1.3 氧化还原反应 同步练习 2023-2024学年高一上学期人教版（2019）化学必修一

1.3 氧化还原反应 同步练习题 一、选择题 1．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 2．化学与生产活动密切相关，下列生产活动涉及氧化还原反应的是 A．柴火烤肉 B．碳酸氢钠治疗胃酸过多 C．铁杵磨针 D．钟乳石的形成 A．A B．B C．C D．D 3．某温度下，Cl2与溶液发生以下两个反应：，。完全反应后测定混合溶液中与的个数比为3：1，则被氧化的氯原子和被还原的氯原子的个数比为 A．1：2 B．21：5 C．3：1 D．2：1 4．下列反应中，水作氧化剂的是 A． B． C． D． 5．下列反应既属于氧化还原反应，又属于化合反应的是 A． B． C． D． 6．纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性，能被水体中的氧化。利用纳米铁粉去除水体中Cr(Ⅵ)的反应机理如图所示。 下列说法错误的是 A．Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)的途径有2种 B．Cr参与的反应一定有电子转移 C．向水体中通入，可提高Cr的去除率 D．纳米铁粉除Cr(Ⅵ)的机理主要包括吸附、还原和共沉淀 7．氮化铝(AlN)在电子、陶瓷工业应用广泛。工业上常通过如下反应合成：，下列有关该反应的说法中，正确的是 A．Al2O3是氧化剂 B．每生成1 mol AlN时至少消耗36 g 单质碳 C．C被还原，发生氧化反应 D．当有0.6 mol 电子转移时，生成0.3 mol CO 8．用合金催化氧化制，其反应的微观模型如图①，含氮生成物产率随反应温度的变化曲线如图②。下列说法不正确的是 A．低温不利于该反应的发生 B．时，生成的含氮产物有 C．合金催化氧化制，适宜的温度为 D．以上，可能发生反应： 二、填空题 9．组成的一个氧化还原反应体系中，发生的反应过程。 (1)①将以上物质分别填入下面对应的横线上，并配平化学方程式：_______。 _______+_______+_______=_______+_______+_______ ②该反应中，被氧化的元素是_______(填元素名称)；氧化剂是_______，氧化产物_______。 ③反应中若产生的还原产物，则有_______电子转移。 (2)已知常温下在溶液中可发生如下两个反应： ① ② 由此可以确定Fe2+、Sn2+、Ce3+三种离子的还原性由强到弱的顺序是_______。 10．回答下列问题 (1)鉴别可选用的物质有①水、②淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋。根据上述反应，你认为必须选用的物质有_______(填序号)。 (2)某厂废液中，含有的，直接排放会造成污染，下列试剂能使转化为的是_______(填字母)。 A． B． C． D．浓 (3)已知反应。若该反应过程中转移，则生成标准状况下的体积为_______L。 11．以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下： (1)“氧化”过程发生的离子方程式为___________ (2)向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2＋)中加入N2H4·H2O，在碱性条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式：___________ 12．在处理饮用水时，活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加，否则会发生反应：KMnO4+C+H2O→MnO2+X+K2CO3(未配平)，其中X的化学式为_______。当有1molX生成时，反应转移电子_______mol。 13．根据所学知识回答问题： (1)某无色澄清溶液的溶质可能由下列离子中的几种组成：Cl−、、、Cu2+、H+、Ca2+、Na+，某同学进行了如下实验： Ⅰ．向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤； Ⅱ．