高中化学鲁科版必修1综合复习练习

阶段综合·提升练  氧化还原反应

一、选择题(本题包括15小题,每题3分,共45分)

1.(2021·吉林高一检测)苹果汁是人们喜爱的饮料,现榨的苹果汁在空气中放置一会儿会由淡绿色(Fe2+)变为黄色(Fe3+)。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.还原性   B.碱性   C.氧化性   D.酸性

【解析】选A。Fe2+变为Fe3+,该过程中铁元素被氧化,维生素C可有效防止这种现象发生,说明维生素C可以防止Fe2+被氧化,说明维生素C具有还原性。

2.下列变化中,涉及氧化还原反应的有几个 (　　)

①钟乳石的形成

②食物的腐败

③酸碱中和反应

④高温下铝粉与氧化铁的置换反应

⑤钢铁的锈蚀

⑥《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”

⑦Na2O2与CO2的反应生成O2和Na2CO3

⑧灼热的炭与水蒸气反应制备水煤气

⑨高温煅烧石灰石

⑩汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下生成无毒气体

A.5个   B.7个   C.8个   D.9个

【解析】选B。①钟乳石的形成是碳酸钙和碳酸氢钙之间长期的化学变化过程,变化过程中没有元素化合价变化,不涉及氧化还原反应;②食物的腐败是食物缓慢氧化变质的过程,变化过程中有元素化合价变化,涉及氧化还原反应;③酸碱中和反应是复分解反应,反应中没有元素化合价变化,不涉及氧化还原反应;④高温下铝粉与氧化铁的置换反应有单质参加和生成,反应中有元素化合价变化,涉及氧化还原反应;⑤钢铁的锈蚀是铁氧化损耗的变化过程,变化过程中有元素化合价变化,涉及氧化还原反应;⑥《淮南万毕术》中“曾青得铁则化为铜”的过程是铁与硫酸铜溶液发生的置换反应,有单质参加和生成,反应中有元素化合价变化,涉及氧化还原反应;⑦过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应中有元素化合价变化,涉及氧化还原反应;⑧水煤气是一氧化碳和氢气的混合气体,灼热的炭与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气,则制备水煤气的反应中有元素化合价变化,涉及氧化还原反应; ⑨高温煅烧石灰石,石灰石受热发生分解反应生成氧化钙和二氧化碳,反应中没有元素化合价变化,不涉及氧化还原反应;⑩汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下生成无毒的二氧化碳和氮气,反应中有元素化合价变化,涉及氧化还原反应;②④⑤⑥⑦⑧⑩共7个涉及氧化还原反应,故选B。

3.下列对X+2YX2++2Y-的叙述中正确的是 (　　)

A.Y被还原,X2+是还原产物

B.Y被还原,X发生氧化反应

C.X是还原剂,Y被氧化

D.X被氧化,X显氧化性

【解析】选B。在反应X+2YX2++2Y-中Y的化合价降低,Y作氧化剂,发生还原反应、被还原,Y-是还原产物;X的化合价升高、作还原剂,发生氧化反应、被氧化,X2+是氧化产物,据此可知选项A、C、D均错误,B正确。

　【方法点拨】氧化还原反应是历年高考必考知识点之一,重点是氧化还原反应的概念、氧化性和还原性强弱比较、氧化还原反应方程式配平、氧化还原反应有关计算等。掌握氧化还原反应基本概念是解答的关键。氧化还原反应实质是在反应过程中有电子的转移(得失或电子对偏移),特征是有化合价的变化,所以我们可以依据反应过程中元素的化合价变化进行有关概念的分析;化学反应过程中,失去电子(或电子对偏离),化合价升高的元素,被氧化,发生氧化反应,本身作还原剂,转化为氧化产物;得到电子(或电子对偏向),化合价降低的元素,被还原,发生还原反应,本身作氧化剂,转化为还原产物。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。涉及氧化还原反应配平和计算时依据“质量守恒”、“电子守恒”便可解答,一般题目难度不大。

4.下列几种反应类型之间的关系正确的是 (　　)

【解析】选B。置换反应有单质参与,肯定有元素化合价的变化,置换反应都是氧化还原反应,有些离子反应不是氧化还原反应,如H++OH-H2O,因此选项A、C、D均是错误的,B正确。

5.(2021·天津高一检测)下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是              (　　)

