第4讲 氧化还原反应方程式的配平及计算-备战2025年高考化学一轮复习讲义（苏教版2019）

第4讲　氧化还原反应方程式的配平及计算 复习目标　 1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。 2.了解电子守恒法在化学计算中的应用。 考点一　氧化还原反应方程式的配平 必备知识 1．氧化还原反应方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 能力提升 1．请回答下列问题： (1)用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目 。 (2)用“单线桥法”标出电子转移的方向和数目 。 (3)利用氧化还原反应原理配平 ① __________________ ② ______（稀）=__________________ (4)在工业上次磷酸（）常用于化学镀银，发生的反应如下： （未配平） 请回答下列问题： ①中，P元素的化合价为 ；该反应中，被 （填“氧化”或“还原”）。 ②配平该离子方程式： _________________________ ③是一元弱酸，写出其与足量溶液反应的离子方程式： 。 2．配平氧化还原方程式： (1)_______H2S+_______HNO3=_______S↓+_______NO↑+_______H2O (2)_______MnO+_______H++_______Cl-=_______Mn2++_______Cl2↑+_______H2O (3)_______Cl2+_______KOH=_______KCl+_______KClO3+_______H2O (4)_______Cu+_______HNO3(浓)=_______Cu(NO3)2+_______NO2↑+_______H2O 3．配平下列氧化还原方程式 （1） NH4NO3=________N2＋________HNO3+________H2O （2） KI+________CuSO4=________I2＋________CuI↓+________K2SO4 （3） S+________NaOH_______Na2S+________Na2SO3+________H2O （4） MnO+________H2O2+__________=________Mn2+＋________O2↑+________H2O （5） Mn2++________ClO+________H2O=________MnO2↓＋________Cl2↑+__________ （6）完成NaClO3在酸性溶液中氧化FeCl2的离子方程式： ClO+________Fe2＋+________=________Cl-+________Fe3++________ 4．氧化还原反应是一类重要的化学反应，在生活生产中有重要应用： (1)过氧化氢(H2O2)俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。 ①向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，此时溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水的 性。 ②将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中，发现溶液的紫红色消退了，此时双氧水表现出 性。 (2)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，氧化剂是 、还原剂是 、氧化产物是 、还原产物是 。 (3)配平下列氧化还原方程式： ① Fe+ HNO3= Fe(NO3)3+ NO↑+ H2O 。 ② CO+ Fe2O3= Fe+ CO2 。 ③ SO2+ Cl2+ H2O= H2SO4+ HCl 。 ④ K2S+ HNO3= KNO3+ NO↑+ S↓+ H2O 。 5．氧化还原反应在物质的制备和转化中有重要的应用。 (1)碘酸钾(KIO3)是一种重要的食品添加剂，可作为食盐中的补碘剂。一种制备KIO3的方法是将I2与KOH溶液共热，生成KIO3、H2O和另一种化合物。 ①写出该反应的化学方程式： 。 ②该反应中被氧化的I原子与被还原的I原子的个数之比为 。 ③每生成2个KIO3，该反应中转移电子 个。 (2)碘酸钾在酸性环境下可以与亚硫酸钠反应制备碘单质，配平下面的氧化还原方程式： _______ Na2SO3＋_______ KIO3＋_______ H2SO4 =_______ Na2SO4＋_______ K2SO4＋_______ I2＋_______H2O。 (3)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为 2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。 ①请分析该反应中电子转移的情况(用双线桥表示) 。 ②浓盐酸在反应中显示出来的性质是 。 ③ClO2具有很强的氧化性，因此常被用作消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。(提示：ClO2与Cl2消毒时氯元素都被还原为最低价) 归纳总结 “三步法”突破缺项型氧化还原反应方程式的配平 缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸(H＋)或碱(OH－)，其配平一般规律为 条件 补项原则 酸性条件下 缺H或多O补H＋，少O补H2O 碱性条件下 缺H或多O补H2O，少O补OH－ 考点二　电子守恒法计算及应用 必备知识 1．电子守恒法计算的原理 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。 2．电子守恒法计算的流程 (1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。 (3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。 能力提升 1．把图b的碎纸片补充到图a中，可得到一个完整的氧化还原型离子方程式。下列有关该方程式的说法正确的是    A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3 B．每生成3分子H2O，转移电子数为4个 C．氧化剂与还原剂之比为1：2 D．此反应可以在酸性条件下进行 2．亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应： Na2SO3＋ KIO3＋ H2SO4=== Na2SO4＋ K2SO4＋ I2＋ H2O (1)配平上面的氧化还原方程式。 (2)若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘单质是 mol。 3．氧化还原反应在生产、生活中有着广泛的用途。 (1)在碱性条件下，铝粉可与NaNO3溶液反应，其化学方程式为：10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O，氧化剂是 (填化学式)。 (2)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2，氧化剂和还原剂的质量之比为 。 (3)某学习小组查阅资料发现用KClO3和浓盐酸也可以制备氯气，其反应为KClO3+HCl(浓)—KCl+Cl2↑+H2O(未配平) ①配平此氧化还原方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目 。 ②该反应中，还原剂是 (填化学式)。 ③反应中若产生标况下672mL的气体，则有 mol的电子转移。 4．（1）虽然分类的方法不同，但四种基本反应和离子反应、氧化还原反应之间也存在着一定的关系。下图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系，其中表示离子反应的是 （填字母）。 （2）利用氧化还原反应原理配平如下方程式： （3）用双线桥法标出如下反应的电子转移的方向和数目： （4）按如图所示操作，充分反应， 结合Ⅰ、Ⅱ实验现象可知、、的氧化性由强到弱的顺序为 . （5）火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲。黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：。其中氧化剂是 （填化学式） 5．氧化还原反应原理及物质的量的相关计算在生产、生活中应用广泛。 (1)某同学写出以下化学反应方程式(未配平)：①NH3+NO→HNO2+H2O，②NO+HNO3→N2O3+H2O，③N2O4+H2O→HNO2+HNO3，其中一定不可能实现的是(填序号) 。 (2)ClO2可用于污水的杀菌和饮用水的净化。KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，SO2被氧化为，此反应的离子方程式为 。 (3)已知亚硝酸钠(NaNO2)可以与氯化铵(NH4Cl)反应生成氮气、氯化钠及其它产物，写出该反应的化学反应方程式 。 (4)一定条件下，当溶液中与H2O2物质的量比恰好为2：5时，溶液中离子被还原为较低价态，则X元素的化合价变为 。 (5)将不纯的NaOH样品2g(含少量Na2CO3和水)，放入50mL2mol/L的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和剩余的酸又用去40mLlmol/L的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到固体的质量为 。 (6)臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压，放电管来制取臭氧： ①在臭氧发生装置中装入氧气100mL，经反应最后气体体积变为95mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是 g/L(保留一位小数)； ②实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)，通入盛有20.0g铜粉的反应容器中，充分加热后，粉末的质量最终变为21.6g。则原混合气中臭氧的体积分数 。 拓展精炼 1．电极电势E是电化学中的重要物理量，它是判断氧化还原反应能否进行的重要依据，如下图为铬元素的电极电势图(其中图1为酸性条件下的电极电势，图2为碱性条件下的电极电势)。A-B-C过程，若A-B过程的电极电势大于B-C过程的电极电势，则易发生A和C生成B的反应；若A-B过程的电极电势小于B-C过程的电极电势，则易发生B的歧化反应，下列说法正确的是 A．Cr3+易发生歧化反应 B．碱性条件下，和Cr(OH)2可以发生反应 C．酸性条件下+6价铬转换成+3价铬比碱性条件下更难 D．若以和Cr2+的反应构筑原电池，则正极反应为+7H2O+6e-=2Cr3++14OH- 2．肼()可用作锅炉和反应釜的脱氧清洗处理剂，其中一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是 A．转化①中是氧化产物 B．转化②发生了氧化还原反应 C．转化③中是氧化剂 D．转化④中理论上生成要消耗 3．实验室中利用固体进行如下实验，下列说法正确的是 A．G为还原产物，Q为氧化产物 B．实验中浓盐酸只作还原剂 C．Mn元素只参与了2个氧化还原反应 D．G与Q的物质的量(n)之和：0.2mol≤n＜0.25mol 4．水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是 A．反应①为非氧化还原反应 B．反应②每生成1 mol N2，转移6 mol电子 C．22.4 L二氧化碳所含的共用电子对数目为4NA D．CO2在该反应中能够循环利用 5．氮在自然界中的循环涉及地球上生物圈的方方面面。 下列说法不正确的是 A．细菌对氮元素的循环有重要作用 B．硝化过程和反硝化过程均为氧化还原反应 C．氨氧化过程中氧化产物和还原产物的质量比为1∶1 D．Fe3+将NH转化为N2的离子方程式为Fe3++2NH=Fe2++N2↑+8H+ 6．化合物M能发生如图转化，下列说法错误的是 A．过程Ⅰ中包含氧化还原反应，过程Ⅱ发生酯化反应 B．1mol M与足量新制充分反应，生成2mol C．不能用酸性溶液检验M是否完全转化为N D．M、N、L中均含有1个手性碳原子 7．微生物在电子供体的作用下可将(存在形式为)还原为更易被去除的，根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除水中锑(+5)酸盐，某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器，其反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．在生物反应器中可以实现S单质的循环利用 B．自养还原过程的离子方程式为 C．歧化过程中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．的沉淀去除过程发生了氧化还原反应 8．是常见的脱硝剂。某小组探究的氧化还原反应，下列说法不正确的是 A．用甲装置制备 B．乙装置中用于制备的反应中n(还原剂)∶n(氧化剂)=1∶2 C．丙装置填充无水可用于干燥 D．在丁装置中为了更好地混合反应气体，应先通入 9．CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化。以海绵铜(主要含Cu和少量CuO)为原料制备CuCl的工艺流程如下，则下列叙述正确的是 A．“酸溶”时发生的反应均为非氧化还原反应 B．“还原”时反应的离子方程式为 C．“过滤”时搅拌可以加快过滤速度 D．“洗涤”时用蒸馏水洗比用乙醇洗，制得的CuCl纯度更高 10．海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法正确的是 A．反应①②均为氧化还原反应 B．反应③④中的氮元素均被还原 C．反应③⑤均属于氮的固定 D．等质量的NO分别参与反应④和⑤，转移电子数之比为 11．氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产、生活中。回答下列问题： (1)以乙烯()脱硫的方法治理燃煤尾气中的，其机理如图所示。过程ⅰ、ⅱ、ⅲ中涉及氧化还原反应的是 ，图中涉及的物质属于酸性氧化物的是 (填化学式)。 (2)某工业废水含有大些对人体健康有危害的，为了降低废水中的浓度，可以在碱性条件下用铅粉将还原为，其化学方程式为。 ①中Al的化合价为 。 ②上述反应中，被氧化的元素是 (填元素符号)，被氧化的元素 (填“得到”或“失去”)电子；还原产物的化学式为 。 ③反应中每生成1个，转移 个电子。 (3)“假黄金”实际上是铜合金，可用稀硝酸鉴别。配平该反应的化学方程式： 。 (4)已知、、均有还原性，它们在酸性溶液中会发生如下反应： ① ② ③ 则、、的还原性由强到弱的顺序为 (用“>”连接)。 12．氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产和生活中。对我们的生产和生活中可能同时具有正负两方面的影响，如果我们能够掌握化学变化的规律，就有可能做到趋利避害，使之更好地为社会的发展服务。 (1)黑火药是我国古代的四大发明之一、黑火药着火时，发生如下氧化还原反应：。在此反应中，还原产物是 (填化学式)，当该反应转移电子时，产生气体的体积为 L(标况下)。 (2)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：。在此反应中，氧化剂是 (填化学式)；氧化产物是 (填化学式)；若反应得到的氧化产物比还原产物多，则此过程中转移电子的物质的量为 mol。 (3)葡萄糖氧化反应()放出的热量是人体生命活动所需能量的重要来源。医学上葡萄糖溶液可作为药物的溶媒，同时能给病人补充体液和能量。 ①葡萄糖是 (填“强电解质”或“弱电解质”或“非电解质”或“都不是”)。 ②葡萄糖在人体内完全氧化供能，理论上需要消耗标准状况下的 L。 ③人体血糖(血液中的葡萄糖)正常值为。某人体检报告血糖值为的血糖 (填“偏高”“正常”或“偏低”)。 13．氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。