课时09 氧化还原反应的综合应用-2024-2025学年高一化学【强基提能】同步分层练(人教版2019必修第一册)
2024-08-30
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内容正文:
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
课时09 氧化还原反应的综合应用
1.掌握氧化还原反应中的一些重要规律;
2.了解氧化还原反应的应用。
1.食盐中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在,可根据反应:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O验证食盐中存在IO3-。根据上述反应,下列说法错误的是( )
A.IO3-作氧化剂,发生还原反应 B.I2既是氧化产物又是还原产物
C.该条件下氧化性:IO3->I2 D.被氧化的I原子和被还原的I原子个数比1:5
2.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是( )
A.1个KClO3参加反应有2个电子转移 B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原 D.KClO3在反应中得到电子,作氧化剂
3.某金属加工后的废切削液中含有2%~5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行:
第一步:NaNO2+NH4Cl===NaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O
下列对上述反应的叙述中正确的是( )
①两步均为氧化还原反应 ②第二步NH4NO2仅发生氧化反应 ③NH4NO2发生了分解反应 ④第二步中N2既是氧化产物又是还原产物 ⑤第一步为复分解反应
A.①③ B.①④ C.②③④ D.③④⑤
4.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O+2H2O。下列说法中,不正确的是( )
A.S2O是还原剂 B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4 D.每有1个O2参加反应,转移的电子数为4
5.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2RO+3Cl-+5H2O。则RO中R的化合价是( )
A.+3 B.+4 C.+5 D.+6
6.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的计量系数之比为1∶16,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
7.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2M(OH)3+10OH-+3Cl2=2MO4n-+6Cl-+8H2O,则MO4n-中M的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
8.含有BiO3-的溶液与硫酸锰(MnSO4)恰好反应完全,己知MnSO4被氧化为KMnO4,并且参加反应的BiO3-与Mn2+的个数比为5:2。则产物中Bi元素的价态是( )
A.0 B.+1 C.+2 D.+3
9.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O+2H2O。下列说法中,不正确的是( )
A.S2O是还原剂 B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4 D.每有1个O2参加反应,转移的电子数为4
10.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
11.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B.10Cl-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
C.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- D.5Pb2++2MnO4-+2H2O=5PbO2+2Mn2++4H+
12.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3+ + 2Ag=Tl+ + 2Ag+,②Ag+ + Fe2+=Ag + Fe3+,③Fe + 2Fe3+=3Fe2+,下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+>Ag+>Tl3+ C.Tl+>Ag+>Fe2+ D.Tl3+>Ag+>Fe2+
13.已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性由强到弱的顺序为W2>Z2>X2>Y2,下列氧化还原反应能发生的是( )
A.2NaW+Z2===2NaZ+W2 B.2NaX+Z2===2NaZ+X2
C.2NaW+Y2===2NaY+W2 D.2NaZ+X2===2NaX+Z2
14.已知氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2,下列不能发生的反应是
A.Cl2+2NaI=2NaCl+I2 B.Br2+2NaI=2NaBr+I2
C.2FeCl3+2NaI=2FeCl2+2NaCl+I2 D.3Br2+2FeCl2=2FeBr3+2Cl2↑
15.现有下列几个离子反应:
①Cr2O72-+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
下列有关性质的比较正确的是( )
A.氧化性:Cr2O72->Cl2>Fe3+ B.氧化性:Cl2>Br2> Cr2O72-
C.还原性:SO2<Fe2+<Br- D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
16.现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+ B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO2<Fe2+<Br- D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
17.根据下面四个反应:
①H2S+I2===S↓+2H++2I- ②H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
