高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应精品随堂练习题

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1．用MnO2与浓盐酸反应制Cl2时，当2 ml HCl被氧化时，生成的Cl2在标准状况下的体积为( )
A．11.2 L B．22.4 L
C．33.6 L D．44.8 L
2．在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气，制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗，有关理由叙述错误的是( )
A．防止氯气扩散到空气中造成污染
B．便于控制加入盐酸的量
C．长颈漏斗不便于添加液体
D．尽量避免HCl挥发到空气中
3．关于实验室制Cl2，下列说法正确的是( )
A．可用KMnO4和浓盐酸反应制取
B．用碱石灰干燥Cl2
C．用排水法收集Cl2
D．用饱和石灰水吸收尾气
4．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做脱氯剂，已知25.0 mL 0.10 ml·L－1 Na2S2O3溶液恰好把标准状况下112 mL Cl2完全转化为Cl－，则S2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 将转化成( )
A．S2－ B．S
C．SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) D．SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3))
5．下图所示是一套实验室制气装置，用于发生、干燥和收集气体。下列各组实验不能利用这套装置进行的是( )
A．H2O2溶液和MnO2制O2
B．二氧化锰和浓盐酸反应制Cl2
C．Na2O2和H2O反应制O2
D．碳酸钙和稀盐酸反应制CO2
6．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并检验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中错误的是( )
A．只有①和②处 B．只有②处
C．只有②和③处 D．只有②③④处
7．在酸性溶液中，高锰酸钾发生的反应是MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) ＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O。下列离子能让此反应过程发生的是( )
①Fe2＋ ②C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ③SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) ④ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4))
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
8．将0.2 ml MnO2和50 mL 12 ml·L－1浓盐酸混合后缓缓加热，反应完全后，再向溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的物质的量为(不考虑盐酸的挥发)( )
A．大于0.3 ml，小于0.6 ml
B．等于0.3 ml
C．小于0.3 ml
D．大于0.6 ml
9．单质钛(Ti)的机械强度高，抗腐蚀能力强，有“未来金属”之称。以TiO2制金属钛，主要反应有：①TiO2＋2C＋2Cl2 eq \(=====,\s\up7(△)) TiCl4＋2CO；②TiCl4＋2Mg eq \(=====,\s\up7(△)) 2MgCl2＋Ti。
下列叙述不正确的是( )
A．反应①中碳是还原剂
B．反应①中TiO2是氧化剂
C．反应②表现了金属镁还原性比金属钛强
D．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
10．黑火药爆炸过程中发生反应的化学方程式为2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是( )
A．每生成55 g K2S转移电子数为6.02×1023
B．S和KNO3均为还原剂
C．反应过程中氮元素被还原
D．CO2为还原产物
[等级突破]
11．铀元素在核工业中有重要作用，自然界中存在的铀矿中含有二氧化铀(UO2)，工业上可以选用钾、钙、镁等金属与二氧化铀反应制得单质铀。若要获得等量的铀，这三种金属中消耗质量最多的是( )
A．钾 B．钙
C．镁 D．镁、钙一样多
12．(双选)已知：①向KMnO4晶体中滴加浓盐酸时产生黄绿色气体；②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变为黄色；③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。下列判断正确的是( )
A．实验②证明Fe2＋既有氧化性又有还原性
B．上述实验中，共有2个氧化还原反应
C．实验①生成的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D．上述实验证明氧化性：MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) >Cl2>Fe3＋>I2
13．在一定温度下，向KOH溶液中通入标准状况下11.2 L氯气，恰好完全反应生成三种含氯盐：0.7 ml KCl、0.2 ml KClO和X。则X是 ( )
A．0.1 ml KClO3 B．0.2 ml KClO3
C．0.1 ml KClO4 D．0.2 ml KClO4
14．针对以下A～D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空：
A．Na2O2＋HCl―→H2O2＋NaCl
B．Ag2O＋H2O2―→Ag＋O2＋H2O
C．H2O2―→H2O＋O2
D．H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH―→K2CrO4＋K2SO4＋H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的反应是____________(填反应代号，下同)，H2O2仅体现还原性的反应是____________，H2O2既体现氧化性，又体现还原性的反应是____________，H2O2既不做氧化剂又不做还原剂的反应是____________。
