1、十六 氧化还原反应的基本规律 氧化还原反应的配平(提升课时)【学习理解】共 45 分一、选择题(本题共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分)1实验室常用 NaNO2 和 NH4Cl 反应制取 N2。下列有关说法正确的是()ANaNO2 是还原剂BNH4Cl 中 N 元素被还原C生成 1 mol N2 时转移 6 mol 电子D氧化剂和还原剂的物质的量之比是 11【解析】选 D。NaNO2 与 NH4Cl 制取 N2 的反应为 NaNO2NH4Cl=NaClN22H2O 反应中 NaNO2 作氧化剂,NH4Cl 作还原剂,即 NH4Cl 中 N 元素被氧化;反应中每生成 1 mol N2,
2、转移 3 mol 电子;反应中氧化剂(NaNO2)与还原剂(NH4Cl)的物质的量之比为 11。2一定条件下,KClO3 与 I2 发生下列反应:2KClO3I2=2KIO3Cl2,下列推断正确的是()A该反应属于复分解反应B氧化性:KClO3KIO3C还原性:I2Cl2D还原剂为 I2,氧化剂为 KClO3【解析】选 D。该反应属于置换反应,A 错误。氧化性:KClO3KIO3,还原性:I2Cl23(2021长春高一检测)一定条件下,氨气与一氧化氮发生反应:NH3NON2H2O(未配平)。在该反应中,被氧化与被还原的氮原子数之比为()A23 B32 C45 D56【解析】选 A。在氧化还原反
3、应中,得失电子数目相等。NH3 中 N 的化合价为3,反应后为 0,作还原剂被氧化;NO 中 N 的化合价为2,反应后为 0,作氧化剂被还原。为保持得失电子数目相等,所以被氧化与被还原的氮原子的原子个数比为 23。4在反应 CuHNO3(稀)Cu(NO3)2NOH2O 中,氧化剂与还原剂的质量之比为()A38 B3221C2132 D218【解析】选 C。由反应可知,Cu 是还原剂,HNO3 是氧化剂,由电子守恒知 N(Cu)2N(HNO3)3,N(HNO3)N(Cu)23,因此氧化剂与还原剂的质量之比为(632)(643)2132。5已知反应 6HClKClO3=3Cl2KCl3H2O,下列
4、说法错误的是()AHCl 既显酸性又显还原性BKClO3 是氧化剂C.被氧化与被还原的氯元素的物质的量比为 51DKCl 是还原产物【解析】选 D。反应中 6 个 HCl 参与反应,1 个 HCl 显酸性,5 个 HCl 中 Cl 元素的化合价升高,则盐酸表现还原性和酸性,A 正确;KClO3 中 Cl 元素的化合价由5 价降低为 0,则 KClO3 是氧化剂,B 正确;由反应可知,5 个 Cl 失去电子被氧化与 1 个 Cl 得到电子被还原时,转移电子相同,则被氧化与被还原的氯元素的质量比为 51,C 正确;根据 A 项分析,KCl 是盐酸显酸性的产物,氯气既是氧化产物又是还原产物,D 错误
5、。6(2021成都高一检测)用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应 Fe2O3Na2O2(氧为1 价)Na2FeO4Na2O(未配平),下列说法不正确的是()ANa2O2 既是氧化剂又是还原剂BFe2O3 在反应中失去电子C配平后为 Fe2O33Na2O2=2Na2FeO4Na2ODNa2FeO4 能消毒杀菌是因其具有强氧化性【解析】选 A。在反应 Fe2O3Na2O2(氧为1 价)Na2FeO4Na2O 中,Fe2O3 中的铁元素失电子被氧化,化合价由3 价升高到6 价,故 Fe2O3 是还原剂,Na2O2中氧元素得电子被还原,化合价由1 价降到2 价,故
6、Na2O2 是氧化剂;由电子守恒和原子守恒配平为 Fe2O33Na2O2=2Na2FeO4Na2O;Na2FeO4 中 Fe 处于高价态,具有强氧化性,所以能用于自来水的消毒杀菌。7(2021广州高一检测)等物质的量的下列化合物与足量浓盐酸反应,得到氯气物质的量最多的是()已知:MnO4HClMn2Cl2H2O(未配平)ClO3HClCl2H2O(未配平)ClOHClCl2H2O(未配平)AKClO3 BKMnO4CMnO2DCa(ClO)2【解析】选 A。根据得失电子守恒可知,选项中物质的量相等的四种物质得电子,而 Cl失电子,等物质的量的物质失去的电子越多,生成的氯气越多,A、B 选项中,
