高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一章 物质及其变化第三节 氧化还原反应第2课时同步达标检测题

第2课时　氧化剂和还原剂

课后训练巩固提升

基础巩固

1.黑火药的发现在人类发展史上起到了非常重要的作用。黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑。该反应的氧化剂是(　　)。

A.C和S B.KNO3

C.KNO3和S D.KNO3和C

答案:C

解析:所含元素化合价降低的物质是氧化剂。反应前后各元素化合价的变化情况:C由0价升高到+4价;S由0价降低为-2价,N由+5价降低为0价。硫元素和氮元素的化合价都降低了,所以氧化剂是S和KNO3。

2.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是(　　)。

A.CCO2

B.CO2CO

C.CuOCu

D.H2SO4BaSO4

答案:A

解析:物质所含元素化合价升高,需加入氧化剂才能实现。A项中C由0价升高到+4价,需加入氧化剂如O2等实现转化。B项中的C由+4价降低到+2价,C项中Cu由+2价降低到0价,需要加入还原剂实现转化。D项中加入BaO或Ba(OH)2可以实现,不必发生氧化还原反应;也可加入金属Ba实现转化,反应中Ba是还原剂。

3.下列反应中Cl2只做氧化剂的是(　　)。

A.5Cl2+I2+6H2O10HCl+2HIO3

B.2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

C.KClO+2HCl(浓)KCl+H2O+Cl2↑

D.2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑

答案:A

解析:A项中氯元素化合价全部降低,Cl2只做氧化剂。B项中氯元素化合价部分升高,部分降低,Cl2既是氧化剂又是还原剂。C项中Cl2既是氧化产物,又是还原产物。D项中的Cl2是氧化产物。

4.实验室常利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。下列说法不正确的是(　　)。

A.NaNO2是氧化剂

B.N2既是氧化产物,又是还原产物

C.NH4Cl中的氮元素被还原,NH4Cl发生还原反应

D.NH4Cl是还原剂

答案:C

解析:该反应中NaNO2中氮元素由+3价降低为0价,NH4Cl中氮元素由-3价升高为0价,NaNO2是氧化剂,NH4Cl是还原剂,A项、D项都正确;N2既是氧化产物,又是还原产物,B项正确;该反应中NH4Cl中的氮原子失电子,NH4Cl被氧化,发生氧化反应,C项错误。

5.工业上制取ClO2的化学反应为2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4,下列说法正确的是(　　)。

A.SO2在反应中被氧化

B.氯原子在反应中失去电子

C.H2SO4是氧化剂

D.ClO2是氧化产物

答案:A

解析:反应中元素化合价变化情况:2NaO3+O2+H2SO42lO2+2NaHO4,SO2是还原剂,被氧化,A项正确;NaClO3是氧化剂,氯原子得到电子,NaClO3被还原,ClO2是还原产物,B项、D项都错误;H2SO4中各元素化合价均未发生变化,H2SO4既不是氧化剂,也不是还原剂,C项错误。

6.下列反应中属于氧化还原反应,但水既不是氧化剂又不是还原剂的是(　　)。

A.SO3+H2OH2SO4

B.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑

C.2F2+2H2O4HF+O2

D.2Na+2H2O2NaOH+H2↑

答案:B

解析:从化合价的角度分析,有元素化合价发生变化的反应均属于氧化还原反应。A项中元素化合价没有变化,不是氧化还原反应;C项,H2O中氧元素由-2价升高到0价,水是还原剂;D项,H2O中氢元素由+1价降低为0价,H2O是氧化剂;B项中有元素化合价发生变化,但H2O既不是氧化剂也不是还原剂。

7.根据下列反应的化学方程式,判断有关物质的还原性强弱顺序是(　　)。

①I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI

②2FeCl2+Cl22FeCl3

③2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2

A.I->Fe2+>Cl->SO2

B.Cl->Fe2+>SO2>I-

C.Fe2+>I->Cl->SO2

D.SO2>I->Fe2+>Cl-

答案:D

解析:在氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物的还原性。反应①中,SO2是还原剂,HI是还原产物,还原性SO2>I-;反应②中,FeCl2是还原剂,FeCl3是还原产物,还原性Fe2+>Cl-;反应③中,HI是还原剂,FeCl2是还原产物,还原性I->Fe2+,综上可得还原性SO2>I->Fe2+>Cl-。

8.已知下列两个反应:

①Fe+H2SO4(稀)FeSO4+H2↑,

②Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。

试回答下列问题。

(1)反应①中被氧化的物质为　　　　,还原产物为　　　　;反应②中还原剂是　　　　,被还原的物质为　　　　。 

(2)用单线桥法表示反应②中电子转移的方向和数目。

答案:(1)Fe　H2　Cu　H2SO4

(2)+2H2O

解析:反应①中铁元素化合价升高,Fe被氧化,FeSO4为氧化产物;H2SO4中氢元素化合价降低,H2SO4被还原,H2为还原产物。反应②中铜元素化合价升高,Cu是还原剂;H2SO4中硫元素化合价降低,H2SO4被还原。

能力提升

1.重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解,发生氧化还原反应,下列各组对重铬酸铵受热分解产物的判断符合实际的是(　　)。

A.CrO3+NH3+H2O

B.Cr2O3+NH3+H2O

C.CrO3+N2+H2O

D.Cr2O3+N2+H2O

答案:D

解析:氧化还原反应中有元素化合价升高,必然有元素化合价降低。A项中没有元素化合价的变化;B项中只有铬元素化合价降低,没有元素化合价升高;C项中只有氮元素化合价升高,没有元素化合价降低;D项中铬元素化合价降低,氮元素化合价升高,符合实际。

2.常温下,下列三个反应均能发生:X2+2W2+2X-+2W3+,Z2+2X-2Z-+X2,2W3++2Y-2W2++Y2。在相同条件下,下列三个反应:①Y2+2X-2Y-+X2,②Z2+2Y-2Z-+Y2,③2W3++2Z-2W2++Z2,能发生的反应是(　　)。

A.① B.②

C.①② D.②③

答案:B

解析:根据已知能发生的三个反应判断单质或离子的氧化性:X2>W3+,Z2>X2,W3+>Y2,所以氧化性强弱顺序为Z2>X2>W3+>Y2。根据反应①得出氧化性Y2>X2,与已知矛盾,所以①不能发生;根据反应②得出氧化性Z2>Y2,与已知一致,所以②能够发生;根据反应③得出氧化性W3+>Z2,与已知矛盾,所以③不能发生。

3.(双选)将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个反应:

①SO2+2Fe3++2H2OS+4H++2Fe2+

②Cr2+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O

下列说法正确的是(　　)。

A.Cr2能将SO2氧化

B.还原性:Cr3+>Fe2+>SO2

C.氧化性:Cr2>Fe3+>SO2

D.两个反应中Fe3+均表现还原性

答案:AC

解析:根据“比什么性,找什么剂”,结合两个反应可知:氧化性Cr2>Fe3+>SO2,还原性SO2>Fe2+>Cr3+,因此Cr2能将SO2氧化。在反应①中Fe3+做氧化剂,表现氧化性,在反应②中Fe3+是氧化产物。

4.(双选)被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并与水发生反应:NaBH4+H2OH2↑+NaBO2(未配平,其中NaBH4中氢元素为-1价),下列说法正确的是(　　)。

A.NaBH4既是氧化剂,又是还原剂

B.NaBH4是还原剂,H2O是氧化剂

C.硼元素被氧化,氢元素被还原

D.被氧化的原子与被还原的原子的个数比为1∶1

答案:BD

解析:分析反应中元素化合价的变化可知,NaBH4中氢元素由-1价升高到0价,每个氢原子失去1个电子;H2O中氢元素由+1价降低到0价,每个氢原子得到1个电子。所以NaBH4是还原剂,H2O是氧化剂,被氧化的原子与被还原的原子的个数相等。反应中硼元素化合价未发生变化。

5.今有下列三个氧化还原反应:

①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2

②2FeCl2+Cl22FeCl3

③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑

若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是(　　)。

A.Cl2 B.KMnO4

C.FeCl3 D.HCl

答案:C

解析:由①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由③知氧化性Mn>Cl2,还原性Cl->Mn2+。由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+、I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只氧化I-。

6.饮用水中的N对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中N的浓度,有研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将N转化为无毒的N2,其化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO2+3N2↑+2H2O。

请回答下列问题。

(1)上述反应中,氧化剂是　　　　;　　　　发生氧化反应。 

(2)用双线桥法表示出反应中电子转移的方向和数目。

(3)上述反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)NaNO3　Al

(2)+2H2O

(3)10Al+6N+4OH-10Al+3N2↑+2H2O

解析:反应中铝元素由0价升高到+3价,化合价升高,Al失去电子,Al是还原剂,发生氧化反应;氮元素由+5价降低到0价,化合价降低,N得到电子,NaNO3是氧化剂,发生还原反应。