③2I-+Br2===I2+2Br- ④H2SO3+I2+H2O===4H++SO+2I-
判断Br-、I-、H2S和H2SO3的还原性由强到弱的顺序是( )
A.H2S>H2SO3>I->Br- B.Br->I->H2SO3>H2S
C.H2S>I->Br->H2SO3 D.I->Br->H2S>H2SO3
18.根据下列反应:(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2;(2) 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,判断离子的还原性由强到弱的顺序是( )
A.I->Br->Fe2+ B.Br->Fe2+>I- C.I->Fe2+>Br- D.Fe2+>I->Br-
19.已知常温下,在溶液中发生如下反应:①X2+2W2+=2X-+2W3+ ②2W3++2Y-=2W2++Y2 ③Z2+2X-=2Z-+X2
由此推断下列说法正确的是( )
A.氧化性:W3+<Y2 B.Z元素在反应③中被氧化
C.反应Y2+2X-=2Y-+X2可以进行 D.还原性:X-<Y-
20.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B.10Cl-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
C.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- D.5Pb2++2MnO4-+2H2O=5PbO2+2Mn2++4H+
21.某运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮,在火箭发射时,两者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,反应的化学方程式为R+2N2O4=3N2↑+4H2O↑+2CO2↑,则下列叙述错误的是( )
A.此反应是氧化还原反应 B.反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C.在反应中N2O4作还原剂 D.R的分子式为C2H8N2
22.已知:①2KMnO4+16HCl=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:MnO4->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
23.对于反应:O3+I-+H+→I2+O2+H2O(未配平),下列说法正确的是( )
A.O2和H2O是还原产物
B.该反应能说明O2的氧化性大于I2
C.氧化产物和还原产物的质量之比为127∶9
D.配平后的化学方程式为2O3+2I-+4H+=I2+2O2+H2O
24.回答下列问题:
(1)在S2-、Fe3+、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+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+HNO3→N2O3+H2O
②N2O4+H2O→HNO3+HNO2
③NH3+NO→HNO2+H2O
其中你认为一定不可能实现的是___________(填序号)。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是___________。
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还可以用上述反应中的___________做氧化剂。
(4)第(3)问反应③中氧化产物是___________,还原产物是___________。
25.阅读下面科普信息,回答问题:
一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有_______性。下列不能实现上述转化的物质是________(填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.FeCl3 D.KMnO4(H+)
(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有________性。
(4)在Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了_____________性和________性,则56 g Fe参加反应时,被还原的HNO3为______g。
26.高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性,是一种新型高效水处理剂。高铁酸钠投入水中发生反应:Na2FeO4+ H2O→Fe(OH)3(胶体)+NaOH+O2↑(未配平)。下列有关说法正确的是
A.氧气的氧化性强于高铁酸钠
B.Fe(OH)3(胶体)在水处理过程中能起到杀菌消毒作用
C.该反应中O2是氧化产物,NaOH既不是氧化产物也不是还原产物
D.1 个高铁酸钠的消毒能力(依据反应中转移电子数计)相当于3 个氯气
27.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOH→KX+KY+H2O(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX→KY+KZ(未配平,KY与KZ的物质的量之比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是( )
A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
28.氢化钠是一种离子型氢化物,熔融态能导电。在化学反应中具有强烈失电子趋势。氢化钠与水作用比钠与水作用剧烈得多,常因剧烈放出的热导致生成的氢气发生燃烧,是一种良好的储氢材料。
氢化钠的工业合成是通过钠与氢气直接化合来完成的。具体操作为在氮气氛围下将钠熔融,熔融完毕后,将熔融钠分散到液体石蜡中(防止氢化钠在金属钠表面形成薄膜不利于吸收),高速搅拌,升温,通入氢气就可以得到氢化钠。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为 ,据此能预测其具有强的 性。
(2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是 ,还原剂是 ;氧化产物是 ,还原产物是 。
(3)在无水条件下氢化钠(NaH)可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),写出脱锈过程发生反应的化学方程式。判断NaH的还原性与金属铁的还原性强弱,判断的依据是什么?
