高中化学第2章 元素与物质世界第3节 氧化还原反应作业课件ppt

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1.用MnO2与浓盐酸反应制Cl2时,当2 ml HCl被氧化时,生成的Cl2在标准状况下的体积为(　　)A.11.2 LB.22.4 LC.33.6 LD.44.8 L
解析 根据实验室制Cl2的原理可知,2 ml HCl被氧化时生成1 ml Cl2,1 ml Cl2在标准状况下的体积为22.4 L。
2.在实验室利用浓盐酸和MnO2制氯气,制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗,有关理由叙述错误的是(　　)A.防止氯气扩散到空气中造成污染B.便于控制加入盐酸的量C.长颈漏斗不便于添加液体D.尽量避免HCl挥发到空气中
解析 制取Cl2时需要浓盐酸,为防止HCl气体和氯气通过长颈漏斗扩散到空气中污染环境,同时又为了便于控制盐酸的量和反应速率应使用分液漏斗。
3.关于实验室制Cl2,下列说法正确的是(　　)A.可用KMnO4和浓盐酸反应制取B.用碱石灰干燥Cl2C.用排水法收集Cl2D.用饱和石灰水吸收尾气
解析 KMnO4、MnO2都是氧化剂,都能与浓盐酸反应制取Cl2,A正确;Cl2能被碱石灰吸收,不能用碱石灰干燥,也不能用排水法收集,B、C错误; Ca(OH)2微溶于水,饱和石灰水中溶有的Ca(OH)2太少,吸收尾气不彻底,D错误。
4.下列物质中指定元素(括号内的元素)既可体现氧化性又可体现还原性的是(　　)A.HCl(Cl)B.H2O2(O)C.HClO4(Cl)D.KMnO4(Mn)
解析 HCl中Cl元素的化合价为-1价,处于最低价,只有还原性,不能表现氧化性,故A不符合题意;H2O2中O元素的化合价为-1价,处于中间价,既有氧化性又有还原性,故B符合题意;HClO4中Cl元素的化合价为+7价,处于最高价态,只有氧化性,故C不符合题意;KMnO4中Mn元素的化合价为+7价,处于最高价态,只有氧化性,故D不符合题意。
5.如图所示是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体。下列各组实验不能利用这套装置进行的是(　　)A.H2O2溶液和MnO2制O2B.二氧化锰和浓盐酸反应制Cl2C.Na2O2和H2O反应制O2D.碳酸钙和稀盐酸反应制CO2
解析 用MnO2跟浓盐酸反应制取氯气需加热,因此不能用题给装置进行相应的反应制Cl2。
6.下列装置应用于实验室制取氯气并回收二氧化锰的实验,能达到实验目的的是(　　)A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C.用装置丙分离二氧化锰和浓盐酸反应后的溶液D.用装置丁干燥氯气
解析 用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气时需要加热,A错误;气体通过乙装置时应长进短出,除杂试剂应选用饱和食盐水,B错误;二氧化锰在溶液中不溶,可通过过滤的方法分离,C正确;碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,可与Cl2发生反应,因此不能用于干燥Cl2,D错误。
A.①②B.①③C.②③D.③④
解析 根据题意在酸性条件下,高锰酸根离子中Mn元素化合价由+7价变为+2价,发生还原反应而做氧化剂,要使该反应发生加入还原剂即可。还原剂在反应中失电子化合价升高,①Fe2+中Fe元素化合价处于中间价态,具有还
8.将0.2 ml MnO2和50 mL 12 ml·L-1浓盐酸混合后缓缓加热,反应完全后,再向溶液中加入足量AgNO3溶液,生成AgCl沉淀的物质的量为(不考虑盐酸的挥发)(　　)A.大于0.3 ml,小于0.6 mlB.等于0.3 mlC.小于0.3 mlD.大于0.6 ml
解析 50 mL 12 ml·L-1浓盐酸中氯化氢的物质的量为0.05 L×12 ml·L-1 =0.6 ml,根据反应的化学方程式MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,若盐酸完全反应则生成氯气的物质的量是0.15 ml,由于二氧化锰与稀盐酸不反应,所以生成氯气的物质的量小于0.15 ml,溶液中剩余氯离子的物质的量大于0.6 ml-0.15 ml×2=0.3 ml,所以生成AgCl沉淀的物质的量大于0.3 ml,小于0.6 ml,故A正确。
