化学第三节 氧化还原反应优秀一课一练

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1.3 氧化还原反应
综合训练
一、单选题（共15小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．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．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
B．AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
C．Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
D．2KMnO4K2MnO4+МnO2+O2↑
【答案】C
【解析】A．该反应为置换反应，属于四种基本反应类型，同时Fe和Cu元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，A不符合题意；
B．该反应为复分解反应，属于四种基本反应类型，但没有元素的化合价发生变化，不属于氧化还原反应，B不符合题意；
C．该反应不属于四种基本反应类型，同时Fe和C元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，C符合题意；
D．该反应为分解反应，属于四种基本反应类型，同时Mn和O元素的化合价发生了变化，属于氧化还原反应，D不符合题意；
故选C。
2．下列关于化学反应类型的叙述正确的是（ ）
A．凡是生成盐和水的反应一定是中和反应
B．复分解反应一定没有单质参加和生成
C．一种单质和一种化合物的反应一定是置换反应
D．分解反应的生成物一定有单质
【答案】B
【解析】A．生成盐和水的反应不一定是中和反应，如CuO与H2SO4反应生成硫酸铜和水，A项错误；
B．复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，一定没有单质参加和生成，B项正确；
C．一种单质和一种化合物的反应不一定是置换反应，如CO和O2的反应属于化合反应，C项错误；
D．分解反应的生成物不一定有单质，如CaCO3高温分解生成CaO和CO2，D项错误；
综上所述答案为B。
3．下列反应中作氧化剂的是
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】A、B项中，二氧化硫中硫元素的化合价由+4价升至+6价，SO2做还原剂；C项中，二氧化硫中硫元素的化合价由+4价降至0价，SO2做氧化剂；D项中的反应不是氧化还原反应；故选答案C。
4．下列反应不属于氧化还原反应的是
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】A．氯元素和溴元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A错误；
B．元素的化合价均未发生变化，不属于氧化还原反应，故B正确；
C．镁元素和氮元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故C错误；
D．反应前后氧元素化合价发生改变，属于氧化还原反应，故D错误；
故选B。
5．下列化学反应属于图中区域3的是

A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解析】A．为置换反应，属于区域4，A错误；
B．为分解反应，元素化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，B错误；
C．不属于四种基本反应类型，为氧化还原反应，C正确；
D．为化合反应，元素化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，D错误；
答案选C。
6．常温下，发生下列反应：
①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2=2A3++2B-
③2B-+Z2=B2+2Z-根据上述反应，判断下列结论错误的是（ ）
A．溶液中可发生：Z2+2A2+=2A3++2Z-
B．Z2在①③反应中为还原剂
C．氧化性强弱的顺序为：XO>Z2>B2>A3+
D．X2+是XO的还原产物
【答案】B
【解析】A．氧化性Z2＞A3+，还原性A2+＞Z-，故反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可发生，故A正确；
B．根据上述分析，①中Z2为氧化产物，③中Z2为氧化剂，故B错误；
C．根据上述分析，氧化性XO＞Z2＞B2＞A3+，故C正确；
D．反应①中XO为氧化剂，则X2+是XO的还原产物，故D正确；
故选B。
7．已知在酸性溶液中易被还原成，且还原性： 。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】A．根据氧化性是：Cl2＞FeCl3＞I2，因此氯气可以氧化Fe2+，也可以氧化I-，但是碘离子还原性强于亚铁离子，碘离子会先被氯气氧化，正确的离子方程式是：Cl2不足时，Cl2+2I-=2Cl-+I2(Fe2+不反应)，Cl2过量时，3Cl2+2Fe2++4I-= 6Cl-+2I2+2Fe3+，所以A不可能发生，故A符合题意；
