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第09讲 氧化还原反应的配平、缺项配平及计算（强化训练）（解析版）
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这是一份第09讲 氧化还原反应的配平、缺项配平及计算（强化训练）（解析版），共12页。
第九讲 氧化还原反应的配平、缺项配平及计算（强化训练）
1．已知2MO＋5S2－＋16H＋===2M2＋＋5S↓＋8H2O，则MO中的M的化合价为( )
A．＋3 B．＋4
C．＋6 D．＋7
答案：D
【解析】对于已知反应，由O原子守恒可知2y＝8，所以y＝4；由电荷守恒可知2×(－x)＋5×(－2)＋16＝2×2，解得x＝1。MO为MO，令MO中M的化合价为a，则：a＋4×(－2)＝－1解得a＝＋7。
2.四氧化钌(RuO4)是金黄色针状晶体，微溶于水，有强氧化性，能氧化浓盐酸生成Cl2和Ru3＋。酸性介质中固体Na2RuO4与NaClO溶液或NaClO3溶液反应均可制得RuO4。下列说法正确的是( )
A．若NaClO3与Na2RuO4物质的量之比为1∶3，则还原产物为Cl2
B．RuO4与浓盐酸反应生成11.2 L Cl2转移电子数为NA
C．酸性介质中氧化性：RuO4>ClO>Cl2
D．在稀硫酸环境中，Na2RuO4与NaClO反应制备RuO4的化学方程式为Na2RuO4＋NaClO＋H2SO4===RuO4＋Na2SO4＋NaCl＋H2O
答案：D
【解析】3Na2RuO4→3RuO4，失去3×2e－，NaClO3→Cl2，得到5e－，不符合题意，A错误；未说明标准状况，无法求算11.2 L Cl2的物质的量，B错误；酸性介质中，固体Na2RuO4与NaClO3溶液反应均可制得RuO4，氧化性：ClO>RuO4，C错误；四氧化钌(RuO4)有强氧化性，能氧化浓盐酸生成Cl2，D正确。
3.（双选）在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋。实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析正确的是( )
A．在酸性条件下，黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
B．反应Ⅱ中Fe3＋做氧化剂，FeS2被还原
C．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O，Fe(NO)2＋作还原剂
D．反应Ⅲ的离子方程式为Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋，该反应是氧化还原反应
答案：AC
【解析】由总反应可知，一氧化氮参加反应但反应前后性质和质量不变，所以黄铁矿催化氧化中NO作催化剂，故A正确；反应Ⅱ中Fe3＋由＋3价变成＋2价，FeS2中S硫元素化合价升高，所以反应Ⅱ的氧化剂是Fe3＋，FeS2被氧化，故B错误；由图可知：反应ⅠFe (NO)2＋中铁由＋2价变成＋3价，氧气中氧由0价变成－2价，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为4Fe (NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O，Fe(NO)2＋做还原剂，故C正确；反应Ⅲ的离子方程式为Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋，无元素化合价变化，所以反应Ⅲ是非氧化还原反应，故D错误。
4.（双选）BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，反应原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．苯酚被氧化的总反应：
C6H5OH＋7O26CO2＋3H2O
B．反应过程中BMO表现较强氧化性
C．在酸性条件下，反应①的离子方程式是
3C6H5OH＋28O＋28H＋===18CO2↑＋23H2O
D．过程①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为1∶3
答案：BD
【解析】根据图示，苯酚被降解为H2O和CO2，A正确；BMO失去电子，被氧化，表现还原性，B错误；C6H5OH→6CO2，失去28 mol电子，O→2H2O得到3 mol e－，配平离子方程式为3C6H5OH＋28O＋28H＋===18CO2↑＋23H2O，C正确；BMO＋O2→BMO＋＋O，过程①利用O做氧化剂，过程②利用BMO＋做氧化剂，1 mol O得3 mol e－，1 mol BMO＋ 得1 mol e－，故过程①和过程②被降解的苯酚的物质的量之比为3∶1，D错误。
5.多硫化钠Na2Sx(x≥2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，反应中Na2Sx与NaClO 的物质的量之比为1∶16，则x的值是( )
A．5 B．4
C．3 D．2
答案：A
【解析】Na2Sx中S的化合价为－，反应后氧化为＋6价。NaClO中Cl的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子，则根据电子得失守恒可知x＝2×16，解得x＝5。
6.某废水中含有Cr2O，为了处理有毒的Cr2O，需要先测定其浓度：取20 mL废水，加入适量稀硫酸，再加入过量的V1 mL c1 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液，充分反应(还原产物为Cr3＋)。用c2 mol·L－1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2＋至终点，消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2O)为(用代数式表示)( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
答案：A
