2019-2020新教材高中化学 课时素养评价十一 2.3.2 氧化剂和还原剂（含解析）鲁科版必修第

氧化剂和还原剂(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·太原高一检测)下列微粒中,只有氧化性的是()①S2-②Fe2+③Fe3+④S⑤H+⑥Na+⑦MgA.①⑦B.②④C.③⑤⑥D.②④⑤⑥【解析】选C。元素的化合价位于最高价态时,只具有氧化性,③Fe3+、⑤H+、⑥Na+均是元素的最高价态,因此只具有氧化性。2.(2019·厦门高一检测)科学家指出:多种海产品如虾、蟹、牡蛎等,体内含有+5价的砷(As)元素,它对人体是无毒的,吃饭时一定不要同时大量食用海鲜和青菜,否则容易中毒,并给出了一个公式:“大量海鲜+大量维生素C→砒霜(As2O3,剧毒)”。下面有关解释错误的是()A.维生素C具有还原性B.青菜中含有维生素C,维生素C在反应中失电子C.砒霜是该反应的氧化产物D.维生素C能将+5价砷还原成+3价【解析】选C。大量海鲜+大量维生素C→砒霜(As2O3)中As化合价由+5价变为+3价,As被还原,维生素C作还原剂,还原剂具有还原性,A正确;青菜中含有维生素C,维生素C作还原剂,在反应中失电子,B正确;大量海鲜+大量维生素C→砒霜(As2O3),其中所有As化合价由+5价变为+3价,维生素C能将+5价砷还原成+3价,砒霜是该反应的还原产物,C错误;As化合价由+5价变为+3价,即维生素C能将+5价砷还原成+3价,D正确。3.(2019·杭州高一检测)下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是()A.C→CO2B.CO2→COC.CuO→CuD.H2SO4→BaSO4【解析】选A。A项中C化合价升高,被氧化,需要加入氧化剂,B项、C项中C、Cu化合价降低,被还原,需要加入还原剂,D项中元素化合价不变。4.下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是()A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4B.Al、CO、O2、H2C.Zn、C、H2、COD.KClO3、MnO2、C、Fe【解析】选C。A中常用作氧化剂;B中氧气,D中KClO3、MnO2都常用作氧化剂。5.(2019·济宁高一检测)在反应KIO3+6HI3I2+KI+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为()A.1∶1B.1∶6C.1∶5D.5∶1【解析】选C。该反应属于氧化还原反应中的归中反应,KIO3中I由+5价降到0价,HI中I由-1价升高到0价,KIO3是氧化剂,HI是还原剂,需要注意的是,6molHI中只有5molHI中I的化合价升高,还有1molHI表现酸性,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,C正确。6.金属加工后的废切削液中含有2%～5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行:第一步:NaNO2+NH4ClNaCl+NH4NO2第二步:NH4NO2N2↑+2H2O下列对第二步反应的叙述中正确的是()①NH4NO2仅是氧化剂②NH4NO2仅是还原剂③NH4NO2发生了分解反应④只有氮元素的化合价发生了变化⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂A.①③B.①④C.②③④D.③④⑤【解析】选D。第二步反应中NH4NO2发生了自身的氧化还原反应,其中氮元素发生了归中反应,NH4NO2既是氧化剂又是还原剂,从四大基本反应类型看,NH4NO2发生的是分解反应,所以③④⑤是正确的。故D选项符合题意。【补偿训练】(2019·莆田高一检测)下列物质属于常见氧化剂的一组是()A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4B.O2、KMnO4、CC.Na、K、FeCl2、H2、COD.CuO、CO、Fe2O3、Zn【解析】选A。常作氧化剂的有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常作还原剂的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。7.(2019·长春高一检测)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量的锌粉,首先被置换出来的是()A.MgB.CuC.AgD.H2【解析】选C。根据氧化还原反应的先后规律,一种还原剂与多种氧化剂反应时,氧化性较强的首先被还原。根据金属活动性顺序,氧化性强弱顺序为Ag+Cu2+(H+)Zn2+Mg2+,故首先被置换出来的是Ag。8.(2019·首都师大高一检测)在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾和过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为()A.1∶1∶1B.2∶2∶1C.2∶3∶1D.4∶3∶2【解析】选B。根据,,可知生成1molO2时,KMnO4、KClO3均转移4mole-,而H2O2转移2mole-。9.(2019·贵阳高一检测)从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是()A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物B.5molFeS2发生反应,有10mol电子转移C.产物中的S离子有一部分是氧化产物D.FeS2只作还原剂【解析】选C。产物Cu2S只是还原产物,A错。5molFeS2发生反应,转移21mol电子,而不是10mol电子,B错。反应前有14个S,而产物中有17个S,说明有3个S是由-1价的硫变来的,-1价的硫变成的S是氧化产物,故C对。FeS2的S一部分变为S,另一部分变为Cu2S,说明FeS2既是氧化剂又是还原剂,D错。10.(2019·湛江高一检测)8NH3+6NO27N2+12H2O,若还原产物比氧化产物少0.1mol,下列选项正确的是()A.转移电子4.8NA个B.生成气体的体积15.68LC.还原剂比氧化剂多0.2molD.被还原的氮原子是11.2g【解析】选C。根据反应可知,氨气中氮元素的化合价升高,是还原剂,二氧化氮中氮元素的化合价降低,是氧化剂,氮气既是氧化产物也是还原产物,据此解答。当生成气体N2为0.7mol时,NH3由-3价变为0价,故转移电子0.8×3=2.4NA,A错误。