2021届一轮复习鲁科版氧化还原反应作业 9页

氧化还原反应 基础巩固 ‎1.(2020河南南阳调研)炼丹是古人为追求长生而炼制丹药的方术。晋人葛洪《抱朴子·金丹篇》记载:“凡草木烧之即烬,而丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变又还成丹砂”。其中未涉及的反应类型(　　)‎ A.化合反应 B.分解反应 C.氧化还原反应 D.置换反应 答案D 解析“积变又还成丹砂”是指汞与硫化合生成硫化汞,该反应属于化合反应;“丹砂(硫化汞)烧之成水银”是指硫化汞受热分解生成汞和硫,该反应属于分解反应;硫化汞的分解反应和汞与硫的化合反应都属于氧化还原反应;化合反应和分解反应都与置换反应无关。D项符合题意。‎ ‎2.下列叙述正确的是(　　)‎ A.氧化还原反应的本质是化合价发生变化 B.有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应 C.臭氧氧化性很弱,不能用于餐具消毒 D.反应中同一反应物可能既发生氧化反应又发生还原反应 答案D 解析氧化还原反应的本质应是电子转移,而化合价发生变化是氧化还原反应的特征;氧气转化为臭氧是非氧化还原反应;臭氧氧化性可以杀菌消毒,常作消毒剂。‎ ‎3.(2020浙江金华调研)下列各组微粒中,在一定条件下均可以作氧化剂的是(　　)‎ A.F-、Br-、S2-‎ B.Cl2、HClO、Mg C.Fe3+、MnO‎4‎‎-‎、NO‎3‎‎-‎ D.ClO-、Cl-、Ag+‎ 答案C 解析F-、Br-、S2-中各元素化合价都为最低价,只能作还原剂,故A错误;Mg元素化合价为0,只有还原性,故B错误;Fe3+、MnO‎4‎‎-‎、NO‎3‎‎-‎都具有氧化性,在一定条件下为强氧化剂,故C正确;Cl元素化合价为-1价,只有还原性,故D错误。‎ ‎4.(2020北京顺义区月考)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是(　　)‎ A B C D 实验 新制氯水滴入Na2S溶液中 乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中 饱和FeCl3溶液滴入沸水中 草酸滴入酸性KMnO4溶液中 现象 产生黄色浑浊 溶液由橙色变为绿色 液体变为红褐色且澄清透明 产生无色气体,溶液紫红色退去 答案C 解析新制氯水滴入Na2S溶液中,反应的化学方程式为Cl2+Na2S2NaCl+S↓,有元素化合价升降,属于氧化还原反应,故A不符合题意;乙醇滴入K2Cr2O7酸性溶液中,发生氧化还原反应2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO42K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O,CrO‎7‎‎2-‎转化为Cr3+,故B不符合题意;饱和FeCl3溶液滴入沸水中,此过程为制备氢氧化铁胶体的过程,离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+,该过程中无化合价变化,不属于氧化还原反应,故C符合题意;草酸滴入酸性KMnO4溶液中,反应的化学方程式为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO42MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O,高锰酸钾转化为硫酸锰,锰元素化合价由+7价变为+2价,有化合价变化,属于氧化还原反应,故D不符合题意。‎ ‎5.(2020河南南阳调研)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑。若有2 mol N2生成,则下列判断正确的是(　　)‎ A.生成44.8 L N2‎ B.有0.125 mol KNO3被氧化 C.转移电子的物质的量为10 mol D.N2既是氧化产物又是还原产物 答案D 解析状况不知,无法求气体的体积,故A错误;KNO3中氮元素反应后化合价降低,为氧化剂,被还原,故B错误;若1 mol KNO3参加反应,转移电子的物质的量为5 mol,生成8 mol N2,所以生成2 mol N2转移电子的物质的量为‎2‎‎8‎×5=1.25 mol,故C错误;NaN3中氮元素的化合价由-‎1‎‎3‎价升高为0价,KNO3中氮元素的化合价由+5价降低为0,所以N2既是氧化产物又是还原产物,故D正确。‎ ‎6.赤铜矿的成分是Cu2O,辉铜矿的成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2。对于该反应,下列说法错误的是(　　)‎ A.反应中Cu2S只作氧化剂 B.还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1‎ C.Cu2O在反应中具有氧化性 D.