高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应习题

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1．科学家发现了利用泪液来检测糖尿病的方法，其原理是用氯金酸钠(NaAuCl4)溶液与泪液中的葡萄糖发生反应生成纳米金单质颗粒(直径为20～ 60 nm)。下列有关说法错误的是( )
A．氯金酸钠中金元素的化合价为＋3价，反应中氯金酸钠为氧化剂
B．纳米金单质颗粒为还原产物，分散在分散剂中所得的分散系为胶体
C．检测时，NaAuCl4做还原剂，发生氧化反应
D．葡萄糖在反应中为还原剂，表现了还原性
2．下列说法正确的是( )
A．金属单质在反应中只能作还原剂，非金属单质只能做氧化剂
B．失电子多的金属还原性强
C．某元素从化合态到游离态，该元素一定被还原
D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质
3．被称为万能还原剂的NaBH4(NaBH4中H为－1价)能溶于水并和水发生反应：NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑，下列有关该反应的说法正确的是( )
A．NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B．NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂
C．硼元素被氧化，氢元素被还原
D．被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
4．反应3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2，生成的氯化铵呈白烟状，常用于判断氯气管道是否漏气，对这一反应描述正确的是( )
A．氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶8
B．若生成22.4 L N2，反应转移6 ml e－
C．NH4Cl既是氧化产物又是还原产物
D．反应中，被氧化的氮元素与未被氧化的氮元素质量之比是1∶3
5．在反应3Cl2＋6KOH(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) KClO3 ＋5KCl＋3H2O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A．5∶1 B．4∶1
C．1∶5 D．1∶4
6．NaH与水反应的化学方程式为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。在该反应中H2O( )
A．是氧化剂
B．是还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．既不是氧化剂又不是还原剂
7．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
8．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
9．实验室常利用此反应制取少量氮气：NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O，关于该反应的下列说法正确的是( )
A．NaNO2是氧化剂
B．每生成1 ml N2时，转移电子的物质的量为6 ml
C．NH4Cl中的氮元素被还原
D．N2既是氧化剂，又是还原剂
10．(双选)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI，溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列分析正确的是( )
A．滴加KI溶液时，转移2个e－时生成“1分子”CuI白色沉淀
B．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的还原性
C．通入SO2时，SO2与I2反应，I2做还原剂
D．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋>I2>SO2
[等级突破]
11．(双选)在离子方程式xR2＋＋yH＋＋O2===mR3＋＋nH2O中，对系数m和R3＋的判断正确的是( )
A．m＝4；R2＋是还原剂
B．m＝y；R3＋是氧化产物
C．m＝2；R2＋是氧化剂
D．m＝y; R3＋是还原产物
12．如图所示的实验，发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeSO4溶液，溶液呈红色。判断下列说法中不正确的是( )
A.该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质
B．该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
C．酸性FeSO4溶液中加入双氧水的离子方程式为Fe2＋＋H2O2＋2H＋===Fe3＋＋2H2O
D．将烧杯中溶液换成KI­淀粉溶液也能验证生成物具有氧化性
13．已知：①2K2CrO4＋H2SO4===K2Cr2O7＋K2SO4＋H2O
②K2Cr2O7＋6FeSO4＋7H2SO4===3Fe2(SO4)3＋Cr2(SO4)3＋K2SO4＋7H2O
③Fe2(SO4)3＋2HI===2FeSO4＋I2＋H2SO4
下列结论正确的是( )
A．①②③均是氧化还原反应
B．反应③中生成0.1 ml I2时转移电子数为0.1NA
