化学必修 第一册专题3 从海水中获得的化学物质第一单元 氯气及氯的化合物第3课时课后测评

第3课时　氧化还原反应

基础过关练

题组一　氧化还原反应的相关概念

1.下列反应不属于氧化还原反应的是(　　)

A.Cl2+2KBrBr2+2KCl

B.2NH4Cl+Ca(OH )2 CaCl2+2NH3↑+2H2O

C.3Mg+N2 Mg3N2

D.2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2

2.下列说法正确的是(　　)

A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降

B.氧化还原反应一定有氧元素参加

C.有单质参与的反应一定是氧化还原反应

D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应

3.我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸发生的主要反应为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑,该反应中化合价降低的元素是(　　)

A.C B.N 

C.N和S D.N和C

4.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是(　　)

A.C→CO2 B.CO2→CO

C.CuO→Cu D.H2SO4→BaSO4

5.下列说法中正确的是(　　)

A.氧化剂本身发生氧化反应

B.氧化还原反应一定有氧元素参加

C.氧化剂在反应中得电子,还原剂在反应中失去电子

D.氧化反应一定先于还原反应发生

题组二　氧化还原反应电子转移的表示方法

6.下列氧化还原反应中,电子得失情况表示不正确的是(　　)

A.

B.

C.

D.

7.(2020辽宁实验中学高一月考)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是(　　)

A.

B.

C.

D.

8.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,该反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(1)用双线桥法表示电子转移的方向和数目: 

　。 

(2)用单线桥法表示电子转移的方向和数目: 

　。 

(3)若3 mol Cu参加反应,则该过程转移的电子的物质的量是　　　　mol。 

题组三　氧化性或还原性的判断与比较

9.根据反应:①2Fe3++2I-2Fe2++I2,②Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性由强到弱的顺序是(　　)

A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-

C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-

10.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是(　　)

H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4;2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2;3FeCl2+4HNO32FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3。

A.H2SO3>I->Fe2+>NO B.I->Fe2+>H2SO3>NO

C.Fe2+>I->H2SO3>NO D.NO>Fe2+>H2SO3>I-

11.已知: 2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.HCl发生了还原反应

B.氧化性: Cl2>KMnO4

C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8

D.标准状况下产生22.4 L氯气时,转移电子数为2NA

能力提升练

题组一　氧化还原反应的相关概念

1.(2020湖北武汉部分重点中学高一上期中,)下列有关氧化还原反应的叙述正确的是(　　)

A.氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原

B.某金属元素M由化合态变为游离态,M一定被还原

C.用双线桥法表示下列反应的电子转移情况:

D.非金属单质在氧化还原反应中只能作氧化剂

2.(2020广东深圳实验中学高一上期中,)从矿物学资料查得,一定条件下FeS2(二硫化亚铁)存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是(　　)

A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物

B.5 mol FeS2参加反应,有10 mol电子转移

C.FeS2只作还原剂

D.产物中的S有一部分是氧化产物

3.(2019湖北沙市中学高一上月考,)下列关于反应KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+2H2O的说法不正确的是(　　)

A.KClO3是氧化剂

B.KCl既不是氧化产物也不是还原产物

C.HCl是还原剂

D.每生成1 mol Cl2消耗还原剂的物质的量为2 mol

4.(2020重庆朝阳中学高一月考,)实验室里也可以利用以下反应制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,关于该反应的说法正确的是(　　)

A.KMnO4中的锰元素化合价升高

B.Cl2既是氧化产物,又是还原产物

C.HCl在反应中只作还原剂

D.每生成1 mol Cl2转移电子的物质的量为2 mol

5.在反应KIO3+6HI3I2+KI+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为(　　)

A.1∶1 B.1∶6 

C.1∶5 D.5∶1

题组二　氧化性、还原性强弱比较

6.(2019湖北重点高中协作体高一上期中联考,)K2FeO4可用作水处理剂,它可由反应3Cl2 +2Fe(OH)3 +10KOH 2K2FeO4+6KCl+8H2O制得。下列说法不正确的是(　　)

A.氧化性:Fe(OH)3 >K2FeO4

B.Cl2是氧化剂,Fe(OH)3在反应中失去电子

C.上述反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶2

D.每生成1 mol氧化产物转移的电子的物质的量为3 mol

7.(2019黑龙江实验中学高一上期中,)下列说法正确的是(　易错　)

A.失电子越多,还原性越强,得电子越多,氧化性越强

B.已知①Fe+Cu2+Fe2++Cu;②2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,则氧化性由强到弱的顺序为 Fe3+>Cu2+>Fe2+

C.已知还原性:B->C->D-,反应2C-+D22D-+C2和反应2C-+B22B-+C2都能发生

D.具有强氧化性和强还原性的物质放在一起一定能发生氧化还原反应

8.(双选)(2019山西运城高三上第一次月考,)二氧化硒是一种氧化剂,其被还原后生成的单质硒可能成为环境污染物,可通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成SeO2来回收Se。

涉及的化学反应如下:

