高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 氯气及氯的化合物精品练习
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1.反应SiCl4+2H2eq \(=====,\s\up8(高温))Si+4HCl可制纯硅。下列关于该反应的说法正确的是( )
A.H2是氧化剂 B.SiCl4是还原剂
C.H2被氧化 D.SiCl4发生氧化反应
[答案] C
[解析]H2是还原剂、被氧化,SiCl4是氧化剂,发生还原反应。
2.下列变化中需加入氧化剂才能实现的是( )
A.H2O2―→O2 B.Na3AsO4―→Na3AsO3
C.H2S―→SO2 D.Cl2―→NaClO3
[答案] C
[解析]加入氧化剂才能实现的变化肯定是物质所含元素化合价升高的变化,即肯定是氧化反应。H2eq \(O,\s\up6(-1))2―→eq \(O,\s\up6(0))2,虽然氧元素被氧化,但可以不加氧化剂,而通过加MnO2催化分解来实现;eq \(As,\s\up6(+5))Oeq \\al(3-,4)―→eq \(As,\s\up6(+3))Oeq \\al(3-,3),砷元素被还原,应加入还原剂;H2S―→SO2,硫元素被氧化,需加入氧化剂(如O2);Cl2―→ClOeq \\al(-,3),虽然氯元素被氧化,但可以不加氧化剂,而通过加浓NaOH溶液、加热来实现,反应中NaOH既不是氧化剂也不是还原剂。
3.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 ml Cl2消耗还原剂的物质的量为2 ml
[答案] D
[解析]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;KCl既不是氧化产物也不是还原产物,B项正确;HCl中氯元素的化合价由-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eq \f(5,6)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 ml Cl2消耗还原剂的物质的量为eq \f(5,3) ml,D项错误。
4.下列关于氧化还原反应的叙述,正确的是( )
A.失去电子的反应是还原反应
B.作氧化剂的物质不能是还原剂
C.发生氧化反应的物质是氧化剂
D.失去电子的物质是还原剂
[答案] D
[解析]失去电子的反应是氧化反应,A错误;作氧化剂的物质也可以作还原剂,B错误;发生氧化反应的物质是还原剂,C错误。
5.工业上制取ClO2的化学反应:2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4。下列说法正确的是( )
A.SO2在反应中作还原剂
B.NaClO3在反应中失去电子
C.H2SO4在反应中作氧化剂
D.1 ml还原剂在反应中失去1 ml电子
[答案] A
[解析]在反应中,NaClO3中氯元素化合价降低,得到电子,被还原,NaClO3作氧化剂;SO2中硫元素化合价升高,失去电子,被氧化,SO2作还原剂;反应1 ml SO2转移2 ml电子,综上所述,正确的是A。
6.溴化砹(AtBr,At显+1价)可发生下列反应:
①2AtBr+2Mg===MgBr2+MgAt2;
②AtBr+2NH3(l)===NH4Br+AtNH2。
关于上述两个反应的有关说法正确的是( )
A.这两个反应都是氧化还原反应
B.反应①中MgAt2既是氧化产物,又是还原产物
C.反应②中AtBr是还原剂
D.Mg的还原性弱于MgAt2的还原性
[答案] B
[解析]AtBr中砹元素的化合价为+1价,溴元素的化合价为-1价。反应①是氧化还原反应,镁元素和砹元素的化合价都发生了变化,反应②没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,故A错误;反应①中镁元素的化合价升高,生成的MgAt2是氧化产物,AtBr中砹元素的化合价由+1价降低到MgAt2中的-1价,MgAt2又是还原产物,故B正确;反应②不是氧化还原反应,不存在氧化剂和还原剂,故C错误;在反应①中,Mg作还原剂,MgAt2是还原产物,所以Mg的还原性强于MgAt2的还原性,故D错误。
7.吸进人体的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧会加速人体衰老,被称为“生命杀手”,科学家试图用Na2SeO3消除人体内的活性氧,则Na2SeO3的作用是( )
A.作氧化剂
B.作还原剂
C.既作氧化剂又作还原剂
D.以上均不是
[答案] B
[解析]由题可知,人体内的“活性氧”氧化性极强,用Na2SeO3消除“活性氧”,则Na2SeO3被氧化,Na2SeO3的作用是作还原剂,B正确。
