2026届高三化学一轮复习 讲义第8讲：氧化还原反应方程式的配平与计算

第8讲　氧化还原反应方程式的配平与计算 【复习目标】 1.掌握氧化还原反应的配平方法。2.整合有效信息书写氧化还原反应方程式。 考点一　氧化还原反应方程式的配平 【知识梳理】 1.配平的三原则 2.配平的五步骤 【考点通关】 1.正向配平。 (1)　　　　HCl(浓)+　　　　MnO2　　　　Cl2↑+　　　　MnCl2+　　　　H2O  (2)　　　　　Cu+　　　　　HNO3(稀)===　　　　　Cu(NO3)2+　　　　　NO↑+　　　　H2O  (3)　　　　KI+　　　　KIO3+　　　　H2SO4===　　　　　I2+　　　　　K2SO4+　　　　H2O  (4)　　　　Mn+　　　　H++　　　　Cl-===　　　　　Mn2++　　　　　Cl2↑+　　　　H2O  【核心点拨】 适合氧化剂、还原剂是不同反应物的反应。如: 2.逆向配平(适用于歧化反应)。 (1)　　　　P4+　　　　KOH+　　　　H2O===　　　　K3PO4+　　　　PH3↑  (2)　　　Cl2+　　　Ca(OH)2===　　　　CaCl2+　　　　Ca(ClO)2+　　　　H2O  【核心点拨】 适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后确定反应物的化学计量数,最后根据质量守恒配平其他物质。如: 由于S的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3,最后根据质量守恒配平其他物质。 3.整体配平法。 (1)　　　　FeS2+　　　　O2　　　　Fe2O3+　　　　SO2  (2)　　　　P+　　　　CuSO4+　　　　H2O===　　　　Cu3P+　　　　H3PO4+　　　　H2SO4  (3)　　　　Na2Sx+　　　NaClO+　　　NaOH===　　　　Na2SO4+　　　　NaCl+　　　　H2O  【核心点拨】 若某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。 如Cu2S+HNO3—→Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O,有Cu、S、N三种元素的化合价变化,Cu2S中Cu、S元素化合价均升高,看作一个整体,+H—→(NO3)2+O↑+H2O4+H2O,配平得3Cu2S+22HNO3===6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O。 4.有机物参与反应的配平。 (1)　　　KClO3+　　　H2C2O4+　　　　H2SO4===　　　　ClO2↑+　　　　CO2↑+　　　　KHSO4+　　　　H2O  (2)　　　C2H5OH+　　　KMnO4+　　　　H2SO4===　　　　K2SO4+　　　　MnSO4+　　　　CO2↑+　　　　H2O  (3)　　　　CH2==CH2+　　　　KMnO4+　　　H2SO4===　　　　K2SO4+　　　　MnSO4+　　　　CO2+　　　　H2O  【核心点拨】 适用于氧化还原方程式中存在有机物的情况。在配平过程中,有机物中H为0价、O为-2价,卤素原子为-1价,根据总化合价为0求出碳的化合价,然后根据所学方法配平化学方程式。 5.缺项配平。 (1)　　　　　ClO-+　　　　　Fe(OH)3+　　　　===　　　　Cl-+　　　　Fe+　　　　H2O  (2)　　　　Mn+　　　　H2O2+　　　　===　　　　　　Mn2++　　　　　　O2↑+　　　　H2O  (3)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式: 　　NaBiO3+　　Mn2++　　　　　　===　　Na++　　Bi3++　　　　　　+　　　　　　  【核心点拨】　缺项配平的原则和流程 (1)补项原则 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- (2)配平的思维流程 考点二　氧化还原反应的计算——电子守恒法 【知识梳理】 氧化还原计算的依据和步骤 【基础过关】 (1)现在有24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为　　　　。  (2)在P+CuSO4+H2O—→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)反应中,7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为　　　　 mol。生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为　　　　 mol。  【核心点拨】 (1)电子守恒法计算的依据 氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。 (2)电子守恒法计算的步骤 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)。 【考点通关】 1.(2024·广东深圳一模)某强氧化剂XO(OH被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3 mol XO(OH,需用30 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是　　　　。  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　　　　。  3.(2025·湖南长沙二模)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　　　　 mL。  4.(2025·福建上杭一中模拟)废水中锰含量的测定。取1 mL废水置于20 mL磷酸介质中,加入HClO4,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用c mol·L-1 (NH4)2 Fe(SO4)2溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由V0 mL变为V1 mL,废水中锰的含量为　　　　 g·mL-1。  【真题剖析】 1.