2025版高考化学一轮总复习第1章化学物质及其变化第4讲氧化还原反应的概念和规律提能训练

这是一份2025版高考化学一轮总复习第1章化学物质及其变化第4讲氧化还原反应的概念和规律提能训练，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．(2024·山东师大附中月考)化学是严谨的，诗歌是浪漫的。严谨的化学融入浪漫精美的诗歌中，为化学教学与古诗的结合提供了重要的素材。下列古诗中描述的反应中不属于氧化还原反应的是( B )
A．宋代王安石的《元丰行示德逢》：“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”
B．南北朝梁代医学家陶弘景《本草经集注》：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”
C．唐朝李商隐的《无题》：“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”
D．唐朝李白《秋浦歌》：“炉火照天地，红星乱紫烟”
[解析] A项，涉及反应N2＋O2eq \(=====,\s\up7(放电))2NO，属于氧化还原反应，不符合题意；B项，涉及焰色试验，属于物理变化，符合题意；C项，涉及石蜡燃烧，属于氧化还原反应，不符合题意；D项，涉及金属的冶炼，属于氧化还原反应，不符合题意。
2．(2024·福建高三化学模拟题)NA为阿伏加德罗常数的值。HgS溶于“王水”的反应如下：HgS＋HNO3＋HCl―→H2HgCl4＋NO↑＋S＋H2O(未配平)。下列叙述正确的是( B )
A．1 00 mL 10 ml·L－1盐酸中含HCl分子数为NA
B．标准状况下，生成2.24 L NO时转移电子数为0.3NA
C．该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶2
D．生成9.6 g S时，同时生成氢氧键的数目为0.4NA
[解析] HNO3中N元素化合价由＋5降低为＋2，氧化剂是HNO3；HgS中S元素化合价由－2升高为0，还原剂是HgS；盐酸没有参与氧化还原反应，根据得失电子守恒，反应方程式为3HgS＋2HNO3＋12HCl===3H2HgCl4＋2NO↑＋3S＋4H2O。盐酸中HCl完全电离为H＋和Cl－，溶液中不存在HCl分子，A错误；反应过程中N元素化合价由＋5降低为＋2，生成1 ml NO时转移3 ml电子，故生成0.1 ml NO时转移0.3 ml电子，B正确；HNO3中N元素化合价由＋5降低为＋2，氧化剂是HNO3；HgS中S元素化合价由－2升高为0，还原剂是HgS；盐酸没有参与氧化还原反应，根据得失电子守恒，两者物质的量之比为2∶3，C错误；根据3HgS＋2HNO3＋12HCl===3H2HgCl4＋2NO↑＋3S＋4H2O，生成9.6 g S时，生成0.4 ml H2O，即同时生成0.8NA氢氧键，D错误，故选B。
3．(2024·重庆万州二中二检)在元素周期表中碲(Te)与氧(O)同族，与硒(Se)相邻且位于硒(Se)的下方。含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是( D )
A．反应①利用了H2Te的还原性
B．碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA族
C．反应③利用了H2O2的氧化性
D．H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
[解析] 反应①中H2Te被O2氧化生成Te，A项正确；由O、Se、Te的相对位置可得碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA族，B项正确；反应③中H2TeO3→H6TeO6，Te化合价升高，H2O2作氧化剂，C项正确；H2Te2O5和H2Te4O9中Te的化合价均为＋4，没发生氧化还原反应，D项错误。
4．(2024·福建福州1月检测)为探究物质的氧化性，某小组设计如图所示实验。下列说法错误的是( D )
A．烧瓶中的反应为Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O
B．浸有NaOH溶液的棉花起吸收尾气的作用
C．CCl4可用淀粉溶液替换
D．试管下层出现紫红色，可证明氧化性：Cl2>Fe3＋>I2
[解析] 漂白粉的有效成分Ca(ClO)2和浓盐酸反应生成Cl2，化学方程式为Ca(ClO)2＋4HCl===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O，A项正确；浸有NaOH溶液的棉花可吸收多余氯气，B项正确；淀粉遇I2变蓝，可证明有I2生成，可替换CCl4，C项正确；试管下层出现紫红色，说明有碘单质生成，因FeCl3溶液中可能溶有Cl2，不确定I2是否是由Fe3＋氧化所得，不能得出氧化性Fe3＋>I2，D项错误。
5．氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ关系比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是( C )
A．＋1 B.＋3
C.＋5 D.＋7
[解析] 反应Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低为Z中Cl>X中Cl(均为正价)。假设KX中Cl元素为＋a价，KZ中Cl元素的化合价为＋b价，依据得失电子守恒及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7，符合题意。则KX中Cl元素的化合价为＋5。
