高考化學一輪復習能力拔高 第10講《氧化還原反應(yīng)的計算及方程式的配平》
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1、第二章 第5節(jié) 氧化還原反應(yīng)的計算及方程式的配平 (課時活頁卷) 一、單項選擇題 1.一定條件下硝酸銨分解的化學方程式為5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O,在反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子的物質(zhì)的量之比為( ) A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5 【答案】 A 【解析】 反應(yīng)中銨根離子中的氮元素化合價由-3價到0價(失去電子被氧化),硝酸根離子中氮元素化合價由+5價到0價(得到電子被還原),根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知,被氧化與被還原的氮原子的物質(zhì)的量之比為5∶3。 2.(2013.廣東陽春一中月考)下列有關(guān)說法正確的是(
2、 )
A.1 mol Cl2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為2NA
B.含有大量NO3-的溶液中,不能同時大量存在H+、Fe2+、Cl-
C.在反應(yīng)KIO3+6HI===KI+3I2+3H2O中,每生成3 mol I2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6NA
D.根據(jù)反應(yīng)中HNO3(稀)NO,而HNO3(濃)NO2可知,氧化性HNO3(稀)>HNO3(濃)
【答案】 B
【解析】 A項,Cl2與H2O反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為NA;B項,F(xiàn)e2+能被(NO3-+H+)氧化;C項,轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為5NA;D項,氧化性HNO3(稀) 3、的環(huán)境中能發(fā)生反應(yīng):3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF。下列有關(guān)說法正確的是( )
A.NF3是氧化劑,H2O是還原劑
B.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為2∶1
C.若生成0.2 mol HNO3,則轉(zhuǎn)移0.2 mol電子
D.NF3在潮濕的空氣中泄漏會產(chǎn)生紅棕色氣體
【答案】 D
【解析】 分析反應(yīng)前后各元素價態(tài)變化,可知NF3在反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑,其中NF3→HNO3是被氧化的過程,NF3為還原劑;2NF3→2NO是被還原的過程,NF3是氧化劑,所以還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶2;生成1 mol HNO3轉(zhuǎn)移2 mol電子,所以生成0.2 mol 4、HNO3轉(zhuǎn)移0.4 mol電子;NF3與潮濕的空氣中的水反應(yīng)生成NO,NO與空氣中的O2反應(yīng)生成紅棕色的NO2。
4.向含有1 mol FeCl2的溶液中通入0.2 mol Cl2,再加入含0.1 mol X2O72-的酸性溶液,使溶液中Fe2+恰好全部被氧化,并使X2O72-還原為Xn+,則n值為( )
A.2 B.3
C.4 D.5
【答案】 B
【解析】 根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的電子守恒可知:0.2 mol×2+0.1 mol×2×(6-n)=1 mol,則n=3。
5.(2013.廣東湛江一中月考)某反應(yīng)體系的物質(zhì)有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O 5、3、Au2O、H2O。下列選項正確的是( )
A. Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH
B.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O
C.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH
D.當1 mol Au2O3完全反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為8 mol
【答案】 C
【解析】 Au2O3是反應(yīng)物,則Au2O一定是生成物,其中Au元素化合價由+3價變成+1價,化合價降低,則必然有化合價升高的,即Na2S2O3(硫元素為+2價)是反應(yīng)物,Na2S4O6(硫元素為+2.5價)是生成物。根據(jù)反應(yīng)前后硫元素守恒則有:2Na2S2 6、O3→Na2S4O6,根據(jù)鈉元素守恒,則生成物這邊缺少鈉元素,所以NaOH是生成物,再根據(jù)氫元素守恒,則水是反應(yīng)物。由關(guān)系式:Au2O3~Au2O~4e-,所以當1 mol Au2O3完全反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol。
