1、课时作业12氧化剂、还原剂及氧化还原反应的规律时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题4分,共48分)1下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是(C)AHNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4BAl、CO、O2、H2CZn、C、H2、CODKClO3、MnO2、C、Fe解析:A中各物质常用作氧化剂;B中氧气,D中KClO3、MnO2都常用作氧化剂。2下列说法正确的是(D)A氧化剂在反应中失去电子,还原剂在反应中得到电子B金属单质在反应中只能作还原剂,非金属单质在反应中只能作氧化剂C阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性D氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性解析:A项,氧化剂在反应中得到电子,还原
2、剂在反应中失去电子,A项错误;B项,金属单质在反应中只能作还原剂,非金属单质在反应中不一定只作氧化剂,也可以作还原剂,B项错误;C项,阳离子不一定只有氧化性,如Fe2,C项错误;D项,氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性,D项正确。3在淀粉碘化钾溶液中加入少量次氯酸钠溶液,振荡,溶液变蓝。再向溶液中加入足量的亚硫酸钠溶液,蓝色逐渐消失。下列判断错误的是(A)A氧化性:ClOSOI2B漂白粉溶液可使淀粉碘化钾试纸变蓝C向新制氯水中加入足量亚硫酸钠溶液,氯水褪色DClO与I在碱性条件可以发生氧化还原反应解析:根据题意可知次氯酸钠将碘化钾氧化为单质碘,所以氧化性:ClOI2,碘单质将亚硫酸钠氧化为硫酸
3、钠,所以氧化性:I2SO,故氧化性:ClOI2SO,A项错误;次氯酸钠可将碘化钾氧化为单质碘,所以漂白粉溶液(含有次氯酸钙)也能将碘化钾氧化为单质碘,从而使淀粉碘化钾试纸变蓝 ,B项正确;由题意可知氧化性:ClOI2SO,由于氧化性:Cl2I2,所以新制氯水氧化亚硫酸钠,氯水褪色,C项正确;次氯酸钠溶液显碱性,次氯酸根离子在碱性条件下把碘离子氧化为单质碘,D项正确。4已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:H2O2H2OIOI2MnOMn2HNO2NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是(B)AH2O2 BIOCMnO DHNO2解析:根据得失电
4、子总数相等的原则,1 mol H2O2、IO、MnO、HNO2分别得到2 mol、5 mol、5 mol、1 mol电子,分别氧化KI得到I2的物质的量为1 mol、2.5 mol、2.5 mol、0.5 mol,而IO本身被还原生成0.5 mol I2,所以IO氧化KI所得I2最多。5一定量的KClO3中加入浓盐酸发生反应:KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O,其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为(D)A16 B61C15 D51解析:本题易错之处是未理清“发生氧化反应的元素和发生还原反应元素”的区别,未准确理解浓盐酸在反应中的作用,从而错选答案。发生还原反应的
5、元素是KClO3中的Cl,发生氧化反应的元素是HCl中的Cl,HCl中有一部分Cl转入到KCl中,另一部分Cl转入到Cl2中。根据得失电子守恒和化学方程式中各物质的化学计量数可知,本题选D。6某金属硝酸盐加热分解生成NO2和O2的物质的量之比为81,则在加热分解过程中,该金属元素化合价的变化是(A)A升高 B降低C不变 D无法确定解析:设生成的NO2的物质的量为8 mol,生成的O2的物质的量为1 mol,则在反应过程中,N元素化合价降低,得电子数为8NA(54)8NA;O元素化合价升高,失电子数为NA224NA。根据得失电子守恒可知,该金属元素的化合价必定升高。7常温下,在溶液中可发生以下反
