2019-2020新教材高中化学 课时素养评价十二 2.3.3 氧化还原反应的应用（含解析）鲁科版必

氧化还原反应的应用(40分钟70分)一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)1.(2019·宿州高一检测)已知X和Y是两种单质,它们之间发生反应:X+YX2++Y2-。现有下列叙述,其中正确的是()①X发生氧化反应②X是氧化剂③Y2-是还原产物④X2+具有氧化性⑤Y2-具有还原性⑥Y单质氧化性比X2+强A.①②③B.①②⑥C.①③④⑤⑥D.①②④⑤【解析】选C。由反应方程式可知:X→X2+,X元素化合价升高,发生了氧化反应,被氧化生成X2+,故X是还原剂,具有还原性,X2+是氧化产物,具有氧化性;Y→Y2-,Y元素化合价降低,发生了还原反应,被还原生成Y2-,故Y是氧化剂,具有氧化性,Y2-是还原产物,具有还原性。氧化剂(Y)的氧化性强于氧化产物(X2+)的氧化性。2.(2019·成都高一检测)有下列三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2;②2FeCl2+Cl22FeCl3;③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要除去I-而不使Fe2+和Cl-的量减少,可加入的试剂是()A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl【解析】选C。根据已知的3个反应可判断出Cl2、KMnO4、FeCl3和I2的氧化性由强到弱的顺序为KMnO4Cl2FeCl3I2,则Fe2+、I-、Cl-还原性由强到弱的顺序为I-Fe2+Cl-。故要除去I-而不减少Fe2+和Cl-的量可加入FeCl3。3.(2019·大庆高一检测)实验室中制备氯气时,常用NaOH溶液吸收多余的氯气以防止污染,发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。反应中,下列说法不正确的是()A.Cl2作氧化剂,NaOH作还原剂B.Cl2既作氧化剂,又作还原剂C.反应中每消耗掉1molCl2,电子转移NA个D.氧化剂和还原剂的质量相等【解析】选A。,通过化合价变化知Cl2既作氧化剂,又作还原剂,NaCl为还原产物,NaClO为氧化产物。氧化性:Cl2NaClO。反应中每消耗1molCl2,电子转移1mol,其中1mol氯原子作氧化剂,1mol氯原子作还原剂。4.(2019·天门高一检测)以下金属的冶炼(“→”前为原料,“→”后为所得的金属),其中最适宜用热还原法冶炼的是()①MgCl2→Mg;②MnO2→Mn;③ZnO→Zn;④HgO→Hg;⑤磁铁矿→Fe;⑥KCl→KA.①②④B.③④C.②③⑤⑥D.①②③⑤【解析】选C。热还原法是多数金属冶炼的方法,主要适用于金属活动性顺序表中处于中部或金属活动性与之相当的金属以及极少数活泼金属(如钾常用钠还原法制得),符合题意的有②③⑤⑥。5.火法炼铜是古代炼铜方法之一,3000多年前我国古代劳动人民已运用了此方法。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu、Fe均为+2价)火法炼铜时,首先要焙烧黄铜矿,其反应为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2。关于此反应,下列说法不正确的是()A.CuFeS2中只有硫元素被氧化B.每生成1molSO2,反应中转移6mol电子C.该反应中有两种物质作氧化剂D.CuFeS2中被氧化和被还原的原子数之比为2∶1【解析】选D。铜元素由+2价降低为+1价,硫元素由-2价升高到+4价,CuFeS2中铜元素被还原、硫元素被氧化,故A正确;由方程式可知,每生成1molSO2,有1mol硫被氧化生成SO2,转移电子为1mol×6=6mol,故B正确;反应中铜、氧元素的化合价降低,两种反应物均作氧化剂,故C正确;铜元素由+2价降低为+1价,硫元素由-2价升高到+4价,CuFeS2中铜元素被还原、硫元素被氧化,且生成Cu2S、FeS时硫元素的化合价不变,则CuFeS2中被氧化和被还原的原子数目之比为1∶2,故D错误。6.(2019·长沙高一检测)已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并进行它与金属的反应实验。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(不考虑①单元的夹持装置)()A.只有①和②处B.只有②处C.只有②和③处D.②、③、④处【解析】选D。由图示可知,①是Cl2发生装置,②、③是除杂、干燥装置,④是氯化物制备装置。在②中,NaOH不仅能与HCl反应,也可与Cl2反应,应将NaOH溶液换成饱和食盐水;③中导气管应长进短出;④不能是密闭的,应有一个允许气体逸出的导管,并且加装尾气处理装置。7.(2019·衡水高一检测)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是()①H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2③3FeCl2+4HNO32FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3A.H2SO3I-Fe2+NOB.I-Fe2+H2SO3NOC.Fe2+I-H2SO3NOD.NOFe2+H2SO3I-【解析】选A。依据还原剂的还原性还原产物的还原性,反应H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4中还原性H2SO3I-,反应2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2中还原性I-Fe2+,反应3FeCl2+4HNO32FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中还原性Fe2+NO,综上分析可得还原性H2SO3I-Fe2+NO。8.(2019·济南高一检测)PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2+的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A.Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+B.10Cl-+2Mn+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2OC.2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-D.5Pb2++2Mn+2H2O5PbO2+2Mn2++4H+【解析】选D。