鲁科版必修1第3节 氧化剂和还原剂同步训练题

氧化剂和还原剂　氧化还原反应的应用

[基础过关练]

1．吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧，这些活性氧能加速人体衰老，被称为“生命杀手”。科学家尝试用Na2SeO3消除人体内的活性氧，则在此过程中Na2SeO3的作用是(　　)

A．氧化剂

B．还原剂

C．既是氧化剂又是还原剂

D．以上均不是

B　[由题可知，活性氧具有较强氧化性，若要通过氧化还原反应除去人体内的活性氧，故需要加入还原剂，故Na2SeO3的作用是还原剂。]

2．需加入适当氧化剂才能实现的反应是(　　)

A．MnO2→Mn2＋   B．SO2→SO

C．PCl3→PCl5   D．CaCO3→CO2

C　[Mn元素化合价从＋4价降到＋2价，被还原，加入还原剂才能实现，A项错误；S元素化合价没有发生变化，没有发生氧化还原反应，无需氧化剂，B项错误；P元素的化合价从＋3价升高到＋5价，被氧化，加入氧化剂可实现，C项正确；CaCO3转化为CO2是由于复分解反应造成的，并未发生氧化还原反应，无需氧化剂，D项错误。]

3．下列各组金属最适合用H2或CO把它们从化合物中还原出来的是(　　)

A．Ca、Mg  B．Al、Fe  C．Fe、Cu  D．Hg、Ag

C　[中等活性金属的制备方法是热还原法。金属活动性顺序中，K→Al等较活泼的金属一般用电解法冶炼，Zn→Cu等较不活泼的金属一般用热还原法冶炼，Hg、Ag等金属可用热分解法冶炼，当然这些金属的冶炼方法无严格的界线，如Cu可用热还原法冶炼，也可用电解法冶炼。]

4．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂。工业上通过以下反应生产：3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH===2Na2FeO4＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O。下列有关该反应的说法正确的是(　　)

A．氯元素的化合价升高   B．Fe(NO3)3是氧化剂

C．铁元素被氧化   D．NaOH发生氧化反应

C　[氯元素的化合价由＋1价降到－1价，所以氯元素的化合价降低，A项错误；铁元素由＋3价升高到＋6价，Fe(NO3)3是还原剂，B项错误；铁元素化合价升高，被氧化，C项正确；NaOH中各元素化合价不变，是碱性介质，所以NaOH未发生氧化反应，D项错误。]

5．已知X2、Y2、Z2、W2的氧化性强弱顺序为W2＞Z2＞X2＞Y2，则下列氧化还原反应能发生的是(　　)

A．2W－＋Z2===W2＋2Z－

B．2Y－＋W2===Y2＋2W－

C．2Z－＋X2===Z2＋2X－

D．2X－＋Y2===X2＋2Y－

B　[氧化性强的物质可以制取氧化性弱的物质，则W2可制取Z2、X2、Y2，Z2可制取X2、Y2，X2可制取Y2，B项符合。]

6．实验室制取氯气时有如下操作，其中操作顺序正确的是(　　)

①连好装置，检查气密性　②缓缓加热　③加入二氧化锰粉末　④加入浓盐酸　⑤将多余氯气用氢氧化钠溶液吸收　⑥用向上排空气法收集氯气

A．①②③④⑤⑥    B．③④②①⑥⑤

C．①④③②⑥⑤    D．①③④②⑥⑤

D　[实验室制Cl2时，首先连接装置，然后检验装置气密性，再加试剂反应，然后收集气体，同时要进行尾气处理。]

7．实验室常用如下装置制备氯气，图中涉及气体的制取、净化、干燥、收集和尾气处理等装置，在①～④的装置中错误的是(　　)

A．①  B．②  C．③   D．④

C　[依据装置图分析①是制备氯气，利用二氧化锰和浓盐酸加热反应，符合制备要求；②利用饱和氯化钠溶液吸收氯气中的氯化氢气体，洗气装置长进短出，符合吸收原理；③利用浓硫酸除去氯气中的水蒸气，洗气装置导气管需要长进短出，错误；④尾气吸收装置，防止污染空气，符合实验要求。]

8．实验室制备Cl2通常采用下列反应：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；据此，从下图所示仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置是(　　)

A　　　　　　　　　　　B

C　　　　　　　　　　　D

C　[A项，依据反应原理，制备氯气需要加热，错误；B项，收集的Cl2中含有水蒸气，得不到干燥气体，错误；C项，发生装置符合反应条件要求，除杂装置先除氯化氢，再干燥气体，能收集到干燥、纯净的Cl2，正确；D项，发生装置中没有加热装置，反应不能进行，错误。]

9．实验室制取Cl2的反应：4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列说法不正确的是(　　)

