1.3氧化还原反应同步练习题（含解析）高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

1.3 氧化还原反应 同步练习题
一、选择题
1．是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是
A．途径①与物质的量之比最好为3：2
B．相对于途径①、③，途径②更好地体现了绿色化学思想
C．反应②的方程式为：
D．后面途径转化中，加入的Y物质体现了其氧化性
2．高铜酸钠是黑色难溶于水的固体，具有强氧化性，在中性或碱性环境中稳定，一种制备高铜酸钠的原理为(未配平)。下列说法错误的是
A．中铜的化合价为价 B．参加反应转移4mol电子
C．反应中氧化产物为 D．与稀硫酸能发生氧化还原反应
3．过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)常用作医药消毒剂，可以轻质碳酸钙为原料，按以下实验方法来制备。
轻质CaCO3粉末滤液白色结晶体目标产物
下列有关说法正确的是
A．①煮沸的主要目的是除去溶解的CO2
B．②的反应中H2O2作氧化剂，氨水用来调节溶液的pH
C．②中结晶的颗粒较小，过滤时可用玻璃棒轻轻搅动
D．③醇洗的主要目的是减少晶体的损失
4．由铁及其化合物可制得铁红、氯化铁、绿矾、高铁酸钾、铁黄等物质。高铁酸钾是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，能与水反应生成氢氧化铁和氧气。铁黄可用作生产磁性材料、颜料的原料。由硫铁矿烧渣(主要含)得到绿矾，再由绿矾制备铁黄的流程如下：
已知：难溶于水也难溶于盐酸、硫酸、硝酸等酸。下列说法不正确的是
A．“酸浸”时应选用硫酸来溶解烧渣
B．“还原”时参加反应的与烧渣中满足：
C．“氧化”时发生的反应为
D．“氧化”时越高，越有利于制得纯净的铁黄
5．向盛有Cl2的密闭试管中注入少量Na2S稀溶液，充分振荡，无明显现象。则溶液中S元素存在的主要形式为
A．S2- B．S C．SO2 D．
6．下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A．用饱和溶液制备胶体 B．充有氢气的气球遇明火爆炸
C．食品变质腐败 D．用次氯酸钠溶液对环境进行消毒
7．钒元素在酸性溶液中有多种存在形式，其中为蓝色，为淡黄色，已知能发生如下反应：
Ⅰ.
Ⅱ.
下列说法错误的是
A．酸性条件下的氧化性：
B．反应Ⅱ中氧化产物和还原产物物质的量之比为
C．向溶液中滴加酸性溶液，溶液颜色由蓝色变为淡黄色
D．向含的酸性溶液中滴加溶液充分反应，转移电子
8．下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是
A． B． C．NaCl D．
9．通常利用反应：(未配平)定性检验，关于该反应的下列说法中，不正确的是
A．被氧化 B．每消耗，转移
C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为 D．在该反应的条件下，氧化性：
10．下列透明溶液中，离子能大量共存的是
A．Na+、Cu2+、Cl-、 B．H+、Ca2+、ClO-、
C．Fe2＋、H+、、 D．Na+、、OH-、K+
11．火箭推进发生反应的化学方程式为：(偏二甲肼中C、N元素的化合价相等)。下列说法正确的是
A．是氧化剂 B．被氧化
C．氧化产物与还原产物之比为3∶2 D．完全反应，有个电子转移
12．广泛用于纸浆漂白、杀菌消毒等领域，因消毒效果好、不产生致癌物或诱变剂，已被广泛应用于污水处理工程。其一种制备方法为。下列说法错误的是
A．具有强氧化性
B．反应中HCl只是提供酸性环境
C．反应中生成1mol 时，转移5mol电子
D．当还原产物均为时，等质量的的氧化能力是的2.63倍
13．是大气污染的主要元凶之一，工业上常用碱液吸收法来处理：，使废气得以净化，下列有关说法正确的是
A．NaOH在该反应中作氧化剂
B．在反应过程中仅失去电子
C．反应后溶液的pH增大
D．上述反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1
14．工业上通过反应2Al2O3+3C+6Cl24AlCl3+3CO2制取无水氯化铝，关于该反应下列说法正确的是
A．AlCl3是氧化产物
B．每生成1molCO2，转移4个电子
C．该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
D．C发生还原反应
15．为防止废弃的硒单质(Se)造成环境污染，通常用浓硫酸将其转化成二氧化硒()，再用溶液处理后回收。发生的反应为：①；②。下列说法不正确的是
A．①中是还原产物，是氧化产物
B．氧化性由强到弱的顺序是：(浓)
C．②中既不是氧化剂也不是还原剂
D．②中每生成共转移电子
二、填空题
