1.3 氧化还原反应 专项练习 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

人教版高中化学必修一第一章物质及其变化第三节氧化还原反应专项测试卷 (考试时长：75分钟　试卷总分：100分) 可能用到的相对原子质量:H 1　C 12　N 14　O 16　S 32　Cl 35.5 一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.中国传统文化对人类文明贡献巨大,某些古文中充分记载了古代化学研究成果。下列有关古文描述中未涉及氧化还原反应的是（ ） A.《抱朴子》中“曾青涂铁,铁赤色如铜” B.《抱朴子》中记载:丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂 C.《新修本草》中关于“青矾(FeSO4·7H2O)”的记录为“本来绿色……烧之赤色” D.《肘后备急方》中记载:青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之 2.血红蛋白(Hb)中铁元素呈+2价,能与O2分子结合成氧合血红蛋白(HbO)从而有输送氧的能力。NaNO2具有氧化性,能使血红蛋白中的铁元素由+2价变为+3价,从而使血红蛋白丧失与O2结合的能力,药品美蓝是其有效的解毒剂。下列说法正确的是（ ） A.在中毒过程中血红蛋白被还原 B.中毒时NaNO2发生氧化反应 C.解毒时美蓝应具有还原性 D.美蓝不可能被NaNO2氧化 3.“践行能源革命,推动煤层气(主要成分为CH4)高效利用高质量发展”。某省在世界首创利用煤层气生产高端金刚石。下列有关分析正确的是（ ） A.CH4和C属于非电解质 B.金刚石与石墨为同种物质 C.该生产过程中有电子的转移 D.该生产过程属于化合反应 4.氮化铝(AlN)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。下列叙述错误的是（ ） A.AlN中氮元素的化合价为-3 B.从物质类别角度分析,Al2O3为氧化物 C.反应中,CO为还原产物 D.该反应不属于离子反应 5.下列变化过程必须加入氧化剂才能实现的是（ ） A.NaCrO2→Na2CrO4 B.H2O2→O2 C.NO2→N2O4 D.H2SO4→SO2 6.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示。下列反应属于阴影部分的是（ ） A.2Na+2H2O2NaOH+H2↑ B.4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3 C.CO+CuOCu+CO2 D.K2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2KOH 7.下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是（ ） A. B. C. D. 8.氢化铝钠(NaAlH4)是一种新型轻质储氢材料,掺入少量Ti的NaAlH4在150 ℃时释氢,在170 ℃、15.2 MPa条件下又重复吸氢。NaAlH4可由AlCl3和NaH在适宜条件下合成。下列说法错误的是（ ） A.NaAlH4和NaH中H均呈-1价 B.由AlCl3和NaH在适宜条件下合成NaAlH4的反应是非氧化还原反应 C.根据物质组成分析,可推测NaAlH4与酸反应时有无色气体产生 D.NaAlH4释放氢时发生反应3NaAlH4Na3AlH6+2Al+3H2↑,反应中氧化产物与还原产物的个数比为2∶3 9.含有氧化剂XO(OH的溶液与亚硫酸钠(Na2SO3)溶液恰好反应完全,已知Na2SO3被氧化为Na2SO4,并且参加反应的XO(OH与Na2SO3的个数比为1∶2,则X元素被还原后的价态是（ ） A.+2 B.+1 C. 0 D.-1 10.已知下列反应能够发生:①Cl2+2Br-2Cl-+Br2,②2Fe3++2I-2Fe2++I2,③2Fe2++Br22Fe3++2Br-。下列有关微粒氧化性强弱的判断正确的是（ ） A.I->Fe2+>Br->Cl- B.Cl2>Br2>Fe3+>I2 C.I2>Fe3+>Br2>Cl2 D.Cl->Br->Fe2+>I- 11.钢铁生锈过程中发生反应:①2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。下列说法正确的是（ ） A.三个反应都是氧化还原反应 B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.反应①和②中铁元素均发生还原反应 D.反应①②各生成1个产物分子时,转移电子数之比为2∶1 12.碘酸钾在酸性环境中可以与亚硫酸钠反应制备碘单质,其反应的离子方程式为　　　　H++　　　　S+　　　　I　　　　S+　　　　I2+　　　　　。下列叙述正确的是（ ）  A.　中的粒子是H2O B.该反应中,S被还原 C.每生成1个I2,转移5个电子 D.上述反应中,氧化剂与还原剂的个数比为5∶2 13.钙及其化合物在生活和工农业生产中有广泛的作用。钙及其化合物之间的转化关系如图所示(按箭头方向均可一步实现)。