2-1 氧化还原反应 同步作业 《化学（农林牧渔）》同步教学 高教版

主题二 化学反应及其规律 第一节 氧化还原反应 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于氧化还原反应的说法，正确的是（ ） A. 有氧气参与的反应一定是氧化还原反应 B. 氧化还原反应的本质是化合价的升降 C. 氧化反应和还原反应同时发生 D. 化合价升高的反应是还原反应 2. 下列反应中，属于氧化还原反应的是（ ） A. CaO + H₂O = Ca(OH)₂ B. NaCl + AgNO₃ = AgCl↓ + NaNO₃ C. Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ D. H₂CO₃ = CO₂↑ + H₂O 3. 农林生产中常用的氮肥氯化铵（NH₄Cl），在土壤中可发生反应：2NH₄Cl + 3O₂ = 2HNO₂ + 2HCl + 2H₂O，该反应中被氧化的元素是（ ） A. N B. O C. Cl D. H 4. 下列关于氧化剂和还原剂的说法，错误的是（ ） A. 氧化剂在反应中得到电子 B. 还原剂在反应中化合价升高 C. 氧化剂发生还原反应 D. 还原剂的还原性越强，其氧化性也越强 5. 下列粒子中，既有氧化性又有还原性的是（ ） A. Fe³⁺ B. Cl⁻ C. H₂O₂ D. Na⁺ 6. 反应3Cu + 8HNO₃（稀）= 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为（ ） A. 3:8 B. 8:3 C. 2:3 D. 3:2 7. 农林牧渔生产中，用高锰酸钾（KMnO₄）溶液消毒，利用了其强氧化性，KMnO₄中Mn元素的化合价为（ ） A. +2 B. +4 C. +6 D. +7 8. 下列关于化合价的说法，正确的是（ ） A. 化合物中各元素化合价的代数和为零 B. 单质中元素的化合价为+1 C. 氧元素在所有化合物中化合价都为-2 D. 氢元素在化合物中化合价一定为+1 9. 反应2FeCl₃ + Fe = 3FeCl₂中，Fe的作用是（ ） A. 只作氧化剂 B. 只作还原剂 C. 既作氧化剂又作还原剂 D. 既不作氧化剂也不作还原剂 10. 土壤中的亚铁离子（Fe²⁺）被氧气氧化为铁离子（Fe³⁺），该过程中Fe²⁺（ ） A. 得到电子，被还原 B. 失去电子，被氧化 C. 化合价降低，被还原 D. 化合价不变，既不被氧化也不被还原 11. 下列反应中，不属于氧化还原反应的是（ ） A. 光合作用：6CO₂ + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6O₂ B. 呼吸作用：C₆H₁₂O₆ + 6O₂ = 6CO₂ + 6H₂O C. 石灰改良土壤：Ca(OH)₂ + H₂SO₄ = CaSO₄ + 2H₂O D. 农药杀菌：Cl₂ + H₂O = HCl + HClO （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 氧化还原反应的本质是______的转移，特征是反应前后元素的______发生变化。 2. 在氧化还原反应中，______电子、化合价______的反应叫做氧化反应；______电子、化合价______的反应叫做还原反应。 3. 氧化剂是在反应中______电子（或电子对偏向）的物质，具有______性，发生______反应；还原剂是在反应中______电子（或电子对偏离）的物质，具有______性，发生______反应。 4. 农林牧渔类生产中常见的氧化还原反应：① 植物光合作用中，CO₂被______，H₂O被______，该反应为植物生长提供能量；② 土壤中Fe²⁺被O₂氧化为Fe³⁺，Fe²⁺作______剂；③ 农药波尔多液（含CuSO₄）杀菌时，Cu²⁺被还原为Cu⁺，Cu²⁺作______剂。 