9.资料一:考古工作者从安阳的商代铸铜遗址中,发现当时冶炼铜的主要矿物原料是孔雀石[Cu2(OH)2CO3],主要燃料是木炭,冶炼温度估计在1 000 ℃。资料二:西汉刘安著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”,“曾青”可能是硫酸铜一类的物质,将孔雀石溶于硫酸中得此溶液,当把铁粉投入此溶液中即可得铜。(1)关于“曾青”和孔雀石的水溶性分析中,判断正确的是　　　。 A.前者可溶,后者难溶B.前者难溶,后者可溶C.两者均可溶D.两者均难溶
(2)以孔雀石为原料的冶炼过程中,用现代化学的观念分析,可能涉及的化学反应有　　　　　　。
A.①②B.①③C.①②③D.①②③④
(3)在(2)的四个反应中,不属于四种基本反应类型的有(填序号,下同)　　　　,不属于氧化还原反应的有　　　。 (4)资料二中,假设溶解孔雀石的酸是稀硫酸,写出用此方法冶炼铜的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)A　(2)D　(3)③　①　(4)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4══2CuSO4+CO2↑+3H2O、CuSO4+Fe══FeSO4+Cu解析 (1)由资料一:孔雀石为矿物原料,可知孔雀石难溶于水,由资料二:“曾青得铁则化为铜”可知,铁把铜从它的盐溶液中置换出来,所以“曾青”可溶于水,答案选A。(2)以孔雀石为原料冶炼时可能涉及的反应有孔雀石高温分解生成氧化铜、水和二氧化碳,碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,一氧化碳还原氧化铜,答案选D。
(3)反应①为一种物质生成三种物质,属于分解反应;反应②为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;反应③不符合四种基本反应类型;反应④属于化合反应。反应①没有元素化合价的变化,其他均有化合价的变化,故反应①不是氧化还原反应。(4)孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜,可与稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,化学方程式为Cu2(OH)2CO3+2H2SO4══2CuSO4+CO2↑+3H2O;然后用铁还原硫酸铜,化学方程式为CuSO4+Fe══FeSO4+Cu。
10.(1)氧化还原反应是化学反应中的重要类型。已知:2CuFeS2+4O2══Cu2S+2FeO+3SO2,该反应中被还原的元素是　 　,氧化产物是　　　　　　　。 (2)已知下列3个反应:
(3)某强氧化剂[RO(OH)2]+能将Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 ml [RO(OH)2]+的溶液恰好与25.0 mL 0.2 ml·L-1的Na2SO3溶液完全反应,则反应后R的化合价为　　　　价。(4)已知Fe3+的氧化性强于I2的,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明。(提示:请写出实验步骤、现象及结论)①FeCl3溶液　②碘水　③KI溶液　④稀硫酸　⑤淀粉溶液
①③⑤;取少量FeCl3溶液置于洁净的试管中,依次加入KI溶液和淀粉溶液,振荡,若溶液变蓝色,证明Fe3+的氧化性强于I2的。
11.NaClO2可用做造纸的优良漂白剂,它由H2O2+2ClO2+2NaOH══ 2NaClO2+2H2O+O2制得,下列说法正确的是(　　)A.H2O2是氧化剂,H2O2中的氧元素被还原B.每生成1 ml O2转移的电子的物质的量为4 mlC.ClO2中的氯元素被氧化D.ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂
解析 根据方程式可知,H2O2中氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去电子被氧化,H2O2是还原剂,A不正确;H2O2中氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,因此每生成1 ml O2转移电子的物质的量为2 ml,B不正确; ClO2中的氯元素化合价从+4价降低到+3价,得到电子被还原,C不正确;D项,根据以上分析可知,ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂,D正确。
12.有下列三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI══2FeCl2+2KCl+I2;②2FeCl2+Cl2══2FeCl3;③2KMnO4+16HCl(浓)══2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列有关说法正确的是(　　)A.还原性最强的是FeCl3B.氧化性的强弱顺序为:KMnO4>Cl2>FeCl3>I2C.反应①中FeCl2是氧化产物,反应②中FeCl2是还原剂D.反应③中若生成2 ml Cl2共转移5 ml 电子
