内容正文:
人教版高中化学必修一 颍上九中(二中东校) 日清作业
【良师益友】高一化学同步教学资源(人教版2019必修第一册)
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第4课时 氧化还原反应的配平和计算
学校:___________班级:___________姓名:___________
基础达标
一、单选题
1.关于黑火药的制备反应方程式为S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,下列说法不正确的是( )
A.S和KNO3都是氧化剂 B.生成1个N2转移10个电子
C.CO2是氧化产物 D.K2S和N2都是还原产物
2.将片放入溶液中,反应一定时间后取出片,测得溶液中与个数比为,则所得溶液中与的个数比为( )
A. B. C. D.
3.某反应的氧化剂与还原剂及部分产物如下所示:2Mn2++5IO+ =2MnO+ (方程式已配平),已知该反应体系还包括H+、H2O与另一种含碘微粒。对于该氧化还原反应说法正确的是( )
A.Mn2+是氧化剂,IO是还原剂 B.随着反应进行,溶液中H+浓度降低
C.体系中另一种含碘微粒为 I- D.每有1个IO参加反应,转移2个电子
4.含有氧化剂的溶液与亚硫酸钠溶液恰好反应完全,已知被氧化为 ,并且参加反应的 与 的个数比为2:3,则还原产物中元素X 的价态是( )
A.+2 价 B.-2 价 C.+1 价 D.-1 价
5.我国科研人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其微观示意图如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.甲是单质,乙、丙、丁均为氧化物
B.参加反应的甲和乙的分子个数比为
C.该反应属于反应基本类型中的置换反应
D.反应前后所有元素的化合价均为发生变化
6.从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应如下:
①
②
下列说法错误的是( )
A.碘元素在反应①中被氧化
B.反应②中是还原剂
C.在上述反应条件下,氧化性强弱顺序为:
D.当反应①和②生成等量的时,转移电子数之比为
7.酸性条件下,硫酸亚铁铵溶液与溶液可发生如下反应:(未配平),下列说法中不正确的是( )
A.中n值等于2
B.氧化性:
C.配平后的化学计量数为6
D.1个被还原,转移电子数为5个
8.CuCl为白色固体,难溶于水和乙醇,潮湿时易被氧化。以海绵铜(主要含Cu和少量CuO)为原料制备CuCl的工艺流程如下,则下列叙述正确的是( )
A.“酸溶”时发生的反应均为非氧化还原反应
B.“还原”时反应的离子方程式为
C.“过滤”时搅拌可以加快过滤速度
D.“洗涤”时用蒸馏水洗比用乙醇洗,制得的CuCl纯度更高
9.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将和空气的混合气体通入、和的混合溶液中回收,其转化如下图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是( )
A.过程①中,生成的反应为
B.过程②中,作氧化剂
C.过程③中,各元素化合价均未改变
D.回收的总反应为
10.将稀硝酸加入到锌粒中可发生如下反应:,下列有关说法中正确的是( )
A.该反应既是氧化还原反应也是置换反应
B.氧化剂和还原剂的质量之比为5:2
C.是还原产物,是氧化产物
D.该反应理论上有20%的硝酸被还原
能力提升
二、填空题
11.在生产、生活中,我们会遇到各种各样的化学反应。下面是几个实例,请写出相应反应的化学方程式并用序号完成填空。
(1)《天工开物》中记载:“铁器淬与胆矾水中,即成铜色也。” (写化学方程式,下同)
(2)高炉炼铁用还原性气体一氧化碳在高温下还原赤铁矿。
(3)氧化钠与稀硫酸反应。
(4)过氧化氢是一种强氧化剂,易分解,在二氧化锰催化下可用来制氧气。
(5)将少量二氧化硫通入氢氧化钠溶液中。
(6)在上述反应中,属于分解反应的是 (填序号,下同),属于置换反应的是 ,属于氧化还原反应的是 。
12.早期人们用氯气()为自来水消毒。下列方法均可制得氯气:
①;
②(未配平);
③。
(1)反应①中,是 剂;氧化产物是 (填化学式)。
(2)反应②中、的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)用单线桥法表示反应①化学方程式中的电子转移方向和数目: 。
(4)请将反应②配平: ,。
13.氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用,请根据以下信息,结合所掌握的化学知识,回答下列问题:
I.酸性在生活、卫生医疗中常用作消毒剂。
(1)已知溶液与酸性溶液可发生氧化还原反应,若生成的氧化产物和数量均为1个,则转移电子的数目是 个。
(2)测定样品的纯度可用标准溶液进行滴定,配平上述反应的离子方程式: 。
Ⅱ.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。