C．反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶1
D．氧化性强弱顺序是K2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2
14．含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。完成下列问题：
(1)工业上将氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84消毒液”，反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)“84消毒液”(有效成分是NaClO)不能和洁厕剂(有效成分是HCl)混用。若混用会产生Cl2，反应的化学方程式是__________________________。
(3)工业上常用石灰乳和氯气反应制漂粉精，其主要设备是氯化塔，将含有3%～6%水分的石灰乳从塔顶喷洒而入，氯气从塔的最底层通入。这样加料的目的是______________________________；处理从氯化塔中逸出气体的方法是______________________。
(4)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体。工业上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加入H2SO4酸化后反应制得，反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为________。
(5)在用二氧化氯进行水处理时，ClO2除了杀菌消毒外，还能除去水中的Fe2＋和Mn2＋。用ClO2氧化除去Mn2＋生成ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 和MnO2的离子方程式为____________________________________。
15．二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
已知：①Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O；
②2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H＋。
(1)Se与浓H2SO4的反应中，氧化剂是________，还原剂是________。当标准状况下有22.4 L SO2气体生成时，转移电子的物质的量是________ ml。
(2)依据反应①、②判断SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是________________________________。
(3)用单线桥法标出反应②电子转移的方向和数目：______________________________________。
(4)SeO2、KI和HNO3发生如下反应：
SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I2＋KNO3＋H2O
配平上述反应的化学方程式：__________________________________________________。
16．亚硝酸(HNO2)是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO气体和NO2(红棕色)气体；亚硝酸还是一种还原剂，能被常见的强氧化剂氧化，但在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋(浅绿色)氧化成Fe3＋(棕黄色)；AgNO2是一种难溶于水(白色)、易溶于酸的化合物。请仔细阅读以上信息，并结合有关原理回答以下问题：
(1)人体正常的血红蛋白中含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转换为Fe3＋而中毒，可以服用维生素C解毒。下列对此过程中叙述不正确的是________(填选项标号)。
a．亚硝酸盐被还原
b．亚硝酸盐是还原剂
c．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋
d．维生素C被氧化
(2)下列方法中，不能用来区别NaNO2和NaCl的是________(填选项标号)。
a．取样加水溶解后，向其中加入稀硫酸
b．取样加水溶解后，向其中加入AgNO3溶液
c．取样加水溶解后，向其中加入稀硫酸酸化的KI－淀粉溶液
(3)某同学把氯气通入到NaNO2溶液中，生成NaNO3和HCl，请写出该反应的离子方程式：________________________________________。
(4)工业废水中的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 可用铝粉除去。已知此反应体系中包含Al、 NaOH、 NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六种物质，该反应的化学方程式为______________________________________________。
课时作业13 氧化剂和还原剂
1．解析：钠元素的化合价为＋1价，氯元素的化合价为－1价，根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0，可求出氯金酸钠中金元素的化合价为＋3价，生成纳米金单质，氯金酸钠中金元素化合价降低，为氧化剂，故A正确；纳米金单质颗粒为还原产物，纳米金单质颗粒直径为20～60 nm，分散在分散剂中所得的分散系为胶体，故B正确；氯金酸钠在反应中做氧化剂，发生还原反应，故C错误；氯金酸钠在反应中做氧化剂，所以葡萄糖为还原剂，具有还原性，故D正确。
