1.4 第4讲 氧化还原反应方程式的配平及计算（word练习）-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习（广东专版）

课时测评4　氧化还原反应方程式的配平及计算 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 选择题1－9题，每小题4分，共36分。 1.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(×) mol/L＝2.00×10－2 mol/L。 2.下列转化过程的分析中错误的是(　　) A.该转化过程中FeO和Fe3O4均作催化剂 B.过程Ⅰ中Fe3O4分解时，每消耗1 mol Fe3O4转移2 mol电子 C.过程Ⅱ的化学方程式为3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑ D.该过程的总反应为2H2OO2↑＋2H2↑ 答案：A 解析：FeO为反应Ⅰ的产物，同时也是反应Ⅱ的反应物，是中间产物，不是催化剂，故A错误；过程Ⅰ中Fe3O4分解生成FeO和O2，反应方程式为2Fe3O46FeO＋O2↑，每消耗1 mol Fe3O4转移2 mol电子，故B正确；由题图可知反应Ⅱ过程中FeO和H2O在加热条件下反应生成Fe3O4、H2，根据得失电子守恒得反应方程式：3FeO＋H2OFe3O4＋H2↑，故C正确；该过程的总反应为H2O在Fe3O4催化作用下分解为氢气和氧气，故D正确。 3.(2024·湖北武汉模拟)神舟十三号全面使用国产芯片，其中制作芯片的刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合溶液，其工艺涉及的反应为Si＋HNO3＋6HFH2SiF6＋HNO2＋H2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　) A.H2SiF6中Si元素的化合价为＋6价 B.该反应中，HNO3仅作氧化剂 C.该反应中，生成2.24 L H2时，被氧化的Si为0.1 mol D.芯片刻蚀液可用稀硝酸代替 答案：B 解析：根据H为＋1价，F为－1价，可知H2SiF6中Si元素的化合价为＋4价，A错误；该反应中，N元素化合价降低，HNO3仅作氧化剂，B正确；题中未说明为标准状况，不能计算2.24 L H2的物质的量，C错误；芯片硅不能和稀硝酸反应，D错误。 4.(2022·浙江6月选考)关于反应Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　) A.H2SO4发生还原反应 B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂 C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D.1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子 答案：B 解析：H2SO4中各元素化合价均未发生变化，A项错误；Na2S2O3中S元素化合价部分升高，部分降低，故Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂，B项正确；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，C项错误；1 mol Na2S2O3发生反应，转移2 mol电子，D项错误。 5.(2024·广东二模)高铁酸钾是一种新型的消毒剂，可以做到消毒、净水两用。高铁酸钾常用反应3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－2Fe＋3Cl－＋5H2O制备，下列说法不正确的是(　　) A.生成1 mol Fe，转移3 mol电子 B.高铁酸钾可以消毒净水两用是因其有强氧化性且生成胶体 C.高铁酸钾消毒剂不能和洁厕灵混合 D.氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶5 答案：D　 解析：上述反应铁元素化合价由＋3变为＋6，则生成1 mol Fe离子，转移3 mol电子，A正确；高铁酸根离子中铁元素处于高价态，具有强氧化性，可以消毒，溶于水能生成氢氧化铁胶体可以净水，B正确；洁厕灵的主要成分是盐酸，高铁酸钾可以和其反应生成有毒的氯气，两者不能混用，C正确；该反应中氧化产物是Fe，还原产物是Cl－，根据方程式可知，两者物质的量之比为2∶3，D错误。 6.(2024·江西宜春模拟)NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌，酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为Mn＋N＋H＋Mn2＋＋　　＋H2O(未配平)。下列叙述正确的是(　　) A.反应后溶液pH下降 B.通常用盐酸酸化高锰酸钾溶液 C.方框中粒子为NO2 D.当生成1 mol Mn2＋需消耗2.5 mol N 答案：D 解析：该反应中Mn元素化合价由＋7价变为＋2价，所以Mn是氧化剂，N是还原剂，生成N，根据得失电子守恒、原子守恒配平离子方程式为2Mn＋5N＋6H＋2Mn2＋＋5N＋3H2O。反应过程中H＋浓度减小，溶液的pH增大，故A错误；HCl具有还原性，能被高锰酸钾溶液氧化，所以不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液，应该用稀硫酸，故B错误；通过以上分析知，方框中粒子为N，故C错误；根据离子方程式知，生成1 mol Mn2＋需消耗2.5 mol N，故D正确。 7.水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应如下(反应条件忽略)：3Fe2＋＋2S2＋O2＋xOH－Fe3O4＋S4＋2H2O。下列说法错误的是(　　) A.该反应中O2作氧化剂 B.该反应中Fe2＋和S2都是还原剂 C.3个Fe2＋参加反应时有1个O2被氧化 D.离子方程式中x＝4 答案：C　 解析：该反应O2中的氧元素化合价降低，所以O2作氧化剂，故A正确；该反应中Fe2＋的铁元素化合价升高，S2中硫元素平均化合价为＋2价，S4中硫元素的平均化合价为＋2.5价，即S元素化合价升高，所以Fe2＋和S2都是还原剂，故B正确；该反应中每有3个Fe2＋参加反应，有1个O2被还原，故C错误；由电荷守恒可知，3×(＋2)＋2×(－2)＋x×(－1)＝1×(－2)，解得x＝4，故D正确。 8.(2024·广东深圳一模)某强氧化剂[XO(OH)2]＋被Na2SO3还原。如果还原2.4×10－3 mol [XO(OH)2]＋，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(　　) A.＋2 B.＋1 C.0 D.－1 答案：C　 解析：[XO(OH)2]＋中X的化合价是＋5，Na2SO3中S元素的化合价从＋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)＝0.2×30×10－3×(6－4)，解得a＝0。 