1、基础课时练(七)氧化还原反应方程式的配平及计算1将1.95 g锌粉加入200 mL 0.1 molL1的MO溶液中,恰好完全反应,其他物质忽略,则还原产物可能是()AM2BMCM3DMO2解析:选A恰好完全反应时,1.95 g(0.03 mol)Zn失去0.06 mol电子,则0.02 mol MO得到0.06 mol电子,设还原产物中M元素的化合价为n,则0.02(5n)0.06,解得n2,A项符合题意。2(2018石家庄质检)一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程为NH4NO3HNO3N2H2O(未配平),该反应中,被氧化与被还原的氮原子个数之比为()A53B54 C11D35解析:选A在反
2、应5NH4NO32HNO34N29H2O中,一部分氮元素由3价升高为0价,被氧化,一部分氮元素由5价降低为0价,被还原,还有一部分氮元素的化合价未改变。根据电子转移守恒,可知被氧化与被还原的氮原子个数之比为(50)0(3)53,本题选A。3(2018南京统考)NaNO2是一种食品添加剂,过量摄入能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是MnONOMn2NOH2O(未配平)。下列叙述中正确的是()A该反应中NO被还原B反应过程中溶液的pH减小C生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4D中的粒子是OH解析:选CMn化合价:72,N化合价:35,N的化合价升高,则配平
3、后的化学方程式为:2MnO5NO6H=2Mn25NO3H2O,由此可知C正确。4将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:c(Fe2)c(Fe3)32,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为()A11B516C23D32解析:选B设反应中生成3 mol Fe2、2 mol Fe3,则转移电子的物质的量为3 mol22 mol312 mol,根据得失电子守恒,由4HNO3e=NO2H2O可知,反应中被还原的HNO3是4 mol,与Fe2、Fe3结合的NO的物质的量为3 mol22 mol312 mol,所以参加反应的n(Fe)5 mol,参加反应的n(HNO
4、3)16 mol,故本题选B。5在汽车排气管加装催化装置,可有效减少CO和NOx的排放,催化装置内发生反应为NOxCON2CO2(未配平),下列关于此反应的说法中正确的是()A该反应中化合价变化的只有N元素B当x2时,每生成1 mol N2,转移电子为4 molC等物质的量N2和CO2中,共价键的个数比为32D氧化剂与还原剂的物质的量之比为11时,NOx中氮元素的化合价为2价解析:选DA项,分析可知C元素的化合价由2变为4,错误;B项,x2时,每生成1 mol N2,有2 mol N由4变为0价,转移电子为8 mol,错误;C项,N2中为三键,CO2中为两个双键,应为34,错误;D项,氧化剂与
5、还原剂的物质的量之比为11时,为NO,即氮元素化合价为2,正确。6(2018大连重点中学联考)已知:S2O和H2O2 一样含有过氧键,因此也有强氧化性,S2O在一定条件下可把Mn2氧化成MnO,若反应后S2O生成SO;又知反应中氧化剂与还原剂的离子数之比为52,则S2O中的n值和S元素的化合价是()A2,6B2,7C4,6D4,7解析:选A首先,根据S的最高化合价为6即可排除B、D项。Mn2被氧化成MnO,Mn元素的化合价由2升高至7,Mn2为还原剂,已知S2O中含有过氧键,反应后生成SO,过氧键中氧元素化合价降低,S2O为氧化剂,结合S2O与Mn2的离子数之比为52,可写出离子方程式:8H2
6、O5S2O2Mn2=2MnO10SO16H,根据电荷守恒得5n22(1)2(2)10116,解得n2,故选A。7(2017武汉期末)某含Cr2O的含铬废水用硫酸亚铁铵(NH4)2SO4FeSO46H2O处理,反应中铁元素和铬元素(3价)完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n mol FeOFeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是()A消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2x) molB处理废水中Cr2O的物质的量为 molC反应中发生转移的电子的物质的量为3nx molD在FeOFeyCrxO3中3xy解析:选A根据铁原子守恒可知,消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(1y) mol,又由
7、FeOFeyCrxO3呈电中性可知3x3y6,代入前式得,消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x) mol,故A错误;根据Cr原子守恒,产物中Cr原子为xn mol,故Cr2O的物质的量为 mol,故B正确;生成n mol FeOFeyCrxO3,则一共有nx mol Cr原子参加反应,1 mol Cr原子转移3 mol电子,故转移的电子数为3nx mol,故C正确;该反应中铁元素的化合价部分由2价升高到3价,铬元素的化合价由6价降低为3价,根据得失电子守恒有3xy,故D正确。8(2018衡水中学调研)将9 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下1.12 L NO,剩余
8、4.8 g金属;继续加入100 mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法正确的是()A原混合物中铜和铁各0.065 molB稀硝酸的物质的量浓度为4.0 molL1C第一次剩余的4.8 g金属为铜和铁D向反应后的溶液中再加入该稀硝酸100 mL,又得到的NO在标准状况下的体积为0.56 L解析:选D第一次加硝酸时金属有剩余,无论参加反应的是铁还是铁和铜,溶解的4.2 g金属均被氧化到2价:3Fe(或3Cu)8HNO3=3Fe(NO3)2或3Cu(NO3)22NO4H2O,参加反应的金属的物质的量为0.075
