2025版高一化學必修第一冊 九 氧化還原反應的配平與計算

九氧化還原反應的配平與計算(30分鐘50分)題組過關·夯基礎題組一:氧化還原方程式的配平1.(3分)向FeSO4溶液中滴加KXO4溶液發(fā)生的反應,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物分別只有一種。當Fe2+完全轉化為Fe3+時,氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶3,則還原產(chǎn)物中元素X的價態(tài)是()A.0B.+2C.+4D.+6【解析】選C。鐵元素化合價升高,故Fe2+為還原劑,X元素化合價降低,KXO4為氧化劑,其中X的化合價為+7價,氧化劑與還原劑的個數(shù)之比為1∶3,即消耗3molFe2+轉移3mole-時,同時消耗1molKXO4,X的化合價由+7價降為+4價,即還原產(chǎn)物中X的價態(tài)為+4,故選C。2.(3分)亞硝酸鈉(NaNO2)具有致癌作用,許多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液與亞硝酸鈉反應的離子方程式為MnO4-+NO2-+H+→Mn2++NO3-+H2O(A.生成1個Mn2+,轉移電子為5個B.該反應中氮元素被氧化C.配平后,水的化學計量數(shù)為6D.反應中氧化劑與還原劑的個數(shù)之比為2∶5【解析】選C。A項,錳元素化合價由+7降低為+2,所以生成1個Mn2+轉移電子為5個,正確;B項,NO2-中N元素化合價升高,該反應中氮元素被氧化,正確;C項,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒,配平方程式為2MnO4-+5NO2-5NO3-+3H2O,配平后水的化學計量數(shù)為3,錯誤;D項,在反應方程式2MnO4-+5NO2-+6H+===2Mn2++5NO3-+3H2O中,MnO4-中的錳元素化合價降低,作氧化劑,NO23.(3分)對于反應O3+I-+H+→I2+O2+H2O(未配平),下列說法正確的是()A.O2和H2O是還原產(chǎn)物B.該反應能說明O2的氧化性大于I2C.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的個數(shù)之比為1∶1D.配平后的化學方程式為2O3+2I-+4H+===I2+2O2+H2O【解析】選C。此反應中氧化劑是O3,還原劑是I-,氧化產(chǎn)物是I2,還原產(chǎn)物是H2O,故A錯、C正確;由題意可知氧化性:O3>I2,不能說明氧化性:O2>I2,故B錯;D中電荷不守恒,應為O3+2I-+2H+===I2+O2+H2O,故D錯。4.(3分)某同學做實驗時不小心沾了一些KMnO4使皮膚上形成黑斑,這些黑斑很久才能消失,如果用草酸的稀溶液洗滌馬上可以消失,涉及的反應的離子方程式為MnO4-+H2C2O4+H+→CO2↑+Mn2++________(未配平)。下列關于此反應的敘述正確的是(A.該反應的氧化產(chǎn)物是Mn2+B.1個MnO4-在反應中失去C.橫線上應是OH-D.配平該離子方程式后,H+的化學計量數(shù)是6【解析】選D。離子方程式左邊有H+,則右邊不能出現(xiàn)OH-,橫線上應是H2O,C項錯誤;標變價?Mn+7O4-+H2C+32O4+H+→C+4O2↑+Mn+22++H2O列變化?Mn+7O4-配系數(shù)?2MnO4-+5H2C2O4+6H+10CO2↑+2Mn2++8H2O,A、B項錯誤,D項正確。5.(3分)在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的個數(shù)之比完全反應,生成一種棕黃色氣體X,其中Na2SO3被氧化為Na2SO4,則X為()A.ClO2B.Cl2OC.Cl2D.Cl2O5【解析】選A。