9.(2024·湖北三模)二氧化锰矿粉中MnO2含量测定实验流程如图。下列说法错误的是(　　) A.Na2C2O4将MnO2还原为Mn2＋ B.滴定终点溶液的颜色从无色变为浅紫色 C.MnO2含量为％ D.若滴定终点时滴定管尖嘴处出现气泡，则测得MnO2含量偏小 答案：D　 解析：MnO2具有氧化性，Na2C2O4具有还原性，二者发生反应时，MnO2被还原成Mn2＋，A正确；滴定时是用KMnO4滴定过量的Na2C2O4，Na2C2O4溶液为无色，KMnO4溶液为紫色，则达到滴定终点时，溶液颜色由无色变成浅紫色，B正确；20 mL 0.1 mol·L－1 KMnO4溶液中KMnO4的物质的量为20×10－3 L×0.1 mol·L－1＝2×10－3 mol，由关系式2Mn～5C2可知，与KMnO4反应的Na2C2O4的物质的量为5×10－3 mol，则与MnO2反应的Na2C2O4的物质的量为30×10－3×0.2 mol－5×10－3 mol＝1×10－3 mol，由关系式MnO2～C2可知，样品中MnO2的物质的量为1×10－3 mol，质量为0.087 g，故MnO2的含量为×100％＝％，C正确；若滴定终点时滴定管尖嘴处出现气泡，则KMnO4溶液的体积偏小，结合C项分析知，计算得到的MnO2的质量偏大，测得MnO2的含量偏大，D错误。 10.(6分)按要求回答问题。 (1)某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的物质制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： 硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (2)MnO2是重要的化工原料，由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图： 软锰矿Mn2＋溶出液Mn2＋纯化液MnO2 溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的主要途径如图所示： 步骤Ⅱ是从软锰矿中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)2Ni2＋＋ClO－＋4OH－2NiOOH↓＋Cl－＋H2O (2)MnO2＋4H＋＋2Fe2＋Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O 11.(18分)氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。请根据以下信息，结合所掌握的化学知识，回答下列问题： Ⅰ.铋酸钠(NaBiO3)无色，难溶于水，将少量的铋酸钠固体加入酸性硫酸锰(MnSO4)溶液中，溶液由无色逐渐变为紫红色，反应中NaBiO3被还原为Bi3＋。 (1)写出上述发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (2)氧化产物为　　　　(填离子符号)。 Ⅱ.钒性能优良，用途广泛，有金属“维生素”之称。 (3)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、K2SO3溶液混合，充分反应后生成VO2＋，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。 (4)向(3)中反应后所得溶液中加入KClO3溶液，可将VO2＋转化为V，写出该转化的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (5)V2O5能与盐酸反应生成VO2＋和一种黄绿色气体，该黄绿色气体能与Na2SO3溶液反应而被吸收，则S、Cl－、VO2＋的还原性由强到弱的顺序是　　　　　　　。 (6)V2O5在碳高温还原时，在氮气氛围下氮化还原制备VN，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式可表示为　　　　　　　。 Ⅲ.铬会造成环境污染。某酸性废水中含有Cr2，处理时可用焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2转化为毒性较低的Cr3＋，再调节pH至8，使铬元素沉降，分离出污泥后测得废水中Cr3＋浓度为0.52 mg·L－1，达到排放标准。 (7)Na2S2O5参加反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (8)处理后的废水中Cr3＋的物质的量浓度为　　　　 mol·L－1。 答案：(1)5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋5Na＋＋5Bi3＋＋2Mn＋7H2O (2)Mn (3)1∶1 (4)Cl＋6VO2＋＋3H2OCl－＋6V＋6H＋ (5)S＞Cl－＞VO2＋ (6)V2O5＋5C＋N22VN＋5CO (7)3S2＋2Cr2＋10H＋6S＋4Cr3＋＋5H2O (8)1×10－5 解析：(1)根据现象可知，酸性环境中NaBiO3将Mn2＋氧化为Mn，NaBiO3被还原为Bi3＋，根据电子守恒可知NaBiO3和Mn2＋的化学计量数之比为5∶2，再结合元素守恒可得离子方程式为5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋5Na＋＋5Bi3＋＋2Mn＋7H2O。(2)该反应中Mn元素化合价升高，所以Mn为氧化产物。(3)V2O5转化为VO2＋被还原，作氧化剂，V2O5整体化合价降低2价，K2SO3为还原剂被氧化为硫酸根，整体化合价升高2价，根据得失电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。(4)根据题意可知KClO3将VO2＋氧化为V，自身应被还原为Cl－，根据得失电子守恒可知Cl和VO2＋的化学计量数之比为1∶6，再结合元素守恒可得离子方程式为Cl＋6VO2＋＋3H2OCl－＋6V＋6H＋。(5)根据题意可知V2O5可以将盐酸氧化为Cl2，该过程中Cl－为还原剂，VO2＋为还原产物，所以还原性：Cl－＞VO2＋；氯气可以氧化Na2SO3，该过程中S为还原剂，Cl－为还原产物，所以还原性：S＞Cl－，综上所述还原性：S＞Cl－＞VO2＋。(6)根据题意可知高温条件下V2O5可与C、N2反应生成VN，根据元素守恒，另外一种具有还原性的气体应是CO，化学方程式为V2O5＋5C＋N22VN＋5CO。(7)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)将Cr2转化为毒性较低的Cr3＋，同时焦亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为3S2＋2Cr2＋10H＋6S＋4Cr3＋＋5H2O。(8)分离出污泥后测得废水中Cr3＋的浓度为0.52 mg·L－1，c(Cr3＋)＝ ＝1×10－5 mol·L－1。 学生用书⬇第26页 学科网（北京）股份有限公司 $