6.Na2FeO4是一種高效多功能水處理劑。一種制備Na2FeO4的方法可用化學方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,下列說法中不正確的是( )
A.Na2O2在上述反應(yīng)中只作氧化劑
B.Na2FeO4既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C.Na2FeO4處理水時,既能殺菌,又能在處理水時產(chǎn)生膠體凈水
7、D.2 mol FeSO4發(fā)生反應(yīng)時,共有10 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
【答案】 A
【解析】 6 mol的Na2O2中只有1 mol中的氧失去電子變成氧氣,另外5 mol中的氧得到電子變成-2價的氧,A項錯;2 mol Fe2+轉(zhuǎn)化為+6價的鐵時,轉(zhuǎn)移8 mol電子,再加上生成1 mol O2時Na2O2失去的2 mol電子,反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移10 mol電子,D項對。
二、雙項選擇題
7.(2013.廣東高州中學月考)某工廠生產(chǎn)Cu和Zn的主要反應(yīng)為:
①2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑
②MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4
下列說法不正確的是( )
8、A.①中Cu2S、Cu2O只作還原劑
B.①中每生成11.2 L氣體(標準狀況)轉(zhuǎn)移3 mol電子
C.②中陽極的電極反應(yīng)式為:Mn2++2H2O-2e-===MnO2+4H+
D.由反應(yīng)②可知,在相同條件下的氧化性強弱順序為:Zn2+>Mn2+>H+
【答案】 AD
【解析】?、僦蠧u2S中的S元素化合價升高,Cu元素化合價降低,Cu2S既作氧化劑,又作還原劑,A錯誤;①中每生成標準狀況下11.2 L氣體,即生成0.5 molSO2,轉(zhuǎn)移電子3 mol,B正確;陽極一定發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)總反應(yīng)式判斷,C正確;反應(yīng)②中Zn2+與H+的濃度有巨大差異,故溶液中的Zn2+在陰極放電,至于 9、Mn2+與H+的氧化性強弱,從反應(yīng)中是看不出來的,因而D錯誤。
8.下列反應(yīng)中,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量關(guān)系為1∶2的是( )
A.2Na+H2SO4===Na2SO4+H2↑
B.2CH3COOH+Ca(ClO)2===2HClO+Ca(CH3COO)2
C.I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2
D.4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
【答案】 AD[來
【解析】 A中H2SO4是氧化劑,Na是還原劑,二者的物質(zhì)的量之比是1∶2,A正確;選項B不是氧化還原反應(yīng),不正確;C中氧化劑是NaClO3,還原劑是I2,二者的物質(zhì)的量之比是2∶1,不正確;D中 10、MnO2是氧化劑,HCl是還原劑,但只有一半的HCl被氧化,所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1∶2,D正確,答案選AD。
三、非選擇題
9.Cu與一定濃度的HNO3反應(yīng)為:3Cu+2NO3-+xH+===3Cu2++2R+yH2O。
(1)反應(yīng)中的x=________。
(2)反應(yīng)產(chǎn)物R的化學式為____________________。
(3)參加反應(yīng)的Cu和消耗HNO3的物質(zhì)的量之比為________。
(4)1.5 mol Cu完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。
【答案】 (1)8 (2)NO (3)3∶8 (4)3NA
【解析】 根據(jù)化合價升降和電子守恒知R為 11、NO,再根據(jù)電荷守恒可知x=8,參加反應(yīng)的Cu和消耗HNO3的物質(zhì)的量之比為3∶8,1.5 mol Cu失去電子的數(shù)目為1.5×2NA。
10.某反應(yīng)體系中,有反應(yīng)物和生成物六種物質(zhì):HCl(濃)、KClO3、KCl、ClO2、Cl2、H2O。已知該反應(yīng)中,KClO3發(fā)生了一個過程:KClO3→ClO2。ClO2是黃綠色易爆的氣體。
(1)寫出并配平上述過程的化學方程式:________________________。
(2)該反應(yīng)中,鹽酸體現(xiàn)了________、________的性質(zhì)。氧化劑是____________,反應(yīng)后,若產(chǎn)生0.6 mol氣體,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____ 12、___ mol。
(3)ClO2是一種廣譜型的消毒劑,工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合,并加H2SO4反應(yīng)制得,在以上反應(yīng)中,NaClO3和Na2SO3的物質(zhì)的量之比為________。
