高中化学必修1资料：专题1-3-3 氧化还原反应的应用备作业（人教版2019）（解析版）

第一章物质及其变化第三节氧化还原反应第3课时氧化还原反应的应用一、选择题1.飞船以铝粉与高氯酸铵的混合物为固体燃料，其中高氯酸铵的反应为2NH4ClO4=N2↑＋Cl2↑＋2O2↑＋4H2O。下列有关叙述不正确的是()A．该反应属于分解反应、氧化还原反应B．上述反应瞬间能产生大量高温气体，推动飞船飞行C．铝粉的作用是点燃时氧化放热引发高氯酸铵反应D．在反应中NH4ClO4只作氧化剂【答案】D【解析】A．该反应由一种物质生成多种物质，且元素化合价发生变化，属于分解反应和氧化还原反应，故A正确；B．反应生成大量高温气体，为推动飞船飞行的原因，故B正确；C．铝粉在点燃条件下剧烈反应放出大量的热，可作为反应的引发剂，故C正确；D．反应物只有一种，且NH4ClO4中N和部分O元素化合价升高、Cl元素的化合价降低，则反应中NH4ClO4既是氧化剂又是还原剂，故D错误；2．关于物质氧化性及还原性的强弱，下列说法中正确的是()A．物质越易失电子，还原性越强B．原子失电子越多，还原性越强C．元素化合价降低越多，氧化性越强D．物质越易被氧化，氧化性越强【答案】A【解析】还原性强弱与电子转移数目、化合价升降的多少无关，与失电子能力有关，越易失电子，还原性越强。A.还原性的强弱与失电子能力有关，越易失电子，还原性越强，A正确；B.还原性强弱与电子转移数目无关，不能利用失去电子数目判断还原性强弱，B错误；C.氧化性与化合价降低数目无关，不能利用元素化合价降低的多少判断氧化性强弱，C错误；D.易被氧化的物质，还原性强，符合优先氧化的规律，D错误；3．对于反应3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O，以下叙述正确的是（）A．Cl2是氧化剂，NaOH是还原剂B．被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数之比为5∶1C．Cl2既做氧化剂又做还原剂D．氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为5∶1【答案】C【解析】A.反应中只有Cl元素的化合价变化，Cl2既做氧化剂又做还原剂，故A错误；B.由反应可知，1个Cl原子失去电子，被氧化，5个Cl原子得到电子被还原，被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数之比为1∶5，故B错误；C.反应中只有Cl元素的化合价变化，Cl2既做氧化剂又做还原剂，故C正确；D.氧化还原反应中电子得失守恒，氧化剂得电子数与还原剂失电子数相等，为1∶1，故D错误；4．ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂，实验室中可通过以下反应制得2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。据此，下列说法不正确的()A．KClO3发生还原反应B．H2C2O4在反应中被氧化C．H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性D．ClO2作水处理剂时，利用了其强氧化性【答案】C【解析】A．Cl元素的化合价降低，得到电子被还原，则KClO3发生还原反应，A正确；B．C元素的化合价升高，失去电子被氧化，则H2C2O4在反应中被氧化，B正确；C．ClO2为还原产物，H2C2O4为还原剂，还原性：H2C2O4>ClO2，不能比较H2C2O4、ClO2的氧化性，C错误；D．二氧化氯具有强氧化性，所以能杀菌消毒，二氧化氯作水处理剂时，利用了其强氧化性，故D正确；5．研究表明：多种海产品体内含有+5价的砷（As）元素，对人体无毒，而砒霜的成分是As2O3，有剧毒；青菜中含有维生素C．专家忠告：不要同时大量食用海鲜和青菜，否则容易中毒。下面有关解释不正确的是（）A．As2O3中As元素为+3价B．致人中毒过程中砷元素发生氧化反应C．维生素C能将+5价砷还原成As2O3D．维生素C具有还原性【答案】B【解析】+5价的砷（As）元素有氧化性，维生素C有还原性，+5价的砷（As）元素与维生素C能发生氧化还原反应生成As2O3，所以不要同时大量食用海鲜和青菜，A、根据化合物中元素的化合价代数和为0判断，As2O3中As元素为+3价，故A正确；B、砷元素由+5价变为+3价，得电子发生还原反应，故B错误；C、砷元素由+5价变为+3价，得电子的物质是氧化剂，氧化剂被还原，故C正确；D、该反应中砷元素由+5价变为+3价，得电子的物质是氧化剂，所以维生素C是还原剂，还原剂具有还原性，故D正确；6．（2020·元氏县第四中学高一期中）反应2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2中氧化产物是()A．FeCl2 B．KCl、I2 C．I2 D．KCl【答案】C【解析】根据2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2反应中元素化合价的变化，结合氧化产物的概念分析判断。2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2反应中KI中I元素化合价由-1升高到0价为还原剂，生成的I2是氧化产物，故选C。