第31练 氧化还原反应方程式的配平《无机化学》(化学工业出版社 第四版)一课一练(原卷版+解析版)
2026-02-02
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内容正文:
编写说明:考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况,我们依据支架式教学理念,精心编制了《无机化学》(化学工业出版社 第四版)一课一练。专辑里的每一份练习,都与课堂所授知识点紧密相关,题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣,培养他们的学习自觉性,帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法,为他们后续的进一步提升奠定坚实基础。
本卷是《无机化学》(化学工业出版社 第四版)一课一练的第31练,内容涵盖第九章 电化学基础的第一节 氧化还原反应方程式的配平。
《无机化学》(化学工业出版社 第四版)第31练
第九章 电化学基础
第一节. 氧化还原反应方程式的配平
一、单选题
1.下列关于氧化数的说法,正确的是( )
A. 单质中元素的氧化数均为+1
B. 化合物中氧的氧化数一定为-2(除过氧化物外)
C. 氧化数的数值一定等于元素的化合价
D. 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化数升高,还原剂的氧化数降低
【答案】B
【解析】A错,单质中元素氧化数为0;C错,氧化数是理论值,化合价是实际成键数,数值可能不同;D错,氧化剂氧化数降低,还原剂氧化数升高;B正确,氧的氧化数通常为-2,过氧化物中为-1,符合规则。
2. 氧化还原反应方程式配平的核心原则不包括( )
A. 电子守恒(氧化剂得电子数=还原剂失电子数)
B. 电荷守恒(离子反应中两边电荷总数相等)
C. 质量守恒(反应物与生成物原子总数相等)
D. 浓度守恒(反应物与生成物浓度之比恒定)
【答案】D
【解析】配平核心是电子、电荷、质量守恒,浓度守恒并非配平原则,故选D。
3. 下列反应中,属于歧化反应且配平正确的是( )
A. Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
B. 2S+6NaOHNa2S+Na2SO3+3H2O
C. 4P+5NaOH+H2O=3NaH2PO2+PH3↑
D. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
【答案】A
【解析】歧化反应的判断(同一元素既氧化又还原)+ 氧化还原反应配平正误判断,需结合氧化数变化分析:歧化反应判定标准:反应中同一种元素的氧化数既升高(被氧化)又降低(被还原),电子转移发生在该元素的不同原子之间。
选项 A:Cl 元素氧化数从 0(Cl2)→-1(NaCl,还原)、0→+1(NaClO,氧化),为歧化反应;且反应满足电子守恒、原子守恒,配平正确。
选项 B:S 元素氧化数从 0→-2(Na2S)、0→+4(Na2SO3),属于歧化反应,但配平错误(原子不守恒:左边2S,右边 1S+1S=2S;左边 6Na,右边 2Na+2Na=4Na,Na 原子不守恒),正确配平为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。
选项 C:P 元素氧化数从 0→+1(NaH2PO2)、0→-3(PH3),虽为同一元素氧化数升降,但配平错误(左边 5Na,右边3Na,Na 原子不守恒),正确配平为4P+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑。
选项 D:Mn 元素氧化数从 + 7→+6(K2MnO4)、+7→+4(MnO2),O 元素氧化数从 -2→0(O2),是两种元素分别发生氧化、还原,并非同一元素的歧化反应,不属于歧化反应。
4. 用离子 - 电子法配平碱性介质下的反应MnO4−+SO32−→MnO2↓+SO42−,下列关于配平过程的说法,正确的是( )
A. 还原半反应MnO4−→MnO2配平时,因碱性介质中左边氧原子数多,需在左边加H2O,右边生成OH−,配平后为MnO4−+2H2O+3e−=MnO2↓+4OH−