5. 化合价的规律：① 化合物中，金属元素通常显______价，非金属元素通常显______价；② 氢元素在化合物中一般显______价，氧元素一般显______价。 6. 配平氧化还原反应方程式的关键是确保______守恒和______守恒。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 没有化合价变化的反应一定不是氧化还原反应。（ ） 2. 氧化剂在反应中被氧化，还原剂在反应中被还原。（ ） 3. 金属单质在反应中一定作还原剂，非金属单质一定作氧化剂。（ ） 4. 土壤的氧化还原电位（Eh）反映了土壤中氧化还原反应的强度，Eh值越高，土壤氧化性越强。（ ） 5. 反应Zn + CuSO₄ = ZnSO₄ + Cu中，Zn的化合价从0升高到+2，被氧化，作还原剂。（ ） 6. 化合价升高的总数一定等于化合价降低的总数。（ ） 7. 化肥中的碳酸氢铵（NH₄HCO₃）受热分解生成NH₃、CO₂和H₂O，该反应属于氧化还原反应。（ ） 8. 动物体内的细胞呼吸是氧化还原反应，葡萄糖被氧化为CO₂和H₂O，释放能量。（ ） 9. 氧化还原反应中，氧化剂的氧化性越强，其对应的还原产物还原性越弱。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题（每题10分，共30分） 1. 结合氧化还原反应知识及农林牧渔类专业分析：① 土壤中存在反应：4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃，分析该反应中的氧化剂、还原剂，标出电子转移的方向和数目；② 说明该反应对土壤性质的影响，解释为什么Fe(OH)₃会导致土壤板结；③ 农林生产中，如何通过调节土壤条件（如pH、通气性）控制该反应的速率，避免土壤板结？④ 植物吸收的是Fe²⁺而非Fe³⁺，从氧化还原角度分析，为什么在碱性土壤中植物易出现缺铁性黄化病？ 2. 某农药的有效成分为次氯酸钠（NaClO），常用于水体消毒和土壤消毒。① 计算NaClO中Cl元素的化合价，分析NaClO的氧化性来源；② 写出NaClO与水反应的化学方程式（生成HClO和NaOH），判断该反应是否为氧化还原反应，说明理由；③ NaClO消毒时，HClO分解产生O₂和HCl，写出该分解反应的化学方程式，分析HClO的作用；④ 长期使用NaClO消毒可能导致土壤中氯离子积累，如何通过氧化还原反应原理改良这类土壤？举例说明。 3. 结合农林牧渔类专业回答：① 畜牧养殖中，饲料中的亚硝酸盐（如NaNO₂）可能被动物摄入，NaNO₂具有强氧化性，会将血红蛋白中的Fe²⁺氧化为Fe³⁺，导致中毒，写出该氧化还原反应的核心原理，说明中毒机制；② 农业生产中，常用硫酸亚铁（FeSO₄）改良碱性土壤并补充铁元素，FeSO₄在土壤中易被氧化，如何避免Fe²⁺被快速氧化？结合氧化还原反应原理说明措施；③ 设计一个实验，验证Fe²⁺具有还原性（以FeSO₄与KMnO₄溶液的反应为例），写出实验原理、步骤、现象和结论，并说明该实验对理解土壤中铁元素转化的意义。   参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. C 3. A 4. D 5. C 6. C 7. D 8. A 9. B 10. B 11. C （二）填空题 1. 电子（或电子对）；化合价 2. 失去；升高；得到；降低 3. 得到；氧化；还原；失去；还原；氧化 4. 还原；氧化；还原；氧化 5. 正；负；+1；-2 6. 电子；化合价升降 （三）判断题 1. √ 2. × 3. × 4. √ 5. √ 6. √ 7. × 8. √ 9. √ 二、提升题 简答题 1. ① 反应分析：a. 