【点睛】本题的易错点为B，要注意KCl中元素的化合价没有发生变化，KCl既不是氧化产物，也不是还原产物。7．（2020·北京北师大实验中学高一月考）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【解析】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。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；8．已知三个氧化还原反应：①2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I2，②2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，③2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑。若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要将I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是()A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl【答案】C【解析】由信息可知，氧化性由强至弱的顺序为：MnO4-＞Cl2＞Fe3+＞I2，还原性由强至弱的顺序为I-＞Fe2+＞Cl-＞Mn2+；A．氯气能将Fe2+、I-均氧化，故A错误；B．KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-均氧化，故B错误；C．FeCl3能氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-，故C正确；D．HCl与三种离子均不反应，故D错误；故答案为C。【点睛】考查氧化还原反应，把握氧化性的强弱、混合物分离提纯为解答的关键，氧化性由强至弱的顺序为：MnO4-＞Cl2＞Fe3+＞I2，还原性由强至弱的顺序为：I-＞Fe2+＞Cl-＞Mn2+，要氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-，选择氧化剂发生反应不能引入新杂质，且Fe2+和Cl-不能参加反应。9．在酸性条件下，可发生如下反应：ClO3-+2M3++4H2O=M2O7n-+Cl-+8H+，M2O7n-中M的化合价是A．+4 B．+5 C．+6 D．+7【答案】C【解析】根据电荷守恒-1+3×2=-1-n+8，n=2，设M的化合价是x，则2x-2×7=-2，x=+6，故C正确。10．根据下列反应：(1)2Fe3++2I-=2Fe2++I2；(2)Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+，判断离子的还原性由强到弱的顺序是（）A．Br->I->Fe2+ B．I->Fe2+>Br-C．Fe2+>I->Br- D．Br->Fe2+>I-【答案】B【解析】在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物。(1)反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2中，碘元素化合价从-1升到0，失去电子，发生氧化反应，I-为还原剂；Fe化合价降低，得到电子，发生还原反应，得到还原产物Fe2+，则还原性I->Fe2+。(2)反应Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+中，Fe化合价升高，发生氧化反应，亚铁离子是还原剂；Br化合价降低，发生还原反应，得到还原产物Br-，则还原性Fe2+>Br-。综上所述，还原性I->Fe2+>Br-。答案为B。【点睛】利用化合价变化判断还原剂，并根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性来进行比较。11．硝酸工业尾气中含有高浓度的NO和NO2，它们都是大气的重要污染物。已知某厂排放的尾气中NO、NO2的体积比为1:1，该厂采用NaOH溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为（）A．-3 B．+1 C．+3 D．+5【答案】C【解析】NO和NO21:1反应，生成一种盐，为归中反应。最终为+3价，生成亚硝酸钠。答案选C。12．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，而Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（）A．Cl2+FeI2=FeCl2＋I2 B．3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3C．Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D．2Fe3＋+2I-=2Fe2++I2【答案】B【解析】A.因为氧化性FeCl3>I2，所以氯气先氧化碘离子后氧化亚铁离子，A正确；B.