2020版高考化學大一輪復習 第2章 元素與物質(zhì)世界 7 第3節(jié) 氧化劑和還原劑檢測 魯科版.doc
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第3節(jié) 氧化劑和還原劑課后達標檢測一、選擇題1下列應用不涉及氧化還原反應的是()ANa2O2用作呼吸面具的供氧劑B工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備AlC工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮D實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3解析:選D。NH4Cl與Ca(OH)2反應制取NH3屬于復分解反應,是非氧化還原反應。2(2018高考北京卷)下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應無關的是()ABCD實驗NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl濁液中熱銅絲插入稀硝酸中現(xiàn)象產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色溶液變紅,隨后迅速退色沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏a(chǎn)生無色氣體,隨后變?yōu)榧t棕色解析:選C。NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,發(fā)生反應:2NaOHFeSO4=Fe(OH)2Na2SO4,生成白色沉淀Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2迅速被空氣中的氧氣氧化為紅褐色的Fe(OH)3:4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,后一過程發(fā)生了氧化還原反應,A項不符合題意;氯水中含有HCl和HClO,溶液呈酸性,能使石蕊溶液變紅,次氯酸具有強氧化性,能將紅色物質(zhì)氧化,溶液紅色退去,該過程發(fā)生了氧化還原反應,B項不符合題意;Na2S溶液滴入AgCl濁液中,發(fā)生了沉淀的轉(zhuǎn)化:Na2S2AgClAg2S2NaCl,此過程中不涉及氧化還原反應,C項符合題意;將銅絲插入稀硝酸中,發(fā)生反應:3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O,生成無色氣體NO,NO能與空氣中的氧氣發(fā)生反應變?yōu)榧t棕色:2NOO2=2NO2,這兩步反應都是氧化還原反應,D項不符合題意。3(2019成都模擬)一定條件下,碘單質(zhì)與砹單質(zhì)以等物質(zhì)的量進行反應可得AtI。它與Zn、NH3能發(fā)生反應,化學方程式為2AtI2Zn=ZnI2ZnAt2、AtI2NH3(l)=NH4IAtNH2。下列敘述正確的是()AZnI2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物BZnAt2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物CAtI與液氨反應,AtI既是氧化劑,又是還原劑DAtI與Zn反應,AtI既是氧化劑,又是還原劑解析:選B。在AtI中,因碘和砹屬于同一主族,根據(jù)元素周期律可知,碘的非金屬性比砹的強,所以在AtI中,At元素為1價,I元素為1價。根據(jù)2AtI2Zn=ZnI2ZnAt2可知,Zn元素的化合價從0價升高到2價,是還原劑,而在AtI和ZnI2中I元素的化合價均為1價,所以I元素的化合價沒有變化,則AtI只是氧化劑,不是還原劑,ZnI2只是氧化產(chǎn)物,不是還原產(chǎn)物,在ZnAt2中At元素的化合價是1價,則At元素的化合價從1價降到1價,所以ZnAt2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物,故A、D錯誤,B正確;因為在NH4I中I元素為1價,在AtNH2中At元素為1價,所以AtI與液氨反應時沒有化合價的變化,則AtI既不是氧化劑,也不是還原劑,故C錯誤。4如圖為二氧化錳的轉(zhuǎn)化關系圖,下列有關說法中不正確的是()A反應均屬于氧化還原反應B反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為34C相同條件下生成等量的O2,反應和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為11D反應生成的Cl2經(jīng)干燥后,可用鋼瓶貯運解析:選C。每生成1 mol O2,反應中轉(zhuǎn)移2 mol電子,反應中轉(zhuǎn)移4 mol電子,則相同條件下生成等量的O2,反應和轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為12,故C錯誤。