(3)将废钒催化剂(主要成分为)与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,该反应中氧化剂和还原剂的个数之比为 。
(4)能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体,该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收,则、、的还原性由强到弱的顺序是 。
(5)偏钒酸铵在加热条件下反应会生成、和。在氮气氛围中,碳高温条件下还原氮气制备,还生成一种具有还原性的气体,则该反应的化学方程式为 。
14.氧化还原反应是重要的化学反应类型,在生活、生产、科研领域都有广泛的应用,请回答以下问题。
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2+,若误食亚硝酸盐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。以上过程中分别体现了亚硝酸盐、维生素C的什么性质: 、 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)化学方程式:2N2H4+N2O4=3N2+4H2O,该反应放出大量的热、产生大量气体,因此某种飞船以联氨(N2H4)和N2O4为动力源。
①使用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
②该反应中,氧化产物与还原产物的质量之比为 。
(3)次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,反应为:Ag++H3PO2+H2O→Ag↓+H3PO4+H+;
①H3PO2中,P元素的化合价为 ;该反应中,还原产物是 (填化学式)。
②H3PO2是一元弱酸,写出其与足量NaOH溶液反应的离子方程式: 。
15.完成下列问题。
(1)维生素C又称“抗坏血酸”,在人体内有重要的功能。例如,能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的转变为易吸收的,这说明维生素C具有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(2)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:2KNO3+S+3CK2S+N2↑+ ,(完善方程式,填化学式,下同);在该反应中氧化剂是 ;方程式中所涉及的物质,哪些是氧化物 ,哪些是电解质 。
(3)把碎纸片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平)。
写出并配平该反应的离子方程式: 。
参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
A
D
A
B
D
C
B
AC
D
1.B
【来源】贵州省黔南州都匀市阳光未来外国语学校2024-2025学年高一上学期9月月考化学试题
【详解】A.S、N元素化合价降低,S和KNO3都是氧化剂,故A正确;
B.S元素化合价由0降低为-2、N元素化合价由+5降低为0,生成1个N2转移12个电子,故B错误;
C.碳元素化合价升高,C发生氧化反应,CO2是氧化产物,故C正确;
D.S、N元素化合价降低发生还原反应,K2S和N2都是还原产物,故D正确;
选B。
2.A
【来源】重庆市南开中学2023-2024学年高一上学期期中考试化学试题
【详解】将Cu片放入FeCl3溶液中,发生反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+,若溶液中n(Fe2+)=3mol,则n(Fe3+)=2mol,由离子方程式中物质反应关系可知n(Cu2+)=n(Fe2+)=×3mol=1.5mol,所以反应后溶液中Cu2+与Fe3+的物质的量之比为1.5mol:2mol = 3:4;
故选A。
3.D
【来源】广东广雅中学2023-2024学年高一上学期期末考试化学试卷
【分析】反应生成的高锰酸根也有很强的氧化性,价态较低的含碘微粒易与之发生氧化还原反应,可推断反应生成的含碘微粒为,根据题目信息可得该反应的离子方程式为:,其中Mn元素从+2价升为+7价,Mn2+为还原剂,I元素从+7价降为+5价,为氧化剂。
【详解】A.根据离子反应式可知锰离子是还原剂,是氧化剂,故A项错误;
B.根据离子反应式可知反应过程中有氢离子生成,酸性会增强,氢离子浓度不断增大,故B项错误;
C.根据离子反应式可知,另一种含碘微粒为,故C项错误;
D.一个生成,碘元素化合价降低2,得两个电子,故每有1个参加反应,转移2个电子,故D项正确;
故本题选D。
4.A
【来源】山东省普高大联考2023-2024学年高一上学期11月联合质量测评化学试题
【详解】参加反应的、的个数比为2:3,设还原产物中元素X的价态为x,由得失电子守恒可知,2×(5-x)=3×(6-4),解得x=+2;
答案选A。
5.B
【来源】甘肃省定西市漳县第一中学2024-2025学年高一上学期入学质量检测物理、化学综合试卷-高中化学
【分析】由图示可知,该反应为氢气和二氧化碳在催化剂作用下生成甲醇和水,方程式为。