A．氧化剂是MnO2，还原剂是HCl

B．每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量是2 mol

C．每消耗1 mol MnO2，表现还原作用的HCl为4 mol

D．Cl2是氧化产物

C　[由可知，MnO2中锰元素化合价降低，是氧化剂，MnCl2是还原产物，HCl中氯元素化合价升高，是还原剂，Cl2是氧化产物，A项、D项正确；氯元素化合价由－1价升高到0价，每生成1 mol Cl2，转移电子的物质的量是2 mol，B项正确；每消耗1 mol MnO2，参加反应的HCl为4 mol，表现还原作用的HCl为2 mol，另2 mol HCl表现酸性生成MnCl2，C项错误。]

10．《南村辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄如纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名曰发烛。”《资治通鉴》中记载：“陈宣帝太建九年，齐后妃贫苦，至以卖烛为业。”文中的发烛就是原始的火柴。K2Cr2O7是火柴工业用作制造火柴头的氧化剂。

在下列反应中：

K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O

(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________。

(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目：

______________________________________________________________。

[解析]　(1)反应中氯元素的化合价由－1价升高到0价，被氧化；K2Cr2O7中铬元素的化合价由＋6价降低到＋3价，被还原，K2Cr2O7作氧化剂。

(2)HCl→Cl2，氯元素化合价升高，发生氧化反应，Cl2为氧化产物。

(3)14个HCl分子参加反应，有6个HCl分子被氧化，生成3个Cl2分子，另外8个HCl分子起酸性作用，所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为6∶8＝3∶4。

[答案]　(1)氯　K2Cr2O7　(2)Cl2　HCl　(3)3∶4

(4)

11．水是生命之源，是工业的血液，是农业的命脉。水在下列反应中的作用有(　　)

A．氧化剂

B．还原剂

C．既是氧化剂，又是还原剂

D．既不是氧化剂又不是还原剂

E．氧化产物

F．还原产物

G．既是氧化产物，又是还原产物

H．既不是氧化产物，又不是还原产物

①Cl2＋H2OHCl＋HClO，水的作用是________(填标号，下同)；

②2H2O22H2O＋O2↑，水的作用是________；

③2H2O2H2↑＋O2↑，水的作用是________；

④H2＋CuOCu＋H2O，水的作用是________；

⑤2HCl＋2NaH＋O2===2NaCl＋2H2O，水的作用是________；

⑥2F2＋2H2O===4HF＋O2，水的作用是________；

⑦2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，水的作用是________；

⑧Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，水的作用是________。

[解析]　①在反应Cl2＋H2OHCl＋HClO中，Cl2发生歧化反应，水是反应物，化合价没有发生变化，既不是氧化剂又不是还原剂；②在反应2H2O22H2O＋O2↑中，水是还原产物；③在反应2H2O2H2↑＋O2↑中，水既是氧化剂，又是还原剂；④在反应H2＋CuOCu＋H2O中，水是生成物，即是氧化产物；⑤在反应2HCl＋2NaH＋O2===2NaCl＋2H2O中，水是生成物，既是氧化产物又是还原产物；⑥在反应2F2＋2H2O===4HF＋O2中，水是还原剂；⑦在反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑中，水是氧化剂；⑧在反应Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaCl2＋H2O中水是生成物，既不是氧化产物，又不是还原产物。

[答案]　①D　②F　③C　④E　⑤G　⑥B　⑦A　⑧H

12．现有下列反应：

①2H2O＋Cl2＋SO2===H2SO4＋2HCl

②2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

针对上述两个反应回答：

(1)氧化剂的氧化性强弱顺序为________，还原剂的还原性强弱顺序为________。

(2)反应①中氧化产物和还原产物质量之比为________。

(3)反应②中氯化氢表现出的性质是________。

a．还原性  b．酸性  c．氧化性

[解析]　(1)由反应①知氧化性：Cl2＞H2SO4，还原性：SO2＞HCl，由反应②知氧化性：KMnO4＞Cl2，还原性：HCl＞MnO2。

(2)在反应①中氧化产物为H2SO4，还原产物为HCl，其质量比为98∶73。

(3)在反应②中HCl被氧化为Cl2，表现了还原性，同时还生成了盐和水，表现了酸性。

[答案]　(1)KMnO4＞Cl2　SO2＞HCl　(2)98∶73　(3)a、b

[拓展培优练]

13．(素养题)单质钛(Ti)的机械强度高，抗腐蚀能力强，有“未来金属”之称。以TiO2制金属钛，主要反应有：①TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO；②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti。

下列叙述不正确的是(　　)

A．反应①中碳是还原剂

B．反应①中TiO2是氧化剂

C．由反应②得出金属镁还原性比金属钛强

D．反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1

B　[分析反应①中元素化合价变化情况可知，C是还原剂，Cl2是氧化剂，两者物质的量之比为1∶1。反应②中，Mg作还原剂，Ti为还原产物，故还原性Mg＞Ti。]

14．用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，下列说法正确的是(　　)

