2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练5氧化还原反应方程式的配平与计算

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1．一定条件下，硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3―→HNO3＋N2↑＋H2O。下列说法错误的是( )
A．配平后H2O的化学计量数为6
B．NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C．该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D．氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶3
解析：选A。配平后的化学方程式为5NH4NO3===2HNO3＋4N2↑＋9H2O，H2O的化学计量数为9，A错误；NH4NO3中NH eq \\al(＋,4) 所含N元素化合价升高，部分NO eq \\al(－,3) 所含N元素化合价降低，NH4NO3既是氧化剂又是还原剂，B正确；该反应中反应物只有一种，属于分解反应，该反应中有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，C正确；氧化产物()和还原产物()的物质的量之比为 eq \f(5,2) ∶ eq \f(3,2) ＝5∶3，D正确。
2．若锌与硝酸反应时，其反应的化学方程式为4Zn＋10HNO3===aZn(NO3)2＋bM＋cH2O，则a、b、c、M可能分别为( )
A．4、5、5、NO2↑ B．4、2、4、NO2↑
C．4、1、3、NH4NO3 D．4、3、5、NO↑
答案：C
3．关于反应2Fe(CO)5＋7N2O4===2FeO2＋14NO＋10CO2，下列说法正确的是( )
A．N2O4发生氧化反应
B．生成1 ml CO2转移2 ml电子
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶7
D．FeO2可以和Fe反应生成Fe2O3
解析：选D。在反应2Fe(CO)5＋7N2O4===2FeO2＋14NO＋10CO2中，Fe元素由0价升高到＋4价，C元素由＋2价升高到＋4价，N元素由＋4价降低到＋2价，转移28e－。A.N2O4 中N元素由＋4价降低到＋2价，得电子，发生还原反应，A不正确；B.在该反应中，生成10 ml CO2转移28e－，故生成1 ml CO2转移2.8 ml电子，B不正确；C.氧化产物为FeO2、CO2，还原产物为NO，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为12∶14＝6∶7，C不正确；D.FeO2中Fe显＋4价，Fe2O3中Fe显＋3价，故FeO2可以和Fe反应生成Fe2O3，D正确。
4．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反应的离子方程式(未配平)。
eq \x(Mn2＋) …… eq \x(―→) eq \x(H＋) ……图1
eq \x(＋MnO eq \\al(－,4) ) eq \x(＋IO eq \\al(－,4) ) eq \x(＋IO eq \\al(－,3) ) eq \x(＋H2O) 图2
对该氧化还原反应的离子方程式，下列说法不正确的是( )
A．IO eq \\al(－,4) 是氧化剂，具有氧化性
B．氧化性：MnO eq \\al(－,4) ＞IO eq \\al(－,4)
C．氧化剂和还原剂的微粒个数之比为5∶2
D．若有2 ml Mn2＋参加反应，则转移10 ml电子
解析：选B。根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒可知，配平后的离子方程式为2Mn2＋＋5IO eq \\al(－,4) ＋3H2O===6H＋＋5IO eq \\al(－,3) ＋2MnO eq \\al(－,4) 。A.IO eq \\al(－,4) 中碘元素的化合价降低，得电子，为氧化剂，具有氧化性，故A正确；B.根据离子方程式可知，该反应的氧化剂是IO eq \\al(－,4) ，氧化产物是MnO eq \\al(－,4) ，根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可得，氧化性：IO eq \\al(－,4) ＞MnO eq \\al(－,4) ，故B错误；C.根据离子方程式可知，氧化剂IO eq \\al(－,4) 和还原剂Mn2＋的微粒个数之比为5∶2，故C正确；D.根据离子方程式可知，若有2 ml Mn2＋参加反应，则转移 10 ml电子，故D正确。
5．(2024·江门模拟)工业上用发烟HClO4把潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2]来除去Cr(Ⅲ)，HClO4中部分氯元素转化为最低价态。下列说法不正确的是( )
A．HClO4属于强酸，反应还生成了另一种强酸
B．该反应中，参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8
C．CrO2(ClO4)2中Cr元素显＋6价
D．该反应的离子方程式为19ClO eq \\al(－,4) ＋8Cr3＋＋8OH－===8CrO2(ClO4)2＋3Cl－＋4H2O
