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新高考化学一轮复习考点培优讲义专题05 氧化还原反应方程式的配平与计算(2份,原卷版+解析版)
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\l "_Tc7925" 1.高考真题考点分布 PAGEREF _Tc7925 \h 2
\l "_Tc26077" 2.命题规律及备考策略 PAGEREF _Tc26077 \h 2
二、培优讲练 \l "_Tc20718" PAGEREF _Tc20718 \h 2
\l "_Tc19411" 考点01 氧化还原反应方程式的书写与配平 PAGEREF _Tc19411 \h 2
\l "_Tc29837" 考向01 考查氧化还原反应方程式的配平 PAGEREF _Tc29837 \h 6
\l "_Tc1299" 考向02 考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写 PAGEREF _Tc1299 \h 7
\l "_Tc28305" 考点02 氧化还原反应计算方法—电子守恒法 PAGEREF _Tc28305 \h 9
\l "_Tc28502" 考向01 考查氧化还原反应中电子守恒问题 PAGEREF _Tc28502 \h 10
\l "_Tc18942" 考向02 考查多步反应得失电子守恒问题 PAGEREF _Tc18942 \h 11
三、好题冲关 \l "_Tc9485" PAGEREF _Tc9485 \h 13
基础过关 \l "_Tc3319" PAGEREF _Tc3319 \h 13
\l "_Tc31593" 题型01 氧化还原反应的书写与配平 PAGEREF _Tc31593 \h 13
\l "_Tc18740" 题型02 氧化还原反应中与氧化剂、还原剂有关的计算 PAGEREF _Tc18740 \h 18
\l "_Tc12636" 题型03 基于氧化还原反应守恒规律的计算 PAGEREF _Tc12636 \h 24
\l "_Tc28026" 题型04 电子转移计算 PAGEREF _Tc28026 \h 31
能力提升 \l "_Tc24525" PAGEREF _Tc24525 \h 36
真题感知 \l "_Tc18302" PAGEREF _Tc18302 \h 44
1.高考真题考点分布
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
氧化还原反应方程式的配平、书写及计算属于高频考点,从近几年高考试题来看,化工流程题或实验综合题中有关氧化还原反应的化学(或离子)方程式的书写仍是高考命题的热点。
【备考策略】
1.掌握常见氧化还原反应的书写、配平和相关计算。
2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。
【命题预测】
预测新的一年高考可能会在化工流程或综合实验题中考查氧化还原反应方程式的书写和氧化还原滴定计算,题目的难度较大,如:
(1)氧化还原反应与离子方程式、电极反应式相结合,考查在新情境下陌生氧化还原方程式的书写与配平等;
(2)氧化还原反应的计算等;
(3)最近几年出现氧化还原反应的循环图中陌生氧化还原方程式的书写与配平。
考点01 氧化还原反应方程式的书写与配平
1.正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
(1)氧化还原反应方程式配平的依据
①得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
②质量守恒:反应前后元素的种类和原子的个数不变。
③电荷守恒(离子方程式):反应前后电荷总数不变。
(2)氧化还原反应方程式配平的一般步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
①标价态:标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H2eq \(O,\s\up6(-1))2+H2eq \(Cr,\s\up6(+6))O4——eq \(O,\s\up6(0))2↑+eq \(Cr,\s\up6(+3))(OH)3↓+H2O
②列变化:标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
③求总数:配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
④根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
⑤查守恒:原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
2.配平氧化还原反应方程式的常用技巧
(1)逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
____S+____KOHeq \(=====,\s\up7(△))____K2S+____K2SO3+____H2O
硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是还原产物,K2SO3是氧化产物。
