高考化学专题练习-氧化还原反应(含解析)
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高考化学专题练习-氧化还原反应(含解析)
一、单选题
1.对于反应3Cl2+6NaOH ==5NaCl+NaClO3+3H2O,以下叙述正确的是()
A. Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
B. 被氧化的Cl原子和被还原的Cl原子的物质的量的比为5∶1
C. Cl2既是氧化剂又是还原剂
D. 每生成1mol的NaClO3转移6mol的电子
2.下列反应中既属于化合反应又属于氧化还原反应的是()
A. SO3+H2O=H2SO4
B. 2Na+Cl22NaCl
C. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
D. K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl
3.常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:
2Fe2++H2O2+2H+→2Fe3++2H2O、2Fe3++H2O2→2Fe2++O2↑+2H+,下列说法不正确的是()
A. H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+强
B. 在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
C. 在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
D. H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
4.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为:5NH4NO3═2HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为()
A. 5:3
B. 5:4
C. 1:1
D. 3:5
5.下列实验中,现象和结论都正确的是()
实验现象结论
A. 将SO2通入BaCl2溶液,然后滴入
稀硝酸
产生白色沉淀,白色沉淀
不消失
所得沉淀为BaSO3,后转
化为BaSO4
B. 将浓硫酸滴入含少量水的蔗糖
中,并搅拌
得黑色蓬松的固体及刺激
性气味气体
该过程中浓硫酸仅体现吸水
性和脱水性
C. 用黄豆粒大小的金属钠分别与
水、乙醇反应
前者反应更剧烈羟基的活动性:水>乙醇
D. 向10mL0.1mol/LNaOH溶液中加
入1mL0.1mol/L MgCl2溶液,再向
混合液中滴加0.1mol/L CuCl2溶液
产生蓝色沉淀Cu(OH)2比Mg(OH)2更难溶
A. A
B. B
C. C
D. D
6.过氧化氢在下列三个反应中:①H2O2+H2S═2H2O+S↓、②2H2O22H2O+O2↑、
③H2O2+Cl2═2HCl+O2,所起的作用是()
A. 起相同作用
B. 起不同作用
C. 只起氧化剂的作用
D. 只起还原剂的作用
7.Fe3O4可表示为FeO•Fe2O3,是一种性能优良的新型磁性材料.水热法制备Fe3O4纳米级颗粒的反应为3Fe2++2S2O32﹣+O2+xOH﹣=Fe3O4+S4O62﹣+yH2O.下列说法中,不正确的是()A. 每生成1mol Fe3O4,反应转移的电子总数为4mol B. 该反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5
C. 3mol Fe2+被氧化时,消耗O2标准状况下的体积约为22.4L
D. x=4
8.明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。
”下列说法错误的是(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌)()
A. 该冶炼锌的反应属于置换反应
B. 煤炭中起作用的主要成分是C
C. 冶炼Zn的反应方程式为:ZnCO3+2C Zn+3CO↑
D. 倭铅是指金属锌和铅的混合物
9.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是()
A. Cl2+2KBr═Br2+2KCl
B. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C. 4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
D. 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑
10.下列化学过程中,涉及氧化还原反应的是()
A. 实验室制取氧气
B. 萃取碘水中的碘
C. 粗盐提纯
D. 用海水制取
蒸馏水
11.同种物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原的氧化还原反应是()
A. 3Br2+6KOH=5KBr+KBrO3+3H2O
B. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
C. 2KNO32KNO2+O2↑
D. NH4NO3N2O↑+2H2O
12.下列反应中,能放出气体,又属于非氧化还原反应的是( )
A. 浓盐酸与二氧化锰共热
B. 浓硫酸与铜共热
C. 过氧化钠与水反应
D. 石灰石与
稀盐酸反应
13.在下列变化中,需要加入合适的氧化剂才能实现的是()
A. Fe→Fe3+
B. CO2→CO
C. Na2O2→O2
D. CuO→Cu2+
14.下列反应的离子方程式错误的是()
A. 铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B. 氢氧化钠溶液与盐酸反应:OH- +H+=H2O
C. 氯气与水反应:Cl2+H2O=H++ Cl-+ HClO
D. 氯化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
15.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是()
A. CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
B. Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O
C. Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO
D. 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
二、填空题
16.已知:Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.现将a mol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2.加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol.
试回答下列问题:
(1)试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式 ________.
