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适用于新高考新教材广西专版2025届高考化学一轮总复习课时规范练5氧化还原反应方程式的配平及计算
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这是一份适用于新高考新教材广西专版2025届高考化学一轮总复习课时规范练5氧化还原反应方程式的配平及计算，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生,As2S3和HNO3可发生反应:As2S3+10H++10N2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O。下列说法错误的是( )
A.生成1 ml H3AsO4,反应中转移电子的物质的量为5 ml
B.若将该反应设计成原电池,则NO2应该在负极附近逸出
C.反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1
2.用酸性KMnO4溶液处理Cu2S,发生反应:Mn+Cu2S+H+Cu2++S+Mn2++H2O(未配平),下列说法正确的是( )
A.反应中Cu2S既是氧化剂又是还原剂
B.反应中每生成1 ml S,转移电子的物质的量为8 ml
C.可以用单质直接化合的方法制备Cu2S
D.Cu2+、S为还原产物,Mn2+为氧化产物
3.过二硫酸是一种硫的含氧酸,化学式为H2S2O8。它的结构可以表示成HO3SOOSO3H。它的盐称为过二硫酸盐,在工业上用途广泛,常用作强氧化剂等。下列反应分别是Cr3+与过二硫酸盐和高锰酸盐反应的离子方程式(未配平),下列说法中错误的是( )
Ⅰ.Cr3++S2+H2OCr2+S+H+
Ⅱ.Cr3++Mn+H2OCr2+Mn2++H+
A.过二硫酸根中显-2价的氧原子和显-1价的氧原子的数目比是3∶1
B.反应Ⅰ中氧化剂和还原剂物质的量之比是3∶2
C.反应Ⅱ中每生成1 ml Cr2,转移电子的物质的量为6 ml
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的Cr3+的物质的量相同,则Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为2∶5
4.(2023浙江联考)关于反应2Fe(CO)5+7N2O42FeO2+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可以与Fe反应生成Fe2O3
5.含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5
C.该反应中,若有1 ml CN-发生反应,则有5NA个电子发生转移
D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应
6.某温度下,将1.1 ml I2加入KOH溶液中,反应后得到KI、KIO、KIO3的混合溶液。经测定IO-与I的物质的量之比是2∶3。下列说法错误的是( )
A.I2在该反应中既是氧化剂又是还原剂
B.I2的还原性小于KI的还原性
C.该反应中转移电子的物质的量为1.7 ml
D.该反应中,被还原的碘原子与被氧化的碘原子的物质的量之比是17∶5
7.LiAlH4、NaBH4是有机合成中的常用试剂,遇水均能剧烈反应释放出H2,如:NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑。LiAlH4在125 ℃时分解为LiH、H2和Al。下列说法正确的是( )
A.NaBH4与D2O反应,所得氢气的摩尔质量为4 g·ml-1
B.LiAlH4与水反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.1 ml LiAlH4在125 ℃时完全分解,转移4 ml电子
D.NaBH4与乙醛作用生成乙醇,NaBH4是还原剂
8.(2023河北沧州模拟)NiFe基催化剂是碱性条件下活性最高的催化剂之一,在NiFe基催化剂自修复水氧化循环中,Fe发生的一步反应为Fe+H2OFeO(OH)+O2↑+OH-(未配平),下列说法正确的是( )
A.Fe中铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数相等
B.反应中FeO(OH)是氧化产物
C.生成22.4 L O2时,转移4 ml电子
D.配平后,Fe与H2O的化学计量数之比为2∶3
