2025版高一化学必修第一册 九 氧化还原反应的配平与计算

九氧化还原反应的配平与计算(30分钟50分)题组过关·夯基础题组一:氧化还原方程式的配平1.(3分)向FeSO4溶液中滴加KXO4溶液发生的反应,氧化产物和还原产物分别只有一种。当Fe2+完全转化为Fe3+时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3,则还原产物中元素X的价态是()A.0B.+2C.+4D.+6【解析】选C。铁元素化合价升高,故Fe2+为还原剂,X元素化合价降低,KXO4为氧化剂,其中X的化合价为+7价,氧化剂与还原剂的个数之比为1∶3,即消耗3molFe2+转移3mole-时,同时消耗1molKXO4,X的化合价由+7价降为+4价,即还原产物中X的价态为+4,故选C。2.(3分)亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用,许多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式为MnO4-+NO2-+H+→Mn2++NO3-+H2O(A.生成1个Mn2+,转移电子为5个B.该反应中氮元素被氧化C.配平后,水的化学计量数为6D.反应中氧化剂与还原剂的个数之比为2∶5【解析】选C。A项,锰元素化合价由+7降低为+2,所以生成1个Mn2+转移电子为5个,正确;B项,NO2-中N元素化合价升高,该反应中氮元素被氧化,正确;C项,根据得失电子守恒、元素守恒,配平方程式为2MnO4-+5NO2-5NO3-+3H2O,配平后水的化学计量数为3,错误;D项,在反应方程式2MnO4-+5NO2-+6H+===2Mn2++5NO3-+3H2O中,MnO4-中的锰元素化合价降低,作氧化剂,NO23.(3分)对于反应O3+I-+H+→I2+O2+H2O(未配平),下列说法正确的是()A.O2和H2O是还原产物B.该反应能说明O2的氧化性大于I2C.氧化产物和还原产物的个数之比为1∶1D.配平后的化学方程式为2O3+2I-+4H+===I2+2O2+H2O【解析】选C。此反应中氧化剂是O3,还原剂是I-,氧化产物是I2,还原产物是H2O,故A错、C正确;由题意可知氧化性:O3>I2,不能说明氧化性:O2>I2,故B错;D中电荷不守恒,应为O3+2I-+2H+===I2+O2+H2O,故D错。4.(3分)某同学做实验时不小心沾了一些KMnO4使皮肤上形成黑斑,这些黑斑很久才能消失,如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以消失,涉及的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(A.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】选D。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⇒Mn+7O4-+H2C+32O4+H+→C+4O2↑+Mn+22++H2O列变化⇒Mn+7O4-配系数⇒2MnO4-+5H2C2O4+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O,A、B项错误,D项正确。5.(3分)在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的个数之比完全反应,生成一种棕黄色气体X,其中Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为()A.ClO2B.Cl2OC.Cl2D.Cl2O5【解析】选A。根据氧化还原反应得失电子数相等列等式,Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价,NaClO3中氯元素的化合价由+5价降低,NaClO3为氧化剂,设Cl元素在还原产物中的化合价为x,则:1×(6-4)=2×(5-x),解得x=4,故棕黄色气体X的化学式为ClO2。题组二:氧化还原方程式的有关计算6.(3分)在离子方程式xR2++yH++O2===mR3++nH2O中,对系数m、R2+和R3+的判断正确的是()A.m=4;R2+是氧化剂B.m=y;R3+是氧化产物C.m=2;R2+是氧化剂D.m=y;R3+是还原产物【解析】选B。在反应xR2++yH++O2===mR3++nH2O中由原子守恒可知x=m,n=2,y=4,由电荷守恒可知,2x+4=3m,所以m=4,该反应中R元素的化合价升高,被氧化,则R2+是还原剂,R3+是氧化产物,O元素的化合价降低,被还原,作氧化剂,水是还原产物。故选B。7.(3分)(2024·南昌高一检测)检验加“碘”盐含“KIO3”可通过在酸性条件下,加入碘化钾溶液和淀粉来实现。反应原理如下:KIO3+KI+HCl→I2+KCl+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是()A.KI是氧化剂B.KIO3被氧化C.该反应配平后化学计量数依次为1,5,6,3,6,3D.每生成3个I2分子,转移6个电子【解析】选C。反应中,KIO3中I元素的化合价从+5价降低到0价,KI中I元素的化合价从-1价升高到0价,配平化学方程式为KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O;KI为还原剂,KIO3为氧化剂被还原,反应中每生成3个I2分子,转移5个电子。8.(3分)在焊接铜器时可用NH4Cl溶液除去铜器表面的氧化铜以便焊接,其反应为CuO+NH4ClCu+CuCl2+N2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是()A.反应中被氧化和被还原的元素分别为Cu和NB.配平后,CuO和NH4Cl的化学计量数之比为1∶2C.反应中产生2个N2分子时,转移电子数为6D.该反应中被还原的CuO占参与反应的CuO的3【解析】选D。