(全国版)2021高考化学一轮复习课时作业7氧化还原反应的基本概念和规律(含解析) 练习
展开课时作业(七) 氧化还原反应的基本概念和规律
1.(2017·天津卷)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
答案 A
2.(2019·山东烟台一中检测)下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是( )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4 B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO D.KClO3、MnO2、C、Fe
C [A项,各物质均是常用的氧化剂,错误;B项,氧气具有氧化性,是常见的氧化剂,错误;D项,KClO3、MnO2都常用作氧化剂,错误。]
3.下列叙述中,正确的是( )
A.含金属元素的离子不一定都是阳离子
B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C.最高价含氧酸一定具有强氧化性
D.金属阳离子被还原一定得到金属单质
A [A.含金属元素的离子不一定都是阳离子,例如偏铝酸根离子是阴离子,正确;B.在氧化还原反应中,非金属单质不一定是氧化剂,例如氢气还原氧化铜中氢气是还原剂,错误;C.最高价含氧酸不一定具有强氧化性,例如碳酸,错误;D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质,例如铁离子得到电子转化为亚铁离子,错误。]
4.(2019·山西孝义期末)亚硫酸钠(Na2SO3)在反应中既可作氧化剂,又可作还原剂。当它作氧化剂时,理论上可能被还原成的是( )
①H2SO4 ②S ③Na2S ④Na2SO4 ⑤H2SO3 ⑥Na2S2O3
A.①④ B.①②③
C.①⑤⑥ D.②③⑥
D [亚硫酸钠(Na2SO3)中硫的化合价是+4价,当作氧化剂时,在反应中得电子化合价降低,根据氧化还原反应的转化规律可知,被还原物质中S的化合价低于+4,所以可能是②S、③Na2S、⑥Na2S2O3 。]
5.已知有如下三个氧化还原反应:
2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中Fe2+和I-共存,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
C [由题目中的三个反应可知氧化性强弱顺序为MnO>Cl2>Fe3+>I2,因Cl2、KMnO4均能氧化Fe2+,故选项A、B不合题意,HCl不能氧化I-,D项错误。]
6.(2019·四川成都一中月考)下列依据表中所给信息,结合已学知识所作出的判断中正确的是( )
序号 | 氧化剂 | 还原剂 | 其他反应物 | 氧化产物 | 还原产物 |
① | Cl2 | FeBr2 |
|
| FeCl3 |
② | KMnO4 | H2O2 | H2SO4 | O2 | MnSO4 |
③ | KClO3 | 浓HCl |
| Cl2 |
|
A.反应①中的氧化产物一定只有一种
B.MnSO4不能被氧气氧化生成KMnO4
C.反应②的离子方程式为:MnO+3H2O2+6H+===2Mn2++4O2↑+6H2O
D.反应③的还原产物是KCl,电子转移数目是6 NA
B [A.根据还原性:Fe2+>Br-,反应①中若氯气过量,可先氧化Fe2+再氧化Br-,则先生成氯化铁后生成溴单质两种氧化产物,A项错误;B.根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由反应②可知,高锰酸钾的氧化性强于氧气,故硫酸锰不能被氧气氧化生成高锰酸钾,B项正确;C.反应MnO+3H2O2+6H+===2Mn2++4O2↑+6H2O的电子得失不守恒,KMnO4具有强氧化性,H2O2与KMnO4反应时只显还原性,其离子方程式应为:2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,C项错误;D.反应③发生化学方程式为KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O,根据转化规律,反应③中氧化产物和还原产物均是Cl2,转移电子数目为5NA,D项错误。]
7.(2019·浙江五校联考)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.在转化过程中,氮元素均被还原
B.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
C.还原过程中生成0.1mol N2,转移电子数为0.5 mol
D.三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化
D [A.根据图示可知,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2的过程中,N元素化合价升高被氧化,故A错误;B.根据图示可知,BaO为催化剂,NOx与BaO、O2转化成Ba(NO3)2时,BaO参与储存N元素,故B错误;C.还原过程中生成0.1 mol N2,转移电子的物质的量为:0.1 mol×(5-0)×2=1 mol,故C错误;D.整个过程中,CO、CxHy、NOx转化成CO2、H2O、N2,说明三效催化剂能有效实现汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种成分的净化,故D正确。]
8.(2019·天津静海一中检测)已知氧化性强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+>I2,则下列说法正确的是( )
A.向含碘化钾、淀粉的溶液中滴加FeCl3溶液,溶液变蓝
B.向FeBr2溶液中通入少量Cl2,发生反应的离子方程式为:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.某溶液中含有Fe2+、Cl-、I-,为了除去I-而不减少其他离子,可通入过量氯气
D.向含有NaBr、NaI的溶液中通入适量氯气,充分作用后,将溶液蒸干、灼烧,可能得到NaCl和NaI的固体混合物