B．根据反应：，得出氧化性是：Cl2＞I2，，和题意相符合，反应可能发生，故B不符合题意；
C．根据反应：，得出氧化性是：Co2O3＞Cl2，和题意相符合，反应可能发生，故C不符合题意；
D．根据反应，得出氧化性是：FeCl3＞I2，和题意相符合，反应可能发生，故D不符合题意；
故选A。
8．下列有关物质氧化性和还原性的说法不正确的是（ ）
A．在氧化还原反应中，氧化剂具有氧化性
B．在同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以为同一种物质
C．具有该元素最高价态的元素，对应物质在氧化还原反应中一定表现氧化性
D．在同一个氧化还原反应中，还原剂的还原性比还原产物的还原性强
【答案】C
【解析】A．在氧化还原反应中，氧化剂化合价降低，得电子，具有氧化性，A说法正确；
B．在同一个氧化还原反应中，一种物质的化合价可以部分升高，部分降低，故氧化剂和还原剂可以为同一种物质，B说法正确；
C．具有该元素最高价态的元素，对应物质中的其它元素在氧化还原反应中化合价可以升高，可能表现还原性，C说法错误；
D．在同一个氧化还原反应中，还原剂失电子，且失电子能力大于还原产物，故还原剂的还原性比还原产物的还原性强，D说法正确；
答案为C。
9．已知三个氧化还原反应：
①
②
③
若某溶液中、和共存，要想除去而又不影响和，可加入的试剂是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，根据三个氧化还原反应可知氧化性强弱顺序为：KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，为除去I-而不影响Fe2+和，加入的氧化剂的氧化性要弱于Cl2而强于I2，则可加入FeCl3除去I-；
答案选C。
10．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-。由此推断下列说法正确的是
A．Z元素在①、③反应中均被还原
B．反应Z2 + 2A2+ = 2A3+ + 2Z- 可以进行
C．氧化性由强到弱的顺序是：XO、Z2、A3+、B2
D．还原性由强到弱的顺序是：Z-、B-、A2+、X2+
【答案】B
【解析】A．①16H+ + 10Z-+ 2XO= 2X2+ + 5Z2 + 8H2O中Z元素的化合价由-1价升高到0价，被氧化；③2B-+ Z2 = B2 + 2Z-中Z元素的化合价由0价降低到-1价，被还原，故A错误；
B．氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，根据反应2A2++B2=2A3++2B-可知，氧化性：B2＞A3+，根据反应2B-+Z2=B2+2Z-可知，氧化性：Z2＞B2，因此氧化性：Z2＞B2＞A3+，反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可以进行，故B正确；
C．氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，根据反应①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O可知，氧化性：XO＞Z2；反应②2A2++B2=2A3++2B-可知，氧化性：B2＞A3+；反应③2B-+Z2=B2+2Z-可知，氧化性：Z2＞B2，所以氧化性由强到弱的顺序是XO＞Z2＞B2＞A3+，故C错误；
D．氧化还原反应中，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，反应①16H++10Z-+2XO=2X2++5Z2+8H2O中，还原性：Z-＞X2+；反应②2A2++B2=2A3++2B-中，还原性：A2+＞B-；反应③2B-+Z2=B2+2Z-中，还原性：B-＞Z-，所以还原性由强到弱的顺序是A2+＞B-＞Z-＞X2+，故D错误；
故选B。
11．已知X、Y中含有相同的元素，Z、W中也含有相同的元素，根据反应X+H2O→Y+H2；Z+H2O→W+O2（方程式均未配平），可推断X、Y中及Z、W中相同元素的化合价的高低顺序为（ ）
A．X＞Y、Z＞W B．X＜Y、Z＜W C．X＞Y、Z＜W D．X＜Y、Z＞W
【答案】D
【解析】X+H2O→Y+H2中H元素化合价降低，根据氧化还原反应中化合价有升必有降可知，X中某元素化合价低于Y，Z+H2O→W+O2中O元素化合价升高，则Z中某元素化合价高于W，因此X、Y中及Z、W中相同元素的化合价的高低顺序为X＜Y、Z＞W，故答案为D。
12．废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法中不正确的是（ ）
A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原
B．还原性：NH>Cl-
C．反应中每生成1个N2分子，转移6个电子
D．经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放
【答案】D
【解析】A．反应2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O中氮元素从-3价升高为0价，Cl元素从+1价降为-1价，则氮元素被氧化，氯元素被还原，故A正确；
B．反应2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O中氮元素从-3价升高为0价，Cl元素从+1价降为-1价，则NH是还原剂，Cl-是还原产物，则还原性：NH>Cl-，故B正确；
