2025年高考化学第一轮总复习：5氧化还原反应方程式的配平和计算

/2025年高考化学第一轮总复习：5氧化还原反应方程式的配平和计算1．(2025·四川成都检测)ClO2是国际上公认的安全、低毒的绿色消毒剂，用浓盐酸和KClO3在一定温度下反应会生成ClO2，其变化可表述为KClO3＋HCl(浓)→KCl＋ClO2↑＋Cl2↑＋H2O(未配平)。下列叙述正确的是()A．浓盐酸在反应中只体现还原性B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1C．氧化产物与还原产物之比为2∶1D．每生成1molClO2，转移2NA个电子[答案]B[解析]根据得失电子守恒，配平方程式为2KClO3＋4HCl(浓)=2KCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O。部分盐酸中氯元素化合价升高被氧化为氯气，部分盐酸中氯元素化合价没变生成氯化钾，浓盐酸在反应中体现还原性和酸性，故A错误；KClO3中氯元素化合价由＋5降低为＋4，KClO3是氧化剂，HCl中氯元素化合价由－1升高为0，HCl是还原剂，根据得失电子守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故B正确；KClO3中氯元素化合价由＋5降低为＋4，ClO2是还原产物，HCl中氯元素化合价由－1升高为0，Cl2是氧化产物，根据得失电子守恒，氧化产物与还原产物之比为1∶2，故C错误；KClO3中氯元素化合价由＋5降低为＋4，ClO2是还原产物，每生成1molClO2，转移NA个电子，故D错误。2．(2025·四川雅安模拟)关于反应NH4NO3＋Zn=ZnO＋N2↑＋2H2O，下列说法正确的是()A．生成1mol的ZnO，共转移5mol电子B．NH4NO3只作氧化剂C．该反应中氧化产物只有ZnOD．每产生448mLN2，生成0.72gH2O[答案]A[解析]该反应中铵根离子中N元素化合价升高，Zn元素化合价也升高，硝酸根离子中N元素化合价降低。NH4NO3既作氧化剂又作还原剂，B错误；N2既是氧化产物也是还原产物，ZnO是氧化产物，C错误；没说明是否处于标准状况，无法计算，D错误。3．(2025·黑龙江大庆检测)NaNO2是一种食品添加剂，但它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnOeq\o\al(－,4)＋NOeq\o\al(－,2)＋H＋→Mn2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋________(未配平)。下列叙述正确的是()A．Mn2＋的还原性强于NOeq\o\al(－,2)B．反应生成1molNOeq\o\al(－,3)需消耗0.4molMnOeq\o\al(－,4)C．反应过程中溶液的酸性增强D．横线上的微粒是OH－[答案]B[解析]该反应中，Mn元素由＋7价降低为＋2价，N元素由＋3价升高为＋5价，配平可得：2MnOeq\o\al(－,4)＋5NOeq\o\al(－,2)＋6H＋=2Mn2＋＋5NOeq\o\al(－,3)＋3H2O。NOeq\o\al(－,2)为还原剂，Mn2＋为还原产物，则Mn2＋的还原性弱于NOeq\o\al(－,2)，A错误；由得失电子守恒可知，生成1molNOeq\o\al(－,3)需消耗0.4molMnOeq\o\al(－,4)，B正确；反应过程中消耗H＋，溶液酸性减弱，C错误；横线上的微粒应是H2O，D错误。4．做实验时若白色衣服上沾了一些KMnO4，产生了褐色斑点，可用草酸(H2C2O4)的稀溶液洗掉斑点，其离子方程式为MnOeq\o\al(－,4)＋H2C2O4＋H＋=CO2↑＋Mn2＋＋________(未配平)。关于此反应的叙述正确的是()A．该反应的氧化产物是Mn2＋B．离子方程式横线上的生成物是OH－C．配平离子方程式，H＋的化学计量数是6D．标准状况下，有5.6LCO2生成时，转移电子的物质的量为0.5mol[答案]C[解析]该反应中Mn元素由＋7价变为＋2价，故该反应的还原产物是Mn2＋，A错误；溶液为酸性环境，横线上的生成物是H2O，B错误；根据守恒规律配平可得：2MnOeq\o\al(－,4)＋5H2C2O4＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O，H＋的化学计量数为6，C正确；反应产生10molCO2气体时转移10mol电子，在标准状况下有5.6LCO2(0.25mol)生成时，转移电子的物质的量为0.25mol，D错误。5．(2025·河北衡水检测)水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2＋＋2S2Oeq\o\al(2－,3)＋O2＋aOH－=Y＋S4Oeq\o\al(2－,6)＋2H2O，下列有关说法不正确的是()A．a＝4B．Y的化学式为Fe2O3C．S2Oeq\o\al(2－,3)是还原剂D．每32gO2参加反应，转移电子的物质的量为4mol[答案]B[解析]由电荷守恒可知3×2＋a×(－1)＋2×(－2)＝－2，则a＝4；由质量守恒可知Y中含Fe原子的个数为3，含O原子的个数为4，故Y的化学式为Fe3O4；该反应中还原剂为Fe2＋、S2Oeq\o\al(2－,3)，氧化剂为O2。6．(2025·辽宁沈阳检测)已知反应：As2S3＋HNO3＋X→H3AsO4＋H2SO4＋NO↑，下列说法错误的是()A．X为H2OB．生成1molH3AsO4共转移2mole－C．氧化产物为H2SO4和H3AsO4D．参加反应的HNO3全部被还原[答案]B[解析]题给反应配平后的化学方程式为3As2S3＋28HNO3＋4H2O=6H3AsO4＋9H2SO4＋28NO↑。