人教版高中化学必修第一册 1.3氧化还原反应 同步分层训练培优版（附答案解析）

人教版高中化学必修第一册1.3氧化还原反应同步分层训练培优版班级：姓名：同学们：练习开始了，希望你认真审题，细致做题，运用所学知识解决本练习。祝你收获满满，学习进步，榜上有名！一、选择题1．下列实验中，不能观察到明显变化的是（）A．把Cl2通入FeCl2溶液中B．把溴水滴加到淀粉KI溶液中C．把一段打磨过的镁放入有酚酞的沸水中D．把SO2通入BaCl2溶液中2．锌镉渣是生产立德粉(硫化锌和硫酸钡的混合物)的废渣，其主要成分为锌、镉、锰、铁及其氧化物等，如图所示为从锌镉渣中获得金属镉的工艺流程：已知：镉(Cd)的金属活动性介于锌、铁之间。下列说法错误的是（）A．“浸取”步骤所用的1L0.1mol/L的硫酸中，氧原子的数目大于0.4NAB．“氧化”步骤的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，同时将Mn2+氧化为MnO2除去C．“氧化”步骤加入氧化镉的目的是调pH，除去杂质元素D．“电解”步骤中，阴极生成11.2g金属镉时，阳极生成气体的体积为1.12L3．下列反应属于氧化还原反应，且水既不做氧化剂也不做还原剂的是（）A．P2O5+3H2O=2H3PO4B．3Fe+4H2O(g)高温__Fe3O4C．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑D．2H2O通电__2H2↑+O4．化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是（）A．明矾净化水 B．铁粉作食品袋内的脱氧剂C．食醋除水垢 D．漂白粉漂白织物5．黄铁矿(主要成分为FeSA．该过程中Fe3+是催化剂，FeB．反应I的离子方程式为FeC．反应Ⅲ中氧化剂与还原剂的物质的量比为1:4D．反应I、Ⅱ、Ⅲ均属于氧化还原反应6．以ClO2等为原料制备亚氯酸钠(NaClO下列说法不正确的是A．试剂X可以是H2B．操作Ⅰ是减压蒸发，操作Ⅲ是重结晶C．常温下，亚氯酸(HClO2D．在酸性介质中还原氯酸钠(NaClO3)可制得原料7．亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：Li2NH+H2=LiNH2+LiH。下列有关说法错误的是（）A．Li2NH中N的化合价是－3价B．该反应中化合价升高和降低的元素都是氢C．Li2NH是氧化剂，H2是还原剂D．LiNH2是氧化产物，LiH是还原产物；8．下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比符合题意（）①KClO3＋6HCl(浓)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O；1∶6②Fe2O3＋2Al高温__Al2O③SiO2＋3C高温_④3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；2∶1A．①③ B．②③ C．②④ D．①④9．下列过程中没有发生氧化还原反应的是（）A．森林着火 B．醋除水垢C．食物腐败变质 D．爆竹爆炸10．已知环己胺（液体）微溶于水。实验室分离溴、溴苯、环己胺混合溶液的流程如图。下列说法正确的是A．上述过程未发生氧化还原反应B．②③均为两相混合体系C．溴、溴苯、环己胺依次由③②①得到D．由②③获得相应产品采取的操作方法不同二、非选择题11．已知A、F为金属单质，C是淡黄色粉末，回答下题。