在化学学习中,氧化还原反应是一个重要的知识点,它不仅涉及电子的转移,还与物质的性质、反应条件以及能量变化密切相关。为了帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容,本文将提供一些典型的氧化还原反应习题,并附上详细的解析,便于大家巩固知识、提升解题能力。
一、选择题
1. 下列反应中,属于氧化还原反应的是( )
A. NaCl + AgNO₃ → AgCl↓ + NaNO₃
B. 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂↑
C. CaCO₃ → CaO + CO₂↑
D. HCl + NaOH → NaCl + H₂O
解析:
本题考查对氧化还原反应的基本判断。氧化还原反应的核心是元素的化合价发生变化。
- A选项是复分解反应,没有元素的化合价变化;
- B选项中,H₂O₂中的氧从-1价变为H₂O中的-2价和O₂中的0价,发生了氧化还原反应;
- C选项是分解反应,但Ca、C、O的化合价均未变化;
- D选项是酸碱中和反应,无化合价变化。
答案:B
2. 在反应 3Cu + 8HNO₃ → 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O 中,被还原的物质是( )
A. Cu
B. HNO₃
C. NO
D. H₂O
解析:
在该反应中,Cu的化合价由0升至+2,被氧化;而HNO₃中的N从+5价降至+2价(在NO中),因此HNO₃被还原。
NO是还原产物,H₂O是副产物,不参与氧化还原过程。
答案:B
二、填空题
3. 在Fe²⁺ → Fe³⁺ 的过程中,铁元素的化合价______(填“升高”或“降低”),说明该过程是______反应(填“氧化”或“还原”)。
解析:
Fe²⁺到Fe³⁺,铁的化合价从+2升至+3,说明失去了电子,发生氧化反应。
答案:升高;氧化
4. 在下列反应中:
MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O
其中,HCl的作用是______(填“氧化剂”、“还原剂”或“既作氧化剂又作还原剂”)。
解析:
在该反应中,MnO₂被还原为Mn²⁺,而HCl中的Cl⁻被氧化为Cl₂,因此HCl既作为还原剂又作为酸参与反应。
答案:既作氧化剂又作还原剂
三、简答题
5. 请写出以下反应的离子方程式,并指出氧化剂和还原剂。
反应: 铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气。
解析:
该反应的化学方程式为:
Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑
其离子方程式为:
Fe + 2H⁺ → Fe²⁺ + H₂↑
在该反应中,Fe被氧化为Fe²⁺,H⁺被还原为H₂。因此,Fe是还原剂,H⁺是氧化剂。
四、综合应用题
6. 某实验中,将一定量的K₂Cr₂O₇溶液加入到H₂S溶液中,在酸性条件下发生如下反应:
Cr₂O₇²⁻ + H₂S + H⁺ → Cr³⁺ + S + H₂O
请完成该反应的配平,并指出氧化剂和还原剂。
解析:
首先分析各元素的化合价变化:
- Cr₂O₇²⁻中Cr为+6价,还原为Cr³⁺(+3价),被还原;
- H₂S中S为-2价,被氧化为S(0价),被氧化。
根据得失电子守恒进行配平:
Cr₂O₇²⁻ + 3H₂S + 8H⁺ → 2Cr³⁺ + 3S + 7H₂O
答案:
配平后的离子方程式为:
Cr₂O₇²⁻ + 3H₂S + 8H⁺ → 2Cr³⁺ + 3S + 7H₂O
氧化剂:Cr₂O₇²⁻;还原剂:H₂S
结语
氧化还原反应是化学学习中的重点和难点之一,理解其本质——电子的转移,是掌握这类问题的关键。通过多做练习、仔细分析反应中的化合价变化,能够有效提高解题能力和思维深度。希望本文提供的习题和解析能对你的学习有所帮助。