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第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
课时09 氧化还原反应的综合应用
1.掌握氧化还原反应中的一些重要规律;
2.了解氧化还原反应的应用。
1.食盐中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在,可根据反应:IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O验证食盐中存在IO3-。根据上述反应,下列说法错误的是( )
A.IO3-作氧化剂,发生还原反应 B.I2既是氧化产物又是还原产物
C.该条件下氧化性:IO3->I2 D.被氧化的I原子和被还原的I原子个数比1:5
【答案】D
【解析】A项,该反应中,IO3-的I从+5价降低到0价,被还原,IO3-作氧化剂,发生还原反应,A正确;B项,I2由IO3-化合价降低和I-化合价升高得到,既是氧化产物又是还原产物,B正确;C项,该反应IO3-是氧化剂,I2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性:IO3->I2,C正确;D项,被氧化的I原子,即化合价升高的I-,被还原的I原子即化合价降低的IO3-,根据反应化学计量数之比可知,其个数比5:1,D错误;故选D。
2.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是( )
A.1个KClO3参加反应有2个电子转移 B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原 D.KClO3在反应中得到电子,作氧化剂
【答案】D
【解析】A项,Cl元素的化合价由+5价变为+4价,所以1个KClO3参加反应有1×(5-4)=1个电子转移,故A错误;B项,Cl的化合价由+5价降低为+4价,所以氯酸钾对应的产物ClO2是还原产物,故B错误;C项,C元素化合价升高,H2C2O4为还原剂,在反应中被氧化,故C错误;D项,Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,反应中得到电子,所以氯酸钾做氧化剂,故D正确;故选D。
3.某金属加工后的废切削液中含有2%~5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行:
第一步:NaNO2+NH4Cl===NaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O
下列对上述反应的叙述中正确的是( )
①两步均为氧化还原反应 ②第二步NH4NO2仅发生氧化反应 ③NH4NO2发生了分解反应 ④第二步中N2既是氧化产物又是还原产物 ⑤第一步为复分解反应
A.①③ B.①④ C.②③④ D.③④⑤
【答案】D
【解析】①第一步反应中没有元素的化合价发生变化,不属于氧化还原反应,错误;②第二步NH4NO2中NH的N元素的化合价由-3价变为0价,NO的N元素的化合价由+3价变为0价,该反应中只有N元素的化合价发生变化,则NH4NO2既被氧化又被还原,错误;③该反应是一种物质生成两种物质,所以是分解反应,正确;④根据②的分析,第二步中N2既是氧化产物又是还原产物,正确;⑤第一步中物质间相互交换成分,属于复分解反应,正确。
4.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O+2H2O。下列说法中,不正确的是( )
A.S2O是还原剂 B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4 D.每有1个O2参加反应,转移的电子数为4
【答案】B
【解析】通过离子方程式的电荷守恒,得a=4,C项正确;根据原子守恒,推断出Y是Fe3O4,B项错误;标出反应前后元素的化合价,其中Fe和S的化合价均升高,故S2O是还原剂,A项正确;每有1个O2参加反应,转移的电子数为4,D项正确。
5.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2RO+3Cl-+5H2O。则RO中R的化合价是( )
A.+3 B.+4 C.+5 D.+6
【答案】D
【解析】根据离子反应中反应前后电荷守恒,可得:3+4=2n+3,解得n=2,在RO中,设R的化合价为x,则x-2×4=-2,解得x=+6,D正确。
6.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的计量系数之比为1∶16,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【解析】Na2 x→xNa2O4 NaO→Na ,得关系式1×·x=16×2,x=5。
7.已知在碱性溶液中可发生如下反应:2M(OH)3+10OH-+3Cl2=2MO4n-+6Cl-+8H2O,则MO4n-中M的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】C
【解析】方法1:由电荷守恒得:10=6+2n,所以n=2,根据离子中化合价的代数和等于其所带电荷数计算M化合价,MO4n-中O化合价为-2,则M化合价为-2-(-2)×4=+6;
方法2:设M化合价为x,根据得失电子守恒得3×2×[0-(-1)]=2×(x-3),x=+6。
8.含有BiO3-的溶液与硫酸锰(MnSO4)恰好反应完全,己知MnSO4被氧化为KMnO4,并且参加反应的BiO3-与Mn2+的个数比为5:2。则产物中Bi元素的价态是( )
