高中化學第2章 元素與物質(zhì)世界第3節(jié) 氧化還原反應作業(yè)課件ppt

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1.用MnO2與濃鹽酸反應制Cl2時,當2 ml HCl被氧化時,生成的Cl2在標準狀況下的體積為(　　)A.11.2 LB.22.4 LC.33.6 LD.44.8 L
解析 根據(jù)實驗室制Cl2的原理可知,2 ml HCl被氧化時生成1 ml Cl2,1 ml Cl2在標準狀況下的體積為22.4 L。
2.在實驗室利用濃鹽酸和MnO2制氯氣,制備裝置中應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
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速率應使用分液漏斗。
3.關(guān)于實驗室制Cl2,下列說法正確的是(　　)A.可用KMnO4和濃鹽酸反應制取B.用堿石灰干燥Cl2C.用排水法收集Cl2D.用飽和石灰水吸收尾氣
解析 KMnO4、MnO2都是氧化劑,都能與濃鹽酸反應制取Cl2,A正確;Cl2能被堿石灰吸收,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。
4.下列物質(zhì)中指定元素(括號內(nèi)的元素)既可體現(xiàn)氧化性又可體現(xiàn)還原性的是(　　)A.HCl(Cl)B.H2O2(O)C.HClO4(Cl)D.KMnO4(Mn)
解析 HCl中Cl元素的化合價為-1價,處于最低價,只有還原性,不能表現(xiàn)氧化性,故A不符合題意;H2O2中O元素的化合價為-1價,處于中間價,既有氧化性又有還原性,故B符合題意;HClO4中Cl元素的化合價為+7價,處于最高價態(tài),只有氧化性,故C不符合題意;KMnO4中Mn元素的化合價為+7價,處于最高價態(tài),只有氧化性,故D不符合題意。
5.如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O2B.二氧化錳和濃鹽酸反應制Cl2C.Na2O2和H2O反應制O2D.碳酸鈣和稀鹽酸反應制CO2
解析 用MnO2跟濃鹽酸反應制取氯氣需加熱,因此不能用題給裝置進行相應的反應制Cl2。
6.下列裝置應用于實驗室制取氯氣并回收二氧化錳的實驗,能達到實驗目的的是(　　)A.用裝置甲制取氯氣B.用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C.用裝置丙分離二氧化錳和濃鹽酸反應后的溶液D.用裝置丁干燥氯氣
解析 用二氧化錳與濃鹽酸反應制取氯氣時需要加熱,A錯誤;氣體通過乙裝置時應長進短出,除雜試劑應選用飽和食鹽水,B錯誤;二氧化錳在溶液中不溶,可通過過濾的方法分離,C正確;堿石灰的主要成分是CaO和NaOH,可與Cl2發(fā)生反應,因此不能用于干燥Cl2,D錯誤。
A.①②B.①③C.②③D.③④
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)?2價,發(fā)生還原反應而做氧化劑,要使該反應發(fā)生加入還原劑即可。還原劑在反應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
8.將0.2 ml MnO2和50 mL 12 ml·L-1濃鹽酸混合后緩緩加熱,反應完全后,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0.3 ml,小于0.6 mlB.等于0.3 mlC.小于0.3 mlD.大于0.6 ml
解析 50 mL 12 ml·L-1濃鹽酸中氯化氫的物質(zhì)的量為0.05 L×12 ml·L-1 =0.6 ml,根據(jù)反應的化學方程式MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O可知,若鹽酸完全反應則生成氯氣的物質(zhì)的量是0.15 ml,由于二氧化錳與稀鹽酸不反應,所以生成氯氣的物質(zhì)的量小于0.15 ml,溶液中剩余氯離子的物質(zhì)的量大于0.6 ml-0.15 ml×2=0.3 ml,所以生成AgCl沉淀的物質(zhì)的量大于0.3 ml,小于0.6 ml,故A正確。
9.資料一:考古工作者從安陽的商代鑄銅遺址中,發(fā)現(xiàn)當時冶煉銅的主要礦物原料是孔雀石[Cu2(OH)2CO3],主要燃料是木炭,冶煉溫度估計在1 000 ℃。資料二:西漢劉安著《淮南萬畢術(shù)》中記載“曾青得鐵則化為銅”,“曾青”可能是硫酸銅一類的物質(zhì),將孔雀石溶于硫酸中得此溶液,當把鐵粉投入此溶液中即可得銅。(1)關(guān)于“曾青”和孔雀石的水溶性分析中,判斷正確的是　　　。?A.前者可溶,后者難溶B.前者難溶,后者可溶C.兩者均可溶D.兩者均難溶
(2)以孔雀石為原料的冶煉過程中,用現(xiàn)代化學的觀念分析,可能涉及的化學反應有　　　　　　。
A.①②B.①③C.①②③D.①②③④
(3)在(2)的四個反應中,不屬于四種基本反應類型的有(填序號,下同)　　　　,不屬于氧化還原反應的有　　　。?(4)資料二中,假設溶解孔雀石的酸是稀硫酸,寫出用此方法冶煉銅的化學方程式:?　　　　　　　　　　　　。?