B. 氧化半反应SO32−→SO42−配平时,因碱性介质中右边氧原子数多,需在左边加H+,右边加H2O
C. 两半反应电子数分别为 3e⁻(还原)和 2e⁻(氧化),最小公倍数为 6,因此还原半反应×2,氧化半反应 ×3,合并后电子无法消去
D. 离子 - 电子法可用于配平所有氧化还原反应,包括非水溶液中的反应
【答案】A
【解析】A 正确,碱性介质中还原半反应MnO4−→MnO2,左边比右边多 2 个氧原子,根据碱性介质配平规则,左边加H2O、右边生成OH−,配平原子后调整电荷,左边加 3e⁻,半反应式正确。B 错误,碱性介质中氧化半反应SO32−→SO42−,右边氧原子数多,应按碱性规则在左边加OH−、右边加H2O,而非用H+调平(H+用于酸性介质)。C 错误,还原半反应得 3e⁻,氧化半反应失 2e⁻,最小公倍数为 6,还原半反应 ×2(得 6e⁻)、氧化半反应 ×3(失 6e⁻),电子数相等可完全消去,合并为总反应。D 错误,离子 - 电子法有局限性,仅适用于水溶液中的氧化还原反应,无法配平非水溶液(如熔融态、有机溶剂中)的反应。
2、 判断题
5. Fe3O4中铁的氧化数为+8/3,其化合价也为+8/3,二者数值一致。( )
【答案】×
【解析】氧化数角度:中铁的氧化数为+8/3是正确的(设 Fe 氧化数为x,根据分子中氧化数代数和为 0,3x+4×(−2)=0,解得x=+8/3),但氧化数是元素原子表观上所带的电荷数,可以是分数,该数值是(氧化数+2)和(氧化数+3)的平均值。
化合价角度:化合价是某元素的一定数目的原子与其他元素一定数目的原子相化合的性质,原子是化学反应的基本微粒,化合价只能为整数,不存在分数化合价;X 射线研究表明的实际组成为,其中铁的电价(离子化合价)为+2和+3,并无+8/3的化合价。表述错误。
6. 用离子 - 电子法配平酸性介质下的氧化还原反应半反应时,若左边氧原子数多于右边,需在左侧加入OH−与氧结合生成H2O;配平两个半反应后,可直接将其相加得到总离子反应,无需调整系数使电子数相等。( )
【答案】×
【解析】酸性介质的氧原子调平规则错误:酸性介质中半反应左边氧原子数多于右边时,应加H+与氧结合为H2O,OH−仅用于碱性 / 中性介质的调平,酸性介质中无OH−参与;②电子守恒原则违背:配平后的两个半反应需先调整系数,使氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,再相加消去电子,直接相加会导致电子不守恒,配平失败。
7. 所有氧化还原反应方程式配平均需同时满足电子守恒、质量守恒和电荷守恒,三者缺一不可。()
【答案】√
【解析】 氧化还原反应配平需同时满足电子(核心)、质量、电荷守恒,缺一不可。
8. 配平反应Cu + HNO3(稀)→Cu(NO3)2 + NO↑+ H2O时,未参与氧化还原的HNO3仅起酸的作用,配平时需单独计算其计量数。
【答案】√
【解析】稀硝酸与Cu反应中,部分HNO3作氧化剂(参与氧化还原),部分作酸(形成Cu(NO3)2),配平时需分别计算计量数。
3、 简答题
9. 请用氧化数法写出KMnO4+K2SO3+H2SO4(稀)→MnSO4+K2SO4+H2O的完整配平步骤,并写出最终配平的化学方程式(严格遵循教材中氧化数法①~⑥的配平步骤)。
【答案】配平基本原则:①氧化数升高总数 = 降低总数;②反应前后各元素原子总数相等。
步骤①:写出反应物和生成物的化学式,短线相隔
KMnO4+K2SO3+H2SO4(稀)-MnSO4+K2SO4+H2O
步骤②:标出反应前后氧化数发生变化的元素
步骤③:调整化学计量数
无需要按物质实际存在形式调整计量数,直接进行下一步。
步骤④:计算元素氧化数的升降值
Mn:+7→+2,氧化数降低 5(+2−(+7)=−5)
S:+4→+6,氧化数升高 2(+6−(+4)=+2)
步骤⑤:确定氧化剂、还原剂的化学计量数
升降值的最小公倍数为 10,则:氧化剂的计量数:10÷5=2;还原剂的计量数:10÷2=5;对应还原产物计量数为 2,氧化产物计量数为 5,代入得:2KMnO4+5K2SO3+H2SO4(稀)-2MnSO4+5K2SO4+H2O
步骤⑥:观察法配平氧化数无变化的元素,标注条件并改短线为等号
左侧 K 原子数:2+5×2=12;右侧现有 K 原子数:5×2=10,需在前补 1,使右侧 K 原子数为 12,即计量数变为6;
