1-3-3-氧化还原反应的规律及应用(分层训练+真题链接)(人教版2019必修第一册)(解析版).docx

第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
课时3 氧化还原反应的规律及应用
分层训练
基础练
1．下列物质中的硫元素不能表现出还原性的是
A．H2S B．SO2 C．H2SO4 D．S
【答案】C
【解析】A．在H2S中，S为-2价，是S元素的最低化合价，只有还原性，A不符合题意；
B．在SO2中，S为+4价，介于S元素的最低化合价-2价和最高化合价+6价之间，既有氧化性，又有还原性，B不符合题意；
C．在H2SO4中，S为+6价，是S元素的最高化合价，只有氧化性，没有还原性，C符合题意；
D．在S单质中，S为0价，介于S元素的最低化合价-2价和最高化合价+6价之间，既有氧化性，又有还原性，D不符合题意；
故合理选项是C。
2．氧化还原反应中，氧化剂所含元素化合价降低，还原剂所含元素化合价升高。与浓盐酸反应的价态变化为：，。该反应是
A．还原剂 B．催化剂 C．脱水剂 D．氧化剂
【答案】D
【解析】，Mn元素化合价降低，该反应是氧化剂，故选：D。
3．下列物质的转化必须加入氧化剂才能实现的是
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】必须加入适当氧化剂才能实现，则选项中为还原剂的氧化反应，还原剂中某元素的化合价升高，以此解答该题。
A．Cl2和H2O反应可生成HClO，氧化剂和还原剂都是Cl2，不需要加入氧化剂，故A不选；
B．，S元素化合价升高，失电子，被氧化，必须加入氧化剂才能实现，故B选；
C．中N元素化合价都是+5价，化合价不变，说明不发生氧化还原反应，不需要加入氧化剂，故C不选；
D．，N元素化合价降低，得电子，被还原，需要加入还原剂才能实现，故D不选；
故选：B。
4．某实验小组设计以氮气为主要原料制备硝酸的转化过程如图所示，其中氮元素既被氧化又被还原的一步是

A．① B．② C．③ D．④
【答案】D
【解析】A．①中N2→NH3，N元素化合价降低，发生还原反应，A项不选；
B．②中NH3→NO，N元素化合价升高，发生氧化反应，B项不选；
C．③中，N2→NO，N元素化合价升高，发生氧化反应，C项不选；
D．④中，NO2和H2O反应生成HNO3和NO，N元素化合价既升高又降低，既被氧化又被还原，D项选；
答案选D。
5．下列说法正确的是
①有一种元素被氧化肯定有另一种元素被还原
②阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性
③在K、Fe2+、S2-、Na+中只有1种粒子不具有还原性
④由X变为X2+的反应是氧化反应
⑤金属单质在反应中只作还原剂
⑥非金属单质在反应中只作氧化剂
A．②⑤⑥ B．③④⑤ C．①③⑥ D．①④⑥
【答案】B
【解析】①氧化还原反应中，可能同种元素既被氧化也被还原，如氯气与水的反应中，Cl元素既被氧化也被还原，故①错误；
②阳离子或阴离子可能既有氧化性也有还原性，如亚铁离子、亚硫酸根离子等，故②错误；
③处于较低价态的微粒具有还原性，则只有Na+不具有还原性，故③正确；
④X变为X2+的反应，失去电子，被氧化，发生氧化反应，故④正确；
⑤金属单质在反应中只能失去电子，被氧化，发生氧化反应，只作还原剂，故⑤正确；
⑥非金属单质既可作氧化剂也可作还原剂，如氯气与NaOH的反应中，氯气既是氧化剂又是还原剂，故⑥错误；
答案选B。
6．向NaCl、NaBr、KI的混合溶液中通入一定量的Cl2后，若所得溶液中含有Br2，则溶液中一定不含（ ）
A．Cl2 B．Cl- C．Br- D．I-
【答案】D
【解析】由于还原性I-＞Br-，若所得溶液中含有Br2，则说明I-完全反应，不能存在，Br-可能部分反应，溶液中一定存在Cl-、可存在Br-及溶解的少量Cl2，故合理选项是D。
7．已知强弱顺序：氧化性Cl2>Br2>Fe3+>I2，还原性I->Fe2+>Br->Cl-，下列反应的化学方程式不成立的是
A．Br2+2HI=I2+2HBr B．2FeCl2+Cl2=2FeCl3
C．2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2 D．3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
【答案】D
【解析】A．该反应中Br2为氧化剂，I2为氧化产物，I-为还原剂，Br-为还原反应，根据氧化性Br2> I2、还原性I-> Br-，可知该反应可以发生，A不符合题意；