(2024·北京卷)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-114.4 kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是(　　) A.Y为反应物HCl,W为生成物H2O B.反应制得1 mol Cl2,须投入2 mol CuO C.升高反应温度,HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小 D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 2.(2024·浙江1月卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低NO与CO反应的活化能 C.NO是氧化剂,CO是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物 3.(2023·湖南卷)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应: 下列说法正确的是(　　) A.S2和S的空间结构都是正四面体形 B.反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,元素As和S都被氧化 C.反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ D.反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7 4.(2023·北京卷)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。 已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。 (1)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。 ①将“浸银”反应的离子方程式补充完整。 　Fe3++Ag2S+　　　　 　　　　　+2[AgCl2]-+S  ②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、H+的作用:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂,该步反应的离子方程式有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【分层训练】 【基础练】 选择题只有1个选项符合题意 1.(2025·山东烟台一模)已知氧化性:Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为aFe2++bBr-+cCl2—→dFe3++eBr2+fCl-,下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是(　　) A.2　4　3　2　2　6 B.0　2　1　0　1　2 C.2　0　1　2　0　2 D.2　2　2　2　1　4 2.(2025·浙江金华模拟)金星大气中如存有PH3,据此推断金星或许存在生命。利用P4与足量浓KOH溶液反应可制备PH3:P4+3KOH(浓)+3H2O===3KH2PO2+PH3↑。下列说法正确的是(　　) A.0.1 mol P4参加反应,转移0.3 mol电子 B.P4只是氧化剂 C.PH3的电子式为H︰︰H D.KH2PO2是强电解质,属酸式盐 3.(2025·辽宁大连一模)硫代硫酸钠溶液与氯气能发生反应: 　Na2S2O3+　Cl2+　H2O===　NaCl+　HCl+　H2SO4。 下列说法错误的是(　　) A.氧化剂、还原剂的物质的量之比为3∶1 B.若0.5 mol Na2S2O3作还原剂,则转移4 mol电子 C.当Na2S2O3过量时,溶液能出现浑浊 D.硫代硫酸钠溶液吸收氯气后,溶液的pH降低 4.(2024·河北衡水二模)NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式是Mn+N+　　—→Mn2++N+H2O。下列叙述中正确的是(　　) A.该反应中N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- 5.(2025·山东济南模拟)FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4,若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时,则HNO3的唯一还原产物是(　　) A.NO2 B.NO C.N2O D.N2O3 6.(2024·湖南长沙二模)乙二醇的生产工艺中,需使用热的K2CO3溶液(脱碳液)脱除CO2,脱碳液中含有的V2O5能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中V2O5的含量,操作中涉及两个反应如下: ①V2O5+6HCl+2KI===2VOCl2+2KCl+I2+3H2O; ②I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。 下列说法错误的是(　　) A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶2 B.反应①生成1 mol VOCl2时,反应转移1 mol电子 C.V的最高价为+5价,推测V2O5有氧化性和还原性 D.溶液酸性过强时,反应②易发生其他反应 7.酸性KMnO4溶液和CuS混合时,发生的反应如下: Mn+CuS+H+—→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平),下列有关该反应的说法中正确的是(　　) A.被氧化的元素是Cu和S B.Mn2+的还原性强于CuS的还原性 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5 D.若生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol 8.(2025·湖北华师一附中模拟)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 9.