高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 氯气及氯的化合物第2课时同步测试题

第2课时　氧化还原反应

一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，共5小题，每题1分，共5分)。

1．CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O 属于氧化还原反应。(　　)

提示：×。反应中元素的化合价未发生变化，属于非氧化还原反应。

2．用双线桥法表示电子的转移情况为。(　　)

提示：×。反应中得失电子数均为4个。

3．在氧化还原反应中可能只有元素化合价的升高，而没有元素化合价的降低。(　　)

提示：×。氧化还原反应中氧化反应和还原反应同时发生，元素化合价有升必有降。

4．氧化剂发生还原反应，表现出氧化性。(　　)

提示：√。

5．氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(　　)

提示：×。反应物作氧化剂还是还原剂与元素的化合价变化有关，若反应物中元素化合价未发生变化，则此物质既不是氧化剂也不是还原剂。

二、选择题(本题包括7小题，每题2分，共14分)。

·题组1　氧化还原反应的相关概念

1．下列关于氧化还原反应的说法中正确的是(　　)

A．失去电子的物质发生还原反应

B．原子得到电子后，元素的化合价一定升高

C．氧化反应的本质是得电子

D．有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应

【解析】选D。还原剂失去电子，化合价升高，发生氧化反应，氧化剂得到电子，化合价降低，发生还原反应，A、B、C错误；3O22O3不是氧化还原反应，D正确。

2．(2021·盐城高一检测)有关氧化还原反应的下列叙述正确的是(　　)

A．氧化剂被氧化，还原剂被还原

B．氧化剂发生还原反应，还原剂发生氧化反应

C．一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种不同的物质

D．氧化还原反应中，金属单质只作还原剂，非金属单质只作氧化剂

【解析】选B。氧化剂发生还原反应，被还原，还原剂发生氧化反应，被氧化，A错误，B正确；一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同一种物质，例如氯气和水反应，氧化剂和还原剂都是氯气，C错误；氧化还原反应中，金属单质，其元素化合价只能往上升，只作还原剂，而非金属单质，其化合价为0，既可以上升，也可以下降，非金属单质既能作氧化剂，也能作还原剂，D错误。

【误区警示】在一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂同时存在，它们可以是不同的物质，也可以是同一物质。如在反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂。

3．宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载，“银针验毒”的原理是4Ag＋2H2S＋O2===2Ag2S＋2H2O，其中H2S是(　　)

A．氧化剂

B．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

【解析】选D。4Ag＋2H2S＋O2===2Ag2S＋2H2O反应中，Ag元素从0价升高到＋1价，故Ag作还原剂，O2中O元素从0价降低到－2价，故O2作氧化剂，H2S中的H元素和S元素化合价没有改变，故H2S既不是氧化剂又不是还原剂，D正确。

4．铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液，若通入空气则溶液颜色变绿，发生的反应有①Cr＋2HCl===CrCl2＋H2↑、②4CrCl2＋4HCl＋O2===4CrCl3＋2H2O。下列叙述中正确的是(　　)

A．反应①中HCl被氧化

B．反应①②均属于置换反应

C．HCl在反应①②中均发生还原反应

D．溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2＋发生氧化反应

【解析】选D。反应①HCl中H元素价态降低，被还原，A错误；反应②不属于置换反应，B错误；在反应②中HCl的两种元素无价态变化，HCl既未发生氧化反应，也未发生还原反应，C错误；反应②中Cr2＋被O2氧化生成Cr3＋，导致溶液颜色由蓝变绿，D正确。

5．(2021·常州高一检测)根据硫元素的化合价判断下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是(　　)

A．H2SO4　　　B．S　　　C．SO2　　　D．Na2S

【解析】选D。硫酸中S元素为＋6价，化合价可以降低，能表现氧化性，故A不符合题意；S单质中S元素为0价，化合价可以降低，能表现氧化性，故B不符合题意；SO2中S元素为＋4价，化合价可以降低，能表现氧化性，故C不符合题意；Na2S中S元素为－2价，为S元素的最低价态，不能再降低，也就不能表现氧化性，故D符合题意。

·题组2　氧化还原反应中的电子转移

6．下列反应中，电子转移发生在同种物质的同种元素之间的是(　　)

A．2H2S＋SO2===3S＋2H2O

B．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑

C．2KClO32KCl＋3O2↑

D．Cu2O＋H2SO4===CuSO4＋Cu＋H2O

【解析】选D。电子转移发生在同一物质同种元素之间，说明该反应物中的同一种元素在化学反应中一部分化合价升高、一部分化合价降低，则该反应物既是还原剂又是氧化剂，据此分析解答。A.该反应中S元素化合价由－2价、＋4价变为0价，电子转移发生在同一元素之间，但不是同一种物质之间，故A错误；B.该反应中Mn元素化合价由＋7价变为＋6价、＋4价，O元素化合价由－2价变为0价，电子转移发生在同一种物质之间，但是在不同元素之间，高锰酸钾既是氧化剂又是还原剂，故B错误；C.该反应中Cl元素化合价由＋5价变为－1价、O元素化合价由－2价变为0价，电子转移发生在同一种物质之间但是在不同元素之间，故C错误；D.该反应中Cu元素化合价由＋1价变为0价、＋2价，电子转移发生在同一种物质之间且同一种元素之间，符合条件，故D正确。

