适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第二章物质及其变化课时规范练7氧化还原反应方程式的配平及计算

这是一份适用于新高考新教材广西专版2024届高考化学一轮总复习第二章物质及其变化课时规范练7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.(2022湖南长沙一模)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,则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.(2022上海高三模拟)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.(2022湖南岳阳一模)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.(2022重庆一模)Cu2HgI4是一种红色固体,常用作示温涂料。制备反应为2CuSO4+SO2+K2HgI4+2H2OCu2HgI4↓+K2SO4+2H2SO4。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关化学方程式中的物质说法正确的是( )
A.上述反应中生成1 ml Cu2HgI4时,转移的电子数为2NA
B.标准状况下,44.8 L水中所含O原子数为2NA
C.标准状况下,22.4 L SO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数为NA
D.1 L 0.1 ml·L-1 CuSO4溶液中Cu2+数目为0.1NA
5.(2021湖南株洲第一次质检)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.(2021山东威海二模)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的还原性大于KI的还原性,小于KIO和KIO3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
二、选择题:本题共4小题,每小题有一个或两个选项符合题目要求。
7.(2021山东临沂期末)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3 ml电子
D.NaBH4与乙醛作用生成乙醇,NaBH4是还原剂
8.(2022安徽淮北一模)高铜酸钠(NaCuO2)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2Cu+3NaClO+2NaOH2NaCuO2+3NaCl+H2O。下列说法错误的是( )
A.NaCuO2中铜元素的化合价为+3价
B.1 ml ClO-参加反应转移2 ml电子
C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶2
D.NaCuO2与稀硫酸反应的离子方程式为4Cu+12H+4Cu2++O2↑+6H2O
9.(2021辽宁朝阳期末)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中五种物质中能使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.(2021河北唐山一模)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两个阶段共失去电子数目为NA
D.氧化性NO2>HNO2
三、非选择题:本题共2小题。
11.(2021湖北新高考适应卷)某化学兴趣小组通过查阅文献,设计了从某厂阳极泥(成分为Cu、Ag2Se、Au、Pt)中回收贵重金属的工艺,其流程如图所示。
回答下列问题:
(1)写出“焙烧”时生成SeO2的化学反应方程式 。
(2)“滤液”中的金属阳离子有 ;“酸浸氧化”中通入氧气的目的是 、 。
(3)“酸溶”时Pt、Au分别转化为[PtCl6]2-和[AuCl4]-,写出Au溶解的离子方程式: 。
(4)电解NH4[Au(SO3)2]溶液回收Au的阴极反应式为 。
12.(2021天津东丽区期末)二氧化氯(ClO2)是一种新型消毒剂,可用氯酸钠(NaClO3)为原料制备。
(1)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,实验记录如下:
①NaCl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: 。
(2)国家规定,饮用水中ClO2的残留量不得高于0.8 mg·L-1,检测步骤如下:
Ⅰ.取1.0 L的酸性水样,加入过量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,使ClO2转化为Cl。加入淀粉溶液,溶液变蓝。
Ⅱ.用0.001 0 ml·L-1 Na2S2O3溶液滴定步骤Ⅰ中产生的I2。
已知:步骤Ⅱ中发生反应的离子方程式是2S2+I2S4+2I-
①步骤Ⅰ中发生氧化还原反应的离子方程式是 。
②当步骤Ⅱ中出现 (填现象)时,停止滴加Na2S2O3溶液,记录其体积为10.00 mL。
③上述水样中ClO2的残留浓度是 mg·L-1。
参考答案
课时规范练7 氧化还原反应方程式
的配平及计算
1.B 解析 根据反应方程式分析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,故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,故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,故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,故D项正确。
