2024届高三新高考化学大一轮复习专题课时作业：氧化还原反应的配平和计算

2024届新高考化学大一轮专题复习课时作业氧化还原反应的配平和计算一、选择题（共15题）1、某反应体系中的物质有： 、 、 、 、 、 。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是( )A. 、 、 、 、 B. 、 、 、 、 C. 、 、 、 、 D.当 完全反应时，转移电子 2、 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 。下列说法错误的是( )A.产生（标准状况）时，反应中转移 B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 C.可用石灰乳吸收反应产生的 制备漂白粉D.可用酸化的淀粉-碘化钾溶液检验食盐中 的存在3、下列物质在生活中的应用与氧化还原反应无关的是( )A. 补血剂与维生素 配合使用效果更佳B.用明矾处理污水C.用84消毒液杀灭细菌D.还原 粉用作食品脱氧剂4、雾霾微颗粒中硫酸盐的生成可能存在三个阶段的转化，其主要过程的示意图如下。下列说法正确的是( )A. 的摩尔质量为97B. 第Ⅰ阶段的反应中 被氧化C. 、 、 均为电解质D. 第Ⅱ、Ⅲ阶段总反应的化学方程式为 5、在一定条件下， 与 反应，产物是 和 ，则与 反应所需 的物质的量为( )A. B. C. D. 6、下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为 的是( )A. B. C. D. （浓） 7、用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物 转化为无害物质。常温下，将 与 的混合气体通入 与 的混合溶液中，其物质的转化过程如图所示。下列说法错误的是( )A.反应Ⅱ的离子方程式为 B.反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 C. 为该转化过程的中间产物D.反应前后溶液中 和 的总数保持不变8、把图2中的纸片补充到图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)。下列对该反应的说法不正确的是(　　)A．IOeq \o\al(－,4)作氧化剂B．1 mol Mn2＋参加反应转移5 mol电子C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2D．配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、39、有关反应 的下列说法中错误的是( )A. 既是氧化剂也是还原剂B. 在反应中被还原C.被还原的 和被氧化的 的质量之比为 D. 氧化了 10、 铜镁合金完全溶解于 密度为 、质量分数为 的浓硝酸中，得到 和 的混合气体 （换算为标准状况），向反应后的溶液中加入 溶液,当金属离子全部沉淀时，得到 沉淀，下列说法不正确的是( )A. 该合金中铜与镁的物质的量之比是 B. 该浓硝酸中 的物质的量浓度是 C. 和 的混合气体中， 的体积分数是 D. 得到2.54沉淀时，加入 溶液的体积是 11、做实验时不小心粘了一些高锰酸钾溶液，皮肤上的斑很久才能消除，如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原，其反应离子方程式为 ，关于此反应的叙述正确的是( )A. 该反应的氧化剂是 B. 该反应右边方框内的产物是 C. 该反应中生成 电子转移总数是 D. 配平该反应式后， 的系数是1612、在好氧菌和厌氧菌作用下，废液中 能转化为 和 ，示意图如下：反应Ⅰ： （未配平）反应Ⅱ： （未配平）下列说法正确的是( )A. 两池发生的反应中，氮元素只被氧化B.常温常压下，反应Ⅱ中生成 时，转移电子 C.好氧菌池与厌氧菌池投入废液的体积之比为 时， 能完全转化为 D.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂物质的量之比为 13、向含有 、 、 的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法不正确的是( )A.线段 代表 物质的量的变化情况B.原混合溶液中 C.当通入 时，溶液中已发生的离子反应可表示为 D.原溶液中 14、已知高铜酸钠 是黑色难溶于水的固体，具有强氧化性，在中性或碱性环境下稳定。一种制备高铜酸钠的原理为 。下列说法错误的是( )A. 中铜的化合价为 价B. 参加反应转移 电子C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为 D. 与稀硫酸反应的离子方程式为 15、向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液，当加入2.6 mol NaBrO3时，测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为：针对上述反应，下列说法正确的是( )A．NaBrO3是氧化剂B．氧化产物只有I2C．该反应共转移电子的物质的量是12 molD．参加反应的NaI为2.5 mol二、非选择题（共4小题）16、建筑工地常用的NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应：eq \x(　)NaNO2＋eq \x(　)HI―→eq \x(　)NO↑＋eq \x(　)I2＋eq \x(　)NaI＋eq \x(　)H2O(1)配平上述化学方程式。(2)上述反应的氧化剂是________；若有1 mol的还原剂被氧化，则反应中转移电子的数目是________。