A.0 B.+1 C.+2 D.+3
【答案】D
【解析】设产物中Bi元素的价态是x,根据氧化还原反应中得失电子守恒,则2×(7-2)=5×(x-5),解得x=+3,故选D。
9.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O+2H2O。下列说法中,不正确的是( )
A.S2O是还原剂 B.Y的化学式为Fe2O3
C.a=4 D.每有1个O2参加反应,转移的电子数为4
【答案】B
【解析】通过离子方程式的电荷守恒,得a=4,C项正确;根据原子守恒,推断出Y是Fe3O4,B项错误;标出反应前后元素的化合价,其中Fe和S的化合价均升高,故S2O是还原剂,A项正确;每有1个O2参加反应,转移的电子数为4,D项正确。
10.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
【答案】C
【解析】由金属活动性顺序可知,Cu2+、Mg2+、Ag+、H+的氧化性由强到弱的顺序为Ag+>Cu2+>H+>Mg2+,故混合液与锌粉反应时,首先置换出Ag。
11.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B.10Cl-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
C.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- D.5Pb2++2MnO4-+2H2O=5PbO2+2Mn2++4H+
【答案】D
【解析】A项,Fe3+是氧化剂,Cu2+是氧化产物,符合氧化还原规律,不符题意;B项,MnO4-是氧化剂,Cl2是氧化产物,符合氧化还原规律,不符题意;C项,Cl2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,符合氧化还原规律,不符题意;D项,MnO4-是氧化剂,PbO2是氧化产物,但不符合题目所给氧化性规律,事实上反应不能发生,符合题意;故选D。
12.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3+ + 2Ag=Tl+ + 2Ag+,②Ag+ + Fe2+=Ag + Fe3+,③Fe + 2Fe3+=3Fe2+,下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+>Ag+>Tl3+ C.Tl+>Ag+>Fe2+ D.Tl3+>Ag+>Fe2+
【答案】D
【解析】自发进行的氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,据此判断氧化性强弱。①反应TI3++2Ag=Tl++2Ag+中, 氧化剂是Tl3+,氧化产物是Ag+,所以氧化性Tl3+>Ag+;②反应Ag++Fe2+=Ag+Fe3+中,氧化剂是Ag+,氧化产物是Fe3+,所以氧化性Ag+>Fe3+ ;③Fe+2Fe3+=3Fe2+中, 氧化剂是Fe3+,氧化产物是Fe2+,所以氧化性Fe3+> Fe2+;所以氧化性强弱顺序是:Tl3+>Ag+>Fe2+;故选D。
13.已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性由强到弱的顺序为W2>Z2>X2>Y2,下列氧化还原反应能发生的是( )
A.2NaW+Z2===2NaZ+W2 B.2NaX+Z2===2NaZ+X2
C.2NaW+Y2===2NaY+W2 D.2NaZ+X2===2NaX+Z2
【答案】B
【解析】A项,氧化性:Z2>W2,不符合题给信息,反应不能发生;B项,氧化性:Z2>X2,符合题给信息,反应能发生;C项,氧化性:Y2>W2,不符合题给信息,反应不能发生;D项,氧化性:X2>Z2,不符合题给信息,反应不能发生。
14.已知氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2,下列不能发生的反应是
A.Cl2+2NaI=2NaCl+I2 B.Br2+2NaI=2NaBr+I2
C.2FeCl3+2NaI=2FeCl2+2NaCl+I2 D.3Br2+2FeCl2=2FeBr3+2Cl2↑
【答案】D
【解析】根据同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,据此分析解题。
A项,Cl2+2NaI=2NaCl+I2中Cl2为氧化剂,I2为氧化产物,故氧化性Cl2>I2,与题干信息一致,反应可以发生,不符合题意;B项,Br2+2NaI=2NaBr+I2中Br2是氧化剂,I2为氧化产物,故氧化性Br2>I2,与题干信息一致,反应可以发生,不符合题意;C项,2FeCl3+2NaI=2FeCl2+2NaCl+I2中Fe3+是氧化剂,I2是氧化产物,故氧化性Fe3+>I2,与题干信息一致,反应可以发生,不符合题意;D项,3Br2+2FeCl2=2FeBr3+2Cl2↑中Br2为氧化剂,Cl2为氧化产物,故氧化性Br2>Cl2,与题干信息不一致,反应不能发生,符合题意。
15.现有下列几个离子反应:
①Cr2O72-+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
下列有关性质的比较正确的是( )
A.氧化性:Cr2O72->Cl2>Fe3+ B.氧化性:Cl2>Br2> Cr2O72-
C.还原性:SO2<Fe2+<Br- D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
