1.3.3氧化还原反应规律及配平（习题）-【名课堂精选】2022-2023学年高一化学同步精品备课系列（人教版2019必修第一册）（解析版）

第三节物质的分类及转化基础巩固第3课时氧化还原反应规律及配平1．R、X、Y和Z是四种元素，其在常见化合物中化合价均为+2价，且与单质R不反应；；。下列氧化性顺序正确的是A．B．C．D．【答案】D【解析】根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，由与单质R不反应，可得氧化性R2+＞X2+；由可得氧化性X2+＞Z2+；由可得氧化性Z2+＞Y2+。综上，氧化性由强到弱的顺序为。故选D。2.已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+>Br-,则下列反应不能发生的是(　　)A.Br2+2I-2Br-+I2B.Br2+2Fe2+2Br-+2Fe3+C.2Fe3++2I-2Fe2++I2D.2Fe3++2Br-2Fe2++Br2【答案】D。【解析】在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,D项不符合,不能发生。3．（广东省汕头一中2020-2021学年高一上学期期末）在常温下，发生下列几种反应：①16H++10Z−+2XO=2X2++5Z2↑+8H2O②2A2++B2=2A3++2B−③2B−+Z2=B2+2Z−下列结论判断错误的是A．溶液中可发生：Z2+2A2+=2A3++2Z−B．氧化性强弱的顺序为：XO＞Z2＞B2＞A3+C．酸性条件下XO不能将B−氧化为B2D．X2+是XO的还原产物【答案】C【解析】①16H++10Z－+2XO=2X2++5Z2↑+8H2O中，Z元素的化合价升高，X元素的化合价降低；②2A2++B2=2A3++2B－中，A元素的化合价升高，B元素的化合价降低；③2B－+Z2=B2+2Z－中，Z 元素的化合价降低，B元素的化合价升高，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性、还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则氧化性关系为：XO＞Z2＞B2＞A3+，则还原性为A2+＞B-＞Z-＞X2+，据此分析。A．已知氧化性：Z2＞A3+，则溶液中可发生：Z2+2A2+=2A3++2Z－，故A正确；B．由分析可知，氧化性关系为：XO＞Z2＞B2＞A3+，故B正确；C．氧化性关系为：XO＞B2，酸性条件下XO能将B－氧化为B2，故C错误；D．16H++10Z－+2XO=2X2++5Z2↑+8H2O中，X元素的化合价降低，被还原，则X2+是还原产物，故D正确；故选C。4．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，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．2Fe3++2I-=2Fe2++I2B．Cl2+FeI2=FeCl2＋I2C．Co2O3＋6HCl=2CoCl2＋Cl2＋3H2OD．3Cl2+6FeI2=2FeCl3＋4FeI3【答案】D【解析】A、氧化剂是铁离子，氧化产物是碘，性质强弱符合题意，能发生，不选A；B、氧化剂为氯气，氧化产物为碘，符合题意，能发生，不选B；C、氧化剂是三氧化二钴，氧化产物为氯气，符合题意，能发生，不选C；D、氧化剂是氯气，氧化产物为铁离子，但是铁离子能氧化碘离子，错误，选D。答案选D。5．现有下列四个氧化还原反应：①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2②2FeBr2+Br2=2FeBr3③Cl2+2KBr=2KCl+Br2④2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑若某溶液中有Fe2+、I、Br-、Cl-共存，要氧化除去Fe2+，而又不氧化Br-和Cl-，可加入的试剂是A．Cl2B．KMnO4C．FeCl3D．Br2【答案】D【解析】由信息可知，氧化性由强至弱的顺序为：，还原性由强至弱的顺序为，据此分析；A．氯气能将Fe2+、I－和Br-都氧化，故A不选；B．KMnO4能将Fe2+、I−、Br-和Cl−均氧化，故B不选；C．FeCl3能氧化除去I−而不影响Fe2+，故C不选；D．溴能将Fe2+、I－都氧化，而又不氧化Br-和Cl-，故D选；答案选D。6.在酸性条件下，可发生如下反应：ClO＋2M3＋＋4H2O===M2O＋Cl－＋8H＋，M2O中M的化合价是() A．＋4B．＋5C．＋6D．＋7【答案】C【解析】该反应为氧化还原反应，符合得失电子守恒规律。氯元素的化合价由＋5价降低到－1价，得到6个电子，则2个M3＋失去6个电子，每个M3＋失去3个电子，M元素的化合价由＋3价升高到＋6价，故C正确。7．（2021·凤城市第一中学高一月考）回答下列问题：（1）实验室制备氧气可以用加热高锰酸钾的方法实现，其发生的反应为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，其中被氧化的元素是___________(填元素符号)，还原产物是___________(填化学式)。（2）下列反应方程式：14HCl2237中还原剂是___________，若反应中发生氧化反应的HCl个数为12，则反应中转移的电子数为___________。