2020届高考化学复习跟踪检测(十)追根知反应(3)——氧化还原反应的配平与计算

1、跟踪检测（十） 追根知反应（3）氧化还原反应的配平与计算1 高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂，制取Na2FeO4的离子方程式为 Fe3+ OH一+ C*一 FeO：+ C+ H2O，该反应配平的离子方程式中H2O 的化学计量数是（）A. 4B. 6C.8D. 10解析：选 C 反应 Fe3+ OH-+ CI2FeO：-+ C+ H2O 中，铁元素化合价：+3价宀+6,化合价升高 3 价；氯元素化合价：Of1, C12参加反应，化合价降低 1X2 价， 化合价变化的最小公倍数为6,所以 Fe3+的化学计量数为 2、C12的化学计量数为 3,根据氯原子守恒，Cl的化学计量数为 6,即 2

2、Fe3+ OH-+ 3Cb 2FeO：-+ 6CI-+ H2O，根 据电荷守恒，OH-的化学计量数为 16,根据氢原子守恒，水的化学计量数为芳=8。2. （2019 陕西汉中一模）含氟的卤素互化物通常作氟化剂， 使金属氧化物转化为氟化物，如 2C03O4+ 6CIF3=6CoF3+ 3C+ 4X。下列有关该反应的说法正确的是（）A.X 是还原产物B.CIF3中氯元素为一 3 价C .反应生成 3 mol Cl2时转移 18 mol 电子D . CO3O4在反应中作氧化剂解析：选 C A 项，根据原子守恒知，X 是。2，该反应中氧气是氧化产物； B 项，ClF3中氯元素为+ 3 价；C 项，氯元

3、素由+ 3 价降为 0 价，反应生成 3 mol Cl2时转移 18 mol 电 子；D 项，C03O4中钴元素和氧元素的化合价均升高，所以 C03O4在反应中作还原剂。3 . （2019 邯郸检测）硫代硫酸钠溶液与氯气能发生反应：Na2S2O3+ 4CW +5H2O=2NaCl + 6HCl + 2H2SO4。下列说法错误的是（）A .氧化产物、还原产物的物质的量之比为1 : 1B.若 0.5 mol Na2S2O3作还原剂，则转移 4 mol 电子C .当 Na2S2O3过量时，溶液能出现浑浊D.硫代硫酸钠溶液吸收氯气后，溶液的pH 降低解析：选 A 由化学方程式可知，氯气是氧化剂，硫代硫

4、酸钠是还原剂， 氯化钠和氯化氢是还原产物，硫酸是氧化产物。A 项，氧化产物、还原产物的物质的量之比为1 : 4； B项，若 0.5 mol Na2S2O3作还原剂，则转移 4 mol 电子；C 项，当 Na2S2O3过量时，过量的Na2S2O3可以与硫酸反应生成硫，所以溶液能出现浑浊;生成了酸，故溶液的 pH 降低。4高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，化学方程式如下（未配平）:_KMnO4+ _FeSO4+ _H2SO4=_K2SO4+ _MnSO4+ _Fe2（SO4）3+ _H2O下列说法正确的是（）A MnO4是氧化剂，Fe3+是还原产物B.Fe2+的还原性强于 Mn2+C.取

5、反应后的溶液加 KSCN 溶液，可观察到有血红色沉淀生成D .生成 1 mol 水时，转移 2.5 mol 电子解析：选 B A 项，Fe3+是氧化产物；B 项，还原剂的还原性大于还原产物的还原性；C 项，硫氰化铁不是沉淀；D 项，根据原子守恒和得失电子守恒配平该化学方程式：2KMnO4+ 10FeSO4+ 8H2SO4=K2SO4+ 2MnSO4+ 5Fe2（SO4）3+ 8H2O,生成 8 mol 水时，转移 10 mol电子，故生成 1 mol 水时，转移 1.25 mol 电子。5.向硫酸酸化的 Nal 溶液中逐滴加入 NaBrO3溶液，当加入 2.6 mol NaBrO3时，测得反应