B．该反应中Cl2为氧化剂，Fe3+为氧化产物，Fe2+为还原剂，Cl-为还原产物，根据氧化性Cl2>Fe3+，还原性Fe2+>Cl-，可知该反应可以发生，B不符合题意；
C．该反应中Fe3+为氧化剂，I2为氧化产物，I-为还原剂，Fe2+为还原剂，根据氧化性Fe3+>I2，还原性I->Fe2+，可知该反应可以发生，C不符合题意；
D．I-的还原性大于Fe2+，所以若Fe2+被氧化为Fe3+，则I-也一定被氧化，产物不会有I-，该反应不成立，D符合题意；
综上所述答案为D。
8．实验室通常用以下反应制备氯气：MnO2＋HCl(浓)MnCl2＋H2O＋Cl2↑(未配平)，下列说法不正确的是
A．MnCl2是还原产物 B．HCl全部被氧化
C．HCl的化学计量数是4 D．氧化性：MnO2＞Cl2
【解析】B
【答案】MnO2中的锰价态由＋4价降为＋2价降低2价，HCl中氯由－1价变为0价，升高1价，由电子守恒有1MnO2＋2HCl(浓)1MnCl2＋H2O＋1Cl2↑，由氯守恒有1MnO2＋(2＋2)HCl(浓)1MnCl2＋H2O＋1Cl2↑，再据氢、氧守恒有1MnO2＋4HCl(浓)1MnCl2＋2H2O＋1Cl2↑。
A项，MnO2生成MnCl2，MnO2中的锰价态由＋4价降为＋2价作氧化剂，被还原为MnCl2，故MnCl2是还原产物，正确；B项，由分析可知4个HCl中，只有2个被氧化，错误；C项，由分析可知，HCl的化学计量数为4，正确；D项，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，MnO2的氧化性大于Cl2的氧化性，正确。
9．当小溪流经硫矿时，硫矿与水中氧的反应，生成Fe2＋及H＋使小溪呈酸性。当溪水和其他水混合时，溶于水的铁以针铁矿[FeO(OH)]的形式沉淀出来，反应的离子方程式为Fe2＋＋O2＋H2O→FeO(OH)↓＋H＋，该离子方程式中H2O的化学计量数为
A．5 B．6 C．7 D．8
【解析】B
【答案】FeO(OH)中铁的价态为＋3价，反应中铁的价态升高1价，氧的价态降低4价，由电子守恒有4Fe2＋＋1O2＋H2O→4FeO(OH)↓＋H＋，再由电荷守恒可得4Fe2＋＋1O2＋H2O→4FeO(OH)↓＋8H＋，最后据质量守恒得4Fe2＋＋1O2＋6H2O→4FeO(OH)↓＋8H＋，B项符合题意。
10．新型纳米材料MFe2Ox（3＜x＜4）中M表示+2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化，常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，流程如图，则下列判所正确的是

A．MFe2Ox是氧化剂 B．SO2是该反应的催化剂
C．x＜y D．MFe2Ox是还原产物
【答案】C
【解析】A. 常温下，MFe2Ox能使工业废气中的SO2转化为S，反应中硫元素化合价降低，得到电子，被还原，SO2是氧化剂，MFe2Ox是还原剂，A错误；
B. SO2是该反应氧化剂，B错误；
C. MFe2Ox（3＜x＜4）中M表示+2价的金属元素，在反应中化合价不发生变化，MFe2Ox是还原剂，因此在反应中铁元素化合价升高，所以x＜y，C正确；
D. MFe2Ox是还原剂，D错误；
答案选C。
11．饮用水中的NO3−对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO3−的浓度，可以在碱性条件下用铝粉将NO3−还原为N2，其化学方程式为：
10Al＋6NaNO3＋4NaOH＝10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O。请回答下列问题：
(1)上述反应中，被氧化的元素_________，还原产物是________。
(2)用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目：_______________。
10Al＋6NaNO3＋4NaOH＝10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O
(3)请配平下列离子方程式。
____Fe2++____H+ +____NO3−＝____Fe3+ +____N2O↑+____H2O
【答案】Al N2
8 10 2 8 1 5
【解析】（1）反应10Al＋6NaNO3＋4NaOH＝10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O中Al元素化合价升高，被氧化，在反应中失去电子，被氧化的元素为Al；氮元素化合价降低，硝酸钠是氧化剂，因此还原产物是N2；
