2026届高考化学一轮复习 课时练 氧化还原反应的配平和计算

八　氧化还原反应的配平和计算 题组一:氧化还原反应的配平 (20分钟　30分) 1.(3分)(2025·惠州模拟)已知碱性溶液中,Cl2+CN-+X→Cl-+N2+CO2+Y(反应方程式未配平),已知CN-中N元素为-3价,下列说法错误的是(　　) A.X为OH-,Y为H2O B.反应中被氧化的元素为N、C C.若生成1个N2,则反应中转移6e- D.还原性:CN->Cl- 2.(3分)(2025·衡水模拟)把图2的碎纸片补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是(　　) A.I作氧化剂 B.若有1 mol Mn2+参加反应转移5 mol电子 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2 D.配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、3 3.(3分)(2025·武汉模拟)“CO2歧化法”是生产KMnO4的传统工艺,即在K2MnO4和KOH的混合溶液中通入CO2气体,发生反应Mn+CO2+H2O→Mn+MnO2+HC(未配平)。下列说法正确的是(　　) A.该工艺利用了CO2的氧化性 B.在该反应中,Mn是氧化产物,MnO2是还原产物 C.在该反应中,氧化剂和还原剂的粒子数目之比为2∶1 D.反应方程式中CO2和H2O的化学计量数之比为1∶2 4.(3分)(2025·石家庄模拟)在稀硫酸中发生反应的几种离子的转化关系如图所示,下列说法错误的是(　　) A.Mn3+在反应1和反应2中分别为氧化产物和氧化剂 B.反应3中Fe3+得电子,体现氧化性 C.还原性由强到弱的顺序为Ce3+>Mn2+>Fe2+>I- D.从氧化还原反应角度推测可能会发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+ 5.(3分)(2025·乐山模拟)一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段,其工艺流程原理如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A.①中H+既不是氧化产物,又不是还原产物;②中H+既不是氧化剂,又不是还原剂 B.再生反应②的离子方程式为4Fe2++4H++O2===4Fe3++2H2O C.氧化性:O2>Fe3+>S D.若要保持脱硫液中Fe3+的含量不变,则吸收的H2S与通入的O2分子数之比为1∶2 6.(15分)(1)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑;在该反应中还原剂是(填化学式,下同 ;还原产物是 和 ;发生  氧化反应的物质是 。(4分)  (2)配平如下反应方程式: Zn+ HNO3=== Zn(NO3)2+ NH4NO3+ H2O。(5分)  (3)在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数比1∶2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为 (填选项序号)。(2分)  A.Cl2O7　　B.ClO2　　C.Cl2O　　D.Cl2 (4)在Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,生成1 mol NO转移电子数为 ;56 g Fe参加反应时,被还原的HNO3为 g。(4分)  题组二:氧化还原反应的计算(20分钟　30分) 1.(3分)(2025·无锡模拟)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,工业上制备NaClO2的原理为2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2。下列说法错误的是(　　) A.生成标准状况下11.2 L气体,转移2 mol电子 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 C.该制备反应中,O2是还原产物 D.制备过程中,混合液的碱性将减弱 2.(3分)(2025·重庆模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为脱氯剂,若Na2S2O3与Cl2按个数比1∶4反应时,Cl2完全转化为Cl-,则S2将转化成(　　) A.S2-　　　B.S　　　C.S　　　D.S 3.(3分)(2025·贵阳模拟)一定温度下,将Cl2通入适量Ca(OH)2溶液中,产物中可能有CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2,的值与温度高低有关。则反应后溶液中n(Cl-)∶n(ClO-)∶n(Cl)可能为(　　) A.1∶1∶1 B.6∶1∶1 C.6∶3∶2 D.1∶2∶3 4.(3分)(2025·烟台模拟)磷酸亚铁锂(LiFePO4,P为+5价,M=158 g·mol-1)是锂离子电池的电极材料,可通过反应:FePO4+Li2CO3+C→LiFePO4+CO(未配平)制备。下列说法正确的是(　　) A.该反应中被还原的元素只有Fe B.该反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+2C===2LiFePO4+3CO↑ C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2 D.