A [A.根据氧化性强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+>I2,则向含碘化钾、淀粉的溶液中滴加FeCl3溶液,则三价铁离子将碘离子氧化成碘单质,所以溶液变蓝,故A正确;B.根据氧化性强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+>I2,则还原性Fe2+>Br-,所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2,氯气只氧化Fe2+,离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故B错误;C.根据氧化性强弱顺序:Cl2>Br2>Fe3+>I2,则还原性I->Fe2+>Cl-,则为了除去I-而不减少其他离子,可加入含三价铁溶液,故C错误;D.向含有NaBr和NaI的混合溶液中通入氯气可发生:2NaI+Cl2===2NaCl+I2,2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2,因还原性NaI>NaBr,不可能含有NaI而没有NaBr,故D错误。]
9.(2019·浙江金华十校联考)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3<x<4;M表示Mn、Co、Zn或Ni的二价离子),常温下,它能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质。转化流程如图所示,下列有关该转化过程的叙述不正确的是( )
MFe2O4MF常温下SO2、NO2等e2Ox
A.在工业废气处理过程中MFe2Ox表现了还原性
B.在MFe2Ox的复原过程中,若MFe2O4与H2发生反应的物质的量之比为2∶1,则x=3.5
C.在该反应中每有含1 mol NO2的废气被处理将转移电子数4NA个
D.SO2的还原性大于MFe2Ox
D [A.在工业废气处理过程中,由题目信息可知,MFe2Ox能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质,则氧化物为氧化剂,MFe2Ox为还原剂,表现了还原性,故A正确;B.MFe2O4与H2反应生成MFe2Ox,若MFe2O4与H2发生反应的物质的量之比为2∶1,根据氧原子守恒可知,x=3.5,故B正确;C.NO2转化为单质,化合价降低4价,转移4个电子,则在该反应中每有含1 mol NO2的废气被处理将转移电子数4NA个,故C正确;D.MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为单质,则SO2为氧化剂,MFe2Ox为还原剂,所以SO2的还原性小于MFe2Ox,故D错误。]
10.(2019·黑龙江齐齐哈尔五校联考)已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,向含有a mol FeI2的溶液中加入含b mol Br2的溴水,下列判断或相应的离子方程式正确的是( )
A.当a=2,b=1时,离子方程式为:2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
B.如果反应后的溶液中存在c(Fe2+)=c(Fe3+),则<<1
C.当a=1,b=2时,离子方程式为:2Fe2++4I-+3Br2===2Fe3++2I2+6Br-
D.当a=2,2<b<3时,溶液中铁元素以两种离子形式存在,且一定是c(Fe3+)>c(Fe2+)
C [A.2 mol FeI2的溶液最多失去6 mol的电子,而1 mol Br2的溴水最多可以得到2 mol的电子,碘离子的还原性强于亚铁离子,所以溴水首先与碘离子反应,离子方程式为:2I-+Br2===I2+2Br-,故A错误;B.如果反应后的溶液中存在c(Fe2+)=c(Fe3+),说明有一半的Fe2+溶液被氧化,根据得失电子守恒2a+=2b,所以=,故B错误;C.1 mol FeI2的溶液最多失去3 mol的电子,而2 mol Br2的溴水最多可以得到4 mol的电子,所以溴过量,FeI2完全反应,故C正确;D.当a=2,b=2.5时,溶液中铁元素以两种离子形式存在,且一定是c(Fe3+)=c(Fe2+),故D错误。]
11.(2019·湖南株洲质检)向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.线段AB代表Fe2+物质的量的变化情况
B.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况
C.线段DE所发生的离子反应方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=1∶2∶3
B [根据还原性Br-<Fe2+<I-,线段AB代表I-物质的量的变化情况,线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况,线段DE代表Br-物质的量的变化情况,A、C项错误,B项正确;根据三段消耗氯气的量以及发生反应的化学方程式可知,原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,D项错误。]
12.(2019·山东菏泽一中期中)HNO2是一种弱酸,且不稳定,易分解生成NO和NO2;它能被常见的强氧化剂氧化;在酸性溶液中它也是一种氧化剂,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物,试回答下列问题:
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是______(填字母)。
A.亚硝酸盐被还原 B.维生素C是还原剂
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+ D.亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式:____________________________________________。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4,若用反应所得的酸性溶液,将Fe2+转化为Fe3+,要求产物纯净,可选用的最佳试剂是________(填字母)。
a.Cl2 b.Fe
c.H2O2 d.HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强,主要反应:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,则:
①该反应中的氧化剂是__________,还原剂是__________________。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用________________________________________________________________________。
解析 (1)服用维生素C可以解毒,说明在维生素C作用下Fe3+又转化为Fe2+,Fe元素化合价降低,被还原,则维生素C具有还原性,而亚硝酸盐会导致Fe2+转化为Fe3+,说明亚硝酸盐具有氧化性,在反应中亚硝酸盐为氧化剂,所以维生素C是还原剂。(3)由于Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子,但能引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,双氧水的还原产物是水,不引入杂质,所以最佳试剂是双氧水。(4)该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价、-2价,①得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂,所以Na2O2是氧化剂,Na2O2、FeSO4是还原剂,②K2FeO4中Fe元素的化合价为+6价,具有强氧化性,且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性能吸附除去水中的悬浮杂质。
答案 (1)D (2)NO+Cl2+H2O===NO+2H++2Cl- (3)c (4)①Na2O2 Na2O2、FeSO4 ②高铁酸钾具有强氧化性,能杀菌消毒,消毒过程中自身被还原为Fe3+,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
13.(2019·广州实验中学模拟)为探究H2O2、SO2、Br2氧化性强弱,某小组同学设计如下实验(夹持及尾气处理装置已略去,气密性已检验)。
实验操作 | 实验现象 |
i.打开A中分液漏斗活塞,滴加浓硫酸 | A中有气泡产生,B中红棕色褪色,C中有白色沉淀 |
ii.取C中沉淀加入盐酸 | C中白色沉淀不溶解 |
iii.打开B中分液漏斗活塞,逐滴滴加H2O2 | 开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色 |
(1)A中发生反应的化学方程式是__________________________。
(2)B中红棕色褪色的离子方程式是______________________。
(3)甲同学通过C中产生白色沉淀,得出结论,氧化性:H2O2>SO2。C中产生白色沉淀的离子方程式是____________________。
①乙同学认为不能得出此结论,认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作,该操作是_______________________________________________________________________。
②丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是________________________________________________________________________。
③将乙和丙同学改进后的方案进行实验,C中产生白色沉淀,得出结论:氧化性H2O2>SO2。
(4)iii中滴入少量H2O2没有明显变化。提出假设:
观点1:H2O2的量少不能氧化溴离子
观点2:B中有未反应SO2
为验证观点2,应进行的实验操作及现象是____________________________________。
(5)通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是__________。
解析 (1)在A中浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体,该反应的化学方程式是Na2SO3(固)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O;(2)溴单质具有氧化性,能将二氧化硫氧化,发生氧化还原反应,红棕色褪色的离子方程式是SO2+Br2+2H2O===2Br-+SO+4H+;(3)根据甲同学的结论:氧化性:H2O2>SO2,则H2O2会把SO2氧化为H2SO4,故C中产生白色沉淀的离子方程式是SO2+Ba2++H2O2===BaSO4↓+2H+;①由于在装置中含有空气,空气中的氧气和SO2在溶液中也会发生反应将其氧化,所以乙同学认为不能得出此结论,认为在滴加浓硫酸之前应增加一步操作,该操作是打开弹簧夹,通入N2,待排净装置内空气后,关闭弹簧夹;②由于溴单质有挥发性,溴单质也可以将SO2氧化产生同样的实验现象,所以丙同学认为还应该在B和C之间增加洗气瓶D来除去挥发的溴蒸气,D中盛放的试剂是CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液;(4)由于H2SO3不稳定,受热容易分解产生有漂白性的SO2,所以为验证观点2,应进行的实验操作及现象是取少量滴加H2O2溶液前的B中溶液于试管中,加热,将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色;(5)物质在发生氧化还原反应中氧化性强的可以把氧化性弱的制取出来,所以通过上述全部实验,得出结论:H2O2、SO2、Br2氧化性由强到弱的顺序是H2O2>Br2>SO2。
答案 (1)Na2SO3(固)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O (2)SO2+Br2+2H2O===2Br-+SO+4H+ (3)SO2+Ba2++H2O2===BaSO4↓+2H+ ①打开弹簧夹,通入N2,待排净装置内空气后,关闭弹簧夹 ②CCl4或苯或饱和NaHSO3溶液 (4)取少量滴加H2O2溶液前的B中溶液于试管中,加热,将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色 (5)H2O2>Br2>SO2