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化学必修1第3节 氧化剂和还原剂第2课时精练
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这是一份化学必修1第3节 氧化剂和还原剂第2课时精练，共14页。试卷主要包含了概念判断，选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第2课时 氧化剂和还原剂
一、概念判断(判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”,共5小题,每题1分,共5分)
1.氧化还原反应中,得到电子的物质是氧化剂。 ( )
提示:√。
2.氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。 ( )
提示:×。反应物也可不发生化合价变化,例如:Cl2+H2OHCl+HClO中的H2O不发生化合价变化。
3.金属阳离子只具有氧化性,非金属阴离子只具有还原性。 ( )
提示:×。例:Fe2+、既具有氧化性也具有还原性。
4.同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,氧化性越强。 ( )
提示:×。例:氧化性:HClO>HClO4。
5.强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。 ( )
提示:√。
二、选择题(本题包括9小题,每题2分,共18分)
·题组1 氧化剂和还原剂
1.(2021·北京清华大学附属中学高一检测)下列反应中必须加入还原剂才能进行的是 ( )
A.Na →Na2O2 B.Cl2→HCl
C.CaO→Ca(OH)2 D.Fe2O3→Fe
【解析】选D。A.Na →Na2O2中,Na元素化合价升高,需加氧化剂发生反应,A错误;B.Cl2→HCl中,虽然Cl元素的化合价降低,但可与水反应发生自身氧化还原反应,B错误;C.CaO→Ca(OH)2中,元素的化合价不变,不发生氧化还原反应,C错误;D.Fe2O3→Fe中,Fe元素的化合价降低,需加还原剂发生反应,D正确。
2.关于氧化还原反应,下列说法正确的是 ( )
A.被氧化的物质是还原剂
B.氧化剂被氧化,还原剂被还原
C.失去电子、化合价降低的物质是还原剂
D.氧化剂失去电子,化合价升高
【解析】选A。A.被氧化的物质在反应中失去电子,是还原剂,故A正确;B.氧化剂具有氧化性,被还原,还原剂具有还原性,被氧化,故B错误;C.失去电子、化合价升高的物质是还原剂,故C错误;D.氧化剂得到电子,化合价降低,故D错误。
【方法点拨】注意把握元素化合价的变化与对应物质的性质,从化合价升降的角度认识氧化还原反应的相关概念。在氧化还原反应中,氧化剂中元素的化合价降低,被还原,生成还原产物;还原剂中元素的化合价升高,被氧化,生成氧化产物。
3.在下列转化中必须加入氧化剂才能实现的是 ( )
A.SH2S B.CuSO4Cu
C.H2SO4CuSO4 D.Fe2+Fe3+
【解析】选D。A.从S到H2S,硫元素的化合价由0价变为-2价,化合价降低,需加入还原剂,故A不选;B.从CuSO4到Cu,铜元素的化合价由+2价变为0价,化合价降低,需加入还原剂,故B不选;C.从H2SO4到CuSO4,可以加入CuO或Cu(OH)2等,元素的化合价不变,不需加入还原剂、氧化剂,故C不选;D.从Fe2+到Fe3+,铁元素的化合价由+2价变为+3价,化合价升高,需加入氧化剂才能实现,故D选。
4.(2021·南京高一检测)下列反应中,CO2作氧化剂的是 ( )
A.Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
B.CO2+2MgC+2MgO
C.2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
D.C+H2O(g)H2+CO
【解析】选B。没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A不选;CO2中C元素的化合价降低,则作氧化剂,故B选;CO2为生成物,不作氧化剂,故C不选;CO2为生成物,不作氧化剂,故D不选。
5.(2020·成都高一检测)下列反应属于氧化还原反应且水既不作氧化剂也不作还原剂的是 ( )
A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
B.3NO2+H2O2HNO3+NO
C.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
D.SO2+H2OH2SO3
【解析】选B。反应中,水既不作氧化剂也不作还原剂时,反应前后水中H、O元素化合价不发生变化。
·题组2 物质的氧化性和还原性及强弱比较
6.(2021·北京高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.盐酸既有氧化性,又有还原性
B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
C.氧化剂在反应中被氧化,还原剂在反应中被还原
D.在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂不可能是同一种物质
【解析】选A。A.HCl中氢元素为+1价,在反应中可以得电子,化合价降低,发生还原反应,具有氧化性;氯元素为-1价,在反应中可以失电子,化合价升高,发生氧化反应,具有还原性,因此盐酸既有氧化性,又有还原性,故A正确;B.处于中间价态的微粒既有氧化性也有还原性,如亚铁离子、亚硫酸根离子均既具有氧化性又具有还原性,故B错误; C.氧化剂能够得电子,化合价降低,在反应中被还原;还原剂能够失电子,化合价升高,在反应中被氧化,故C错误;D.同种物质可能既失去电子也得到电子,则在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂可能是同一种物质,如氯气与水的反应,故D错误。
7.H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4;2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2,根据上述反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 ( )
A.H2SO3>I->Fe2+ B.I->Fe2+>H2SO3
C.Fe2+>I->H2SO3 D.Fe2+>H2SO3>I-
【解析】选A。已知同一反应中还原剂的还原性大于还原产物,则H2SO3+I2+H2O 2HI+H2SO4中H2SO3还原性大于HI,2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2中HI还原性大于FeCl2,即H2SO3>I->Fe2+,故答案为A。
8.下列说法中正确的是 ( )
A.在Fe+Cu2+Fe2++Cu的反应中,Fe作还原剂,在其他反应中Fe一定也作还原剂
B.在上述反应中,氧化性:Fe2+>Cu2+
C.金属活动性顺序表中,排在前面的金属阳离子的氧化性强于排在后面的金属阳离子的氧化性
D.S中的硫元素化合价是+6价,处于硫的最高价,因此S氧化性一定很强
【解析】选A。金属单质在化学反应中只能作还原剂,A正确;氧化性Cu2+>Fe2+,B错误;排在前面的金属阳离子氧化性弱于排在其后面的金属阳离子的氧化性,C错误;S中的硫元素化合价是+6价,但在反应时,不一定就体现了强氧化性,D错误。
9.(2021·三亚高一检测)已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2X2X2++5Z2+8H2O;
②2A2++B22+2B-;
③2B-+Z2B2+2Z-
由此推断下列说法错误的是 ( )
A.反应Z2+2A2+2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在①反应中被氧化,在③反应中被还原
