2024年高中化学新教材同步讲义 必修第一册 第1章　阶段重点突破练(一)（含解析）

阶段重点突破练(一)一、氧化还原反应概念的理解1．高纯的单晶硅是重要的半导体材料。工业上常用焦炭和二氧化硅在电炉中发生反应制取粗硅，化学方程式：SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高温))Si＋2CO↑。下列说法不正确的是()A．该反应属于置换反应B．C是还原剂，发生还原反应C．SiO2是氧化剂，在反应中被还原D．氧化还原反应的本质是电子的转移答案B解析一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应属于置换反应，故A正确；反应中碳元素化合价升高，发生氧化反应，为还原剂，故B错误；反应中硅元素化合价降低，被还原，SiO2是氧化剂，故C正确；氧化还原反应的特征是元素化合价的升降，本质是电子的转移，故D正确。2．(2022·张家口高一期中)在反应CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑中，下列叙述正确的是()①H2是氧化产物②H2是还原产物③H2O是氧化剂④CaH2中氢元素既被氧化又被还原⑤氧化产物和还原产物的质量比为1∶1A．①②④ B．③④⑤C．①②③⑤ D．④答案C解析CaH2中H元素的化合价为－1价，H2O中H元素的化合价为＋1价，H2中H元素的化合价为0，根据可知，H2O中H元素的化合价降低，得到电子，则H2O是氧化剂，③正确；CaH2中H元素的化合价升高，失去电子被氧化，④错误；H2既是氧化产物又是还原产物，①②正确；由反应可知，氧化产物和还原产物的质量比为1∶1，⑤正确。3．H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为Ag，从而可用于化学镀银。利用H2POeq\o\al(－,2)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的化学计量数之比为4∶1，下列说法正确的是()A．H2POeq\o\al(－,2)是氧化剂B．Ag＋是还原剂C．氧化产物是H3PO3D．氧化产物是H3PO4答案D解析NaH2PO2为正盐，可将溶液中的Ag＋还原为Ag，Ag元素的化合价降低，P元素的化合价升高，设氧化产物中P元素的化合价为x，由氧化剂与还原剂的化学计量数之比为4∶1及得失电子守恒可得：4×(1－0)＝1×(x－1)，解得x＝＋5，发生反应为H2POeq\o\al(－,2)＋4Ag＋＋2H2O=H3PO4＋4Ag↓＋3H＋，该反应的氧化剂是Ag＋，还原剂是H2POeq\o\al(－,2)，则H2POeq\o\al(－,2)对应的氧化产物为H3PO4。4．(2023·青岛高一检测)ClO2气体是一种高效、环保的消毒剂，可代替氯气用于饮用水的消毒，工业制取方法为2NaClO3＋4HCl=2NaCl＋2H2O＋2ClO2↑＋Cl2↑。下列分析错误的是()A．该反应为氧化还原反应，只有氯元素化合价发生了变化B．ClO2为氧化反应的产物C．HCl在该反应中既表现还原性又表现酸性D．氧化性：NaClO3>Cl2答案B解析根据同种元素化合价归中不交叉原则可知，NaClO3中氯元素的化合价由＋5价降到了ClO2中的＋4价，HCl中氯元素化合价从－1价升到了Cl2中的0价，只有氯元素化合价发生了变化，A正确；NaClO3中氯元素的化合价由＋5价降到了ClO2中的＋4价，被还原，故ClO2为还原反应的产物，B错误；参与反应的HCl中，有一半HCl中氯元素化合价从－1价升到了Cl2中的0价，HCl表现还原性，还有一半HCl反应生成了盐和水，体现了酸性，故HCl在该反应中既表现还原性又表现酸性，C正确；NaClO3是氧化剂，Cl2是氧化产物，故氧化性：NaClO3>Cl2，D正确。5．已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体(Cl2)，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应体系，其中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。(1)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该反应中，化合价升高的反应物是__________，化合价没有发生变化的反应物是______________。(3)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变成紫红色，说出NaBiO3的一个性质：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4=6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O(2)KClH2SO4(3)NaBiO3具有强氧化性(或NaBiO3的氧化性比KMnO4的强)解析(1)常温下，Cl2为黄绿色气体，由题中信息结合元素守恒可知，酸性条件下，KMnO4能将Cl－氧化为Cl2，自身被还原。结合题中所给的七种物质可知，该反应中氧化剂为KMnO4，还原剂为KCl，氧化产物为Cl2，还原产物为MnSO4。