化学选择性必修14.1氧化还原反应练习题
展开4.1氧化还原反应同步练习-沪科版高中化学选择性必修1
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列变化需要加入适当的氧化剂才能实现转化的是
A. B. C. D.
2.关于反应:Al2O3+N2+3C=2AlN+3CO,下列说法正确的是
A.Al2O3中Al元素被氧化
B.氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
D.C在反应中得到电子
3.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应在3Cl2+2NH3=N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法正确的是
A.若管道漏气遇氨就会产生白雾 B.该反应利用了Cl2的强还原性
C.该反应属于氧化还原反应 D.生成1molN2有3mol电子转移
4.含硫物质的分类与相应的化合价关系如图。下列推理正确的是
A.a可被CuSO4溶液氧化生成e
B.a可与c反应生成b
C.将木炭与浓e溶液共热生成的气体通入BaCl2溶液中,有白色沉淀生成
D.可存在b→d→e→f的循环转化
5.单质硫与可溶性硫化物溶液作用生成多硫化物,如(x一般为2~6);多硫化物在酸性溶液中不稳定,易歧化:。下列说法错误的是
A.(其中As显价)是多硫化物 B.是氧化产物
C.中阴阳离子个数比为1:2 D.久置洛液遇酸可能变浑浊
6.化学与生活息息相关,下列有关说法正确的是
A.二氧化硫有毒,严禁将其添加到任何食品和饮料中
B.含钠、铜、钙金属元素的化合物均可使火焰呈现出不同的颜色
C.泡沫灭火器可用于扑救一般的起火,也适用于扑救电器起火
D.维生素C具有氧化性,可在人体内起抗氧化作用
7.下列反应中属于氧化还原反应的是
A.CaO+H2O=Ca(OH)2 B.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
C.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O D.Cl2+2KI=2KCl+I2
8.科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c)。能将海洋中的转化为进入大气层,反应过程如图所示。下列说法正确的是
A.时的电子式为
B.过程III属于氮的固定
C.反应过程中有极性键的断裂与形成
D.过程II发生的反应为
9.下列离子方程式书写正确的是
A.用饱和碳酸钠除去乙酸乙酯中的少量乙酸:2CH3COOH+CO=2CH3COO-+CO2↑+H2O
B.硫氢化钠溶液与稀硫酸混合有气泡产生:HS-+SO+7H+=2SO2↑+4H2O
C.将碳酸氢钙溶液与过量的澄清石灰水混合:Ca2++HCO+OH-=CaCO3↓+H2O
D.向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2=O2↑+2H++2Fe2+
10.含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg,则下列说法不正确的是
A.砒霜发生还原反应 B.单质砷是氧化产物
C.分解产生的氢气为0.672mL D.转移的电子总数为1.8×10-4NA
二、填空题
11.氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化方面具有重要的价值。
(1)苹果汁是人们喜欢的饮料。由于此饮料中含有Fe2+,现榨的苹果汁会由淡绿色(含Fe2+)变为棕黄色(含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.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.碱性
(2)近年来,我国储氢碳纳米管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法除去,其反应的方程式为:C+K2Cr2O7+H2SO4→CO2↑+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O(未配平)。该反应中氧化产物的化学式是 , 被还原的元素是 ,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,若反应中消耗5.88g重铬酸钾,则生成标准状况下的CO2体积为 。
(3)硝化细菌可利用氧气和自身的酶,将酸性土壤中的氧化为,则该反应的离子方程式为 。
12.Ⅰ.Na2O2具有很强的氧化性,其与FeCl2溶液能发生反应:Na2O2+FeCl2+H2O→Fe(OH)3↓+FeCl3+NaCl(未配平)。
