2023届高考化学人教版一轮复习测评-(六)　氧化还原反应方程式的配平与计算.docx

氧化还原反应方程式的配平与计算一、选择题(本题包括12个小题，每小题只有一个选项符合题意)1(2022·天水模拟)已知19ClO8Cr34H2O=8CrO2(ClO4)23Cl8H，下列说法不正确的是()AClO中Cl元素显7价BCrO2(ClO4)2为还原产物C该反应中氧化剂为ClOD每生成1 mol Cl，转移的电子的物质的量为8 mol【详解】B设ClO中Cl元素化合价为x价，则ClO中x(2)×41，解得x7，则Cl元素显7价，故A正确；CrO2 (ClO4)2中O元素化合价为2价、Cl元素化合价为7价，则Cr元素显6价，Cr3的化合价升高，被氧化，生成的CrO2 (ClO4)2是氧化产物，故B错误；Cl元素的化合价由7价降低为1价，降低8价，则每生成1 mol Cl，转移的电子的物质的量为8 mol，故C、D正确。2(2022·石河子模拟)LiAlH4既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水能剧烈分解释放出H2，又知LiAlH4 在125 分解为LiH、Al和H2。下列有关说法不正确的是()ALiAlH4遇水反应的化学方程式为LiAlH42H2O=LiAlO24H2BLiAlH4中含有离子键、共价键CLiAlH4与乙醛作用生成乙醇，LiAlH4作还原剂DLiAlH4在125 分解，每转移2 mol电子放出2.24 L H2【详解】DLiAlH4溶于适量水得到无色溶液，生成LiAlO2和H2，反应的化学方程式为LiAlH42H2O=LiAlO24H2，故A正确；Li与AlH之间存在离子键，H与Al之间存在共价键，所以LiAlH4中含有离子键、共价键，故B正确；LiAlH4与乙醛反应生成乙醇，乙醛被还原，LiAlH4作还原剂，故C正确；没有说明是否是标准状况下，无法计算气体的体积，所以不能根据电子的物质的量计算氢气的体积，故D错误。3已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)33ClO4OH =2RO3Cl5H2O。则RO中R的化合价是()A3价 B4价C5价 D6价【详解】D根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得342n3，解得n2，根据化合价规则判断RO中R的化合价为6价。 4(2021·眉山模拟)处理工业废液中的NH的反应为NH2O2=NOH2O2H(反应)，5NH3NO=4N29H2O2H(反应)。下列说法错误的是()A两个反应中，NH被氧化B反应中每转移1 mol电子可产生0.125 mol NOC要使废液中的NH能完全转化为N2，应使反应与反应投入废液的体积之比为53D反应中被氧化与被还原的氮原子之比为53【详解】C反应中N元素化合价从3价变为5价，反应中NH的N元素化合价从3价变为0价，化合价升高，被氧化，则两个反应中NH均被氧化，故A正确；反应中N元素化合价从3价变为5价，化合价升高8价，则每转移1 mol电子产生NO的物质的量为0.125 mol，故B正确；反应×3反应可得：8NH6O2=4N212H2O8H，说明要使废液中的NH能完全转化为N2，需要使反应与反应投入废液的体积之比为35，故C错误；D.反应中NH的N元素化合价从3价变为0价，化合价升高，被氧化，NO的N元素化合价从5价变为0价，化合价降低，被还原，则被氧化与被还原的N原子之比为53，故D正确。5NaNO2是一种食品添加剂，但食用过量可能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为MnONOMn2NOH2O(未配平)。下列叙述中正确的是()A该反应中NO被还原B反应过程中溶液的pH减小C生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4D中的粒子是OH【详解】CNO中N元素的化合价升高，NO被氧化，A项错误；根据元素化合价升降总数相等、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为2MnO5NO6H=2Mn25NO3H2O，据此可知B、D项错误，C项正确。6(2021·包头模拟)铌具有广泛用途。