C.还原性由强到弱的顺序是Z-,B-,A2+,X2+
D.氧化性由强到弱的顺序是X,Z2,B2,A3+
【解析】选C。根据反应①可知,氧化性X>Z2,还原性Z->X2+;根据反应②可知,氧化性B2>A3+,还原性A2+>B-;根据反应③可知,氧化性Z2> B2,还原性B->Z-,所以氧化性由强到弱的顺序是X>Z2>B2>A3+;还原性的大小关系是A2+>B-> Z->X2+。
三、非选择题(本题包括1小题,共7分)
10.有四种物质:①铝;②稀硫酸;③碳酸氢钠;④氢氧化钠。
(1)属于盐的物质是__________(填序号,下同)。
(2)溶液显碱性的是__________。
(3)分析①与②反应,i表示的内容为__________。
a.得到e-×6,化合价升高,被还原
b.得到e-×6,化合价降低,被还原
c.失去e-×6,化合价升高,被氧化
(4)①与④发生反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,还原剂是__________。
(5)写出③与④反应的离子方程式: _____________________________。
【解析】 (1)铝属于单质,稀硫酸属于混合物,碳酸氢钠是盐,氢氧化钠是碱,属于盐的物质是碳酸氢钠;
(2)稀硫酸溶液中含有氢离子和硫酸根离子,显酸性;氢氧化钠是碱,氢氧化钠的溶液电离出氢氧根离子显碱性;碳酸氢钠是由强碱和弱酸形成的盐,水解过程大于电离过程,溶液显碱性;
(3)反应
中,氢元素的化合价从+1价降低到0价,6个氢原子的化合价降低,故得到e-×6,化合价降低,被还原;
(4)反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑中,铝的化合价从0价升高到+3价,失去电子,作还原剂;
(5)碳酸氢钠和氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和水,离子方程式为HC+OH-H2O+C。
答案:(1)③ (2)③④ (3)b (4)Al
(5)HC+OH-H2O+C
【易错警示】碳酸氢根不能拆成离子形式,碳酸氢根和氢氧根反应生成碳酸根为易错点。
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分)
1.下列物质中,常用作氧化剂的是 ( )
A.水 B.一氧化碳
C.高锰酸钾 D.钠
【解析】选C。A.水在化学反应中常作溶剂,在某些反应中作氧化剂,如水与活泼性金属单质反应,故A项不选;B.一氧化碳具有还原性,在化学反应中常作还原剂生成二氧化碳,故B项不选;C.高锰酸钾具有强氧化性,在化学反应中常作氧化剂,故C项选;D.钠单质具有强还原性,在化学反应中只作还原剂,故D项不选。
2.吸进人体的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧会加速人体衰老,被称为“生命杀手”,科学家试图用Na2SeO3消除人体内的活性氧,则Na2SeO3的作用是 ( )
A.氧化剂 B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.以上均不是
【解析】选B。由题可知,人体内的“活性氧”氧化性极强,用Na2SeO3消除“活性氧”,则Na2SeO3被氧化,Na2SeO3的作用是作还原剂,B正确。
3.阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为动力源,反应温度达2 700 ℃。反应方程式为2N2H4+N2O43N2+4H2O,关于该反应的说法中正确的是 ( )
A.属于置换反应 B.联氨是氧化剂
C.联氨是还原剂 D.氮气只是还原产物
【解析】选C。2N2H4+N2O43N2+4H2O的反应物是两种化合物,则不是置换反应,故A错误;在2N2H4+N2O43N2+4H2O中N2H4的氮元素化合价由-2价升高到N2中的0价,被氧化,是还原剂,故B错误、C正确;在2N2H4+N2O4 3N2+4H2O中N2H4的氮元素化合价升高,N2O4 的氮元素化合价降低,则N2既是氧化产物,又是还原产物,故D错误。
4.(2021·佛山高一检测)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则会导致血红蛋白中的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 ( )
A.亚硝酸盐与Fe2+的反应中,亚硝酸盐被氧化
B.维生素C解毒主要利用了维生素C的还原性
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.维生素C与Fe3+的反应中,Fe3+是氧化剂
【解析】选A。A.亚硝酸盐将Fe2+氧化为Fe3+,所以亚硝酸盐应被还原,故A错误;B.服用维生素C可解毒,则维生素C可将Fe3+还原为Fe2+,体现了维生素C的还原性,故B正确、C正确;D.维生素C可将Fe3+还原为Fe2+,则Fe3+为氧化剂将维生素C氧化,故D正确。
5.在下列反应中,水既不是氧化剂,也不是还原剂的是 ( )
A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
B.Cl2+H2OHCl+HClO
C.2F2+2H2O4HF+O2
D.2H2O2H2↑+O2↑
【解析】选B。元素化合价升高,失去电子,物质作还原剂;元素化合价降低,得到电子,物质作氧化剂,据此分析解答。A.在反应中2Na+2H2O2NaOH+H2↑,Na失去电子,元素化合价升高,作还原剂,H2O中的H得到电子变为H2,元素化合价降低,H2O作氧化剂,A不符合题意;B.在反应Cl2+H2OHCl+HClO中,只有Cl2中的Cl元素化合价升高、降低,因此Cl2既作氧化剂,又作还原剂,水既不是氧化剂,也不是还原剂,B符合题意;C.在反应2F2+2H2O4HF+O2中,O元素的化合价由H2O中的-2价变为O2中的0价,化合价升高,失去电子,H2O作还原剂,C不符合题意;D.在该反应中H2O中的H元素化合价降低获得电子,H2O作氧化剂;O元素化合价升高,失去电子,H2O作还原剂,所以水既是氧化剂,也是还原剂,D不符合题意。
【方法点拨】本题考查物质在氧化还原反应中作用的判断。氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,实质是电子转移。元素化合价升高,失去电子,含有该元素的物质作还原剂,生成氧化产物;元素化合价降低,得到电子,含有该元素的物质作氧化剂,生成还原产物。
6.在下列反应中,盐酸表现出还原性的是 ( )
A.NaOH+HClNaCl+H2O
B.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
C.Zn+2HClZnCl2+H2↑
D.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【解析】选D。A.NaOH+HClNaCl+H2O中各元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应,HCl既不是氧化剂,也不是还原剂,故A错误;B.CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑中各元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应,HCl既不是氧化剂,也不是还原剂,故B错误;C.Zn+2HClZnCl2+H2↑中,HCl中H元素的化合价由+1降低为0,作氧化剂,HCl表现氧化性,故C错误;D.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,HCl中Cl元素的化合价升高,则HCl作还原剂,表现还原性,故D正确。
7.(2021·济南高一检测)已知:在同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性。在一定条件下KClO3与I2发生反应:2KClO3+I22KIO3+Cl2,下列有关说法不正确的是 ( )
