1、氧化还原反应(40分钟70分)一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)1.(2019乐山高一检测)下列反应属于氧化还原反应的是()A.CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2OB.CO2+H2OH2CO3C.2H2O22H2O+O2D.CaCO3CaO+CO2【解析】选C。有元素化合价升降的反应是氧化还原反应;在反应2H2O22H2O+O2中,氧元素的化合价由-1价一部分升高到0价,一部分降低到-2价。2.下列气体溶解于水,发生氧化还原反应的是()A.Cl2溶解于水生成HCl和HClOB.SO3溶解于水生成硫酸C.SO2溶解于水生成亚硫酸(H2SO3)D.CO2溶解于水生成碳酸
2、【解析】选A。Cl2溶解于水生成HCl和HClO,氯元素的化合价发生变化,是氧化还原反应,A正确;SO3溶解于水生成H2SO4,未发生化合价的变化,B错误;SO2溶解于水生成H2SO3,未发生化合价的变化,C错误;CO2溶解于水发生反应CO2+H2OH2CO3,未发生化合价的变化,D错误。【补偿训练】厨房中的化学知识很多,下面是有关厨房中的常见操作或者常见现象,其中不属于氧化还原反应的是()A.烧菜用过的铁锅,经放置常出现红棕色斑迹B.用煤气灶燃烧沼气(主要成分为甲烷:CH4)为炒菜提供热量C.牛奶久置变质腐败D.用醋酸除去水垢主要成分是CaCO3、Mg(OH)2【解析】选D。Fe被氧化生成铁
3、锈,发生氧化还原反应,故A不选;CH4燃烧生成二氧化碳和水,碳元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B不选;牛奶久置变质腐败,被空气中的氧气氧化,元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;用醋酸除去水垢,属于复分解反应,不属于氧化还原反应,故D选。3.下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是()A.BaCl2溶液中滴加稀硫酸B.盐酸和氧化铁反应C.铁片放入CuSO4溶液中D.氢气还原CuO【解析】选C。A、B、C项的反应为离子反应,但A、B中的反应为复分解反应,不属于氧化还原反应;C中的反应为置换反应,Fe+CuSO4FeSO4+Cu,Fe+Cu2+Fe2+Cu,既是离子反应,又
4、是氧化还原反应。4.下列对氧化还原反应的分析中不合理的是()A.Mg变成MgO时化合价升高,失去电子,因此Mg在该反应中被氧化了B.KMnO4受热分解,锰元素化合价一方面升高,一方面降低,因此锰元素既被氧化又被还原C.CuSO4+2NaOHCu(OH)2+Na2SO4不属于氧化还原反应D.反应2H2O2H2+O2,H2O中元素的化合价既有升高,又有降低【解析】选B。A中镁失去电子被氧化;B中高锰酸钾中锰元素的化合价只有降低,没有升高,因此锰元素只被还原,没被氧化;C中没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应;D中氧元素的化合价升高,氢元素的化合价降低。5.下列反应是分解反应但又是氧化还原反应的是
5、()A.BaCO3BaO+CO2B.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2C.2CO+O22CO2D.CO+CuOCu+CO2【解析】选B。A项,不是氧化还原反应;C项,是化合反应,不是分解反应;D项,不是分解反应。【补偿训练】下列反应中,不属于氧化还原反应的是()A.H2+Cl22HClB.Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2OC.NH4HCO3NH3+CO2+H2OD.Zn+H2SO4H2+ZnSO4【解析】选C。氢元素和氯元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故A错误;B中氯元素从0价变为-1价和+1价,属于氧化还原反应,故B错误;C中各元素的化合价都没有发生变化,不是氧化还
6、原反应,故C正确;锌元素和氢元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D错误。6.在下列三个化学反应中:N2+O22NO;4AgNO32Ag2O+4NO2+O2;2NH4Cl+Ba(OH)2BaCl2+2NH3+2H2O。按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是()A.B.C.D.【解析】选A。中氮元素由0价+2价,被氧化;中AgNO3中氮元素为+5价,NO2中氮元素为+4价,氮元素被还原;中氮元素的化合价没有变化。【补偿训练】磷单质在反应4P+3KOH+3H2O3KH2PO2+PH3中()A.被氧化B.被还原C.既被氧化又被还原D.既未被氧化又未被还原【解析】选C。标