8.已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):①G→Q+NaCl ②Q+H2O→X+H2 ③Y+NaOH→G+Q+H2O ④Z+NaOH→Q+X+H2O,这五种化合物中Cl元素的化合价由低到高的顺序是( )
A.G、Y、Q、Z、X
B.X、Z、Q、G、Y
C.Z、X、Q、Y、G
D.G、Q、Y、X、Z
[答案] A
[解析]G、Q、X、Y、Z均含氯元素,在①G→Q+NaCl中,NaCl中的Cl元素化合价为-1,所以G→Q的化合价升高,所以G中Cl元素的化合价比Q中的低;在②Q+H2O→X+H2中,氢元素的化合价从+1降到0,所以Cl元素的化合价升高,所以Q中Cl元素的化合价低于X中Cl元素的化合价;在③Y+NaOH→G+Q+H2O中,Y中Cl元素的化合价应既升高又降低,Y中Cl元素的化合价介于G和Q之间,所以Y、G、Q中Cl元素的化合价由低到高的顺序是G、Y、Q;在④Z+NaOH→Q+X+H2O中,Z中Cl元素的化合价既升高又降低,介于Q与X之间,所以Z、Q、X中Cl元素的化合价由低到高的顺序是Q、Z、X,故选A。
9.在反应SiO2+3Ceq \(=====,\s\up9(高温))SiC+2CO↑中,氧化剂与还原剂的质量比是( )
A.36∶60 B.60∶36 C.1∶2 D.1∶3
[答案] C
[解析]反应SiO2+3Ceq \(=====,\s\up9(高温))SiC+2CO↑中,碳元素的化合价一部分由0价降低为-4价,另一部分由0价升高为+2价,由得失电子守恒可知,若36 g C参加反应,只有12 gC作氧化剂,另外24 g C作还原剂,所以氧化剂与还原剂的质量比是1∶2,故选C。
10.氧化还原反应中,水可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应属于氧化还原反应且与Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是( )
A.Na2O+H2O===2NaOH
B.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
C.Cl2+H2O⇌HCl+HClO
D.2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
[答案] D
[解析]反应Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr中,水既非氧化剂又非还原剂。A项反应不是氧化还原反应,水是反应物;B项反应是氧化还原反应,水既非氧化剂又非还原剂;C项反应是氧化还原反应,Cl2既是氧化剂又是还原剂,水既非氧化剂又非还原剂;D项反应是氧化还原反应,且水作氧化剂。故选D。
11.现有下列几个反应:
①K2Cr2O7+14HCl===2CrCl3+2KCl+3Cl2↑+7H2O
②2FeBr2+Br2===2FeBr3
③2NaBr+Cl2===Br2+2NaCl
④2FeCl3+SO2+2H2O===2FeCl2+2HCl+H2SO4
下列有关性质的比较中正确的是( )
A.氧化性:Cr2Oeq \\al(2-,7)>Cl2>Fe3+
B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2Oeq \\al(2-,7)
C.还原性:SO2
[答案] A
[解析]一般来说,在同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性。由①可知氧化性:Cr2Oeq \\al(2-,7)>Cl2,还原性:Cl->Cr3+;由②可知氧化性:Br2>Fe3+,还原性:Fe2+>Br-;由③可知氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-;由④可知氧化性:Fe3+>SOeq \\al(2-,4),还原性:SO2>Fe2+。因此氧化性:Cr2Oeq \\al(2-,7)>Cl2>Br2>Fe3+>SOeq \\al(2-,4),还原性:SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+,A正确。
12.已知在相同条件下,下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl-
A.2Fe3++SO2+2H2O===SOeq \\al(2-,4)+4H++2Fe2+
B.2Br-+SOeq \\al(2-,4)+4H+===SO2↑+Br2+2H2O
C.2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
[答案] B