请根据以下信息，结合所掌握的化学知识，回答下列问题： Ⅰ．铋酸钠()无色，难溶于水，将少量的铋酸钠固体加入酸性硫酸锰()溶液中，溶液由无色逐渐变为紫红色，反应中被还原为。 (1)写出上述发生反应的离子方程式： 。 (2)氧化产物为 (填离子符号)。 Ⅱ．钒性能优良，用途广泛，有金属“维生素”之称。 (3)将废钒催化剂(主要成分为)与稀硫酸、溶液混合，充分反应后生成，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (4)向(3)中反应后所得溶液中加入溶液，可将转化为，写出该转化的离子方程式： 。 (5)能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体，该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收，则、、的还原性由强到弱的顺序是 。 (6)在碳高温还原时，在氮气氛围下氮化还原制备VN，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式可表示为 。 Ⅲ．铬会造成环境污染。某酸性废水中含有，处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将转化为毒性较低的，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废水中浓度为，达到排放标准。 (7)参加反应的离子方程式为 。 (8)处理后的废水中的物质的量浓度为 。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4讲　氧化还原反应方程式的配平及计算 复习目标　 1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。 2.了解电子守恒法在化学计算中的应用。 考点一　氧化还原反应方程式的配平 必备知识 1．氧化还原反应方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 能力提升 1．请回答下列问题： (1)用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目 。 (2)用“单线桥法”标出电子转移的方向和数目 。 (3)利用氧化还原反应原理配平 ① __________________ ② ______（稀）=__________________ (4)在工业上次磷酸（）常用于化学镀银，发生的反应如下： （未配平） 请回答下列问题： ①中，P元素的化合价为 ；该反应中，被 （填“氧化”或“还原”）。 ②配平该离子方程式： _________________________ ③是一元弱酸，写出其与足量溶液反应的离子方程式： 。 【答案】(1)   (2)   (3) 4NH3+5O24NO+6H2O 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (4) +1 氧化 4Ag++H3PO2+2H2O=4Ag↓+H3PO4+4H+ 【详解】（1）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中过氧化钠中O失电子被氧化为氧气，得电子被还原为NaOH，双线桥法表示电子转移为  ； （2）Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl中氯气得电子，二氧化硫失电子，单线桥法表示电子的转移为  ； （3）N元素化合价升高5价，氧元素化合价降低2价，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；Cu元素变2价，N 元素变3价，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O； （4）H3PO2中，P元素的化合价为+1价；H3PO2中P元素化合价升高，被氧化；Ag元素化合价降低1价，P元素化合价升高4价，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平方程式为4Ag++H3PO2+2H2O=4Ag↓+H3PO4+4H+；H3PO2是一元弱酸，其与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2，离子方程式H3PO2+OH−=H2PO+H2O。 2．配平氧化还原方程式： (1)_______H2S+_______HNO3=_______S↓+_______NO↑+_______H2O (2)_______MnO+_______H++_______Cl-=_______Mn2++_______Cl2↑+_______H2O (3)_______Cl2+_______KOH=_______KCl+_______KClO3+_______H2O (4)_______Cu+_______HNO3(浓)=_______Cu(NO3)2+_______NO2↑+_______H2O 【答案】(1)3H2S+2HNO3=3S↓+2NO↑+4H2O (2)2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (3)3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O (4)Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O 【分析】(1) 反应中H2S为还原剂，其中硫元素化合价从-2价升至0价，HNO3为氧化剂，其中氮元素化合价从+5价降至+2价，根据得失电子守恒、质量守恒，配平方程式为： 3H2S+2HNO3=3S↓+2NO↑+4H2O，故答案为：3H2S+2HNO3=3S↓+2NO↑+4H2O； (2) 反应中Cl-为还原剂，其中氯元素化合价从-1价升至0价，MnO为氧化剂，其中锰元素化合价从+7价降至+2价，根据得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒，配平方程式为： 2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故答案为：2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； (3) 反应中Cl2为还原剂，其中氯元素化合价从0价升至+5价，Cl2为氧化剂，其中氯元素化合价从0价降至-1价，根据得失电子守恒、质量守恒，配平方程式为： 3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O，故答案为：3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O； (4) 反应中Cu为还原剂，其中铜元素化合价从0价升至+2价，HNO3为氧化剂，其中氮元素化合价从+5价降至+4价，根据得失电子守恒、质量守恒，配平方程式为： Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O，故答案为：Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O。 3．