2027届高三化学一轮复习试题规范练5氧化还原反应方程式的配平和计算（Word版附解析）

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命题角度1 氧化还原反应方程式的配平
1.(2026·河北保定示范高中联考)在焊接铜器时可用NH4Cl溶液除去铜器表面的氧化铜以便焊接,在焊接过程中会发生反应CuO+NH4ClCu+CuCl2+N2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是( )
A.反应中被氧化和被还原的元素分别为Cu和N
B.配平后,CuO和NH4Cl的化学计量数之比为1∶2
C.反应中生成2个N2分子时,转移电子数为6
D.该反应中被还原的CuO占参与反应的CuO的34
2.(2025·湖南雅礼中学检测)利用Na2S2O3去除酸性废水中H3AsO3的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是( )
A.X的化学式为H2S2
B.HS·反应活性较强,不能稳定存在
C.步骤Ⅲ反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶1
D.步骤Ⅳ除砷的化学方程式为3H2S+2H3AsO3As2S3↓+6H2O
3.(2025·北京门头沟区一模)除去电石渣浆(CaO)清液中的S2-,并制取石膏(CaSO4·2H2O)的流程如图所示:
下列说法不正确的是( )
A.过程Ⅰ的离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-2MnO32-+4H2O
B.除去S2-的过程中,Mn(OH)2起催化剂作用
C.S2O32-转化为SO42-的过程中,n(S2O32-)∶n(O2)=1∶1
D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
命题角度2 氧化还原反应的相关计算
4.(2026·湖北武汉重点高中联考)高铁酸钾是高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备K2FeO4的一种方法是向KOH溶液中通入氯气,然后加入Fe(NO3)3溶液:
①Cl2+KOHKCl+KClO+KClO3+H2O(未配平);
②2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O。
下列说法不正确的是( )
A.K2FeO4在杀菌消毒过程中还可以净水
B.反应①中每消耗2 ml KOH,吸收标准状况下22.4 L Cl2(忽略Cl2和水的反应)
C.若反应①中n(ClO-)∶n(ClO3-)=5∶1,则还原产物与氧化产物的物质的量之比为3∶5
D.若反应①的氧化产物只有KClO,则得到0.2 ml K2FeO4时最少消耗0.3 ml Cl2
5.(2025·河北邯郸名校联考)某FeCl2与FeCl3的混合物中铁元素的质量分数可按如下方案测定,下列说法正确的是( )
A.从实验的精度考虑,样品a g可用托盘天平称取
B.加入的过量盐酸的作用仅是抑制Fe2+的水解
C.加过量氨水时反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+
D.铁元素的质量分数为7b10a×100%
6.(2025·湖北部分重点校联考)某化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
V1 mL a ml·L-1KBrO3标准溶液棕黄色溶液滤液Ⅰ滤液Ⅱ废水中苯酚含量
已知:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ中发生反应的离子方程式为BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O
B.若消耗的Na2S2O3溶液的体积为V3 mL,则废水中苯酚的含量为47(6aV1-bV3)3V2 g·L-1
C.步骤Ⅱ中加入的KI溶液不能过量
D.由于Br2有挥发性,可能会造成测定结果偏高
B级素能提升练
7.(2025·辽宁抚顺六校联考)甲酸在金属-有机胺催化剂作用下分解制氢的反应为HCOOH(l)CO2(g)+H2(g),可能的反应机理如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.步骤Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均发生氧化还原反应
B.步骤Ⅰ中HCOOH发生电离,有配位键形成
C.步骤Ⅲ中每生成1 ml H2,转移电子的数目约为6.02×1023
D.若用DCOOH代替HCOOH,则生成HD
8.(2025·河北唐山模拟)某兴趣小组以铋赭石[主要成分为Bi2CO3(OH)4]为原料制备NaBiO3(难溶于冷水,与热水反应)的流程如下(“酸浸”之后的溶液中含大量Bi3+):
下列说法不正确的是( )
A.“酸浸”前,将铋赭石进行粉碎,可加快“酸浸”速率
B.“沉淀转化”步骤发生反应:Bi(OH)3+NaOH+H2O2NaBiO3+3H2O
