内容正文:
[对应知能达标训练P335]
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2024·山东烟台三模)下列过程不涉及氧化还原反应的是( )
A.荧光指示牌被照发光 B.切开的苹果发生褐变
C.豆科植物根瘤菌固氮 D.废弃的秸秆生产酒精
解析 荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及氧化还原反应,A符合题意。
答案 A
2.(2024·山东烟台二模)下列物质应用体现其氧化性的是( )
A.甲酸可用作医疗器械的消毒剂
B.山梨酸钾、山梨酸、NaNO2等常用作食品防腐剂
C.浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果的保鲜剂
D.用H2SO4和双氧水混合液可溶解Co2O3制得CoSO4溶液
解析 甲酸、山梨酸钾、山梨酸、NaNO2等能使蛋白质变性,不体现其氧化性,A、B不选;Co2O3制得CoSO4溶液,钴发生还原反应,则过氧化氢为还原剂,不体现其氧化性,D不选。
答案 C
3.(2024·河北安国期中)杭州亚运会零碳甲醇(CH3OH)点燃火炬惊艳世界。推广甲醇是实现碳中和目标的重要途径。下列说法错误的是( )
A.CH3OH属于非电解质
B.1 mol CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O,转移6 mol e-
C.CH3OH燃烧时,甲醇是氧化剂,CO2是还原产物
D.CH3OH燃烧产生的CO2可以和H2通过热催化合成甲醇,该过程中CO2被还原
解析 CH3OH属于有机物,在水溶液或熔融状态都不导电,属于非电解质,A正确;1 mol CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O时,C化合价从-2价升高到+4价,转移6 mol e-,B正确,C错误;CO2可以和H2通过热催化合成甲醇,此过程中CO2中碳元素化合价由+4价降低到-2价,CO2是氧化剂,被还原,D正确。
答案 C
4.(2024·辽宁大连检测)为实现下列物质之间的转化,需要加入还原剂才能实现的是( )
A.KClO3―→KCl B.CuO―→Cu
C.Cu―→Cu(NO3)2 D.HCO―→CO2
解析 A.氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下受热分解生成氯化钾和氧气,不需要加入还原剂就能实现;C.Cu―→Cu(NO3)2,铜元素的化合价升高被氧化,转化时需要加入氧化剂才能实现反应;D.HCO―→CO2,没有元素发生化合价变化,不需要加入还原剂就能实现。
答案 B
5.(2024·广西玉林月考)下列氧化还原反应中氧化剂和还原剂不是同一种物质的是( )
A.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
B.3NO2+H2O===2HNO3+NO
C.3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O
D.4NH3+6NO===5N2+6H2O
解析 A项Cl2中的Cl元素、B项NO2中N元素、C项S单质中S元素化合价既升高也降低,则Cl2、NO2、S既是氧化剂也是还原剂;D项NH3中N元素化合价由-3价升高至0价,NO中N元素化合价由+2价降低至0价,即氧化剂和还原剂不是同一种物质。
答案 D
6.(2024·河南郑州模拟)次磷酸钠(NaH2PO2,次磷酸的结构式为PHOHOH)具有强还原性,是食品工业常用的抗氧化剂和防腐剂。关于次磷酸钠,下列叙述正确的是( )
A.磷元素显+3价
B.NaH2PO2与还原性酸不反应
C.能与NaOH反应生成Na2HPO2
D.能与NaClO溶液发生氧化还原反应
解析 NaH2PO2中磷元素显+1价,A错误;次磷酸钠是强碱弱酸盐,能与强酸也是还原性酸(如HI)发生复分解反应,B错误;从化学名称次磷酸钠(NaH2PO2)看,NaH2PO2是正盐,H3PO2为一元酸,NaH2PO2是不能与NaOH反应,C错误;NaClO溶液具有强氧化性,能与NaH2PO2发生氧化还原反应,D正确。
答案 D
7.(2024·郑州测评)LiAlH4是重要的储氢材料,可与水发生反应:LiAlH4+2H2O===LiAlO2+4H2↑。下列说法正确的是( )
A.氢气既是氧化产物又是还原产物
B.LiAlH4既是氧化剂又是还原剂
C.若生成标准状况下4.48 L H2,则转移0.4 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
解析 由反应的化学方程式可知,LiAlH4中H由-1价升高为0价,被氧化,是还原剂,H2O中H由+1价降为0价,被还原,是氧化剂,氢气既是氧化产物又是还原产物,A项正确、B项错误;由反应的化学方程式可知,1 mol LiAlH4反应,转移4 mol 电子,生成4 mol H2,若生成标准状况下4.48 L(即0.2 mol)H2,则转移0.2 mol电子,C项错误;LiAlH4为还原剂,水为氧化剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2,D项错误。