氧化剂：O₂（得到电子，化合价从0降低到-2）；b. 还原剂：Fe(OH)₂（Fe元素化合价从+2升高到+3，失去电子）；c. 电子转移：4mol Fe(OH)₂失去4mol电子，1mol O₂得到4mol电子，电子转移方向从Fe(OH)₂中的Fe指向O₂中的O，数目为4e⁻。② 对土壤的影响：a. Fe(OH)₃是难溶性胶状沉淀，会吸附土壤中的其他颗粒，逐渐聚集形成硬块，导致土壤板结；b. 该反应消耗土壤中的水分和氧气，影响土壤通气性和透水性。③ 控制反应速率的措施：a. 调节pH：降低土壤pH（施用腐熟有机肥），酸性条件下Fe(OH)₂更稳定，O₂的氧化速率减慢；b. 改善通气性：深耕松土，减少土壤中O₂含量，抑制氧化反应；c. 施用还原剂：添加适量硫酸亚铁或有机还原剂，还原部分Fe³⁺为Fe²⁺，缓解板结。④ 碱性土壤缺铁的原因：a. 碱性土壤中，Fe²⁺易与OH⁻结合生成Fe(OH)₂，进而被O₂快速氧化为Fe(OH)₃沉淀，无法被植物吸收；b. 碱性条件下，土壤的氧化还原电位较高，加速了Fe²⁺的氧化，导致植物可吸收的Fe²⁺含量极低，引发黄化病。 2. ① NaClO中Cl元素化合价：a. 设Cl化合价为x，Na为+1，O为-2，得(+1)+x+(-2)=0，x=+1；b. 氧化性来源：Cl元素为+1价，处于中间价态，易得到电子降低化合价，因此具有强氧化性。② 与水反应分析：a. 化学方程式：NaClO + H₂O = HClO + NaOH；b. 非氧化还原反应，理由：反应前后各元素化合价均未变化（Cl仍为+1，Na为+1，O为-2，H为+1），无电子转移。③ HClO分解反应：a. 化学方程式：2HClO = 2HCl + O₂↑；b. 作用：HClO既是氧化剂也是还原剂，分解过程中Cl元素化合价从+1降低到-1（被还原），O元素化合价从-2升高到0（被氧化），产生的O₂具有强氧化性，能破坏微生物的蛋白质结构，实现消毒。④ 土壤改良方法：a. 施用氧化剂：如适量过氧化氢（H₂O₂），利用其氧化性将Cl⁻氧化为Cl₂（但需控制用量，避免过量损伤作物）；b. 种植耐氯作物：如甜菜、菠菜等，通过作物吸收降低Cl⁻浓度；c. 施用石灰：调节土壤pH，促进Cl⁻随水淋溶，间接利用酸碱平衡辅助改良。 3. ① 亚硝酸盐中毒原理：a. 核心反应：Fe²⁺（血红蛋白中）→ Fe³⁺，NaNO₂中N元素化合价降低（被还原）；b. 中毒机制：血红蛋白中的Fe²⁺是运输氧气的关键，被氧化为Fe³⁺后，血红蛋白失去携氧能力，导致组织缺氧，严重时危及生命。② 避免Fe²⁺氧化的措施：a. 与有机肥混合施用：有机肥中的还原性物质（如腐殖酸）可抑制Fe²⁺被氧化，同时降低土壤pH，提高Fe²⁺稳定性；b. 制成螯合铁：将FeSO₄与EDTA等螯合剂结合，形成稳定的螯合铁，避免Fe²⁺被氧化，且易被植物吸收；c. 分次少量施用：减少Fe²⁺在土壤中的暴露时间，降低与氧气接触的概率。③ Fe²⁺还原性验证实验：a. 实验原理：5Fe²⁺ + MnO₄⁻ + 8H⁺ = 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂O，Fe²⁺失去电子被氧化，KMnO₄被还原（紫色褪去）；b. 实验步骤：i. 取少量FeSO₄溶液放入试管中，滴加2滴稀硫酸酸化；ii. 逐滴加入0.01mol/L的KMnO₄溶液，振荡观察现象；c. 实验现象：KMnO₄溶液的紫色逐渐褪去；d. 实验结论：Fe²⁺能被KMnO₄氧化，证明Fe²⁺具有还原性；e. 对土壤铁元素转化的意义：该实验说明Fe²⁺在氧化性环境中易被氧化为Fe³⁺，解释了土壤中Fe²⁺的转化规律，为农业生产中如何保护Fe²⁺、提高铁元素利用率提供了理论依据。 学科网（北京）股份有限公司 $