課時2氧化還原反應方程式的配平及計算(時間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個小題，每題6分，共42分，每個小題只有一個選項符合題意。)1．O3具有強氧化性，將O3通入KI溶液中發生反應：O3＋I－＋H＋→I2＋O2＋H2O(未配平)，下列說法正確的是 ()。A．配平后的離子方程式為2O3＋2I－＋4H＋=I2＋2O2＋2H2OB．每生成1molI2轉移電子2molC．O2是還原產物之一D．該反應能說明O2的氧化性大于I2的解析A項中方程式雖然滿足原子守恒，但不滿足電子守恒和電荷守恒，配平后正確的離子方程式為O3＋2I－＋2H＋=I2＋O2＋H2O，故每生成1molI2轉移電子2mol，A項錯誤，B項正確；O3和O2中O的化合價均為0，故O2既不是氧化產物，也不是還原產物，C項錯誤；該反應能說明O3的氧化性大于I2的，而不能說明O2的氧化性大于I2的，D項錯誤。答案B2．鋅與很稀的硝酸反應生成硝酸鋅、硝酸銨和水。當生成1mol硝酸鋅時，被還原的硝酸的物質的量為 ()。A．2mol B．1mol C．0.5mol D．0.25mol解析依據Zn＋HNO3(稀)→Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O，Zn：0→＋2，化合價改變值為2，N：＋5→－3，化合價改變值為8，根據化合價升降總值相等得：Zn(NO3)2的化學計量數為4，NH4NO3的化學計量數為1，然后根據原子守恒配平化學方程式為4Zn＋10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，當生成1molZn(NO3)2時，被還原的HNO3為0.25mol。答案D3．24mL濃度為0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產物中的化合價為 ()。A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5解析題目中指出被還原的元素是Cr，則得電子的物質必是K2Cr2O7，失電子的物質一定是Na2SO3，其中S元素的化合價從＋4→＋6；而Cr元素的化合價將從＋6→＋n(設化合價為n)。根據氧化還原反應中得失電子守恒規律，有0.05mol·L－1×0.024L×(6－4)＝0.02mol·L－1×0.020L×2×(6－n)，解得n＝3。答案B4．已知OCN－中每種元素都滿足8電子穩定結構，在反應OCN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，如果有6molCl2完全反應，則被氧化的OCN－的物質的量是 ()。A．2mol B．3mol C．4mol D．6mol解析OCN－中C顯＋4價，N顯－3價，反應中只有N和Cl的化合價改變，根據OCN－eq\o(→,\s\up7(失3e－))eq\f(1,2)N2、Cl2eq\o(→,\s\up7(得2e－))2Cl－，由得失電子守恒：2n(Cl2)＝3n(OCN－)，可知6molCl2完全反應，有4molOCN－被氧化，C對。答案C5．水熱法制備納米顆粒Y(化合物)的反應為：3Fe2＋＋2S2O32－＋O2＋aOH－=Y＋S4O62－＋2H2O。下列說法中，不正確的是 ()。A．S2O32－是還原劑B．Y的化學式為Fe2O3C．a＝4D．每有1molO2參加反應，轉移的電子總數為4mol解析由反應知還原劑是S2O32－，氧化劑是O2，每有1molO2參加反應，轉移電子的物質的量為4mol，A、D正確；由原子守恒知Y的化學式為Fe3O4，B錯誤；由電荷守恒知，a＝4，C正確。答案B6．根據表中信息判斷，下列選項不正確的是 ()。序號反應物產物①KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4……②Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3③MnO4－……Cl2、Mn2＋……A.第①組反應的其余產物為H2O和O2B．第②組反應中Cl2與FeBr2的物質的量之比為1∶2C．第③組反應中生成1molCl2，轉移電子2molD．氧化性由強到弱的順序為MnO4－>Cl2>Fe3＋>Br2解析本題考查氧化還原反應的相關知識。A項MnSO4是還原產物，H2O2作還原劑，氧化產物是O2，依據原子守恒，產物中還應有水，正確；B項，Fe2＋的還原性強于Br－，Cl2與FeBr2的物質的量之比為1∶2時，1molCl2恰好氧化2molFe2＋，Br－不被氧化，產物為FeCl3、FeBr3，正確；C項，MnO4－得電子轉化為Mn2＋，Cl2是氧化產物，只有Cl－失電子，生成1molCl2轉移2mol電子，正確；D項，氧化產物的氧化性弱于氧化劑的氧化性，故氧化性MnO4－>Cl2>Br2>Fe3＋(還原性Fe2＋強于Br－，故氧化性Br2>Fe3＋)，D不正確答案D7．將SO2通入足量Fe2(SO4)3溶液中，完全反應后再加入K2CrO4溶液，發生的兩個化學反應為SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SO42－＋2Fe2＋＋W①，Cr2O72－＋aFe2＋＋bH＋→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O②。下列有關說法正確的是 ()。A．還原性：Cr3＋＞SO2B．方程式②中，a＝6，b＝7C．Cr2O72－能將Na2SO3氧化成Na2SO4D．方程式①中W為OH－解析由反應①②中各元素的價態變化可知，反應①中，SO2為還原劑，Fe3＋為氧化劑，且還原性為SO2＞Fe2＋，氧化性為Fe3＋＞SO42－。反應②中，Fe2＋為還原劑，Cr2O72－為氧化劑，且還原性為Fe2＋＞Cr3＋，氧化性為Cr2O72－＞Fe3＋。