2024-2025年新教材高中化學(xué)課時檢測13氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用含解析魯科版必修第一冊

PAGEPAGE8氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用1．下列各組金屬最適合用H2或CO把它們從化合物中還原出來的是()A．Ca、Mg B．Al、FeC．Fe、Cu D．Hg、Ag解析：選C較活潑金屬的制備方法是熱還原法。金屬活動性依次中，K→Al等活潑金屬一般用電解法冶煉，Zn→Cu等較活潑金屬一般用熱還原法冶煉，Hg、Ag等金屬可用熱分解法冶煉，當(dāng)然這些金屬的冶煉方法無嚴格的界線，如Cu可用熱還原法冶煉，也可用電解法冶煉。2．試驗室制取氯氣時有如下操作，其中操作依次正確的是()①連好裝置，檢查裝置氣密性②緩緩加熱③加入二氧化錳粉末④加入濃鹽酸⑤將多余氯氣用氫氧化鈉溶液汲?、抻孟蛏吓趴諝夥ㄊ占葰釧．①②③④⑤⑥ B．③④②①⑥⑤C．①④③②⑥⑤ D．①③④②⑥⑤解析：選D試驗室制Cl2時，首先連接裝置，然后檢驗裝置氣密性，再加試劑反應(yīng)，然后收集氣體，同時要進行尾氣處理。3．工業(yè)上冶煉金屬一般用熱分解法、熱還原法和電解法。你認為選擇方法的主要依據(jù)是()A．金屬在自然界的存在形式B．金屬元素在地殼中的含量C．金屬熔點凹凸D．金屬陽離子得電子的實力解析：選D選擇冶煉金屬的方法是依據(jù)金屬的活動性依次，金屬冶煉是金屬陽離子得電子的過程，即金屬冶煉方法與金屬陽離子得電子實力有關(guān)。4．錫是大名鼎鼎的“五金”——金、銀、銅、鐵、錫之一。早在遠古時代，人們便發(fā)覺并運用錫了。在我國的一些古墓中，便常發(fā)掘到一些錫壺、錫燭臺之類的錫器。工業(yè)上冶煉錫的第一步反應(yīng)原理為2SnO2＋3C=2Sn＋aM↑＋CO2↑，則下列說法中錯誤的是()A．反應(yīng)中SnO2被還原B．每生成1個CO2，轉(zhuǎn)移8個電子C．反應(yīng)后元素化合價上升的物質(zhì)有兩種D．a(chǎn)的值為3解析：選D工業(yè)上冶煉錫的第一步反應(yīng)原理為2SnO2＋3C=2Sn＋aM↑＋CO2↑，則依據(jù)原子守恒可知M是CO，a＝2，D錯誤；反應(yīng)中Sn元素化合價從＋4價降低到0價，得到4個電子，SnO2被還原，A正確；每生成1個CO2，消耗2個SnO2，轉(zhuǎn)移8個電子，B正確；碳元素化合價上升，被氧化為CO和CO2，則反應(yīng)后元素化合價上升的物質(zhì)有兩種，C正確。5．赤銅礦的成分是Cu2O，輝銅礦的成分是Cu2S，將赤銅礦與輝銅礦混合加熱有以下反應(yīng)：Cu2S＋2Cu2Oeq\o(=,\s\up7(△))6Cu＋SO2↑。對于該反應(yīng)的下列說法正確的是()A．該反應(yīng)中的氧化劑只有Cu2OB．Cu2S在反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑C．Cu既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6∶1解析：選BCu元素的化合價從＋1價降低到0價，則Cu2O、Cu2S均為氧化劑，A錯誤；Cu元素的化合價從＋1價降低到0價，S元素的化合價上升，則Cu2S在反應(yīng)中既是氧化劑，又是還原劑，B正確；Cu元素化合價降低，則Cu為還原產(chǎn)物，C錯誤；Cu為還原產(chǎn)物，SO2為氧化產(chǎn)物，由反應(yīng)可知，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶6，D錯誤。6．試驗室常用如下裝置制備氯氣，圖中涉及氣體的制取、凈化、干燥、收集和尾氣處理等裝置，在①～④的裝置中錯誤的是()A．① B．②C．③ D．④解析：選C依據(jù)裝置圖分析①是氯氣制備：利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)制取Cl2，符合制備要求；②利用飽和氯化鈉溶液汲取氯氣中的氯化氫氣體，洗氣裝置的導(dǎo)管進步短出，符合汲取原理；③利用濃硫酸除去氯氣中的水蒸氣，洗氣裝置的導(dǎo)管須要進步短出，錯誤；④尾氣汲取裝置，防止污染空氣，符合試驗要求。7．ClO2是一種消毒殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。試驗室可以通過以下反應(yīng)制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4=2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2A．KClO3在反應(yīng)中得到電子B．ClO2是被氧化后的生成物C．H2C2O4在反應(yīng)中被D．H2SO4體現(xiàn)了氧化性和酸性解析：選A在反應(yīng)中KClO3氯元素的化合價降低，得到電子，A正確；KClO3中氯元素的化合價降低得電子，KClO3做氧化劑，被還原得到ClO2，B錯誤；H2C2O4中碳元素化合價上升，在反應(yīng)中做還原劑，被氧化，C錯誤8．試驗室制備Cl2通常采納下列反應(yīng)：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。