2023年人教版高一化学暑假作业 氧化还原方程式的配平及计算、钠及其化合物的性质及转化（Word含答案和解析）

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课标要点知识导图

1.掌握常见氧化还原方程式的配平。

2.掌握常见氧化还原反应的相关计算。―→―→

一、氧化还原反应方程式的配平

1．正向配平类

(1)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O

(2)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O

2．逆向配平类

(1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O

(2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3

3．缺项配平类

(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O

(2)____MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O

4．K2FeO4(高铁酸钾，暗紫色)是一种新型绿色氧化剂，既能杀菌消毒、又能絮凝净水的水处理剂。其工业制备反应过程为：Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O

(1)配平方程式：________Fe(OH)3＋________ClO－＋________OH－―→________FeO＋________Cl－＋________H2O。

(2)每生成1molK2FeO4，转移的电子数目为

________________________________________________________________________。

(3)取少量K2FeO4于试管中，加硫酸酸化并堵住试管口，观察到溶液中有细微的小气泡产生，溶液紫色逐渐褪去，伸入一根带火星的木条，木条复燃；再向溶液中加入KSCN溶液，溶液变为血红色。则K2FeO4酸化时发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

二、氧化还原反应的相关计算

5．现有24mL浓度为0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为()

A．＋2B．＋3

C．＋4D．＋5

6．Na2Sx在碱性条件下可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的个数比为1∶16，则x值为()

A．2B．3

C．4D．5

7．用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NO)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其转化过程如图所示。下列说法正确的是()

A．该转化过程的实质为NO被H2还原

B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1

C．反应Ⅰ的离子方程式为Ce4＋＋H2===Ce3＋＋2H＋

D．反应过程中混合溶液内Ce3＋和Ce4＋的总数减少

8．O3具有强氧化性，将O3通入KI溶液中发生反应：O3＋I－＋H＋―→I2＋O2＋H2O(未配平)，下列说法正确的是()

A．配平后的离子方程式为2O3＋2I－＋4H＋===I2＋2O2＋H2O

B．每生成1molI2转移电子2mol

C．O2是还原产物之一

D．该反应能说明O2的氧化性大于I2的

9．回答下列问题：

(1)实验室制备氧气可以用加热高锰酸钾的方法实现，其发生的反应为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，其中被氧化的元素是________________(填元素符号)，还原产物是____________________(填化学式)。

(2)下列反应方程式：K2Cr2O7＋14HCl2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O中还原剂是________________，若反应中发生氧化反应的HCl个数为12，则反应中转移的电子数为__________。

(3)下面三个方法都可以用来制氯气：

①4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

②KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O

③KMnO4＋HCl(浓)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)

根据以上三个反应，回答下列有关问题：

Ⅰ.反应②的离子方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.反应②中，氧化产物与还原产物的质量比为____________。

Ⅲ.已知反应④：4HCl＋O22Cl2＋2H2O(g)，该反应也能制得氯气。提醒一下，反应条件越简单反应越容易发生，说明性质越强烈。则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为______________________。

高考模拟训练

(2022·湖南选择考)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。

下列说法正确的是()

A．过程Ⅰ中NO发生氧化反应

B．a和b中转移的e－数目相等

C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4

D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O

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课标要点知识导图

1.掌握钠的性质。

2.掌握Na2O、Na2O2等金属氧化物的性质。

3.比较Na2CO3、NaHCO3的物理性质和化学性质的差异及相互转化。

一、钠的性质

1．下列关于钠的叙述不正确的是()

A．取用金属钠时，所需用品一般有小刀、镊子、滤纸、玻璃片

B．在自然界中，钠元素只以化合态存在

C．金属钠可保存在煤油中，也可保存在CCl4中

D．钠投入到水中立即熔化成小球，说明其熔点低，且钠与水的反应是放热反应

2．下列叙述正确的是()

A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2===Na2O2

B．一定条件下，2.3g的Na完全与O2反应生成3.6g产物，失去的电子数为0.2NA

C．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末

D．钠在空气中长期放置，最终主要生成物为碳酸钠

3．下列说法中正确的是()

①钠在空气中加热生成白色的氧化钠

②钠投入硫酸铜溶液中有红色粉末产生

③过氧化钠可在呼吸面具中做供氧剂

④铁丝在氯气中加热生成棕黄色的FeCl3

⑤钠、氢气在氯气中燃烧都能产生白烟

A．①②B．②③

C．③④D．④⑤

二、钠的化合物的性质

4．“奋斗者”号载人潜水器完成万米深潜海试，标志着我国在载人深潜领域达到世界领先水平。Na2O2可作载人潜水器供氧剂，下列关于Na2O2的说法正确的有()

