内容正文:
第05讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
目录
01 课标达标练
题型01 氧化还原反应方程式配平
题型02 缺项氧化还原反应方程式配平
题型03 常见氧化还原反应的计算
题型04 电子守恒法在化学计算中的应用
题型05 信息型氧化还原反应方程式书写
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 氧化还原反应方程式配平
1.(2025·四川内江二中·3月考)高铜酸钠(NaCuO2)是黑色难溶于水的固体,具有强氧化性,在中性或碱性环境下稳定。一种制备高铜酸钠的原理为Cu+NaClO+NaOH―→NaCuO2+NaCl+H2O(未配平)。下列说法错误的是
A.NaCuO2中铜的化合价为+3
B.1 mol ClO-参加反应转移2 mol电子
C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3
D.NaCuO2与稀硫酸反应的离子方程式为4CuO+12H+===4Cu2++O2↑+6H2O
【答案】D
【解析】配平可得:2Cu+3NaClO+2NaOH===2NaCuO2+3NaCl+H2O。NaCuO2中Na为+1价、O为-2价,则铜的化合价为+3,A正确;ClO-→Cl-,氯元素的化合价由+1降低到-1,则1 mol ClO-参加反应转移2 mol电子,B正确;该反应中Cu元素化合价升高,则NaCuO2为氧化产物,Cl元素化合价降低,则NaCl为还原产物,两者的物质的量之比为2∶3,C正确;NaCuO2中铜的化合价为+3,与稀硫酸反应Cu不变价,离子方程式为CuO+4H+===Cu3++2H2O,D错误。
2.已知:①KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平);
②检验Mn2+的存在:5S2O+2Mn2++8H2O===10SO+2MnO+16H+。下列说法错误的是( )
A.S2O中存在一个过氧键(—O—O—),则S2O中硫元素的化合价为+7
B.反应②若有0.1 mol还原剂被氧化,则转移电子0.5 mol
C.K2S2O8与浓盐酸混合可得到黄绿色气体
D.反应①中消耗0.2 mol KMnO4时,被氧化的HCl为1 mol
【答案】A
【解析】过氧键整体显-2价,S2O中存在一个过氧键,则S2O中硫元素的化合价为+6,A错误;反应②Mn2+为还原剂,若有2 mol还原剂被氧化,转移电子的物质的量为2 mol×(7-2)=10 mol,故若有0.1 mol还原剂被氧化,转移电子0.5 mol,B正确;根据反应②,K2S2O8的氧化性比高锰酸钾强,故其与浓盐酸混合可得到氯气,C正确;根据守恒规律配平:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,2 mol KMnO4参与反应时,消耗16 mol HCl,只有10 mol HCl被氧化为Cl2,则消耗0.2 mol KMnO4时,被氧化的HCl为1 mol,D正确。
3.【流程转化与逻辑思维】(2025·湖北模拟)某水体(含较多NH4+,pH=6.71)脱氮的部分转化关系如下图所示:
已知:铁氧化细菌可利用水中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+。
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ在硝化细菌的作用下发生的离子反应式是:NH4++2O2+2OH-=NO3-+3H2O
B.过程Ⅱ中Fe2+起催化剂作用
C.过程Ⅲ中每1molC6H12O6参与反应,有24molFe3+被还原为Fe2+
D.水体中铁氧化细菌的含量较高时有利于过程Ⅰ的进行
【答案】C
【解析】A项,过程I中NH4+在硝化细菌的作用下和O2反应生成NO3-和H2O,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为:NH4++ 2O2= NO3-+H2O+2H+,A错误;B项,过程Ⅱ为反硝化细菌作用下Fe2+将NO3-还原为N2,Fe2+做还原剂,而不是催化剂,B错误;C项,过程Ⅲ中C6H12O6转化为HCO3-,C元素化合价由0价(平均)上升到+4价,总共转移24个电子,故同时有24mol Fe3+被还原为Fe2+,C正确;D项,若水体中铁氧化细菌含量过高,铁氧化细菌可利用水中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+,该过程消耗氧气,与过程Ⅰ是竞争关系,若水体中铁氧化细菌的含量较高时,过程I的硝化细菌缺氧将受到抑制,不利于进行,D错误;故选C。
4.测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下:①KMnO4溶液处理:CH3OH+MnO+X―→CO+MnO+H2O(未配平,下同);②酸化处理:MnO+H+―→MnO2↓+MnO+H2O,下列说法错误的是( )
A.“反应①”中X为OH-,配平后化学计量数为8
B.“反应①”中氧化性:MnO>CO
C.“反应②”中,可用盐酸进行酸化
D.“反应②”消耗71.4 g MnO时,反应中转移0.4 mol电子
【答案】C
【解析】根据氧化还原反应中得失电子守恒和电荷守恒,将反应①配平为CH3OH+6MnO+8OH-===CO+6MnO+6H2O,A正确;“反应①”中MnO为氧化剂,CO是氧化产物,则氧化性:MnO>CO,B正确;由于Cl-在酸性条件下可与MnO、MnO发生氧化还原反应,因此“反应②”中,不能用盐酸进行酸化,C错误;根据氧化还原反应配平“反应②”为3MnO+4H+===MnO2↓+2MnO+2H2O,则消耗71.4 g MnO的物质的量为=0.6 mol时,反应中转移电子数目为×0.6 mol=0.4 mol,D正确。
02 缺项氧化还原反应方程式配平
5.(高考题节选)(1)完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式:
□ClO+□Fe2++□______===□Cl-+□Fe3++□______。
(2)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
□MnO+□C2O+□____________===□Mn2++□CO2↑+□________。
【答案】(1)1 6 6 H+ 1 6 3 H2O
(2)2 5 16 H+ 2 10 8 H2O
【解析】(1)Cl元素由+5价降低到-1价,Fe元素由+2价升高到+3价,根据元素化合价升降总数相等可知,ClO、Fe2+的化学计量数分别为1、6,再结合电荷守恒和元素守恒配平:ClO+6Fe2++6H+===Cl-+6Fe3++3H2O。
(2)Mn元素由+7价降低到+2价,C元素由+3价升高到+4价,根据元素化合价升降总数相等可知,MnO、C2O的化学计量数分别为2、5,再结合电荷守恒和元素守恒配平:2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O。
6.做实验时不小心粘了一些高锰酸钾,皮肤上的斑很久才能消除,如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原,其离子方程式为:MnO4-+C2O42—+H+→CO2↑+Mn2++,关于此反应的叙述正确的是( )
