氧化还原反应方程式的配平与计算-2022-2023学年高一化学好题精练(人教版2019)(解析版).docx

第三节 氧化还原反应
第4课时氧化还原反应方程式的配平与计算
时间：40分钟
一、单选题
1．铝与稀硝酸发生反应的化学方程式为(未配平)，若配平方程式后，的化学计量数应该是
A．2 B．4 C．6 D．8
【答案】B
【详解】根据得失电子守恒和原子守恒，可配平该反应为，则的化学计量数应该是4，B正确，故答案选B。
2．下面四个反应都可以生成氯气，有关说法正确的是
①  ②
③  ④
A．四个反应中盐酸均表现还原性和酸性
B．反应②中，氧化产物与还原产物的质量比为1∶5
C．反应③的离子方程式为
D．根据四个反应可知，物质还原性由强到弱的顺序为
【答案】C
【详解】A．反应④中盐酸只表现出还原性，没有表现出酸性，A错误；
B．反应②中KClO3中的Cl从+5价降为0价，得5个电子，对应的还原产物为个Cl2，5个HCl中Cl失电子从-1价升为0价，对应的氧化产物为个Cl2，因此氧化产物与还原产物的质量比为5：1，B错误；
C．反应③的离子方程式为2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，C正确；
D．上述四个反应中，KMnO4、KClO3、MnO2、O2均表现出氧化性，无法确定其还原性的强弱顺序，D错误；
故答案选C。
3．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，化学方程式如下(未配平)：。下列说法正确的是
A．是氧化剂，是还原产物 B．的还原性强于
C．生成物水的化学计量数是16 D．生成4个水分子时，转移10个电子
【答案】B
【详解】A．被氧化生成，为氧化产物，A错误；
B．Fe2+在该反应中是还原剂，为还原产物，B正确；
C．配平该反应的化学方程式为，水的化学计量数是8，C错误；
D．根据配平方程式可知，生成4个水分子时，转移5个电子，D错误；
故答案选B。
4．在一个氧化还原反应体系中，反应物、生成物共有六种粒子：Fe3+、NO、Fe2+、NH、H+、H2O。已知氧化性NO(H+)>Fe3+。下列叙述不正确的是
A．该反应说明Fe(NO3)2溶液和稀硫酸能发生反应
B．该反应中氧化剂与还原剂的个数之比为1∶8
C．若有1个NO发生氧化反应，则转移8个电子
D．该反应中Fe2+是还原剂，NH是还原产物
【答案】C
【分析】在所给的六种微粒中，元素化合价高的为Fe3+、NO，元素化合价低的为Fe2+、NH，因为氧化性NO(H+)>Fe3+，还原性Fe2+>NH，所以该反应的主体反应物及产物为NO+ Fe2+→NH+Fe3+，由得失电子守恒可得NO+ 8Fe2+→NH+8Fe3+，再根据原子守恒及电荷守恒配平可得NO+ 8Fe2++10H+=NH+8Fe3++3H2O。
【详解】A．由分析可知，该反应说明Fe(NO3)2溶液在酸性条件下发生氧化还原反应，A正确；
B．该反应的氧化剂为NO、还原剂为Fe2+，所以氧化剂与还原剂的个数之比为1：8，B正确；
C．NO是氧化剂，发生还原反应，由元素化合价变化可知，1个NO发生还原反应变为NH时，转移电子数目为8，C错误；
D．Fe2+失电子变为Fe3+，Fe2+是还原剂，Fe3+是氧化产物，NO得到电子变为NH，NO是氧化剂，NH是还原产物，D正确；
答案选C。
5．是食品添加剂，过量摄入对人体健康有害。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是(未配平)。下列叙述正确的是
A．该反应中被还原 B．反应过程中溶液中的被消耗
C．生成6个水分子时，转移10个电子 D．横线上的粒子是
【答案】B
【详解】A．该反应中N元素由价升至价，故失电子，作还原剂，被氧化，A错误；
B．根据原子守恒和电荷守恒知，方程式中缺少的微粒是，即反应消耗溶液中的，B正确；
C．锰元素化合价由+7价降低到+2价，氮元素化合价由+3价升高到+5价，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，配平的离子方程式为：，由方程式可知，生成6个水分子时转移20个电子，C错误；
D．根据原子守恒和电荷守恒知，方程式中缺少的微粒是，D错误；
答案选B。
6．2020年9月，研究人员在金星大气中探测到了磷化氢(PH3)气体、PH3常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备 PH3的流程如图所示：