6、后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为：粒子I2Br2IO3物质的量/mol0.51.3针对上述反应，下列说法正确的是（）A.NaBrO3是氧化剂B.氧化产物只有 I2C .该反应共转移电子的物质的量是12 molD .参加反应的 NaI 为 2.5 mol解析：选 A NaBrO3中溴元素由+ 5 价被还原生成 0 价，贝 U NaBrO3是氧化剂，A 正 确；NaI中一 1 价碘离子被氧化生成 0 价的 I2和+ 5 价的 IO，则氧化产物为 I2和 IO3-, B 错误；2.6 mol NaBrO3反应转移的电子为 2.6 molX（5 0） = 13 mol, C 错误；根据电子守恒

7、， 生成 IO的物质的量为126 = 2 mol，根据碘原子守恒可知，参加反应的NaI 的物质的D 项，硫代硫酸钠溶液吸收氯气后5- （-1）量为 n（IO）+ 2n（I2）= 2 mol + 0.5 molX2 = 3 mol, D 错误。6. （2019 郴州一模）某离子反应涉及 H2O、ClO、NH；、H+、N?、Cl-六种粒子，其中c（NH；）随反应进行逐渐减小。下列判断正确的是（）A .反应的还原产物是 N2B.消耗 1 mol 氧化剂，转移电子 3 molC .氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 : 3D.反应后溶液的酸性明显增强解析：选 D c（NH4）随反应进行逐渐减小，NH 才

8、为反应物，N2为生成物，氮元素化合价由3 价升高到 0 价，则离子方程式为 3CIO-+ 2NH4=3H2O + 2H4+ N2T+ 3C。A 项，该反应的还原产物是 Cl; B 项，CIO-中氯元素的化合价由41 价降到一 1 价，作氧化剂，消耗 1 mol 氧化剂，转移电子 2 mol; C 项，氧化剂与还原剂的物质的量之比是3 : 2;D 项，根据反应的离子方程式判断，反应后溶液的酸性明显增强。7.用银 一 Ferrozine ”法检测室内甲醛含量的原理如下：下列说法错误的是（）A .标准状况下，11.2 L CO2中含碳氧双键的数目为 6.02X102323B. 30 g HCHO 被

9、氧化时转移电子数目为 4X6.02X10C .反应的化学方程式为2Ag2O + HCHO=4Ag + CO2+出 0D.理论上，吸收的 HCHO 与消耗的 Fe3+的物质的量之比为 4 ： 1解析：选 D 标准状况下，11.2 L CO2的物质的量是 0.5 mol，其中含碳氧双键的数目为 6.02X1023, A 正确；甲醛中 C 元素化合价为 0 价，被氧化为 CO2，碳元素的化合价从 0 价升高到44 价，30 g HCHO 的物质的量是1 mol，被氧化时转移电子的数目为4X6.02X1023, B 正确；由流程图可知 Ag2O 与 HCHO 反应生成 Ag、CO2和水，则反应的化学方

10、程式为 2Ag2O4HCHO=4Ag4CO2+ H2O, C 正确；甲醛中碳元素的化合价从0价升高到44 价，Fe 元素的化合价由43 价降低到42 价，可得关系式：HCHO4Ag 4Fe34,故理论上消耗的甲醛与Fe34的物质的量之比为 1 : 4, D 错误。8.工业上将 Na2CO3和 Na2S 以 1 : 2 的物质的量之比配成溶液，再通入SO2,可制取Na2S2O3，同时放出 CO2。在该反应中（）A .硫元素既被氧化又被还原测宦溶港的吸光度吸光唯与 溶液中冇色物质的耀度成正比B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 : 2C .每生成 1 mol Na2S2O3，转移 4 mol 电子