（2）反应中铝失去电子数为10×3e－，NaNO3得到电子数为6×5e－，所以用“双线桥法”标明反应中电子转移的方向和数目为；
（3）反应中铁元素化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子。氮元素化合价从+5价降低到+1价，得到4个电子，根据电子得失守恒以及原子守恒、电荷守恒可知配平后的方程式为8Fe2++10H++2NO3−＝8Fe3++N2O↑+5H2O
【点睛】
本题考查了氧化还原反应的特征分析，电子转移的计算应用，明确化学反应中元素化合价的变化以及灵活应用电子得失守恒是解答该类试题的关键。
12．地球上的金属矿物资源是有限的，应合理开发利用。
(1)金属冶炼的实质是金属离子被______(填“氧化”或“还原”)生成金属单质。
(2)铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称
黄铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu2S
Cu2(OH)2 CO3
请回答下列问题：
① 上表所列铜化合物中，推断铜的质量百分含量最高的是______。
② CuFeS2其中 Cu 为+1 价、Fe 为+3 价，高温焙烧时发生的反应是CuFeS2 + O2SO2 +FeS +Cu，焙烧过程中被还原的元素有______。
③ 工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜，火法炼铜的反应为：Cu2S+O22Cu+SO2，该反应中氧化剂是______。
④ Cu2(OH)2 CO3 与稀硫酸反应的离子方程式为______。
【答案】(1)还原 (2)Cu2S O、Cu、Fe Cu2S和O2 Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O
【解析】 (1)金属冶炼的实质是金属阳离子转变为单质，金属元素的化合价降低，得电子，被还原，则金属离子被还原生成金属单质；
(2)①铜化合物中，铜的质量百分含量=，黄铜矿中铜的含量=×100%=35%；辉铜矿中铜的含量=×100%=80%；孔雀石中铜的含量=×100%=58%，所以铜的质量百分含量最高的是Cu2S；
②CuFeS2其中 Cu 为+1 价、Fe 为+3 价，根据化合物化合价之和为0，可得S元素的化合价为-2价，则反应CuFeS2 + O2SO2 +FeS +Cu中，S元素由-2价变为+4价，被氧化；O元素的化合价由0价变为-2价，被还原；Cu元素的化合价由+1价变为0价，被还原，Fe元素的化合价由+3价变为+2价，被还原，则焙烧过程中被还原的元素有O、Cu、Fe；
③反应Cu2S+O22Cu+SO2中，Cu元素化合价由+1价降低到0价，S元素化合价由-2价升高到+4价，O元素的化合价由0价降低到-2价，反应中Cu2S和O2为氧化剂，Cu2S为还原剂；
④Cu2(OH)2CO3与稀硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，离子方程式为：Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O。
提升练
13．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是 (　　)
A．G、Y、Q、Z、X　　　　 B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
【答案】A
【解析】反应①中，NaCl中Cl元素为－1价，则Cl元素的化合价：Q>G>－1；反应②中，H元素的化合价降低，则Cl元素化合价升高，则Cl元素化合价：X>Q；反应③为歧化反应，结合①分析可知，Cl元素的化合价：Q>Y>G；同理可知，反应④中Cl元素的化合价：X>Z>Q。
综上所述，五种化合物中氯元素的化合价：X>Z>Q>Y>G，故A项正确。
14．下列说法中正确的是( )
A．失电子越多，还原性越强，得电子越多，氧化性越强
B．，此反应中氧化性：
C．中的硫元素化合价是价，处于硫的最高价，因此的氧化性一定很强
D．氧化性强弱的顺序为，则溶液中可发生：
【答案】D
【解析】A．氧化性与得电子能力有关，得电子能力越强，则氧化性越强，与得电子多少无关；还原性与失电子能力有关，失电子能力越强，则还原性越强，与失电子多少无关，故A错误；
B．在反应中，氧化剂为Fe3+，氧化产物为Cu2+，氧化性Fe3+＞Cu2+，故B错误；
C．硫酸根离子氧化性不一定强，如稀硫酸中硫酸根离子不体现氧化性，故C错误；