(2)用单线桥法标出D反应中电子转移的方向和数目：
3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O
反应中氧化剂是____________，被氧化的元素是____________，氧化产物是____________。
15．为探究H2O2、SO2、Br2的氧化性强弱，某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去，气密性已检验)。
已知：SO2具有漂白性，可使品红溶液褪色。
(1)A中发生反应的化学方程式是____________________________。
(2)B中红棕色溶液褪色反应的离子方程式是______________________________。
(3)甲同学通过C中产生白色沉淀，得出结论，氧化性：H2O2>SO2。C中产生白色沉淀的离子方程式是________________________________。
①乙同学认为不能得出此结论，认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作，该操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是________________。
③按乙同学和丙同学改进后的方案进行实验，C中产生白色沉淀，得出结论：氧化性H2O2>SO2。
(4)通过上述全部实验，得出结论：H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是________________。
16．实验室用如图装置制取氯气，并用氯气进行实验。回答下列问题：
(1)A中盛有浓盐酸，B中盛有MnO2，写出反应的离子方程式：________________________________________________________________________。
(2)E中为红色干布条，F中为红色湿布条，可观察到的现象是____________________________，对比E和F中现象的差异可得出的结论是__________________________________。
(3)试管C和D中的试剂分别为________________________。
(4)装置G处发生反应的离子方程式为______________________。
(5)用离子方程式表示试剂X的作用：__________________________________。
(6)家庭中常用消毒液(有效成分为NaClO)与洁厕灵(有效成分为HCl)清洁卫生。某品牌消毒液包装上的说明如图。

①与洁厕灵混合使用会产生有毒的氯气，写出反应的离子方程式：__________________________。
②需“密封保存”的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业14 氧化还原反应的应用
1．解析：根据实验室制Cl2的原理可知，2 ml HCl被氧化时生成1 ml Cl2，1 ml Cl2在标准状况下的体积为22.4 L。
答案：B
2．解析：制取Cl2时需要浓盐酸，为防止HCl气体和氯气通过长颈漏斗扩散到空气中污染环境，同时又为了便于控制盐酸的量和反应速率应使用分液漏斗。
答案：C
3．解析：KMnO4、MnO2都是氧化剂，都能与浓盐酸反应制取Cl2，A正确；Cl2是酸性气体，能溶于水，不能用碱石灰干燥，也不能用排水法收集，B、C错误；Ca(OH)2微溶于水，饱和石灰水中溶有的Ca(OH)2太少，吸收尾气不彻底，D错误。
答案：A
4．解析：氧化剂Cl2与还原剂Na2S2O3恰好完全反应，设生成物中S的化合价为x，根据得失电子总数相等，则Cl2得电子的物质的量为 eq \f(0.112 L,22.4 L·ml－1) ×2＝0.01 ml；Na2 eq \(S,\s\up6(＋2)) 2O3失去电子的物质的量为0.025 L×0.10 ml·L－1×(x－2)×2，则有0.01 ml＝0.025 L×0.10 ml·L－1×(x－2)×2，解得x＝＋4。
答案：D
5．解析：用MnO2跟浓盐酸反应制取氯气需加热，因此不能用题给装置进行相应的反应制Cl2。
答案：B
6．解析：实验设计的目的是制备纯净、干燥的Cl2，并检验它的性质；②中的NaOH溶液能与Cl2反应而使Cl2被吸收掉；③导管应长进短出；④试管封闭，不能使Cl2进入，还缺少加热装置(缺酒精灯)。
答案：D
7．解析：根据题意在酸性条件下，高锰酸根离子中Mn元素化合价由＋7价变为＋2价，发生还原反应而做氧化剂，要使该反应发生需要加入还原剂即可。还原剂在反应中失电子化合价升高，①Fe2＋中Fe元素化合价处于中间价态，具有还原性和氧化性，能被强氧化剂氧化，正确；②C2O eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 中C元素为＋3价，处于中间价态，具有还原性和氧化性，能被强氧化剂氧化，正确；③SiO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 中Si元素化合价为＋4价，处于最高价态，所以没有还原性，错误；④ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) 中Cl元素为最高价态，无还原性，错误。
答案：A
8．解析：50 mL 12 ml·L－1浓盐酸中氯化氢的物质的量为0.05×12 ml·1－1＝0.6 ml，根据反应的化学方程式MnO2＋4HCl(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知，若盐酸完全反应则生成氯气的物质的量是0.15 ml，由于二氧化锰与稀盐酸不反应，所以生成氯气的物质的量小于0.15 ml，溶液中剩余氯离子的物质的量大于0.6 ml－0.15 ml×2＝0.3 ml，所以生成AgCl沉淀的物质的量大于0.3 ml，小于0.6 ml，故A正确。
答案：A
9．解析：分析反应①中元素化合价变化情况可知，C是还原剂，Cl2是氧化剂，两者物质的量之比为1∶1。反应②中，Mg做还原剂，Ti为还原产物，故还原性Mg>Ti。
答案：B
10．解析：反应过程中S和KNO3为氧化剂，CO2为氧化产物，每生成55 g K2S转移电子数为3.612×1024。
答案：C
11．解析：1 ml UO2生成单质铀转移4 ml电子，1 ml还原剂K、Ca、Mg反应时分别失去电子1 ml、2 ml、2 ml，结合摩尔质量可知，获得等量的铀时消耗K最多。
答案：A
