人教版 (2019)必修 第一册第三节 氧化还原反应综合训练题
展开第2课时 氧化剂和还原剂
一、氧化剂、还原剂及相关概念
1.氧化还原反应中的相关概念
(1)用“双线桥”表示下列氧化还原反应中元素化合价升降和电子转移。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
答案
(2)相关概念
①氧化剂与还原剂
氧化剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价降低,即得到电子(或电子对偏向)的物质。
还原剂:在氧化还原反应中,所含元素的化合价升高,即失去电子(或电子对偏离)的物质。
②氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂失去电子被氧化的产物。
还原产物:氧化剂得到电子被还原的产物。
③氧化性与还原性
氧化性:物质得电子的性质,或物质得电子的能力。
还原性:物质失电子的性质,或物质失电子的能力。
理解氧化还原反应的相关概念,要抓住两条线:
①还原剂化合价升高→失去电子→发生氧化反应(被氧化)→生成氧化产物。
②氧化剂化合价降低→得到电子→发生还原反应(被还原)→生成还原产物。
2.常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂
①活泼性较强的非金属单质:如Cl2、O2。
②变价元素的高价态化合物:如KMnO4、FeCl3、HNO3。
③过氧化物:如Na2O2、H2O2。
④其他:如HClO、漂白粉、MnO2。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的金属单质:如Al、Fe、Zn。
②某些非金属单质:如H2、S、C等。
③含有较低价态元素的化合物:如CO、SO2。
④其他:如浓盐酸、NH3。
3.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系:
核心元素化合价
实例
性质
最高价
KO4 Cl3 浓HO3 浓H2O4
只有氧化性
中间价
O2 Na2O3 SO4
既有氧化性又有还原性
最低价
K
只有还原性
(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物( )
(2)非金属单质在反应中只作氧化剂( )
(3)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂( )
(4)还原剂失去电子具有氧化性( )
(5)元素处于最高化合价时一定具有强氧化性( )
(6)碘化氢中碘为最低价,碘化氢只具有还原性( )
(7)阳离子只能得电子被还原,阴离子只能失电子被氧化( )
(8)在同一反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质( )[来源:Zxxk.Com]
(9)某物质在氧化还原反应中是氧化产物,则必然有另一物质是还原产物( )
(1)一种物质若具有还原性,则不具有氧化性,这种说法正确吗?试说明理由。
(2)分析下列反应并按要求填空。
①2Fe+3Cl22FeCl3
氧化剂是________,还原剂是________;发生氧化反应的是________,发生还原反应的是________。
②2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
氧化剂是________,还原剂是________;被氧化的元素是________,被还原的元素是________。
③2H2S+SO2===3S↓+2H2O
氧化剂是______,还原剂是______;氧化产物是______,还原产物是________。
二、物质氧化性和还原性强弱比较
1.根据氧化还原反应方程式比较
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
2.根据元素的活动性顺序比较
3.根据反应的难易(反应条件)比较
如:①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
②MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
由反应条件可判断氧化性:KMnO4>MnO2。
4.根据变价元素被氧化或被还原的程度比较
如:①2Fe+3Cl22FeCl3
②Fe+SFeS
铁元素被氯气氧化为+3价,被硫氧化为+2价,则氧化性:氯气>硫。
(1)是否元素失电子数越多,还原性就越强?得电子数越多,氧化性就越强?