9.在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知:
①半反应式:Cu2O-2e-+2H+2Cu2++H2O
②五种物质:FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2++Mn+XFe3++Mn2++H2O(未配平)
下列判断正确的是( )
A.①中半反应式发生的是还原反应
B.②中五种物质,能使①顺利发生的物质为Fe2(SO4)3
C.Mn+5e-+4H2OMn2++8OH-是反应③的一个半反应
D.几种物质的氧化性强弱顺序为:Mn>Cu2+>Fe3+
10.硫酸盐(含S、HS)气溶胶是PM2.5的成分之一。科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐气溶胶生成的三个阶段的转化机理,其主要过程示意图如下,下列说法错误的是( )
A.第Ⅰ阶段的化学方程式为S+NO2N+S
B.该过程中NO2为催化剂
C.1 ml S在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段共失去1 ml电子
D.氧化性NO2>HNO2
二、非选择题:本题共2小题。
11.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。完成下列填空:
(1)将废钒催化剂(主要成分是V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应后生成VO2+等离子,该反应的化学方程式是 。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,完善并配平反应的离子方程式。
Cl+ VO2++
Cl-+ V+
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体单质,该气体能被Na2SO3溶液吸收,则S、Cl-、VO2+还原性由强到弱的顺序是 。
(4)在20.00 mL 0.1 ml·L-1 V溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完全反应,则还原产物可能是 (填字母)。
a.VO2+b.V
c.V2+d.V
12.二氧化氯(ClO2)是一种新型消毒剂,可用氯酸钠(NaClO3)为原料制备。
过氧化氢还原法制备ClO2:H2O2+2NaClO3+H2SO4Na2SO4+2ClO2↑+O2↑+2H2O
研究发现Cl-对上述反应有影响,实验记录如表所示。
(1)NaCl的主要作用是 。
(2)实验b中反应可能的过程如下:
反应ⅰ:2Cl+ +
2ClO2↑+ +
反应ⅱ:Cl2+H2O22Cl-+O2↑+2H+
将反应ⅰ填写完整。
(3)进一步研究发现,未添加Cl-时,体系中首先会发生反应生成Cl-,反应为:Cl+3H2O2Cl-+3O2↑+3H2O(反应ⅲ)。
分析反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的速率大小关系并简要说明理由: 。
参考答案
课时规范练5 氧化还原反应方程式
的配平及计算
1.B 解析 根据离子方程式分析N中氮元素由+5价降低到+4价,生成2mlH3AsO4转移10ml电子,则生成1mlH3AsO4转移电子的物质的量为5ml,A项正确;若将该反应设计成原电池,N在正极反应,因此NO2应该在正极附近逸出,B项错误;NO2会污染环境,因此反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,C项正确;根据化学方程式分析可知,N为氧化剂,As2S3为还原剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1,D项正确。
2.C 解析 反应中铜元素、硫元素化合价均升高,Cu2S发生氧化反应,是还原剂,A项错误;反应中只有锰元素得到电子化合价降低,根据电子守恒配平可得离子方程式2Mn+Cu2S+8H+2Cu2++S+2Mn2++4H2O,可知2Mn~10e-~S,则反应中每生成1mlS,转移电子的物质的量为10ml,B项错误;硫的氧化性较弱,和铜单质反应生成Cu2S,C项正确;铜元素、硫元素化合价均升高被氧化,得到氧化产物Cu2+、S,Mn2+为还原产物,D项错误。
