鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应精练

第3节综合拔高练

五年选考练

考点1　氧化还原反应的概念

1.(2020浙江1月选考,4,2分,)反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物是(　　)

A.MnO2 B.HCl C.MnCl2 D.Cl2

2.(2017浙江4月选考,4,2分,)下列属于氧化还原反应的是(　　)

A.2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O

B.Na2O+H2O 2NaOH

C.2KI+Br2 2KBr+I2

D.MgO+2HCl MgCl2+H2O

3.(2016上海单科,10,3分,)一定条件下,某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下,其中和代表不同元素的原子。

关于此反应说法错误的是(　　)

A.一定属于吸热反应

B.一定属于可逆反应

C.一定属于氧化还原反应

D.一定属于分解反应

考点2　氧化还原反应的应用与计算

4.(2018浙江4月选考,7,2分,)下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是(　　)

A.Cl2Cl-  B.I-I2

C.SO2S D.CuOCu

5.(2017海南单科,4,2分,)在酸性条件下,可发生如下反应:Cl+2M3++4H2O M2+Cl-+8H+,M2中M的化合价是(　　)

A.+4  B.+5  C.+6  D.+7

6.(2016上海单科,13,3分,)O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是(　　)

A.氧气是氧化产物

B.O2F2既是氧化剂又是还原剂

C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子

D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4

考点3　氧化还原反应方程式的书写

7.(高考组合,)填空:

(1)(2018天津理综,9节选)NO被H2O2氧化为N的离子方程式为　                                                                                  。 

(2)(2016江苏单科,18节选)写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:　　                                          　　　　　　　　　　　　　　　　。 

三年模拟练

应用实践

1.(2020山东临沂罗庄高一上期中,)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(　　)

A.被氧化,做氧化剂

B.化合价升高,发生氧化反应

C.被还原,做氧化剂

D.化合价升高,发生还原反应

2.(2020河北邯郸高一上期中,)下列有关氧化还原反应的叙述中正确的是(　　)

A.有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应

B.氧化还原反应的实质是元素化合价的升降

C.金属单质在化学反应中一定做还原剂

D.失电子的反应物在反应中做还原剂,被还原

3.(2020浙江绍兴诸暨中学高一上期中,)下列说法不正确的是(　　)

A.若Ⅰ为化合反应,则Ⅱ为分解反应

B.HCl+NaOH NaCl+H2O符合Ⅲ

C.Cl2+H2O HClO+HCl符合Ⅳ

D.氧化还原反应的实质是元素化合价的升降

4.(2020山西运城高三上期中,)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 mol KCl、0.2 mol KClO和X。则X是(　　)

A.0.1 mol KClO3 B.0.2 mol KClO3

C.0.1 mol KClO4 D.0.2 mol KClO4

5.(2020河南省实验中学高一上期中,)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3 K2O+5Na2O+16N2↑。下列说法不正确的是(　　)

A.还原性:NaN3>N2

B.若有65 g NaN3参加反应,则生成的N2的物质的量为1.6 mol

C.每转移1 mol电子,可生成标准状况下N2的体积为35.84 L

D.被还原的N与被氧化的N为15∶1

6.(2020安徽合肥一六八中学高一上期中,)根据表中信息判断,下列选项正确的是(　　)

A.第①组反应的其余产物为H2O

B.第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶1

C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子2 mol

D.氧化性由强到弱顺序为Mn>Cl2>Fe3+>Br2

7.(2020山东滨州五校高一上期中,)某离子反应涉及H2O、Cr2、N、H+、N、Cr3+六种微粒,已知反应过程中N浓度变化如图所示,下列说法不正确的是(　　)

A.Cr2中铬元素的化合价是+6价

B.反应的氧化产物是N

C.消耗1 mol氧化剂,转移电子6 mol

D.随着反应的进行,溶液中的H+浓度增大

8.(2020湖北武汉部分重点中学高一上期中,)已知反应:①Cl2+2NaBr 2NaCl+Br2;②KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2↑+3H2O;③2KBrO3+Cl2 2KClO3+Br2。下列说法正确的是(　易错　)

