第1章 第5讲 氧化还原方程式的配平和计算（word练习）-【导学教程】2025年化学新编高考大一轮总复习（人教单选版）

[对应学生用书P331] 1．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。则RO中 R的化合价是(　　) A．＋3　　　　　　　 B．＋4 C．＋5 D．＋6 解析　根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得3＋4＝2n＋3，解得n＝2。所以RO中R元素的化合价为＋6价。 答案　D 2．在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物质的量之比完全反应，生成一种棕黄色气体X。则X为(　　) A．Cl2　 B．Cl2O C．ClO2　 D．Cl2O5 解析　Na2SO3被氧化为Na2SO4，S元素化合价由＋4价升高为＋6价；NaClO3中Cl元素的化合价降低，设Cl元素的还原产物中的化合价为x，根据得失电子守恒有1×(6－4)＝2×(5－x)，解得x＝＋4，故棕黄色气体X的化学式为ClO2。 答案　C 3．在处理废水时某反应体系中有6种粒子：N2、HCO、ClO－、CNO－、H2O、Cl－，在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。 下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．在上述反应体系中，CNO－是氧化剂 B．还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3 C．在标准状况下，产生4.48 L N2时转移0.8 mol电子 D．上述反应中，只有两种元素化合价发生了变化 解析　依题意，ClO－是反应物，HCO是产物。所以，离子反应为2CNO－＋3ClO－＋H2O===N2↑＋3Cl－＋2HCO。在该反应中，CNO－是还原剂，A错误；还原产物是Cl－，氧化产物是N2，B错误；CNO－中氮元素为－3价，碳元素为＋4价，在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化，生成1 mol N2转移6 mol电子，n(N2)＝＝0.2 mol，故生成0.2 mol N2时转移1.2 mol电子，C错误；上述反应中，氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化，D正确。 答案　D 4．NaNO2是一种食品添加剂，但食用过量可能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O(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 KMnO4 D.中的粒子是OH－ 解析　NO中N元素的化合价升高，NO被氧化，A项错误；根据电子守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O，据此可知B、D项错误，C项正确。 答案　C 5．(2024·秦皇岛模拟)几种离子在水溶液中有如下转化关系。 下列说法正确的是(　　) A．该条件下的氧化性：Ce4＋＞Cr2O＞ClO B．反应(1)中，每生成1 mol Cr2O，转移3 mol电子 C．将反应(2)设计成原电池，Cr2O向负极迁移 D．Ce4＋与ClO反应生成Ce3＋和ClO时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2 解析　反应(1)的氧化剂是Ce4＋、氧化产物是Cr2O，反应(2)的氧化剂是Cr2O、氧化产物是ClO，因此氧化性：Ce4＋＞Cr2O＞ClO，A正确；反应(1)的离子方程式为6Ce4＋＋2Cr3＋＋7H2O===6Ce3＋＋Cr2O＋14H＋，每生成1 mol Cr2O，有6 mol电子转移，B错误；将反应(2)设计成原电池，正极上的电极反应式为：Cr2O＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O，Cr2O向正极迁移，C错误；该反应的离子方程式为2Ce4＋＋ClO＋H2O===2Ce3＋＋ClO＋2H＋，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，D错误。 答案　A 6．(2023·汕头三模)某离子反应涉及H＋、Bi3＋、MnO、BiO、Mn2＋、H2O六种微粒。其中c(MnO)随反应进行逐渐增大。下列判断错误的是(　　) A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5 B．氧化性：BiO大于MnO C．反应后溶液的pH值增大 D．若有1 mol还原剂参加反应，转移电子的物质的量为5 mol 解析　c(MnO)随反应进行逐渐增大，MnO应是生成物，则Mn2＋为反应物，Mn元素化合价升高，具有氧化性的BiO为反应物，由Bi元素守恒可知Bi3＋是生成物，则反应的方程式应为5BiO＋2Mn2＋＋14H＋===5Bi3＋＋2MnO＋7H2O，以此解答该题。