A.该反应的氧化剂是C2O42— B.该反应右边方框内的产物是OH-
C.该反应中电子转移总数是5 D.配平该反应式后,H+的系数是16
【答案】D
【解析】MnO4-中Mn由+7—→+2,降5(MnO4-为氧化剂),C2O42-中C由+3—→+4,升1×2(C2O42-为还原剂);初步配平为2MnO4-+5C2O42-+H+—→10CO2↑+2Mn2++,据电荷守恒H+配16,所缺物质为H2O,配平后方程式为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O,电子转移总数是10。A项,由分析知C2O42—作还原剂,错误;B项,所缺物质为H+,错误;C项,电子转移总数是10,错误;D项,由分析知H+的系数为16,正确。
7.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠的反应的离子方程式是下列叙述正确的是( )
A.该反应中NO被还原 B.反应过程中溶液的pH变小
C.生成1 mol NaNO3需要消耗0.4 mol KMnO4 D.中的粒子是OH-
【答案】C
【解析】反应中氮元素的化合价从+3价升高到+5价,失去2个电子,被氧化,做还原剂,A不正确;Mn元素的化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,根据电子得失守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶5,所以选项C正确;再根据电荷守恒可知,反应前消耗氢离子,所以B和D都是错误的,故选C。
03 常见氧化还原反应的计算
8. (2025·四川泸县五中·预测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 在电解精炼粗铜的过程中,当阴极质量增重32g时转移的电子数为NA
B. 标准状况下,11.2LSO3分子数目大于0.5NA
C. 15g乙烯和20g丙烯的混合气体中含有C—H共价键的数目为5NA
D. 4.6gNa与足量O2充分反应,反应中转移的电子数介于0.2NA和0.4NA之间
【答案】D
【解析】A.在电解精炼粗铜的过程中,阴极的电极反应式为Cu2++2e- = Cu,故当阴极质量增重32g,即0.5mol时,转移的电子数为0.5mol×2NA=NA,故A正确;B.标准状况下,SO3为固体,若SO3为气体,11.2LSO3的物质的量为0.5mol,相同状况下,相同体积的同种物质,固态时物质的量比气态物质的量大,则标准状况下,11.2LSO3分子数目大于0.5NA,故B正确;C.乙烯和丙烯的最简式相同,均为CH2,可以利用最简式计算,15g乙烯和20g丙烯的混合气体中含有C—H共价键的数目为,故C正确;D.4.6gNa物质的量为0.2mol,Na与足量O2充分反应,反应中转移的电子数等于Na失去的电子数,即0.2NA,故D错误;故选D。
9 (2025·四川乐山一中·二模)氨法脱硫工艺是利用氨水吸收烟气中的 SO2生成亚硫酸铵溶液,并在富氧条件下将亚硫酸氨氧化成硫酸铵,再经加热蒸发结晶析出硫酸铵,过滤干燥后得化肥产品。关于该工艺说法正确的是
A. 1 L0.1mol/L氨水中含有的OH-数目为0.1NA
B. 0.01mol/L (NH4)2SO3溶液中,SO、HSO与H2SO3的数目之和为0.01NA
C. 每氧化1mol (NH4)2SO3,转移的电子数为2 NA
D. 若将2mol SO2与1mol O2置于密闭容器中充分反应,产物的分子数为2NA
【答案】C
【解析】A.氨水中一水合氨为弱碱,只能发生部分电离,含有的OH-数目小于0.1NA,A错误;B.不确定溶液体积,不能计算物质的量,B错误;C.在富氧条件下将亚硫酸氨氧化成硫酸铵,硫元素化合价由+4变为+6,则每氧化1mol (NH4)2SO3,转移的电子的物质的量为2mol,数目为2NA,C正确;D.二氧化硫和氧气的反应为可逆反应,进行不彻底,生成分子数小于2NA,D错误;故选C。
10.(2025·四川绵阳·模拟)下列关于氧化还原反应的说法正确的是
A.银针验毒的原理为4Ag+2H2S+O2=2H2O+2X,X为还原产物
B.浓HCl和MnO2制氯气的反应中,参与反应的HCl中体现酸性和氧化性各占一半
C.维生素C可以防止亚铁离子转化成三价铁离子,主要原因是其具有较强的还原性
D.NO2与水的反应3NO2+H2O =2HNO3+NO中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】C
【解析】A项,根据原子守恒,X的化学式为Ag2S,Ag→Ag2S为Ag失电子,故Ag2S为氧化产物,A错误;B项,制氯气的反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,该反应中4molHCl参加反应,参与反应的HCl中体现酸性和还原性各占一半,B错误;C项,维生素C具有较强的还原性,可以防止亚铁离子转化成三价铁离子,C正确;D项,该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+3价,所以生成硝酸的二氧化氮是还原剂,生成NO的二氧化氮是氧化剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,D错误;故选C。
11.(2025·四川巴中·一诊)一种以纳米铜(Cu)为原料制备CuCl的工艺流程如下。
已知:CUCl为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化。下列说法错误的是
A. “溶解”时X可以是热空气或H2O2
B. “还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C. “过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
D. 为提高CuCl的纯度,可采用乙醇洗涤、真空干燥
【答案】B
【解析】在硫酸溶液中,需加入氧化剂,可将纳米铜(Cu)氧化溶解,过滤除杂后得到含有硫酸铜的滤液,加入亚硫酸钠、氯化钠在溶液中发生反应2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,过滤后得到CuCl粗产品,经洗涤、干燥得到纯净的CuCl。A.根据分析,X是氧化剂,“溶解”时X可以是热空气或H2O2,A正确;B.“还原”时发生反应2Cu2++SO+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,B错误;C.“过滤”用于分离难溶性固体和液体,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,C正确;D.由题中信息可知,CuCl为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化,则可采用乙醇洗涤,为避免CuCl发生氧化,可真空干燥,D正确;故选B。
04 电子守恒法在化学计算中的应用
12.(2025·四川成都石室中学·二模) 硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛.工业上以含氮氧化物废气为原料生产硝酸钠的流程如图所示:
已知:①;
②.
