第一章 第5讲 氧化还原反应的配平与计算(讲义及解析)-化学·大一轮复习

2025-05-21
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资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 -
年级 高三
章节 -
类型 教案-讲义
知识点 氧化还原反应
使用场景 高考复习-一轮复习
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 687 KB
发布时间 2025-05-21
更新时间 2025-05-21
作者 周星星化学知识铺
品牌系列 -
审核时间 2025-05-21
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来源 学科网

内容正文:

大一轮·化学(周星星·化学) 第5讲 氧化还原反应的配平与计算 考点一 氧化还原方程式的配平 1.氧化还原方程式配平的三大原则 (1)电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高的总数=化合价降低的总数 (2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变 (3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带的电荷总数相等 2.氧化还原方程式配平的一般步骤 (1)标变价——标出有变的元素化合价 (2)列得失——列出化合价的变化值 (3)求总数——求出化合价升降的最小公倍数,使化合价升高和降低的数目相等 (4)配系数——配出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数,观察法配平其它物质的系数 (5)查守恒——查原子是否守恒、电荷是否守恒(通常通过检查氧元素的原子数),画上等号 3.记住元素的价态 (1)记住元素的常见价态 氢H 物质 金属氢化物、NaBH4、LiAlH4 H2 H2O 价态 -1 0 +1 氧O H2O H2O2、Na2O2等 O2 OF2 -2 -1 0 +2 碳C 物质 CH4 C2H2 C CO、HCN H2C2O4 CO2、CO32- 价态 -4 -1 0 +2 +3 +4 硫S 物质 H2S FeS2 S S2O32- SO2、SO32- SO3、SO42-、S2O 价态 -2 -1 0 +2 +4 +6 氮N 物质 NH3、Li2NH、HCN、CO(NH2)2 N2H4 N2 HNO NO HNO2 NO2 HNO3 价态 -3 -2 0 +1 +2 +3 +4 +5 氯Cl 物质 Cl- Cl2 HClO ClO HClO2 ClO2 HClO3 HClO4 价态 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +7 碘I 物质 I- I2 HIO HIO2 I4O9 HIO3 HIO4、H5IO6 价态 -1 0 +1 +3 +3(1/4)、+5(3/4) +5 +7 铜Cu 物质 Cu Cu2O、Cu2S Cu2O、Cu2+ 价态 0 +1 +2 铁Fe 物质 Fe FeO、Fe2+ Fe3O4 Fe2O3、Fe3+ K2FeO4 价态 0 +2 +2(1/3)、+3(2/3) +3 +6 铬Cr 物质 Cr Cr3+ K2CrO4、K2Cr2O7 价态 0 +3 +6 锰Mn 物质 Mn Mn2+、MnO MnO(OH) MnO2 K2MnO4 KMnO4 价态 0 +2 +3 +4 +6 +7 (2)明确一些特殊物质中元素的化合价: ①CuFeS2:、、;②K2FeO4:;③Li2NH、LiNH2、AlN:;④Na2S2O3:;⑤MO:; ⑥C2O:; ⑦HCN:、;⑧CuH:、;⑨FeO:;⑩Si3N4:、。 4.氧化还原反应配平的思维模型 第一步:根据元素化合价的升降,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物; 第二步:按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”写出方程式,根据得失电子守恒配平上述物质; 第三步:根据电荷守恒和反应物的酸碱性,在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等; 第四步:根据质量守恒配平反应方程式; 第五步:检查原子、电荷、电子是否守恒。 5.常用方法 (1)正向配平:氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的以及归中反应,一般从左边反应物着手配平,即正向配平法,根据化合价升降总数相等,确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后用观察法配平其他物质 (2)逆向配平:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平,即逆向配平法,先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后用观察法确定氧化剂和还原剂的化学计量数 (3)缺项配平:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。其补项原则有: 条件 补项原则 酸性条件 缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水) 碱性条件 缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH- (4)有机物参与的氧化还原反应方程式的配平:在有机物参与的氧化还原反应方程式的配平中,一般有机物中H显+1价,O显-2价,根据物质中元素化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平 配平化学方程式:H2S+HNO3S↓+NO↑+H2O 第一步:标变价 H2+↓+O↑+H2O 第二步:列得失 H2   +   HO3 失去↓2e-       ↓得到(5-2)e-          O 第三步:求总数 通过求最小公倍数的方法使化合价升降总数相等,从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数 H2   +   HO3 失去2e-×3↓        ↓得到3e-×2              O 故H2S的化学计量数为3,HNO3的化学计量数为2 第四步:配系数 先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素: 3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O 第五步:查守恒 