配平下列氧化还原方程式 （1） NH4NO3=________N2＋________HNO3+________H2O （2） KI+________CuSO4=________I2＋________CuI↓+________K2SO4 （3） S+________NaOH_______Na2S+________Na2SO3+________H2O （4） MnO+________H2O2+__________=________Mn2+＋________O2↑+________H2O （5） Mn2++________ClO+________H2O=________MnO2↓＋________Cl2↑+__________ （6）完成NaClO3在酸性溶液中氧化FeCl2的离子方程式： ClO+________Fe2＋+________=________Cl-+________Fe3++________ 【答案】 5NH4NO3=4N2＋2HNO3+8H2O 4KI+2CuSO4=I2＋2CuI↓+2K2SO4 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 2MnO+5H2O2+6H＋=2Mn2+＋5O2↑+8H2O 5Mn2++2ClO+4H2O＝5MnO2↓＋Cl2↑+8H＋ ClO+6Fe2＋+6H＋=Cl-+6Fe3++3H2O 【详解】（1）硝酸铵铵根中氮元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，硝酸根中氮元素化合价从+5价降低到0价，得到5个电子，根据电子得失守恒可知配平后的方程式为5NH4NO3=4N2＋2HNO3+8H2O； （2）碘化钾中碘元素化合价从－1价升高到0价得到单质碘，失去2个电子，硫酸铜中铜元素化合价从+2价降低到+1价得到碘化亚铜，得到1个电子，根据电子得失守恒可知配平后的方程式为4KI+2CuSO4=I2＋2CuI↓+2K2SO4； （3）反应中硫元素化合价从0价部分升高到+4价，部分降低到－2价，根据化合价升降总数相等可知配平后的方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O； （4）反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价，双氧水中氧元素化合价从－1价升高到0价，根据化合价升降总数相等和电荷守恒可知配平后的方程式为2MnO+5H2O2+6H＋=2Mn2+＋5O2↑+8H2O； （5）反应中Mn元素化合价从+2价升高到+4价，氯酸根中氯元素化合价从+5价降低到0价，根据化合价升降总数相等和原子守恒可知配平后的方程式为5Mn2++2ClO+4H2O＝5MnO2↓＋Cl2↑+8H＋； （6）NaClO3中氯元素化合价从+5价降低到－1价，FeCl2中铁元素化合价从+2价升高到+3价，根据化合价升降总数相等和原子守恒可知配平后的方程式为ClO+6Fe2＋+6H＋=Cl-+6Fe3++3H2O。 4．氧化还原反应是一类重要的化学反应，在生活生产中有重要应用： (1)过氧化氢(H2O2)俗名双氧水，医疗上可作外科消毒剂。 ①向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，此时溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水的 性。 ②将双氧水加入经酸化的高锰酸钾溶液中，发现溶液的紫红色消退了，此时双氧水表现出 性。 (2)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，氧化剂是 、还原剂是 、氧化产物是 、还原产物是 。 (3)配平下列氧化还原方程式： ① Fe+ HNO3= Fe(NO3)3+ NO↑+ H2O 。 ② CO+ Fe2O3= Fe+ CO2 。 ③ SO2+ Cl2+ H2O= H2SO4+ HCl 。 ④ K2S+ HNO3= KNO3+ NO↑+ S↓+ H2O 。 【答案】 强氧化(氧化或者漂白也对) 还原 HNO3 Cu Cu(NO3)2 NO Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 3K2S+8HNO3=6KNO3+2NO↑+3S↓+4H2O 【详解】(1) ①双氧水具有强氧化性或漂白性，可将酚酞氧化为无色，故答案为：强氧化(氧化或者漂白也对)； ②高锰酸钾具有强的氧化性，双氧水加入经酸化的KMnO4溶液中发生氧化还原反应，双氧水为还原剂，还原剂具有还原性，故答案为：还原； (2)在反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中，Cu元素化合价由0价变为+2价，被氧化，Cu为还原剂，部分N元素化合价由+5价变为+2价，被还原，HNO3为氧化剂，Cu (NO3) 2为氧化产物，NO为还原产物，故答案为：HNO3；Cu；Cu (NO3) 2；NO； (3) ①根据得失电子守恒及元素守恒可配平该化学方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，故答案为：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O； ②根据得失电子守恒及元素守恒可配平该化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，故答案为：3CO+Fe2O32Fe+3CO2 ③根据得失电子守恒及元素守恒可配平该化学方程式为SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，故答案为：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl ④根据得失电子守恒及元素守恒可配平该化学方程式为3K2S+8HNO3=6KNO3+2NO↑+3S↓+4H2O，故答案为：3K2S+8HNO3=6KNO3+2NO↑+3S↓+4H2O 5．氧化还原反应在物质的制备和转化中有重要的应用。 (1)碘酸钾(KIO3)是一种重要的食品添加剂，可作为食盐中的补碘剂。一种制备KIO3的方法是将I2与KOH溶液共热，生成KIO3、H2O和另一种化合物。 ①写出该反应的化学方程式： 。 ②该反应中被氧化的I原子与被还原的I原子的个数之比为 。 ③每生成2个KIO3，该反应中转移电子 个。 (2)碘酸钾在酸性环境下可以与亚硫酸钠反应制备碘单质，配平下面的氧化还原方程式： _______ Na2SO3＋_______ KIO3＋_______ H2SO4 =_______ Na2SO4＋_______ K2SO4＋_______ I2＋_______H2O。 (3)KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为 2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。 ①请分析该反应中电子转移的情况(用双线桥表示) 。 ②浓盐酸在反应中显示出来的性质是 。 ③ClO2具有很强的氧化性，因此常被用作消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。(提示：ClO2与Cl2消毒时氯元素都被还原为最低价) 【答案】(1) 3I2+6KOHKIO3+5KI+3H2O 1:5 10 (2)5Na2SO3＋2KIO3＋H2SO4 =5 Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O (3) 还原性、酸性 2.63 【详解】（1）①I2与KOH溶液共热，生成KIO3、H2O和另一种化合物，根据化合价升降规律，生成的另一种化合物为KI，根据得失电子守恒，反应方程式为3I2+6KOH KIO3+5KI+3H2O； ②该反应中，I元素化合价升高被氧化为KIO3，I元素化合价降低为还原为KI，根据得失电子守恒，被氧化的I原子与被还原的I原子的个数之比为1:5； ③I元素化合价由0升高为+5，被氧化为KIO3，每生成2个KIO3，该反应中转移电子10个。 （2）碘酸钾在酸性环境下可以与亚硫酸钠反应制备碘单质，I元素化合价由+5降低为0、Na2SO3中S元素化合价由+4升高为+6，根据得失电子守恒，配平反应方程式为 5Na2SO3＋2KIO3＋H2SO4 =5 Na2SO4＋K2SO4＋I2＋H2O。 （3）①2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O反应，KClO3中Cl元素化合价由+5降低为+4被还原为ClO2，HCl中Cl元素化合价由-1升高为0被氧化为Cl2，该反应中电子转移的情况。 ②浓盐酸中部分Cl元素化合价升高、部分Cl元素化合价不变生成KCl，在反应中显示出来的性质是还原性、酸性。 ③1gClO2作消毒剂转移电子，1gCl2作消毒剂转移电子，所以ClO2消毒的效率是Cl2的倍。 归纳总结 “三步法”突破缺项型氧化还原反应方程式的配平 缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸(H＋)或碱(OH－)，其配平一般规律为 条件 补项原则 酸性条件下 缺H或多O补H＋，少O补H2O 碱性条件下 缺H或多O补H2O，少O补OH－ 考点二　电子守恒法计算及应用 必备知识 1．