向Ⅰ中滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生； Ⅲ．将Ⅰ中的沉淀加入稀盐酸中，沉淀部分消失，有气体产生。 依据以上实验可以推断，原溶液中一定含有___________(用离子符号表示，下同)；一定没有___________。 (2)下列微粒：①S  ②  ③Fe2+④Al3+⑤Na  ⑥HCl  ⑦Na2O2在化学反应中只能被氧化的是___________(填序号)，只能表现出氧化性的是___________(填序号)。 (元素常见的化合价： Fe：0，+2，+3  ；S：-2，0，+4，+6  H：0，+1；Al：0，+3；Cl：-1，0 +5，+7) (3)某化学兴趣小组用食品脱氧剂(2g 铁粉、0.5g 活性炭、0.5g 氯化钠)进行如下两个实验。 将乙烘干后进行如下实验，物质之间的转化关系如图(部分产物略去) 请回答： ①写出反应②的离子方程式为：___________； ②向溶液C 中加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，其化学反应方程式为：___________。 14．实验室通过固体碱熔氧化法制备KMnO4.具体实验过程如下： I.制备K2MnO4溶液 将KC1O3和KOH置于铁坩埚中加热熔融，分多次将MnO2粉末加入，强热5分钟。充分反应后冷却，将固体捣碎，加水溶解，微热，趁热减压过滤得到K2MnO4溶液。 (1)反应的化学方程式为_______。 (2)选用铁坩埚不用瓷坩埚的原因是_______。 II.K2MnO4的歧化制备KMnO4 实验原理：3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3 实验装置如图所示，将K2MnO4溶液转移到三颈烧瓶中，关闭旋塞2、5，打开旋塞1、3、4，趁热往K2MnO4溶液中通入CO2发生反应，没有反应的CO2被收集到气囊a中。 (3)待气囊a收集到较多气体时，关闭旋塞1和旋塞_______，打开旋塞_____，轻轻挤压气囊a，将气体压入K2MnO4溶液中继续反应。未反应的CO2又被收集在气囊b中，如此反复直至K2MnO4完全歧化，经过一系列操作得到KMnO4晶体。整个过程中温度不宜过高的原因是_____。 III.KMnO4的纯度分析 (4)准确称取2.00gKMnO4产品溶于水，配成100.00mL溶液。用移液管取25.00mL0.2mo1·L-1的H2C2O4溶液于锥形瓶中，并加入2mL稀硫酸。用上述KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液，重复操作3次，消耗KMnO4溶液的体积平均为20.00mL。 滴定终点的现象是_______，计算可得产品中KMnO4的纯度是_______，下列情况会导致KMnO4纯度测定值偏小的是_______(填标号)。 A．产品含少量K2MnO4 B．酸式滴定管滴定后有气泡 C．酸式滴定管没有润洗 D．滴定接近终点时用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁 【参考答案】 一、选择题 1．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。 2．A 解析：A．柴火烤肉、涉及燃料燃烧，属于氧化还原反应，A符合； B．碳酸氢钠治疗胃酸过多，是碳酸氢根与氢离子的反应，不涉及氧化还原反应，B不符合； C．铁杵磨针是物理变化，不涉及氧化还原反应，C不符合； D．钟乳石的形成是碳酸钙和碳酸氢钙之间的互相转化，不涉及氧化还原反应， D不符合； A项符合题意。 3．A 解析：Cl2与溶液发生以下两个反应：，。全反应后测定混合溶液中与的个数比为3：1，只有反应生成，设其生成的为x，则被氧化的氯原子个数为x，被还原的氯原子个数为5x；只有反应生成，则的个数为3x，被氧化的氯原子个数为3x，被还原的氯原子个数为3x；所以总的被氧化的氯原子个数为4x，被还原的氯原子个数为8x，个数比为1:2； 故答案选A。 4．D 解析：A．，该反应没有化合价变化，是非氧化还原反应，A选项不符合题意； B．，该反应中氧化剂和还原剂都是过氧化钠，B选项不符合题意； C．，该反应中氧化剂是氟气，还原剂是水，C选项不符合题意； D．