A.上述三个反应都是置换反应

B.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6

C.反应③中若有1 mol KBrO3反应,则还原剂得电子的物质的量为5 mol

D.氧化性由弱到强的顺序为Br2<Cl2<KClO3<KBrO3

9.()实验室常用KMnO4与过量浓盐酸反应制备氯气,化学方程式如下:2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。

(1)用单线桥标出电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)将此反应改写为离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)若31.6 g KMnO4与过量浓盐酸充分反应,被氧化的HCl的物质的量为　　　　,在标准状况下生成的Cl2的体积为　　　　。 

(4)用生成的氯气通入如图的装置来验证氯气的某些性质。

用离子方程式解释C中有色布条褪色的原因:　　　　　　　　　　　　　　　,将B、C的顺序颠倒,　　　　(填“可以”或“不可以”)达到原来的实验目的;D是用来检验氯气性质的,可观察到溶液由无色变为蓝色(I2单质遇淀粉变蓝色),Cl2、I2、KMnO4的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　　。 

迁移创新

10.(2020山东济南历城二中高一上月考,)某同学在做实验时引发了镁失火,她立即拿起二氧化碳灭火器欲把火扑灭,却被实验老师及时制止。原因是CO2可以支持镁燃烧:2Mg+CO2 2MgO+C。下列关于该反应的判断正确的是(　　)

A.镁元素化合价由0价升高到+2价,所以MgO是还原产物

B.镁原子失去的电子数目等于氧原子得到的电子数目

C.CO2做氧化剂,表现氧化性,发生氧化反应

D.由此反应可以判断氧化性CO2>MgO,还原性Mg>C

11.(2020江苏南京师大附中高一上期中,)维生素C(又名抗坏血酸,分子式为C6H8O6)具有较强的还原性,放置在空气中易被氧化,其质量分数可通过在弱酸性溶液中用已知物质的量浓度的I2溶液进行测定。该反应的化学方程式如下:C6H8O6+I2 C6H6O6+2HI。现欲测定某样品中维生素C的质量分数,具体的步骤及测得的数据如下:取10 mL 6 mol·L-1 CH3COOH(提供酸性环境),加入

100 mL蒸馏水,将溶液加热煮沸后放置冷却。精确称取0.200 0 g样品,溶解于上述冷却的溶液中,立即用物质的量浓度为0.050 00 mol·L-1的I2溶液进行滴定,刚好完全反应时共消耗21.00 mL I2溶液。

(1)CH3COOH稀溶液要先经煮沸、冷却后才能使用,煮沸是为了赶走溶解在溶液中的　　　　(填物质的化学式)。 

(2)样品中维生素C的质量分数为　　　　。计算过程是　                               　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

五年选考练

1.D　由HCl Cl2,氯元素的化合价由-1价升高到0价,HCl被MnO2氧化成Cl2,所以Cl2是氧化产物,故选D。

2.C　A、B、D选项的反应中没有元素化合价的变化;C选项中碘元素的化合价由-1价升高到0价,溴元素的化合价由0价降低到-1价,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故选C。

3.A　由题图可知该反应中一种反应物分解生成两种生成物,其中一种生成物为单质,故该反应一定是分解反应且属于氧化还原反应;由反应后图示知反应物和生成物共存,故一定属于可逆反应。

4.B　Cl2Cl-,氯元素化合价降低,发生还原反应,A项错误;I-I2,碘元素化合价升高,发生氧化反应,B项正确;SO2S,无元素化合价变化,C项错误;CuOCu,铜元素化合价降低,发生还原反应,D项错误。