电子守恒法计算的原理 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。 2．电子守恒法计算的流程 (1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。 (3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。 能力提升 1．把图b的碎纸片补充到图a中，可得到一个完整的氧化还原型离子方程式。下列有关该方程式的说法正确的是    A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3 B．每生成3分子H2O，转移电子数为4个 C．氧化剂与还原剂之比为1：2 D．此反应可以在酸性条件下进行 【答案】B 【分析】题目中的S元素的化合价分别是-2、0、+4，据图a可知S(0价)做反应物，根据氧化反应规律，该氧化还原反应为歧化反应，分别生成-2和+4价。根据得失电子数和电荷守恒配平反应方程式:3S+6OH-=2S2-+SO+3H2O。 【详解】A．根据分析可知配平后的化学计量数依次为3、6、2、1、3，A错误； B．根据方程式可知，3molS参与反应时有1molS化合价升高生成SO，转移4mol电子，生成3mol水，B正确； C．氧化剂得到还原产物，还原剂得到氧化产物，根据方程式可知，还原产物与氧化产物的物质的量之比为2:1，即氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1，C错误； D．此反应生成硫离子和亚硫酸根离子，不可以在酸性条件下进行，D错误； 综上所述答案为B。 2．亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应： Na2SO3＋ KIO3＋ H2SO4=== Na2SO4＋ K2SO4＋ I2＋ H2O (1)配平上面的氧化还原方程式。 (2)若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘单质是 mol。 【答案】 5 2 1 5 1 1 1 0.5 【详解】（1）反应中化合价变化：S元素由Na2SO3中+4价升高为+6价，共升高2价，I元素由KIO3中+5降低为I2中0价，共降低10价，化合价最小公倍数为10，故Na2SO3系数为5，故I2系数为1，再由质量守恒配平方程式：5Na2SO3+2KIO3+H2SO4═5Na2SO4+K2SO4+I2+H2O。(2)由方程式，5molNa2SO3反应转移10mol电子，生成1molI2，若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘单质是0.5 mol。或这样解：该反应中，碘元素的化合价由+5价变为0价，硫元素+4价变为+6价，氧化剂是KIO3；碘元素的化合价由+5价变为0价，生成1mol碘单质时转移10mol电子，若反应中有5mol电子转移，则生成的碘的物质的量=5mol/10=0.5mol。 3．氧化还原反应在生产、生活中有着广泛的用途。 (1)在碱性条件下，铝粉可与NaNO3溶液反应，其化学方程式为：10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O，氧化剂是 (填化学式)。 (2)硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收，有关的化学反应为：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2，氧化剂和还原剂的质量之比为 。 (3)某学习小组查阅资料发现用KClO3和浓盐酸也可以制备氯气，其反应为KClO3+HCl(浓)—KCl+Cl2↑+H2O(未配平) ①配平此氧化还原方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目 。 ②该反应中，还原剂是 (填化学式)。 ③反应中若产生标况下672mL的气体，则有 mol的电子转移。 【答案】 NaNO3 1：1 HCl 0.05 【详解】(1)化学反应10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O中，NaNO3中氮元素化合价从+5降低到0，则氧化剂是NaNO3； (2)化学反应：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2中，NO2中氮元素化合价从+4降低到+3、降低了1，则氧化剂是NO2，NO2中氮元素化合价从+4升高到+5、升高了1，则还原剂是NO2，化合价升高和降低数值相等，则氧化剂和还原剂的质量之比为1:1； (3) ①反应 KClO3+HCl(浓)—KCl+Cl2↑+H2O中，KClO3中氯元素化合价从+5降低到0、降低了5，则氧化剂是KClO3，一部分HCl中氯元素化合价从-1升高到0、升高了1，则部分HCl是还原剂，化合价升高和降低数值相等，元素质量守恒，则配平的此氧化还原方程式为：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O，双线桥标出电子转移的方向和数目为：； ②结合①可知，该反应中，还原剂是HCl； ③由化学方程式知：每生成3mol气体转移5mol电子，反应中若产生标况下672mL 即的气体，则有0.05mol的电子转移。 4．（1）虽然分类的方法不同，但四种基本反应和离子反应、氧化还原反应之间也存在着一定的关系。下图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系，其中表示离子反应的是 （填字母）。 （2）利用氧化还原反应原理配平如下方程式： （3）用双线桥法标出如下反应的电子转移的方向和数目： （4）按如图所示操作，充分反应， 结合Ⅰ、Ⅱ实验现象可知、、的氧化性由强到弱的顺序为 . （5）火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲。黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：。其中氧化剂是 （填化学式） 【答案】 C 4 5 4 6 Ag+＞Cu2+＞Fe2+ KNO3和S 【分析】(1)部分离子反应是氧化还原反应，部分氧化还原反应是离子反应，置换反应都是氧化还原反应； (2)氧化还原反应配平原则是得失电子数相等即化合价升高、降低的总数相等，采用最小公倍数； (3) 在氧化还原反应中，化合价升高被氧化，失电子，化合价降低被还原，得电子，得失电子数目必须相等，得失电子数需表示成abe-形式； (4)根据Ⅰ和Ⅱ的现象，推知发生的反应，得到电子的为氧化剂，还原剂对应的产物为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性； (5)氧化还原反应中，化合价降低的反应物被还原，是氧化剂； 【详解】(1)部分离子反应是氧化还原反应，部分氧化还原反应是离子反应，置换反应都是氧化还原反应,故下图A为氧化还原反应，B为置换反应，C为离子反应，故答案为：C； (2)氧化还原反应配平原则是得失电子数相等即化合价升高、降低的总数相等，采用最小公倍数，NH3中N的化合价由-3价变为NO中的+2价，升高5价，O2中O化合价由0价变为-2价，降低4价，故最小公倍数为20，故NH3和NO的系数为4，氧气的系数为5，根据H原子守恒可知，H2O的系数为6，故反应方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4；5；4；6； （3）在氧化还原反应中，化合价升高被氧化，失电子，化合价降低被还原，得电子，得失电子数目必须相等，得失电子数需表示成abe-形式，故分析如下： ，故答案为：； (4)Ⅰ可观察到铁表面析出亮红色的物质，说明发生了离子反应：Fe+Cu2+═Fe2++Cu，Ⅱ可观察到红色铜丝上有白色金属Ag附着，说明发生了反应：Cu+2AgNO3═Cu(NO3)2+2Ag，由两个反应可知，得到电子的为氧化剂，还原剂对应的产物为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性为Ag+＞Cu2+＞Fe2+，故答案为：Ag+＞Cu2+＞Fe2+； (5)氧化还原反应中，化合价降低的反应物被还原，是氧化剂，分析反应可知：中的N和S的化合价降低，被还原，故KNO3和S是氧化剂，故答案为：KNO3和S。 