3.D 解析 由过二硫酸的结构可知,过二硫酸根中显-2价的氧原子和显-1价的氧原子的数目比是3∶1,A项正确;配平反应Ⅰ可得2Cr3++3S2+7H2OCr2+6S+14H+,Cr3+是还原剂,S2是氧化剂,氧化剂和还原剂物质的量之比是3∶2,B项正确;配平反应Ⅱ可得10Cr3++6Mn+11H2O5Cr2+6Mn2++22H+,每生成5mlCr2转移30ml电子,则每生成1mlCr2,转移电子的物质的量为6ml,C项正确;由反应Ⅰ可知,反应10mlCr3+,消耗15mlS2;由反应Ⅱ可知,反应10mlCr3+,消耗6mlMn,故Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为15∶6=5∶2,D项错误。
4.D 解析 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;分析可知,每生成1mlCO2,转移2.8ml电子,B不正确;氧化产物为FeO2、CO2,还原产物为NO,则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;FeO2中Fe显+4价,Fe2O3中Fe显+3价,则含+4价铁的FeO2与Fe反应,可以生成Fe2O3,D正确。
5.B 解析 该反应中,氯元素由0价降低到-1价,碳元素由+2价升高到+4价,氮元素由-3价升高到0价,则Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,A正确;根据得失电子守恒、原子及电荷守恒配平可得:2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+10Cl-+4H2O,Cl2是氧化剂,CN-是还原剂,二者的化学计量数之比为5∶2,B错误;1mlCN-发生反应时,消耗2.5mlCl2,则有5NA个电子发生转移,C正确;该反应中CN-发生氧化反应,若设计成原电池,则CN-在负极区发生氧化反应,D正确。
6.B 解析 该反应中,碘元素由0价变为+1价、+5价和-1价,则I2既是氧化剂又是还原剂,A正确;该反应中,I2是还原剂,KI是还原产物,故还原性:I2>KI,B错误;发生的反应为11I2+22KOH17KI+2KIO+3KIO3+11H2O,有11mlI2参与反应时,转移17ml电子,故1.1mlI2反应时转移电子的物质的量为1.7ml,C正确;由上述反应方程式可知,被还原的碘原子与被氧化的碘原子的物质的量之比是17∶5,D正确。
7.D 解析 NaBH4与D2O反应生成NaBO2和HD,则所得氢气的摩尔质量为3g·ml-1,A错误;LiAlH4与水反应时,LiAlH4是还原剂,H2O是氧化剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,B错误;LiAlH4在125℃时分解为LiH、H2和Al,该反应为2LiAlH42LiH+3H2↑+2Al,则1mlLiAlH4完全分解生成1mlAl,转移3ml电子,C错误;NaBH4与乙醛作用生成乙醇,乙醛发生了还原反应,NaBH4则发生氧化反应,故NaBH4是还原剂,D正确。
8.D 解析 Fe中铁元素的化合价为+6价,基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数不相等,A项错误;反应中,铁元素化合价降低,FeOOH是还原产物,B项错误;未注明温度和压强,不能确定O2的物质的量,C项错误;配平后的化学方程式为4Fe+6H2O4FeOOH+3O2↑+8OH-,则Fe与H2O的化学计量数之比为2∶3,D项正确。
9.B 解析 ①中铜元素由+1价升高到+2价,该反应为氧化反应,A错误;①发生氧化反应,②中物质若使①能顺利发生,则应具有氧化性,该物质应为Fe2(SO4)3,B正确;将③配平可得:5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,故反应③的一个半反应为8H++Mn+5e-Mn2++4H2O,C错误;Fe3+的氧化性强于Cu2+,D错误。
10.B 解析 由图可知,第Ⅰ阶段中S与NO2生成N和S,A正确;NO2参与反应,最终转化为HNO2,故NO2不是催化剂,B错误;第Ⅱ、Ⅲ阶段中S→HS,S元素由+5价升高到+6价,则1mlS共失去1ml电子,C正确;整个反应过程中,NO2→HNO2发生还原反应,NO2是氧化剂,HNO2是还原产物,则氧化性:NO2>HNO2,D正确。
11.答案 (1)V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O
(2)1 6 3H2O 1 6 6H+
(3)S>Cl->VO2+ (4)c