配平下列离子方程式: (1)　　　　N+　　　　Fe2++　　　　H+===　　　　NO↑+　　　　Fe3++　　　　H2O  (2)　　　　Mn2++　　　　H2O2+　　　　OH-===　　　　MnO2↓+　　　　H2O  (3)　　　　MnO2+　　　　S+　　　　H+===　　　　Mn2++　　　　S+　　　　H2O  (4)　　　　Li2CO3+　　　　C6H12O6+　　　　FePO4===　　　　LiFePO4+　　　　CO↑+　　　　H2O+　　　　CO2↑  (5)　　　　(NH4)2Mo4O13+　　　　H2　　　　Mo+　　　　NH3+　　　　H2O  (6)　　　　H2S+　　　　NOx===　　　　S+　　　　H2O+　　　　N2  (7)　　　　FeCl3·6H2O+　　　　SOCl2　　　　FeCl3+　　　　SO2↑+　　　　HCl↑  【提升练】 10.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 11.(2024·福建漳州三模)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是印染工业中常用的漂白剂。实验室制备流程如下: 下列说法错误的是(　　) A.将锌粉溶于水形成悬浊液可以提高反应速率,SO2在反应中被还原 B.生成ZnS2O4的反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2 C.温度超过45 ℃会导致SO2溶解度降低 D.加入NaCl有利于Na2S2O4·2H2O析出,提高产率 12.锰广泛存在于自然界中,工业可用软锰矿(主要成分是MnO2)制备锰。 资料:①MnCO3难溶于水,可溶于稀酸。 ②在Mn2+催化下,SO2在水溶液中被氧化成H2SO4。 (1)写出铝热法还原MnO2制备锰的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)工业上制备锰时,会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO2的烟气,可用以下方法处理。 ①用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰,从而达到资源的循环使用。写出一定条件下利用MnO2进行脱硫的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②研究表明,用Fe2+/Fe3+可强化脱硫效果,其过程如图所示: 过程Ⅰ:…… 过程Ⅱ:2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++S+4H+ 过程Ⅰ的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  13.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下: 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)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:Cl+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-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液V mL (已知:I2+2S2===2I-+S4)。 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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $$ 第8讲　氧化还原反应方程式的配平与计算 【复习目标】 1.掌握氧化还原反应的配平方法。2.整合有效信息书写氧化还原反应方程式。 考点一　氧化还原反应方程式的配平 【知识梳理】 1.配平的三原则 2.配平的五步骤 【考点通关】 1.正向配平。 (1)　　　　HCl(浓)+　　　　MnO2　　　　Cl2↑+　　　　MnCl2+　　　　H2O  (2)　　　　　Cu+　　　　　HNO3(稀)===　　　　　Cu(NO3)2+　　　　　NO↑+　　　　H2O  (3)　　　　KI+　　　　KIO3+　　　　H2SO4===　　　　　I2+　　　　　K2SO4+　　　　H2O  (4)　　　　Mn+　　　　H++　　　　Cl-===　　　　　Mn2++　　　　　Cl2↑+　　　　H2O  答案　(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 【核心点拨】 适合氧化剂、还原剂是不同反应物的反应。如: 2.逆向配平(适用于歧化反应)。 (1)　　　　P4+　　　　KOH+　　　　H2O===　　　　K3PO4+　　　　PH3↑  (2)　　　Cl2+　　　Ca(OH)2===　　　　CaCl2+　　　　Ca(ClO)2+　　　　H2O  答案　(1)2　9　3　3　5　(2)2　2　1　1　2 【核心点拨】 适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后确定反应物的化学计量数,最后根据质量守恒配平其他物质。如: 由于S的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3,最后根据质量守恒配平其他物质。 3.整体配平法。 (1)　　　　FeS2+　　　　O2　　　　Fe2O3+　　　　SO2  (2)　　　　P+　　　　CuSO4+　　　　H2O===　　　　Cu3P+　　　　H3PO4+　　　　H2SO4  (3)　　　　Na2Sx+　　　NaClO+　　　NaOH===　　　　Na2SO4+　　　　NaCl+　　　　H2O  答案　(1)4　11　2　8　(2)11　15　24　5　6　15　(3)1　(3x+1)　(2x-2)　x　(3x+1)　(x-1) 【核心点拨】 若某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。 如Cu2S+HNO3—→Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O,有Cu、S、N三种元素的化合价变化,Cu2S中Cu、S元素化合价均升高,看作一个整体,+H—→(NO3)2+O↑+H2O4+H2O,配平得3Cu2S+22HNO3===6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O。 4.有机物参与反应的配平。 (1)　　　KClO3+　　　H2C2O4+　　　　H2SO4===　　　　ClO2↑+　　　　CO2↑+　　　　KHSO4+　　　　H2O  (2)　　　C2H5OH+　　　KMnO4+　　　　H2SO4===　　　　K2SO4+　　　　MnSO4+　　　　CO2↑+　　　　H2O  (3)　　　　CH2==CH2+　　　　KMnO4+　　　H2SO4===　　　　K2SO4+　　　　MnSO4+　　　　CO2+　　　　H2O  答案　(1)2　1　2　2　2　2　2 (2)5　12　18　6　12　10　33 (3)5　12　18　6　12　10　28 【核心点拨】 适用于氧化还原方程式中存在有机物的情况。在配平过程中,有机物中H为0价、O为-2价,卤素原子为-1价,根据总化合价为0求出碳的化合价,然后根据所学方法配平化学方程式。 5.缺项配平。 (1)　　　　　ClO-+　　　　　Fe(OH)3+　　　　===　　　　Cl-+　　　　Fe+　　　　H2O  (2)　　　　Mn+　　　　H2O2+　　　　===　　　　　　Mn2++　　　　　　O2↑+　　　　H2O  (3)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式: 　　NaBiO3+　　Mn2++　　　　　　===　　Na++　　Bi3++　　　　　　+　　　　　　  答案　(1)3　2　4OH-　3　2　5 (2)2　5　6H+　2　5　8 (3)5　2　14　H+　5　5　2　Mn　7　H2O 【核心点拨】　缺项配平的原则和流程 (1)补项原则 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- (2)配平的思维流程 考点二　氧化还原反应的计算——电子守恒法 【知识梳理】 氧化还原计算的依据和步骤 【基础过关】 (1)现在有24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为　　　　。  答案　+3 解析　根据氧化还原反应中得失电子守恒: 0.05 mol·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L-1×0.020 L×2×(6-n),解得n=3。 (2)在P+CuSO4+H2O—→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)反应中,7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为　　　　 mol。生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为　　　　 mol。  答案　1.5　2.2 解析　设7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为x,生成1 mol Cu3P时,被氧化的P的物质的量为y;根据得失电子守恒:7.5 mol×(2-1)=x×(5-0),解得x=1.5 mol;1 mol×3×(2-1)+1 mol×[0-(-3)]=y×(5-0),解得y=1.2 mol,所以生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为1.2 mol+1 mol=2.2 mol。 【核心点拨】 (1)电子守恒法计算的依据 氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。 (2)电子守恒法计算的步骤 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)。 【考点通关】 1.(2024·广东深圳一模)某强氧化剂XO(OH被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3 mol XO(OH,需用30 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是　　　　。  答案　0 解析　XO(OH中X的化合价是+5,Na2SO3中S的化合价从+4升高到+6,设X元素被还原后的化合价为a,根据氧化还原反应中化合价升降总数必相等:2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得a=0。 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　　　　。  答案　5 解析　Na2—→xNa2O4,NaO—→Na,得关系式1×[6-(-)]·x=16×2,x=5。 3.(2025·湖南长沙二模)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　　　　 mL。  答案　60 mL 解析　由题意可知,Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等,即n(Cu)=2n(O2)==0.15 mol。根据元素质量守恒及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(aq)]==0.06 L=60 mL。 4.(2025·福建上杭一中模拟)废水中锰含量的测定。取1 mL废水置于20 mL磷酸介质中,加入HClO4,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用c mol·L-1 (NH4)2 Fe(SO4)2溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由V0 mL变为V1 mL,废水中锰的含量为　　　　 g·mL-1。  答案　55c(V1-V0)×10-3 解析　滴定时发生反应Fe2++Mn3+===Fe3++Mn2+,所以n(Mn)=n(Mn3+)=c(V1-V0)×10-3 mol,所取废水为1 mL,所以废水中锰的含量为55c(V1-V0)×10-3 g·mL-1。 【真题剖析】 1.(2024·北京卷)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)　ΔH=-114.4 kJ·mol-1。下图所示为该法的一种催化机理。 下列说法不正确的是(　　) A.Y为反应物HCl,W为生成物H2O B.反应制得1 mol Cl2,须投入2 mol CuO C.