[解析]A项中SO2是还原剂,Fe2+是还原产物,故还原性SO2>Fe2+,与已知一致,反应能够发生。B项中Br-是还原剂,SO2是还原产物,故还原性Br->SO2,与已知相矛盾,反应不能发生。C项中Br-和Fe2+都是还原剂,Cl-是还原产物,故还原性Br->Cl-、Fe2+>Cl-,与已知一致,反应能够发生。D项中I-是还原剂,Fe2+是还原产物,故还原性I->Fe2+,与已知一致,反应能够发生。
13.(1)人体血红蛋白分子中含有Fe2+,正是这些Fe2+使血红蛋白分子具有载氧功能。亚硝酸钠(NaNO2)可将人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+,生成高铁血红蛋白而丧失与氧气的结合能力,反应过程中Fe2+发生__________反应,说明亚硝酸钠具有____________性;误食亚硝酸钠中毒,可服维生素C缓解,说明维生素C具有________性。
(2)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与Cl2相比ClO2不但具有更显著的杀菌能力,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。可以用下列方法制备ClO2:
2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
被氧化的物质是__________________,若反应中有0.1 ml电子转移,则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为________ L。
[答案] (1)氧化 氧化 还原 (2)H2O2 2.24
[解析] (1)NaNO2将Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+发生氧化反应,说明NaNO2具有氧化性。(2)反应中:H2eq \(O,\s\up6(-1))2→eq \(O,\s\up6(0))2,氧元素价态升高,则H2O2被氧化,Naeq \(Cl,\s\up6(+5))O3→eq \(C,\s\up6(+4))lO2,氯元素化合价降低,故若反应中有0.1 ml电子转移,则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为22.4 L·ml-1×0.1 ml=2.24 L。
14.实验室制取氯气有下列反应:
(1)该反应中氧化剂是 ;被还原的元素是 ;氧化产物是 。
(2)在上方反应方程式中用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
(3)该反应有1 ml KMnO4参加反应,被氧化的HCl为 ml,转移电子 ml。
[答案] (1)KMnO4 Mn Cl2
(2)
(3)5 5
[解析]题给反应用双线桥法表示如下:
当1 ml KMnO4参加反应,5 ml HCl被氧化,转移电子为5 ml。
1.氢化钙可以作为生氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,其中H2( )
A.既是氧化产物又是还原产物
B.是氧化剂
C.是还原剂
D.既是氧化剂又是还原剂
[答案] A
[解析]CaH2中氢元素由-1价升高至0价,H2O中氢元素由+1价降低至0价,氢气既是氧化产物又是还原产物。
2.A2、B2、C2 3种单质和它们离子间能发生下列反应:2A-+C2===2C-+A2、2C-+B2===2B-+C2,若X-能与C2发生反应2X-+C2===2C-+X2,有关说法中不正确的是( )
A.氧化性:B2>C2>A2
B.还原性:X->C->B-
C.X2与B-能发生反应
D.X2与B-不能发生反应
[答案] C
[解析]根据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,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则氧化性:B2>C2>A2,还原性:X->C->
B-,故A、B正确;根据B项的分析,还原性:X->B-,因此X2与B-不能发生反应,故C错误,D正确。
3.已知有如下反应:
①2BrO eq \\al(-,3) +Cl2===Br2+2ClO eq \\al(-,3)
②ClO eq \\al(-,3) +5Cl-+6H+===3Cl2+3H2O
③2FeCl2+Cl2===2FeCl3
根据上述反应,判断下列结论中错误的是( )
A.Cl2在反应①中作还原剂
B.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
C.氧化性强弱的顺序:ClO eq \\al(-,3) >BrO eq \\al(-,3) >Cl2>Fe3+
D.溶液中可发生反应:ClO eq \\al(-,3) +6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O
[答案] C