解析：选D。根据题意可知，该反应的化学方程式为19HClO4＋8CrCl3＋4H2O===8CrO2(ClO4)2＋27HCl，HClO4属于强酸，反应生成的HCl也是强酸，A项正确；该反应的氧化剂为HClO4，氧化产物为 CrO2(ClO4)2，当有19 ml HClO4参加反应时，其中有3 ml为氧化剂，生成的氧化产物[CrO2(ClO4)2] 为8 ml，因此参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8，B项正确；CrO2(ClO4)2 中O元素显－2价，ClO eq \\al(－,4) 显－1价，所以Cr元素显＋6价，C项正确；该反应在酸性条件下进行，离子方程式为19ClO eq \\al(－,4) ＋8Cr3＋＋4H2O===8CrO2(ClO4)2＋8H＋＋3Cl－，D项错误。
6．已知反应：①SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO eq \\al(2－,4) ＋2Fe2＋＋W；
②Cr2O eq \\al(2－,7) ＋aFe2＋＋bH＋―→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O (未配平)。
下列说法正确的是( )
A．反应①中W为4OH－
B．还原性：SO2>Fe2＋
C．a＝6，b＝7
D．反应Cr2O eq \\al(2－,7) ＋3SO2＋2H＋===2Cr3＋＋3SO eq \\al(2－,4) ＋H2O不能发生
解析：选B。A.根据元素守恒和电荷守恒可知，反应①为SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO eq \\al(2－,4) ＋2Fe2＋＋4H＋，W为4H＋，A错误；B.还原剂的还原性强于还原产物的还原性，由反应①可知，还原性：SO2>Fe2＋，B正确；C.反应②中，Cr元素的化合价由＋6价降低到＋3价，Fe元素的化合价由＋2价升高到＋3 价，根据得失电子守恒可得，Cr2O eq \\al(2－,7) 和Cr3＋对应的化学计量数分别为1、2，Fe2＋和Fe3＋对应的化学计量数均为6，故a＝6，再结合电荷守恒可得，b＝14，C错误；D.Cr2O eq \\al(2－,7) 具有强氧化性，SO2具有还原性，且由反应①②可知，氧化性：Cr2O eq \\al(2－,7) >SO eq \\al(2－,4) ，故Cr2O eq \\al(2－,7) 能将SO2氧化为SO eq \\al(2－,4) ，即反应Cr2O eq \\al(2－,7) ＋3SO2＋2H＋===2Cr3＋＋3SO eq \\al(2－,4) ＋H2O能发生，D错误。
7.用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其物质的转化过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A．反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4＋＋H2 ===2Ce3＋＋2H＋
B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C．反应过程中，混合溶液中Ce3＋和Ce4＋的总数一定保持不变
D．理论上，每消耗2.24 L氢气，转移电子的物质的量为0.2 ml
答案：D
8．(2024·台山一中高三月考)KIO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为6I2＋11KClO3＋3H2O eq \(=====,\s\up7(△)) 6KH(IO3)2＋5KCl＋3Cl2↑。下列说法错误的是( )
A．产生22.4 L(标准状况)Cl2时，反应中转移10 ml e－
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6
C．可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO eq \\al(－,3) 的存在
解析：选A。A.该反应中只有碘元素化合价升高，由0价升高至＋5价，6I2～60e－，又因化学方程式中6I2～3Cl2，故3Cl2～60e－，所以产生标准状况下22.4 L(1 ml) Cl2时，反应中应转移20 ml e－，A错误；B.该反应中KClO3中氯元素化合价降低，KClO3为氧化剂，I2中碘元素化合价升高，I2为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶6，B正确；C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙，工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应，C正确；D.IO eq \\al(－,3) 可与H＋、I－发生归中反应IO eq \\al(－,3) ＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O，生成的I2可使淀粉变为蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO eq \\al(－,3) 的存在，D正确。
9．(2024·台山一中高三月考)按要求填空。
(1)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，反应的离子方程式为_______________________________________________