①化合价的变化,生成“1个K2S”化合价降低2价,生成 “1个K2SO3”化合价升高4价,化合价变化的最小公倍数为4,因而K2S化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1。
②根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。
(3)再根据K原子守恒配出KOH 的化学计量数为6。
(4)最后定H2O的化学计量数为3。
(2)离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
____MnOeq \\al(-,4)+____H++____H2O2===____Mn2++____O2↑+____H2O
先根据得失电子守恒确定氧化剂MnOeq \\al(-,4)、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为6,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8,最后用O原子守恒检验。
(3)缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
①先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
②当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
【易错提醒】
氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)根据得失电子守恒配平氧化剂和还原剂(或还原产物和氧化产物)。
(2)根据原子守恒配平变价元素原子。
(3)根据电荷守恒和溶液的环境,常用H+或OH-平衡电荷。
(4)根据原子守恒,配平未变价元素原子。
3.记住元素的价态
(1)记住元素的常见价态
氢H
氧O
碳C
硫S
氮N
氯Cl
碘I
铜Cu
铁Fe
铬Cr
锰Mn
(2)明确一些特殊物质中元素的化合价:
①CuFeS2:eq \(Cu,\s\up6(+2))、eq \(Fe,\s\up6(+2))、eq \(S,\s\up6(-2));②K2FeO4:eq \(Fe,\s\up6(+6));③Li2NH、LiNH2、AlN:eq \(N,\s\up6(-3));④Na2S2O3:eq \(S,\s\up6(+2));⑤MOeq \\al(+,2):eq \(M,\s\up6(+5));
⑥C2Oeq \\al(2-,4):eq \(C,\s\up6(+3)); ⑦HCN:eq \(C,\s\up6(+2))、eq \(N,\s\up6(-3));⑧CuH:eq \(Cu,\s\up6(+1))、eq \(H,\s\up6(-1));⑨FeOeq \\al(n-,4):eq \(Fe,\s\up6(+8-n));⑩Si3N4:eq \(Si,\s\up6(+4))、eq \(N,\s\up6(-3))。
“信息型”氧化还原反应(离子)方程式的书写
(1)熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
(2)掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法)
①细致分析新信息或流程图,确定反应物和部分生成物。
②依据元素化合价的变化及物质氧化性、还原性确定氧化产物或还原产物。
③书写“残缺”方程式“氧化剂+还原剂 还原产物+氧化产物”,并利用化合价升降总数相等,先配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
④根据电荷守恒、体系环境补充其他反应物或生成物配平。“补项”的一般原则为:
a、酸性条件下:首先考虑补H+生成水,也可能补H2O生成H+ ;
b、碱性条件下:首先考虑补OH-生成水,也可能补H2O生成OH-;
c、切勿出现补H+生成OH-或补OH-生成H+的错误状况。
⑤检查是否满足质量守恒,勿漏反应条件。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.氧化剂和还原剂得失电子总数相等( )
2.氧化还原反应前后元素的种类和原子的个数发生变化( )
3.氧化还原反应前后电荷总数不变( )
【答案】1.√ 2.× 3.√
考向01 考查氧化还原反应方程式的配平
【例1】(2025·福建宁德·三模)N-Zn/TiO2光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理。TiO2在光照下可以激发产生空穴(h+)和光电子(e-),变化过程如下图所示。下列说法正确的是
A.HO2·氧化的反应为:
B.过程③,O元素的化合价没有变化
C.①②过程和③④过程消耗的之比为1:1
D.含硫废液经处理后pH值保持不变
【答案】A
【详解】A.由分析可知,HO2·氧化生成硫酸根和水,反应为:,A正确;
B.氢氧根中氧为-2价,羟基中氧为-1价,则过程③,O元素的化合价由-2价升高到-1价,B错误;
C.反应①②过程中HO2·氧化生成,反应为:2HO2·+3=3+H2O,反应③④过程中:·OH和反应生成,反应为:,由分析可知,,,而水电离的H+和OH-物质的量之比1: 1,所以①②过程和③④过程消耗的之比为3∶1,C错误;
D.由图可知,氧化含硫废液的总反应为,含硫废液经处理后由弱酸阴离子转化为强酸阴离子,水解碱性减弱,氢氧根离子浓度减低,pH减小,D错误;