C.“系列操作”包括过滤、冷水洗涤、低温干燥等
D.酸性条件下,NaBiO3(s)可将Mn2+氧化为MnO4-,反应的离子方程式为5BiO3-+2Mn2++14H+2MnO4-+5Bi3++7H2O
9.(2025·北京石景山区一模)某小组测定食用精制盐(主要含NaCl、KIO3、抗结剂)的碘元素含量(单位:mg·kg-1)。
Ⅰ.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;
Ⅱ.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;
Ⅲ.以淀粉为指示剂,逐滴加入2.0×10-3 ml·L-1的Na2S2O3溶液10.00 mL,恰好反应完全。
已知:I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6。下列说法正确的是( )
A.KIO3与KI反应时,氧化剂和还原剂物质的量之比为5∶1
B.w g食盐中含有1.0×10-5 ml的KIO3
C.Ⅲ中滴定终点的现象是:溶液由无色恰好变为蓝色,且30 s内不变色
D.所测精制盐的碘含量是1 2703w mg·kg-1
10.(10分)(2025·安徽黄山模拟)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)制取Fe2O3的工艺流程如图所示:
已知:FeS溶于稀盐酸生成H2S,CuS则不能。
(1)“高温焙烧”时发生反应的化学方程式为 。
(2)“操作a”是 ;写出向滤液A中通入Cl2时反应的离子方程式: 。
(3)向“溶液B”中通入NH3时反应的离子方程式为 。
(4)“滤液C”的主要成分是 (填化学式),“操作b”后检验滤渣已经洗涤干净的实验操作是:取少量最后一次洗涤液置于试管中, ,证明沉淀已经洗涤干净。
参考答案
1.D 解析:反应中被氧化的元素是N,被还原的元素是Cu,A错误;配平后反应式为4CuO+2NH4Cl3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O,CuO与NH4Cl的化学计量数之比为4∶2=2∶1,B错误;根据N元素的化合价变化,生成1个N2时转移6个电子,则生成2个N2应转移12个电子,C错误;根据配平后的方程式可知,4 ml CuO中3 ml被还原为Cu,D正确。
2.C 解析:根据题意分析,S2O32-与氢离子在紫外线照射条件下反应生成HS·,两个HS·可以结合生成H2S2,H2S2分解得到S8和H2S,H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3,X的化学式为H2S2,A正确;HS·反应活性较强,不能稳定存在,B正确;步骤Ⅲ反应中H2S2分解得到S8和H2S,该反应的化学方程式为8H2S2S8+8H2S,硫元素的化合价一部分由-1价上升到0价,另一部分由-1价下降到-2价,H2S2既是氧化剂也是还原剂,且氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,C错误;步骤Ⅳ中,H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3,该反应的化学方程式为3H2S+2H3AsO3As2S3↓+6H2O,D正确。
3.C 解析:过程Ⅰ中O2将二价锰氧化为四价锰,根据得失电子守恒可知,该反应的离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-2MnO32-+4H2O,A正确;Mn(OH)2在过程Ⅰ中生成MnO32-,MnO32-在过程Ⅱ中又重新生成Mn(OH)2,故Mn(OH)2在除去S2-的反应中起催化剂作用,B正确;S2O32-转化为SO42-的过程中,O2中氧元素的化合价由0价变为-2价,由关系式O2~4e-可知,n(S2O32-)∶n(O2)=1∶2,C错误;整个流程中涉及的氧化还原反应有过程Ⅰ、过程Ⅱ、S2O32-转化为SO42-等,CaO转化为Mn(OH)2可以通过CaOCa(OH)2Mn(OH)2实现,该过程涉及复分解反应,D正确。
4.C 解析:用K2FeO4处理水时,+6价铁具有强氧化性,能消毒杀菌,其还原产物Fe3+水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮的杂质,A正确;根据反应①中产物的化学式可得关系:2KOH~Cl2,每消耗2 ml KOH可吸收1 ml Cl2,即吸收标准状况下22.4 L Cl2,B正确;ClO-和ClO3-是失电子得到的氧化产物,若反应①中n(ClO-)∶n(ClO3-)=5∶1,根据氧化还原反应中得失电子总数相等,反应①的化学方程式为8Cl2+16KOH10KCl+5KClO+KClO3+8H2O,则还原产物KCl与氧化产物(KClO、KClO3)的物质的量之比为5∶3,C错误;根据反应②,生成0.2 ml K2FeO4需要0.3 ml KClO,若反应①的氧化产物只有KClO,则反应的化学方程式为Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O,生成0.3 ml KClO,需要消耗0.3 ml Cl2,D正确。