5.C　方法1:根据得失电子守恒计算。设M的化合价为x,由得失电子守恒可得+5-(-1)=2×(x-3),解得x=+6,故选C。

方法2:根据电荷守恒计算。由电荷守恒可得-1+2×(+3)=-n+(-1)+8,解得n=2,M2中氧元素化合价为-2价,所以M元素的化合价为+6价,故选C。

6.D　在O2F2中氟元素的化合价为-1,氧元素的化合价为+1,O2中氧元素的化合价为0,化合价降低,得到电子,所以氧气是还原产物,故A错误;O2F2中氟元素的化合价不变,氧元素的化合价降低,得到电子,是氧化剂,故B错误;没有说明气体所处的状况,无法确定HF的物质的量,不能确定转移电子的物质的量,故C错误;根据化学反应方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4,故D正确。

7.答案　(1)2NO+3H2O2 2H++2N+2H2O　(2)2Mn2++O2+4OH- 2MnO(OH)2↓

解析　(1)NO被氧化为N,H2O2被还原为H2O。

(2)1 mol O2得4 mol e-,1 mol Mn2+失2 mol e-,故O2与Mn2+按物质的量之比1∶2反应。

三年模拟练

1.B　由题图可知,在该反应中失去电子,化合价升高,在反应中做还原剂,被氧化,发生氧化反应;故选B。

2.C　有单质参加或有单质生成的反应不一定是氧化还原反应,如金刚石与石墨之间的转化,故A错误;氧化还原反应的特征为元素的化合价发生了变化,氧化还原反应的实质是有电子的转移,故B错误;失电子的物质在反应中做还原剂,被氧化,故D错误。

3.D　化合反应、分解反应可能为氧化还原反应,也可能不是,故A正确;在反应HCl+NaOH NaCl+H2O中元素化合价没有发生变化,为非氧化还原反应,故B正确;Cl2+H2O HClO+HCl中氯元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C正确;氧化还原反应的实质是有电子的转移,元素化合价的升降为氧化还原反应的特征,故D不正确。

4.A　标准状况下11.2 L氯气的物质的量为0.5 mol,根据原子守恒可知,生成X的物质的量为0.5 mol×2-0.7 mol-0.2 mol=0.1 mol;设X中氯元素的化合价为n,根据得失电子守恒可得0.7 mol×1=0.2 mol×(1-0)+0.1 mol×(n-0),解得n=+5,所以X为KClO3,故选A。

5.D　KNO3中氮元素的化合价由+5价降低到N2中的0价,是氧化剂,NaN3是还原剂,氮气既是氧化产物又是还原产物,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性可得,还原性:NaN3>N2,故A正确;根据化学方程式可知,若有65 g即1 mol NaN3参加反应,则生成的N2的物质的量为1.6 mol,故B正确;根据化学方程式可知,当转移1 mol电子时即1 mol NaN3参加反应,生成N2 1.6 mol,标准状况下的体积为1.6 mol×22.4 L·mol-1=35.84 L,故C正确;被还原的N与被氧化的N为1∶15,故D不正确。

6.C　反应①中锰元素化合价降低,则KMnO4为氧化剂,H2O2为还原剂,H2O2被氧化生成氧气,由原子守恒可知,还有水生成,故A错误;由于还原性Fe2+>Br-,所以氯气先氧化Fe2+,发生反应:3Cl2+6FeBr2 2FeCl3+4FeBr3,则Cl2与FeBr2的物质的量之比≤1∶2时产物为FeCl3、FeBr3,若Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶1,部分溴离子被氧化,故B错误;反应③中锰元素化合价降低,KMnO4做氧化剂,氯气为氧化产物,生成1 mol Cl2,转移电子为1 mol×2=2 mol,故C正确;溴单质可以氧化亚铁离子为铁离子,所以氧化性Mn>Cl2>Br2>Fe3+,故D错误。

7.D　Cr2中铬元素的化合价是+6价,故A正确;根据题图可知,反应过程中N浓度逐渐减小,说明N被氧化生成N,则Cr2被还原生成Cr3+,氮元素化合价从+3价变为+5价,化合价升高2价,铬元素化合价从+6价变为+3价,化合价降低3价,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式:Cr2+3N+8H+ 3N+2Cr3++4H2O,氮元素的化合价升高,N被氧化,反应中氧化产物是N,故B正确;反应中铬元素的化合价从+6价降低到+3价,则消耗1 mol Cr2,转移电子6 mol,故C正确;随着反应的进行,溶液中的H+浓度逐渐减小,故D不正确。