根据反应前后原子守恒可判断，反应物还有H2SO4，生成物还有K2SO4和H2O。配平可得反应的化学方程式为2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4=6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O。(2)根据(1)中所得化学方程式，所含元素化合价升高的反应物是KCl，所含元素化合价没有发生变化的反应物是H2SO4。(3)向反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变成紫红色，说明NaBiO3将Mn2＋氧化成了MnOeq\o\al(－,4)，可以说明NaBiO3的氧化性比KMnO4的强。6．(2023·上海南汇中学高一检测)氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于工农业生产、科学技术和日常生活中。氯化铵可除去铜器表面的氧化铜：4CuO＋2NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋CuCl2＋N2↑＋4H2O。(1)用单线桥标出上述反应中电子转移的方向和数目：________________________。(2)上述反应中，氯化铵__________(填“得”或“失”)电子，作__________(填“氧化剂”或“还原剂”)，表现________(填“氧化”或“还原”)性，发生__________(填“氧化”或“还原”)反应，氧化产物是_____________________________________________________。(3)反应中__________元素被还原，氧化剂和还原剂个数之比是__________。(4)当生成14gN2时，被还原的CuO的质量为__________g。答案(1)eq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋CuCl2＋4H2O＋N2↑(2)失还原剂还原氧化N2(3)Cu3∶2(4)120解析(1)Cu的化合价由＋2价降低到0价，得到电子，N的化合价由－3价升高到0价，失去电子。(2)其中氯化铵中的氮元素化合价由－3价升高到0价，失去电子，作还原剂，表现还原性，发生氧化反应，氮气为氧化产物。(3)反应中Cu元素由＋2价降低到0价，得到电子，作氧化剂，被还原，其中氧化剂与还原剂的个数之比为3∶2。(4)当有1个氮气生成时，被还原的CuO为3个，故生成的氮气为14g时，还原的CuO为120g。二、氧化性和还原性的强弱规律的应用7．(2023·上海第四中学高一检测)Cl2是常见的氧化剂，可氧化Fe2＋、Br－、I－等离子，且已知还原性：I－>Fe2＋>Br－>Cl－。在FeI2和FeBr2混合溶液中，通入一定量Cl2，溶液中存在的离子组不合理的是()A．Fe2＋、Br－、Cl－ B．Fe2＋、Cl－、I－C．Fe3＋、Br－、Cl－ D．Fe2＋、Br－、Cl－、I－答案B解析由题意知还原性顺序：I－>Fe2＋>Br－>Cl－，则氧化性顺序：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，根据氧化还原反应规律，氧化性强的先与还原性强的物质反应，则发生反应的先后顺序为Cl2＋、Br－、Cl－，表明I－、Fe2＋被完全氧化，符合反应发生的先后顺序，C不符合题意；若溶液中存在Fe2＋、Br－、Cl－、I－，表明各种离子均没有被完全氧化，说明Cl2的量很少，符合反应发生的先后顺序，D不符合题意。8．在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化：下列说法不正确的是()A．按离子的还原性从弱到强排列，顺序应该是Ce3＋＜Mn2＋＜Fe2＋＜I－B．反应2Mn3＋＋2I－=2Mn2＋＋I2可能会发生C．在反应③中Fe3＋作氧化剂D．Fe3＋与I－可以共存答案D解析反应①中，还原性：Ce3＋＜Mn2＋，反应②中，还原性：Mn2＋＜Fe2＋，反应③中，还原性：Fe2＋＜I－，则按离子的还原性从弱到强排列，顺序应该是Ce3＋＜Mn2＋＜Fe2＋＜I－，A正确；因为还原性：Mn2＋＜I－，则反应2Mn3＋＋2I－=2Mn2＋＋I2可能会发生，B正确；在反应③中，Fe3＋作氧化剂，C正确；由反应2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2可知，Fe3＋与I－能发生氧化还原反应，不能大量共存，D不正确。三、有关氧化还原反应的配平与计算9．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的个数之比为1∶16，则x的值为()A．2B．3C．4D．5答案D解析SKIPIF1<0→xNa2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4，eq\o(NaClO,\s\up6(＋1))→Naeq\o(Cl,\s\up6(－1))，根据得失电子守恒可得：[6－(－eq\f(2,x))]×x＝16×2，解得x＝5。10．(2022·上海川沙中学高一期中)5KI＋KIO3＋3H2SO4=3K2SO4＋3I2＋3H2O中，氧化产物和还原产物的质量比是()A．