下列说法正确的是
A．白磷与浓氢氧化钠反应方程式为：P4+3NaOH+3H2OPH3 ↑ + 3NaH2PO2
B．流程中每一步均属于氧化还原反应
C．次磷酸钠属于酸式盐
D．次磷酸的分子式为H3PO2，属于三元酸
【答案】A
【详解】A．由流程分析，白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为：P4+3NaOH+3H2OPH3 ↑ + 3NaH2PO2，A正确；
B．NaH2PO2和H2SO4反应生成H3PO2和NaHSO4，无元素化合价发生变化，为非氧化还原反应，B错误；
C． 白磷与过量的浓NaOH溶液反应生成NaH2PO2，次磷酸的分子式为H3PO2，因此次磷酸属于一元酸，次磷酸钠属于正盐，C错误；
D．白磷与过量的浓NaOH溶液反应生成NaH2PO2，次磷酸的分子式为H3PO2，因此次磷酸属于一元酸，D错误；
答案选A。
7．化学社的同学在实验时不小心沾了一些KMnO4在皮肤上，产生的黑斑很久才能消除，如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原，其离子方程式为：MnO+H2C2O4+H+→CO2↑+Mn2++_______(未配平)。关于此反应的叙述正确的是
A．从反应中看出草酸为强酸 B．1molMnO在反应中失去 5mol 电子
C．该反应氧化剂:还原剂=5:2 D．配平该反应后，H+的计量数是6
【答案】D
【详解】A．该反应中草酸化学式没有拆写、说明草酸不为强酸，A叙述错误；
B．锰元素化合价从+7价降低到+2价，元素得到电子，化合价降低数=得到电子的数目=5，即1mol 在反应中得到5mol电子，B叙述错误；
C．根据原子守恒、电子守恒和电荷守恒来配平离子方程式为：2+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，为氧化剂，草酸为还原剂，该反应氧化剂∶还原剂=2：5，C叙述错误；
D．根据原子守恒、电子守恒和电荷守恒来配平离子方程式为：2+5H2C2O4+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，H+的计量数是6，D叙述正确；
答案为D。
8．高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。下列反应可制取K2FeO4：Fe(OH)3＋Cl2＋KOHK2FeO4＋KCl＋H2O。对于该反应，下列说法正确的是
A．该反应是置换反应 B．钾元素化合价降低
C．Fe(OH)3发生还原反应 D．Cl2是的化学计量数是3
【答案】D
【详解】A．置换反应是一种单质和化合物生成另外一种单质和化合物的反应，反应物、生成物的种类、种数不符合置换反应概念，不是置换反应，A错误；
B．钾元素化合价反应前后都为+1价，B错误；
C．铁元素化合价由+3价升高为+6价，Fe(OH)3发生氧化反应，C错误；
D．铁的价态升高3价，氯的价态降低2价，由电子守恒得2Fe(OH)3＋3Cl2＋10KOH2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，D正确；
故选D。
9．某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2的分子数随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是（    ）

