备考2025届高考化学一轮复习分层练习第一章物质及其变化第5讲氧化还原反应的配平与书写

第5讲氧化还原反应的配平与书写1.[2024江西联考]砷是一种常见的元素，它在自然界中广泛存在。砷的含氧酸中砷的化合价不同，它们的性质也不同。其转化关系如图所示。已知：As2O3在193℃升华，微溶于水。下列说法正确的是（C）A.As2O3是共价晶体B.反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2C.反应②的离子方程式为H3AsO3＋Cl2＋H2OH3AsO4＋2Cl－＋2H＋D.生成0.3molH3AsO4，理论上消耗0.6molHNO3解析As2O3为非金属氧化物，在193℃升华，说明其熔沸点低，是分子晶体，A项错误；反应①中HI→12I2失e－、H3AsO4→H3AsO3得2e－，依据得失电子守恒，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1，B项错误；反应②为H3AsO3和Cl2反应生成H3AsO4和HCl，离子方程式为H3AsO3＋Cl2＋H2OH3AsO4＋2H＋＋2Cl－，C项正确；生成0.3molH3AsO4，失0.6mol电子，HNO3NO得3e－，依据得失电子守恒，理论上消耗0.2molHNO3，D项错误。2.[2024山西太原模拟]高铁酸钾是高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备K2FeO4的一种方法是向KOH溶液中通入氯气，然后加入Fe（NO3）3溶液，发生反应：①Cl2＋KOHKCl＋KClO＋KClO3＋H2O（未配平）；②2Fe（NO3）3＋3KClO＋10KOH2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。下列说法不正确的是（C）A.K2FeO4在杀菌消毒过程中还可以净水B.反应①中每消耗2molKOH，吸取标准状况下22.4LCl2（忽视Cl2和水的反应）C.若反应①中n（ClO－）∶n（ClO3－）＝5∶1，则还原产物与氧化产物的物质的量之比为3D.若反应①的氧化产物只有KClO，则得到0.2molK2FeO4时最少消耗0.3molCl2解析K2FeO4处理饮用水时，铁为＋6价，具有强氧化性，能消毒杀菌，＋6价Fe被还原产生的Fe3＋水解形成Fe（OH）3胶体，能吸附水中的悬浮杂质，起到净水作用，A正确；每种产物中K与Cl的个数比均为1∶1，则每消耗2molKOH，吸取1molCl2，即吸取标准状况下22.4LCl2，B正确；氧化还原反应中得失电子数相等，反应①中n（ClO－）∶n（ClO3－）＝5∶1，依据8Cl2＋16KOH10KCl＋5KClO＋KClO3＋8H2O可得，还原产物（KCl）与氧化产物（KClO、KClO3）的物质的量之比为5∶3，C错误；依据反应②可得，生成0.2molK2FeO4须要0.3molKClO，若反应①的氧化产物只有KClO，则反应的化学方程式为Cl2＋2KOHKCl＋KClO＋H2O，生成0.3molKClO，须要消耗0.3molCl2，故得到0.2molK2FeO4时最少消耗0.3molCl2，D正确。3.[2024云南月考]某同学做试验时不当心沾了一些KMnO4使皮肤上形成黑斑，这些黑斑很久才能消逝，假如用草酸的稀溶液洗涤马上可以消逝，涉及反应的离子方程式为MnO4－＋H2C2O4＋H＋→CO2↑＋Mn2＋＋（未配平）。下列关于此反应的叙述正确的是（DA.该反应的氧化产物是Mn2＋B.1个MnO4－在反应中失去C.横线上应是OH－D.配平该离子方程式后，H＋的化学计量数是6解析离子方程式左边有H＋，则右边不能出现OH－，横线上应是H2O，C项错误。标变价⇒M+7nO4－＋H2C+32O4＋H＋C+4O2↑＋M+2n2＋＋H2O；列变更⇒M+7nO4－化合价降低5M+2n2＋，H2C+32O4化合价升高1C+4O2；求总数⇒＋H2O；配系数⇒2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋10CO4.[2024辽宁辽阳一模]光催化CO2还原是一种有望在固碳和绿色能源领域应用的技术。