下列叙述正确的是
A. NO2属于酸性氧化物
B. 同时发生反应①和②时,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比可能为2∶1
C. “转化器”中生成NaNO3既是氧化产物,又是还原产物
D. 不考虑流程中钠、氮元素的损失,则
【答案】D
【解析】NO2、NO通入碳酸钠溶液发生已知①、②的两个反应,会生成硝酸钠和亚硝酸钠的混合物,加入稀硝酸将亚硝酸钠转化为硝酸钠,最后对硝酸钠溶液蒸发结晶得到硝酸钠固体。A.酸性氧化物与碱反应生成一种盐和水,NO2与NaOH反应生成NaNO2、NaNO3,生成两种盐,且氮元素化合价发生变化,不属于酸性氧化物,A错误;B.反应①中二氧化氮的氮元素发生歧化反应,二氧化氮既是氧化剂也是还原剂,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的物质的量为1:1,反应②NO中氮元素化合价升高被氧化,NO2中氮元素化合价降低被还原,则同时发生反应①和②时,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比1:1,B错误;C.“转化器”中加入稀硝酸将亚硝酸钠转化为硝酸钠,硝酸被还原为NO,生成的NaNO3是氧化产物,NO是还原产物,C错误;D.根据题意可知,N元素和Na元素最终变为硝酸钠,根据守恒有等式:a+b+e=2c;NO、NO2最终变为硝酸钠,N失去电子,O2得到电子,根据电子守恒有等式:3a+b=4d,根据上述两个等式可得:,D正确;故选D。
13.(2024·山东齐鲁名校联盟联考)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( )
A.Y可以是甲酸乙酯
B.利用途径①制备24 g硫酸铜,消耗的硝酸至少为0.1 mol
C.Cu元素参与了3个氧化还原反应
D.途径⑤中若n(O2)∶n(Cu2O)=3∶2,则X为SO2
【答案】C
【解析】甲酸乙酯中含有醛基,可以与氢氧化铜反应得到Cu2O,A正确;铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O,硫酸提供大量H+,NO完全被还原,这时消耗的硝酸的量最少,途径①制备24 g硫酸铜,硫酸铜的物质的量为0.15 mol,可知硝酸的物质的量为0.10 mol,B正确; Cu元素参与了反应①、②、④、⑤共4个氧化还原反应,C错误;当途径⑤中若n(O2)∶n(Cu2O)=3∶2,根据元素守恒可配平化学方程式:4CuSO43O2↑+4SO2↑+2Cu2O,根据化学方程式得失电子数也守恒,故X为SO2,D正确。
14.(2025·四川·高三三模)一种新型合成氨的过程如图所示。下列说法正确的是
A.NH3和的中心原子杂化方式相同
B.“固氮”和“转氮”过程均属于人工固氮
C.该合成氨过程中,参加反应的N2与H2O的物质的量之比为3∶1
D.该合成氨过程中,所有反应均为氧化还原反应
【答案】A
【解析】A.NH3和NH的中心原子周围的价层电子对数分别为:3+=4,4+=4,故N均为sp3杂化,A正确;B.由游离态的氮转化为化合态的氮为氮的固定,故“转氮”过程没有氮气参与,不属于人工固氮,B错误;C.合成氨过程中,N2最终转化为NH3,1mol N2转移6mol电子,H2O转化为O2,1mol H2O转移2mol电子,由得失电子守恒可知,参加反应的N2与H2O的物质的量之比为1∶3,C错误;D.不是所有反应都是氧化还原反应,如生成NH4Cl的过程,D错误;故答案为:A。
05 信息型氧化还原反应方程式书写
15.(2025·四川等八省联考·提升卷)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+ Cl2MgCl2+CO
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2
【答案】D
【解析 】海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含Mg2+,苦卤水中加物质X使Mg2+转化为Mg(OH)2,过滤除去滤液,煅烧Mg(OH)2得MgO,MgO和C、Cl2经“氯化”得无水MgCl2。A项,物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+,A正确;B项,Mg是较活泼金属,工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁,B正确;C项,由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C,生成物之一为MgCl2,C在高温下能将二氧化碳还原为CO,则“气体”为CO,反应方程式为MgO+C+ Cl2MgCl2+CO,C正确;D项,“煅烧”后得到MgO,MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液,由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl,将所得溶液加热蒸发HCl会逸出,MgCl2水解平衡正向移动,得到氢氧化镁,得不到无水MgCl2,D错误;故选D。
16.利用锌灰(主要成分为ZnO,含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4
B.步骤1中发生反应的离子方程式为MnO+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
C.加入试剂a发生置换反应:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
D.取步骤3后的干燥滤饼11.2 g煅烧,可得产品8.1 g,则x=2
【答案】D
【解析 】SiO2不与稀硫酸反应,锌灰中PbO加稀硫酸溶解得到 PbSO4不溶于水,故滤渣1为PbSO4、SiO2,A正确;加入KMnO4溶液氧化Fe2+生成Fe(OH)3,MnO则被还原为MnO2,离子方程式为MnO+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+,B正确;为除去硫酸铜可采用置换反应,试剂a为Zn,锌粉发生置换反应:Zn+CuSO4===Cu+ZnSO4,C正确;设ZnCO3·xZn(OH)2的物质的量为y mol,ZnCO3·xZn(OH)2煅烧得到ZnO,则固体质量减少的质量等于二氧化碳、水的质量,n(ZnO)===0.1 mol,根据固体减少的质量、ZnO的物质的量列方程为44y+18xy=11.2-8.1、y+xy=0.1,解得 x=1,y=0.05,D错误。
17.(2025·四川·三模)钴是一种重要的战略物质,钴合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。工业上以钴矿(主要成分是Co2O3,含有Al2O3、Fe2O3、MnO2、CaCO3等杂质)为原料制取金属钴的工艺流程如图所示。
①25℃时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:
金属离子
开始沉淀的
6.9
1.5
3.6
7.1
7.9
沉淀完全的
8.3
2.8
4.7
9.2
9.8
②的,当溶液中可溶性组分浓度小于时,可认为已除尽。
回答下列问题:
(2)“浸取”时含物质发生反应的离子方程式为 。
(2)
【解析】(2)“浸取”时Co2O3与SO2发生氧化还原反应生成Co2+和SO,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:。