2.C 解析 反应中Cu2S铜元素、硫元素化合价均升高,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 过二硫酸中S的化合价为+6价,H的化合价为+1价,则过二硫酸根中显-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,每生成1mlCr2,转移电子的物质的量为6ml,C项正确;由离子方程式2Cr3++3S2+7H2OCr2+6S+14H+可知,反应10mlCr3+,消耗15mlS2;由离子方程式10Cr3++6Mn+11H2O5Cr2+6Mn2++22H+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.A 解析 上述反应中生成1mlCu2HgI4时,有1mlSO2被氧化为S,则转移的电子数为2NA,故A项正确;标准状况下水为液态,44.8L水的物质的量大于2ml,所以所含氧原子数大于2NA,故B项错误;SO2与O2为可逆反应,所以标准状况下,22.4LSO2与足量的O2反应,生成SO3的分子数小于NA,故C项错误;CuSO4为强酸弱碱盐,所以Cu2+会水解,则1L0.1ml·L-1CuSO4溶液中Cu2+数目小于0.1NA,故D项错误。
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,KIO和KIO3是氧化产物,故还原性:I2>KI,I2>KIO(或KIO3),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.CD 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,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正确;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.CD 解析 NaCuO2中Na为+1价、O为-2价,则铜元素的化合价为+3价,故A项正确;由ClO-得到Cl-,氯元素的化合价由+1价下降到-1价,所以1mlClO-参加反应转移2ml电子,故B项正确;该反应中Cu元素化合价升高,则NaCuO2为氧化产物,Cl元素化合价降低,则NaCl为还原产物,两者的物质的量之比为2∶3,故C项错误;NaCuO2中铜的化合价为+3价,与稀硫酸反应铜元素化合价不变,离子方程式为Cu+4H+Cu3++2H2O,故D项错误。
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共失去电子数为NA,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)2Ag2Se+3O22SeO2+2Ag2O
(2)Cu2+、Ag+ 氧化可能存在的Cu、SeO2 防止硝酸产生的NO排放到空气中污染空气
(3)2Au+3Cl2+2Cl-2[AuCl4]-
(4)Au3++3e-Au
解析 阳极泥(成分为Cu、Ag2Se、Au、Pt)通入氧气焙烧得CuO、Ag2O、SeO2、Au、Pt,Se以SeO2的形式除去,烧渣成分为CuO、Ag2O、Au、Pt;将烧渣酸浸氧化,CuO、Ag2O溶解,滤液中含硝酸铜、硝酸银溶液,滤渣为Au、Pt;酸溶时,Au、Pt转化为[AuCl4]-、[PtCl6]2-,用磷酸三丁酯萃取、分液,得到含[PtCl6]2-的有机溶液,水层为含[AuCl4]-的溶液,向其中加入KOH、(NH4)2SO3转化为NH4[Au(SO3)2]。
(1)“焙烧”时,Ag2Se被氧气氧化生成SeO2和Ag2O,反应的化学方程式为2Ag2Se+3O22SeO2+2Ag2O。
(2)由上述分析可知“滤液”中的金属阳离子有Cu2+、Ag+;烧渣中可能还含有Cu、SeO2,与硝酸直接反应会产生NO(有毒气体),因此“酸浸氧化”中通入氧气的目的是氧化可能存在的Cu、SeO2;防止硝酸产生的NO排放到空气中污染空气。
(3)“酸溶”时Pt、Au分别转化为[PtCl6]2-和[AuCl4]-,则Au溶解的离子方程式为2Au+3Cl2+2Cl-2[AuCl4]-。
(4)电解NH4[Au(SO3)2]溶液回收Au的阴极反应式为Au3++3e-Au。
12.答案 (1)①催化剂 ②2 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,并且不添加Cl-时起始生成ClO2的速率很慢
(2)①2ClO2+2I-2Cl+I2 ②溶液蓝色恰好褪色,30 s内不变为蓝色 ③0.675
解析 (1)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。③Cl-在反应中起催化剂作用,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,并且不添加Cl-时起始生成ClO2的速率很慢。
(2)①加入过量KI,ClO2被还原为Cl,则I-被氧化为I2,加入淀粉溶液,溶液变蓝,结合守恒规律写出离子方程式:2ClO2+2I-2Cl+I2。②步骤Ⅱ中用Na2S2O3溶液滴定步骤Ⅰ中产生的I2,I2被消耗完时溶液变为无色,故溶液蓝色恰好褪色,30s内不变为蓝色时,达到滴定终点。③由上述反应可得关系式:2ClO2~I2~2Na2S2O3,则有n(ClO2)=n(Na2S2O3)=0.0010ml·L-1×10.00×10-3L=1×10-5ml,m(ClO2)=1×10-5ml×67.5g·ml-1=0.675mg,故水样中ClO2的残留浓度为=0.675mg·L-1。
加入NaCl
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