(2)用含x与a的表达式表示产生的O2、Cl2的物质的量n(O2)= ________,n(Cl2)= ________.
(3)写出y与a、x的函数关系式: ________.
(4)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5:3,则剩余固体中含有的物质为 ________;其物质的量之比为 ________.
(5)PbO2和Pb经常作制造蓄电池的原材料,铅蓄电池的工作原理:
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O.现有一种生产NH4NO3的新工艺,电解NO制备
NH4NO3,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是 ________,说明理由: ________
生产1吨硝酸铵需消耗Pb的物质的量是 ________kg(保留到整数).
17.车用妄全气囊中反应方程式为BNaN3=2Na+3N2↑,用双桥线标出电子转移的数目和变化类型,指出氧化剂和还原剂.若要得到标准状况下33.6LN2,需要多少克NaN3(写出计算过程),NaN3的密度约为2g/cm3,则NaN3的体积约为多少立方厘米.
18.已知食盐常加入KIO3来补充碘元素,检验食盐中是否加碘,可利用如下反应:
KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O
如果反应中转移0.2mol电子,则生成I2的物质的量为________mol.
19.一个体重50kg的健康人,体内约含有2g铁,这2g铁在人体内不是以单质的形式存在,
而是以Fe2+和Fe3+的形式存在.正二价铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含Fe2+的亚铁盐,如硫酸亚铁.服用维生素C,可使食物中的Fe3+还原成Fe2+,有利于人体吸收.维生素C在这一反应中具有 ________性;维生素C又称为 ________
20.在K2Cr2O7+HCl﹣﹣KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O反应中.
(1)氧化剂是 ________, ________元素被氧化,氧化产物是 ________.
(2)在参加反应的盐酸中,被氧化的HCl与未被氧化的HCl的质量比为 ________.(3)如果反应生成0.1molCl2,则转移电子的数目为 ________
21.Fe2O3+2Al Al2O3+2Fe所属基本反应类型是________.该反应中,Fe2O3发生了
________反应,________是氧化剂,________是氧化产物.
22.现有下列物质S、H2S、O2、SO2、FeCl2、H2SO4,以S元素、O元素或Fe元素的价态判断在氧化还原反应中只能作还原剂的是________(填化学符号,下同),只能做氧化剂的是________ ,既能作氧化剂又能作还原剂的是________。
三、实验探究题
23.化学变化是有条件的。
某小组同学探究I-与金属阳离子的氧化还原反应,实验过程如下。
已知同浓度的稀溶液中氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+。
(1)根据实验I和Ⅱ,请回答下列问题。
①由“黄色立即加深”初步判断有I2生成,选择________(填试剂)进一步证实生成了I2。
②写出Fe3+与I-反应的离子方程式________,该条件下氧化性:Fe2+ ________ I2(选填“>”
或“<”)。
③实验Ⅱ的目的是________。
(2)实验Ⅳ中Cu2+与I-反应的离子方程式是________,甲同学得出氧化性:Cu2+>I2。
(3)乙同学认为甲同学的结论不合理,分析原因:实验Ⅲ应有I2生成,但却生成了AgI沉淀,因此推测实验Ⅳ中I2的生成,与Cul沉淀有关,故不能确定氧化性:Cu2+>I2,并用下图装置进行验证。
K闭合后,较长时间发现两侧溶液均无明显变化。
乙同学为了进一步判断Cu2+和I2的氧化性强弱,将左侧电极改为Cu电极,并向右侧溶液中加入少量________(填试剂),发现指针偏转,且左侧溶液颜色加深,证明该条件下氧化性:Cu2+ ________ I2(选填“>”或“<”)。
(4)该小组同学进一步分析认为,实验Ⅲ没有发生2Ag++ 2I-=2Ag+I2的反应,原因是生成AgI 沉淀,反应物浓度迅速降低,不利于该反应进行;请分析实验Ⅳ发生氧化还原反应的原因是________。
小组同学反思实验,反应体系中,各物质浓度对氧化还原反应是否发生都有一定的影响。
四、综合题
24.在2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中
(1)该反应的氧化剂是________,氧化产物是________
(2)该反应的离子方程式为________
(3)请用“双线桥法”标出该反应电子转移的方向和数目.
(4)该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为________.
