2020_2021学年新教材高中化学微专题3氧化还原反应的计算及方程式的配平练习含解析鲁科版必修第一册

2020_2021学年新教材高中化学微专题3氧化还原反应的计算及方程式的配平练习含解析鲁科版必修第一册

微专题3氧化还原反应的计算及方程式的配平 ‎1.(2019·江苏徐州期末)将0.195 g锌粉加入20.0 mL 0.100 mol·L-1MO‎2‎‎+‎溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是(　　)。‎ A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+‎ 答案: B 解析: 0.195 g锌粉的物质的量为‎0.195 g‎65 g·mol‎-1‎=0.003 mol,锌在反应中共失去0.006 mol电子。设在反应中M的化合价由+5变为x,根据得失电子守恒有(5-x)×0.02×0.100=0.006,解得x=+2。‎ ‎2.Cu2S与一定浓度的HNO3反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物中n(NO2)∶n(NO)=1∶1时,下列说法错误的是(　　)。‎ A.1 mol Cu2S参加反应时有10 mol电子转移 B.参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3) =1∶5‎ C.反应中Cu2S为还原剂 D.产物中n[Cu( NO3)2]∶n(CuSO4)=1∶1‎ 答案: B 解析: 已知n(NO2)∶n(NO)=1∶1,假定生成1 mol NO2、1 mol NO,则HNO3被还原生成1 mol NO2、l mol NO,共得4 mol e-,Cu2S应失4 mol e-,在反应中,Cu2S中铜元素从+1价升高到+2价,硫元素从-2价升高到+6价,所以1 mol Cu2S失去10 mol e-,若失去4 mol e-说明参加反应的Cu2S的物质的量为0.4 mol,0.4 mol Cu2S被氧化生成0.4 mol CuSO4和0.4 mol Cu(NO3)2,故起酸性作用的HNO3的物质的量为0.8 mol,起氧化作用的HNO3的物质的量为2 mol,即参加反应的HNO3的物质的量为2.8 mol,则该反应的化学方程式为2Cu2S+14HNO32Cu(NO3)2+2CuSO4+5NO2↑+5NO↑+7H2O。由上述分析可知,1 mol Cu2S参加反应时有10 mol电子转移,故A不符合题意。参加反应的n(Cu2S)∶n(HNO3)=2∶14=1∶7,故B符合题意。反应中Cu2S中的铜元素化合价升高,硫元素化合价升高,所以Cu2S只做还原剂,故C不符合题意。由反应方程式可知,产物中n[Cu(NO3)2]∶n(CuSO4)=1∶1,故D不符合题意。‎ - 7 -‎ ‎3.Na2S2O3可做为脱氯剂使用,已知25 mL 0.1 mol·L-1的Na2S2O3溶液恰好将224 mL(标准状况)Cl2完全转化为Cl-,则S2O‎3‎‎2-‎转化为(　　)。‎ A.S2- B.S C.SO‎3‎‎2-‎ D.SO‎4‎‎2-‎ 答案: D 解析: 标准状况下,224 mL Cl2的物质的量为0.01 mol,全部转化成Cl-时得到0.02 mol电子,这些电子将由0.002 5 mol Na2S2O3提供。根据氧化还原反应中得失电子守恒,设生成物中S的化合价为x,则0.02 mol=0.002 5 mol×2×(x-2),解得x=+6,所以S2O‎3‎‎2-‎应转化为SO‎4‎‎2-‎。‎ ‎4.(2019·陕西西安期末)下列有关H2O2溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的化学方程式正确的是(　　)。‎ A.2KMnO4+H2O2+3H2SO4 K2SO4+2MnSO4+3O2↑+4H2O ‎ B.2KMnO4+3H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+4O2↑+6H2O C.2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O D.8KMnO4+2H2O2+12H2SO44K2SO4+8MnSO4+11O2↑+14H2O 答案: C 解析: 该反应中高锰酸钾为氧化剂,被还原成MnSO4,H2O2为还原剂,被氧化成O2,根据得失电子守恒、原子守恒配平,可得正确方程式为2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。‎ ‎5. (2019·江苏淮阴中学期中考试)某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO-与ClO‎3‎‎-‎的物质的量之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯元素和被氧化的氯元素的质量之比为(　　)。