D．同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，氧化性Z2＞A3+，中氧化性Z2＞A3+，所以该反应可以发生，故D正确；
故选：D。
15．已知常温下，，在溶液中发生如下反应：①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2=2A3++2B-
③2B-+Z2=B2+2Z-
由此推断下列说法错误的是（ ）
A．反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可以进行
B．Z元素在反应③中被还原，在反应①中被氧化
C．氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D．还原性由强到弱的顺序是Z-、B-、A2+、X2+
【答案】D
【解析】氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物，还原剂的还原剂大于还原产物，氧化性：XO＞Z2＞B2＞A3+；还原性：A2+＞B-＞Z-＞X2+。
A．反应Z2+2A2+=2A3++2Z-中还原性：A2+＞Z-，与已知符合，可以进行，A说法正确；
B．Z元素在反应③中Z的化合价降低，被还原，在反应①中Z的化合价升高，被氧化，B说法正确；
C．分析可知，氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+，C说法正确；
D．还原性由强到弱的顺序是A2+＞B-＞Z-＞X2+，D说法错误；
答案为D。
16．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A．2 Fe3++2 I-=2Fe2++I2 B．Cl2+FeI2= FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6 HCl=2CoCl2＋Cl2＋3 H2O D．3 Cl2+6 FeI2=2FeCl3＋4 FeI3
【答案】D
【解析】A、氧化剂是铁离子，氧化产物是碘，性质强弱符合题意，能发生，不选A；
B、氧化剂为氯气，氧化产物为碘，符合题意，能发生，不选B；
C、氧化剂是三氧化二钴，氧化产物为氯气，符合题意，能发生，不选C；
D、氧化剂是氯气，氧化产物为铁离子，但是铁离子能氧化碘离子，错误，选D。
答案选D。
17．做实验时不小心粘了一些高锰酸钾，皮肤上的斑很久才能消除，如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原，其离子方程式为：MnO4－＋C2O42—＋H＋→CO2↑＋Mn2＋＋，关于此反应的叙述正确的是
A．该反应的氧化剂是C2O42— B．该反应右边方框内的产物是OH－
C．该反应中电子转移总数是5 D．配平该反应式后，H＋的系数是16
【答案】D
【解析】MnO4－中Mn由＋7—→＋2，降5（MnO4－为氧化剂），C2O42－中C由＋3—→＋4，升1×2（C2O42－为还原剂）；初步配平为2MnO4－＋5C2O42－＋H＋—→10CO2↑＋2Mn2＋＋，据电荷守恒H＋配16，所缺物质为H2O，配平后方程式为：2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，电子转移总数是10。
A项，由分析知C2O42—作还原剂，错误；B项，所缺物质为H＋，错误；C项，电子转移总数是10，错误；D项，由分析知H＋的系数为16，正确。
18．碘元素在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I-的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。已知淀粉遇碘单质变蓝，下列说法中正确的是

A．向含I-的溶液中通入Cl2，所得溶液加入淀粉溶液一定变蓝
B．途径III中每消耗1个Cl2，可以生成2个
C．氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>
D．一定条件下，I-与可能生成I2
【答案】D
【解析】A. 向含I-的溶液中通入少量Cl2，可产生碘单质，能使淀粉溶液变蓝，向含I-的溶液中通入过量Cl2，生成，不能使淀粉溶液变蓝，故A错误；
B. 根据转化关系I-~IO~6e- ，Cl2~2Cl-~2e-，途径III中每消耗1个Cl2，可以生成3个，故B错误；
C．由途径I可以知道氧化性Cl2>I2，由途径Ⅱ可以知道氧化性I2<IO，由途径Ⅲ可以知道氧化性Cl2 >，故氧化性的强弱顺序为Cl2>IO> I2，故C错误；
D．一定条件下，I-与IO可发生归中反应生成I2，故D正确；