①是一种白色固体

②与CO2反应有O2生成

③是碱性氧化物

④加入紫色石蕊试液中溶液最终变成蓝色

⑤可在常温下由Na与O2反应制得

⑥阴、阳离子的个数比为1∶2

A．③⑤B．②⑥

C．②③⑥D．②③④⑤⑥

5．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。

Na2O2NaNaOH2O⑤HNa2CO2⑥CO3NaHCO3

下列分析不正确的是()

A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质

B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3

C．反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给

D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应等

6．某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，设计了如下几种实验方法。下列说法不正确的是()

A．装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应，产生气体速率快的是NaHCO3

B．当稀盐酸足量时，装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3

C．加热装置Ⅱ，澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3

D．装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3

7．某课外活动小组设计了下列装置，验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。

【装置分析】

(1)装置①中反应的离子方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)装置②中的试剂是________(填序号)。

a．饱和NaHCO3溶液

b．饱和Na2CO3溶液

c．浓H2SO4

(3)装置③中的试剂是________。

【进行实验】

步骤1：打开弹簧夹K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。

步骤2：打开弹簧夹K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。

(4)步骤1和步骤2中，a处带火星的木条产生的实验现象分别是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是

________________________________________________________________________。

【实验反思】

(6)有同学提出质疑：

“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟二氧化碳发生了化学反应。”其理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(7)需要补充的实验操作是：取⑤中反应后的少量固体，________________________________________________________________________。

高考模拟训练

(2022·广东选择考)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是()

A．碱转化为酸式盐：OH－＋2H＋＋CO===HCO＋2H2O

B．碱转化为两种盐：2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O

C．过氧化物转化为碱：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑

D．盐转化为另一种盐：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋

答案和解析

氧化还原方程式的配平及计算

1．(1)513333

(2)21610258

2．(1)36213

(2)29335

3．(1)324OH－325

(2)256H＋258

4．解析：(1)反应中铁元素由＋3升高到＋6价，升高了3价，而Cl元素由＋1价降低到－1价，降低了2价，故根据得失电子守恒，故氢氧化铁配系数2，次氯酸根配系数3，再根据原子守恒配平，得到2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；(2)反应中铁元素由＋3升高到＋6价，升高了3价，故每生成1molK2FeO4，转移的电子数目为3NA；(3)根据题意，1molK2FeO4酸化时生成了Fe3＋和氧气，故反应的离子方程式为4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O。

答案：(1)234235(2)3NA

(3)4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O

5．B题目中指出被还原的元素是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从＋4→＋6；而Cr元素的化合价将从＋6→＋n(设化合价为＋n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05mol·L－1×0.024L×(6－4)＝0.02mol·L－1×0.020L×2×(6－n)，解得n＝3。

6．DS元素化合价反应前为－，反应后为＋6价，化合价升高，1molNa2Sx失去电子x×mol＝(6x＋2)mol，Cl元素化合价反应前为＋1价，反应后为－1价，化合价降低2价，1molNaClO得到电子2mol，反应中Na2Sx与NaClO的个数比为1∶16，根据氧化还原反应中电子得失守恒可得6x＋2＝2×16，解得x＝5，故合理选项是D。

7．A总反应可以看作NO与H2反应，则该转化过程的实质为NO被H2还原，故A正确；反应Ⅱ方程式：2NO＋4Ce3＋＋4H＋===N2＋4Ce4＋＋2H2O，反应Ⅱ中NO是氧化剂，Ce3＋是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，故B错误；反应Ⅰ中氢气是还原剂，Ce4＋是氧化剂，发生反应的离子方程式：H2＋2Ce4＋===2H＋＋2Ce3＋，故C错误；处理过程中，实质为NO被H2还原，混合溶液中Ce4＋和Ce3＋总数不变，故D错误。

8．B选项中离子方程式电荷不守恒，电子转移不守恒，配平后的方程式为O3＋2I－＋2H＋===I2＋O2＋H2O，A错误；反应中氧气和臭氧中氧元素的化合价相同为0价，氧元素化合价由O3中0价降低为H2O中－2价，配平后的离子方程式为O3＋2I－＋2H＋===I2＋O2＋H2O，每生成1molI2转移电子2mol，B正确；反应中氧气和臭氧中氧元素的化合价相同为0价，氧气不是还原产物，氧元素化合价由O3中0价降低为H2O中－2价，还原产物是H2O，C错误；根据反应方程式进行的氧化性大小比较是指氧化剂与氧化产物之间的比较，在该反应中不能比较二者的氧化性强弱，D错误。

9．解析：(1)反应中Mn元素化合价由＋7价分别降低为＋6价、＋4价，KMnO4为氧化剂，K2MnO4、MnO2为还原产物，O元素化合价升高，O2为氧化产物；

(2)氧化还原反应K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O中，化合价升高元素Cl失电子，还原剂是HCl；若反应中发生氧化反应的HCl个数为12，每个HCl失去1个电子，则反应中转移的电子数为12；

