高考化学一轮优化探究练习：第02章第9讲《氧化还原反应方程式的配平及计算》（含详解）

这是一份高考化学一轮优化探究练习：第02章第9讲《氧化还原反应方程式的配平及计算》（含详解），共7页。试卷主要包含了已知在碱性溶液中可发生如下反应，某反应体系中的物质有等内容，欢迎下载使用。

A．＋3 B．＋4
C．＋5 D．＋6
解析：根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得3＋4＝2n＋3，解得n＝2。所以ROeq \\al(2－,4)中R元素的化合价为＋6价。
答案：D
2．工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同时放出CO2。在该反应中( )
A．硫元素被氧化
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C．每生成1 ml Na2S2O3，转移4 ml电子
D．相同条件下，每吸收10 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2
解析：A.在反应物Na2S中S元素的化合价为－2价，在SO2中S元素的化合价为＋4价，反应后产生的物质Na2S2O3中，S元素的化合价为＋2价，介于－2价与＋4价之间，因此硫元素既被氧化又被还原，错误；B.根据题意可得在溶液中发生反应的方程式是Na2CO3＋2Na2S＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2，在反应中氧化剂SO2与还原剂Na2S的物质的量之比为4∶2＝2∶1，错误。C.根据B选项的化学方程式可知，每生成3 ml Na2S2O3，转移8 ml电子，则产生1 ml Na2S2O3，转移eq \f(8,3) ml电子，错误。D.根据反应方程式可知消耗的SO2与产生的CO2的物质的量之比是4∶1，相同条件下，消耗SO2与产生的CO2的体积之比也为4∶1，故D项正确。
答案：D
3．已知二氧化硒是一种氧化剂，它可由Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O制取。又知离子方程式aSeO2＋bSO2＋cH2O===aSe＋b__X__＋d__Y__；则关于下列叙述正确的是( )
A．a∶b＝1∶1
B．Y为OH－
C．氧化性为SeO2＞H2SO4(浓)
D．若每生成0.2 ml X则该反应转移0.4NA个电子
解析：根据题意SeO2是氧化剂，则可将二氧化硫氧化为硫酸，根据原子守恒知X是硫酸，Y不含Se、S，则没有Y生成，根据得失电子相等知a∶b＝1∶2，A、B错误，D正确；根据氧化性：氧化剂＞氧化产物知C错误。
答案：D
4．NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是MnOeq \\al(－,4)＋NOeq \\al(－,2)＋―→Mn2＋＋NOeq \\al(－,3)＋H2O。下列叙述正确的是( )
A．该反应中NOeq \\al(－,2)被还原
B．反应过程中溶液的pH变小
C．生成1 ml NaNO3需要消耗0.4 ml KMnO4
D．中的粒子是OH－
解析：反应中氮元素的化合价从＋3价升高到＋5价，失去2个电子，被氧化，做还原剂，A不正确；Mn元素的化合价从＋7价降低到＋2价，得到5个电子，根据电子得失守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶5，所以选项C正确；再根据电荷守恒可知，反应前消耗氢离子，所以B和D都是错误的。
答案：C
5．把图2中的物质补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平)。
eq \x(Mn2＋)……eq \x(―→)eq \x(H＋)……
图1
eq \x(＋MnO\\al(－,4))eq \x(＋IO\\al(－,4))eq \x(＋IO\\al(－,3))eq \x(＋H2O)
图2
对该氧化还原型离子方程式说法不正确的是( )
A．IOeq \\al(－,4)做氧化剂
B．若1 ml Mn2＋参加反应时则转移5 ml电子
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2
D．配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、3
解析：分析图1、图2可知，Mn2＋做还原剂，那么IOeq \\al(－,4)做氧化剂，配平后的氧化还原反应方程式为2Mn2＋＋5IOeq \\al(－,4)＋3H2O===6H＋＋2MnOeq \\al(－,4)＋5IOeq \\al(－,3)，若有1 ml Mn2＋参加反应时则转移5 ml电子，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、6，故A、B、C项正确，D项错误。
答案：D
6．某反应体系中的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是( )
eq \x(Au2O3)＋eq \x( )＋eq \x( )―→eq \x( )＋eq \x( )＋eq \x( )
A．Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH
B．Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O
C．Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH
D．当1 ml Au2O3完全反应时，转移电子8 ml
解析：Au2O3是反应物，则Au2O一定是生成物，其中Au元素的化合价由＋3变成＋1，化合价降低，则必然有化合价升高的元素，即Na2S2O3(硫元素为＋2价)是反应物，Na2S4O6(硫元素为＋2.5价)是生成物。根据反应前后硫元素守恒有2Na2S2O3―→Na2S4O6，根据钠元素守恒，可知生成物中缺少钠元素，所以NaOH是生成物，再根据氢元素守恒，可知水是反应物。由关系式：Au2O3～Au2O～4e－，所以当1 ml Au2O3完全反应时，转移电子的物质的量为4 ml。