本题应选D。
19．氧化还原反应与离子反应在生产生活与科学实验中有重要作用，回答下列问题。
过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。根据下列反应回答问题：
A．Na2O2＋2HCl＝2NaCl＋H2O2
B．Ag2O＋H2O2＝2Ag＋O2↑＋H2O
C．2H2O2＝2H2O＋O2↑
D．H2O2＋2FeSO4＋H2SO4＝Fe2(SO4)3＋2H2O
（1）上述反应中，H2O2仅体现氧化性的反应是_______(填字母序号，下同)，H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是_______，H2O2、Ag2O、Fe2(SO4)3的氧化性由强到弱的顺序是_____________________。
（2）某酸性反应体系中发生一个氧化还原的离子反应，反应物和生成物共六种微粒：Fe3＋、Mn2＋、MnO4－、H2O、Fe2＋、H＋，则反应的离子方程式为_______________________________。
【答案】（1）①D ②C ③Ag2O＞H2O2＞Fe2(SO4)3 （2）MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O
【解析】（1）在反应H2O2＋2FeSO4＋H2SO4＝Fe2(SO4)3＋2H2O中，O元素化合价由反应前H2O2中的-1价变为反应后H2O中的-2价，化合价降低，得到电子被还原，所以H2O2表现氧化性，作氧化剂，故仅表现氧化性的反应序号是D；在反应2H2O2＝2H2O＋O2↑中，O元素化合价部分由反应前H2O2中的-1价变为反应后H2O中的-2价，化合价降低，得到电子被还原；部分由反应前H2O2中的-1价变为反应后O2中的0价，化合价升高，失去电子被氧化，因此H2O2表现氧化性、还原剂，故H2O2既作氧化剂，又作还原剂，则H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应序号是C；在反应Ag2O＋H2O2＝2Ag＋O2↑＋H2O中，Ag2O为氧化剂，H2O2为还原剂，所以氧化性：Ag2O＞H2O2；在反应H2O2＋2FeSO4＋H2SO4＝Fe2(SO4)3＋2H2O中，H2O2为氧化剂，Fe2(SO4)3为氧化产物，所以氧化性：H2O2＞Fe2(SO4)3，因此H2O2、Ag2O、Fe2(SO4)3的氧化性由强到弱的顺序是：Ag2O＞H2O2＞Fe2(SO4)3；（2）在该反应中，MnO4－得到电子被还原为Mn2＋，Fe2＋失去电子被氧化为Fe3＋，酸性环境中，H＋与其中的O原子结合形成H2O，反应为
所以根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为：MnO4－＋Fe2＋＋H＋＝Mn2＋＋Fe3＋＋H2O，锰价态降低5价，铁价态升高1价，由电子守恒1MnO4－＋5Fe2＋＋H＋＝1Mn2＋＋5Fe3＋＋H2O，再由电荷守恒1MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝1Mn2＋＋5Fe3＋＋H2O，最后据质量守恒得1MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝1Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。
真题链接
期末真题
20．（2022·四川自贡期末）亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用，许多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式为：MnO4－＋NO2－＋H＋→Mn2＋＋NO3－＋H2O(未配平)，下列叙述错误的是
A．生成1个Mn2＋，转移电子为5个
B．该反应中氮元素被氧化
C．配平后，水的化学计量数为6
D．反应中氧化剂与还原剂的个数之比为2∶5
【答案】C
【解析】A项，锰元素化合价由＋7降低为＋2，所以生成1个Mn2＋转移电子为5个，正确；B项，NO2－中N元素化合价升高，该反应中氮元素被氧化，正确；C项，根据得失电子守恒、元素守恒，配平方程式为2MnO4－＋5NO2－＋6H＋＝2Mn2＋＋5NO3－＋3H2O，配平后水的化学计量数为3，错误；D项，在反应方程式2MnO4－＋5NO2－＋6H＋＝2Mn2＋＋5NO3－＋3H2O中，MnO4－中的锰元素化合价降低，作氧化剂，NO2－中的N元素化合价升高，作还原剂，两者个数之比为2∶5，正确。