16．“纳米零价铁-”体系可将烟气中难溶的氧化为可溶的。
(1)制备纳米零价铁：将溶液与、的混合溶液混合可生成纳米零价铁和等，写出该反应的化学方程式_______。
(2)的氧化：在一定温度下，将溶液和溶液雾化后与烟气按g 定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的氧化。部分反应机理如图所示：
①写出反应Ⅱ的离子方程式_______。
②纳米零价铁的作用是_______。
③与反应生成，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
④脱除率随温度的变化如图所示。当温度高于120℃时，脱除率随温度升高呈现下降趋势，其主要原因是_______。
(3)氧化产物的吸收：氧化后的产物在烟气的携带下被氨水吸收，转化为_______(填化学式)。
17．分析下列化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，填空
(1)氧化剂_______、还原剂 _______ 、氧化产物_______ 、还原产物______。
(2)试用双线桥法分析电子转移方向和数目_______。
三、计算题
18．制备碘的方法之一是从碘酸盐开始， 共分为两步。
(1)第一步的反应为：NaIO3+3NaHSO3=NaI+3NaHSO4，此反应中氧化剂为______，被氧化的元素为_______。
(2)第二步的反应共包含NaIO3、NaI、I2、Na2SO4、 NaHSO4和H2O六种物质，请写出该反应的完整的化学方程式并标出电子转移的方向和数目：_________。
(3)第二步反应中有3 mol氧化产物生成时，转移电子的物质的量为____mol。
四、元素或物质推断题
19．无机非金属元素在化工生产中扮演者重要的角色，请利用相关知识回答下列问题：
Ⅰ．工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图及主要反应如图：
(1)硅有非常重要的用途，请写出其中的一种：_______。
(2)在电弧炉中发生的反应需要在高温条件下进行，写出该反应的化学方程式：_______。
(3)在流化床反应的产物中，除SiHCl3外，还有SiCl4、SiH2Cl2、SiH3Cl等，有关物质的熔沸点数据如下表，分离SiHCl3和其他杂质的方法为_______。
物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185
沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9
(4)古瓷中所用原料成分一直是个谜，近年来科学家才得知大多为硅酸盐，如蓝紫色的硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为+2价)等，下列关于硅酸铜钡的说法正确的是_______。
A．可用氧化物形式表示为BaO·CuO·2SiO2
B．性质稳定，不易脱色
C．x=6
D．易溶解于强酸和强碱
Ⅱ．从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。以下是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息。
(5)写出N2的电子式_______，并解释N2化学性质稳定的原因：_______。
(6)G属于_______(填“酸性”或“碱性”或“不成盐”)氧化物。
(7)由G生成E和J的反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量比为_______。
(8)D→E的转化为工业制硝酸的基础反应，写出该步反应化学方程式：_______。
五、实验题
20．“大象牙膏”是一种神奇的化学反应，它会喷出大量的泡沫，就像是普通牙膏一样，人们给它取了一个大象牙膏的名字，大象牙膏()的原理是双氧水+催化剂+发泡剂，混合时催化剂加快双氧水分解速率，分解出大量氧气。某小组同学欲探究的性质，过程如下：
【预测】聚焦中的作为核心元素，因此预测既具有氧化性，也具有还原性。
(1)预测其具有氧化性的思路是___________。
【实验和观察】小组同学分别选用酸性溶液、酸性溶液与溶液反应以验证预测。已知：酸性条件下被还原成，淀粉遇变蓝色。
(2)实验①利用了酸性高锰酸钾的___________(填“氧化性”或“还原性”)，该实验中，证明酸性溶液与溶液反应的现象除了溶液颜色变浅或褪色外还有___________。写出该反应的离子方程式___________。
(3)实验②是为了验证的___________(填“氧化性”或“还原性”)，在反应后的溶液中加入淀粉溶液，可观察到溶液变蓝，写出该反应的离子方程式___________。
【解释和结论】
(4)以上实验可得出的结论是___________。
【参考答案】
一、选择题