5．氧化还原反应原理及物质的量的相关计算在生产、生活中应用广泛。 (1)某同学写出以下化学反应方程式(未配平)：①NH3+NO→HNO2+H2O，②NO+HNO3→N2O3+H2O，③N2O4+H2O→HNO2+HNO3，其中一定不可能实现的是(填序号) 。 (2)ClO2可用于污水的杀菌和饮用水的净化。KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，SO2被氧化为，此反应的离子方程式为 。 (3)已知亚硝酸钠(NaNO2)可以与氯化铵(NH4Cl)反应生成氮气、氯化钠及其它产物，写出该反应的化学反应方程式 。 (4)一定条件下，当溶液中与H2O2物质的量比恰好为2：5时，溶液中离子被还原为较低价态，则X元素的化合价变为 。 (5)将不纯的NaOH样品2g(含少量Na2CO3和水)，放入50mL2mol/L的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和剩余的酸又用去40mLlmol/L的NaOH溶液。蒸发中和后的溶液，最终得到固体的质量为 。 (6)臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压，放电管来制取臭氧： ①在臭氧发生装置中装入氧气100mL，经反应最后气体体积变为95mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是 g/L(保留一位小数)； ②实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)，通入盛有20.0g铜粉的反应容器中，充分加热后，粉末的质量最终变为21.6g。则原混合气中臭氧的体积分数 。 【答案】(1)① (2) (3) (4)+2 (5)5.85g (6) 1.5 50% 【详解】（1）在①NH3+NO→HNO2+H2O中，N需要从-3价和+2价转变为+3价，该反应不能发生，在②NO+HNO3→N2O3+H2O中，N需要从+2价和+5价转变为+3价，即发生归中反应，该反应能发生，在③N2O4+H2O→HNO2+HNO3中，N需要从+4价转变为+3价和+5价，即发生歧化反应，该反应能发生，则一定不可能实现的是①； （2）KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2，SO2被氧化为，则反应的离子方程式为； （3）亚硝酸钠(NaNO2)可以与氯化铵(NH4Cl)反应生成氮气、氯化钠及水，该反应的化学反应方程式为； （4）当溶液中与H2O2物质的量比恰好为2：5时，溶液中离子被还原为较低价态，H2O2被氧化为O2，假设有5mol H2O2参与反应且转化为O2，失去的电子数为10mol，2mol需要得到10mol电子，则X元素的化合价由+7变为+2； （5）将不纯的NaOH样品2g(含少量Na2CO3和水)，放入50mL2mol/L的盐酸中，充分反应后，溶液呈酸性，中和剩余的酸又用去40mLlmol/L的NaOH溶液，则最后所得溶液为NaCl溶液，蒸发中和后的溶液，最终得到固体为NaCl固体，根据原子守恒，盐酸中的Cl原子全部转化为NaCl，则n(NaCl)=n(HCl)=50mL×2mol/L=0.1mol，m(NaCl)= n(NaCl)×M(NaCl)=5.85g； （6）①在臭氧发生装置中装入氧气100mL，质量为，经反应最后气体体积变为95mL(体积均在标准状况下测定)，则混合气体的密度是； ②实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)，通入盛有20.0g铜粉的反应容器中，充分加热后，粉末的质量最终变为21.6g，固体增加的质量为O原子的质量，则氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)即中含O原子，假设O3为xmol，O2为（0.04-x）mol，则，x=0.02mol，则原混合气中臭氧的体积分数为。 拓展精炼 1．电极电势E是电化学中的重要物理量，它是判断氧化还原反应能否进行的重要依据，如下图为铬元素的电极电势图(其中图1为酸性条件下的电极电势，图2为碱性条件下的电极电势)。A-B-C过程，若A-B过程的电极电势大于B-C过程的电极电势，则易发生A和C生成B的反应；若A-B过程的电极电势小于B-C过程的电极电势，则易发生B的歧化反应，下列说法正确的是 A．Cr3+易发生歧化反应 B．碱性条件下，和Cr(OH)2可以发生反应 C．酸性条件下+6价铬转换成+3价铬比碱性条件下更难 D．若以和Cr2+的反应构筑原电池，则正极反应为+7H2O+6e-=2Cr3++14OH- 【答案】B 【详解】A．由图可知，在酸性条件下，和Cr3+的电极电势差为1.33V，Cr3+和Cr2+、Cr的电极电势差分别为0.41V、0.74V，均为A-B过程的电极电势大于B-C过程的电极电势，不易发生歧化反应，选项A错误； B．由图可知，在碱性条件下，和的电极电势差-0.12V，大于和Cr(OH)2的电极电势差（-1.1V），所以和Cr(OH)2可以发生反应，选项B正确； C．由图可知，在酸性条件下，和Cr3+的电极电势差为1.33V，在碱性条件下，和的电极电势差为-0.12V，所以酸性条件下+6价铬转换成+ 3价铬比碱性条件下更容易，选项C错误； D．若以和Cr2+的反应构筑隙电池，则正极反应为 + 6e + 14H+ = 2Cr3++7H2O，选项D错误； 答案选B。 2．肼()可用作锅炉和反应釜的脱氧清洗处理剂，其中一种反应机理如图所示。下列叙述错误的是 A．转化①中是氧化产物 B．转化②发生了氧化还原反应 C．转化③中是氧化剂 D．转化④中理论上生成要消耗 【答案】B 【详解】A．①转化中N2H4变成N2，N的价态升高失去电子，发生氧化反应，则氮气为氧化产物，A正确； B．②转化，没有元素化合价变化，则未发生氧化还原，B错误； C．③转化中，Cu元素化合价上升[Cu(NH3)2]+作还原剂，则氧气作氧化剂，C正确； D．④转化中，[Cu(NH3)2]2+中Cu化合价不变，NaClO中Cl为+1价，生成Cl-，得到2个电子，N由-3价升高到-2，失去2个电子生成1个N2H4，则生成1molN2H4要消耗1molNaClO，D正确； 故选B。 3．实验室中利用固体进行如下实验，下列说法正确的是 A．G为还原产物，Q为氧化产物 B．实验中浓盐酸只作还原剂 C．Mn元素只参与了2个氧化还原反应 D．G与Q的物质的量(n)之和：0.2mol≤n＜0.25mol 【答案】D 【分析】固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl-被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2； 【详解】A．加热KMnO4固体的反应中，O元素化合价由-2升高至0被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由-1升高至0被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，A错误；   B．反应中HCl生成被氧化为氯气，部分HCl生成盐氯化锰，故浓盐酸体现还原性和酸性，B错误； C．固体受热分解生成K2MnO4、MnO2，K2MnO4、MnO2与浓盐酸发生氧化还原反应被还原为MnCl2，Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，C错误； D．每生成1mol氧气转移4mol电子，每生成1mol氯气转移2mol电子，若高锰酸钾转化为氯化锰过程中得到的电子全部是氯离子生成氯气所失去的，则气体的物质的量最大，由电子守恒可知，2KMnO4∼5Cl2，则n(气体)=0.25mol；若高锰酸钾完全分解后再和浓盐酸生成氯气，得到气体的物质的量最小，则，生成0.05mol氧气、0.05mol锰酸钾、0.05mol二氧化锰，由电子守恒可知，KMnO4∼2Cl2、MnO2∼Cl2，则0.05mol锰酸钾、0.05mol二氧化锰共生成氯气0.1mol+0.05mol=0.15mol，则总的气体为0.20mol，故G与Q的物质的量(n)之和：0.2mol≤n＜0.25mol，D正确； 故选D 4．