其他原子在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证 注意 ①配平之前应观察该反应是否是部分氧化还原反应,若是则部分参与氧化还原反应的计量系数应最后配 ②若反应中有双原子或者多原子时,化合价应当整体处理 5. “信息型”氧化还原反应(离子)方程式的书写 (1)“信息型”氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序 根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价;根据溶液的酸碱性确定未知物的类别 → 根据电子守恒配平 → 根据溶液的酸碱性确定参与反应的或 → 根据电荷守恒配平 → 根据原子守恒确定并配平其他物质 (2) 熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物 氧化剂 MnO4- (酸、碱、中) Cr2O72- (酸) NO3-(H+) (浓、稀) ClO3- H2O2 X2 (卤素) H2SO4 (浓) Fe3+ 对应还原产物 Mn2+(酸)、MnO42-(碱) MnO2(中) Cr3+ NO2(浓) NO(稀) Cl- H2O X- SO2 Fe2+ 氧化剂 Mn+(M表示金属) MnO2 HClO 、ClO- FeO42- PbO2 ClO2 Co2O3 对应还原产物 M Mn2+ Cl- Fe3+ Pb2+ Cl- Co2+ 还原剂 S2- (HS-、H2S) SO2 (SO32-、HSO3-、H2SO3) S2O X- Fe2+ H2O2 对应氧化产物 S SO SO X2 Fe3+ O2 还原剂 C6H12O6 C2O42-、HC2O4-、H2C2O4 H2 CO M 对应氧化产物 CO2 CO2 H2O CO2 Mn+(M表示金属) (3)掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法) 第1步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 第2步:按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的电荷守恒。 第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 【逐点训练1】 1.正向配平 (1)HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+H2O (2)Cu+HNO3(稀)===Cu(NO3)2+NO↑+H2O (3)KI+KIO3+H2SO4===I2+K2SO4+H2O (4)MnO+H++Cl-===Mn2++Cl2↑+H2O (5)NaBO2+SiO2+Na+H2===NaBH4+Na2SiO3 (6)H2S+KMnO4+H2SO4===K2SO4+MnSO4+S↓+H2O 2.逆向配平 (1)S+KOH===K2S+K2SO3+H2O (2)P4+KOH+H2O===K3PO4+PH3 (3)(NH4)2Cr2O7===N2↑+Cr2O3+H2O (4)I2+NaOH===NaI+NaIO3+H2O 3.缺项配平 (1)将MnO在酸性条件下氧化Fe2+的离子方程式补充完整: MnO+Fe2++===Mn2++Fe3++ (2)ClO-+Fe(OH)3+===Cl-+FeO+H2O (3)MnO+H2O2+===Mn2++O2↑+H2O (4)Mn2++ClO+H2O===MnO2↓+Cl2↑+ (5)完成以下氧化还原反应的离子方程式:MnO+C2O+===Mn2++CO2↑+ (6)MnO+NO+===Mn2++NO+H2O (7)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有:Al2O3、C、N2、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平:++===AlN+ (8)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:Ce3++H2O2+H2O===Ce(OH)4↓+________。 4.有机物参与的氧化还原反应方程式的配平 (1)KClO3+H2C2O4+H2SO4===ClO2↑+CO2↑+KHSO4+H2O (2)C2H6O+KMnO4+H2SO4===K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O 5.含有未知数的配平 (1)FexS+HCl===S+FeCl2+H2S (2)Na2Sx+NaClO+NaOH===Na2SO4+NaCl+H2O 6.(1)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质: 铬铁矿熔块 该步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为    。  (2)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平该反应的方程式,其化学计量数依次为        。 7.根据图示信息书写方程式。 (1)NaN3是一种易溶于水(NaN3=Na++)的白色固体,可用于有机合成和汽车安全气囊的产气等。钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如下: ①反应I的化学方程式为 。 ②销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为 (被氧化为N2)。 (2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下: Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为 。 8.根据信息书写方程式或描述反应过程。 (1)BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂,可用于光催化降解苯酚,弱酸性条件下降解苯酚的反应原理如下图所示。 ①虚线框内BMO降解苯酚的过程可描述为: 。 ②写出与苯酚反应的离子方程式: 。 (2)氯化银可以溶于氨水中,写出该反应的离子方程式: 。 9.SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放,其工作原理如图: (1)尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:________________________ ________________________________________________。 (2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式: 。 (3)当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成: 。 考点二 氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 1.计算原理 对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果 2.守恒法解题的思维流程 (1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物 (2)列出一个原子或离子的化合价的变化 (注意化学式中粒子的个数) (3)根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式 在氧化还原反应中,转移电子数=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) 【注意】部分氧化和部分还原的计算:要注意参加反应的量不一定完全是被氧化、或被还原的量,或一种物质由于歧化,有一部分被氧化,而另一部分被还原 3. 电子守恒在氧化还原反应计算中的应用 得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。 (1)直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。 (2)对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”,找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算,忽略反应过程。 (3)以电子守恒为核心,建立起“等价代换”,找出有关物质之间的关系进行计算等。 (4)多池串联时,流经各个电极上的电子数相等。 【逐点训练2】 1.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为(  ) A.3.0 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol 2.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为(  ) A.2 B.3 C.4 D.5 3. R2O8n-在一定条件下可以把Mn2+氧化为MnO4-,若反应后R2O8n-离子变为RO42-,又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2,则n的值为(  )  A.1          B.2                   C.3               D.4 4.在反应3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有5molH2O参加反应,被水还原的溴元素为(  ) A.1mol B.mol C.mol D.2mol 5.已知硫化亚铜与一定浓度的硝酸共热,所得溶液中只有硝酸铜和硫酸铜,放出一氧化氮和二氧化氮两种气体,且两种气体的物质的量之比为3∶7,则参加反应的硫化亚铜和作氧化剂的硝酸的物质的量之比为( ) A.4∶25 B.2∶17 C.1∶7 D.3∶8 6.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是(  ) A.60 mL B.45 mL   C.30 mL   D.15 mL 7.14 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合,通入水中恰好全部被吸收,则合金中铜的质量为(  ) A.9.6 g B.6.4 g C.3.2 g D.1.6 g 8. 一种利用金属磷化物作为催化剂,将CH3OH转化成甲酸钠的电化学示意图如下,阴极生成和一种气体。下列说法错误的是(  ) A.b为电源正极 B.Na+由右侧室向左侧室移动 C.阴极的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2↑ D.理论上,当电路中转移时,阴极室质量增加134g 9. 在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为(  ) A.72% B.40% C.36% D.18% 10.在P+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,7.5molCuSO4可氧化P的物质的量为 mol,生成1molCu3P时,参加反应的P的物质的量为________ mol 11. 某试样含有、及㤢性物质。称取试样,溶解后配制到容量瓶中。吸取,在介质中用将还原为,除去过量的后调至中性测定,消耗溶液。另吸取试液用酸化后加热除去,再调至中性,滴定过剩时消耗了上述溶液。计算试样中、的质量分数 、 。 12. 金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为Sn+2HCl===SnCl2+H2↑,再加入过量的FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3===SnCl4+2FeCl2,最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl===6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。 1.(2024·江苏卷)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列化学反应表示正确的是(  ) A.汽车尾气处理: B.电催化为的阳极反应: C.硝酸工业中的氧化反应: D.和催化制二甲醚: 2.(2024·湖南卷)下列过程中,对应的反应方程式错误的是(  ) A 《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌 B 用作野外生氢剂 C 饱和溶液浸泡锅炉水垢 D 绿矾()处理酸性工业废水中的 3.(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是(  ) A.还原性: B.按上述方案消耗可回收 C.反应①的离子方程式是 D.溶液①中的金属离子是 4.(2024·浙江1月卷)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)(  ) A.生成转移电子的数目为 B.催化剂降低与反应的活化能 C.是氧化剂,是还原剂 D.既是氧化产物又是还原产物 5.(2023·浙江卷)关于反应,下列说法正确的是(  ) A.生成,转移电子 B.是还原产物 C.既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,为负极产物 6.