第1单元 第5讲 氧化还原反应的配平与计算(Word练习)-【高考快车道】2026年高考化学大一轮专题复习总复习

第5讲　氧化还原反应的配平与计算 考点一　氧化还原反应配平及分析 1.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与FeSO4反应,化学方程式如下: KMnO4+FeSO4+H2SO4K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+H2O(未配平)。 下列说法正确的是 (　) A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物 B.Fe2+的还原性强于Mn2+ C.该反应中,H2SO4体现酸性和氧化性 D.该化学方程式配平后,H2SO4的化学计量数为10 2.[2025·山东德州模拟] 甲醇可以将N转化为无害的物质排放,甲醇转化为CO2。下列说法正确的是 (　) A.若转移6 mol电子则生成标准状况下22.4 L CO2 B.N对应的产物为NO C.甲醇可以用臭氧代替 D.还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶5 3.把图乙中的物质补充到图甲中,可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平)。 对于该氧化还原型离子方程式,下列说法不正确的是(　) A.I作氧化剂,具有氧化性 B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2 C.若有2 mol Mn2+参加反应,则转移10 mol电子 D.氧化性:Mn>I 4.[2025·河北衡水调研] 多硫化钠(Na2Sx)液流电池因使用领域广、循环使用寿命长而被广泛研究。实验室常用次氯酸钠处理多硫化钠废液,反应的化学方程式为Na2Sx+NaClO+NaOHNa2SO4+Y+H2O(未配平),下列说法错误的是 (　) A.Y为NaCl,是还原产物 B.配平后,氧化剂与还原剂的物质的量之比为(3x+1)∶1 C.生成1 mol Na2SO4时,反应转移6x mol电子 D.多硫化钠含有类似—O—O—的—S—S—,故多硫化钠有一定的氧化性 5.[2024·湘豫名校联考] 测定某溶液中甲醇含量的部分过程如下:①KMnO4溶液处理:CH3OH+Mn+XC+Mn+H2O(未配平,下同);②酸化处理:Mn+H+MnO2↓+Mn+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:Mn>C C.反应②中,可用盐酸进行酸化 D.反应②消耗71.4 g Mn时,转移0.4 mol e- 6.“暴力制氧”能够实现在溶液中快速制取氧气,涉及的反应有H2O2+KMnO4KOH+MnO2+O2↑+H2O(未配平),由于反应生成了MnO2,会催化过氧化氢分解并大量放热,从而加快制氧速率,下列说法正确的是 (　) A.未配平反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3 B.反应过程中溶液紫色褪去,是因为H2O2起到了漂白作用 C.反应过程中,每生成1 mol氧气转移2 mol电子 D.由于反应体系放出大量热,反应剧烈并会形成大量酸雾 考点二　电子守恒法计算及应用 7.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 1.000×10-2 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.2.000×10-2 B.3.000×10-2 C.4.000×10-2 D.5.000×10-2 8.一定量的某磁黄铁矿(主要成分:FexS,S为-2价)与100 mL盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应),生成3.2 g硫单质、0.4 mol FeCl2和一定量H2S气体,且溶液中无Fe3+。则下列说法正确的是 (　) A.该盐酸的物质的量浓度为4.0 mol·L-1 B.该磁黄铁矿FexS中,Fe2+与Fe3+的物质的量之比为2∶1 C.生成的H2S气体在标准状况下的体积为8.96 L D.该磁黄铁矿中FexS的x=0.85 9.[2024·辽宁鞍山质检] 高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂,工业上采用向KOH溶液中通入Cl2,然后加入Fe(NO3)3溶液的方法制备,发生反应:①KOH+Cl2KCl+KClO+KClO3+H2O(未配平); ②2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O。下列说法正确的是 (　) A.Cl2通入KOH溶液,反应后溶液中n(ClO-)∶n(Cl)=5∶1,则参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 B.若2 L 2 mol·L-1的KOH溶液完全反应,能吸收标准状况下44.8 L Cl2 C.K2FeO4具有强氧化性,在碱性条件下的氧化能力比KClO强 D.按过程①②反应得到3.96 kg K2FeO4,理论上消耗Cl2为30 mol 10.[2024·湖南益阳四校联考] 三氟化溴有强氧化性和强反应活性,是一种良好的非水溶剂,遇水立即发生如下反应:3BrF3+5H2OHBrO3+Br2+9HF+O2↑,下列有关该反应的说法不正确的是 (　) A.当0.5 mol H2O被氧化时,生成0.1 mol O2 B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3 C.当转移6 mol电子时,生成的还原产物为1 mol D.当生成2.7 mol HF时,被BrF3还原的BrF3为0.2 mol 考点三　氧化还原反应综合考查 11.[2025·湖南长沙一中检测] 常温下,将NO和H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中,其物质转化过程如图所示,下列说法错误的是(　) A.反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4++H22Ce3++2H+ B.