内容正文:
课时梯级训练(5) 氧化还原反应
1.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富,下列诗句中涉及氧化还原反应的是( )
A.零落成泥碾作尘,只有香如故
B.落红不是无情物,化作春泥更护花
C.日照香炉生紫烟,遥看瀑布挂前川
D.欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山
B 解析:梅花凋零了,被碾作泥土,梅花依然和往常一样散发出缕缕清香,涉及分子运动,A不符合题意;落红不是无情物,化作春泥更护花,指花掉落后变为绿肥,花朵发生氧化反应,B符合题意;由于瀑布飞泻,水气蒸腾而上,在丽日照耀下,仿佛香炉冉冉升起的团团紫烟,没有生成新物质,C不符合题意; 欲渡黄河冰塞川,将登太行雪满山,涉及水由液态变为固态,属于物理变化,D不符合题意。
2.(2022·福建学业水平合格考)下列属于氧化还原反应的是( )
A.2NO+O2===2NO2
B.2Al(OH)3Al2O3+3H2O
C.2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2O
D.MgCl2+2AgNO3===Mg(NO3)2+2AgCl↓
A 解析:NO和O2反应中N、O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A正确;B项为分解反应,C、D项为复分解反应,都是非氧化还原反应。
3.工业上以氮气为主要原料制备硝酸,其转化过程如下所示,其中氮元素只被还原的一步是( )
(提示:3NO2+H2O===2HNO3+NO)
N2NH3NONO2HNO3
A.① B.② C.③ D.④
A 解析:N2→NH3,氮元素被还原;NH3→NO→NO2,氮元素化合价升高,氮元素被氧化。反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,氮元素既被氧化又被还原。
4.下列反应不属于四种基本类型的反应,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2H2O22H2O+O2↑
C 解析:A、C、D项反应均为氧化还原反应,A项为置换反应,D项分解反应。C项为氧化还原反应,但不属于四种基本类型的反应。
5.下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是( )
A 解析:Na→NaOH失去2×e—,H2O→H2得到2×e—,B错误;MnO2→MnCl2,得到2e—,HCl→Cl2,失去2×e—,C错误;CuO→Cu得到2×2e—,C→CO2失去4e—,D错误。
6.(2024·浙江嘉兴八校期中)高铁酸钾(K2FeO4)是高效、绿色的水处理剂,其原理如下图所示,下列说法不正确的是( )
A.K2FeO4中铁元素的化合价为+6
B.在a过程中K2FeO4被活细菌还原
C.在b过程中形成的Fe(OH)3胶体能净水
D.在a过程中活细菌发生还原反应
D 解析:K2FeO4中钾为+1价,O为-2价,根据化合物中各元素的正、负化合价的代数和为0可知,铁元素的化合价为+6,A正确;在a过程中K2FeO4中Fe元素由+6价降为+3价,被活细菌还原,B正确;在b过程中Fe3+水解形成的Fe(OH)3胶体能净水,C正确;在a过程中活细菌被K2FeO4氧化,发生氧化反应,D不正确。
7.(2022·广东学业水平合格考)“天宫课堂”中,太空教师王亚平利用化学变化“变”出了奥运五环,其中一个环是由乙酸、KI、KIO3与淀粉溶液混合反应后变成的,涉及生成I2的反应为5I-+6CH3COOH+IO===3I2+6CH3COO-+3H2O。下列说法不正确的是( )
A.该环的颜色为红色
B. KI在反应中被氧化
C.该反应属于氧化还原反应
D.IO中碘元素的化合价为+5
A 解析:淀粉遇碘变为蓝色,则该环的颜色为蓝色,A错误;KI→I2,碘元素化合价升高则KI被氧化,B正确;该反应中有化合价的变化,属于氧化还原反应,C正确;IO中氧元素的化合价为-2,则碘元素的化合价为+5,D正确。
8.氢化钠(NaH)可在野外用作生氢剂,其中氢元素化合价为-1。NaH用作生氢剂时的化学反应原理为NaH+H2O===NaOH+H2↑。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.H2O中的氢元素被氧化
B.NaH中的钠离子得到电子
C.只有一种元素化合价发生变化
D.该反应属于置换反应
C 解析:H2O→H2中氢元素化合价降低,则氢元素被还原,A错误;NaH→H2,H元素由-1价升高到0价,则H—失去电子,Na+未发生变化,B错误;该反应中只有氢元素化合价发生变化,C正确;该反应的反应物不含单质,不是置换反应,D错误。