【解析】本题有关反应的离子方程式为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O,5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。利用得失电子守恒列等式：c1 mol·L－1×V1 mL×10－3 L·mL－1＝20 mL×10－3 L·mL－1×6c(Cr2O)＋5c2 mol·L－1×V2 mL×103 L·mL－1，解得：c(Cr2O)＝ mol·L－1。
7.向含有Fe2＋、I－、Br－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BC代表Fe3＋物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1
C．当通入Cl2 2 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
答案：B
【解析】根据还原性：Br－＜Fe2＋＜I－，线段AB代表I－物质的量的变化情况，线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况，线段DE代表Br－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2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C项正确；根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D项正确。
8．实验室制备NaClO2的装置如下图，其中C装置内生成ClO2，下列说法正确的是( )
A．实验开始时，应打开分液漏斗的活塞及弹簧夹乙，关闭弹簧夹甲
B．可用98.3%硫酸代替75%硫酸
C．H2O2是制备 NaClO2反应的还原剂
D．F中的试剂可用饱和Ca(OH)2溶液
答案：C
【解析】A项，C装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压并可防止堵塞。实验开始时，应打开弹簧夹甲，错误；B项，98.3%硫酸中硫酸大多以分子的形式存在，不能电离出氢离子，其与亚硫酸钠反应较慢，不能用其代替75%的硫酸，错误；C项，C中产生的ClO2通入D中后与H2O2反应生成NaClO2时，氯元素的化合价降低，被还原，故H2O2是还原剂，正确；D项，饱和Ca(OH)2溶液的浓度较低，无法充分吸收尾气中的二氧化硫和二氧化氯，错误。
9．（双选）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：
粒子
I2
Br2
IO
物质的量/mol
0.5
1.3
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I2
C．该反应共转移电子的物质的量是12 mol
D．参加反应的NaI为3 mol
答案：AD
【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IO，则氧化产物为I2和IO，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IO的物质的量为＝2 mol，根据碘原子守恒可知，参加反应的NaI的物质的量为n(IO)＋2n(I2)＝2 mol＋0.5 mol×2＝3 mol，D正确。
10.某离子反应涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒，其中c(NH)随着反应的进行逐渐减小，下列判断错误的是( )
A．氧化产物是N2
B．消耗1 mol氧化剂，转移电子2 mol
C．反应后溶液的酸性明显减弱
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
答案：C
【解析】根据题意知，c(NH)随反应进行逐渐减小，则NH为反应物，N2为生成物，氮元素的化合价由－3升高为0；根据氧化还原反应中元素化合价有升必有降可知，ClO－为反应物，作氧化剂，Cl－为生成物，氯元素的化合价由＋1降低为－1，则离子方程式为3ClO－＋2NH===3H2O＋2H＋＋N2↑＋3Cl－。由反应的方程式可知，NH是还原剂，N2是氧化产物，A项正确；由上述分析可知消耗1 mol氧化剂，转移电子2 mol，B项正确；反应后生成H＋，即溶液酸性明显增强，C项错误；由离子方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，D项正确。
11．写出下列反应的方程式。
(1)酸性KMnO4溶液将乙醇氧化为乙酸，其反应的离子方程式为 __________________________________________________。
答案：5C2H5OH＋4MnO＋12H＋===5CH3COOH＋4Mn2＋＋11H2O
(2)含Cr2Cr2O72-的废水在酸性条件下能用Fe3O4处理得到含Cr3+的溶液,反应的离子方程式为 。
答案：(9)Cr2O72-+6Fe3O4+62H+2Cr3++18Fe3++31H2O
（3）氯酸钠在酸性条件下能氧化Fe2+,本身被还原为Cl-,相关的离子方程式
为 。
答案：(10)6Fe2++ClO3-+6H+6Fe3++Cl-+3H2O
(4)一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为＋3)与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)，其离子方程式为_________________。
答案：2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH)
(5)使用ClO2给自来水消毒的过程中会产生有害的副产物亚氯酸根(ClO2-),可用Fe2+将其去除。已知ClO2-与Fe2+在pH=5~7的条件下能快速反应,最终形成红褐色沉淀,而ClO2-则被还原成Cl-。则Fe2+消除ClO2-的离子方程式为 。
答案：(7)ClO2-+4Fe2++10H2O4Fe(OH)3↓+Cl-+8H+
(6)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为______________________。
答案：(3)PbO2＋4HCl(浓)===PbCl2＋Cl2↑＋2H2O
(7)Co(OH)3与H2SO4、Na2SO3溶液反应生成CoSO4的化学方程式为_____________________________________________________。