7、出磷元素的化合价:由反应前的0价,部分升高为KH2PO2中的+1价,被氧化;另一部分降低为PH3中的-3价,被还原。7.著名歌手周杰伦有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,其中的“铜绿”即是铜锈,它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu+O2+CO2+H2OCu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是()A.该反应不是氧化还原反应B.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化,所以是氧化还原反应C.该反应中铜得电子,O2失电子,所以是氧化还原反应D.该反应是氧化还原反应,变价的只有两种元素【解析】选D。在该反应中,铜元素的化合价由0价变
8、成+2价,失去电子,被氧化,氧元素的化合价由0价变成-2价,得到电子,被还原,其余元素的化合价都没有发生变化。8.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 3 区域的是()A.Cl2+2NaI2NaCl+I2B.CH4+2O2CO2+2H2OC.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3D.2H2O22H2O+O2【解析】选B。该反应中氯元素化合价由0价变为-1价、碘元素化合价由-1价变为0价,所以属于氧化还原反应但还属于置换反应,A项不符合题意;该反应中甲烷中的碳元素由-4价升高到+4价,氧元素由0价降低到-2价,属于氧化还原反应,B项符合题意;该反应中铁元
9、素化合价由+2价变为+3价、氧元素化合价由0价变为-2价,属于氧化还原反应但还属于化合反应,C项不符合题意;该反应中氧元素化合价由-1价变为0价和-2价,属于氧化还原反应但还属于分解反应,D项不符合题意。9.在反应 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 中被氧化的硫与被还原的硫的关系是()A.物质的量之比为21B.质量比为21C.质量比为 12D.物质的量之比为11【解析】选C。被氧化的硫与被还原的硫的关系就是化合价升高的硫与化合价降低的硫之比为12,由于都是同一物质,所以,物质的量之比为12,质量比也为 12。10.水提溴过程中,将溴吹入吸收塔,使溴蒸气和吸收剂二氧化硫发生作用
10、以达到富集的目的,化学反应为Br2+SO2+2H2O2HBr+H2SO4,下列说法正确的是()A.溴发生了还原反应B.二氧化硫在反应中被还原C.溴在反应中失去电子D.该反应既是化合反应又是氧化还原反应【解析】选A。该反应为氧化还原反应,溴元素的化合价由0价变为-1价,在反应中得到电子发生还原反应,溴被还原。11.已知CaH2中Ca为+2 价,对于CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2,下列说法正确的是()A.H2都是还原产物B.H2都是氧化产物C.CaH2中的氢元素既被氧化又被还原D.氧化产物与还原产物的质量比为11【解析】选D。分析反应中元素化合价的变化,如下:a+2a()2+2故CaH2
11、中的-1价H失去电子,其氢元素被氧化;H2O中的+1价H得到电子,其氢元素被还原,H2既是氧化产物又是还原产物,其中氧化产物与还原产物的质量比为11。【补偿训练】三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O2NO+HNO3+9HF。下列有关该反应的说法正确的是()A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂B.若1 mol NF3被还原,反应转移电子数为2NAC.若生成0.4 mol HNO3,则转移0.4 mol电子D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为21【解析】选D。只有氮元素的化合价发生变化,NF3既是氧化剂又是还原剂,故A错误;由化学方程式可
12、知,3 mol NF3参加反应,其中2 mol被还原,1 mol被氧化,转移的电子的物质的量为2 mol,所以1 mol NF3被还原,反应转移电子数为NA,故B错误;生成0.4 mol HNO3,转移的电子的物质的量为0.4 mol(5-3)=0.8 mol,故C错误;NF3生成NO,被还原,NF3生成HNO3,被氧化,氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,故D正确。12.(2019大理高一检测)我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应为2KNO3+S+3CK2S+N2+3CO2。该反应中被氧化的元素是()A.CB.NC.N和SD.N和C【解析】选A。元素化合价