黏土铌矿中NbO转化为NbO反应的离子方程式为NbOMnO22H=NbOMn2H2O，下列有关说法正确的是()ANbO和NbO中Nb元素的化合价分别为5价和3价B反应中H既不是氧化剂也不是还原剂CNbO转化为Nb2O5的反应为氧化还原反应D生成0.1 mol NbO，反应转移0.1 mol电子【详解】BNbO和NbO中Nb元素的化合价分别为3价和5价，故A错误；反应中，H元素的化合价没有变化，则反应中H既不是氧化剂也不是还原剂，故B正确；NbO转化为Nb2O5的反应中，没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故C错误；反应中，Nb元素的化合价从3价升高为5价，则生成0.1 mol NbO，反应转移0.2 mol电子，故D错误。7(2022·西宁模拟)过二硫酸分子式为H2S2O8，可看成是H2O2分子中两个氢原子被磺酸基取代的产物，即：HO3SOOSO3H；过二硫酸与水反应生成过氧化氢和硫酸。下列说法不正确的是()A过二硫酸具有强氧化性B过二硫酸中硫元素的化合价为6价CNa2S2O8可做漂白剂，加热会使其漂白性逐渐失效D可用硝酸钡溶液鉴别H2SO4和H2S2O8【详解】DNa2S2O8中含有1价O，具有强氧化性，故A正确；H2O2中O元素的化合价为1价，过二硫酸(H2S2O8) 可以看成是H2O2中两个氢原子被二个磺酸基(SO3H) 取代的产物，故S元素的化合价没有变化，仍为6价，故B正确；H2S2O8具有磺酸基(SO3H) 和H2O2的双重性质，所以具有漂白性和不稳定性，加热会使其漂白性逐渐失效，故C正确；H2SO4和H2S2O8均能与硝酸钡溶液反应生成白色沉淀，所以不能用硝酸钡溶液鉴别H2SO4和H2S2O8，故D错误。8在一定条件下HI、Fe、FeBr2分别与足量的Cl2反应，如果三个反应电子转移数目相等，则HI、Fe、FeBr2的物质的量之比为()A111 B311C133 D632【详解】B反应中只有氯气是氧化剂，3个反应得失电子数目相等，则3个反应中参加反应的氯气的物质的量相等，令参加反应的氯气为1 mol，由2HICl2=2HClI2得，n(HI)2 mol，由2Fe3Cl2=2FeCl3得，n(Fe) mol，由2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2得，n(FeBr2)1 mol× mol，故n(HI)n(Fe)n(FeBr2)2 mol mol mol311。9(2022·遂宁模拟)玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热的KOH溶液去除，反应方程式如下所示：3S6KOH2K2SK2SO33H2O ()(x1)SK2SK2Sx(x26)()SK2SO3K2S2O3()下列说法正确的是()A反应中S只作氧化剂B反应中K2SO3是还原产物C反应中每消耗16 g硫单质，转移的电子数约为3.01×1023D上述三个反应中并未涉及到硫元素的全部常见价态【详解】D反应中，部分S失电子转化为K2SO3，部分S得电子转化为K2S，S既是氧化剂又是还原剂，故A错误；S元素的化合价升高被氧化，反应中S转化为K2SO3是发生氧化反应，所以K2SO3是氧化产物，故B错误；SK2SO3K2S2O3 中S元素的化合价由0价升高为2价，则每消耗16 g硫单质即0.5 mol，转移的电子数约为0.5 mol×2×6.02×1023 mol16.02×1023，故C错误；上述三个反应中并未涉及硫元素的全部常见价态，如S的6价没有涉及，故D正确。10(2022·延安模拟)汽车安全气囊中填充物的主要成分是NaN3、KNO3和SiO2。汽车发生碰撞后，安全气囊中的物质瞬间反应并释放出气体使安全气囊胀大，从而阻挡人体前冲，发生的反应之一为10NaN32KNO3=5Na2OK2O16N2。此后，气体通过气囊上的小孔迅速消散，气囊收缩。下列说法错误的是()AKNO3中的N元素被还原，N2既是氧化产物也是还原产物BK2O和Na2O都是碱性氧化物，与水反应会生成强碱CSiO2的作用是与K2O和Na2O反应生成硅酸盐，从而减少对人体皮肤的伤害D反应中每消耗1 mol NaN3时转移3 mol电子【详解】DKNO3中N元素反应后化合价降低被还原，KNO3为氧化剂，NaN3中N元素的化合价由价升高为0，NaN3是还原剂，N2既是氧化产物也是还原产物，故A正确；K2O和Na2O都是碱性氧化物，与水反应会生成KOH、NaOH，KOH、NaOH都是强碱，故B正确；K2O和Na2O对人体有腐蚀作用，SiO2与K2O和Na2O反应生成硅酸盐，从而减少对人体皮肤的伤害，故C正确；NaN3中N元素的化合价由价升高为0价，则反应中每消耗1 mol NaN3时转移1 mol电子，故D错误。11.