苏教版高中化学必修第一册3从海水中获得的化学物质第一单元氯气及氯的化合物第3课时氧化还原反应提升训练含解析

第3课时　氧化还原反应

基础过关练

题组一　氧化还原反应的相关概念

1.(2021海南海口高一上月考)以下成语本意涉及氧化还原反应的是 (　　)

A.百炼成钢　B.刻舟求剑　C.水滴石穿　D.暗香浮动

2.(2021河南郑州高一上期中)下列变化过程中,属于氧化反应的是 (　　)

A.C→CO2　　　　　　　　B.Fe→Fe2+

C.KMnO4→Mn2+　　　　　D.H2SO4→SO2

3.氧化还原反应的实质是 (　　)

A.得氧和失氧　　　　　B.化合价的升降

C.有无新物质生成　　　　　D.电子的转移

4.(2021山东日照高一上期中)下列关于氧化还原反应的说法错误的是 (　　)

A.氧化还原反应中一定有电子转移

B.氧化剂与还原剂一定不是同一种物质

C.元素由化合态变成游离态时,可能被氧化,也可能被还原

D.氧化还原反应中,氧化剂发生还原反应,还原剂发生氧化反应

5.氧化还原反应广泛地存在于生产和生活之中。下列过程中不涉及氧化还原反应的是 (　　)

A.燃放鞭炮　　　　　B.食物腐败

C.金属冶炼　　　　　D.明矾净水

题组二　氧化还原反应中电子转移方向和数目的分析、表示

6.(2020辽宁实验中学高一上月考)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是 (　　)

A.

B.

C.

D.

7.(2021辽宁大连高一上月考)已知反应:

①SO3+H2O H2SO4

②3NO2+H2O 2HNO3+NO

③2F2+2H2O 4HF+O2

④2Na+2H2O 2NaOH+H2↑

⑤Na2O+2HCl 2NaCl+H2O

⑥SiO2+2NaOH Na2SiO3+H2O

(1)上述反应中,不属于氧化还原反应的是　　　　(填序号,下同)。H2O被氧化的是　　　　;H2O被还原的是　　　　;属于氧化还原反应,但其中的H2O既不被氧化又不被还原的是　　　　。 

(2)用双线桥法标出反应②中电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)用单线桥法标出反应③中电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

题组三　常见的氧化剂、还原剂及物质的氧化性、还原性

8.(2020浙江宁波慈溪中学高一单元测试)喷气式飞机在对流层中飞行时排放的尾气NO能进行下列反应:①O3 O2+O;②NO+O3 NO2+O2,③NO2+O NO+O2,则NO在这些反应中的作用是              (　　)

A.催化剂　　B.还原剂　　C.氧化剂　　D.中间产物

9.吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧能加速人体衰老,被称为“生命杀手”。我国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内的活性氧,Na2SeO3的作用是              (　　)

A.还原剂

B.氧化剂

C.既是氧化剂又是还原剂

D.既不是氧化剂又不是还原剂

10.(2020广东珠海第二中学高一上期中)在6KOH+3Cl2 KClO3+5KCl+3H2O的反应中,下列说法中正确的是              (　　)

A.KCl是还原产物,KClO3是氧化产物

B.Cl2是氧化剂,KOH是还原剂

C.KOH是氧化剂,Cl2是还原剂

D.被氧化的氯原子与被还原的氯原子数之比为5∶1

11.已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:

3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(1)化合价升高的元素是　　　　,化合价降低的元素是　　　　,氧化产物是　　　　,还原产物是　　　　。 

(2)用双线桥法表示反应电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　　　　　。 

(3)用单线桥法表示反应电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　　　　　。 

能力提升练

题组一　氧化还原反应的规律及计算

1.(2020江苏南通高一上期末,)下列物质的转化需要加入还原剂才能实现的是 (　　)

A.SO3→H2SO4

B.Cu→Cu(NO3)2

C.Fe2O3→Fe

D.CO→CO2

2.()亚硝酸(HNO2)在反应中既可作氧化剂,又可作还原剂。当它作氧化剂时,其还原产物可能是              (　　)