【详解】A.甲为氢气,属于单质;乙为二氧化碳,属于氧化物;丙为甲醇,由三种元素组成,不属于氧化物;丁为水,属于氧化物。故A错误;
B.根据质量守恒定律可知,该反应的化学方程式为,可知氢气和二氧化碳分子个数比为3:1,故B正确;
C.置换反应是单质和化合物生成单质和化合物的反应,该反应的生成物都是化合物,不属于置换反应,故C错误;
D.反应前氢气中氢元素化合价为0价,二氧化碳中氧元素化合价为-2价,碳元素为+4价;反应后甲醇中氢元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,碳元素化合价为-2价,水中氢元素为+1价,氧元素为-2价。氧元素化合价没有发生变化,故D错误;
故选B。
6.D
【来源】江苏省常州市教育学会2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题
【详解】A.反应①中碘元素化合价升高被氧化,A正确;
B.反应②中中硫元素化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,B正确;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应②可知氧化剂为:,氧化产物为:,所以氧化性:,C正确;
D.反应①中生成1mol I2转移2mol电子,反应②中生成1mol I2转移10mol电子,转移电子数之比为1∶5,D错误;
答案选D。
7.C
【来源】湖南省三湘名校教育联盟2023-2024学年高一上学期11月期中联考化学试题
【详解】A.硫酸亚铁铵中Fe元素的化合价为+2价,根据化合物呈电中性,可知中n值等于2,A正确;
B.该反应中Mn元素化合价下降,Fe元素化合价上升,为氧化剂,为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性,B正确;
C.该反应中Mn元素化合价下降,Fe元素化合价上升,为氧化剂,根据得失电子守恒和电荷守恒配平后的离子方程式为,C错误;
D.该反应中Mn元素化合价由+7价下降到+2价,1个被还原,转移电子数为5个,D正确;
故选C。
8.B
【来源】安徽省阜阳市2023-2024学年高一下学期7月期末考试化学试题
【分析】由题给流程控制,向海绵铜中加入稀硫酸和过氧化氢混合溶液,将铜元素转化为硫酸铜,向硫酸铜溶液中加入亚硫酸钠和氯化钠的混合溶液,将溶液中硫酸铜转化为氯化亚铜沉淀,过滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。
【详解】A.“酸溶”时,铜与稀硫酸和过氧化氢混合溶液反应生成硫酸铜和水,反应中铜元素化合价升高被氧化,该反应属于氧化还原反应,故A错误;
B.“还原”时发生的反应为硫酸铜溶液与亚硫酸钠和氯化钠的混合溶液反应生成硫酸钠、氯化亚铜沉淀和硫酸,反应的离子方程式为,故B正确;
C.“过滤”时,玻璃棒搅拌液体有可能捣破滤纸,所以过滤时不可以搅拌,故C错误;
D.由题给信息可知,氯化亚铜潮湿时易被氧化,则“洗涤”时不能用蒸馏水洗涤,应选用乙醇洗涤,否则所得产品中会混有杂质,故D错误;
故选B。
9.AC
【来源】山东省济宁市曲阜市2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题
【详解】A.过程①中,发生复分解反应,生成CuS的反应为,,A错误;
B.过程②中,S元素化合价升高,具有还原性,则Fe3+为氧化剂,B正确;
C.过程③中,氧气是氧化剂,Fe2+是还原剂,O元素和Fe元素化合价发生变化,C错误;
D.根据转化关系图可判断回收S的总反应为,D正确;
故选:AC。
10.D
【来源】山西省长治市部分学校2023-2024学年高一上学期11月质检化学试题
【详解】A.因为没有单质生成,故该反应不属于置换反应,A项错误;
B.氧化剂和还原剂的质量之比为63:130,B项错误;
C.是氧化产物,是还原产物,C项错误;
D.10个参加反应,有2个做氧化剂,故理论上有20%的硝酸被还原,D项正确;
故选D。
11.(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)
(3)Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O
(4)
(5)SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
(6) (4) (1) (1)、(2)、(4)
【来源】江苏省宿迁市泗阳县实验高级中学2024-2025学年高一上学期第一次调研测试化学试题
【详解】(1)铁器淬与胆矾水中,即成铜色也,即铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故答案为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)一氧化碳在高温下还原赤铁矿,即CO在高温条件下,与Fe2O3反应生成Fe和CO2,化学方程式为:,故答案为:;