7．下列反应中，电子转移方向和数目正确的是(　　)

【解析】选D。选项A中应该转移2个电子；选项B中是亚铁离子被氧化为铁离子，失去电子；选项C中，碳失去电子，氧气得到电子。

三、非选择题(本题包括1小题，共11分)。

8．已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下：

3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

(1)被氧化的元素是________，被还原的元素是________。

(2)发生氧化反应的物质是________，发生还原反应的物质是________。

(3)用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目______________________________________________。

【解析】由化学方程式可知铜元素化合价升高，从0价变为＋2价，被氧化；氮元素化合价降低，从＋5价变为＋2价，被还原；铜发生氧化反应，硝酸发生还原反应。

答案：(1)Cu　N　(2)Cu　HNO3

(3) ===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

一、选择题(共14题，每小题3分，共42分)。

1．(2021·宝鸡高一检测)鲜榨苹果汁中含有Fe2＋，在空气中，Fe2＋(淡绿色)会转化为Fe3＋(棕黄色)。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象发生。这说明维生素C具有(　　)

A．氧化性　 B．还原性

C．酸性     D．碱性

【解析】选B。由信息可知，维生素C可使Fe由＋3价降低为＋2价，则维生素C中某元素的化合价升高，失去电子，作还原剂，体现其还原性。

2．(2021·苏州高一检测)工业上制备硝酸过程的一个重要反应为4NH3＋5O2===4NO＋6H2O。下列有关该反应的说法正确的是(　　)

A．O2是还原剂      B．NH3在反应中得到电子

C．氮元素被氧化     D．H2O是氧化产物

【解析】选C。O2得到电子，发生还原反应，则O2是氧化剂，故A错误；NH3中N元素化合价升高，被氧化，则NH3失电子，故B错误；N元素化合价从－3价升高到＋2价，则氮元素被氧化，故C正确；O2得到电子，发生还原反应，H2O是还原产物，故D错误。

3．(2021·扬州高一检测)有关氧化还原反应的说法正确的是(　　)

A．在氧化还原反应中，金属单质只体现还原性，金属阳离子只体现氧化性

B．置换反应一定属于氧化还原反应

C．在一个氧化还原反应中，有一种元素被氧化，必有另一种元素被还原

D．某元素在反应中由化合物转化为单质，该元素一定被氧化

【解析】选B。在氧化还原反应中，金属单质只体现还原性，但金属阳离子可能具有氧化性和还原性，如亚铁离子，故A错误；置换反应中存在元素化合价变化，所以置换反应一定属于氧化还原反应，故B正确；在一个氧化还原反应中，被氧化和被还原的可能为同一元素，如Fe与氯化铁溶液的反应，只有Fe元素化合价变化，故C错误；某元素在反应中由化合物转化为单质，该元素可能被氧化，也可能被还原，如电解氯化铜，氯元素被氧化、铜元素被还原，故D错误。

4．制硝酸过程中的一个重要反应为4NH3＋5O24NO＋6H2O。下列有关该反应的说法正确的是(　　)

A．O2是还原剂      B．O2失去电子

C．NH3是氧化剂     D．NH3发生氧化反应

【解析】选D。反应前后N由－3升高到＋2，O由0变成－2，所以氧化剂是O2，还原剂是NH3，氧化剂得到电子，还原剂发生氧化反应。

5．下列对各氧化还原反应所标出的电子转移情况中，没有错误的是(　　)

【解析】选A。B项，元素原子得失电子总数与实际不符，应为

C项，O元素的化合价并没有变，应为

D项，得失电子的标注错误，应为

6．(2021·重庆高一检测)过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口，下列反应中，H2O2仅体现氧化性的反应是(　　)

A．Na2O2＋2HCl===2NaCl＋H2O2

B．Ag2O＋H2O2===2Ag＋O2↑＋H2O

C．2H2O2===2H2O＋O2↑

D．3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O

【解析】选D。该反应中不存在元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故A错误；该反应中双氧水被氧化为氧气，双氧水为还原剂，故B错误；该反应中双氧水既是氧化剂又是还原剂，故C错误；该反应中双氧水中－1价O元素被还原为－2价，H2O2作氧化剂，仅体现氧化性，故D正确。

7．(2021·南京高一检测)下列叙述中正确的是(　　)