13、升高被氧化,发生氧化反应。反应前后:C由0+4价,被氧化;S由0-2价,被还原,N由+50价,被还原。二、非选择题(本题包括2小题,共22分)13.(10分)在反应2Al+6HCl2AlCl3+3H2中:(1)该反应被氧化的元素是_,被还原的元素是_(填元素符号)。(2)该反应中氧化剂是_(填化学式),还原剂是_(填元素符号)。(3)若反应中转移电子3 mol,则在反应中消耗Al_mol。(4)用双线桥法表示下列反应的电子转移情况:Zn+2HClZnCl2+H2【解析】(1)根据方程式可知铝元素化合价从0价升高到+3价,失去3个电子,氢元素化合价从+1价降低到0价,得到1个电子,因此该反应被氧
14、化的元素是Al,被还原的元素是H;(2)根据以上分析可知该反应中氧化剂是HCl,还原剂是Al;(3)若反应中转移电子3 mol,则在反应中消耗Al的物质的量是1 mol;(4)根据方程式可知锌元素化合价从0价升高到+2价,失去2个电子,氢元素化合价从+1价降低到0价,得到1个电子,因此用双线桥法表示该反应的电子转移情况为。答案:(1) AlH(2)HClAl(3)1(4)【方法规律】关于双线桥法表示氧化还原反应中电子转移情况时需要注意:线桥的箭尾必须指在反应物中化合价发生变化的原子上,箭头指向生成物中的该原子上,即起点和终点均是同一种元素。在线上标出得到或失去电子的数目,数目后面写上电子的标识
15、e-。14.(12分)已知As2O3与Zn可以发生如下反应:As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3+6ZnSO4+3H2O。(1)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目_。(2)As2O3在上述反应中显示出来的性质是_(填序号)。A.氧化性B.还原性C.酸性D.碱性(3)该反应的氧化产物是_,还原产物是_。(4)若生成0.2 mol AsH3,则转移的电子数为_。【解析】(1)在As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3+6ZnSO4+3H2O中,As的化合价由+3降为-3,共得到62=12个电子,Zn的化合价由0升高为+2,共失去26=12个电子。(2)As2O3中砷元素的化合价降低,发生
16、还原反应,作氧化剂,所以表现为氧化性。(3)该反应中Zn被氧化,氧化产物是ZnSO4,As被还原,还原产物是AsH3。(4)由双线桥可知,生成2 mol AsH3,转移电子12 mol,若生成0.2 mol AsH3,则转移电子的物质的量是1.2 mol,电子数是1.2NA。答案:(1)(2)A(3)ZnSO4AsH3(4)1.2NA(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)1.(2019西安高一检测)运动会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷,经撞击发出响声,同时产生白烟。撞击时发生反应的化学方程式为5KClO3+6P3P2O5+5KCl,则下列有关叙述错
17、误的是()A.上述反应中Cl的化合价由+5价变为-1价B.P2O5是P被还原后所得的产物C.该反应被还原与被氧化物质的物质的量之比为56D.上述反应中消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol【解析】选B。KClO3在该反应中被还原,Cl的化合价由+5价变为-1价,A正确;P在反应中被氧化生成P2O5,P2O5是氧化产物,B错误;该反应中被还原的KClO3与被氧化的P的物质的量之比为56,C正确;由O55e-可知,消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol,D正确。【补偿训练】铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液,若通入空气则溶液颜色变绿,发生的反应有Cr+2HClCrCl
18、2+H2、4CrCl2+4HCl+O24CrCl3+2H2O,下列叙述中正确的是()A.反应、均属于置换反应B.HCl在反应、中均发生还原反应C.反应中HCl被氧化D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应【解析】选D。置换反应除了有单质参加反应,还必须有单质生成,反应不符合,A项错误;在反应中HCl的两种元素化合价无变化,HCl既未发生氧化反应,也未发生还原反应,B项错误;反应HCl中氢元素价态降低,被还原,C项错误;反应中Cr2+被O2氧化生成Cr3+,导致溶液颜色由蓝变绿,D项正确。2.下列能正确表示化学反应Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag中电子转移情况的是()A.B.C.