【答案】A
【解析】根据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可推知,氧化性强弱顺序为Cr2O72->Cl2>Br2>Fe3+>SO42-;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
16.现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+ B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO2<Fe2+<Br- D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
【答案】A
【解析】根据同一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,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知,氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3+>SO;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
17.根据下面四个反应:
①H2S+I2===S↓+2H++2I- ②H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O
③2I-+Br2===I2+2Br- ④H2SO3+I2+H2O===4H++SO+2I-
判断Br-、I-、H2S和H2SO3的还原性由强到弱的顺序是( )
A.H2S>H2SO3>I->Br- B.Br->I->H2SO3>H2S
C.H2S>I->Br->H2SO3 D.I->Br->H2S>H2SO3
【答案】A
【解析】分析四个反应,找出每个反应中的还原剂和还原产物,然后利用还原剂的还原性强于还原产物的还原性以及还原剂的还原性强于氧化剂的还原性的规律进行比较,由①知还原性:H2S>I-,由②知还原性:H2S>H2SO3,由③知还原性:I->Br-,由④知还原性:H2SO3>I-。综合以上分析可得还原性的强弱顺序为H2S>H2SO2>I->Br-。
18.根据下列反应:(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2;(2) 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,判断离子的还原性由强到弱的顺序是( )
A.I->Br->Fe2+ B.Br->Fe2+>I- C.I->Fe2+>Br- D.Fe2+>I->Br-
【答案】C
【解析】还原性还原剂大于还原产物;①2Fe3++2I-=2Fe2++I2中碘离子为还原剂、亚铁离子为还原产物,则还原性碘离子大于亚铁离子;②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中亚铁离子为还原剂、溴离子为还原产物,则还原性亚铁离子大于溴离子;故选C。
19.已知常温下,在溶液中发生如下反应:①X2+2W2+=2X-+2W3+ ②2W3++2Y-=2W2++Y2 ③Z2+2X-=2Z-+X2
由此推断下列说法正确的是( )
A.氧化性:W3+<Y2 B.Z元素在反应③中被氧化
C.反应Y2+2X-=2Y-+X2可以进行 D.还原性:X-<Y-
【答案】D
【解析】同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,根据方程式①得氧化性:X2>W3+,还原性W2+>X-,由方程式②得氧化性:W3+>Y2、还原性Y->W2+,由方程式③得氧化性:Z2>X2、还原性X->X2,由此得出氧化性由强到弱的顺序是Z2>X2>W3+>Y2,还原性由强到弱的顺序是Y->W2+>X->X2。A项,根据反应②氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性:W3+>Y2,故A错误;B项,X元素在反应③化合价升高,被氧化,故B错误;C项,根据三个反应得到氧化性强弱为Z2>X2>W3+>Y2,假设反应Y2+2X-═2Y-+X2可以进行,则得出氧化性:Y2>X2,与题中得出的信息违背,故C错误;D项,还原性由强到弱的顺序是Y->W2+>X-,故D正确;故选D。
20.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+ B.10Cl-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
C.2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- D.5Pb2++2MnO4-+2H2O=5PbO2+2Mn2++4H+
【答案】D
【解析】A项,Fe3+是氧化剂,Cu2+是氧化产物,符合氧化还原规律,不符题意;B项,MnO4-是氧化剂,Cl2是氧化产物,符合氧化还原规律,不符题意;C项,Cl2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,符合氧化还原规律,不符题意;D项,MnO4-是氧化剂,PbO2是氧化产物,但不符合题目所给氧化性规律,事实上反应不能发生,符合题意;故选D。
21.某运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)和四氧化二氮,在火箭发射时,两者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热,反应的化学方程式为R+2N2O4=3N2↑+4H2O↑+2CO2↑,则下列叙述错误的是( )