①NO　②NO2　③HNO3　④N2　⑤NH3

A.①③　　　　　B.①②④

C.①④⑤　　　　　D.全部

3.(2021北京东城高一上期中,)已知N元素的最低化合价是-3价,最高化合价是+5价,那么下列物质中的N元素只具有氧化性的是              (　　)

A.NH3　　　　　B.N2

C.NO2　　　　　D.HNO3

4.(2021山东威海高一上期末,)工业上冶炼锡的第一步反应原理为2SnO2+3C 2Sn+aM↑+CO2↑,则下列说法中错误的是              (　　)

A.反应中SnO2作氧化剂,被还原

B.a为2

C.该反应有两种氧化产物

D.反应中每生成1 mol CO2,共转移4 mol电子

题组二　物质氧化性、还原性强弱的比较

5.(2021江西抚州高一上月考,)下列说法中正确的是(　　)

A.失电子越多,还原性越强,得电子越多,氧化性越强

B.2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,此反应中氧化性:Cu>Fe2+

C.中的硫元素化合价是+6价,处于硫的最高价,因此的氧化性一定很强

D.氧化性强弱的顺序为Z2>A3+,则溶液中可发生反应:Z2+2A2+ 2A3++2Z-

6.(2020浙江宁波余姚中学月考,)已知:①2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;②Cl2+2FeCl2 2FeCl3;③2KI+2FeCl3 2KCl+I2+2FeCl2。则下列判断正确的是              (　　)

A.氧化性:Mn>Fe3+>Cl2

B.还原性:Cl->I->Fe2+

C.Fe3+只有氧化性,Fe2+只有还原性

D.由信息推测Cl2+2I- 2Cl-+I2反应可以进行

7.(2020黑龙江哈师大附中月考,)某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在Fe2+、、Fe3+、、H+和H2O六种粒子,在反应过程中测得Fe3+、的数目随时间变化的曲线如图所示,下列有关判断中不正确的是              (　　)

A.在反应中N被还原,发生还原反应

B.还原性:Fe2+>

C.该反应中Fe2+被还原为Fe3+

D.在反应中还原产物与氧化产物的个数之比为1∶8

8.(2020江苏启东中学高一开学考试,)有反应①2H2O+Cl2+SO2 H2SO4+2HCl,②2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。

针对上述两个反应回答下列问题:

(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为　　　　　　,还原剂的还原性强弱顺序为　　　　。 

(2)反应②中HCl表现出的性质是　　　　(填字母)。 

a.还原性　　　b.酸性　　　c.氧化性

(3)指出反应②的氧化剂:　　　　,氧化产物:　　　　　,用双线桥法标出反应②电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　　　　　　　。 

9.(2020山西忻州一中高一月考,)消毒剂在生活中应用广泛,Na2FeO4、Cl2、ClO2、H2O2、NaClO是生活中不同领域的消毒剂。根据下列反应回答问题。

A.2H2O2 2H2O+O2↑

B.16HCl(浓)+2KMnO4 5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O

C.2Fe(OH)3+3KClO+4KOH 2K2FeO4+3KCl+5H2O

(1)储存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是　　　　(填字母)。 

(2)反应A中,氧化产物与还原产物的质量之比为　　　　。 

(3)用双线桥法表示反应C电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案全解全析

基础过关练

1.A　百炼成钢是利用氧气将生铁中含有的碳氧化成二氧化碳,发生了氧化还原反应,A正确;刻舟求剑是物理变化,B错误;水滴石穿是碳酸钙、水、二氧化碳反应生成碳酸氢钙,属于非氧化还原反应,C错误;暗香浮动涉及分子运动,属于物理变化,D错误。

2.B　C→CO2,元素化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,A错误;Fe→Fe2+,元素化合价升高,被氧化,属于氧化反应,B正确;KMnO4→Mn2+,锰元素化合价降低,被还原,属于还原反应,C错误;H2SO4→SO2,硫元素化合价降低,被还原,属于还原反应,D错误。