(2023·北京卷)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是(  ) A.中均有非极性共价键 B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应 C.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为 D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同 7.(2022·海南卷)在2.8gFe中加入100mL3mol/LHCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  ) A.反应转移电子为0.1mol B.HCl溶液中数为3NA C.含有的中子数为1.3NA D.反应生成标准状况下气体3.36L 8.(2022·山东卷)实验室制备过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用氧化制备;②水溶后冷却,调溶液至弱碱性,歧化生成和;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得。下列说法正确的是(  ) A.①中用瓷坩埚作反应器 B.①中用作强碱性介质 C.②中只体现氧化性 D.转化为的理论转化率约为66.7% 9.(2021·山东卷)X、Y均为短周期金属元素,同温同压下,0.1molX的单质与足量稀盐酸反应,生成H2体积为V1L;0.1molY的单质与足量稀硫酸反应,生成H2体积为V2L。下列说法错误的是(  ) A.X、Y生成H2的物质的量之比一定为 B.X、Y消耗酸的物质的量之比一定为 C.产物中X、Y化合价之比一定为 D.由一定能确定产物中X、Y的化合价 10.(2021·湖南卷)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是(  ) A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移 B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6 C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉 D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在 答案及解析 【逐点训练1】 1.(1)4 1 1 1 2  (2)3 8 3 2 4 (3)5 1 3 3 3 3  (4)2 16 10 2 5 8 (5)1 2 4 2 1 2  (6)5 2 3 1 2 5 8 2.(1)3 6 2 1 3  (2)2 9 3 3 5 (3)1 1 1 4 (4)3 6 5 1 3 3.(1)1 5 8H+ 1 5 4H2O (2)3 2 4OH- 3 2 5 (3)2 5 6H+ 2 5 8 (4)5 2 4 5 1 8H+ (5)2 5 16H+ 2 10 8H2O (6)2 5 6H+ 2 5 3 (7)Al2O3 3C N2 2 3CO (8)2 1 6 2 6 H+ 4.(1)2 1 2 2 2 2 2 (2)5 12 18 6 12 10 33 5.(1) 2 (-1) 1 1 (2)1 3x+1 2x-2 x 3x+1 x-1 6. 【答案】(1)2∶7 (2)1、2、4、1、1、3 【解析】(1)根据得失电子守恒和质量守恒,配平化学方程式可得:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2,故FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为2∶7。 (2)I元素化合价由-1价升高到0价,Mn元素化合价由+4价降低到+2价,根据元素化合价升降总数相等可得MnO(OH)2和I-的化学计量数分别为1、2,再结合原子守恒和电荷守恒配平:MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O。 7. 【答案】(1) (2) 【分析】钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程为:金属Na与液氨反应生成NaNH2和H2,加热硝酸铵发生反应NH4NO3N2O↑+2H2O↑获得N2O,NaNH2和N2O加热到210 ~ 220℃发生反应,生成NaN3,分离出NaOH得到NaN3。 【解析】(1)①反应I是NaNH2、N2O在210-220℃发生氧化还原反应产生NaN3、NH3、NaOH,该反应的化学方程式为; ②NaClO具有强氧化性,NaN3具有还原性,二者会发生氧化还原反应产生NaCl、NaOH、N2,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可得该反应的离子方程式为:; (2)Co(OH)3具有氧化性,具有还原性,二者在溶液中会发生氧化还原反应产生Co2+、,同时反应产生H2O,该反应的离子方程式为:。 8. 【答案】(1)①C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O ②3C6H5OH+28O2-+28H+=18 CO2↑+23H2O (2)AgCl+2NH3= +Cl- 【解析】(1)①根据图知,虚线框内BMO降解苯酚的过程中:反应物是苯酚和氧气,生成物是二氧化碳和水。所以该过程的总反应为:C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O;故答案为:C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O; ②由图可知,C6H5OH可被氧化生成水和二氧化碳,反应的离子方程式是:3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O;故答案为:3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O; (2)氯化银可以溶于氨水中生成银氨络离子,该反应的离子方程式为 :AgCl+2NH3= +Cl-;故答案为:AgCl+2NH3= +Cl-。 9. 【答案】 (1)CO(NH2)2+H2OCO2↑+2NH3↑ (2)8NH3+6NO27N2+12H2O (3)2SO2+O2+4NH3+2H2O===2(NH4)2SO4 【解析】(1)反应物为H2O和CO(NH2)2,生成物为NH3和CO2,反应条件为加热,结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。(2)反应物为NH3和NO2,生成物为N2和H2O,反应需在催化剂作用下进行。