A.此反应是氧化还原反应 B.反应瞬间产生大量高温气体,推动火箭飞行
C.在反应中N2O4作还原剂 D.R的分子式为C2H8N2
【答案】C
【解析】该反应产物中有单质生成,则一定有元素化合价的升降,故该反应为氧化还原反应;反应物N2O4中氮元素化合价降低,N2O4作氧化剂;根据原子守恒可知R的分子式为C2H8N2。
22.已知:①2KMnO4+16HCl=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:MnO4->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
【答案】D
【解析】A项,由以上反应可推断出氧化性强弱,氧化性:MnO4->Cl2>Fe3+,故A错误;B项,由以上反应可推断出还原性强弱,还原性: I->Fe2+ >Cl-,故B错误;C项,Fe2+既具有还原性,又具有氧化性,故C错误;D项,由以上反应可推断出氧化性强弱,氧化性:MnO4->Cl2>Fe3+> I2,故可推测出:Cl2+2I-=2Cl-+I2反应可以进行;故D正确;故选D。
23.对于反应:O3+I-+H+→I2+O2+H2O(未配平),下列说法正确的是( )
A.O2和H2O是还原产物
B.该反应能说明O2的氧化性大于I2
C.氧化产物和还原产物的质量之比为127∶9
D.配平后的化学方程式为2O3+2I-+4H+=I2+2O2+H2O
【答案】C
【解析】此反应中氧化剂是O3,还原剂是I-,氧化产物是I2,O2中元素化合价没发生变化,既不是氧化产物,也不是还原产物,还原产物是H2O。由题意可知氧化性:O3>I2,不能说明氧化性:O2>I2;配平后的方程式为O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O,则氧化产物I2与还原产物H2O的质量比为254∶18=127∶9;D中电荷不守恒,应为O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O。
24.回答下列问题:
(1)在S2-、Fe3+、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+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+HNO3→N2O3+H2O
②N2O4+H2O→HNO3+HNO2
③NH3+NO→HNO2+H2O
其中你认为一定不可能实现的是___________(填序号)。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是___________。
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还可以用上述反应中的___________做氧化剂。
(4)第(3)问反应③中氧化产物是___________,还原产物是___________。
【答案】(1)①Fe3+、Mg2+、H+ ②S2-、I- ③Fe2+、S (2)③ (3)①NaClO3 ②FeCl3 (4)①Cl2 ②ClO2
【解析】(1)Fe3+、Mg2+、H+离子表现最高化合价,在化学反应中只有氧化性;S2-、I-离子表现最低化合价,在化学反应中只有还原性;Fe2+、S离子表现中间价态,在化学反应中既能表现氧化性,又能表现还原性;(2)根据元素的化合价变化规律,可知:①NO+HNO3→N2O3+H2O为归中反应;②N2O4+H2O→HNO3+HNO2为歧化反应,③NH3+NO→HNO2+H2O不符合价态规律,所以不能发生;(3)根据强制弱的规律可知:反应①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2中的氧化剂为FeCl3,氧化产物为I2,所以氧化性:FeCl3>I2;反应②2FeCl2+Cl2=2FeCl3中的氧化剂为Cl2,氧化产物为FeCl3,所以氧化性:Cl2>FeCl3;反应③2NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O中的氧化剂NaClO3,氧化产物为Cl2,所以氧化性:NaClO3>Cl2;氧化性由强到弱的物质顺序是:NaClO3>Cl2>FeCl3;氧化性最强的物质是NaClO3。根据①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2中的氧化性物质的氧化性:FeCl3>I2;反应②2FeCl2+Cl2=2FeCl3中的氧化性物质的氧化性:Cl2>FeCl3可知,若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还可以用上述反应中的FeCl3做氧化剂;(4)根据③2 NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O反应可知,NaClO3为氧化剂,对应的产物为ClO2,所以还原产物是ClO2;HCl为还原剂,对应的产物为Cl2,所以氧化产物是Cl2。
25.阅读下面科普信息,回答问题:
一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有_______性。下列不能实现上述转化的物质是________(填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.FeCl3 D.KMnO4(H+)