反应中被氧化的元素是S 答案A 解析Cu2O和Cu2S中铜元素化合价都降低,都为氧化剂,Cu2S中硫元素的化合价升高,也作还原剂,A项错误;反应中还原产物为Cu,氧化产物为SO2,则二者物质的量之比为6∶1,B项正确;Cu2O在反应中Cu化合价由+1价降低到0价,作氧化剂,有氧化性,C项正确;反应中硫元素化合价升高则被氧化的元素是S,D项正确。‎ ‎7.医学上常用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应用于测定血钙的含量。回答下列问题:‎ ‎　H++　　　MnO‎4‎‎-‎+　　　H2C2O4→　　　CO2↑+　　　Mn2++　　　 ‎ ‎(1)配平以上离子方程式,并在□中填上所需的微粒。‎ ‎(2)该反应中的还原剂是　　　　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(3)若反应转移了0.4 mol电子,则消耗KMnO4的物质的量为　　　 mol。 ‎ ‎(4)测定血钙含量的方法是:取2 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定。‎ ‎①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②溶解沉淀时　　　(填“能”或“不能”)用稀盐酸,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③若消耗了1.0×10-4 mol·L-1的KMnO4溶液20.00 mL,则100 mL该血液中含钙　　　　g。 ‎ 答案(1)6　2　5　10　2　8 H2O　(2)H2C2O4　(3)0.08‎ ‎(4)①CaC2O4+H2SO4CaSO4+H2C2O4　②不能　高锰酸钾会氧化氯离子　③0.01‎ 解析(1)根据元素守恒知,生成物中还含有水,该反应中锰元素的化合价由+7价变为+2价,碳元素的化合价由+3价变为+4价,根据得失电子总数相等可知,MnO‎4‎‎-‎、H2C2O4的计量数分别是2、5,再结合原子守恒配平离子方程式为6H++2MnO‎4‎‎-‎+5H2C2O410CO2↑+2Mn2++8H2O。‎ ‎(2)H2C2O4中碳元素化合价由+3价变为+4价,失电子作还原剂。‎ ‎(3)根据MnO‎4‎‎-‎~5e-得,反应转移了0.4 mol电子时消耗KMnO4的物质的量0.08 mol。‎ ‎(4)①草酸钙和硫酸反应生成硫酸钙和草酸,反应的化学方程式为CaC2O4+H2SO4CaSO4+H2C2O4;②HCl具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而造成误差,所以不能用盐酸。③根据原子守恒可得关系式5Ca2+~2KMnO4,设钙离子浓度为x mol·L-1,‎ ‎5Ca2+　　　~　　　　2KMnO4‎ ‎5 mol 2 mol ‎2.0×10-3x mol 2.0×10-6 mol ‎5 mol∶2 mol=2.0×10-3 x mol∶2.0×10-6mol,解得x=2.5×10-3,则100 mL溶液中钙的质量=40 g· mol-1×0.1 L×2.5×10-3 mol·L-1=0.01 g。‎ 能力提升 ‎8.(2020湖北荆州调研)还原性I->Fe2+>Br-。向含有I-、Fe2+、Br-的溶液中通入一定量氯气后,所得溶液离子成分分析正确的是(　　)‎ A.I-、Fe3+、Cl-‎ B.Fe2+、Cl-、Br-‎ C.Fe2+、Fe3+、Cl-‎ D.Fe2+、I-、Cl-‎ 答案B 解析还原性I->Fe2+>Br-,向含有I-、Fe2+、Br-的溶液中通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,最后是溴离子;当溶液中含有碘离子时就不会出现铁离子,故A错误;通入氯气后,碘离子先被氧化,其次是亚铁离子,当亚铁离子存在时,溴离子一定不会参与反应,氯气作氧化剂,对应产物是氯离子,故B正确;当溶液中存在亚铁离子时,一定会存在溴离子,故C、D错误。‎ ‎9.(2020广东东莞月考)以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下,下列说法错误的是(　　)‎ A.NaClO3在发生器中作氧化剂 B.吸收塔中1 mol H2O2得到2 mol电子 C.吸收塔中温度不宜过高,会导致H2O2的分解 D.从“母液”中可回收的主要物质是Na2SO4‎ 答案B 解析根据流程图,NaClO3与SO2发生氧化还原反应,化学方程式为2NaClO3+SO2Na2SO4+2ClO2,其中NaClO3作氧化剂,故A说法正确;吸收塔中发生的反应为2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+2H2O+O2↑,1 mol H2O2失去2 mol电子,故B说法错误;H2O2在高温下易分解,故吸收塔的温度不能太高,故C说法正确;根据选项A的分析,母液中溶质主要为Na2SO4,故D说法正确。‎ ‎10.(2020江苏无锡调研)以太阳能为热源分解Fe3O4,经热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。