7、1 mol 物质均失去 5 mol 电子,但是 A 选项中氯酸钾中的氯元素也转化成了氯气,所以 A 正确。8含有氧化剂 XO3的溶液与亚硫酸钠(Na2SO3)溶液恰好反应完全,已知 Na2SO3被氧化为 Na2SO4,XO3、Na2SO3 的个数比为 12,则还原产物中元素 X 的价态是()A2 B2 C1 D0【解析】选 C。Na2SO3 被氧化为 Na2SO4,化合价升高 6(4)2;设 X 被还原后的价态为 y,则化合价降低总数为(5y),由化合价升高总数等于降低总数:(64)2(5y)1,y1。9.(2021南通高一检测)已知氧化性顺序为 Cl2Fe3S,则下列说法正确的是()AFe
8、可以和 S 在加热条件下生成 Fe2S3BCl2 和 H2S 相遇可发生反应:H2SCl2=2HClSC在酸性溶液中,Fe3和 S2可以大量共存DCl2 可以氧化 Fe3【解析】选 B。A 项反应若发生则有氧化性 SFe3,与题干矛盾,A 错;C 项Fe3可以氧化 S2;D 项中 Fe3已是最高价,没还原性,不能被 Cl2 氧化。10(2021九江高一检测)一定量的 KClO3 中加入浓盐酸发生如下反应:KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O,其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的物质的量之比为()A16 B61C15 D51【解析】选 D。根据题设可判断出发生还原反应的元素是
9、 KClO3 中的 Cl,发生氧化反应的元素是 HCl 中的 Cl;由“化合价邻位转化”规律可知,HCl 中有一部分Cl 转入 KCl 中,还有一部分 Cl 转入 Cl2 中,再根据化学反应方程式中各物质的化学计量数判断,可知答案为 D 项。二、非选择题(本题共 1 小题,共 15 分)11某反应中反应物与生成物有 AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质 X。(1)已知 KBrO3 在反应中得到电子,则该反应的还原剂是_。(2)已知 2 个 KBrO3 在反应中得到 10 个电子生成 X,则 X 的化学式为_。(3)根据上述反应可推知_。A氧化性:KB
10、rO3H3AsO4B氧化性:H3AsO4KBrO3C还原性:AsH3XD还原性:XAsH3(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入方框中,并标出电子转移的方向和数目:【解析】(1)KBrO3 在反应中得到电子,则另外一种化合价变化的元素在反应中失去电子被氧化,所给物质中 As 元素化合价发生了变化,低价态的 AsH3 是还原剂。(2)2 个 KBrO3 在反应中得到 10 个电子,说明 Br 元素在反应中降低了 5 价,所以 X 的化学式为 Br2。(4)利用氧化还原反应中电子得失相等的规律可配平该方程式为答案:(1)AsH3(2)Br2(3)AC【应用实践】共 35 分一、选择题(
11、本题共 2 小题,每小题 5 分,共 10 分)12Na2Sx 在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na2SO4,而 NaClO 被还原为 NaCl,若反应中 Na2Sx 与 NaClO 的物质的量之比为 116,则 x 的值为()A2 B3 C4 D5【解析】选 D。,根据得失电子守恒可得:6-(-)x=162,解得 x=5。13(2021西安高一检测)硫酸铵在强热条件下分解,生成氨气、二氧化硫、氮气和水,反应中氧化产物和还原产物的分子个数之比为()A11 B13 C23 D31【解析】选 B。该反应中,NH4N2,氮元素的化合价由3 价0 价,失电子化合价升高,硫酸铵是还原剂,氮气是氧化
12、产物,一个铵根离子失去 3 个电子;SO24SO2,硫元素的化合价由6 价4 价,得电子化合价降低,硫酸铵是氧化剂,二氧化硫是还原产物,一个硫酸根离子得到 2 个电子,其最小公倍数是6,其他元素根据原子守恒配平该方程式,方程式为 3(NH4)2SO44NH33SO2N26H2O,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比13,故选 B。二、非选择题(本题共 2 小题,共 25 分)14(10 分)从 2021 年 1 月 18 日石家庄市召开的新冠肺炎疫情防控工作第 14 场新闻发布会上获悉,为进一步落实防控措施,消灭传染源,经过国家、省、市专家会商研判,该市已开始对以中高风险地区为主的全市域开展全