答案：2Co(OH)3＋Na2SO3＋2H2SO4===2CoSO4＋Na2SO4＋5H2O
(8)研究表明,单质Fe和Fe2+都可以还原MnO2。在硫酸存在的条件下,MnO2将Fe氧化为Fe3+的离子方程式为 。
答案：(8)3MnO2+2Fe+12H+3Mn2++2Fe3++6H2O
(9)常温下二氧化氯为黄绿色气体,有强氧化性,能与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种为NaClO3,相关的离子方程式为 。
答案：2ClO2+2OH-ClO3-+ClO2-+H2O
12.按要求写出下列反应的化学方程式或离子方程式。
(1)取一定量含有Fe2＋的溶液，加入KMnO4溶液，控制温度为10 ℃，调节pH为5.0，得到Fe(OH)3和MnO2沉淀，此时反应的离子方程式为 ____________________________。
(2)向FeSO4溶液中加入一定量NaOH和漂白液，会出现浑浊，则该反应的化学方程式为_ ________________________________。
(3)碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如下。
溶浸后的溶液中，阴离子只有SO，则生成SO的离子方程式为 ________________________________________。
答案：(1)3Fe2＋＋MnO＋7H2OMnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋
(2)2FeSO4＋4NaOH＋NaClO＋H2O===NaCl＋2Na2SO4＋2Fe(OH)3↓
(3)2FeS2＋15MnO2＋28H＋===2Fe3＋＋15Mn2＋＋4SO＋14H2O
【解析】(1)由题给条件可先写出Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋Fe(OH)3↓，依得失电子守恒得：3Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋3Fe(OH)3↓，再结合溶液显酸性及电荷守恒原理得3Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋，最后根据质量守恒确定反应物中有7H2O。(2)先由题给条件可写出FeSO4＋NaOH＋NaClO―→Fe(OH)3↓＋NaCl，根据得失电子守恒得2FeSO4＋NaOH＋NaClO―→2Fe(OH)3↓＋NaCl，最后根据质量守恒判断还有Na2SO4生成且有水参加反应。(3)由题中流程图可知，溶浸过程中，反应物有MnO2、FeS2、H2SO4；由生成物中的阴离子只有SO可知，FeS2中的硫元素被氧化，＋2价铁被氧化为Fe3＋，MnO2被还原为Mn2＋，故可先写出：FeS2＋MnO2＋H＋―→Fe3＋＋Mn2＋＋SO，然后依据得失电子守恒、质量守恒配平即可。
13．从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：
资料显示：Ⅰ.pH＝2时，NaNO2溶液只能将I－氧化为I2，同时生成NO
Ⅱ.I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
Ⅲ.5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O
(1)反应①的离子方程式_______________________________________________。
(2)方案甲中，根据I2的特性，分离操作X的方法是___________。
(3)已知：反应②中每吸收3 mol I2转移5 mol电子，离子方程式是________________________________________________________________________。
(4)Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I－却选择了价格较高的NaNO2，原因是_________________________________。
(5)方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的I2、I－、IO。请分别检验滤液中的I－、IO，将实验方案补充完整。
实验中可供选择的试剂：稀H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3溶液、Na2SO3溶液
a．滤液用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。
b．_______________________________________________ 。
答案：(1)2NO＋2I－＋4H＋===I2＋2NO↑＋2H2O
(2)升华或加热、冷凝结晶(无冷凝结晶也可)
(3)3I2＋3CO===5I－＋IO＋3CO2或3I2＋6CO＋3H2O===5I－＋IO＋6HCO
(4)氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2(或亚硝酸钠仅能把碘离子氧化成碘单质，意思对即可)
(5)从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－；另从水层中取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，加硫酸酸化，滴加Na2SO3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有IO
【解析】(3)根据已知条件，反应②中每吸收3 mol I2转移5 mol电子，则碘在氧化还原反应中得失电子数均为5，发生歧化反应，其离子方程式是3I2＋3CO===5I－＋IO＋3CO2或3I2＋6CO＋3H2O===5I－＋IO＋6HCO。(5)检验滤液中的I－可以选择氧化剂将其氧化，产生的I2遇淀粉变蓝；检验滤液中的IO可利用还原剂将其还原，产生的I2遇淀粉变蓝。
14.根据信息写出下列氧化还原反应方程式。
(1)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为__________________________________。
