高考化学一轮总复习 专题二 第三单元 课时2 氧化还原反应方程式的配平及计算（含解析）苏教版

课时2氧化还原反应方程式的配平及计算(时间：45分钟分值：100分)一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)1．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＋2H2OB．每生成1molI2转移电子2molC．O2是还原产物之一D．该反应能说明O2的氧化性大于I2的解析A项中方程式虽然满足原子守恒，但不满足电子守恒和电荷守恒，配平后正确的离子方程式为O3＋2I－＋2H＋=I2＋O2＋H2O，故每生成1molI2转移电子2mol，A项错误，B项正确；O3和O2中O的化合价均为0，故O2既不是氧化产物，也不是还原产物，C项错误；该反应能说明O3的氧化性大于I2的，而不能说明O2的氧化性大于I2的，D项错误。答案B2．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为 ()。A．2mol B．1mol C．0.5mol D．0.25mol解析依据Zn＋HNO3(稀)→Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O，Zn：0→＋2，化合价改变值为2，N：＋5→－3，化合价改变值为8，根据化合价升降总值相等得：Zn(NO3)2的化学计量数为4，NH4NO3的化学计量数为1，然后根据原子守恒配平化学方程式为4Zn＋10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，当生成1molZn(NO3)2时，被还原的HNO3为0.25mol。答案D3．24mL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．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5解析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。答案B4．已知OCN－中每种元素都满足8电子稳定结构，在反应OCN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，如果有6molCl2完全反应，则被氧化的OCN－的物质的量是 ()。A．2mol B．3mol C．4mol D．6mol解析OCN－中C显＋4价，N显－3价，反应中只有N和Cl的化合价改变，根据OCN－eq\o(→,\s\up7(失3e－))eq\f(1,2)N2、Cl2eq\o(→,\s\up7(得2e－))2Cl－，由得失电子守恒：2n(Cl2)＝3n(OCN－)，可知6molCl2完全反应，有4molOCN－被氧化，C对。答案C5．水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为：3Fe2＋＋2S2O32－＋O2＋aOH－=Y＋S4O62－＋2H2O。下列说法中，不正确的是 ()。A．S2O32－是还原剂B．Y的化学式为Fe2O3C．a＝4D．每有1molO2参加反应，转移的电子总数为4mol解析由反应知还原剂是S2O32－，氧化剂是O2，每有1molO2参加反应，转移电子的物质的量为4mol，A、D正确；由原子守恒知Y的化学式为Fe3O4，B错误；由电荷守恒知，a＝4，C正确。答案B6．根据表中信息判断，下列选项不正确的是 ()。序号反应物产物①KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4……②Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3③MnO4－……Cl2、Mn2＋……A.第①组反应的其余产物为H2O和O2B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2C．第③组反应中生成1molCl2，转移电子2molD．氧化性由强到弱的顺序为MnO4－>Cl2>Fe3＋>Br2解析本题考查氧化还原反应的相关知识。A项MnSO4是还原产物，H2O2作还原剂，氧化产物是O2，依据原子守恒，产物中还应有水，正确；B项，Fe2＋的还原性强于Br－，Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2时，1molCl2恰好氧化2molFe2＋，Br－不被氧化，产物为FeCl3、FeBr3，正确；C项，MnO4－得电子转化为Mn2＋，Cl2是氧化产物，只有Cl－失电子，生成1molCl2转移2mol电子，正确；D项，氧化产物的氧化性弱于氧化剂的氧化性，故氧化性MnO4－>Cl2>Br2>Fe3＋(还原性Fe2＋强于Br－，故氧化性Br2>Fe3＋)，D不正确答案D7．将SO2通入足量Fe2(SO4)3溶液中，完全反应后再加入K2CrO4溶液，发生的两个化学反应为SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SO42－＋2Fe2＋＋W①，Cr2O72－＋aFe2＋＋bH＋→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O②。下列有关说法正确的是 ()。A．还原性：Cr3＋＞SO2B．方程式②中，a＝6，b＝7C．Cr2O72－能将Na2SO3氧化成Na2SO4D．方程式①中W为OH－解析由反应①②中各元素的价态变化可知，反应①中，SO2为还原剂，Fe3＋为氧化剂，且还原性为SO2＞Fe2＋，氧化性为Fe3＋＞SO42－。