答案 A
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
8.(2024·山东济宁三模)几种含碘粒子之间的转化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.I2、IO和Cl2的氧化性强弱:IO>Cl2>I2
B.为增大I2的产量,反应②可以加过量NaHSO3
C.将淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,溶液颜色先变浅后变蓝
D.产生等量的I2,反应④消耗的H+与反应②产生的H+的量不相等
解析 根据反应①可知氧化性:Cl2>I2,根据反应②可知氧化性:IO>I2,根据反应③可知氧化性:Cl2>IO,氧化性:Cl2>IO>I2,A错误;过量的NaHSO3会与碘单质进一步反应,导致碘单质被消耗,B错误;将淀粉KI溶液逐滴滴入新制氯水中,过量氯水和KI反应,生成IO,氯水颜色变浅,KI过量后和IO反应生成I2,遇淀粉变蓝,C正确;根据得失电子守恒及电荷守恒,反应④离子方程式:5I-+IO+6H+===3I2+3H2O,反应②离子方程式:2IO+5HSO===3HSO+2SO+H2O+I2,产生等量的I2,反应④消耗的H+与反应②产生的H+的量不相等,D正确。
答案 CD
9.(2024·黑龙江师大附中检测)物质的氧化性和还原性与溶液pH有关,具体可用pH电势图来表征,电势越大,氧化性越强,铬元素的pH电势图如图所示,下列说法错误的是( )
A.Cr被氧化均生成Cr(Ⅲ)
B.AB线的反应为:Cr2O+H2O2CrO+2H+
C.pH值越大Cr(OH)3越容易被氧化
D.pH=5时,Cr2+可与Cr2O反应生成Cr3+
解析 由图可以看出,Cr单质在最下方,被氧化后,产物在其上方相邻的区域,pH小时,得到Cr2+,随pH增大,产物变为Cr(OH)3,pH较大时,得到CrO,Cr被氧化有Cr(Ⅱ),也有Cr(Ⅲ),A错误;AB线表示Cr2O与CrO转化平衡线,线左侧Cr2O转化为右侧的CrO,发生的反应为Cr2O+H2O2CrO+2H+,B正确;由图可知,Cr(OH)3所对应的区域,随pH增大,整体呈下降趋势,即电势降低,故氧化性减弱,还原性增强,更易被氧化,C正确;由图知,pH=5时,氧化性:Cr2O>Cr3+>Cr2+,由氧化还原反应强弱关系可知,Cr2O可以将Cr2+氧化为Cr3+,还原产物也是Cr3+,D正确。
答案 A
10.(2021·山东卷改编)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是( )
A.G与H均为氧化产物
B.实验中KMnO4只作氧化剂
C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D.G与H的物质的量之和可能为0.25 mol
解析 加热KMnO4固体的反应中,O元素化合价由-2升高至0,被氧化,加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中,Cl元素化合价由-1升高至0,被氧化,因此O2和Cl2均为氧化产物,故A正确;KMnO4固体受热分解过程中,Mn元素化合价降低被还原,部分O元素化合价升高被氧化,因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂,故B错误;Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为,Mn元素至少参加了3个氧化还原反应,故C正确;每生成1 mol O2转移4 mol电子,每生成1 mol Cl2转移2 mol电子,若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的,则气体的物质的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(气体)max=0.25 mol,但该气体中一定含有O2,因此最终所得气体的物质的量小于0.25 mol,故D错误。
答案 BD
三、非选择题
11.(2024·河南信阳模拟)氧化还原反应是一类重要的反应,在工农业生产、日常生活中都有广泛的用途。
(1)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲。 黑火药在发生爆炸时, 发生如下反应:2KNO3+ 3C+S===K2S+N2↑+3CO2↑。其中被氧化的元素是__________ ( 填元素名称)。还原产物是__________(填化学式)。
(2)实验室为监测空气中汞蒸气的含量,往往悬挂涂有CuI的试纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu。
①上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显______价。