18.(2025·四川泸县五中·预测) NaClO2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:
下列说法正确的是
A. “反应”步骤中生成ClO2的化学方程式为:
B. “电解”中阴极反应的主要产物是H2
C. “尾气吸收”环节可吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
D. NaHSO4晶体中阴阳离子之比为1:2
【答案】A
【解析】硫酸、二氧化硫和氯酸钠反应生成二氧化氯气体,所得溶液可回收得NaHSO4;二氧化氯、食盐水电解得氯气和NaClO2溶液,经过结晶、干燥可得产品NaClO2,尾气可用氢氧化钠和过氧化氢的混合溶液吸收。A.“反应”步骤中硫酸、二氧化硫和氯酸钠反应生成二氧化氯气体,所得溶液回收得NaHSO4,生成ClO2的化学方程式为:,故A正确;B.“电解”中阴极发生还原反应,氯元素化合价降低,主要产物是NaClO2,故B错误;C.“尾气吸收”环节是利用氢氧化钠和过氧化氢溶液吸收“电解”过程排出的少量ClO2,反应的化学方程式为2NaOH+H2O2+2ClO2=2NaClO2+2H2O+O2↑,氧化剂为ClO2、还原剂为H2O2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,故C错误;D.NaHSO4晶体中存在Na+和,即阴阳离子个数之比为1:1,故D错误;故答案为:A。
1.(2025·四川·押题卷1)硫及其化合物的部分转化关系如图所示,已知S8分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.反应①的化学方程式为:
B.反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
C.32gS8分子中含S-S键的数目为NA
D.100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,的数目为0.01NA
【答案】D
【解析】A.由题干信息可知,反应①即SO2和H2S反应生成S8和H2O,根据氧化还原反应配平可得该反应的化学方程式为:8SO2+16H2S=3S8↓+16H2O,A正确;B.由题干信息可知,反应②为3S8+48OH-=16S2-+8SO+24H2O,其中氧化产物为SO和还原产物为S2-,则二者物质的量之比为1:2,B正确;C.已知一个S8分子中含有8个S-S键,则32gS8分子中含S-S键的数目为=NA,C正确;D.由于SO会发生水解,故100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,SO的数目小于0.01NA,D错误;故答案为:D。
2. (2025·四川绵阳·二诊)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A. 丙烯腈电解制己二腈,阴极电极反应式为:
B. 充电时,铅酸蓄电池的阳极电极反应式:
C. K2Cr2O7酸性溶液测酒驾:
D. 用FeS做沉淀剂除去污水中的Hg2+,原理为
【答案】B
【解析】A.2mol丙烯腈和2mol氢离子得到2mol电子制1mol己二腈,阴极电极反应式为:,故A正确;B.充电时,铅酸蓄电池的阳极反应为硫酸铅发生氧化反应生成二氧化铅,电极反应式:,故B错误;C.K2Cr2O7具有氧化性,乙醇有还原性,反应生成乙酸和Cr3+,离子方程式为:,故C正确;D.HgS的Ksp小于FeS,发生沉淀的转化,离子方程式为,故D正确;故答案为B。
3. (2025·四川南充·二模)铈是地壳中最丰富的稀土金属,可用作合金添加剂、医药、制革等。某兴趣小组以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备金属铈和Ce2(CO3)3的流程如图所示。
下列说法错误的是
A. “酸浸”时发生的反应为
B. “中和”时,加入氨水不宜过量
C. “试剂X”可选用NH4HCO3和氨水混合物
D. “电解”时,阴极上得到14gCe的同时阳极上得到1.68LO2
【答案】D
【解析】酸浸时CeO2在酸性条件下与H2O2反应生成Ce3+和氧气,离子方程式为,加入氨水中和多余的酸,再加入NH4HCO3和氨水的混合物将Ce3+变为Ce2(CO3)3,如果对酸浸后溶液电解,可以得到单质Ce。A.由分析可知,“酸浸”时发生的反应为,故A正确;B.“中和”时,加入氨水不宜过量,氨水过量会生成Ce(OH)3沉淀,故B正确;C.碳酸根离子水解程度大,若直接加入碳酸根离子会生成Ce(OH)3沉淀,可改为碳酸氢根离子作沉淀剂,“沉淀”时加氨水使溶液接近中性,其目的是降低溶液中氢离子的浓度,促进碳酸氢根离子的电离,增大溶液中碳酸根离子的浓度,故“试剂X”可选用NH4HCO3和氨水混合物,故C正确;D.没有说明是否标准状况,故无法计算氧气的体积,故D错误。答案选D。
4.(2025·四川等八省·联考)乙烷催化氧化为乙酫在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在Fe+催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法不正确的是
A.X的化学式为H2O
B.乙醛分子中既含有极性键又含有非极性键
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ都是氧化还原反应
D.每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2mol
【答案】C
【解析】A项,由题干反应历程图可知,反应I为[(C2H5)Fe(OH)]+ → [(C2H4)Fe]++X,根据质量守恒可知,X的化学式为H2O,A正确;B项,乙醛分子中既含有C-H、C=O极性键又含有C-C非极性键,B正确;C项,由题干反应历程图可知,反应I为C2H6+FeO+→ [(C2H5)Fe(OH)]+,该反应中没有元素化合价发生改变,不是氧化还原反应,反应Ⅱ中有元素化合价发生改变,是氧化还原反应,C错误;D项,由题干反应历程图可知,若无副反应,则每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量等于2mol,但过程中存在副反应发生,且生成的Fe+能还原N2O,故消耗N2O的物质的量大于2mol,D正确;故选C。
5. (2025·四川内江威远中学·一模)据报道某新型镁-锂双离子二次电池如下图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,Li+移动方向从右往左
B. 充电时,M与外电源正极相连
C. 放电时,N极反应为:
D. 充电时,若外电路有电子转移,阴极室的溶液的质量减少1.0g
【答案】D
【解析】A.放电时Mg作负极,电极反应式为Mg-2e-=Mg2+,根据溶液呈电中性,Li+由左向右移动,平衡电荷, A错误;B.放电时右侧为正极,充电时N与外电源正极相连,B错误;C.放电时,N是正极发生还原反应,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4,故C错误;D.充电时,导线上每通过0.2mol e-,左室中就有0.1mol Mg2+放电生成Mg,同时又有0.2mol Li+从右室移向左室,故左室溶液质量减少:0.1mol×24g/mol-0.2mol×7g/mol=1.0g,D正确;故选D。
6.(2025·四川·三模)羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为和的原电池一电解池组合装置,实现了发电、环保两位一体。下列说法错误的是