11、33D 相同条件下，每吸收 10 m SO2就会放出 2.5 m CO2解析：选 A A 项，在反应物 Na2S 中 S 元素的化合价为一 2 价，在 SO2中 S 元素的化合价为+ 4 价，反应后生成的物质 Na2S2O3中，S 元素的化合价为+ 2 价，介于2 价与+ 4 价之间，因此硫元素既被氧化又被还原，正确；B 项，根据题意可知在溶液中发生反应的化学方程式是 Na2CO3+ 2Na2S+ 4SO2=3Na2S2O3+ CO2,在反应中氧化剂 SO2与还原剂 NazS 的物质的量之比为 4 : 2= 2 : 1，错误；C 项，根据反应的化学方程式可知，每生成 3 mol8Na2S2O3

12、,转移 8 mol 电子，则生成 1 mol NazSzOs,转移 3 mol 电子，错误；D 项，根据反应的化学方程式可知消耗的 SO2与产生的 CO2的物质的量之比是 4 ： 1,但是由于 SO2易溶 于水，而CO2在水中溶解度较小，所以相同条件下，每吸收10 m3SO2放出 CO2的体积小于 2.5 m3,错误。9. 有 Fe3+、Fe2+、NO3、NH4、H 和 H2O 六种粒子，分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述中，错误的是（）A .还原产物为 NH；B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 : 8C .若有 0.5 mol NO3发生还原反应，则转移 8 mol 电子

13、2+3+D .若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe e=Fe解析：选 C 由题意知该反应中 Fe2+作还原剂，NO作氧化剂，由此得出该反应为8Fe2+ NO+ 10H+=8Fe+ NH+ 3H2OoA 项，NO转化为 NH+, N 的化合价从+ 5降为3, NH+为还原产物；B 项，该反应中氧化剂是 NO，还原剂是 Fe2+,由离子方程 式可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 : 8； C 项，0.5 mol NO发生还原反应，转移4 mol 电子；D 项，若把该反应设计为原电池，原电池的负极发生氧化反应，则负极反应为Fe2+- e_ =Fe3+。10.把图 2 中的纸片补充到图 1 中

14、，可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式（未配平）。下列对该反应的说法不正确的是（）卜In珂”“*| 图IA. IO4作氧化剂2+B. 1 mol Mn 参加反应转移 5 mol 电子C .氧化剂与还原剂的物质的量之比为5 : 2D .配平后 Mn2+、H+的化学计量数分别为 2、3解析：选 D A 项，分析图 1、图 2 可知，Mn2+为反应物，作还原剂，则 10阳作氧化齐 B 项，配平后的离子方程式为 2Mn2+ 510阳+ 3H2O=2MnO阳+ 510不+ 6H+,故 1 molMn2+参加反应转移 5 mol 电子；C 项，氧化剂与还原剂的物质的量之比为5 : 2; D 项，配平后

15、 Mn2+、H+的化学计量数分别为 2、6。11.含有砒霜（AS2O3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（ASH3）在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50 mg，则（）A .被氧化的砒霜为 1.98 mgB.分解产生的氢气为 0.672 mLC .和砒霜反应的锌为 3.90 mg5D .转移的电子总数为 6X10 NA解析：选 C 砒霜中砷元素的化合价是+ 3 价，而砷化氢中砷元素的化合价是-3 价，砷元素的化合价降低，得到电子，砒霜被还原，A 不正确；没有说明是标准状况下，因此不能确定生成氢气的体积，B 不正确；发生反应AS2O3+ 6Zn+ 12HCI=6ZnCI2

16、+ 2ASH3+3H2O、2ASH3=2AS+3H2T, 1.50 mg 砷的物质的量为砒霜转化为砷化氢得到电子的物质的量是2X105molX6= 1.2X104mol,1 mol 锌在反应=3.90 mg , C 正确；转移的电子总数为 (2X105X6+ 2X105X3)NA= 1.8X10-4NA,D 不 正确。12. （2019 天津西青区模拟）三氟化氮（NF3）是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它 在潮湿的环境中能发生反应3NF3+ 5H2O=2NO + HNO3+ 9HF ,下列有关该反应的说法正确的是（）A.NF3是氧化剂，H2O 是还原剂B.若 1 mol NF3被还原，反应