下列说法正确的是（ ） A.CaCO3不溶于水,故CaCO3属于非电解质 B.CaCl2在水中的电离方程式为CaCl2Ca2++C C.转化过程中涉及的反应均为非氧化还原反应 D.向少量的澄清石灰水中加入过量的NaHCO3溶液,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+C+2H2O 14.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在Fe2+、N、Fe3+、N、H+和H2O六种粒子,在反应过程中测得Fe3+、N的数目(N)随时间变化的曲线如图所示。下列有关该反应的判断正确的是（ ） A.反应中N发生氧化反应 B.H2O既是氧化产物又是还原产物 C.在反应中参加反应的还原剂与氧化剂的个数比为8∶1 D.反应后溶液的酸性增强 二、非选择题(本题包括4小题,共58分) 15.(14分)氧化还原反应是一类重要的化学反应,广泛存在于生产和生活中。 (1)下列变化中,与氧化还原反应有关的是　　　　(填字母)。  A.熟石灰改良酸性土壤 B.燃料的燃烧 C.钢铁的腐蚀 D.钟乳石的形成 (2)维生素C可以将食物中的Fe3+转化为Fe2+,说明维生素C具有　　　　(填“氧化性”或“还原性”)。  (3)近年来,我国储氢碳纳米管研究获得重大进展。电弧法合成碳纳米管时,常伴有大量碳纳米颗粒生成,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应的化学方程式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO43CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O。 ①通过分析元素化合价可知,该反应的还原产物为　　　　(填化学式),反应中每生成1个CO2分子,转移电子的数目为　　　　。  ②根据化合价推测,能与 Cr2反应的微粒是　　　　(填字母)。  a.Fe2+ b.HNO3 c.Na2S d.C ③+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将酸性废液中的Cr2还原为Cr3+,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)双氧水是公认的绿色氧化剂。某游泳馆由于工作人员将“84”消毒液(有效成分为NaClO)与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池内藻类快速生长,池水变绿,一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长。该反应说明氧化性:NaClO　　　　(填“>”或“<”) H2O2;当参加反应的NaClO与H2O2的个数比为1∶1时,该反应的还原产物为　　　　(填字母)。  A.O2 B.Cl2 C.NaCl D.H2O 16.(14分)2023年10月,某市旅游发展大会上举办了创意焰火燃放活动。硝酸钾(KNO3)是制造黑火药的重要原料,某实验小组欲通过加热蒸发硝酸钾溶液的方法获得KNO3固体。已知KNO3固体在670 ℃左右能发生反应:2KNO32KNO2+O2↑。为了探究加热蒸发所得固体X中是否含有亚硝酸钾(KNO2),该小组同学设计并完成了以下实验。 【查阅资料】Ⅰ.KNO3、KNO2均易溶于水,AgNO2是微溶于水的白色固体。 Ⅱ.KNO3、KNO2均能在酸性条件下与KI反应生成I2,I2遇淀粉溶液变蓝。 【实验过程】 【分析解释】(1)从物质类别角度分析,KNO3和KNO2均属于　　　　(填“酸”“碱”或“盐”)。  (2)从化合价的角度推测,KNO2　　　　(填字母)。  A.只有氧化性 　　B.只有还原性 　　C.既有氧化性,又有还原性 (3)试管①中,观察到有少量白色沉淀生成,写出该反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)试管②中,观察到新制氯水褪色。查阅资料得知,氯气能将亚硝酸根离子氧化为硝酸根离子,写出该反应的离子方程式并用单线桥法标出电子转移的方向和数目:　　　　　　　　　　。  (5)试管③中,观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;KI发生　　　　(填“氧化”或“还原”)反应。从试管③中的现象　　　　(填“能”或“不能”)得出酸性条件下,氧化性:N>N>I2。  17.(16分)氧化还原反应是中学阶段非常重要的知识,对它的认知和理解是分析相关问题的关键。根据下表信息,回答相应问题: 氯气(Cl2) KMnO4 PbO2 有刺激性气味的有毒气体,呈黄绿色 易溶于水,溶液呈紫红色,可用于杀菌消毒;酸性条件下高锰酸钾被还原为Mn2+ 难溶于水,棕黑色固体 (1)上表所列物质中除PbO2可用作氧化剂外,还可用作氧化剂的是　　　　(填化学式,下同)。  (2)取一定量的酸性KMnO4溶液进行实验,有关操作及现象记录如下:滴加适量H2O2溶液,紫红色褪去,并有无色气泡产生;再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色。 ①KMnO4、H2O2、PbO2的氧化性由强到弱的顺序为　　　　　　　　　　。  ②写出滴加适量H2O2溶液发生反应的离子方程式:　　　　　　　　。  ③已知:PbSO4为白色沉淀。向上述过滤后的紫红色溶液中通入还原性气体SO2,可观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)向浓盐酸中加入少量KMnO4,发生剧烈反应并生成Cl2,溶液紫红色褪去。已知该反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。 ①上述反应的氧化产物为　　　　(填化学式),发生还原反应的元素是　　　　。  ②浓盐酸在该反应中体现的性质是　　　　(填字母)。  A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性 ③每生成71 g氯气时,被氧化的还原剂的质量为　　　　g。  18.(14分)以黄铜矿(CuFeS2)为主要原料的炼铜方法有火法炼铜、氧化浸出、生物浸出、配位浸出、电化学浸出法等。 Ⅰ.火法炼铜:8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2(CuFeS2中S元素的化合价为-2)。 (1)该反应中被还原的元素是　　　　(填元素符号),氧化产物是　　　　(填化学式)。  (2)当反应生成4个SO2分子时,转移的电子数为　　　　。  Ⅱ.氧化浸出:在酸溶液中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有S生成。 (3)该反应的离子方程式为　。  (4)该反应在25~50 ℃下进行,实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值,除温度较高双氧水分解较快之外,还可能的原因是　　　　　　　　　　　　。  Ⅲ.生物浸出。 在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示。 (5)在微生物的作用下,除FeSO4外还可以循环使用的物质有　　　　(填化学式),微生物涉及反应的离子方程式为　　　　　　　　　　(任写一个)。  人教版高中化学必修一第一章物质及其变化第三节氧化还原反应专项测试卷 参考答案 1.D　解析:“曾青涂铁,铁赤色如铜”涉及反应的离子方程式为Cu2++FeCu+Fe2+,反应中有化合价的变化,属于氧化还原反应,A项不符合题意;丹砂的主要成分是HgS,高温分解生成Hg和S,积变后二者化合又变为丹砂,元素化合价有变化,属于氧化还原反应,B项不符合题意;FeSO4·7H2O在空气中灼烧生成Fe2O3,铁元素的化合价有变化,属于氧化还原反应,C项不符合题意;“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”主要描述青蒿素的提取,属于物理变化,D项符合题意。 2.C　解析:在中毒过程中血红蛋白中的铁元素由+2价变为+3价,被氧化,NaNO2中氮元素的化合价降低,被还原,发生还原反应,A、B两项均错误;药品美蓝是NaNO2中毒的有效解毒剂,说明该药品能将被氧化为+3价的铁还原为+2价的铁,其具有还原性,作还原剂,NaNO2是氧化剂,美蓝可被NaNO2氧化,C项正确,D项错误。 3.C　解析:C为单质,不属于非电解质,A项错误;金刚石与石墨均是由碳元素组成的不同种单质,互为同素异形体,B项错误;利用CH4生产高端金刚石的过程中,碳元素的化合价发生变化,有电子的转移,除生成金刚石外,还有其他物质生成,C项正确,D项错误。 4.C　解析:氮化铝中氮元素的化合价为-3,A项正确;从物质类别分析,Al2O3为氧化物,B项正确;根据化学方程式可知,N元素的化合价由0变为-3,C元素的化合价由0变为+2,CO是氧化产物,C项错误;该反应属于氧化还原反应,不属于离子反应,D项正确。 5.A　解析:NaCrO2→Na2CrO4,Cr元素由+3价变为+6价,被氧化,需加入氧化剂,A项符合题意;H2O2→O2,H2O2自身可分解生成O2,不一定需要加入氧化剂,B项不符合题意;NO2→N2O4,元素化合价未改变,不需要加入氧化剂,C项不符合题意;H2SO4→SO2,S元素由+6价变为+4价,被还原,需加入还原剂,D项不符合题意。 6.C　解析:图中阴影部分表示属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型的反应。2Na+2H2O2NaOH+H2↑属于氧化还原反应,也属于置换反应,A项不符合题意;4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3属于氧化还原反应,也属于化合反应,B项不符合题意;CO+CuOCu+CO2属于氧化还原反应,不属于四种基本反应类型,C项符合题意;K2SO4+Ba(OH)2BaSO4↓+2KOH属于复分解反应,不属于氧化还原反应,D项不符合题意。 7.D　解析:电子得失方向错误,正确的表达式为,A项错误;得失电子数目错误,正确的表达式为,B项错误;硫元素的化合价升高,失电子,溴元素的化合价降低,得电子,用单线桥法表示电子转移的方向和数目为,C项错误。 8.D　解析:NaAlH4和NaH中H均呈-1价,A项正确;由AlCl3和NaH在适宜条件下合成NaAlH4的反应中,元素的化合价未变,该反应属于非氧化还原反应,B项正确;NaAlH4中的H为-1价,具有还原性,能还原酸中+1价的H,生成氢气,C项正确;氧化产物是H2,还原产物是Al,故氧化产物和还原产物的个数比为3∶2,D项错误。 