A．该反应的还原剂是Cl-
B．每生成1个N2分子，转移3个电子
C．参与反应的氧化剂与还原剂的个数比为2：3
D．反应后溶液的酸性明显增强
【答案】D
【分析】由曲线变化图可知，随反应进行N2的物质的量增大，故N2是生成物，则NH4+应是反应物，N元素化合价发生变化，具有氧化性的ClO-为反应物，由氯元素守恒可知Cl-是生成物，则反应的方程式应为3ClO-+2=N2↑+3H2O+3Cl-+2H+，以此解答该题。
【详解】A. 由方程式可知反应的还原剂为，故A错误；
B. N元素化合价由−3价升高到0价，每生成1个N2分子，转移6个电子，故B错误；
C.  由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2，故C错误；
D. 反应生成H+，溶液酸性增强，故D正确；
故选D。
10．元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系，下列判断不正确的是

A．反应①表明有酸性氧化物的性质
B．反应②发生时应避免溶液温度过高
C．反应②的离子方程式为
D．反应②、③中铬元素的化合价均发生了变化
【答案】D
【详解】A．反应①为，表明有酸性氧化物的性质，A正确；
B．反应②中参与反应，应避免溶液温度过高而使其分解，B正确；
C．由得失电子守恒可写出反应②的离子方程式为，C正确；
D．反应③中铬元素的化合价没有变化，反应②中铬元素的化合价由价升高为价，D错误；
故答案选D。
二、填空题
11．氧化还原反应的应用比较广泛，请结合相关化学知识回答下列问题：
(1)下列表述中有氧化还原反应发生的是_______。(双选)
A．沙里淘金 B．星火燎原 C．蜡炬成灰 D．水滴石穿
(2)在汽车的排气管上装一个催化转化器，可有效降低氮氧化物排放，其中一个反应为2CO+2NON2+2CO2。该反应中氧化剂是_______，用双线桥法表示出电子转移的方向和数目：_______
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型净水剂，其中一种制备方法原理可用离子方程式表示为：2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。Na2FeO4中铁元素的化合价为_______价，该反应中氧化剂与氧化产物的数目比为_______。
【答案】(1)BC
(2)     NO    
(3)     +6     3：2

【解析】（1）
A．沙里淘金是物理变化，没有氧化还原反应发生，A错误；
B．星火燎原存在着燃烧，有氧气参与，有氧化还原反应发生，B正确；
C．蜡炬成灰存在着燃烧，有氧气参与，有氧化还原反应发生，C正确；
D．水滴石穿是物理变化，没有氧化还原反应发生，D错误；
故答案选BC。
（2）
该反应中碳元素的化合价升高，氮元素的化合价降低，则氧化剂是NO，还原剂是CO，用双线桥法表示出电子转移的方向和数目：。
（3）
Na2FeO4中钠元素为+1价、氧元素为-2价，则铁元素的化合价为+6价；根据价态变化，该反应中Fe3+是还原剂，则FeO42-是氧化产物，ClO-是氧化剂，即氧化剂与氧化产物的数目比为3：2。
12．回答下列问题
(1)火药是中国的“四大发明”之一、黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：，其中被氧化的元素是_______(填元素名称)。
(2)人体内的铁元素是以和的形式存在。易被人体吸收，服用维生素C，可使转化成，有利于人体吸收，说明维生素C具有_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)现有以下物质：①NaCl晶体　②液态HCl③CaCO3固体　④熔融KCl　⑤蔗糖　⑥铜　⑦CO2　⑧H2SO4　⑨KOH固体
以上物质中属于电解质的是_______，属于非电解质的是_______。
(4)一定条件下，酸性KMnO4溶液还可以氧化其他还原性物质。________
_______MnO+_______C2O+_______=_______Mn2++_______CO2↑+_______(注：C2O中的C的化合价为+3价)
【答案】(1)碳
(2)还原性
(3)     ①②③④⑧⑨     ⑤⑦
(4)2MnO+ 5C2O+ 16H+= 2Mn2++10CO2↑+8H2O

