内容正文:
第3课时 氧化还原反应的配平和计算
题组一 氧化还原反应方程式的配平
1.有一未完成的离子方程式为+5X-+6H+3X2+3H2O,据此判断,元素X在中的化合价为( )
A.+1 B.+3
C.+5 D.+7
2.在一定条件下,R和F2可发生如下反应:R+F2+2OH-R+2F-+H2O,从而可知在R中元素R的化合价是( )
A.+4价 B.+5价
C.+6价 D.+7价
3.已知2M+5S2-+16H+2M2++5S↓+8H2O。下列叙述正确的是( )
A.x=2
B.y=3
C.M中M的化合价为+7价
D.S2-在反应中得到电子
4.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
(2)已知1个KBrO3在反应中得到5个电子生成X,则X的化学式为 。
(3)根据上述反应可推知 (填字母)。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4
b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
(4)将还原剂和氧化剂的化学式及其配平后的计量数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:
……
5.次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,反应为Ag++H3PO2+H2OAg↓+H3PO4+H+。请回答下列问题:
(1)H3PO2中,P元素的化合价为 ;该反应中,氧化产物属于 (填“单质”“酸”或“盐”)。
(2)配平该离子方程式: 。
(3)H3PO2是一元弱酸,写出其与足量NaOH溶液反应的化学方程式: 。
题组二 氧化还原反应的计算
6.关于反应NO2+NO+2NaOH2NaNO2+H2O的说法错误的是( )
A.NaNO2中N的化合价为+3价
B.NO是还原剂
C.氧化反应的产物是NaNO2
D.每生成1个NaNO2时转移2个电子
7.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A.5∶3 B.5∶4
C.1∶1 D.3∶5
8.反应:8NH3+3Cl2N2+6NH4Cl,下列说法正确的是( )
A.Cl2发生氧化反应
B.NH3既是氧化剂又是还原剂
C.被氧化的NH3与被还原的Cl2的化学计量数之比为2∶3
D.参加反应的NH3的化学计量数与转移电子数之间的关系为NH3~6e-
9.含有氧化剂X的溶液与亚硫酸钠(Na2SO3)溶液恰好反应完全,已知Na2SO3被氧化为Na2SO4,X、Na2SO3的个数之比为2∶1,则还原产物中元素X的价态是( )
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
10.飞船的燃料可为肼(N2H4),发射时发生的反应为2N2H4+N2O43N2+4H2O,下列说法正确的是( )
A.肼在反应中作氧化剂
B.反应中每生成1个H2O 转移4个电子
C.N2O4 在反应中被氧化
D.氧化产物与还原产物的质量之比是2∶1
11.已知离子方程式:As2S3+H2O+NAs+S+NO↑+ (未配平),下列说法错误的是( )
A.配平后H2O的化学计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 3∶28
D.氧化产物为As和S
12.已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+,Cl2→Cl-,Mn→Mn2+,HNO3→NO,如果分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI,得到I2最多的是( )
A.Fe3+ B.Cl2
C.Mn D.HNO3
13.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,离子方程式如下(未配平):Mn+Fe2++H+Mn2++Fe3++H2O;下列说法错误的是( )
A.Mn 是氧化剂,Fe3+是氧化产物
B.Mn2+的还原性弱于Fe2+
C.离子方程式中按物质顺序的化学计量数是1、5、8、1、5、4
D.生成1分子水时,转移2.5个电子
14.为有效防止病毒的传播,除了戴口罩,还需加强对隔离场所的消毒。常用的消毒剂有双氧水、医用酒精以及含氯消毒剂。其中含氯消毒剂的家族最庞大、应用最广泛。实验室制备Cl2有三种常用方法:
a.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
b.KMnO4+HCl(浓)KCl+
MnCl2+Cl2↑+H2O
c.KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O
(1)常温下,医用酒精、Cl2、KMnO4、MnCl2、浓盐酸中能导电的是 ,属于混合物的是 ,属于电解质的是 。
(2)写出反应c对应的离子方程式:
[已知HCl(浓)可拆分为H+和Cl-]。
(3)配平反应b的方程式 。
(4)当三个反应中参与反应的HCl的质量相同时,得到Cl2的质量最多的是反应 (填“a”“b”或“c”,下同);当得到等质量的Cl2时,消耗HCl的质量最多的是反应 。
15.凡是养鱼的人都知道一种很不错的消毒剂,这就是被称为当今第四代消毒产品的二氧化氯。其属于A1级别安全高效消毒剂之一,并且可以在极低的浓度下对病菌有杀灭作用,功效显而易见。
KClO3和浓盐酸在一定温度下反应生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为
KClO3+ HCl(浓) KCl+ ClO2↑+ Cl2↑+
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填序号)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性
④氧化性和酸性
(3)产生1分子Cl2,转移的电子为 个。
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第3课时 氧化还原反应的配平和计算
1.C 根据离子方程式左右两边电荷相等,则未知物应含有1个负电荷,根据方程式遵循质量守恒定律可知,如生成3个X2,则需要1个X,因此X的化合价为+5价。
2.B 方法1:根据电荷守恒有n+1×2=1+1×2,n=1,设元素R在R中的化合价为x,则x-2×3=-1,x=+5;方法2:设元素R在R中的化合价为x,根据氧化还原反应中,得失电子守恒有(7-x)×1=[0-(-1)]×2,所以x=+5。
3.C 由电荷守恒可知,-2x-10+16=4,x=1,A错误;设M中M的化合价为a,由化合价升降总数相等知,2×(a-2)=5×2,a=+7,又化合物中元素的化合价代数和为0可得,1+7=2×y,y=4,B错误,C正确;S2-中S元素的化合价从-2价变为0价,化合价升高被氧化,作还原剂,在反应中失去电子,D错误。
4.(1)AsH3 (2)Br2 (3)ac (4)
解析:(1)已知KBrO3为得电子物质,故其化合价一定降低,作氧化剂,那么还原剂只能是题目所提供的AsH3,AsH3中As的化合价为-3价,反应后变为含+5价As的H3AsO4,故还原剂为AsH3。(2)1个KBrO3得5个电子,即反应后Br元素的化合价应从+5价降为0价,故未知物质X为Br2。(3)此题的考点为氧化还原反应中的基本规律:氧化剂的氧化性大于氧化产物,还原剂的还原性大于还原产物,选a、c。(4)因为氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物已知,可直接进行配平。
As:-3价→+5价 升8价
Br:+5价→0价 降5价
根据化合价升降相等,在AsH3前配数5,在KBrO3前配数8,在Br2前配数4;再根据K原子守恒,K2SO4应在生成物中,配数为4;则H2SO4应在反应物中,配数为4;H2O在生成物中,配数为4;配平后用单线桥标出电子转移方向和数目:
5H3O4+4K2SO4
还原剂 氧化剂 氧化产物
+4+4H2O。
还原产物
5.(1)+1价 酸
(2)4Ag++H3PO2+2H2O4Ag↓+H3PO4+4H+
(3)H3PO2+NaOHNaH2PO2+H2O
解析:(1)H3PO2中,H为+1价、O为-2价,则P元素的化合价为+1价;该反应中H3PO2作还原剂,则H3PO4为氧化产物,属于酸。(2)在反应中,Ag+生成Ag,化合价降低1价,H3PO2生成H3PO4,P元素化合价升高4价,依据化合价升高与降低总数相等,可确定Ag+与H3PO2的化学计量数之比为4∶1,由此可配平该离子方程式:4Ag++H3PO2+2H2O4Ag↓+H3PO4+4H+。(3)H3PO2是一元弱酸,所以其与足量NaOH溶液反应的化学方程式:H3PO2+NaOHNaH2PO2+H2O。