答案：C
7．已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化：H2O2―→H2O IOeq \\al(－,3)―→I2 MnOeq \\al(－,4)―→Mn2＋ HNO2―→NO。
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是( )
A．H2O2 B．IOeq \\al(－,3)
C．MnOeq \\al(－,4) D．HNO2
解析：KI被氧化得到I2,1 ml KI在反应中失去1 ml电子，再据题中所给信息：H2O2―→H2O 1 ml H2O2得2 ml e－，IOeq \\al(－,3)―→I2 1 ml IOeq \\al(－,3)得5 ml e－，MnOeq \\al(－,4)―→Mn2＋ 1 ml MnOeq \\al(－,4)可得 5 ml e－，HNO2―→NO 1 ml HNO2得1 ml e－。虽然B、C项中的1 ml IOeq \\al(－,3)、MnOeq \\al(－,4)均可得5 ml e－，但B中生成物I2可来自IOeq \\al(－,3)和I－，故得I2最多者应是IOeq \\al(－,3)与I－的反应。
答案：B
8．某强氧化剂XO(OH)eq \\al(＋,2)被Na2SO3还原。如果还原2.4×10－3 ml XO(OH)eq \\al(＋,2)，需用30 mL 0.2 ml·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
解析：在氧化还原反应中电子得失数目相等。假设在反应后X的化合价为＋x，则2.4×10－3×(5－x)＝0.03×0.2 ×2，解得x＝0，因此C选项正确。
答案：C
9．向含有1 ml FeCl2的溶液中通入0.2 ml Cl2，再加入含0.1 ml X2Oeq \\al(2－,7)的酸性溶液，使溶液中Fe2＋全部恰好被氧化，并使X2Oeq \\al(2－,7)被还原为Xn＋，则n值为( )
A．2 B．3 C．4 D．5
解析：被0.2 ml Cl2氧化的Fe2＋物质的量是0.4 ml，被0.1 ml X2Oeq \\al(2－,7)氧化的Fe2＋物质的量为0.6 ml，则1 ml X2Oeq \\al(2－,7)在反应中得到6 ml e－，1个X2Oeq \\al(2－,7)降低6价，1个X降低3价，则反应后X为＋3价的离子。
答案：B
10．a ml Cu与含b ml HNO3的溶液恰好完全反应，被还原的HNO3的物质的量一定是( )
A．(b－2a)ml B.eq \f(1,4)b ml
C.eq \f(2,3)a ml D．2a ml
解析：表现酸性的HNO3为2a ml，所以被还原的HNO3为(b－2a) ml。
答案：A
11．(1)请将下列5种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个化学方程式并配平。
＋____===____＋____＋____＋____H2O。
(2)反应物中发生氧化反应的物质为________，被还原的元素是________。
(3)反应中1 ml氧化剂得到________ ml电子。
答案：(1)24FeSO4 30HNO3 8Fe(NO3)3
8Fe2(SO4)3 3N2O↑ 15
(2)FeSO4 N (3)4
12．焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质：NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。
(1)根据题意，可判断出X是
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(写化学式)。
(2)写出并配平该反应的化学方程式：
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(3)发生氧化反应的物质是________，反应中4 ml的氧化剂能________(填“失去”或“得到”)________ ml电子。
(4)反应中产生了11.2 L(标准状况)的气体时，被还原的物质的质量为________。
答案：(1)H2O (2)6NH4Cl＋4Fe2O3===6Fe＋2FeCl3＋3N2↑＋12H2O (3)NH4Cl 得到 18 (4)80 g
13．NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：
①NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl
②NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2
已知HCN(Ki＝6.3×10－10)有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
完成下列填空：
(1)第一次氧化时，溶液的pH应调节为________(选填“酸性”“碱性”或“中性”)；
原因是
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________________________________________________________________________。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式：
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________________________________________________________________________。
(3)处理100 m3含NaCN 10.3 mg·L－1的废水，实际至少需NaClO________ g(实际用量应为理论值的4倍)，才能使NaCN含量低于0.5 mg·L－1，达到排放标准。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似。(CN)2与NaOH溶液反应生成________、________和H2O。