[解析]氧化还原反应中,所含元素化合价升高的物质为还原剂,还原剂被氧化生成氧化产物,所含元素化合价降低的物质为氧化剂,氧化剂被还原生成还原产物,同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物。①中BrO eq \\al(-,3) 是氧化剂,ClO eq \\al(-,3) 是氧化产物,所以氧化性:BrO eq \\al(-,3) >ClO eq \\al(-,3) ;②中ClO eq \\al(-,3) 是氧化剂,Cl2是氧化产物,所以氧化性:ClO eq \\al(-,3) >Cl2;③中Cl2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,所以氧化性:Cl2>Fe3+。Cl2中Cl元素在反应①中化合价升高,所以Cl2作还原剂,故A正确;Cl2在反应②中既由化合价降低得到,又由化合价升高得到,所以Cl2既是氧化产物又是还原产物,故B正确;根据分析可得氧化性强弱的顺序:BrO eq \\al(-,3) >ClO eq \\al(-,3) >Cl2>Fe3+,故C错误;由于氧化性:ClO eq \\al(-,3) >Fe3+,所以该反应ClO eq \\al(-,3) +6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O可发生,故D正确。
4.24 mL浓度为0.05 ml/L的Na2SO3溶液,恰好与20 mL浓度为0.02 ml/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价是( )
A.+2 B.+3
C.+4 D.+5
[答案] B
[解析]设产物Cr的化合价为x,Na2SO3 eq \(――→,\s\up7(失 2e-)) Na2SO4,失去电子的物质的量为0.024 L×0.05 ml/L×2;K2Cr2O7 eq \(――――――→,\s\up7(得 2×(6-x)e-)) 2Crx+,得到电子的物质的量为0.02 L×0.02 ml/L×(6-x)×2。所以有0.02 L×0.02 ml/L×(6-x)×2=0.024 L×0.05 ml/L×2,解得x=3。
5.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生如下化学反应:10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化产物比还原产物的物质的量多1.75 ml,则下列判断正确的是( )
A.生成40.0 L(标准状况)N2
B.有0.25 ml KNO3被氧化
C.转移电子的物质的量为1.5 ml
D.被氧化的N的物质的量为3.75 ml
[答案] D
[解析]由汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生的反应10NaN3+2KNO3===K2O+5Na2O+16N2↑可知,在产生的16 ml N2中有1 ml还原产物,15 ml氧化产物,转移10 ml电子,即氧化产物比还原产物的物质的量多14 ml时,反应产生16 ml N2,若氧化产物比还原产物的物质的量多1.75 ml,则产生的N2在标准状况下的体积V(N2)= eq \f(16,14) ×1.75 ml×22.4 L·ml-1=44.8 L,A错误;由化学方程式可知,KNO3得到电子被还原,B错误;根据选项A分析可知,转移电子的物质的量为 eq \f(1.75×10,14) ml=1.25 ml,C错误;氧化产物比还原产物的物质的量多14 ml时,被氧化的N原子的物质的量为30 ml ,则氧化产物比还原产物的物质的量多1.75 ml时,被氧化的N的物质的量为 eq \f(1.75×30,14) ml=3.75 ml,D正确。
6.有下列三个化学方程式:①3Cl2+2FeI2===2FeCl3+2I2 ②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br- ③C2O3+6HCl===2CCl2+Cl2↑+3H2O,下列说法正确的是( )
A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CCl2
B.根据以上化学方程式可以得到氧化性强弱顺序:Cl2>Fe3+>C2O3
C.可以推理得到Cl2+FeBr2===FeCl2+Br2
D.在反应③中,当1 ml C2O3参加反应时,2 ml HCl被氧化
[答案] D
[解析]反应①②③中,氧化产物分别为I2和FeCl3、Fe3+、Cl2,A错误;根据氧化还原反应的氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,得氧化性:C2O3>Cl2>Fe3+,B错误;由于还原性:Fe2+>Br-,通入Cl2后,Cl2首先与Fe2+反应,再与Br-反应,C错误。
