内容正文:
第3节 第1课时 氧化还原反应 答案与解析
基础过关练
1.A 石钟乳的主要成分是CaCO3,“以苦酒(醋)洗刷则白”发生的反应为CaCO3+2CH3COOH (CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,反应前后各元素化合价不变,不是氧化还原反应,A符合题意。氯气与鲜花中的水反应产生HCl、HClO,该反应前后氯元素化合价发生改变,为氧化还原反应;反应产生的HClO有强氧化性,会将有色物质氧化为无色,从而使鲜花褪色,B不符合题意。绿色植物进行光合作用时,CO2和H2O反应产生有机物葡萄糖(C6H12O6),同时释放出O2,反应前后有元素化合价发生改变,涉及氧化还原反应,C不符合题意。“曾青得铁则化为铜”发生反应的化学方程式为Fe+CuSO4 Cu+FeSO4,反应前后Cu、Fe元素化合价发生改变,为氧化还原反应,D不符合题意。
2.D 某元素由化合态变为游离态,元素化合价可能升高(如Cl-→Cl2),也可能降低(如Cu2+→Cu),则该元素可能被氧化,也可能被还原,A错误;有氧气参加的反应不一定是氧化还原反应,有单质参加的反应也不一定是氧化还原反应,如3O2 2O3,B、C错误;可以通过分析反应前后是否有元素的化合价发生变化(解题技法)来判断某个反应是否属于氧化还原反应,D正确。
3.B 有些化合反应不是氧化还原反应,如Na2O+H2O 2NaOH,故A错误;有单质生成的分解反应一定有元素化合价变化,一定是氧化还原反应,故B正确;置换反应一定是氧化还原反应,故C错误;复分解反应一定不是氧化还原反应,故D错误。
4.A 阴影部分表示的反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型中的任何一种(破题关键)。该反应是不属于四种基本反应类型的氧化还原反应,A项正确;该反应是分解反应且不是氧化还原反应,B项错误;该反应是置换反应,C项错误;该反应是化合反应,D项错误。
5.A N元素化合价由-3价升高到0价,失去电子,Cl元素化合价由0价降低到-1价,得到电子,得失电子守恒,A正确;部分Cl元素化合价由0价降低到-1价,部分Cl元素化合价由0价升高到+1价,根据得失电子守恒可知,双线桥应表示为,B错误;NH3中氮元素的化合价由-3价升高到0价,NO中氮元素的化合价由+2价降低到0价,单线桥应表示为,C错误;H2S被氧化为S单质,S元素化合价由-2价升高到0价,H2SO4被还原为SO2,S元素化合价由+6价降低到+4价,根据得失电子守恒可知,双线桥应表示为,D错误。
6.答案 (1)Cu N
(2)HNO3 Cu
(3)
解析 (3)Cu元素化合价升高,1个Cu失去2个电子,HNO3中N得到电子,用单线桥表示为。
能力提升练
1.C
根据图像分析知,净化后的产物为CO2、N2和H2O,A正确;在“还原”过程中,CO和CH4中的碳元素化合价分别由+2价与-4价升高到CO2中的+4价,均被氧化,B正确;“还原”过程中每反应1 mol Ba(NO3)2,生成1 mol N2,转移10 mol电子,C错误;根据分析,在“储存”阶段发生了反应:4NO2+O2+2BaO 2Ba(NO3)2,D正确。
2.B NaClO和NaOH混合溶液与Fe(NO3)3发生反应生成Na2FeO4、NaCl、NaNO3,向Na2FeO4溶液中加入饱和KOH溶液利用K2FeO4溶解度小于Na2FeO4得到K2FeO4固体。步骤Ⅰ中发生氧化还原反应,步骤Ⅱ中发生复分解反应,A错误;根据题图可知,步骤Ⅰ中,1.5 mol NaClO参与反应得到3 mol e-,1 mol Fe3+参与反应失去3 mol e-,故1.5 mol NaClO能将1 mol Fe3+氧化成Fe,B正确;KCl溶液呈中性,KOH溶液呈碱性,结合题给已知信息可知高铁酸盐在酸性或中性溶液中不稳定,在碱性溶液中较稳定,不能将KOH换成KCl,C错误;步骤Ⅱ向Na2FeO4溶液中加入饱和KOH溶液利用K2FeO4溶解度小于Na2FeO4得到K2FeO4固体,D错误。
3.B P4和过量的Ba(OH)2反应生成Ba(H2PO2)2,故Ba(H2PO2)2属于正盐(易错点),则H3PO2是一元酸,A错误;由2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3↑可知,8个P原子参加反应,其中有6个P原子化合价从0价升高到Ba(H2PO2)2中的+1价,被氧化,失去6个电子,另外2个P原子从0价降低到PH3中的-3价,被还原,得到6个电子,则每生成1 mol PH3转移3 mol电子,B正确、C错误;由H3PO2转化为H3PO4,P元素化合价由+1价升高到+5价,被氧化,D错误。
4.A 等质量的钠分别在常温和加热条件下与足量氧气充分反应,钠元素的化合价均由0价升高为+1价,所以转移电子数相等,A项正确;氯气与氢气反应生成氯化氢,氯元素化合价由0价降低为-1价,氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,氯元素化合价由0价部分降低为-1价,部分升高为+1价,所以等质量的氯气分别与过量的氢气和过量的氢氧化钠溶液充分反应,转移电子数不相等,B项错误;用过氧化氢制取1 mol O2时转移2 mol电子,用高锰酸钾制取1 mol O2时转移4 mol电子,转移电子数不相等,C项错误;铁在氯气中燃烧,铁元素化合价由0价升高为+3价,铁在氧气中燃烧,铁元素化合价部分由0价升高为+3价,部分由0价升高为+2价,所以等质量的铁分别在足量氯气和氧气中充分反应,转移电子数不相等,D项错误。
5.D 根据化学方程式中各元素的化合价变化可知,反应①每生成1 mol Cl2转移2 mol电子,生成3 mol Cl2转移6 mol电子;反应②每生成1 mol Cl2转移2 mol电子,生成3 mol Cl2转移6 mol电子;反应③生成3 mol Cl2转移5 mol电子,所以制得相同质量的Cl2,三种方法中转移的电子数目之比为6∶6∶5,故选D。
6.答案 (1)
(2)NA