5已知下列反應:Co2O36HCl(濃)=2CoCl2Cl23H2O ();5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3 ()。下列說法正確的是()A反應()中HCl是氧化劑B反應()中Cl2發(fā)生氧化反應C還原性:CoCl2HClI2D氧化性:Co2O3Cl2HIO3解析:選D。反應()中,Cl失去電子,HCl作還原劑,選項A錯誤;反應()中,Cl2得到電子變?yōu)镃l,發(fā)生還原反應,選項B錯誤;根據(jù)反應()可知,Co2O3(氧化劑)的氧化性強于Cl2(氧化產(chǎn)物),HCl(還原劑)的還原性強于CoCl2(還原產(chǎn)物),根據(jù)反應()可知,Cl2的氧化性強于HIO3,I2的還原性強于HCl,選項D正確、選項C錯誤。6已知:PbO2固體與濃鹽酸反應,產(chǎn)生黃綠色氣體;向KSCN和FeBr2的混合溶液中通入少量實驗產(chǎn)生的氣體(僅與一種離子反應),溶液變紅色;取少量FeCl3溶液滴在淀粉KI試紙上,試紙變藍。下列判斷錯誤的是()A上述實驗中有三個氧化還原反應B通過上述實驗可得到結(jié)論,氧化性:PbO2Cl2Br2Fe3I2C實驗能證明Fe2有還原性,不能證明Fe2有氧化性D實驗生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍解析:選B。實驗依次發(fā)生的反應為PbO24HCl(濃)=PbCl2Cl22H2O、2Fe2Cl2=2Fe32Cl、2Fe32I=2Fe2I2,三個實驗不能證明氧化性Cl2Br2;實驗只能證明Fe2有還原性;實驗生成的氣體為Cl2,Cl2能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍。7(2016高考北京卷)K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O(橙色)H2O2CrO(黃色)2H。用K2Cr2O7溶液進行下列實驗:結(jié)合實驗,下列說法不正確的是()A中溶液橙色加深,中溶液變黃B中Cr2O被C2H5OH還原C對比和可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性強D若向中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬馕觯哼xD。A項,在平衡體系中加入酸,平衡逆向移動,重鉻酸根離子濃度增大,橙色加深,加入堿,平衡正向移動,溶液變黃,A項正確;B項,中酸性重鉻酸鉀溶液氧化乙醇,重鉻酸鉀被還原為綠色的Cr3,B項正確;C項,是酸性條件,是堿性條件,K2Cr2O7在酸性條件下能氧化乙醇,而在堿性條件下不能,說明其在酸性條件下氧化性強,C項正確;D項,若向中加入70%H2SO4溶液至過量,溶液為酸性,K2Cr2O7可以氧化乙醇,溶液變?yōu)榫G色,D項錯誤。8(2019西安八校聯(lián)考)羥胺(NH2OH)是一種還原劑,能將某些氧化劑還原。現(xiàn)用25.00 mL 0.049 molL1羥胺的酸性溶液與足量的硫酸鐵溶液在煮沸條件下反應,生成的Fe2恰好與24.55 mL 0.020 molL1酸性KMnO4溶液完全反應。已知(未配平):FeSO4KMnO4H2SO4Fe2(SO4)3K2SO4MnSO4H2O,則羥胺的氧化產(chǎn)物是()AN2BN2OCNO DNO2解析:選B。根據(jù)題意,可以認為羥胺被酸性KMnO4氧化,羥胺中N元素的化合價是1,設羥胺的氧化產(chǎn)物中N元素的化合價是x,根據(jù)得失電子守恒,存在25.00103 L0.049 molL1(x1)24.55103 L0.020 molL15,解得x1,故羥胺的氧化產(chǎn)物為N2O。9(2019試題調(diào)研)環(huán)保督察不是“一陣風”,環(huán)保部對大氣污染、水體污染等高度重視。氰化物是污染水體的重要物質(zhì),該類物質(zhì)有劇毒,特別是HCN具有揮發(fā)性,毒性更大。一般可采用次氯酸鈉法進行處理,該處理方法的原理可分如下兩步。步驟:NaCN與NaClO反應,生成NaOCN和NaCl;步驟:NaOCN與NaClO反應,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。下列有關判斷正確的是()ANaCN與NaOCN中C、N的化合價分別相等B步驟可在酸性條件下進行C步驟的氧化產(chǎn)物是CO2、Na2CO3、N2D步驟生成標準狀況下5.6 L氣體時,轉(zhuǎn)移0.75 mol電子解析:選D。