25.氮元素有-3、0、+1、+2、+3、+4和+5七种化合价,试据此判断下列四种化合物:
①NO②N2O4③HNO3 ④NH3
(1)氮元素只能作还原剂的是________(填序号,下同)。
(2)可能是HNO2还原产物的是________。
(3)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式。
________。
26.已知Cl﹣、Br﹣、Fe2+、I﹣的还原性依次增强.现向FeBr2、FeI2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中某些离子的物质的量变化如图所示,请回答:
(1)a、c线分别代表溶液中________、________(填离子符号,下同)的变化情况.(2)原溶液中Fe2+与Br﹣的物质的量为________.
(3)原混合溶液中FeI2的物质的量为________.
(4)当通入2mol Cl2时,溶液中离子反应为________.
27.已知,在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O的反应中,若标况下产生6.72LCl2,
(1)用双线桥表示上述反应得失电子的情况,并指出氧化剂和还原剂(2)计算被氧化的HCl的物质的量.
答案解析部分
一、单选题
1.对于反应3Cl2+6NaOH ==5NaCl+NaClO3+3H2O,以下叙述正确的是()
A. Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
B. 被氧化的Cl原子和被还原的Cl原子的物质的量的比为5∶1
C. Cl2既是氧化剂又是还原剂
D. 每生成1mol的NaClO3转移6mol的电子
【答案】C
【考点】氧化还原反应的电子转移数目计算,氧化还原反应
【解析】【分析】根据反应可知Cl2既是氧化剂,又是还原剂,且被氧化的Cl原子和被还原的Cl原子的物质的量的比为1∶5,每生成1molNaClO3转移5mol的电子。
答案选C。
2.下列反应中既属于化合反应又属于氧化还原反应的是()
A. SO3+H2O=H2SO4
B. 2Na+Cl22NaCl
C. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
D. K2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2KCl
【答案】B
【考点】重要的氧化剂
【解析】【解答】A、该反应属于化合反应,化合物没有发生变化,不是氧化还原反应,故A 错误;
B、该反应属于化合反应,化合价发生了变化,属于氧化还原反应,故B正确;
C、该反应属于置换反应、氧化还原反应,故C错误;
D、该反应属于复分解反应,不是氧化还原反应,故D错误;
故选B.
【分析】“多变一”为化合反应,化合价发生变化的即为氧化还原反应.
3.常温下,往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液,可发生如下两个反应:
2Fe2++H2O2+2H+→2Fe3++2H2O、2Fe3++H2O2→2Fe2++O2↑+2H+,下列说法不正确的是()
A. H2O2的氧化性比Fe3+强,其还原性比Fe2+强
B. 在H2O2分解过程中,Fe2+和Fe3+的总量保持不变
C. 在H2O2分解过程中,溶液的pH逐渐下降
D. H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
【答案】C
【考点】氧化性、还原性强弱的比较
【解析】【解答】A.反应2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O中,Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+,故H2O2的氧化性比Fe3+强;反应2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+中,Fe3+被H2O2还原生成Fe2+,故H2O2的还原性比Fe2+强,故A正确;
B.总反应为2H2O2═2H2O+O2↑,Fe2+为H2O2分解的催化剂,所以溶液中Fe2+和Fe3+的总量
保持不变,故B正确;
C.将两个反应相加可得2H2O2=2H2O+O2↑,所以分解过程中不消耗氢离子,也不生成氢离子,所以溶液中氢离子的浓度基本不变,即溶液pH值不变,故C错误;
D.Fe2+为H2O2分解的催化剂,可导致H2O2分解,所以H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+,故D正确;
故选C.
【分析】A.根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析判断;
B.总反应为2H2O2═2H2O+O2↑,Fe2+为H2O2分解的催化剂;
C.总反应为2H2O2═2H2O+O2↑,溶液的H+浓度基本不变;
D.Fe2+为H2O2分解的催化剂,可导致H2O2分解,所以H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+.4.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为:5NH4NO3═2HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为()
A. 5:3
B. 5:4
C. 1:1
D. 3:5 【答案】A
【考点】氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】解:在5NH4NO3═2HNO3+4N2↑+9H2O的反应中,氮元素由铵根中﹣3价升高为0价,被氧化,
氮元素由硝酸根中+5价降低为0价,被还原,氮气既是还原产物也是氧化产物,
根据电子转移守恒,可知被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比为(5﹣0):[0﹣(﹣3)]=5:3.
故选A.