C．反应2NH+3ClO-=N2↑+3Cl-+2H++3H2O中氮元素从-3价升高为0价，则每生成1个N2分子，转移6个电子，故C正确；
D．经反应2NH4++3ClO-═N2+3Cl-+2H++3H2O处理过的废水呈酸性，需要先用石灰水中和酸，则不能直接排放，故D错误；
故答案为D。
13．碘离子具有还原性，含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在，I-、I2、IO在一定条件可发生如图转化关系。下列说法不正确的是

A．用淀粉- KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B．由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2＞IO＞I2
C．生产等量的碘，途径I和途径II转移电子数目之比为2：5
D．途径III反应的离子方程式：3Cl2+I- +3H2O=6C1-+IO+6H+
【答案】C
【解析】A. I−和IO酸性条件下可发生氧化还原反应生成I2，则可用淀粉−KI试纸和食醋检验加碘盐中是否含有碘，故A正确；
B. 由途径I可知氧化性Cl2>I2，由途径Ⅱ可知氧化性I2NaIO3，故氧化性的强弱顺序为Cl2＞IO＞I2，故B正确；
C. 途径Ⅱ转化关系2IO∼I2∼10e−，途径Ⅰ中2I−∼I2∼2e−，生产等量的碘，途径Ⅰ和途径Ⅱ转移电子数目之比为1:5，故C错误；
D. 途径Ⅲ反应是通入足量氯气，碘离子被氧化为碘酸根离子，反应的离子方程式：3Cl2+I- +3H2O=6C1-+IO+6H+，故D正确；
故选：C。
14．是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得：。下列说法不正确的是（ ）
A．在反应中得到电子
B．是还原产物
C．发生氧化反应
D．生成1个分子时有2个电子转移
【答案】D
【解析】A．反应中元素的化合价由价降低为价，则在反应中得到电子，选项A正确；
B．元素的化合价降低，被还原，对应的产物为还原产物，即是还原产物，选项B正确；
C．因元素的化合价由价升高到价，则在反应中被氧化，发生氧化反应，选项C正确；
D．元素的化合价由价降低为价，生成1个分子时也生成了1个分子，有1个电子发生转移，选项D错误。
答案选D。
15．Cu与HNO3反应时，Cu被HNO3氧化成Cu(NO3)2，又知该反应中氧化剂和还原剂的个数比为2：3，则该反应中的还原产物是（ ）
A． B．NO C． D．
【答案】B
【解析】根据得失电子守恒列式求解。
在该反应中Cu为还原剂，被氧化成，为氧化剂，
设还原产物中N元素的化合价为x，反应中氧化剂与还原剂的个数比为2：3，
根据得失电子守恒可知，，解得，
即还原产物中N元素的化合价为+2，答案为B。
二、非选择题（共5小题）
16．有以下6个反应（反应条件略）：
A．2Na + 2H2O ==2NaOH + H2↑ B．CH4 + 2O2==CO2 + 2H2O
C．KClO3==2KCl + 3O2↑ D． CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
E. Na2O+CO2==Na2CO3 F. CO2+C==2CO
属于化合反应的有________（填编号，下同），属于分解反应的有____________，属于复分解反应的有_________，属于置换反应的有________，属于氧化还原反应的有___________。
【答案】EF C D A ABCF
【解析】两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫化合反应，Na2O+CO2==Na2CO3、CO2+C==2CO都是两种物质生成一种物质，属于化合反应的有EF；一种物质生成两种或两种以上物质的反应是分解反应，KClO3==2KCl + 3O2↑是一种物质生成2两种物质，属于分解反应的有C；两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应是复分解反应，CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑属于复分解反应，选D；一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物是置换反应，2Na + 2H2O ==2NaOH + H2↑属于置换反应，选A；有元素化合价变化的反应是氧化还原反应， 2Na + 2H2O ==2NaOH + H2↑中钠、氢元素化合价改变， CH4 + 2O2==CO2 + 2H2O中碳、氧元素化合价改变， KClO3==2KCl + 3O2↑中氯、氧元素化合价变化， CO2+C==2CO中碳元素化合价改变，属于氧化还原反应的有ABCF。
17．(1)已知：，反应中氧化剂是___________；氧化剂与还原剂物质的量之比是___________；氧化产物是___________。
(2)由、、、、、组成的一个氧化还原反应中，其中，据此回答下列问题：
①该氧化还原反应中，被还原的元素是___________。
②请写出完整的氧化还原反应方程式，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目：___________。
【答案】