(1)已知FeCl2的化学计量数为6,配平上述化学方程式,并标出电子转移的方向和数目: 。该反应中氧化产物是 。
Ⅱ.碳酸氢钠俗称“小苏打”,在生活、生产中用途广泛。
(2)泡沫灭火器中主要成分是NaHCO3溶液和Al2(SO4)3 溶液,二者混合后发生相互促进的水解反应生成 Al(OH)3和CO2进行灭火,写出该反应的化学方程式: 。
(3)向NaHCO3溶液中加入少许Ba(OH)2固体,忽略溶液体积变化,溶液中c(CO)的变化是 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)NaHCO3是氨碱法和联合制碱法制纯碱的中间产物,在滤出小苏打后,母液提取氯化铵有两种方法:①通入氨,冷却、加食盐,过滤;②不通入氨,冷却、加食盐,过滤。这两种方法中, (填“①”或“②”)析出的氯化铵纯度更高。
13.“焙烧”时MoS2转化为MoO3,该反应的化学方程式为 ,氧化产物是 。
14.三氯氧磷(POCl3)广泛用于农药、医药及阻燃剂的生产工业等,工业制备三氯氧磷的过程中会产生副产品亚磷酸(H3PO3)。
(1)三氯氧磷可通过氯化水解法制备,由三氯化磷、水、氯气加热反应生成,则该反应中另一产物的化学式为 。
(2)已知H3PO3为二元弱酸。某温度下,0.1 mol·L-1的H3PO3溶液中c(H+) = 2.5×10-2 mol·L-1。则该温度下H3PO3的第一步电离的平衡常数Ka1= (H3PO3的第二步电离忽略不计,保留两位有效数字)。
(3)亚磷酸具有强还原性,可将Cu2+还原为金属单质,亚磷酸与硫酸铜溶液反应的化学方程式为 。
(4)工业上生产三氯氧磷的同时会产生含磷废水(主要成分为H3PO4、H3PO3)。向废水中先加入适量漂白粉,再加入生石灰调节pH将磷元素转化为磷酸的钙盐沉淀并回收。若处理后的废水中 c(PO43-)=4×10-7 mol·L-1,则溶液中c(Ca2+)= mol·L-1。{已知Ksp=[Ca3(PO4)2]=2×10-29 }
15.回答下列问题:
I.双氧水和84消毒液是生活中常用的两种消毒剂。
(1)某同学设计如下实验研究H2O2的性质,能证明H2O2有还原性的实验是 (填序号),可作为证据的实验现象是 (填字母序号)。
序号
实验
实验现象
1
向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去;
b.有大量气泡产生
2
向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
(2)某届奥运会期间,由于工作人员将84消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种原因可能是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性:NaClO H2O2(填“>”或“<”);当STP下有22.4LO2生成时,转移电子的物质的量为 mol。
Ⅱ.家庭中常用84消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕灵(主要成分为盐酸)清洁卫生。
(3)两者同时使用会产生有毒的氯气,写出反应的离子方程式: 。
16.回答下列问题:
(1)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是 ,又变为棕黄色的原因是 (用离子方程式解释)。
(2)工业上把海水先进行氧化,再吸收溴,达到富集溴的目的。吸收工艺常用的方法是先用热空气吹出Br2,再用SO2吸收Br2。写出SO2吸收Br2反应的化学方程式为 。
(3)氮氧化物的治理是当前生态环境保护中的重要课题之一。从原理上看,NH3可用于治理NO2,该反应在催化剂条件下可实现,写出化学方程式 。
(4)一种新型催化剂能使NO和CO发生反应2NO+2CO2CO2+N2。为验证温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了如表三组实验。回答下列问题:
试验编号
T(℃)
NO初始浓度(mol/L)
CO初始浓度(mol/L)
催化剂的比表面积(m2/g)
I
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
II
280
1.20×10-3
b
124
III
350
a
5.80×10-3
82
①上述实验中a= ,b= 。
②上述实验中,能验证温度对化学反应速率影响规律的一组实验是 (填实验编号)。
17.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铁生锈的过程中,铁发生什么反应? ;化合价如何变化?
②铁矿石一般用CO还原Fe2O3得到Fe,写出该反应的化学方程式 ,该反应是置换反应吗? 该反应是氧化还原反应吗?
