04第4讲　氧化还原方程式的配平及计算-【优化指导】2026年化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教单选版）

课时训练(4)　氧化还原方程式的配平及计算 题组1► 氧化还原方程式的配平 1.(2024·安徽安庆阶段考)某离子反应中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种粒子。其中N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是(　　) A.该反应的还原剂是Cl－ B.消耗1 mol还原剂，转移3 mol电子 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 D.反应后溶液的酸性减弱 B　解析：由曲线变化图可知，随反应进行N2的物质的量增大，故N2是生成物，则NH应是反应物，氮元素化合价发生变化，具有氧化性的ClO－为反应物，由氯元素守恒可知Cl－是生成物，配平可得：3ClO－＋2NH===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋。该反应的还原剂为NH，A错误；氮元素化合价由－3升高到0，则消耗1 mol还原剂，转移3 mol电子，B正确；氧化剂是ClO－，还原剂是NH，其物质的量之比为3∶2，C错误；反应生成H＋，溶液酸性增强，D错误。 2.(2024·江苏苏州期初调研)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 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；该反应中铜元素化合价升高，则NaCuO2为氧化产物，氯元素化合价降低，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。 3.(2024·辽宁沈阳市郊联体联考)金属钛(Ti)性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为 Ⅰ.aTiO2＋bCl2＋eCaTiCl4＋eCO； Ⅱ.TiCl4＋2MgTi＋2MgCl2。 关于反应Ⅰ、Ⅱ的分析不正确的是(　　) A.TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂 B.C、Mg在反应中均被氧化 C.a＝1，b＝e＝2 D.每生成19.2 g Ti，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8 mol电子 D　解析：反应Ⅰ中四氯化钛是氯气作氧化剂生成的还原产物，在反应Ⅱ中钛的化合价降低，作氧化剂，A正确；反应Ⅰ中C作还原剂，被氧化，反应Ⅱ中 Mg作还原剂，被氧化，B正确；根据反应前后各元素质量守恒，有2a＝e，2b＝4a，则a＝1，b＝e＝2，C正确；将化学方程式相加：TiO2＋2Cl2＋2C＋2Mg===Ti＋2MgCl2＋2CO，每生成48 g钛，转移8 mol电子，则生成19.2 g钛转移电子物质的量为3.2 mol，D错误。 题组2► 氧化还原反应的计算 4.(2025·重庆市七校联盟联考)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钠，反应如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，下列说法正确的是(　　) A.氧化产物只有Na2FeO4 B.生成1 mol O2，转移8 mol电子 C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3 D.当6 mol Na2O2参加反应时，被FeSO4还原的Na2O2有4 mol D　解析：FeSO4→Na2FeO4、Na2O2→O2均发生氧化反应，则氧化产物是Na2FeO4和O2，A错误；生成1 mol O2时消耗6 mol Na2O2，有5 mol Na2O2作氧化剂被还原，则转移电子为5 mol×2＝10 mol，B错误；氧化剂是Na2O2，还原剂是FeSO4和Na2O2，二者的物质的量之比为5 mol∶(2 mol＋1 mol)＝5∶3，C错误；当6 mol Na2O2参加反应时，被还原的Na2O2有5 mol，其中被FeSO4还原的Na2O2有4 mol，D正确。 5.(2025·江苏省部分示范高中联考)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)为(　　) A.2.00×10－2 B.3.00×10－2 C.4.00×10－2 D.5.00×10－2 A　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，A正确。 6.(2025·湖北荆州三校联考)实验室中利用氧化铜和氧化铁混合物进行如图所示实验。下列说法错误的是(　　) A.“3.04 g固体”一定是铁铜混合物 B.“溶液2”中溶质的物质的量为0.1 mol C.混合物中含氧元素的物质的量为0.06 mol D.反应②能生成0.04 g H2 D　解析：实验中得到溶液1发生的反应为CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O、Fe2O3＋3H2SO4 ===Fe2(SO4)3＋3H2O，得到溶液2可能发生的反应为Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4、Fe＋H2SO4=== FeSO4＋H2↑、CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu。设氧化铁的物质的量为x mol，氧化铜为y mol，由氧化物的质量可得：160x＋80y＝4；由反应的化学方程式可得：64y＋5.6－56(x＋y＋0.1－3x－y)＝3.04，解联立方程可得x＝0.01、y＝0.03，则4 g固体中含有1.6 g氧化铁、2.4 g氧化铜，3.04 g固体中含有1.92 g铜、1.12 g铁，溶液1中含有0.01 mol硫酸铁、0.03 mol硫酸铜、0.04 mol硫酸，溶液2中含有0.1 mol FeSO4。由分析可知，3.04 g固体中含有1.92 g铜、1.12 g铁，A正确；溶液2中含有0.1 mol硫酸亚铁，B正确；4 g固体中含有0.01 mol氧化铁、0.03 mol氧化铜，混合物中含氧元素的物质的量为0.06 mol，C正确；溶液1中硫酸的物质的量为0.04 mol，则与铁反应生成氢气的质量为0.04 mol×2 g/mol＝0.08 g，D错误。 7.(2025·辽宁东北育才学校模拟)工业上常用碱性NaClO废液吸收SO2，反应原理为ClO－＋SO2＋2OH－===Cl－＋SO＋H2O，部分催化过程如图所示，下列说法不正确的是(　　) A.