答案：(1)碱性 防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气 (2)2OCN－＋3ClO－===COeq \\al(2－,3)＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑ (3)14 900 (4)NaOCN NaCN
14．新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。生产K2FeO4的工艺流程如图所示；
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：
________FeCl3＋________NaOH＋________NaClO===______Na2FeO4＋______＋______。其中氧化剂是________(填化学式)。
(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据元素守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。根据化合价升降法配平方程式为2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。
(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2FeO4转化为溶解度更小的K2FeO4。
答案：(1)2 10 3 2 9 NaCl 5 H2O NaClO
(2)Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH
15．(四川乐山质检)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空：
Ⅰ.在用酸性KMnO4溶液处理Cu2S和CuS的混合物时，发生的反应如下：
①MnOeq \\al(－,4)＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)
②MnOeq \\al(－,4)＋CuS＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是________(填字母序号)。
a．被氧化的元素是Cu和S
b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
c．生成2.24 L(标况下)SO2，转移电子的物质的量是0.8 ml
d．还原性的强弱关系是Mn2＋＞Cu2S
(2)标出反应②配平后2种反应物前面的系数：
________MnOeq \\al(－,4)＋________CuS＋……
Ⅱ.在稀硫酸中，MnOeq \\al(－,4)和H2O2也能发生氧化还原反应。
氧化反应：H2O2－2e－===2H＋＋O2↑
还原反应：MnOeq \\al(－,4)＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H2O
(3)反应中若有0.5 ml H2O2参加此反应，转移电子的个数为________。
(4)已知：2KMnO4＋7H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋6O2↑＋10H2O，则被1 ml KMnO4氧化的H2O2是________ ml。
Ⅲ.实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应，生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；再滤去沉淀MnO2，浓缩结晶得到KMnO4晶体。
请回答：
(5)用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是
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________________________________________________________________________。
(6)K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
解析：(1)a项，铜元素的化合价由＋1价升到＋2价，硫元素的化合价由－2价升到＋4价，均被氧化，正确；b项，设氧化剂的物质的量为x，还原剂的物质的量为y，则5x＝(2＋6)y，eq \f(x,y)＝eq \f(8,5)，正确；c项，根据b项，当生成5 ml SO2时，转移电子40 ml，所以当有0.1 ml SO2生成时，转移电子0.8 ml，正确；d项，氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，则根据方程式，还原性：Cu2S＞Mn2＋，错误。(2)由②可得，锰元素化合价由＋7价降到＋2价，硫元素化合价由－2价升到＋4价，根据得失电子守恒得：6MnOeq \\al(－,4)＋5CuS＋……。(3)由H2O2－2e－===2H＋＋O2↑得，当有0.5 ml H2O2参加此反应，转移电子个数为NA。(4)1 ml KMnO4得5 ml e－，1 ml H2O2被氧化为O2失2 ml e－，故被氧化的H2O2为2.5 ml。(5)利用电子守恒配平6KOH＋KClO3＋3MnO2高温,3K2MnO4＋KCl＋3H2O。(6)K2MnO4转为KMnO4的反应的离子方程式为3MnOeq \\al(2－,4)＋4H＋===MnO2↓＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2。
答案：(1)d (2)6 5
(3)6.02×1023 (或NA) (4)2.5
(5)KClO3＋3MnO2＋6KOH高温,3K2MnO4＋KCl＋3H2O (6)1∶2