據(jù)此，從如圖所示儀器裝置中選擇制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置是()解析：選CA項，依據(jù)反應(yīng)原理，制備氯氣須要加熱，錯誤；B項，收集的Cl2中含有水蒸氣，得不到干燥氣體，錯誤；C項，發(fā)生裝置符合反應(yīng)條件要求，除雜裝置先除氯化氫，再干燥氣體，能收集到干燥、純凈的Cl2，正確；D項，發(fā)生裝置中沒有加熱裝置，反應(yīng)不能進行，錯誤。9．試驗室制取Cl2的反應(yīng)：4HCl(濃)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。下列說法不正確的是()A．氧化劑是MnO2，還原劑是HClB．每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2molC．每消耗1molMnO2，表現(xiàn)還原作用的HCl為4molD．Cl2是氧化產(chǎn)物解析：選C可知，MnO2中錳元素化合價降低，是氧化劑，MnCl2是還原產(chǎn)物，HCl中氯元素化合價上升，是還原劑，Cl2是氧化產(chǎn)物，A項、D項正確；氯元素化合價由－1價上升到0價，每生成1molCl2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2mol，B項正確；每消耗1molMnO2，參與反應(yīng)的HCl為4mol，表現(xiàn)還原作用的HCl為2mol，另2molHCl表現(xiàn)酸性，生成MnCl2，C項錯誤。10．已知Cl2與KI溶液反應(yīng)生成I2。18世紀70年頭，由瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，發(fā)覺的制備氯氣的方法至今還是試驗室制備氯氣的主要方法，下列關(guān)于試驗室制氯氣的說法中不正確的是()A．濃鹽酸在反應(yīng)中起到酸性和還原劑作用B．將87gMnO2和足量濃鹽酸反應(yīng)，與將含有146gHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)制得的氯氣一樣多C．為防止氯氣污染環(huán)境，必需進行尾氣處理，可選用氫氧化鈉溶液來汲取多余的氯氣D．收集氯氣時，可用潮濕的淀粉-KI試紙進行驗滿解析：選B軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，在該反應(yīng)中，濃鹽酸中的一部分Cl由－1價變?yōu)镃l2中的0價，失去電子，表現(xiàn)還原性，一部分化合價沒有改變，與Mn2＋結(jié)合形成鹽，所以濃鹽酸在反應(yīng)中起到酸性和還原劑作用，A正確；87gMnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)，依據(jù)方程式可知產(chǎn)生71gCl2；含有146gHCl的濃鹽酸與足量MnO2反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行，鹽酸濃度降低，當(dāng)為稀鹽酸時反應(yīng)停止，所以生成的氯氣的質(zhì)量小于71g，故兩種狀況反應(yīng)產(chǎn)生的Cl2的質(zhì)量不等，B錯誤；Cl2是大氣污染物，在尾氣排放前要進行處理，依據(jù)Cl2能夠與堿反應(yīng)的性質(zhì)，可用溶解度大的NaOH溶液進行汲取，C正確；氯氣具有強氧化性，在溶液中會發(fā)生反應(yīng)：Cl2＋2KI=2KCl＋I2，I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{色，因此可用潮濕的淀粉-KI試紙進行驗滿，D正確。11．按要求填空。(1)配平氧化還原離子方程式，并用單線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：______Cu＋_______NOeq\o\al(－,3)＋_______H＋=_________NO↑＋________Cu2＋＋_________H2O；(2)已知KMnO4與濃鹽酸在室溫下可發(fā)生如下反應(yīng)。2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O①用雙線橋法標出上述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移狀況(請干脆標在上面)。②此反應(yīng)的還原劑是________，氧化產(chǎn)物是________，生成71gCl2時消耗的還原劑的質(zhì)量為________。(3)油畫所用顏料含有某種白色鉛化合物，置于空氣中天長日久就會變成黑色，從而使油畫色調(diào)變暗。若用H2O2來“清洗”，則可將PbS轉(zhuǎn)變成白色的PbSO4，從而使油畫的色調(diào)“復(fù)原”。上述“清洗”反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。