魯科版高中化學(xué)必修第一冊課時作業(yè)14氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用含解析 練習(xí)

氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用 [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2時，當(dāng)2molHCl被氧化時，生成的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為(　　) A．11.2LB．22.4L C．33.6LD．44.8L 2．在實驗室利用濃鹽酸和MnO2制氯氣，制備裝置中應(yīng)安裝分液漏斗而不能使用長頸漏斗，有關(guān)理由敘述錯誤的是(　　) A．防止氯氣擴散到空氣中造成污染 B．便于控制加入鹽酸的量 C．長頸漏斗不便于添加液體 D．盡量避免HCl揮發(fā)到空氣中 3．關(guān)于實驗室制Cl2，下列說法正確的是(　　) A．可用KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制取 B．用堿石灰干燥Cl2 C．用排水法收集Cl2 D．用飽和石灰水吸收尾氣 4．硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可用做脫氯劑，已知25.0mL0.10mol·L－1Na2S2O3溶液恰好把標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2完全轉(zhuǎn)化為Cl－，則S2O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 將轉(zhuǎn)化成(　　) A．S2－B．S C．SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) D．SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))  5．下圖所示是一套實驗室制氣裝置，用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組實驗不能利用這套裝置進行的是(　　) A．H2O2溶液和MnO2制O2 B．二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制Cl2 C．Na2O2和H2O反應(yīng)制O2 D．碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)制CO2 6．已知KMnO4與濃鹽酸在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用如圖所示的實驗裝置來制備純凈、干燥的氯氣，并檢驗它與金屬的反應(yīng)。每個虛線框表示一個單元裝置，其中錯誤的是(　　) A．只有①和②處B．只有②處 C．只有②和③處D．只有②③④處 7．在酸性溶液中，高錳酸鉀發(fā)生的反應(yīng)是MnO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) ＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O。下列離子能讓此反應(yīng)過程發(fā)生的是(　　) ①Fe2＋?、贑2O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 　③SiO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ?、蹸lO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))  A．①②B．①③ C．②③D．③④ 8．將0.2molMnO2和50mL12mol·L－1濃鹽酸混合后緩緩加熱，反應(yīng)完全后，再向溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的物質(zhì)的量為(不考慮鹽酸的揮發(fā))(　　) A．大于0.3mol，小于0.6mol B．等于0.3mol C．小于0.3mol D．大于0.6mol 9．單質(zhì)鈦(Ti)的機械強度高，抗腐蝕能力強，有“未來金屬”之稱。以TiO2制金屬鈦，主要反應(yīng)有：①TiO2＋2C＋2Cl2eq \o(=====,\s\up7(△))TiCl4＋2CO；②TiCl4＋2Mgeq \o(=====,\s\up7(△))2MgCl2＋Ti。 下列敘述不正確的是(　　) A．反應(yīng)①中碳是還原劑 B．反應(yīng)①中TiO2是氧化劑 C．反應(yīng)②表現(xiàn)了金屬鎂還原性比金屬鈦強 D．反應(yīng)①中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1 10．黑火藥爆炸過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KNO3＋3C＋S===K2S＋N2↑＋3CO2↑。下列說法正確的是(　　) A．每生成55gK2S轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023 B．S和KNO3均為還原劑 C．反應(yīng)過程中氮元素被還原 D．CO2為還原產(chǎn)物 [等級突破] 11．鈾元素在核工業(yè)中有重要作用，自然界中存在的鈾礦中含有二氧化鈾(UO2)，工業(yè)上可以選用鉀、鈣、鎂等金屬與二氧化鈾反應(yīng)制得單質(zhì)鈾。