1、第7课时氧化还原反应方程式的书写与计算课时集训测控导航表知识点题号氧化还原反应方程式的书写1,2,3,5氧化还原反应的相关计算4,6,7,8,9一、选择题1.一未配平的离子方程式为+X+6H+3X2+3H2O,据此判断,氧化产物和还原产物的物质的量之比为(C)A.11B.31C.51D.71解析:由质量守恒和电荷守恒可得出该离子方程式为5X-+X+6H+3X2+3H2O,则氧化产物和还原产物的物质的量之比为51。2.已知离子方程式:As2S3+H2O+NAs+S+NO+(未配平),下列说法错误的是(C)A.配平后水的化学计量数为4B.反应后溶液呈酸性C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为32
2、8D.氧化产物为As和S解析:根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,配平后的离子方程式为3As2S3+4H2O+28N6As+9S+28NO+8H+,氧化剂与还原剂的物质的量之比为283,故C错误。3.有时候,将氧化还原方程式拆开写成两个“半反应”。下面是一个“半反应”式:()N+()H+()e-()NO+()H2O,该式的配平系数是(D)A.1,3,4,2,1 B.2,4,3,2,1C.1,6,5,1,3 D.1,4,3,1,2解析:(设“1”法)设N的系数为1,根据N元素化合价由+5价变为+2价,得到3个电子,则根据电子转移数目可确定e-的系数为3,结合电荷守恒可知H+的系数为|-1-3|
3、=4,根据H原子守恒可知H2O的系数为2,NO的系数为1。4.用0.1 mol/L Na2SO3溶液 20 mL,恰好将1.010-3 mol X还原,则X元素在反应后所得还原产物中化合价为(A)A.+3 B.+2 C.+1 D.0解析:Na2SO3恰好将X还原,反应中Na2SO3变成Na2SO4,S元素的化合价由+4价升高为+6价,则X的化合价降低,设元素X在还原产物中的化合价为a,由电子守恒可知,0.1 mol/L0.02 L(6-4)=110-3mol(7-a),解得a=+3,故选A。5.某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方
4、框中对应的物质或有关叙述正确的是(C)Au2O3+A.Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOHB.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2OC.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOHD.当1 mol Au2O3完全反应时,转移电子8 mol解析:Au2O3为反应物,则反应中Au2O3Au2O,Au的化合价由+3价变为+1价,化合价总共降低22=4价,Na2S4O6中硫元素平均化合价为+2.5价,Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2价,所以Na2S2O3为反应物,Na2S4O6为生成物,由于2Na2S2O31Na2S4O6,根据钠元素守恒可
5、知NaOH是生成物,由氢元素守恒可知水是反应物,Na2S2O3Na2S4O6中,硫元素平均化合价由+2价升高为+2.5价,化合价总共升高4(2.5-2)=2,根据化合价升降相等,可知Au2O3系数为1,Na2S4O6系数为2,根据Au守恒可知Au2O系数为1,根据硫元素守恒可知Na2S2O3系数为4,根据Na元素守恒可知NaOH的系数为4,根据H元素守恒可知H2O系数为2,反应方程式为Au2O3+4Na2S2O3+2H2OAu2O+2Na2S4O6+4NaOH,选项C正确、选项A、B错误;当1 mol Au2O3完全反应时,转移电子的物质的量为4 mol,选项D错误。6.将51.2 g Cu完
6、全溶于适量浓硝酸中,收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.8 mol,这些气体恰好能被500 mL 2 molL-1NaOH溶液完全吸收,发生的反应为2NO2+2NaOHNaNO2+NaNO3+H2O、NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O。则生成的盐溶液中NaNO2的物质的量为(C)A.0.4 molB.0.6 molC.0.8 molD.0.2 mol解析:反应中Cu-2e-Cu2+,NNO、NO2、N2O4N+N,从得失电子守恒可知,铜失去的电子数与N变成N过程中得到的电子数相等,N+2e-+2H+N+H2O,故生成NaNO2的物质的量与铜的物质的量相等,铜的物
7、质的量为=0.8 mol,C项正确。7.将一定量的氯气通入30 mL浓度为10.00 molL-1的氢氧化钠浓溶液中,加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是(C)A.与NaOH反应的氯气一定为0.3 molB.n(Na+)n(Cl-)可能为73C.若反应中转移的电子为n mol,则0.15n0.25D.n(NaCl)n(NaClO)n(NaClO3)可能为1121解析:反应后体系中没有NaOH,故氢氧化钠反应完,根据钠元素守恒n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.03 L10 mol/L=0.3 mol,根据氯原