解析：(1)依據(jù)化合價升降法，結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平該反應(yīng)方程式為3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O；在該反應(yīng)中，Cu失去電子，NOeq\o\al(－,3)得到電子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3×2e－，用單線橋法表示為(2)①在反應(yīng)2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中，Mn元素化合價由反應(yīng)前MnOeq\o\al(－,4)中的＋7價變?yōu)榉磻?yīng)后Mn2＋中的＋2價，化合價降低，得到2×5e－個電子；Cl元素化合價由反應(yīng)前HCl中的－1價變?yōu)榉磻?yīng)后Cl2中的0價，化合價上升，失去10×1e－個電子，用雙線橋法表示的電子轉(zhuǎn)移為②在該反應(yīng)中HCl為還原劑，氧化產(chǎn)物是Cl2；反應(yīng)產(chǎn)生的71gCl2的物質(zhì)的量是1mol，則依據(jù)Cl元素守恒可知消耗還原劑HCl的物質(zhì)的量是2mol，其質(zhì)量是m(HCl)＝2mol×36.5g·mol－1＝73g；(3)H2O2具有氧化性，會將黑色的PbS氧化為白色的PbSO4，而H2O2則被還原為H2O，依據(jù)電子守恒和原子守恒，可得該反應(yīng)的化學(xué)方程式為PbS＋4H2O2=PbSO4＋4H2O。12．氧化還原反應(yīng)原理在探討物質(zhì)性質(zhì)及物質(zhì)轉(zhuǎn)化方面具有重要的價值。(1)焊接鋼軌時可以用Fe2O3＋2Aleq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋Al2O3制備鐵，該反應(yīng)所屬基本反應(yīng)類型是________，用雙線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：___________________________________。(2)火藥是中國的“四大獨創(chuàng)”之一，恒久值得炎黃子孫傲慢。黑火藥在發(fā)生爆炸時，發(fā)生如下反應(yīng)：2KNO3＋3C＋S=K2S＋N2↑＋3CO2↑，其中還原產(chǎn)物是________。(3)宋代的《洗冤集錄》中有“銀針驗毒”的記載，“銀針驗毒”的原理為4Ag＋2H2S＋O2=2X＋2H2O，則X的化學(xué)式是__________，其中H2S在該反應(yīng)中________(填字母)。A．做氧化劑B．做還原劑C．既是氧化劑又是還原劑D．既不是氧化劑又不是還原劑(4)一個完整的氧化還原反應(yīng)方程式可以拆開寫成兩個“半反應(yīng)式”，一個是“氧化反應(yīng)”式，一個是“還原反應(yīng)”式。如2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋的拆寫結(jié)果是：氧化反應(yīng)為Cu－2e－=Cu2＋；還原反應(yīng)為2Fe3＋＋2e－=2Fe2＋。據(jù)此將反應(yīng)：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑拆寫成兩個“半反應(yīng)式”：氧化反應(yīng)為__________；還原反應(yīng)為__________。解析：(1)由化學(xué)方程式可知，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，反應(yīng)中鐵元素的化合價降低被還原，氧化鐵為反應(yīng)的氧化劑，鋁元素的化合價上升被氧化，鋁為反應(yīng)的還原劑，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為6，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為(2)由化學(xué)方程式可知，反應(yīng)中氮元素和硫元素的化合價降低被還原，硫化鉀和氮氣為反應(yīng)的還原產(chǎn)物，故答案為K2S、N2；(3)由質(zhì)量守恒定律可知，X的化學(xué)式為Ag2S，反應(yīng)中氫、硫元素的化合價沒有改變，則硫化氫在反應(yīng)中既不是氧化劑又不是還原劑；(4)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑的反應(yīng)中，還原劑鐵失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，氧化反應(yīng)為Fe－2e－=Fe2＋，氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，還原反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑。答案：(1)置換反應(yīng)(2)K2S、N2(3)Ag2SD(4)Fe－2e－=Fe2＋2H＋＋2e－=H2↑13．在H2O2溶液中加入KI和H2SO4的混合溶液，快速發(fā)生反應(yīng)，放出大量氣體，反應(yīng)過程可表示如下：①H2O2＋2KI＋H2SO4=I2＋K2SO4＋2H2O；②H2O2＋I2=2HIO；③H2O2＋2HIO=I2＋O2↑＋2H2O。下列說法正確的是()A．H2O2在上述3個反應(yīng)中均做氧化劑B．H2O2氧化性強于HIO，還原性弱于I2C．上述過程中每生成1mol氧氣，消耗1mol過氧化氫D．在反應(yīng)后的溶液中加入淀粉，溶液呈現(xiàn)藍色解析：選D①H2O2＋2KI＋H2SO4=I2＋K2SO4＋2H2O，H2O2中的氧元素的化合價從－1價改變?yōu)椋?價，化合價降低做氧化劑；②H2O2＋I2=2HIO，過氧化氫中氧元素的化合價從－1價改變?yōu)椋?價，化合價降低做氧化劑；③H2O2＋2HIO=I2＋O2↑＋2H2O，過氧化氫中氧元素的化合價從－1價改變?yōu)?