答案：C
2．解析：非金属单质在反应中元素的化合价可能升高，也可能降低，既可做氧化剂又可做还原剂，故A错误；还原性的强弱与失去电子的难易有关，与失电子的数目无关，故B错误；元素从化合态到游离态，元素的化合价可能升高，也可能降低，故C错误；金属阳离子被还原，元素的化合价降低，不一定得到金属单质，如铁离子得电子被还原生成亚铁离子，故D正确。
答案：D
3．解析：NaBH4中氢元素为－1价，反应后生成H2，氢元素化合价升高，被氧化，H2O中氢元素为＋1价，反应后氢元素化合价降低为0价，被还原，故NaBH4是还原剂，H2O是氧化剂，被氧化和被还原的元素质量之比为1∶1。
答案：D
4．解析：反应中Cl2为氧化剂，NH3是还原剂，8 ml氨气中只有2 ml被氧化，则氧化剂和还原剂的物质的量之比是3∶2，故A错误；没有说明是否在标准状况下，无法计算气体的物质的量，无法计算转移电子数，故B错误；反应中Cl2为氧化剂，NH3为还原剂，NH4Cl是还原产物，故C错误；反应中若有8 ml NH3参加反应，则有2 ml NH3被氧化，还有6 ml NH3未被氧化，被氧化的氮元素与未被氧化的氮元素质量之比是1∶3，故D正确。
答案：D
5．解析：由反应的方程式3Cl2＋6KOH(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) KClO3＋5KCl＋3H2O可知，Cl2自身发生氧化还原反应，生成KCl的反应为被还原的过程，Cl2为氧化剂，生成KClO3的反应为被氧化的过程，Cl2为还原剂。根据化学方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比是5∶1。
答案：A
6．解析：题给反应中，H2O中的部分氢元素化合价降低，做氧化剂。
答案：A
7．解析：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，所以NaOH未发生氧化反应，D项错误。
答案：C
8．解析：由题意可知，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，应该加入还原剂，故Na2SeO3的作用是还原剂。
答案：B
9．解析：反应中NH4Cl中氮元素化合物升高，NaNO2中氮元素化合价降低，则NH4Cl是还原剂，NaNO2是氧化剂。
答案：A
10．解析：由题意可知，向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI，溶液变为棕色，说明Cu2＋氧化I－生成I2和Cu＋，同时Cu＋结合I－生成CuI，再通入SO2气体，溶液逐渐变成无色，说明I2又氧化二氧化硫，自身被还原成I－。根据得失电子守恒，滴加KI溶液时，转移2个e－时生成“2分子”CuI白色沉淀，A错误；通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的还原性，B正确；通入SO2时，SO2与I2反应，I2做氧化剂，C错误；根据实验事实分析，物质的氧化性：Cu2＋>I2>SO2，D正确。
答案：BD
11．解析：在反应xR2＋＋yH＋＋O2===mR3＋＋nH2O中由原子守恒可知x＝m，n＝2，y＝4，由电荷守恒可知，2x＋4＝3m，所以m＝4，该反应中R元素的化合价升高，被氧化，则R3＋是氧化产物，O元素的化合价降低，被还原，水是还原产物。
答案：AB
12．解析：由酸性KMnO4溶液褪色说明H2燃烧生成了还原性的物质；烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeSO4溶液，溶液呈红色，说明生成了具有氧化性的物质，故A、B正确；离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，故C不正确；换成KI­淀粉溶液，I－有还原性，也能验证生成物具有氧化性，故D正确。
答案：C
13．解析：反应①中没有元素化合价发生变化，不属于氧化还原反应，故A错误；反应③中生成0.1 ml I2时，消耗0.2 ml HI，转移的电子数为0.2NA，故B错误；反应②中K2Cr2O7为氧化剂，FeSO4为还原剂，则反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6，故C错误；反应②中K2Cr2O7为氧化剂，FeSO4为还原剂，Fe2(SO4)3为氧化产物，Cr2(SO4)3为还原产物，反应③中Fe2(SO4)3为氧化剂，HI为还原剂，I2为氧化产物，FeSO4为还原产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，所以氧化性强弱顺序是K2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2，故D正确。
答案：D