“过程1”中Ni2O3具有还原性 B.“过程2”中若有2 mol Cl—O断裂，则转移4 mol电子 C.反应过程中产生的O可加快对SO2的吸收 D.若吸收1 mol SO2，整个过程需要0.5 mol Ni2O3 D　解析：“过程1”中，Ni2O3→NiO2，Ni元素的化合价升高，Ni2O3作还原剂，具有还原性，A正确； “过程2”中ClO－→Cl－，Cl元素由＋1价降低到－1价，若有2 mol Cl—O断裂，则转移4 mol电子，B正确；反应过程中产生的O具有很强的活性，能将SO2氧化为SO3，与水作用生成H2SO4，故可加快对SO2的吸收，C正确；依据得失电子守恒，每吸收1 mol SO2需要转移2 mol e－，则整个过程需要Ni2O3为1 mol，D错误。 8.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的工艺流程如下，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 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，根据固体质量减少的质量、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。 9.(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.铜元素参与了3个氧化还原反应 D.途径⑤中若n(O2)∶n(Cu2O)＝3∶2，则X为SO2 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； 铜元素参与了反应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。 10.(2024·河北石家庄三模)亚氯酸钠(NaClO2)具有强氧化性、受热易分解，可用作漂白剂、食品消毒剂等，以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如图所示。已知高浓度的ClO2易爆炸。下列说法错误的是(　　) A.“反应1”中ClO2是还原产物，母液的主要成分是Na2SO4 B.“反应1”需要通入N2稀释ClO2，以防发生爆炸 C.“反应2”中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 D.若还原产物均为Cl－时，ClO2的氧化能力是等质量Cl2的2.5倍 D　解析：“反应1”中二氧化硫与稀硫酸、氯酸钠反应生成硫酸钠、二氧化氯和水，氯元素化合价由＋5降低到＋4，ClO2是还原产物，母液的主要成分是Na2SO4，A正确；高浓度的ClO2易爆炸，“反应1”需要通入N2稀释ClO2，以防发生爆炸，B正确；“反应2”为H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2，H2O2是还原剂，NaClO2是氧化剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，C正确；1 mol Cl2完全反应转化2 mol e－，1 mol ClO2完全反应转化5 mol e－，故等物质的量的ClO2氧化能力是Cl2的2.5倍，不是等质量，D错误。 11.(2024·江西景德镇三模)某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2，另含少量铁、铝、铜、镍的化合物)作脱硫剂，通过如下简化流程，既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2。下列叙述错误的是(　　) A.X可能是MnCO3 B.若滤渣2是CuS和NiS，则Y一定是H2S C.还原酸浸时，MnO2参与的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 D.氧化时发生的离子方程式：2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===4H＋＋5MnO2↓ B　解析：“除铁铝”步骤加入X调节溶液的pH，促进Fe3＋、Al3＋水解生成氢氧化物沉淀，从而除去铁、铝，X可能是MnCO3，A正确；“除铜镍”步骤加入Y，除Cu2＋、Ni2＋，若滤渣2是CuS和NiS，Y最好是MnS，除去杂质，且不引入新杂质，B错误； 还原酸浸时，MnO2参与的反应中，发生反应MnO2＋SO2===MnSO4，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，C正确；“氧化”步骤加入KMnO4将Mn2＋氧化为MnO2，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式：2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===4H＋＋5MnO2↓，D正确。 12.(2024·陕西商洛二模)锂离子电池在我们日常生活中随处可见，随之而来的是废旧电池的合理处理，否则会造成新的环境污染。从废旧锂离子电池正极材料(主要含LiCoO2、Al等)中回收Co并制取CoC2O4·2H2O的工艺流程如图所示： 已知：①LiCoO2与NaOH溶液不反应； ②金属Co易被磁铁吸引，与稀硫酸反应生成大量氢气。 回答下列问题： (1)“除铝”前需将废旧锂离子电池经过放电、破碎处理，其中破碎的目的是__________，“除铝”时反应的离子方程式为______________________。 (2)“高温还原”时，有CO生成，发生反应的化学方程式为______________________；“高温还原”时，通入N2的目的是____________________________。 (3)从安全性角度考虑，“酸浸”时先加入过氧化氢溶液，再加入稀硫酸的原因是__________，“酸浸”发生反应的总离子方程式为__________________________________。 (4)在高温条件下，CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和CO2，化学方程式为____________________________________________。 答案：(1)增大接触面积、加快反应速率 2Al＋2OH－＋6H2O===2[Al(OH)4]－＋3H2↑ (2)2LiCoO2＋2CCO↑＋2Co＋Li2CO3　隔绝空气，防止金属Co被氧化 (3)先加入稀硫酸会产生大量H2，易发生爆炸　Co＋H2O2＋2H＋===Co2＋＋2H2O (4)4CoC2O4＋3O22Co2O3＋8CO2 学科网（北京）股份有限公司 $$