【分析】在5NH4NO3═2HNO3+4N2↑+9H2O的反应中,氮元素由铵根中﹣3价升高为0价,被氧化;氮元素由硝酸根中+5价降低为0价,被还原,氮气既是还原产物也是氧化产物,根据电子转移守恒,判断被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比.
5.下列实验中,现象和结论都正确的是()
实验现象结论
A. 将SO2通入BaCl2溶液,然后滴入
稀硝酸
产生白色沉淀,白色沉淀
不消失
所得沉淀为BaSO3,后转
化为BaSO4
B. 将浓硫酸滴入含少量水的蔗糖
中,并搅拌
得黑色蓬松的固体及刺激
性气味气体
该过程中浓硫酸仅体现吸水
性和脱水性
C. 用黄豆粒大小的金属钠分别与
水、乙醇反应
前者反应更剧烈羟基的活动性:水>乙醇
D. 向10mL0.1mol/LNaOH溶液中加
入1mL0.1mol/L MgCl2溶液,再向
混合液中滴加0.1mol/L CuCl2溶液
产生蓝色沉淀Cu(OH)2比Mg(OH)2更难溶
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】C
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.SO2通入BaCl2溶液中不反应,则开始不能生成亚硫酸钡沉淀, 滴入稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸钡,现象不合理,故A不符合题意;
B.浓硫酸先使蔗糖碳化,后C与浓硫酸发生氧化还原反应,则现象说明浓硫酸具有脱水性、强氧化性,故B不符合题意;
C.水中氢氧根离子和乙醇中的羟基氢活泼性不同,与钠反应剧烈程度不同,和水反应剧烈,和乙醇反应缓慢,通过和钠反应快慢来推断羟基的活动性:水>乙醇,所以C选项是符合题意的;
D.NaOH过量,Cu(OH)2和Mg(OH)2就能参加反应生成沉淀,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A、稀硝酸具有强氧化性;
B、浓硫酸使蔗糖碳化说明浓硫酸具有脱水性;
C、通过和钠反应快慢来推断羟基的活动性;
D、根据NaOH的量判断;
6.过氧化氢在下列三个反应中:①H2O2+H2S═2H2O+S↓、②2H2O22H2O+O2↑、
③H2O2+Cl2═2HCl+O2,所起的作用是()
A. 起相同作用
B. 起不同作用
C. 只起氧化剂的作用
D. 只起还原剂
的作用
【答案】B
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】①中过氧化氢作氧化剂,②中过氧化氢作氧化剂和还原剂,③中过氧化氢作还原剂,所起的作用不同,
故答案为:B.
【分析】分析过氧化氢在各个反应中是催化剂还是反应物中的氧化剂或还原剂即可解决问题.
7.Fe3O4可表示为FeO•Fe2O3,是一种性能优良的新型磁性材料.水热法制备Fe3O4纳米级颗粒的反应为3Fe2++2S2O32﹣+O2+xOH﹣=Fe3O4+S4O62﹣+yH2O.下列说法中,不正确的是()A. 每生成1mol Fe3O4,反应转移的电子总数为4mol B. 该反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5
C. 3mol Fe2+被氧化时,消耗O2标准状况下的体积约为22.4L
D. x=4
【答案】C
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.反应3Fe2++2S2O32﹣+O2+4OH﹣═Fe3O4+S4O62﹣+2H2O中,Fe和S元素的化合价升高,被氧化,O2为氧化剂,每生成1molFe3O4,需要氧气1mol,反应转移的电子总数为4mol,A不符合题意;
B.反应3Fe2++2S2O32﹣+O2+4OH﹣═Fe3O4+S4O62﹣+2H2O中,Fe和S元素的化合价升高,则3Fe2+和2S2O32﹣为还原剂,O2为氧化剂,所以氧化剂与还原剂物质的量之比为1:5,B不符合题意;
C.3mol Fe2+被氧化时,失去8﹣6=2mol电子,则被Fe2+还原的O2的物质的量为2×
mol=0.5mol,C符合题意;
D.反应的离子方程式为3Fe2++2S2O32﹣+O2+4OH﹣═Fe3O4+S4O62﹣+2H2O,则x=4,D不符合题意.