19、D.【解析】选C。A项和C项属于双线桥,A项铜有1 mol参与反应,则转移2 mol e-,所以A项错误,C项正确;B和D属于单线桥,B项转移电子数错误,D项电子转移方向错误。【补偿训练】下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是()A.B.C.D.【解析】选B。A项中应转移12e-;C项中得失电子标反了;D项中“得到2e-”应为“得到4e-”。二、非选择题(本题包括2小题,共18分)3.(10分)已知某一反应体系中有反应物和生成物共6种微粒:Mn、N、H+、Mn2+、H2O和一种未知的离子X(简单锰离子在生成物中),完成下列问题:(1)该反应中的X离子是_,还原产物是_。(2)该反应
20、的离子方程式为_。(3)如反应转移了0.2 mol电子,则反应的N的物质的量为_。(4)实验室常用饱和NaNO2与NH4Cl溶液反应制取纯净氮气,该反应的化学方程式为_。【解析】(1)MnMn2+为还原反应,锰元素的化合价降低,化合价升高的只有氮元素,应该是N被氧化生成N。(2)1 mol高锰酸根离子反应转移5 mol电子,1 mol亚硝酸根离子被氧化转移2 mol电子,所以高锰酸根离子和亚硝酸根离子个数比为25;根据电荷守恒和原子守恒配平的离子方程式为2Mn+5N+6H+2Mn2+5N+3H2O。(3)反应1 mol亚硝酸根离子转移2 mol电子,若反应转移0.2 mol 电子,则反应的N的
21、物质的量为0.1 mol。(4)NaNO2与NH4Cl发生归中反应生成氮气,1 mol亚硝酸钠反应转移3 mol电子,1 mol氯化铵反应也是转移3 mol电子,其物质的量之比为11;结合原子守恒配平化学方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2O。答案:(1)NMn2+(2) 2Mn+5N+6H+2Mn2+5N+3H2O(3)0.1 mol(4)NaNO2+NH4ClNaCl+N2+2H2O4.(8分)已知铜在常温下能被浓硝酸溶解,其反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2+2H2O。(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目:_;(2)用单线桥法表示电子得
22、失的方向和数目:_;(3)若3 mol Cu参加反应,则该过程转移的电子是_mol。【解析】(1)该反应中Cu的化合价变化是0价+2价,1 mol Cu失去2 mol电子;HNO3中氮元素部分化合价由+5价+4价,生成1 mol NO2,转移1 mol电子。(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项,即可写出。(3)1 mol Cu失去2 mol电子,故3 mol Cu失去6 mol电子。答案:(1)+2H2O(2)(3)6【互动探究】(1)反应中HNO3发生了什么反应?提示:N化合价降低,HNO3发生了还原反应。(2)在设问(3)中,被还原的硝酸的物质的量是多少?提示:3 mol Cu参加反
23、应,参加反应的硝酸是12 mol,被还原的硝酸是6 mol。【补偿训练】稀硝酸和锌反应的化学方程式如下:4Zn+10HNO3(稀)4Zn(NO3)2+N2O+5H2O(1)请用双线桥法标明上述化学方程式中电子转移的方向和数目_。(2)该反应中还原剂是_,还原产物是_,每有2 mol Zn参加反应,转移的电子为_个。(3)上述反应中,HNO3没有全部参加氧化还原反应,没有参加氧化还原反应的硝酸与总硝酸的物质的量之比是_。【解析】(1)在反应4Zn+10HNO3(稀)+N2O+5H2O中,锌元素化合价升高,由0价升高为+2价,失去电子,氮元素化合价降低,由+5价降低为+1价,得到电子,电子转移的方向和数目可表示为。(2)由化合价变化可知还原剂为Zn,N2O为还原产物,每有2 mol Zn参加反应,转移的电子为4NA个。(3)由化合价变化可知10 mol硝酸参加反应,只有2 mol被还原,则没有参加氧化还原反应的硝酸与总硝酸的物质的量之比是45。答案:(1)(2)ZnN2O4NA(3)45- 12 -