NaCN與NaOCN中Na元素的化合價均為1,NaOCN中含有O,O元素的化合價不是0,故該兩種化合物中C元素、N元素的化合價至少有一種不相等,A項錯誤;HCN易揮發(fā)且有毒,而酸性條件下CN易與H結(jié)合生成HCN,故步驟不能在酸性條件下進行,B項錯誤;步驟的離子方程式為2OCN3ClO=CO2CO3ClN2,氧化劑是NaClO,還原劑是NaOCN,氧化產(chǎn)物是N2,還原產(chǎn)物是NaCl,C項錯誤;根據(jù)離子方程式可知,生成1 mol N2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6 mol,N2的體積占氣體總體積的,生成標準狀況下5.6 L氣體時,n(e)60.75 mol,D項正確。二、非選擇題10儲氫納米碳管的成功研制體現(xiàn)了科技的進步。用電弧法合成的納米碳管常伴有大量的雜質(zhì)碳納米顆粒,這種碳納米顆??捎醚趸瘹饣ǔ?。該反應中的反應物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3、H2O等七種物質(zhì)。(1)請用上述物質(zhì)填空,并配平化學方程式:C_H2SO4=_Cr2(SO4)3H2O。(2)上述反應中氧化劑是_(填化學式),被氧化的元素是_(填元素符號)。(3)H2SO4在上述反應中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是_(填字母)。A氧化性B酸性C氧化性和酸性 D還原性和酸性(4)若反應中轉(zhuǎn)移了0.8 mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為_L。解析:(1)C在反應中被氧化為CO2,反應物中氧化劑應為K2Cr2O7,其還原產(chǎn)物為Cr2(SO4)3,根據(jù)元素守恒知,另一產(chǎn)物應為K2SO4。反應方程式可按如下3步完成配平:CH2SO4K2Cr2O7CO2K2SO4Cr2(SO4)3H2O3C2K2Cr2O7H2SO43CO2K2SO42Cr2(SO4)3H2O3C2K2Cr2O78H2SO4=3CO22K2SO42Cr2(SO4)38H2O(2)氧化劑是K2Cr2O7,被氧化的元素是C。(3)上述反應中H2SO4中元素化合價未改變,僅表現(xiàn)出酸性。(4)每生成1 mol CO2需轉(zhuǎn)移4 mol電子,當轉(zhuǎn)移0.8 mol電子時,生成0.2 mol CO2,其在標準狀況下的體積為4.48 L。答案:(1)32K2Cr2O783CO22K2SO428(2)K2Cr2O7C(3)B(4)4.4811(2016高考上海卷)NaCN超標的電鍍廢水可用兩段氧化法處理:(1)NaCN與NaClO反應,生成NaOCN和NaCl。(2)NaOCN與NaClO反應,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN(Ka6.31010)有劇毒;HCN、HOCN中N元素的化合價相同。完成下列填空:(1)第一次氧化時,溶液的pH應調(diào)節(jié)為_(選填“酸性”“堿性”或“中性”);原因是_。(2)寫出第二次氧化時發(fā)生反應的離子方程式:_。(3)處理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水,實際至少需NaClO_g(實際用量應為理論值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5 mg/L,達到排放標準。(4)(CN)2與Cl2的化學性質(zhì)相似。(CN)2與NaOH溶液反應生成_、_和H2O。解析:(1)依據(jù)HCN的電離平衡常數(shù)可知HCN是極弱的酸,所以NaCN極易與酸反應生成HCN。為防止生成HCN,造成人員中毒或污染空氣,因此第一次氧化時,溶液的pH應調(diào)節(jié)為堿性。(2)NaOCN與NaClO反應,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2,首先確定反應物和生成物;再依據(jù)反應中氯元素的化合價從1價降低到1價,得到2個電子。N元素化合價從3價升高到0價,失去3個電子,則根據(jù)電子得失守恒可知還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比是23,反應的離子方程式為2OCN3ClO=COCO23ClN2。(3)NaCN被氧化的兩個階段氧化劑均為NaClO,所以可以合并一起進行計算,即反應物為NaCN和NaClO,生成物為Na2CO3、CO2、NaCl和N2。參加反應的NaCN是20 mol,反應中C由2價升高到4 價,N元素化合價從3價升高到0價,即1 mol NaCN失去5 mol電子,1 mol次氯酸鈉得到2 mol電子,所以處理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的廢水,實際至少需NaClO的質(zhì)量為74.5 g/mol414 900 g。(4)(CN)2與Cl2的化學性質(zhì)相似,則根據(jù)氯氣與氫氧化鈉反應的方程式可知(CN)2與NaOH溶液反應生成NaOCN、NaCN和H2O。