9、 mol,则第一次溶解的金属的平均摩尔质量为56 gmol1,故该金属是铁。第二次加硝酸后的溶液不能使KSCN溶液变红,溶解的4.8 g金属也一定被氧化到2价,同理可得其物质的量为0.075 mol,金属的平均摩尔质量为64 gmol1,故该金属是铜。c(HNO3)2 molL1。若金属完全溶解后再加100 mL稀硝酸,反应为3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O,经计算H过量,生成的NO在标准状况下体积为0.075 mol22.4 Lmol10.56 L。故A、B、C错误,D正确。9(2018绍兴教学质量检测)已知:还原性HSOI,氧化性IOI2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入
10、KIO3溶液,加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是()A0a间发生反应:3HSOIO=3SOI3HBab间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8 molCbc间发生的反应中I2仅是氧化产物D当溶液中I与I2的物质的量之比为52时,加入的KIO3为1.08 mol解析:选C0a间没有碘单质生成,说明IO和HSO发生氧化还原反应生成I,加入KIO3的物质的量是1 mol时,NaHSO3的物质的量是3 mol,HSO被氧化生成SO,根据转移电子守恒知,其离子方程式为3HSOIO=3SOI3H,故A正确;ab间发生的反应为3HSOIO=3SOI3H,参加反应的IO的物质
11、的量为0.6 mol,则消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol,故B正确;根据图像知,bc段内,碘离子部分被氧化生成碘单质,发生反应的离子方程式为IO6H5I=3H2O3I2,所以I2既是还原产物又是氧化产物,故C错误;根据反应IO3HSO=I3SO3H,3 mol NaHSO3参加反应消耗KIO3的物质的量为1 mol,生成碘离子的物质的量为1 mol,设生成的碘单质的物质的量为x mol,则根据反应IO6H5I=3H2O3I2,消耗的KIO3的物质的量为x mol,消耗碘离子的物质的量为x mol,剩余的碘离子的物质的量为mol,当溶液中n(I)n(I2)52时,即x52,x0.24,
12、根据原子守恒,加入KIO3的物质的量为1 mol0.24 mol1.08 mol,故D正确。10(2018杭州七校模拟)某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在H2O、ClO、CN、HCO、N2、Cl六种离子。在反应过程中测得ClO和N2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列有关判断中不正确的是()A还原剂是含CN的物质,氧化产物不只有N2B氧化剂是ClO,还原产物是HCOC参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为52D标准状况下若生成2.24 L N2,则转移1 mol电子解析:选B由题图可知,随反应进行ClO的物质的量降低,N2的物质的量增大,则ClO为反应物,N2是生成物,根据元素守恒
13、和电子转移相等可知,CN是反应物,Cl是生成物,HCO是生成物,H2O是反应物。根据氧化还原反应配平方程式,则反应方程式为2CN5ClOH2O=2HCON25Cl,C元素化合价由CN中的2价升高为HCO中的4价,N元素化合价由CN中的3价升高为N2中的0价,可知CN为还原剂,氧化产物为HCO、N2,A正确;反应中Cl元素化合价由ClO中的1价降低为Cl中的1价,ClO是氧化剂,还原产物是Cl,B错误;反应中CN是还原剂,ClO是氧化剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为52,C正确;标准状况下若生成2.24 L N2,物质的量为0.1 mol,则参加反应的ClO的物质的量为0.5 mol,Cl元
14、素的化合价由ClO中的1价降低为Cl中的1价,转移电子的物质的量为0.5 mol21 mol,D正确。11(2018陕西师范大学附属中学模拟)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl;用水溶解,滤去残渣,滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4;滤去MnO2沉淀,浓缩滤液,结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答:(1)软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是_。(2)K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_。(3)若用2.5 g软锰矿(含MnO2 80%)进行上述实验,KMnO4的
15、理论产量为_。(4)KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2和CO2,该反应的化学方程式是_。(5)上述制得KMnO4产品0.165 g,恰好与0.335 g Na2C2O4反应完全,该KMnO4的纯度为_。解析:(1)由软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应,生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl,可知反应的化学方程式为3MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O。(2)由滤液酸化后,K2MnO4转变为MnO2和KMnO4,可知反应的离子方程式为3MnO4H=MnO22MnO2H2O。(3)设KMnO4的理论产量是x g,由上述两个化学方程式可知,反应物