‎ A.1∶3 B.4∶3 C.2∶1 D.3∶1‎ 答案: B 解析: 该反应中还原产物为KCl,氧化产物为KClO和KClO3,则由得失电子守恒可得1×n(Cl-)=1×n(ClO-)+5×n(ClO‎3‎‎-‎),又因为n(ClO-)∶n(ClO‎3‎‎-‎)=11∶1,可设n(ClO-)=11 mol,n(ClO‎3‎‎-‎)=1 mol,求出n(Cl-)=16 mol。所以被还原的氯元素与被氧化的氯元素的质量之比为16∶(11+1)=4∶3。‎ - 7 -‎ ‎6.(2019·黑龙江大庆铁人中学高一期中)已知反应:‎ ‎①SO2+2Fe3++2H2OSO‎4‎‎2-‎+2Fe2++W ‎②Cr2O‎7‎‎2-‎+aFe2++bH+Cr3++Fe3++H2O 下列有关说法正确的是(　　)。‎ A.还原性:Cr3+>SO2‎ B.方程式②中,a=6,b=7‎ C.Cr2O‎7‎‎2-‎能将Na2SO3氧化成Na2SO4‎ D.方程式①中W为OH-‎ 答案: C 解析: 同一反应,还原性:还原剂>还原产物,由方程式①得还原性:SO2>Fe2+,由方程式②得还原性:Fe2+>Cr3+,由此可得还原性:SO2>Fe2+>Cr3+,故A错误;方程式②中,由得失电子守恒和原子守恒配平方程式得Cr2O‎7‎‎2-‎+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,则a=6,b=14,故B错误;在方程式②中Cr2O‎7‎‎2-‎将Fe2+氧化为Fe3+,而还原性:SO2>Fe2+,所以Cr2O‎7‎‎2-‎能将Na2SO3氧化成Na2SO4,故C正确;由元素守恒和电荷守恒可得方程式①中W为H+,故D错误。‎ ‎7.(2018·安徽师大附中高三月考)已知离子方程式:As2S3+H2O+NO‎3‎‎-‎AsO‎4‎‎3-‎+SO‎4‎‎2-‎+NO↑+　　(未配平),下列说法错误的是(　　)。‎ A.配平后水的化学计量数为4‎ B.反应后的溶液呈酸性 C.配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28‎ D.氧化产物为AsO‎4‎‎3-‎和SO‎4‎‎2-‎ 答案: C 解析: As2S3转化成AsO‎4‎‎3-‎和SO‎4‎‎2-‎,而NO‎3‎‎-‎转化为NO,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+28NO‎3‎‎-‎6AsO‎4‎‎3-‎+9SO‎4‎‎2-‎+28NO↑+8H+,则A、B、D项正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为28∶3,则C项错误。‎ - 7 -‎ ‎8.已知在RxO‎4‎‎2-‎+MnO‎4‎‎-‎+H+RO2+Mn2++H2O变化过程中,当有0.2 mol RxO‎4‎‎2-‎参加反应时,共转移0.4 mol电子。‎ ‎(1)x=　　　　。 ‎ 答案: 2‎ 解析: 反应中R元素由+‎6‎x价升到+4价,0.2 mol RxO‎4‎‎2-‎参加反应,共转移0.4 mol电子,则0.2 mol×x×‎4-‎‎6‎x=0.4 mol,解得x=2。‎ ‎(2)当有0.2 mol RxO‎4‎‎2-‎参加反应时,参加反应的H+的物质的量为　　　　mol。 ‎ 答案: 0.64‎ 解析: 配平化学方程式得:‎ ‎5R2O‎4‎‎2-‎+2MnO‎4‎‎-‎+16H+10RO2+2Mn2++8H2O ‎5 16‎ ‎0.2 mol n(H+)‎ 由‎5‎‎0.2mol=‎16‎n(H‎+‎)‎,解得n(H+)=0.64 mol。‎ ‎9.完成下列题目:‎ ‎(1)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O‎7‎‎2-‎和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为　　　　。 ‎ 答案: 1.5 mol 解析: 根据化合物中各元素化合价代数和为零可确定PbO2中Pb为+4价,Cr2O‎7‎‎2-‎中Cr为+6价,设所需PbO2的物质的量为n,根据氧化还原反应中得失电子守恒有n×(4-2)=1 mol×(6-3),解得n=1.5 mol。‎ ‎(2)24 mL 0.05 mol·L-1 Na2SO3溶液与20 mL 0.02 mol·L-1K2Cr2O7溶液恰好完全反应,已知Na2SO3被氧化为Na2SO4,则Cr在还原产物中的化合价为　　　　。 ‎ 答案: +3‎ - 7 -‎ 解析: 设Cr在还原产物中的化合价为x,则Na2S‎+4‎O3Na2S‎+6‎O4,K2Cr‎+6‎‎2‎O72Crx,由得失电子守恒知:24×10-3 L×0.05 mol·L-1×2=20×10-3 L×0.02 mol·L-1×2×(+6-x),解得x=+3。‎ ‎10.