若要獲得等量的鈾，這三種金屬中消耗質(zhì)量最多的是(　　) A．鉀B．鈣 C．鎂D．鎂、鈣一樣多 12．(雙選)已知：①向KMnO4晶體中滴加濃鹽酸時產(chǎn)生黃綠色氣體；②向FeCl2溶液中通入少量實驗①產(chǎn)生的氣體，溶液變?yōu)辄S色；③取實驗②生成的溶液滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍(lán)色。下列判斷正確的是(　　) A．實驗②證明Fe2＋既有氧化性又有還原性 B．上述實驗中，共有2個氧化還原反應(yīng) C．實驗①生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán) D．上述實驗證明氧化性：MnO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) >Cl2>Fe3＋>I2 13．在一定溫度下，向KOH溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氯氣，恰好完全反應(yīng)生成三種含氯鹽：0.7molKCl、0.2molKClO和X。則X是 (　　) A．0.1molKClO3B．0.2molKClO3 C．0.1molKClO4D．0.2molKClO4 14．針對以下A～D四個涉及H2O2的反應(yīng)(未配平)填空： A．Na2O2＋HCl―→H2O2＋NaCl B．Ag2O＋H2O2―→Ag＋O2＋H2O C．H2O2―→H2O＋O2 D．H2O2＋Cr2(SO4)3＋KOH―→K2CrO4＋K2SO4＋H2O (1)H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是____________(填反應(yīng)代號，下同)，H2O2僅體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是____________，H2O2既體現(xiàn)氧化性，又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是____________，H2O2既不做氧化劑又不做還原劑的反應(yīng)是____________。 (2)用單線橋法標(biāo)出D反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目： 3H2O2＋Cr2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O 反應(yīng)中氧化劑是____________，被氧化的元素是____________，氧化產(chǎn)物是____________。 15．為探究H2O2、SO2、Br2的氧化性強弱，某小組同學(xué)設(shè)計如下實驗(夾持及尾氣處理裝置已略去，氣密性已檢驗)。 已知：SO2具有漂白性，可使品紅溶液褪色。 (1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________。 (2)B中紅棕色溶液褪色反應(yīng)的離子方程式是______________________________。 (3)甲同學(xué)通過C中產(chǎn)生白色沉淀，得出結(jié)論，氧化性：H2O2>SO2。C中產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是________________________________。 ①乙同學(xué)認(rèn)為不能得出此結(jié)論，認(rèn)為在滴加濃硫酸之前應(yīng)增加一步操作，該操作是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②丙同學(xué)認(rèn)為還應(yīng)該在B和C之間增加洗氣瓶D，D中盛放的試劑是________________。 ③按乙同學(xué)和丙同學(xué)改進后的方案進行實驗，C中產(chǎn)生白色沉淀，得出結(jié)論：氧化性H2O2>SO2。 (4)通過上述全部實驗，得出結(jié)論：H2O2、SO2、Br2氧化性由強到弱的順序是________________。 16．實驗室用如圖裝置制取氯氣，并用氯氣進行實驗。回答下列問題： (1)A中盛有濃鹽酸，B中盛有MnO2，寫出反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。 (2)E中為紅色干布條，F(xiàn)中為紅色濕布條，可觀察到的現(xiàn)象是____________________________，對比E和F中現(xiàn)象的差異可得出的結(jié)論是__________________________________。 (3)試管C和D中的試劑分別為________________________。 (4)裝置G處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。 (5)用離子方程式表示試劑X的作用：__________________________________。 (6)家庭中常用消毒液(有效成分為NaClO)與潔廁靈(有效成分為HCl)清潔衛(wèi)生。某品牌消毒液包裝上的說明如圖。 ①與潔廁靈混合使用會產(chǎn)生有毒的氯氣，寫出反應(yīng)的離子方程式：__________________________。 ②需“密封保存”的原因：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 課時作業(yè)14　氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用 1．