13、面消毒。为预防疫情扩散,消毒工作至关重要,各种含氯消毒剂得到了广泛应用。请回答下列问题:(1)漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为 HClO2ClO2HClH2O,试配平。(2)ClO2 是一种消毒杀菌效率高的消毒剂,具有强氧化性。工业上制备 ClO2 的化学反应方程式为 2NaClO3Na2SO3H2SO4=2ClO22Na2SO4H2O,氧化剂、还原剂分别是什么?1 个 NaClO3 参加反应转移几个电子?【解析】(1)离子方程式配平得 5HClO2=4ClO2HCl2H2O。(2)由反应方程式 2NaClO3Na2SO3H2SO4
14、=2ClO22Na2SO4H2O 可知,NaClO3在反应中,Cl 由5 价降到4 价,氯原子得电子,NaClO3是氧化剂,Na2SO3被氧化为 Na2SO4,是还原剂;由于 Cl 由5 价降到4 价,所以 1 个 NaClO3 参加反应,则有 1 个电子转移。答案:(1)5HClO2=4ClO2HCl2H2O(2)氧化剂为 NaClO3 还原剂为 Na2SO3 1 个 NaClO3 参加反应转移 1 个电子15(15 分)三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有 HF、NO 和 HNO3,请根据要求回答下列问题:(1)反应过程中,被氧化
15、与被还原的元素的物质的量之比为_。(2)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:_。(3)NF3 是一种无色、无臭的气体,一旦 NF3 在空气中泄漏,还是易于发现。你判断该气体泄漏时的现象是(写出 2 点)_。(4)一旦 NF3 泄漏,可以用 NaOH 溶液喷淋的方法减少污染,其产物除 NaNO2、NaF、H2O 外。还肯定有_(填化学式)。【解析】由反应物和生成物可写出反应的化学方程式为 3NF35H2O=2NOHNO39HF。反应中只有 N 元素的化合价发生变化,则氧化剂和还原剂都是 NF3。NO易与空气中氧气反应生成红棕色的 NO2 气体,反应物可用碱液吸收,以此解答该题。(
16、1)NF3NO,氮元素化合价降低 1 价而被还原,NF3HNO3,氮元素化合价升高 2价而被氧化。考虑氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等,则被氧化与被还原的元素的物质的量之比为 12;(2)由反应物和生成物可写出反应的化学方程式为 3NF35H2O=2NOHNO39HF,电子方向和数目可表示为(3)NF3 与水反应的产物 NO 易与空气中氧气反应生成红棕色的 NO2 气体,同时生成的 HF 和 HNO3 易结合空气中的水蒸气形成酸雾且有刺激性气味。(4)一旦 NF3泄漏就会生成 NO2,依据氧化还原反应规律可知,NaOH 溶液喷淋时除了生成NaNO2、NaF、H2O 外,泄漏后生成的
17、 HNO3 与氢氧化钠发生中和反应会生成NaNO3。答案:(1)12(3)生成红棕色气体、生成刺激性气味气体、产生白雾(任写两点)(4)NaNO3【迁移创新】共 20 分非选择题(本题共 1 小题,共 20 分)16凡是养鱼的人都知道一种很不错的消毒剂,就是二氧化氯。其可以在极低的浓度下对病菌有灭杀作用,功效显而易见。KClO3 和浓盐酸在一定温度下反应生成黄绿色的二氧化氯。其变化可表述为 KClO3 HCl(浓)=KCl ClO2 Cl2 (1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)。(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_(填序号)。只有还原性 还原性和酸性只有氧化性氧化性和
18、酸性(3)产生 1 分子 Cl2,则转移的电子为_个。(4)ClO2 具有很强的氧化性,因此常被用作消毒剂,其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是 Cl2 的_倍(保留小数点后两位)。【解析】(1)氧化还原反应方程式的配平可从电子得失相等和质量守恒两个方面来完成。注意不交叉规律的使用。(2)反应中浓盐酸一部分转化成 Cl2 表现还原性,一部分转化成 KCl 表现酸性。(4)设 ClO2 和 Cl2 的质量均为 m,其消毒效率之比为(m35.532 5)(m71 2)2.63。答案:(1)2 KClO3 4 HCl(浓)=2 KCl 2 ClO2 1 Cl2 2H2O(2)(3)2(4)2.63