水溶液中复合材料BM－MS（Bi2MoO6－MoS2）光催化CO2还原为醇类的机理如图所示，h＋是电子跃迁后留下的空穴，具有强氧化性。下列说法错误的是（D）A.H2O在富集空穴的MoS2材料上发生氧化反应B.光催化CO2还原在确定条件下也可以生成甲烷等有机物C.光催化过程的总反应是2CO2＋3H2OC2H5OH＋3O2和2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2D.Bi2MoO6材料上富集还原性强的光生电子将CO2还原，当消耗标准状况下2.24LCO2时，转移0.4mol电子解析由题图可知，H2O在富集空穴的MoS2材料上失电子，发生氧化反应，生成O2，A正确；CO2在Bi2MoO6材料上得电子，发生还原反应，生成CH3OH或C2H5OH，则光催化ＣＯ２还原在确定条件下也可以发生还原反应生成甲烷等有机物，Ｂ正确；光催化过程中，反应的实质是CO2和H2O反应生成O2和CH3OH或O2和C2H5OH，其总反应为2CO2＋3H2OC2H5OH＋3O2和2CO2＋4H2O2CH3OH＋3O2，C正确；Bi2MoO6材料上不管是生成CH3OH还是C2H5OH，消耗1molCO2都是转移6mol电子，则当消耗0.1molCO2时，转移0.6mol电子，D错误。5.[2024北京东城区模拟]以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为主要原料经高温煅烧可制备LiFePO4。将原料与适量乙醇充分混合后，在氮气疼惜气氛中高温煅烧，得到LiFePO4。（1）从结构的角度分析，氮气能用作疼惜气的缘由是N2中存在氮氮三键（），键能大，N2化学性质稳定。（2）反应体系在100～400℃之间具有较大的失重，导致失重的缘由之一是NH4H2PO4分解，补全方程式：2NH4H2PO4100~400°C2NH3↑＋1P2O5＋3H2解析（2）由原子守恒知，磷酸二氢铵在100～400℃受热分解生成P2O5、NH3和H2O，反应的化学方程式为2NH4H2PO4100~400°C2NH3↑＋P2O5＋3H6.配平下列方程式。（1）[北京高考]在有氧条件下，15NO与NH3以确定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：415NO＋4NH3＋3O2催化剂415NNO＋6H2O。（2）[天津高考]完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：1ClO3－＋6Fe2＋＋6H＋1Cl－＋6Fe3＋＋3H2O（3）[全国Ⅰ高考改编]2LiCoO2＋3H2SO4＋1H2O2△1Li2SO4＋2CoSO4＋1O2↑＋4H2O。（4）[北京高考]将MnO4－氧化Fe21MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋1Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O（5）亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：5Na2SO3＋2KIO3＋1H2SO45Na2SO4＋1K2SO4＋1I2＋1H2O①配平上述氧化还原反应方程式。②若反应中有5mol电子转移，则生成的碘单质是0.5mol。解析（1）依据题意，有氧气参与反应，同时依据生成物为15NNO和H2O，可推想出参与反应的15NO与NH3的物质的量之比为1∶1，结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。（2）依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可完成方程式配平。（4）由题意，在酸性条件下MnO4－把Fe2＋氧化成Fe3＋，所以反应物中添上H＋，生成物中添上H2O，配平得：MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋Mn2＋＋5Fe3＋＋4H7.[2024河北邢台模拟改编]钒性能优良，用途广泛，有“金属维生素”之称。