当生成15.8 g LiFePO4时,转移0.4 mol电子 5.(3分)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 6.(3分)(2025·武汉模拟)我国学者利用图甲所示工艺在常温常压下固氮制氨。在等离子体作用下,空气中的N2和O2反应生成N(x=2或3),其中N与N的物质的量之比为1∶4。随后在通电条件下,N全部转化成NH3,转化关系如图乙所示。 下列说法错误的是(　　) A.Ⅰ中N2被氧化 B.Ⅱ中H2O作还原剂 C.Ⅱ中生成NH3与O2的物质的量之比为1∶2 D.若生成0.2 mol NH3,则空气中N2减少的分子数目为0.1NA 7.(12分)(1)三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有HF、NO和HNO3。请根据要求回答下列问题: ①反应过程中,被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为 。(2分)  ②写出该反应的化学方程式: , 若反应中生成0.2 mol HNO3,转移的电子数为 。(4分)  (2)已知Fe(OH)3能与次氯酸盐发生如下反应(未配平): Fe(OH)3+ClO-+OH-→Fe+Cl-+H2O ①已知有10.7 g Fe(OH)3参加反应,共转移了0.3NA个电子,则n= ,Fe中铁元素的化合价为 。(4分)  ②根据所学的知识,推测Fe能和 (填字母)反应。(2分)  A.KMnO4　　B.SO2　　C.H2S　　D.O2 八　氧化还原反应的配平和计算参考答案 题组一:氧化还原反应的配平 (20分钟　30分) 1.(3分)(2025·惠州模拟)已知碱性溶液中,Cl2+CN-+X→Cl-+N2+CO2+Y(反应方程式未配平),已知CN-中N元素为-3价,下列说法错误的是(　　) A.X为OH-,Y为H2O B.反应中被氧化的元素为N、C C.若生成1个N2,则反应中转移6e- D.还原性:CN->Cl- 【解析】选C。该反应中N元素从-3价升高到0价、C元素由+2价升高到+4价、氯元素从0价降低到-1价,则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得5Cl2+2CN-+8OH-===10Cl-+N2+2CO2+4H2O。A.由分析可知,X为OH-,Y为H2O,A正确;B.反应中,N、C两元素化合价升高,被氧化,B正确;C.若生成1个N2,5个Cl2中氯元素化合价由0价降低到-1价,则反应中转移10e-,C错误;D.还原剂的还原性大于还原产物,则还原性:CN->Cl-,D正确。 2.(3分)(2025·衡水模拟)把图2的碎纸片补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是(　　) A.I作氧化剂 B.若有1 mol Mn2+参加反应转移5 mol电子 C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2 D.配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、3 【解析】选D。Mn2+化合价升高,I化合价降低,作氧化剂,A正确;Mn2+反应生成Mn,从+2价变为+7价,若有1 mol Mn2+参加反应转移5 mol电子,B正确;根据I反应生成I,从+7价变为+5价,降低2个价态,Mn2+反应生成Mn,从+2价变为+7价,升高5个价态,因此氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2,C正确;2Mn2++5I+3H2O===5I+2Mn+6H+,配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、6,D错误。 3.(3分)(2025·武汉模拟)“CO2歧化法”是生产KMnO4的传统工艺,即在K2MnO4和KOH的混合溶液中通入CO2气体,发生反应Mn+CO2+H2O→Mn+MnO2+HC(未配平)。下列说法正确的是(　　) A.该工艺利用了CO2的氧化性 B.在该反应中,Mn是氧化产物,MnO2是还原产物 C.在该反应中,氧化剂和还原剂的粒子数目之比为2∶1 D.反应方程式中CO2和H2O的化学计量数之比为1∶2 【解析】选B。该工艺主要是利用K2MnO4的自身歧化,并非CO2的氧化性,A错误;该反应中,氧化产物为Mn,还原产物为MnO2,B正确;该反应中,氧化剂和还原剂都是Mn,其中氧化剂和还原剂粒子数目之比为1∶2,C错误;由配平离子方程式3Mn+4CO2+2H2O===2Mn+MnO2↓+4HC可知,CO2和H2O的化学计量数之比为2∶1,D错误。 4.(3分)(2025·石家庄模拟)在稀硫酸中发生反应的几种离子的转化关系如图所示,下列说法错误的是(　　) A.Mn3+在反应1和反应2中分别为氧化产物和氧化剂 B.反应3中Fe3+得电子,体现氧化性 C.还原性由强到弱的顺序为Ce3+>Mn2+>Fe2+>I- D.从氧化还原反应角度推测可能会发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+ 【解析】选C。反应1中,Mn2+作还原剂,Mn3+为氧化产物,反应2中,Mn3+转化为Mn2+,价态降低,则Mn3+是氧化剂,A正确;反应3中,Fe3+转化为Fe2+,化合价降低,得电子,体现氧化性,B正确;在氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物,则还原性:Ce3+<Mn2+<Fe2+<I-,C错误;因为还原性:Mn2+<Fe2+<I-,所以从氧化还原反应角度推测,可能会发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+,D正确。 