5.C 解析:取样品溶于过量盐酸,盐酸可抑制Fe3+和Fe2+的水解,加水稀释成250.00 mL的溶液,取25.00 mL溶液,加入溴水将Fe2+氧化为Fe3+,再加过量氨水沉淀Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀,灼烧Fe(OH)3得到红棕色固体Fe2O3。从实验的精度考虑,样品a g可用电子天平称取,A错误;加入过量盐酸的作用是抑制Fe3+和Fe2+的水解,B错误;加过量氨水可沉淀Fe3+,该反应的离子方程式为Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+,C正确;铁元素的质量分数为bg160 g·ml-1×2×56 g·ml-1×10ag×100%=7ba×100%,D错误。
6.C 解析:测定经处理后的废水中苯酚的含量的实验原理:先向V1 mL a ml·L-1 KBrO3标准溶液中加入过量用硫酸酸化的KBr溶液将BrO3-转化为Br2(BrO3-+5Br-+6H+3Br2+3H2O);再加入V2 mL的废水,利用Br2与废水中的苯酚反应生成三溴苯酚沉淀(C6H5OH+3Br2C6H2Br3OH↓+3HBr),然后进行过滤,在滤液Ⅰ中加入过量KI溶液消耗剩余的Br2,发生的反应为Br2+2I-I2+2Br-,最后用b ml·L-1 Na2S2O3溶液滴定I2,根据反应消耗的Na2S2O3溶液的体积可计算废水中苯酚的含量。根据上述分析可知,A正确;根据步骤Ⅰ可知生成的n(Br2)总=a ml·L-1×V1×10-3 L×3=3aV1×10-3 ml,由BrO3-→3Br2→→C6H5OH→3I2→6Na2S2O3可得,当消耗的Na2S2O3溶液的体积为V3 mL时,废水中苯酚的含量为3aV1×10-3ml-bml·L-1×V3×10-3L23×94 g·ml-1V2×10-3L=47(6aV1-bV3)3V2 g·L-1,B正确;即使KI溶液过量,过量的I-在后续的滴定过程中不与Na2S2O3溶液反应,对滴定结果不产生影响,C错误;由于Br2有挥发性,可能会导致最后滴定时消耗的Na2S2O3溶液体积V3偏低,根据苯酚含量的计算公式47(6aV1-bV3)3V2 g·L-1可知,会造成测定结果偏高,D正确。
7.A 解析:步骤Ⅱ、Ⅲ发生氧化还原反应,步骤Ⅰ是非氧化还原反应,A错误;步骤Ⅰ中HCOOH发生电离产生H+,(CH3)2N与H+形成配位键,B正确;步骤Ⅲ中-1价的H与+1价的H发生“归中反应”生成氢气,故生成1 ml H2,转移电子的数目约为6.02×1023,C正确;根据步骤Ⅱ原理可知,甲酸的碳原子和氧原子转化为二氧化碳,另外两个氢原子通过步骤Ⅲ会生成氢气,因此用DCOOH代替HCOOH,会生成HD,D正确。
8.D 解析:“酸浸”前,将铋赭石进行粉碎,可增大反应物接触面积,加快“酸浸”反应速率,A正确;Bi2CO3(OH)4与HNO3反应生成Bi(NO3)3,“沉淀”过程加入NaOH溶液生成Bi(OH)3,“沉淀转化”过程加入NaOH、H2O2生成NaBiO3,发生反应的化学方程式为Bi(OH)3+NaOH+H2O2NaBiO3+3H2O,B正确;由于NaBiO3难溶于冷水,与热水反应,故“系列操作”包括过滤、冷水洗涤、低温干燥等,C正确;酸性条件下,NaBiO3(s)可将Mn2+氧化为MnO4-,反应的离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+2MnO4-+5Na++5Bi3++7H2O,D错误。
9.D 解析:KIO3与KI反应的化学方程式为KIO3+5KI+3H2SO43K2SO4+3I2+3H2O,故氧化剂(KIO3)与还原剂(KI)的物质的量之比为1∶5,A错误;根据KIO3+5KI+3H2SO43K2SO4+3I2+3H2O、I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6,可得关系KIO3~3I2~6Na2S2O3,则有n(KIO3)=2.0×10-3ml·L-1×0.01 L6=13×10-5 ml,B错误;以淀粉为指示剂,碘单质遇到淀粉变蓝色,滴定终点现象是滴入最后半滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色,C错误;准确称取w g食盐,测得碘含量为13×10-5ml×127 g·ml-1×1 000 mg·g-1w×10-3kg=1 2703w mg·kg-1,D正确。
10.答案:(1)CuFeS2+O2FeS+Cu+SO2
(2)过滤 2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(3)Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓+3NH4+
(4)NH4Cl 加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,无白色沉淀生成