答案 (1)A　(2)D　(3)③　①　(4)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4══2CuSO4+CO2↑+3H2O、CuSO4+Fe══FeSO4+Cu解析 (1)由資料一:孔雀石為礦物原料,可知孔雀石難溶于水,由資料二:“曾青得鐵則化為銅”可知,鐵把銅從它的鹽溶液中置換出來,所以“曾青”可溶于水,答案選A。(2)以孔雀石為原料冶煉時可能涉及的反應有孔雀石高溫分解生成氧化銅、水和二氧化碳,碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳,碳和二氧化碳反應生成一氧化碳,一氧化碳還原氧化銅,答案選D。
(3)反應①為一種物質(zhì)生成三種物質(zhì),屬于分解反應;反應②為一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,屬于置換反應;反應③不符合四種基本反應類型;反應④屬于化合反應。反應①沒有元素化合價的變化,其他均有化合價的變化,故反應①不是氧化還原反應。(4)孔雀石的主要成分是堿式碳酸銅,可與稀硫酸反應生成硫酸銅、水和二氧化碳,化學方程式為Cu2(OH)2CO3+2H2SO4══2CuSO4+CO2↑+3H2O;然后用鐵還原硫酸銅,化學方程式為CuSO4+Fe══FeSO4+Cu。
10.(1)氧化還原反應是化學反應中的重要類型。已知:2CuFeS2+4O2══Cu2S+2FeO+3SO2,該反應中被還原的元素是　 　,氧化產(chǎn)物是　　　　　　　。?(2)已知下列3個反應:
(3)某強氧化劑[RO(OH)2]+能將Na2SO3氧化。已知含2.0×10-3 ml [RO(OH)2]+的溶液恰好與25.0 mL 0.2 ml·L-1的Na2SO3溶液完全反應,則反應后R的化合價為　　　　價。(4)已知Fe3+的氧化性強于I2的,請你從所給試劑中選擇所需試劑,設計一個實驗加以證明。(提示:請寫出實驗步驟、現(xiàn)象及結(jié)論)①FeCl3溶液?、诘馑、跭I溶液?、芟×蛩帷、莸矸廴芤?br/>①③⑤;取少量FeCl3溶液置于潔凈的試管中,依次加入KI溶液和淀粉溶液,振蕩,若溶液變藍色,證明Fe3+的氧化性強于I2的。
11.NaClO2可用做造紙的優(yōu)良漂白劑,它由H2O2+2ClO2+2NaOH══ 2NaClO2+2H2O+O2制得,下列說法正確的是(　　)A.H2O2是氧化劑,H2O2中的氧元素被還原B.每生成1 ml O2轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為4 mlC.ClO2中的氯元素被氧化D.ClO2是氧化劑,H2O2是還原劑
解析 根據(jù)方程式可知,H2O2中氧元素的化合價從-1價升高到0價,失去電子被氧化,H2O2是還原劑,A不正確;H2O2中氧元素的化合價從-1價升高到0價,失去1個電子,因此每生成1 ml O2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 ml,B不正確; ClO2中的氯元素化合價從+4價降低到+3價,得到電子被還原,C不正確;D項,根據(jù)以上分析可知,ClO2是氧化劑,H2O2是還原劑,D正確。
12.有下列三個氧化還原反應:①2FeCl3+2KI══2FeCl2+2KCl+I2;②2FeCl2+Cl2══2FeCl3;③2KMnO4+16HCl(濃)══2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列有關(guān)說法正確的是(　　)A.還原性最強的是FeCl3B.氧化性的強弱順序為:KMnO4>Cl2>FeCl3>I2C.反應①中FeCl2是氧化產(chǎn)物,反應②中FeCl2是還原劑D.反應③中若生成2 ml Cl2共轉(zhuǎn)移5 ml 電子
解析 根據(jù)題中所給反應的化學方程式及氧化還原反應的規(guī)律可得,氧化性強弱順序為 >Cl2>Fe3+>I2,還原性強弱順序為I->Fe2+>Cl->Mn2+,則A錯誤,B正確;在反應①中FeCl2是還原產(chǎn)物,在反應②中FeCl2是還原劑,C錯誤;在反應③中生成5 ml Cl2時轉(zhuǎn)移10 ml電子,則生成2 ml Cl2時轉(zhuǎn)移4 ml 電子,D錯誤。
13.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,主要反應有:①TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO;②TiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti。下列敘述不正確的是(　　)A.反應①中碳是還原劑B.反應①中TiO2是氧化劑C.反應②表現(xiàn)了金屬鎂還原性比金屬鈦強D.反應①中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶1