水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列说法错误的是 A．反应①为非氧化还原反应 B．反应②每生成1 mol N2，转移6 mol电子 C．22.4 L二氧化碳所含的共用电子对数目为4NA D．CO2在该反应中能够循环利用 【答案】C 【详解】A．根据图示可知反应①为CO2、H2O、Ca(ClO)2反应转化为CaCO3、HClO，反应方程式为：CO2+H2O+Ca(ClO)2=CaCO3+2HClO，反应中元素的化合价不变，因此该反应为非氧化还原反应，A正确； B．根据图示可知反应②为NH3、HClO反应产生N2、H2O、HCl，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为：2NH3+3HClO=N2+H2O+3HCl，在该反应中每反应产生1 mol N2，转移6 mol电子，B正确； C．未指出气体所处的外界条件，因此不能确定其物质的量，也就不能判断气体分子中所含的共用电子对数，C错误； D．根据图示可知：CO2在反应①中是反应物，在反应③中是生成物，然后再在反应①中被利用，因此可以在总反应中能够循环利用，D正确； 故合理选项是C。 5．氮在自然界中的循环涉及地球上生物圈的方方面面。 下列说法不正确的是 A．细菌对氮元素的循环有重要作用 B．硝化过程和反硝化过程均为氧化还原反应 C．氨氧化过程中氧化产物和还原产物的质量比为1∶1 D．Fe3+将NH转化为N2的离子方程式为Fe3++2NH=Fe2++N2↑+8H+ 【答案】D 【详解】A．由图可知，细菌参与了氮在自然界中的循环的过程，所以细菌对氮元素的循环有重要作用，故A正确； B．硝化过程和反硝化过程均涉及到N元素的化合价发生变化，故属于氧化还原反应，故B正确； C．由图可知氨的氧化反应为：+=N2+2H2O，铵根离子中氮元素的化合价升高，被氧化，氧化产物是氮气，亚硝根离子中氮元素的化合价降低，被还原，还原产物是氮气，氧化产物和还原产物都是氮气，质量之比是1：1，故C正确； D．Fe3+将转化为Fe2+、N2和H+，则1mol铁离子转移1mol电子，得到1mol氮气转移6mol电子，其离子方程式为6Fe3++2=6Fe2++N2↑+8H+，故D错误； 故选D。 6．化合物M能发生如图转化，下列说法错误的是 A．过程Ⅰ中包含氧化还原反应，过程Ⅱ发生酯化反应 B．1mol M与足量新制充分反应，生成2mol C．不能用酸性溶液检验M是否完全转化为N D．M、N、L中均含有1个手性碳原子 【答案】D 【详解】A．由转化流程图可知，过程Ⅰ中醛基转化为羧基、醇羟基，故包含氧化还原反应，过程Ⅱ发生分子内酯化反应，A正确； B．1mol M中含有2mol醛基，故1mol M与足量新制充分反应，生成2mol，B正确； C．M中含有醛基，N中含有醇羟基(且与羟基相连的碳原子含有H)，故均能使酸性溶液褪色，C正确； D．同时连接四个互不相同的原子或原子团的碳原子为手性碳原子，结合题干有机物的结构简式可知，M中不含手性碳原子，N、L中均含有1个手性碳原子，如图所示：、，D错误； 故选D。 7．微生物在电子供体的作用下可将(存在形式为)还原为更易被去除的，根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除水中锑(+5)酸盐，某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器，其反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．在生物反应器中可以实现S单质的循环利用 B．自养还原过程的离子方程式为 C．歧化过程中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 D．的沉淀去除过程发生了氧化还原反应 【答案】B 【详解】A．在生物反应器中并没有再重新生成S单质，没有实现S单质的循环利用，故A错误； B．根据反应机理图可知，自养还原过程的离子方程式为，故B正确； C．根据反应机理图可知，S单质歧化生成硫酸根和硫化氢，正确的离子方程式为，氧化产物()与还原产物(H2S)的物质的量之比为1∶3，故C错误； D．Sb(+3)的沉淀去除过程发生了非氧化还原反应，Sb元素和S元素的化合价均没有发生变化，不属于氧化还原反应，故D说法错误； 答案为B。 8．是常见的脱硝剂。某小组探究的氧化还原反应，下列说法不正确的是 A．用甲装置制备 B．乙装置中用于制备的反应中n(还原剂)∶n(氧化剂)=1∶2 C．丙装置填充无水可用于干燥 D．在丁装置中为了更好地混合反应气体，应先通入 【答案】C 【详解】A．实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物来制备NH3，A正确； B．乙装置中反应方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，反应中Cu为还原剂，HNO3为氧化剂，故n(还原剂)：n(氧化剂)=1：2，B正确； C．已知CaCl2能够吸收NH3形成络合物，故丙装置盛放碱石灰用于干燥NH3，而不能用无水CaCl2，C错误； D．已知NH3密度小于空气，NO2的密度比空气的大，故在丁装置中为了更好混合反应气体，应先通入NO2，D正确； 故答案选C。 9．CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化。以海绵铜(主要含Cu和少量CuO)为原料制备CuCl的工艺流程如下，则下列叙述正确的是 A．“酸溶”时发生的反应均为非氧化还原反应 B．“还原”时反应的离子方程式为 C．“过滤”时搅拌可以加快过滤速度 D．“洗涤”时用蒸馏水洗比用乙醇洗，制得的CuCl纯度更高 【答案】B 【分析】由题给流程控制，向海绵铜中加入稀硫酸和过氧化氢混合溶液，将铜元素转化为硫酸铜，向硫酸铜溶液中加入亚硫酸钠和氯化钠的混合溶液，将溶液中硫酸铜转化为氯化亚铜沉淀，过滤、洗涤、干燥得到氯化亚铜。 【详解】A．“酸溶”时，铜与稀硫酸和过氧化氢混合溶液反应生成硫酸铜和水，反应中铜元素化合价升高被氧化，该反应属于氧化还原反应，故A错误； B．“还原”时发生的反应为硫酸铜溶液与亚硫酸钠和氯化钠的混合溶液反应生成硫酸钠、氯化亚铜沉淀和硫酸，反应的离子方程式为，故B正确； C．“过滤”时，玻璃棒搅拌液体有可能捣破滤纸，所以过滤时不可以搅拌，故C错误； D．由题给信息可知，氯化亚铜潮湿时易被氧化，则“洗涤”时不能用蒸馏水洗涤，应选用乙醇洗涤，否则所得产品中会混有杂质，故D错误； 故选B。 10．海洋生物参与氮循环的过程如图所示。下列说法正确的是 A．反应①②均为氧化还原反应 B．反应③④中的氮元素均被还原 C．反应③⑤均属于氮的固定 D．等质量的NO分别参与反应④和⑤，转移电子数之比为 【答案】D 【详解】A．铵根离子中氮元素为-3价，氨气分子中氮元素也为-3价，即①不属于氧化还原反应，A错误； B．N2H4中N为-2价，则反应③中N的化合价升高，即氮元素被氧化，NH2OH中N为-1价，则反应④中的氮元素的化合价降低，被还原，B错误； C．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，③、⑤都是将化合态的氮转化为游离态的氮，故不属于氮的固定，C错误； D．反应④为转化为NH2OH，N元素化合价由+3价降低到了-1价，转移电子数为4，反应⑤为转化N2，N元素化合价由+3价降低到了0价，转移电子数为3，故等量参与反应④与反应⑤，转移电子数之比为4：3，D正确； 故答案为：D。 11．氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产、生活中。回答下列问题： (1)以乙烯()脱硫的方法治理燃煤尾气中的，其机理如图所示。过程ⅰ、ⅱ、ⅲ中涉及氧化还原反应的是 ，图中涉及的物质属于酸性氧化物的是 (填化学式)。 (2)某工业废水含有大些对人体健康有危害的，为了降低废水中的浓度，可以在碱性条件下用铅粉将还原为，其化学方程式为。 ①中Al的化合价为 。 ②上述反应中，被氧化的元素是 (填元素符号)，被氧化的元素 (填“得到”或“失去”)电子；还原产物的化学式为 。 ③反应中每生成1个，转移 个电子。 (3)“假黄金”实际上是铜合金，可用稀硝酸鉴别。配平该反应的化学方程式： 。 (4)已知、、均有还原性，它们在酸性溶液中会发生如下反应： ① ② ③ 则、、的还原性由强到弱的顺序为 (用“>”连接)。 【答案】(1) i、iii 、、 (2) +3 Al 失去 10 (3) (4) 【详解】（1）过程ⅱ为吸附过程元素化合价不变，过程ⅰ、ⅲ均涉及元素化合价升降，故涉及氧化还原反应的是i、iii，图中物质属于氧化物的有、、和H2O，除水外，其余均可与等碱溶液反应发生盐和水，则其中属于酸性氧化物的是、、。 （2）某工业废水含有大些对人体健康有危害的，为了降低废水中的浓度，可以在碱性条件下用铅粉将还原为，其化学方程式为。 ①中钠和氢元素呈+1价、O-2价，按化合价代数和为0，得Al的化合价为+3。 ②上述反应中，Al元素化合价由0价变为+3价，化合价升高，因此被氧化的元素是Al，被氧化的元素失去电子；N元素的化合价由+5价变为反应后N2中的0价，则还原产物的化学式为N2。 ③反应每产生1 个 N2，化合价降低2×5=10价，则按得失电子守恒，反应中每生成1个，转移10个电子。 （3）反应中，铜元素从0价升高到+2价、氮元素从+5价降低到+2价形成NO，则按得失电子数守恒得，再结合元素质量守恒得：。 （4）还原剂的还原性大于还原产物，反应①中，还原剂为，还原产物为，则还原性＞， ②中，还原剂为，还原产物为HI即，则还原性＞， ③中，还原剂为，还原产物为，则还原性＞， 则、、的还原性由强到弱的顺序为。 12．氧化还原反应是一类重要的化学反应，广泛存在于生产和生活中。对我们的生产和生活中可能同时具有正负两方面的影响，如果我们能够掌握化学变化的规律，就有可能做到趋利避害，使之更好地为社会的发展服务。 (1)黑火药是我国古代的四大发明之一、黑火药着火时，发生如下氧化还原反应：。在此反应中，还原产物是 (填化学式)，当该反应转移电子时，产生气体的体积为 L(标况下)。 (2)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应：。在此反应中，氧化剂是 (填化学式)；氧化产物是 (填化学式)；若反应得到的氧化产物比还原产物多，则此过程中转移电子的物质的量为 mol。 (3)葡萄糖氧化反应()放出的热量是人体生命活动所需能量的重要来源。医学上葡萄糖溶液可作为药物的溶媒，同时能给病人补充体液和能量。 ①葡萄糖是 (填“强电解质”或“弱电解质”或“非电解质”或“都不是”)。 ②葡萄糖在人体内完全氧化供能，理论上需要消耗标准状况下的 L。 ③人体血糖(血液中的葡萄糖)正常值为。某人体检报告血糖值为的血糖 (填“偏高”“正常”或“偏低”)。 【答案】(1) K2S和N2 17.92 (2) KNO3 N2 1.75 (3) 非电解质 67.2 正常 【详解】（1）该反应中S元素化合价由0价变为-2价、N元素化合价由+5价变为0价、C元素化合价由0价变为+4价，则S和硝酸钾是氧化剂、C是还原剂，K2S和N2是还原产物，反应中，硫元素化合价由0价变为-2价，N元素化合价由+5价变为0价，碳元素化合价由0价变为+4价，转移电子数为12，反应中转移12mol电子生成气体4mol,则反应中转移2.4mol电子，则产生的混合气体(N2、CO2)在标准状况下的总体积约为×22.4L/mol=17.92L，故答案为：K2S和N2；17.92； （2）在此反应中，硝酸钾中氮元素从+5价降低至0价，氧化剂是KNO3，反应中N2既是氧化产物又是还原产物，由反应方程式可知氧化产物占，还原产物占为，设生成氮气为amol,则()mol=0.7mol,解得a=0.8，由10NaN3+2KNO3═K2O+5Na2O+16N2↑，可知参加反应的KNO3为0.8mol×=0.35mol,故反应转移电子为0.35mol×5=1.75mol，故答案为：KNO3；N2；1.75； （3）①葡萄糖分子式是C6H12O6，该物质属于纯净物，在水溶液中和熔融状态下都不能发生电离而导电，因此葡萄糖是非电解质，故答案为：非电解质； ②90 g葡萄糖物质的量n(C6H12O6)=＝0.5mol，根据葡萄糖在人体内完全氧化供能方程式：C6H12O6+6O2 →6CO2+6H2O可知：1 mol葡萄糖完全氧化需消耗6 mol O2，则0.5 mol葡萄糖完全氧化需消耗3 mol O2，因此理论上需要消耗标准状况下的O2的体积V(O2)=3 mol×22.4 L/mol=67.2 L，故答案为：67.2； ③某人体检报告血糖值为0.92 g/L，可知他的血糖浓度c=×103mmol/L=5.1mmol/L，而人体血糖(血液中的葡萄糖)正常值为3.9～6.1 mmol/L，由此说明他的血糖正常，故答案为：正常。 13．氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。请根据以下信息，结合所掌握的化学知识，回答下列问题： Ⅰ．铋酸钠()无色，难溶于水，将少量的铋酸钠固体加入酸性硫酸锰()溶液中，溶液由无色逐渐变为紫红色，反应中被还原为。 (1)写出上述发生反应的离子方程式： 。 (2)氧化产物为 (填离子符号)。 Ⅱ．钒性能优良，用途广泛，有金属“维生素”之称。 (3)将废钒催化剂(主要成分为)与稀硫酸、溶液混合，充分反应后生成，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (4)向(3)中反应后所得溶液中加入溶液，可将转化为，写出该转化的离子方程式： 。 (5)能与盐酸反应生成和一种黄绿色气体，该黄绿色气体能与溶液反应而被吸收，则、、的还原性由强到弱的顺序是 。 (6)在碳高温还原时，在氮气氛围下氮化还原制备VN，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式可表示为 。 Ⅲ．铬会造成环境污染。某酸性废水中含有，处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将转化为毒性较低的，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废水中浓度为，达到排放标准。 (7)参加反应的离子方程式为 。 (8)处理后的废水中的物质的量浓度为 。 【答案】(1)5NaBiO3+2Mn2++14H+＝5Na++5Bi3++2+7H2O (2) (3)1:1 (4)+6 VO2++3H2O＝Cl−+6+6H+ (5)＞Cl-＞VO2+ (6)V2O5+5C+N22VN+5CO (7)3+2+10H+＝6 +4 Cr3++5H2O (8) 【详解】（1）根据现象可知，酸性环境中NaBiO3将Mn2+氧化为，NaBiO3被还原为Bi3+，根据电子守恒可知NaBiO3和Mn2+的系数之比为5：2，再结合元素守恒可得离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+＝5Na++5Bi3++2+7H2O。 （2）该反应中Mn元素化合价升高，所以为氧化产物。 （3）V2O5转化为被还原，作氧化剂，V2O5整体化合价降低2价，K2SO3为还原剂被氧化为硫酸根，整体化合价升高2价，根据得失电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比1:1。 （4）根据题意可知将VO2+氧化为，自身应被还原为Cl-，根据得失电子守恒可知和VO2+的系数比为1:6，再结合元素守恒可得离子方程式为+6 VO2++3H2O＝Cl−+6+6H+。 （5）根据题意可知V2O5可以将盐酸氧化为Cl2，该过程中Cl-为还原剂，为还原产物，所以还原性Cl-＞VO2+；氯气可以氧化Na2SO3，该过程中为还原剂，Cl-为还原产物，所以还原性＞Cl-，综上所述还原性：＞Cl-＞VO2+。 （6）根据题意可知高温条件下V2O5可与C、N2反应生成VN，根据元素守恒，另外一种具有还原性的气体应是CO，化学方程式为V2O5+5C+N22VN+5CO。 （7）焦亚硫酸钠()将转化为毒性较低的Cr3+，同时焦亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：3+2+10H+＝6 +4 Cr3++5H2O。 （8）分离出污泥后测得废水中Cr3+的浓度为，c(Cr3+)= 。 学科网（北京）股份有限公司 $$