，该反应中还原剂是铁，水中的氢元素从+1价降到氢气中的0价，水作氧化剂，D选项符合题意； 答案选D。 5．B 解析：A．反应生成2种物质，不是化合反应，A错误； B．反应中氧元素、氮元素化合价改变，且是2种物质生成1种物质的反应，既属于氧化还原反应，又属于化合反应，B正确； C．反应生成2种物质，不是化合反应，C错误； D．反应中没有元素化合价改变，不是氧化还原反应，D错误； 故选B。 6．B 解析：A．根据示意图可判断Cr(Ⅵ)可以直接被金属铁或亚铁离子还原为Cr(Ⅲ)，所以Cr(Ⅵ)转化为Cr(Ⅲ)的途径有2种，A正确； B．Cr(Ⅲ)转化为氢氧化铬的反应中没有电子转移，B错误； C．纳米铁粉具有较强的还原性和吸附性，能被水体中的氧化，所以向水体中通入，减少铁和氧气的接触，因此可提高Cr的去除率，C正确； D．根据示意图可判断反应中有吸附、还原，还有沉淀产生，所以纳米铁粉除Cr(Ⅵ)的机理主要包括吸附、还原和共沉淀，D正确； 答案选B。 7．D 解析：A．反应中，Al和O的化合价没有变化，不是氧化剂，A错误； B．根据反应方程式，每生成1 mol时至少消耗单质碳，质量为：，B错误； C．反应中，化合价升高，C被氧化，发生氧化反应，C错误； D．根据反应，，当有生成时，转移的电子数为：，D正确； 故选D。 8．C 解析：A．由图②可知，800时生成的含N元素的产物主要是NO，接近100%，所以适宜温度为800，低温不利于该反应的发生，故A正确； B．根据图②，400℃时，生成的含氮产物有，故B正确； C．根据图②，Pt-Rh合金催化氧化NH3制NO，温度400℃不适宜，因为此时NO产率很低，适宜温度为800℃，故C错误； D．800℃以上，NO产率降低，N2产率有所上升，故可能发生反应：，故D正确； 故选C。 二、填空题 9．(1) 5 + 2 + 14 = 5 + 2 + 7 锰 0.4 (2)Sn2+>Fe2+>Ce3+ 解析：（1）在、、、、、组成的一个氧化还原反应体系中，发生的反应过程： ①Bi元素从+5价降低到+3价，则Mn元素从+2价升高到+7价，则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得配平的化学方程式：5 + 2 + 14 = 5 + 2 + 7。 ②该反应中，锰元素化合价升高，则被氧化的元素是锰；反应物中Bi元素从+5价降低到+3价，氧化剂是，氧化产物。 ③反应物中Bi元素从+5价降低到+3价，得还原产物即Bi3+，化合价降低2价，存在关系式Bi3+~2e-，则每反应中若产生的还原产物即Bi3+，有0.4电子转移。 （2）已知常温下在溶液中可发生如下两个反应：①②，根据氧化还原反应规律，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，所以根据反应①可知，还原性：；根据反应②可知，还原性：；则由此可以确定Fe2+、Sn2+、Ce3+三种离子的还原性由强到弱的顺序是Sn2+＞Fe2+＞Ce3+。 10．(1)②⑤(2)B(3)11.2 解析：（1）水、淀粉、白酒与都不反应，所以无明显现象；与必须在酸性条件下才能反应得到，食醋会电离出氢离子，故必须选用的物质有②⑤； （2），被还原，必须加还原剂，故选； （3）在反应中溶解转移电子，同时生成。若反应过程中转移，则生成标准状况下的体积为。 11．(1)2H＋＋2Fe2＋＋ClO-=2Fe3＋＋Cl-＋H2O (2)N2H4·H2O＋2Ni2＋＋4OH-=2Ni↓＋N2↑＋5H2O 解析：（1）FeO被酸溶解生成Fe2＋，用NaClO氧化Fe2＋，前面加入了H2SO4，故为酸性条件下，ClO-将Fe2＋氧化生成Fe3＋，ClO-自身被还原为Cl-，根据Cl和Fe得失电子守恒配平反应，用H＋平衡电荷。故离子方程式为2H＋＋2Fe2＋＋ClO-=2Fe3＋＋Cl-＋H2O。N2H4·H2O＋2Ni2＋＋4OH-=2Ni↓＋N2↑＋5H2O。 （2）Ni2＋氧化N2H4·H2O，生成N2，自身被还原为Ni，根据N和Ni得失电子守恒配平反应，用OH-平衡电荷。故离子方程式为N2H4·H2O＋2Ni2＋＋4OH-=2Ni↓＋N2↑＋5H2O。 