下列叙述不正确的是(　　)‎ A.过程Ⅰ中的能量转化形式是太阳能→化学能 B.过程Ⅰ中每消耗116 g Fe3O4转移2 mol电子 C.过程Ⅱ的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑‎ D.铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点 答案B 解析过程Ⅰ利用太阳能将四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,实现的能量转化形式是太阳能→化学能,选项A正确;过程Ⅰ中四氧化三铁转化为氧气和氧化亚铁,每消耗116 g Fe3O4(其物质的量为0.5 mol),其中+3价铁变为+2价,转移0.5 mol×3×‎2‎‎3‎=1 mol电子,选项B错误;过程Ⅱ实现了氧化亚铁与水反应生成四氧化三铁和氢气的转化,反应的化学方程式为3FeO+H2OFe3O4+H2↑,选项C正确;根据流程信息可知,铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点,选项D正确。‎ ‎11.将SO2通入足量Fe2(SO4)3溶液中,完全反应后再加入K2CrO4溶液,发生的两个化学反应为SO2+2Fe3++2H2OSO‎4‎‎2-‎+2Fe2++W　①,Cr2O‎7‎‎2-‎+aFe2++bH+Cr3++Fe3++H2O　②,下列有关说法正确的是(　　)‎ A.还原性:Cr3+>SO2‎ B.方程式②中,a=6,b=7‎ C.Cr2O‎7‎‎2-‎能将Na2SO3氧化成Na2SO4‎ D.方程式①中W为OH-‎ 答案C 解析由反应①②中各元素的价态变化可知,反应①中SO2为还原剂,Fe3+为氧化剂,且还原性为SO2>Fe2+,氧化性为Fe3+>SO‎4‎‎2-‎。反应②中Fe2+为还原剂,Cr2O‎7‎‎2-‎为氧化剂,且还原性为Fe2+>Cr3+,氧化性为 Cr2O‎7‎‎2-‎>Fe3+,A项错误。配平反应②:Cr2O‎7‎‎2-‎+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,故a=6,b=14,B项错误;由于Cr2O‎7‎‎2-‎具有氧化性,Na2SO3具有还原性,故Cr2O‎7‎‎2-‎能将Na2SO3氧化成Na2SO4,C项正确;根据质量守恒定律可知,反应①中W为H+,D项错误。‎ ‎12.已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色退去。现有一个氧化还原反应的体系,共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:‎ ‎(1)该反应中,含化合价升高的元素的反应物是　　　,元素的化合价没有发生变化的反应物是　　　。 ‎ ‎(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平)　　　　　　。 ‎ ‎(3)上述反应中,氧化剂是　　　　,1 mol氧化剂在反应中　　　　　(填“得到”或“失去”)　　　　mol电子。 ‎ ‎(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又显紫红色。此现象说明NaBiO3具有什么性质:　　　　。写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(提示:NaBiO3为黄色或棕色粉末,不溶于冷水,在该反应中转化为Bi3+) ‎ 答案(1)KCl　H2SO4‎ ‎(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O ‎(3)KMnO4　得到　5‎ ‎(4)NaBiO3具有强氧化性　5NaBiO3+2Mn2++14H+2MnO‎4‎‎-‎+5Bi3++5Na++7H2O 解析盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体氯气,说明高锰酸钾能把Cl-氧化为氯气;而溶液的紫红色退去,高锰酸钾被还原为Mn2+,则反应的离子方程式为2KMnO4+10KCl+8H2SO42MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O;该反应中,KCl中氯元素化合价升高,H2SO4化合价没有发生变化,高锰酸钾中锰元素化合价由+7变为+2,KMnO4为氧化剂,1 mol氧化剂在反应中得到电子的物质的量为1 mol×(7-2)=5 mol;在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又显紫红色,说明MnSO4又被氧化为KMnO4,体现NaBiO3的氧化性,该反应的离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+2MnO‎4‎‎-‎+5Bi3++5Na++7H2O。‎ ‎13.Ⅰ.