(2)将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中，发生反应的离子方程式为 ___________________________________________________。
(3)铈是一种重要的稀土金属元素，以下是其重要化合物Ce(OH)4的一种制备方法：
Ce(OH)4
(注：高铈是指溶液中Ce为＋4价)
①写出加入氨水时发生反应的离子方程式：________________________________。
②“氧化”过程若用NaClO代替O2，写出该反应的离子方程式：_____________________________________________________。
答案：(1)5H＋＋3HSO＋Cr2O===2Cr3＋＋3SO＋4H2O
(2)2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－
(3)①Ce3＋＋3NH3·H2O===Ce(OH)3↓＋3NH
②2Ce(OH)3＋ClO－＋H2O===2Ce(OH)4＋Cl－
15.将高温水蒸气通到KSCN的表面,会发生下列反应:4KSCN+9H2O(g)K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3,请填空:
(1)上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的是 (填元素符号,下同),属于第二周期的元素的非金属性由强到弱的顺序为 ;
(2)上述反应所涉及的各物质中,属于非电解质的是 ;
(3)写出CO2的电子式: ;
(4)潮湿银器表面遇到K2S会出现黑色斑点(Ag2S),其反应原理如下,请配平反应的化学方程式: K2S+ Ag+ O2+ H2O Ag2S+ KOH。该反应过程中,每消耗标准状况下224 mL O2,转移电子的数目为 。
答案：(1)K O>N>C (2)CO2、NH3 (3)··O······C····O····
(4)2 4 1 2 2 4 0.04NA
【解析】 (1)在反应4KSCN+9H2O(g)K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3中,所涉及的元素为K、S、C、N、O、H,其中K原子核外有4个电子层,S原子核外有3个电子层,C、N、O原子核外有2个电子层,H原子核外有1个电子层,一般情况下电子层数越多,原子半径越大,则原子半径最大的是K;属于第二周期的非金属元素为C、N、O,这三种元素在元素周期表中从左到右的顺序为C、N、O,非金属性依次增强,则这三种元素的非金属性由强到弱的顺序为O>N>C。
(2)题给反应所涉及的各物质中,KSCN、H2O、K2CO3、K2S、H2S为电解质,属于非电解质的是CO2、NH3。
(3)CO2是共价化合物,C与每个O原子间形成两对共用电子,其电子式为 ··O······C····O····。
(4)在题给反应中,Ag作还原剂,O2作氧化剂,依据电子守恒和质量守恒,可得到配平的化学方程式为2K2S+4Ag+O2+2H2O2Ag2S+4KOH;标准状况下224 mL O2为0.01 mol,则转移电子数目为0.04NA。
16．(1)写出LiCoO2与草酸(H2C2O4)反应生成CoC2O4沉淀的化学方程式：______________________________________________________________。
(2)实验室以锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O的流程如下。
滴加KMnO4溶液后有MnO2生成，该反应的离子方程式为___________________________________________________。
(3)三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示。
已知：
Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H＋、Co2＋、Fe3＋、Ni2＋等。
Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。
沉淀物
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
完全沉淀时的pH
3.7
9.0
9.2
①“酸浸”时发生的主要反应是_______________________________(写离子方程式)。
②写出高温煅烧时发生的化学反应方程式_______________________________。
答案：(1)4H2C2O4＋2LiCoO2===Li2C2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑(或5H2C2O4＋2LiCoO2===2LiHC2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑)
(2)MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋
(3)①Co2O3＋H2O2＋4H＋===2Co2＋＋3H2O＋O2↑
②2Co2(OH)2CO3＋O22Co2O3＋2H2O＋2CO2
【解析】(1)分析LiCoO2中钴元素的化合价为＋3价，生成物CoC2O4中钴元素的化合价为＋2价，说明＋3价钴把草酸氧化生成CO2，Li元素的存在形式为Li2C2O4或LiHC2O4，反应的化学方程式为4H2C2O4＋2LiCoO2===Li2C2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑(或5H2C2O4＋2LiCoO2===2LiHC2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑)。
(2)锌灰被稀硫酸“浸取”后，溶液中有Fe2＋，KMnO4溶液氧化Fe2＋生成Fe3＋，自身被还原为MnO2，反应的离子方程式为MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋。