12． KHCO3 6 解析：反应中KMnO4→MnO2，Mn元素化合价由+7价降低为+4价，共降低3价，C→C(+4)，C元素化合价由0价升高为+4价，共升高4价，化合价升降最小公倍数为12，故KMnO4系数为4，C的系数为3，由C、K的原子数目关系可知K2CO3系数为1，故X含有+4价的C原子、且C原子与K原子之比为1∶1，故X为KHCO3，X的系数为2，生成1molKHCO3，参加反应的KMnO4为2mol，转移电子为2mol×3=6mol。 13．(1) 、、Na+ Cu2+、H+、Ca2+ (2) ⑤ ④ (3) 【分析】无色澄清溶液的溶质不存在Cu2+，Ⅰ．向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤；Ⅲ．将Ⅰ中的沉淀加入稀盐酸中，沉淀部分消失，有气体产生，则沉淀为硫酸钡和碳酸钡的混合物，则溶液中一定存在、，由于碳酸根离子能和氢离子、钙离子反应不共存，故原溶液中一定不存在H+、Ca2+，溶液中一定有阳离子存在，故原溶液中一定有Na+，Ⅱ．向Ⅰ中滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀氯化银产生，这是必然会出现的沉淀，因为实验Ⅰ中引入了氯离子，故难以确定原溶液中是否有Cl−；据此回答。 解析：（1）依据以上实验可以推断，原溶液中一定含有、、Na+；一定没有Cu2+、H+、Ca2+。 （2）元素化合价只能升高的在化学反应中只能被氧化，元素化合价只能降低的在化学反应中只能被还原、表现出氧化性，则： ①S 元素化合价既能升高又能降低； ② 中S元素化合价既能升高又能降低； ③Fe2+元素化合价既能升高又能降低； ④Al3+元素化合价只能降低；   ⑤Na 元素化合价只能升高 ⑥HCl中Cl元素化合价能升高、H元素化合价能降低；   ⑦Na2O2中O元素化合价为-1价、既能升高又能降低； 则在化学反应中只能被氧化的是⑤(填序号)，只能表现出氧化性的是④。 （3）脱氧剂中的铁粉可与过量稀硫酸反应：，气体甲为氢气，活性炭粉不溶于水也不与硫酸反应，则反应后溶液过滤得到固体乙为活性碳、溶液丙中含溶质：、、NaCl。反应①是与发生氧化还原反应生成Fe和，则金属A是Fe，有色溶液C可与NaOH溶液反应生成蓝色沉淀即，则溶液C中含，据此回答； ①据分析，反应②的离子方程式为：； ②据分析，向溶液C 中加入BaCl2溶液，有白色沉淀即产生，化学反应方程式为：。 14．(1)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O (2)瓷坩埚易被强碱腐蚀 (3) 3 2、5 防止高锰酸钾受热分解 (4) 最后一滴标准液加入后，溶液由无色变为浅红色且30秒内不恢复原色 79.0% AC 【分析】滴定实验的步骤是：滴定前的准备：滴定管：查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录，锥形瓶：注液体→记体积→加指示剂；滴定：眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化；终点判断：记录数据；数据处理：通过数据进行计算。 解析：（1）由题意可知，KClO3、KOH、MnO2加热反应生成锰酸钾，根据质量守恒可知，还会生成氯化钾、水，反应为3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O； （2）瓷坩埚易被强碱反应而腐蚀，故选用铁坩埚不用瓷坩埚； （3）待气囊a收集到较多气体时，关闭旋塞1和旋塞3，打开旋塞2、5，轻轻挤压气囊a，将a中收集的二氧化碳气体压入K2MnO4溶液中继续反应，未反应的CO2又被收集在气囊b中，如此反复直至K2MnO4完全歧化，经过一系列操作得到KMnO4晶体；高锰酸钾不稳定受热分解为锰酸钾、二氧化锰、氧气，故整个过程中温度不宜过高； （4）滴定过程中反应为：，高锰酸钾溶液为紫红色，故滴定终点的现象是最后一滴标准液加入后，溶液由无色变为浅红色且30秒内不恢复原色；产品中KMnO4的纯度是； A．产品含少量K2MnO4，锰酸钾也会和草酸反应，导致标准液用量增加，导致测定结果偏小； B．酸式滴定管滴定后有气泡，导致标准液读数偏小，使得测定结果偏大； C．酸式滴定管没有润洗，使得标准液用量增大，使得测定结果偏小； D．滴定接近终点时用少量蒸馏水冲洗锥形瓶内壁，不影响标准液用量，不影响测定结果； 故选AC。 学科网（北京）股份有限公司 $$