7.某学生做如下实验:第一步,在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述中不正确的是( )
A.氧化性:ClO->I2>SO eq \\al(2-,4)
B.蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有氧化性
C.淀粉KI溶液变蓝是因为I-被ClO-氧化为I2,I2使淀粉变蓝
D.若将Na2SO3溶液加入氯水中,氯水褪色
[答案] B
[解析]向淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,ClO-将I-氧化成I2,本身被还原为Cl-;向蓝色溶液中滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失,I2将Na2SO3氧化成Na2SO4,本身被还原成I-。氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,即氧化性顺序是ClO->I2>SO eq \\al(2-,4) ,故A说法正确;蓝色消失的原因是I2将Na2SO3氧化成Na2SO4,I2本身被还原成I-,体现Na2SO3的还原性,故B说法错误;淀粉遇碘单质变蓝,加入NaClO溶液,NaClO将I-氧化成I2,I2使淀粉变蓝,故C说法正确;氯水具有氧化性,能将Na2SO3氧化,Cl2被还原成Cl-,氯水褪色,故D说法正确。
8.把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应。对该氧化还原反应,下列说法不正确的是( )
eq \x(Mn2+) …… eq \x(→) eq \x(H+) ……
图1
eq \x(+MnO eq \\al(-,4) ) eq \x(+IO eq \\al(-,4) ) eq \x(+IO eq \\al(-,3) ) eq \x(+H2O)
图2
A.IO eq \\al(-,4) 作氧化剂,具有氧化性
B.氧化性:MnO eq \\al(-,4) >IO eq \\al(-,4)
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2
D.若有2 ml Mn2+参加反应,则转移10 ml电子
[答案] B
[解析]Mn2+是反应物,反应后生成MnO eq \\al(-,4) ,则Mn2+失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,得电子,元素化合价降低,所以IO eq \\al(-,4) 是反应物,IO eq \\al(-,3) 是生成物。IO eq \\al(-,4) 中的碘元素在反应中化合价降低,得电子,作氧化剂,具有氧化性,故A正确;该反应的氧化剂是IO eq \\al(-,4) ,氧化产物是MnO eq \\al(-,4) ,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性强弱顺序为IO eq \\al(-,4) >MnO eq \\al(-,4) ,故B错误;1个IO eq \\al(-,4) 得2e-,1个Mn2+失5e-,由电子守恒知,氧化剂IO eq \\al(-,4) 和还原剂Mn2+的物质的量之比为5∶2,故C正确;有2 ml Mn2+参加反应时,转移电子的物质的量为2 ml×(7-2)=10 ml,故D正确。
9.已知下列反应:
反应Ⅰ:C2O3+6HCl(浓)===2CCl2+Cl2↑+3H2O
反应Ⅱ:5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3
下列说法正确的是( )
A.反应Ⅰ中HCl是氧化剂
B.反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应
C.氧化性:C2O3>Cl2>HIO3
D.还原性:CCl2>HCl>I2
[答案] C
[解析]反应Ⅰ中部分Cl元素的化合价升高,则HCl为还原剂,A错误;反应Ⅱ中Cl元素的化合价降低,则Cl2发生还原反应,B错误;由氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,反应Ⅰ中,氧化性:C2O3>Cl2,反应Ⅱ中,氧化性:Cl2>HIO3,故氧化性:C2O3>Cl2>HIO3,C正确;由还原剂的还原性强于还原产物的还原性可知,反应Ⅰ中,还原性:HCl>CCl2,反应Ⅱ中,还原性:I2>HCl,故还原性:I2>HCl>CCl2,D错误。
10.氢化钙被称为“生氢剂”,它易与水反应产生H2:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,下列判断正确的是( )
①H2只是氧化产物 ②H2只是还原产物 ③H2O是氧化剂 ④CaH2中的H元素被还原 ⑤氧化产物与还原产物之比为1∶1