14．解析：(1)氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84消毒液”，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(2)“84消毒液”(有效成分是NaClO)和洁厕剂(有效成分是HCl)混用发生氧化还原反应有氯气生成，反应的化学方程式为NaClO＋2HCl(浓)===Cl2↑＋NaCl＋H2O。(3)工业上将氯气通入石灰乳中制漂粉精的化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O；将含有3%～6%水分的石灰乳从塔顶喷洒而入，氯气从塔的最底层通入，是为了使反应物充分接触、充分反应；Cl2有毒，可用碱液来吸收。(4)在酸性条件下，NaClO3和Na2SO3发生氧化还原反应生成ClO2、H2O和Na2SO4，该反应中氯元素的化合价由＋5价变为＋4价、硫元素的化合价由＋4价变为＋6价，根据得失电子守恒可得NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2∶1。(5)用ClO2氧化除去Mn2＋生成ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 和MnO2，根据得失电子守恒、原子守恒配平反应的离子方程式为2ClO2＋Mn2＋＋2H2O===2ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋MnO2↓＋4H＋。
答案：(1)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (2)NaClO＋2HCl(浓)===Cl2↑＋NaCl＋H2O (3)使反应物充分接触、充分反应 用碱液吸收 (4)2∶1 (5)2ClO2＋Mn2＋＋2H2O===2ClO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋MnO2↓＋4H＋
15．解析：(1)反应Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O中，硒元素的化合价从0价升高到＋4价，Se被氧化，为还原剂，硫元素的化合价从＋6价降低到＋4价，H2SO4被还原，是氧化剂；当标准状况下有22.4 L SO2气体生成时，转移电子为2 ml。(2)在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，所以根据反应的方程式可知，SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是H2SO4(浓)>SeO2>SO2。(3)反应②中，2 ml SO2共失去4 ml电子，失去的电子被SeO2得到，故此反应转移4 ml电子，用单线桥法标出电子转移的方向和数目为2SO2 ＋S4e－eO2＋2H2O===Se＋2SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋4H＋。(4)在反应SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I2＋KNO3＋H2O中，由SeO2→Se，硒元素化合价由＋4价降低到0价，由KI→I2，碘元素的化合价由－1价升高到0价，根据得失电子守恒可知，SeO2的化学计量数为1，KI的化学计量数为4，所以Se的化学计量数为1，I2的化学计量数为2，根据原子守恒可知，KNO3的化学计量数为4，则HNO3的化学计量数为4，H2O的化学计量数为2，故化学方程式为SeO2＋4KI＋4HNO3===Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O。
答案：(1)H2SO4 Se 2 (2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2
(3) (4)SeO2 ＋4KI＋4HNO3===Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O
16．解析：(1)服用维生素C可以解毒，说明在维生素C的作用下Fe3＋又转化为Fe2＋，Fe元素化合价降低，则维生素C具有还原性，而亚硝酸盐会导致Fe2＋转化为Fe3＋，亚硝酸盐具有氧化性，亚硝酸盐在反应中为氧化剂，故选b。
(2)取样加水溶解后，向其中加入稀硫酸，亚硝酸钠能和H2SO4反应生成HNO2，然后分解生成NO和NO2，NaCl和H2SO4不反应，故能鉴别，故a不符合题意；取样加水溶解后，向其中加入AgNO3溶液，AgNO3能与NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 、Cl－均生成白色沉淀，无法鉴别，故b符合题意；取样加水溶解后，向其中加入稀硫酸酸化的KI­淀粉溶液，在酸性条件下，亚硝酸钠和碘离子反应的离子方程式为2NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋2I－＋4H＋===2NO↑＋I2＋2H2O，淀粉遇碘变蓝色，氯离子和碘离子不反应，反应现象不同，所以可以用酸性条件下的KI­淀粉溶液来区别，故c不符合题意。(3)反应的离子方程式为NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋Cl2＋H2O===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋2Cl－。
(4)工业废水中的NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) 可用铝粉除去，此反应体系中包含Al、NaOH、NaAlO2、NaNO2、NH3和H2O六种物质，从化合价变化的角度分析，铝化合价升高，得到Na[Al(OH)4]，NaNO2中氮元素化合价降低，得到氨气，该反应的化学方程式为2Al＋NaNO2＋NaOH＋H2O===2NaAlO2＋NH3↑。
答案：(1)b (2)b (3)Cl2＋NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2)) ＋H2O===NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ＋2H＋＋2Cl－
(4)2Al＋NaNO2＋NaOH＋H2O===2NaAlO2＋NH3↑