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第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
时间:40分钟
一、单选题
1.古诗词很浪漫且充满了艺术魅力,成语俗语等脍炙人口,都是中华民族文化中的瑰宝。下列诗词、语句中包含的化学反应既是离子反应又是氧化还原反应的是
A.粉身碎骨浑不怕,要 留清白在人间
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.曾青得铁则化为铜
D.水滴石穿
【答案】C
【详解】A.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间,此过程中发生碳酸钙受热分解的反应,没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,A错误;B.曾青得铁则化为铜,Fe与硫酸铜溶液反应生成Cu和硫酸亚铁,在溶液中的反应属于离子反应,Cu、Fe元素的化合价变化属于氧化还原反应,B正确;C.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干,是石蜡的燃烧属于氧化还原反应,不是离子反应,C错误;D.水滴石穿,过程中存在二氧化碳、水与碳酸钙的反应,不存在化合价的变化,不是氧化还原反应,D错误,答案选B。
2.氧化还原反应的特征是化学反应前后有元素化合价发生变化,下列反应中不属于氧化还原反应的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.H元素化合价升高,Cl元素化合价下降,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.C元素化合价升高,Cu元素化合价下降,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.反应前后没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,C符合题意;
D.反应前后C元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
3.氧化还原反应发生在同种元素之间的是
A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑ B.2H2S+SO2=3S↓+2H2O
C.H2+CuOCu+H2O D.2H2O2H2↑+O2↑
【答案】B
【详解】A.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑反应,Zn元素化合价升高、H元素化合价降低,氧化还原反应发生在不同元素之间,故不选A;
B.2H2S+SO2=3S↓+2H2O反应,H2S中S元素化合价升高、SO2中S元素化合价降低,氧化还原反应发生在同种元素之间,故选B;
C.H2+CuOCu+H2O反应,H元素化合价升高、Cu元素化合价降低,氧化还原反应发生在不同元素之间,故不选C;
D.2H2O2H2↑+O2↑反应,O元素化合价升高、H元素化合价降低,氧化还原反应发生在不同元素之间,故不选D;
选B。
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是
A.
B.
C.
D.(提示:Na2O2中氧元素的化合价为-1价)
【答案】D
【分析】题图中阴影部分表示的反应属于氧化还原反应但不属于四种基本反应类型中的任何一种。
【详解】A.该反应是置换反应,A不符合题意;
B.该反应是分解反应,B不符合题意;
C.该反应是化合反应,C不符合题意,
D.上述反应不属于四种基本反应类型,是氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
5.照明弹内部有一个特别的照明装置,里面装着照明剂。它包含金属可燃物、氧化剂和黏合剂等数种物质。金属可燃物主要用镁粉和铝粉制成。镁粉和铝粉燃烧时,能产生几千摄氏度的高温,发出耀眼的光芒。
将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条继续燃烧,反应的化学方程式为,该反应属于
①化合反应 ②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥离子反应 ⑦非氧化还原反应
A.①③⑦ B.②③⑥ C.③⑤ D.④⑥
【答案】C
【详解】根据置换反应的定义可知该反应属于③置换反应,反应前后有元素的化合价发生变化,也属于⑤氧化还原反应。
故选C。
6.硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中,不正确的是( )
A.过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+=CuS↓+2H+
B.过程②中,Fe3+作氧化剂
C.转化图中化合价不变的元素只有铜和氯
D.回收S的总反应为2H2S+O2=2H2O+2S↓
【答案】C
【分析】由图可知:一共发生的有三个反应①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+;②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S;③4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,由此可以推出总反应 2H2S+O2=2S↓+2H2O,再结合氧化还原反应中的基本概念解题。