（1）实验室中A常常保存在中，若将0.1molC直接转化成D，转移电子数为个。（2）写出E转化为G的离子反应方程式。（3）写出D与J混合的离子反应方程式。（4）用化学方程式表示沉淀H转化成I颜色发生变化的原因：。（5）直接向K溶液中加入C固体，写出可能出现的现象：。（6）向盛有L溶液的水槽中加入一小块金属A，下列现象描述不符合实际情况的是。a．金属A浮在液面，并四处游动b．金属A会熔化成一个小球c．反应开始后，溶液由无色变成红色d．恢复到室温时，烧杯底部有固体物质析出12．水是生命之源，它与我们的生活密切相关。（1）自来水厂常用高铁酸钾(K2FeO4)改善水质。简述高铁酸钾用于杀菌消毒同时又起到净水作用的原理。（2）电镀废水中含有剧毒的NaCN，加入NaClO处理该碱性废水时生成Na2CO3、NaCl和N2。①写出该反应的离子方程式：。②处理am3含NaCNbmg·L-1的废水，至少需要NaClO的质量为g。（3）某工业废水中可能含有Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、NH4+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种，为确定其成分，设计如下实验：a．取该废水进行焰色反应实验，火焰为黄色；B.另取10mL该废水于试管中，加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，充分反应后过滤得到4.66g白色沉淀；C.另取10mL该废水于试管中，滴加NaOH溶液，产生沉淀的质量随所加NaOH溶液体积的变化关系如下图所示(不考虑沉淀的溶解和损失)。根据上述实验和图表数据回答：①该工业废水中一定不存在的离子有(写离子符号)。②c(NaOH)=。③NO3-是否存在?(填“存在”、“不存在”或“不确定”)，理由是13．A，B，C，W均为中学常见的纯净物，它们之间有如下转化关系(其它产物及反应条件已略去)。（1）若单质A为黄色固体，B为无色有刺激性气味的气体，C能与水反应生成一种二元强酸.①B→C的化学方程式。②向NaOH溶液中通入过量的气体B的离子方程式。（2）若A是一种黄绿色的气体，B的饱和溶液滴入沸水中能生成红褐色胶体。①检验B溶液中阳离子的常用试剂是。②B与W转化为C的离子反应方程式。③一定条件下W与水反应的化学方程式。14．利用钒钛磁铁矿冶炼后产生的钒渣（主要含FeO⋅V2O3、Al已知：V2O5、Al2O3、SiO2（1）焙烧Ⅰ包括氧化和钠化成盐两个过程，氧化的目的是获得V2O5，写出氧化过程中FeO⋅V2（2）精制Ⅰ加入NH3⋅H2O后，写出相关的离子反应方程式：、H（3）精制Ⅱ中加入CaCl2溶液除去磷酸盐，pH过小时影响除磷效果的原因是（4）沉钒所得NH4VO3沉淀需进行洗涤，洗涤时除去的阴离子主要是。NH4VO3在500℃时焙烧脱氨制得产品，反应方程式为15．2022年6月，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭，在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料，四氧化二氮(N2O4)作推进剂，点燃后两者反应生成3种常见无污染物质。已知：常温下，C2H8（1）C2H8N2的摩尔质量为，C2H8N（2）N2O4与水可发生反应：N（3）15gC2H8N2中含有的N原子数为（4）常温下，将20ga%的C2H8N2水溶液跟30gb%的C2H8N2水溶液混合，得到的溶液密度为ρg⋅mL