①SeO2+4KI+4HNO3Se+2I2+4KNO3+2H2O

②Se+2H2SO4(浓)2SO2↑+SeO2+2H2O

③Se+4HNO3(浓)SeO2+4NO2↑+2H2O

下列有关叙述正确的是(深度解析)

A.SeO2、H2SO4(浓)、I2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2

B.反应①中Se是氧化产物,I2是还原产物

C.设NA为阿伏加德罗常数的值,反应①中每有0.6 mol I2生成,转移电子的数目为2.4NA

D.反应②、③中等量的Se消耗浓H2SO4和浓HNO3的物质的量之比为1∶2

9.()铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3++2AgTl++2Ag+,②Ag++Fe2+Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+3Fe2+。下列离子氧化性由强到弱的顺序是(　　)

A.Tl3+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+>Ag+>Tl3+

C.Tl+>Ag+>Fe2+ D.Tl3+>Ag+>Fe2+

10.()(1)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):

①NO+HNO3 N2O3+H2O

②NH3+NO HNO2+H2O

③N2O4+H2O HNO3+HNO2

其中你认为不可能实现的是　　　　(填序号)。 

(2)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是　　　　(填化学式,下同)。 

①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2

②2FeCl2+Cl22FeCl3

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

若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除Cl2单质外,还可应用上述物质中的　　　　作氧化剂。 

答案全解全析

基础过关练

1.B　A项中氯元素和溴元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,不符合题意;B项中元素的化合价均未发生变化,不属于氧化还原反应,符合题意;C项中镁元素和氮元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,不符合题意;D项中反应前后氧元素化合价发生改变,属于氧化还原反应,不符合题意。

2.D　氧化还原反应的本质是电子的转移,A错误;氧化还原反应中不一定有氧元素参加,B错误;有单质参与的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体之间的转化,C错误;发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应,如氯气与氢氧化钠溶液的反应,氯气既发生氧化反应又发生还原反应,D正确。

3.C　根据题给化学方程式可知,反应前后氮元素的化合价由+5价→0价,化合价降低,硫元素的化合价由0价→-2价,化合价降低,C项正确。

4.A　A项,C→CO2碳元素化合价升高,需加入氧化剂才能实现,符合题意;B项,CO2→CO碳元素化合价降低,需加入还原剂才能实现,不符合题意;C项,CuO→Cu铜元素化合价降低,需加入还原剂才能实现,不符合题意;D项,元素化合价没有发生变化,不符合题意。

5.C　氧化剂本身发生还原反应,A不正确;氧化还原反应不一定有氧元素参加,如Zn+2HCl ZnCl2+H2↑,B不正确;氧化反应和还原反应同时发生,D不正确。

6.A　在反应2Na+SNa2S中,Na→Na2S,钠元素化合价升高,失去电子,发生氧化反应,S→Na2S,硫元素化合价降低,得到电子,发生还原反应,A项错误。

7.B　Si的化合价由+4价降低为0价,得到电子,C的化合价从0价升高为+2价,失去电子,A项错误;锌元素化合价由0价升高为+2价,失去2e-,氢元素化合价从+1价降低为0价,得到2×e-,C项错误;Cu的化合价由0价升高为+2价,失去电子,部分S的化合价由+6价降低为+4价,得到电子,箭头应指向浓硫酸中的S,D项错误。

8.答案　(1)

(2)

(3)6

解析　(1)该反应中铜元素由0价升高到+2价,1 mol Cu失去2 mol电子;HNO3中部分氮元素由+5价降低到+2价,每生成1 mol NO,转移3 mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1 mol Cu失去2 mol电子,故3 mol Cu失去6 mol电子。

9.B　反应①中I-是还原剂,Fe2+是还原产物,故还原性:I->Fe2+;反应②中Fe2+是还原剂,Br-是还原产物,故还原性:Fe2+>Br-,所以还原性由强到弱的顺序为I->Fe2+>Br-。

10.A　先确定各反应的还原剂(分别为H2SO3、HI、FeCl2)和还原产物(分别为HI、FeCl2、NO),根据在同一反应中,还原剂的还原性强于还原产物,则还原性由强到弱的顺序为H2SO3>HI>FeCl2>NO。

11.D　部分HCl被氧化为Cl2,部分HCl发生了氧化反应,A项错误;在同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性:KMnO4>Cl2,B项错误;氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶10=1∶5(16 mol HCl中只有10 mol HCl被氧化),C项错误;标准状况下产生22.4 L Cl2时,即生成1 mol Cl2时,转移电子数为2NA,D项正确。

能力提升练

1.B　氧化还原反应中有一种元素被氧化时,不一定有另一种元素被还原,可能发生自身氧化还原反应,同种元素化合价部分升高,部分降低,A项错误;金属元素无负价,某金属元素M由化合态变为游离态,M一定被还原,B项正确;6 mol HCl中只有5 mol HCl作还原剂,用双线桥法表示下列反应的电子转移:,C项错误;非金属单质在氧化还原反应中可能作氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,D项错误。