A.Cu2+、K、HCl   B.Cl2、Al、H2

C.NO2、Na、Cl2   D.O2、SO2、H2O

【解析】选A。A.Cu2+处于最高价态,只具有氧化性,K处于最低价态,只有还原性,HCl中Cl为-1价,化合价可升高为0、+1、+5价等,H为+1价,化合价可降低为0价,所以HCl既有氧化性又有还原性,故A符合题意;B. Cl2、H2既有氧化性又有还原性,Al只有还原性,故B不符合题意;C.NO2中N为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,Na只有还原性,Cl2既有氧化性又有还原性,故C不符合题意;D. O2中O为0价,处于最高价态,只具有氧化性,SO2中S为+4价,处于中间价态,H2O中H为+1价,处于最高价态,O为-2价,故SO2、H2O既有氧化性又有还原性,故D不符合题意。

6.下列反应属于同种物质中同一价态的同一元素部分被氧化,部分被还原的氧化还原反应的是              (　　)

A.3Br2+6KOH5KBr+KBrO3+3H2O

B.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

C.2KNO32KNO2+O2↑

D.NH4NO3N2O↑+2H2O

【解析】选A。根据题意可知符合题目要求的反应是歧化反应,即同种物质中同一价态的同一元素既有化合价的升高又有化合价的降低。A项,溴元素:0价(Br2)-1价(KBr)和+5价(KBrO3);B项,锰元素化合价降低,氯元素化合价升高;C项,氮元素化合价降低,氧元素化合价升高;D项,只有氮元素的化合价变化,但氮元素是由-3价和+5价转化为+1价。

7.Pb3O4中铅的化合价为+2价和+4价,它与浓盐酸反应的化学方程式为Pb3O4+8HCl(浓)3PbCl2+Cl2↑+4H2O。下列说法正确的是              (　　)

A.Pb3O4与浓盐酸反应时,Pb3O4作为还原剂

B.物质的氧化性:Cl2>Pb3O4

C.Pb3O4中+2价的铅与+4价的铅的数目之比为2∶1

D.当上述反应中消耗1分子 Pb3O4时,转移电子数为4

【解析】选C。A.Pb3O4+8HCl(浓)3PbCl2+Cl2↑+4H2O反应中Pb元素的化合价由+4降低到+2,则Pb3O4作氧化剂,故A错误;B.Pb3O4+8HCl(浓)3PbCl2+Cl2↑+ 4H2O反应中Pb元素的化合价由+4降低到+2,则Pb3O4作氧化剂,Cl元素的化合价由-1升高到0价,则HCl(浓)作还原剂,生成氯气为氧化产物,则根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,物质的氧化性:Pb3O4>Cl2,故B错误;C.因为Pb元素的化合价只有+2、+4,所以根据化合价代数和为0,则Pb3O4中Pb2+与Pb4+的物质的量之比为2∶1,故C正确;D.根据B项分析,Pb3O4中Pb2+与Pb4+的个数之比为2∶1,则Pb3O4可表示为2PbO·PbO2,所以消耗1 分子 Pb3O4时,转移电子数为2,故D错误。

8.(2021·南京高一检测)一定条件下,NaClO(Cl为+1价)与Fe(OH)3恰好完全反应,反应后Cl元素全部转移到NaCl中。已知NaClO与Fe(OH)3反应的化学计量数之比为3∶2,则Fe(OH)3中的Fe元素可能完全转化为              (　　)

A.Fe   B.Fe2+   C.Fe3+    D.Fe

【解析】选D。NaClO与Fe(OH)3反应的化学计量数之比为3∶2,则反应中NaClO→NaCl共转移电子数为2×3=6,Fe(OH)3→氧化产物中转移电子数也为6,设氧化产物中Fe元素化合价为+x价,此时(x-3)×2=6,解得x=6,只有Fe中Fe为+6价。

9.NaH与水反应的化学方程式为NaH+H2ONaOH+H2↑,下列有关该反应的说法中正确的是 (　　)

A.H2仅是还原产物

B.NaH被还原

C.氧化产物与还原产物的质量比为1∶1

D.NaH中的氢元素既被氧化又被还原

【解析】选C。在反应NaH+H2ONaOH+H2↑中,NaH中H元素的化合价由-1价升高为0价,H2O中H元素的化合价由+1价降低为0价,则NaH为还原剂,在反应中失电子被氧化,发生氧化反应,水为氧化剂,得电子被还原,故B、D项错误;H2既是氧化产物也是还原产物,且质量比为1∶1,故A项错误,C项正确。