部分Cu元素由+2价降低到0价,N元素由-3价升高到0价,则Cu元素被还原,N元素被氧化,A错误;结合得失电子守恒和原子守恒配平可得4CuO+2NH4Cl3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O,则CuO和NH4Cl的化学计量数之比为2∶1,B错误;N元素由-3价升高到0价,则产生2个N2分子时,转移电子数为12,C错误;根据配平后的化学方程式可知,4个CuO参与反应时,有3个CuO被还原为Cu,故被还原的CuO占参与反应的CuO的34,D正确。综合应用·拓思维9.(3分)把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。对该氧化还原反应的离子方程式,下列说法不正确的是()A.IO4-是氧化剂B.氧化性:MnO4-C.氧化剂和还原剂的个数之比为5∶2D.若有2个Mn2+参加反应,则转移10个电子【解析】选B。已知Mn2+是反应物,反应后生成MnO4-,则Mn2+失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,碘元素应该得电子化合价降低,所以IO4-是反应物,IO3-是生成物,根据元素守恒知,水是反应物,根据氧化还原反应中化合价升降数值相等以及原子守恒,可以得出该反应方程式为2Mn2+2MnO4-+5IO3-+6H+。IO4-中的碘元素在反应中化合价降低,得电子,作氧化剂,具有氧化性,故A正确;根据反应方程式可知,该反应的氧化剂是IO4-,氧化产物是MnO4-,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性强弱顺序是IO4->MnO4-,故B错误;根据方程式可知:氧化剂高碘酸根离子和还原剂锰离子的个数之比为5∶2,故C正确;根据反应方程式可知,10.(3分)某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2的数目随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是(A.该反应的还原剂是Cl-B.消耗1个NH4+,转移C.H2O是氧化产物D.氧化剂与还原剂的个数之比为3∶2【解析】选D。由曲线变化图可知,随反应进行N2的数目增多,故N2是生成物,则NH4+应是反应物,N元素化合价升高,具有氧化性的ClO-为反应物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,则反应的方程式应为3ClO-+2NH4+===N2↑+3H2O+3Cl-+2H+,以此解答此题。A.由方程式可知反应的还原剂为NH4+,A错误;B.N元素化合价由-3价升高到0价,则消耗1个NH4+,转移3个电子,B错误;C.H2O中各元素化合价没有变化,既不是氧化产物也不是还原产物11.(3分)硫化氢(H2S)是一种有毒、有害的气体。处理某废气中的H2S,是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法正确的是()A.转化过程中参与循环的离子只有Fe2+、Cu2+B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化C.氧化性由强到弱的顺序:S>Fe3+>O2D.过程Ⅲ中发生的反应为CuS+2Fe3+===S+2Fe2++Cu2+【解析】选D。由图可知,过程Ⅰ中亚铁离子被氧气氧化为铁离子,过程Ⅲ中铁离子又被硫化铜还原为亚铁离子,过程Ⅱ中铜离子转化为硫化铜,过程Ⅲ中又生成铜离子,则铜离子、铁离子、亚铁离子均参与循环,A不正确;在图示转化过程中,化合价改变的元素有O、Fe、S,共三种元素的化合价发生变化,B错误;由过程Ⅰ可知,O2的氧化性比Fe3+强,由过程Ⅲ知,Fe3+的氧化性比S强,C错误;由图可知反应Ⅲ为硫化铜和铁离子反应生成硫、亚铁离子和铜离子,其离子方程式为CuS+2Fe3+===S↓+2Fe2++Cu2+,D正确。12.(3分)(2024·唐山高一检测)把碎纸片b、c、d、e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.配平后的离子方程式为2H++SO32-+2ClO3-===2ClO2B.通过该反应可知还原性:ClO3-C.氧化剂与还原剂的化学计量数比为1∶2D.每生成1个ClO2,反应转移的电子数为2个【解析】选A。由碎纸片信息可知ClO3-中Cl化合价由+5价变为ClO2中+4价,化合价降低,为氧化剂,需要还原剂,SO42-中硫的化合价为+6价,SO32-中硫的化合价为+4价,SO42-为氧化产物,SO32-为还原剂,根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒,可得2H++SO32-+2ClO3-===2ClO2+SO42-+H2O。由分析可知A正确,C错误;根据分析ClO3-为氧化剂,SO32-为还原剂,可知ClO3-的氧化性大于SO迁移创新·提素能13.(14分)铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是__________(填序号)。

答案:(1)①④【解析】(1)①中铬元素由+6价降至+3价,④中铬元素由+3价升至+6价。(2)第①步,含Cr2O72-的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO4·7H2O)处理,写出并配平反应的离子方程式:答案:(2)Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H【解析】(2)亚铁离子具有还原性,与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子,反应的离子方程式为Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H(3)纯净的K2