【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】2021高考化學(xué)(人教版)一輪配套練習(xí)：第2章-課時(shí)4-氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計(jì)算

課時(shí)4氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計(jì)算(時(shí)間：45分鐘分值：100分)一、選擇題(本題共7個(gè)小題，每題6分，共42分，每個(gè)小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)1．O3具有強(qiáng)氧化性，將O3通入KI溶液中發(fā)生反應(yīng)：O3＋I(xiàn)－＋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(zhuǎn)移電子2molC．O2是還原產(chǎn)物之一D．該反應(yīng)能說明O2的氧化性大于I2的解析A項(xiàng)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(zhuǎn)移電子2mol，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；O3和O2中O的化合價(jià)均為0，故O2既不是氧化產(chǎn)物，也不是還原產(chǎn)物，C項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)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(xiàng)錯(cuò)誤。答案B2．鋅與很稀的硝酸反應(yīng)生成硝酸鋅、硝酸銨和水。當(dāng)生成1mol硝酸鋅時(shí)，被還原的硝酸的物質(zhì)的量為 ()。A．2mol B．1mol C．0.5mol D．0.25mol解析依據(jù)Zn＋HNO3(稀)→Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O，Zn：0→＋2，化合價(jià)轉(zhuǎn)變值為2，N：＋5→－3，化合價(jià)轉(zhuǎn)變值為8，依據(jù)化合價(jià)升降總值相等得：Zn(NO3)2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4，NH4NO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，然后依據(jù)原子守恒配平化學(xué)方程式為4Zn＋10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，當(dāng)生成1molZn(NO3)2時(shí)，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(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)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(zhì)必是K2Cr2O7，失電子的物質(zhì)肯定是Na2SO3，其中S元素的化合價(jià)從＋4→＋6；而Cr元素的化合價(jià)將從＋6→＋n(設(shè)化合價(jià)為n)。依據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)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(wěn)定結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)OCN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，假如有6molCl2完全反應(yīng)，則被氧化的OCN－的物質(zhì)的量是 ()。A．2mol B．3mol C．4mol D．6mol解析OCN－中C顯＋4價(jià)，N顯－3價(jià)，反應(yīng)中只有N和Cl的化合價(jià)轉(zhuǎn)變，依據(jù)OCN－eq\o(→,\s\up10(失3e－))eq\f(1,2)N2、Cl2eq\o(→,\s\up10(得2e－))2Cl－，由得失電子守恒：2n(Cl2)＝3n(OCN－)，可知6molCl2完全反應(yīng)，有4molOCN－被氧化，C對(duì)。答案C5．水熱法制備納米顆粒Y(化合物)的反應(yīng)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(xué)式為Fe2O3C．a(chǎn)＝4D．每有1molO2參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為4mol解析由反應(yīng)知還原劑是S2O32－，氧化劑是O2，每有1molO2參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol，A、D正確；由原子守恒知Y的化學(xué)式為Fe3O4，B錯(cuò)誤；由電荷守恒知，a＝4，C正確。答案B6．依據(jù)表中信息推斷，下列選項(xiàng)不正確的是 ()。序號(hào)反應(yīng)物產(chǎn)物①KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4……②Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3③MnO4－……Cl2、Mn2＋……A.第①組反應(yīng)的其余產(chǎn)物為H2O和O2B．第②組反應(yīng)中Cl2與FeBr2的物質(zhì)的量之比為1∶2C．第③組反應(yīng)中生成1molCl2，轉(zhuǎn)移電子2molD．氧化性由強(qiáng)到弱的挨次為MnO4－>Cl2>Fe3＋>Br2解析本題考查氧化還原反應(yīng)的相關(guān)學(xué)問。A項(xiàng)MnSO4是還原產(chǎn)物，H2O2作還原劑，氧化產(chǎn)物是O2，依據(jù)原子守恒，產(chǎn)物中還應(yīng)有水，正確；B項(xiàng)，F(xiàn)e2＋的還原性強(qiáng)于Br－，Cl2與FeBr2的物質(zhì)的量之比為1∶2時(shí)，1molCl2恰好氧化2molFe2＋，Br－不被氧化，產(chǎn)物為FeCl3、FeBr3，正確；C項(xiàng)，MnO4－得電子轉(zhuǎn)化為Mn2＋，Cl2是氧化產(chǎn)物，只有Cl－失電子，生成1molCl2轉(zhuǎn)移2mol電子，正確；D項(xiàng)，氧化產(chǎn)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(qiáng)于Br－，故氧化性Br2>Fe3＋)，D不正確。