8、子守恒有2n(Cl2)=n(NaCl)+n(NaClO)+n(NaClO3)=0.3 mol,得参加反应的氯气n(Cl2)=0.15 mol,故A错误;根据方程式Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O、3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化产物只有NaClO时,n(Na+)n(Cl-)最大为21,当氧化产物为NaClO3时,n(Na+)n(Cl-)最小为65,故65n(Na+)n(Cl-)21,故B错误;当氧化产物只有NaClO时,转移电子数最少,为=0.15 mol,当氧化产物只有NaClO3时,转移电子数最多,为=0.25 mol,故C正确;令n(NaCl
9、)=11 mol,n(NaClO)=2 mol,n(NaClO3)=1 mol,生成NaCl获得的电子为11 mol1=11 mol,生成NaClO、NaClO3失去的电子为2 mol1+1 mol5=7 mol,得失电子不相等,故D错误。二、非选择题8.在上海召开的第七届全球人类基因大会上,我国科学家第一次提出可以用砒霜(As2O3)来治疗早期幼粒白血病。(1)完成并配平下列化学方程式。As2O3+Zn+H2SO4AsH3+ZnSO4+(2)As2O3在上述反应中显示出来的性质是。A.氧化性 B.还原性C.酸性 D.碱性(3)若生成0.1 mol AsH3,则转移电子的物质的量为mol。解析
10、:(1)As2O3中的As由+3价降为AsH3中的-3价,Zn由0价升高到+2价,化合价升降数相等,氧化砷系数为1,锌系数为6,结合质量守恒配平方程式为6Zn+6H2SO4+As2O36ZnSO4+3H2O+2AsH3。(2)氧化砷在反应中砷元素化合价降低,所以氧化砷为氧化剂,表现为氧化性。(3)6Zn+6H2SO4+As2O36ZnSO4+3H2O+2AsH3,反应中As2O3中的As由+3价降为AsH3中的-3价,可知每生成2 mol AsH3,转移12 mol电子,按比例计算,若生成0.1 mol AsH3,转移电子为0.6 mol。答案:(1)As2O3+6Zn+6H2SO42AsH3
11、+6ZnSO4+3H2O(2)A(3)0.69.(1)辉铜矿(Cu2S)可发生反应:2Cu2S+2H2SO4+5O24CuSO4+2H2O,该反应的还原剂是。当 1 mol O2发生反应时,还原剂所失电子的物质的量为mol。(2)焙烧明矾的化学方程式为4KAl(SO4)212H2O+3S2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O,在该反应中,还原剂是。(3)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴、阳离子个数比为11。写出该反应的化学方程式: 。(4)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验
12、过程如下:向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为 ;该操作将I2还原为I-的目的是 。(5)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。在图示的转化中,化合价不变的元素是。(6)NaBH4是一种重要的储氢载体,能与水反应得到NaBO2,且反应前后B的化合价不变,该反应的化学方程式为 ,反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为 。解析:(1)反应中Cu2S中Cu元素由+1价变为+2价、S元素由-2价变为+6价,O2中O元素由0价变为 -2价,所以Cu2S是还原剂、O2是氧化剂;1 m
13、ol氧气发生化学反应时,得到4 mol e-,氧化还原反应中得失电子相等,则还原剂失去电子的物质的量为4 mol。(2)反应中硫元素化合价由0价升高为+4价,硫酸根离子中部分硫元素从+6价变化为+4价,氧化剂是 KAl(SO4)212H2O,还原剂是硫单质。(3)KClO3不加催化剂,400 时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,应该为KCl,KCl中氯元素化合价为-1价,说明氯酸钾中这部分氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5价,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据另一种盐的阴、阳离子个数比为11,氧化还原反应中化合价升降数相等,配平
14、该反应为4KClO3KCl+3KClO4。(4)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为S+I2+H2O2I-+S+2H+;碘微溶于水,而碘离子易溶于水,为了使CCl4中的碘进入水层富集应将碘还原为碘离子。(5)根据图示可知,整个过程中存在-2价的S与0价的S之间相互转化,还存在Fe2+与F之间的相互转化。故在图示的转化中,化合价不变的元素是Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)。(6)NaBH4与水发生氧化还原反应生成NaBO2和H2,H元素化合价由-1价、+1价变为0价,要使氧化还原反应得失电子相等,则反应的化学方程式为NaBH4+2H2ONaBO2+4H2,反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为4NA或2.4081024。答案:(1)Cu2S4(2)S(3)4KClO3KCl+3KClO4(4)S+I2+H2O2I-+S+2H+使CCl4中的碘进入水层(5)Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)(6)NaBH4+2H2ONaBO2+4H24NA或2.4081024