（3）下面三个方法都可以用来制氯气：①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O　　②KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O③KMnO4+HCl(浓)→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平)根据以上三个反应，回答下列有关问题：I．反应②的离子方程式为___________II．反应②中，氧化产物与还原产物的质量比为___________III．已知反应④：4HCl+O22Cl2+2H2O(g)，该反应也能制得氯气。提醒一下，反应条件越简单反应越容易发生，说明性质越强烈。则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为___________【答案】（1）OK2MnO4、MnO2（2）HCl12（3）ClO+6H++5Cl-=3Cl2↑＋3H2O5：1KMnO4>MnO2>O2【解析】（1）反应中Mn元素化合价由+7价分别降低为+6价、+4价，KMnO4为氧化剂，K2MnO4、MnO2为还原产物，O元素化合价升高，O2为氧化产物，故答案为：O；K2MnO4、MnO2；（2）氧化还原反应K2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O中，化合价升高元素Cl失电子，还原剂是HCl；若反应中发生氧化反应的HCl个数为12，每个HCl失去1个电子，则反应中转移的电子数为12，故答案为：HCl；12；（3）I．KClO3+6HCl（浓）═3Cl2↑+KCl+3H2O反应中，KClO3、HCl和KCl均是易溶性的强电解质，拆分为离子，其它写成分子，改写为离子方程式为ClO+6H++5Cl-=3Cl2↑＋3H2O，故答案为：ClO +6H++5Cl-=3Cl2↑＋3H2O；II．KClO3+6HCl（浓）═3Cl2↑+KCl+3H2O反应中，氧化产物和还原产物都是氯气，生成的3个氯气分子中的6个氯原子中有1个来自于KClO3，是还原产物，5个来自于HCl，是氧化产物，所以氧化产物与还原产物的物质的量比为5：1，故答案为：5：1；III．根据①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O、③KMnO4+HCl(浓)→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平)，反应④：4HCl+O22Cl2+2H2O(g)，③没有反应条件，①的反应条件是加热，④的条件是催化剂、加热，说明氧化性KMnO4>MnO2>O2，故答案为：KMnO4>MnO2>O2。8.某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是__________________。 (2)已知2个KBrO3在反应中得到10个电子生成X,则X的化学式为___________。 (3)根据上述反应可推知________。 a.氧化性:KBrO3>H3AsO4b.氧化性:H3AsO4>KBrO3c.还原性:AsH3>Xd.还原性:X>AsH3(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:【答案】(1)AsH3　(2)Br2(3)a、c　(4)【解析】(1)KBrO3在反应中得到电子,则另外一种化合价变化的元素在反应中失去电子被氧化,所给物质中砷元素化合价发生了变化,低价态的AsH3是还原剂。(2)2个KBrO3在反应中得到10个电子,说明溴元素在反应中降低了5价,所以X的化学式为Br2。(4)利用氧化还原反应中电子得失相等的规律可配平该方程式为+4H2SO44K2SO4+4Br2+5H3AsO4+4H2O。9．有反应①2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl，②___________NaClO3+___________HCl(浓)—___________NaCl+___________Cl2↑+___________H2O;针对上述两个反应回答下列问题：(1)先配平方程式②___________(填写系数即可)再用双线桥法标出反应②的电子转移___________(2)指出反应②的氧化剂___________，氧化产物___________，该反应中被氧化与被还原的原子个数比为___________(3)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为___________，还原剂的还原性强弱顺序为___________。 【答案】1，6，1，3，3NaClO3Cl25：1NaClO3>Cl2SO2>HCl【解析】(1)根据化合价只靠近不交叉的原则，可知NaClO3转化为Cl2，化合价下降5，HCl转化为Cl2，化合价上升1，根据化合价升降守恒可知被还原的NaClO3与被氧化的HCl个数比为1：5，再结合质量守恒可知反应方程式为：，反应的双线桥为：。(2)知NaClO3转化为Cl2，化合价下降5，HCl转化为Cl2，化合价上升1，根据化合价升降守恒可知被还原的NaClO3与被氧化的HCl个数比为1：5，则该反应中被氧化与被还原的原子个数比为1：5。