然界的存在形式
B.金属元素在地壳中的含量
C.金属熔点高低
D.金属阳离子得电子的能力
解析:选D 选择冶炼金属的方法是根据金属的活动性顺序,金属冶炼是金属阳离子得电子的过程,即金属冶炼方法与金属阳离子得电子能力有关。
4.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。
工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2+3C===2Sn+aM↑+CO2↑,则下列说法中错误的是( )
A.反应中SnO2被还原
B.每生成1个CO2,转移8个电子
C.反应后元素化合价升高的物质有两种
D.a的值为3
解析:选D 工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2+3C===2Sn+aM↑+CO2↑,则根据原子守恒可知M是CO,a=2,D错误;反应中Sn元素化合价从+4价降低到0价,得到4个电子,SnO2被还原,A正确;每生成1个CO2,消耗2个 SnO2,转移8个电子,B正确;碳元素化合价升高,被氧化为CO和CO2,则反应后元素化合价升高的物质有两种,C正确。
5.赤铜矿的成分是Cu2O,辉铜矿的成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应:Cu2S+2Cu2Oeq \(=====,\s\up7(△))6Cu+SO2↑。对于该反应的下列说法正确的是( )
A.该反应中的氧化剂只有Cu2O
B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
C.Cu既是氧化产物又是还原产物
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为6∶1
解析:选B Cu元素的化合价从+1价降低到0价,则Cu2O、Cu2S均为氧化剂,A错误;Cu元素的化合价从+1价降低到0价,S元素的化合价升高,则Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,B正确;Cu元素化合价降低,则Cu为还原产物,C错误;Cu为还原产物,SO2为氧化产物,由反应可知,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶6,D错误。
6.实验室常用如下装置制备氯气,图中涉及气体的制取、净化、干燥、收集和尾气处理等装置,在①~④的装置中错误的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析:选C 依据装置图分析①是氯气制备:利用二氧化锰和浓盐酸加热反应制取Cl2,符合制备要求;②利用饱和氯化钠溶液吸收氯气中的氯化氢气体,洗气装置的导管长进短出,符合吸收原理;③利用浓硫酸除去氯气中的水蒸气,洗气装置的导管需要长进短出,错误;④尾气吸收装置,防止污染空气,符合实验要求。
7. ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可以通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,则下列说法正确的是( )
A.KClO3在反应中得到电子
B.ClO2是被氧化后的生成物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.H2SO4体现了氧化性和酸性
解析:选A 在反应中KClO3氯元素的化合价降低,得到电子,A正确;KClO3中氯元素的化合价降低得电子,KClO3做氧化剂,被还原得到ClO2,B错误;H2C2O4中碳元素化合价升高,在反应中做还原剂,被氧化,C错误;在该反应中,硫元素化合价不变,硫酸仅体现酸性,D错误。
8.实验室制备Cl2通常采用下列反应:MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。据此,从如图所示仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是( )
解析:选C A项,依据反应原理,制备氯气需要加热,错误;B项,收集的Cl2中含有水蒸气,得不到干燥气体,错误;C项,发生装置符合反应条件要求,除杂装置先除氯化氢,再干燥气体,能收集到干燥、纯净的Cl2,正确;D项,发生装置中没有加热装置,反应不能进行,错误。
9.实验室制取Cl2的反应:4HCl(浓)+MnO2eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。下列说法不正确的是( )
A.氧化剂是MnO2,还原剂是HCl
B.每生成1 ml Cl2,转移电子的物质的量是2 ml
C.每消耗1 ml MnO2,表现还原作用的HCl为4 ml
D.Cl2是氧化产物
解析:选C 可知,MnO2中锰元素化合价降低,是氧化剂,MnCl2是还原产物,HCl中氯元素化合价升高,是还原剂,Cl2是氧化产物,A项、D项正确;氯元素化合价由-1价升高到0价,每生成1 ml Cl2,转移电子的物质的量是2 ml,B项正确;每消耗1 ml MnO2,参加反应的HCl为4 ml,表现还原作用的HCl为2 ml,另2 ml HCl表现酸性,生成MnCl2,C项错误。
10.已知Cl2与KI溶液反应生成I2。18世纪70年代,由瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热,发现的制备氯气的方法至今还是实验室制备氯气的主要方法,下列关于实验室制氯气的说法中不正确的是( )
A.浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用
B.将87 g MnO2和足量浓盐酸反应,与将含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多
C.为防止氯气污染环境,必须进行尾气处理,可选用氢氧化钠溶液来吸收多余的氯气
D.收集氯气时,可用湿润的淀粉KI试纸进行验满
解析:选B 软锰矿与浓盐酸混合加热,发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O,在该反应中,浓盐酸中的一部分Cl由-1价变为Cl2中的0价,失去电子,表现还原性,一部分化合价没有变化,与Mn2+结合形成盐,所以浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用,A正确;87 g MnO2与足量浓盐酸反应,根据方程式可知产生71 g Cl2;含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应,随着反应的进行,盐酸浓度降低,当为稀盐酸时反应停止,所以生成的氯气的质量小于71 g,故两种情况反应产生的Cl2的质量不等,B错误;Cl2是大气污染物,在尾气排放前要进行处理,根据Cl2能够与碱反应的性质,可用溶解度大的NaOH溶液进行吸收,C正确;氯气具有强氧化性,在溶液中会发生反应:Cl2+2KI===2KCl+I2,I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此可用湿润的淀粉KI试纸进行验满,D正确。