A.a极参与反应,理论上溶液中离子数不变
B.组合装置工作时,左侧装置为原电池,b极为负极且b极附近pH减小
C.右侧装置中,c、d两极产生气体的体积之比(相同条件下)为2:1
D.d极区苯酚被氧化的化学方程式为
【答案】C
【解析】左侧装置为原电池,a极为正极,电极反应为,b极为负极,电极反应为;右侧装置为电解池,c极与b极相连,则c极为阴极,电极反应为,d极为阳极,,。
A.左侧装置为原电池,a极为原电池的正极,电极反应为,每有参与反应,转移6mole-,b极为原电池的负极,电极反应为,原电池的左侧有6molOH-通过阴离子交换膜进入NaCl溶液,右侧有6molH+通过阳离子交换膜进入NaCl溶液,二者反应产生H2O,则理论上NaCl溶液中离子数目不变,故A正确;B.左侧装置为原电池,b极为负极,电极反应为,则b电极附近c(H+) 增大,溶液的pH减小,故B正确;C.右侧装置为电解池,c极为阴极,电极反应式为,d极为阳极,电极反应式为,,则根据同一闭合回路中电子转移数目相等,可得关系式:,c、d两极产生气体的物质的量之比为14:6=7:3,故二者相同条件下体积之比为7:3,故C错误;D.羟基自由基对有机物有极强的氧化能力,结合C项分析可知,故D正确;故答案为C。
7.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)亚氯酸钠用作纸浆、纸张和各种纤维的漂白剂,是一种高效漂白剂,主要原因是亚氯酸钠具有_________性。
(2)制备ClO2气体的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;制备时可用S代替H2O2,写出该反应的离子方程式:_________________。
(3)可从“废液”中回收的主要物质是______________(填化学式),“结晶”后经过滤即可获得粗产品。
(4)测定某亚氯酸钠样品的纯度:准确称取亚氯酸钠样品m g,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量稀硫酸(发生反应ClO+4I-+4H+===2I2+Cl-+2H2O),配成250 mL待测液。移取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol/L的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液V mL(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)。
①移取25.00 mL待测液的仪器的名称是________。
②该样品中NaClO2的质量分数为________(用含m、c、V的代数式表示);在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,其可能的原因是________________________。
【答案】(1)氧化 (2)6ClO+S+4H+===6ClO2↑+SO+2H2O
(3)Na2SO4 (4)①酸式滴定管(或移液管) ②×100% I-被空气中的氧气氧化成了碘单质
【解析】(1)一般具有强氧化性的物质具有漂白性,亚氯酸钠是一种高效漂白剂,主要原因是其具有强氧化性。
(2)制备ClO2时,H2O2作还原剂,用S代替H2O2,S作还原剂,由于+4价的硫也具有还原性,该反应中的硫被氧化SO,根据得失电子守恒和元素守恒以及电荷守恒,可得离子方程式为6ClO+S+4H+===6ClO2↑+SO+2H2O。
(3)制备ClO2时用浓硫酸酸化,后续流程中用NaOH溶液吸收ClO2,根据元素守恒可知废液中含有大量Na2SO4,可以回收。
(4)根据题意可得关系式:ClO~2I2~4S2O,则样品中NaClO2的质量分数为×100%=×100%,由于碘离子具有较强的还原性,能够被空气中的氧气氧化成为碘单质,导致消耗的Na2S2O3的量增多,进一步导致NaClO2的质量分数偏高。
1.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成沉淀。下列有关反应的化学方程式错误的是
A.氨在氧气中燃烧:
B.液氨与金属钠反应:
C.氨水溶解Cu(OH)2:
D.浓氨水与HgCl2反应:
【答案】D
【解析】A.根据题干信息可知,氨可在氧气中燃烧生成N2,所给方程式符合反应原理,A正确;B.金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,生成氨基钠和氢气,发生的是置换反应,所给方程式符合反应原理,B正确;C.根据题干信息可知,Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,所给方程式符合反应原理,C正确;D.浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH2)Cl沉淀,生成物应为NH4Cl,方程式为:,D错误故选D;
2.(2025·山东卷,17)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4,高温则完全分解为气体;Fe2(SO4)3在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成,该反应的化学方程式为_______。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有_______(填化学式)。
【答案】(1) Fe2O3、CaSO4
【解析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取Cu、Co、Mn等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的气体有氨气,氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经650℃高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁。低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰与硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氮气,根据电子得失守恒可知还有氨气生成,化学方程式为:;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有,Fe2O3、CaSO4;
3.(2025·河南卷,15)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)已知“酸溶2”中Rh转化为,则生成该物质的化学方程式为_______;“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量Rh2O3和RhCl3,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为_______。
【答案】(2) SiO2
(3)、