答案:(1)堿性防止生成HCN,造成人員中毒或污染空氣(2)2OCN3ClO=COCO23ClN2(3)14 900(4)NaOCNNaCN12(2016高考全國卷)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下:回答下列問題:(1)NaClO2中Cl的化合價為_。(2)寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式:_。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去Mg2和Ca2,要加入的試劑分別為_、_?!半娊狻敝嘘帢O反應的主要產(chǎn)物是_。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_,該反應中氧化產(chǎn)物是_。(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力,其定義是每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。解析:(1)根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和等于0,計算出NaClO2中氯元素化合價為3。(2)從流程圖看出,反應物是氯酸鈉、二氧化硫、硫酸,產(chǎn)物為硫酸氫鈉、二氧化氯,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平化學方程式:2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4。(3)粗鹽提純中加入氫氧化鈉溶液沉淀鎂離子,加入碳酸鈉溶液沉淀鈣離子。電解過程中ClO2在陰極放電得到ClO,故陰極反應的主要產(chǎn)物為NaClO2。(4)依題意,用含氫氧化鈉的雙氧水吸收尾氣中的二氧化氯,發(fā)生反應:2ClO2H2O22OH=2ClOO22H2O,ClO2作氧化劑,H2O2作還原劑,故氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為21,該反應中氧化產(chǎn)物為O2。(5)氯氣、亞氯酸鈉的氧化能力就是得電子能力,得電子數(shù)相等時,氧化能力相當。氯氣、亞氯酸鈉的最終還原產(chǎn)物為氯離子。根據(jù):NaClO2Cl,Cl22Cl,可知得電子數(shù)相等時存在NaClO22Cl2,故亞氯酸鈉的有效氯含量為1.57。答案:(1)3(2)2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO(或NaClO2)(4)21O2(5)1.5713工業(yè)上用亞硫酸氫鈉與碘酸鈉反應可制備單質(zhì)碘。(1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,發(fā)生下列反應。請配平反應方程式,并用單線橋法標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。NaIO3NaHSO3=I2Na2SO4H2SO4H2O(2)在NaIO3溶液中滴加過量NaHSO3溶液,反應完全后,推測反應后溶液中的還原產(chǎn)物為_(填化學式)。(3)在含5 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液,加入NaIO3的物質(zhì)的量和析出I2的物質(zhì)的量的關系曲線如圖所示。寫出反應過程中與AB段曲線對應的離子方程式:_;當溶液中I與I2的物質(zhì)的量之比為53時,加入的NaIO3為_mol(小數(shù)點后保留兩位數(shù)字)。解析:(1)I的化合價由5降到0,S的化合價由4升到6,根據(jù)化合價升降總數(shù)相等及原子守恒即可配平該氧化還原反應方程式。(2)根據(jù)NaHSO3和NaIO3的性質(zhì)可知NaHSO3為還原劑,NaIO3為氧化劑,由于還原性HSOI,故當NaHSO3溶液過量時,IO先被還原成I2,再被還原成I。(3)由圖像可知,OA段是隨著IO的加入量增多,NaHSO3的量逐漸減小,IO被還原成I,該反應為IO3HSO=3SOI3H,至A點恰好完全反應;此時繼續(xù)加入NaIO3溶液,又發(fā)生NaIO3氧化I的反應,即IO6H5I=3I23H2O。當溶液中I與I2的物質(zhì)的量之比為53時,設第一個反應加入的NaIO3為x mol,第二個反應加入的NaIO3為y mol,則第一個反應生成的I為x mol,第二個反應消耗的I為5y mol,生成的I2為3y mol,故(x5y)3y53,即x10y,因第一個反應消耗5 mol NaHSO3,故x,y,所以加入的NaIO3為xy1.83(mol)。答案:(1)4NaIO310NaHS20eO3=2I27Na2SO43H2SO42H2O(2)NaI(3)IO6H5I=3I23H2O1.83- 配套講稿:
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