A．含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性

B．氧化剂在同一反应中既可以是反应物，也可以是生成物

C．失电子多的还原剂，还原性就强

D．化学反应中，某元素由化合态变为游离态，此元素可能被氧化，也可能被还原

【解析】选D。含最高价元素的化合物，不一定具有强氧化性，如碳酸钠，Na元素为最高价，没有强氧化性，故A错误；氧化剂是反应物，在反应中得电子，氧化剂不能是生成物，故B错误；还原性强弱与失电子难易程度有关，失电子越容易则其还原性越强，故C错误；化合价升高被氧化，化合价降低被还原，某元素由化合态变为游离态，此元素可能被氧化，也可能被还原，如H2S与SO2反应，S元素既被氧化又被还原，故D正确。

【误区警示】物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关，而与得失电子的多少无关。如钠失电子数小于铝，但还原性Na＞Al。

8．(2021·南京高一检测)元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系，下列判断不正确的是(　　)

Cr2O3固体KCrO2溶液(绿色)K2CrO4溶液(黄色)K2Cr2O7溶液

A．反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化

B．反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质

C．反应②利用了H2O2的氧化性

D．K2Cr2O7可作为氧化剂

【解析】选A。反应①③中没有元素化合价的变化，反应②中铬元素的化合价发生了变化，故A错误；Cr2O3作为金属氧化物，能与酸反应，题给反应①又告知Cr2O3能与KOH反应：Cr2O3＋2KOH===2KCrO2＋H2O，可知Cr2O3具有酸性氧化物的性质，故B正确；反应②中CrO被H2O2氧化生成CrO，其离子方程式为2CrO＋3H2O2＋2OH－===2CrO＋4H2O，反应②利用了H2O2的氧化性，故C正确；K2Cr2O7中Cr元素的化合价是＋6价，为最高价，具有强氧化性，能作为氧化剂，故D正确。

9．高铁酸盐是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备：2FeSO4＋6Na2O22Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。若生成16.6 g Na2FeO4，则反应中转移电子的物质的量为(　　)

A．0.4 mol    B．0.5 mol

C．0.6 mol    D．0.8 mol

【解析】选B。在2FeSO4＋6Na2O22Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑反应中，Fe元素化合价由＋2价升高到＋6价，O元素化合价从－1价升高到0价，则每生成1 mol Na2FeO4，同时生成 mol O2转移电子的物质的量为4 mol＋

 mol O2×2＝5 mol，若生成16.6 g Na2FeO4，即0.1 mol Na2FeO4，转移电子的物质的量为0.5 mol。

10．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：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋2CO2↑＋K2SO4＋2H2O。下列有关该反应的说法正确的是(　　)

A．KClO3在反应中失去电子

B．ClO2是氧化产物

C．H2C2O4在反应中被还原

D．1 mol H2C2O4参加反应有2 mol电子转移

【解析】选D。在该反应中，KClO3中氯元素化合价降低，在反应中得到电子被还原，生成还原产物ClO2；H2C2O4中碳元素价态由＋3价升高为＋4价被氧化，1 mol H2C2O4转移2 mol电子。

11．现有下列几个离子反应：

①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O

②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－

③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋

下列有关性质的比较正确的是(　　)

A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋

B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O

C．还原性：SO2<Fe2＋<Br－

D．还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋

【解析】选A。根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知，氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。

12．已知，12 mL 0.1 mol·L－1的亚硫酸(H2SO3)溶液，恰好跟20 mL 浓度为

0.02 mol·L－1的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液完全反应，则元素铬(Cr)在还原产物中的化合价是(　　)

A．＋1　　B．＋2　　C．＋3　　D．＋6

【解析】选C。根据题意可知，H2SO3是还原剂，H2SO3中＋4价的硫元素被氧化成＋6价，重铬酸钾是氧化剂，＋6价的铬元素被还原，设还原产物中铬的化合价为x。由关系式：H2SO3～H2SO4～2e－，Cr2O～2～2(6－x)e－，反应中得失电子数相等，所以0.020 L×0.02 mol·L－1×2×(6－x)＝0.012 L×

0.1 mol·L－1×2，x＝3。

13．钛是二十一世纪的“明星金属”，工业制备金属钛是以金红石为原料，发生的反应如下。

反应Ⅰ：TiO2＋2Cl2＋2CTiCl4＋2CO

反应Ⅱ：TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2

下列关于反应Ⅰ、Ⅱ的说法中正确的是(　　)