【详解】A.根据图中转化可知,生成CuS的反应为H2S + Cu2+=CuS↓+ 2H+,A正确;
B.过程②中,Fe3+转化为Fe2+,Fe3+为氧化剂,B正确;
C.结合分析中的三个方程式,转化过程中化合价不变的元素除了有铜、氯之外还有氢,C错误;
D.根据图中转化可知,反应物为H2S和O2,生成物为S,根据原子守恒,还有水生成,总反应是2H2S+O2=2H2O+2S↓,D正确;
故选C。
7.下列反应中有一个反应与其他三个反应不同,则该反应是( )
A.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
B.SO3+H2O=H2SO4
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO
D.NaOH+HCl=NaCl+H2O
【答案】C
【详解】A.SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O中无元素化合价的改变,是非氧化还原反应;
B.SO3+H2O=H2SO4中无元素化合价的改变,是非氧化还原反应;
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO中氮元素的化合价由反应前的+4价变为反应后的+5和+2价,属于氧化还原反应;
D.NaOH+HCl=NaCl+H2O中无元素化合价的改变,是非氧化还原反应;
根据分析可知,C中的反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中氮元素的化合价由反应前的+4价变为反应后的+5和+2价,属于氧化还原反应,而A、B、D三个反应中无元素化合价的改变,是非氧化还原反应,答案选C。
8.下列关于氧化还原反应的叙述正确的是
A.H2还原CuO的反应只属于还原反应
B.置换反应都是氧化还原反应,所以3CO+Fe2O32Fe+3CO2既是置换反应又是氧化还原反应
C.3O2===2O3是氧化还原反应
D.复分解反应一定不是氧化还原反应
【答案】D
【详解】A.氧化还原反应是同时发生的,氢气还原氧化铜的反应是氧化还原反应,A错误;
B.氧化还原反应的本质是有电子转移,特征是有元素化合价升降。一种化合物和一种单质反应生成另外的单质和化合物的反应是置换反应,该反应中Fe元素化合价由+3价变为0价、C元素化合价由+2价变为+4价,所以属于氧化还原反应,但不是置换反应,B错误;
C.该反应为单质生成单质,化合价没有变化,即没有电子转移,所以不是氧化还原反应,C错误;
D.有电子转移的化学反应是氧化还原反应,复分解反应中没有电子转移,所以复分解反应一定不是氧化还原反应,D正确;
故选D。
9.属于氧化还原反应的离子方程式的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.该反应属于复分解反应,没有元素化合价改变,不属于氧化还原反应,A错误;
B.该反应中氢、氧元素化合价不变,不属于氧化还原反应,B错误;
C.该反应中,碳、氢、氧元素化合价不变,不属于氧化还原反应,C错误;
D.该反应中Na元素化合价升高,氢元素化合价降低,属于氧化还原反应,D正确;
故选D。
二、多选题
10.我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑,该反应中被还原的元素是
A.C B.N C.S D.O
【答案】BC
【详解】该反应中化合价降低的元素有N元素从+5价降低到0价,S元素从0价降低到-2价,化合价降低被还原,故答案选BC。
11.铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液,若通入空气则溶液颜色变绿,发生的反应有①Cr+2HCl=CrCl2+H2↑、②4CrCl2+4HCl+O2=4CrCl3+2H2O,下述叙述中正确的是
A.反应①②均属于置换反应
B.HCl在反应①②中均发生还原反应
C.反应①中HCl被氧化
D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应
【答案】D
【详解】A.置换反应除了要有单质参加反应,还必须有单质生成,反应②不符合,选项A错误;
B.在反应②中HCl的两种元素无价态变化,并没有发生氧化还原反应,选项B错误;
C.反应①HCl中H元素化合价降低,被还原,选项C错误;
D.反应②中Cr2+被O2氧化生成Cr3+,导致溶液颜色由蓝变绿,选项D正确;
答案选D。
12.海水是地球上的资源宝库,含有丰富的资源,海水提溴就是海水资源利用的一个实例。从海水里提取溴的过程中,有如下反应:。下列反应中与上述反应在原理上最相似的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】在反应中,反应物中被氧化,被还原,最后都生成,在此反应中被氧化和被还原的为不同价态的同一元素(溴),而且最终转化为同一价态,则产物既是氧化产物又是还原产物;
【详解】A. 反应中,不同元素化合价发生变化,A错误;
B. 反应中,不同元素化合价发生变化, B错误;
C. 反应中,被氧化和被还原的为不同价态的同一元素(硫),最后都生成单质硫,S既是氧化产物又是还原产物两者原理最相似,C正确;
D. 反应中氯气既是氧化剂又是还原剂,与上述反应在原理上不是最相似,D错误;