升高反应温度,HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小 D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应 答案　B 解析　首先结合题图及反应的热化学方程式知,Y、Z是反应物HCl和O2,X、W是生成物Cl2和H2O;然后根据原子守恒进行分析,CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl,故Z为O2;CuCl2分解生成X和CuCl,则X为Cl2,故W为H2O。由上述分析知,A正确;CuO是催化剂,反应前后的量不变,故反应制得1 mol Cl2,不一定要投入2 mol CuO,B错误;该反应为放热反应,升高温度平衡常数减小,C正确;分析图中各元素化合价知,有单质参与的两个反应均为氧化还原反应:2CuCl2===Cl2+2CuCl、4CuCl+O2===2Cu2OCl2,D正确。 2.(2024·浙江1月卷)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低NO与CO反应的活化能 C.NO是氧化剂,CO是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物 答案　D 解析　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;A.根据分析,生成1 mol CO2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。 3.(2023·湖南卷)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应: 下列说法正确的是(　　) A.S2和S的空间结构都是正四面体形 B.反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,元素As和S都被氧化 C.反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ D.反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7 答案　D 解析　A.S2的中心S原子形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;B.As2S3中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物As2O3中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;C.根据题给信息可知,反应Ⅰ的方程式为2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ的方程式为As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4,则反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;D.As2S3中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1 mol As2S3失电子3×4 mol=12 mol;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1 mol As2S3失电子2×2 mol+3×8 mol=28 mol,故反应 Ⅰ 和 Ⅱ 中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7,D正确。 4.(2023·北京卷)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。 已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+。 (1)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。 ①将“浸银”反应的离子方程式补充完整。 　Fe3++Ag2S+　　　　 　　　　　+2[AgCl2]-+S  ②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、H+的作用:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂,该步反应的离子方程式有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)①2　4Cl-　2Fe2+　②Cl-是为了与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,使平衡正向移动,提高Ag2S的浸出率;H+是为了抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀 (2)2[AgCl2]-+Fe===Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe===3Fe2+ 解析　(1)①Ag2S中S元素化合价升高,Fe元素化合价降低,根据得失电子守恒、元素守恒,该离子方程式为2Fe3++Ag2S+4Cl-2Fe2++2[AgCl2]-+S;②Cl-是为了与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,使平衡正向移动,提高Ag2S的浸出率;H+是为了抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀。(2)铁粉可将[AgCl2]-还原为单质银,过量的铁粉还可以与铁离子发生反应,因此离子方程式为2[AgCl2]-+Fe===Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe===3Fe2+。 【分层训练】 【基础练】 选择题只有1个选项符合题意 1.(2025·山东烟台一模)已知氧化性:Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为aFe2++bBr-+cCl2—→dFe3++eBr2+fCl-,下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是(　　) A.2　4　3　2　2　6 B.0　2　1　0　1　2 C.2　0　1　2　0　2 D.2　2　2　2　1　4 答案　B　 解析　根据题意,Cl2先氧化Fe2+,不可能先氧化Br-,B选项错误。 