1．D
解析：A．途径①中Cu和、反应生成CuSO4，Cu与混酸反应的离子反应为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，硝酸根离子由硝酸提供，氢离子由硝酸和硫酸提供，要使途径①所得溶液只含3mol CuSO4，则消耗的物质的量为2mol时，的物质的量为3mol，所用混酸中与物质的量之比最好为3：2，故A正确；
B．①③中生成有毒气体，②中Cu、氧气、硫酸反应生成硫酸铜和水，则途径②更好地体现了绿色化学思想，故B正确；
C．反应②中Cu和氧气、硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：，故C正确；
D．硫酸铜与氢氧化钠生成氢氧化铜沉淀，与Y生成氧化亚铜，知Y可为葡萄糖，葡萄糖与氢氧化铜反应的方程式为：C6H12O6+2Cu(OH)2=C6H12O7+Cu2O+2H2O，该过程中Cu元素化合价下降，Cu(OH)2作为氧化剂，C6H12O6是还原剂，体现还原性，故D错误；
故选D。
2．B
解析：A．中钠为+1价，氧为 2价，则铜的化合价为价，故A正确；
B．次氯酸根变为氯离子，因此参加反应转移2mol电子，故B错误；
C．反应中Cu化合价升高，因此氧化产物为，故C正确；
D．具有强氧化性，因此与稀硫酸反应生成硫酸钠、硫酸铜、氧气和水，两者发生氧化还原反应，故D正确。
综上所述，答案为B。
3．D
解析：A．碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，气体在溶液中的溶解度随温度的升高而减小，加热煮沸是为了除去多余的盐酸，A错误；
B．向CaCl2溶液中加入H2O2、NH3·H2O发生反应为CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl，H2O2的组成元素化合价没有发生变化不是氧化剂，B错误；
C．尽管②中结晶的颗粒较小，但是过滤时若用玻璃棒轻轻搅动，会导致滤纸破损，C错误；
D．过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)微溶于水，也不溶于乙醇，用醇洗涤，可以减少晶体的溶解，同时乙醇容易挥发，可以加速晶体干燥，D正确。
故选D。
4．D
【分析】均溶于硫酸，由制备流程可知，酸溶后的溶液含Fe2+、Fe3+、Cu2+，加入过量铁粉后溶液中只有Fe2+，滤渣中为SiO2、Cu。滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出晶体绿矾，绿矾与氨水、空气可发生氧化还原反应生成FeOOH，以此来解答。
解析：A．由硫铁矿烧渣得到绿矾主要成分为FeSO4·7H2O，所以酸浸选用硫酸来溶解，A正确；
B．“还原”时参加反应的与烧渣中反应方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+ Cu2+=Cu+ Fe2+，所以过量还原铁粉满足：，B正确；
C．“氧化”时发生的反应为FeSO4与空气中的氧气发生氧化还原反应生成FeOOH，化学方程式为，C正确；
D．“氧化”时越高，会使铁黄中混有Fe(OH)3，得不到纯净的铁黄，D错误；
故选D。
5．D
解析：向盛有的密闭试管中注入少量稀溶液，充分振荡，无明显现象，因氯气具有氧化性，则硫离子被氧化，S元素的化合价升高，溶液中S元素存在的主要形式为；答案选D。
6．A
解析：A．制取红褐色胶体应该向煮沸的蒸馏水中滴加饱和氯化铁溶液至溶液变红褐色；；没有元素化合价改变，不涉及氧化还原反应，故A符合题意；
B．氢气遇明火爆炸是和氧气生成水，涉及氧化还原反应，故B不符合题意；
C．食品变质腐败是一个缓慢氧化过程，涉及氧化还原反应，故C不符合题意；
D．次氯酸钠具有强氧化能杀菌，涉及氧化还原反应，故D不符合题意；
故选A。
7．D
解析：A．氧化剂氧化性大于氧化产物，由Ⅰ可知，氧化性，由Ⅱ可知，氧化性；故酸性条件下的氧化性：，A正确；
B．反应Ⅱ中发生氧化反应得到氧化产物，发生还原反应得到还原产物，由化学方程式可知，氧化产物和还原产物物质的量之比为，B正确；
C．向溶液中滴加酸性溶液，被高锰酸钾氧化为，故溶液颜色由蓝色变为淡黄色，C正确；
D．向含的酸性溶液中滴加溶液充分反应，由于碘离子还原性大于亚铁离子，故碘离子完全和反应生成碘单质，转移电子，D错误；
故选D。
8．A
解析：A．易与空气中的氧气反应生成，Fe元素化合价升高，是因发生氧化还原反应变质，故A正确；
B．与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，元素化合价没有变化，不是因为发生氧化还原反应变质，故B错误；
C．NaCl不和空气中的水等物质反应，不存存在氧化还原反应，故C错误；
D．碳酸钠放置在空气中不易变质，故D错误；
故答案选A。
9．C
解析：A．锰元素化合价升高， Mn2+ 被氧化，故A不选；
