第2章 第3节 第3课时 氧化剂和还原剂（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（鲁科版2019）

[基础训练] 1．下列实验室制取气体反应中不是利用氧化还原反应的是(　　) A．制Cl2：MnO2、盐酸(浓) B．制H2：硫酸(稀)、Zn C．制O2：MnO2、H2O2 D．制CO2：稀盐酸、CaCO3 解析　利用稀盐酸和CaCO3反应制备CO2的反应属于复分解反应，不是氧化还原反应。 答案　D 2．(2023·湘潭高一检测)下表中金属的冶炼原理与方法完全正确的是(　　) 选项 方法 冶炼原理 A 湿法炼铜 CuSO4＋2Na===Cu＋Na2SO4 B 热分解法炼铜 Cu2S＋O2===2Cu＋SO2 C 电解法炼铝 2Al2O34Al＋3O2↑ D 热还原法冶炼钡 BaO＋H2Ba＋H2O 解析　在水溶液中Na会迅速和水反应，不能置换出硫酸铜溶液中的铜，湿法炼铜是用铁做还原剂，把硫酸铜溶液中的铜置换出来，故A不选；用Cu2S煅烧冶炼铜是火法炼铜，故B不选；电解熔融的氧化铝可以冶炼金属铝，故C选；钡是非常活泼的金属，不能用氢气从氧化钡中把钡置换出来，故D不选。 答案　C 3．钛和钛的合金大量用于航空工业，有“空间金属”之称；钛还可以用来制造潜艇。金属钛可由反应TiCl4＋4Na===4NaCl＋Ti制得。对于该反应，下列说法正确的是(　　) A．该反应说明钠是强还原剂，可用于冶炼金属 B．Ti是氧化剂 C．该反应条件是TiCl4在熔融状态或水溶液中 D．TiCl4是还原剂 解析　钠是活泼金属，在化学反应中钠元素化合价升高，钠属于强还原剂，可用于冶炼金属Ti等，故A正确；该反应中Ti是Ti元素化合价降低的产物，是还原产物，故B错误；钠单质能够与水反应，因此该反应只能在熔融状态下发生，不能在水溶液中发生，故C错误；TiCl4在反应中Ti元素化合价降低，因此TiCl4是氧化剂，故D错误。 答案　A 4．下列获得金属的方法中不涉及氧化还原反应的是(　　) A．《梦溪笔谈》“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜” B．《杂曲歌辞·浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金” C．《天工开物》“凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……” D．《天工开物》“炉甘石(碳酸锌)十斤，……然后逐层用煤炭……，发火缎红，……冷淀，即倭铅(锌)也” 解析　“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，涉及反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，A不合题意；“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，是利用金子的密度比沙子大，将金子分离出来，B符合题意；“凡炉中炽铁用炭，煤炭居十七，木炭居十三……”，是指用煤炭燃烧产生的热量，将生铁熔化，发生了C与O2的化学反应及CO还原铁的氧化物的反应，C不合题意；“炉甘石(碳酸锌)十斤，……然后逐层用煤炭……，发火缎红，……冷淀，即倭铅(锌)也”，涉及ZnCO3的分解及CO还原ZnO的反应，D不合题意。 答案　B 5．Cl2是重要的工业原料，可用于生产盐酸、漂白粉及制氯仿等有机溶剂。Cl2可用下列反应制备：NaClO＋2HCl(浓)===NaCl＋Cl2↑＋H2O。利用上述反应制备Cl2时，下列装置能达到实验目的的是(　　) A.制备Cl2 B.除去Cl2中的少量HCl C.干燥Cl2 D.收集Cl2 解析　在锥形瓶中浓盐酸与NaClO发生反应：NaClO＋2HCl(浓)===NaCl＋Cl2↑＋H2O，因此可以制备Cl2，能够达到实验目的，A正确；浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl能够与NaHCO3反应产生CO2，导致Cl2中掺入新的杂质CO2，不能达到除杂，净化的目的，B错误；Cl2能够与碱石灰反应，不能达到干燥的目的，C错误；集气瓶只有进气口，没有出气口，不能用于收集Cl2，D错误。 答案　A 6．在实验室中用下列装置制取氯气并验证氯气的某些化学性质，其中能达到实验目的的是(　　) A．用装置甲制取氯气 B．用装置乙除去氯气中的HCl C．用装置丙收集一试管氯气 D．用装置丁验证氯气能支持H2燃烧 解析　浓盐酸与二氧化锰反应需要加热，图中缺少加热装置，故A错误；氯气和HCl均与NaOH反应，不能除杂，应选饱和食盐水，故B错误；氯气与水反应，应选排饱和食盐水法收集，故C错误；氢气与氯气反应生成HCl，点燃的氢气在氯气中能继续燃烧，说明氯气能支持H2燃烧，D正确。 答案　D 7．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是(　　) A．①和②处 B．②处 C．②和③处 D．②③④处 解析　②错，应用饱和NaCl溶液除HCl。