5.(3分)(2025·乐山模拟)一种铁基脱硫剂脱除硫化氢(H2S)的方法包括吸收和再生两个阶段,其工艺流程原理如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A.①中H+既不是氧化产物,又不是还原产物;②中H+既不是氧化剂,又不是还原剂 B.再生反应②的离子方程式为4Fe2++4H++O2===4Fe3++2H2O C.氧化性:O2>Fe3+>S D.若要保持脱硫液中Fe3+的含量不变,则吸收的H2S与通入的O2分子数之比为1∶2 【解析】选D。反应①、②中H元素化合价均不变,A正确;反应②中Fe2+被氧化为Fe3+,O2被还原为H2O,符合得失电子守恒、元素守恒、电荷守恒,B正确;氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,由反应①知氧化性:Fe3+>S,由反应②知氧化性:O2>Fe3+,故氧化性:O2>Fe3+>S,C正确;发生反应①和②,要保持脱硫液中Fe3+的含量不变,根据得失电子守恒,有关系式:2H2S~4e-~4Fe3+~4Fe2+~O2,故H2S与O2的分子数之比为2∶1,D错误。 6.(15分)(1)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑;在该反应中还原剂是(填化学式,下同) C;还原产物是K2S和N2;发生  氧化反应的物质是C。(4分)  (2)配平如下反应方程式: 4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+1NH4NO3+3H2O。(5分)  (3)在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数比1∶2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为C (填选项序号)。(2分)  A.Cl2O7　　B.ClO2　　C.Cl2O　　D.Cl2 (4)在Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,生成1 mol NO转移电子数为3NA;56 g Fe参加反应时,被还原的HNO3为63g。(4分)  【解析】(1)S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑,该反应中S元素化合价由0降到-2,N元素化合价由+5降到0,碳元素化合价由0升高到+4,所以S、KNO3为氧化剂,K2S和N2为还原产物,C为还原剂,发生氧化反应。 (2)反应中Zn的化合价升高2价,N元素化合价降低8价,根据得失电子守恒和原子守恒可得反应为4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O。 (3)在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数比1∶2完全反应,Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素的化合价升高2价,总共升高4价,则Cl的化合价降低4价,NaClO3中Cl为+5价,降低4价,生成的产物中Cl为+1价,则反应产物为Cl2O,故C正确。 (4)N元素化合价降低3价,则生成1 mol NO转移电子数为3NA;根据反应Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,反应1 mol Fe,被还原的硝酸为1 mol,质量为1 mol×63 g·mol-1=63 g。 题组二:氧化还原反应的计算(20分钟　30分) 1.(3分)(2025·无锡模拟)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,工业上制备NaClO2的原理为2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2。下列说法错误的是(　　) A.生成标准状况下11.2 L气体,转移2 mol电子 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 C.该制备反应中,O2是还原产物 D.制备过程中,混合液的碱性将减弱 【解析】选A。标准状况下的11.2 L气体物质的量为0.5 mol,根据氧气与转移电子的关系,生成1 mol氧气,转移2 mol电子,生成0.5 mol氧气,转移1 mol电子,A错误;ClO2作氧化剂,H2O2作还原剂,其物质的量之比为2∶1,B正确;H2O2中O元素的化合价升高,发生氧化反应,作还原剂,生成还原产物O2,C正确;NaOH是强碱,生成NaClO2,制备过程中混合液的pH降低,碱性减弱,D正确。 2.(3分)(2025·重庆模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为脱氯剂,若Na2S2O3与Cl2按个数比1∶4反应时,Cl2完全转化为Cl-,则S2将转化成(　　) A.S2-　　　B.S　　　C.S　　　D.S 【解析】选D。设硫代硫酸钠的氧化产物中硫元素的化合价为a,由得失电子数目守恒可得:1×2×(a-2)=4×2×1,解得a=+6,则氧化产物为硫酸根离子。 3.(3分)(2025·贵阳模拟)一定温度下,将Cl2通入适量Ca(OH)2溶液中,产物中可能有CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(ClO3)2,的值与温度高低有关。