(3)①含钴废料中含有Co2O3、NiO、Fe3O4，“酸浸”后的溶液中含有Co2＋，“酸浸”时发生的主要反应为Co2O3氧化H2O2，生成O2和Co2＋，反应的离子方程式为Co2O3＋H2O2＋4H＋===2Co2＋＋3H2O＋O2↑。
②高温煅烧时，Co2(OH)2CO3被氧化为Co2O3，所以反应的化学方程式为2Co2(OH)2CO3＋O22Co2O3＋2H2O＋2CO2。
第九讲 氧化还原反应的配平、缺项配平及计算（强化训练）
1．已知2MO＋5S2－＋16H＋===2M2＋＋5S↓＋8H2O，则MO中的M的化合价为( )
A．＋3 B．＋4
C．＋6 D．＋7
答案：D
【解析】对于已知反应，由O原子守恒可知2y＝8，所以y＝4；由电荷守恒可知2×(－x)＋5×(－2)＋16＝2×2，解得x＝1。MO为MO，令MO中M的化合价为a，则：a＋4×(－2)＝－1解得a＝＋7。
2.四氧化钌(RuO4)是金黄色针状晶体，微溶于水，有强氧化性，能氧化浓盐酸生成Cl2和Ru3＋。酸性介质中固体Na2RuO4与NaClO溶液或NaClO3溶液反应均可制得RuO4。下列说法正确的是( )
A．若NaClO3与Na2RuO4物质的量之比为1∶3，则还原产物为Cl2
B．RuO4与浓盐酸反应生成11.2 L Cl2转移电子数为NA
C．酸性介质中氧化性：RuO4>ClO>Cl2
D．在稀硫酸环境中，Na2RuO4与NaClO反应制备RuO4的化学方程式为Na2RuO4＋NaClO＋H2SO4===RuO4＋Na2SO4＋NaCl＋H2O
答案：D
【解析】3Na2RuO4→3RuO4，失去3×2e－，NaClO3→Cl2，得到5e－，不符合题意，A错误；未说明标准状况，无法求算11.2 L Cl2的物质的量，B错误；酸性介质中，固体Na2RuO4与NaClO3溶液反应均可制得RuO4，氧化性：ClO>RuO4，C错误；四氧化钌(RuO4)有强氧化性，能氧化浓盐酸生成Cl2，D正确。
3.（双选）在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋。实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析正确的是( )
A．在酸性条件下，黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
B．反应Ⅱ中Fe3＋做氧化剂，FeS2被还原
C．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O，Fe(NO)2＋作还原剂
D．反应Ⅲ的离子方程式为Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋，该反应是氧化还原反应
答案：AC
【解析】由总反应可知，一氧化氮参加反应但反应前后性质和质量不变，所以黄铁矿催化氧化中NO作催化剂，故A正确；反应Ⅱ中Fe3＋由＋3价变成＋2价，FeS2中S硫元素化合价升高，所以反应Ⅱ的氧化剂是Fe3＋，FeS2被氧化，故B错误；由图可知：反应ⅠFe (NO)2＋中铁由＋2价变成＋3价，氧气中氧由0价变成－2价，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为4Fe (NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O，Fe(NO)2＋做还原剂，故C正确；反应Ⅲ的离子方程式为Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋，无元素化合价变化，所以反应Ⅲ是非氧化还原反应，故D错误。
4.（双选）BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，反应原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．苯酚被氧化的总反应：
C6H5OH＋7O26CO2＋3H2O
B．反应过程中BMO表现较强氧化性
C．在酸性条件下，反应①的离子方程式是
3C6H5OH＋28O＋28H＋===18CO2↑＋23H2O
D．过程①和②中被降解的苯酚的物质的量之比为1∶3
答案：BD
【解析】根据图示，苯酚被降解为H2O和CO2，A正确；BMO失去电子，被氧化，表现还原性，B错误；C6H5OH→6CO2，失去28 mol电子，O→2H2O得到3 mol e－，配平离子方程式为3C6H5OH＋28O＋28H＋===18CO2↑＋23H2O，C正确；BMO＋O2→BMO＋＋O，过程①利用O做氧化剂，过程②利用BMO＋做氧化剂，1 mol O得3 mol e－，1 mol BMO＋ 得1 mol e－，故过程①和过程②被降解的苯酚的物质的量之比为3∶1，D错误。
5.多硫化钠Na2Sx(x≥2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，反应中Na2Sx与NaClO 的物质的量之比为1∶16，则x的值是( )
A．5 B．4
C．3 D．2
答案：A
【解析】Na2Sx中S的化合价为－，反应后氧化为＋6价。NaClO中Cl的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子，则根据电子得失守恒可知x＝2×16，解得x＝5。
6.某废水中含有Cr2O，为了处理有毒的Cr2O，需要先测定其浓度：取20 mL废水，加入适量稀硫酸，再加入过量的V1 mL c1 mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2溶液，充分反应(还原产物为Cr3＋)。用c2 mol·L－1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2＋至终点，消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2O)为(用代数式表示)( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. mol·L－1
答案：A
【解析】本题有关反应的离子方程式为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O,5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。利用得失电子守恒列等式：c1 mol·L－1×V1 mL×10－3 L·mL－1＝20 mL×10－3 L·mL－1×6c(Cr2O)＋5c2 mol·L－1×V2 mL×103 L·mL－1，解得：c(Cr2O)＝ mol·L－1。