價，化合價上升做還原劑，故A錯誤。①H2O2＋2KI＋H2SO4=I2＋K2SO4＋2H2O，H2O2的氧化性強于氧化產(chǎn)物I2;②H2O2＋I2=2HIO，H2O2的氧化性強于HIO；③H2O2＋2HIO=I2＋O2↑＋2H2O，H2O2的還原性強于I2，故B錯誤。依據(jù)反應(yīng)②H2O2＋I2=2HIO，③H2O2＋2HIO=I2＋O2↑＋2H2O，②＋③得到2H2O2=2H2O＋O2↑，所以每生成1mol氧氣，消耗2mol過氧化氫，故C錯誤。在反應(yīng)后的溶液中生成了碘單質(zhì)，加入淀粉，溶液呈現(xiàn)藍色，故D正確。14．已知反應(yīng)：①Cl2＋2NaBr=2NaCl＋Br2，②KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O，③2KBrO3＋Cl2=2KClO3＋Br2，下列說法正確的是()A．上述三個反應(yīng)都是置換反應(yīng)B．反應(yīng)②中若生成3個Cl2，過程轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6C．反應(yīng)③中若消耗1個Cl2，則氧化劑失電子的數(shù)目為10D．氧化性由弱到強的依次為Br2<Cl2<KClO3<KBrO3解析：選D②中生成物中有單質(zhì)但反應(yīng)物中沒有單質(zhì)，所以不是置換反應(yīng)，故A錯誤；反應(yīng)②是歸中反應(yīng)，若生成3個Cl2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為5，故B錯誤；③中還原劑是氯氣，氧化劑是溴酸鉀，消耗1個Cl2，氧化劑得電子的數(shù)目為10，故C錯誤；由①知氯氣的氧化性大于溴，由②知氯酸鉀的氧化性大于氯氣，由③知溴酸鉀的氧化性大于氯酸鉀，則氧化性強弱依次是KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2，故D正確。15．工業(yè)上利用氟碳鈰礦(主要成分為CeFCO3)提取CeCl3的一種工藝流程如圖：(1)流程中Ce(BF4)3轉(zhuǎn)化成KBF4的基本反應(yīng)類型是________。(2)在足量氧氣中高溫焙燒CeFCO3，化學(xué)方程式為________________________________________________________________________________________________________。(3)流程涉及的化合物中，鈰元素的化合價為________價、________價。(4)酸浸過程中，CeO2與鹽酸反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體單質(zhì)，且化學(xué)方程式中CeO2與鹽酸的化學(xué)計量數(shù)之比為1∶4，則化學(xué)方程式為____________________。解析：(1)由工藝流程圖可知，流程中Ce(BF4)3和氯化鉀反應(yīng)轉(zhuǎn)化成KBF4和CeCl3，該反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分生成了另外兩種化合物，屬于復(fù)分解反應(yīng)；(2)在足量氧氣中高溫焙燒CeFCO3生成了CeO2、CeF4、CO2，化學(xué)方程式為4CeFCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))3CeO2＋CeF4＋4CO2；(3)依據(jù)化合物中各元素正、負化合價的代數(shù)和為零，CeO2中Ce為＋4價、CeF4中鈰元素的化合價為＋4價，CeCl3中Ce的化合價為＋3價，Ce(BF4)3中Ce的化合價為＋3價，CeFCO3中Ce的化合價為＋3價，流程涉及的化合物中，鈰元素的化合價為＋3價、＋4價；(4)酸浸過程中，CeO2與鹽酸反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體單質(zhì)，依據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，則生成的氣體單質(zhì)是氯氣，生成物還有CeCl3和水，化學(xué)方程式中CeO2與鹽酸的化學(xué)計量數(shù)之比為1∶4，利用化合價升降法配平化學(xué)方程式為2CeO2＋8HCl=2CeCl3＋Cl2↑＋4H2O。答案：(1)復(fù)分解反應(yīng)(2)4CeFCO3＋O2eq\o(=,\s\up7(高溫))3CeO2＋CeF4＋4CO2(3)＋4＋3(4)2CeO2＋8HCl=2CeCl3＋Cl2↑＋4H2O16．如圖是一套制取并驗證氯氣部分化學(xué)性質(zhì)的試驗裝置。已知：Cl2＋2KI=I2＋2KCl?；卮鹣铝袉栴}：(1)裝置A中，儀器a的名稱為____________，該儀器中盛放的試劑為____________，寫出A裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________________________________________________________________________。(2)裝置B的作用是________________________。(3)當(dāng)有少量Cl2通過后，視察到裝置C中溶液變成________色。(4)當(dāng)Cl2持續(xù)通過時，