A.该反应属于置换反应
B.还原剂为KClO3,氧化剂为I2
C.还原性:I2>KIO3
D.氧化性:KClO3>KIO3
【解析】选B。该反应为单质与化合物反应生成新单质、新化合物,则属于置换反应,故A正确;Cl元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则氧化剂为KClO3,还原剂为I2,故B错误;由I元素的化合价升高可知,I2为还原剂,KIO3为氧化产物,还原性为I2>KIO3,故C正确;由Cl元素的化合价降低可知,KClO3为氧化剂,KIO3为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性为KClO3>KIO3,故D正确。
8.(2021·北京高一检测)试管壁上附着的硫可用CS2溶解清洗,也可倒入热的NaOH溶液将硫除掉,其反应方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。反应中氧化剂和还原剂的质量比为 ( )
A.2∶7 B.7∶2 C.2∶1 D.1∶2
【解析】选C。由3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O可以看出,S发生了自身氧化还原反应,生成了Na2S和Na2SO3,其中Na2S为还原产物,Na2SO3为氧化产物,所以反应中氧化剂和还原剂的质量比为2∶1。
9.根据反应:①2Fe2++Br22Fe3++2Br-,②2Br- +Cl2Br2+2Cl-,③2Fe3++2I- 2Fe2++I2。判断下列物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是 ( )
A.Cl2>Br2>Fe3+>I2 B.Br2>Fe3+>Cl2>I2
C.Cl2>Br2>I2>Fe3+ D.I2>Fe3+>Br2>Cl2
【解析】选A。氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,据此分析判断。反应①2Fe2++Br22Fe3++2Br-中,氧化剂是Br2,氧化产物是Fe3+,所以氧化性:Br2>Fe3+;反应②Cl2+2Br-2Cl-+Br2中,氧化剂是Cl2,氧化产物是Br2,所以氧化性:Cl2>Br2;反应③2Fe3++2I-2Fe2++I2中,氧化剂是Fe3+,氧化产物是I2,所以氧化性:Fe3+>I2;综上,氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>Fe3+>I2,故选A。
10.氮化铝是一种化学性质稳定的半导体材料,可通过氧化铝在一定条件下碳热氮化合成,化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,下列叙述正确的是 ( )
A.Al2O3为氧化剂,C为还原剂
B.N2的氧化性大于CO
C.氧化产物与还原产物的分子个数之比为2∶3
D.每生成1个AlN转移的电子数为6个
【解析】选B。Al2O3+N2+3C2AlN+3CO中,N元素化合价降低,N2为氧化剂,C元素化合价升高,C为还原剂,Al2O3既不是氧化剂,也不是还原剂,故A错误;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则N2的氧化性大于CO,故B正确;反应中,氧化产物为CO,还原产物为AlN,则氧化产物与还原产物的分子个数之比为3∶2,故C错误;反应中,N元素的化合价降低3,则每生成1个AlN转移的电子数为3个,故D错误。
11.(双选)根据常温下在溶液中发生的反应:①2B-+Z2B2+2Z-,②2A2++B2 2A3++2B-,③16H++10Z-+2X2X2++5Z2+8H2O,可以判断下列说法中正确的是 ( )
A.还原性由强到弱的顺序是A2+> B-> Z->X2+
B.氧化性由强到弱的顺序是A3+>B2>Z2>X
C.反应 2Z-+2A3+Z2+2A2+可以进行
D.在含有A2+和B-的溶液中逐滴加入含Z2的溶液,A2+先被氧化,B-后被氧化
【解析】选A、D。根据元素化合价的变化结合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。A.①2B-+Z2B2+2Z-,Z元素的化合价降低,B元素的化合价升高,Z2为氧化剂,B2为氧化产物,B-为还原剂,Z-为还原产物,因此氧化性:Z2>B2,还原性:B->Z-;同理②2A2++B22A3++2B-,氧化性:B2>A3+,还原性:A2+>B-;③16H++10Z-+2X2X2+ +5Z2+8H2O,氧化性:X>Z2,还原性:Z->X2+;所以氧化性由强到弱的顺序为X>Z2>B2>A3+,还原性由强到弱的顺序为A2+>B->Z->X2+,故A正确、B错误;C.氧化性Z2>A3+,所以反应2Z-+2A3+Z2+2A2+不能进行,故C错误;D.还原性A2+>B-,氧化性Z2>B2>A3+,在含有A2+和B-的溶液中逐滴加入含Z2的溶液,A2+先被氧化,B-后被氧化,故D正确。
12.元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系,下列判断不正确的是 ( )
Cr2O3固体KCrO2溶液(绿色)K2CrO4溶液(黄色)K2Cr2O7溶液
A.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
B.反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质
C.反应②利用了H2O2的氧化性
D.K2Cr2O7可作为氧化剂
【解析】选A。反应①③中没有元素化合价的变化,反应②中铬元素的化合价发生了变化,故A错误;Cr2O3作为金属氧化物,能与酸反应,题给反应①又告知Cr2O3能与KOH反应:Cr2O3+2KOH2KCrO2+H2O,可知Cr2O3具有酸性氧化物的性质,故B正确;反应②中Cr被H2O2氧化生成Cr,其离子方程式为2Cr+ 3H2O2+2OH-2Cr+4H2O,反应②利用了H2O2的氧化性,故C正确;K2Cr2O7中Cr元素的化合价是+6价,为最高价,具有强氧化性,能作为氧化剂,故D正确。
13.(2021·南京高一检测)已知:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2,下列说法不正确的是 ( )
A.该反应的氧化产物为N2
B.Cl2+H2OHCl+HClO
C.该反应的氧化剂与还原剂微粒个数之比为3∶8
D.通过该反应可说明Cl2的氧化性强于N2
【解析】选C。N元素的化合价升高被氧化,则NH3作还原剂,生成的N2是氧化产物,故A正确;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,故B正确;N元素化合价从-3变为0价,NH3作还原剂,Cl元素化合价从0价变为-1价,Cl2作氧化剂,当有8 mol NH3参加反应,有2 mol被氧化,则反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶2,故C错误;氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,Cl2为氧化剂,N2为氧化产物,则氧化性:Cl2>N2,故D正确。
14.中国最新战机歼-31使用了高强度、耐高温的钛合金材料。工业上冶炼钛的反应:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,下列有关该反应的说法正确的是 ( )
A.TiCl4是还原剂 B.Mg得到电子
C.TiCl4发生氧化反应 D.Mg被氧化
【解析】选D。TiCl4+2MgTi+2MgCl2,Ti元素化合价由+4价降低为0价,得电子发生还原反应,TiCl4是氧化剂;Mg元素化合价由0价升高为+2价,失电子发生氧化反应,Mg是还原剂。
15.常温下,下列三个反应都能进行:2NaW+X22NaX+W2,2NaY+W2 2NaW+Y2,2KX+Z22KZ+X2,由此得出正确的结论是 ( )
