1.3 氧化还原反应 同步练习题 （含解析）高中人教版（2019）化学必修第一册

1.3 氧化还原反应 同步练习题
一、选择题
1．工业上除去电石渣浆(含CaO)上清液中的，并制取石膏的常用流程如图：
下列说法错误的是
A．石膏的化学式：
B．在过程I中作还原剂，在过程II中是氧化产物
C．过程I和过程II的总反应的离子方程式：
D．清液中的被氧化为(浓度为)，理论上共需要的
2．某化工厂基于“绿色化学”理念设计了如下治污工艺流程，下列说法错误的是
A．该流程可用于吸收
B．由转化为的过程中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1
C．该过程的总反应为
D．可用做该反应过程的催化剂
3．关于反应，下列说法正确的是
A．消耗，转移电子
B．在此条件下，氧化性：
C．既是氧化剂又是还原剂
D．氧化产物和还原产物的物质的量比为21∶8
4．工业上，常用绿矾(FeSO4·7H2O)来处理含有Cr2O的酸性废水。发生反应的离子方程式为：Cr2O+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。下列说法错误的是
A．Fe2+在反应中失电子 B．Cr2O作氧化剂，被还原
C．氧化性：Cr2O大于Fe3+ D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：3
5．下列说法中错误的是
A．可以根据化学反应前后物质的种类和类别分为四个基本反应类型
B．可以根据化学反应中是否有电子转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
C．可以根据化学反应中是否有离子参加将化学反应分为离子反应和非离子反应
D．可以根据化学反应中是否有反应物剩余将化学反应分为可逆反应和非可逆反应
6．工业废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O)有毒，必须处理达标后才能排放，工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)做处理剂，反应的离子方程式如下：6Fe2++Cr2O+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O关于该反应的说法正确的是
A．Fe2+发生还原反应
B．每处理1molCr2O，转移6mol电子
C．Cr2O是氧化剂，被氧化
D．Cr3+是氧化产物
7．已知：①绿茶中含有大量的鞣酸；②鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，概括如图所示的实验流程分析，下列叙述错误的是
A．绿茶叶水与FeSO4反应生成的鞣酸亚铁易被氧化成鞣酸铁而呈蓝黑色
B．维生素C可将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁
C．④中发生的反应只有1个
D．服用补铁剂时不能喝绿茶
8．在氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失的去电子总数，这个规律称为电子得失守恒。在一定条件下，发生了以下反应：+Cl2+2OH-=+2Cl-+H2O下列说法错误的是
A．n=2 B．中R的价态为+6价
C．中R的价态为+5价 D．是氧化产物
9．食品添加剂溴酸钾(KBrO3)会致癌，已被禁用，其中溴元素(Br)的化合价为
A．＋1 B．-2 C．＋5 D．＋3
10．常温下，在溶液中可以发生以下反应①；②；③，由此判断下列说法错误的是
A．氧化性强弱顺序为：
B．铁元素在反应②中被氧化
C．溴元素在反应②中被还原，在③中被氧化
D．反应①中作还原剂与表现酸性的的分子数之比为
11．实验室常用固体和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为abHCl(浓)=cKCl+de。下列说法正确的是
A．该反应中HCl(浓)只体现还原性
B．既是氧化产物又是还原产物
C．该反应中，中的氯全部转化为KCl中的氯
D．d+e=1.2b
12．下列反应不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应的是
A．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ B．CaO＋H2O=Ca(OH)2
C．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ D．3CO+Fe2O32Fe+3CO2
13．工业上常用以下反应炼铁和制硫酸：
①
②
已知中为价。下列说法正确的是
A．反应①②中均被氧化
B．反应①中和只是氧化产物
C．反应②中和既是氧化产物又是还原产物
D．反应①②生成等物质的量的时，转移的电子数之比为
14．双氧水是一种重要的原料和精细化工产品，下面是测定双氧水含量的一种原理：。下列说法正确的是