3.D　氧化还原反应的实质为电子的转移,其特征为化合价的升降。氧化还原反应不一定有氧元素参加,A不符合;氧化还原反应特征为化合价的升降,B不符合;有无新物质生成是化学变化的实质,不一定是氧化还原反应,C不符合;氧化还原反应的实质为电子的转移,D符合。

4.B　氧化还原反应的本质是电子的转移,A正确;失电子的物质为还原剂,得电子的物质为氧化剂,氧化剂与还原剂可能是同一物质,如氯气与水的反应,氯气是氧化剂也是还原剂,B错误;元素从化合态变成游离态,可能被氧化也可能被还原,如硫化氢和二氧化硫反应生成S和水,C正确;氧化还原反应中,氧化剂发生还原反应,还原剂发生氧化反应,D正确。

5.D　燃放鞭炮,存在元素的化合价变化,涉及氧化还原反应,A错误;食物腐败为食物缓慢氧化的过程,涉及氧化还原反应,B错误;金属冶炼中金属元素的化合价变化,涉及氧化还原反应,C错误;明矾净水涉及铝离子水解生成氢氧化铝胶体及氢氧化铝胶体的聚沉,不存在元素的化合价变化,没有发生氧化还原反应,D正确。

6.B　Si的化合价由+4价降低为0价,得到电子,C的化合价从0价升高为+2价,失去电子,A错误;锌元素化合价由0价升高为+2价,失去电子,氢元素化合价从+1价降低为0价,得到电子,C错误;Cu的化合价由0价升高为+2价,失去电子,部分S的化合价由+6价降低为+4价,得到电子,箭头应从Cu指向硫酸中的S,D错误。

7.答案　(1)①⑤⑥　③　④　②

(2)

(3)

解析　(1)①⑤⑥反应中没有元素的化合价变化,不属于氧化还原反应;③中O元素的化合价升高,水被氧化;④中H元素的化合价降低,水被还原;②属于氧化还原反应,但水中H、O元素的化合价不变,则H2O既不被氧化,又不被还原。(2)②反应中,只有氮元素化合价变化,电子转移的方向和数目用双线桥法可表示为。(3)2F2+2H2O 4HF+O2反应中O失电子,F得电子,所以用单线桥法表示电子转移的方向和数目为。

8.A　①O3 O2+O、②NO+O3 NO2+O2、③NO2+O NO+O2,①②③反应中反应物有O3、NO、NO2、O;生成物有O、O2、NO2、NO,合在一块是2O3+NO+O+NO2 O+3O2+NO+NO2,反应物和生成物中相同的要消去,即2O3 3O2,由方程式可知一氧化氮在反应过程中质量和化学性质不变,作为催化剂。答案为A。

9.A　已知活性氧具有强氧化性,在反应中O元素化合价降低,Na2SeO3可以清除人体内的活性氧,故Na2SeO3在反应中起还原作用,作还原剂。答案为A。

10.A　KClO3是氧化产物、KCl是还原产物,A正确;反应中Cl分别由0价升为+5价、降为-1价,Cl2既是氧化剂又是还原剂,B、C错误;被氧化的氯原子与被还原的氯原子数之比为1∶5,D错误。

11.答案　(1)Cu　N　Cu(NO3)2　NO

(2)

(3)

解析　反应3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,铜元素化合价升高,被氧化,铜为还原剂;氮元素化合价降低,被还原,硝酸为氧化剂,氧化产物为硝酸铜,还原产物为NO。反应中每生成2个NO转移的电子数为6。

能力提升练

1.C　SO3→H2SO4,没有元素的化合价发生变化,不需要还原剂,A不符合;Cu→Cu(NO3)2,铜元素化合价升高,需要氧化剂,B不符合;Fe2O3→Fe,铁元素化合价降低,需要还原剂,C符合;CO→CO2,碳元素化合价升高,需要氧化剂,D不符合。

2.C　亚硝酸(HNO2)中N元素的化合价是+3价,介于N元素的最高化合价+5价和最低化合价-3价之间,因此在反应中既可作氧化剂,又可作还原剂。当它作氧化剂时,其还原产物的价态比+3价低,可以是NO、N2,也可以是NH3,故①④⑤正确,答案为C。