解析 (1)由题意可知,V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应会生成VOSO4、K2SO4,由元素守恒可知还生成H2O,配平后的化学方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,Cl与VO2+发生氧化还原反应,根据得失电子守恒、元素质量守恒、电荷守恒,可得离子方程式为Cl+6VO2++3H2OCl-+6V+6H+。
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体即氯气,盐酸中氯元素化合价从-1价升高到0价,Cl-为还原剂,VO2+为还原产物,已知还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Cl->VO2+,氯气能被Na2SO3溶液吸收,氯气将亚硫酸根氧化生成硫酸根、自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为Cl2+S+H2O2Cl-+2H++S,则还原性:S>Cl-,因此S、Cl-、VO2+的还原性由强到弱的顺序是S>Cl->VO2+。
(4)在·L-1V溶液中加入0.195g锌粉,恰好完全反应,则V与锌的物质的量之比为2∶3;根据2V~3Zn~6e-,则钒元素化合价降低3价,从+5价降低到+2价,还原产物可能是V2+。
12.答案 (1)催化作用
(2)2 Cl- 4 H+ 1 Cl2↑ 2 H2O
(3)反应ⅰ较快,反应ⅱ与反应ⅰ速率相当,反应ⅲ较慢。因为相同时间ClO2产率很高并且Cl2的量是极微量的,并且不添加Cl-时起始生成ClO2的速率很慢
解析 (2)实验b中加入1.00g·L-1NaCl溶液,酸性条件下,Cl、Cl-、H+可能发生氧化还原反应生成ClO2和Cl2,反应ⅰ可能为2Cl+2Cl-+4H+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。(3)Cl-在反应中起催化作用,反应ⅰ、ⅱ速率较快,反应ⅲ速率较慢;由表中数据可知,相同时间内ClO2产率很高并且Cl2的量是极微量的,并且不添加Cl-时起始生成ClO2的速率很慢。
相同时间
10min
30min
60min
ClO2
产率/%
Cl2
的量
实验a
0
0.003 5
0.012 4
0.015 9
97.12
极微量
实验b
1.00
0.013 8
0.016 2
0.016 3
98.79
极微量
1.雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生,As2S3和HNO3可发生反应:As2S3+10H++10N2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O。下列说法错误的是( )
A.生成1 ml H3AsO4,反应中转移电子的物质的量为5 ml
B.若将该反应设计成原电池,则NO2应该在负极附近逸出
C.反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1
2.用酸性KMnO4溶液处理Cu2S,发生反应:Mn+Cu2S+H+Cu2++S+Mn2++H2O(未配平),下列说法正确的是( )
A.反应中Cu2S既是氧化剂又是还原剂
B.反应中每生成1 ml S,转移电子的物质的量为8 ml
C.可以用单质直接化合的方法制备Cu2S
D.Cu2+、S为还原产物,Mn2+为氧化产物
3.过二硫酸是一种硫的含氧酸,化学式为H2S2O8。它的结构可以表示成HO3SOOSO3H。它的盐称为过二硫酸盐,在工业上用途广泛,常用作强氧化剂等。下列反应分别是Cr3+与过二硫酸盐和高锰酸盐反应的离子方程式(未配平),下列说法中错误的是( )
Ⅰ.Cr3++S2+H2OCr2+S+H+
Ⅱ.Cr3++Mn+H2OCr2+Mn2++H+
A.过二硫酸根中显-2价的氧原子和显-1价的氧原子的数目比是3∶1
B.反应Ⅰ中氧化剂和还原剂物质的量之比是3∶2
C.反应Ⅱ中每生成1 ml Cr2,转移电子的物质的量为6 ml
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的Cr3+的物质的量相同,则Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为2∶5