10.2020年8月初,黎巴嫩首都贝鲁特港口发生大规模爆炸,该爆炸是由于储存在仓库的2750吨硝酸铵引起的。已知爆炸时硝酸铵按下式分解:4NH4NO33N2↑+2NO2↑+8H2O↑,则下列说法正确的是              (　　)

A.NH4NO3只作氧化剂

B.N2既是氧化产物又是还原产物

C.H2O既是氧化产物又是还原产物

D.NO2只作氧化产物

【解析】选B。4NH4NO33N2↑+2NO2↑+8H2O↑反应中,N元素化合价发生变化,根据氧化还原反应中“化合价只靠近不交叉”原则可知,其双线桥表示为,故NH4NO3既是氧化剂也是还原剂,N2既是氧化产物也是还原产物,NO2只是还原产物,H2O既不是氧化产物也不是还原产物,故答案为B。

11.已知有以下反应:2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2;2FeCl2+Cl22FeCl3;I2+SO2+ 2H2OH2SO4+2HI。下列说法正确的是              (　　)

①还原性:I->Fe2+>Cl->SO2

②氧化性:I2>Fe3+>H2SO4>Cl2

③氧化性:Cl2>Fe3+>I2>H2SO4

④还原性:SO2>I->Fe2+>Cl-

A.①② B.②③ C.③④ D.②④

【解析】选C。由题给各反应分别得,氧化性:Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+;氧化性: Cl2>Fe3+,还原性:Fe2+>Cl-;氧化性:I2>H2SO4,还原性:SO2>I-。

12.(双选)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中不正确的是              (　　)

A.过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+CuS↓+2H+

B.过程②中,Fe3+作还原剂

C.回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓

D.过程③中,各元素化合价均未改变

【解析】选B、D。A.根据图示,过程①中H2S和Cu2+反应生成CuS沉淀,反应离子方程式是H2S+Cu2+CuS↓+2H+,故A正确;B.过程②中CuS和Fe3+反应生成Fe2+和S,铁元素化合价降低,Fe3+作氧化剂,故B错误;C.根据图示,回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓,故C正确;D.过程③中,Fe2+被氧气氧化为Fe3+,氧元素、铁元素化合价改变,故D错误。

13.(双选)(2021·潍坊高一检测)三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33 ℃,沸点为73 ℃,遇水易反应。实验室可用如图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl22ICl3。下列说法正确的是              (　　)

A.利用装置甲制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸

B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞

C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2

D.装置丁中生成ICl3,其中碘元素的化合价为-3价

【解析】选B、C。装置甲无加热装置,而二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热,A项错误;若丙中U形管堵塞,则气体会滞留在装置乙中,导致乙中长颈漏斗液面上升,B项正确;氯化钙是干燥剂,因此丙的作用是干燥制得的氯气,C项正确;氯气的氧化性强于碘,因此氯气作氧化剂得电子,氯元素化合价降低,故ICl3中,Cl显-1价,I显+3价,D项错误。

14.已知常温下氯酸钾与浓盐酸反应放出氯气,现按如图进行卤素的性质实验。玻璃管内分别装有滴有不同溶液的白色棉球,反应一段时间后,对图中指定部分颜色描述正确的是              (　　)

【解析】选A。由①处产生的Cl2通过②时发生反应Cl2+2NaBr2NaCl+Br2,通过③时发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,通过④时发生反应Cl2+2NaOHNaCl+ NaClO+H2O,因Cl2为黄绿色,Br2为橙色,淀粉遇I2变蓝,Cl2遇碱产生NaCl、NaClO,可知应选A。

15.某研究性学习小组的同学利用MnO2、浓盐酸反应来制取干燥的氯气并验证其有无漂白性,所用装置如图所示(可重复使用,不含制气装置)。下列说法正确的是              (　　)

A.按气体流动的先后顺序,装置连接顺序依次为DACBE

B.按气体流动的先后顺序,装置连接顺序依次为DABAE

C.装置E的主要用途是制备NaClO

D.在实验中使用到装置C且有色布条褪色,则说明湿润的氯气有漂白性

【解析】选B。为验证干燥的氯气有无漂白性,就需要使进入到B装置中的氯气不含HCl及水蒸气,故应先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气,为防止E装置中水蒸气进入B装置中,在B、E装置之间还应加装一个A装置,尾气用NaOH溶液吸收,A、C错误,B正确;本实验的目的是验证干燥的Cl2是否具有漂白性,故不需要使用装置C,且Cl2使湿润的有色布条褪色是因为氯气与水反应生成HClO具有漂白性,D错误。

