高中化学（人教版必修一）第二章第二节《离子反应》第2课时——课时学案(1)

111一、选择题(本题包括10小题，每小题5分，共50分)1下列叙述中正确的是()A有单质生成的反应一定是氧化还原反应B非金属的最高价含氧酸都具有强氧化性C两种不同的阴离子在溶液中一定能大量共存D同种物质中的同种元素在反应中可能既被氧化又被还原解析：同素异形体之间的转化有单质生成，但元素的化合价没有改变，如2O3=3O2不是氧化还原反应，A项错误；非金属的最高价含氧酸并不都具有强氧化性，如H2CO3、H3PO4等并无强氧化性，B项错误；两种不同的阴离子在溶液中也不一定能大量共存，如HCO与OH，ClO与S2等，C项错误；同种物质中的同种元素在反应中可能既被氧化又被还原，如反应Cl22NaOH=NaClNaClOH2O等，D项正确。答案：D2双选题(2011上海高考)氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2SO22H2O=H2SO42HBr相比较，水的作用不相同的是()A2Na2O22H2O=4NaOHO2B4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3C2F22H2O=4HFO2D2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2解析：反应Br2SO22H2O=H2SO42HBr中，水既非氧化剂又非还原剂。A中水既非氧化剂又非还原剂；B中水既非氧化剂又非还原剂；C中水作还原剂；D中水作氧化剂。答案：CD3(2012济南模拟)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2，且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中，正确的是()ACl2通入FeI2溶液中，可存在反应3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3B每1 mol Co2O3在酸性溶液中被氧化生成Co2时转移2 mol eCFeCl3溶液能使淀粉KI试纸变蓝DI2是A族元素单质，具有较强的氧化性，可以将Co2氧化成Co2O3解析：由于Fe3氧化性强于I2，所以FeI3不存在，A中反应不可能发生，A错；B项中1 mol Co2O3被还原为Co2时转移2 mol e，B错；因Fe3氧化性大于I2，FeCl3将KI氧化为I2，I2遇淀粉变蓝，C正确；因氧化性Co2O3I2，I2不能把Co2氧化为Co2O3，D错误。答案：C4在一种酸性溶液中，可能存在NO、I、Cl、Fe3中的一种或几种离子，向该溶液中加入溴水，溴单质被还原，则以下推测中不正确的是()A一定有碘离子B可能含铁离子C可能有氯离子 D不含硝酸根离子解析：溴单质能氧化的离子只有I，一定有碘离子，而Fe3和NO(H)能氧化I，故一定不含Fe3和NO，可能含有Cl。答案：B5R2O在一定条件下可以把Mn2氧化成MnO，若反应后R2O转变为RO。又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为52，则n值为()A1 B2C3 D4解析：设R2O中R的化合价为x，RO中为y，则有n122x6y，即：2xy6，根据得失电子守恒：10(xy)10，解得x5，n12252。答案：B6已知NH4CuSO3与足量的2 mol/L硫酸溶液混合微热，产生下列现象：有红色金属生成产生刺激性气味的气体溶液呈现蓝色。据此判断下列说法正确的是()A反应中硫酸作氧化剂BNH4CuSO3中硫元素被氧化C1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子D刺激性气味的气体是氨气解析：红色金属是Cu，蓝色溶液中含Cu2，NH3和SO2都是有刺激性气味的气体，但是NH3能溶于足量的硫酸溶液，所以该气体一定是SO2，由此可写出该反应的方程式：2NH4CuSO32H2SO4=(NH4)2SO4CuSO42SO2Cu2H2O，在该反应中铜元素的化合价由1价变成0价和2价，所以NH4CuSO3中铜元素既被氧化又被还原，反应转移1个电子，即1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子。答案：C7根据下列物质中N元素的化合价判断，其中说法错误的是()ANH3具有还原性BN2既具有氧化性又具有还原性CN2只具有氧化性DHNO3具有氧化性解析：元素处于最低价时，只能失电子被氧化；处于最高价时，只能得电子被还原；处于中间价时，既能被氧化又能被还原。N元素最低价是3价，最高价是5价，所以C选项错误。答案：C8某反应体系的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列选项正确的是()ANa2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOHBNa2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2OCNa2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOHD当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子的物质的量为8 mol解析：Au2O3是反应物，则Au2O一定是生成物，其中Au元素化合价由3价变成1价，化合价降低，则必然有化合价升高的，即Na2S2O3(硫元素为2价)是反应物，Na2S4O6(硫元素为2.5价)是生成物。根据反应前后硫元素守恒则有：2Na2S2O3Na2S4O6，根据钠元素守恒，则生成物这边缺少钠元素，所以NaOH是生成物，再根据氢元素守恒，则水是反应物。由关系式：Au2O3Au2O4e，所以当1 mol Au2O3完全反应时，转移电子的物质的量为4 mol。答案：C9(2011湘潭二模)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示如下：2FeSO46Na2O2=2Na2FeO42Na2O2Na2SO4O2，下列说法中不正确的是()ANa2O2在上述反应中只作氧化剂BNa2FeO4既是氧化产物又是还原产物CNa2FeO4处理水时，既能杀菌，又能在处理水时产生胶体净水D2 mol FeSO4发生反应时，共有10 mol电子发生转移解析：6份的Na2O2中只有1份中的氧失去电子变成氧气，另外5份中的氧得到电子变成2价的氧，A项错；2 mol Fe2转化为6价的铁时，转移8 mol电子，再加上生成1 mol O2时Na2O2失去的2 mol电子，反应中共转移10 mol电子，D项对。答案：A10三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF35H2O=2NOHNO39HF。下列有关说法正确的是()ANF3是氧化剂，H2O是还原剂B还原剂与氧化剂的物质的量之比为21C若生成0.2 mol HNO3，则转移0.2 mol电子DNF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体解析：分析反应前后各元素价态变化，可知NF3在反应中既是氧化剂又是还原剂，其中：NF3HNO3是被氧化的过程，NF3为还原剂；2NF32NO是被还原的过程，NF3是氧化剂，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为12。