(3)根据上述反应，可用试纸和生活中常见的物质进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl，可选用的物质有：①水、②淀粉­碘化钾试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋，选取上述物质进行实验，下列组合合适的是________(填字母)。A．③⑤ B．②④　　　C．②⑤ D．①②③⑤(4)某厂废液中，含有2%～5%的NaNO2，直接排放会造成污染，使用NH4Cl处理，能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2，反应的化学方程式为_________________。(5)请配平以下化学方程式：____Al＋____NaNO3＋____NaOH===____NaAlO2＋____N2↑＋____若反应过程中转移5 mol e－，则生成标准状况下N2的体积为________L。17、凡是养鱼的人都知道一种很不错的消毒剂，就是二氧化氯。其可以在极低的浓度下对病菌有灭杀作用，功效显而易见。KClO3和浓盐酸在一定温度下反应生成黄绿色的二氧化氯。其变化可表述为 eq \x(　) KClO3＋ eq \x(　) HCl(浓)=== eq \x(　) KCl＋ eq \x(　) ClO2↑＋ eq \x(　) Cl2↑＋ eq \x(　)  eq \x(　　) (1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)。(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是__________(填序号)。①只有还原性 ②还原性和酸性③只有氧化性 ④氧化性和酸性(3)产生1分子Cl2，则转移的电子为__________个。(4)ClO2具有很强的氧化性，因此常被用作消毒剂，其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的__________倍(保留小数点后两位)。18、实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答下列问题：(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是______________。(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_____________。(3)KMnO4能与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的化学方程式是___________________。19、氧化还原反应在生产、生活中有着重要的应用。请按要求写出相应反应的化学方程式。(1)将含SO2的废气通入含Fe2＋(催化剂)的溶液中，常温下可使SO2转化为SOeq \o\al(2－,4)，其总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。上述总反应分两步进行，第一步反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，写出第二步反应的离子方程式：______________________。(2)pH＝3.6时，碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6－2x]溶液。若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，用化学方程式表示其原因：_____________。(3)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下：①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式： _________。②写出ClO2发生器中的化学方程式，并标出电子转移的方向及数目： __________________________。③ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－。写出该反应的离子方程式：__________________________。答案与解析1、C解析： 是反应物，则 一定是生成物，其中 的化合价由 变成 ，化合价降低，则必然有化合价升高的元素，即 （硫元素为 价）是反应物， （硫元素为 价）是生成物。根据反应前后硫元素守恒有 ，根据钠元素守恒，可知生成物中缺少钠元素，所以 是生成物，再根据氢元素守恒，可知水是反应物。由关系式： ，所以当 完全反应时，转移电子的物质的量为 。2、A解析：A.该反应中只有碘元素价态升高，由0价升高至 中 价，即 ，又因方程式中 ，故 ，即 ，所以产生 （标准状况） 即 时，反应中应转移 ，A错误； B.该反应中 中氯元素价态降低， 作氧化剂， 中碘元素价态升高， 作还原剂，由该方程式的计量系数可知， ，故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ，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.食盐中 可先与酸化的淀粉-碘化钾溶液中的 、 发生归中反应 生成 ， 再与淀粉发生特征反应变为蓝色，故可用酸化的淀粉-碘化钾溶液检验食盐中 的存在，D正确。3、B解析：A.人体容易吸收亚铁离子，但亚铁离子具有还原性，很容易被氧化为不易被人体吸收的铁离子，而维生素 也具体还原性，故两者同服可减少亚铁离子的氧化，效果更佳，故A项与氧化还原反应有关；B.