A．反应中双氧水是还原剂
B．KMnO4的还原性强于O2
C．每生成22.4L氧气，转移2mol电子
D．单线桥法：
15．某科研团队利用缺陷工程(贫氧环境焙烧)制备了含有大量氧缺陷和表面基的，该参与如图所示的还原。下列说法正确的是
A．图中总反应可能为
B．该为整个过程的氧化剂
C．该流程中，溶液的pH越小越好
D．整个流程含铁元素的物质中，铁的化合价均相同
二、填空题
16．水是人体的重要组成部分，是人体中含量最多的物质。“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用下图表示。
试写出一个有水生成的属于类型III反应的化学方程式：_______；
有水参加的反应：C+H2O(g) CO+H2，符合图中反应类型_______(填序号)。
17．有以下转化关系：
(1)配平下列化学方程式并回答问题，用单线桥标出两个反应电子转移的方向和数目。
反应①：______Na2Cr2O7+_____HCl=____NaCl+____CrCl3+____Cl2↑+_____
配平并用单线桥表示为________，氧化剂为_______，氧化产物为_______。
反应⑥：_____+____+_____=_______Cl-+_____+_____H2O
配平并用单线桥表示为________，还原剂为_______，还原产物为_______。
(2)在上述有序号的反应中，除了①⑥外，需用氧化剂的是______(填序号)。
18．叠氮化钠(NaN3)是一种无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚，广泛应用于汽车安全气囊。某硝酸工厂拟通过下列方法处理尾气并制备叠氮化钠。
(1)NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应可以合成NaNO2，写出该反应的化学方程式___，生成1molNaNO2时转移电子___mol。
(2)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑。假定汽车中某个安全气囊容积为56L。
①该反应中的氧化剂为___，还原剂为___(填化学式)。
②欲使气囊中充满标准状况下氮气，则该安全气囊中生成的K2O和Na2O的总质量为多少克___？(写出计算过程，保留一位小数，不考虑固体的体积)。
19．I．配平__KMnO4 +__HCl=__KCl +__MnCl2 +__Cl2 ↑+__H2O反应方程式，若有1mol氧化剂参加反应，则被氧化的HCl的物质的量___，转移的电子数目___。
II．推理在问题解决过程中常涉及到。同学们要学会从实验数据、物质已知的性质、题给信息等各种渠道收集证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于这些证据进行分析推理，最后形成科学结论。
有无色溶液，可能含有K+、SO42-、CO32-、NH4+、Cl-、Ba2+、Cu2+中的一种或几种，按以下步骤进行实验：
①取100ml溶液往其中加入足量稀硫酸，有0.224L(标况下)气体产生；
②另取100ml溶液滴加足量Ba(NO3)2溶液，有4.2g白色沉淀生成；
③继续向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热，产生刺激性气味的气体0.672L(标况下)；根据以上事实判断：
（1）肯定存在的是___。
（2）肯定不存在的是___。
（3）不能确定是否存在的是___。
20．Na2S2O3·5H2O俗称“海波”，在医疗、化工等行业有重要用途。其在碱性或中性环境中能稳定存在，酸性溶液中发生反应：S2O+2H+=H2O+SO2↑+S↓。实验室可用如图所示装置进行制备(部分夹持装置略去)，步骤如下：
步骤1称取 63.0 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入400 mL蒸馏水配成溶液。另取一定量的硫粉加入乙醇中搅拌，再与上述溶液混合。
步骤2安装实验装置，水浴加热，微沸60 min。
步骤3趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O ，经过滤、洗涤、干燥；得到粗产品。
(1)仪器a的名称______。
(2)实验过程中乙醇仅作为溶剂，不参与反应。请写出步骤2中的化学方程式：______。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．石膏为二水硫酸钙，化学式为CaSO4·2H2O，A正确；
B．过程ⅠMn(OH)2与氧气反应生成，Mn元素化合价从+2价升高到+4价，因此Mn(OH)2为还原剂，过程Ⅱ中S2-被氧化生成，为氧化产物，B正确；
C．过程Ⅰ离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O，过程Ⅱ离子方程式为4+2S2-+9H2O=+4Mn(OH)2↓+10OH-，总反应的离子方程式为2O2+2S2-+H2O=+2OH-，C错误；