B．PbO2中Pb元素化合价由+4降低为+2，则每消耗1mol PbO2，转移2mole-，故B不选；
C．PbO2作氧化剂，Pb元素化合价由+4降低为+2，降低2价，Mn2+作还原剂，锰元素化合价由+2升高为+7，升高5价，根据化合价升降总数相等可得，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 5:2，故C选；
D．在同一化学反应方程式中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，该反应中Pb元素化合价降低，PbO2 是氧化剂，锰元素化合价升高， MnO是氧化产物，则氧化性： PbO2>MnO，故D不选；
故选C。
10．A
解析：A．选项离子之间不能发生任何反应，可以大量共存，A符合题意；
B．H+、生成HClO，不能大量共存，B不符合题意；
C．Fe2+、H+、 反应产生Fe3+、NO、H2O，不能大量共存，C不符合题意；
D．与OH-生成H2O、CO，不能大量共存，D不符合题意；
故合理选项是A。
11．C
解析：A．反应过程中中碳元素化合价升高，反应氧化反应，为还原剂，A错误；
B．中氮元素化合价降低得到氮气，发生还原反应被还原，B错误；
C．1分子中碳、氮被氧化生成2分子二氧化碳和1分子氮气，中氮元素化合价降低被还原生成2分子氮气，故氧化产物与还原产物之比为3∶C正确；
D．反应中不确定反应的量，故无法判断电子转移的量，D错误；
故选C。
12．C
解析：A．ClO2中的Cl处于较高化合价，可以降低，具有强氧化性，故A正确；
B．反应中，NaClO2发生歧化反应生成NaCl、ClO2，HCl只是提供酸性环境，故B正确；
C．NaClO2中的Cl由+3价变为-1价和+4价，反应中生成1molClO2时，转移1mol电子，故C错误；
D．设质量为mg，当还原产物均为时，等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的≈2.63倍，故D正确；
故选C。
13．D
解析：A．NaOH在反应中没有元素发生化合价变化，不是氧化剂，A错误；
B．NO2在反应过程中失电子也得电子，B错误；
C．反应消耗NaOH溶液，pH减小，C错误；
D．NO2在反应过程中既作还原剂又作氧化剂，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1，D正确；
故选D。
14．C
【分析】反应2Al2O3+3C+6Cl24AlCl3+3CO2中C元素的化合价升高，Cl元素的化合价降低。
解析：A．反应中Cl元素的化合价降低，被还原，则AlCl3是还原产物，故A错误；
B．反应中C的化合价从0价升高到+4价，则每生成1 mol CO2，转移4mol电子，故B错误；
C．该反应中，Cl2为氧化剂，C为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，故C正确；
D．反应中C元素的化合价升高，被氧化，发生氧化反应，故D错误；
故答案选C。
15．B
解析：A．反应①中是还原剂，对应的生成物是氧化产物，浓硫酸是氧化剂，对应的生成物是还原产物，A正确；
B．反应①中浓硫酸是氧化剂，是氧化产物，反应②中是氧化剂，I2是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，故氧化性：(浓)，B错误；
C．反应②中由价变为0价，是氧化剂，由价变为0价，是还原剂，N在反应前后化合价没有变化，既不是氧化剂也不是还原剂，C正确；
D．反应②中由价变为0价，则生成转移电子，D正确；
故选B。
二、填空题
16．(1)
(2) 与溶液反应产生，与反应产生 温度升高，会发生分解
(3)
解析：（1）将溶液与、的混合溶液混合可生成纳米零价铁和，Fe元素由+2价下降到0价，S元素由+3价上升到+4价，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：。
（2）①反应I中Fe2+可以被H2O2氧化为Fe3+，则Y为Fe3+，反应Ⅱ中Fe3+和H2O2反应生成H+和，离子方程式为：；
②该过程中第一步反应需要Fe2+，纳米零价铁的作用是与溶液反应产生，与反应产生；
③与反应生成，NO为还原性， N元素由+2价上升到+5价，是氧化剂，O元素由-1价下降到-2价，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为；
④当温度高于120℃时，温度升高，会发生分解，脱除率随温度升高呈现下降趋势。
（3）氧化后的产物为HNO3，HNO3在烟气的携带下被氨水吸收，转化为。
17．(1) CuSO4 Fe FeSO4 Cu
(2)
解析：（1）由方程式可知，反应中铜元素化合价降低被还原，硫酸铜是反应的氧化剂、铜是还原产物，铁元素化合价升高被氧化，铁是还原剂、硫酸亚铁是氧化产物，故答案为：CuSO4；Fe；FeSO4；Cu；