【解析】贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程中,加入浓盐酸溶解其中Fe,过滤后实现分离,再向滤渣中加入王水(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh,Rh转化为,Pt转化为相关可溶物,SiO2不溶,过滤后进行分离;煮沸滤液除去盐酸、硝酸,再加入浓盐酸、DETA将部分铑元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解为Rh、Rh2O3和RhCl3,再用H2进行高温还原得到铑单质,向滤液中加入NH4Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除去,加入SnCl2将Rh(III)转化为,再加入Zn进行还原,生成Rh,由于Zn过量有剩余,加入浓盐酸溶解过量的Zn,实现Zn与Rh分离,过滤获得铑粉,以此分析解答。
“酸溶2”中Rh转化为,Rh元素化合价由0升高至+3,HNO3中N元素化合价由+5降低至+3,结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为;由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为SiO2。
“高温还原”过程中,Rh2O3和RhCl3均被H2还原为Rh,Rh元素化合价均由+3降低至0,根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为、。
4.(2024·湖北卷)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
【答案】A
【解析】A.过量 SO2与0.1mol/L的Na2S溶液反应,生成产生的淡黄色沉淀是S,还生成NaHSO3,SO2过量不能生成Na2SO3,因此,总反应的化学方程式为,A错误;B.过量 SO2与0.1mol/L的FeCl3溶液反应,生成FeCl2、H2SO4、HCl,总反应的化学方程式为,B正确;C.过量 SO2与0.1mol/L的CuCl2溶液反应,生成的白色沉淀是CuCl,总反应的化学方程式为,C 正确;D.Na2CO3水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红;过量 SO2与0.1mol/L的Na2CO3溶液反应,生成CO2、NaHSO3,NaHSO3溶液显酸性,因此,溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为,D正确;综上所述,本题选A。
5.(2023·全国乙卷,27)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题:
(5)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为________________________________。
随着电解反应进行,为保持电解液成分稳定,应不断_________________。电解废液可在反应器中循环利用。
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是_____________________________。
【答案】(5)Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+ 加水
(6)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【解析】(5)在电解槽中,Mn2+发生反应生成MnO2,反应的离子方程式为Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+;该反应中消耗水生成H2SO4,需要加入水以保持电解液成分的稳定。
6.(2024·重庆卷,16) FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备FeS2的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。
(1)FeS2的制备
N2保护下,将溶有S的热二苯醚溶液注射到FeS热油胺溶液中(S过量),继续加热回流2h,冷却至室温,离心分离,经洗涤得产品FeS2。
①仪器a的名称为_______;N2保护的目的是_______。
②生成FeS2的化学方程式为_______。
③为除去产品中残留的S,洗涤选用的试剂是_______(填“H2O”或“CS2”)。
(2)FeS2的含量测定
产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+,终点为无色:用冰水迅速冷却,再以二苯胺磺酸钠为指示剂,用标准溶液滴定Fe2+至终点。已知甲基橙的还原反应:氧化态(红色)+ne-=还原态(无色)
①SnCl2比FeCl3易水解,且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是_______。
②甲基橙指示终点的过程及作用原理是_______。
③若称取的产品为,标准溶液浓度为,用量为VmL,FeS2的摩尔质量为Mg/mol,则产品中FeS2质量分数为_______(写最简表达式)。
④下列操作可能导致测定结果偏高的是_______。
A.还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量
B.热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却
C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
【答案】(1)①. 三颈烧瓶 ②. 防止Fe2+被氧气氧化 ③. FeS+SFeS2 ④. CS2
(2)①. 浓盐酸、锡粒 ②. 当加入还原剂SnCl2后,甲基橙得电子,由氧化态变为还原态,颜色由红色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色 ③. % ④. AC
【解析】
【小问1详解】
①仪器a的名称为三颈烧瓶;N2和FeS不反应,能防止Fe2+被氧气氧化,故答案为:三颈烧瓶;防止Fe2+被氧气氧化;
②反应物是S、FeS,反应条件是加热,生成物是FeS2,反应方程式为FeS+SFeS2;
③S难溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2,所以洗涤选用的试剂是CS2,故答案为:CS2;
【小问2详解】
①SnCl2比FeCl3易水解,且易被氧化,配制和保存SnCl2溶液时需要抑制水解,SnCl2水解生成HCl,需要将SnCl2溶于浓盐酸中,以抑制其水解,再加水稀释到需要的浓度,同时向溶液中加入锡粒防止其被氧化,故答案为:浓盐酸、锡粒;
②甲基橙的还原反应:氧化态(红色)+ne-=还原态(无色),产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+终点为无色,溶液呈酸性,则甲基橙显红色,则甲基橙为氧化态;加入SnCl2后,SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+,溶液呈无色,则甲基橙变为还原态,故答案为:当加入还原剂SnCl2后,甲基橙得电子,由氧化态变为还原态,颜色由红色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色;
③Fe2+被K2Cr2O7氧化为Fe3+,被还原为Cr3+,关系式为6Fe2+~,n(FeS2)=n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×cmol/L×10-3VL=6×10-3cVmol,产品中FeS2质量分数为;