12．解析：实验②中FeCl2是还原剂，失电子被氧化生成氯化铁，故A错误；题中三个反应中均有元素化合价的变化，则均属于氧化还原反应，故B错误；实验①生成的氯气能与碘化钾发生置换反应生成单质碘，所以实验①生成的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，故C正确；实验①中高锰酸钾是氧化剂、浓盐酸是还原剂，氧化性MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) >Cl2；实验②中氯化亚铁是还原剂、氯气是氧化剂，氧化性Cl2>Fe3＋；实验③中碘离子是还原剂、铁离子是氧化剂，氧化性Fe3＋>I2，则氧化剂的氧化性顺序是MnO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(4)) >Cl2>Fe3＋>I2，故D正确。
答案：CD
13．解析：标准状况下11.2 L氯气的物质的量为0.5 ml，根据原子守恒可知，生成X的物质的量为0.5 ml×2－0.7 ml－0.2 ml＝0.1 ml；设X中氯元素的化合价为n，根据得失电子守恒可得0.7 ml×1＝0.2 ml×(1－0)＋0.1 ml×(n－0)，解得n＝＋5，所以X为KClO3，故选A。
答案：A
14．解析：A反应中H2O2不是氧化剂，也不是还原剂；B反应中H2O2仅表现还原性；C反应中H2O2中氧元素一部分化合价升高，一部分化合价降低，既表现氧化性，又表现还原性；D反应中H2O2中的氧元素化合价降低，只表现氧化性。
答案：(1)D B C A
(2)3H2O2＋Cr6e－2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O H2O2 Cr K2CrO4
15．解析：(1)在A中浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应，该反应的化学方程式是Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)溴单质具有氧化性，能将二氧化硫氧化为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，反应的离子方程式是SO2＋Br2＋2H2O===2Br－＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H＋。(3)因为氧化性：H2O2>SO2，H2O2能将SO2氧化为SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ，Ba2＋与SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 结合生成BaSO4白色沉淀，离子方程式为SO2＋Ba2＋＋H2O2===BaSO4↓＋2H＋；①由于装置中含有空气，空气中的氧气也能氧化SO2，所以在滴加浓硫酸之前应增加一步操作，该操作是打开弹簧夹，通入N2，待排净装置内空气后，关闭弹簧夹；②进入C中的SO2中可能会混有Br2，所以还应该在B和C之间增加洗气瓶D来除去Br2，D中盛放的试剂可以是CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液。(4)氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，所以通过题述全部实验，得出结论：H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是H2O2>Br2>SO2。
答案：(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)SO2＋Br2＋2H2O===SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋2Br－＋4H＋
(3)SO2＋Ba2＋＋H2O2===BaSO4↓＋2H＋ ①打开弹簧夹，通入N2，待排净装置内空气后，关闭弹簧夹 ②CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液
(4)H2O2>Br2>SO2
16．解析：(1)MnO2与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－ eq \(=====,\s\up7(△)) Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)干燥的氯气依次通过E中红色干布条，F中红色湿布条，看到的现象为E中红色布条不褪色，F中红色布条褪色，说明氯气不具有漂白性，具有漂白性的为次氯酸。(3)制得的氯气混有HCl和水蒸气，由C中饱和食盐水除去HCl，D中浓硫酸吸收水蒸气。(4)装置G中是蘸有淀粉KI溶液的棉花团，氯气与KI反应生成碘单质和KCl，故离子方程式为Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。(5)氯气有毒不能直接排放到空气中，可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气，反应的离子方程式是Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(6)①次氯酸根离子与氯离子发生氧化还原反应生成氯气和水，离子方程式为Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。②消毒液的有效成分次氯酸钠易与空气中的二氧化碳和水反应，反应生成的次氯酸不稳定，见光易分解，所以应该密封保存。
答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－ eq \(=====,\s\up7(△)) Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
(2)E中红色布条不褪色，F中红色布条褪色 氯气不具有漂白性，具有漂白性的为次氯酸
(3)饱和食盐水、浓硫酸
(4)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2
(5)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
(6)①Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O ②消毒液的有效成分为NaClO，NaClO能与空气中的CO2、H2O作用，使其变质
实验操作
实验现象
ⅰ.打开A中分液漏斗活塞，滴加浓硫酸
A中有气泡产生，B中红棕色溶液褪色，C中有白色沉淀产生
ⅱ.取C中沉淀加入盐酸
C中白色沉淀不溶解
ⅲ.打开B中分液漏斗活塞，逐滴滴加H2O2溶液
开始时颜色无明显变化；继续滴加H2O2溶液，一段时间后，混合液逐渐变成红棕色