【解析】（1）
该反应中C化合价升高，被氧化成CO2，故被氧化的元素为：碳；
（2）
维生素C可将转化成，说明维生素C具有还原性；
（3）
NaCl晶体、CaCO3固体、液态HCl、H2SO4、KOH固体属于电解质，因无自由移动的离子,不能导电；熔融KCl属于电解质，因有自由移动的离子，能导电；蔗糖、CO2在水溶液和熔融状态下都不能导电，属于非电解质；铜属于金属单质，能导电；由以上分析可知，属于电解质的是：①②③④⑧⑨；属于非电解质的是⑤⑦；
（4）
反应中Mn元素化合价由+7价降低为+2价，共降低5价，C元素化合价由+3价升高为+4价，共升高2价，化合价升降最小公倍数为10，可以确定MnO的系数为2、C2O的系数为5，由原子守恒可以知道Mn2+的系数为2、CO2的系数为10，由电荷守恒可以知道，反应物中缺项为H+，由元素守恒可以知道生成物中缺项为H2O，配平后离子方程式为2MnO+ 5C2O+ 16H+= 2Mn2++10CO2↑+8H2O。
13．H2O2在实验、医疗、化工等方面有广泛的应用。酸性高锰酸钾溶液(用硫酸酸化)可与H2O2反应，其化学方程式是：H2O2+KMnO4+H2SO4—X+MnSO4+O2+H2O(未配平)。
已知：稀MnSO4溶液几乎无色。
(1)X的化学式是____。
(2)上述反应中的氧化剂为____(填化学式)，被氧化的元素是____(填元素符号)。
(3)请配平上述反应，并用单桥法标出上述反应中电子转移的方向和数目____。
(4)向酸性KMnO4溶液中滴入双氧水，观察到的现象是____，反应后溶液的酸性_____(填“增强”“减弱”或“不变”)。
【答案】(1)K2SO4
(2)     KMnO4     O
(3)
(4)     紫色逐渐褪去，有气泡产生     减弱

【解析】（1）
根据质量守恒定律可知，X为K2SO4。
（2）
上述反应中，氧化剂为KMnO4，还原剂为H2O2，则被氧化的元素是H2O2中-1价的O。
（3）
该反应的化学方程式是5H2O2+2KMnO4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O，则该反应的电子转移方程式为。
（4）
根据该反应的化学方程式可知，向酸性KMnO4溶液中滴入双氧水，观察到的现象是紫色逐渐褪去，有气泡产生，由于反应中消耗H2SO4，反应后溶液的酸性减弱。
14．在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银，发生的反应如下：_______Ag++_______H3PO2_______H2O→_______Ag↓+_______H3PO4+_______H+
请回答下列问题：
(1)H3PO2中，P元素的化合价为_______；该反应中，还原产物是_______。若有lmolH3PO2参加该反应，则反应中转移电子的物质的量为_______mol。
(2)该反应中，表现氧化性与表现还原性的微粒物质的量之比为_______。
(3)已知H3PO2是一元弱酸，写出其与足量NaOH溶液反应的离子方程：_______。
(4)若改用氯气将溶液中的H3PO2氧化为H3PO4，其反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)     +1     Ag     4
(2)4：1
(3)H3PO2+OH-=H2PO+H2O
(4)H3PO2+2Cl2+2H2O=4HCl+H3PO4

【解析】（1）
根据正负化合价代数和为0可知，H3PO2中，P元素的化合价为+1价；该反应中银元素由+1价降低到0价，发生还原反应，故单质银是还原产物；该反应中H3PO2中的磷元素由+1价升高到+5价，故当有lmolH3PO2参加该反应，则反应中转移电子的物质的量为(5-1)mol=4mol；
（2）
该反应中银离子由+1价降低到0价，表现氧化性，磷元素由+1价升高到+5价，根据化合价升降相等的原则可知，表现氧化性与表现还原性的微粒物质的量之比为4：1；
（3）
H3PO2是一元弱酸，则其中只能有1个氢离子可以电离，其和足量NaOH溶液反应的离子方程为：H3PO2+OH-=H2PO+H2O；
（4）
氯气中的氯由0价降低到-1价，H3PO2中的磷由+1价升高到+5价，根据化合价升降相等的原则可知其方程式为：H3PO2+2Cl2+2H2O=4HCl+H3PO4。