反应Ⅰ中Ce4+为氧化剂,发生还原反应 C.反应Ⅱ为4Ce3++2NO+2H2ON2+4Ce4++4OH- D.若有2 mol H2发生反应,理论上可获得标准状况下的N2的体积为22.4 L 12.[2024·湖南长沙长郡中学模拟] 发蓝工艺是一种材料保护技术,钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应,生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图所示转化进行发蓝处理,已知NaNO2的还原产物为NH3。下列说法正确的是 (　) A.钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是Fe3O4 B.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1 C.反应②的离子方程式为6Fe+N+7H+3Fe2+NH3↑+2H2O D.反应③属于氧化还原反应 13.氮、磷对水体的污染情况越来越受到人们的重视。回答下列问题: (1)常温下,在pH约为9时,用澄清石灰水可将水体中的HP转化为Ca10(PO4)6(OH)2沉淀除去,该反应的离子方程式为 　 。  (2)除去地下水中的硝态氮通常用还原剂将其还原为N2。 ①有人提出用Pd-Cu作催化剂,常温下,在pH为4.0~6.0时,可直接用H2将N还原为N2,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;研究发现用H2和CO2的混合气体代替H2,N的去除效果比只用H2时更好,其原因是　  　。  ②在pH约为5时,用纳米Fe粉可将N还原为N2,Fe粉被氧化为Fe2+,该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第5讲　氧化还原反应的配平与计算 1.B　[解析] 该反应中,Mn元素由+7价降低到+2价,Fe元素由+2价升高到+3价,则Mn是氧化剂,Fe3+是氧化产物,A错误;Fe2+是还原剂,Mn2+是还原产物,则还原性:Fe2+>Mn2+,B正确;H2SO4中三种元素均未变价,则该反应中H2SO4只体现酸性,C错误;利用得失电子守恒和原子守恒,配平后该化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,D错误。 2.A　[解析] 根据描述,该反应为6N+5CH3OH+6H+3N2↑+5CO2↑+13H2O。反应中转移30 mol电子,生成5 mol CO2,若转移6 mol电子则生成标准状况下22.4 L CO2,A正确;N发生还原反应,生成无害的氮气,B错误;甲醇在反应中作还原剂,而臭氧表现的是氧化性,故不可以用臭氧代替,C错误;还原产物是氮气,氧化产物是二氧化碳,还原产物与氧化产物的物质的量之比为3∶5,D错误。 3.D　[解析] 已知锰离子是反应物,反应后生成高锰酸根离子,则锰离子失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,碘元素应该得电子化合价降低,所以I是反应物,I是生成物,根据原子守恒知,水是反应物,该反应的离子方程式为2Mn2++5I+3H2O2Mn+5I+6H+,据此进行解答。I在反应中得电子,作氧化剂,故A正确;氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2,故B正确;若有2 mol Mn2+参加反应,则转移的电子为2 mol×(7-2)=10 mol,故C正确;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,该反应中氧化剂为I,氧化产物为Mn,所以氧化性:Mn<I,故D错误。 4.C　[解析] Na2Sx+NaClO+NaOHNa2SO4+Y+H2O中S元素化合价上升,Na2Sx为还原剂,则NaClO为氧化剂,Cl元素化合价由+1价下降到-1价,则Y为NaCl,是还原产物,A正确;由A可知Y为NaCl,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x-2)NaOHxNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H2O,Na2Sx是还原剂,NaClO为氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为(3x+1)∶1,B正确;由 Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x-2)NaOHxNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H2O可知,生成1 mol Na2SO4时,消耗mol NaClO,Cl元素化合价由+1价下降到-1价,反应转移2×mol=mol电子,C错误;多硫化钠含有类似—O—O—的—S—S—,含有—O—O—的物质(如H2O2)具有氧化性,则多硫化钠有一定的氧化性,D正确。 5.C　[解析] 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+6Mn+8OH-C+6Mn+6H2O,A正确;反应①中Mn为氧化剂,C是氧化产物,则氧化性:Mn>C,B正确;由于Cl-在酸性条件下可与Mn、Mn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3Mn+4H+MnO2↓+2Mn+2H2O,消耗71.4 g Mn,其物质的量为=0.6 mol,反应中转移电子的物质的量为×0.6 mol=0.4 mol,D正确。 6.C　[解析] 方程式配平为3H2O2+2KMnO42KOH+2MnO2+3O2↑+2H2O,氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2,A错误;H2O2中O的化合价由-1价升高到0价,起到了还原作用,B错误;“暴力制氧”的两个反应都是H2O2中O由-1价升高为0价生成氧气,生成1 mol O2转移2 mol电子,C正确;由于反应放出大量热,反应可能会比较剧烈,形成雾气,但无明显的挥发性酸生成,不会形成酸雾,D错误。 7.