解析 分析反應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②中,Mg做還原劑,Ti為還原產(chǎn)物,故還原性Mg>Ti。
14.氯氣是制備三氯化鐵的重要原料。下列制取氯氣的實驗裝置或者操作正確的是(　　)
解析 在加熱時,MnO2與稀鹽酸不能發(fā)生反應制Cl2,A錯誤;除去Cl2中的HCl氣體,要將混合氣體通過飽和食鹽水,B錯誤;Ca(OH)2溶液的濃度較小,不能用于吸收尾氣(Cl2),D錯誤。
15.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
解析 1 ml UO2生成單質(zhì)鈾轉(zhuǎn)移4 ml電子,1 ml還原劑K、Ca、Mg反應時分別失去電子1 ml、2 ml、2 ml,結(jié)合摩爾質(zhì)量可知,獲得等量的鈾時消耗K最多。
16.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C.實驗①生成的氣體不能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍D.上述實驗證明氧化性: >Cl2>Fe3+>I2
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;題中三個反應中均有元素化合價的變化,則均屬于氧化還原反應,故B錯誤;實驗①生成的氯氣能與碘化鉀發(fā)生置換反應生成單質(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,故C錯誤;實驗①中高錳酸鉀是氧化劑、濃鹽酸是還原劑,氧化性 >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。則氧化劑的氧化性由強到弱的順序是 >Cl2>Fe3+>I2,故D正確。
17.[2023四川成都高一期中]用堿式氯化銅[CuaClb(OH)c·xH2O]制備CuCl2時可用Fe3+作催化劑,其催化原理如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)A.上述轉(zhuǎn)化過程中Cu2+與O2個數(shù)比為1∶1B.圖中M、N分別為Fe3+、Fe2+C.a、b、c之間的關(guān)系式為2a=b+cD.N參加反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+══4Fe3++2H2O
解析 根據(jù)整個過程中電子守恒推知,Cu2+與O2個數(shù)比為2∶1,A錯誤;根據(jù)圖示氧氣做氧化劑,故N為Fe2+,M為Fe3+,B正確;根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為零得2a=b+c,C正確;氧氣和二價鐵離子反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+══4Fe3++2H2O,D正確。
18.[2023重慶渝東六校共同體高一期中]海洋生物參與氮循環(huán)過程如圖所示(其他含氮物質(zhì)不參與反應)。下列說法不正確的是(　　)A.以上六種含氮微粒,一共呈現(xiàn)了氮的5種價態(tài)B.反應①~⑤中只有1個非氧化還原反應C.反應③中若N2H4與O2反應,則N2H4是還原劑D.反應③和⑤若生成等質(zhì)量的N2,反應③轉(zhuǎn)移的電子數(shù)多
19.鈦因為具有神奇的性能越來越引起人們的關(guān)注,常溫下鈦不和非金屬、強酸反應,紅熱時,卻可與常見非金屬單質(zhì)反應。鈦是航空、軍工、電力等方面的必需原料。地殼中含鈦礦石之一為金紅石(TiO2),目前大規(guī)模生產(chǎn)Ti的方法如下。(1)第一步:金紅石、炭粉混合物在高溫條件下通入Cl2制得TiCl4和一種可燃性氣體。該反應的化學方程式為　　　　　　　　　　,該反應的還原劑為　　　　(填名稱)。第二步:在氬氣的氣氛中,用過量的Mg在高溫條件下與TiCl4反應制得金屬鈦。
(2)①此反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。?②如何從上述所得的產(chǎn)物中獲取金屬鈦?簡述實驗步驟并寫出有關(guān)反應的化學方程式?！　　　　　　　　　　　　　　　　?。?