(3)在反应①2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl中，Cl2化合价下降，为氧化剂，对应的产物HCl为还原产物；SO2化合价上升，为还原剂，对应的产物H2SO4为氧化产物，根据强制弱的规律可知氧化性Cl2强于H2SO4，还原性SO2强于HCl。在反应②中，NaClO3为氧化剂，HCl为还原剂，Cl2既是氧化产物又是还原产物，根据氧化还原反应强制弱规律可知氧化性NaClO3强于Cl2，还原性HCl强于Cl2。综上所述可知两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为：NaClO3>Cl2，还原剂的还原性强弱顺序为：SO2>HCl。能力提升10．碘元素在海水中主要以的形式存在，几种含碘粒子之间有如图所示的转化关系，据图推断，下列说法不正确的是    A．可用淀粉试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘B．足量能使湿润的已变蓝的淀粉试纸褪色的原因可能是C．由图可知氧化性的强弱顺序为D．途径Ⅱ中若生成，反应中转移的电子数为【答案】C【解析】A．加碘盐中含有，其在酸性条件下可被还原生成，故用淀粉试纸和食醋检验加碘盐，故A 不选；B．根据图示转化Ⅲ可知，已变蓝的淀粉试纸褪色的原因可能是氯气将碘单质氧化为，反应方程式为，故B不选；C．根据图示转化关系可知B项正确。根据途径Ⅲ可知氧化性：，故悬C；D．根据转化关系可知，故D不选。答案选C11．已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应体系，其中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。(1)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应的化学方程式：_________________________________________________________________。(2)该反应中，化合价升高的反应物是________，化合价没有发生变化的反应物是________。(3)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变成紫红色，说出NaBiO3的一个性质：______________________________________________________。【答案】(1)2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O(2)KClH2SO4(3)NaBiO3具有强氧化性(或NaBiO3的氧化性比KMnO4的强)【解析】(1)常温下，Cl2为黄绿色，由题中信息结合元素守恒可知，酸性条件下，KMnO4能将Cl－氧化为Cl2，自身被还原。结合题中所给的七种物质可知，该反应中氧化剂为KMnO4，还原剂为KCl，氧化产物为Cl2，还原产物为MnSO4。根据反应前后原子守恒可判断，反应物还有H2SO4，生成物还有K2SO4和H2O。配平可得反应的化学方程式为2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O。(2)根据(1)中所得方程式，所含元素化合价升高的反应物是KCl，所含元素化合价没有发生变化的反应物是H2SO4。(3)向反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变成紫红色，说明NaBiO3将Mn2＋氧化成了MnO，可以说明NaBiO3的氧化性比KMnO4的强。12．过氧化氢被称为绿色氧化剂，在实验、医疗、化工、生产工艺等方面有广泛的应用，请回答下列有关H2O2的问题：(1)H2O2中O的化合价为_______价，具有_______(填“氧化性”或“还原性”或“氧化性和还原性”)。(2)酸性高锰酸钾溶液可与H2O2反应，其化学方程式是：_______H2O2+_______KMnO4+_______H2SO4=_______+_______MnSO4+_______O2↑+_______H2O已知：稀溶液几乎无色。①请将上述化学方程式配平；___________②上述反应中的还原剂为_______(填化学式)，被还原的元素是_______(填元素符号)。③向酸性溶液中滴入双氧水，观察到的现象是_______，反应后溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。④0.3mol参加上述反应，转移电子_______mol。 (3)酸性条件下，在FeCl3和FeCl2的混合溶液中加入H2O2以除去Fe2＋，反应的离子方程式_______。(4)H2O2可用于SO2的尾气处理，请写出反应的化学方程式_______。