明矾是 ,溶于水电离出的铝离子会发生水解： 形成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶粒由于阳离子会带正电，遇到负电的沉积物胶体便中和为电中性，当胶体颗粒上没有电荷时，它们聚集在一起下沉，越来越多的颗粒下沉到水底，使水变得清澈干净。整个过程铝元素化合价均未改变，所以不涉及氧化还原反应，故B项与氧化还原反应无关； 消毒液的有效成分是次氯酸钠，次氯酸钠有强氧化性，可以杀灭细菌，故C项与氧化还原有关；D.铁粉具有还原性，能和氧气反应生成氧化铁，消耗氧气，使食物保持新鲜，故D项与氧化还原反应有关。4、D解析： 的摩尔质量为 ，A项错误；根据图中给出的原子信息，可以推出第 Ⅰ 阶段发生的反应为 ，第 Ⅱ 、Ⅲ 阶段发生的总反应为 ，则第 Ⅰ 阶段的反应中 被还原，B项错误，D项正确； 为非电解质，C项错误。5、B解析： 反应可生成 ，失去 电子， 得到 电子生成 ，根据得失电子守恒可知， 反应失去 电子需 。6、 D解析：A项，氧化剂和还原剂均为 ，物质的量之比为 ；B项，为非氧化还原反应；C项 和 分别为氧化剂和还原剂，物质的量之比为 ；D项， 和 分别为氧化剂和还原剂， 中有 表现出还原性，另外 表现出酸性，即氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。7、B解析：从反应图中可知，该反应的实质为 。A.反应的离子方程式为 ，A正确；B.反应Ⅰ为 ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ，B错误；C.从图中可知， 为中间产物，C正确；D.整个反应过程符合质量守恒定律，反应前后参加反应的 和 的总数一定保持不变，D正确。8、D解析：A项，分析图1、图2可知，Mn2＋为反应物，作还原剂，则IOeq \o\al(－,4)作氧化剂；B项，配平后的离子方程式为2Mn2＋＋5IOeq \o\al(－,4)＋3H2O===2MnOeq \o\al(－,4)＋5IOeq \o\al(－,3)＋6H＋，故1 mol Mn2＋参加反应转移5 mol电子；C项，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2；D项，配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、6。9、C解析：反应中元素化合价的变化为 中 价的铜得电子化合价降低为 中的 价 ； 中 价的 有 化合价降低得到 中的 价 ，有 化合价升高得到 的 价 （生成物中有 ，其中有 来自反应物中的 中）。所以反应中 中 的化合价有升高有降低， 既是氧化剂又是还原剂，A项正确； 的化合价都降低，所以 只是氧化剂，B项正确； 价的 有 化合价降低，有 化合价升高，所以被还原的 和被氧化的 的质量之比为 ，C项错误； 在反应中得电子为 。 被氧化时， 元素从 价被氧化为 价，所以 会失去 电子，根据得失电子守恒， 应该氧化 ，D项正确。10、D解析：设铜、镁的物质的量分别为 、 ，则① ② ，解得 ， ，设 、 的物质的量分别为 、 ，则根据得失电子数相等： ， ，则 。A.有上述分析可知， 和 的物质的量分别为 、 ，二者物质的量之比为 正确 QUOTE  ，B正确；C.由上述分析可知， 、 的物质的量分别为 、 ，则 的体积分数是 ，C正确；D.沉淀达最大时，溶液中只有硝酸钠，根据原子守恒： ，氢氧化钠溶液体积为 错误。11、D解析：A项，该反应中，锰元素化合价由 价变为 价，所以高锰酸根离子作氧化剂，A项错误；B项，根据元素守恒、电荷守恒可知，该反应右边方框内的产物是 ，B项错误；C项，配平该反应可得： ，转移电子总数是 ，C项错误；D项，配平该反应可得： ，所以氢离子系数是16，D项正确。12、C解析：配平Ⅰ、Ⅱ可知： QUOTE  , ，A选项，反应Ⅱ中 被还原，故A错误；B选项，常温常压下， 不为 ，故转移电子数不为 ，B错误；由反应Ⅱ方程式 可知， 和 化学计量反应比为 ，所以好氧菌池与厌氧菌池投入废液的体积之比为 时， 能完全转化为 ，故C正确；反应Ⅱ中氧化剂与还原剂之比为 ,故D错误。13、B解析：根据还原性： ，线段 代表 物质的量的变化情况，线段 代表 物质的量的变化情况，线段 代表 物质的量的变化情况，A项正确；溶液体积未知，无法计算浓度，B项错误；当通入 时，溶液中已发生的离子反应可表示为 ，C项正确；根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中 ，D项正确。14、D解析：A. 中 为 价、 为 价，则铜的化合价为 价，故A正确； ，氯元素的化合价由 下降到 ，所以 参加反应转移 电子，故B正确；C.该反应中 元素化合价升高，则 为氧化产物， 元素化合价降低，则 为还原产物，两者的物质的量之比为 ，故C正确； 中铜的化合价为 价，与稀硫酸反应 不变价，离子方程式为 ，故D错误。15、A解析： NaBrO3中溴元素由＋5价被还原生成0价，则NaBrO3是氧化剂，A正确；NaI中－1价碘离子被氧化生成0价的I2和＋5价的IOeq \o\al(－,3)，则氧化产物为I2和IOeq \o\al(－,3)，B错误；2.6 mol NaBrO3反应转移的电子为2.6 mol×(5－0)＝13 mol，C错误；根据电子守恒，生成IOeq \o\al(－,3)的物质的量为eq \f(12 mol,5－－1)＝2 mol，根据碘原子守恒可知，参加反应的NaI的物质的量为n(IOeq \o\al(－,3))＋2n(I2)＝2 mol＋0.5 mol×2＝3 mol，D错误。16、解析：(1)NaNO2中氮元素化合价由＋3价降为＋2价，HI中碘元素化合价由－1价升为0价，根据化合价升高和降低的总数相等以及原子守恒配平化学方程式。