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第五节 氧化还原反应
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
一、单项选择题
1．我国汉代器物和秦俑彩绘用的颜料“汉紫”，直到近来人们才研究出来，其成分为紫色的硅酸铜钡(铜为＋2价)，它的化学式为BaCuSi2Ox，则x的值为( )
A．3 B．4 C．5 D．6
2．(2012•天津高考)下列单质或化合物性质的描述正确的是( )
A．NaHSO4水溶液显中性
B．SiO2与酸、碱均不反应
C．NO2溶于水时发生氧化还原反应
D．Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
3．二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂，可通过以下反应制得：
2NaClO3＋Na2SO3＋H2SO4===2ClO2＋2Na2SO4＋H2O。下列说法正确的是( )
A．硫元素化合价降低
B．NaClO3发生氧化反应
C．该反应是复分解反应
D．Na2SO3是还原剂
4．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列化学反应属于阴影部分的是( )
A．4NH3＋5O2=====△催化剂4NO＋6H2O
B．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
C．2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑
D．Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2
5．(2012•江苏高考)下列有关物质的性质与应用不相对应的是( )
A．明矾能水解生成Al(OH)3胶体，可用作净水剂
B．FeCl3溶液能与Cu反应，可用于蚀刻印刷电路
C．SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆
D．Zn具有还原性和导电性，可用作锌锰干电池的负极材料
6．交警常用一种“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车，其反应原理为：C2H5OH＋4CrO3(红色)＋6H2SO4===2Cr2(SO4)3(绿色)＋2CO2↑＋9H2O。若C2H5OH中碳的化合价为－2，则对于该反应的说法正确的是( )
A．CrO3氧化剂
B．该反应为复分解反应
C．反应中转移的电子数为6e－
D．C2H5OH中碳元素被还原
二、双项选择题
7．(2011•中山质检)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：
2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4=====△2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋
2H2O。
下列说法正确的是( )
A．KClO3中的Cl在反应中得到电子
B．反应中H2C2O4是还原剂
C．ClO2是氧化产物
D．生成1 mol ClO2有2 mol电子发生转移
8．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。下列反应可制取K2FeO4：Fe2O3＋3KNO3＋4KOH=====△2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O。
下列说法正确的是( )
A．该反应是氧化还原反应
B．KNO3是还原剂
C．K2FeO4不仅具有杀菌消毒作用，而且具有净水作用
D．生成1 mol K2FeO4转移的电子数为4 mol
三、非选择题
9．某学生设计如下实验装置用于制取纯净的无水氯化铜。根据各小题的要求，填写下列空白。
(1)A中发生反应的化学方程式为________________________，该反应中MnO2是______________剂。
(2)B的作用是____________________，装置C的作用是__________________________。
(3)装置D中发生反应的化学方程式为____________________。
(4)E的作用是________________，反应的离子方程式为________________________________。
10．氯气是一种重要的化工原料，在生产和生活中应用十分广泛。
已知：2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，所以在实验室可用高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气。
(1)仪器①的名称__________。请为该反应选择合适的发生装置______________(填“A”或“B”)。
(2)在上述反应中，氧化剂是__________。
(3)当集气瓶中收集满氯气时，可以观察到气体呈______色。
(4)工业上电解饱和食盐水制取氯气的化学方程式：
______________________________________________。
11．A、B、C、D四种物质之间有下图所示的转化关系。已知：A是空气中的主要成分，B、C、D均为化合物，且C为红棕色气体。
请回答下列问题：
(1)写出A和C的名称或化学式：A______，C______。
(2)在上图D→C的过程中，D表现出强__________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)在D的稀溶液中滴入NaOH溶液，其反应的离子方程式是______________________________。
12．为研究硝酸的性质，小芳设计并完成如下实验：室温下，将等质量的铁片分别与足量的浓HNO3和稀HNO3反应(如下图)。回答下列问题：
(1)图1中发生反应的化学方程式是_____________________________，该反应的氧化剂是__________，图中气球的作用是_____________________________________。