反应②中，Fe2＋为还原剂，Cr2O72－为氧化剂，且还原性为Fe2＋＞Cr3＋，氧化性为Cr2O72－＞Fe3＋。由此可见选项A错误。选项B，配平反应②：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，故a＝6，b＝14，错误。选项C，由于Cr2O72－具有氧化性，Na2SO3具有还原性，故Cr2O72－能将Na2SO3氧化成Na2SO4，正确。选项D，根据质量守恒定律，可知反应①中W为H＋，错误。答案C二、非选择题(本题共6个小题，共58分)8．(8分)近年来地质、环境灾难频频发生，为防止在大灾之后疫病流行，灾区需要大量的各种消毒剂、漂白剂等。(1)二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，它可由KClO3与SO2在H2SO4作用下反应制得。请写出反应的离子方程式：_________________________________________________________________。(2)过碳酸钠是一种新型固态漂白剂，化学式可表示为Na2CO3·3H2O2，它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。过碳酸钠与下列物质均会发生化学反应而失效，其中过碳酸钠只发生了氧化反应的是________。A．MnO2 B．KMnO4溶液C．稀盐酸 D．Na2SO3溶液(3)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温下黑暗处可保存一年，HClO2不稳定可分解，反应的离子方程式为HClO2→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。当1molHClO2分解时，转移的电子数是________。解析(1)ClO3－被SO2还原为ClO2，SO2被ClO3－氧化为SO42－，其离子反应方程式为：2ClO3－＋SO2=2ClO2＋SO42－。(2)Na2CO3·3H2O2反应时，与氧化还原反应相关的是H2O2，H2O2被MnO2催化分解生成H2O、O2，过碳酸钠既发生氧化反应也发生还原反应；KMnO4溶液具有强氧化性，能将H2O2氧化生成O2，过碳酸钠中H2O2只发生氧化反应；Na2SO3被H2O2氧化，过碳酸钠中H2O2发生还原反应；过碳酸钠与稀盐酸不发生氧化还原反应。(3)配平反应：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，5molHClO2分解转移4mol电子，故1molHClO2发生分解反应，转移0.8mol电子，即数目为0.8×6.02×1023。答案(1)2ClO3－＋SO2=2ClO2＋SO42－(2)B(3)0.8×6.02×1023(或4.816×1023)9．(10分)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式________________________________________________________________。(2)整个过程中的还原剂是________。(3)把KI换成KBr，则CCl4层变为________色；继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是_________________________________________________________________。(4)加碘盐中含碘量为20～50mg·kg－1。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2________L(标准状况，保留2位小数)。解析(1)CCl4层变成紫色说明有I2生成，继续滴加氯水变成无色，说明I2又被氧化生成HIO3，同时生成HCl。(2)首先KI被氧化生成I2，后来I2又被氧化生成KIO3，所以整个过程中的还原剂是KI、I2。(3)Br2的CCl4溶液显红棕色；继续滴加氯水，CCl4层颜色没有变化，说明氯水能氧化I2但不能氧化Br2，结合第(1)问可得氧化性HBrO3>Cl2>HIO3。(4)KI被Cl2氧化成KIO3，对应关系式为I－～KIO3～3Cl21mol 3moleq\f(1000×20×10－3,127)mol n(Cl2)则n(Cl2)＝eq\f(60,127)mol，V(Cl2)＝eq\f(60,127)mol×22.4L·mol－1≈10.58L。答案(1)I2＋5Cl2＋6H2O=2HIO3＋10HCl(2)KI、I2(3)红棕HBrO3>Cl2>HIO3(4)10.5810．(9分)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。(1)有下列变化：CO32－→CO2、C2O42－→CO2、Fe3＋→Fe2＋，找出其中一个变化与“MnO4－→Mn2＋”组成一个反应，写出该反应的离子方程式：_________________________________________________________________。(2)高锰酸钾可代替二氧化锰用来制取Cl2，则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。(3)高锰酸钾与硫化亚铁有如下反应：10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4=3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋10S＋24H2O。