A．反应Ⅰ中TiO2是氧化剂

B．反应Ⅱ中镁被还原

C．TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是还原剂

D．每生成9.6 g Ti，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移了1.6 mol电子

【解析】选D。反应Ⅰ中，氯元素的化合价降低，氯气作氧化剂，Ti元素化合价没有发生变化，A错误；反应Ⅱ中Mg元素的化合价升高，Mg作还原剂被氧化，B错误；反应I中氯元素的化合价降低，氯气作氧化剂，还原产物是TiCl4，反应Ⅱ中钛元素的化合价降低，TiCl4作氧化剂，C错误；将化学方程式Ⅰ、Ⅱ相加得 TiO2＋2Cl2＋2C＋2Mg===Ti＋2CO＋2MgCl2，根据反应可知，生成48 g Ti时，转移8 mol电子，所以每生成9.6 g Ti，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移1.6 mol e－，D正确。

14．(2021·南通高一检测)向盛有KMnO4溶液的试管中加入过量的MnSO4溶液，产生黑色沉淀，溶液由紫红色变为无色(反应的化学方程式为2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4)，过滤，向滤液中加入少量的铋酸钠(NaBiO3) 粉末，溶液又变为紫红色。下列推断错误的是(　　)

A．黑色沉淀为MnO2

B．生成8.7 g黑色沉淀，转移0.2 mol电子

C．氧化性：NaBiO3＞KMnO4

D．NaBiO3能氧化浓盐酸生成Cl2

【解析】选B。根据反应的化学方程式2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4可知，黑色沉淀为MnO2，故A正确；结合2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4可知，生成5 mol MnO2时，转移6 mol电子，则生成8.7 g黑色沉淀即0.1 mol，转移电子的物质的量为6 mol×＝0.12 mol，故B错误；已知向滤液中加入少量的铋酸钠(NaBiO3)粉末，溶液又变为紫红色，说明铋酸钠与溶液中的锰离子反应生成高锰酸钾，则氧化性：NaBiO3＞KMnO4，故C正确；NaBiO3的氧化性大于高锰酸钾，高锰酸钾能与浓盐酸反应生成氯气，则铋酸钠能氧化浓盐酸生成Cl2，故D正确。

二、非选择题(本题包括2小题，共28分)。

15．(13分)每逢南方的梅雨季节，盒里的饼干就很容易受潮变软，不再酥脆了。有一种食品干燥剂——泡沫铁粉，是铁粉在高温炉里加入发泡剂，使铁粉变成疏松多孔的物质。饼干盒里有了它，铁粉吸收空气中的水分和氧气，自己变为铁锈，但食品的保质期却可以大大延长，味正如初。铁单质是由铁矿石冶炼得到的。

(1)铁粉可以吸收水分和氧气，被称为双吸收剂。发生的化学反应为4Fe＋3O2＋6H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。上述变化过程中，铁的化合价________(填“升高”或“降低”)，发生________________(填“还原反应”或“氧化反应”，下同)，氧元素发生________。

(2)假设铁矿石的主要成分是Fe2O3，写出Fe2O3与CO在高温条件下发生反应生成铁单质的化学方程式：___________________________________________

_________________________________________________________，

该反应________(填“属于”或“不属于”，下同)氧化还原反应，________置换反应。

【解析】(1)铁粉发生的化学反应为4Fe＋3O2＋6H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O，上述反应中铁的化合价从0升高到＋3价，发生氧化反应，氧元素的化合价从0价降低为－2价，发生还原反应。

(2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2，该反应中Fe2O3被还原，CO被氧化，所以属于氧化还原反应，但是没有单质参加反应，所以不属于置换反应。

答案：(1)升高　氧化反应　还原反应

(2)Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　属于　不属于

16．(15分)(新视角)(1)人体血红蛋白分子中含有Fe2＋，正是这些Fe2＋使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2＋转化为

Fe3＋，生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力，反应过程中Fe2＋发生________反应，说明亚硝酸钠具有________性；误食亚硝酸钠中毒，可服维生素C缓解，说明维生素C具有________性。

(2)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。与Cl2相比ClO2不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。可以用下列方法制备ClO2：

2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋Na2SO4＋O2↑＋2H2O

被氧化的物质是____________，若反应中有0.1 mol电子转移，则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为________L。

【解析】(1)NaNO2将Fe2＋氧化为Fe3＋，Fe2＋发生氧化反应，说明NaNO2具有氧化性。(2)反应中：H22→2，氧元素价态升高，则H2O2被氧化，NaO3―→O2，氯元素化合价降低，故若反应中有0.1 mol电子转移，则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为22.4 L·mol－1×0.1 mol＝2.24 L。

答案：(1)氧化　氧化　还原　(2)H2O2　2.24

(九层之台，起于累土——难点知识从基础练起)

　以钙为例，用化学方程式表示钙及其化合物之间的转化关系并指明反应类型。

①2Ca＋O2===2CaO；化合反应。

②CaO＋H2O===Ca(OH)2；化合反应。

③CaO＋CO2===CaCO3；化合反应。

④Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH；复分解反应。

⑤Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O；复分解反应。

⑥CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；复分解反应。