故答案为:C
【分析】A.水热法制备Fe3O4纳米级颗粒的反应中,每生成一个Fe3O4,转移4个电子;
B.在该反应中,Fe2+和S2O32﹣为还原剂,O2为氧化剂;
C.在反应中,3个Fe2+并没有被完全氧化;
D.根据原子个数守恒,确定x、y的值。
8.明代宋应星著的《天工开物》中有关于“火法”冶炼锌的工艺记载:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,……然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,……,冷淀,毁罐取出,……,即倭铅也。
”下列说法错误的是(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌)()
A. 该冶炼锌的反应属于置换反应
B. 煤炭中起作用的主要成分是C
C. 冶炼Zn的反应方程式为:ZnCO3+2C Zn+3CO↑
D. 倭铅是指金属锌和铅的混合物
【答案】D
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.该冶炼锌的反应为置换反应,A项不符合题意;
B.根据反应,煤炭中起作用的主要成分是C,在反应中C作还原剂,B项不符合题意;
C.冶炼Zn反应的化学方程式为ZnCO3+2C Zn+3CO↑,C项不符合题意;
D.根据题意和反应方程式,倭铅指金属锌,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据题给信息判断出炉甘石的主要成分为ZnCO3,煤的主要组成元素为C,该工艺中描述的反应为ZnCO3+2C Zn+3CO↑。
9.氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是()
A. Cl2+2KBr═Br2+2KCl
B. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C. 4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
D. 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2↑
【答案】D
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.Cl2+2KBr═Br2+2KCl属于置换反应,不符合,故A不符合题意;
B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑属于分解反应,不符合,故B不符合题意;
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3属于化合反应,不符合,故C不符合题意;
D.2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2不属于化合反应,不属于分解反应,不是置换反应,属于氧化还原反应,符合,故D符合题意;
故答案为:D.
【分析】根据氧化还原反应与四大基本反应类型的关系进行判断即可.
10.下列化学过程中,涉及氧化还原反应的是()
A. 实验室制取氧气
B. 萃取碘水中的碘
C. 粗盐提纯
D. 用海水制取蒸馏水
【答案】A
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.实验室制取氧气,O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,A符合题意;
B.萃取碘水中的碘,属于物理过程,没有发生化学变化,B不符合题意;
C.粗盐提纯主要过滤除去粗盐中的不溶性杂质,属于物理过程,没有发生化学变化,C不符合题意;
D.用海水制取蒸馏水,属于物理过程,没有发生化学变化,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】发生氧化还原反应时,应存在元素的化合价的升降,以此解答该题.
11.同种物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原的氧化还原反应是()
A. 3Br2+6KOH=5KBr+KBrO3+3H2O
B. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
C. 2KNO32KNO2+O2↑
D. NH4NO3N2O↑+2H2O
【答案】A
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.只有Br元素的化合价变化,部分被氧化,部分被还原,A符合题意;B.Mn元素的化合价降低,Cl元素的化合价升高,B不符合题意;
C.N元素的化合价降低,O元素的化合价升高,C不符合题意;
D.只有N元素的化合价变化,但N元素的化合价由+5价降低为+1价,N元素的化合价由﹣3价升高为+1价,不符合题意,为归中反应,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】“同种物质中同一价态的元素部分被氧化,部分被还原”则在该反应中,氧化剂、还原剂属于同一种物质;且发生化合价变化的为同一种元素;据此进行选项分析即可。
12.下列反应中,能放出气体,又属于非氧化还原反应的是( )
A. 浓盐酸与二氧化锰共热
B. 浓硫酸与铜共热
C. 过氧化钠与水反应
D. 石灰石与
稀盐酸反应
【答案】D
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A、发生反应是MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O,有化合价的改变,属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B、发生Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O,有化合价的改变,属于氧化还原反应,故B 不符合题意;
C、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,存在化合价的变化,故C不符合题意;
D、发生CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,没有化合价变化,不属于氧化还原反应,故D 符合题意。
故答案为:D
【分析】抓住“放出气体”及“非氧化还原反应”说明放出气体但是元素的化合价没发生变化;存在化合价的变化的既为氧化还原反应。
13.在下列变化中,需要加入合适的氧化剂才能实现的是()
A. Fe→Fe3+
B. CO2→CO
C. Na2O2→O2
D. CuO→Cu2+
【答案】A
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.Fe元素的化合价升高,则需要加入合适的氧化剂来实现,与氯气,故A 符合题意;
B.CO2→CO中C元素的化合价降低,需要加入合适的还原剂来实现,如加入碳,故B不符合题意;
C.过氧化钠可与水反应生成氧气,无需加入氧化剂,自身发生氧化还原反应,故C不符合题意;
D.元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】加入氧化剂才能发生的反应中该物质中元素的化合价升高,但需注意自身氧化还原反应必须排除,据此解答即可.