17、转移电子数为2NA1.50X103g5= 2X10mol,贝 U75 g mol时失去 2 mol 电子，则和砒霜反应的锌的质量为41.2X10 mol2X65 g mol1=3.90X10C .若生成 0.4 mol HNO3,则转移 0.4 mol 电子D .氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 : 1解析：选 D 该反应中 N 元素化合价由+ 3 价变为+ 2 价、+ 5 价，其他元素化合价不变，所以 NF3既是氧化剂又是还原剂，水既不是氧化剂也不是还原剂，A 错误；该反应中 N元素被还原时化合价由+ 3 价降为+ 2 价，所以若 1 mol NF3被还原，反应转移电子数为 NA, B 错误

18、；该反应中部分 N 元素化合价由+ 3 价升高到+ 5 价，氧化产物为 HNO3,若生成 0.4 mol HNO3,则转移电子的物质的量为0.4 molx(5 3)= 0.8 mol, C 错误；NF3既是氧化剂又是还原剂，其中 N 元素化合价由+ 3 价变为+ 2 价、+ 5 价，由得失电子守恒可知该反应 中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 : 1, D 正确。13.氧化还原反应在生产、生活中有着重要的应用。请按要求写出相应反应的化学方程式。(1)将含 SO2的废气通入含 Fe2+(催化剂) )的溶液中，常温下可使 SO2转化为 SO4，其总 反应为 2SO2+ O2+ 2H2O=2H2SO

19、4。上述总反应分两步进行，第一步反应的离子方程式为4Fe2+ +。2+ 4H 十=4Fe3+ 2H?O ,写出第二步反应的离子方程式：(2)pH = 3.6 时，碳酸钙与硫酸铝反应可制备碱式硫酸铝Al2(SO4)X(OH)6-2x溶液。若溶液的 pH 偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，用化学方程式表示其原因：(3)CIO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产CIO2工艺原理示意图如下:1写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式:_ O2写出 CIO2发生器中的化学方程式，并标出电子转移的方向及数目：3ClO2能将电镀废水中的 CN氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl0写出该反应的离

20、子方程式：_解析：( (1)总反应中 Fe2+作催化剂，由此可知第一步反应中生成的Fe3+在第二步反应中又被 SO2还原为 Fe2+,故第二步反应的离子方程式为2Fe3+ SO2+ 2H2O=2Fe2+ SO：+ 4H+。(2)若溶液的 pH 偏高，则碱式硫酸铝产率降低且有气泡产生，产生该现象的原因用化学方程式表示为 3CaCO3+ Al2( (SO4) )3+ 3H2O=2AI(OH)3+ 3CaSO4+ 3CO2T。电解根据电解原理，氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式为CL + 3H2O=3H2f+ CIO，；二氧化氯发生器中氯酸钠被还原为CIO2, HCI 被氧化为氯气，反应过程为2c-

21、J I:-11;CIO2能将电镀废水中的 CN-氧化成两种无毒气体，自身被还原成 CI，。该反应的离子方程式为 2CIO2+ 2CN-=2CO2+ 2CI-+ N2。答案：(1)2Fe3+ SO2+ 2H2O=2Fe2+ SO：+ 4H+(2)3CaCO3+ AI2( (SO4) )3+ 3H2O=2AI(OH)3+ 3CaSO4+ 3CO2?_电解_CI+3H2O=3H2f+CIO32_II2NaCl( -P IHCISCK 1 t HSNaCI l-C, t2CIO2+ 2CN_=2CO2+ 2CI_+ N214.建筑工地常用的 NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知