根據(jù)氧化還原反應得失電子數(shù)相等列等式,Na2SO3被氧化為Na2SO4,S元素化合價由+4價升高為+6價,NaClO3中氯元素的化合價由+5價降低,NaClO3為氧化劑,設Cl元素在還原產(chǎn)物中的化合價為x,則:1×(6-4)=2×(5-x),解得x=4,故棕黃色氣體X的化學式為ClO2。題組二:氧化還原方程式的有關計算6.(3分)在離子方程式xR2++yH++O2===mR3++nH2O中,對系數(shù)m、R2+和R3+的判斷正確的是()A.m=4;R2+是氧化劑B.m=y;R3+是氧化產(chǎn)物C.m=2;R2+是氧化劑D.m=y;R3+是還原產(chǎn)物【解析】選B。在反應xR2++yH++O2===mR3++nH2O中由原子守恒可知x=m,n=2,y=4,由電荷守恒可知,2x+4=3m,所以m=4,該反應中R元素的化合價升高,被氧化,則R2+是還原劑,R3+是氧化產(chǎn)物,O元素的化合價降低,被還原,作氧化劑,水是還原產(chǎn)物。故選B。7.(3分)(2024·南昌高一檢測)檢驗加“碘”鹽含“KIO3”可通過在酸性條件下,加入碘化鉀溶液和淀粉來實現(xiàn)。反應原理如下:KIO3+KI+HCl→I2+KCl+H2O(未配平)。下列有關說法正確的是()A.KI是氧化劑B.KIO3被氧化C.該反應配平后化學計量數(shù)依次為1,5,6,3,6,3D.每生成3個I2分子,轉移6個電子【解析】選C。反應中,KIO3中I元素的化合價從+5價降低到0價,KI中I元素的化合價從-1價升高到0價,配平化學方程式為KIO3+5KI+6HCl===3I2+6KCl+3H2O;KI為還原劑,KIO3為氧化劑被還原,反應中每生成3個I2分子,轉移5個電子。8.(3分)在焊接銅器時可用NH4Cl溶液除去銅器表面的氧化銅以便焊接,其反應為CuO+NH4ClCu+CuCl2+N2↑+H2O(未配平)。下列說法正確的是()A.反應中被氧化和被還原的元素分別為Cu和NB.配平后,CuO和NH4Cl的化學計量數(shù)之比為1∶2C.反應中產(chǎn)生2個N2分子時,轉移電子數(shù)為6D.該反應中被還原的CuO占參與反應的CuO的3【解析】選D。部分Cu元素由+2價降低到0價,N元素由-3價升高到0價,則Cu元素被還原,N元素被氧化,A錯誤;結合得失電子守恒和原子守恒配平可得4CuO+2NH4Cl3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O,則CuO和NH4Cl的化學計量數(shù)之比為2∶1,B錯誤;N元素由-3價升高到0價,則產(chǎn)生2個N2分子時,轉移電子數(shù)為12,C錯誤;根據(jù)配平后的化學方程式可知,4個CuO參與反應時,有3個CuO被還原為Cu,故被還原的CuO占參與反應的CuO的34,D正確。綜合應用·拓思維9.(3分)把圖2中的物質補充到圖1中,可得到一個完整的氧化還原反應的離子方程式(未配平)。對該氧化還原反應的離子方程式,下列說法不正確的是()A.IO4-是氧化劑B.氧化性:MnO4-C.氧化劑和還原劑的個數(shù)之比為5∶2D.若有2個Mn2+參加反應,則轉移10個電子【解析】選B。已知Mn2+是反應物,反應后生成MnO4-,則Mn2+失電子作還原劑,含有碘元素的離子在反應中作氧化劑,碘元素應該得電子化合價降低,所以IO4-是反應物,IO3-是生成物,根據(jù)元素守恒知,水是反應物,根據(jù)氧化還原反應中化合價升降數(shù)值相等以及原子守恒,可以得出該反應方程式為2Mn2+2MnO4-+5IO3-+6H+。IO4-中的碘元素在反應中化合價降低,得電子,作氧化劑,具有氧化性,故A正確;根據(jù)反應方程式可知,該反應的氧化劑是IO4-,氧化產(chǎn)物是MnO4-,根據(jù)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,則氧化性強弱順序是IO4->MnO4-,故B錯誤;根據(jù)方程式可知:氧化劑高碘酸根離子和還原劑錳離子的個數(shù)之比為5∶2,故C正確;根據(jù)反應方程式可知,10.