2.(2025·浙江金华模拟)金星大气中如存有PH3,据此推断金星或许存在生命。利用P4与足量浓KOH溶液反应可制备PH3:P4+3KOH(浓)+3H2O===3KH2PO2+PH3↑。下列说法正确的是(　　) A.0.1 mol P4参加反应,转移0.3 mol电子 B.P4只是氧化剂 C.PH3的电子式为H︰︰H D.KH2PO2是强电解质,属酸式盐 答案　A 解析　由方程式可知,1分子P4中3个磷原子失去3个电子得到3个KH2PO2,1个磷原子得到3个电子形成一个PH3,所以1 mol P4参与反应,转移3 mol电子,即0.1 mol P4参加反应,转移0.3 mol电子,故A正确;反应中P元素化合价一部分降低至PH3中的-3价,一部分升高至KH2PO2中的+1价,所以P4既是氧化剂又是还原剂,故B错误;PH3的电子式为H︰︰H,故C错误;P4与足量的浓KOH溶液反应得到KH2PO2,则KH2PO2为正盐,故D错误。 3.(2025·辽宁大连一模)硫代硫酸钠溶液与氯气能发生反应: 　Na2S2O3+　Cl2+　H2O===　NaCl+　HCl+　H2SO4。 下列说法错误的是(　　) A.氧化剂、还原剂的物质的量之比为3∶1 B.若0.5 mol Na2S2O3作还原剂,则转移4 mol电子 C.当Na2S2O3过量时,溶液能出现浑浊 D.硫代硫酸钠溶液吸收氯气后,溶液的pH降低 答案　A　 解析　根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式:Na2S2O3+4Cl2+5H2O===2NaCl+6HCl+2H2SO4。由化学方程式可知,氯气是氧化剂、硫代硫酸钠是还原剂,氯化钠和盐酸是还原产物、硫酸是氧化产物,反应中电子转移的数目为8e-。氧化剂、还原剂的物质的量之比为4∶1,A不正确;若0.5 mol Na2S2O3作还原剂,则转移4 mol电子,B正确;当Na2S2O3过量时,过量的部分可以与硫酸反应生成硫,所以溶液能出现浑浊,C正确;硫代硫酸钠溶液吸收氯气后生成了酸,故溶液的pH降低,D正确。 4.(2024·河北衡水二模)NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式是Mn+N+　　—→Mn2++N+H2O。下列叙述中正确的是(　　) A.该反应中N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- 答案　C　 解析　根据原子守恒和电荷守恒可推出化学方程式左边缺正电荷和H元素,所以　内应填H+,配平化学方程式:2Mn+5N+6H+===2Mn2++5N+3H2O;其中N被氧化,反应过程中H+被消耗,pH增大,故A、B、D错误,由上述离子方程式可知,C项正确。 5.(2025·山东济南模拟)FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4,若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时,则HNO3的唯一还原产物是(　　) A.NO2 B.NO C.N2O D.N2O3 答案　B 解析　设参加反应的FeS2、HNO3物质的量分别为1 mol、8 mol,HNO3的唯一还原产物中N化合价为+x。反应中有—→(NO3)3+2H2O4,1 mol FeS2失去电子15 mol;HO3—→,只有5 mol HNO3作氧化剂得电子5×(5-x) mol。则5×(5-x)=15,解得x=2。 6.(2024·湖南长沙二模)乙二醇的生产工艺中,需使用热的K2CO3溶液(脱碳液)脱除CO2,脱碳液中含有的V2O5能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中V2O5的含量,操作中涉及两个反应如下: ①V2O5+6HCl+2KI===2VOCl2+2KCl+I2+3H2O; ②I2+2Na2S2O3===2NaI+Na2S4O6。 下列说法错误的是(　　) A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶2 B.反应①生成1 mol VOCl2时,反应转移1 mol电子 C.V的最高价为+5价,推测V2O5有氧化性和还原性 D.溶液酸性过强时,反应②易发生其他反应 答案　A 解析　KI中I元素的化合价由-1价升高到0价,则KI作还原剂,V2O5中V元素的化合价由+5价降低到+4价,则V2O5作氧化剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,A错误; 生成2 mol VOCl2,转移2 mol电子,则生成1 mol VOCl2时转移1 mol 电子,B正确;V2O5中V显+5价,处于最高价,O显-2价,处于最低价,即V2O5既具有氧化性又具有还原性,C正确;在酸性过强时,S2与H+反应生成S、SO2和H2O,D正确。 7.酸性KMnO4溶液和CuS混合时,发生的反应如下: Mn+CuS+H+—→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平),下列有关该反应的说法中正确的是(　　) A.被氧化的元素是Cu和S B.Mn2+的还原性强于CuS的还原性 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5 D.若生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol 答案　C 解析　反应中,铜元素的化合价没变,硫元素的化合价由-2价升到+4价,只有硫元素被氧化,A项错误;还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性CuS>Mn2+,B项错误;氧化剂为KMnO4,还原剂为CuS,设KMnO4为x mol,CuS为y mol,根据得失电子守恒:x×(7-2)=y×[4-(-2)],x∶y=6∶5,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5,C正确;二氧化硫物质的量为0.1 mol,由方程式可知,反应中硫元素化合价由-2升高为+4,故转移电子为0.1 mol×(4+2)=0.6 mol,D项错误。 8.(2025·湖北华师一附中模拟)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 答案　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2Mn+5S+6H+===2Mn2++5S+3H2O,则有关系式:2Mn~5S,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。 