22、NaNO2能发生如下反应：| |NaNO2+|HI |NOf+|l2+|Nal+| H2O(1) 配平上述化学方程式。(2) 上述反应的氧化剂是 _ ;若有 1 moI 的还原剂被氧化，则反应中转移电子的数目是_ 。(3) 根据上述反应，可用试纸和生活中常见的物质进行实验，以鉴别NaNO2和 NaCI ,可选用的物质有：水、淀粉-碘化钾试纸、淀粉、白酒、食醋，选取上述物质进行实验，下列组合合适的是 _ (填字母) )。A .B.C .D .某厂废液中，含有 2%5%的 NaNO2，直接排放会造成污染，使用NH4CI 处理，能使 NaNO2转化为不引起二次污染的N2，反应的化学方程式为 _ 。(

23、5)请配平以下化学方程式：_ AI+_NaNO3+_NaOH=_ NaAIO2+_N2f +_若反应过程中转移 5 mol e_，则生成标准状况下 N2的体积为 _ L。K2FeO4J+ 2NaOH，请你解释加解析：(1)NaNO2中氮元素化合价由+ 3 价降为+ 2 价，HI 中碘元素化合价由一 1 价升为 0 价，根据化合价升高和降低的总数相等以及原子守恒配平化学方程式。(2)2NaNO2+ 4HI=2NO + I2+ 2NaI + 2 出 0 中，NaNO2中氮元素的化合价降低，所以NaNO2是氧化剂，若有 4 mol HI 参与反应，其中 2 mol HI 为还原剂，在反应中转移电子的

24、 物质的量是 2 mol,所以若有 1 mol 的还原剂被氧化，则反应中转移电子的数目是 6.02x1023或 NA。(4)由题给信息和氧化还原反应的化学方程式书写规律可得N2T +2H2OoNaNO3中氮元素的化合价降低，根据氧化还原反应中得失电子守恒及原子守恒进行配平：10AI + 6NaNO3+ 4NaOH=10NaAlO2+ 32 匸+ 2 出 0;反应0.5 molx22.4 L mol-1= 11.2 L。答案：(1)24212223(2)NaNO26.02x10 (或 NA)C(4)NaNO2+NH4CI=NaCI+N2f +2H2O(1) 高铁酸钾中铁元素的化合价是 _价。(2

25、) 反应的目的是_(3) 反应n的离子方程式为o(4) 洗涤粗品时选用乙醇而不用水的目的是 _(5)已知生成高铁酸钾的反应为Na2FeO4+ 2KOH(5)106415.高铁酸钾如图所示：10 3 2H2O 11.2(K2FeO4)是一种极强的氧化剂，常应用于饮用水处理，其工业制备方法稀KOTF帼和KO11耕液 溶港 乙移NaNO2+ NH4CI=NaCI +(5)铝元素的化合价升高,过程中转移 30 mol 电子时有3 mol N2生成，所以转移5 mol e -生成标准状况下N2的体积为MaOlI溶裁Cl2Fe( (NO33K2FeO4J+ 2NaOH，请你解释加入饱和 KOH 溶液能生成

26、高铁酸钾的理由： _(6)为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常使用高铁酸钾( (K2FeO4) )进行消毒、净化以及改善水质，其消毒、净水原理是 _(7)可用亚铬酸盐滴定法测定高铁酸钾含量，滴定时有关反应的离子方程式为1FeO：+CrO2+2H2O=CrO4+Fe(OH)3J +OH-22CrO4+ 2H+=Cr2O+ H2O3Cr2O2+6Fe2+ 14H+=2Cr3+ 6Fe3+ 7H2O现称取 2.084 g 高铁酸钾样品溶于适量 NaOH 溶液中，加入稍过量的 NaCrO2，充分反 应后过滤， 滤液在 250 mL 容量瓶中定容。 每次取 25.00 mL 加入稀硫酸酸化， 用 0.