9.B　解析:Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素的化合价由+4升高到+6,根据氧化还原反应规律,XO(OH中X元素的化合价降低,设X元素被还原后的价态是a,根据得失电子守恒可得5-a=2×(6-4),解得a=1,B项正确。 10.B　解析:根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应①中氧化性:Cl2>Br2,反应②中氧化性:Fe3+>I2,反应③中氧化性:Br2>Fe3+,B项正确。 11.D　解析:反应③中没有元素化合价发生变化,属于非氧化还原反应,A项错误;反应①中氧化剂是氧气,B项错误;反应①②中铁元素的化合价均升高,失去电子,均发生氧化反应,C项错误;反应①②中氧气均是氧化剂,所以各生成1个产物分子时,转移电子数之比为2∶1,D项正确。 12.A　解析:根据氧化还原反应的配平原则可知,该反应的离子方程式为2H++5S+2I5S+I2+H2O,故　中的粒子为H2O,A项正确;S中的硫元素由+4价升高到+6价,被氧化,B项错误;该反应中每生成1个I2,转移10个电子,C项错误;氧化剂为I,还原剂为S,其个数比为2∶5,D项错误。 13.D　解析:熔融的CaCO3能导电,故CaCO3是电解质,A项错误;CaCl2在水中的电离方程式为CaCl2Ca2++2Cl-,B项错误;反应1中Ca元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,C项错误;向少量的澄清石灰水中加入过量的NaHCO3溶液,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+C+2H2O,D项正确。 14.C　解析:由题图所示信息可知,N为反应物,Fe3+为生成物,则发生反应的离子方程式为8Fe2++N+10H+8Fe3++N+3H2O。由化学方程式可知,N中N元素的化合价降低,发生还原反应,A项错误;由离子方程式可知,H2O既不是氧化产物又不是还原产物,参加反应的还原剂与氧化剂的个数比为8∶1,B项错误,C项正确;反应消耗H+,溶液的酸性减弱,D项错误。 15.(1)BC(2分) (2)还原性(1分) (3)①Cr2(SO4)3(2分);4(2分) ②ac(2分) ③Cr2+3HS+5H+2Cr3++3S+4H2O(2分) (4)>(1分);C(2分) 解析:(4)H2O2被NaClO氧化产生O2,则说明反应中NaClO为氧化剂,H2O2为还原剂,则氧化性:NaClO>H2O2;根据化合价升降守恒可知,当参加反应的NaClO与H2O2的个数比为1∶1时,氧元素的化合价升高,氯元素的化合价降低,反应的还原产物为NaCl,C项符合题意。 16.(1)盐(2分) (2)C(2分) (3)Ag++NAgNO2↓(2分) (4)(2分) (5)溶液变蓝(2分);氧化(2分);不能(2分) 解析:(2)KNO2中N元素的化合价为+3,据此推测KNO2既有氧化性,又有还原性。 17.(1)Cl2、KMnO4(2分) (2)①PbO2>KMnO4>H2O2(2分) ②2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O(2分) ③紫红色褪去,同时产生白色沉淀(2分) (3)①Cl2(2分);Mn(2分) ②B(2分) ③73(2分) 解析:(2)①根据题意,PbO2能将Mn2+氧化成KMnO4,KMnO4能将H2O2氧化成O2,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可得氧化性:PbO2>KMnO4>H2O2。 (3)③根据反应2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知,每生成71 g Cl2,被氧化的还原剂的质量为 g=73 g。 18.(1)Cu和O(2分);Fe2O3和SO2(2分) (2)25(2分) (3)2CuFeS2+17H2O2+2H+2Cu2++2Fe3++4S+18H2O(2分) (4)产物Cu2+、Fe3+催化H2O2分解 (2分) (5)Fe2(SO4)3、H2SO4(2分);4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O(或S8+12O2+8H2O8S+16H+,2分) 解析:CuFeS2中各元素的化合价:Cu为+2,Fe为+2,S为-2。Cu和O元素被还原,化合价降低,得到还原产物Cu、Fe2O3、FeO和SO2,Fe和S元素被氧化,化合价升高,得到氧化产物Fe2O3和SO2。 (2)根据题中所给的化学方程式可知,每生成16个SO2分子转移的电子数为100,则当反应生成4个SO2分子时,转移的电子数为25。 (3)酸性条件下,双氧水和黄铜矿反应生成铜离子、铁离子、硫酸根离子和水,离子方程式为2CuFeS2+17H2O2+2H+2Cu2++2Fe3++4S+18H2O。 (4)双氧水的消耗量要远远高于理论值,说明产物中有物质促进过氧化氢分解。 (5)由题图可知,Fe2(SO4)3、H2SO4是中间产物,可循环利用。 学科网（北京）股份有限公司 $