标准状况下的体积为0.7mol×22.4L·mol-1=15.68L,其他条件下则不一定是15.68L,B错误;产生0.7molN2,还原剂为0.8mol,氧化剂为0.6mol,还原剂比氧化剂多0.2mol,C正确;被还原的氮原子的物质的量为0.6mol,质量为0.6mol×14g·mol-1=8.4g,D错误。【补偿训练】1.(2019·聊城高一检测)水热法制备Fe3O4纳米级颗粒的反应为3Fe2++2S2+O2+xOH-Fe3O4+S4+2H2O,下列说法中,不正确的是()A.每生成1molFe3O4,反应转移的电子总数为4molB.Fe2+和S2都是还原剂C.1molFe2+被氧化时,被Fe2+还原的O2的物质的量为molD.x=4【解析】选C。根据反应3Fe2++2S2+O2+xOH-Fe3O4+S4+2H2O中,铁、硫元素的化合价升高、氧元素的化合价降低来分析氧化剂和还原剂及反应中转移的电子数,再利用电荷守恒来分析x。A、因氧化还原反应中得电子数=失电子数=转移的电子总数,则生成1molFe3O4时1molO2参加反应,转移的电子数为1×2×2=4mol电子,A正确;B、因该反应中铁由+2价升高到+3价,硫由+2价升高到+2.5价,则该反应中Fe2+和S2都是还原剂,B正确;C、Fe2+参加反应时1mol被氧化,此时该反应中0.5molO2被还原,C不正确;D、由电荷守恒可知,(+2)×3+(-2)×2+x×(-1)=-2,则x=4,D正确。2.(2019·亳州高一检测)关于反应2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2的下列说法正确的是()A.CO2是还原剂,在该反应中被氧化B.Na2O2是氧化剂,在该反应中发生氧化反应C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2D.若有2molNa2O2参加反应,则有2mol电子转移【解析】选D。A项,CO2中碳元素和氧元素的化合价都未发生变化,故CO2既不是氧化剂又不是还原剂,错误;B项,Na2O2中氧元素的化合价既有升高,又有降低,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,错误;C项,由化合价变化情况可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1,错误;D项,生成1molO2时转移2mole-,2molNa2O2参加反应时生成1molO2,转移2mole-,正确。二、非选择题(本题包括2小题,共30分)11.(10分)(2019·石家庄高一检测)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生过程:H2O2→O2。(1)该反应中的还原剂是__________。(2)该反应中,发生还原反应的过程是__________→__________。(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:___________。(4)若反应转移了0.3mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为__________。【解析】由H2O2→O2中氧元素化合价升高,则必有元素化合价降低,从所给物质可看出化合价降低的只有Cr,故该反应中还原剂是H2O2,而发生还原反应的应该是氧化剂,其发生还原反应的过程是H2CrO4→Cr(OH)3,1molH2O2在反应过程中失去2mol电子生成1molO2,反应转移了0.3mol电子,则生成0.15molO2,在标准状况下体积为22.4L·mol-1×0.15mol=3.36L。答案:(1)H2O2(2)H2CrO4Cr(OH)3(3)2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O(4)3.36L12.(20分)据中国之声《全国新闻联播》报道,中科院今天(2019年1月13日)通报,我国纳米技术已在动力锂电池、绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水处理等产业领域取得重要成果。我国储氢纳米碳管研究亦获重大进展,用电弧法合成储氢纳米碳管,其原理是阳极石墨电极在电弧产生的高温下蒸发,在阴极沉积出纳米管。此法常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用氧化法提纯。其反应式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO43CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O。(1)纳米材料分散到溶剂中形成的分散系是________。(2)K2Cr2O7中Cr的化合价为________。反应中氧化剂为________,发生________反应;还原剂是________,具有________性。(3)该反应转移的电子数为________。(4)若反应过程中转移4.816×1023个电子,则生成标准状况下________LCO2。【解析】(1)根据化学式中元素正、负化合价的代数和为0,则Cr为+6价。(2)反应过程中C的化合价升高,而Cr的化合价降低,故C为还原剂,K2Cr2O7为氧化剂。(3)反应生成3molCO2转移电子数为12mol。(4)反应过程中转移4.816×1023个(0.8mol)电子,则生成0.2molCO2,在标准状况下体积为4.48L。答案:(1)胶体(2)+6K2Cr2O7还原C还原(3)12NA(4)4.48(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)13.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑。下列说法正确的是()A.KNO3是还原剂,其中氮元素被氧化B.生成物中的N2是氧化产物,K2O是还原产物C.每转移1mol电子,可生成标准状况下N2的体积为35.84LD.若有65gNaN3参加反应,则被氧化的N的物质的量为3.2mol【解析】选C。KNO3中氮元素由+5价变为0价,KNO3是氧化剂,其中氮元素被还原,A项错误;N2既是氧化产物,又是还原产物,B项错误;每生成16molN2,转移10mol电子,转移1mol电子时,可生成标准状况下N2的体积为22.4L·mol-1×1.6mol=35.84L,C项正确;若有65g(1mol)NaN3参加反应,被氧化的N的物质的量为3mol,D项错误。14.(2019·西城高一检测)把图2的碎