______________________________________________________。
(2)先将ClO2通入硫化氢溶液中，再加入少量稀盐酸酸化的氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成，写出二氧化氯与硫化氢溶液反应的离子方程式：__________________________________________________
_______________________________________________________。
(3)H3PO2是一元中强酸，H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，因而可用于化学镀银。利用H3PO2进行化学镀银的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________________(填化学式)。
(4)联氨(N2H4)是一种常用的还原剂，其氧化产物一般为N2，联氨可用于处理高压锅炉水中溶解的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1.0 kg 联氨可除去水中溶解的O2________kg。
解析：(1)FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取 K2FeO4，ClO－被还原为Cl－，离子方程式为2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO eq \\al(2－,4) ＋3Cl－＋5H2O。(2)先将ClO2通入硫化氢溶液中，再加入少量稀盐酸酸化的氯化钡溶液生成白色沉淀，该沉淀为BaSO4，说明H2S被氧化为H2SO4，ClO2被还原为HCl，反应的离子方程式为5H2S＋8ClO2 ＋4H2O===18H＋＋5SO eq \\al(2－,4) ＋8Cl－。(3)该反应中Ag＋为氧化剂，H3PO2为还原剂，Ag为还原产物，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，设氧化产物中P元素的化合价为x，根据化合价升降相等可得，4×(1－0)＝1×(x－1)，解得x＝5，所以氧化产物中P元素的化合价为＋5价，为H3PO4。(4)N2H4→N2失去4e－，O2→O2－得到4e－，联氨和氧气的摩尔质量都是32 g/ml，故等质量的联氨和氧气的物质的量相同，理论上1.0 kg联氨可除去水中溶解的O2 1.0 kg。
答案：(1)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO eq \\al(2－,4) ＋3Cl－＋5H2O (2)5H2S＋8ClO2 ＋4H2O ===18H＋ ＋5SO eq \\al(2－,4) ＋8Cl－ (3)H3PO4 (4)1.0
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10．某碳铁合金可用FeC表示，其与硝酸反应的化学方程式为FeC＋HNO3(浓) eq \(――→,\s\up7(△)) NO2↑＋Fe(NO3)3＋CO2↑＋H2O(未配平)。下列说法正确的是( )
A．配平化学方程式，NO2前的化学计量数是4
B．该反应中，只有C元素被氧化
C．将反应生成的气体通入澄清石灰水，一定产生白色沉淀
D．68 g FeC参与反应共失去7×6.02×1023个电子
解析：选D。假设FeC中Fe、C元素的化合价均为0价，则该反应中Fe元素的化合价从0价升高到＋3价，C元素的化合价从0价升高到＋4价，FeC化合价共升高7价，N元素的化合价从＋5价降低到＋4价，配平化学方程式为FeC＋10HNO3(浓) eq \(=====,\s\up7(△)) 7NO2↑＋Fe(NO3)3＋CO2↑＋5H2O，故A错误；该反应中，Fe、C元素都被氧化，故B错误；氢氧化钙的溶解度小，澄清石灰水中的溶质不会很多，通入气体NO2和CO2，NO2量大，先反应生成硝酸钙，可能不和CO2反应，故C错误；68 g(即1 ml)FeC参与反应共失去7 ml电子，其数目为7×6.02×1023，故D正确。
11．实验室中为研究不同物质之间的反应进行如图实验。下列说法正确的是( )
A．丙为还原产物，丁为氧化产物
B．每生成标准状况下5.6 L气体丙，消耗0.2 ml KMnO4
C．上述有4个氧化还原反应
D．若0.1 ml Na2SO3完全反应，则转移0.15 ml电子
解析：选D。Na2SO3隔绝空气加热，发生分解反应：4Na2SO3 eq \(=====,\s\up7(△)) 3Na2SO4＋Na2S，固体甲为Na2S，Na2S与稀硫酸混合发生复分解反应生成Na2SO4和H2S(气体乙)；KMnO4(H＋)溶液与双氧水混合生成气体丙为O2；H2S与O2混合反应生成S(固体丁)和水。在KMnO4(H＋)溶液与双氧水的反应中，H2O2为还原剂，故丙为氧化产物，丁为H2S(还原剂)与O2反应的产物，是氧化产物，A错误；KMnO4(H＋)溶液与双氧水混合反应，可得关系式：2KMnO4～5O2，每生成标准状况下5.6 L(0.25 ml)气体丙，消耗0.1 ml KMnO4，B错误；由分析可知，题述发生的4个反应中，有3个属于氧化还原反应，C错误；由反应可得关系式：4Na2SO3～6e－，若0.1 ml Na2SO3完全反应，则转移0.15 ml电子，D正确。
12．发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中，在其表面形成一层四氧化三铁薄膜，其中铁经历了如下转化(假设NaNO2的还原产物均为NH3)。下列说法不正确的是( )