6、应:2Fe2Br2=2Fe32Br,2BrCl2=Br22Cl,2Fe32I=2Fe2I2;由此判断下列说法错误的是(A)A铁元素在反应和中均被氧化B当反应中有1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br被氧化C氧化性强弱顺序为:Cl2Br2Fe3I2D还原性强弱顺序为:IFe2BrCl解析:中Fe2作还原剂,在反应中被氧化,中Fe3作氧化剂,在反应中被还原,A错误;反应中Cl2作氧化剂,当1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br被氧化,B正确;由反应可知:氧化性:Br2Fe3,还原性:Fe2Br;由反应可知:氧化性:Cl2Br2,还原性:BrCl;由可知:氧化性,Fe3I2,还原性:
7、IFe2,故C、D正确。8(双选)下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为12的是(AD)AO32KIH2O=2KOHI2O2B2CH3COOHCa(ClO)2=2HClO(CH3COO)2CaCI22NaClO3=2NaIO3Cl2D4HCl(浓)MnO2,MnCl2Cl22H2O解析:A选项中O3分子中有2个氧原子价态不变,一个氧原子化合价降低,由电子得失守恒可知A选项正确;B选项中无元素价态的变化,不是氧化还原反应;C选项中I2为还原剂,NaClO3为氧化剂,显然二者物质的量的关系不是12;D选项中还原剂为HCl,在参加反应的HCl中有一半起还原剂作用,故本题答案为A、D。9ClO2是
8、一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3H2C2O4H2SO42ClO2K2SO42CO22H2O。下列说法不正确的是(C)ACO2是H2C2O4被氧化后得到的产物BKClO3在反应中作氧化剂CH2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性D当有1 mol KClO3参加反应时,有1 mol电子发生转移解析:解答此类题目时,应先根据元素化合价的变化标出反应中电子转移的方向和数目,然后再分析反应中各物质的作用及其与电子转移数目的关系。反应中电子转移的方向和数目可表示为10G、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具
9、有如下的转换关系(未配平):GQNaCl;QH2OXH2;YNaOHGQH2O;ZNaOHQXH2O。这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为(B)AGQZYX BGYQZXCGYZQX DZXGYQ解析:根据化合价升降得氯元素的化合价关系:QG,XQ,GYQ,QZZQYG。11在常温下,发生下列几种反应:16H10Z2XO=2X25Z28H2O2A2B2=2A32B2BZ2=B22Z根据上述反应,下列结论判断错误的是(B)A溶液中可发生:Z22A2=2A32ZBZ2在、反应中为还原剂C氧化性强弱的顺序为:XOZ2B2A3DX2是XO的还原产物解析:关于氧化性,由得:XOZ2,由得,B2A
10、3,由得Z2B2,即XOZ2B2A3,同理还原性强弱顺序为:A2BZX2,因此Z22A2=2A32Z可以发生,Z2在反应中为氧化产物,而在中为氧化剂。12在一定条件下,PbO2与Cr3反应,产物是Cr2O和Pb2,则与1 mol Cr3反应所需PbO2的物质的量为(B)A3.0 mol B1.5 molC1.0 mol D0.75 mol解析:解本题的关键是抓住PbO2得到的电子与Cr3失去的电子相等。PbO2中Pb元素为4价,Cr2O中Cr元素为6价。在反应中化合价的变化为氧化剂:PbO2Pb2(Pb的化合价降低2价)还原剂:Cr3Cr2O(Cr的化合价升高3价)设所需PbO2的物质的量为n
11、,根据得失电子守恒,有:n1(42)1 mol1(63),解得n1.5 mol。二、非选择题(共52分)13(10分)阅读下面科普信息,回答问题:一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以Fe2和Fe3的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是B。AFeBFe2CFe3(2)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2转化为Fe3而失去与O2结合的