16、和生成物间的化学计量关系为:MnO2K2MnO4KMnO4 87 1582.5 g80% x g解得x2.4。(4)由KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应生成Mn2和CO2,可知反应的化学方程式为2KMnO45Na2C2O48H2SO4K2SO42MnSO45Na2SO410CO28H2O。(5)设该KMnO4的纯度为y,根据化学方程式可得关系式:KMnO4Na2C2O4158 1340.165 gy 0.335 gy100%95.8%。答案:(1)3MnO26KOHKClO33K2MnO4KCl3H2O(2)3MnO4H=MnO22MnO2H2O(3)2.4 g(4)2KMn
17、O45Na2C2O48H2SO4K2SO42MnSO45Na2SO410CO28H2O(5)95.8%12(2016江苏卷,18)过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO28H2O。Ca(OH)2H2O26H2O=CaO28H2O反应时通常加入过量的Ca(OH)2,其目的是_。(2)向池塘水中加入一定量的CaO28H2O后,池塘水中浓度增加的离子有_(填序号)。ACa2BHCCODOH(3)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2S
18、O4,待MnO(OH)2与I完全反应生成Mn2和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点,测定过程中物质的转化关系如下:O2MnO(OH)2I2S4O写出O2将Mn2氧化成MnO(OH)2的离子方程式:_。取加过一定量CaO28H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.010 00 molL1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mgL1表示),写出计算过程。解析:(1)Ca(OH)2过量,促进H2O2吸收,提高H2O2的利用率。(2)CaO28H2O溶于水与水反应生成Ca(OH)2和O2,增加了Ca2和OH。(3)反应
19、物为O2、Mn2,生成物为MnO(OH)2,溶液呈碱性,可以补充OH配平。答案:(1)提高H2O2的利用率(2)AD(3)2Mn2O24OH=2MnO(OH)2在100.00 mL水样中I22S2O=2IS4On(I2)6.750105 molnMnO(OH)2n(I2)6.750105 moln(O2)nMnO(OH)26.750105 mol3.375105 mol水中溶解氧10.80 mgL113(2017福建龙岩五校期中).某厂废水中含KCN,其浓度为0.01 molL1,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中N化合价均为3价):KCN2KOHCl2=KOCN2KClH2O(1)上述
20、反应中被氧化的元素是_(用元素符号表示)。(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:_KOCN_Cl2_=_K2CO3_N2_KCl_(3)若将10 L含KCN的浓度为0.01 molL1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气_mol。.某实验小组为了测定(3)中溶液多余Cl2的含量,常用Na2S2O3标准溶液进行定量测定。(4)现实验室需用480 mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需_。(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,因此Na2S2O3常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_。(6)
21、现取(3)中溶液20.00 mL,用a molL1 Na2S2O3溶液进行滴定,经过平行实验测得消耗Na2S2O3标准溶液b mL,计算废液中Cl2的浓度为_molL1(用含a、b的表达式表示)。解析:.(1)反应KCN2KOHCl2=KOCN2KClH2O中氯元素化合价降低,被还原。碳元素化合价从2价升高到4价,失去电子,因此被氧化的元素是C。(2)氯元素的化合价从0价降低到1价,得到1个电子。氮元素化合价从3价升高到0价,失去3个电子,因此根据电子得失守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是32,根据原子守恒可知还有水生成,因此反应的化学方程式为2KOCN3Cl28KOH=2K2CO3N26
22、KCl4H2O。(3)根据以上分析可知1 mol KCN最终被氧化为碳酸钾和氮气,失去5 mol电子,1 mol氯气得到2 mol电子,根据电子得失守恒可知将10 L含KCN的浓度为0.01 molL1的废水中KCN氧化除去,最少需要氯气0.25 mol。.(4)没有480 mL规格的容量瓶,所以还需500 mL容量瓶。(6)消耗Na2S2O3的物质的量是0.001ab mol,根据方程式可知消耗氯气的物质的量是0.004ab mol,因此废液中Cl2的浓度为0.2ab molL1。答案:(1)C(2)2KOCN3Cl28KOH=2K2CO3N26KCl4H2O(3)0.25(4)500 mL容量瓶(5)S2O4Cl25H2O=2SO8Cl10H(6)0.2ab版权所有:高考资源网()