4.(2023浙江联考)关于反应2Fe(CO)5+7N2O42FeO2+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可以与Fe反应生成Fe2O3
5.含氰化物的废液乱倒或与酸混合,均易生成有剧毒且易挥发的氰化氢。工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水,发生的主要反应为CN-+OH-+Cl2CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)。下列说法错误的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物
B.上述离子方程式配平后,氧化剂、还原剂的化学计量数之比为2∶5
C.该反应中,若有1 ml CN-发生反应,则有5NA个电子发生转移
D.若将该反应设计成原电池,则CN-在负极区发生反应
6.某温度下,将1.1 ml I2加入KOH溶液中,反应后得到KI、KIO、KIO3的混合溶液。经测定IO-与I的物质的量之比是2∶3。下列说法错误的是( )
A.I2在该反应中既是氧化剂又是还原剂
B.I2的还原性小于KI的还原性
C.该反应中转移电子的物质的量为1.7 ml
D.该反应中,被还原的碘原子与被氧化的碘原子的物质的量之比是17∶5
7.LiAlH4、NaBH4是有机合成中的常用试剂,遇水均能剧烈反应释放出H2,如:NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑。LiAlH4在125 ℃时分解为LiH、H2和Al。下列说法正确的是( )
A.NaBH4与D2O反应,所得氢气的摩尔质量为4 g·ml-1
B.LiAlH4与水反应时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.1 ml LiAlH4在125 ℃时完全分解,转移4 ml电子
D.NaBH4与乙醛作用生成乙醇,NaBH4是还原剂
8.(2023河北沧州模拟)NiFe基催化剂是碱性条件下活性最高的催化剂之一,在NiFe基催化剂自修复水氧化循环中,Fe发生的一步反应为Fe+H2OFeO(OH)+O2↑+OH-(未配平),下列说法正确的是( )
A.Fe中铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数相等
B.反应中FeO(OH)是氧化产物
C.生成22.4 L O2时,转移4 ml电子
D.配平后,Fe与H2O的化学计量数之比为2∶3
9.在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知:
①半反应式:Cu2O-2e-+2H+2Cu2++H2O
②五种物质:FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2++Mn+XFe3++Mn2++H2O(未配平)
下列判断正确的是( )
A.①中半反应式发生的是还原反应
B.②中五种物质,能使①顺利发生的物质为Fe2(SO4)3
C.Mn+5e-+4H2OMn2++8OH-是反应③的一个半反应
D.几种物质的氧化性强弱顺序为:Mn>Cu2+>Fe3+
10.硫酸盐(含S、HS)气溶胶是PM2.5的成分之一。科研人员提出了雾霾微颗粒中硫酸盐气溶胶生成的三个阶段的转化机理,其主要过程示意图如下,下列说法错误的是( )
A.第Ⅰ阶段的化学方程式为S+NO2N+S
B.该过程中NO2为催化剂
C.1 ml S在第Ⅱ、Ⅲ两个阶段共失去1 ml电子
D.氧化性NO2>HNO2
二、非选择题:本题共2小题。
11.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。完成下列填空:
(1)将废钒催化剂(主要成分是V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应后生成VO2+等离子,该反应的化学方程式是 。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,完善并配平反应的离子方程式。
Cl+ VO2++
Cl-+ V+
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体单质,该气体能被Na2SO3溶液吸收,则S、Cl-、VO2+还原性由强到弱的顺序是 。
(4)在20.00 mL 0.1 ml·L-1 V溶液中,加入0.195 g锌粉,恰好完全反应,则还原产物可能是 (填字母)。
a.VO2+b.V
c.V2+d.V
