2020_2021学年新教材高中化学第2章元素与物质世界3 8页

课时3　氧化还原反应的应用 考点1　氧化还原反应在物质转化中的应用 ‎1.(原创题)由过氧化氢分子中氧元素的化合价可知,H2O2具有(　　)。‎ A.氧化性 B.还原性 C.酸性 D.氧化性和还原性 答案：D 解析：H2O2中氧元素为-1价,既可以升高到0价,又可以降低到-2价,故在氧化还原反应中既有氧化性又有还原性。‎ ‎2.(原创题)下列工业生产和生活中,涉及氧化还原反应的是(　　)。‎ ‎①高炉炼铁　②炼铜时用铁把铜从CuSO4溶液中置换出来 ‎③工业上用碳还原SiO2制粗硅　④电解氧化铝制铝　⑤钢铁腐蚀　⑥水果保鲜　⑦水滴石穿　⑧漂白粉消毒 A.①②③④ B.⑤⑥⑦⑧‎ C.①②③④⑤⑧ D.①②③④⑤⑥⑧‎ 答案：D 解析：⑦中涉及的CaCO3+CO2+H2OCa(HCO3)2为非氧化还原反应。‎ ‎3.(2018·河北武邑中学月考)化工厂常用浓氨水检验氯气管道是否漏泄,反应的化学方程式为3Cl2+8NH36NH4Cl+N2,当有10.65 g Cl2被消耗时,被氧化的氨的质量为(　　)。‎ A.3.4 g B.1.7 g C.6.8 g D.0.85 g 答案：B 解析：n(Cl2)=‎10.65‎‎71‎ mol=0.15 mol,‎ NH3的氧化产物为N2,每生成1 mol N2,被氧化的氨的物质的量为2 mol,设生成N2 x mol,‎ - 8 -‎ ‎3Cl2+8NH36NH4Cl+N2‎ ‎3 1‎ ‎0.15 mol x mol ‎3‎‎0.15‎‎=‎1‎x,解得x=0.05,‎ 故被氧化的氨的质量为(0.05×2×17) g=1.7 g,故选B。‎ ‎4.已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并使其与金属反应,每个虚线框表示一个单元装置,其中错误的是(　　)。‎ A.①② B.② C.②③ D.②③④‎ 答案：D 解析：NaOH会与氯气反应,不能用氢氧化钠溶液除去氯气中的氯化氢杂质,②错误;用浓H2SO4干燥Cl2时应长进短出,③错误;④为密闭装置,错误。‎ ‎5.(2018·湖南怀化高一期末)中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,其中有:①“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。下列有关叙述正确的是(　　)。‎ A.①中水银“积变又还成丹砂”说明水银发生了还原反应 B.②中反应的离子方程式为2Fe+3Cu2+2Fe3++3Cu C.根据①可知温度计打破后可以用硫粉覆盖水银,防止中毒 D.水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜 答案：C - 8 -‎ 解析：水银是汞,属于金属,Hg→HgS应是水银发生了氧化反应,故A项错误;铁和Cu2+发生置换反应生成Fe2+,正确的离子方程式应是Fe+Cu2+Fe2++Cu,故B项错误;S和Hg反应生成HgS,因此用硫粉覆盖温度计打破后流出的水银,可以防止中毒,故C项正确;根据金属活动性顺序,Cu排在Hg的前面,因此Hg不能置换出Cu,故D项错误。‎ 考点2氧化还原反应在能量转化中的应用 ‎6.(2018·黑龙江哈尔滨期中)下列四个化学反应中,理论上不能获得电能的是(　　)。‎ A.2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑‎ B.2H2+O22H2O C.Zn+CuSO4Cu+ZnSO4‎ D.Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑‎ 答案：D 解析：D项中的反应不是氧化还原反应,不能设计成原电池。‎ ‎7.(2019·江苏南京月考)有专家指出,如果利用太阳能使燃烧产物CO2、H2O、N2等重新组合成燃料,使之能够实现循环利用,那么,不仅可以消除对大气的污染,还可以节约燃料,缓解能源危机。在此构想的物质循环图中太阳能最后转化为(　　)。‎ A.化学能 B.热能 C.生物质能 D.电能 答案：B 解析：从题给信息可知,利用太阳能可以使燃烧产物CO2、H2O、N2等重新组合成燃料,而燃料转化为燃烧产物并放出热量,如此循环,由此可知太阳能最终转化为热能,B项正确。‎ ‎8.(2019·江西抚州月考)下列选项中属于乙醇作为燃料的优点的是(　　)。‎ - 8 -‎ ‎①燃烧时发生氧化反应　②充分燃烧的产物不污染环境　③乙醇是一种可再生能源　④燃烧时放出大量热量 A.①②③ B.①②④‎ C.①③④ D.②③④‎ 答案：D 解析：理想燃料应该从能源是否可以再生、单位质量的燃料燃烧放出热量的多少、是否环保等方面进行综合考虑。有机物燃烧时都发生氧化反应,并不是乙醇作为燃料的优点。‎ 考点3利用氧化还原反应制备物质 ‎9.将足量的二氧化锰与40 mL 10 mol·L-1浓盐酸反应产生的氯气同0.1 mol二氧化锰与足量的浓盐酸反应产生的氯气相比[MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O](　　)。‎ A.前者产生的Cl2多 B.一样多 C.后者产生的Cl2多 D.无法比较 答案：C 解析：随着反应的进行,浓盐酸的浓度逐渐减小,而二氧化锰不能氧化稀盐酸,所以足量的二氧化锰与40 mL 10 mol·L-1浓盐酸反应产生的氯气少于0.1 mol;0.1 mol二氧化锰与足量的浓盐酸反应产生的氯气为0.1 mol,故C正确。‎ ‎10.下列方程式中正确的是(　　)。‎ A.向水中通入氯气:H2O+Cl22H++ClO-+Cl-‎ B.氯气通入冷的氢氧化钠溶液中:Cl2+OH-Cl-+ClO-+H2O C.制备漂白粉:2Ca(OH)2+2Cl2Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O D.