(3分)某離子反應中涉及H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-六種微粒。其中N2的數(shù)目隨時間變化的曲線如圖所示。下列判斷正確的是(A.該反應的還原劑是Cl-B.消耗1個NH4+,轉移C.H2O是氧化產(chǎn)物D.氧化劑與還原劑的個數(shù)之比為3∶2【解析】選D。由曲線變化圖可知,隨反應進行N2的數(shù)目增多,故N2是生成物,則NH4+應是反應物,N元素化合價升高,具有氧化性的ClO-為反應物,由氯元素守恒可知Cl-是生成物,則反應的方程式應為3ClO-+2NH4+===N2↑+3H2O+3Cl-+2H+,以此解答此題。A.由方程式可知反應的還原劑為NH4+,A錯誤;B.N元素化合價由-3價升高到0價,則消耗1個NH4+,轉移3個電子,B錯誤;C.H2O中各元素化合價沒有變化,既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物11.(3分)硫化氫(H2S)是一種有毒、有害的氣體。處理某廢氣中的H2S,是將廢氣與空氣混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其轉化的流程如圖所示。下列說法正確的是()A.轉化過程中參與循環(huán)的離子只有Fe2+、Cu2+B.轉化過程有四種元素的化合價發(fā)生了變化C.氧化性由強到弱的順序:S>Fe3+>O2D.過程Ⅲ中發(fā)生的反應為CuS+2Fe3+===S+2Fe2++Cu2+【解析】選D。由圖可知,過程Ⅰ中亞鐵離子被氧氣氧化為鐵離子,過程Ⅲ中鐵離子又被硫化銅還原為亞鐵離子,過程Ⅱ中銅離子轉化為硫化銅,過程Ⅲ中又生成銅離子,則銅離子、鐵離子、亞鐵離子均參與循環(huán),A不正確;在圖示轉化過程中,化合價改變的元素有O、Fe、S,共三種元素的化合價發(fā)生變化,B錯誤;由過程Ⅰ可知,O2的氧化性比Fe3+強,由過程Ⅲ知,Fe3+的氧化性比S強,C錯誤;由圖可知反應Ⅲ為硫化銅和鐵離子反應生成硫、亞鐵離子和銅離子,其離子方程式為CuS+2Fe3+===S↓+2Fe2++Cu2+,D正確。12.(3分)(2024·唐山高一檢測)把碎紙片b、c、d、e補充到a中,可得到一個完整的離子方程式(未配平)。下列說法正確的是()A.配平后的離子方程式為2H++SO32-+2ClO3-===2ClO2B.通過該反應可知還原性:ClO3-C.氧化劑與還原劑的化學計量數(shù)比為1∶2D.每生成1個ClO2,反應轉移的電子數(shù)為2個【解析】選A。由碎紙片信息可知ClO3-中Cl化合價由+5價變?yōu)镃lO2中+4價,化合價降低,為氧化劑,需要還原劑,SO42-中硫的化合價為+6價,SO32-中硫的化合價為+4價,SO42-為氧化產(chǎn)物,SO32-為還原劑,根據(jù)電子守恒、原子守恒和電荷守恒,可得2H++SO32-+2ClO3-===2ClO2+SO42-+H2O。由分析可知A正確,C錯誤;根據(jù)分析ClO3-為氧化劑,SO32-為還原劑,可知ClO3-的氧化性大于SO遷移創(chuàng)新·提素能13.(14分)鉻及其化合物常被應用于冶金、化工、電鍍、制藥等行業(yè),但使用后的廢水因其中含高價鉻的化合物而毒性很強,必須進行處理。工業(yè)上往往采取下列循環(huán)工藝防止鉻的污染:(1)上述各步反應中屬于氧化還原反應的是__________(填序號)。

答案:(1)①④【解析】(1)①中鉻元素由+6價降至+3價,④中鉻元素由+3價升至+6價。(2)第①步,含Cr2O72-的廢水在酸性條件下用綠礬(FeSO4·7H2O)處理,寫出并配平反應的離子方程式:答案:(2)Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H【解析】(2)亞鐵離子具有還原性,與重鉻酸根離子反應生成鉻離子和鐵離子,反應的離子方程式為Cr2O72-+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H(3)純凈的K2