高中化学鲁科版必修1第2章 元素与物质世界第3节 氧化剂和还原剂同步测试题

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氧化剂和还原剂【学习理解】　　共45分一、选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分)1．(2021·苏州高一检测)ClO2是一种广谱型消毒剂，对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果。ClO2对病毒的灭活比O3和Cl2更有效。低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果。ClO2是高效消毒灭菌剂，制备反应2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4，该反应中(　　)A．Cl元素被氧化　　　　  B．H2SO4是氧化剂C．SO2是还原剂　　　     D．NaClO3是还原剂【解析】选C。在制备反应2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4中，Cl元素化合价降低，被还原，故A错误；NaClO3是氧化剂，故B、D错误；SO2化合价升高，被氧化，作还原剂，故C正确。2．(2021·聊城高一检测)黑火药爆炸时发生的反应为S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，下列说法错误的是(　　)A．C在反应中作氧化剂B．S和KNO3都发生了还原反应C．CO2是氧化反应的产物D．K2S和N2都是还原反应的产物【解析】选A。C为还原剂，S和KNO3为氧化剂，发生还原反应。CO2是氧化反应的产物，K2S和N2为还原反应的产物。【补偿训练】(2021·桂林高一检测)在2FeBr2＋3Cl2===2FeCl3＋2Br2的反应中，被氧化的元素是(　　)A．Fe　　B．Br　　C．Fe和Br　　D．Cl【解析】选C。被氧化的元素是化合价升高的元素。在上述反应中Fe元素从＋2价升高到＋3价，Br元素从－1价升高到0价，所以被氧化的元素是铁和溴两种元素。3．(2021·庆阳高一检测)下列反应中，属于有水参加的氧化还原反应且水只作氧化剂的是(　　)A．SO2＋H2O===H2SO3B．Cl2＋H2O===HCl＋HClOC．2H2O2H2↑＋O2↑D．3Fe＋4H2O(g)4H2＋Fe3O4【解析】选D。A项，该反应为非氧化还原反应；B项，水既不是氧化剂，也不是还原剂；C项，水既是氧化剂，又是还原剂；D项，Fe为还原剂，水为氧化剂。4．(2021·苏州高一检测)工业上制备硝酸的一个重要反应为4NH3＋5O2===4NO＋6H2O。下列有关该反应的说法正确的是(　　)A．O2是还原剂B．NH3在反应中得到电子C．氮元素被氧化D．H2O是氧化产物【解析】选C。O2得到电子，发生还原反应，则O2是氧化剂，故A错误；NH3中N元素化合价升高，被氧化，则NH3失电子，故B错误；N元素化合价从－3价升高到＋2价，则氮元素被氧化，故C正确；O2得到电子，发生还原反应，H2O是还原产物，故D错误。5．(2021·杭州高一检测)将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再加入K2Cr2O7溶液，发生如下两个离子反应：SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋；Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。下列有关说法正确的是(　　)A．还原性：SO2> Fe2＋> Cr3＋B．氧化性：Cr2O> SO>Fe3＋C．Cr2O能将Na2SO3还原成Na2SO4D．两个反应中Fe2(SO4)3均作还原剂【解析】选A。反应SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋中S元素的化合价升高、Fe元素的化合价降低，SO2为还原剂，Fe2＋为还原产物，根据同一氧化还原反应中还原性：还原剂>还原产物，则还原性：SO2>Fe2＋，反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O中Cr元素的化合价降低、Fe元素的化合价升高，Fe2＋为还原剂，Cr3＋为还原产物，则还原性：Fe2＋>Cr3＋，则还原性：SO2> Fe2＋> Cr3＋，A正确；反应SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋中Fe3＋为氧化剂、SO为氧化产物，根据同一氧化还原反应中氧化性：氧化剂>氧化产物，则氧化性：Fe3＋> SO，反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O中Cr2O为氧化剂、Fe3＋为氧化产物，则氧化性：Cr2O>Fe3＋，则氧化性：Cr2O>Fe3＋> SO，B错误；根据A、B项的分析，结合氧化还原反应中“强制弱”的规律，Cr2O能将Na2SO3氧化成Na2SO4，C错误；反应SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋中Fe2(SO4)3作氧化剂，反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O中Fe2(SO4)3为氧化产物，D错误。6．(2021·贵阳高一检测)已知在某温度时发生如下三个反应：①C＋CO2===2CO②C＋H2O(g)===CO＋H2③CO＋H2O(g)===CO2＋H2由此判断，在该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是(　　)A．CO>C>H2　　　 　 B．