解析 (1)根据题给反应的化学方程式可知,反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,部分Cl元素化合价从-1价升高到0价,部分Cl元素化合价无变化,则用双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目为。
(2)该反应转移10 mol电子时生成5 mol Cl2,则生成0.5 mol Cl2时转移电子的数目为NA。此时有1.6 mol HCl参加反应,有1 mol HCl发生氧化反应,故发生氧化反应的HCl占参加反应的HCl的。
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第3节 第1课时 氧化还原反应
基础过关练
题组一 氧化还原反应的理解与判断
1.(2025山东临沂兰山、兰陵、罗庄期中联考)下列叙述中不涉及氧化还原反应的是( )
A.石钟乳色黄,以苦酒(醋)洗刷则白 B.用氯气漂白鲜花
C.绿色植物的光合作用 D.曾青得铁则化为铜
2.(教材习题改编)下列关于氧化还原反应的说法正确的是( )
A.某元素由化合态变为游离态,则该元素一定被还原
B.有O2参加的反应一定是氧化还原反应
C.有单质参加的反应一定是氧化还原反应
D.反应前后有元素的化合价发生变化的反应一定是氧化还原反应
题组二 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3.(2024北京第十中学月考)下列关于氧化还原反应与四种基本反应类型的关系的说法正确的是 ( )
A.化合反应都是氧化还原反应
B.有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应
C.有些置换反应不是氧化还原反应
D.有氧元素参与的复分解反应是氧化还原反应
4.(2025江苏扬州中学期中)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A.2FeCl3+Cu 2FeCl2+CuCl2 B.CaCO3 CaO+CO2↑
C.Cl2+2KI I2+2KCl D.2Cu+O2+CO2+H2O Cu2(OH)2CO3
题组三 氧化还原反应中电子转移的表示方法
5.(2025河北石家庄二中期中)下列化学反应用双线桥或单线桥表示电子的转移情况,正确的是 ( )
A.
B.
C.
D.
6.(2025黑龙江牡丹江三中期中)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)被氧化的元素是 ,被还原的元素是 。
(2)反应中的氧化剂是 ,反应中的还原剂是 。
(3)用单线桥表示反应中电子转移的方向和数目: 。
能力提升练
题组一 新情境下氧化还原反应的分析
1.(2025山东烟台期中)三元催化器可将废气中的CO、CH4、NO2转化为空气中的成分,催化剂表面物质转化的关系如图。下列说法错误的是 ( )
A.净化后的产物为CO2、H2O、N2
B.“还原”过程中碳元素均被氧化
C.“还原”过程中每反应1 mol Ba(NO3)2,转移5 mol电子
D.NO2被“储存”的化学方程式为O2+2BaO+4NO2 2Ba(NO3)2
2.(2025黑龙江龙东联盟期中联考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色高效的新型净水剂,某实验小组制备K2FeO4的流程如下:
已知:高铁酸盐在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定。下列说法正确的是( )
A.步骤Ⅰ和步骤Ⅱ中均发生了氧化还原反应
B.步骤Ⅰ中,1.5 mol NaClO能将1 mol Fe3+氧化成Fe
C.步骤Ⅱ中,KOH可以换成KCl
D.步骤Ⅱ反应体系中,K2FeO4溶解度大于Na2FeO4
3.(易错题)(2025山西大学附中期中)H3PO2是精细磷化工产品。可由P4和过量的Ba(OH)2制备:
①2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
②Ba(H2PO2)2+H2SO4 BaSO4↓+2H3PO2
下列推断正确的是( )
A.Ba(H2PO2)2属于正盐,则H3PO2是二元酸
B.反应①中,每生成1 mol PH3转移3 mol电子
C.反应①中P4只发生还原反应
D.H3PO2具有强还原性,在空气中可能被还原成磷酸(H3PO4)
题组二 氧化还原反应中电子转移的简单计算
4.(2025河南郑州部分中学期中)下列各选项中的两种情况转移电子数相等的是( )
A.等质量的钠分别在常温和加热条件下与足量氧气充分反应
B.等质量的氯气分别与过量的氢气和过量的氢氧化钠溶液充分反应
C.分别用过氧化氢和高锰酸钾制得等质量的氧气
D.等质量的铁分别在足量氯气和氧气中充分燃烧
5.(2025河北石家庄一中月考)用下列方法可制备氯气:
①MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O;
②2KMnO4+16HCl(浓) 2MnCl2+5Cl2↑+2KCl+8H2O;
③KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2↑+3H2O。
若要制得相同质量的氯气,上述三种方法中所转移的电子数目之比是( )
A.2∶2∶3 B.3∶3∶4
C.1∶5∶3 D.6∶6∶5
6.(2024四川眉山期中)已知KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,回答下列问题:
(1)用双线桥表示出该反应中电子转移的方向和数目: 。
(2)当有0.5 mol氯气生成时,该反应转移的电子数为 (设NA为阿伏加德罗常数的值)。此时发生氧化反应的HCl占参加反应的HCl的 。
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