(3)氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,化学方程式为:Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O,故答案为:Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O;
(4)过氧化氢在二氧化锰催化下生成氧气和水,化学方程式为:,故答案为:;
(5)将少量二氧化硫通入氢氧化钠溶液中,生成亚硫酸钠和水,化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,故答案为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
(6)①属于分解反应的是:(4),故答案为:(4);
②属于置换反应的是:(1),故答案为:(1);
③属于氧化还原反应的是:(1)、(2)、(4),故答案为:(1)、(2)、(4)。
12.(1) 氧化
(2)
(3)
(4)
【来源】四川省德阳市博雅明德高级中学2023-2024学年高一上学期期中考试化学试题
【详解】(1)反应①中,MnO2中锰元素化合价降低,故二氧化锰为氧化剂;HCl中氯元素化合价升高,发生氧化反应生成氧化产物氯气;
(2)氧化剂氧化性大于氧化产物,反应②中锰元素化合价降低,KMnO4为氧化剂,氯元素化合价升高发生氧化反应得到氧化产物Cl2,故氧化性由强到弱的顺序是KMnO4>Cl2;
(3)
反应①MnO2中锰元素化合价由+4变为+2得到电子,4分子HCl中2分子HCl中氯元素化合价由-1变为0失去电子,转移2个电子,单线桥表示为;
(4)Mn化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,氯元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,根据电子得失守恒和原子守恒可知配平后的方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
13.(1)7
(2)
(3)1:1
(4)>Cl->VO2+
(5)
【来源】湖南省永州市第四中学2024-2025学年高一上学期入学测试化学试题
【详解】(1)碘化合价由-1升高为0、+5,则生成的氧化产物和数量均为1个时,转移电子的数目是1×2+5=7;
(2)锰化合价由+7变为+2、硫化合价由+2变为+6,结合电子守恒、质量守恒,反应为:;
(3)与稀硫酸、溶液混合,充分反应后生成,V化合价由+5变为+4,V2O5为氧化剂,为还原剂,硫化合价由+4变为+6,结合电子守恒,该反应中氧化剂和还原剂的个数之比为1:1;
(4)根据题意可知可以将HCl氧化为Cl2,该过程中Cl-为还原剂,VO2+为还原产物,所以还原性Cl->VO2+;氯气可以氧化Na2SO3,该过程中Na2SO3为还原剂,Cl-为还原产物,所以还原性>Cl-,综上所述还原性:>Cl->VO2+;
(5)根据题意可知高温条件下可与C、N2反应生成VN,根据元素守恒,另外一种具有还原性的气体应是CO,化学方程式为。
14.(1) 氧化性 还原性
(2) 2:1
(3) +1 Ag H3PO2+OH-=+H2O
【来源】广东省惠州市博罗县2023-2024学年高一上学期期中质量检测化学试题
【详解】(1)硝酸盐会导致血红蛋白中的转化为,发生氧化反应,体现了亚硝酸盐的氧化性,服用维生素C,转化为,发生还原反应,体现维生素C的还原性。
(2)
N2H4中N为-2价,N2O4中N为+4价,发生反应归中生成0价的N2,单线桥表示为:;方程式中可以看出N2H4为还原剂,氧化生成2个N2,N2O4为氧化剂,还原生成1个N2,氧化产物和还原产物物质的量之比为2:1;
(3)①据化合物中元素的正负化合价代数和为0可知,H3PO2中H化合价为+1价,O化合价为-2价,则P化合价为+1价,P元素的化合价由+1价升高到+5价,H3PO2被氧化,Ag+被还原生成Ag,还原产物是Ag;
②H3PO2是一元弱酸,写离子方程式时必须写化学式,H3PO2与足量NaOH 溶液反应的离子方程式为:H3PO2+OH-=+H2O。
15.(1)还原性
(2) cCO2 S和KNO3 CO2 KNO3、K2S
(3)3S+6OH-=2S2-+SO+3H2O
【来源】衔接点06 氧化还原反应的实质-2024年初升高化学无忧衔接(通用版)
【详解】(1)维生素C可以将Fe3+转变为Fe2+,Fe元素被还原,说明维生素C具有还原性;
(2)根据原子守恒,生成产物还有CO2;该反应中S元素化合价降低被还原,N元素化合价降低被还原,C元素化合价升高被氧化,所以还原剂为C,氧化剂为S和KNO3;方程式涉及的物质CO2是氧化物;KNO3和K2S是电解质;
(3)根据a可知反应物为S单质,产物中有水,根据元素守恒可知OH-为反应物,而SO中S元素的化合价为+4价,S2-中S元素的化合价为-2价,S元素的化合价发生变化说明为氧化还原反应,根据氧化还原反应的规律可知SO和S2-均为生成物,且根据电子守恒可知二者的系数比为1:2,再结合元素守恒可得该离子方程式为3S+6OH-=2S2-+ SO+3H2O。
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