(2)2NaNO2＋4HI===2NO＋I2＋2NaI＋2H2O中，NaNO2中氮元素的化合价降低，所以NaNO2是氧化剂，若有4 mol HI参与反应，其中2 mol HI为还原剂，在反应中转移电子的物质的量是2 mol，所以若有1 mol的还原剂被氧化，则反应中转移电子的数目是6.02×1023或NA。(4)由题给信息和氧化还原反应的化学方程式书写规律可得NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O。(5)铝元素的化合价升高，NaNO3中氮元素的化合价降低，根据氧化还原反应中得失电子守恒及原子守恒进行配平：10Al＋6NaNO3＋4NaOH===10NaAlO2＋3N2↑＋2H2O；反应过程中转移30 mol电子时有3 mol N2生成，所以转移5 mol e－生成标准状况下N2的体积为0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。答案：(1)2　4　2　1　2　2(2)NaNO2　6.02×1023(或NA)(3)C(4)NaNO2＋NH4Cl===NaCl＋N2↑＋2H2O(5)10　6　4　10　3　2H2O　11.217、解析：(1)氧化还原反应方程式的配平可从电子得失相等和质量守恒两个方面来完成。注意不交叉规律的使用。(2)反应中浓盐酸一部分转化成Cl2表现还原性，一部分转化成KCl表现酸性。(4)设ClO2和Cl2的质量均为m，其消毒效率之比为( eq \f(m,35.5＋32) ×5)∶( eq \f(m,71) ×2)≈2.63。答案：(1) eq \x(2) KClO3＋ eq \x(4) HCl(浓)=== eq \x(2) KCl＋ eq \x(2) ClO2↑＋ eq \x(1) Cl2↑＋ eq \x(2)  eq \x(H2O) (2)②(3)2(4)2.6318、解析：(1)由软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl，反应中化合价变化的元素为Mn、Cl，Mn元素的化合价由＋4价升高为＋6，Cl元素化合价由＋5降低为－1，根据化合价升降总数相等，则二氧化锰与氯酸钾的物质的量之比为3∶1，再根据原子守恒配平方程式为3MnO2＋6KOH＋KClO3eq \o(=====,\s\up7(高温))3K2MnO4＋KCl＋3H2O；(2)由滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4，反应中只有Mn元素化合价变化，Mn元素部分由＋6价降低为＋4，部分升高为＋7，根据化合价升降总数相等，则二氧化锰与高锰酸钾的物质的量之比为1∶2，再根据电荷守恒、原子守恒配平方程式为3MnOeq \o\al(2－,4)＋4H＋===MnO2↓＋2MnOeq \o\al(－,4)＋2H2O；(3)KMnO4能与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2＋和CO2，根据质量守恒，同时会生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸钠，反应的化学方程式为2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4eq \o(=====,\s\up7(△))2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋5Na2SO4＋8H2O。答案：(1)3MnO2＋KClO3＋6KOHeq \o(=====,\s\up7(高温))3K2MnO4＋KCl＋3H2O(2)3MnOeq \o\al(2－,4)＋4H＋===MnO2↓＋2MnOeq \o\al(－,4)＋2H2O(3)2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4eq \o(=====,\s\up7(△))2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋5Na2SO4＋8H2O19、解析：(1)总反应中Fe2＋作催化剂，由此可知第一步反应中生成的Fe3＋在第二步反应中又被SO2还原为Fe2＋，故第二步反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋。(2)若溶液的pH偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，产生该现象的原因用化学方程式表示为3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑。(3)①根据电解原理，氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式为Cl－＋3H2Oeq \o(=====,\s\up7(电解))3H2↑＋ClOeq \o\al(－,3)；②二氧化氯发生器中氯酸钠被还原为ClO2，HCl被氧化为氯气，反应过程为；③ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－。该反应的离子方程式为2ClO2＋2CN－===2CO2＋2Cl－＋N2。答案：(1)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋(2)3CaCO3＋Al2(SO4)3＋3H2O===2Al(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑(3)①Cl－＋3H2Oeq \o(=====,\s\up7(电解))3H2↑＋ClOeq \o\al(－,3)③2ClO2＋2CN－===2CO2＋2Cl－＋N2粒子I2Br2IOeq \o\al(－,3)物质的量/mol0.51.3