A.X-、Y-、Z-、W-中Z-的还原性最强
B.2Z-+Y22Y-+Z2能进行
C.X2、Y2、Z2、W2中Z2的氧化性最强
D.还原性X->Y-
【解析】选C。2NaW+X22NaX+W2,该反应中X2作氧化剂,还原产物是NaX,NaW作还原剂,氧化产物是W2,所以氧化性X2>W2,还原性W->X-;2NaY +W22NaW+Y2,该反应中W2作氧化剂,还原产物是NaW,NaY作还原剂,氧化产物是Y2,所以氧化性W2>Y2,还原性Y->W-;2KX+Z22KZ+X2,该反应中Z2作氧化剂,还原产物是KZ,KX作还原剂,氧化产物是X2,所以氧化性Z2>X2,还原性X->Z-;氧化性强弱顺序为Z2>X2>W2>Y2,还原性强弱顺序为Y->W->X->Z-;X-、Y-、Z-、W-中Y-的还原性最强,故A错误;氧化性Z2>Y2,所以反应2Z-+Y22Y-+Z2不能进行,故B错误;X2、Y2、Z2、W2中Z2的氧化性最强,故C正确;还原性Y->X-,故D错误。
16.(2021·济南高一检测)在酸性高锰酸钾溶液中加入Na2O2粉末,高锰酸钾溶液褪色,其中发生反应的离子方程式为2Mn+16H++5Na2O22Mn2++5O2↑+ 8H2O+10Na+。下列判断正确的是 ( )
A.高锰酸钾是氧化剂,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.反应的氧化产物只有氧气
C.当反应产生标准状况下2.24 L O2时,反应转移的电子为0.1 mol
D.通常所说的酸化的高锰酸钾溶液指的是滴加了浓盐酸的高锰酸钾溶液
【解析】选B。A项,题述反应中,高锰酸钾是氧化剂,Na2O2是还原剂,错误;B项,该反应的产物中,只有O2是氧化产物,正确;C项,当反应产生标准状况下2.24 L O2时,反应转移的电子为0.2 mol,错误;D项,通常所说的酸化的高锰酸钾溶液指的是滴加了稀硫酸的高锰酸钾溶液,错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共22分)
17.(10分)(2021·天津高一检测)按要求填空:
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、I-、H+、S中,只有氧化性的是______________,只有还原性的是____________,既有氧化性又有还原性的是__________________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO+HNO3N2O3+H2O
②NH3+NOHNO2+H2O
③N2O4+H2OHNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是__________。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________。
①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl22FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的__________作氧化剂。
【解析】(1)根据元素化合价可知:处于最低价态的只有还原性,处于最高价态的只有氧化性,处于中间价态的既有氧化性又有还原性,只有氧化性的是Fe3+、Mg2+、H+,只有还原性的是I-、S2-,既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S;
(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间;氮元素-3 价与+2价之间不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现;
(3)依据氧化还原反应规律:氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性可知:由①知氧化性:FeCl3>I2,还原性:I->Fe2+;由②知氧化性:Cl2>FeCl3,还原性:Fe2+>Cl-;由③知氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:Cl->Mn2+。由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,FeCl3只能氧化I-。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。
答案:(1)Fe3+、Mg2+、H+ I-、Fe2+、S
(2)② (3)KMnO4 FeCl3
18.(12分)(1)黑火药是我国古代科技四大发明之一,在化学史上占有重要地位,黑火药主要是硝酸钾、硫黄、木炭三者粉末的混合物,在点燃条件下,其化学反应式主要为KNO3+S+CN2↑+CO2↑+K2S(未配平)
试填写下列空白:
①在黑火药燃烧的反应中,氧化剂为__________,被氧化的物质为__________。
②根据化学反应式分析,一个硫原子参与反应时该硫原子________(填“得到”或“失去”)________个电子。
(2)过氧化氢(H2O2,氧显-1 价)俗名双氧水,医疗上利用它杀菌消毒的作用来清洗伤口。
根据下列反应回答问题:
A.Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O
B.2H2O22H2O+O2↑
C.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
①上述反应中,H2O2 分别表现的性质:A________;B________;C______。
②上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序为______________________________________。
【解析】(1)①KNO3+S+CN2↑+CO2↑+K2S反应中N元素化合价由+5价变为0价、S元素化合价由0价变为-2价、C元素化合价由0价变为+4价,化合价降低的反应物是氧化剂,化合价升高的反应物是还原剂,则氧化剂是S、KNO3,还原剂为C,在反应中还原剂被氧化,则被氧化的物质为C;②S元素化合价由0价变为-2价,化合价降低,得电子,所以该反应中每个S原子得到2个电子;
(2)①A.Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O反应中,双氧水中氧元素的化合价升高,H2O2体现还原性;B.2H2O22H2O+O2↑反应中,双氧水中氧元素化合价既升高也降低,既体现氧化性又体现还原性;C.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+ 3K2SO4+8H2O反应中,双氧水中氧元素化合价降低,说明双氧水作氧化剂,体现了氧化性;②反应Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O中,氧化银作氧化剂,双氧水作还原剂,则氧化性Ag2O>H2O2,反应3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中,双氧水作氧化剂,铬酸钾作氧化产物,则氧化性:H2O2>K2CrO4,故氧化性由强到弱顺序为Ag2O>H2O2>K2CrO4。
答案:(1)①S、KNO3 C
②得到 2
(2)①还原性 氧化性和还原性 氧化性
②Ag2O>H2O2>K2CrO4
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写出下列反应的离子方程式。
(1)2FeCl3+CuCuCl2+2FeCl2:2Fe3++CuCu2++2Fe2+。
(2)Zn+2CuSO4+2NaOHCu2O↓+ZnSO4+Na2SO4+H2O:Zn+2Cu2++2OH-Cu2O+Zn2++H2O。