14.下列反应的离子方程式错误的是()
A. 铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B. 氢氧化钠溶液与盐酸反应:OH- +H+=H2O
C. 氯气与水反应:Cl2+H2O=H++ Cl-+ HClO
D. 氯化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
【答案】A
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.铁与盐酸发生置换反应,生成亚铁离子,故A符合题意;
B.氢氧化钠与盐酸为强酸和强碱,发生中和反应生成盐和水,故B不符合题意;
C.氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸,水溶液中不能完全电离,写成分子式的形式,故C不符合题意;
D.氯化钡和硫酸生成硫酸钡沉淀,故D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A在因为三价铁的氧化性强于氢离子,所以铁与盐酸反应生成二价铁。
15.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是()
A. CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
B. Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O
C. Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO
D. 2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2
【答案】D
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】A.CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4,不存在元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故A不符合题意;
B.Al2O3+6HCl═2AlCl3+3H2O,不存在元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故B不符合题意;
C.Ca(ClO)2+CO2+H2O═CaCO3↓+2HClO,不存在元素的化合价变化,不属于氧化还原反应,故C不符合题意;
D.O元素的化合价变化,为氧化还原反应,故D符合题意;
故答案为:D.
【分析】根据反应中是否有元素的化合价变化判断是否属于氧化还原反应即可.
二、填空题
16.已知:Pb的化合价只有+2、+4,且+4价的Pb具有强氧化性,能氧化浓HCl生成Cl2;PbO2不稳定,随温度升高按下列顺序逐步分PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.现将a mol PbO2加热分解,收集产生的O2;向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸,收集产生的Cl2.加热反应后所得固体中,Pb2+占Pb元素的物质的量分数为x;两步反应中收集的O2和Cl2的物质的量之和为y mol.
试回答下列问题:
(1)试写出Pb2O3与浓盐酸反应的化学方程式 ________.
(2)用含x与a的表达式表示产生的O2、Cl2的物质的量n(O2)= ________,n(Cl2)= ________.
(3)写出y与a、x的函数关系式: ________.
(4)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5:3,则剩余固体中含有的物质为 ________;其物质的量之比为 ________.
(5)PbO2和Pb经常作制造蓄电池的原材料,铅蓄电池的工作原理:
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O.现有一种生产NH4NO3的新工艺,电解NO制备
NH4NO3,其工作原理如图所示,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充物质A,A是 ________,说明理由: ________
生产1吨硝酸铵需消耗Pb的物质的量是 ________kg(保留到整数).
【答案】Pb2O3+6HCl(浓)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O;mol;a(1﹣x)mol;y=(1﹣)amol;
Pb3O4、PbO;3:4;NH3;根据总反应式:8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多;3881
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】(1)Pb2O3中Pb的化合价只有+3,且+3价的Pb具有氧化性,能氧化浓盐酸生成C12,本身被还原成+2价Pb,生成PbC12,根据元素守恒得反应物与生成物并根据化合价升降法配平该氧化还原反应,得出Pb2O3+6HCl(浓)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O,
故答案为:Pb2O3+6HCl(浓)═2PbCl2+Cl2↑+3H2O;
(2)根据题意:1mol PbO2分解所得混合物中n(Pb2+)=x mol、n(Pb4+)=(1﹣x)mol.在反应过程中1mol PbO2中+4价的Pb具有强氧化性作氧化剂,