(2021·榆林模拟)在酸性条件下，黄铁矿(FeS2，其中S元素的化合价为1价)催化氧化的反应是2FeS27O22H2O=2Fe24SO4H，实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是()A反应的离子方程式为14Fe3FeS28H2O=15Fe22SO16HB在酸性条件下，黄铁矿催化氧化过程中，NO和Fe3均作催化剂C反应、均是氧化还原反应D催化氧化总反应中，1 mol FeS2参与反应共转移14 mol 电子【详解】C根据图示，反应是Fe3氧化FeS2生成Fe2和SO，反应的离子方程式为14Fe3FeS28H2O=15Fe22SO16H，故A正确；由总方程式可知，NO和Fe3反应前后质量和性质不变，所以NO和Fe3均作催化剂，故B正确；反应、中存在元素化合价的变化，反应中没有元素化合价的变化，所以反应不是氧化还原反应，故C错误；由总方程式可知，1 mol FeS2消耗3.5 mol O2，则转移电子的物质的量为3.5 mol×414 mol，故D正确。12已知Pb3O4与HNO3溶液发生反应：Pb3O44H=PbO22Pb22H2O；PbO2与酸化的MnSO4溶液发生反应：5PbO22Mn24H5SO=2MnO5PbSO42H2O。下列推断正确的是()A由反应可知，Pb3O4中Pb()和Pb()含量之比为12B由反应、可知，氧化性：HNO3>PbO2>MnOCPb可与稀硝酸发生反应：3Pb16HNO3=3Pb(NO3)44NO8H2ODPb3O4可与盐酸发生反应：Pb3O48HCl=3PbCl24H2OCl2【详解】D由反应知，生成Pb2与PbO2的物质的量之比为21，即nPb()nPb()为21，A项错误；反应不是氧化还原反应，所以不能得出HNO3的氧化性强于PbO2的结论，B项错误；由反应知，HNO3不能将Pb2氧化为Pb()，所以Pb与稀HNO3反应时，只生成Pb(NO3)2，C项错误；反应中，PbO2可以将Mn2氧化生成MnO，而MnO可以氧化HCl生成Cl2，则Pb3O4可以氧化HCl生成Cl2，D项正确。二、非选择题(本题包括3个小题)13(1)2020·全国卷，T26(2)改编酸性条件下，VO能被MnO2氧化成VO，写出VO转化为VO反应的离子方程式：_。(2)2020·全国卷，T26(4)改编ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，生成ClO2的离子方程式为_。每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_mol；产生“气泡”的化学方程式为_。(3)2020·全国卷，T27(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式_。(4)(2019·全国卷)工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰，写出该反应的化学方程式_。【详解】(1)VO转化为VO时，钒元素的化合价由3价升至5价，1 mol VO失去2 mol电子，MnO2被还原为Mn2，锰元素的化合价由4价降至2价，1 mol MnO2得到2 mol电子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，VO转化为VO反应的离子方程式为VOMnO22H=VOMn2H2O。(2)生成ClO2的反应属于歧化反应，生成ClO2的离子方程式为5ClO4H=4ClO2Cl2H2O，每生成1 mol ClO2，消耗NaClO2的量为×51.25 mol；碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为NaHCO3NaHSO4=Na2SO4H2OCO2。(3)由题意可知，反应物为硫酸镍、次氯酸钠和强碱，生成物为NiOOH，硫酸镍中镍为2价，NiOOH中镍为3价，镍的化合价升高被氧化，则次氯酸钠中氯元素被还原得到氯化钠，该反应的离子方程式为2Ni2ClO4OH=2NiOOHH2OCl。(4)根据题意可确定反应物为MnO2、MnS、H2SO4，生成物为MnSO4、S、H2O，根据化合价升降可配平。【答案】(1)VOMnO22H=VOMn2H2O(2)5ClO4H=4ClO2Cl2H2O1.25NaHCO3NaHSO4=Na2SO4H2OCO2(3)2Ni2ClO4OH=2NiOOHClH2O(4)MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O14NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：_。