根据反应：3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3，得出氧化性是：Cl2>FeCl3，但是氧化性：FeCl3>I2，还原性：I->Fe2+，I-会先被Cl2氧化，和题意不相符合，不可能发生，B错误；C.根据反应：Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O，得出氧化性是：Co2O3>Cl2，和题意相符合，反应可能发生，C正确；D.因为氧化性FeCl3>I2，所以2Fe3＋+2I-=2Fe2++I2能发生，D正确；13．在8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl反应中，被氧化的原子与被还原的原子物质的量之比为A．8︰3 B．1︰3 C．3︰8 D．3︰1【答案】B【解析】反应8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl中，N元素化合价升高，由−3价升高到0价，Cl元素化合价降低，由0价降低到−1价，由方程式可知当有3molCl2参加反应时，有8molNH3参加反应，其中有2mol被氧化，被氧化的原子与被还原的原子的物质的量之比为2︰6=1︰3；答案选B。14．（2020·营口市第二高级中学高一期末）含硫煤燃烧会产生大气污染物，为防治该污染，某工厂设计了新的治污方法，同时可得到化工产品，该工艺流程如图所示，下列叙述不正确的是()A．该过程中可得到化工产品H2SO4B．该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2C．该过程中化合价发生改变的元素只有Fe和SD．图中涉及的反应之一为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4【答案】C【解析】根据工艺流程所示可知，该工艺中Fe2（SO4）3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2（SO4）3+2H2O+SO2=2FeSO4+2H2SO4，据此分析解答。A．从图可以看出，该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，可得到化工产品H2SO4，A正确；B．根据A中分析可知，该工艺流程是除去煤燃烧时产生的SO2，B正确；C．该过程中化合价发生改变的元素除去Fe和S外，还有O，C不正确；D．该工艺中Fe2(SO4)3溶液吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，反应方程式为Fe2(SO4)3＋SO2＋2H2O=2FeSO4＋2H2SO4，D正确；15．（2019·湖北省沙市中学高一单元测试）已知有如下反应：①2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2②2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－③2Fe(CN)64-＋I2=2Fe(CN)63-＋2I－，试判断氧化性强弱顺序正确的是（）A．Fe3＋＞Br2＞I2＞Fe(CN)63-B．Br2＞I2＞Fe3＋＞Fe(CN)63-C．Br2＞Fe3＋＞I2＞Fe(CN)63-D．Fe(CN)63-＞Fe3＋＞Br2＞I2【答案】C【解析】依据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由反应方程式①判断氧化性Fe3＋＞I2，由反应方程式②得到氧化性Br2＞Fe3＋，由反应方程式③得到氧化性I2＞Fe(CN)63-，综合可得C项正确。填空题16．（2019·甘肃省武威十八中高一期末）用双线桥法标出电子转移的方向和数目①Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl____________________②2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑____________________【答案】17．（2020·甘肃省灵台一中高一期中）已知下列反应①2FeCl2+Cl2=2FeCl3②Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2③PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O。据此可判断：Cl2、FeCl3、PbO2、ZnCl2的氧化性由强到弱顺序为_____________（用﹥表示）。【答案】PbO2＞Cl2＞FeCl3＞ZnCl2【解析】根据氧化还原反应找出氧化剂与氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，进行分析比较。①2FeCl2+Cl2=2FeCl3中，Cl元素化合价降低，氧化剂为Cl2，还原剂为FeCl2，FeCl3既是氧化产物又是还原产物，则氧化性Cl2＞FeCl3；②Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2中，Fe元素化合价降低，氧化剂为FeCl3，还原剂为Zn，氧化产物ZnCl2，则氧化性FeCl3＞ZnCl2；③PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+