生成1 mol HNO3转移2 mol电子，所以生成0.2 mol HNO3转移0.4 mol电子。NF3与潮湿的空气中的水反应生成NO，NO与空气中的O2反应生成红棕色的NO2。答案：D二、非选择题(本题包括4小题，共50分)11(10分)小明为验证NO2的氧化性和NO的还原性，设计了如下装置制取NO2和NO，并验证其性质，装置图如下：(1)写出甲中反应的离子方程式：_，乙中的现象是_，可证明NO2的氧化性；在丙中鼓入空气后现象是_，可证明NO的还原性。(2)实验前丙中充满水的作用是_(用反应方程式和简要文字回答)。(3)小华对小明的实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，他的理由是_。你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性？(简要回答出原理和现象即可)。解析：甲中的化学反应为Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O，产生的NO2通过乙进入丙和水反应生成一氧化氮，一氧化氮可与气球中的氧气反应产生红棕色的二氧化氮，从而证明一氧化氮具有还原性。答案：(1)Cu4H2NO=Cu22NO22H2O溶液变浑浊有红棕色气体生成(2)3NO2H2O=2HNO3NO，制取NO，并用排水法收集NO(3)NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸，可将Na2S氧化，使溶液变浑浊可将干燥的NO2与干燥的SO2气体混合，若气体颜色变浅，即可证明NO2的氧化性。12(13分)化学实验的微型化可有效地减少污染，实现化学实验绿色化的要求。某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如下图所示)，在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体，向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好。已知：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(1)e处反应的离子方程式为_。该反应中发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_。(2)b处的实验现象为_，d处的实验现象为_。(3)c处反应的化学方程式为_。标准状况下，当有0.224 L Cl2被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为_mol。(4)通过该实验能否比较Cl2、FeCl3、KMnO4三种物质氧化性的强弱？_(填“能”或“不能”)，若能，其氧化性由强到弱的顺序是_。解析：(1)根据e处发生反应的化学方程式判断反应中的氧化剂为KMnO4，还原剂为HCl，其中氧化剂和还原剂的物质的量之比为21015，而不是18。(2)b处发生的反应为2KICl2=2KClI2，I2遇淀粉显蓝色；d处发生的反应为：2FeCl2Cl2=2FeCl3，Fe3和SCN反应使溶液变红色。(3)Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式：当有0.01 mol Cl2被吸收时，转移0.01 mol电子。(4)e处实验说明氧化性KMnO4Cl2，d处实验说明氧化性Cl2FeCl3，因此，三种物质氧化性强弱顺序为：KMnO4Cl2FeCl3。答案：(1)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O15(2)溶液由无色变为蓝色溶液由浅绿色变为红色(3)Cl22NaOH=NaClNaClOH2O0.01(4)能KMnO4Cl2FeCl313(16分)(1)在淀粉碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，这是因为_，离子方程式为_。在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠碱性溶液，发现蓝色逐渐消失，这是因为_，离子方程式是_。对比和实验所得的结果，将I2、ClO、SO按氧化性由强到弱的顺序排列为_。(2)今有铁片、铜片，设计实验证明以下事实并写出化学反应方程式。浓硫酸的氧化性比稀硫酸强。氯化铁溶液中Fe3的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2强。铁的还原性比铜强。解析：(1)次氯酸钠具有强氧化性，可氧化I生成单质I2，I2遇淀粉变蓝；Na2SO3具有还原性，可还原I2生成I，使蓝色消失，离子方程式的书写思路是：确定反应物、产物，然后根据电子得失守恒和电荷守恒配平。(2)可根据Cu和浓H2SO4加热反应，而Cu和稀H2SO4加热也不反应来证明。可利用氧化还原方程式来证明。答案：(1)NaClO将KI氧化生成了I2ClO2IH2O=I2Cl2OHI2被Na2SO3还原生成了ISOI22OH=SO2IH2O ClOI2SO(2)Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应Cu2H2SO4(浓)CuSO4SO22H2OCu与FeCl3溶液能反应2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2Fe能与CuSO4溶液反应置换出CuFeCuSO4=FeSO4Cu(答案不唯一，合理即可)14(11分)(2011上海高考)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为_。(2)上述反应中的氧化剂是_，反应产生的气体可_用吸收。(3)As2S3和HNO3有如下反应：As2S310H10NO=2H3AsO43S10NO22H2O。若生成2 mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为_。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在_(填“正极”或“负极”)附近逸出。(4)若反应产物NO2与11.2 L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量_(选填编号)。a小于0.5 molb等于0.5 molc大于0.5 mol d无法确定解析：(1)根据电子得失守恒知1 mol As2S3作氧化剂得到2 mol电子，而1 mol SnCl2作还原剂失去2 mol电子，所以二者的物质的量之比是11；(2)H2S是还原性气体可用碱液或硫酸铜溶液吸收；(3)As2S3作还原剂，转移电子的个数是2(53)3(20)10。NO2属于还原产物，在正极生成；(4)根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5 mol，但考虑到随着反应到进行，硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。答案：(1)11(2)As2S3氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液(3)10 mol正极(4)a111