18.“价一类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质。如图是硫及其化合物的“价一类"二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,请根据要求回答相关问题。
(1)X的电子式为 。
(2)Y的浓溶液与S单质在加热条件下可以反应生成,写出该反应的化学方程式为 。
(3)根据含硫物质的转化关系,从“草帽迷宫”(见下图)左下角的SO2开始转化,用箭头依次标出下一个转化成的物质,找出一条正确的转化路线,最终转化成右下角的SO2离开迷宫 (提示:箭头不能穿过实线)。
(4)24mL0.10的溶液与20mL0.04的溶液(硫酸酸化)恰好完全反应,已知氧化产物是,则还原产物化学式为 。
(5)已知S+Na2SO3=Na2S2O3,实验室用下述方法制备Na2S2O3固体:①将SO2通入含Na2S和Na2CO3的混合溶液,溶液先变浑浊,后逐渐澄清;②将溶液浓缩结晶、过滤洗涤后得到Na2S2O3产品。为了提高产品的纯度,混合液中n(Na2S)和n(Na2CO3)的最佳比例为 。
19.硅、硫、氮等非金属元素在化工生产中扮演着重要角色。
I.下列物品或设施:
①陶瓷餐具;②门窗玻璃;③水晶镜片;④硅太阳能电池;⑤光导纤维;⑥手机芯片。
(1)直接使用了硅单质的是(用序号填空)
II.在学习了硫的转化后,某学生绘制了如图转化关系。
(2)写出简单气态氢化物B的结构式: 。
(3)写出转化为A的化学方程式: 。
(4)下列五种有色溶液与作用均能褪色
①品红溶液;②酸性溶液;③溴水;④滴有酚酞的NaOH溶液;⑤淀粉-碘溶液
体现了还原性的是(用序号填空) 。写出通入酸性溶液反应的离子方程式: 。
(5)工业生产中利用氨水吸收和,原理如图所示:
被吸收过程的离子方程式是 。
(6)硝酸是一种具有强氧化性、腐蚀性的强酸。已知25.6gCu与过量的300mL、6mol/L硝酸充分反应,反应结束后,除了产生以外,还产生了NO与两种气体共13.44L(标况下测定),请计算(忽略反应前后溶液体积的变化):反应产生的混合气体中,产生NO气体的体积为 L(标准状况下测定)。
20.化学反应的分类
、 、 、 、 。
三、实验题
21.某实验小组在实验室做关于铁及其化合物的性质验证实验。
(1)实验一:将铁丝在氧气燃烧。
写出反应方程式 。
(2)实验二:铁与水蒸气反应
实验现象为 ;方程式为
(3)实验三:氢氧化亚铁制备
将NaOH溶液滴入FeCl2溶液,写出离子方程式 ,在实验过程中发现生成的白色沉淀迅速变为灰绿色最后变为红褐色,原因是 (用化学用语表示)
(4)实验四:Fe2+与Fe3+转化
给FeCl3溶液加入铁屑,溶液颜色变淡,写出反应过程的离子方程式 ,将FeCl2溶液酸化后振荡,一段时间溶液变为黄色,写出反应过程的离子方程式 。
(5)磁性氧化铁的制备:(Fe2++2Fe3++8OH-=Fe3O4+4H2O)
取一定量的FeCl3溶液分为a、b两份,在a中加入足量铁粉,过滤。将滤液与b溶液混合,调整pH为12,微热即可得磁性氧化铁。在制备中溶液体积比a︰b= 。
22.亚硝酸钠(NaNO2)主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用NOx制备亚硝酸钠,简易流程如图。
已知:NO2 + NO+ Na2CO3=2NaNO2 + CO2,2NO2 + Na2CO3= NaNO2 + NaNO3 +CO2。
(1)N2的结构式为 ;利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应可制得N2,该反应的化学方程式为 。
(2)装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是 ;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使NOx完全被碱液吸收且产品纯度高,x= 。
(3)装置D的作用是 ,采用“倒置漏斗”措施的目的是 。
(4)实验完毕后,从装置C中分离出NaNO2固体产品(不含Na2CO3杂质)。设计实验探究NaNO2的性质。取少量NaNO2固体产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
实验
实验操作及现象
结论
甲
滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红
HNO2是弱酸
乙
滴入少量酸性KI-淀粉溶液中,振荡,酸性KI-淀粉溶液变蓝
酸性条件下, 具有氧化性
丙
滴入少量酸性KMnO4溶液中,振荡,酸性KMnO4溶液褪色
酸性条件下 , 具有还原性
上述实验 (填标号 )的结论不可靠,理由是 。以上经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以的形式存在,酸性KMnO4溶液与反应的离子方程式为 。
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度,根据朗伯一比耳定律确定物质溶液的浓度。亚硝酸钠标准曲线数据如表所示。(已知:稀溶液的吸光度与浓度成正比)
标准使用液浓度/(μg·mL−1)
取标准液体积/mL
相当于亚硝酸钠的质量/μg
吸光度A
1
4
4
2.7045
取0.001gNaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,取4.00mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,该亚硝酸钠产品纯度为 (结果保留三位有效数字,已知1 μg=10-6 g)。