③错，导管应长进短出。④错，反应应加热，反应应在直管内进行，多余的氯气，从直管的另一端出，用NaOH溶液吸收。 答案　D 8．(2024·通州高一检测)如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置： (几种气体的溶解度：常温常压下，1体积水可溶解CO2、Cl2、HCl分别为1、2、500体积) (1)A是氯气发生装置，其中的离子反应方程式为 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)要将C装置接入B和D之间，正确的接法是a→________，________→d。 (3)实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让Cl2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为两种气体，且体积比为1∶4。试写出D中发生反应的化学方程式：____________________________________，装置C的作用是________________________；为了使C装置发挥更好的作用，可向烧杯中加入浓硫酸，加入浓硫酸的作用是__________ _____________________________________________________________________________。 (4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进，说明需要改进的理由并画出改进后的装置图：_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，此时B中的现象是_________________________________________________________。 解析　(1)A是氯气发生装置，二氧化锰和盐酸反应生成氯化锰、氯气和水，其中的离子反应方程式为：4H＋＋2Cl－＋MnO2Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑；(2)将C装置接入B和D之间，利用C装置吸收氯化氢，同时提供D装置需要的水蒸气，所以正确连接为导气管长进短出，a→c→b→d；(3)Cl2通过C装置后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为两种气体，且体积比为1∶4，依据原子守恒和气体体积比可知生成气体为氯化氢和二氧化碳，反应的化学方程式为：2Cl2＋2H2O(g)＋C4HCl＋CO2；C装置是吸收氯气中的氯化氢气体和提供水蒸气的作用，C装置烧杯中加入浓硫酸，溶于水溶液温度升高使试管中水蒸发，同时减小氯气的溶解度；(4)整套装置中E装置吸收尾气易造成倒吸，因为D装置发生反应生成氯化氢气体极易溶于水，正确的吸收装置只要能防倒吸均可，装置可以是；(5)D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但由于余热的作用，A处仍有Cl2产生，B中压强增大，会把饱和食盐水压入长颈漏斗中，B中液面降低，长颈漏斗中液面上升。 答案　(1)4H＋＋2Cl－＋MnO2Mn2＋＋2H2O＋Cl2↑　(2)c　b (3)2Cl2＋2H2O(g)＋C4HCl＋CO2　吸收Cl2中的HCl气体，提供D处所需水蒸气　浓硫酸稀释时放出大量的热，促进试管里的水蒸发，减少氯气的溶解 (4)尾气的吸收需要改进，否则容易出现因为HCl气体的极易溶解导致倒吸现象的出现； (5)瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升 [能力提升] 9．钛是一种用途广泛的活泼金属。工业上常用二氧化钛冶炼金属钛，主要反应有： ①TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4↑＋2CO↑，②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti。下列关于这两个反应的叙述正确的是(　　) A．均属于置换反应 B．反应①中碳作氧化剂 C．钛在反应中均被还原 D．反应②说明金属性镁大于钛 解析　反应①没有单质生成，不是置换反应，故A错误；反应①中碳的化合价升高，作还原剂，故B错误；反应①Ti元素化合价没有发生变化，故C错误；②TiCl4＋2Mg2MgCl2＋Ti反应发生，说明镁的活泼性强于钛，所以金属性镁大于钛，故D正确。 答案　D 10．(2023·山西孝义高一期末)某实验小组用如图装置制备84消毒液。 已知：碱石灰是固体NaOH和CaO的混合物，下列说法错误的是(　　) A．装置的连接顺序为a→e→d→c→b→f→g B．装置C中饱和食盐水的作用是除去氯气中混有的杂质HCl C．84消毒液在空气中放置易变质，其原因为CO2＋2NaClO＋H2O===Na2CO3＋2HClO D．