二、非选择题(本题包括2小题,共25分)

16.(12分)Ⅰ.在K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中。

(1)____________元素被氧化,____________是氧化剂。 

(2)____________是氧化产物,____________发生氧化反应。 

(3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为__________。 

Ⅱ.(1)实验室可以用稀硝酸和铜反应制取NO,反应的化学方程式:3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。用单线桥标出该反应转移电子数目情况__________。 

(2)已知KMnO4、Na2CO3、FeO、Fe2(SO4)3四种物质中的一种也可以与稀硝酸反应生成NO,则该反应的离子方程式为__________________________。 

【解析】Ⅰ.(1)在K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中氯元素化合价升高,失去电子,Cl元素被氧化,Cr元素化合价降低,得到电子,K2Cr2O7是氧化剂。

(2)Cl元素被氧化,Cl2是氧化产物,HCl是还原剂,HCl发生氧化反应。

(3)根据方程式可知在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为6∶8=3∶4。

Ⅱ.(1)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中铜元素化合价从0价升高到+2价,失去2个电子,氮元素化合价从+5价降低到+2价,得到3个电子,则用单线桥标出该反应转移电子数目情况为

。

(2)已知KMnO4、Na2CO3、FeO、Fe2(SO4)3四种物质中的一种也可以与稀硝酸反应生成NO,由于亚铁离子具有还原性,因此该物质是FeO,该反应的离子方程式为3FeO+10H++N3Fe3++NO↑+5H2O。

答案:Ⅰ.(1)Cl　　K2Cr2O7　(2)Cl2　HCl　(3)3∶4

Ⅱ.(1)

(2)3FeO+10H++N3Fe3++NO↑+5H2O

17.(13分)已知实验室制取氯气的反应原理为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。

(1)该反应中氧化剂是__________(填化学式),被氧化的元素是__________(填元素符号)。 

(2)用单线桥法表示电子转移的方向和数目: __________________________。 

(3)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示:

①反应Ⅰ的离子方程式为 ______________________________________。 

②反应Ⅱ属于__________反应(填四种基本反应类型之一)。 

(4)在一定条件下,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2反应中,__________(填名称)是还原剂,__________(填化学式)发生还原反应。生成112 g Fe时,消耗CO质量是__________。 

(5)维生素C又称“抗坏血酸”,能帮助人体将食物中摄取的不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+,这说明维生素C具有__________(填“氧化性”或“还原性”)。 

(6)火药是中国的“四大发明”之一。黑火药在发生爆炸时,发生如下反应:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑,其中氧化产物是__________(填化学式)。 

【解析】所含元素化合价升高的反应物是还原剂,还原剂发生氧化反应得到氧化产物,还原剂失去电子具有还原性;所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,氧化剂发生还原反应得到还原产物,氧化剂得到电子具有氧化性。一个氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物;氧化剂的氧化性大于氧化产物;

(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,MnO2中锰元素化合价从+4价降低到+2价,故MnO2是氧化剂;HCl 中氯元素化合价升高,故被氧化的元素是Cl ;

(2)结合(1)的分析,用单线桥法表示MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O电子转移的方向和数目为;

(3)①反应Ⅰ为氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水,则离子方程式为CuO+2H+ Cu2++H2O;②反应Ⅱ为氧气和氯化铜反应生成氧化铜和氯气,故反应Ⅱ属于四种基本反应类型之一的置换反应;

(4)在一定条件下,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2反应中,一氧化碳是还原剂,Fe2O3发生还原反应,生成112 g Fe即铁的物质的量为2 mol时,由化学方程式知,消耗3 mol CO,其质量是84 g;

(5)Fe3+转变为Fe2+是还原反应,维生素C将Fe3+转变为Fe2+,这说明维生素C具有还原性;

(6)反应2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑中,C化合价从0升高到+4价,故氧化产物是CO2。

答案:(1)MnO2　Cl

(2)

(3)①CuO+2H+Cu2++H2O　

②置换

(4)一氧化碳　Fe2O3　84 g

(5)还原性　(6)CO2