(3)3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O:3Cl2+6OH-Cl+5Cl-+3H2O。
(4)NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O:N+NN2↑+2H2O。
(5)SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl:SO2+Cl2+2H2O4H++S+2Cl-。
第2课时 氧化剂和还原剂
一、概念判断(判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”,共5小题,每题1分,共5分)
1.氧化还原反应中,得到电子的物质是氧化剂。 ( )
提示:√。
2.氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。 ( )
提示:×。反应物也可不发生化合价变化,例如:Cl2+H2OHCl+HClO中的H2O不发生化合价变化。
3.金属阳离子只具有氧化性,非金属阴离子只具有还原性。 ( )
提示:×。例:Fe2+、既具有氧化性也具有还原性。
4.同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,氧化性越强。 ( )
提示:×。例:氧化性:HClO>HClO4。
5.强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。 ( )
提示:√。
二、选择题(本题包括9小题,每题2分,共18分)
·题组1 氧化剂和还原剂
1.(2021·北京清华大学附属中学高一检测)下列反应中必须加入还原剂才能进行的是 ( )
A.Na →Na2O2 B.Cl2→HCl
C.CaO→Ca(OH)2 D.Fe2O3→Fe
【解析】选D。A.Na →Na2O2中,Na元素化合价升高,需加氧化剂发生反应,A错误;B.Cl2→HCl中,虽然Cl元素的化合价降低,但可与水反应发生自身氧化还原反应,B错误;C.CaO→Ca(OH)2中,元素的化合价不变,不发生氧化还原反应,C错误;D.Fe2O3→Fe中,Fe元素的化合价降低,需加还原剂发生反应,D正确。
2.关于氧化还原反应,下列说法正确的是 ( )
A.被氧化的物质是还原剂
B.氧化剂被氧化,还原剂被还原
C.失去电子、化合价降低的物质是还原剂
D.氧化剂失去电子,化合价升高
【解析】选A。A.被氧化的物质在反应中失去电子,是还原剂,故A正确;B.氧化剂具有氧化性,被还原,还原剂具有还原性,被氧化,故B错误;C.失去电子、化合价升高的物质是还原剂,故C错误;D.氧化剂得到电子,化合价降低,故D错误。
【方法点拨】注意把握元素化合价的变化与对应物质的性质,从化合价升降的角度认识氧化还原反应的相关概念。在氧化还原反应中,氧化剂中元素的化合价降低,被还原,生成还原产物;还原剂中元素的化合价升高,被氧化,生成氧化产物。
3.在下列转化中必须加入氧化剂才能实现的是 ( )
A.SH2S B.CuSO4Cu
C.H2SO4CuSO4 D.Fe2+Fe3+
【解析】选D。A.从S到H2S,硫元素的化合价由0价变为-2价,化合价降低,需加入还原剂,故A不选;B.从CuSO4到Cu,铜元素的化合价由+2价变为0价,化合价降低,需加入还原剂,故B不选;C.从H2SO4到CuSO4,可以加入CuO或Cu(OH)2等,元素的化合价不变,不需加入还原剂、氧化剂,故C不选;D.从Fe2+到Fe3+,铁元素的化合价由+2价变为+3价,化合价升高,需加入氧化剂才能实现,故D选。
4.(2021·南京高一检测)下列反应中,CO2作氧化剂的是 ( )
A.Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
B.CO2+2MgC+2MgO
C.2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
D.C+H2O(g)H2+CO
【解析】选B。没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A不选;CO2中C元素的化合价降低,则作氧化剂,故B选;CO2为生成物,不作氧化剂,故C不选;CO2为生成物,不作氧化剂,故D不选。
5.(2020·成都高一检测)下列反应属于氧化还原反应且水既不作氧化剂也不作还原剂的是 ( )
A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
B.3NO2+H2O2HNO3+NO
C.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
D.SO2+H2OH2SO3
【解析】选B。反应中,水既不作氧化剂也不作还原剂时,反应前后水中H、O元素化合价不发生变化。
·题组2 物质的氧化性和还原性及强弱比较
6.(2021·北京高一检测)下列说法正确的是 ( )
A.盐酸既有氧化性,又有还原性
B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
C.氧化剂在反应中被氧化,还原剂在反应中被还原
D.在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂不可能是同一种物质
【解析】选A。A.HCl中氢元素为+1价,在反应中可以得电子,化合价降低,发生还原反应,具有氧化性;氯元素为-1价,在反应中可以失电子,化合价升高,发生氧化反应,具有还原性,因此盐酸既有氧化性,又有还原性,故A正确;B.处于中间价态的微粒既有氧化性也有还原性,如亚铁离子、亚硫酸根离子均既具有氧化性又具有还原性,故B错误; C.氧化剂能够得电子,化合价降低,在反应中被还原;还原剂能够失电子,化合价升高,在反应中被氧化,故C错误;D.同种物质可能既失去电子也得到电子,则在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂可能是同一种物质,如氯气与水的反应,故D错误。
7.H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4;2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2,根据上述反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是 ( )
A.H2SO3>I->Fe2+ B.I->Fe2+>H2SO3
C.Fe2+>I->H2SO3 D.Fe2+>H2SO3>I-
【解析】选A。已知同一反应中还原剂的还原性大于还原产物,则H2SO3+I2+H2O 2HI+H2SO4中H2SO3还原性大于HI,2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2中HI还原性大于FeCl2,即H2SO3>I->Fe2+,故答案为A。
8.下列说法中正确的是 ( )
A.在Fe+Cu2+Fe2++Cu的反应中,Fe作还原剂,在其他反应中Fe一定也作还原剂
B.在上述反应中,氧化性:Fe2+>Cu2+
C.金属活动性顺序表中,排在前面的金属阳离子的氧化性强于排在后面的金属阳离子的氧化性
D.S中的硫元素化合价是+6价,处于硫的最高价,因此S氧化性一定很强
【解析】选A。金属单质在化学反应中只能作还原剂,A正确;氧化性Cu2+>Fe2+,B错误;排在前面的金属阳离子氧化性弱于排在其后面的金属阳离子的氧化性,C错误;S中的硫元素化合价是+6价,但在反应时,不一定就体现了强氧化性,D错误。
9.(2021·三亚高一检测)已知常温下,在溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2X2X2++5Z2+8H2O;
②2A2++B22+2B-;
③2B-+Z2B2+2Z-
由此推断下列说法错误的是 ( )
A.反应Z2+2A2+2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在①反应中被氧化,在③反应中被还原