A.①②③ B.②④ C.① D.③⑤
[答案] D
[解析]由归中规律可知元素的化合价变化为(而不是),整个反应中电子转移的方向和数目表示为,由此可判断③⑤正确。
11.G、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物,它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl;
②Q+H2O―→X+H2;
③Y+NaOH―→G+Q+H2O;
④Z+NaOH―→Q+X+H2O。
这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为( )
A.G
C.G[答案] B
[解析]①G―→Naeq \(Cl,\s\up6(-1)),氯元素化合价肯定降低,则G―→Q,氯元素化合价升高,可知氯元素的化合价关系:Q>G>-1;②中H元素化合价降低,则Cl元素化合价升高,X>Q;③Y中氯元素化合价介于G、Q之间,结合①可知GZ>Q>Y>G。
12.已知①N2+3H22NH3;②3Cl2+8NH3===N2+6NH4Cl,判断下列物质的还原性从强到弱的顺序是( )
A.NH4Cl>NH3>H2 B.H2>NH3>NH4Cl
C.NH3>NH4Cl>H2 D.H2>NH4Cl>NH3
[答案] B
[解析]反应①中还原性H2>NH3,反应②中还原性NH3>NH4Cl。
13.单质X和Y相互反应生成eq \(X,\s\up6(+2))eq \(Y,\s\up6(-2)),现有下列叙述:
①X被氧化;②X是氧化剂;③X具有氧化性;④Y2-是还原产物;⑤Y2-具有还原性;⑥X2+具有氧化性;⑦Y的氧化性比X2+的氧化性强。其中正确的是( )
A.①②③④ B.①④⑤⑥⑦
C.②③④ D.①③④⑤
[答案] B
[解析]X和Y相互反应生成eq \(X,\s\up6(+2))eq \(Y,\s\up6(-2)),X的化合价升高,被氧化,是还原剂,具有还原性,Y的化合价降低,被还原,是氧化剂,具有氧化性,Y2-是还原产物,具有还原性,X2+是氧化产物,具有氧化性,Y的氧化性比X2+的氧化性强。
14.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
B.2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
C.2FeCl2+Cl2===2FeCl3
D.5PbCl2+2KMnO4+2H2O===5PbO2+2KCl+2MnCl2+4HCl
[答案] D
[解析]氧化性:PbO2>KMnO4>Cl2>FeCl3>CuCl2,在一个氧化还原反应中,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。A项中,氧化性Fe3+>Cu2+,与条件相符;B项中,氧化性MnOeq \\al(-,4)>Cl2,与条件相符;C项中,氧化性Cl2>Fe3+,与条件相符;D项中,氧化性MnOeq \\al(-,4)>PbO2,与条件不相符,所以D项反应不可能发生。
15.实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2+NH4Cleq \(=====,\s\up7(△))NaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的说法正确的是( )
A.NaNO2发生氧化反应
B.生成1 ml N2时转移的电子数为6 ml
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.被氧化和被还原的元素是同一种元素
[答案] D
[解析]在反应+2H2O中,NaNO2发生还原反应,生成1 ml N2,转移3 ml e-,NH4Cl中N被氧化,被氧化和被还原的元素均为N。
16.Ⅰ.在下列反应中:
A.2F2+2H2O===4HF+O2
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.CaO+H2O===Ca(OH)2
D. 2H2O eq \(=====,\s\up7(电解)) 2H2↑+O2↑
(1)水只作氧化剂的是 (填序号,下同)。
(2)水只作还原剂的是 。
(3)水既作氧化剂又作还原剂的是 。
(4)水既不作氧化剂又不作还原剂的是 。
Ⅱ.实验室制备少量氯气可利用反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,此反应不需加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。
(2)当参加反应的氧化剂的物质的量是1 ml时,被氧化的还原剂的物质的量是 __ml,产生的氯气在标准状况下的体积为 __L,电子转移数目为 。
