苏教版 (2019)必修 第一册第一单元 氯气及氯的化合物第3课时一课一练

第3课时　氧化还原反应

基础巩固

1.下列类型的反应,一定发生电子转移的是(　　)。

A.化合反应

B.分解反应

C.置换反应

D.复分解反应

答案:C

2.下列有关氧化还原反应的叙述正确的是(　　)。

A.元素化合价升高的反应是还原反应

B.物质在变化中失去了电子,此物质中的某一元素化合价降低

C.有电子转移的反应就是氧化还原反应

D.有元素化合价升降的反应,不一定是氧化还原反应

答案:C

解析:元素化合价升高的反应为氧化反应,A项错误;失去电子应表现为所含元素化合价升高,B项错误;有元素化合价升降的反应一定是氧化还原反应,D项错误。

3.瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时,把浓盐酸与软锰矿混合加热,意外得到了氯气,MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。关于该反应的叙述不正确的是(　　)。

A.MnO2是氧化剂

B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4

C.MnO2被HCl还原

D.HCl具有还原性

答案:B

解析:MnO2中Mn元素化合价降低,得到电子,是氧化剂,A项正确;HCl中Cl元素化合价升高,失去电子,是还原剂,每4molHCl参与反应只有2molHCl作还原剂,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B项错误;MnO2发生还原反应,因此MnO2被HCl还原,C项正确;HCl作还原剂,具有还原性,D项正确。

4.下列反应中,水只作氧化剂的是(　　)。

A.SO2+H2OH2SO3

B.Cl2+H2OHCl+HClO

C.2H2O2H2↑+O2↑

D.2Na+2H2O2NaOH+H2↑

答案:D

解析:A项,不是氧化还原反应;B项,氯气既是氧化剂也是还原剂,水既不是氧化剂也不是还原剂;C项,水既是氧化剂也是还原剂;D项,钠是还原剂,水是氧化剂。

5.已知反应:

①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2

②2FeCl2+Cl22FeCl3

③I2+SO2+2H2OH2SO4+2HI

判断下列物质氧化性由强到弱的顺序正确的是(　　)。

A.KI>FeCl2>SO2

B.Cl2>FeCl3>I2>SO2

C.FeCl2>KI>SO2

D.Cl2>FeCl3>SO2>I2

答案:B

解析:在氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物。则氧化性顺序为①FeCl3>I2,②Cl2>FeCl3,③I2>SO2,综上所述氧化性:Cl2>FeCl3>I2>SO2。

6.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2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.3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3

B.Cl2+FeI2FeCl2+I2

C.Co2O3+6HCl(浓)2CoCl2+Cl2↑+3H2O

D.2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2

答案:A

解析:根据题意,由氧化性Fe3+>I2知还原性I->Fe2+,当Cl2与FeI2反应时,I-优先被氧化,所以A项错误,B项正确。再根据氧化还原反应中,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,C、D项均正确。

7.下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是(　　)。

A.

B.

C.

D.

答案:D

解析:2molCl2与Ca(OH)2反应,生成1molCaCl2,部分氯元素化合价降低,氯原子得到2mol电子,生成1molCa(ClO)2,部分氯元素化合价升高,氯原子失去2mol电子,A项错误;FeCl2与Cl2反应生成FeCl3时,铁元素的化合价升高,氯元素的化合价降低,B项错误;H2S与H2SO4反应时,根据只有一种元素化合价发生改变时,化合价不能交叉的原则,H2S应该被氧化得到S,H2SO4被还原得到SO2,C项错误;KMnO4分解得到K2MnO4、MnO2、O2时,由KMnO4得到K2MnO4时,锰元素的化合价降低1价,KMnO4得到MnO2时,锰元素的化合价降低4价,KMnO4得到O2时,氧元素的化合价升高2价,故D项正确。

8.下列反应中,电子转移方向和数目正确的是(　　)。

A.

B.

C.

D.

答案:A

解析:硫与氧气的反应中,硫原子失电子,硫元素化合价升高,氧原子得电子,氧元素化合价降低,转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目,A项正确;HgS中汞元素由+2价降低到0价,转移2e-,O2中氧元素由0价降低到-2价,转移2×2e-,故反应中共转移6e-,氧原子得电子;反应中硫原子失6e-,正确的表示方法为,B项错误;铁元素化合价升高,铁原子失去电子,氢元素化合价降低,氢原子得到电子,C项错误;盐酸中的氯元素化合价升高,氯原子失去电子,重铬酸钾中铬元素化合价降低,铬原子得到电子,得失电子数目为6e-,D项错误。

9.氢化钙(CaH2)可作为生氢剂,反应的化学方程式为CaH2+2H2OCa(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的质量之比为1∶1

答案:A

解析:在反应CaH2+2H2OCa(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的质量之比为1∶1,A项错误,其余选项正确。

10.在反应3S+6KOHK2SO3+2K2S+3H2O中,被氧化和被还原的硫原子个数之比为(　　)。

A.1∶2 B.2∶1

C.1∶1 D.3∶2

答案:A

解析:该反应中还原产物为K2S,氧化产物为K2SO3,由反应产物的化学计量数可得被氧化和被还原的硫原子个数之比为1∶2。

11.饮用水中的N对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中N的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将N还原为N2,其化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO2+3N2↑+2H2O。