由此可見選項A錯誤。選項B，配平反應②：Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，故a＝6，b＝14，錯誤。選項C，由于Cr2O72－具有氧化性，Na2SO3具有還原性，故Cr2O72－能將Na2SO3氧化成Na2SO4，正確。選項D，根據質量守恒定律，可知反應①中W為H＋，錯誤。答案C二、非選擇題(本題共6個小題，共58分)8．(8分)近年來地質、環境災難頻頻發生，為防止在大災之后疫病流行，災區需要大量的各種消毒劑、漂白劑等。(1)二氧化氯是目前國際上公認的第四代高效、無毒的廣譜消毒劑，它可由KClO3與SO2在H2SO4作用下反應制得。請寫出反應的離子方程式：_________________________________________________________________。(2)過碳酸鈉是一種新型固態漂白劑，化學式可表示為Na2CO3·3H2O2，它具有Na2CO3和H2O2的雙重性質。過碳酸鈉與下列物質均會發生化學反應而失效，其中過碳酸鈉只發生了氧化反應的是________。A．MnO2 B．KMnO4溶液C．稀鹽酸 D．Na2SO3溶液(3)漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)在常溫下黑暗處可保存一年，HClO2不穩定可分解，反應的離子方程式為HClO2→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。當1molHClO2分解時，轉移的電子數是________。解析(1)ClO3－被SO2還原為ClO2，SO2被ClO3－氧化為SO42－，其離子反應方程式為：2ClO3－＋SO2=2ClO2＋SO42－。(2)Na2CO3·3H2O2反應時，與氧化還原反應相關的是H2O2，H2O2被MnO2催化分解生成H2O、O2，過碳酸鈉既發生氧化反應也發生還原反應；KMnO4溶液具有強氧化性，能將H2O2氧化生成O2，過碳酸鈉中H2O2只發生氧化反應；Na2SO3被H2O2氧化，過碳酸鈉中H2O2發生還原反應；過碳酸鈉與稀鹽酸不發生氧化還原反應。(3)配平反應：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，5molHClO2分解轉移4mol電子，故1molHClO2發生分解反應，轉移0.8mol電子，即數目為0.8×6.02×1023。答案(1)2ClO3－＋SO2=2ClO2＋SO42－(2)B(3)0.8×6.02×1023(或4.816×1023)9．(10分)向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水，CCl4層變成紫色。如果繼續向試管中滴加氯水，振蕩，CCl4層會逐漸變淺，最后變成無色。完成下列填空：(1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學反應方程式________________________________________________________________。(2)整個過程中的還原劑是________。(3)把KI換成KBr，則CCl4層變為________色；繼續滴加氯水，CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是_________________________________________________________________。(4)加碘鹽中含碘量為20～50mg·kg－1。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1000kg，若用KI與Cl2反應制KIO3，至少需要消耗Cl2________L(標準狀況，保留2位小數)。解析(1)CCl4層變成紫色說明有I2生成，繼續滴加氯水變成無色，說明I2又被氧化生成HIO3，同時生成HCl。(2)首先KI被氧化生成I2，后來I2又被氧化生成KIO3，所以整個過程中的還原劑是KI、I2。(3)Br2的CCl4溶液顯紅棕色；繼續滴加氯水，CCl4層顏色沒有變化，說明氯水能氧化I2但不能氧化Br2，結合第(1)問可得氧化性HBrO3>Cl2>HIO3。(4)KI被Cl2氧化成KIO3，對應關系式為I－～KIO3～3Cl21mol 3moleq\f(1000×20×10－3,127)mol n(Cl2)則n(Cl2)＝eq\f(60,127)mol，V(Cl2)＝eq\f(60,127)mol×22.4L·mol－1≈10.58L。答案(1)I2＋5Cl2＋6H2O=2HIO3＋10HCl(2)KI、I2(3)紅棕HBrO3>Cl2>HIO3(4)10.5810．(9分)高錳酸鉀(KMnO4)是一種常用的氧化劑。(1)有下列變化：CO32－→CO2、C2O42－→CO2、Fe3＋→Fe2＋，找出其中一個變化與“MnO4－→Mn2＋”組成一個反應，寫出該反應的離子方程式：_________________________________________________________________。(2)高錳酸鉀可代替二氧化錳用來制取Cl2，則反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為________。(3)高錳酸鉀與硫化亞鐵有如下反應：10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4=3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋10S＋24H2O。若上述反應前后固體的質量減少了2.8g，則硫元素與KMnO4之間發生轉移的電子數目為________。