(2)为使图1所示的反应速率减慢，可采取的措施是______________________________________。
(3)图2所示实验无明显现象，小芳进一步探究如下：
假设①：常温下铁与浓硝酸不反应；
假设②：________________________________。
将图2中的铁片取出并洗净后，放入CuSO4溶液中，无明显现象，则说明假设①____________(填“成立”或“不成立”)。
参考答案
一、单项选择题
1．解析：硅酸铜钡(BaCuSi2Ox)中钡为＋2价、铜为＋2价、硅为＋4价，氧为－2价，根据物质各元素化合价代数和为0，则(＋2)＋(＋2)＋(＋4)×2＋(－2)×x＝0，x＝6，故选D。
答案：D
2．解析：NaHSO4溶液电离出H＋使溶液呈酸性，故A错；SiO2可与HF、NaOH溶液等反应，故B错；NO2溶于水时发生氧化还原反应生成HNO3与NO，故C正确；Fe在氯气中燃烧生成产物只有FeCl3，故D错。
答案：C
3．解析：Na2SO3中硫元素的化合价升高，失去电子，发生氧化反应，Na2SO3是还原剂，故A错、D正确；氯元素由＋5价降为＋4价，得到电子，发生还原反应，NaClO3是氧化剂，故B错；复分解反应都不涉及元素化合价变化，而该反应存在硫、氯元素化合价的升降，故C错。
答案：D
4．解析：A项，不属于复分解反应，也不是置换反应，但属于氧化还原反应；B项，属于化合反应；C项，属于分解反应；D项，属于置换反应。
答案：A
5．解析：本题考查物质的性质与应用。Al(OH)3胶体具有净水作用，故A正确；Fe3＋具有氧化性，可以氧化Cu，即可腐蚀铜，故B正确；漂白纸浆，体现出SO2的漂白性，故C错；Zn较活泼，易失去电子而作原电池的负极材料，故D正确。
答案：C
6．解析：铬元素由＋6价变为＋3价，降低总数为12，得到12个电子，发生还原反应，则CrO3是氧化剂，故A正确；复分解反应都不涉及元素化合价变化，而该反应存在碳、铬元素化合价的升降，故B错；碳由—2价变为＋4价，升高总数为12，失去12个电子，被氧化，乙醇是还原剂，故C、D均错。
答案：A
二、双项选择题
7．解析：化合价变化为KCl＋5O3――→＋e－Cl＋4O2，故A项正确；ClO2为还原产物，H2C2O4为还原剂，故B项正确，C项错误；生成1 mol ClO2转移1 mol电子，故D项错误。
答案：AB
8．解析：该反应中铁、氮元素的化合价发生升降，故A正确；氮元素由＋5价变为＋3价，降低总数为6，得到6个电子，被还原，则KNO3是氧化剂，故B错；K2FeO4具有强氧化性，其还原产物能水解生成氢氧化铁胶体，故C正确；Fe2O3＋3KNO3＋4KOH=====△2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O～6e－，则n(e－)＝3n(K2FeO4)＝3 mol，故D错。
答案：AC
三、非选择题
9．解析：(1)浓盐酸与二氧化锰共热制氯气：MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，锰元素由＋4价降为＋2价，得到2个电子，被还原，则MnO2是氧化剂；(2)由于盐酸具有强挥发性，则A中产生的氯气中含有氯化氢、水蒸气，因此进入D之前需要用B、C装置除去氯气中混入的氯化氢、水蒸气，B中盛饱和NaCl溶液，除去HCl，C中盛浓硫酸，干燥氯气；(3)D中反应为：Cu＋Cl2=====△CuCl2；(4)氯气有毒，需要用NaOH溶液吸收多余的Cl2，Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
答案：(1)MnO2＋4HCl(浓)=====△MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 氧化
(2)除去Cl2中混有的HCl 除去Cl2中混有的水蒸气
(3)Cu＋Cl2=====△CuCl2
(4)吸收多余的Cl2，防止污染空气 Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
10．解析：(1)仪器①是锥形瓶；高锰酸钾固体和浓盐酸制氯气不需要加热，故选B；(2)锰元素由＋7价降为＋2价，被还原，则KMnO4是氧化剂；(3)通常，氯气是黄绿色气体；(4)工业上用惰性电极电解饱和食盐水制取氯气，原理为2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
答案：(1)锥形瓶 B (2)KMnO4 (3)黄绿
(4)2NaCl＋2H2O=====通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
11．解析：(1)氮气约占空气体积的4/5，在放电条件下与氧气直接化合生成无色的NO，常温下NO很容易与氧气化合生成红棕色的NO2；NO2易溶于水并生成硝酸和NO，浓硝酸与Cu发生氧化还原反应，生成硝酸铜、NO2和H2O。因此图中A、B、C、D分别为N2或氮气、NO或一氧化氮、NO2或二氧化氮、浓HNO3。(2)浓HNO3→NO2时，前者所含氮元素的化合价由＋5价降为＋4价，发生还原反应，则浓HNO3是氧化剂，表现强氧化性。(3)强酸和强碱生成可溶性盐和水，则该反应实质为H＋＋OH－===H2O。
答案：(1)N2(或氮气) NO2(或二氧化氮) (2)氧化性
(3)H＋＋OH－===H2O
12．解析：(1)铁片与足量稀硝酸反应，生成硝酸铁、NO和水，铁元素由0价升为＋3价，被氧化，则铁是还原剂，部分氮元素由＋5价降为＋2价，被还原，则HNO3是氧化剂，根据化合价升降法配平可得化学方程式；气球是为了观察反应速率的快慢，收集有毒气体，防止有毒气体散逸到空气中，污染空气；(2)根据浓度、压强、温度、催化剂对反应速率的影响规律，减小硝酸的浓度，降低反应体系的温度等措施都能使图1中反应速率减慢；(3)将图2中的铁片取出并洗净后，放入CuSO4溶液中，无明显现象，则说明常温下铁与浓硝酸反应，使铁表面生成一层致密的氧化膜，阻止里面的金属继续发生反应，因此假设②为常温下，铁在浓HNO3中会“钝化”，假设①不成立。
答案：(1)Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O HNO3
①观察反应速率的快慢；②收集有毒气体，防止有毒气体散逸到空气中，污染空气
(2)减小硝酸的浓度，降低反应体系的温度
(3)②常温下，铁在浓HNO3中会“钝化” 不成立