3.D　N元素只具有氧化性,则化合价只能降低,化合价为+5价。NH3中N化合价为-3价,为最低价,只有还原性,与题意不符,A错误;N2中N化合价为0价,既可以升高,又可以降低,与题意不符,B错误;NO2中N化合价为+4价,既可以升高,又可以降低,与题意不符,C错误;HNO3中N化合价为+5价,只能降低,只具有氧化性,符合题意,D正确。

4.D　SnO2中Sn显+4价,在反应中Sn的化合价由+4价→0价,化合价降低,SnO2为氧化剂,被还原,A正确;根据原子守恒,可知M为CO,a为2,B正确;根据B选项分析,C的化合价由0价转化为+2、+4价,CO、CO2为氧化产物,C正确;每生成1 mol CO2,消耗2 mol SnO2,转移电子的物质的量为2 mol×4=8 mol,D错误。

5.D　氧化性与得电子能力有关,得电子能力越强,则氧化性越强,与得电子多少无关;还原性与失电子能力有关,失电子能力越强,则还原性越强,与失电子多少无关,A错误。在反应2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+中,氧化剂为Fe3+,氧化产物为Cu2+,氧化性Fe3+>Cu2+;还原性Cu>Fe2+,B错误。硫酸根离子氧化性不一定强,如稀硫酸中硫酸根离子不体现氧化性,C错误。同一反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,氧化性Z2>A3+,Z2+2A2+ 2A3++2Z-中氧化性Z2>A3+,所以该反应可以发生,D正确。

6.D　根据在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,①2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,氧化性:>Cl2,还原性:Cl->Mn2+;②Cl2+2FeCl2 2FeCl3,氧化性:Cl2>Fe3+,还原性:Fe2+>Cl-;③2KI+2FeCl3 2KCl+I2+2FeCl2,氧化性:Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+。由分析可知氧化性:>Cl2>Fe3+,A错误;还原性:I->Fe2+>Cl-,B错误;Fe2+处在中间价态,故既有还原性又有氧化性,C错误;由信息推测Cl2的氧化性强于I2,故反应Cl2+2I- 2Cl-+I2可以进行,D正确。

7.C　由题图可知,随反应进行的物质的量减小,而Fe3+的物质的量从0开始增加,故Fe3+是生成物,Fe2+和应是反应物,N元素化合价降低,其还原产物为。在反应中被还原,发生还原反应,A正确;根据还原剂的还原性强于还原产物,可知还原性Fe2+>,B正确;该反应中Fe2+被氧化为Fe3+,C错误;在反应中还原产物是,氧化产物是Fe3+,则还原产物与氧化产物的个数之比为1∶8,D正确。

8.答案　(1)KMnO4>Cl2　SO2>HCl　(2)ab　(3)KMnO4　Cl2

解析　由①2H2O+Cl2+SO2 H2SO4+2HCl可知,该反应中,氯气是氧化剂、硫酸是氧化产物、二氧化硫是还原剂、HCl是还原产物;由②2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知,该反应中高锰酸钾是氧化剂、氯气是氧化产物、HCl是还原剂、氯化锰是还原产物。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。(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2,还原剂的还原性强弱顺序为SO2>HCl。(2)反应②中HCl中氯元素的化合价部分升高,部分不变,故HCl表现出的性质是还原性和酸性。(3)反应②中高锰酸钾是氧化剂、氯气是氧化产物,用双线桥法标出反应②电子转移的方向和数目如下:。

9.答案　(1)B　(2)8∶9

(3)

解析　(1)H2O2常用作氧化剂,具有氧化性,所以储存过氧化氢的试剂瓶上最适合贴上的一个标签是B。

(2)反应2H2O2 2H2O+O2↑中,H2O2既是氧化剂又是还原剂,氧化产物是O2、还原产物是H2O,二者的质量之比为8∶9。

(3)根据2Fe(OH)3+3KClO+4KOH 2K2FeO4+3KCl+5H2O可知,Cl元素化合价从+1价降低到-1价,Fe元素化合价从+3价升高到+6价,用双线桥法表示电子转移的方向和数目为。