答案 (1)TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+2CO　炭粉(2)①TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2②在反應后的混合物中加入足量的鹽酸除去剩余的鎂,過濾,并用蒸餾水洗滌固體即得金屬鈦;Mg+2HCl══MgCl2+H2↑解析 由反應物金紅石、炭粉及Cl2和產(chǎn)物之一為TiCl4可知,另一產(chǎn)物為碳的氧化物,又知該氣體可燃,故為CO。顯然Ti元素的化合價不變,而Cl元素的化合價降低,化合價升高的元素為碳元素,因而反應物炭粉為還原劑。利用上述思路可得鎂與TiCl4反應的產(chǎn)物為Ti和MgCl2。因反應中鎂是過量的,故在反應所得的混合物中提取鈦必須除去鎂粉和MgCl2,加足量的鹽酸可除去鎂,之后過濾,將濾渣用水洗滌可得鈦。
20.如圖是實驗室制備氯氣并驗證氯氣性質(zhì)的裝置(其中夾持裝置已省略)。已知:裝置A是氯氣的發(fā)生裝置,發(fā)生反應的化學方程式為Ca(ClO)2+4HCl(濃)══CaCl2+2Cl2↑+2H2O。
據(jù)此回答下列問題:(1)裝置B中飽和食鹽水的作用是　　　　　　　。?(2)裝置B也是安全瓶,目的是監(jiān)測實驗進行時裝置C中是否發(fā)生堵塞,請寫出裝置C中發(fā)生堵塞時裝置B中的實驗現(xiàn)象:　　　　　　　　　　　。?
(3)裝置C的作用是驗證氯氣是否具有漂白性,則裝置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ處依次應放入的物質(zhì)是　　　　(填字母)。?
(4)裝置D的作用是?　　　　　　　　　　　　。?
答案 (1)除去Cl2中的HCl(2)裝置B中長頸漏斗內(nèi)液面上升,形成一段液柱(3)d(4)吸收多余的氯氣,防止污染環(huán)境
解析 (1)實驗室制備的氯氣中含有氯化氫,氯化氫在飽和食鹽水中溶解度較大,氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大,所以可以用B中飽和食鹽水除去Cl2中的HCl。(2)監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞,發(fā)生堵塞時B中的壓強增大,氣體將溶液壓入長頸漏斗中,裝置B中長頸漏斗內(nèi)液面上升,形成一段液柱。(3)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性。濕潤的有色布條中,氯氣和水反應生成次氯酸具有漂白性,ab的Ⅰ中都是干燥的有色布條,Ⅱ中都是干燥劑,再通入Ⅲ中濕潤的有色布條不能驗證氯氣是否具有漂白性;c中Ⅱ中為濃硫酸,Cl2不能通過,所以c不能檢驗Cl2是否具有漂白性,所以選d。(4)氯氣有毒不能直接排放到空氣中,故裝置D的作用是吸收多余的氯氣,防止污染空氣。
21.針對以下A~D四個涉及H2O2的反應(未配平)填空:A.Na2O2+HCl→H2O2+NaClB.Ag2O+H2O2→Ag+O2↑+H2OC.H2O2→H2O+O2↑D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH→K2CrO4+K2SO4+H2O
(1)H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應是　　　　　(填反應代號,下同),H2O2僅體現(xiàn)還原性的反應是　　　　　　,H2O2既體現(xiàn)氧化性,又體現(xiàn)還原性的反應是　　　　　,H2O2既不做氧化劑又不做還原劑的反應是　　　　　　。?(2)用單線橋法標出D反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH══2K2CrO4+3K2SO4+8H2O反應中氧化劑是　　　　　,被氧化的元素是　　　　　　,還原產(chǎn)物是　　　　　　。