(2)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。(3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)【详解】(1)从流程图看出，反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸，产物为硫酸氢钠、二氧化氯，根据化合价升降总数相等、原子守恒配平化学方程式：2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4。(2)粗盐提纯中加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子，加入碳酸钠溶液沉淀钙离子。电解过程中ClO2在阴极放电得到ClO，故阴极反应的主要产物为NaClO2。(3)依题意，用含氢氧化钠的双氧水吸收尾气中的二氧化氯发生反应的化学方程式为2ClO2H2O22OH=2ClOO22H2O，ClO2作氧化剂，H2O2作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为21，该反应中氧化产物为O2。(4)氯气、亚氯酸钠的氧化能力就是得电子能力，得电子数相等时，氧化能力相当。氯气、亚氯酸钠最终还原为Cl，根据：NaClO2Cl和Cl22Cl可知，得电子数相等时存在NaClO22Cl2，故亚氯酸钠的有效氯含量为1.57。答案：(1)2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4(2)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO(或NaClO2)(3)21O2(4)1.5715(2021·银川模拟)(1)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S2H2SO45O2=4CuSO42H2O，该反应的还原剂是_。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为_mol。(2)焙烧明矾的化学方程式为4KAl(SO4)2·12H2O3S2K2SO42Al2O39SO248H2O，在该反应中，还原剂是_。(3)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400 时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴、阳离子个数比为11。写出该反应的化学方程式：_。(4)实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I等)中回收碘，其实验过程如图。向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I，其离子方程式为_；该操作将I2还原为I的目的是_。解析：(1)Cu2S中Cu、S元素化合价都升高，故Cu2S是还原剂；反应中只有氧气中O元素化合价降低，故1 mol 氧气反应转移电子的物质的量为1 mol×44 mol。(2)4KAl(SO4)2·12H2O3S=2K2SO42Al2O39SO248H2O反应硫单质中硫元素化合价从0价升高为4价。硫酸根离子中硫元素化合价从6价变化为4价，还原剂是硫单质；(3)KClO3不加催化剂，400 时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴、阳离子个数比为11，则该无氧酸盐为KCl，KCl中氯元素化合价为1价，说明氯酸钾中氯元素化合价降低，则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高，则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾，根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为4KClO3KCl3KClO4。(4)碘具有氧化性，能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠，自身被还原生成碘离子，反应方程式为SOI2H2O=2I2HSO；碘不易溶于水，但碘离子易溶于水，为了使更多的I元素进入水溶液应将碘还原为碘离子。答案：(1)Cu2S4(2)S(3)4KClO3KCl3KClO4(4)SOI2H2O=2I2HSO使四氯化碳中的碘进入水层