C.还原性由强到弱的顺序是Z-,B-,A2+,X2+
D.氧化性由强到弱的顺序是X,Z2,B2,A3+
【解析】选C。根据反应①可知,氧化性X>Z2,还原性Z->X2+;根据反应②可知,氧化性B2>A3+,还原性A2+>B-;根据反应③可知,氧化性Z2> B2,还原性B->Z-,所以氧化性由强到弱的顺序是X>Z2>B2>A3+;还原性的大小关系是A2+>B-> Z->X2+。
三、非选择题(本题包括1小题,共7分)
10.有四种物质:①铝;②稀硫酸;③碳酸氢钠;④氢氧化钠。
(1)属于盐的物质是__________(填序号,下同)。
(2)溶液显碱性的是__________。
(3)分析①与②反应,i表示的内容为__________。
a.得到e-×6,化合价升高,被还原
b.得到e-×6,化合价降低,被还原
c.失去e-×6,化合价升高,被氧化
(4)①与④发生反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,还原剂是__________。
(5)写出③与④反应的离子方程式: _____________________________。
【解析】 (1)铝属于单质,稀硫酸属于混合物,碳酸氢钠是盐,氢氧化钠是碱,属于盐的物质是碳酸氢钠;
(2)稀硫酸溶液中含有氢离子和硫酸根离子,显酸性;氢氧化钠是碱,氢氧化钠的溶液电离出氢氧根离子显碱性;碳酸氢钠是由强碱和弱酸形成的盐,水解过程大于电离过程,溶液显碱性;
(3)反应
中,氢元素的化合价从+1价降低到0价,6个氢原子的化合价降低,故得到e-×6,化合价降低,被还原;
(4)反应2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑中,铝的化合价从0价升高到+3价,失去电子,作还原剂;
(5)碳酸氢钠和氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和水,离子方程式为HC+OH-H2O+C。
答案:(1)③ (2)③④ (3)b (4)Al
(5)HC+OH-H2O+C
【易错警示】碳酸氢根不能拆成离子形式,碳酸氢根和氢氧根反应生成碳酸根为易错点。
一、选择题(本题包括16小题,每题3分,共48分)
1.下列物质中,常用作氧化剂的是 ( )
A.水 B.一氧化碳
C.高锰酸钾 D.钠
【解析】选C。A.水在化学反应中常作溶剂,在某些反应中作氧化剂,如水与活泼性金属单质反应,故A项不选;B.一氧化碳具有还原性,在化学反应中常作还原剂生成二氧化碳,故B项不选;C.高锰酸钾具有强氧化性,在化学反应中常作氧化剂,故C项选;D.钠单质具有强还原性,在化学反应中只作还原剂,故D项不选。
2.吸进人体的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧会加速人体衰老,被称为“生命杀手”,科学家试图用Na2SeO3消除人体内的活性氧,则Na2SeO3的作用是 ( )
A.氧化剂 B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.以上均不是
【解析】选B。由题可知,人体内的“活性氧”氧化性极强,用Na2SeO3消除“活性氧”,则Na2SeO3被氧化,Na2SeO3的作用是作还原剂,B正确。
3.阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为动力源,反应温度达2 700 ℃。反应方程式为2N2H4+N2O43N2+4H2O,关于该反应的说法中正确的是 ( )
A.属于置换反应 B.联氨是氧化剂
C.联氨是还原剂 D.氮气只是还原产物
【解析】选C。2N2H4+N2O43N2+4H2O的反应物是两种化合物,则不是置换反应,故A错误;在2N2H4+N2O43N2+4H2O中N2H4的氮元素化合价由-2价升高到N2中的0价,被氧化,是还原剂,故B错误、C正确;在2N2H4+N2O4 3N2+4H2O中N2H4的氮元素化合价升高,N2O4 的氮元素化合价降低,则N2既是氧化产物,又是还原产物,故D错误。
4.(2021·佛山高一检测)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则会导致血红蛋白中的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 ( )
A.亚硝酸盐与Fe2+的反应中,亚硝酸盐被氧化
B.维生素C解毒主要利用了维生素C的还原性
C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+
D.维生素C与Fe3+的反应中,Fe3+是氧化剂
【解析】选A。A.亚硝酸盐将Fe2+氧化为Fe3+,所以亚硝酸盐应被还原,故A错误;B.服用维生素C可解毒,则维生素C可将Fe3+还原为Fe2+,体现了维生素C的还原性,故B正确、C正确;D.维生素C可将Fe3+还原为Fe2+,则Fe3+为氧化剂将维生素C氧化,故D正确。
5.在下列反应中,水既不是氧化剂,也不是还原剂的是 ( )
A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
B.Cl2+H2OHCl+HClO
C.2F2+2H2O4HF+O2
D.2H2O2H2↑+O2↑
【解析】选B。元素化合价升高,失去电子,物质作还原剂;元素化合价降低,得到电子,物质作氧化剂,据此分析解答。A.在反应中2Na+2H2O2NaOH+H2↑,Na失去电子,元素化合价升高,作还原剂,H2O中的H得到电子变为H2,元素化合价降低,H2O作氧化剂,A不符合题意;B.在反应Cl2+H2OHCl+HClO中,只有Cl2中的Cl元素化合价升高、降低,因此Cl2既作氧化剂,又作还原剂,水既不是氧化剂,也不是还原剂,B符合题意;C.在反应2F2+2H2O4HF+O2中,O元素的化合价由H2O中的-2价变为O2中的0价,化合价升高,失去电子,H2O作还原剂,C不符合题意;D.在该反应中H2O中的H元素化合价降低获得电子,H2O作氧化剂;O元素化合价升高,失去电子,H2O作还原剂,所以水既是氧化剂,也是还原剂,D不符合题意。
【方法点拨】本题考查物质在氧化还原反应中作用的判断。氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,实质是电子转移。元素化合价升高,失去电子,含有该元素的物质作还原剂,生成氧化产物;元素化合价降低,得到电子,含有该元素的物质作氧化剂,生成还原产物。
6.在下列反应中,盐酸表现出还原性的是 ( )
A.NaOH+HClNaCl+H2O
B.CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
C.Zn+2HClZnCl2+H2↑
D.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【解析】选D。A.NaOH+HClNaCl+H2O中各元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应,HCl既不是氧化剂,也不是还原剂,故A错误;B.CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑中各元素的化合价没有变化,不属于氧化还原反应,HCl既不是氧化剂,也不是还原剂,故B错误;C.Zn+2HClZnCl2+H2↑中,HCl中H元素的化合价由+1降低为0,作氧化剂,HCl表现氧化性,故C错误;D.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,HCl中Cl元素的化合价升高,则HCl作还原剂,表现还原性,故D正确。
7.(2021·济南高一检测)已知:在同一反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性。在一定条件下KClO3与I2发生反应:2KClO3+I22KIO3+Cl2,下列有关说法不正确的是 ( )
A.该反应属于置换反应
B.还原剂为KClO3,氧化剂为I2
C.还原性:I2>KIO3