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 1.000×10-2 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=2.000×10-2 mol·L-1。 8.C　[解析] 盐酸恰好反应生成的FeCl2 的物质的量为0.4 mol,根据Cl原子守恒可得,c(HCl)==8.0 mol·L-1,A错误;n(S)==0.1 mol,根据转移电子守恒得n(Fe3+)==0.2 mol,则n(Fe2+)=0.4 mol-0.2 mol=0.2 mol,则有n(Fe2+)∶n(Fe3+)=0.2 mol∶0.2 mol=1∶1,B错误;根据H、Cl原子守恒可知,n(H2S)=n(HCl)=n(FeCl2)=0.4 mol,标准状况下,V(H2S)=0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L,C正确;FexS中n(S)=0.1 mol+0.4 mol=0.5 mol,n(Fe)=0.4 mol,则有n(Fe)∶n(S)=0.4 mol∶0.5 mol=0.8,则x=0.8,D错误。 9.B　[解析] Cl2通入KOH溶液,若反应后溶液中n(ClO-)∶n(Cl)=5∶1,设n(ClO-)=5x mol、n(Cl)=x mol,根据得失电子守恒,得n(Cl-)==10x mol,则作氧化剂的Cl2为5x mol,作还原剂的Cl2为3x mol,故氧化剂、还原剂的物质的量之比为5x mol∶3x mol=5∶3,A错误;氯气和KOH溶液反应生成KCl、KClO、KClO3时,K、Cl原子个数之比为1∶1,n(KOH)=2 mol·L-1×2 L=4 mol,n(Cl)=n(K)=4 mol,则有n(Cl2)=n(Cl)=×4 mol=2 mol,标准状况下,V(Cl2)=2 mol×22.4 L·mol-1=44.8 L,B正确;反应②中,Cl元素由+1价变为-1价,Fe元素由+3价变为+6价,则KClO是氧化剂、K2FeO4是氧化产物,故氧化性:KClO>K2FeO4,C错误;n(K2FeO4)==20 mol,根据反应②知,n(KClO)=n(K2FeO4)=30 mol,若反应①中n(ClO-)∶n(Cl)=5∶1,则消耗的n(Cl2)=n(KClO)=48 mol,D错误。 10.A　[解析] 该反应的5 mol H2O中有2 mol H2O发生氧化反应,生成1 mol O2,则0.5 mol H2O被氧化时,生成0.25 mol O2,A错误;3 mol BrF3中作为氧化剂的BrF3有2 mol,作为还原剂的BrF3有1 mol,2 mol H2O为还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3,B正确;2 mol BrF3为氧化剂,得到6 mol电子生成1 mol还原产物Br2,C正确;生成9 mol HF时,有2 mol BrF3被还原,得到6 mol电子,而BrF3生成HBrO3失去2 mol电子,被BrF3还原的BrF3为 mol,则生成2.7 mol HF时,被BrF3还原的BrF3为0.2 mol,D正确。 11.C　[解析] 由图可知,Ce4+和H2反应生成Ce3+和H+,则反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4++H22Ce3++2H+,A正确;根据反应Ⅰ的离子方程式,可知反应Ⅰ中Ce4+为氧化剂,发生还原反应,B正确;由图可知,反应Ⅱ为Ce3+与H+、NO反应生成Ce4+、N2和H2O,则反应Ⅱ的离子方程式为4Ce3++4H++2NO4Ce4++N2+2H2O,C错误;转化过程中的总反应为2H2+2NON2+2H2O,有2 mol H2发生反应,理论上可得N2为1 mol,标准状况下体积为22.4 L,D正确。 12.A　[解析] 根据物质转化图及题给信息可知,发蓝处理过程可用下列化学方程式表示,反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑,反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH,反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH。根据分析,钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是Fe3O4,故A正确;反应①的化学方程式为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+H2O+NH3↑,在反应中, NaNO2为氧化剂,Fe为还原剂,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3,故B错误;NaNO2的还原产物为NH3,溶液显碱性,反应②的离子方程式为6Fe+N+5H2O3Fe2 +NH3↑+7OH-,故C错误;反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH,该反应中各元素化合价未发生变化,不属于氧化还原反应,故D错误。 13.(1)10Ca2++8OH-+6HPCa10(PO4)6(OH)2↓+6H2O (2)①2N+5H2+2H+N2+6H2O　CO2溶于水后呈酸性,可以提供H+,有利于pH维持在4.0~6.0 ②5∶1 [解析] (1)Ca(OH)2与HP反应产生Ca10(PO4)6(OH)2沉淀和水,根据电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为10Ca2++8OH-+6HPCa10(PO4)6(OH)2↓+6H2O。(2)①用Pd-Cu作催化剂,常温下,在pH为4.0~6.0的酸性条件下,具有还原性的H2可以将N还原为N2,反应的离子方程式为2N+5H2+2H+N2+6H2O;若H2中混有CO2,CO2溶于水反应产生的H2CO3发生电离产生H+,有利于pH维持在4.0~6.0,便于H2还原N。②在pH约为5时,用纳米Fe粉可将N还原为N2,Fe粉被氧化为Fe2+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,可得该反应的离子方程式为5Fe+12H++2N5Fe2++N2↑+6H2O,可知在该反应中氧化产物Fe2+与还原产物N2的物质的量之比为5∶1。 学科网（北京）股份有限公司 $