9.宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O,下列有关该反应的说法正确的是( )
A.H2S发生氧化反应
B.被氧化的物质是Ag,被还原的物质是O2
C.O2得电子被氧化
D.该反应中,所有元素化合价均发生变化
B 解析:Ag→Ag2S,银元素化合价升高,被氧化,发生氧化反应;O2→H2O,氧元素化合价降低,被还原,发生还原反应。该反应中,银元素、氧元素化合价发生变化,氢元素和硫元素化合价未发生变化。
10.M与N反应时,不能实现图示电子转移的是( )
M
N
电子转移
A
H2
Cl2
B
Fe
CuSO4
C
Al
H2SO4(稀)
D
CuO
H2
D 解析:图中M将电子转移给N,即M失去电子,N得到电子,故M被氧化,N被还原。CuO与H2反应生成Cu和H2O,CuO得到电子,H2失去电子,D错误。
11.氮化铝(AlN)被广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过如下反应制取:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。下列叙述正确的是( )
A.AlN中铝元素的化合价为-3
B.Al2O3发生氧化反应
C.上述反应中氮元素被还原,N2发生还原反应
D.上述氧化还原反应的本质是化合价的变化
C 解析:在金属元素与非金属元素组成的化合物中,金属元素显正价,非金属元素显负价,因此铝元素的化合价为+3,A错误;反应过程中Al2O3的各元素化合价没有发生变化,Al2O3并没有发生氧化还原反应,B错误;氮元素的化合价从0变成-3,发生还原反应,C正确;氧化还原反应的本质是电子的转移(电子得失或电子对偏移),化合价变化是其特征,D错误。
12.以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其他化工产品。从海带灰浸取液提取碘单质发生的反应为2KI+H2SO4+H2O2===K2SO4+I2+2H2O。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.KI发生还原反应 B.K2SO4是还原产物
C.H2SO4是氧化剂 D.H2O2得到电子
D 解析:反应中碘元素化合价由-1升高到0,失去电子发生氧化反应,KI为还原剂,I2为氧化产物;H2O2中氧元素化合价由-1降低到-2,得到电子发生还原反应,H2O2为氧化剂,H2O为还原产物。KI发生氧化反应,A错误;K2SO4既不是氧化产物又不是还原产物,B错误;H2SO4既不是氧化剂又不是还原剂,C错误;H2O2中氧元素化合价由-1降低到-2,得到电子发生还原反应,D正确。
13.纳米级Fe3O4可用于以太阳能为热源分解水制取H2,过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ的反应:2Fe3O46FeO+O2↑
B.过程Ⅱ的反应:2H2O===2H2↑+O2↑
C.两个转化过程都发生了氧化还原反应
D.整个过程实现了太阳能向化学能的转化
B 解析:过程Ⅰ为Fe3O4分解生成FeO和O2,化学方程式为2Fe3O46FeO+O2↑,A项正确;过程Ⅱ为FeO和水反应生成H2和Fe3O4,化学方程式为3FeO+H2O===H2↑+Fe3O4,B项错误;由以上分析可知,两个反应均为氧化还原反应,C项正确;由图示可知,整个过程实现了太阳能向化学能的转化,D项正确。
14.固体火箭的动力常由铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)反应提供。高氯酸铵受热可发生反应:2NH4ClO4===N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A.该化学反应为分解反应
B.NH4ClO4→N2发生了还原反应
C.反应中部分氯元素被氮元素还原
D.反应中部分氧元素被氯元素氧化
B 解析:反应物只有一种,有4种生成物,该化学反应为分解反应,A正确;NH4ClO4→N2氮元素由-3价升高为0价,发生了氧化反应,B错误;反应中只有氯元素化合价降低,氮元素和氧元素化合价升高,反应中部分氯元素被氮元素还原,部分氯元素被氧元素还原,C正确;反应中部分氧元素被氯元素氧化,部分氧元素化合价不变,D正确。
15.Cl2在70 ℃的NaOH水溶液中自身发生氧化还原反应,完全反应后,测得溶液中有NaCl、NaClO、NaClO3,其中NaClO与NaClO3的个数之比为4∶1,则溶液中NaCl与NaClO的个数之比为( )
A.1∶1 B.5∶4
C.9∶4 D.11∶2