D．10L清液中S2-的质量为4.8g即0.15mol，根据过程Ⅰ、Ⅱ总反应的离子方程式2O2+2S2-+H2O=+2OH-，消耗0.15molS2-的同时消耗0.15molO2，与O2反应生成，S化合价从+2价升高为+6价，共失去0.075×2×4=0.6mol电子，1molO2转化为得到4mol电子，则此过程消耗0.15molO2，因此理论上共需要0.3molO2，D正确；
故答案选C。
2．B
【分析】根据工艺流程所示可知，该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+2H2O+SO2=2FeSO4+2H2SO4，FeSO4溶液吸收O2再生成Fe2(SO4)3，可得到化工产品H2SO4，4FeSO4+O2+2H2SO4═2 Fe2(SO4)3+8H2O，过程中化合价发生变化的元素有氧、铁、硫，即该过程中共有3种元素的化合价发生改变，据此分析解答。
解析：A．根据工艺流程所示可知，该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，A正确；
B．根据工艺流程所示可知，该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，该反应的化学方程式为Fe2(SO4)3+2H2O+SO2=2FeSO4+2H2SO4，反应中Fe2(SO4)3是氧化剂，SO2是还原剂，故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1，B错误；
C．根据工艺流程所示可知，该过程的总反应为O2+2SO2+2H2O=2H2SO4，C正确；
D．该工艺中Fe2(SO4)3和H2O吸收SO2生成FeSO4和H2SO4，FeSO4溶液吸收O2再生成Fe2(SO4)3，Fe2(SO4)3可看作该过程的催化剂，D正确；
故选B。
3．B
【分析】在反应中，Cr元素化合价从+3价升高为+6价，I元素化合价从-1价升高为+5价，Cl元素化合价从+1降低为-1价，则为还原剂，ClO-为氧化剂，为氧化产物，Cl-为还原产物；反应中共转移电子数为42。
解析：A．据分析可知，消耗，转移电子，A错误；
B．氧化剂的氧化性大于氧化产物，则在此条件下，氧化性：，B正确；
C．据分析可知，是还原剂，C错误；
D．据分析可知，氧化产物和还原产物的物质的量比为8∶21，D错误；
故选B。
4．D
解析：A．Fe2+在反应中化合价升高，失电子，A正确；
B．Cr2O中铬元素化合价降低，故Cr2O作氧化剂，被还原，B正确；
C．Cr2O作氧化剂，Fe3+为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性：Cr2O大于Fe3+，C正确；
D．Fe3+为氧化产物，Cr3+为还原产物，物质的量之比为3:1，D错误；
故选D。
5．D
解析：A．根据化学反应前后物质的种类和类别分为置换反应、化合反应、分解反应、复分解反应，A正确；
B．化学反应中根据电子转移将化学反应分为氧化还原和非氧化还原，B正确；
C．有离子参加的反应为离子反应，C正确；
D．根据反应是否进行彻底将化学反应分为可逆反应和非可逆反应，D错误；
故答案为：D。
6．B
解析：A．铁元素化合价升高，Fe2+发生氧化反应，故A错误；
B．Cr2O中Cr元素化合价由+6降低为+3，每处理1molCr2O，转移6mol电子，故B正确；
C．Cr2O中Cr元素化合价由+6降低为+3，Cr2O是氧化剂，被还原，故C错误；
D．Cr2O中Cr元素化合价由+6降低为+3，Cr2O是氧化剂，被还原，Cr3+是还原产物，故D错误；
选B。
7．C
解析：A．鞣酸亚铁溶液为无色，鞣酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中加入FeSO4，出现蓝黑色，说明鞣酸亚铁易被氧化，A正确；
B．向蓝黑色溶液中加入维生素C，溶液由蓝黑色恢复原色，说明维生素C能将鞣酸铁还原成鞣酸亚铁，表现还原性，B正确；
C．④中发生的反应有维生素C、Fe2+被H2O2氧化、Fe3+与SCN-的络合反应等，反应不止2个，C错误；
D．因为绿茶叶水中的鞣酸与补铁剂中的Fe2+反应生成鞣酸亚铁，鞣酸亚铁不稳定，易被氧化为鞣酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶，D正确；
故选C。
8．C
【分析】1molCl2得2mole-，化合价降低生成氯离子，氯气是氧化剂；根据电子得失守恒知1mol失去2mole-生成，故中R元素为+4价，n=2；
解析：A．由分析知n=2，A正确；
B．中R的价态为+6价，B正确；
C．中R的价态为+4价，C错误；
D．失去电子化合价升高发生氧化反应生成，是氧化产物，D正确；
故选C。
9．C
解析：钾元素显+1价，氧元素显-2价，设溴元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得(+1)+x+(-2)3=0，则x= +5价，故选C。