(3)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有 。
A.酸性 B.还原性
C.氧化性 D.挥发性
[答案] Ⅰ.(1)B (2)A (3)D (4)C
Ⅱ.(1)KMnO4 HCl
(2)5__ 56_ 5NA
(3)AB
[解析]Ⅰ.化合价升高元素所在的反应物是还原剂,化合价降低元素所在的反应物是氧化剂,反应2F2+2H2O===4HF+O2中,水中氧元素化合价升高,水只作还原剂;反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑中,水中氢元素化合价降低,只作氧化剂;反应CaO+H2O===Ca(OH)2中,水中的氢元素和氧元素化合价均未变化,所以水既不作氧化剂也不作还原剂;反应2H2O eq \(=====,\s\up7(电 解 )) 2H2↑+O2↑中,水中的氢元素化合价降低,氧元素化合价升高,所以水既作氧化剂又作还原剂。
Ⅱ. 由元素化合价变化可知,KMnO4作氧化剂,HCl作还原剂,而且n(氧化剂)∶n(还原剂)=2∶10=1∶5。当n(KMnO4)=1 ml 时,生成n(Cl2)=2.5 ml,在标况下体积V(Cl2)=2.5 ml×22.4 L·ml-1=56 L。转移的电子数为5NA。由方程式可知,16 ml HCl参加反应,只有10 ml作还原剂,所以HCl在反应中既表现还原性,又表现酸性。
17.(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 。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
[答案] ② KMnO4
[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、+5,生成N2O3(氮元素的化合价为+3)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、+2,生成HNO2(氮元素的化合价为+3)的过程中氮元素的化合价都升高,此反应不可能实现;③中,N2O4(氮元素的化合价为+4)生成HNO3(氮元素的化合价为+5)、HNO2(氮元素的化合价为+3)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:MnO eq \\al(-,4) > Cl2,还原性:Cl->Mn2+。由此推知氧化性强弱顺序为MnO eq \\al(-,4) >Cl2>Fe3+> I2,还原性强弱顺序为Mn2+18.氧化亚铜(Cu2O)是一种鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,可在酸性溶液中发生反应,与硫酸、盐酸、硝酸反应如下:
①Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl===2HCuCl2+H2O
③3Cu2O+14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(1)Cu2O中Cu的化合价为 。
(2)反应①中氧化剂为 ,还原剂为 ,电子转移数目为 。
(3)反应② (填“是”或“不是”)氧化还原反应;若是请说明转移电子情况,若不是请说明判断依据: 。
(4)反应③中得电子的元素是 (填元素符号),从反应看三种酸中氧化性最强的是 。
[答案] (1)+1
(2)Cu2O Cu2O 1
(3) 不是 反应前后元素化合价没有发生改变。
(4) N 硝酸(或HNO3)
[解析](1)根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零可知,Cu2O中Cu元素的化合价为+1。(2)反应①中只有铜元素的化合价发生了改变,+1价的Cu变为+2价和0价,化合价既有升高又有降低,故Cu2O既是氧化剂又是还原剂。(3)反应②中元素的化合价没有发生改变,所以不是氧化还原反应。(4)反应③中得电子的是HNO3中N元素,而反应①②中H2SO4、HCl均未得电子,所以HNO3氧化性最强。
19.(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+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
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] (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:MnOeq \\al(-,4)>Cl2,还原性:Cl->Mn2+。由此推知:氧化性由强到弱的顺序为MnOeq \\al(-,4)>Cl2>Fe3+>I2,还原性由弱到强的顺序为Mn2+
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