【答案】(1)    -1    氧化性和还原性(2)    5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O    H2O2    Mn    紫色逐渐褪去，有气泡产生    增大    1.5(3)2H＋＋H2O2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2H2O(4)SO2＋H2O2=H2SO4【解析】(1)H2O2中O的化合价为-1价，因为O还有0价和-2价，所以-1价的O属于中间价态，即可以被氧化，也可以被还原，所以过氧化氢具有氧化性和还原性，故答案为：-1；氧化性和还原性；(2)①酸性高锰酸钾具有强氧化性，可氧化过氧化氢生成氧气，高锰酸根离子被还原为锰离子，电子转移数守恒可知，高锰酸钾与过氧化氢的物质的量之比为：2:5，再根据电荷守恒和原子守恒配平该氧化还原反应为：5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O；②上述反应中，过氧化氢中-1价O元素被氧化，所以还原剂为H2O2，高锰酸钾被做氧化剂，Mn元素被还原，故答案为：H2O2；Mn；③向酸性溶液中滴入双氧水，根据上述反应原理可知，紫色的高锰酸根离子转化为无色的锰离子，其有氧气冒出，所以观察到的现象是紫色逐渐褪去，有气泡产生；反应过程中消耗硫酸并生成水，所以反应后溶液中氢离子的浓度减小，溶液pH增大，故答案为：紫色逐渐褪去，有气泡产生；增大；④0.3mol参加上述反应，转移电子的物质的量为0.3mol(7-2)=1.5mol；(3)过氧化氢可氧化亚铁离子生成铁离子，自身被还原为水，反应的离子方程式为：2H＋＋H2O2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2H2O；(4)过氧化氢具有氧化性，二氧化硫具有还原性，两者可发生氧化还原反应生成硫酸，其化学方程式为：SO2＋H2O2=H2SO4。13．CuI是难溶于水的白色固体。已知：氧化性Cu2+＞I2＞Cu+，还原性Cu＞I-＞Cu+。氧化还原反应进行的方向是：较强氧化剂+较强还原剂→较弱还原产物+较弱氧化产物。(1)根据物质氧化性还原性的强弱推测，在溶液中Cu2+和I-反应的产物是___________、___________；(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色，向其中加入一些铜粉，可使溶液黄色消失，反应的化学方程式为___________；(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色，也可向其中通入少量H2S，这是因为当浓度接近时，还原性H2S___________I-(填“＞”、“＜”、“=”)；与加入铜粉的方法相比，用此方法得到的HI溶液浓度___________(填“高”、“低”、“相等”)；(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气：4CuI(白色)+Hg→Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是___________。A．该反应被氧化的元素是铜元素和汞元素B．该反应的氧化剂为CuI C．Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物D．反应中转移电子2mol【答案】(1)    CuI    I2(2)2Cu+I2=2CuI↓(3)    ＞    高(4)AC【解析】(1)氧化性Cu2+＞I2，还原性Cu＞I-＞Cu+，所以Cu2+和I-反应，Cu2+被还原为Cu+、I-被氧化为I2，Cu+和I-结合为难溶于水的CuI沉淀，所以反应的产物是CuI、I2；(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色，是因为其中的碘离子被氧化为碘单质的缘故，加入金属铜，金属铜可以和碘单质反应生成CuI，反应方程式为2Cu+I2=2CuI↓；(3)欲消除HI溶液的黄色，也可向其中通入少量H2S，说明碘单质可以和硫化氢反应生成单质硫和碘化氢，还原性H2S>I-；硫离子的还原性大于碘离子，所以用此方法得到的HI溶液浓度高；(4)A．该反应中Cu元素化合价由+1降低为0、Hg元素化合价由0升高为+2，被氧化的元素是汞元素，故A错误；B．该反应CuI中Cu元素化合价由+1降低为0，该反应的氧化剂为CuI，故B正确；C．Cu2HgI4是Hg元素化合价升高得到的产物，Cu2HgI4是氧化产物，故C错误；D．Hg元素化合价由0升高为+2，反应中转移电子2mol，故D正确；选AC。14．储氢碳纳米管的研究成功体现了科技的进步，但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应式为C+K2Cr2O7+H2SO4→CO2↑+K2SO4+Cr2(SO4)3+H2O(未配平)(1)配平上述方程式：____。____C+____K2Cr2O7+____H2SO4=____CO2↑+____K2SO4+____Cr2(SO4)3+____H2O(2)上述反应中氧化剂是____(填化学式)，氧化产物是____(填化学式)。(3)H2SO4在上反应中表现出来的性质是____(填序号)。A．氧化性B．氧化性和酸性C．酸性D．还原性和酸性【答案】(1)3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O(2)    K2Cr2O7    CO2(3)C 【解析】(1)反应中碳元素的化合价由0升高为+4，铬元素的化合价由+6降低为+3，由电子守恒可知，C的化学计量数为3，K2Cr2O7的化学计量数为2，由质量守恒定律可知，配平后的化学方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O；(2)铬元素的化合价降低，则K2Cr2O7为氧化剂，碳元素的化合价升高，则CO2为氧化产物；(3)该反应中，硫酸中各元素的化合价不发生变化，反应中生成硫酸盐，则硫酸在该反应中用作酸，体现酸性。