(3)Ⅰ.KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O反应中，KClO3、HCl和KCl均是易溶性的强电解质，拆分为离子，其他写成分子，改写为离子方程式为ClO＋6H＋＋5Cl－===3Cl2↑＋3H2O；

Ⅱ.KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O反应中，氧化产物和还原产物都是氯气，生成的3个氯气分子中的6个氯原子中有1个来自于KClO3，是还原产物，5个来自于HCl，是氧化产物，所以氧化产物与还原产物的物质的量比为5∶1；

Ⅲ.根据①4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、③

KMnO4＋HCl(浓)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)，反应④：4HCl＋O22Cl2＋2H2O(g)，③没有反应条件，①的反应条件是加热，④的条件是催化剂、加热，说明氧化性KMnO4>MnO2>O2。

答案：(1)OK2MnO4、MnO2

(2)HCl12

(3)ClO＋6H＋＋5Cl－===3Cl2↑＋3H2O

5∶1KMnO4>MnO2>O2

高考模拟演练

D由图示可知，过程Ⅰ中NO转化为NO，氮元素化合价由＋3降低到＋2，NO是氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；由图示可知，过程Ⅰ为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为NO＋2H＋＋e－NO↑＋H2O，生成1molNO，a过程转移1mole－，过程Ⅱ为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为NO＋NH＋3e－＋2H＋H2O＋N2H4，消耗1molNO，b过程转移4mole－，转移电子数目不相等，B错误；由图示可知，过程Ⅱ中发生反应的离子方程式为NO＋NH＋3e－＋2H＋H2O＋N2H4，n(NO)∶n(NH)＝1∶1，C错误；由图示可知，过程Ⅲ中发生反应的离子方程式为N2H4N2↑＋4H＋＋4e－，过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O，D正确。

钠及其化合物的性质及转化

1．C取用钠时，用镊子从煤油中取出钠，用滤纸吸干钠表面的煤油，再用小刀在玻璃片上切割，A正确；钠元素在自然界中只以化合态存在，B正确；金属钠的密度小于四氯化碳，不可保存在CCl4中，C错误；钠投入到水中立即熔化成小球，说明钠与水的反应是放热反应，放出的热量使钠熔化，则钠熔点低，D正确。

2．D钠在常温条件下反应生成氧化钠，加热条件生成过氧化钠，故A错误；2.3g钠的物质的量为0.1mol，而钠无论反应后产物是什么，钠元素反应后一定变为＋1价，故0.1mol钠失去0.1NA电子，故B错误；钠在空气中加热，生成了淡黄色的过氧化钠，故C错误；钠在空气中长期放置，开始生成氧化钠，最终变成了碳酸钠，故D正确。

3．C①钠在空气或氧气中加热生成淡黄色的过氧化钠而不是白色的氧化钠，故①错误；②钠投入硫酸铜溶液中，先与水反应生成NaOH和H2，再与CuSO4发生复分解反应，不能置换出盐中的金属，故②错误；③Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2，故可在缺氧环境中做供氧剂，故③正确；④氯气非常活泼，它与具有可变化合价的金属如铁反应时，生成高价态的金属氯化物FeCl3，故④正确；⑤钠在氯气中燃烧生成固态NaCl，氢气在氯气中燃烧生成气态HCl，一个是白烟，一个是白雾，二者现象不同，故⑤错误；③④正确，故选C。

4．BNa2O2是淡黄色固体，①错误；Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，②正确；Na2O2与H2O反应生成NaOH、O2，反应中有元素化合价发生变化，Na2O2不是碱性氧化物，③错误；将Na2O2加入紫色石蕊试液中，溶液先变为蓝色，最终变为无色，④错误；Na与O2在加热时生成Na2O2，常温下反应生成Na2O，⑤错误；Na2O2是离子化合物，O、Na＋的个数比为1∶2，⑥正确。综合上述分析可知选B。

5．B反应③的化学方程式为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，NaOH为碱，Na2CO3为盐，因此CO2具有酸性氧化物的性质，故A说法正确；反应④是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，说明Na2CO3比NaHCO3稳定，故B说法错误；反应⑤⑥分别是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给，故C说法正确；反应④为分解反应，反应①为化合反应，反应②为置换反应，故D说法正确。

6．B碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体，盛放碳酸氢钠的气球鼓的更快，说明产生气体速率快的是碳酸氢钠，A正确；等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时，碳酸氢钠产生的二氧化碳量多，故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠，B错误；碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊，而碳酸钠加热不反应，C正确；碳酸钠受热不反应，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，故可以用来鉴别两者，D正确；答案选B。

7．解析：(1)装置①为碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳，反应的离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