(2)已知H2能与Cl2、Br2发生反应,前者反应的条件是点燃或光照,后者反应的条件是高温,Cl2和Br2的氧化性强弱关系是________。
(3)把少量铁粉加入硝酸铜和硝酸银的混合溶液中,结果只有银白色物质析出,Ag+和Cu2+的氧化性强弱关系为________。
随堂练习:
一、选择题(单选择。每小题4分,共56分)
1、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
2、反应KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O中,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为( )
A.1∶6 B.6∶1
C.1∶5 D.5∶1
3、用下列方法均可制得氧气:
①2KClO32KCl+3O2↑
②2HgO2Hg+O2↑
③2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
若要制得相同质量的氧气,反应中电子转移数目之比为( )
A.3∶1∶1 B.3∶1∶4
C.1∶1∶1 D.2∶1∶1
4、在下列反应中,二氧化碳作氧化剂的是( )
A.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
B.CO2+C2CO
C.2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
D.C+2H2O(g)2H2+CO2
5、下列反应中,属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )
A.SO3+H2O===H2SO4
B.3NO2+H2O===2HNO3+NO
C.2F2+2H2O===4HF+O2
D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
6、古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗句中不涉及氧化还原反应的是( )
A.野火烧不尽,春风吹又生
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.明月松间照,清泉石上流
D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
7、某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图:
由图可知,在该反应中是( )
A.氧化剂 B.还原剂
C.氧化产物 D.还原产物
8、(2019·三明市一中期中)从元素化合价变化的角度分析,下列反应中,画线的物质发生氧化反应的是( )
A.SO2+2NaOH===Na2SO3 + H2O
B.2CuO+C2Cu + CO2↑
C.2FeCl3+Fe===3FeCl2
D.Zn+2HCl===ZnCl2+ H2↑
9、下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是( )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4
B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO
D.KClO3、MnO2、C、Fe
10、下列对氧化还原反应的分析中不合理的是( )
A.Mg变成MgO时化合价升高,失去电子,因此Mg在该反应中作氧化剂
B.KMnO4受热分解时,Mn元素被还原
C.反应CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4不属于氧化还原反应
D.在反应2H2O2H2↑+O2↑中,H2O既是还原剂,又是氧化剂
11.(2019·西安高一调研)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃,对于该反应,下列说法中正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.N2H4是氧化剂
C.N2O4是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
12、已知常温下,在溶液中可发生如下反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。由此推断Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Fe2+、Ce3+、Sn2+
C.Fe2+、Sn2+、Ce3+ D.Ce3+、Fe2+、Sn2+
13、根据下列反应的方程式:
①2Fe3++2I-===2Fe2++I2
②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+
可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
14、已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+2KI===2KCl+I2
C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2FeCl2+Cl2===2FeCl3
二、非选择题(共44分)
15、(6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。制备ClO2有下列两种方法:
方法一:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
(1)方法一的离子方程式:_____________________________;
(2)方法二中被氧化的物质是________;
在下面的化学方程式中用单线桥标出电子转移的方向和数目:
2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
16、(12)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,也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列反应:
①CO2+C2CO
②Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑
③2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
④2CO+O22CO2
⑤3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
⑥CuO+COCu+CO2
⑦2H2O2H2↑+O2↑
⑧CO2+H2O===H2CO3
(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________________。
(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是________。
17、(10分)已知砒霜(As2O3)与锌可以发生如下反应:
As2O3+6Zn+6H2SO4===2AsH3+6ZnSO4+3H2O
(1)请用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目:____________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)砒霜在上述反应中显示出来的性质是_____________________________________________