【答案】 (1)2KClO3+4HCl(濃)===2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O (2)還原性 酸性 KClO3 0.4 (3)2∶1
【解析】 由題意可知KClO3為氧化劑,HCl(濃)為還原劑,根據(jù)化合價升降法配平為2KClO3+4HCl(濃)===2ClO2↑+Cl2↑+2KCl+2H2O,在此反應(yīng)中4 mol HCl中有2 HCl變成KCl,表現(xiàn)為酸性,2 mol 13、 HCl生成Cl2表現(xiàn)還原性。根據(jù)電子守恒知n(NaClO3)×1=n(Na2SO3)×2,故n(NaClO3)∶n(Na2SO3)=2∶1。
11.已知溶液中:還原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2>SO42-。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴另入KIO3溶液,加入的KIO3和析出的I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如右圖所示,試回答下列問題:
(1)寫出a點反應(yīng)的離子方程式____________________;反應(yīng)中還原劑是________;被還原的元素是________(寫名稱)。
(2)寫出b點到c點反應(yīng)的離子方程式__________________。
(3)當溶 14、液中的I-為0.4 mol時,加入的KIO3為________mol。
(4)若往100 mL 1 mol·L-1的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,反應(yīng)開始時的離子方程式為____________________。
【答案】 (1)3HSO3-+IO3-===3SO42-+I-+3H+ NaHSO3 碘元素
(2)5I-+IO3-+6H+===3I2+3H2O
(3)0.4或1.12[
(4)2IO3-+5HSO3-===I2+5SO42-+3H++H2O
【解析】 由題意氧化性IO3->I2>SO42-,NaHSO3溶液中逐滴加入KIO3溶液時,首先發(fā)生反應(yīng)3HSO3-+I 15、O3-===3SO42-+I-+3H+;當HSO3-消耗完時(b點以后),發(fā)生的是IO3-和I-的歸中反應(yīng):5I-+IO3-+6H+===3I2+3H2O。
(3)當溶液中的I-為0.4 mol時,有兩種情況:①b點之前,由第一個方程式知,加入的KIO3物質(zhì)的量就等于生成的I-的物質(zhì)的量,等于0.4 mol;②b點之后,第一步生成的I-部分被氧化,根據(jù)兩個方程式計算。
(4)若往100 mL 1 mol·L-1的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液,此時KIO3是過量的,只有I2生成。
12.雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料,二者在自然界中共生。根據(jù)題意完成下列 16、填空:
(1)As2S3和SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體。若As2S3和SnCl2正好完全反應(yīng),As2S3和SnCl2的物質(zhì)的量之比為__________。
(2)上述反應(yīng)中的氧化劑是________,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可____________用吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反應(yīng):As2S3+10H++10NO3-===2H3AsO4+3S↓+10NO2↑+2H2O。若生成2 mol H3AsO4,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為________。若將該反應(yīng)設(shè)計成一原電池,則NO2應(yīng)該在________(填“正極”或“負極”)附近逸出。
(4)若 17、反應(yīng)產(chǎn)物NO2與11.2 L O2(標準狀況)混合后用水吸收全部轉(zhuǎn)化成濃HNO3,然后與過量的碳反應(yīng),所產(chǎn)生的CO2的量________ (選填編號)。
a.小于0.5 mol b.等于0.5 mol
c.大于0.5 mol d.無法確定
【答案】 (1)1∶1 (2)As2S3 氫氧化鈉溶液或硫酸銅溶液 (3)10 mol 正極 (4)a
【解析】 (1)根據(jù)電子得失守恒知1 mol As2S3作氧化劑得到2 mol電子,而1 mol SnCl2作還原劑失去2 mol電子,所以二者的物質(zhì)的量之比是1∶1。
(2)H2S是還原性氣體可用堿液或硫酸銅溶液吸收。
(3)As2S3作還原劑,轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)是2×(5-3)+3×(2-0)=10。NO2屬于還原產(chǎn)物,在正極生成。
(4)根據(jù)電子守恒理論上可生成CO2的物質(zhì)的量是0.5 mol,但考慮到隨著反應(yīng)的進行,硝酸的濃度會降低而稀硝酸不與碳反應(yīng)。
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