(3)NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。 【逐点训练2】 1.B。1 mol Cr3+反应可生成0.5 mol Cr2O,失去3 mol电子,1 mol PbO2得到2 mol电子生成Pb2+,根据得失电子守恒可知,1 mol Cr3+反应失去3 mol电子需1.5 mol PbO2。 2.D。解析:本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。 得关系式1×·x=16×2,x=5。 3.A 4.C。解析:设被水还原的溴元素(BrF3)的物质的量为x,5 mol H2O参加反应,失去电子4 mol,根据电子守恒得:3x=4 mol,x= mol。 5.A 6.A。解析:由题意可知,HNO3,则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)=2n(O2)=2×=0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式:n(NaOH)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=0.3 mol,则V(NaOH)==0.06 L=60 mL。 7.C。解析:根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O2)与未知量(Cu、Ag)之间的物质的量关系。HNO3中的+5价氮元素相当于电子的“二传手”,先得到Cu、Ag失去的电子,再传给O2,最后恢复原貌,Cu、Ag失去的电子最终传给了O2,所以根据得失电子守恒规律,得×2+=×4,解得:m(Cu)=3.2 g。 8. 【答案】D 【分析】由CH3OH制取HCOONa,C元素由-2价升高到+2价,则右侧电极为阳极,b电极为正极;左侧电极为阴极,a为负极。 【解析】A.由分析可知,右侧为阳极,电极发生氧化反应,与电源正极相连,则b为电源正极,A正确;B.阴极的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2↑,阳极的电极反应式为,根据电极反应式的离子消耗与生成情况可知,由阳极向阴极移动,即由右侧室向左侧室移动,B正确;C.由B选项可知,阴极的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2↑,C正确;D.当电路中转移2mole-时,根据,吸收n(CO2)=n(e-)=2mol,生成n(H2)=1mol,定向移动到阴极的n(Na+)=n(e-)=2mol,则阴极室增加的质量m=m(CO2)+m(Na+)-m(H2)=2mol×44g/mol+2mol×23g/mol-1mol×2g/mol=132g,D错误;故选D。 9. 【答案】C 【解析】由S原子守恒和有关反应可得出: S~H2SO4~2NaOH 32 g 2 mol m(S) 0.5×10×10-3 mol 得m(S)=0.08 g 原混合物中w(S)=×100%=36%。 10.1.5 2.2 解析:设7.5molCuSO4氧化P的物质的量为x;生成1molCu3P时,被氧化的P的物质的量为y 根据得失电子守恒得:7.5mol×(2-1)=x·(5-0) x=1.5mol 1mol×3×(2-1)+1mol×[0-(-3)]=y·(5-0) y=1.2mol,所以参加反应的P的物质的量为1.2mol+1mol=2.2mol。 10. 【答案】16.7% 71.4% 【解析】设去除的25.00mL试液中的KBrO3、KBr的物质的量分别为n1mol、n2mol, 由可知,,故n1+n2==0.00175,,n2- 5n1==0.00025,解得n1=0.00025,n2=0.0015,原样品中n(KBrO3)=4n1=0.001mol,n(KBr)=4n2=0.006mol,故KBrO3的质量分数为:,KBr的质量分数为:。 12.【答案】93.2%。 【解析】Sn与K2Cr2O7物质的量的关系: 3Sn~3SnCl2~6FeCl2~K2Cr2O7 3×119 g 1 mol x 0.100×0.016 mol x==0.571 2 g w(Sn)=×100%≈93.2%。 1.【答案】D 【解析】A. 该反应方程式配平错误,汽车尾气处理:,A错误; B. 电催化为,N元素化合价降低,发生还原反应,应是在阴极发生反应,反应方程式是:,B错误; C. 硝酸工业中发生催化氧化生成NO,NO进一步反应得到NO2后再与水反应制得硝酸,该氧化反应:,C错误; D. 和催化制二甲醚:,D正确; 故选D。 2.【答案】A 【解析】A.火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3在高温条件下分解为ZnO、CO2,CO2与C在高温条件下生成还原性气体CO,CO还原ZnO生成Zn,因此总反应为,故A项错误; B.为活泼金属氢化物,因此能与H2O发生归中反应生成碱和氢气,反应方程式为,故B项正确; C.锅炉水垢中主要成分为CaSO4、MgCO3等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向锅炉水垢中加入饱和溶液,根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3,反应方程式为,故C项正确; D.具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为,故D项正确; 综上所述,错误的是A项。 3.【答案】C 【分析】从实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液,向其中加入铁、铁置换出铜,过滤分铜可以循环利用,并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。 【解析】A.金属活动性越强,金属的还原性越强,而且由题中的实验方案能得到证明,还原性从强到弱的顺序为 Fe > Cu > Ag,A不正确; B.由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,根据按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确; C.反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是,C正确; D.向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁换置换出铜后生成,然后被通入的氧气氧化为,氯化铁和氯化铵水解均使溶液呈酸性二者可共存,因此,溶液①中的金属离子是,D不正确; 综上所述,本题选C。 4.【答案】D 【分析】NO中N的化合价为+2价,降低为0价的N2,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价的CO2,失去2个电子,作还原剂发生氧化反应; 【解析】A.