铁离子氧化性强于铜,反应可以发生,A正确;高锰酸钾的氧化性强于氯气,反应可以发生,B正确;氯气氧化性强于铁离子,反应可以发生,C正确;二氧化铅的氧化性强于高锰酸钾,反应不能发生,D错误。9.(2019·汉口高一检测)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列有关该反应的说法正确的是()A.KClO3在反应中失去电子B.ClO2是还原产物C.H2C2O4在反应中被还原D.1molH2C2O4参加反应有4mol电子转移【解析】选B。在该反应中,KClO3中氯元素化合价降低,在反应中得到电子被还原,生成还原产物ClO2;H2C2O4中碳元素价态由+3价升高为+4价被氧化,1molH2C2O4转移2mol电子。【补偿训练】工业上制取ClO2的化学反应方程式:2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4,下列说法正确的是()A.SO2在反应中被还原B.NaClO3在反应中失去电子C.H2SO4在反应中作氧化剂D.1mol氧化剂在反应中得到1mol电子【解析】选D。据可得,1molNaClO3在反应中得到1mole-。10.(2019·湛江高一检测)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2和Pb2+,则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为()A.3.0molB.1.5molC.1.0molD.0.75mol【解析】选B。根据PbO2与Cr3+之间发生的氧化还原反应,利用电子得失守恒来进行计算,可得PbO2的物质的量是1.5mol。易失误情况:(1)想写出PbO2与Cr3+反应生成Cr2和Pb2+的化学方程式,费时且易出现错误;(2)误认为Cr2中铬原子的物质的量为2×1mol,从而得出错误结论。二、非选择题(本题包括2小题,共30分)11.(14分)被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢(H2O2),俗称双氧水,是一种无色的液体,常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂。如双氧水可作为采矿业废液的消毒剂,如消除采矿业废液中的氰化物(如KCN,其中氮元素为-3价),反应的化学方程式为KCN+H2O2+H2OA+NH3↑。(1)你能推出上述反应中A物质的化学式吗?简述推断的原理。提示:KHCO3。利用原子守恒可得出A的化学式为KHCO3。(2)简述上述反应中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。提示:利用化合价的代数和为0,可以判断KCN中碳元素的化合价为+2价,在反应中C的化合价升高为A(KHCO3)中的+4价,因此为还原剂,故KHCO3为氧化产物,则H2O2为氧化剂,还原产物为KHCO3。(3)用双线桥法表示反应过程中电子转移的方向和数目。提示:。(4)为什么H2O2被称为“绿色氧化剂”?提示:H2O2作氧化剂,还原产物没有毒性,不会造成污染。(5)H2O2只具有氧化性吗?有还原性吗?怎样通过实验说明。提示:H2O2中O的化合价为-1价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。可取少量H2O2溶液于试管中,然后加入少量的酸性KMnO4溶液,振荡观察到红色消失,说明H2O2具有还原性。12.(16分)(2019·九江高一检测)实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。(1)按气流从左到右,装置正确的连接为()接()接()接()接()接()接()接()(填各接口字母)。(2)装置E的作用是__________________________________________,装置D的作用是______________________________________________。(3)装置A和D中反应的化学方程式:A__________________________________________________________;D__________________________________________________________。(4)某校化学兴趣小组称取8.7g二氧化锰与足量10mol·L-1的浓盐酸反应,理论上可制得氯气的体积(标准状况)V1=________L。(5)若该小组量取了10mol·L-1的浓盐酸40mL,与足量的二氧化锰反应,实际上产生氯气的体积为V2(标准状况),则V1________(填“”“”或“=”)V2,原因是__________________________________________________。【解析】仪器的连接应按照制备、净化、收集、尾气吸收的顺序;E的作用是除氯化氢杂质,装置D只有一段导气管,是尾气吸收装置,内装氢氧化钠溶液。8.7g二氧化锰物质的量为0.1mol,MnO2与盐酸完全反应可产生0.1mol氯气,体积为2.24L;10mol·L-1的浓盐酸40mL,其中氯化氢的物质的量为0.4mol,若0.4mol氯化氢与足量MnO2完全反应也可产生0.1mol氯气,但浓盐酸在反应过程中会逐渐变稀,其中的0.4mol氯化氢不能完全反应,产生的氯气少于0.1mol,所以V1V2。答案:(1)afhbcedg(2)除掉氯气中混有的HCl吸收多余的氯气(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2OCl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O(4)2.24(5)随着反应的进行,盐酸浓度减小,稀盐酸不与MnO2反应,反应不再进行【补偿训练】(2019·唐山高一检测)如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某些反应的装置。(夹持和加热装置省略)(1)写出图中仪器A的名称:________。(2)装置中x试剂为______________;装置中饱和食盐水的作用是____________________________________________。(3)装置③中发生反应的化学方程式为_______________________________。(4)若将生成的Cl2通入淀粉碘化钾无色溶液中,可观察到溶液变成________色,反应的离子方程式为____________________________________。【解析】(1)实