(浙江选考)2020版高考化学大一轮复习第3讲《氧化还原反应》课时作业(含解析) 练习

课后作业3　氧化还原反应

(时间:45分钟　满分:100分)

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分,每小题只有一个选项符合题目要求)

1.(2018·宁波十校第一次联考)下列反应中,金属元素被氧化的是 (　　)

A.2FeCl2+Cl22FeCl3

B.H2+CuOCu+H2O

C.Na2O+H2O2NaOH

D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

答案A

解析A项,铁元素的化合价由+2价→+3价,化合价升高,铁元素被氧化,故A正确;B项,铜元素的化合价由+2价→0价,化合价降低,铜元素被还原,故B错误;C项,Na2O+H2O2NaOH没有元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故C错误;D项,钾元素的化合价没有发生变化,锰元素的化合价由+7价→+6和+4价,化合价降低,锰元素被还原,故D错误。

2.(2018·嘉兴一中高三期末考试)下列转化必须通过加氧化剂才能发生的是(　　)

A.NaHCO3→Na2CO3 B.KClO3→O2

C.KI→I2 D.Cl2→HClO

答案C

解析NaHCO3→Na2CO3变化过程中,没有元素化合价发生变化,不需要加入氧化剂,故A不符合题意;由KClO3生成O2,可以利用KClO3在催化剂作用下受热分解实现,不需要另外加入氧化剂,故B不符合题意;KI→I2变化过程中,碘元素的化合价从-1价升高到0价,KI是还原剂,需要加入氧化剂才能实现,故C符合题意;由Cl2生成HClO,可以利用Cl2和水反应实现,在该反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂,水既不是氧化剂也不是还原剂,故D不符合题意。

3.(2018·江苏南京统考)NaNO2是一种食品添加剂,过量摄入能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是Mn+N+　　Mn2++N+H2O(未配平)。下列叙述中正确的是(　　)

A.该反应中N被还原

B.反应过程中溶液的pH减小

C.生成1 mol NaNO3,需消耗0.4 mol KMnO4

D.　　中的粒子是OH-

答案C

解析由题意可知锰元素的化合价:+7→+2,氮元素的化合价:+3→+5,氮元素的化合价升高,则配平后的化学方程式为2Mn+5N+6H+2Mn2++5N+3H2O,由此可知C正确。

4.向1 mol炽热的Cu2S中通入足量的水蒸气,充分反应后生成2 mol H2,则Cu2S应转化为(　　)

A.Cu和SO2 B.Cu和S

C.CuO和SO2 D.Cu2O和S

答案A

解析有H2生成,则不会生成铜的氧化物,应生成单质Cu,根据反应前后元素守恒可知,1mol炽热的Cu2S中通入足量的水蒸气,生成2molH2,需要2mol水蒸气参加反应,根据电子守恒可得:Cu2S+2H2O2Cu+2H2↑+SO2↑,故A项正确。

5.下列叙述正确的是(　　)

A.元素的单质一定是通过氧化或还原含该元素的化合物制得

B.含有最高价元素的化合物不一定具有很强的氧化性

C.阳离子只能得到电子被还原,阴离子只能失去电子被氧化

D.在化学反应中,得电子越多的氧化剂,其氧化性就越强

答案B

解析有些元素的单质本来就存在于自然界中,同素异形体之间也可以相互转化,A项错;阳离子也可能被氧化,如Fe2+、N等,阴离子也可能被还原,如N、Mn等,故C项错;氧化剂的氧化性强弱与得电子数多少没有必然联系,D项错。

6.已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是(　　)

A.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+

B.I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI

C.H2O2+H2SO4SO2↑+O2↑+2H2O

D.2Fe3++H2O22Fe2++O2↑+2H+

答案C

解析A项,还原性:SO2>Fe2+,反应能发生;B项,还原性:SO2>I-,反应能发生;C项,还原性:H2O2<SO2,反应不能发生;D项,还原性:H2O2>Fe2+,反应能发生。

7.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是(　　)

A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质

B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质

C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌

D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌

答案A

解析由高铁酸钾的化学式可以看出,铁元素表现+6价,反应中容易得电子,表现出强氧化性,可用于消毒杀菌,反应生成的Fe3+能发生水解,生成的氢氧化铁胶体具有较强的吸附能力,可吸附水中的杂质使水净化,故选A项。

8.某含铬(Cr2)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是(　　)

A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x) mol

B.处理废水中Cr2的物质的量为 mol

C.反应中发生转移的电子为3nx mol

D.在FeO·FeyCrxO3中,3x=y

答案A

解析由铁原子和铬原子守恒可知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(1+y)mol,处理废水中Cr2的物质的量为mol,A项错误,B项正确;Cr2具有强氧化性,Fe2+具有还原性,二者作用后铁元素由+2价被氧化为+3价,失电子总物质的量为nymol,铬元素由+6价被还原为+3价,得电子总物质的量为3nxmol,再由得失电子物质的量相等得3x=y,C、D项正确。