根据分析,1molCO2转移2NA的电子,A正确;B.催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;C.根据分析,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;D.根据分析,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;故答案为:D。 5.【答案】A 【解析】A.由方程式可知,反应生成1mol一氧化二氮,转移4mol电子,故A正确;B.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,故B错误;C.由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;D.由方程式可知,反应中铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误;故选A。 6.【答案】C 【解析】A.Na2O2中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键而不含非极性键,A错误;B.①中水的化合价不发生变化,不涉及氧化还原反应,②中水发生还原反应,B错误;C.Na2O2由Na+和组成.阴、阳离子个数之比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为2∶1,C正确;D.①中每生成1个氧气分子转移2个电子,②中每生成1个氢气分子转移1个电子,转移电子数相同时,生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2,D错误;故选C。 7.【答案】A 【分析】2.8gFe的物质的量为0.05mol;100mL 3mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量。 【解析】A.Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1mol,A正确;B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3mol,因此,Cl-数为0.3NA,B不正确;C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8g56Fe的物质的量为0.05mol,因此,2.8g56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;D.反应生成H2的物质的量为0.05mol,在标准状况下的体积为1.12L ,D不正确;综上所述,本题A。 8.【答案】D 【分析】由题中信息可知,高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,然后水溶后冷却调溶液pH至弱碱性使K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,Mn元素的化合价由+6变为+7和+4。 【解析】A.①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A说法不正确;B.制备KMnO4时为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介质,不能用,B说法不正确;C.②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,故其既体现氧化性又体现还原性,C说法不正确;D.根据化合价的变化分析,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1,根据Mn元素守恒可知,MnO2中的Mn元素只有转化为KMnO4,因此,MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D说法正确;综上所述,本题选D。 9.【答案】D 【分析】设与1mol X反应消耗HCl的物质的量为amol,与1mol Y反应消耗H2SO4的物质的量为bmol,根据转移电子守恒以及H原子守恒可知、。 【解析】A.同温同压下,气体体积之比等于其物质的量之比,因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为,故A正确;B. X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为,因,因此,故B正确;C.产物中X、Y化合价之比为,由B项可知,故C正确;D.因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时,生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况,因此存在a=1,2,3,b=0.5,1的多种情况,由可知,当a=1,b=0.5时,=1,当a=2,b=1时,=1,两种情况下X、Y的化合价不同,因此根据可能无法确定X、Y的化合价,故D错误;综上所述,错误的D项,故答案为D。 10.【答案】A 【解析】A.该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,每个碘原子升高5价,即6I260e-,又因方程式中6I23Cl2,故3Cl260e-,即Cl220e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1mol Cl2时,反应中应转移20 mol e-,A错误;B.该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式的计量系数可知,11KClO36I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B正确;C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;D.食盐中可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应生成I2,I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在,D正确。故选A。 2 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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第一章 第5讲 氧化还原反应的配平与计算(讲义及解析)-化学·大一轮复习
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