A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂

B．Fe2O3在反应中得到电子

C．3 mol Na2O2发生反应，有12 mol电子转移

D．Na2FeO4能杀菌消毒是因其具有强氧化性

D　[A项，Na2O2只作氧化剂；B项，Fe2O3在反应中失去电子；C项，3 mol Na2O2发生反应，有6 mol电子转移。]

15．(易错题)氢化钙(CaH2)可作为生氢剂，反应的化学方程式为CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑，下列说法不正确的是(　　)

A．CaH2既是还原剂，又是氧化剂

B．H2既是氧化产物，又是还原产物

C．CaH2是还原剂，H2O是氧化剂

D．氧化产物与还原产物质量比为1∶1

A　[在反应CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑中，CaH2中的氢元素化合价是－1价，反应后变为H2中的0价，化合价升高，CaH2作还原剂；H2O中的氢元素化合价是＋1价，反应后变为H2中的0价，化合价降低，H2O作氧化剂；H2既是氧化产物，又是还原产物；在该反应中氧化产物与还原产物质量比为1∶1。]

16．(双选)18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿与浓盐酸混合加热，发现了氯气制备的方法，至今它还是实验室制备氯气的主要方法。下列关于实验室制氯气的说法中正确的是(　　)

A．浓盐酸在反应中起到酸性和氧化剂作用

B．将87 g MnO2和足量浓盐酸反应，与将含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应制得的氯气一样多

C．为防止氯气污染环境，必须进行尾气处理，可选用氢氧化钠溶液

D．收集氯气时，可采用湿润的淀粉KI试纸进行验满

CD　[软锰矿与浓盐酸混合加热，发生反应的方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，在该反应中，部分HCl中的氯元素由－1价变为Cl2中的0价，失去电子，表现还原性，一部分化合价没有变化，与Mn2＋结合形成盐，所以浓盐酸在反应中起到酸性和还原剂作用，A错误。87 g MnO2与足量浓盐酸反应，所以根据方程式可知产生71 g Cl2；含有146 g HCl的浓盐酸与足量MnO2反应，随着反应的进行，盐酸浓度降低，当为稀盐酸时反应停止，所以生成的氯气的质量小于71 g，故两种情况反应产生的Cl2的质量不等，B错误。Cl2是大气污染物，在尾气排放前要进行处理，可根据Cl2能够与碱反应的性质，用溶解度大的NaOH溶液进行吸收，C正确；氯气具有强的氧化性，在溶液中会发生反应：Cl2＋2KI===2KCl＋I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，因此可用湿润的淀粉KI试纸进行验满，D正确。]

17．实验室用如图所示的仪器药品制取氯化铁粉末，已知氯化铁粉末很容易吸水生成结晶水合物：FeCl3＋6H2O===FeCl3·6H2O。

A　 　　B　　　C　　　D　　　　E

(1)按照气体流向从左到右顺序连接仪器应是(填仪器接口顺序)①接________，________接________，_________________________________接________。

(2)装置A中发生反应的还原剂是________，B中反应的化学方程式是________________。

(3)容器D的作用是_______________________________________，容器E的作用是_______________________________________。

(4)A、B中的酒精灯应先点燃________处(填“A”或“B”)的酒精灯，理由是______________________________。

(5)这套实验装置是否完整？________(填“是”或“否”)，若不完整还需补充________________装置(若第一问填“是”，则此问不需要作答)。

[解析]　(1)用A装置制取氯气，气体分别通入E盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯气中的氯化氢，①接⑦；D盛有浓硫酸的洗气瓶除去氯气中的水蒸气，⑥接④；除杂干燥后和B装置中的铁反应，⑤接②；装置C防止空气中的水蒸气进入。(2)装置A中发生反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，所以还原剂为HCl；B中反应是铁和氯气的反应，反应生成氯化铁，化学方程式为3Cl2＋2Fe2FeCl3。(3)容器D中装有浓硫酸，浓硫酸有吸水性，且不和氯气反应，所以可用浓硫酸干燥氯气；容器E中是饱和食盐水，浓盐酸有挥发性，所以氯气中含有氯化氢气体，氯化氢极易溶于水，氯气能溶于水，且与水反应，离子方程式为Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO，食盐水溶液中的氯离子抑制氯气的溶解，降低氯气的溶解度，所以可用饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢气体。(4)A处是制取氯气，B处是氯气和铁反应，所以先点燃A处的酒精灯，使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化。(5)氯气有毒，污染环境，所以不能直接排入空气中，所以这套实验装置不完整，氯气能和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，所以可补充用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气的尾气吸收装置。

[答案]　(1)⑦　⑥　④　⑤　②

(2)HCl　3Cl2＋2Fe2FeCl3

(3)干燥氯气　除去氯气中的氯化氢气体

(4)A　使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中的氧气氧化

(5)否　装有氢氧化钠溶液的烧杯(或尾气吸收)