右侧总数:2(MnSO4)+6(K2SO4)=8;左侧提供 5 个SO32-(全部转化为SO42-),需提供 3 个,即计量数为3;左侧 H 原子数:3×2=6,则右侧计量数为3(O 原子数同步配平)。
最终配平的化学方程式:2KMnO4+5K2SO3+3H2SO4(稀)-2MnSO4+6K2SO4+3H2O
10. 用离子-电子法配平下列反应,写出详细步骤(注明介质类型)
酸性介质:Cr2O72−+Fe2+→Cr3++Fe3+
【答案】反应中还原半反应:Cr2O72−→Cr3+
氧化半反应:Fe2+→Fe3+
分别配平两个半反应(碱性介质:缺 O 补H2O,缺 H 补OH−)
Cr2O72−+14H++6e−=2Cr3++7H2O(还原半反应,得 6e⁻)。
6Fe2+=6Fe3++6e−
合并两个半反应,消去电子
将配平的还原半反应和调整后的氧化半反应相加,左右两侧6e−抵消,消电子后初步式:
检查电荷平衡,最终配平的方程式为
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本卷是《无机化学》(化学工业出版社 第四版)一课一练的第31练,内容涵盖第九章 电化学基础的第一节 氧化还原反应方程式的配平。
《无机化学》(化学工业出版社 第四版)第31练
第九章 电化学基础
第一节. 氧化还原反应方程式的配平
一、单选题
1.下列关于氧化数的说法,正确的是( )
A. 单质中元素的氧化数均为+1
B. 化合物中氧的氧化数一定为-2(除过氧化物外)
C. 氧化数的数值一定等于元素的化合价
D. 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化数升高,还原剂的氧化数降低
2. 氧化还原反应方程式配平的核心原则不包括( )
A. 电子守恒(氧化剂得电子数=还原剂失电子数)
B. 电荷守恒(离子反应中两边电荷总数相等)
C. 质量守恒(反应物与生成物原子总数相等)
D. 浓度守恒(反应物与生成物浓度之比恒定)
3. 下列反应中,属于歧化反应且配平正确的是( )
A. Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
B. 2S+6NaOHNa2S+Na2SO3+3H2O
C. 4P+5NaOH+H2O=3NaH2PO2+PH3↑
D. 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
4. 用离子 - 电子法配平碱性介质下的反应MnO4−+SO32−→MnO2↓+SO42−,下列关于配平过程的说法,正确的是( )
A. 还原半反应MnO4−→MnO2配平时,因碱性介质中左边氧原子数多,需在左边加H2O,右边生成OH−,配平后为MnO4−+2H2O+3e−=MnO2↓+4OH−
B. 氧化半反应SO32−→SO42−配平时,因碱性介质中右边氧原子数多,需在左边加H+,右边加H2O
C. 两半反应电子数分别为 3e⁻(还原)和 2e⁻(氧化),最小公倍数为 6,因此还原半反应×2,氧化半反应 ×3,合并后电子无法消去
D. 离子 - 电子法可用于配平所有氧化还原反应,包括非水溶液中的反应
2、 判断题
5. Fe3O4中铁的氧化数为+8/3,其化合价也为+8/3,二者数值一致。( )
6. 用离子 - 电子法配平酸性介质下的氧化还原反应半反应时,若左边氧原子数多于右边,需在左侧加入OH−与氧结合生成H2O;配平两个半反应后,可直接将其相加得到总离子反应,无需调整系数使电子数相等。( )
7. 所有氧化还原反应方程式配平均需同时满足电子守恒、质量守恒和电荷守恒,三者缺一不可。()
8. 配平反应Cu + HNO3(稀)→Cu(NO3)2 + NO↑+ H2O时,未参与氧化还原的HNO3仅起酸的作用,配平时需单独计算其计量数。
3、 简答题
9. 请用氧化数法写出KMnO4+K2SO3+H2SO4(稀)→MnSO4+K2SO4+H2O的完整配平步骤,并写出最终配平的化学方程式(严格遵循教材中氧化数法①~⑥的配平步骤)。
10. 用离子-电子法配平下列反应,写出详细步骤(注明介质类型)
酸性介质:Cr2O72−+Fe2+→Cr3++Fe3+
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