D.氧化性:KClO3>KIO3
【解析】选B。该反应为单质与化合物反应生成新单质、新化合物,则属于置换反应,故A正确;Cl元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则氧化剂为KClO3,还原剂为I2,故B错误;由I元素的化合价升高可知,I2为还原剂,KIO3为氧化产物,还原性为I2>KIO3,故C正确;由Cl元素的化合价降低可知,KClO3为氧化剂,KIO3为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性为KClO3>KIO3,故D正确。
8.(2021·北京高一检测)试管壁上附着的硫可用CS2溶解清洗,也可倒入热的NaOH溶液将硫除掉,其反应方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。反应中氧化剂和还原剂的质量比为 ( )
A.2∶7 B.7∶2 C.2∶1 D.1∶2
【解析】选C。由3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O可以看出,S发生了自身氧化还原反应,生成了Na2S和Na2SO3,其中Na2S为还原产物,Na2SO3为氧化产物,所以反应中氧化剂和还原剂的质量比为2∶1。
9.根据反应:①2Fe2++Br22Fe3++2Br-,②2Br- +Cl2Br2+2Cl-,③2Fe3++2I- 2Fe2++I2。判断下列物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是 ( )
A.Cl2>Br2>Fe3+>I2 B.Br2>Fe3+>Cl2>I2
C.Cl2>Br2>I2>Fe3+ D.I2>Fe3+>Br2>Cl2
【解析】选A。氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,据此分析判断。反应①2Fe2++Br22Fe3++2Br-中,氧化剂是Br2,氧化产物是Fe3+,所以氧化性:Br2>Fe3+;反应②Cl2+2Br-2Cl-+Br2中,氧化剂是Cl2,氧化产物是Br2,所以氧化性:Cl2>Br2;反应③2Fe3++2I-2Fe2++I2中,氧化剂是Fe3+,氧化产物是I2,所以氧化性:Fe3+>I2;综上,氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>Fe3+>I2,故选A。
10.氮化铝是一种化学性质稳定的半导体材料,可通过氧化铝在一定条件下碳热氮化合成,化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,下列叙述正确的是 ( )
A.Al2O3为氧化剂,C为还原剂
B.N2的氧化性大于CO
C.氧化产物与还原产物的分子个数之比为2∶3
D.每生成1个AlN转移的电子数为6个
【解析】选B。Al2O3+N2+3C2AlN+3CO中,N元素化合价降低,N2为氧化剂,C元素化合价升高,C为还原剂,Al2O3既不是氧化剂,也不是还原剂,故A错误;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则N2的氧化性大于CO,故B正确;反应中,氧化产物为CO,还原产物为AlN,则氧化产物与还原产物的分子个数之比为3∶2,故C错误;反应中,N元素的化合价降低3,则每生成1个AlN转移的电子数为3个,故D错误。
11.(双选)根据常温下在溶液中发生的反应:①2B-+Z2B2+2Z-,②2A2++B2 2A3++2B-,③16H++10Z-+2X2X2++5Z2+8H2O,可以判断下列说法中正确的是 ( )
A.还原性由强到弱的顺序是A2+> B-> Z->X2+
B.氧化性由强到弱的顺序是A3+>B2>Z2>X
C.反应 2Z-+2A3+Z2+2A2+可以进行
D.在含有A2+和B-的溶液中逐滴加入含Z2的溶液,A2+先被氧化,B-后被氧化
【解析】选A、D。根据元素化合价的变化结合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。A.①2B-+Z2B2+2Z-,Z元素的化合价降低,B元素的化合价升高,Z2为氧化剂,B2为氧化产物,B-为还原剂,Z-为还原产物,因此氧化性:Z2>B2,还原性:B->Z-;同理②2A2++B22A3++2B-,氧化性:B2>A3+,还原性:A2+>B-;③16H++10Z-+2X2X2+ +5Z2+8H2O,氧化性:X>Z2,还原性:Z->X2+;所以氧化性由强到弱的顺序为X>Z2>B2>A3+,还原性由强到弱的顺序为A2+>B->Z->X2+,故A正确、B错误;C.氧化性Z2>A3+,所以反应2Z-+2A3+Z2+2A2+不能进行,故C错误;D.还原性A2+>B-,氧化性Z2>B2>A3+,在含有A2+和B-的溶液中逐滴加入含Z2的溶液,A2+先被氧化,B-后被氧化,故D正确。
12.元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系,下列判断不正确的是 ( )
Cr2O3固体KCrO2溶液(绿色)K2CrO4溶液(黄色)K2Cr2O7溶液
A.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
B.反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质
C.反应②利用了H2O2的氧化性
D.K2Cr2O7可作为氧化剂
【解析】选A。反应①③中没有元素化合价的变化,反应②中铬元素的化合价发生了变化,故A错误;Cr2O3作为金属氧化物,能与酸反应,题给反应①又告知Cr2O3能与KOH反应:Cr2O3+2KOH2KCrO2+H2O,可知Cr2O3具有酸性氧化物的性质,故B正确;反应②中Cr被H2O2氧化生成Cr,其离子方程式为2Cr+ 3H2O2+2OH-2Cr+4H2O,反应②利用了H2O2的氧化性,故C正确;K2Cr2O7中Cr元素的化合价是+6价,为最高价,具有强氧化性,能作为氧化剂,故D正确。
13.(2021·南京高一检测)已知:8NH3+3Cl26NH4Cl+N2,下列说法不正确的是 ( )
A.该反应的氧化产物为N2
B.Cl2+H2OHCl+HClO
C.该反应的氧化剂与还原剂微粒个数之比为3∶8
D.通过该反应可说明Cl2的氧化性强于N2
【解析】选C。N元素的化合价升高被氧化,则NH3作还原剂,生成的N2是氧化产物,故A正确;氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,发生反应Cl2+H2OHCl+HClO,故B正确;N元素化合价从-3变为0价,NH3作还原剂,Cl元素化合价从0价变为-1价,Cl2作氧化剂,当有8 mol NH3参加反应,有2 mol被氧化,则反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶2,故C错误;氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,Cl2为氧化剂,N2为氧化产物,则氧化性:Cl2>N2,故D正确。
14.中国最新战机歼-31使用了高强度、耐高温的钛合金材料。工业上冶炼钛的反应:TiCl4+2MgTi+2MgCl2,下列有关该反应的说法正确的是 ( )
A.TiCl4是还原剂 B.Mg得到电子
C.TiCl4发生氧化反应 D.Mg被氧化
【解析】选D。TiCl4+2MgTi+2MgCl2,Ti元素化合价由+4价降低为0价,得电子发生还原反应,TiCl4是氧化剂;Mg元素化合价由0价升高为+2价,失电子发生氧化反应,Mg是还原剂。
15.常温下,下列三个反应都能进行:2NaW+X22NaX+W2,2NaY+W2 2NaW+Y2,2KX+Z22KZ+X2,由此得出正确的结论是 ( )
A.X-、Y-、Z-、W-中Z-的还原性最强
B.2Z-+Y22Y-+Z2能进行
C.X2、Y2、Z2、W2中Z2的氧化性最强
D.还原性X->Y-