X为H2O，A正确；转移84mole－时，生成6molH3AsO4，所以生成1molH3AsO4，转移14mole－，B错误；As2S3中As的化合价从＋3价升高到H3AsO4中的＋5价，硫元素的化合价从－2价升高到硫酸中的＋6价，所以H3AsO4和H2SO4都是氧化产物，C正确；由以上化学方程式可知，HNO3中氮元素的化合价全部降低，生成NO，所以参加反应的HNO3全部被还原，D正确。7．(2025·山东青岛检测)某离子反应涉及H＋、Bi3＋、MnOeq\o\al(－,4)、BiOeq\o\al(－,3)、Mn2＋、H2O六种微粒。其中c(MnOeq\o\al(－,4))随反应进行逐渐增大。下列判断错误的是()A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶5B．氧化性：BiOeq\o\al(－,3)大于MnOeq\o\al(－,4)C．反应后溶液的pH增大D．若有1mol还原剂参加反应，转移电子的物质的量为5mol[答案]A[解析]c(MnOeq\o\al(－,4))随反应进行逐渐增大，MnOeq\o\al(－,4)应是生成物，则Mn2＋为反应物，Mn元素化合价升高，具有氧化性的BiOeq\o\al(－,3)为反应物，由Bi元素守恒可知Bi3＋是生成物，则反应的离子方程式应为5BiOeq\o\al(－,3)＋2Mn2＋＋14H＋=5Bi3＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋7H2O，以此解答该题。氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，A错误；氧化剂的氧化性大于氧化产物，B正确；反应消耗H＋，反应后溶液pH增大，C正确；Mn元素由＋2价变为＋7价，则1molMn2＋生成1molMnOeq\o\al(－,4)，转移5mol电子，D正确。8．酸性KMnO4溶液和CuS混合时，发生的反应如下：MnOeq\o\al(－,4)＋CuS＋H＋→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)，下列有关该反应的说法正确的是()A．被氧化的元素是Cu和SB．Mn2＋的还原性强于CuS的还原性C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5D．若生成2.24L(标准状况下)SO2，转移电子的物质的量是0.8mol[答案]C[解析]反应中，铜元素的化合价没变，硫元素的化合价由－2价升到＋4价，只有硫元素被氧化，A项错误；还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性：CuS>Mn2＋，B项错误；氧化剂为KMnO4，还原剂为CuS，设KMnO4为xmol，CuS为ymol，根据电子守恒：x×(7－2)＝y×[4－(－2)]，x∶y＝6∶5，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5，C项正确；二氧化硫物质的量为0.1mol，由反应方程式可知，反应中硫元素化合价由－2价升到＋4价，故转移电子为0.1mol×[4－(－2)]＝0.6mol，D项错误。9．(2025·广东梅州模拟)实验室模拟工业处理酸性含铬废水，操作及现象如图1所示，反应过程中铬元素的化合价变化如图2所示。已知：深蓝色溶液中生成了CrO5。下列说法错误的是()A．CrO5中－1价氧原子和－2价氧原子的个数比是4∶1B．30～80s过程中，Cr元素被氧化，可能是溶液中溶解的氧气所致C．上述过程中不滴加H2O2溶液，只加NaOH溶液也能实现Cr2Oeq\o\al(2－,7)转变为CrOeq\o\al(2－,4)D．实验开始至30s，溶液中发生的总反应的离子方程式为Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3H2O2＋H2O=2Cr3＋＋3O2↑＋8OH－[答案]D[解析]CrO5中Cr元素化合价为＋6价，设－1价氧原子和－2价氧原子的个数分别是x和y，则x＋y＝5、x＋2y＝6，解得x＝4、y＝1，因此两者的个数比是4∶1，A正确；30～80s过程中，Cr元素化合价由＋3价升高为＋6价，反应过程中被氧化，可能是溶液中溶解的氧气所致，B正确；由于酸性条件下存在平衡2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O，所以题述过程中不滴加H2O2溶液，只加NaOH溶液，促使平衡逆向移动，也能实现Cr2Oeq\o\al(2－,7)转变为CrOeq\o\al(2－,4)，C正确；实验开始至30s时，K2Cr2O7→CrO5→Cr3＋，过量的H2O2还原K2Cr2O7生成Cr3＋，H2O2被氧化生成O2，且溶液在未加入NaOH溶液前显酸性，总反应的离子方程式为Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3H2O2＋8H＋=2Cr3＋＋3O2↑＋7H2O，D错误。10．(2025·山东青岛模拟)工业上常用NaClO碱性溶液吸收工业废气中的SO2，为了提高吸收效率，常用Ni2O3作为催化剂，反应过程中产生的四价镍和氧原子具有极强的氧化能力，可加快对SO2的吸收，该催化过程如图所示。下列说法错误的是()A．过程1中，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶1B．过程2的离子方程式是2NiO2＋ClO－=Cl－＋Ni2O3＋2OC．吸收反应的总方程式是ClO－＋SO2＋H2O=Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋D．