(河南郑州六校联考)氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程,下面是一个还原过程的反应式:NO‎3‎‎-‎+4H++3e-NO↑ +2H2O; KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3中的一种物质能使上述还原过程发生。‎ ‎(1)写出并配平该氧化还原反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　。‎ 答案: 14HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O 解析: 题给的半反应是还原反应,因此另一反应是还原剂发生氧化反应,题中所给的KMnO4、Fe2(SO4)3是常见的氧化剂,Na2CO3在反应中一般不做为氧化剂和还原剂反应,因此只有Cu2O能用做还原剂,在酸性条件下发生氧化反应,根据得失电子守恒、电荷守恒以及质量守恒,即得总反应的化学方程式。‎ ‎(2)该反应中硝酸表现出　　　　性和　　　　性。 ‎ 答案: 酸　氧化 解析: 由反应方程式可知,硝酸一部分被还原为NO,表现出氧化性,另一部分形成硝酸盐,表现出酸性。‎ ‎(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量为　　　　mol。 ‎ 答案: 0.6‎ 解析: 由题给半反应的方程式知,当有1 mol NO生成时,转移3 mol电子,因此若反应中产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量为0.6 mol。‎ ‎11.(2019·甘肃天水检测)配平下列方程式:‎ ‎(1)KMnO4+HCl(浓)KCl+　　　　MnCl2+　　　　Cl2↑+　　　　H2O ‎ 答案: 2　 16　2　2　5　8‎ - 7 -‎ 解析: 反应中,Cl元素化合价升高,被氧化,HCl为还原剂,Mn元素化合价降低,被还原,KMnO4为氧化剂,由得失电子守恒,配平可得2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。‎ ‎(2)　　　　P+　　　　CuSO4+　　　　H2O　　　　Cu+　　　　H3PO4+　　　　H2SO4 ‎ 答案: 2 5 8 5 2 5‎ 解析: 反应中,P元素化合价升高,被氧化,P为还原剂,Cu元素化合价降低,被还原,CuSO4为氧化剂,由得失电子守恒,配平可得2P+5CuSO4+8H2O5Cu+2H3PO4+5H2SO4。‎ ‎(3)　　　　FeSO4+　　　　H2O+　　　　O2　　　　Fe2(SO4)3+　　　　Fe(OH)3↓ ‎ 答案: 12　6　3　4　4‎ 解析: 反应中,Fe元素化合价升高,被氧化,FeSO4为还原剂,O元素化合价降低,被还原,O2为氧化剂,由得失电子守恒,配平可得12FeSO4+6H2O+3O24Fe2(SO4)3+4Fe(OH)3↓。‎ ‎12.配平下列方程式:‎ ‎(1)正向配平类 ‎①　　HCl(浓)+　　MnO2　　Cl2↑+　　MnCl2+　　H2O ‎ ‎②　　KI+　　KIO3+　　H2SO4　　I2+　　K2SO4+　　H2O ‎ ‎③　　MnO‎4‎‎-‎+　　H++　　Cl-　　Mn2++　　Cl2↑+　　H2O ‎ 答案: ①4　1　1　1　2　②5　1　3　3　3　3 ③2　16　10　2　5　8‎ 解析: 全变从左边配:氧化剂、还原剂中都有元素化合价变化的,一般从左边反应物着手配平。‎ ‎(2)逆向配平类 ‎①　　S+　　KOH　　K2S+　　K2SO3+　　H2O ‎ ‎②　　P4+　　KOH+　　H2O　　K3PO4+　　PH3↑ ‎ 答案: ①3　6　2　1　3　②2　9　3　3　5‎ 解析: 自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边产物着手配平。‎ ‎(3)缺项配平类 - 7 -‎ ‎①　　ClO-+　　Fe(OH)3+　 　　Cl-+　　FeO‎4‎‎2-‎+　　H2O ‎ ‎②　　MnO‎4‎‎-‎+　　H2O2+　 　　Mn2++　　O2↑+　　H2O ‎ ‎③用高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的某反应体系中的物质有Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。‎ 答案: ①3　2　4OH-　3　2　5　②2　5　6H+　2　5　8 ③Al2O3　3C　N2　2AlN　3CO 解析: 缺项配平法:先利用得失电子数相等配平,再观察两边电荷。若反应物一边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;若反应物一边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后再进行配平。当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。‎ - 7 -‎