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第一章 物质及其变化
素养提升练2 氧化还原反应规律的综合应用
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1.通过相同实验条件下的三个反应事实:
①Fe+CuCl2===FeCl2+Cu
②Cl2+2FeCl2===2FeCl3
③Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
判断下列物质在此实验条件下氧化性最强的是( )
A.CuCl2 B.FeCl2
C.FeCl3 D.Cl2
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2.下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.I2
解析:根据三个方程式可知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,所以要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,可加入FeCl3。
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3.根据反应:O2+2H2S===2S↓+2H2O,Na2S+I2===2NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO4===2I2+2Na2SO4+2H2O,判断下列物质的氧化性强弱,正确的是( )
A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O
C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S
解析:判断依据是氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性;在第一个反应中,氧化性:O2>S;在第二个反应中,氧化性:I2>S;在第三个反应中,氧化性:O2>I2,所以A正确。
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4.实验室制备Cl2,可以用下列三种方法:
①K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
②2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
③KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O
若制得的氯气的质量相同,则反应①②③中电子转移数目之比为( )
A.1∶5∶3 B.6∶6∶5 C.1∶1∶1 D.3∶5∶1
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解析:在反应①中Cl2是氧化产物,而在反应③中Cl2作氧化剂,B错误。
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7.已知PbO2在盐酸中易被还原成PbCl2,且PbO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中正确的是( )
A.Cl2通入FeI2溶液中,可存在反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.每1个PbO2在盐酸中被氧化生成PbCl2时转移2e-
C.FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化
D.I2具有较强的氧化性,可以将PbCl2氧化成PbO2
解析:由于FeCl3的氧化性大于I2,Fe3+可将I-氧化生成I2,A错误,C正确;PbO2→PbCl2过程中Pb元素化合价降低,被还原,B错误;PbO2的氧化性强于I2,故I2不能将PbCl2氧化成PbO2,D错误。
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解析:(1)中S元素的化合价升高,则Cl元素的化合价降低,反应后Cl元素的化合价小于+5价;(2)中还原过程的反应式为Cl2+2e-===2Cl-,则亚氯酸钠(NaClO2)中Cl元素的化合价升高,反应后Cl元素的化合价大于+3价,又在(1)和(2)反应中均会生成产物X,X中Cl元素的化合价在+3价~+5价之间,只有ClO2符合。
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2Al+NaNO2+NaOH+5H2O===2Na[Al(OH)4]+NH3↑
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11.有以下转化关系:
(1)配平下列化学方程式并回答问题,用单线桥法标出2个反应电子转移的方向和数目。
反应①:____Na2Cr2O7+____HCl===____NaCl+____CrCl3+____Cl2↑+________,氧化剂为________,氧化产物为________。
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7H2O
Na2Cr2O7
Cl2
答案:
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④
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解析:(2)反应②③⑤中元素化合价不发生变化,不需要加入氧化剂;反应④中铬元素化合价升高,需加入氧化剂。
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将KMnO4溶液滴入NaOH溶液中微热,得到透明的绿色溶液,并且有气泡生成,写出反应的离子方程式:______________________________________。
(2)某厂废液中含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,采用NH4Cl能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2,反应的化学方程式为_____________________________________。
NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O
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13.H2O2是一种重要的化学品,具有广泛的应用。
(1)H2O2的性质研究。
①理论分析:H2O2具有氧化性和还原性,从O元素的化合价分析原因为_____________________________________________________________________________________________。