1∶3 B．1∶5C．5∶1 D．3∶1答案C解析该反应属于氧化还原反应，高价态的碘和低价态的碘生成了中间价态的碘，KI中的I为－1价，化合价升高，失去1个电子被氧化，生成氧化产物I2，KIO3中的I为＋5价，得到5个电子被还原，生成还原产物I2，根据化学方程式的化学计量数可知，生成的I2中氧化产物和还原产物的质量比为5∶1。11．用下列方法均可制得氧气：①2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑②2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑③2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑若要制得相同质量的氧气，反应中电子转移数目之比为()A．3∶1∶1 B．3∶1∶4C．1∶1∶1 D．2∶1∶1答案C解析三个反应中反应物中的氧元素都是－2价，生成的O2中氧元素是0价。当三个反应都制得相同质量O2时，转移的电子数都相等，C项正确。12．把碎纸片b补充到a中，可得到一个完整的离子方程式(未配平)，下列说法正确的是()A．反应物微粒为SO2、Mn2＋、H＋B．氧化产物为SOeq\o\al(2－,4)C．氧化剂和还原剂的化学计量数之比为5∶2D．配平后H＋的化学计量数为8答案B解析由纸条上信息可知，SO2为还原剂，则氧化剂应为MnOeq\o\al(－,4)，故反应的离子方程式为5SO2＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5SOeq\o\al(2－,4)＋2Mn2＋＋4H＋，因此反应物微粒为SO2、MnOeq\o\al(－,4)和H2O，A错误；氧化剂为MnOeq\o\al(－,4)，还原剂为SO2，二者化学计量数之比为2∶5，C错误；配平后，H＋的化学计量数为4，D错误。13．某离子反应涉及H2O、ClO－、NHeq\o\al(＋,4)、OH－、N2、Cl－等微粒，其中N2、ClO－的数目随时间变化的曲线如图所示，下列说法正确的是()A．该反应中Cl－为氧化产物B．消耗1个还原剂微粒，转移6个电子C．NHeq\o\al(＋,4)被ClO－氧化成N2D．水是反应物答案C解析由题给曲线变化图可知，N2是生成物，ClO－为反应物，由原子守恒可知，NHeq\o\al(＋,4)是反应物，Cl－是生成物，则反应的离子方程式应为3ClO－＋2NHeq\o\al(＋,4)＋2OH－=N2↑＋5H2O＋3Cl－，Cl－是还原产物，故A错误；反应中，NHeq\o\al(＋,4)为还原剂，N元素化合价由－3价升高到0价，则消耗1个NHeq\o\al(＋,4)，转移3个电子，故B错误；由离子方程式可知，NHeq\o\al(＋,4)被ClO－氧化成N2，故C正确。14．某反应体系中的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。(1)请将除了Au2O3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内。eq\x(Au2O3)＋eq\x()＋eq\x()→eq\x()＋eq\x()＋eq\x()(2)反应中，被还原的元素是______，还原剂是___________________________。(3)将氧化剂与还原剂填入下列空格中，并用单线桥标出电子转移的方向和数目。eq\x()＋eq\x()(4)纺织工业中常用氯气作漂白剂，Na2S2O3可作为漂白布匹后的“脱氯剂”，Na2S2O3和Cl2反应的产物是H2SO4、NaCl和HCl，则还原剂与氧化剂的微粒个数之比为________。答案(1)Na2S2O3H2ONa2S4O6Au2ONaOH(2)AuNa2S2O3(3)(4)1∶4解析(1)因Au2O3为反应物，故Au2O必定为生成物，在Au2O3中金元素的化合价为＋3价，Au2O中金元素的化合价为＋1价，即金元素在反应中化合价降低，则另一种元素的化合价必定升高，在Na2S2O3中硫元素的化合价为＋2价，Na2S4O6中硫元素的化合价可看成是＋2.5价，所以Na2S2O3为反应物，Na2S4O6为生成物。根据化合价升降总数相等，在Na2S4O6前配2，由硫原子守恒，可知Na2S2O3前配4，Au2O3和Au2O前分别配1，再根据钠原子守恒，可知生成物中必定有NaOH且配4，则H2O为反应物，在其前面配2，配平后的化学方程式为Au2O3＋4Na2S2O3＋2H2O=Au2O＋2Na2S4O6＋4NaOH。(2)Au元素的化合价降低，被还原，S元素的化合价升高，被氧化，所以Na2S2O3为还原剂。(3)在Au2O3＋4Na2S2O3＋2H2O=Au2O＋2Na2S4O6＋4NaOH中，Na2S2O3中的S元素失去电子，Au2O3中的Au元素得到电子，转移4e－。(4)该反应中Na2S2O3→H2SO4，S元素的化合价由＋2价升高为＋6价，Na2S2O3为还原剂；Cl2→NaCl、HCl，Cl元素的化合价由0价降低为－1价，Cl2是氧化剂，根据得失电子守恒可得还原剂与氧化剂的微粒个数之比为1∶4。15．回答下列问题：(1)用如图所示方法回收废旧CPU中的单质Au(金)、Ag和Cu。将HNO3－NaCl溶金反应的化学方程式补充完整：Au＋_____