A．反应①为3Fe＋NaNO2＋5NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 3Na2FeO2＋NH3↑＋H2O
B．当反应②转移的电子数目为3NA时，生成34 g NH3(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C．反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1
D．发蓝工艺的总反应可以表示为9Fe＋4NaNO2＋8H2O eq \(=====,\s\up7(△)) 3Fe3O4＋4NaOH＋4NH3↑
解析：选B。A.反应①为Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Na2FeO2，Fe元素化合价由0价升高到＋2价，根据氧化还原反应规律可知，N元素化合价由＋3价降低到－3价生成NH3，反应的化学方程式为3Fe＋NaNO2＋5NaOH eq \(=====,\s\up7(△)) 3Na2FeO2＋NH3↑＋H2O，故A正确；B.反应②为Na2FeO2和NaNO2溶液反应生成Na2Fe2O4和NH3，Fe元素化合价由＋2价升高到＋3价，NaNO2中N元素化合价由＋3价降低到－3价，当转移的电子数目为3NA时，生成0.5 ml NH3，质量为8.5 g，故B错误；C.反应③为Na2FeO2与Na2Fe2O4反应生成Fe3O4，Na2FeO2中Fe元素化合价由＋2 价升高到＋ eq \f(8,3) 价，Na2Fe2O4中Fe元素化合价由＋3价降低到＋ eq \f(8,3) 价，根据得失电子守恒可知，Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1，故C正确；D.由题图可知，发蓝工艺中Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Fe3O4和NH3，根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为9Fe＋4NaNO2＋8H2O eq \(=====,\s\up7(△)) 3Fe3O4＋4NaOH＋4NH3↑，故D正确。
13．(2024·东莞光正实验学校月考)工业上以黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有少量MgO、FeS)来生产铜，同时获取副产物硫单质，原料的综合利用率较高。主要流程如下：
(1)为增大溶浸速率，可采取的措施有_____________________________________________________________
_______________________________________________________
(写一条即可)。
(2)FeCl3溶液与CuFeS2反应的化学方程式为_____________________________________________________________
______________________________________________________；
该反应中消耗55.2 g CuFeS2时，被Fe3＋氧化生成的硫的物质的量为________。
(3)该流程中可以循环利用的物质有_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(4)工业上还可以用亚硫酸铵还原氯化铜溶液来制得氯化亚铜，其产率与温度、溶液pH的关系如图所示。
①该方法制备CuCl的离子方程式为_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
②据图分析，生产氯化亚铜的适宜条件为_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
解析：(1)溶浸速率与温度、反应物接触面积等有关，故为增大溶浸速率，可以采取的措施有适当升高温度、粉碎矿石、适当增大FeCl3溶液的浓度等。
(2)由流程可知，FeCl3和CuFeS2反应生成CuCl、S和FeCl2，化学方程式为3FeCl3＋CuFeS2===CuCl＋2S＋4FeCl2；n(CuFeS2)＝ eq \f(55.2 g,184 g/ml) ＝0.3 ml，由化学方程式可知， eq \f(3,4) 的硫单质是三价铁离子氧化得到的，故由三价铁离子氧化得到的硫的物质的量n(S)＝n(CuFeS2)×2× eq \f(3,4) ＝0.45 ml。
(3)由流程可知，氯化钠、氯化铁溶液加入后又生成，故可以循环利用的物质为氯化钠、氯化铁。
(4)①由题干信息可得，该反应为铜离子氧化亚硫酸根离子生成硫酸根离子，自身被还原为氯化亚铜沉淀，离子方程式为2Cu2＋＋SO eq \\al(2－,3) ＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO eq \\al(2－,4) ＋2H＋。
②由题图可知，生产CuCl的最适宜条件为pH＝3，温度为55 ℃。
答案：(1)粉碎黄铜矿(或适当增大FeCl3溶液的浓度或搅拌或加热等，合理即可)
(2)3FeCl3＋CuFeS2===CuCl＋2S＋4FeCl2 0.45 ml
(3)NaCl、FeCl3
(4)①2Cu2＋＋SO eq \\al(2－,3) ＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO eq \\al(2－,4) ＋2H＋ ②55 ℃、pH＝3