（2）由方程式可知，反应中铜元素化合价降低被还原，硫酸铜是反应的氧化剂、铜是还原产物，铁元素化合价升高被氧化，铁是还原剂、硫酸亚铁是氧化产物，表示电子转移方向和数目的双线桥为，故答案为：。
三、计算题
18． NaIO3 硫元素 6
【分析】结合氧化还原反应的基本概念和价态变化规律分析解题。
解析：(1)在NaIO3+3NaHSO3=NaI+3NaHSO4反应中I元素的化合价由+5价变为-1价，S元素的化合价由+4价变为+6价，所以NaIO3是氧化剂，硫元素失电子被氧化；
(2)第三步的反应共包含NaIO3、NaI、I2、Na2SO4、 NaHSO4和H2O六种物质，所有化合物中I元素的化合价为+5价、-1价、0价，其它元素化合价都不变，该反应中+5价的I元素、-1价的I元素得失电子变成0价的I元素，根据碘酸钠中I元素得电子数=5-0=5，碘化钠中I元素失电子数=1-0=1，所以得失电子最小公倍数是5，再结合原子守恒知，该反应方程式为：NaIO3+5NaI+6NaHSO4=6Na2SO4+3I2+3H2O，用单线桥分析电子转移的方向和数目为；
(3)第二步反应中氧化产物和还原产物均为I2，当有3mol氧化产物生成时，转移电子的物质的量=3mol×(1-0)×2=6mol。
四、元素或物质推断题
19．(1)半导体材料或制光伏电池
(2)SiO2+2CSi+2CO↑
(3)蒸馏
(4)ABC
(5) 氮气中两个氮原子以共价三键结合，断裂N≡N需要较大的能量
(6)不成盐
(7)1∶2
(8)4NH3+5O24NO+6H2O
解析：Ⅰ．石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅和CO，然后粗硅与HCl在流化床中发生反应产生SiHCl3、H2，产生的SiHCl3被H2在高温下还原产生精Si和HCl。
Ⅱ．根据物质所属类别，结合元素化合价可知：A是N2，D是NH3，E是NO，G是NO2，Q是N2O5，J是HNO3，R是HNO2，M是NH3 H2O，L是NH4NO3，然后根据物质的性质分析解答。
(1)通过上述方法制得的精硅可以用半导体材料或制光伏电池；
(2)在电弧炉中石英砂与焦炭在高温下反应产生粗硅和CO，根据电子守恒、原子守恒，可得发生的反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；
(3)根据表格数据可知：上述物质的沸点相差较大，因此分离上述混合物采用的方法是蒸馏法；
(4)A．物质用不同形式表示时元素的原子个数比不变，元素化合价不变，则硅酸铜钡(BaCuSi2Ox，铜为+2价)用氧化物形式表示时化学式为BaO·CuO·2SiO2，A正确；
B．硅酸盐性质稳定，不溶于水，因此使用时不容易脱色，B正确；
C．根据化合物中正负化合价代数和为0，可知O原子个数为，C正确；
D．该物质是硅酸盐，性质稳定，与强酸、强碱不能发生反应，D错误；
故合理选项是ABC；
(5)N2中2个N原子形成3对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为：；
在N2分子中两个氮原子以共价三键结合，断裂N≡N需要较大的能量，因此N2化学性质稳定，不容易参加化学反应；
(6)G是NO2，NO2与水反应产生HNO3、NO，反应前后元素化合价发生变化，因此NO2属于不成盐氧化物；
(7)G是NO2，J是HNO3，E是NO，NO2与水反应产生HNO3、NO，反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，在该反应中NO2既作氧化剂，又作还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量比为1：2；
(8)D是NH3，E是NO，NH3与O2在催化剂存在条件下发生反应产生NO、H2O，反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O。
五、实验题
20．(1)H2O2中的O元素为-1价，可能降低为-2价
(2) 氧化性 气体产生
(3) 氧化性
(4)H2O2既具有氧化性，也具有还原性
解析：（1）在化学反应中，化合价降低得电子的物质做氧化剂，具有氧化性，中O为价，处于中间价态，氧元素的化合价可升高，可降低，即双氧水中的氧元素的化合价可降低显示氧化性；
（2）实验①利用酸性高锰酸钾具有强氧化性，与双氧水发生氧化还原反应，其离子方程式为，双氧水做还原剂，氧元素的化合价升高变为氧气，该反应现象为紫色高锰酸钾溶液褪色，同时有气体放出；
（3）实验②利用了碘化钾中碘为价，为碘元素的最低价态，具有还原性，验证双氧水具有氧化性，反应后的溶液加入淀粉变蓝，说明碘化钾与双氧水发生氧化还原反应生成碘单质，发生的离子反应为；
（4）实验①证明双氧水具有还原性，实验证明双氧水具有氧化性，结合上述实验得到的最终结论为既具有氧化性，也具有还原性。