+4价的Pb最终全部降低为+2价,根据得失电子守恒:先加热分解生成O2,得n(O2)=a=amol;
后再与足量的浓盐酸反应生成Cl2,得n(Cl2)=a×=(1﹣x)a mol,
故答案为:mol;a(1﹣x)mol;
(3)y=n(O2)+n(Cl2)=mol+(1﹣x)a mol=(1﹣)amol,故答案为:y=(1﹣)amol;
(4)若两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为5:3,根据上述分析:n(O2)=a×=mol,n(Cl2)=a(1﹣x)mol,即:(1﹣x)=5:3,解得:x=,则剩余固体中含pb2+的物
质的量分数为,含pb4+的物质的量分数为,即n(pb2+):n(pb4+)=10:3,
由题意,PbO2不稳定逐步分解顺序:PbO2→Pb2O3→Pb3O4→PbO.因为Pb的化合价只有+2、+4,所以Pb2O3可表示为PbO•PbO2,Pb3O4可表示为2PbO•PbO2,各氧化物中n(pb2+):
n(pb4+)的比值关系为:
PbO2中,n(pb2+):n(pb4+)=0:1
Pb2O3中,n(pb2+):n(pb4+)=1:1
Pb3O4中,n(pb2+):n(pb4+)=2:1
PbO中,n(pb2+):n(pb4+)=1:0,
根据剩余固体中n(pb2+):n(pb4+)=10:3,介于3:1和4:1之间,所以此时剩余固体包括Pb3O4、PbO两种物质,
设剩余固体中Pb3O4物质的量为a、PbO物质的量为b,
得n(pb2+)=2a+b,n(pb4+)=a,
则(2a+b):a=10:3
解得a:b=3:4,即Pb3O4:PbO=3:4,
故答案为:Pb3O4、PbO;3:4;
(5)电解NO制备NH4NO3,由图可知乙为阳极反应为NO﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+,甲为阴极反应为:NO+5e﹣+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO3﹣的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:
8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3;
由电子守恒可知:5NH4NO3~~~15e﹣~~~Pb
5×80 ×207
1000kg xkg
解得x==3881kg;
故答案为:NH3;根据总反应式:8NO+7H2O4NH4NO3+2HNO3,电解产生的HNO3多;3881.
【分析】(1)Pb2O3中+3价的Pb具有强氧化性,能氧化浓盐酸,+3价的Pb被浓盐酸还原成+2价,确定生成物PbC12、C12、H2O,再配平可得化学方程式;
(2)根据题意,确定反应物为PbO2,写出方程式,再利用方程式进行计算求解;(3)根据氧化还原反应的本质电子得失守恒求出n(O2)、n(Cl2),即得y与x的函数关系;(4)根据两步反应中O2和Cl2的物质的量之比为3:5,求出x的值,确定出n(pb2+):n (pb4+)的比值,再设法求解即可;
(5)电解NO制备NH4NO3,由图可知乙为阳极反应为NO﹣3e﹣+2H2O=NO3﹣+4H+,甲为阴极反应为:NO+5e﹣+6H+=NH4++H2O,从两极反应可看出,要使得失电子守恒,阳极产生的NO3﹣的物质的量大于阴极产生的NH4+的物质的量,总反应方程式为:
8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3,因此若要使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3,根据电子守恒计算.
17.车用妄全气囊中反应方程式为BNaN3=2Na+3N2↑,用双桥线标出电子转移的数目和变化类型,指出氧化剂和还原剂.若要得到标准状况下33.6LN2,需要多少克NaN3(写出计算过程),NaN3的密度约为2g/cm3,则NaN3的体积约为多少立方厘米.
【答案】氧化剂和还原剂都是NaN3,双桥线标出电子转移的数目为
,若要得到标准状况下33.6LN2,设需要NaN375g,体积约为37.5立方厘米
【考点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:2NaN3=2Na+3N2↑,Na由+1价降低为0价得电子,N由﹣价升高为0价失电子,转移电子数目为2e﹣,所以氧化剂和还原剂都是NaN3,双桥线标出电子
转移的数目为;
由2NaN3=2Na+3N2↑,若要得到标准状况下33.6LN2,设需要NaN3为xg,则
2NaN3=2Na+ 3N2↑
2×65 3×22.4
x 33.6
所以= ,解得x=75g,则NaN3的体积约为=37.5立方厘米
故答案为:氧化剂和还原剂都是NaN3,双桥线标出电子转移的数目为
,若要得到标准状况下33.6LN2,设需要NaN375g,体积约为37.5立方厘米.
【分析】元素化合价降低氧化剂,元素化合价还原剂,该反应为歧化反应;双桥线法是分析氧化还原反应常用的方法,线桥决是从反应物某元素出发指向生成物中某元素,线桥上标出电子转移的数目;利用化学方程式中各物质的物质的量之比等于其化学计算数比进行计算。
18.已知食盐常加入KIO3来补充碘元素,检验食盐中是否加碘,可利用如下反应:
KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O
如果反应中转移0.2mol电子,则生成I2的物质的量为________mol.
【答案】0.12。