请回答下列问题:

(1)上述反应中,　　　元素的化合价升高,则该元素的原子　　　　(填“得到”或“失去”)电子;而　　　　元素的化合价降低,则该元素的原子被　　　　(填“氧化”或“还原”)。 

(2)用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目。

答案:(1)铝　失去　氮　还原

(2)

解析:反应中,铝元素由0价变为+3价,化合价升高,铝原子失去电子,被氧化;氮元素由+5价变为0价,化合价降低,氮原子得到电子,被还原。

能力提升

1.下列关于氧化剂与还原剂的判断正确的是(　　)。

A.反应CH4+2O2CO2+2H2O中,O2是氧化剂,CH4是还原剂

B.反应Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O中,Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂

C.反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,HCl是氧化剂,MnO2是还原剂

D.反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑中,H2O既是氧化剂又是还原剂

答案:A

解析:根据氧化剂和还原剂的概念可知,在CH4与O2的反应中,O2是氧化剂,CH4是还原剂;在Cl2与NaOH的反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂;在MnO2与浓盐酸的反应中,MnO2是氧化剂,HCl是还原剂;在Na与H2O的反应中,H2O是氧化剂,Na是还原剂。

2.(双选)有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列反应,由此可推知各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是(　　)。

①A2++BB2++A　 ②A2++CC2++A

③B2++CC2++B　 ④C2++DD2++C

A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+

B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+

C.还原性:A>B>C>D

D.还原性:D>C>B>A

答案:AD

解析:氧化还原反应中,反应物与生成物之间氧化性与还原性强弱比较的一般规律是

强氧化剂+强还原剂弱还原剂+弱氧化剂。

根据上述关系,由①知,氧化性:A2+>B2+,还原性:B>A;由②知,氧化性:A2+>C2+,还原性:C>A;由③知,氧化性:B2+>C2+,还原性:C>B;由④知,氧化性:C2+>D2+,还原性:D>C。综合①~④可得,氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+,还原性:D>C>B>A。

3.(双选)关于反应K2H3IO6+9HI2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是(　　)。

A.K2H3IO6发生氧化反应

B.KI既不是氧化产物也不是还原产物

C.生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子

D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1

答案:BD

解析:K2H3IO6中I元素的化合价降低,得电子,发生还原反应,A项错误;KI中的I元素来自HI,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B项正确;12.7gI2的物质的量为0.05mol,根据化学方程式,每生成4molI2转移7mol电子,则生成0.05molI2时转移电子的物质的量为0.0875mol,C项错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1molK2H3IO6就有7molHI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1,D项正确。

4.(1)KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O中氧化剂是　　　　 ,还原剂是　　　　,当有1 mol Cl2生成时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　。 

(2)3NO2+H2O2HNO3+NO中当转移4 mol电子时,参加还原反应的NO2有　　　 mol,氧化产物与还原产物物质的量之比为　　　　。 

答案:(1)KClO3　HCl　1∶5

(2)6　2∶1

解析:(1)反应KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O中,只有氯元素化合价发生变化,KClO3为氧化剂,HCl为还原剂,当有1molCl2生成时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为mol∶mol=1∶5。

(2)3NO2+H2O2HNO3+NO中,只有氮元素的化合价发生变化,由生成NO可知,生成1molNO时转移2mol电子且有3molNO2反应,当转移4mol电子时,参加还原反应的NO2有6mol,HNO3为氧化产物,NO为还原产物,由反应可知,氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶1。

5.工业上利用氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如图:

(1)流程中Ce(BF4)3转化成KBF4的基本反应类型是　　　　　　　　。 

(2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 

(3)工艺流程图涉及的化合物中,铈元素的化合价为　　　　价、　　　价。 

(4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应生成有刺激性气味的气体单质,且化学方程式中CeO2与HCl的化学计量数之比为1∶4,则化学方程式为　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)复分解反应

(2)4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2

(3)+4　+3

(4)2CeO2+8HCl2CeCl3+Cl2↑+4H2O

解析:(1)由工艺流程图可知,流程中Ce(BF4)3与KCl反应转化成KBF4和CeCl3,该反应是两种化合物相互交换成分生成了另外两种化合物,属于复分解反应;(2)在足量氧气中高温焙烧CeFCO3生成了CeO2、CeF4、CO2,化学方程式为4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2;(3)根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零,CeO2中铈元素的化合价为+4价,CeF4中铈元素的化合价为+4价,CeCl3中铈元素的化合价为+3价,Ce(BF4)3中铈元素的化合价为+3价,CeFCO3中铈元素的化合价为+3价,工艺流程图涉及的化合物中,铈元素的化合价为+3价、+4价;(4)酸浸过程中,CeO2与盐酸反应生成有刺激性气味的气体单质,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则生成的气体单质是氯气,生成物还有CeCl3和水,化学方程式中CeO2与HCl的化学计量数之比为1∶4,利用化合价升降法配平化学方程式为2CeO2+8HCl2CeCl3+Cl2↑+4H2O。