用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫效果更好[答案]C[解析]过程1中，ClO－转化为Cl－，Cl元素化合价由＋1价变为－1价，化合价降低，ClO－作氧化剂，Ni2O3转化为NiO2，Ni元素化合价由＋3价变为＋4价，化合价升高，Ni2O3作还原剂，根据得失电子守恒可得，氧化剂与还原剂的物质的量之比是1∶1，A正确；过程2中，NiO2和ClO－反应生成Ni2O3、Cl－和O，离子方程式为2NiO2＋ClO－=Cl－＋Ni2O3＋2O，B正确；用NaClO碱性溶液吸收工业废气中的SO2，离子方程式为ClO－＋SO2＋2OH－=Cl－＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2O，C错误；Ca2＋与SOeq\o\al(2－,4)结合生成难溶的CaSO4，有利于反应的进行，因此用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫效果更好，D正确。11．(2025·湖北武汉模拟)用Cu2S、FeS处理酸性废水中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)，发生的反应如下：①Cu2S＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H＋→Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Cr3＋＋H2O(未配平)；②FeS＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H＋→Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Cr3＋＋H2O(未配平)。下列判断错误的是()A．反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5B．用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，Cu2S消耗的Cr2Oeq\o\al(2－,7)多C．处理等物质的量的Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，反应①和②中消耗H＋的物质的量相等D．用FeS处理废水不仅可以除去Cr2Oeq\o\al(2－,7)，还可吸附悬浮杂质[答案]C[解析]根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平两个离子方程式：①3Cu2S＋5Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋46H＋=6Cu2＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋10Cr3＋＋23H2O；②6FeS＋9Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋78H＋=6Fe3＋＋6SOeq\o\al(2－,4)＋18Cr3＋＋39H2O。反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶5，A正确；用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，Cu2S消耗的Cr2Oeq\o\al(2－,7)多，B正确；处理等物质的量的Cr2Oeq\o\al(2－,7)时，反应①和②中消耗H＋的物质的量不相等，C错误；用FeS处理废水不仅可以除去Cr2Oeq\o\al(2－,7)，生成的Fe3＋在水中形成胶体还可吸附悬浮杂质，D正确。12．利用锌灰(主要成分为ZnO，含有CuO、PbO、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如下，下列说法错误的是()A．滤渣1的主要成分为SiO2、PbSO4B．步骤1中发生反应的离子方程式为MnOeq\o\al(－,4)＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋C．加入试剂a发生置换反应：Zn＋CuSO4=ZnSO4＋CuD．取步骤3后的干燥滤饼11.2g进行煅烧，可得产品8.1g，则x＝2[答案]D[解析]SiO2不与稀硫酸反应，锌灰中PbO与稀硫酸反应得到的PbSO4不溶于水，故滤渣1的主要成分为PbSO4、SiO2，A正确；加入KMnO4溶液氧化Fe2＋生成Fe(OH)3，MnOeq\o\al(－,4)则被还原为MnO2，离子方程式为MnOeq\o\al(－,4)＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，B正确；为除去硫酸铜可采用置换反应，试剂a为Zn，发生置换反应：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4，C正确；设ZnCO3·xZn(OH)2的物质的量为ymol，煅烧ZnCO3·xZn(OH)2得到ZnO，则固体减少的质量等于二氧化碳、水的质量，n(ZnO)＝eq\f(m,M)＝eq\f(8.1g,81g·mol－1)＝0.1mol，根据固体减少的质量、ZnO的物质的量列方程为44y＋18xy＝11.2－8.1、y＋xy＝0.1，解得x＝1，y＝0.05，D错误。13．(2025·山东潍坊检测)氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。(1)氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一物质”在40～50℃时反应可生成CuH。CuH具有的性质：不稳定，易分解，在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体，Cu＋在酸性条件下发生的反应是2Cu＋=Cu2＋＋Cu。①写出CuH在氯气中燃烧的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是____________(填化学式)。