9.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO-、CN-、HC、N2、Cl-六种物质。在反应过程中测得ClO-和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列有关判断中正确的是              (　　)

A.还原剂是含CN-的物质,氧化产物只有N2

B.氧化剂是ClO-,还原产物是HC

C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为5∶2

D.若生成2.24 L N2(标准状况),则转移电子0.5 mol

答案C

解析本题考查氧化还原反应的判断,由曲线变化图可以确定ClO-为反应物,N2为产物。该反应为2CN-+5ClO-+H2O2HC+N2↑+5Cl-。氧化产物为N2和HC,A错、B错;若生成2.24LN2(标准状况),则转移电子1.0mol,D错。

10.已知H2SO3+I2+H2OH2SO4+2HI,将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中,有一半的HI被氧化,则下列说法正确的是(　　)

A.物质的还原性:HI>H2SO3>HCl

B.HI与H2SO3的物质的量浓度为0.6 mol·L-1

C.通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式:5Cl2+4H2SO3+2I-+4H2O4S+I2+10Cl-+16H+

D.若再通入0.05 mol Cl2,恰好能将HI和H2SO3完全氧化

答案C

解析由题意可知氧化性Cl2>I2>H2SO4,故还原性HCl<HI<H2SO3,A错;B项,设c(HI)=c(H2SO3)=x,则

H2O+Cl2+H2SO32HCl+H2SO4

 x x

Cl2　+　2HI2HCl+I2

x+=0.1mol,解得x=0.08mol,c(HI)=c(H2SO3)==0.8mol·L-1;C项,Cl2先与H2SO3反应,再与HI反应且HI消耗了一半,故化学方程式中H2SO3和HI的化学计量数之比为2∶1;D项,若将H2SO3和HI完全反应,需消耗Cl2的物质的量:n(Cl2)=n(H2SO3)+=0.12mol。

二、非选择题(本题包括4小题,共50分)

11.(8分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:

(1)黄铁矿(主要成分是FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。

反应Ⅰ:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2

反应Ⅱ:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

若反应Ⅰ和反应Ⅱ中FeS2的量相等,则电子转移数之比为　　　　　。 

(2)淀粉KI试纸可以检测硫酸亚铁溶液是否变质,写出反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)用氯化铁溶液腐蚀印刷电路板,在废液中加入适量铁粉,过滤。在滤渣中加入稀盐酸,产生气泡,则滤液中的金属离子主要是　　　　　。 

(4)取一定量磁性氧化铁溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,再加入一定量铁粉,恰好完全溶解,收集到2.24 L(标准状况)气体。经检测,反应后的溶液不能使KSCN溶液变血红色,则参加反应的铁粉的质量是　　　　　。 

答案(1)32∶33　(2)2Fe3++2I-2Fe2++I2

(3)Fe2+　(4)11.2 g

解析(1)反应Ⅰ:3FeS2+8O2Fe3O4+6SO2,反应Ⅱ:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,两个反应中氧化剂均为氧气,若反应Ⅰ和反应Ⅱ中FeS2的物质的量均为12mol,则反应Ⅰ消耗的氧气的物质的量为32mol,反应Ⅱ消耗的氧气的物质的量为33mol,则两反应电子转移数之比为32∶33。

(2)Fe3+可氧化I-生成I2,淀粉溶液遇I2显蓝色,可利用此原理检测硫酸亚铁溶液是否变质,发生反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2。

(3)Fe能还原Fe3+和Cu2+,滤渣中加稀盐酸产生气泡,说明滤渣中有Fe,则滤液中无Fe3+和Cu2+,则滤液中的金属离子主要是Fe2+。

(4)氢气的物质的量为=0.1mol,

Fe　~　2HCl　~　H2

0.1mol　0.2mol　0.1mol

溶解Fe3O4所需HCl的物质的量为0.2L×5mol·L-1-0.2mol=0.8mol,根据Fe3O4+8HCl2FeCl3+FeCl2+4H2O,与0.2molFeCl3反应的Fe的物质的量为0.1mol,则参与反应的铁粉的质量为(0.1mol+0.1mol)×56g·mol-1=11.2g。

12.(12分)(1)当汽车发生碰撞时,汽车安全气囊中的产气药剂发生反应,产生大量气体使气囊迅速膨胀,其中Fe2O3是主氧化剂,与Na反应生成的还原产物为　　　　　(已知该反应为置换反应)。 

(2)①一定条件下金属钠与H2反应生成NaH,该物质与AlCl3反应生成NaAlH4的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为　　　。 