7.向含有Fe2＋、I－、Br－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BC代表Fe3＋物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 mol·L－1
C．当通入Cl2 2 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
答案：B
【解析】根据还原性：Br－＜Fe2＋＜I－，线段AB代表I－物质的量的变化情况，线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况，线段DE代表Br－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2 mol Cl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－，C项正确；根据三段消耗氯气的量可知，原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D项正确。
8．实验室制备NaClO2的装置如下图，其中C装置内生成ClO2，下列说法正确的是( )
A．实验开始时，应打开分液漏斗的活塞及弹簧夹乙，关闭弹簧夹甲
B．可用98.3%硫酸代替75%硫酸
C．H2O2是制备 NaClO2反应的还原剂
D．F中的试剂可用饱和Ca(OH)2溶液
答案：C
【解析】A项，C装置中的竖直玻璃管用于平衡系统的气压并可防止堵塞。实验开始时，应打开弹簧夹甲，错误；B项，98.3%硫酸中硫酸大多以分子的形式存在，不能电离出氢离子，其与亚硫酸钠反应较慢，不能用其代替75%的硫酸，错误；C项，C中产生的ClO2通入D中后与H2O2反应生成NaClO2时，氯元素的化合价降低，被还原，故H2O2是还原剂，正确；D项，饱和Ca(OH)2溶液的浓度较低，无法充分吸收尾气中的二氧化硫和二氧化氯，错误。
9．（双选）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：
粒子
I2
Br2
IO
物质的量/mol
0.5
1.3
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I2
C．该反应共转移电子的物质的量是12 mol
D．参加反应的NaI为3 mol
答案：AD
【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IO，则氧化产物为I2和IO，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IO的物质的量为＝2 mol，根据碘原子守恒可知，参加反应的NaI的物质的量为n(IO)＋2n(I2)＝2 mol＋0.5 mol×2＝3 mol，D正确。
10.某离子反应涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒，其中c(NH)随着反应的进行逐渐减小，下列判断错误的是( )
A．氧化产物是N2
B．消耗1 mol氧化剂，转移电子2 mol
C．反应后溶液的酸性明显减弱
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
答案：C
【解析】根据题意知，c(NH)随反应进行逐渐减小，则NH为反应物，N2为生成物，氮元素的化合价由－3升高为0；根据氧化还原反应中元素化合价有升必有降可知，ClO－为反应物，作氧化剂，Cl－为生成物，氯元素的化合价由＋1降低为－1，则离子方程式为3ClO－＋2NH===3H2O＋2H＋＋N2↑＋3Cl－。由反应的方程式可知，NH是还原剂，N2是氧化产物，A项正确；由上述分析可知消耗1 mol氧化剂，转移电子2 mol，B项正确；反应后生成H＋，即溶液酸性明显增强，C项错误；由离子方程式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，D项正确。
11．写出下列反应的方程式。
(1)酸性KMnO4溶液将乙醇氧化为乙酸，其反应的离子方程式为 __________________________________________________。
答案：5C2H5OH＋4MnO＋12H＋===5CH3COOH＋4Mn2＋＋11H2O
(2)含Cr2Cr2O72-的废水在酸性条件下能用Fe3O4处理得到含Cr3+的溶液,反应的离子方程式为 。
答案：(9)Cr2O72-+6Fe3O4+62H+2Cr3++18Fe3++31H2O
（3）氯酸钠在酸性条件下能氧化Fe2+,本身被还原为Cl-,相关的离子方程式
为 。
答案：(10)6Fe2++ClO3-+6H+6Fe3++Cl-+3H2O
(4)一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为＋3)与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)，其离子方程式为_________________。
答案：2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH)
(5)使用ClO2给自来水消毒的过程中会产生有害的副产物亚氯酸根(ClO2-),可用Fe2+将其去除。已知ClO2-与Fe2+在pH=5~7的条件下能快速反应,最终形成红褐色沉淀,而ClO2-则被还原成Cl-。则Fe2+消除ClO2-的离子方程式为 。
答案：(7)ClO2-+4Fe2++10H2O4Fe(OH)3↓+Cl-+8H+
(6)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为______________________。
答案：(3)PbO2＋4HCl(浓)===PbCl2＋Cl2↑＋2H2O
(7)Co(OH)3与H2SO4、Na2SO3溶液反应生成CoSO4的化学方程式为_____________________________________________________。
答案：2Co(OH)3＋Na2SO3＋2H2SO4===2CoSO4＋Na2SO4＋5H2O