完成下列填空：（1）将废钒催化剂（主要成分为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＋2H2SO42VOSO4＋K2SO4＋2H2O。（2）向上述所得溶液中加入KClO3溶液，完善并配平反应的离子方程式：1ClO3－＋6VO2＋＋3H2O1Cl－＋6VO2＋＋6H（3）V2O5能与盐酸反应产生VO2＋和一种黄绿色气体，该气体能与Na2SO3溶液反应从而被吸取，则SO32－、Cl－、VO2＋还原性由大到小的依次是SO32－、Cl－（4）向20.00mLc（VO2＋）＝0.1mol·L－1的溶液中加入0.195g锌粉，恰好完全反应，则还原产物可能是ba.VO2＋ b.V2＋ c.V解析（1）由题意知，V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应可生成VOSO4和K2SO4，依据质量守恒知生成物中还有水，化学反应方程式为V2O5＋K2SO3＋2H2SO42VOSO4＋K2SO4＋2H2O。（2）ClO3－与VO2＋反应生成Cl－和VO2＋，氯元素的化合价由＋5降低到－1，V元素的化合价由＋4上升到＋5，由得失电子守恒知，ClO3－和Cl－的化学计量数为1，VO2＋和VO2＋的化学计量数为6，结合电荷守恒和元素守恒配平该离子方程式为ClO3－＋6VO2＋＋3H2OCl－＋6VO2＋＋6H＋。（3）V2O5与盐酸反应生成VO2＋，V元素的化合价降低，则HCl中Cl元素的化合价上升，产生的黄绿色气体为Cl2，由还原剂的还原性大于还原产物的知，还原性Cl－＞VO2＋，氯气与Na2SO3反应生成NaCl、Na2SO4，Na2SO3作还原剂，则还原性SO32－＞Cl－，故SO32－、Cl－、VO2＋还原性由大到小的依次为SO32－＞Cl－＞VO2＋。（4）0.195g锌粉的物质的量为0.195g65g·mol－1＝0.003mol，设8.[2024湖南邵阳二模]某废镍催化剂的主要成分是Ni－Al合金，还含有少量Cr、Fe及不溶于酸碱的有机物。接受如图1所示工艺流程回收其中的镍，制备镍的氧化物（NixOy）。图1回答下列问题：（1）“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为2Al＋2OH－＋6H2O2[Al（OH）4]－＋3H2↑。（2）“溶解”后的溶液中，所含金属离子有Cr3＋、Fe2＋、Na＋、Ni2＋、Fe3＋。（3）在空气中煅烧NiCO3，其热重曲线如图2所示，300～400℃时NiCO3转化为Ni2O3，反应的化学方程式为4NiCO3＋O2300~400°C2Ni2O3＋4CO2；400～450℃生成的固体产物的化学式为Ni3O图2解析（3）9.[2024广东广州模拟]铬（Cr）广泛应用于冶金、化工、航天等领域。工业上以铬铁矿（主要成分为FeCr2O4，含有少量Al2O3）为原料制备金属铬的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）FeCr2O4中Fe为＋2价，Cr的化合价为＋3，“焙烧”中FeCr2O4反应的化学方程式为4FeCr2O4＋7O2＋8Na2CO3高温2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2。（2）“沉铝”中所得滤渣的成分为Al（OH）3，需限制pH＝6～10的缘由为使AlO2－完全沉淀（3）“酸化”中反应的离子方程式为2CrO42－＋2H＋⇌Cr2O72－＋H2O，“电解”中，阴极Cr2O72－得电子被还原为Cr，写出阴极的电极反应式Cr2O72－＋12e解析（2）“沉铝”需限制pH＝6～10，是为了使AlO210.[结合反应机理＋有机化合物考查氧化还原反应][2024天津第一次质检]图中展示的是乙烯催化氧化的过程（部分相关离子未画出），下列描述错误的是（B）A.PbCl42－和CuB.该转化过程中，仅O2和Cu2＋体现了氧化性C.该转化过程中，涉及反应4Cu＋＋O2＋4H＋4Cu2＋＋2H2OD.乙烯催化氧化的反应方程式为2CH2CH2＋O2催化剂2CH3CHO解析乙烯催化氧化的过程发生以下反应，过程ⅠPdCl42－＋CH2CHPdCl3（CH2CH2）－＋Cl－，过程ⅡPdCl3（CH2CH2）－＋H2O＋H＋＋