④A.还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量,消耗的V(K2Cr2O7)偏大,测定值偏高,故A正确;B.热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却,导致部分Fe2+被氧化Fe3+,消耗的V(K2Cr2O7)偏小,测定值偏低,故B错误;C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失,消耗的V(K2Cr2O7)偏大,测定值偏高,故C正确;D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数,消耗的V(K2Cr2O7)偏小,测定值偏低,故D错误;故答案为:AC。
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第05讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
目录
01 课标达标练
题型01 氧化还原反应方程式配平
题型02 缺项氧化还原反应方程式配平
题型03 常见氧化还原反应的计算
题型04 电子守恒法在化学计算中的应用
题型05 信息型氧化还原反应方程式书写
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 氧化还原反应方程式配平
1.(2025·四川内江二中·3月考)高铜酸钠(NaCuO2)是黑色难溶于水的固体,具有强氧化性,在中性或碱性环境下稳定。一种制备高铜酸钠的原理为Cu+NaClO+NaOH―→NaCuO2+NaCl+H2O(未配平)。下列说法错误的是
A.NaCuO2中铜的化合价为+3
B.1 mol ClO-参加反应转移2 mol电子
C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3
D.NaCuO2与稀硫酸反应的离子方程式为4CuO+12H+===4Cu2++O2↑+6H2O
2.已知:①KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平);
②检验Mn2+的存在:5S2O+2Mn2++8H2O===10SO+2MnO+16H+。下列说法错误的是( )
A.S2O中存在一个过氧键(—O—O—),则S2O中硫元素的化合价为+7
B.反应②若有0.1 mol还原剂被氧化,则转移电子0.5 mol
C.K2S2O8与浓盐酸混合可得到黄绿色气体
D.反应①中消耗0.2 mol KMnO4时,被氧化的HCl为1 mol
3.【流程转化与逻辑思维】(2025·湖北模拟)某水体(含较多NH4+,pH=6.71)脱氮的部分转化关系如下图所示:
已知:铁氧化细菌可利用水中的氧气将Fe2+氧化为Fe3+。
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ在硝化细菌的作用下发生的离子反应式是:NH4++2O2+2OH-=NO3-+3H2O
B.过程Ⅱ中Fe2+起催化剂作用
C.过程Ⅲ中每1molC6H12O6参与反应,有24molFe3+被还原为Fe2+
D.水体中铁氧化细菌的含量较高时有利于过程Ⅰ的进行
4.测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下:①KMnO4溶液处理:CH3OH+MnO+X―→CO+MnO+H2O(未配平,下同);②酸化处理:MnO+H+―→MnO2↓+MnO+H2O,下列说法错误的是( )
A.“反应①”中X为OH-,配平后化学计量数为8
B.“反应①”中氧化性:MnO>CO
C.“反应②”中,可用盐酸进行酸化
D.“反应②”消耗71.4 g MnO时,反应中转移0.4 mol电子
02 缺项氧化还原反应方程式配平
5.(高考题节选)(1)完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式:
□ClO+□Fe2++□______===□Cl-+□Fe3++□______。
(2)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
□MnO+□C2O+□____________===□Mn2++□CO2↑+□________。
6.做实验时不小心粘了一些高锰酸钾,皮肤上的斑很久才能消除,如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原,其离子方程式为:MnO4-+C2O42—+H+→CO2↑+Mn2++,关于此反应的叙述正确的是( )
A.该反应的氧化剂是C2O42— B.该反应右边方框内的产物是OH-
C.该反应中电子转移总数是5 D.配平该反应式后,H+的系数是16
7.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠的反应的离子方程式是下列叙述正确的是( )
A.该反应中NO被还原 B.反应过程中溶液的pH变小
C.生成1 mol NaNO3需要消耗0.4 mol KMnO4 D.中的粒子是OH-
03 常见氧化还原反应的计算
8. (2025·四川泸县五中·预测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 在电解精炼粗铜的过程中,当阴极质量增重32g时转移的电子数为NA
B. 标准状况下,11.2LSO3分子数目大于0.5NA
C. 15g乙烯和20g丙烯的混合气体中含有C—H共价键的数目为5NA
D. 4.6gNa与足量O2充分反应,反应中转移的电子数介于0.2NA和0.4NA之间
9 (2025·四川乐山一中·二模)氨法脱硫工艺是利用氨水吸收烟气中的 SO2生成亚硫酸铵溶液,并在富氧条件下将亚硫酸氨氧化成硫酸铵,再经加热蒸发结晶析出硫酸铵,过滤干燥后得化肥产品。关于该工艺说法正确的是
A. 1 L0.1mol/L氨水中含有的OH-数目为0.1NA
B. 0.01mol/L (NH4)2SO3溶液中,SO、HSO与H2SO3的数目之和为0.01NA
C. 每氧化1mol (NH4)2SO3,转移的电子数为2 NA
D. 若将2mol SO2与1mol O2置于密闭容器中充分反应,产物的分子数为2NA
10.(2025·四川绵阳·模拟)下列关于氧化还原反应的说法正确的是
A.银针验毒的原理为4Ag+2H2S+O2=2H2O+2X,X为还原产物
B.浓HCl和MnO2制氯气的反应中,参与反应的HCl中体现酸性和氧化性各占一半
C.维生素C可以防止亚铁离子转化成三价铁离子,主要原因是其具有较强的还原性
D.NO2与水的反应3NO2+H2O =2HNO3+NO中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
11.(2025·四川巴中·一诊)一种以纳米铜(Cu)为原料制备CuCl的工艺流程如下。
已知:CUCl为白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在潮湿的空气中易被氧化。下列说法错误的是
A. “溶解”时X可以是热空气或H2O2
B. “还原”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
C. “过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
D. 为提高CuCl的纯度,可采用乙醇洗涤、真空干燥
04 电子守恒法在化学计算中的应用
12.(2025·四川成都石室中学·二模) 硝酸钠在玻璃业、染料业、农业等领域应用广泛.工业上以含氮氧化物废气为原料生产硝酸钠的流程如图所示:
已知:①;
②.