12.二氧化氯(ClO2)是一种新型消毒剂,可用氯酸钠(NaClO3)为原料制备。
过氧化氢还原法制备ClO2:H2O2+2NaClO3+H2SO4Na2SO4+2ClO2↑+O2↑+2H2O
研究发现Cl-对上述反应有影响,实验记录如表所示。
(1)NaCl的主要作用是 。
(2)实验b中反应可能的过程如下:
反应ⅰ:2Cl+ +
2ClO2↑+ +
反应ⅱ:Cl2+H2O22Cl-+O2↑+2H+
将反应ⅰ填写完整。
(3)进一步研究发现,未添加Cl-时,体系中首先会发生反应生成Cl-,反应为:Cl+3H2O2Cl-+3O2↑+3H2O(反应ⅲ)。
分析反应ⅰ、ⅱ、ⅲ的速率大小关系并简要说明理由: 。
参考答案
课时规范练5 氧化还原反应方程式
的配平及计算
1.B 解析 根据离子方程式分析N中氮元素由+5价降低到+4价,生成2mlH3AsO4转移10ml电子,则生成1mlH3AsO4转移电子的物质的量为5ml,A项正确;若将该反应设计成原电池,N在正极反应,因此NO2应该在正极附近逸出,B项错误;NO2会污染环境,因此反应产生的NO2可用NaOH溶液吸收,C项正确;根据化学方程式分析可知,N为氧化剂,As2S3为还原剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为10∶1,D项正确。
2.C 解析 反应中铜元素、硫元素化合价均升高,Cu2S发生氧化反应,是还原剂,A项错误;反应中只有锰元素得到电子化合价降低,根据电子守恒配平可得离子方程式2Mn+Cu2S+8H+2Cu2++S+2Mn2++4H2O,可知2Mn~10e-~S,则反应中每生成1mlS,转移电子的物质的量为10ml,B项错误;硫的氧化性较弱,和铜单质反应生成Cu2S,C项正确;铜元素、硫元素化合价均升高被氧化,得到氧化产物Cu2+、S,Mn2+为还原产物,D项错误。
3.D 解析 由过二硫酸的结构可知,过二硫酸根中显-2价的氧原子和显-1价的氧原子的数目比是3∶1,A项正确;配平反应Ⅰ可得2Cr3++3S2+7H2OCr2+6S+14H+,Cr3+是还原剂,S2是氧化剂,氧化剂和还原剂物质的量之比是3∶2,B项正确;配平反应Ⅱ可得10Cr3++6Mn+11H2O5Cr2+6Mn2++22H+,每生成5mlCr2转移30ml电子,则每生成1mlCr2,转移电子的物质的量为6ml,C项正确;由反应Ⅰ可知,反应10mlCr3+,消耗15mlS2;由反应Ⅱ可知,反应10mlCr3+,消耗6mlMn,故Ⅰ和Ⅱ中消耗的氧化剂的物质的量之比为15∶6=5∶2,D项错误。
4.D 解析 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;分析可知,每生成1mlCO2,转移2.8ml电子,B不正确;氧化产物为FeO2、CO2,还原产物为NO,则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;FeO2中Fe显+4价,Fe2O3中Fe显+3价,则含+4价铁的FeO2与Fe反应,可以生成Fe2O3,D正确。
5.B 解析 该反应中,氯元素由0价降低到-1价,碳元素由+2价升高到+4价,氮元素由-3价升高到0价,则Cl2是氧化剂,CO2和N2是氧化产物,A正确;根据得失电子守恒、原子及电荷守恒配平可得:2CN-+8OH-+5Cl22CO2+N2+10Cl-+4H2O,Cl2是氧化剂,CN-是还原剂,二者的化学计量数之比为5∶2,B错误;1mlCN-发生反应时,消耗2.5mlCl2,则有5NA个电子发生转移,C正确;该反应中CN-发生氧化反应,若设计成原电池,则CN-在负极区发生氧化反应,D正确。
6.B 解析 该反应中,碘元素由0价变为+1价、+5价和-1价,则I2既是氧化剂又是还原剂,A正确;该反应中,I2是还原剂,KI是还原产物,故还原性:I2>KI,B错误;发生的反应为11I2+22KOH17KI+2KIO+3KIO3+11H2O,有11mlI2参与反应时,转移17ml电子,故1.1mlI2反应时转移电子的物质的量为1.7ml,C正确;由上述反应方程式可知,被还原的碘原子与被氧化的碘原子的物质的量之比是17∶5,D正确。
7.D 解析 NaBH4与D2O反应生成NaBO2和HD,则所得氢气的摩尔质量为3g·ml-1,A错误;LiAlH4与水反应时,LiAlH4是还原剂,H2O是氧化剂,根据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,B错误;LiAlH4在125℃时分解为LiH、H2和Al,该反应为2LiAlH42LiH+3H2↑+2Al,则1mlLiAlH4完全分解生成1mlAl,转移3ml电子,C错误;NaBH4与乙醛作用生成乙醇,乙醛发生了还原反应,NaBH4则发生氧化反应,故NaBH4是还原剂,D正确。