(4)碱性条件下,S将NO2转化为N,其离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)Fe

(2)①4NaH+AlCl3NaAlH4+3NaCl　NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2↑

②3NaH+Fe2O32Fe+3NaOH

(3)MnSO4

(4)S+2NO2+2OH-S+2N+H2O

13.(14分)Ⅰ.某厂废水中含KCN,其浓度为0.01 mol·L-1,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中氮元素的化合价均为-3价):

KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O

(1)上述反应中被氧化的元素是　　　　　(用元素符号表示)。 

(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:

　　　KOCN+　　　　　Cl2+　　　　 　　　K2CO3+　　N2+　　KCl+　　　　 

(3)若将10 L含KCN的浓度为0.01 mol·L-1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气　　　　 mol。 

Ⅱ.某实验小组为了测定(3)中溶液多余Cl2的含量,常用Na2S2O3标准溶液进行定量测定。

(4)现实验室需用480 mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需　　　　　　　　。 

(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成S,因此Na2S2O3常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(6)现取(3)中溶液20.00 mL,用a mol·L-1 Na2S2O3溶液进行滴定,经过平行实验测得消耗Na2S2O3标准溶液b mL,计算废液中Cl2的浓度为　　　　　mol·L-1(用含a、b的表达式表示)。 

答案(1)C　(2)2　3　8KOH　2　1　6　4H2O　(3)0.25

(4)500 mL容量瓶　(5)S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+　(6)0.2ab

解析Ⅰ.(1)反应KCN+2KOH+Cl2KOCN+2KCl+H2O中氯元素的化合价降低,被还原。碳元素的化合价从+2价升高到+4价,失去电子,因此被氧化的元素是C。

(2)氯元素的化合价从0价降低到-1价,得到1个电子。氮元素的化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,因此根据电子得失守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶2,根据原子守恒可知还有水生成,因此反应的化学方程式为2KOCN+3Cl2+8KOH2K2CO3+N2+6KCl+4H2O。

(3)根据以上分析可知1molKCN最终被氧化为碳酸钾和氮气,失去5mol电子,1mol氯气得到2mol电子,根据电子得失守恒可知将10L含KCN的浓度为0.01mol·L-1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气=0.25mol。

Ⅱ.(4)没有480mL规格的容量瓶,所以还需500mL容量瓶。

(6)消耗Na2S2O3的物质的量是0.001abmol,根据反应的离子方程式S2+4Cl2+5H2O2S+8Cl-+10H+可知,消耗氯气的物质的量是0.004abmol,因此废液中Cl2的浓度为=0.2abmol·L-1。

14.(16分)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。

(1)冶炼铜的反应为:8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是　　　　　　(填元素符号)。 

(2)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为:

①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。

②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。除去Al3+的离子方程式是　。 

(3)为验证炉渣中含有FeO,先将炉渣用稀酸溶解,再在酸性条件下加入适当的氧化剂。(提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水)所选试剂为　　　　　、　　　　　　,证明炉渣中含有FeO的实验现象为　 

　。 

(4)配平上述反应的离子方程式(氧化性物质依据你的选择填入“[　]”,若计量数为1在横线上填写1)

　Fe2++　　　H++　　　[　]　　　Fe3++　　　[　]+　　　H2O 

(5)如果证明炉渣中含有FeO,将炉渣溶于稀硝酸,每含有1 mol FeO,可产生气体的体积是　　　 L(标准状况,假设硝酸的还原产物只有NO)。 

(6)Fe2O3可以作为染料,也可进一步制得净水剂Fe2(SO4)3,Fe2(SO4)3的净水原理是　　　　　　　　　　　　　　(用相应的离子方程式表示)。 

答案(1)Cu、O

(2)Al3++4OH-2H2O+Al

(3)稀硫酸　酸性KMnO4溶液　稀硫酸浸取炉渣所得溶液使酸性KMnO4溶液褪色

(4)5　8　1Mn　5　1Mn2+　4

(5)7.47

(6)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+

解析(2)因为滤液中加入了过量的NaOH溶液,故Al3+与过量的NaOH反应生成Al。(3)Fe2+和Cl-都具有还原性,都能使酸性KMnO4溶液褪色,故在溶解炉渣时选用的酸为稀硫酸而不是稀盐酸;通过Fe2+将Mn还原而使溶液褪色来证明溶解液中含有Fe2+。(4)Fe2+可被Mn氧化为Fe3+,同时得到Mn2+,根据电子守恒和电荷守恒配平方程式为5Fe2++8H++Mn5Fe3++Mn2++4H2O。(5)稀硝酸在将FeO氧化时被还原为NO,故1molN得3mol电子,而1molFeO被氧化时失去1mol电子,产生的气体在标准状况下的体积=mol×22.4L·mol-1=7.47L。