答案D7．a(chǎn)molCu與含bmolHNO3的硝酸溶液恰好完全反應(yīng)，被還原的HNO3的物質(zhì)的量為 ()。A．(b－2a)mol B.eq\f(1,2)bmolC.eq\f(2,3)amol D.eq\f(1,2)bmol解析反應(yīng)后生成amolCu(NO3)2，bmolHNO3中有2amolHNO3沒有被還原，依據(jù)N原子守恒可得被還原的HNO3為(b－2a)mol。答案A二、非選擇題(本題共6個(gè)小題，共58分)8．(8分)近年來地質(zhì)、環(huán)境災(zāi)難頻頻發(fā)生，為防止在大災(zāi)之后疫病流行，災(zāi)區(qū)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(rèn)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(yīng)制得。請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式：_________________________________________________________________。(2)過碳酸鈉是一種新型固態(tài)漂白劑，化學(xué)式可表示為Na2CO3·3H2O2，它具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)。過碳酸鈉與下列物質(zhì)均會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而失效，其中過碳酸鈉只發(fā)生了氧化反應(yīng)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(wěn)定可分解，反應(yīng)的離子方程式為HClO2→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。當(dāng)1molHClO2分解時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是________。解析(1)ClO3－被SO2還原為ClO2，SO2被ClO3－氧化為SO42－，其離子反應(yīng)方程式為：2ClO3－＋SO2=2ClO2＋SO42－。(2)Na2CO3·3H2O2反應(yīng)時(shí)，與氧化還原反應(yīng)相關(guān)的是H2O2，H2O2被MnO2催化分解生成H2O、O2，過碳酸鈉既發(fā)生氧化反應(yīng)也發(fā)生還原反應(yīng)；KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，能將H2O2氧化生成O2，過碳酸鈉中H2O2只發(fā)生氧化反應(yīng)；Na2SO3被H2O2氧化，過碳酸鈉中H2O2發(fā)生還原反應(yīng)；過碳酸鈉與稀鹽酸不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)配平反應(yīng)：5HClO2=4ClO2↑＋H＋＋Cl－＋2H2O，5molHClO2分解轉(zhuǎn)移4mol電子，故1molHClO2發(fā)生分解反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.8mol電子，即數(shù)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。假如連續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl4層會(huì)漸漸變淺，最終變成無色。完成下列填空：(1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學(xué)反應(yīng)方程式________________________________________________________________________。(2)整個(gè)過程中的還原劑是________。(3)把KI換成KBr，則CCl4層變?yōu)開_______色；連續(xù)滴加氯水，CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強(qiáng)到弱的挨次是_________________________________________________________________。(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(yīng)制KIO3，至少需要消耗Cl2________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況，保留2位小數(shù))。解析(1)CCl4層變成紫色說明有I2生成，連續(xù)滴加氯水變成無色，說明I2又被氧化生成HIO3，同時(shí)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(gè)過程中的還原劑是KI、I2。(3)Br2的CCl4溶液顯紅棕色；連續(xù)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(jié)合第(1)問可得氧化性HBrO3>Cl2>HIO3。(4)KI被Cl2氧化成KIO3，對(duì)應(yīng)關(guān)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(gè)變化與“MnO4－→Mn2＋”組成一個(gè)反應(yīng)，寫出該反應(yīng)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(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為________。(3)高錳酸鉀與硫化亞鐵有如下反應(yīng)：10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4=3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋10S＋24H2O。若上述反應(yīng)前后固體的質(zhì)量削減了2.8g，則硫元素與KMnO4之間發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為________。