6.D NaNO2中Na的化合价为+1价,O的化合价为-2价,则N的化合价为+3价,A项正确;NO中N的化合价升高,是还原剂,B项正确;NO中N的化合价升高,生成NaNO2,则NaNO2为氧化产物,C项正确;根据得失电子守恒可知,生成2个NaNO2时转移1个电子,D项错误。
7.A 设被氧化的氮原子数为x,被还原的氮原子数为y,根据得失电子守恒列式:x×|-3-0|=y×|+5-0|,得x∶y=5∶3。
8.C 氯元素化合价降低,Cl2发生还原反应,A错误;氮元素化合价升高,NH3是还原剂,B错误;8分子氨气参与反应,被氧化的是2分子,所以被氧化的NH3与被还原的Cl2的化学计量数之比为2∶3,C正确;参加反应的NH3的化学计量数与转移电子数之间的关系为8NH3~6e-,D错误。
9.D Na2SO3被氧化为Na2SO4,化合价升高2价;设X被还原后的价态为n,则X元素的化合价降低总数为(5-n),且X与Na2SO3的个数之比为 2∶1,由化合价升高总数等于降低总数:2×1=(5-n)×2,解得n=+4。
10.D 肼中N元素化合价升高,肼在反应中作还原剂,A错误;反应中每生成1个H2O转移2个电子,B错误;N2O4中N元素化合价降低,在反应中被还原,C错误;N2O4中N元素化合价由+4价降低为0价,N2H4中N元素化合价由-2价升高为0价,该反应中N2既是氧化产物又是还原产物,氧化产物与还原产物的质量之比是2∶1,D正确。
11.C 根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒,可得:3As2S3+4H2O+28N6As+9S+28NO↑+8H+,据此可知,A、B、D正确;氧化剂和还原剂的化学计量数之比为28∶3,C错误。
12.C 设各微粒数目均为2个,A项,2Fe3++2I-2Fe2++I2,得到1个I2;B项,Cl2+2I-2Cl-+I2,得到2个I2;C项,16H++2Mn+10I-2Mn2++5I2+8H2O,得到5个I2;D项,8H++2N+6I-2NO↑+3I2+4H2O,得到3个I2;由上述分析可知,高锰酸根离子氧化足量碘化钾得到的碘单质最多。
13.D 该反应中,锰元素的化合价降低,铁元素的化合价升高,所以Mn是氧化剂,Fe3+是氧化产物,A正确;该反应中还原剂是Fe2+,还原产物是Mn2+,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,B正确;根据得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒配平离子方程式为Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O,C正确;根据方程式知,生成1分子水时,转移电子的个数=5÷4=1.25,D错误。
14.(1)浓盐酸 浓盐酸、医用酒精 KMnO4、MnCl2
(2)Cl+6H++5Cl-3Cl2↑+3H2O (3)2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(4)c a
解析:(1)常温下,浓盐酸中有H+和Cl-可自由移动,能导电;医用酒精是75%的酒精水溶液,浓盐酸是HCl的水溶液,都属于混合物;KMnO4、MnCl2的水溶液能导电,属于电解质;氯气是单质,既不是电解质又不是非电解质。(3)锰元素化合价由+7价降低为+2价、氯元素化合价由-1价升高为0价,由得失电子守恒、质量守恒,配平方程式为2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。(4)当三个反应中参与反应的HCl的质量相同时,根据反应a、反应b、反应c中HCl与Cl2个数关系分别是:16HCl~4Cl2、16HCl~5Cl2、16HCl~8Cl2,得到Cl2的质量最多的是反应c;当得到等质量的Cl2时,消耗HCl的质量最多的是反应a。
15.(1)2 4 2 2 1 2 H2O (2)② (3)2
解析:(1)氧化还原反应方程式的配平可从得失电子数目相等和原子守恒两个方面来完成。注意不交叉规律的使用。(2)反应中浓盐酸一部分转化成Cl2表现还原性,一部分转化成KCl表现酸性。(3)产生1个Cl2,转移的电子数为2。
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