【解析】选C。2NaW+X22NaX+W2,该反应中X2作氧化剂,还原产物是NaX,NaW作还原剂,氧化产物是W2,所以氧化性X2>W2,还原性W->X-;2NaY +W22NaW+Y2,该反应中W2作氧化剂,还原产物是NaW,NaY作还原剂,氧化产物是Y2,所以氧化性W2>Y2,还原性Y->W-;2KX+Z22KZ+X2,该反应中Z2作氧化剂,还原产物是KZ,KX作还原剂,氧化产物是X2,所以氧化性Z2>X2,还原性X->Z-;氧化性强弱顺序为Z2>X2>W2>Y2,还原性强弱顺序为Y->W->X->Z-;X-、Y-、Z-、W-中Y-的还原性最强,故A错误;氧化性Z2>Y2,所以反应2Z-+Y22Y-+Z2不能进行,故B错误;X2、Y2、Z2、W2中Z2的氧化性最强,故C正确;还原性Y->X-,故D错误。
16.(2021·济南高一检测)在酸性高锰酸钾溶液中加入Na2O2粉末,高锰酸钾溶液褪色,其中发生反应的离子方程式为2Mn+16H++5Na2O22Mn2++5O2↑+ 8H2O+10Na+。下列判断正确的是 ( )
A.高锰酸钾是氧化剂,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.反应的氧化产物只有氧气
C.当反应产生标准状况下2.24 L O2时,反应转移的电子为0.1 mol
D.通常所说的酸化的高锰酸钾溶液指的是滴加了浓盐酸的高锰酸钾溶液
【解析】选B。A项,题述反应中,高锰酸钾是氧化剂,Na2O2是还原剂,错误;B项,该反应的产物中,只有O2是氧化产物,正确;C项,当反应产生标准状况下2.24 L O2时,反应转移的电子为0.2 mol,错误;D项,通常所说的酸化的高锰酸钾溶液指的是滴加了稀硫酸的高锰酸钾溶液,错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共22分)
17.(10分)(2021·天津高一检测)按要求填空:
(1)在S2-、Fe2+、Fe3+、Mg2+、I-、H+、S中,只有氧化性的是______________,只有还原性的是____________,既有氧化性又有还原性的是__________________。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)
①NO+HNO3N2O3+H2O
②NH3+NOHNO2+H2O
③N2O4+H2OHNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是__________。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________。
①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl22FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的__________作氧化剂。
【解析】(1)根据元素化合价可知:处于最低价态的只有还原性,处于最高价态的只有氧化性,处于中间价态的既有氧化性又有还原性,只有氧化性的是Fe3+、Mg2+、H+,只有还原性的是I-、S2-,既有氧化性又有还原性的是Fe2+、S;
(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物元素价态之间;氮元素-3 价与+2价之间不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现;
(3)依据氧化还原反应规律:氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性可知:由①知氧化性:FeCl3>I2,还原性:I->Fe2+;由②知氧化性:Cl2>FeCl3,还原性:Fe2+>Cl-;由③知氧化性:KMnO4>Cl2,还原性:Cl->Mn2+。由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,FeCl3只能氧化I-。所以必须选择比Cl2氧化能力差而比I2氧化能力强的氧化剂FeCl3。
答案:(1)Fe3+、Mg2+、H+ I-、Fe2+、S
(2)② (3)KMnO4 FeCl3
18.(12分)(1)黑火药是我国古代科技四大发明之一,在化学史上占有重要地位,黑火药主要是硝酸钾、硫黄、木炭三者粉末的混合物,在点燃条件下,其化学反应式主要为KNO3+S+CN2↑+CO2↑+K2S(未配平)
试填写下列空白:
①在黑火药燃烧的反应中,氧化剂为__________,被氧化的物质为__________。
②根据化学反应式分析,一个硫原子参与反应时该硫原子________(填“得到”或“失去”)________个电子。
(2)过氧化氢(H2O2,氧显-1 价)俗名双氧水,医疗上利用它杀菌消毒的作用来清洗伤口。
根据下列反应回答问题:
A.Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O
B.2H2O22H2O+O2↑
C.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
①上述反应中,H2O2 分别表现的性质:A________;B________;C______。
②上述反应说明H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序为______________________________________。
【解析】(1)①KNO3+S+CN2↑+CO2↑+K2S反应中N元素化合价由+5价变为0价、S元素化合价由0价变为-2价、C元素化合价由0价变为+4价,化合价降低的反应物是氧化剂,化合价升高的反应物是还原剂,则氧化剂是S、KNO3,还原剂为C,在反应中还原剂被氧化,则被氧化的物质为C;②S元素化合价由0价变为-2价,化合价降低,得电子,所以该反应中每个S原子得到2个电子;
(2)①A.Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O反应中,双氧水中氧元素的化合价升高,H2O2体现还原性;B.2H2O22H2O+O2↑反应中,双氧水中氧元素化合价既升高也降低,既体现氧化性又体现还原性;C.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+ 3K2SO4+8H2O反应中,双氧水中氧元素化合价降低,说明双氧水作氧化剂,体现了氧化性;②反应Ag2O+H2O22Ag+O2↑+H2O中,氧化银作氧化剂,双氧水作还原剂,则氧化性Ag2O>H2O2,反应3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中,双氧水作氧化剂,铬酸钾作氧化产物,则氧化性:H2O2>K2CrO4,故氧化性由强到弱顺序为Ag2O>H2O2>K2CrO4。
答案:(1)①S、KNO3 C
②得到 2
(2)①还原性 氧化性和还原性 氧化性
②Ag2O>H2O2>K2CrO4
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写出下列反应的离子方程式。
(1)2FeCl3+CuCuCl2+2FeCl2:2Fe3++CuCu2++2Fe2+。
(2)Zn+2CuSO4+2NaOHCu2O↓+ZnSO4+Na2SO4+H2O:Zn+2Cu2++2OH-Cu2O+Zn2++H2O。
(3)3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O:3Cl2+6OH-Cl+5Cl-+3H2O。
(4)NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O:N+NN2↑+2H2O。
(5)SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl:SO2+Cl2+2H2O4H++S+2Cl-。
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