1．【答案】D【解析】【解答】A、因Cl2与FeCl2溶液反应：Cl2+2FeCl2=2FeCl3，溶液由浅绿色变为棕黄色，现象明显，故A不符合题意；B、因单质溴与KI溶液反应：2KI+Br2=2KBr+I2，I2遇淀粉变蓝，现象明显，故B不符合题意；C、镁要与沸水反应生成碱性的氢氧化镁和氢气，所以有气泡冒出且溶液变红，现象明显，故C不符合题意；D、亚硫酸钡可溶于盐酸，所以把SO2通入BaCl2溶液中不能生成亚硫酸钡沉淀，无明显现象，故D符合题意；故答案为：D。

【分析】二氧化硫和水反应生成亚硫酸，而亚硫酸是无法继续和氯化钡反应的，因为亚硫酸钡会和生产的盐酸反应。2．【答案】D【解析】【解答】A．“浸取”步骤所用的1L0.1mol/L的硫酸中硫酸的物质的量为0.1mol，硫酸溶液中含有水，也含有氧原子，则氧原子的数目大于0.4NA，故A不符合题意；B．根据分析，“氧化”步骤的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，同时将Mn2+氧化为MnO2除去，故B不符合题意；C．根据分析，“氧化”步骤加入氧化镉的目的是调pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3除去，故C不符合题意；D．“电解”步骤中，阴极生成11.2g金属镉，即生成0.1mol金属镉时，转移0.2mol电子，阳极上电解水生成氧气和氢离子，电极反应为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成0.05mol氧气，标况下气体的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，题中未说明气体的状态条件，无法用标况下气体摩尔体积计算，故D符合题意；故答案为：D。【分析】锌镉渣是生产立德粉(硫化锌和硫酸钡的混合物)的废渣，其主要成分为锌、镉、锰、铁及其氧化物等，加入稀硫酸进行酸浸浸取，金属及其氧化物与硫酸反应得到含有Zn2+、Cd2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+的溶液，过滤掉不溶性杂质，向滤液中加入锌单质发生置换反应，Cd2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+全部转化为单质，过滤后的滤液1中主要为ZnSO4，海绵镉的主要成分为Zn、Mn、Fe，再向海绵镉中加入稀硫酸溶解，Zn、Mn、Fe又转化为Cd2+、Mn2+、Fe2+，再加入高锰酸钾，酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，Mn2+氧化为MnO2，再加入氧化镉，调节溶液pH值，将Fe3+转化为Fe(OH)3，过滤后，滤渣2的主要成分为MnO2、Fe(OH)3，得到的滤液中主要含有CdSO4，最后对溶液通电电解制得金属镉。3．【答案】C【解析】【解答】A．反应中没有元素化合价变化，不属于氧化还原反应，故A不符合题意；B．反应为氧化还原反应，水中的氢元素化合价降低，作氧化剂，故B不符合题意；C．过氧化钠和水的反应为氧化还原反应，水中的氢元素和氧元素化合价都没有变化，水既不做氧化剂也不做还原剂，故C符合题意；D．电解水的反应为氧化还原反应，水中的氢元素化合价降低，氧元素化合价升高，水既做氧化剂又做还原剂，故D不符合题意；故答案为：C。

【分析】根据标出元素化合价的变化即可判断4．【答案】D【解析】【解答】A.明矾为KAl(SO4)2，其净水过程是利用溶液中的Al3+水解产生Al(OH)3胶体，胶体具有吸附性，起到净水作用，A不符合题意；B.铁粉做脱氧剂，是利用铁粉的还原性，与氧气发生氧化还原反应，起到脱氧作用，B不符合题意；C.食醋除水垢，是利用食醋的酸性，与水垢（CaCO3）发生反应，C不符合题意；D.漂白粉的主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，可用于漂白织物，是利用Ca(ClO)2的氧化性，起到漂白作用，D符合题意；故答案为：D【分析】A.根据明矾净水的原理分析；B.铁做脱氧剂，是与氧气发生氧化还原反应；C.食醋除水垢是利用食醋的酸性；D.漂白粉漂白织物是利用漂白粉的氧化性；5．【答案】D【解析】【解答】反应I、Ⅱ、Ⅲ的离子方程式分别为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42−+16H+、Fe2++NO=Fe(NO)2+、4Fe(NO)2++O6．【答案】C7．【答案】C【解析】【解答】A．Li2NH中Li元素、H元素的化合价均为+1，根据化合物中元素化合价代数和为0，可得氮元素的化合价为-3，A不符合题意；

B．由分析可知，该反应中化合价升高和降低的元素都是氢，B不符合题意；

C．由分析及B项可知，H2既是氧化剂又是还原剂，Li2NH不是氧化剂也不是还原剂，C符合题意；

D．由分析可知，LiNH2是氧化产物，LiH是还原产物，D不符合题意；

故答案为：C。

【分析】A.Li2NH中H元素的化合价为+1，结合化合物中元素化合价代数和为0进行分析。

B.该反应中，氢元素的化合价由0变为+1、-1。

C.氧化剂中部分元素化合价降低，还原剂中部分元素化合价升高。

D.氧化产物是还原剂失去电子化合价升高的产物，还原产物是氧化剂得电子被还原后的产物。8．【答案】B【解析】【解答】①反应KClO3＋6HCl(浓)＝KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，KClO3为氧化剂，HCl为还原剂，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比1：5，①不符合题意；

②反应Fe2O3＋2Al高温__Al2O3＋2Fe中，Fe2O3为氧化剂，Al为还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，②符合题意；

③反应SiO2＋3C高温__SiC（硅为+4价）＋2CO↑中，碳既是氧化剂，也是还原剂，SiC是还原产物，CO是氧化产物，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，③符合题意；

④反应3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO中，只有N元素的化合价变化，1molNO2作氧化剂与2molNO2作还原剂时满足电子守恒，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，④不符合题意；9．【答案】B【解析】【解答】A．森林着火时木材发生燃烧，C、O元素的化合价发生变化，发生氧化还原反应，故A不选；B．食醋除去水壶中的水垢，反应方程式为CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+CO2↑+H2O，该反应中没有元素化合价的变化，不属于氧化还原反应，故B选；C．食物腐败变质的过程包括微生物的繁殖引起的食品腐败变质、空气中氧气的作用，引起食品成分的氧化变质等，因此食物腐败变质过程中发生了氧化还原反应，故C不选；D．燃放爆竹时，C、S等元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故D不选；故答案为：B。