6．(2024·广东深圳期中)氮、铁元素在细菌的作用下可发生如图所示的转化。下列说法不正确的是( B )
A．硝化过程中，含氮物质发生氧化反应
B．上述转化中，氨氧化细菌参与的反应属于天然固氮
C．上述转化中，含氮物质的反硝化作用过程需要还原剂参与
D．Fe3＋与NHeq \\al(＋,4)转化为N2的离子方程式为6Fe3＋＋2NHeq \\al(＋,4)===6Fe2＋＋N2↑＋8H＋
[解析] 将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定，氨氧化细菌参与的反应不属于天然固氮，故B错误。
7．(2023·山东临沂期末)ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4eq \(=====,\s\up7(△))2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法不正确的是( A )
A．ClO2是氧化产物
B．KClO3在反应中得到电子
C．H2C2O4在反应中被氧化
D．当1 ml KClO3参加反应时有1 ml电子转移
[解析] 2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4eq \(=====,\s\up7(△))2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O中，Cl元素的化合价降低，C元素的化合价升高。由Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，可知ClO2为还原产物，A不正确。
8．(2023·湖南长沙一模改编)雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物之一，As2S3和HNO3可发生如下反应：As2S3＋10H＋＋10NOeq \\al(－,3)===2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O。下列说法错误的是( B )
A．生成1 ml H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为5 ml
B．若将该反应设计成原电池，则NO2应该在负极附近逸出
C．反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收
D．氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1
[解析] 根据反应的方程式分析，NOeq \\al(－,3)中氮元素由＋5价降低到＋4价，生成2 ml H3AsO4转移10 ml电子，则生成1 ml H3AsO4时反应中转移电子的物质的量为5 ml，A正确；若将该反应设计成原电池，NOeq \\al(－,3)在正极反应，NO2应该在正极附近逸出，B错误；NO2会污染环境，反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收，C正确；根据方程式可知，NOeq \\al(－,3)是氧化剂，As2S3是还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为10∶1，D正确。
9．(2024·山东烟台模拟改编)实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验，经检测所得固体中含有Cu2S和白色物质X，下列说法正确的是( A )
A．白色物质X为CuSO4
B．NO和Y均为还原产物
C．参加反应的浓硫酸中，表现氧化性的占50%
D．NO与Y的物质的量之和可能为2 ml
[解析] 铜与足量浓硫酸反应生成Cu2S和白色物质X，反应过程中无气体生成，生成Cu2S时铜元素从0价升高到＋1价，硫元素从＋6价降低到－2价，根据得失电子守恒分析可知，白色物质X应为CuSO4，配平可得5Cu＋4H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3CuSO4＋Cu2S＋4H2O。白色物质X为CuSO4，A正确；Cu2S和白色物质CuSO4加稀硫酸和稀硝酸时溶解，存在反应：3Cu2S＋16H＋＋4NOeq \\al(－,3)===6Cu2＋＋3S↓＋4NO↑＋8H2O，则Y为S单质，NO为还原产物，Y为氧化产物，B错误；由反应5Cu＋4H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3CuSO4＋Cu2S＋4H2O可知，硫元素从＋6价降低到－2价时表现氧化性，则参加反应的浓硫酸中，表现氧化性的占25%，C错误；由5Cu＋4H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up7(△))3CuSO4＋Cu2S＋4H2O可知，3 ml Cu生成0.6 ml Cu2S,0.6 ml Cu2S发生反应3Cu2S＋16H＋＋4NOeq \\al(－,3)===6Cu2＋＋3S↓＋4NO↑＋8H2O得到0.8 ml NO与0.6 ml S，则NO与S的物质的量之和为1.4 ml，D错误。
10．已知还原性：I－>Fe2＋>Br－。向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化曲线如图所示，有关说法不正确的是( B )