12、能力,这说明NaNO2具有氧化性。下列不能实现上述转化的物质是C。ACl2 BO2CFeCl3 DKMnO4(H)(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有还原性。(4)在Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O的反应中,HNO3表现了酸性和氧化性,则1 mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为1 mol,转移电子数3 mol。解析:(1)最高价态的粒子只有氧化性,最低价态的粒子只有还原性,中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)Fe2Fe3发生了氧化反应,故NaNO2具有氧化性,所以实现此转化也应选择具有强氧化性的物质,而FeCl3与Fe2不能反应,故
13、FeCl3不能实现上述转化。(3)缓解中毒,则应能使Fe3Fe2,所以维生素C具有还原性。(4)Fe和HNO3的反应中,一部分HNO3起氧化作用,生成NO,另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3,所以1 mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为1 mol,转移了3 mol电子。14(10分)已知:(1)实验室制取Cl2的方程式为:MnO24HCl(浓) MnCl2Cl22H2O,其中MnO2发生了还原反应,是氧化剂;每4分子氯化氢中只有2分子发生了氧化反应,盐酸是还原剂。(2)室温下KMnO4与浓盐酸反应制取氯气的化学方程式:2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl28H2O5Cl
14、2请在上式中用单线桥法表示出不同元素的原子间得失电子的情况。答案:(3)用CuCl2作催化剂,在450 时用空气中的O2跟HCl反应也能制得氯气,其化学方程式:4HClO22H2O2Cl2从氯元素化合价的变化看,以上三种制氯气方法的共同点是将氯元素从1价氧化到0价的Cl2;比较以上三个反应,可以认为氧化剂的氧化能力从强到弱的顺序为KMnO4MnO2O2。解析:(3)当不同氧化剂氧化同种还原剂时,如氧化产物价态相同,可根据反应的难易程度进行判断:(1)需加热;(2)在室温即可发生;(3)需高温催化剂。故氧化性顺序:KMnO4MnO2O2。15(10分)氧化亚铜(Cu2O)是一种鲜红色粉末状固体,
15、几乎不溶于水,可在酸性溶液中发生反应,与硫酸、盐酸、硝酸反应如下:Cu2OH2SO4=CuSO4CuH2OCu2O4HCl=2HCuCl2H2O3Cu2O14HNO3(稀)=6Cu(NO3)22NO7H2O(1)Cu2O中Cu的化合价为1。(2)反应中氧化剂为Cu2O,还原剂为Cu2O。(3)反应不是(填“是”或“不是”)氧化还原反应;若是请说明转移电子情况,若不是请说明判断依据:反应前后没有元素化合价发生改变。(4)反应中生成标准状况下22.4 L NO,转移电子数为1.8061024;作氧化剂的硝酸的物质的量为1_mol。解析:(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零可知,Cu2O中Cu
16、元素的化合价为1价。(2)反应中只有铜元素的化合价发生了改变,1价的Cu变为2价和0价的Cu,化合价既有升高又有降低,故Cu2O既是氧化剂又是还原剂。(3)反应中没有元素的化合价发生改变,所以不是氧化还原反应。(4)由化学方程式可知,每生成1 mol NO,转移3 mol e,作氧化剂的硝酸的物质的量为1 mol。16(22分)氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途。(1)下列生产、生活中的事例中没有发生氧化还原反应的是c(填标号)。a海水提溴 B工业制氯碱c海水晒盐 D海带提碘(2)水是人体中含量最多的一种物质。四种基本反应类型与氧化还原反应的关系可用如图表示。试写出有水参加且符合反应类型的一个化学方程式:2F22H2O=4HFO2(或2Na2H2O=2NaOHH2或CH2OCOH2等其他合理答案)。(3)工业上利用NaIO3和NaHSO3反应来制取单质I2。配平下列化学方程式:4NaIO310NaHSO3=2I27Na2SO43H2SO42H2O。该反应中还原剂是NaHSO3(填化学式),I(填元素符号)元素被还原,若生成1 mol氧化产物则转移的电子数目为2NA。(4)已知:HSO、I2、I、SO和一些未知物组成的一个氧化还原反应,其中SO是氧化产物,该反应中还原性:HSOI(填“”或“I;根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,配平该反应:H2OI2HSO=2ISO3H。