【分析】有化合价变化的反应是氧化还原反应。10．【答案】D11．【答案】（1）煤油；0.1NA(或6.02×1022)（2）Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓（3）Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓（4）4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3（5）有无色气体生成，产生红褐色沉淀（6）c【解析】【解答】根据以上分析可知A是钠，B是氧化钠，C是过氧化钠，D是氢氧化钠，E是碳酸钠，F是铁，G是碳酸钙，H是氢氧化亚铁，I为氢氧化铁，J是氯化铁，K是氯化亚铁，L为碳酸氢钙。则（1）金属钠易与氧气和水反应，实验室中A常常保存在煤油中。过氧化钠和水的反应中既是氧化剂也是还原剂，1mol过氧化钠转移1mol电子，因此若将0.1molC直接转化成D，转移电子数为0.1NA个；（2）E转化为G的离子反应方程式为Ca2＋＋CO32－＝CaCO3↓；（3）D与J混合的离子反应方程式为Fe3＋＋3OH－＝Fe(OH)3↓；（4）氢氧化亚铁易被氧气氧化为氢氧化铁，则表示沉淀H转化成I颜色发生变化的方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3；（5）过氧化钠溶于水生成氢氧化钠和氧气，且过氧化钠具有氧化性，而氯化亚铁具有还原性，则直接向K溶液中加入C固体时可能出现的现象为有无色气体生成，产生红褐色沉淀；（6）a．金属钠的密度小于水的，溶于水生成氢氧化钠和氢气，则金属A浮在液面，并四处游动，a符合；b．反应放热，钠的熔点较低，则金属A会熔化成一个小球，b符合；c．反应开始后，生成的氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成碳酸钙沉淀，溶液仍然是无色的，c不符合；d．恢复到室温时，烧杯底部有固体物质碳酸钙析出，d符合。故答案为：c。

【分析】（1）根据流程图可知，A是钠单质，由于钠比较活泼在空气中会和氧气反应，也会和空气反应，所以应该保存在煤油中，1mol过氧化钠和水反应时会转移2mol电子；

（2）钙离子和碳酸根离子反应会得到碳酸根沉淀；

（3）D是氢氧化钠，和铁离子会生成红褐色的沉淀；

（4）氢氧化亚铁不稳定，在空气中会和氧气以及水反应生成氢氧化铁沉淀，现象就是：白色的沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；

（5）过氧化钠会先将亚铁离子氧化为铁离子，铁离子和氢氧化钠反应会得到氢氧化铁沉淀；

（6）在实验开始时，氢氧化钠会先和碳酸氢钙反应生成碳酸钙沉淀和水，溶液是中性的，所以是无色。12．【答案】（1）K2FeO4具有强氧化性，能杀菌消毒，生成的Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能凝聚水中的悬浮物，达到净水的目的（2）5ClO－＋2CN－＋2OH－=5Cl－＋2CO32－＋N2↑＋H2O；3.8ab（3）Mg2＋、Fe3＋、CO32－；1.0mol·L－1；存在；由题意得，溶液中n(SO42－)=0.02mol，n(Al3＋)=0.01mol，n(NH4＋)=0.01mol，且含有Na＋，根据电荷守恒可知，溶液中一定含有NO3－【解析】【解答】（1）高铁酸钾中铁元素的价态是+6价，K2FeO4具有强氧化性，能杀菌消毒，同时生成的Fe3＋水解生成氢氧化铁胶体，能凝聚水中的悬浮物，达到净水的目的。（2）①反应中C、N元素化合价分别从+2价、－3价升高到+4价和0价，氯元素化合价从+1价降低到－1价，因此根据电子得失守恒和原子守恒可知该反应的离子方程式为5ClO－＋2CN－＋2OH－=5Cl－＋2CO32－＋N2↑＋H2O。②根据方程式可知处理am3含NaCNbmg·L-1的废水，至少需要NaClO的质量为1000aL×0.001bg/L49g/mol×5B.另取10mL该废水于试管中，加入足量的Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，充分反应后过滤得到4.66g白色沉淀，沉淀一定是硫酸钡，因此一定存在SO42-，物质的量是4.66g÷233g/mol＝0.02mol；C.根据图像可知开始即产生沉淀，达到最大值后沉淀不变化，这说明还含有铵根。最后沉淀完全消失，所以沉淀一定是氢氧化铝，即一定存在铝离子，不存在镁离子、铁离子和碳酸根离子。氢氧化铝是0.78g，物质的量是0.01mol，消耗氢氧化钠是0.03mol，沉淀铝离子消耗氢氧化钠溶液是30mL，则氢氧化钠的物质的量浓度是0.03mol÷0.03L＝1.0mol/L；与铵根反应消耗氢氧化钠溶液是10mL，物质的量是0.01mol，则铵根是0.01mol。①根据以上分析可知该工业废水中一定不存在的离子有Mg2＋、Fe3＋、CO32－。②c(NaOH)=1.0mol·L－1。③由题意得，溶液中n(SO42－)=0.02mol，n(Al3＋)=0.01mol，n(NH4＋)=0.01mol，且含有Na＋，根据电荷守恒可知，溶液中一定含有NO3－。【分析】(1)高铁酸钠具有强氧化性，可用于杀菌消毒，还原生成Fe3+，Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质