(填字母)。
A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.碱性
(3)该反应的氧化产物是______,还原产物是________。
18、(10分)已知下列反应:
①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
②2KI+Br2===2KBr+I2
③Na2S+I2===2NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-等离子的还原性由强到弱的顺序是____________________。
(2)Cl2、Br2、I2、S等物质氧化性由强到弱的顺序是______________________。
(3)判断Cl2与Na2S能否反应?____(填“能”或“否”)。
(4)判断I2与NaBr能否共存?______(填“能”或“否”)。
19、(6分)某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2中发生的过程为H2O2―→O2。
(1)该反应中的还原剂是______________________________________________________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是____________________―→___________________。
(3)写出该反应的化学方程式(配平):___________________________________________。
课后作业:
1.下列反应中,氧化产物与还原产物为同一种物质的是( )
A.SO2+2H2S═3S↓+H2O
B.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑
C.HCl+NaOH═NaCl+H2O
D.Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑
2.海洋是资源的宝库,下列生产过程中不涉及氧化还原反应的是( )
A.海水晒盐 B.电解饱和食盐水
C.海带提碘 D.用氯气制漂粉精
3.下列变化中,气体被氧化的是( )
A.C2H2通入酸性KMnO4溶液
B.Cl2通入KBr溶液
C.H2S通入CuSO4溶液
D.NH3通入AlCl3溶液
4.反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,还原产物是( )
A.Cu B.H2SO4 C.CuSO4 D.SO2
5.下列氧化还原反应中,氧化剂和还原剂是同一种物质的是( )
A.2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
B.SO2+2H2S═3S+2H2O
C.Cl2+2NaI═2NaCl+I2
D.3Mg+N2Mg3N2
6.向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊
(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是( )
A.Cu2+将H2O2还原为O2
B.H2O2既表现氧化性又表现还原性
C.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
D.发生了反应Cu2O+H2O2 +4H+═2Cu2++3H2O
7.科学家发现,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价砷类化合物在维生素C的作用下,能够转化为有毒的+3价的含砷化合物。通过以上信息填空:
①维生素C具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
②3mol+5价砷完全转化为+3价砷,共转移 个电子。
8.标出下列氧化还原反应的电子转移数目和方向,并写出氧化剂
(1)2K2S+K2SO3+3H2SO4═3K2SO4 +3S↓+3H2O 氧化剂: ;
(2)2KMnO4 +5H2O2+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O 氧化剂: 。
9.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略)。
实验过程:
Ⅰ.查好装置的气密性后,在各仪器中添加相应试剂
Ⅱ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4
Ⅲ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热
Ⅳ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2
Ⅴ.打开活塞b,使约2mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。
Ⅵ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3
Ⅶ.更换试管D,重复过程V,检验B溶液中的离子
(1)检验虚线框内装置气密性的操作是 。
(2)B棉花中浸润的溶液为 。实验Ⅱ通入N2的作用是 。
(3)C中发生反应的化学方程式 。
(4)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是 。
(5)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其离子方程式为 。
(6)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如表所示。他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2 >Fe3+>SO2的是 (填“甲”“乙”“丙”)。
氢氧化物
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Cd(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀的pH
6.5
1.5
7.2
8.2
沉淀完全的pH
9.9
3.3
9.5
10.6
10.取一定量的酸性硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次加入下列物质,对应现象如表所示:
步骤1
步骤2
步骤3
依次加入
适量NaBiO3
过量的H2O2溶液
适量KI﹣淀粉混合液
实验现象
溶液呈紫红色
紫红色消失,产生气泡
现象A
已知:
①金属铋(Bi),价态为+3 时较稳定
②铋酸钠(NaBiO3)无色,难溶于水,高锰酸根(MnO4)呈紫红色
③I2 遇到淀粉溶液变成蓝色
(1)步骤 1 氧化产物为 (填序号:①Bi3+②MnO4 )。
(2)补充步骤 2 中的离子反应方程式并配平:
MnO4﹣+ H2O2+ H+= Mn2++ H2O+
(3)步骤 2 中过量的 H2O2 可以氧化 KI,则步骤 3 现象 A 为: 。
(4)由上述现象可以补充下列粒子氧化性由强到弱的顺序为:NaBiO3> > >I2(填序号:①H2O2 ②MnO4 )。
(5)根据上述结论,推断下列离子反应可能发生且书写正确的是(不定项选择) 。
A.Bi3++H2O2+H2O═BiO3﹣+4H+
B.NaBiO3+2I﹣+6H+═Na++I2+Bi3++3H2O
C.5I2+2Mn2++16OH﹣═2MnO4+10I+8H2O
D. H2O2+2I﹣+2H+═I2+2H2O\
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