解析 根据题中所给反应的化学方程式及氧化还原反应的规律可得,氧化性强弱顺序为 >Cl2>Fe3+>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+,则A错误,B正确;在反应①中FeCl2是还原产物,在反应②中FeCl2是还原剂,C错误;在反应③中生成5 ml Cl2时转移10 ml电子,则生成2 ml Cl2时转移4 ml 电子,D错误。
13.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+2Cl2 TiCl4+2CO;②TiCl4+2Mg 2MgCl2+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.反应②表现了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
解析 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做还原剂,Ti为还原产物,故还原性Mg>Ti。
14.氯气是制备三氯化铁的重要原料。下列制取氯气的实验装置或者操作正确的是(　　)
解析 在加热时,MnO2与稀盐酸不能发生反应制Cl2,A错误;除去Cl2中的HCl气体,要将混合气体通过饱和食盐水,B错误;Ca(OH)2溶液的浓度较小,不能用于吸收尾气(Cl2),D错误。
15.铀元素在核工业中有重要作用,自然界中存在的铀矿中含有二氧化铀(UO2),工业上可以选用钾、钙、镁等金属与二氧化铀反应制得单质铀。若要获得等量的铀,这三种金属中消耗质量最多的是(　　)A.钾B.钙C.镁D.镁、钙一样多
解析 1 ml UO2生成单质铀转移4 ml电子,1 ml还原剂K、Ca、Mg反应时分别失去电子1 ml、2 ml、2 ml,结合摩尔质量可知,获得等量的铀时消耗K最多。
16.已知:①向KMnO4晶体中滴加浓盐酸时产生黄绿色气体;②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变为黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。下列判断正确的是(　　)A.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性B.上述实验中,共有2个氧化还原反应C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝D.上述实验证明氧化性: >Cl2>Fe3+>I2
解析 实验②中FeCl2是还原剂,失电子被氧化生成氯化铁,故A错误;题中三个反应中均有元素化合价的变化,则均属于氧化还原反应,故B错误;实验①生成的氯气能与碘化钾发生置换反应生成单质碘,所以实验①生成的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,故C错误;实验①中高锰酸钾是氧化剂、浓盐酸是还原剂,氧化性 >Cl2;实验②中氯化亚铁是还原剂、氯气是氧化剂,氧化性Cl2>Fe3+;实验③中碘离子是还原剂、铁离子是氧化剂,氧化性Fe3+>I2。则氧化剂的氧化性由强到弱的顺序是 >Cl2>Fe3+>I2,故D正确。
17.[2023四川成都高一期中]用碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O]制备CuCl2时可用Fe3+作催化剂,其催化原理如图所示。下列有关说法错误的是(　　)A.上述转化过程中Cu2+与O2个数比为1∶1B.图中M、N分别为Fe3+、Fe2+C.a、b、c之间的关系式为2a=b+cD.N参加反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+══4Fe3++2H2O
解析 根据整个过程中电子守恒推知,Cu2+与O2个数比为2∶1,A错误;根据图示氧气做氧化剂,故N为Fe2+,M为Fe3+,B正确;根据化合物中元素化合价代数和为零得2a=b+c,C正确;氧气和二价铁离子反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+══4Fe3++2H2O,D正确。
18.[2023重庆渝东六校共同体高一期中]海洋生物参与氮循环过程如图所示(其他含氮物质不参与反应)。下列说法不正确的是(　　)A.以上六种含氮微粒,一共呈现了氮的5种价态B.反应①~⑤中只有1个非氧化还原反应C.反应③中若N2H4与O2反应,则N2H4是还原剂D.反应③和⑤若生成等质量的N2,反应③转移的电子数多