②以上反应中的氧化剂为__________,当有1 mol CuI参与反应时,转移电子__________mol。
(3)已知8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2反应中电子转移数为1.806×1023,则被氧化的物质的体积是__________(标准状况)。
(4)在一定条件下,RO和氟气发生如下反应:RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O。从而可知在RO中,元素R的化合价是__________。
解析 (1)反应2KNO3+3C+S===K2S+N2↑+3CO2↑中碳元素化合价升高,因此被氧化的元素是C;氮元素和硫元素化合价降低,被还原,所以还原产物是K2S和N2;(2)①Cu2HgI4中Hg是+2价,I是-1价,根据正负价代数和为0可知Cu元素显+1价;②根据方程式可知CuI中铜元素化合价从+1价降低到0价,得到1个电子,所以反应中的氧化剂为CuI;根据方程式可知4 mol CuI参加反应转移2 mol电子,则当有1 mol CuI参与反应时,转移电子0.5 mol;(3)反应8NH3+3Cl2===6NH4Cl+N2,N元素的化合价升高,Cl元素的化合价降低,生成1 mol氮气有2 mol NH3被氧化转移6 mol电子,则当反应中转移1.806×1023个电子时,被氧化的气体体积为× mol×2×22.4 L·mol-1=2.24 L;(4)由电荷守恒可知,n=1,设RO中R元素的化合价为x,则x+(-2)×3=-1,解得x=+5。
答案 (1)C K2S和N2 (2)①+1 ②CuI 0.5 (3)2.24 L (4)+5
12.(2024·贵州铜仁模拟)高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)在化学品生产中广泛用作氧化剂。在医药和水处理等领域还用作防腐剂、消毒剂、漂白剂等。已知H2O2参与的部分反应如下:
A.Na2O2+2HCl===2NaCl+H2O2
B.Ag2O+H2O2===2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O22H2O+O2↑
D.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
回答下列问题:
(1)反应D中还原剂是__________(填化学式)。
(2)反应B中当有1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为________mol。
(3)上述反应说明,一定条件下H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序为________。
(4)某同学设计实验在某强酸性反应体系中探究H2O2的性质。
实验一:向含5%H2O2的酸性溶液中滴加淀粉KI溶液,溶液变蓝。写出该反应的离子方程式:________________________________________。
实验二:向含5%H2O2的溶液中滴加酸性KMnO4溶液。已知反应物和生成物共六种粒子:O2、MnO、H2O、Mn2+、H2O2、H+,且该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→O2,则:
①实验二的实验现象为a._____________________;b.有气泡产生。
②该反应应选择下列哪一种酸____(填字母)。
a.醋酸 b.稀硫酸 c.盐酸
解析 (1)3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O中铬元素化合价升高,故Cr2(SO4)3作还原剂。(2)反应B中氧元素化合价从-1升高到0,当有1 mol O2生成时,转移电子的物质的量为2 mol。(3)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,反应D中氧化性:H2O2>K2CrO4,反应B中Ag2O氧化H2O2,则H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由强到弱的顺序为Ag2O>H2O2>K2CrO4。(4)实验一:过氧化氢氧化碘离子生成碘单质,淀粉遇碘变蓝,反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O。 实验二:该反应中H2O2只发生了如下过程:H2O2→O2,则H2O2作还原剂,MnO作氧化剂生成锰离子,反应过程中溶液的紫红色褪去,因为高锰酸钾的氧化性强,能氧化盐酸,又因为反应在强酸性体系中进行,故该反应选择硫酸。
答案 (1)Cr2(SO4)3 (2)2 (3)Ag2O>H2O2>K2CrO4 (4)H2O2+2I-+2H+===I2+2H2O ①溶液的紫红色褪去 ②b
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