8.D 解析 Fe中铁元素的化合价为+6价,基态铁原子的价电子排布式为3d64s2,铁元素化合价的绝对值与基态铁原子的价电子数不相等,A项错误;反应中,铁元素化合价降低,FeOOH是还原产物,B项错误;未注明温度和压强,不能确定O2的物质的量,C项错误;配平后的化学方程式为4Fe+6H2O4FeOOH+3O2↑+8OH-,则Fe与H2O的化学计量数之比为2∶3,D项正确。
9.B 解析 ①中铜元素由+1价升高到+2价,该反应为氧化反应,A错误;①发生氧化反应,②中物质若使①能顺利发生,则应具有氧化性,该物质应为Fe2(SO4)3,B正确;将③配平可得:5Fe2++Mn+8H+5Fe3++Mn2++4H2O,故反应③的一个半反应为8H++Mn+5e-Mn2++4H2O,C错误;Fe3+的氧化性强于Cu2+,D错误。
10.B 解析 由图可知,第Ⅰ阶段中S与NO2生成N和S,A正确;NO2参与反应,最终转化为HNO2,故NO2不是催化剂,B错误;第Ⅱ、Ⅲ阶段中S→HS,S元素由+5价升高到+6价,则1mlS共失去1ml电子,C正确;整个反应过程中,NO2→HNO2发生还原反应,NO2是氧化剂,HNO2是还原产物,则氧化性:NO2>HNO2,D正确。
11.答案 (1)V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O
(2)1 6 3H2O 1 6 6H+
(3)S>Cl->VO2+ (4)c
解析 (1)由题意可知,V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应会生成VOSO4、K2SO4,由元素守恒可知还生成H2O,配平后的化学方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO42VOSO4+K2SO4+2H2O。
(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,Cl与VO2+发生氧化还原反应,根据得失电子守恒、元素质量守恒、电荷守恒,可得离子方程式为Cl+6VO2++3H2OCl-+6V+6H+。
(3)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体即氯气,盐酸中氯元素化合价从-1价升高到0价,Cl-为还原剂,VO2+为还原产物,已知还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Cl->VO2+,氯气能被Na2SO3溶液吸收,氯气将亚硫酸根氧化生成硫酸根、自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为Cl2+S+H2O2Cl-+2H++S,则还原性:S>Cl-,因此S、Cl-、VO2+的还原性由强到弱的顺序是S>Cl->VO2+。
(4)在·L-1V溶液中加入0.195g锌粉,恰好完全反应,则V与锌的物质的量之比为2∶3;根据2V~3Zn~6e-,则钒元素化合价降低3价,从+5价降低到+2价,还原产物可能是V2+。
12.答案 (1)催化作用
(2)2 Cl- 4 H+ 1 Cl2↑ 2 H2O
(3)反应ⅰ较快,反应ⅱ与反应ⅰ速率相当,反应ⅲ较慢。因为相同时间ClO2产率很高并且Cl2的量是极微量的,并且不添加Cl-时起始生成ClO2的速率很慢
解析 (2)实验b中加入1.00g·L-1NaCl溶液,酸性条件下,Cl、Cl-、H+可能发生氧化还原反应生成ClO2和Cl2,反应ⅰ可能为2Cl+2Cl-+4H+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。(3)Cl-在反应中起催化作用,反应ⅰ、ⅱ速率较快,反应ⅲ速率较慢;由表中数据可知,相同时间内ClO2产率很高并且Cl2的量是极微量的,并且不添加Cl-时起始生成ClO2的速率很慢。
相同时间
10min
30min
60min
ClO2
产率/%
Cl2
的量
实验a
0
0.003 5
0.012 4
0.015 9
97.12
极微量
实验b
1.00
0.013 8
0.016 2
0.016 3
98.79
极微量
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