若上述反应前后固体的质量减少了2.8g，则硫元素与KMnO4之间发生转移的电子数目为________。解析(1)MnO4－→Mn2＋为还原过程，故与之对应的应为氧化过程C2O42－→CO2。根据得失电子守恒将方程式配平即可。(2)酸性条件下，KMnO4溶液的氧化性较强，其与浓盐酸反应时，被还原为Mn2＋，根据电子守恒可知氧化剂和还原剂(HCl)物质的量之比为1∶5。(3)根据方程式可得关系式：10FeS～10S～Δm～e－ 880g 320g560g 30mol 2.8g n(e－)n(e－)＝eq\f(2.8g,560g)×30mol＝0.15mol。答案(1)2MnO4－＋16H＋＋5C2O42－=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O(2)1∶5(3)0.15NA(或9.03×1022)11．(10分)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为________。(2)上述反应中的氧化剂是________，反应产生的气体可用________吸收。(3)As2S3和HNO3有如下反应：As2S3＋10H＋＋10NO3－=2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O若生成2molH3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为________。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在________(填“正极”或“负极”)附近逸出。(4)若反应产物NO2和11.2LO2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量________(选填编号)。a．小于0.5mol b．等于0.5molc．大于0.5mol d．无法确定解析(1)As在As2S3中的化合价为＋3，在As4S4中的化合价为＋2，每摩As2S3转化为As4S4时得到2mole－，而每摩SnCl2转化为SnCl4时失去2mole－，故二者在反应时物质的量之比为1∶1。(2)H2S既可与NaOH溶液反应，又能与CuSO4溶液反应。(3)当生成2molH3AsO4时，同时生成了3molS，二者共失去电子10mol。HNO3在反应中作氧化剂，在正极上发生反应，所以NO2应在正极上生成。(4)根据反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，反应共生成2molHNO3，浓HNO3与碳反应时的物质的量之比为4∶1，所以2molHNO3如完全反应可生成CO20.5mol。但由于硝酸的浓度降低到一定程度时，碳就不再与硝酸反应，所以实际产生CO2的物质的量应小于0.5mol。答案(1)1∶1(2)As2S3氢氧化钠溶液(或硫酸铜溶液)(3)10mol正极(4)a12．(10分)在热的稀硫酸中溶解了11.4gFeSO4固体，当加入50mL0.5mol·L－1KNO3溶液时，其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋，KNO3也完全反应并放出NxOy气体。(1)推算出x＝________；y＝________。(2)配平该反应的方程式：FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4=____K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____eq\x()(NxOy)＋____H2O(配平时x、y用具体数值表示，物质填在eq\x()中)。(3)反应中氧化产物是________。(4)用双线桥法表示该反应中的电子转移方向和数目：____________________________________________________________________________________。解析n(FeSO4)＝eq\f(11.4g,152g·mol－1)＝0.075moln(KNO3)＝0.05L×0.5mol·L－1＝0.025molFe2＋转化为Fe3＋共失去0.075mol电子，根据得失电子守恒原理，可知1molN原子得到3mol电子，反应中N元素由＋5价降为＋2价，既得到的氧化物为NO。答案(1)11(2)624132NO↑4(3)Fe2(SO4)3(4)＋4H2O13．(11分)氧化还原反应综合应用：氧化还原反应滴定(1)配平氧化还原反应方程式：C2O42－＋____MnO4－＋____H＋=____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol·L－1NaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的总物质的量为________mol。②第二份溶液中滴加0.10mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液。A．KMnO4溶液在滴定过程中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)，该滴定过程________(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至16mL时反应完全，此时溶液颜色由________变为________。B．若在接近终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。C．若在达到滴定