2.D　14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4中,Cu元素的化合价由+2价降低为+1价,FeS2中部分S元素的化合价由-1价降低为-2价,部分S元素的化合价由-1价升高为+6价。Cu2S只是还原产物,A项错误;5 mol FeS2发生反应,有3 mol×[6-(-1)]=21 mol电子转移,B项错误;CuSO4是氧化剂,FeS2既是氧化剂又是还原剂,C项错误;产物中的S有一部分是氧化产物,D项正确。

3.D　反应前后KClO3中Cl的化合价由+5价降低为0价,则KClO3是氧化剂,A项正确;氯气既是还原产物又是氧化产物,KCl既不是氧化产物也不是还原产物,B项正确;HCl中Cl元素的化合价由-1价升高为0价,这部分HCl作还原剂,C项正确;参与反应的HCl中只有的HCl中Cl的化合价升高,作还原剂,即化学计量关系为:3Cl2~5HCl,所以每生成1 mol Cl2消耗还原剂的物质的量为 mol,D项错误。

4.D　KMnO4中的锰元素化合价降低,A项错误;Cl2是由HCl失电子得到的,是氧化产物,不是还原产物,B项错误;HCl在反应中一部分价态升高,一部分价态不变,表现出还原性和酸性,C项错误;由2HCl~Cl2~2e-可知,每生成1 mol Cl2转移电子的物质的量为2 mol,D项正确。

5.C　KIO3中I元素由+5价降低到0价,HI中I元素由-1价升高到0价,KIO3是氧化剂,HI是还原剂,需要注意的是6 mol HI中只有5 mol HI中I元素的化合价升高,还有1 mol HI体现酸性,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,C项正确。

6.A　Fe(OH)3中铁元素显+3价,Fe中铁元素显+6价,Fe(OH)3是还原剂,它的还原性强于Fe,A项错误;反应前后Cl的化合价降低,被还原,Cl2是氧化剂,Fe的化合价升高,被氧化,Fe(OH)3发生氧化反应,失去电子,B项正确;题述反应的氧化剂Cl2与还原剂Fe(OH)3的物质的量之比为3∶2,C项正确;由Fe的化合价变化可知,每生成1 mol氧化产物K2FeO4转移的电子的物质的量为3 mol,D项正确。

7.B　氧化性与得电子能力有关,得电子能力越强,则氧化性越强,与得电子多少无必然联系;还原性与失电子能力有关,失电子能力越强,则还原性越强,与失电子多少无必然联系,A项错误;氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,在反应Fe+Cu2+Fe2++Cu中,氧化剂是Cu2+,氧化产物是Fe2+,所以氧化性:Cu2+>Fe2+,在反应2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+中,氧化剂是Fe3+,氧化产物是Cu2+,所以氧化性:Fe3+>Cu2+,故氧化性顺序是Fe3+>Cu2+>Fe2+,B项正确;氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原性:C->D-,故反应2C-+D22D-+C2能发生,还原性:B->C-,故反应2C-+B22B-+C2不能发生,C项错误;具有强氧化性和强还原性的物质放在一起不一定发生氧化还原反应,化学反应需要适宜的反应条件,D项错误。

8.AD　在同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则根据①可以知道氧化性:SeO2>I2,由②可知氧化性:H2SO4(浓)>SeO2,则氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>I2,A项正确;反应SeO2+4KI+4HNO3Se+2I2+4KNO3+2H2O中,反应前后Se的化合价降低,被还原,I的化合价升高,被氧化,则Se是还原产物,I2是氧化产物,B项错误;根据化合价的变化可以知道,反应①中每有0.6 mol I2生成,转移电子的数目应为0.6×2×(1-0)×NA=1.2NA,C项错误;设参与反应的Se均为1 mol,由反应②、③可知等量的Se消耗浓H2SO4和浓HNO3的物质的量之比为2∶4=1∶2,D项正确。

9.D　根据在同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,可推知氧化性:Tl3+>Ag+>Fe3+>Fe2+,D项正确。

10.答案　(1)②　(2)KMnO4　FeCl3

解析　(1)氧化还原反应中元素化合价有升必有降。①中,NO、HNO3中氮元素的化合价分别为+2价、+5价,生成N2O3(氮元素的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价有升有降,此反应可能实现;②中,NH3、NO中氮元素的化合价分别为-3价、+2价,生成HNO2(氮元素的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价只有升高,此反应不可能实现;③中,N2O4(氮元素的化合价为+4价)生成HNO3(氮元素的化合价为+5价)、HNO2(氮元素的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价有升有降,此反应可能实现。

(2)由反应①知氧化性:Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+;由反应②知氧化性:Cl2>Fe3+,还原性:Fe2+>Cl-;由反应③知氧化性:Mn>Cl2,还原性:Cl->Mn2+。由此推知:氧化性由强到弱的顺序为Mn>Cl2>Fe3+>I2,还原性由弱到强的顺序为Mn2+<Cl-<Fe2+<I-。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+和I-,Cl2可氧化Fe2+和I-,FeCl3能氧化I-,而不能氧化Cl-。只能选FeCl3。