11.按要求填空。
(1)配平氧化还原离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:______Cu+_______NOeq \\al(-,3)+_______H+===_________NO↑+________Cu2++_________H2O ;
(2)已知KMnO4与浓盐酸在室温下可发生如下反应。2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
①用双线桥法标出上述反应的电子转移情况(请直接标在上面)。
②此反应的还原剂是________,氧化产物是________,生成71 g Cl2时消耗的还原剂的质量为________。
(3)油画所用颜料含有某种白色铅化合物,置于空气中天长日久就会变成黑色,从而使油画色彩变暗。若用H2O2来“清洗”,则可将PbS转变成白色的PbSO4,从而使油画的色彩“复原”。上述“清洗”反应的化学方程式为_________________________________。
解析:(1)根据化合价升降法,结合电荷守恒、原子守恒配平该反应方程式为3Cu+2NOeq \\al(-,3)+8H+===2NO↑+3Cu2++4H2O;在该反应中,Cu失去电子,NOeq \\al(-,3)得到电子,转移的电子数目为3×2e-,用单线桥法表示为
(2)①在反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,Mn元素化合价由反应前MnOeq \\al(-,4)中的+7价变为反应后Mn2+中的+2价,化合价降低,得到2×5e-个电子;Cl元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价,化合价升高,失去10×1e-个电子,用双线桥法表示的电子转移为
②在该反应中HCl为还原剂,氧化产物是Cl2;反应产生的71 g Cl2的物质的量是1 ml,则根据Cl元素守恒可知消耗还原剂HCl的物质的量是2 ml,其质量是m(HCl)=2 ml×36.5 g·ml-1=73 g;(3)H2O2具有氧化性,会将黑色的PbS氧化为白色的PbSO4,而H2O2则被还原为H2O,根据电子守恒和原子守恒,可得该反应的化学方程式为PbS+4H2O2===PbSO4+4H2O。
12.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)焊接钢轨时可以用 Fe2O3+2Aleq \(=====,\s\up7(高温))2Fe+Al2O3制备铁,该反应所属基本反应类型是________,用双线桥标出电子转移的方向和数目:___________________________________。
(2)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲。黑火药在发生爆炸时,发生如下反应:2KNO3+3C+S===K2S+N2↑+3CO2↑,其中还原产物是________。
(3)宋代的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载,“银针验毒”的原理为 4Ag+2H2S+O2===2X+2H2O,则X的化学式是__________,其中H2S在该反应中________(填字母)。
A.做氧化剂
B.做还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂
(4)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个 是“还原反应”式。如 2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+的拆写结果是: 氧化反应为Cu-2e-===Cu2+;还原反应为2Fe3++2e-===2Fe2+。据此将反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑拆写成两个“半反应式”:氧化反应为__________;还原反应为__________。
解析:(1)由化学方程式可知,该反应属于置换反应,反应中铁元素的化合价降低被还原,氧化铁为反应的氧化剂,铝元素的化合价升高被氧化,铝为反应的还原剂,反应中转移的电子数目为6,电子转移的方向和数目为(2)由化学方程式可知,反应中氮元素和硫元素的化合价降低被还原,硫化钾和氮气为反应的还原产物,故答案为K2S、N2;(3)由质量守恒定律可知,X的化学式为Ag2S,反应中氢、硫元素的化合价没有变化,则硫化氢在反应中既不是氧化剂又不是还原剂;(4)Fe+2H+===Fe2++H2↑的反应中,还原剂铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子,氧化反应为Fe-2e-===Fe2+,氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,还原反应为2H++2e-===H2↑。
答案:(1)置换反应 (2)K2S、N2 (3)Ag2S D (4)Fe-2e-===Fe2+ 2H++2e-===H2↑
13.在H2O2溶液中加入KI和H2SO4的混合溶液,迅速发生反应,放出大量气体,反应过程可表示如下:①H2O2+2KI+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O;②H2O2+I2===2HIO;③H2O2+2HIO===I2+O2↑+2H2O。下列说法正确的是( )
A.H2O2在上述3个反应中均做氧化剂
B.H2O2氧化性强于HIO,还原性弱于I2
C.上述过程中每生成1 ml氧气,消耗1 ml过氧化氢
D.在反应后的溶液中加入淀粉,溶液呈现蓝色
解析:选D ①H2O2+2KI+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O,H2O2中的氧元素的化合价从-1价变化为-2价,化合价降低做氧化剂;②H2O2+I2===2HIO,过氧化氢中氧元素的化合价从-1价变化为-2价,化合价降低做氧化剂;③H2O2+2HIO===I2+O2↑+2H2O,过氧化氢中氧元素的化合价从-1价变化为0价,化合价升高做还原剂,故A错误。①H2O2+2KI+H2SO4===I2+K2SO4+2H2O,H2O2的氧化性强于氧化产物I2; ②H2O2+I2===2HIO,H2O2的氧化性强于HIO;③H2O2+2HIO===I2+O2↑+2H2O,H2O2的还原性强于I2,故B错误。依据反应②H2O2+I2===2HIO,③H2O2+2HIO===I2+O2↑+2H2O,②+③得到2H2O2===2H2O+O2↑,所以每生成1 ml氧气,消耗2 ml过氧化氢,故C错误。在反应后的溶液中生成了碘单质,加入淀粉,溶液呈现蓝色,故D正确。