(8)研究表明,单质Fe和Fe2+都可以还原MnO2。在硫酸存在的条件下,MnO2将Fe氧化为Fe3+的离子方程式为 。
答案：(8)3MnO2+2Fe+12H+3Mn2++2Fe3++6H2O
(9)常温下二氧化氯为黄绿色气体,有强氧化性,能与NaOH溶液反应生成等物质的量的两种盐,其中一种为NaClO3,相关的离子方程式为 。
答案：2ClO2+2OH-ClO3-+ClO2-+H2O
12.按要求写出下列反应的化学方程式或离子方程式。
(1)取一定量含有Fe2＋的溶液，加入KMnO4溶液，控制温度为10 ℃，调节pH为5.0，得到Fe(OH)3和MnO2沉淀，此时反应的离子方程式为 ____________________________。
(2)向FeSO4溶液中加入一定量NaOH和漂白液，会出现浑浊，则该反应的化学方程式为_ ________________________________。
(3)碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如下。
溶浸后的溶液中，阴离子只有SO，则生成SO的离子方程式为 ________________________________________。
答案：(1)3Fe2＋＋MnO＋7H2OMnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋
(2)2FeSO4＋4NaOH＋NaClO＋H2O===NaCl＋2Na2SO4＋2Fe(OH)3↓
(3)2FeS2＋15MnO2＋28H＋===2Fe3＋＋15Mn2＋＋4SO＋14H2O
【解析】(1)由题给条件可先写出Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋Fe(OH)3↓，依得失电子守恒得：3Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋3Fe(OH)3↓，再结合溶液显酸性及电荷守恒原理得3Fe2＋＋MnO―→MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋，最后根据质量守恒确定反应物中有7H2O。(2)先由题给条件可写出FeSO4＋NaOH＋NaClO―→Fe(OH)3↓＋NaCl，根据得失电子守恒得2FeSO4＋NaOH＋NaClO―→2Fe(OH)3↓＋NaCl，最后根据质量守恒判断还有Na2SO4生成且有水参加反应。(3)由题中流程图可知，溶浸过程中，反应物有MnO2、FeS2、H2SO4；由生成物中的阴离子只有SO可知，FeS2中的硫元素被氧化，＋2价铁被氧化为Fe3＋，MnO2被还原为Mn2＋，故可先写出：FeS2＋MnO2＋H＋―→Fe3＋＋Mn2＋＋SO，然后依据得失电子守恒、质量守恒配平即可。
13．从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：
资料显示：Ⅰ.pH＝2时，NaNO2溶液只能将I－氧化为I2，同时生成NO
Ⅱ.I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
Ⅲ.5SO＋2IO＋2H＋===I2＋5SO＋H2O
(1)反应①的离子方程式_______________________________________________。
(2)方案甲中，根据I2的特性，分离操作X的方法是___________。
(3)已知：反应②中每吸收3 mol I2转移5 mol电子，离子方程式是________________________________________________________________________。
(4)Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I－却选择了价格较高的NaNO2，原因是_________________________________。
(5)方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的I2、I－、IO。请分别检验滤液中的I－、IO，将实验方案补充完整。
实验中可供选择的试剂：稀H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3溶液、Na2SO3溶液
a．滤液用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。
b．_______________________________________________ 。
答案：(1)2NO＋2I－＋4H＋===I2＋2NO↑＋2H2O
(2)升华或加热、冷凝结晶(无冷凝结晶也可)
(3)3I2＋3CO===5I－＋IO＋3CO2或3I2＋6CO＋3H2O===5I－＋IO＋6HCO
(4)氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2(或亚硝酸钠仅能把碘离子氧化成碘单质，意思对即可)
(5)从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－；另从水层中取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，加硫酸酸化，滴加Na2SO3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有IO
【解析】(3)根据已知条件，反应②中每吸收3 mol I2转移5 mol电子，则碘在氧化还原反应中得失电子数均为5，发生歧化反应，其离子方程式是3I2＋3CO===5I－＋IO＋3CO2或3I2＋6CO＋3H2O===5I－＋IO＋6HCO。(5)检验滤液中的I－可以选择氧化剂将其氧化，产生的I2遇淀粉变蓝；检验滤液中的IO可利用还原剂将其还原，产生的I2遇淀粉变蓝。
14.根据信息写出下列氧化还原反应方程式。
(1)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为__________________________________。
(2)将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中，发生反应的离子方程式为 ___________________________________________________。