故选A。
【思维建模】
三种配平技巧
(1)倒配法:氧化剂与还原剂是同一物质的反应可用倒配法。
(2)补加法:部分被氧化或被还原的反应可用补加法
即得:3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)电荷守恒法:某些离子方程式可借助电荷守恒配平有关离子的化学计量数
即得 :5Fe2++MnOeq \\al(-,4)+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。
考向02 考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写
【例2】(2025·四川成都·二模)下列对应反应的离子(电极)方程式书写正确的是
A.饱和溶液中通入过量:
B.向溶液中加入稀硫酸:
C.铅酸蓄电池放电的正极反应:
D.溶液在空气中放置变质:
【答案】B
【详解】A.饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2会析出NaHCO3沉淀,离子方程式为2Na++CO+CO2+H2O=2NaHCO3↓,A错误;
B.向溶液中加入稀硫酸生成硫酸钠、SO2、S和H2O,该反应的离子方程式:2H++S2O=SO2↑+S↓+H2O,B正确;
C.铅酸蓄电池正极为PbO2,放电的正极反应式为:,C错误;
D.溶液在空气中放置变质:(FeSO4溶液会有少量H2SO4),D错误;
故选B。
【思维建模】
“信息型”氧化还原方程式的分析方法和思维模型
【对点1】(2025·黑龙江·一模)从光盘金属层提取Ag(其他微量金属忽略不计)的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A.Ag与Cu为同族相邻元素,在周期表中位于d区
B.氧化过程中,用HNO3代替NaClO也可以实现上述转化
C.氧化过程中,参加反应的Ag和NaClO的物质的量之比为1∶1
D.还原过程水合肼转化为N2,则该过程的离子方程式为:
【答案】C
【详解】A.Ag的价电子排布式为4d105s1,Cu的价电子排布式为3d104s1,二者都为第ⅠB族上下相邻元素,在周期表中位于ds区,A不正确;
B.氧化过程中,用HNO3代替NaClO时,HNO3会被还原为氮的氧化物,污染环境,同时Ag将转化为AgNO3,不利于后续生成AgCl,B不正确;
C.由反应方程式4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+O2↑+4NaOH可知,参加反应的Ag和NaClO的物质的量之比为1:1,C正确;
D.还原过程中,溶解液中主要是[Ag(NH3)2]+,而不是Ag+,产物为Ag、N2、NH3等,依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒,可得出发生反应的离子方程式为4[Ag(NH3)2]++ N2H4∙H2O+4OH-=4Ag↓+N2↑+8NH3↑+5H2O,D不正确;
故选C。
【对点2】(2025·陕西宝鸡·一模)下列离子方程式书写正确的是
A.向水垢中滴加足量醋酸
B.向AgCl沉淀中加入过量氨水使AgCl溶解:
C.硫化钠溶液和硝酸混合:
D.向溶液中加入过量NaOH溶液:
【答案】B
【详解】A.醋酸是弱酸,不拆为离子形式,向水垢中滴加足量醋酸,A错误;
B.向AgCl沉淀中加入过量氨水形成:,B正确;
C.硫化钠溶液和硝酸混合发生氧化还原反应:,C错误;
D.向溶液中加入过量NaOH溶液:,D错误;
答案选B。
考点02 氧化还原反应计算方法—电子守恒法
计算原理
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
守恒法解题的思维流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价)= n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价)
电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
(1)直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。
(2)对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”,找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算,忽略反应过程。
(3)以电子守恒为核心,建立起“等价代换”,找出有关物质之间的关系进行计算等。
(4)多池串联时,流经各个电极上的电子数相等。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
1、氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数( )
2、多池串联时,流经各个电极上的电子数相等( )
【答案】1.√ 2.√
考向01 考查氧化还原反应中电子守恒问题
【例1】(2025·江西·模拟预测)是实验室常用气体,其制备原理之一为(浓)。下列有关该反应的说法错误的是
A.HCl为还原剂B.KCl是氧化产物
C.中元素呈价D.若生成,则反应中转移电子
【答案】B