23.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O,Na2S2O3为弱酸盐)是重要的化工原料,已知它易溶于水,难溶于乙醇,在中性和碱性环境中稳定,在40~45℃熔化,48℃分解。某兴趣小组用两种方法制取硫代硫酸钠晶体并加以应用
I.制备Na2S2O3•5H2O
方法一:亚硫酸钠法。
反应原理:S+ =Na2S2O3
实验步骤:称取一定量的于烧杯中,溶于水。另取过量的硫粉,加入少量乙醇充分搅拌均匀后,加到上述溶液中。水浴加热,微沸,反应后趁热过滤。滤液蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na2S2O3•5H2O晶体。再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。
(1)向硫粉中加入少量乙醇充分搅拌均匀的目的是 。
(2)趁热过滤的目的是 ,低温干燥的目的是 。
(3)下列说法正确的是 _______。(填标号)
A.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
B.快速冷却,可析出较大晶体颗粒
C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D.洗涤时选用热水作洗涤剂
方法二:硫化碱法,装置如图。
(4)装置C中,将Na2S和Na2CO3以2:1的物质的量之比配成溶液再通入SO2,便可制得Na2S2O3。反应过程中有淡黄色固体析出,后淡黄色固体逐渐溶解,反应大致可分为三步进行,反应的化学方程式分别为SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2, ,S+Na2SO3=Na2S2O3。
(5)装置B中盛放浓硫酸,除干燥气体外,装置B还起到的作用有 。
(6)当pH计读数接近7.0时,应立即停止通SO2的原因是 。
Ⅱ.Na2S2O3的应用
(7)用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,实验步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解。此时CrO全部转化为Cr2O;再加过量KI溶液,充分反应,加入淀粉溶液作指示剂,用0.0200mol•L-的Na2S2O3标准溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3标准溶液体积为15.00mL。已知:,则该废水中Ba2+的含量为 g/L。
参考答案:
1.B
2.B
3.C
4.B
5.A
6.B
7.D
8.C
9.C
10.C
11.(1)B
(2) CO2 Cr 2:3 0.672L
(3)+2O2+2H++H2O
12.(1) +6H2O=4Fe(OH)3↓+2FeCl3+6NaCl Fe(OH)3和FeCl3
(2)6NaHCO3+Al2(SO4)3=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4
(3)增大
(4)①
13. 2MoS2+7O22MoO3+4SO2 MoO3、SO2
14. HCl 8.3×10-3 H3PO3+CuSO4+H2O=Cu↓+H3PO4+H2SO4 5×l0-6
15.(1) 1 ab
(2) > 2
(3)ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O
16.(1) 3Fe2+++4H+=3Fe3++ NO↑+2H2O
(2)SO2+Br2+ 2H2O =H2SO4+2HBr
(3)
(4) 1.20×10-3 5.80×10-3 实验III、II
17. 氧化反应 铁元素的化合价由0价升高到+3价 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 该反应不是置换反应 是氧化还原反应。
18.(1)
(2)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
(3)
(4)Cr2(SO4)3
(5)2:1
19.(1)④⑥
(2)H-S-H
(3)
(4) ②③⑤ 5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+
(5)2NO2+4SO=N2+4SO
(6)2.24
20. 反应物、生成物种类及数目多少 反应中有无离子参与 反应中有无电子转移 反应进行的程度和方向 反应的能量变化
21.(1)3Fe+2O2Fe3O4
(2) 产生肥皂泡 3Fe+4H2OFe3O4+4H2
(3) Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(4) Fe+2Fe3+=3Fe2+ 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
(5)1︰3
22.(1) N ≡ N NH4Cl+ NaNO2NaCl+N2↑+2H2O
(2) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) 1. 5
(3) 吸收尾气(或其他合理答案) 防倒吸(或其他合理答案)
(4) 乙 产品可能混有(或其他合理答案) 5 + 2 +6H+=2Mn2+ +5 + 3H2O
(5)99. 8%
23.(1)硫粉微溶于乙醇,在乙醇中有一定的溶解度,从而增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2) 除去过量的硫粉,避免Na2S2O3晶体析出 防止Na2S2O3•5H2O分解
(3)AC
(4)
(5)平衡装置内压强,观察二氧化硫生成速率
(6)若通入SO2过量,反应液呈酸性,生成的Na2S2O3与酸反应使产品受到损失
(7)0.548
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