装置D用于吸收多余的氯气 解析　由题给实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置C中的饱和食盐水用于除去氯气中混有的氯化氢气体，装置B中盛有的氢氧化钠溶液与氯气反应制备84消毒液，装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，同时吸收空气中的二氧化碳气体，防止二氧化碳进入B中导致84消毒液中的次氯酸钠与二氧化碳反应而变质，则装置的连接顺序为a→e→d→c→b→f→g，A、B、D正确；84消毒液在空气中放置易变质的原因是84消毒液中的次氯酸钠与二氧化碳、H2O反应生成次氯酸和碳酸氢钠，反应的化学方程式为CO2＋NaClO＋H2O===NaHCO3＋HClO，C错误。 答案　C 11．(双选)(2024·海口高一检测)有关氯气制备的装置如图所示，下列有关说法不正确的是(　　) A．图中气体通入浓硫酸时导管连接错误，应该是长管进气，短管出气 B．可用饱和碳酸氢钠溶液代替饱和NaCl溶液 C．制备氯气时，二氧化锰做氧化剂 D．图中采用了向下排空气法收集氯气 解析　装置中浓硫酸的作用是干燥氯气，应该长管进气，短管出气，故A正确；饱和碳酸氢钠溶液会和挥发出来的HCl反应生成CO2，引入新杂质，且氯气也和碳酸氢钠溶液反应，所以不可用饱和碳酸氢钠溶液代替饱和NaCl溶液，故B错误；制备氯气时，二氧化锰中锰元素化合价由＋4价变为＋2价，化合价降低，做氧化剂，故C正确；氯气密度大于空气的密度，图中采用的是向上排空气法收集氯气，故D错误。 答案　BD 12．某研究小组制备氯气并对产生氯气的条件进行探究。 (1)装置A中利用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2，利用了HCl的______(填“氧化性”或“还原性”)。 (2)A中产生的氯气含有的杂质可能是______。 (3)B用于收集Cl2，请完善装置B并用箭头标明进出气体方向：________________。 (4)C用于吸收多余的Cl2，C中发生反应的离子方程式是_________________________。 (5)该小组欲研究盐酸的浓度对制备Cl2的影响，设计实验进行如下探究。 实验 操作 现象 Ⅰ 常温下将MnO2和12 mol·L－1浓盐酸混合 溶液呈浅棕色，略有刺激性气味 Ⅱ 将Ⅰ中混合物过滤，加热滤液 生成大量黄绿色气体 Ⅲ 加热MnO2和4 mol·L－1稀盐酸混合物 无明显现象 ①已知Ⅰ中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应，该化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 ②Ⅱ中发生了分解反应，反应的化学方程式是 ________________________________________________________________________。 ③Ⅲ中无明显现象的原因，可能是c(H＋)或c(Cl－)较低，设计实验Ⅳ进行探究： 将实验Ⅲ、Ⅳ作对比，得出的结论是__________________________；将ⅰ、ⅱ作对比，得出的结论是____________________________________________________________。 解析　(1)MnO2和浓盐酸加热反应生成氯气，氯元素化合价升高发生氧化反应，锰元素化合价降低发生还原反应，氯化氢做还原剂，表现还原性； (2)浓盐酸具有挥发性，且反应条件是加热，故氯气中含有的杂质为氯化氢和水蒸气； (3)氯气的密度比空气大，应用向上排空气法收集，长导管进气短导管出气，其装置图为：； (4)C中氢氧化钠溶液吸收Cl2，反应的离子方程式为：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O； (5)①Ⅰ中溶液呈浅棕色是由于MnO2与浓盐酸发生了复分解反应，其化学方程式是：MnO2＋4HCl===MnCl4＋2H2O；②将Ⅰ中混合物过滤，滤出没有反应的二氧化锰粉末，加热滤液，其中MnCl4发生分解反应生成Cl2和MnCl2，其反应的化学方程式是：MnCl4===Cl2↑＋MnCl2； ③将实验Ⅲ、Ⅳ作对比，实验Ⅲ没有明显现象的原因可能是c(H＋)、c(Cl－)较低，需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化，将ⅰ、ⅱ作对比，加热MnO2和4 mol·L－1稀盐酸混合物，加入硫酸和氯化钠都能生成黄绿色的氯气，其中氢离子浓度小于氯离子，由此可得出的结论是MnO2氧化盐酸的反应中c(H＋)变化的影响大于c(Cl－)。 答案　(1)还原性　(2)HCl、H2O(g) (3)　(4)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O　 (5)①MnO2＋4HCl===MnCl4＋2H2O　②MnCl4===Cl2↑＋MnCl2　③Ⅲ中没有明显现象的原因可能是c(H＋)、c(Cl－)较低，需要增大到一定浓度才能被MnO2氧化　MnO2氧化盐酸的反应中c(H＋)变化的影响大于c(Cl－) 学科网（北京）股份有限公司 $$