则反应后溶液中n(Cl-)∶n(ClO-)∶n(Cl)可能为(　　) A.1∶1∶1 B.6∶1∶1 C.6∶3∶2 D.1∶2∶3 【解析】选B。若n(Cl-)∶n(ClO-)∶n(Cl)=1∶1∶1,则得电子数与失电子数之比为1∶(1+1×5)=1∶6,得失电子不守恒,A错误;若n(Cl-)∶n(ClO-)∶n(Cl)=6∶1∶1,则得电子数与失电子数之比为(1×6)∶(1+1×5)=1∶1,得失电子守恒,B正确;若n(Cl-)∶n(ClO-)∶n(Cl)=6∶3∶2,则得电子数与失电子数之比为(1×6)∶(3×1+2×5)=6∶13,得失电子不守恒,C错误;若n(Cl-)∶n(ClO-)∶n(Cl)=1∶2∶3,则得电子数与失电子数之比为(1×1)∶(2×1+3×5)=1∶17,得失电子不守恒,D错误。 4.(3分)(2025·烟台模拟)磷酸亚铁锂(LiFePO4,P为+5价,M=158 g·mol-1)是锂离子电池的电极材料,可通过反应:FePO4+Li2CO3+C→LiFePO4+CO(未配平)制备。下列说法正确的是(　　) A.该反应中被还原的元素只有Fe B.该反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+2C===2LiFePO4+3CO↑ C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2 D.当生成15.8 g LiFePO4时,转移0.4 mol电子 【解析】选B。碳酸根离子中碳化合价由+4变为+2、铁化合价由+3变为+2,铁、碳元素被还原,A错误;该反应的化学方程式为2FePO4+Li2CO3+2C===2LiFePO4+3CO↑,B正确;碳单质中C元素由0升至+2被氧化得到氧化产物2分子CO,碳酸根离子中碳化合价由+4变为+2被还原得到还原产物1分子CO,铁化合价由+3变为+2被还原得到还原产物LiFePO4,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶3,C错误;电子转移为2FePO4~Li2CO3~2C~2LiFePO4~3CO~4e-,当生成15.8 g LiFePO4(为0.1 mol)时,转移0.2 mol电子,D错误。 5.(3分)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 【解析】选A。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,A正确。 6.(3分)(2025·武汉模拟)我国学者利用图甲所示工艺在常温常压下固氮制氨。在等离子体作用下,空气中的N2和O2反应生成N(x=2或3),其中N与N的物质的量之比为1∶4。随后在通电条件下,N全部转化成NH3,转化关系如图乙所示。 下列说法错误的是(　　) A.Ⅰ中N2被氧化 B.Ⅱ中H2O作还原剂 C.Ⅱ中生成NH3与O2的物质的量之比为1∶2 D.若生成0.2 mol NH3,则空气中N2减少的分子数目为0.1NA 【解析】选D。过程Ⅰ中,N元素由N2中0价升高到N中+3价、N中+5价,N2失电子,被氧化,A正确;Ⅱ中,N中N的化合价由+5价降到NH3中-3价,O化合价由-2价升高到O2中0价,H2O失去电子,作还原剂,B正确;当转移8 mol e-时,根据电子守恒可知,NH3~2O2,在过程Ⅱ中生成的NH3和O2的物质的量之比为1∶2,C正确;N2除了转化为NH3外,还有一部分转化为N,D错误。 7.(12分)(1)三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有HF、NO和HNO3。请根据要求回答下列问题: ①反应过程中,被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为1∶2。(2分)  ②写出该反应的化学方程式: 3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF, 若反应中生成0.2 mol HNO3,转移的电子数为0.4NA(或2.408×1023)。(4分)  (2)已知Fe(OH)3能与次氯酸盐发生如下反应(未配平): Fe(OH)3+ClO-+OH-→Fe+Cl-+H2O ①已知有10.7 g Fe(OH)3参加反应,共转移了0.3NA个电子,则n=2,Fe中铁元素的化合价为+6价。(4分)  ②根据所学的知识,推测Fe能和BC (填字母)反应。(2分)  A.KMnO4　　B.SO2　　C.H2S　　D.O2 【解析】(1)①分析题给信息知NF3转化为NO,氮元素的化合价降低1价,被还原,NF3转化为HNO3,氮元素的化合价升高2价,被氧化,氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等,则被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为1∶2。②由题目给出的反应物和生成物,利用得失电子守恒、原子守恒配平,该反应的化学方程式为3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF,若反应中生成0.2 mol HNO3,氮元素的化合价升高2价,则转移的电子数为0.4NA(或2.408×1023)。(2)①10.7 g Fe(OH)3的物质的量为0.1 mol,反应中转移了0.3NA个电子,则铁化合价升高3价,则Fe中铁元素的化合价为+6价,则n=2。②根据所学的知识,推测Fe具有强氧化性,能和具有还原性的SO2、H2S反应,选BC。 - 9 - 学科网（北京）股份有限公司 $