10．D
【分析】①，氧化剂为KMnO4，氧化产物为Cl2，所以氧化性KMnO4＞Cl2；②，氧化剂为Br2，氧化产物为Fe3＋，所以氧化性Br2＞Fe3＋；③，氧化剂为Cl2，氧化产物为Br2，所以氧化性Cl2＞Br2；据此分析解题。
解析：A． 据分析可知，氧化性强弱顺序为：KMnO4＞Cl2＞Br2＞Fe3＋，故A正确
B．Fe元素在反应②中被Br2氧化，故B正确；
C．Br元素在反应②中化合价降低被还原，在③化合价升高中被氧化，故C正确；
D．反应①中，有10个被氧化，有16个参与反应，所以有16个表现酸性，还原剂与表现酸性的的分子数之比为，故D错误。
故答案选D。
【点睛】本题考查氧化还原反应，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应基本概念及氧化性比较的考查，注意从化合价角度分析，题目难度不大。
11．B
解析：A．根据方程式分析盐酸中Cl一部分化合价升高变为氯气，一部分化合价未变，变为KCl，因此该反应中HCl(浓)体现还原性和酸性，故A错误；
B．氯酸钾中Cl化合价降低，盐酸中部分Cl化合价升高，都为变为氯气，因此既是氧化产物又是还原产物，故B正确；
C．该反应中，中的氯全部转化为氯气中的氯，故C错误；
D．氯酸钾中+5价氯化合价降低变为0价，盐酸中部分 1价氯化合价升高变为0价，根据得失电子守恒得到氯酸钾配系数为1，盐酸中升高的部分配系数为5，再根据化合价升高降低的氯元素守恒得到氯气系数为3，再根据钾守恒得到氯化钾系数为1，再根据氯元素守恒得到盐酸系数为1+5=6，再根据氢元素守恒得到水系数为3，再根据氧元素守恒检验，最终得到方程式6HCl(浓)= KCl+33，因此3+3=6即d+e=b，故D错误。
综上所述，答案为B。
12．D
解析：A．该反应是置换反应，属于氧化还原，A不符合题意；
B．该反应是化合反应，但不属于氧化还原，B不符合题意；
C．该反应是分解反应，属于氧化还原，C不符合题意；
D．该反应不属于四大基本反应类型，但C、Fe元素化合价变化属于氧化还原，D符合题意；
故答案为：D。
13．C
解析：A．反应①中铁为+3价，化合价不变，没有被氧化；反应②中铁元素化合价由+2价升高为+3价，被氧化，A错误；
B．已知中为价。反应①：生成硫酸铜时氧元素化合价降低，铜元素、硫元素化合价升高，硫酸铜既是氧化产物又是还原产物；生成氧化铜时铜元素化合价升高，氧元素化合价降低，氧化铜既是氧化产物又是还原产物，B错误；
C．反应②中生成Fe2O3时铁元素化合价升高，氧元素化合价降低，氧化铁既是氧化产物又是还原产物；生成SO2时硫元素化合价升高，氧元素化合价降低，SO2既是氧化产物又是还原产物，C正确；
D．反应①②中只有氧元素化合价降低，假设均生成24molSO2，反应①转移电子的物质的量为，反应②转移电子的物质的量为，转移电子数之比为224:132=56:33，D错误；
故选C。
14．A
解析：A．反应中，H2O2中O元素化合价由-1价上升到0价，H2O2是还原剂，故A正确；
B．反应中，H2O2中O元素化合价由-1价上升到0价，Mn元素化合价由+7价下降到+2价，KMnO4是氧化剂，O2是氧化产物，则KMnO4的氧化性强于O2，故B错误；
C．未说明是否为标准状况，不能计算22.4L氧气的物质的量，故C错误；
D．单线桥法表示氧化还原反应时，不用注明电子的得失，故D错误；
故选A。
15．A
解析：A．由图可知，总反应可能为，故A正确；
B．由图可知，为整个过程的催化剂，故B错误；
C．由图可知，溶液的pH小，会与H+发生反应，会减弱对反应的催化效果，不利于反应进行，故C错误；
D．整个流程中发生了氧化还原反应，铁的化合价发生了变化，故D错误；
故选A。
二、填空题
16． NaOH+HCl=NaCl+H2O(其他符合均可) Ⅳ
解析：四种基本反应类型中包括分解反应、化合反应、置换反应、复分解反应。置换反应一定属于氧化还原反应，反应Ⅳ属于置换反应；复分解反应一定属于非氧化还原反应，反应Ⅲ属于复分解反应，则反应Ⅰ和Ⅱ属于分解反应或化合反应。试写出一个有水生成的属于类型III反应的化学方程式，如中和反应，金属氧化物与盐酸的反应都符合，故答案是NaOH+HCl=NaCl+H2O(其他符合均可)；
有水参加的反应：C+H2O(g) CO+H2，属于置换反应，符合图中反应类型Ⅳ，故答案是Ⅳ；
17．(1) Na2Cr2O7 Cl2 Cl-
(2)④
解析：（1）Na2Cr2O7中的Cr由+6价得电子被还原为CrCl3中+3价Cr，HCl中-1价Cl部分失电子被氧化为0价Cl2，则配平结果和单线桥表示为，Na2Cr2O7得电子作氧化剂，Cl2为氧化产物；ClO得电子被还原为Cl-，CrO失电子被氧化为CrO，则配平结果和单线桥表示为 ，CrO作还原剂，Cl-为还原产物；
（2）流程图中④的变化为Cr3+失电子被氧化为CrO，需加入氧化剂。
18． NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O 1 KNO3 NaN3 63.1g
【分析】结合氧化还原反应电子守恒，物质的量之比1：1的NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应，发生氧化还原反应生成NaNO2，NO中氮元素化合价+2价变化为+3价，NO2中 但元素化合价+4价变化为+3价，化合价降低值=化合价升高值=转移电子数，据此计算电子转移总数e-；只有N元素的化合价变化，氧化还原反应中，元素化合价降低的物质做氧化剂，元素化合价升高的物质最还原剂；根据方程式进行计算。
解析：(1)物质的量之比1：1的NO和NO2混合气体与NaOH溶液反应，发生氧化还原反应生成NaNO2，由电子及原子守恒可知该反应的化学方程式NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O，NO中氮元素化合价+2价变化为+3价，NO2中 但元素化合价+4价变化为+3价，化合价降低值=化合价升高值=转移电子数，生成1molNaNO2时转移电子1mol。故答案为：NO+NO2+2NaOH=NaNO2+H2O；1；
(2)①反应中氮元素化合价-价变化为0价，+5价变化为0价，所以元素化合降低的物质做氧化剂，该反应中的氧化剂为KNO3，元素化合价升高的做还原剂，还原剂为NaN3(填化学式)。故答案为：KNO3；NaN3；
②n(N2)==2.5mol，设该安全气囊反应生成的K2O质量为 x，Na2O质量为x，则： 解得：x=14.7g；y=48.4g，安全气囊中生成的K2O和Na2O的总质量为63.1g，故答案为：63.1g。
19．16 2 2 5 8 5mol 5NA CO32-、SO42-、NH4+、K+ Cu2+、Ba2+ Cl-
【分析】I．反应KMnO4中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价，HCl中Cl的化合价从-1价升高到0价，结合电子守恒和原子守恒配平；
II．①无色溶液，说明不含Cu2+，加入稀硫酸产生气体，说明含有碳酸根，则溶液中不能有钡离子；
②另取100ml溶液滴加足量Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀为硫酸钡，证明溶液中含硫酸根；
③继续向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热，产生刺激性气味的气体为氨气，证明溶液中含铵根，再通过定量计算，根据溶液呈电中性判断溶液中其他离子。
解析：I．反应KMnO4中Mn元素的化合价从+7价降低到+2价，HCl中Cl的化合价从-1价升高到0价，根据得失电子守恒KMnO4的系数为2，Cl2的系数为5，根据物料守恒配平其它物质前面的系数为：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，由反应可知：KMnO4为氧化剂，且2molKMnO4完全参加反应，将生成5molCl2，即有10molHCl被氧化，转移电子的物质的量为10mol，则若有1mol氧化剂参加反应，则被氧化的HCl的物质的量为10mol×=5mol，转移的电子数目10mol××NAmol-1=5NA；
II．①无色溶液，说明不含Cu2+，加入稀硫酸产生气体，说明含有碳酸根，则溶液中不能有钡离子；
②另取100ml溶液滴加足量Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀为硫酸钡，证明溶液中含硫酸根；
③继续向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热，产生刺激性气味的气体为氨气，证明溶液中含铵根；
加稀硫酸产生二氧化碳0.224L(标况下)，则n(CO32-)=n(CO2)==0.01mol；
滴加足量Ba(NO3)2溶液，产生4.2g硫酸钡，则n(SO42-)=n(BaSO4)==0.018mol；
向②中的溶液滴加足量NaOH溶液并加热，产生氨气0.672L(标况下)，则n(NH4+)=n(NH3)==0.03mol；
根据电荷守恒，已确定的阴离子所带负电荷：0.01mol×2+0.018mol×2=0.056mol，已确定的阳离子所带正电荷：0.03mol，溶液呈电中性，所以溶液中一定含有另一种阳离子钾离子，阴离子氯离子不能确定；
(1)由上述分析可知溶液中肯定存在的离子是：CO32-、SO42-、NH4+、K+；
(2)由上述分析可知溶液中不存在的离子是：Cu2+，Ba2+；
(3)由上述分析可知不能确定是否存在氯离子。
20． 冷凝管 Na2SO3+S Na2S2O3
解析：(1)仪器a的名称为冷凝管，故答案为：冷凝管；
(2)Na2SO3加入硫粉在加热的条件下生成Na2S2O3，S元素化合价既由0价上升到+2价，又由+4价下降到+2价，根据得失电子守恒和原子守恒配平反应的化学方程式为Na2SO3+S Na2S2O3，故答案为：Na2SO3+S Na2S2O3。