下列叙述正确的是
A. NO2属于酸性氧化物
B. 同时发生反应①和②时,被氧化的氮元素与被还原的氮元素的质量之比可能为2∶1
C. “转化器”中生成NaNO3既是氧化产物,又是还原产物
D. 不考虑流程中钠、氮元素的损失,则
13.(2024·山东齐鲁名校联盟联考)CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是( )
A.Y可以是甲酸乙酯
B.利用途径①制备24 g硫酸铜,消耗的硝酸至少为0.1 mol
C.Cu元素参与了3个氧化还原反应
D.途径⑤中若n(O2)∶n(Cu2O)=3∶2,则X为SO2
14.(2025·四川·高三三模)一种新型合成氨的过程如图所示。下列说法正确的是
A.NH3和的中心原子杂化方式相同
B.“固氮”和“转氮”过程均属于人工固氮
C.该合成氨过程中,参加反应的N2与H2O的物质的量之比为3∶1
D.该合成氨过程中,所有反应均为氧化还原反应
05 信息型氧化还原反应方程式书写
15.(2025·四川等八省联考·提升卷)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.物质X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融MgCl2制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为MgO+C+ Cl2MgCl2+CO
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2
16.利用锌灰(主要成分为ZnO,含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如图所示,下列说法错误的是
A.滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4
B.步骤1中发生反应的离子方程式为MnO+3Fe2++7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
C.加入试剂a发生置换反应:Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
D.取步骤3后的干燥滤饼11.2 g煅烧,可得产品8.1 g,则x=2
17.(2025·四川·三模)钴是一种重要的战略物质,钴合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。工业上以钴矿(主要成分是Co2O3,含有Al2O3、Fe2O3、MnO2、CaCO3等杂质)为原料制取金属钴的工艺流程如图所示。
①25℃时,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表:
金属离子
开始沉淀的
6.9
1.5
3.6
7.1
7.9
沉淀完全的
8.3
2.8
4.7
9.2
9.8
②的,当溶液中可溶性组分浓度小于时,可认为已除尽。
回答下列问题:
(2)“浸取”时含物质发生反应的离子方程式为 。
18.(2025·四川泸县五中·预测) NaClO2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:
下列说法正确的是
A. “反应”步骤中生成ClO2的化学方程式为:
B. “电解”中阴极反应的主要产物是H2
C. “尾气吸收”环节可吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2
D. NaHSO4晶体中阴阳离子之比为1:2
1.(2025·四川·押题卷1)硫及其化合物的部分转化关系如图所示,已知S8分子的8个硫原子以单键相连接构成环状结构。
设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.反应①的化学方程式为:
B.反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:2
C.32gS8分子中含S-S键的数目为NA
D.100mL0.1mol/LNa2SO3溶液中,的数目为0.01NA
2. (2025·四川绵阳·二诊)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是
A. 丙烯腈电解制己二腈,阴极电极反应式为:
B. 充电时,铅酸蓄电池的阳极电极反应式:
C. K2Cr2O7酸性溶液测酒驾:
D. 用FeS做沉淀剂除去污水中的Hg2+,原理为
3. (2025·四川南充·二模)铈是地壳中最丰富的稀土金属,可用作合金添加剂、医药、制革等。某兴趣小组以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备金属铈和Ce2(CO3)3的流程如图所示。
下列说法错误的是
A. “酸浸”时发生的反应为
B. “中和”时,加入氨水不宜过量
C. “试剂X”可选用NH4HCO3和氨水混合物
D. “电解”时,阴极上得到14gCe的同时阳极上得到1.68LO2
4.(2025·四川等八省·联考)乙烷催化氧化为乙酫在合成化学和碳资源利用等方面均有重大意义。在Fe+催化下乙烷氧化成乙醛的机理如图所示。下列说法不正确的是
A.X的化学式为H2O
B.乙醛分子中既含有极性键又含有非极性键
C.反应Ⅰ和反应Ⅱ都是氧化还原反应
D.每生成1molCH3CHO,消耗N2O的物质的量大于2mol
5. (2025·四川内江威远中学·一模)据报道某新型镁-锂双离子二次电池如下图所示。下列说法正确的是
A. 放电时,Li+移动方向从右往左
B. 充电时,M与外电源正极相连
C. 放电时,N极反应为:
D. 充电时,若外电路有电子转移,阴极室的溶液的质量减少1.0g
6.(2025·四川·三模)羟基自由基()是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为和的原电池一电解池组合装置,实现了发电、环保两位一体。下列说法错误的是
A.a极参与反应,理论上溶液中离子数不变
B.组合装置工作时,左侧装置为原电池,b极为负极且b极附近pH减小
C.右侧装置中,c、d两极产生气体的体积之比(相同条件下)为2:1
D.d极区苯酚被氧化的化学方程式为
7.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)亚氯酸钠用作纸浆、纸张和各种纤维的漂白剂,是一种高效漂白剂,主要原因是亚氯酸钠具有_________性。
(2)制备ClO2气体的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;制备时可用S代替H2O2,写出该反应的离子方程式:_________________。
(3)可从“废液”中回收的主要物质是______________(填化学式),“结晶”后经过滤即可获得粗产品。
(4)测定某亚氯酸钠样品的纯度:准确称取亚氯酸钠样品m g,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量稀硫酸(发生反应ClO+4I-+4H+===2I2+Cl-+2H2O),配成250 mL待测液。移取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol/L的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液V mL(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)。
①移取25.00 mL待测液的仪器的名称是________。
②该样品中NaClO2的质量分数为________(用含m、c、V的代数式表示);在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,其可能的原因是________________________。
1.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成沉淀。下列有关反应的化学方程式错误的是
A.氨在氧气中燃烧:
B.液氨与金属钠反应:
C.氨水溶解Cu(OH)2:
D.浓氨水与HgCl2反应:
2.(2025·山东卷,17)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4,高温则完全分解为气体;Fe2(SO4)3在650℃完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成,该反应的化学方程式为_______。“高温焙烧”温度为650℃,“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有_______(填化学式)。
3.(2025·河南卷,15)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)已知“酸溶2”中Rh转化为,则生成该物质的化学方程式为_______;“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量Rh2O3和RhCl3,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为_______。
4.(2024·湖北卷)过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
5.(2023·全国乙卷,27)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题:
(5)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为________________________________。
随着电解反应进行,为保持电解液成分稳定,应不断_________________。电解废液可在反应器中循环利用。
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是_____________________________。
6.(2024·重庆卷,16) FeS2可用作锂电池和超级电容器的电极材料。制备FeS2的一种实验装置如图所示(加热及夹持装置略)。
(1)FeS2的制备
N2保护下,将溶有S的热二苯醚溶液注射到FeS热油胺溶液中(S过量),继续加热回流2h,冷却至室温,离心分离,经洗涤得产品FeS2。
①仪器a的名称为_______;N2保护的目的是_______。
②生成FeS2的化学方程式为_______。
③为除去产品中残留的S,洗涤选用的试剂是_______(填“H2O”或“CS2”)。
(2)FeS2的含量测定
产品先用王水溶解,再经系列处理后,在热盐酸条件下,以甲基橙为指示剂,用SnCl2溶液将Fe3+还原至Fe2+,终点为无色:用冰水迅速冷却,再以二苯胺磺酸钠为指示剂,用标准溶液滴定Fe2+至终点。已知甲基橙的还原反应:氧化态(红色)+ne-=还原态(无色)
①SnCl2比FeCl3易水解,且易被氧化。配制和保存SnCl2溶液需加入的试剂是_______。
②甲基橙指示终点的过程及作用原理是_______。
③若称取的产品为,标准溶液浓度为,用量为VmL,FeS2的摩尔质量为Mg/mol,则产品中FeS2质量分数为_______(写最简表达式)。
④下列操作可能导致测定结果偏高的是_______。
A.还原Fe3+时SnCl2溶液滴加过量 B.热的Fe2+溶液在空气中缓慢冷却
C.滴定开始时滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
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