解析：根據(jù)實驗室制Cl2的原理可知，2molHCl被氧化時生成1molCl2，1molCl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L。 答案：B 2．解析：制取Cl2時需要濃鹽酸，為防止HCl氣體和氯氣通過長頸漏斗擴散到空氣中污染環(huán)境，同時又為了便于控制鹽酸的量和反應(yīng)速率應(yīng)使用分液漏斗。 答案：C 3．解析：KMnO4、MnO2都是氧化劑，都能與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2，A正確；Cl2是酸性氣體，能溶于水，不能用堿石灰干燥，也不能用排水法收集，B、C錯誤；Ca(OH)2微溶于水，飽和石灰水中溶有的Ca(OH)2太少，吸收尾氣不徹底，D錯誤。 答案：A 4．解析：氧化劑Cl2與還原劑Na2S2O3恰好完全反應(yīng)，設(shè)生成物中S的化合價為x，根據(jù)得失電子總數(shù)相等，則Cl2得電子的物質(zhì)的量為eq \f(0.112L,22.4L·mol－1)×2＝0.01mol；Na2eq \o(S,\s\up6(＋2))2O3失去電子的物質(zhì)的量為0.025L×0.10mol·L－1×(x－2)×2，則有0.01mol＝0.025L×0.10mol·L－1×(x－2)×2，解得x＝＋4。 答案：D 5．解析：用MnO2跟濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣需加熱，因此不能用題給裝置進行相應(yīng)的反應(yīng)制Cl2。 答案：B 6．解析：實驗設(shè)計的目的是制備純凈、干燥的Cl2，并檢驗它的性質(zhì)；②中的NaOH溶液能與Cl2反應(yīng)而使Cl2被吸收掉；③導(dǎo)管應(yīng)長進短出；④試管封閉，不能使Cl2進入，還缺少加熱裝置(缺酒精燈)。 答案：D 7．解析：根據(jù)題意在酸性條件下，高錳酸根離子中Mn元素化合價由＋7價變?yōu)椋?價，發(fā)生還原反應(yīng)而做氧化劑，要使該反應(yīng)發(fā)生需要加入還原劑即可。還原劑在反應(yīng)中失電子化合價升高，①Fe2＋中Fe元素化合價處于中間價態(tài)，具有還原性和氧化性，能被強氧化劑氧化，正確；②C2O eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 中C元素為＋3價，處于中間價態(tài)，具有還原性和氧化性，能被強氧化劑氧化，正確；③SiO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 中Si元素化合價為＋4價，處于最高價態(tài)，所以沒有還原性，錯誤；④ClO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 中Cl元素為最高價態(tài)，無還原性，錯誤。 答案：A 8．解析：50mL12mol·L－1濃鹽酸中氯化氫的物質(zhì)的量為0.05×12mol·1－1＝0.6mol，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO2＋4HCl(濃)eq \o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知，若鹽酸完全反應(yīng)則生成氯氣的物質(zhì)的量是0.15mol，由于二氧化錳與稀鹽酸不反應(yīng)，所以生成氯氣的物質(zhì)的量小于0.15mol，溶液中剩余氯離子的物質(zhì)的量大于0.6mol－0.15mol×2＝0.3mol，所以生成AgCl沉淀的物質(zhì)的量大于0.3mol，小于0.6mol，故A正確。 答案：A 9．解析：分析反應(yīng)①中元素化合價變化情況可知，C是還原劑，Cl2是氧化劑，兩者物質(zhì)的量之比為1∶1。反應(yīng)②中，Mg做還原劑，Ti為還原產(chǎn)物，故還原性Mg>Ti。 答案：B 10．解析：反應(yīng)過程中S和KNO3為氧化劑，CO2為氧化產(chǎn)物，每生成55gK2S轉(zhuǎn)移電子數(shù)為3.612×1024。 答案：C 11．解析：1molUO2生成單質(zhì)鈾轉(zhuǎn)移4mol電子，1mol還原劑K、Ca、Mg反應(yīng)時分別失去電子1mol、2mol、2mol，結(jié)合摩爾質(zhì)量可知，獲得等量的鈾時消耗K最多。 答案：A 12．解析：實驗②中FeCl2是還原劑，失電子被氧化生成氯化鐵，故A錯誤；題中三個反應(yīng)中均有元素化合價的變化，則均屬于氧化還原反應(yīng)，故B錯誤；實驗①生成的氯氣能與碘化鉀發(fā)生置換反應(yīng)生成單質(zhì)碘，所以實驗①生成的氣體能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)，故C正確；實驗①中高錳酸鉀是氧化劑、濃鹽酸是還原劑，氧化性MnO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) >Cl2；實驗②中氯化亞鐵是還原劑、氯氣是氧化劑，氧化性Cl2>Fe3＋；實驗③中碘離子是還原劑、鐵離子是氧化劑，氧化性Fe3＋>I2，則氧化劑的氧化性順序是MnO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) >Cl2>Fe3＋>I2，故D正確。 答案：CD 13．