C>CO>H2C．C>H2>CO      D．CO>H2>C【解析】选B。根据同一氧化还原反应中，还原性：还原剂>还原产物进行分析。由反应①知还原性：C>CO；由反应②知还原性：C>H2；由反应③知还原性：CO>H2；综合分析得还原性：C>CO>H2。【补偿训练】(2021·衡阳高一检测)对于反应O3＋I－＋H＋―→I2＋O2＋H2O(未配平)，下列说法正确的是(　　)A．O2和H2O是还原产物B．该反应能说明O2的氧化性大于I2C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1D．配平后的化学方程式为2O3＋2I－＋4H＋===I2＋2O2＋2H2O【解析】选C。此反应中氧化剂是O3，还原剂是I－，氧化产物是I2，还原产物是H2O，故A错；由题意可知氧化性O3>I2，不能说明氧化性O2>I2，故B错；D中电荷不守恒，应为O3＋2I－＋2H＋===I2＋O2＋H2O。二、非选择题(本题共2小题，共21分)7．(8分)(2021·重庆高一检测)NaNO2易溶于水，外观和食盐相似，有咸味，人误食会中毒。已知NaNO2能发生如下反应：2NaNO2＋4HI===2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O。请回答下列问题：(1)已知HI和HCl性质相似。上述反应的离子方程式为________________________________。(2)上述反应中氧化剂是__________；NaI__________(填序号)。①是氧化产物②是还原产物③既不是氧化产物，又不是还原产物④既是氧化产物，又是还原产物(3)根据上述反应可鉴别NaNO2和NaCl。可选用的物质有①水　②碘化钾­淀粉试纸　③淀粉　④白酒　⑤食醋你认为应该选用的物质有__________(填序号)。【解析】(1)HI和HCl性质相似，易溶且易电离，则2NaNO2＋4HI===2NO↑＋I2＋2NaI＋2H2O改写成离子方程式为2NO＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O；(2)NaNO2中N元素的化合价降低，被还原，NaNO2是氧化剂，NaI中各元素的化合价在反应前后都没有改变，所以NaI既不是氧化产物，又不是还原产物；(3)根据题目中所给的化学方程式可知，NaNO2在酸性溶液中能将I－氧化成I2，淀粉遇I2变蓝色，因此鉴别NaNO2和NaCl至少应选的物质有①②⑤。答案：(1)2NO＋4H＋＋2I－===2NO↑＋I2＋2H2O　(2)NaNO2　③　(3)①②⑤8．(13分)(2021·潍坊高一检测)如图是一块用FeCl3溶液与Cu反应制作的印刷电路板，其制作原理可用2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2X表示。(1)上式中X的化学式为____________。(2)在上述反应中，氧化剂为________，氧化产物为________，将两者的氧化性相比较，________的氧化性更强。(3)若有64 g铜被氧化，则参与反应的FeCl3的质量为________。(4)该反应的离子方程式为_________________________________________。【解析】(1)由反应2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2X，根据原子守恒可知X应为FeCl2。(2)FeCl3中的Fe3＋变为FeCl2中的Fe2＋，铁元素化合价降低，FeCl3为氧化剂；Cu变为CuCl2中的Cu2＋，铜元素化合价升高，Cu发生氧化反应，CuCl2为氧化产物。在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，所以FeCl3的氧化性强于CuCl2。(3)由2FeCl3＋Cu===CuCl2＋2FeCl2　 　325     64     m 　   64 g得m＝325 g。答案：(1)FeCl2　(2)FeCl3　CuCl2　FeCl3(3)325 g　(4)2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋【应用实践】　　共35分一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)9．(2021·济南高一检测)在酸性高锰酸钾溶液中加入Na2O2粉末，高锰酸钾溶液褪色，其中发生反应的离子方程式为2MnO＋16H＋＋5Na2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O＋10Na＋。下列判断正确的是(　　)A．高锰酸钾是氧化剂，Na2O2既是氧化剂又是还原剂B．反应的氧化产物只有氧气C．当反应产生标准状况下2.24 L O2时，反应转移的电子为0.1 molD．通常所说的酸化的高锰酸钾溶液指的是滴加了浓盐酸的高锰酸钾溶液【解析】选B。A项，题述反应中，高锰酸钾是氧化剂，Na2O2是还原剂，错误；B项，该反应的产物中，只有O2是氧化产物，正确；C项，当反应产生标准状况下2.24 L O2时，反应转移的电子为0.2 mol，错误；D项，通常所说的酸化的高锰酸钾溶液指的是滴加了稀硫酸的高锰酸钾溶液，错误。10．(2021·唐山高一检测)在3Cl2＋6KOHKClO3＋5KCl＋3H2O的反应中，下列说法不正确的是(　　)A．Cl2是氧化剂，KOH是还原剂B．KCl是还原产物，KClO3是氧化产物C．反应中每消耗3 mol Cl2，转移电子数为5NAD．氧化剂的物质的量是还原剂的物质的量的5倍【解析】选A。反应中电子转移情况可表示为，在该反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂，KClO3是氧化产物，KCl是还原产物，当反应中消耗3 mol Cl2时，转移电子为5 mol，电子数为5NA，被还原的氯气(氧化剂)与被氧化的氯气(还原剂)的物质的量之比为5∶1。