C 解析:氯气与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、NaClO3,Cl2+NaOH→NaCl+NaClO+NaClO3+H2O,其中NaClO与NaClO3的个数之比为4∶1。设生成NaCl的个数为x,根据得失电子守恒可得:x=4×1+1×5=9,故溶液中NaCl与NaClO的个数之比为9∶4。
16.(2022·北京学业水平合格考)工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2,酸性条件下,用MnO2进行脱硫处理的原理如下图所示:
下列说法不正确的是( )
A.反应1中,锰元素化合价升高
B.反应2属于氧化还原反应
C.脱硫的最终产物为MnSO4
D.上述过程中,Fe2+、Fe3+可以循环使用
A 解析:反应1中,MnO2→Mn2+,锰元素化合价降低,A错误;反应2中Fe3+和SO2反应生成Fe2+和SO,铁元素、硫元素化合价变化,故属于氧化还原反应,B正确;由图可知,MnO2和SO2反应生成Mn2+和SO(即MnSO4),C正确;图中存Fe2+、Fe3+之间的相互转化,故Fe2+、Fe3+可以循环使用,D正确。
17.古代青铜器的修复主旨是“修旧如旧”。
(1)铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值,推测参与形成铜绿的物质有Cu和________。
(2)铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl,考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:
Cu2(OH)3Cl属于________(填“无害”或“有害”)锈,请解释原因:__________________
________________________________________________________________________。
(3)青铜器的修复方法之——碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl(白色不溶于水的固体)转化为难溶的Cu2(OH)2CO3。写出碳酸钠法的离子方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)O2、H2O、CO2
(2)有害 结构疏松,潮湿空气易腐蚀内部
(3)4CuCl+2CO+2H2O+O2===2Cu2(OH)2CO3+4Cl-
解析:(1)参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2。
(2)Cu2(OH)3Cl结构疏松,潮湿空气易进一步腐蚀内部,属于有害锈。
(3)将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl(白色不溶于水的固体)转化为难溶的Cu2(OH)2CO3。碳酸钠法的离子方程式为4CuCl+2CO+2H2O+O2===2Cu2(OH)2CO3+4Cl-。
18.氢碘酸(HI)是一种强酸,HI可以与多种物质[如KClO3、Cl2、NaNO2、Fe(OH)3等]发生不同类型的化学反应。请回答下列问题:
(1)KClO3在水溶液中的电离方程式为______________________________
________________________________________________________________________。
(2)常温下,HI溶液与Cl2反应的化学方程式为2HI+Cl2===2HCl+I2。该反应中,被氧化的物质是________(填化学式,下同),发生还原反应的物质是________。
(3)在反应2NaNO2+4HI===2NO↑+I2+2NaI+2H2O,被氧化的元素是__________,被还原的元素是__________。
(4)将Fe(OH)3固体加入HI溶液中,反应生成FeI2(易溶)、I2和H2O,反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)KClO3===K++ClO
(2)HI Cl2 (3)I N
(4)2Fe(OH)3+6H++2I—===2Fe2++I2+6H2O
解析:(2)HI→I2,碘元素化合价升高,则HI被氧化;Cl2→HCl,氯元素化合价降低,得电子被还原,故Cl2发生还原反应。
(4)将Fe(OH)3固体加入HI溶液中,发生氧化还原反应,生成FeI2(易溶)、I2和H2O,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,该反应的离子方程式为2Fe(OH)3+6H++2I—===2Fe2++I2+6H2O。
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