(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有________性。
(4)在Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了_____________性和________性,则56 g Fe参加反应时,被还原的HNO3为______g。
【答案】(1)B (2)氧化 C (3)还原 (4)酸 氧化 63
【解析】(1)最高价态的粒子只有氧化性,最低价态的粒子只有还原性,中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)Fe2+―→Fe3+发生了氧化反应,故NaNO2具有氧化性,所以实现此转化也应选择具有强氧化性的物质,而FeCl3与Fe2+不能反应,故FeCl3不能实现上述转化。(3)缓解中毒,则应能使Fe3+―→Fe2+,所以维生素C具有还原性。(4)Fe和HNO3的反应中,一部分HNO3起氧化作用,生成NO,另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3,所以56 g Fe参加反应时,被还原的HNO3为63 g。
26.高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性,是一种新型高效水处理剂。高铁酸钠投入水中发生反应:Na2FeO4+ H2O→Fe(OH)3(胶体)+NaOH+O2↑(未配平)。下列有关说法正确的是
A.氧气的氧化性强于高铁酸钠
B.Fe(OH)3(胶体)在水处理过程中能起到杀菌消毒作用
C.该反应中O2是氧化产物,NaOH既不是氧化产物也不是还原产物
D.1 个高铁酸钠的消毒能力(依据反应中转移电子数计)相当于3 个氯气
【答案】C
【解析】A项,反应Na2FeO4+H2O→Fe(OH)3(胶体)+NaOH+O2↑中Fe元素由+6价变为+3,O元素由-2价变为0价,Na2FeO4为氧化剂,O2为氧化产物,氧化剂Na2FeO4的氧化性强于氧化产物O2,错误;B项,Fe(OH)3(胶体)在水处理过程中能起到净水作用但不能起杀菌消毒作用,错误;C项,该反应中O元素由-2价变为0价,生成氧气,O2是氧化产物,生成NaOH过程中的元素化合价不变,既不是氧化产物也不是还原产物,正确;D项,1个的+6价铁离子转移的电子数为(6-3)=3个,1个氯气的0价转移电子数为个,则1个高铁酸钠的消毒能力(依据反应中转移电子数计)相当于1.5 个氯气,错误。
27.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOH→KX+KY+H2O(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX→KY+KZ(未配平,KY与KZ的物质的量之比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是( )
A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
【答案】C
【解析】反应:Cl2+KOH→KX+KY+H2O是Cl2的歧化反应,KX、KY中的氯元素分别显正价和-1价;由于KX也发生歧化反应:KX→KY+KZ,可断定KY为KCl,化合价高低:KZ中Cl>KX中Cl(均为正价)。假设KX中Cl元素为+a价,KZ中Cl元素的化合价为+b价,依据得失电子守恒原理及KX―→KY+3KZ,有a+1=3(b-a),把a=1、a=3、a=5代入上式讨论,可知a=5时,b=7符合题意。则KX中Cl元素的化合价为+5。
28.氢化钠是一种离子型氢化物,熔融态能导电。在化学反应中具有强烈失电子趋势。氢化钠与水作用比钠与水作用剧烈得多,常因剧烈放出的热导致生成的氢气发生燃烧,是一种良好的储氢材料。
氢化钠的工业合成是通过钠与氢气直接化合来完成的。具体操作为在氮气氛围下将钠熔融,熔融完毕后,将熔融钠分散到液体石蜡中(防止氢化钠在金属钠表面形成薄膜不利于吸收),高速搅拌,升温,通入氢气就可以得到氢化钠。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为 ,据此能预测其具有强的 性。
(2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是 ,还原剂是 ;氧化产物是 ,还原产物是 。
(3)在无水条件下氢化钠(NaH)可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),写出脱锈过程发生反应的化学方程式。判断NaH的还原性与金属铁的还原性强弱,判断的依据是什么?
【答案】(1)-1 还原 (2)H2O NaH H2 H2
(3)3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH。NaH的还原性大于金属铁,因为还原剂的还原性大于还原产物。
【解析】(1)钠元素为+1价,所以NaH中的氢元素为-1价,处于氢元素的最低价态,具有还原性。(2)NaH中的-1价氢原子失电子变为H2中的0价,H2O中+1价的氢原子得电子变为H2中的0价,所以氧化剂是H2O,还原剂是NaH,H2既是氧化产物又是还原产物。(3)NaH具有还原性,而铁锈(Fe2O3)中的铁元素处于+3价,具有氧化性,所以两者会发生氧化还原反应:3NaH+Fe2O3=2Fe+3NaOH。根据还原剂的还原性大于还原产物,所以还原性:NaH大于金属铁。
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