8.D　反应②不属于置换反应,故A错误;反应KClO3+6HCl(浓) 3Cl2↑+KCl+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,故B错误;反应2KBrO3+Cl2 Br2+2KClO3中,若有1 mol KBrO3反应,则还原剂Cl2应失去5 mol电子,故C错误;①Cl2+2KBr 2KCl+Br2中,氧化剂是氯气,氧化产物是溴单质,氯气的氧化性大于溴单质,②KClO3+6HCl(浓) 3Cl2↑+KCl+3H2O中,氧化剂是氯酸钾,氧化产物是氯气,氯酸钾的氧化性大于氯气,③2KBrO3+Cl2 Br2+2KClO3中,氧化剂是溴酸钾,氧化产物是氯酸钾,溴酸钾的氧化性大于氯酸钾,所以氧化性由弱到强的顺序是Br2<Cl2<KClO3<KBrO3,故D正确。

　含有不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价中间价”,而不会出现交叉现象。

9.答案　(1) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

(2)2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O　(3)1 mol　11.2 L　(4)Cl2+H2O HClO+H++Cl-　可以　KMnO4>Cl2>I2

解析　(1)锰元素的化合价由+7价降低为+2价,氯元素的化合价由-1价升高为0价,用单线桥法标出电子转移的方向和数目为 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(2)KMnO4与过量浓盐酸反应制备氯气的离子方程式为2Mn+16H++10Cl- 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。(3)31.6 g KMnO4的物质的量为0.2 mol,则:

2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

2     16                  5

0.2 mol n(HCl)           n(Cl2)

所以,n(Cl2)=0.5 mol,标准状况下0.5 mol氯气的体积为22.4 L·mol-1×0.5 mol=

11.2 L;被氧化的HCl的物质的量为0.5 mol×2=1 mol。(4)C中有色布条褪色的原因是次氯酸具有漂白性,对应的离子方程式为Cl2+H2O HClO+H++Cl-;将B、C的顺序颠倒,可以达到原来的实验目的;D是用来检验氯气性质的,可观察到溶液由无色变为蓝色(I2单质遇淀粉变蓝色),对应的离子方程式为Cl2+2I- I2+2Cl-,氧化剂的氧化性强于氧化产物,所以氧化性Cl2>I2,根据2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O知,氧化性KMnO4>Cl2,故氧化性KMnO4>Cl2>I2。

10.D　镁元素的化合价由0价升高到+2价,所以镁为还原剂,MgO为氧化产物,故A错误;根据得失电子守恒,镁原子失去的电子数目等于CO2中碳原子得到的电子数目,故B错误;CO2做氧化剂,表现氧化性,发生还原反应,故C错误;根据氧化剂的氧化性大于氧化产物、还原剂的还原性大于还原产物可得,氧化性CO2>MgO,还原性Mg>C,故D正确。

11.答案　(1)O2　(2)92.4%　滴定过程中消耗碘单质的物质的量为21×10-3 L×0.050 00 mol·L-1=1.05×10-3 mol,根据化学方程式C6H8O6+I2 C6H6O6+2HI可知,样品中维生素C的物质的量=n(I2)=1.05×10-3 mol,所以样品中维生素C的质量分数=×100%=92.4%

解析　(1)由于维生素C具有较强的还原性,易被氧气氧化,煮沸是为了除去溶液中溶解的O2。

(2)滴定过程中消耗碘单质的物质的量=21×10-3 L×0.050 00 mol·L-1=1.05×10-3 mol,根据化学方程式C6H8O6+I2 C6H6O6+2HI可知,样品中维生素C的物质的量=n(I2)=1.05×10-3 mol,所以样品中维生素C的质量分数=×100%=92.4%。