【解析】(1)在反应中，部分P元素的化合价从0价升高为价，部分P元素的化合价从0价降为价，则P4既是氧化剂，又是还原剂；且氧化剂与还原剂的物质的量之比是，氧化产物是，故答案为：；；；
(2)结合得失电子守恒原子守恒配平后的离子方程式为，由反应可知Bi的化合价由+5价变为+3价，化合价降低被还原，双线桥表示电子的转移的方向和数目为：，故答案为：；。
18．储氢碳纳米管的成功研制体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。
(1)请用上述物质填空，并配平化学方程式□C+□( )+□H2SO4=□( )+□( )+□Cr2(SO4)3+□H2O：_______________。
(2)上述反应中氧化剂是______(填化学式)，被氧化的元素是______(填元素符号)。
(3) H2SO4在上述反应中表现的性质是______(填字母)。
A．氧化性 B．氧化性和酸性 C．酸性 D．还原性和酸性
【答案】 K2Cr2O7 C C
【解析】综合所给物质的化合价和反应的化学方程式可知，该反应中氧化剂为，还原产物为，还原剂为，氧化产物为.根据得失电子守恒，配平化学方程式：。H2SO4在反应中只表现酸性。
(1)根据得失电子守恒，配平化学方程式：,故答案为：；
(2)分析化合价可知，氧化剂为，被氧化的元素是C，故答案为：K2Cr2O7；C。
(3) H2SO4在反应中化合价没变，表现的性质是酸性，故答案为：C
19．针对以下四个涉及的反应（未配平）填空：
A．
B．
C．
D．
（1）仅体现氧化性的反应是_______（填序号，下同），仅体现还原性的反应是____，既体现氧化性又体现还原性的反应是________，既不作氧化剂又不作还原剂的反应是______。
（2）请将反应配平，并用单线桥标出反应中电子转移的方向和数目：_____
□□□□□□
反应中氧化剂是________，被氧化的元素是_____。
【答案】D B C A +10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
【解析】（1）A．，是一个非氧化还原反应，双氧水既不是氧化剂，也不是还原剂；
B．，Ag2O被还原成单质银，H2O2仅表现为还原性，其中氧元素转化为O2；
C．，过氧化氢的分解反应，是一个自身氧化还原反应，H2O2既表现了氧化性，又表现了还原性；
D．，双氧水在反应中化合价由﹣1变成﹣2，化合价降低被还原，双氧水仅做氧化剂；
所以H2O2仅体现氧化性的反应是D；H2O2仅体现还原性的反应是B；H2O2既体现氧化性，又体现还原性的反应是C；H2O2既不做氧化剂又不做还原剂的反应是A；
（2）Cr2(SO4)3中Cr的化合价为+3价，反应后变成了K2CrO4，化合价变成+3，Cr元素化合价升高被氧化，化合价升高了3价，一分子Cr2(SO4)3参与反应，化合价升高6价；H2O2中氧元素化合价为﹣1价，反应后变成了﹣2价的O，化合价降低了1价，1分子双氧水反应，化合价降低2价，化合价变化的最小公倍数为6，所以电子转移的数目为6，则电子转移的方向与数目为+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O；
该反应中，双氧水化合价降低，被还原，做氧化剂；被氧化的元素为+3价的Cr，双氧水同时被还原成H2O。
20．美国计划2028年再次登陆月球，并在月球上建立永久性基地，为人类登陆新的行星做好前期准备。为了解决基地人员的供氧问题，科学家设想利用月球富氧岩石制取氧气。其提氧原理是：用氢气还原富氧岩石获取水，再利用太阳能电池电解水得到氢气和氧气。
玄武岩(含钛铁矿)是月球的主要岩石之一，其质地坚硬，钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)。用上述提氧原理，理论上，从1kgFeTiO3中可获取约105.3gO2。
(1)写出FeTiO3与H2反应的化学方程式：___。
(2)研究表明，月球上平均直径为40微米的小圆珠形成的堆积物(富含Fe2TiO4)是最适合提氧的矿物。这种堆积物作为提氧原料的优点是___。
(3)研究人员查阅文献后，得知钛铁矿在高温下还能被炭粉还原：2FeTiO3+C2Fe+2TiO2+CO2↑，通过植物的光合作用可吸收CO2获得O2。他们设计了两套实验装置来测定钛铁矿中可提取氧的质量分数。

研究人员用图1装置从钛铁矿中提取氧，实验中得出的可提取氧的质量分数大于理论值，产生这种情况的原因可能是___；用图2装置进行实验的过程中，称得反应前钛铁矿的质量为m1g，炭粉的质量为m2g，钛铁矿完全反应后，测得生成CaCO3的质量为m3g，则钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为___。
(4)在钛铁矿提氧过程中科学家们常选用H2而不用其他还原剂，其主要原因是__。
【答案】FeTiO3+H2Fe+TiO2+H2O 无需进行岩石破碎工作、可提取氧的质量分数大 H2未经干燥、U形管中碱石灰吸收了空气中的水分 % H2的氧化产物水无污染，电解水产生的H2能够被循环利用
【解析】(1)根据从中可获得约，结合提氧原理可确定反应的化学方程式为；
(2)因为是40微米的小圆珠，故无需进行岩石破碎工作，而且可提取氧的质量分数大；
(3)测得的可提取氧的质量分数大于理论值，则可能是通入的未经干燥，U形管中的碱石灰吸收了空气中的水蒸气；因为生成的质量为，故经光合作用可获得的质量为，所以钛铁矿中可提取氧的质量分数表达式为；
(4) H2的氧化产物水无污染，电解水产生的H2能够被循环利用。