【详解】A.,氯元素化合价升高,HCl是还原剂,A正确;
B.KCl既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;
C.根据正负化合价代数和为0,中Cr元素呈+6价,C正确;
D.若生成,反应中转移6 ml电子,则生成时,反应中转移2 ml电子,D正确;
故答案选B。
【思维建模】
得失电子守恒三步解题法
1.“找物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
2.“定得失”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
3.“列关系”:根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
考向02 考查多步反应得失电子守恒问题
【例2】(2025·浙江·三模)工业上利用含铁催化剂循环处理含的废气并回收碘,流程涉及以下反应①;②;③。根据上述反应,判断下列说法正确的是
A.氧化性由强到弱的顺序为:
B.反应①中,当有被还原时,转移的电子数为
C.该流程中可循环利用,最终消耗了、和等
D.在溶液中,与能大量共存
【答案】C
【详解】A.反应①中是氧化剂,是氧化产物,故氧化性;反应②中是氧化剂,是氧化产物,故;反应③中是氧化剂,是还原剂,故,正确顺序应为,A错误;
B.反应①铁元素化合价从+3价降低至+2价,每被还原转移1ml电子,对应NA个电子,B错误;
C.反应①消耗生成,反应②通过将重新氧化为,循环利用,总流程中KI、和被消耗,C正确;
D.具有强氧化性,具有还原性,两者会发生反应:,不能大量共存,D错误;
答案选C。
【思维建模】
多步连续进行的氧化还原反应的有关计算
有的试题反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,要理清具体的反应过程,分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。
【对点1】(2025·甘肃白银·三模)除去铀矿中镉的反应之一为(未配平)。下列说法错误的是
A.作氧化剂,CdS作还原剂B.配平后S的化学计量数为3
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为D.生成,转移的电子数为
【答案】D
【详解】A.该反应中S元素化合价由-2价上升到0价,N元素由+5价下降到+2价,中N被还原,作氧化剂;CdS中S被氧化,作还原剂,A正确;
B.由分析可知,该反应为,S的化学计量数为3,B正确;
C.该反应中S元素化合价由-2价上升到0价,N元素由+5价下降到+2价,氧化产物为S,还原产物为NO,该反应为,氧化产物与还原产物的物质的量之比为,C正确;
D.未说明所处的温度和压强,无法计算其物质的量和转移的电子数,D错误;
故选D。
【对点2】(2025·江西南昌·一模)我国科学家研究成果“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”取得重要进展,其中一步核心反应如下图所示,下列说法正确的是
A.反应②生成转移
B.反应④原子利用率100%
C.可与足量溶液产生
D.向淀粉的水解液中加入新制的氢氧化铜并加热,若无明显现象,则淀粉未水解
【答案】B
【详解】A.反应②的化学方程式为,碳元素的价态由-2价升高为0价,即每生成转移电子,A错误;
B.DHA分子式为,分子式为,3分子合成1分子DHA,反应④化学方程式为,原子利用率为100%,B正确;
C.DHA含有羟基和酮羰基,没有羧基,则DHA不能与溶液反应,C项错误;
D.淀粉水解时加入了酸作催化剂,淀粉的最终水解产物葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应需在碱性条件下进行,即需先加入碱中和作催化剂的酸,至溶液呈碱性后再加入新制氢氧化铜悬浊液,加热后观察现象,D错误;
故答案选B。
题型01 氧化还原反应的书写与配平
1.(2025·河南开封·三模)我国科学家研究发现稀土铈基催化剂可低温脱硝,其反应历程如图所示(“—”表示共价键,“□”代表空位)。下列说法错误的是
A.历程中S原子的化合价保持不变
B.历程②中每形成2ml氢氧键,形成1ml“空位”
C.历程中Ce、Ti原子形成的共价键数目保持不变
D.反应中NH3与NO按物质的量比1:1发生反应
【答案】C
【详解】A.根据反应历程图可知,S原子在循环过程中都形成4个共价键,成键数目一直没变,故S的化合价始终不变,A正确;
B.由图示反应历程可知,历程②中每形成1ml“空位”生成1mlH2O,即每形成2ml氢氧键,形成1ml“空位”,B正确;
C.“□”代表空位,由图示反应历程可知,Ce、Ti形成的共价键数目发生变化,如生成N2+2H2O的过程中,C错误;
D.上述历程的总反应为O2+4NH3+4NO4N2+6H2O,反应中NH3与NO按物质的量比1:1发生反应,D正确;
故答案为:C。
2.(2025·浙江·三模)亚氯酸钠()是一种高效的漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食品的漂白。马蒂逊(Mathiesn)法制备亚氯酸钠的流程如图所示:
已知:纯易分解爆炸,一般稀释到以下。下列说法不正确的是
A.反应①中参加反应的和的物质的量之比为
B.反应①需鼓入空气,主要目的是稀释以防爆炸