27、100 0 mol L一1的FeSO4标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为20.00 mL。则上述样品中 K2FeO4的质量分数为_。解析：分析工业制备流程图知，反应I为 2NaOH + Cl2=NaCI + NaClO + H2O，反应n为 3ClO-+ 10OH-+ 2Fe3+=2FeO:-+ 3Cl-+ 5H2。，调节溶液 pH，使溶液中的 Fe3+、FeO2-转化为沉淀，加入稀 KOH 溶液溶解，过滤除去氢氧化铁，再加入饱和KOH 溶液增大 K+浓度，促进 K2FeO4晶体析出。(1) K2FeO4中 K 的化合价为+ 1 价，O 的化合价为一 2 价，根据化合物中各元素的正

28、、负化合价的代数和为 0，可知铁元素的化合价为 6 价。(2) 反应I是氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠与水，该反应的目的是生成氧化剂 NaClO 。(3) 由制备信息可知，碱性条件下， CIO-与 Fe3+反应得到 FeO4-, CIO-被还原为 CI-,离子方程式为 3ClO-10OH-2Fe3=2FeO24-3Cl-5H2O。(4) K2FeO4易溶于水，难溶于乙醇，因此洗涤粗品时选用乙醇可以减少高铁酸钾的损失。(5) K2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4的溶解度，加入饱和 KOH 溶液可以增大 K+浓度，使平衡向正反应方向移动，促进K2FeO4晶体析出。(6)高铁酸钾具有很强

29、的氧化性，能杀菌消毒，在水中被还原生成的Fe(OH)3胶体有吸附性，可以吸附水中的杂质。根据反应，可得关系2Feo4-2CrO:-er?。2-6Fe2+,三次滴定消耗FeSO4的平均物质的量为0.100 0 mol L-1x20.00 x10-3L= 2.000 x10-3mol，则样品中13i、/250 mLx2.000 x10-moix198 g mol- xK2FeO4的质量分数为3-284-g-5一x100% - 63.34%。答案：( (1)+ 6(2) 生成氧化剂 NaCIO(3) 2Fe3+ 3ClO_+ 10OH-=2Feo4_+ 3C+ 5H2O(4) 减少高铁酸钾的损失(5

30、) K2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4的溶解度，增大 K+浓度，平衡向正反应方向移动，促进 K2FeO4晶体析出(6) 高铁酸钾具有强氧化性， 能杀菌消毒，在水中被还原生成的 Fe(OH)3胶体有吸附性，起净水作用(7) 63.34%16.1.实验室可由软锰矿( (主要成分为 MnO2)制备 KMnO4,方法如下：软锰矿和过量 的固体 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转化为 MnO2和 KMnO4；滤去 MnO2沉淀，浓缩溶液，结晶得到深 紫色的针状 KMnO4。试回答下列问题：(1)软锰矿制备

31、K2MnO4的化学方程式是 _(2) K2MnO4制备 KMnO4的离子方程式是 _ 。(3) KMnO4能与热的稀硫酸酸化的 Na2C2O4反应，生成 Mn2+和 CO2，该反应的化学方程式是_n.MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗流程如下：MnO2(含有较多的 MnO 和 MnCO3)样品转化为纯 MnO2实验，其(1)第步加稀 H2SO4时，粗 MnO2样品中的 _ (写化学式) )转化为可溶性物质。第步反应的离子方程式并配平：匚|_+1 IClO3 +| |_= MnO2J+样品通扎执| |刚+| I_。(3)_ 两次过滤

32、后对 MnO2固体洗涤 23 次，如何确定是否洗涤干净？ _若粗 MnO2样品的质量为 12.69 g,第步反应后，经过滤得到8.7 g MnO?,并收集到 0.224 L CO2(标准状况下) )，则在第步反应中至少需要 _ mol NaCIO3。解析：心)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，反应中化合价变化的元素为 Mn、Cl, Mn 元素的化合价由+ 4 价升高为+ 6, Cl 元素化合价由+ 5 降低为-1,根据化合价升降总数相等，则二氧化锰与氯酸钾的物质的量高温之比为 3 1，再根据原子守恒配平方程式为3MnO2+ 6KOH + KClO3=3K2MnO4+ KCl+ 3H2O;(2) 由滤液酸化后，K2MnO4转变为 MnO2和 KMnO4,反应中只有 Mn 元素化合价变化， Mn