(3)铈是一种重要的稀土金属元素，以下是其重要化合物Ce(OH)4的一种制备方法：
Ce(OH)4
(注：高铈是指溶液中Ce为＋4价)
①写出加入氨水时发生反应的离子方程式：________________________________。
②“氧化”过程若用NaClO代替O2，写出该反应的离子方程式：_____________________________________________________。
答案：(1)5H＋＋3HSO＋Cr2O===2Cr3＋＋3SO＋4H2O
(2)2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－
(3)①Ce3＋＋3NH3·H2O===Ce(OH)3↓＋3NH
②2Ce(OH)3＋ClO－＋H2O===2Ce(OH)4＋Cl－
15.将高温水蒸气通到KSCN的表面,会发生下列反应:4KSCN+9H2O(g)K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3,请填空:
(1)上述反应所涉及的各元素中,原子半径最大的是 (填元素符号,下同),属于第二周期的元素的非金属性由强到弱的顺序为 ;
(2)上述反应所涉及的各物质中,属于非电解质的是 ;
(3)写出CO2的电子式: ;
(4)潮湿银器表面遇到K2S会出现黑色斑点(Ag2S),其反应原理如下,请配平反应的化学方程式: K2S+ Ag+ O2+ H2O Ag2S+ KOH。该反应过程中,每消耗标准状况下224 mL O2,转移电子的数目为 。
答案：(1)K O>N>C (2)CO2、NH3 (3)··O······C····O····
(4)2 4 1 2 2 4 0.04NA
【解析】 (1)在反应4KSCN+9H2O(g)K2CO3+K2S+3CO2+3H2S+4NH3中,所涉及的元素为K、S、C、N、O、H,其中K原子核外有4个电子层,S原子核外有3个电子层,C、N、O原子核外有2个电子层,H原子核外有1个电子层,一般情况下电子层数越多,原子半径越大,则原子半径最大的是K;属于第二周期的非金属元素为C、N、O,这三种元素在元素周期表中从左到右的顺序为C、N、O,非金属性依次增强,则这三种元素的非金属性由强到弱的顺序为O>N>C。
(2)题给反应所涉及的各物质中,KSCN、H2O、K2CO3、K2S、H2S为电解质,属于非电解质的是CO2、NH3。
(3)CO2是共价化合物,C与每个O原子间形成两对共用电子,其电子式为 ··O······C····O····。
(4)在题给反应中,Ag作还原剂,O2作氧化剂,依据电子守恒和质量守恒,可得到配平的化学方程式为2K2S+4Ag+O2+2H2O2Ag2S+4KOH;标准状况下224 mL O2为0.01 mol,则转移电子数目为0.04NA。
16．(1)写出LiCoO2与草酸(H2C2O4)反应生成CoC2O4沉淀的化学方程式：______________________________________________________________。
(2)实验室以锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O的流程如下。
滴加KMnO4溶液后有MnO2生成，该反应的离子方程式为___________________________________________________。
(3)三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示。
已知：
Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H＋、Co2＋、Fe3＋、Ni2＋等。
Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。
沉淀物
Fe(OH)3
Co(OH)2
Ni(OH)2
完全沉淀时的pH
3.7
9.0
9.2
①“酸浸”时发生的主要反应是_______________________________(写离子方程式)。
②写出高温煅烧时发生的化学反应方程式_______________________________。
答案：(1)4H2C2O4＋2LiCoO2===Li2C2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑(或5H2C2O4＋2LiCoO2===2LiHC2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑)
(2)MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋
(3)①Co2O3＋H2O2＋4H＋===2Co2＋＋3H2O＋O2↑
②2Co2(OH)2CO3＋O22Co2O3＋2H2O＋2CO2
【解析】(1)分析LiCoO2中钴元素的化合价为＋3价，生成物CoC2O4中钴元素的化合价为＋2价，说明＋3价钴把草酸氧化生成CO2，Li元素的存在形式为Li2C2O4或LiHC2O4，反应的化学方程式为4H2C2O4＋2LiCoO2===Li2C2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑(或5H2C2O4＋2LiCoO2===2LiHC2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑)。
(2)锌灰被稀硫酸“浸取”后，溶液中有Fe2＋，KMnO4溶液氧化Fe2＋生成Fe3＋，自身被还原为MnO2，反应的离子方程式为MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋。
(3)①含钴废料中含有Co2O3、NiO、Fe3O4，“酸浸”后的溶液中含有Co2＋，“酸浸”时发生的主要反应为Co2O3氧化H2O2，生成O2和Co2＋，反应的离子方程式为Co2O3＋H2O2＋4H＋===2Co2＋＋3H2O＋O2↑。
②高温煅烧时，Co2(OH)2CO3被氧化为Co2O3，所以反应的化学方程式为2Co2(OH)2CO3＋O22Co2O3＋2H2O＋2CO2。
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