C.反应②在冰水浴进行可以抑制分解,有利于得到产品
D.制备需在通风橱中进行,因为有毒且易爆
【答案】A
【详解】A.反应①中,NaClO3中Cl为+5价,被还原为ClO2(Cl+4价),得1e⁻;SO2中S为+4价,被氧化为NaHSO4(S+6价),失2e⁻。根据得失电子守恒,n(NaClO3)×1 = n(SO2)×2,故n(NaClO3):n(SO2)=2:1,A不正确;
B.已知纯ClO2易分解爆炸,需稀释到10%以下,反应①鼓入空气可稀释ClO2浓度,防止爆炸,B正确;
C.H2O2受热易分解,冰水浴能降低温度,抑制H2O2分解,保证其作为还原剂参与反应②,有利于生成NaClO2,C正确;
D.SO2有毒,ClO2易爆,制备过程需在通风橱中进行以保障安全,D正确;
故选A。
3.(2025·全国·模拟预测)下列方程式与所给事实相符的是
A.向浓溶液中加入浓盐酸,溶液变为绿色:
B.硬脂酸与乙醇的酯化反应:
C.乙二醛与酸性高锰酸钾溶液反应:
D.溶液中通入少量:
【答案】D
【详解】A.向浓溶液中加入浓盐酸,溶液变为绿色的原因应该是发生反应,A错误;
B.根据酯化反应的机理“酸脱羟基醇脱氢”,可知硬脂酸与乙醇发生酯化反应,B错误;
C.乙二酸也会与酸性高锰酸钾溶液反应,故离子方程式为,C错误;
D.由于酸性羧酸>碳酸>苯酚>碳酸氢根,则向溶液中通入少量的离子方程式为,D正确;
故选D。
4.(2025·山东青岛·一模)加入可提高电池性能。该电池放电时某电极区域的物质转变过程如图。下列说法错误的是
A.该电极放电时发生还原反应
B.“步骤3”的反应为:
C.电路中每转移,生成
D.和是反应过程中的中间产物
【答案】C
【详解】A.从物质转变过程图可知,该电极处得到电子转化为其他物质,发生还原反应,A 选项正确;
B.根据图中“步骤3”的物质转化关系,结合元素守恒和电荷守恒,可以写出反应方程式,B选项正确;
C.总反应为,每转移生成1ml,所以电路中每转移,生成0.5ml,C选项错误;
D.从图中可以看出和在反应过程中先生成,后又参与反应被消耗,是中间产物,D选项正确;
综上所述,答案是C。
5.(2025·北京通州·迷你预测)某种化学链燃烧技术中的物质转化关系如下图所示,反应①和②在不同装置中进行。下列说法不正确的是
A.反应①中铜元素化合价升高
B.Cu2O和CuO可循环使用
C.反应②中发生反应的化学方程式是
D.反应②消耗1mlCH4,需投入4mlCu2O
【答案】D
【详解】A.反应①:在空气中将Cu2O氧化为CuO,铜元素的化合价由+1升高到+2,A正确;
B. Cu2O与CuO在这一工艺中交替发生氧化还原,可循环使用,B正确;
C.反应②:甲烷与CuO反应生成Cu2O、CO2和H2O,C正确;
D.由该方程可见,反应②实际消耗的是CuO而生成Cu2O,不存在“1 ml CH4需投入4 ml Cu2O”的情形,D错误;
故选D。
6.(2025·贵州贵阳·模拟预测)硫化氢的转化是资源利用的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中可回收S,其转化关系如图所示。下列说法错误的是
A.反应中,FeCl3、CuCl2作催化剂
B.步骤①、②均发生了氧化还原反应
C.步骤③涉及的离子方程式为
D.回收S的总反应为
【答案】B
【详解】A.由分析,反应中,FeCl3、CuCl2作催化剂,A正确;
B.步骤①中没有元素化合价改变,没有发生氧化还原反应,步骤②中硫、铁化合价改变,发生了氧化还原反应,B错误;
C.步骤③为氧气酸性条件下氧化亚铁离子生成铁离子和水,离子方程式为,C正确;
D.由分析,回收S的总反应为,D正确;
故选B。
7.(2025·湖南长沙·三模)电解铜的阳极泥中含、、、、、等物质,以该阳极泥为原料,分离和回收、、、等金属或其化合物的工艺流程如图所示:
已知:易溶于水,难溶于水;。回答下列问题:
(1)滤液b中溶质主要是(填化学式) 。
(2)中为+2价,且“氧化焙烧”时,阳极泥中的化合态、均转化为单质,则“氧化焙烧”中,发生反应的化学方程式为 。
(3)“氯浸”工艺中,金属、、被氧化为配离子:、、,的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)“氯浸”工艺中浓盐酸的作用是 。
(5)“分金”加入过量草酸的作用,除析出金属外,还有 。
(6)“沉钯”之前,测得溶液中,加入等体积的溶液充分反应,测得反应后混合液中,则初始加入溶液的浓度约为 (忽略溶液混合时的体积变化)。
(7)利用“滤液c”()可制备,工艺流程如图所示。“沉铂”总反应的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)
(3)2∶1
(4)提供阳离子,增大促进、、的形成
(5)将还原为,便于后续使含物种与含物种分离
(6)0.8
(7)
【详解】(1)稀硫酸能和金属氧化物氧化铜反应,将转化为,而不和、、反应,则滤液b中溶质主要是;
(2)中为+2价,且“氧化焙烧”时,阳极泥中的化合态转化为单质,即反应中化合价由+2价变为0价,空气中氧气参与反应,氧化合价由0价变为-2价,化合价由-2价变为+4价生成,则“氧化焙烧”中,、和反应生成、和,反应的化学方程式为:;
(3)的反应中,化合价由0价变为+4价,作还原剂,氯气中氯化合价由0价变为-1价,作氧化剂,结合得失电子守恒可得关系:,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为;