A．DE段代表Br－的物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c(Fe2＋)＝4 ml·L－1
C．当通入3 ml Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为4Fe2＋＋2I－＋3Cl2===4Fe3＋＋I2＋6Cl－
D．原混合溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)＝1∶3
[解析] 因为还原性：I－>Fe2＋>Br－，所以AB段是n(I－)的物质的量发生的改变，BC段是n(Fe3＋)的物质的量发生改变，DE段是n(Br－)的物质的量发生改变，A正确；n(Cl2)＝1～3 ml段，下降的曲线是n(Fe2＋)的减少，由方程式2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－可知，n(Cl2)＝(3－1)ml＝2 ml时，n(Fe2＋)＝4 ml，溶液的体积未知，无法求出原混合溶液中c(Fe2＋)，B不正确；当通入3 ml Cl2时，溶液中I－、Fe2＋全部被氧化，依据Cl2的消耗量，可求出n(I－)∶n(Fe2＋)＝2∶4，离子反应可表示为4Fe2＋＋2I－＋3Cl2===4Fe3＋＋I2＋6Cl－，C正确；由图中AB段和DE段消耗Cl2的物质的量分别为1 ml、3 ml，可求出n(I－)∶n(Br－)＝2∶6，所以原混合溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)＝1∶3，D正确。
二、非选择题：本题共4小题。
11．(2024·河北衡水高三检测)高铁酸钾(K2FeO4，极易溶于水)是常见的水处理剂，其原理如图所示。
【查阅资料】向胶体中加入电解质后，胶体因失去稳定性而发生离子的聚集以至沉淀，称为电解质对胶体的聚沉作用，简称胶体的聚沉。
请回答下列问题：
(1)K2FeO4中铁元素的化合价为 ＋6 价。
(2)过程①中活性菌表现了 还原 (填“氧化”或“还原”)性，该过程的还原产物是 Fe3＋ (填离子符号)；过程③属于 物理 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据上述原理分析，作水处理剂时，K2FeO4的作用有 杀菌消毒、净水 (填两个)。
(4)制备高铁酸钾常用的反应原理为
Fe(OH)3＋KClO＋KOH―→K2FeO4＋KCl＋H2O(反应未配平)。
①该反应中，Cl元素的化合价由 ＋1 价变为 －1 价；通过该反应说明：在碱性条件下，氧化性ClO－ > (填“>”“＝”或“FeOeq \\al(2－,4)。②铁元素化合价从＋3价升高到＋6价，失去3个电子，氯元素得到2个电子，依据得失电子守恒可知该反应的离子方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeOeq \\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O。
12．(2023·广东梅州二模)铜及其化合物有着广泛的应用。某实验小组探究Cu2＋的性质。
实验任务：探究NaHSO3溶液分别与CuSO4、CuCl2溶液的反应
查阅资料：
已知：a.Cu2＋eq \(――→,\s\up7(浓氨水))[Cu(NH3)4]2＋(深蓝色溶液)
b．Cu＋eq \(――→,\s\up7(浓氨水))[Cu(NH3)2]＋(无色溶液)eq \(――――――→,\s\up7(露置在空气中),\s\d5(一段时间))[Cu(NH3)4]2＋(深蓝色溶液)
设计方案并完成实验：
现象分析与验证：
(1)推测实验B产生的无色气体为SO2，实验验证：用蘸有碘水的淀粉试纸接近试管口，观察到 试纸从蓝色变白 。
(2)推测实验B中的白色沉淀为CuCl，实验验证步骤如下：
①实验B完成后，立即过滤、洗涤。
②取少量已洗净的白色沉淀于试管中，滴加足量 浓氨水 ，观察到沉淀溶解，得到无色溶液，此反应的离子方程式为 CuCl＋2NH3·H2O===[Cu(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O ；露置在空气中一段时间，观察到溶液变为深蓝色。
(3)对比实验A、B，提出假设：Cl－增强了Cu2＋的氧化性。
①若假设合理，实验B反应的离子方程式为2Cu2＋＋2Cl－＋HSOeq \\al(－,3)＋H2O===2CuCl↓＋SOeq \\al(2－,4)＋3H＋和 HSOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋SO2↑ 。
②下述实验C证实了假设合理，装置如图(两个电极均为碳棒)。实验方案：闭合K，电流表的指针偏转至“X”处；向U形管 右侧即硫酸铜溶液中加入氯化钠固体，观察到电流表的指针偏转读数变大，硫酸铜溶液中产生白色沉淀，U形管左侧溶液中产生无色气体 (补全实验操作及现象)。
[解析] (1)淀粉遇碘变蓝，二氧化硫和碘反应生成硫酸和氢碘酸，故观察到的现象为试纸从蓝色变为白色。
(2)根据信息分析，氯化亚铜能溶于浓氨水，故取少量已经洗净的白色沉淀，滴加足量的浓氨水，沉淀溶解，得到无色溶液，此反应的离子方程式为CuCl＋2NH3·H2O===[Cu(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。