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一物质”在40~50 ℃时反应可生成氢化亚铜。CuH具有的性质有不稳定、易分解,在氯气中能燃烧,与稀盐酸反应能生成气体;Cu+在酸性条件下发生的反应是2Cu+Cu2++Cu。根据以上信息,结合自己所掌握的化学知识,回答下列问题:‎ ‎(1)用CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中,用氧化还原的观点分析,这“另一物质”在反应中作　　　　　(填“氧化剂”或“还原剂”)。 ‎ ‎(2)写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是　　　　　　　　　　　(填化学式)。 ‎ ‎(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　。 ‎ Ⅱ.某强酸性反应体系中,反应物和生成物共六种物质:PbO2、PbSO4(难溶盐)、Pb(MnO4)2(强电解质)、H2O、X(水溶液呈无色)、H2SO4,已知X是一种盐,且0.1 mol X在该反应中失去3.01×1023个电子。‎ ‎(1)写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ‎ ‎(2)若有9.8 g H2SO4参加反应,则转移电子的物质的量为　　　　　; ‎ ‎(3)本反应体系中,若用浓盐酸代替硫酸,用离子方程式表示后果:　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案Ⅰ.(1)还原剂 ‎(2)2CuH+3Cl22CuCl2+2HCl ‎(3)H2‎ ‎(4)CuH+3H++NO‎3‎‎-‎Cu2++2H2O+NO↑‎ Ⅱ.(1)5PbO2+2MnSO4+2H2SO4Pb(MnO4)2+4PbSO4+2H2O ‎(2)0.5 mol ‎(3)PbO2+4H++2Cl-Pb2++Cl2↑+2H2O 解析Ⅰ.(1)由CuSO4+“另一物质”→CuH知,反应中铜元素价态降低,故“另一物质”是还原剂。‎ ‎(2)CuH中铜、氢元素均处于低价态,与强氧化剂氯气反应时,均可被氧化而生成CuCl2、HCl。‎ ‎(3)CuH溶于稀盐酸时,氢元素会发生价态归中型的氧化还原反应生成氢气。‎ ‎(4)稀硝酸具有强氧化性,CuH具有还原性,二者反应生成一氧化氮气体、铜离子和H2O。‎ Ⅱ.(1)根据题意分析可知X是一种硫酸盐,且0.1 mol X在该反应中失去0.5 mol电子,即1 mol X在该反应中失去5 mol电子,根据元素守恒知,该元素是锰元素,生成物中锰元素是+7价,则X 中锰元素显+2价,所以X是MnSO4,根据氧化还原反应中得失电子数相等可知,该反应的化学方程式为2MnSO4+5PbO2+2H2SO4Pb(MnO4)2+4PbSO4+2H2O。‎ ‎(2)9.8 g H2SO4参加反应,则n(H2SO4)=0.1 mol,由方程式可知:2MnSO4~Pb(MnO4)2~2H2SO4~10 mol电子,则0.1 mol H2SO4反应转移0.5 mol电子,即9.8 g H2SO4参加反应转移电子的物质的量为0.5 mol。‎ ‎(3)若用浓盐酸代替硫酸,会发生氧化还原反应生成有毒气体氯气,发生反应的离子方程式为PbO2+4H++2Cl-Pb2++Cl2↑+2H2O。‎ 拓展深化 ‎14.(2020湖北咸宁调研)某污水中同时存在NH‎4‎‎+‎和NO‎3‎‎-‎时,可用下列方法除去:‎ ‎(1)先利用O2将NH‎4‎‎+‎氧化成NO‎3‎‎-‎。请配平下列离子方程式。‎ ‎　NH‎4‎‎+‎+　　　O2→　　　NO‎3‎‎-‎+　　　H2O+　　　H+ ‎ ‎(2)再将NO‎3‎‎-‎还原成N2,反应的离子方程式为2NO‎3‎‎-‎+5H2N2+2OH-+4H2O ‎①NH4NO3晶体中所含化学键为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②若该污水中含有1 mol NH4NO3,用以上方法处理完全后,共消耗　　 mol氢气。 ‎ ‎③该污水处理方法的好处是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案(1)1　2　1　1　2　(2)①离子键、共价键和配位键　②5　③降低了污水中N的含量、生成无污染的N2;两个过程中生成的酸碱发生中和反应,降低了污水的酸碱性 解析(1)根据得失电子守恒可得反应的离子方程式为NH‎4‎‎+‎+2O2NO‎3‎‎-‎+H2O+2H+‎ ‎(2)①NH4NO3是NH‎4‎‎+‎和NO‎3‎‎-‎构成的离子化合物,NO‎3‎‎-‎、NH‎4‎‎+‎中含有极性共价键,NH‎4‎‎+‎中还有配位键;②由N原子守恒可知NH4NO3→2NO‎3‎‎-‎,结合反应的离子方程式可得1 mol NH4NO3用以上方法处理完全后,共消耗5 mol H2;③O2氧化NH‎4‎‎+‎生成NO‎3‎‎-‎和H+,H2还原NO‎3‎‎-‎生成无污染的N2和OH-,两个反应的产物发生酸碱中和,降低了污水的酸碱性。‎