11．铌具有广泛用途。黏土铌矿中NbO＋转化为NbO反应的离子方程式为NbO＋＋MnO2＋2H＋===NbO＋Mn2＋＋H2O，下列有关说法正确的是(　　)A．NbO＋和NbO中Nb元素的化合价分别为＋5和＋3B．MnO2中锰元素化合价降低，发生氧化反应C．NbO转化为Nb2O5的反应为氧化还原反应D．生成0.1 mol NbO，反应转移0.2 mol电子【解析】选D。由分析可知，NbO＋和NbO中Nb元素的化合价分别为＋3和＋5，故A错误；MnO2中锰元素化合价降低，发生还原反应，故B错误；NbO转化为Nb2O5的反应中，没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故C错误；反应中，Nb元素的化合价从＋3升高为＋5，则生成0.1 mol NbO，反应转移0.2 mol电子，故D正确。12．中国化学家研究的一种新型复合光催化剂碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C3N4)纳米复合物可以利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列说法正确的是(　　)A.C3N4中C的化合价为－4B．反应的两个阶段转移电子数相等C．阶段Ⅱ中，H2O2既是氧化剂，又是还原剂D．通过该反应，实现了化学能向太阳能的转化【解析】选C。A.化合物C3N4中氮元素的化合价为－3价，结合化合物中化合价代数和为0可得，碳元素的化合价为＋4价，故A错误；B.由于两个过程中，参与反应的量未知，因此无法比较转移电子数的大小，故B错误；C.阶段Ⅱ中发生反应的化学方程式为2H2O2===2H2O＋O2↑，H2O2中氧元素由－1价变为0价和－2价，因此H2O2既是氧化剂，又是还原剂，故C正确；D.该反应中，实现了太阳能转化为化学能，故D错误。二、非选择题(本题共1小题，共15分)13．(2021·牡丹江高一检测)现有中学化学中常见的几种物质：①O2、②Mg、③CO、④WO3、⑤W、⑥CO2。请回答下列问题：(1)①②③④四种物质中常用作还原剂的有________(填序号)。 (2)请将③④⑤⑥对应的物质填入下列横线上，以组成一个氧化还原反应的化学方程式：________＋______________＋________。 (3)随着人们环保意识的增强，许多汽车都已经装上了如图所示的尾气处理装置。在催化剂的作用下，尾气中两种主要的有毒气体反应生成两种无害气体，两种无害气体均为空气中的成分，写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________，该反应中__________是氧化剂。 【解析】 (1)Mg是活泼金属，CO是低价态的化合物，两者常用作还原剂；(2)据题干中四种物质可判断，该反应为3CO＋WO3W＋3CO2；(3)由示意图知两种有毒气体为CO和NO，两者反应生成的无害气体均为空气中的成分，即为CO2和N2，反应的化学方程式为2NO＋2CON2＋2CO2，在该反应中CO作还原剂，NO作氧化剂。答案：(1)②③　(2)3CO　WO3　W　3CO2(3)2CO＋2NON2＋2CO2　NO【迁移创新】　　共20分非选择题(本题共1小题，共20分)14．(2021·衡阳高一检测)(1)铁元素是组成人体的必不可少的元素之一，缺铁会影响到人体的健康和发育，例如可能引发缺铁性贫血。患有缺铁性贫血的病人需要服用补铁药品。一个体重50 kg的健康人体内含铁2 g，这2 g铁在人体中以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。以下为常见的铁元素的几种粒子，其中既有氧化性又有还原性的是______________________________________________________________。 A．Fe　　　　　B．Fe2＋　　　　　C．Fe3＋(2)亚硝酸钠有毒，有传言说亚硝酸钠是致癌物质，但事实上亚硝酸钠并不是致癌物质，致癌的是亚硝酸钠在一定条件下生成的亚硝胺。工业盐的主要成分是NaNO2，曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件，其原因是NaNO2把人体内的Fe2＋转化为Fe3＋而失去与O2结合的能力，这说明NaNO2具有________性。下列不能实现上述转化的物质是__________。 A．Cl2　　　　　　　　　B．O2C．FeCl3         D．KMnO4(H＋)(3)在Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O的反应中，HNO3表现了__________性和__________性，则生成1分子NO转移电子数为__________；56 g Fe参加反应时，被还原的HNO3为__________g。 【解析】 (1)处于最高价态的粒子只有氧化性，处于最低价态的粒子只有还原性，处于中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)由Fe2＋―→Fe3＋发生了氧化反应，故NaNO2具有氧化性，所以为了实现此转化也应选择具有强氧化性的物质，而FeCl3与Fe2＋不能反应，故FeCl3不能实现上述转化。(3)Fe与HNO3(稀)的反应中，一部分HNO3(稀)起氧化作用，生成NO，另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3。氮元素的化合价由＋5降到＋2，生成1分子NO，转移3个电子；56 g Fe参加反应时，参加反应的HNO3为252 g，被还原的HNO3为252 g×＝63 g。答案：(1)B　(2)氧化　C　(3)酸　氧化　3　63