漂白液失效:2HClO2Cl-+2H2O 答案：C - 8 -‎ 解析：A项中HClO不能拆分,错误:B项电荷不守恒,错误;D项漂白液失效发生的反应是2HClO2Cl-+2H++O2↑,错误;C项正确。‎ ‎11.判断正误,正确的打“”,错误的打“✕”。‎ ‎(1)氯气在饱和食盐水中的溶解度小于在纯水中的溶解度。 (　　)‎ 答案：√‎ ‎(2)足量的MnO2与40 mL 10 mol·L-1浓盐酸在加热条件下反应转移0.2 mol电子。 (　　)‎ 答案：×‎ ‎(3)用NaOH溶液吸收多余的Cl2时,导管不能伸到液面以下的原因是防止倒吸。 (　　)‎ 答案：√‎ ‎(4)实验室制Cl2的离子方程式为MnO2+4HClMn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O。 (　　)‎ 答案：×‎ ‎(5)制取氯气时要缓缓加热,温度过高会导致HCl大量挥发。 (　　)‎ 答案：√‎ ‎(6)一套完整的制气装置包括:发生装置→净化装置→收集装置→尾气处理装置。 (　　)‎ 答案：√‎ ‎12.(2019·辽宁大连期中)完成下列题目已知:‎ ‎(1)实验室制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中MnO2发生了　　　　反应,是　　　　剂;每4分子氯化氢中只有　　　　分子发生了　　　　反应,盐酸是　　　　剂。 ‎ 答案：还原　氧化　2　氧化　还原 解析：4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑中,Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,则MnO2发生了还原反应,是氧化剂,Cl元素的化合价由-1价升高为0价,则HCl为还原剂,每4分子氯化氢中只有2分子发生了氧化还原反应,盐酸是还原剂。‎ - 8 -‎ ‎(2)室温下KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式如下:‎ ‎2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑‎ 请在上式中用单线桥法表示出不同元素的原子间得失电子的情况。‎ 答案：‎ 解析：反应中KMnO4为氧化剂,Mn元素的化合价由+7价降低到+2价,得到5个电子,Cl元素化合价升高,被氧化,当有2 mol KMnO4参加反应,转移电子10 mol。‎ ‎(3)用CuCl2作催化剂,在450 ℃时用空气中的O2跟HCl反应也能制得氯气,其化学方程式为4HCl+O22H2O+2Cl2。从氯元素化合价的变化看,以上三种制氯气方法的共同点是　; ‎ 比较以上三个反应,可以认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为　。 ‎ 答案：将氯元素从-1价氧化到0价得到Cl2 KMnO4>MnO2>O2‎ 解析：比较氧化剂氧化能力的强弱时,若氧化产物价态相同,可根据反应的难易程度进行判断:第一个反应需加热;第二个反应在室温即可发生;第三个反应需高温催化剂。故氧化性顺序:KMnO4>MnO2>O2。‎ ‎13.(2019·名师原创)已知H2O2的性质与用途具有多样性。请回答下列问题。‎ ‎(1)已知H2O2具有弱酸性,写出H2O2的电离方程式: 　。 ‎ 答案：H2O2H++HO‎2‎‎-‎　HO‎2‎‎-‎H++‎O‎2‎‎2-‎ 解析：H2O2为弱电解质,电离方程式要用“”;‎ ‎(2)实验室可用H2O2在MnO2作催化剂的条件下制备O2,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　,当生成1 mol O2时,转移电子为　　　　mol。 ‎ 答案：2H2O22H2O+O2↑　2‎ 解析：H2O2既是氧化剂又是还原剂,1 mol H2O2发生反应转移1 mol电子,故生成1 mol O2时,转移2 mol电子;(3)KMnO4是常用氧化剂,H2O2与之反应,H2O2为还原剂。‎ - 8 -‎ ‎(3)在酸性条件下,KMnO4溶液可以与H2O2反应,已知变化过程中存在KMnO4转化Mn2+的过程,则该反应的离子方程式为　　　　　　　　　,H2O2发生　　　　反应,该反应　　　　是还原剂,　　　　是氧化剂。 ‎ 答案：2MnO‎4‎‎-‎+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O　氧化　H2O2　KMnO4‎ ‎14.(2019·嘉兴七校联考)实验室常用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制取氯气,反应中二氧化锰被还原为MnCl2。‎ A B C 根据要求回答下列问题:‎ ‎(1)A、B、C三套装置中,应选用的装置是　　　　(填“A”“B”“C”)。 ‎ 答案：B 解析：A无加热装置,C装置用的是长颈漏斗,生成的Cl2会逸出,故选B;‎ ‎(2)写出实验室用上述方法制取氯气的化学方程式: 　　　　　　　　　　。 ‎ - 8 -‎ 答案：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O ‎(3)为了防止氯气污染环境,图中所示的溶液甲为　　　　,在该溶液中发生反应的化学方程式为 。‎ 答案：氢氧化钠溶液　2NaOH+Cl2NaCl+NaClO+H2O 解析：Cl2可以与NaOH溶液反应,用NaOH吸收尾气较好;‎ ‎(4)利用该原理和装置进行实验,制得的氯气中往往含有的杂质有　　　　,可依次通入　　　　中除去。 ‎ 答案：HCl和H2O　饱和食盐水、浓硫酸 解析：Cl2中含有HCl和水蒸气,用饱和食盐水和浓硫酸依次除去。‎ - 8 -‎