解析(1)MnO4－→Mn2＋為還原過程，故與之對(duì)應(yīng)的應(yīng)為氧化過程C2O42－→CO2。依據(jù)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(qiáng)，其與濃鹽酸反應(yīng)時(shí)，被還原為Mn2＋，依據(jù)電子守恒可知氧化劑和還原劑(HCl)物質(zhì)的量之比為1∶5。(3)依據(jù)方程式可得關(guān)系式： 10FeS～10S～Δm～e－ 880g 320g 560g30mol 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。依據(jù)題意完成下列填空：(1)As2S3和SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體。若As2S3和SnCl2正好完全反應(yīng)，As2S3和SnCl2的物質(zhì)的量之比為________。(2)上述反應(yīng)中的氧化劑是________，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可用________吸取。(3)As2S3和HNO3有如下反應(yīng)：As2S3＋10H＋＋10NO3－=2H3AsO4＋3S＋10NO2↑＋2H2O若生成2molH3AsO4，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成一原電池，則NO2應(yīng)當(dāng)在________(填“正極”或“負(fù)極”)四周逸出。(4)若反應(yīng)產(chǎn)物NO2和11.2LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后用水吸取全部轉(zhuǎn)化成濃HNO3，然后與過量的碳反應(yīng)，所產(chǎn)生的CO2的量________(選填編號(hào))。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(jià)為＋3，在As4S4中的化合價(jià)為＋2，每摩As2S3轉(zhuǎn)化為As4S4時(shí)得到2mole－，而每摩SnCl2轉(zhuǎn)化為SnCl4時(shí)失去2mole－，故二者在反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比為1∶1。(2)H2S既可與NaOH溶液反應(yīng)，又能與CuSO4溶液反應(yīng)。(3)當(dāng)生成2molH3AsO4時(shí)，同時(shí)生成了3molS，二者共失去電子10mol。HNO3在反應(yīng)中作氧化劑，在正極上發(fā)生反應(yīng)，所以NO2應(yīng)在正極上生成。(4)依據(jù)反應(yīng)4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，反應(yīng)共生成2molHNO3，濃HNO3與碳反應(yīng)時(shí)的物質(zhì)的量之比為4∶1，所以2molHNO3如完全反應(yīng)可生成CO20.5mol。但由于硝酸的濃度降低到肯定程度時(shí)，碳就不再與硝酸反應(yīng)，所以實(shí)際產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量應(yīng)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(dāng)加入50mL0.5mol·L－1KNO3溶液時(shí)，其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)化成Fe3＋，KNO3也完全反應(yīng)并放出NxOy氣體。(1)推算出x＝________；y＝________。(2)配平該反應(yīng)的方程式：FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4=____K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____eq\x()(NxOy)＋____H2O(配平常x、y用具體數(shù)值表示，物質(zhì)填在eq\x()中)。(3)反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是________。(4)用雙線橋法表示該反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：______________________________________________________________________________________。解析n(FeSO4)＝eq\f(11.4g,152g·mol－1)＝0.075moln(KNO3)＝0.05L×0.5mol·L－1＝0.025molFe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋共失去0.075mol電子，依據(jù)得失電子守恒原理，可知1molN原子得到3mol電子，反應(yīng)中N元素由＋5價(jià)降為＋2價(jià)，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(yīng)綜合應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)滴定(1)配平氧化還原反應(yīng)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(gè)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(shí)，溶液由無色變?yōu)闇\紅色。該溶液被中和的H＋的總物質(zhì)的量為________mol。②其次份溶液中滴加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(shí)反應(yīng)完全，此時(shí)溶液顏色由________變?yōu)開_______。B．若在接近終點(diǎn)時(shí)，用少量蒸餾水將錐形瓶沖洗一下，再連續(xù)滴定至終點(diǎn)，則所測結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。C．若在達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，則所得結(jié)果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。③原試