14.已知反应:①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2,②KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,③2KBrO3+Cl2===2KClO3+Br2,下列说法正确的是( )
A.上述三个反应都是置换反应
B.反应②中若生成3个Cl2,过程转移电子的数目为6
C.反应③中若消耗1个Cl2,则氧化剂失电子的数目为10
D.氧化性由弱到强的顺序为Br2
15.工业上利用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如图:
(1)流程中Ce(BF4)3转化成KBF4的基本反应类型是________。
(2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3,化学方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
(3)流程涉及的化合物中,铈元素的化合价为________价、________价。
(4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应生成有刺激性气味的气体单质,且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量数之比为1∶4,则化学方程式为____________________。
解析:(1)由工艺流程图可知,流程中Ce(BF4)3和氯化钾反应转化成KBF4和CeCl3,该反应是两种化合物相互交换成分生成了另外两种化合物,属于复分解反应;(2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3生成了CeO2、CeF4、CO2,化学方程式为4CeFCO3+O2eq \(=====,\s\up7(高温))3CeO2+CeF4+4CO2;(3)根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零,CeO2中Ce为+4价、CeF4中铈元素的化合价为+4价,CeCl3中Ce的化合价为+3价,Ce(BF4)3中Ce的化合价为+3价,CeFCO3中Ce的化合价为+3价,流程涉及的化合物中,铈元素的化合价为+3价、+4价;(4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应生成有刺激性气味的气体单质,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则生成的气体单质是氯气,生成物还有CeCl3和水,化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量数之比为1∶4,利用化合价升降法配平化学方程式为2CeO2+8HCl===2CeCl3+Cl2↑+4H2O。
答案:(1)复分解反应 (2)4CeFCO3+O2eq \(=====,\s\up7(高温))3CeO2+CeF4+4CO2 (3)+4 +3 (4)2CeO2+8HCl===2CeCl3+Cl2↑+4H2O
16.如图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置。已知:Cl2+2KI===I2+2KCl。
回答下列问题:
(1)装置A中,仪器a的名称为____________,该仪器中盛放的试剂为____________,写出A装置发生反应的离子方程式:______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置B的作用是________________________。
(3)当有少量Cl2通过后,观察到装置C中溶液变成________色。
(4)当Cl2持续通过时,装置D中干燥的有色布条能否褪色?为什么?__________,__________________________________________。
(5)若要证明Cl2无漂白性,则必须在装置D之前加一个__________________________。
(6)装置E的作用是____________________________,该反应的离子方程式为__________________________。
(7)家庭中常用消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下。
注意事项:
1.本品对棉织品有漂白脱白作用,对金属制品有腐蚀作用。
2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。
3.保质期为一年。
消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是(用离子方程式表示)_______________________。
解析:在装置A中浓盐酸与MnO2混合加热制取Cl2,由于浓盐酸具有挥发性,在制取的Cl2中含有杂质HCl及水蒸气,在B中除去HCl气体,在C中发生反应Cl2+2KI===I2+2KCl,I2遇淀粉会使溶液变为蓝色,在D中潮湿的氯气与有色布条作用,使布条褪色,由于Cl2是有毒气体,在E中用NaOH溶液进行尾气处理。若消毒液与洁厕灵同时使用,二者混合会发生反应: ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O,产生有毒的氯气,使人中毒,故二者不能混合使用。
答案:(1)分液漏斗 浓盐酸 MnO2+4H++2Cl-eq \(=====,\s\up7(△))Mn2++Cl2↑+2H2O (2)吸收Cl2中的氯化氢气体 (3)蓝 (4)能 因为Cl2与带出的H2O(g)反应生成HClO,使有色布条褪色 (5)装有浓硫酸的洗气瓶 (6)吸收多余的氯气或吸收尾气 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (7)ClO-+Cl-+2H+===Cl2↑+H2O
鲁科版必修1第3节 氧化剂和还原剂达标测试: 这是一份鲁科版必修1第3节 氧化剂和还原剂达标测试,共10页。
鲁科版必修1第2章 元素与物质世界第3节 氧化剂和还原剂课后复习题: 这是一份鲁科版必修1第2章 元素与物质世界第3节 氧化剂和还原剂课后复习题,共6页。
鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应课后测评: 这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应课后测评,共6页。试卷主要包含了下列反应属于氧化还原反应的是,下列对氧化还原反应分析正确的是等内容,欢迎下载使用。