9.配平下列离子方程式: (1)　　　　N+　　　　Fe2++　　　　H+===　　　　NO↑+　　　　Fe3++　　　　H2O  (2)　　　　Mn2++　　　　H2O2+　　　　OH-===　　　　MnO2↓+　　　　H2O  (3)　　　　MnO2+　　　　S+　　　　H+===　　　　Mn2++　　　　S+　　　　H2O  (4)　　　　Li2CO3+　　　　C6H12O6+　　　　FePO4===　　　　LiFePO4+　　　　CO↑+　　　　H2O+　　　　CO2↑  (5)　　　　(NH4)2Mo4O13+　　　　H2　　　　Mo+　　　　NH3+　　　　H2O  (6)　　　　H2S+　　　　NOx===　　　　S+　　　　H2O+　　　　N2  (7)　　　　FeCl3·6H2O+　　　　SOCl2　　　　FeCl3+　　　　SO2↑+　　　　HCl↑  答案　(1)1　1　2　1　1　1　(2)1　1　2　1　2 (3)1　1　2　1　1　1　(4)6　1　12　12　6　6　6　(5)1　12　4　2　13　(6)2x　2　2x　2x　1 (7)1　6　1　6　12 【提升练】 10.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 答案　B 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FeBr2溶液中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。 11.(2024·福建漳州三模)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是印染工业中常用的漂白剂。实验室制备流程如下: 下列说法错误的是(　　) A.将锌粉溶于水形成悬浊液可以提高反应速率,SO2在反应中被还原 B.生成ZnS2O4的反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶2 C.温度超过45 ℃会导致SO2溶解度降低 D.加入NaCl有利于Na2S2O4·2H2O析出,提高产率 答案　B 解析　锌粉水悬浊液与SO2在35~45 ℃环境下反应生成ZnS2O4溶液,加入NaOH溶液除去Zn2+后得到Na2S2O4溶液,用NaCl固体析出Na2S2O4·2H2O,系列操作后得到无水Na2S2O4。锌粉溶于水形成悬浊液可增大反应接触面积从而提高反应速率,SO2在反应中被还原,A正确;生成ZnS2O4的反应为Zn+2SO2===ZnS2O4,氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1,B错误;温度过高会降低气体溶解度,C正确;根据同离子效应加入NaCl可降低Na2S2O4·2H2O溶解度,提高产率,D正确。 12.锰广泛存在于自然界中,工业可用软锰矿(主要成分是MnO2)制备锰。 资料:①MnCO3难溶于水,可溶于稀酸。 ②在Mn2+催化下,SO2在水溶液中被氧化成H2SO4。 (1)写出铝热法还原MnO2制备锰的化学方程式: 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)工业上制备锰时,会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO2的烟气,可用以下方法处理。 ①用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰,从而达到资源的循环使用。写出一定条件下利用MnO2进行脱硫的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②研究表明,用Fe2+/Fe3+可强化脱硫效果,其过程如图所示: 过程Ⅰ:…… 过程Ⅱ:2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++S+4H+ 过程Ⅰ的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)4Al+3MnO23Mn+2Al2O3 (2)①MnO2+SO2MnSO4 ②2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O 解析　(1)铝热法还原MnO2制备锰即高温条件下铝单质和MnO2反应得到氧化铝和Mn单质,化学方程式为4Al+3MnO23Mn+2Al2O3。(2)①根据题意可知MnO2会将SO2氧化得到MnSO4,化学方程式应为MnO2+SO2MnSO4。②据图可知过程Ⅰ中MnO2被Fe2+还原生成Mn2+,Fe2+被氧化为Fe3+,根据得失电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O。 13.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下: 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)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:Cl+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-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液V mL (已知:I2+2S2===2I-+S4)。 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)6Cl+S+4H+===6ClO2↑+S+2H2O　(3)①酸式滴定管(或移液管)　②×100%　碘离子被空气中的氧气氧化成了碘单质 解析　制备时NaClO3和H2O2以及H2SO4反应生成ClO2和O2以及Na2SO4、H2O,生成的ClO2再用NaOH碱性溶液吸收,同时利用H2O2将其还原为NaClO2,将所得的溶液经过一系列操作得到NaClO2晶体,据此分析解题。(3)②根据题意可得关系式:Cl~2I2~4S2,所以样品中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。 学科网（北京）股份有限公司 $$