(4)“氯浸”过程的目的是将金属、、分别氧化为配离子:、、,则“氯浸”工艺中浓盐酸的作用是:提供阳离子,增大促进、、的形成;
(5)草酸具有还原性,由分析可知,加入过量草酸“分金”将还原为金单质、还原为,则“分金”加入过量草酸的作用,除析出金属外,还有将还原为,便于后续使含物种与含物种分离;
(6)反应后混合液中S,第一电离能OCaCO3,因此向锅炉水垢中加入饱和溶液,根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3,反应方程式为,故C项正确;
D.具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为,故D项正确;
综上所述,错误的是A项。
5.(2024·广西·高考真题)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.“反应1”中,每消耗,在下得到
B.“反应2”中,每生成0.1mlNO,转移电子数为
C.在密闭容器中进行“反应3”,充分反应后体系中有个
D.“反应4”中,为使完全转化成,至少需要个
【答案】B
【详解】A.根据分析可知,每消耗,生成0.1ml氨气,但是由于不是标准状况,则气体不是2.24L,A错误;
B.根据分析可知,反应2方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,该反应转移20e-,则每生成0.1mlNO,转移电子数为,B正确;
C.根据反应3,充分反应后生成个,但是体系中存在2NO2⇌N2O4,则最终二氧化氮数目小于,C错误;
D.根据反应4可知,为使完全转化成,至少需要个O2,D错误;
故选B。
6.(2024·北京·高考真题)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A.反应①,
B.对比反应①和②,
C.对比反应①和②,的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系变化:①增大,②不变
【答案】B
【详解】A.反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10I-+2+16H+=2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;
B.根据反应①可得关系式10I-~2,可以求得n=0.0002,则反应②的n(I-)∶n()=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2~MnO2~~6e-,中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I-+2+H2O=2MnO2↓++2OH-,B项正确;
C.已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;
D.根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH增大,D项错误;
答案选B。
7.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【详解】A.由题中信息可知,利用可将废水中的转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示,仍然是大气污染物,A不正确;
B.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,是该反应的还原剂,有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用替换,B不正确;
C.该反应中,还原剂中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,C正确;
D.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的气体,即生成0.5ml,反应转移的电子数为0.5×6=,D不正确;
综上所述,本题选C。
8.(2024·浙江·高考真题)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)
A.生成转移电子的数目为B.催化剂降低与反应的活化能
C.是氧化剂,是还原剂D.既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【详解】A.根据分析,1mlCO2转移2NA的电子,A正确;
B.催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;
C.根据分析,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;
D.根据分析,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;
故选D。
9.(2024·河北·高考真题)市售的溴(纯度)中含有少量的和,某化学兴趣小组利用氧化还原反应原理,设计实验制备高纯度的溴。回答下列问题:
(1)装置如图(夹持装置等略),将市售的溴滴入盛有浓溶液的B中,水浴加热至不再有红棕色液体馏出。仪器C的名称为 ;溶液的作用为 ;D中发生的主要反应的化学方程式为 。