Mn元素化合价升高，则Mn2＋为还原剂，Bi元素的化合价降低，则BiO为氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，故A错误；由反应5BiO＋2Mn2＋＋14H＋===5Bi3＋＋2MnO＋7H2O，氧化剂是BiO，氧化产物是MnO，则氧化性：BiO>MnO，故B正确；由反应5BiO＋2Mn2＋＋14H＋===5Bi3＋＋2MnO＋7H2O可知，反应消耗H＋，pH值增大，故C正确；Mn元素化合价由＋2价升高到＋7价，则若有1 mol还原剂参加反应，转移电子的物质的量为(7－2)×1 mol＝5 mol，故D正确。 答案　A 7．(2024·济南历城区质检)向某FeBr2溶液中通入1.12 L(标准状况)的Cl2，测得溶液中c(Br－)＝3c(Cl－)＝0.3 mol·L－1。反应过程中溶液的体积变化忽略不计。则下列说法正确的是(　　) A．原溶液的浓度为0.1 mol·L－1 B．反应后溶液中c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1 C．反应后溶液中c(Fe3＋)＝c(Fe2＋) D．原溶液中c(Br－)＝0.4 mol·L－1 解析　还原性：Fe2＋＞Br－，通入的氯气先与Fe2＋发生反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe2＋反应完毕，剩余的Cl2再与Br－发生反应：2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。溶液中仍有Br－，说明Cl2完全反应，c(Br－)＝3c(Cl－)＝0.3 mol·L－1，c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，能氧化的c(Fe2＋)＝0.1 mol·L－1，若Fe2＋全部被氧化，则溶液中的c(Br－)＝0.2 mol·L－1。而c(Br－)＝0.3 mol·L－1，说明Fe2＋没反应完，根据c(Br－)＝0.3 mol·L－1计算原溶液的浓度为0.15 mol·L－1，故A错误；反应后溶液中c(Fe3＋)＝c(Cl－)＝0.1 mol·L－1，c(Fe2＋)＝(0.15－0.1)mol·L－1＝0.05 mol·L－1，故B正确，C错误；原溶液中c(Br－)＝0.3 mol·L－1，故D错误。 答案　B 8．(2024·吉林四平模拟)64 g铜粉投入一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体22.4 L(标准状况下)，则混合气体中NO的体积为(　　) A．11.2 L　　　　　　　　　 B．33.6 L C．22.4 L D．44.8 L 解析　已知HNO3与铜反应生成NO、NO2，根据反应的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O分析计算。n(Cu)＝＝1 mol，n(NO2＋NO)＝＝1 mol，设NO2和NO组成的混合气体中n(NO)＝x mol，n(NO2)＝y mol，根据Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，消耗的铜为0.5y mol，根据3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，消耗的铜为1.5x mol，则有x＋y＝1,1.5x＋0.5y＝1，解得：x＝0.5，y＝0.5，则V(NO)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。 答案　A 9．已知酸性KMnO4溶液能被Na2SO3溶液还原成Mn2＋而使溶液褪色。欲使20.00 mL 1.00×10－2 mol·L－1酸性KMnO4溶液恰好褪色，需消耗25.00 mL Na2SO3溶液，则该Na2SO3溶液的物质的量浓度(单位：mol·L－1)为(　　) A．2.00×10－2 B．3.00×10－2 C．4.00×10－2 D．5.00×10－2 解析　酸性KMnO4溶液能被Na2SO3溶液还原成Mn2＋而使溶液褪色，发生的反应为2MnO＋5SO＋6H＋===2Mn2＋＋5SO＋3H2O，则有关系式：2MnO～5SO，使20.00 mL 1.00×10－2 mol·L－1酸性KMnO4溶液恰好褪色，需消耗25.00 mL Na2SO3溶液，则该Na2SO3溶液的物质的量浓度为＝2.00×10－2 mol·L－1，故选A。 答案　A 10．玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热NaOH溶液洗涤除去，发生如下反应： ①3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O ②(x－1)S＋Na2SNa2Sx(x＝2～6) ③S＋Na2SO3Na2S2O3 下列说法正确的是(　　) A．反应①②③中，硫单质的作用相同 B．反应①中，每消耗1 mol硫单质转移4 mol电子 C．0.96 g硫单质与a mL 2 mol·L－1热NaOH溶液恰好完全反应，只生成Na2S和Na2SO3，则a＝60 D．