(3)①实验B中有白色沉淀和无色气泡产生，故还存在亚硫酸氢根离子和氢离子反应生成二氧化硫和水，离子方程式为HSOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋SO2↑。②为了验证假设，先在没有氯离子的条件下进行反应，闭合K，电流表的指针偏转至X处，说明产生很小的电流，然后向U形管右侧即硫酸铜溶液中加入氯化钠固体，观察到电流表的指针偏转读数变大，硫酸铜溶液中产生白色沉淀，U形管左侧溶液中产生无色气体。
13．(2024·山东青岛高三检测)氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用，请根据以上信息，结合自己所掌握的化学知识，回答下列问题：
Ⅰ.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一物质”在40～50 ℃时反应可生成CuH。CuH具有的性质：不稳定，易分解，在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体，Cu＋在酸性条件下发生的反应是2Cu＋===Cu2＋＋Cu。
(1)写出CuH在氯气中燃烧的化学方程式： 2CuH＋3Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CuCl2＋2HCl 。
(2)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是 H2 (填化学式)。
(3)将CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO，请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式： CuH＋3H＋＋NOeq \\al(－,3)===Cu2＋＋2H2O＋NO↑ 。
Ⅱ.钒性能优良，用途广泛，有金属“维生素”之称。完成下列填空：
(4)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应后生成VO2＋等离子，该反应的化学方程式是 V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O 。
(5)V2O5能与盐酸反应产生VO2＋和一种黄绿色气体，该气体能与Na2SO3溶液反应而被吸收，则SOeq \\al(2－,3)、Cl－、VO2＋还原性由强到弱的顺序是 SOeq \\al(2－,3)>Cl－>VO2＋ 。
[解析] (3)将CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO，说明－1价H被氧化成＋1价，对应的产物为水，则CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式为CuH＋3H＋＋NOeq \\al(－,3)===Cu2＋＋2H2O＋NO↑。
(4)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，亚硫酸钾被V2O5氧化，充分反应后生成VO2＋等离子，该反应的化学方程式为V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O。
(5)V2O5能与盐酸反应产生VO2＋和一种黄绿色气体，Cl－是还原剂，VO2＋是还原产物，该黄绿色气体是氯气，氯气与Na2SO3溶液发生氧化还原反应，Na2SO3是还原剂，得到还原产物Cl－，根据氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物可知，SOeq \\al(2－,3)、Cl－、VO2＋还原性由强到弱的顺序是SOeq \\al(2－,3)>Cl－>VO2＋。
14．按要求回答下列问题。
(1)氧化气化法可提纯电弧法合成的碳纳米管中的碳纳米颗粒杂质，反应的化学方程式为3C＋2K2Cr2O7＋8H2SO4===3CO2↑＋2K2SO4＋2Cr2(SO4)3＋8H2O。用双线桥法标出电子转移的方向和数目：
该反应中氧化剂是 K2Cr2O7 ，每生成1个氧化产物，转移的电子数目为 4 。
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂，用于杀菌、消毒。其可通过在强碱性条件下，由NaClO和FeCl3共热而得。则氧化性比较：NaClO > (填“>”或“K2FeO4。
(3)反应①KClO3中的Cl元素的化合价降低，为氧化剂，HCl中的Cl元素的化合价升高，为还原剂；反应②Cl2中的Cl元素的化合价降低，为氧化剂，KCl为还原产物，KClO2中的Cl元素的化合价升高，为还原剂，ClO2为氧化产物，氧化产物与还原产物的质量之比是67.5∶74.5。
(4)由题给信息“H2O2→O2”可知，反应中H2O2中氧元素的化合价升高，作还原剂，则必有其他元素化合价降低，故H2CrO4→Cr(OH)3符合题意，根据质量守恒定律确定H2O为生成物，该反应的化学方程式为3H2O2＋2H2CrO4===3O2↑＋2Cr(OH)3＋2H2O，用单线桥法标出电子转移的方向和数目为===3O2↑＋2Cr(OH)3＋2H2O。
(5)由化合价变化可知，Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑中，氧化剂是H＋，发生还原反应，还原剂是Fe，发生氧化反应，即氧化反应为Fe－2e－===Fe2＋。实验
装置
试剂X
操作及现象
A
1.0 ml·L－1
CuSO4溶液
加入2 mL CuSO4溶液，得到绿色溶液，3 min未见明显变化
B
1.0 ml·L－1
CuCl2溶液
加入2 mL CuCl2溶液，得到绿色溶液，30 s时有无色气泡和白色沉淀产生，上层溶液颜色变浅