H2O2中氧元素为-1价,化合价处于中间价态,既可升高又可降低,因此具有氧化性和还原性
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②实验研究:向酸化的CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为蓝色溶液,这个过程可以反复多次。下列关于上述过程的说法不正确的是________(填序号)。
A.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂
B.H2O2既表现氧化性又表现还原性
C.Cu2+将H2O2还原为O2
D.发生了反应Cu2O+H2O2+4H+===2Cu2++3H2O
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②用过氧化钡制取过氧化氢的离子方程式是
________________________________。
③上述方法制得的过氧化氢浓度低且能耗高。有人提出下列制取过氧化氢的方案,从原理上分析,其中合理的是________(填序号)。
A.在一定条件下,使用适宜的氧化剂氧化H2O
B.在一定条件下,H2还原H2O
C.在一定条件下,O2氧化H2
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R
解析:由方程式可知,反应①中生成1个氯气分子,转移2个电子,反应②中生成1个氯气分子,转移2个电子,反应③中生成1个氯气分子,转移eq \f(5,3)个电子,则制得相同质量的氯气,反应①②③中电子转移数目之比为6∶6∶5。
5.常温下,在溶液中发生反应:①16H++10Z-+2XOeq \o\al(-,4)===2X2++5Z2+8H2O,②2A2++B2===2A3++2B-,③2B-+Z2===B2+2Z-,则下列反应中能发生的是( )
A.A3++Z-―→Z2+A2+
B.A3++X2++H2O―→A2++XOeq \o\al(-,4)+H+
C.XOeq \o\al(-,4)+A2++H+―→X2++A3++H2O
D.B2+X2++OH-―→B-+XOeq \o\al(-,4)+H2O
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的氧化性,可得氧化性:XOeq \o\al(-,4)>Z2>B2>A3+,故C项反应能发生。
6.常温下,发生下列几种反应:
①16H++10Cl-+2MnOeq \o\al(-,4)===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
根据上述反应,判断下列结论错误的是( )
A.溶液中可发生:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
B.Cl2在①③反应中均为氧化剂
C.氧化性强弱的顺序为MnOeq \o\al(-,4)>Cl2>Br2>Fe3+
D.Mn2+是还原产物
8.氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程。
(1)向氯酸钠的酸性水溶液中通入二氧化硫,该反应中氧化过程的反应式为SO2+2H2O-2e-===SOeq \o\al(2-,4)+4H+;
(2)向亚氯酸钠(NaClO2,O为-2价)固体中通入用空气稀释的氯气,该反应中还原过程的反应式为Cl2+2e-===2Cl-。
在(1)和(2)反应中均会生成产物X,则X的化学式为( )
A.HClO
B.HClO3
C.ClO2
D.NaClO4
二、非选择题
9.配平下列氧化还原反应方程式。
(1)____HCl(浓)+____MnO2eq \o(=====,\s\up17(△))____Cl2↑+____MnCl2+____H2O
(2)____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O
(3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
(4)____MnOeq \o\al(-,4)+____H++____Cl-===____Mn2++____Cl2↑+____H2O
(5)____Fe2O3+____COeq \o(=====,\s\up17(高温))____Fe+____CO2
(6)____MnOeq \o\al(-,4)+____FeO+____H+===____Fe3++____Mn2++____H2O
(7)____Cl2+____I2+_______===____H++____Cl-+____IOeq \o\al(-,3)(缺了一种反应物)
(8)S2Oeq \o\al(2-,3)可以与Fe2+反应制备Fe2O3纳米颗粒。
若S2Oeq \o\al(2-,3)与Fe2+反应的离子个数比为1∶2,配平该反应的离子方程式:
_______Fe2++____S2Oeq \o\al(2-,3)+____H2O2+____OH-===____Fe2O3+____S2Oeq \o\al(2-,6)+____H2O
10.(1)把氯气通入NaNO2溶液中,生成NaNO3和HCl,请写出该反应的离子方程式:________________________________________。
(2)工业废水中的NOeq \o\al(-,2)可用铝粉除去。已知此反应体系中包含Al、NaOH、Na[Al(OH)4]、NaNO2、NH3和H2O六种物质,该反应的化学方程式为_________________________________________________________。
Cl2+NOeq \o\al(-,2)+H2O===NOeq \o\al(-,3)+2H++2Cl-
反应⑥:____ClOeq \o\al(-,3)+____CrOeq \o\al(-,2)+________===____Cl-+____CrOeq \o\al(2-,4)+____H2O,还原剂为________,还原产物为________。
(2)在上述有序号的反应中,除了①⑥外,需用氧化剂的是________(填序号)。
CrOeq \o\al(-,2)
12.(1)已知在碱性条件下:MnOeq \o\al(-,4)+e-―→MnOeq \o\al(2-,4)(绿色)。
4MnOeq \o\al(-,4)+4OH-eq \o(=====,\s\up17(微热))4MnOeq \o\al(2-,4)+O2↑+2H2O
(2)H2O2的制备。某种制取过氧化氢的方法如下:
重晶石(BaSO4)―→硫酸钡eq \o(――→,\s\up17(△))氧化钡eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do16(△))过氧化钡eq \o(――→,\s\up17(硫酸))过氧化氢
①用氧化钡制取过氧化钡(BaO2)的反应属于________反应。(填序号)
A.化合
B.分解
C.氧化还原
D.复分解
BaO2+2H++SOeq \o\al(2-,4)===BaSO4↓+H2O2
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