1.28 g硫单质与10 mL 2 mol·L－1热NaOH溶液恰好完全反应，只生成Na2Sx和Na2S2O3，则x＝5 解析　由题干方程式可知，反应①中S既是氧化剂又是还原剂，反应②中S是氧化剂，反应③中S是还原剂，故反应①②③中，硫单质的作用不相同，A错误；分析反应①可知，每消耗3 mol硫单质转移4 mol电子，B错误；0.96 g即＝0.03 mol硫单质与a mL 2 mol·L－1热NaOH溶液恰好完全反应，只生成Na2S和Na2SO3，由反应①的方程式，则a＝×1 000 L－1＝30，C错误；1.28 g即＝0.04 mol硫单质与10 mL 2 mol·L－1即0.01 L×2 mol·L－1＝0.02 mol热NaOH溶液恰好完全反应，只生成a mol Na2Sx和b mol Na2S2O3，则由Na原子守恒有2a＋2b＝0.02，由S原子守恒有：ax＋2b＝0.04，由电子守恒有2a＝4b，解得x＝5，D正确。 答案　D 11．钒具有众多优良的性能，用途十分广泛，有“金属维生素”之称。回答下列问题： (1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，溶液中含VO2＋、K＋、SO等离子。写出该反应的化学方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO、Cl－。写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在20.00 mL的0.1 mol·L－1 VO溶液中，加入0.195 g锌粉，恰好完全反应，则还原产物可能是__________(填字母)。 a．V 　b．V2＋ c．VO d．VO2＋ (4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2＋。请再写一个离子方程式：______________________________，说明还原性：SO>Cl－>VO2＋。 解析　(1)V2O5在酸性条件下将亚硫酸钾氧化为硫酸钾，该反应的化学方程式为V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O。 (2)KClO3将VO2＋氧化为VO，同时本身被还原为Cl－， (3)n(VO)＝20.00×10－3 L×0.1 mol·L－1＝0.002 0 mol，n(Zn)＝0.003 0 mol，VO中V的化合价为＋5价，设V在生成物中的化合价为x，根据电子守恒，0.003 0×2＝0.002 0×(5－x)，解得x＝＋2，故选b。 (4)V2O5能和盐酸反应生成Cl2和VO2＋，故还原性：Cl－>VO2＋，Cl2可以将SO氧化生成SO，自身被还原为Cl－，反应的离子方程式为Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋2H＋＋SO，说明还原性：SO>Cl－。 答案　(1)V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O (3)b (4)Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋2H＋＋SO 12．磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。 (1)磷元素位于元素周期表第__________周期__________族。AlP遇水蒸气会发生反应放出PH3气体，该反应的另一种产物的化学式为__________。 (2)PH3具有强还原性，能与CuSO4溶液反应，配平该反应的化学方程式： CuSO4＋PH3＋H2O===Cu3P↓＋H3PO4＋H2SO4 (3)工业制备PH3的流程如图所示。 ①白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为_______________________________________ _________________________________________________。次磷酸属于__________(填“一”“二”或“三”)元酸。 ②若起始时有1 mol P4参加反应，则整个工业流程中共生成__________mol PH3(不考虑产物的损失)。 解析　(1)AlP与H2O反应生成PH3气体，另一种产物的化学式是Al(OH)3。 (2)反应中Cu由＋2价变为＋1价，部分P由－3价变为＋5价，根据电子守恒法可将方程式配平。 (3)①由流程图可知白磷和烧碱溶液反应生成PH3和NaH2PO2，产物中H原子个数比O原子个数多，因此反应物中除P4、NaOH外还应有H2O参与，据此可写出反应的化学方程式。由于使用的烧碱过量，所以得到的NaH2PO2应是次磷酸的正盐，即次磷酸属于一元酸。②1 mol P4与烧碱溶液发生反应P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2，生成1 mol PH3和3 mol NaH2PO2,3 mol NaH2PO2与硫酸发生反应2NaH2PO2＋H2SO4===Na2SO4＋2H3PO2，生成3 mol H3PO2，3 mol H3PO2再发生分解反应2H3PO2===PH3↑＋H3PO4，又生成1.5 mol PH3，所以整个工业流程中共生成PH3 2.5 mol。 答案　(1)三　ⅤA　Al(OH)3 (2)24　11　12　8　3　24 (3)①P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2　一　②2.5 学科网（北京）股份有限公司 $$