19.钛因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,常温下钛不和非金属、强酸反应,红热时,却可与常见非金属单质反应。钛是航空、军工、电力等方面的必需原料。地壳中含钛矿石之一为金红石(TiO2),目前大规模生产Ti的方法如下。(1)第一步:金红石、炭粉混合物在高温条件下通入Cl2制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　,该反应的还原剂为　　　　(填名称)。第二步:在氩气的气氛中,用过量的Mg在高温条件下与TiCl4反应制得金属钛。
(2)①此反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②如何从上述所得的产物中获取金属钛?简述实验步骤并写出有关反应的化学方程式。　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO　炭粉(2)①TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2②在反应后的混合物中加入足量的盐酸除去剩余的镁,过滤,并用蒸馏水洗涤固体即得金属钛;Mg+2HCl══MgCl2+H2↑解析 由反应物金红石、炭粉及Cl2和产物之一为TiCl4可知,另一产物为碳的氧化物,又知该气体可燃,故为CO。显然Ti元素的化合价不变,而Cl元素的化合价降低,化合价升高的元素为碳元素,因而反应物炭粉为还原剂。利用上述思路可得镁与TiCl4反应的产物为Ti和MgCl2。因反应中镁是过量的,故在反应所得的混合物中提取钛必须除去镁粉和MgCl2,加足量的盐酸可除去镁,之后过滤,将滤渣用水洗涤可得钛。
20.如图是实验室制备氯气并验证氯气性质的装置(其中夹持装置已省略)。已知:装置A是氯气的发生装置,发生反应的化学方程式为Ca(ClO)2+4HCl(浓)══CaCl2+2Cl2↑+2H2O。
据此回答下列问题:(1)装置B中饱和食盐水的作用是　　　　　　　。 (2)装置B也是安全瓶,目的是监测实验进行时装置C中是否发生堵塞,请写出装置C中发生堵塞时装置B中的实验现象:　　　　　　　　　　　。 
(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,则装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次应放入的物质是　　　　(填字母)。 
(4)装置D的作用是 　　　　　　　　　　　　。 
答案 (1)除去Cl2中的HCl(2)装置B中长颈漏斗内液面上升,形成一段液柱(3)d(4)吸收多余的氯气,防止污染环境
解析 (1)实验室制备的氯气中含有氯化氢,氯化氢在饱和食盐水中溶解度较大,氯气在饱和食盐水中溶解度不大,所以可以用B中饱和食盐水除去Cl2中的HCl。(2)监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,气体将溶液压入长颈漏斗中,装置B中长颈漏斗内液面上升,形成一段液柱。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性。湿润的有色布条中,氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,ab的Ⅰ中都是干燥的有色布条,Ⅱ中都是干燥剂,再通入Ⅲ中湿润的有色布条不能验证氯气是否具有漂白性;c中Ⅱ中为浓硫酸,Cl2不能通过,所以c不能检验Cl2是否具有漂白性,所以选d。(4)氯气有毒不能直接排放到空气中,故装置D的作用是吸收多余的氯气,防止污染空气。
21.针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平)填空:A.Na2O2+HCl→H2O2+NaClB.Ag2O+H2O2→Ag+O2↑+H2OC.H2O2→H2O+O2↑D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
(1)H2O2仅体现氧化性的反应是　　　　　(填反应代号,下同),H2O2仅体现还原性的反应是　　　　　　,H2O2既体现氧化性,又体现还原性的反应是　　　　　,H2O2既不做氧化剂又不做还原剂的反应是　　　　　　。 (2)用单线桥法标出D反应中电子转移的方向和数目:3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH══2K2CrO4+3K2SO4+8H2O反应中氧化剂是　　　　　,被氧化的元素是　　　　　　,还原产物是　　　　　　。