解析(1)MnO4－→Mn2＋為還原過程，故與之對應的應為氧化過程C2O42－→CO2。根據得失電子守恒將方程式配平即可。(2)酸性條件下，KMnO4溶液的氧化性較強，其與濃鹽酸反應時，被還原為Mn2＋，根據電子守恒可知氧化劑和還原劑(HCl)物質的量之比為1∶5。(3)根據方程式可得關系式：10FeS～10S～Δm～e－ 880g 320g560g 30mol 2.8g n(e－)n(e－)＝eq\f(2.8g,560g)×30mol＝0.15mol。答案(1)2MnO4－＋16H＋＋5C2O42－=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O(2)1∶5(3)0.15NA(或9.03×1022)11．(10分)雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料，二者在自然界中共生。根據題意完成下列填空：(1)As2S3和SnCl2在鹽酸中反應轉化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體。若As2S3和SnCl2正好完全反應，As2S3和SnCl2的物質的量之比為________。(2)上述反應中的氧化劑是________，反應產生的氣體可用________吸收。(3)As2S3和HNO3有如下反應：As2S3＋10H＋＋10NO3－=2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O若生成2molH3AsO4，則反應中轉移電子的物質的量為________。若將該反應設計成一原電池，則NO2應該在________(填“正極”或“負極”)附近逸出。(4)若反應產物NO2和11.2LO2(標準狀況)混合后用水吸收全部轉化成濃HNO3，然后與過量的碳反應，所產生的CO2的量________(選填編號)。a．小于0.5mol b．等于0.5molc．大于0.5mol d．無法確定解析(1)As在As2S3中的化合價為＋3，在As4S4中的化合價為＋2，每摩As2S3轉化為As4S4時得到2mole－，而每摩SnCl2轉化為SnCl4時失去2mole－，故二者在反應時物質的量之比為1∶1。(2)H2S既可與NaOH溶液反應，又能與CuSO4溶液反應。(3)當生成2molH3AsO4時，同時生成了3molS，二者共失去電子10mol。HNO3在反應中作氧化劑，在正極上發生反應，所以NO2應在正極上生成。(4)根據反應4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，反應共生成2molHNO3，濃HNO3與碳反應時的物質的量之比為4∶1，所以2molHNO3如完全反應可生成CO20.5mol。但由于硝酸的濃度降低到一定程度時，碳就不再與硝酸反應，所以實際產生CO2的物質的量應小于0.5mol。答案(1)1∶1(2)As2S3氫氧化鈉溶液(或硫酸銅溶液)(3)10mol正極(4)a12．(10分)在熱的稀硫酸中溶解了11.4gFeSO4固體，當加入50mL0.5mol·L－1KNO3溶液時，其中的Fe2＋全部轉化成Fe3＋，KNO3也完全反應并放出NxOy氣體。(1)推算出x＝________；y＝________。(2)配平該反應的方程式：FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4=____K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____eq\x()(NxOy)＋____H2O(配平時x、y用具體數值表示，物質填在eq\x()中)。(3)反應中氧化產物是________。(4)用雙線橋法表示該反應中的電子轉移方向和數目：____________________________________________________________________________________。解析n(FeSO4)＝eq\f(11.4g,152g·mol－1)＝0.075moln(KNO3)＝0.05L×0.5mol·L－1＝0.025molFe2＋轉化為Fe3＋共失去0.075mol電子，根據得失電子守恒原理，可知1molN原子得到3mol電子，反應中N元素由＋5價降為＋2價，既得到的氧化物為NO。答案(1)11(2)624132NO↑4(3)Fe2(SO4)3(4)＋4H2O13．(11分)氧化還原反應綜合應用：氧化還原反應滴定(1)配平氧化還原反應方程式：C2O42－＋____MnO4－＋____H＋=____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O(2)稱取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的試樣，加水溶解，配成250mL溶液。量取兩份此溶液各25mL，分別置于兩個錐形瓶中。①第一份溶液中加入酚酞試液，滴加0.25mol·L－1NaOH溶液至20mL時，溶液由無色變為淺紅色。該溶液被中和的H＋的總物質的量為________mol。②第二份溶液中滴加0.10mol·L－1的酸性高錳酸鉀溶液。A．KMnO4溶液在滴定過程中作________(填“氧化劑”或“還原劑”)，該滴定過程________(填“需要”或“不需要”)另加指示劑。滴至16mL時反應完全，此時溶液顏色由________變為________。B．若在接近終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶沖洗一下，再繼續滴定至終點，則所測結果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。C．若在達到滴定