③将CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO，请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)钒性能优良，用途广泛，有金属“维生素”之称。①将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应后生成VO2＋等离子，该反应的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②V2O5能与盐酸反应产生VO2＋和一种黄绿色气体，该气体能与Na2SO3溶液反应被吸收，则SOeq\o\al(2－,3)、Cl－、VO2＋还原性由大到小的顺序是________________。[答案](1)①2CuH＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CuCl2＋2HCl②H2③CuH＋3H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Cu2＋＋2H2O＋NO↑(2)①V2O5＋K2SO3＋2H2SO4=2VOSO4＋K2SO4＋2H2O②SOeq\o\al(2－,3)>Cl－>VO2＋14．(2025·陕西渭南模拟)氧化还原反应在物质制备方面应用广泛。(1)下面三个方法都可以用来制氯气：①4HCl(浓)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O②KClO3＋6HCl(浓)=3Cl2↑＋KCl＋3H2O③2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑根据以上三个反应，回答下列有关问题。Ⅰ.反应①中，氧化产物与还原产物的质量之比________。Ⅱ.反应②中若产生标准状况下氯气3.36L，则转移电子物质的量是________。Ⅲ.已知反应④：4HCl＋O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))2Cl2＋2H2O(g)，该反应也能制得氯气。提示：反应条件越简单反应越容易发生，说明反应物性质越强烈。则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。Ⅳ.补全方程式并配平已知：eq\x()KMnO4＋eq\x()KNO2＋eq\x()________=eq\x()MnSO4＋eq\x()K2SO4＋eq\x()KNO3＋eq\x()H2O(2)A、B、C为三种单质(其中A为固体，B、C为气体)，D的饱和溶液滴入沸水中继续加热，液体呈红褐色，B、C反应的产物易溶于水得到无色溶液E，它们之间的转化关系如图：填写下列空白：①物质A是________(填名称)，纯净的C在盛有B的集气瓶中燃烧的实验现象是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。②向F中加入NaOH溶液，并在空气中放置时发生反应的化学方程式是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________，____________________________________________________________________。[答案](1)71∶1260.25molKMnO4>MnO2>O2253H2SO42153(2)铁氢气在氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3[解析](1)Ⅰ.反应①中氧化产物为Cl2，还原产物为MnCl2，氧化产物与还原产物的质量之比为(35.5×2)∶(55＋35.5×2)＝71∶126。Ⅱ.反应②生成3molCl2时转移电子5mol，若标准状况下产生氯气3.36L，即0.15molCl2，则转移电子物质的量是0.25mol。Ⅲ.三种物质氧化性由强到弱的顺序：KMnO4>MnO2>O2。Ⅳ.根据得失电子守恒和质量守恒配平方程式为2KMnO4＋5KNO2＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋5KNO3＋3H2O。(2)①根据题中信息分析可知，A是Fe、B是Cl2、C是H2、D是FeCl3、E是HCl；氢气在氯气中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾生成。②氯化亚铁与NaOH发生复分解反应生成氢氧化铁和氯化钠，化学方程式为FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl；氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁，化学方程式为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。15．亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，制备亚氯酸钠的工艺流程如下：回答下列问题：(1)亚氯酸钠用作纸浆、纸张和各种纤维的漂白剂，是一种高效漂白剂，主要原因是亚氯酸钠具有________性。(2)制备ClO2气体的化学方程式为2NaClO3＋H2O2＋H2SO4=2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O；制备时可用S代替H2O2，写出该反应的离子方程式：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)可从“废液”中回收的主要物质是__________(填化学式)，“结晶”后经过滤即可获得粗产品。(4)测定某亚氯酸钠样品的纯度：准确称取亚氯酸钠样品mg，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量稀硫酸(发生反应Cl