解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L氯氣的物質(zhì)的量為0.5mol，根據(jù)原子守恒可知，生成X的物質(zhì)的量為0.5mol×2－0.7mol－0.2mol＝0.1mol；設(shè)X中氯元素的化合價為n，根據(jù)得失電子守恒可得0.7mol×1＝0.2mol×(1－0)＋0.1mol×(n－0)，解得n＝＋5，所以X為KClO3，故選A。 答案：A 14．解析：A反應(yīng)中H2O2不是氧化劑，也不是還原劑；B反應(yīng)中H2O2僅表現(xiàn)還原性；C反應(yīng)中H2O2中氧元素一部分化合價升高，一部分化合價降低，既表現(xiàn)氧化性，又表現(xiàn)還原性；D反應(yīng)中H2O2中的氧元素化合價降低，只表現(xiàn)氧化性。 答案：(1)D　B　C　A (2)3H2O2＋Cr6e－2(SO4)3＋10KOH===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O　H2O2　Cr　K2CrO4 15．解析：(1)在A中濃硫酸與Na2SO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。(2)溴單質(zhì)具有氧化性，能將二氧化硫氧化為SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ，反應(yīng)的離子方程式是SO2＋Br2＋2H2O===2Br－＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋4H＋。(3)因為氧化性：H2O2>SO2，H2O2能將SO2氧化為SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ，Ba2＋與SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 結(jié)合生成BaSO4白色沉淀，離子方程式為SO2＋Ba2＋＋H2O2===BaSO4↓＋2H＋；①由于裝置中含有空氣，空氣中的氧氣也能氧化SO2，所以在滴加濃硫酸之前應(yīng)增加一步操作，該操作是打開彈簧夾，通入N2，待排凈裝置內(nèi)空氣后，關(guān)閉彈簧夾；②進入C中的SO2中可能會混有Br2，所以還應(yīng)該在B和C之間增加洗氣瓶D來除去Br2，D中盛放的試劑可以是CCl4或苯或飽和NaHSO3溶液。(4)氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物，所以通過題述全部實驗，得出結(jié)論：H2O2、SO2、Br2氧化性由強到弱的順序是H2O2>Br2>SO2。 答案：(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O (2)SO2＋Br2＋2H2O===SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋2Br－＋4H＋ (3)SO2＋Ba2＋＋H2O2===BaSO4↓＋2H＋?、俅蜷_彈簧夾，通入N2，待排凈裝置內(nèi)空氣后，關(guān)閉彈簧夾?、贑Cl4或苯或飽和NaHSO3溶液 (4)H2O2>Br2>SO2 16．解析：(1)MnO2與濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \o(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(2)干燥的氯氣依次通過E中紅色干布條，F(xiàn)中紅色濕布條，看到的現(xiàn)象為E中紅色布條不褪色，F(xiàn)中紅色布條褪色，說明氯氣不具有漂白性，具有漂白性的為次氯酸。(3)制得的氯氣混有HCl和水蒸氣，由C中飽和食鹽水除去HCl，D中濃硫酸吸收水蒸氣。(4)裝置G中是蘸有淀粉KI溶液的棉花團，氯氣與KI反應(yīng)生成碘單質(zhì)和KCl，故離子方程式為Cl2＋2I－===2Cl－＋I2。(5)氯氣有毒不能直接排放到空氣中，可以用氫氧化鈉溶液吸收過量的氯氣，反應(yīng)的離子方程式是Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。(6)①次氯酸根離子與氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣和水，離子方程式為Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O。②消毒液的有效成分次氯酸鈉易與空氣中的二氧化碳和水反應(yīng)，反應(yīng)生成的次氯酸不穩(wěn)定，見光易分解，所以應(yīng)該密封保存。 答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \o(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (2)E中紅色布條不褪色，F(xiàn)中紅色布條褪色　氯氣不具有漂白性，具有漂白性的為次氯酸 (3)飽和食鹽水、濃硫酸 (4)Cl2＋2I－===2Cl－＋I2 (5)Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (6)①Cl－＋ClO－＋2H＋===Cl2↑＋H2O?、谙疽旱挠行С煞譃镹aClO，NaClO能與空氣中的CO2、H2O作用，使其變質(zhì)實驗操作實驗現(xiàn)象ⅰ.打開A中分液漏斗活塞，滴加濃硫酸A中有氣泡產(chǎn)生，B中紅棕色溶液褪色，C中有白色沉淀產(chǎn)生ⅱ.取C中沉淀加入鹽酸C中白色沉淀不溶解ⅲ.打開B中分液漏斗活塞，逐滴滴加H2O2溶液開始時顏色無明顯變化；繼續(xù)滴加H2O2溶液，一段時間后，混合液逐漸變成紅棕色