答案选C。
13.高铁酸钠 (Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其 中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O,关于该反应说法错误的是
A.ClO-中氯元素显+1价 B.Fe3+被氧化
C.ClO-被还原 D.FeO中铁元素显+2价
【答案】D
【详解】A.ClO-中氧元素化合价为-2,则氯元素显+1价,故A正确;
B.铁元素化合价升高,则Fe3+被氧化为FeO,故B正确;
C.ClO-中氯元素化合价降低,则被还原,故C正确;
D.FeO中铁元素显+6价,故D错误。
故选D。
三、填空题
14.在实验室中制取O2有多种方法,写出下列制取O2的反应的化学方程式。
(1)以双氧水为原料制取O2:___。
(2)以氯酸钾为原料制取O2:___。
(3)以高锰酸钾为原料制取O2:___。从反应类型来看,上述三个反应的共同特点是___。
【答案】(1)
(2)
(3) 分解反应、氧化还原反应
【解析】(1)以双氧水为原料用二氧化锰作催化剂制取O2: ;
(2)以氯酸钾为原料用二氧化锰作催化剂共同加热制取O2:;
(3)以高锰酸钾为原料加热制取O2:;这三个反应都发生了化合价的改变,都是从一种反应物生成多种生成物,从反应类型来看,都是分解反应,也是氧化还原反应。
15.(1)野外焊接铁轨常常采用铝热反应。
已知铝热反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,该反应所属基本反应类型是________,在反应中铁元素的化合价________(填“升高”或“降低”),该元素的原子________(填“失去”或“得到”)电子。发生氧化反应的是________(填化学式,下同),发生还原反应的是________。
(2)在反应H2SO3+2H2S=3H2O+3S↓中,被氧化与被还原元素的质量比为___,在反应3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,被还原的硫与被氧化的硫的质量比为___。
【答案】 置换反应 降低 得到 Al Fe2O3 2∶1 2∶1
【详解】(1)该反应为置换反应,铁元素化合价降低,得到电子,发生还原反应,铝元素化合价升高,发生氧化反应,Fe2O3中铁元素化合价降低,发生还原反应,故答案为:置换反应;降低;得到;Al;Fe2O3;
(2)H2S中硫元素化合价升高:,发生氧化反应,被氧化;H2SO3中硫元素化合价降低: ,发生还原反应,被还原。被氧化与被还原的硫元素质量比为2∶1;3 mol S,其中2 mol S化合价降低,被还原,1 mol S化合价升高,被氧化,所以被还原的硫与被氧化的硫的质量比为2∶1;故答案为:2∶1;2∶1。
16.化学反应按照不同的分类方法,可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,或者分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列一组反应:
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)其中属于化合反应的有______(填序号,下同),属于置换反应的有______。
(2)在化学反应前后元素的化合价没有发生变化的是______。
(3)上述反应中,既是分解反应又是氧化还原反应的是______。
(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是______。
(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是______(填序号)。
A.分子中原子的重新组合
B.氧元素的得失
C.电子的得失或共用电子对的偏移
D.元素化合价的改变
【答案】 ①④⑩ ⑤⑦ ②⑩ ⑧ ③⑨ C
【分析】氧化还原反应的实质为电子的得失或共用电子对的偏移,在四种基本类型的反应中,置换反应有单质参加,则一定存在化合价的变化,为氧化还原反应,而化合反应、分解反应不一定为氧化还原反应,复分解反应相互交换成分,没有元素化合价的变化,则一定不是氧化还原反应,以此解答该题。
【详解】(1)两种或两种以上的物质生成一种物质的反应为化合反应,属于化合反应的有①④⑩;
一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应属于置换反应,属于置换反应的有⑤⑦;
(2)②⑩两个反应中,元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,故合理选项是②⑩;
(3)分解反应是一种物质反应产生两种或两种以上其它物质的反应,其中有②⑧两个反应属于分解反应,其中⑧存在化合价的变化,为氧化还原反应,故合理选项是⑧;
(4)溶液中有离子参加的反应为离子反应,属于离子反应的有③⑨,且该反应中有元素化合价的变化,同时属于氧化还原反应,故合理选项是③⑨;
(5)氧化还原反应的实质为电子的得失或共用电子对的偏移,故合理选项是C。
【点睛】本题考查四种基本反应类型与氧化还原反应、离子反应的关系,明确反应中是否存在元素的化合价变化是判断是否为氧化还原反应的关键,离子反应是有离子参加或生成的反应,反应在溶液或熔融状态下进行。
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