(2)①离子方程式书写记得：有气体、沉淀生成要用符号标出遵循质量守恒定律和电子守恒定律，强电解质写成离子形式。②根据①反应的方程式计算，即可得出本题答案

（3）c.如图所示(不考虑沉淀的溶解和损失)，开始滴加NaOH溶液产生白色沉淀，并且最终沉淀全部溶解，则说明溶液中含有Al3+，不含Mg2+、Fe3+和CO32-，结合图象中沉淀的质量，知溶液中含有Al3+为，0.78/78=0.01mol，需OH-为0.03mol，氢氧化钠溶液体积=30mL，浓度c=0.03mol/0.03L=1mol/L，当沉淀增加到一定量后开始产生气体，根据NH4++0H-=NH3↑+H2O结合图象，消耗10mL氢氧化钠，知溶液中含有NH4+；最后沉淀完全溶解是由于氢氧化铝与NaOH继续反应，故溶液中一定存在的离子为：Al3+、SO42-、Na+，NH4+，再根据电荷守恒确定有没有NO3-，据此分析。13．【答案】（1）2SO2＋O2=△催化剂2SO3；SO2+OH-=HSO（2）KSCN溶液(氢氧化钠溶液)；Fe+2Fe3+=3Fe2+；3Fe+4H2O(g)高温__Fe3O4【解析】【解答】（1）若单质A为黄色固体，B为无色有刺激性气味的气体，C能与水反应生成一种二元强酸，则A是S，W是O2、B是SO2、C是SO3，SO3和H2O反应生成H2SO4。①B→C的反应为二氧化硫氧化为三氧化硫，反应的方程式为：2SO2＋O2=△催化剂2SO3，故答案为：2SO2＋O2=△②向NaOH溶液中通入过量的SO2气体，生成亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为：SO2+OH-=HSO3-，故答案为：SO2+OH-=HSO3-。（2）若A是一种黄绿色的气体，B的饱和溶液滴入沸水中能生成红褐色胶体，则A是Cl2，W是Fe，B是FeCl3、C是FeCl2。①B为FeCl3，检验Fe3+的常用试剂是KSCN溶液(氢氧化钠溶液)，若用KSCN溶液，溶液变为血红色，若用氢氧化钠溶液，出现红褐色的沉淀，故答案为：KSCN溶液(氢氧化钠溶液)。②W是Fe、B是FeCl3，Fe与FeCl3反应生成FeCl2，离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+，故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+。③铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H2O(g)高温__Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O(g)高温__Fe3O

【分析】（1）根据A是黄色固体以及B是无色刺激性气体，可以得出A是硫单质，B是二氧化硫气体，C是三氧化硫；

（2）①硫氰根和铁离子反应生成血红色的络合物；

②铁单质和铁离子会发生氧化还原反应，生成亚铁离子；

③铁单质和水蒸气在高温的条件下会生成四氧化三铁和氢气。14．【答案】（1）4FeO⋅V2（2）Al3+（3）形成溶解度较大的酸式盐或形成溶解度较大的磷酸氢钙或磷酸二氢钙（4）Cl−【解析】【解答】（1）由分析可