(2)将D中溶液转移至 (填仪器名称)中,边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体,继续加热将溶液蒸干得固体R。该过程中生成的离子方程式为 。
(3)利用图示相同装置,将R和固体混合均匀放入B中,D中加入冷的蒸馏水。由A向B中滴加适量浓,水浴加热蒸馏。然后将D中的液体分液、干燥、蒸馏,得到高纯度的溴。D中蒸馏水的作用为 和 。
(4)为保证溴的纯度,步骤(3)中固体的用量按理论所需量的计算,若固体R质量为m克(以计),则需称取 (用含m的代数式表示)。
(5)本实验所用钾盐试剂均经重结晶的方法纯化。其中趁热过滤的具体操作为漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,转移溶液时用 ,滤液沿烧杯壁流下。
【答案】(1) 直形冷凝管 除去市售的溴中少量的
(2) 蒸发皿
(3) 液封 降低温度
(4)
(5)玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三层滤纸处
【详解】(1)仪器C为直形冷凝管,用于冷凝蒸气;市售的溴中含有少量的,可与发生氧化还原反应而除去;水浴加热时,、蒸发进入装置D中,分别与发生氧化还原反应,、,由于Br2为进入D的主要物质,故主要反应的化学方程式为;
(2)将D中溶液转移至蒸发皿中,边加热边向其中滴加酸化的溶液至出现红棕色气体(),即说明已将全部氧化,发生反应的离子方程式为;几乎未被氧化,继续加热将溶液蒸干所得固体R的主要成分为;
(3)密度,D中冷的蒸馏水起到液封的作用,同时冷的蒸馏水温度较低,均可减少溴的挥发;
(4)m克KBr固体的物质的量为,根据转移电子相等可得关系式,则理论上需要的物质的量为,实际所需称取的质量为;
(5)趁热过滤的具体操作:漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,转移溶液时用玻璃棒引流,玻璃棒下端靠在三层滤纸处,滤液沿烧杯壁流下。
考点内容
考点分布
氧化还原反应方程式的书写与配平
2024湖南卷,2025黑吉辽蒙卷
基于氧化还原反应守恒规律的计算
2025湖北卷,2025河南卷,2024北京卷,2024山东卷,2023湖南卷
电子转移计算
2025浙江卷,2024广西卷,2024河北卷,2024浙江卷,2023福建卷,2023江苏卷
物质
金属氢化物、NaBH4、LiAlH4
H2
H2O
价态
-1
0
+1
H2O
H2O2、Na2O2等
O2
OF2
-2
-1
0
+2
物质
CH4
C2H2
C
CO、HCN
H2C2O4
CO2、CO32-
价态
-4
-1
0
+2
+3
+4
物质
H2S
FeS2
S
S2O32-
SO2、SO32-
SO3、SO42-、S2Oeq \\al(2-,8)
价态
-2
-1
0
+2
+4
+6
物质
NH3、Li2NH、HCN、CO(NH2)2
N2H4
N2
HNO
NO
HNO2
NO2
HNO3
价态
-3
-2
0
+1
+2
+3
+4
+5
物质
Cl-
Cl2
HClO
ClO
HClO2
ClO2
HClO3
HClO4
价态
-1
0
+1
+2
+3
+4
+5
+7
物质
I-
I2
HIO
HIO2
I4O9
HIO3
HIO4、H5IO6
价态
-1
0
+1
+3
+3(1/4)、+5(3/4)
+5
+7
物质
Cu
Cu2O、Cu2S
Cu2O、Cu2+
价态
0
+1
+2
物质
Fe
FeO、Fe2+
Fe3O4
Fe2O3、Fe3+、CuFeS2
K2FeO4
价态
0
+2
+2(1/3)、+3(2/3)
+3
+6
物质
Cr
Cr3+
K2CrO4、K2Cr2O7
价态
0
+3
+6
物质
Mn
Mn2+、MnO
MnO(OH)
MnO2
K2MnO4
KMnO4
价态
0
+2
+3
+4
+6
+7
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、MnO2
Fe3+
KClO3 、ClO-
H2O2
还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO、NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
还原剂
I-
S2-(H2S)
CO、C
Fe2+
NH3
SO2、SOeq \\al(2-,3)
H2O2
氧化产物
I2
S
CO2
Fe3+
NO 、N2
SO42-
O2
离子
开始沉淀pH
7.7
7.2
7.5
2.3
4.9
4.0
沉淀完全
9.5
8.7
9.7
4.1
6.8
5.2
沉淀开始溶解pH
—
—
13.5
14.0
12.0
7.4
实验
反应前
充分反应后
耗时
m(试剂)
m(试管)
m(试管固体)
40.00g
53.88g
50min
A
《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌
B
用作野外生氢剂
C
饱和溶液浸泡锅炉水垢
D
绿矾()处理酸性工业废水中的
反应序号
起始酸碱性
KI
KMnO4
还原产物
氧化产物
物质的量/ml
物质的量/ml
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
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