第一章 第4讲 氧化还原反应的配平及计算(课件 学案 练习)2027届高中化学一轮复习

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第一章 第4讲 氧化还原反应的配平及计算(课件 学案 练习)2027届高中化学一轮复习

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第一章 物质及其变化
第4讲 氧化还原反应的配平及计算
1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。
2.了解得失电子守恒法在化学计算中的应用。
关联教材·夯基固本
考点1 氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
氧化剂
还原剂
升高
降低
种类
个数
总数
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
化合价
相等
电荷
[备考提醒]常规氧化还原反应方程式配平的两种常用方法
常规氧化还原反应的配平
1.(人教必修第一册习题改编)配平下列方程式:
(1)____HCl(浓)+____MnO2____Cl2↑+____MnCl2+____H2O
(2)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
(3)____S+____KOH===____K2S+____K2SO3+____H2O
(4)____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+____PH3↑
4
1
1
1
2
5
1
3
3
3
3
3
6
2
1
3
2
9
3
3
5
2.(人教必修第二册习题改编)氧化还原型有机反应在生产、生活中有广泛应用。
(1)酒精仪中酸性重铬酸钾(稀硫酸酸化)可将乙醇氧化成乙酸,本身被还原成Cr3+。写出该反应的离子方程式:_____________________
___________________________________________________________;
在该反应中还原剂是_____________(填化学式)。
+3CH3CH2OH+16H+===4Cr3++3CH3COOH+11H2O
CH3CH2OH
(2)向酸性高锰酸钾溶液中通入乙烯,溶液褪色。配平下列反应方程式:
____KMnO4+____H2SO4+____CH2==CH2―→____K2SO4+____MnSO4+____CO2↑+________
12
18
5
6
12
10
28H2O
[解析] (1)酸性重铬酸钾(稀硫酸酸化)可将乙醇氧化成乙酸,本身被还原成Cr3+,则离子方程式:+3CH3CH2OH+16H+===4Cr3++3CH3COOH+11H2O;在反应中作还原剂的是CH3CH2OH;(2)乙烯中碳元素化合价为-2价,根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒可配平方程式:12KMnO4+18H2SO4+5CH2===CH2===6K2SO4+12MnSO4+10CO2↑+28H2O。
缺项型氧化还原反应的配平
3.(人教必修第一册习题改编)
(1)___ClO-+___Fe(OH)3+______===___Cl-+____+____H2O
(2)____+____H2O2+____===____Mn2++____O2↑+____H2O
3
2
4OH-
3
2
5
2
5
6H+
2
5
8
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有Al2O3、C、N2、CO。
请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。
++AlN+
Al2O3
3C
N2
2
3CO
4.(鲁科必修第一册习题改编)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂。它的氧化性比高锰酸钾还强,本身在反应中被还原为Fe3+。制取高铁酸钠的离子方程式如下,请完成方程式的配平:
____ClO-+___Fe(OH)3+===___Cl-+___+___H2O。
3
2
4OH-
3
2
5
[解析] 反应中,Fe元素从+3价升高为+6价,共升高3价,Cl元素从+1价降为-1价,共降低2价,则Fe(OH)3配2,ClO-配3,得+H2O,根据Cl、Fe守恒:+H2O,再由电荷守恒,右边负电荷为-7,则左边缺少4个负电荷,应为4OH-:+H2O,最后由H、O守恒得:+5H2O。
[思维模型]“三步法”突破缺项型氧化还原反应方程式的配平流程
考点2 氧化还原反应的计算
1.得失电子守恒法计算的原理
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
2.得失电子守恒法计算的流程
探究 把密度为1.6 g·cm-3的液态S2Cl2 10 mL溶于石油醚(一种溶剂), 得到100 mL溶液,把它慢慢加入50 mL 3.2 mol·L-1的SO2水溶液中,振荡使之充分反应,当加入的S2Cl2溶液为67.5 mL时,恰好反应完全。生成物用含0.32 mol KOH的溶液中和后,恰好完全转化为KCl和一种二元含氧酸的钾盐晶体。请计算:
(1)参与反应的n(S2Cl2)∶n(SO2)=
1∶________。
(2)确定二元含氧酸的化学式:________。
提示: (1)2 (2)H2S4O6
(1)n(S2Cl2)= mol=0.08 mol,
n(SO2)=(3.2×50×10-3) mol=0.16 mol,
则参与反应的n(S2Cl2)∶n(SO2)=1∶2。(2)根据题意,反应过程中Cl、H、O元素的化合价不变,所以该反应为归中反应,设反应后硫元素化合价为x,依据得失电子守恒有:2(x-1)=2(4-x),解得x=,由此推断二元含氧酸的化学式为H2S4O6。
确定元素化合价或物质组成

1.(人教必修第二册习题改编)已知含有15NA个Na2SO3粒子的Na2SO3溶液恰好与含有5NA个KRO4粒子的KRO4溶液完全反应转化为Na2SO4。则R元素在产物中的化合价是(  )
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
A [设R元素在产物中的化合价为x,R元素化合价从+7降到x;S元素化合价从+4升高到+6,KRO4Rx、Na2SO3Na2SO4,n(KRO4)×(7-x)=n(Na2SO3)×2,根据氧化还原反应得失电子数相等列等式:5NA×(7-x)=15NA×2,得x=1,A项符合题意。]

2.(人教必修第一册习题改编)将一定质量的镁、铜合金加到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述中正确的是(  )
A.开始加入合金的质量可能为16.4 g
B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol
C.生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL
D.标准状况下产物NO的体积为22.4 L
C [测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,说明OH-质量为5.1 g,其物质的量为0.3 mol,转移电子的物质的量为0.3 mol,若全部是镁,则镁的质量为×24 g·mol-1=3.6 g,若全部是铜,则铜的质量为×64 g·mol-1=9.6 g,若开始是两者的合金,则合金的质量不可能为16.4 g,故A错误;根据氮元素守恒和得失电子守恒,转移0.3 mol电子,金属物质的量为0.15 mol,则显酸性的硝酸的物质的量为0.3 mol,显氧化性的硝酸物质的量为=0.1 mol,因此参加反应的硝酸的物质的量为0.4 mol,故B错误;由于OH-的物质的量为0.3 mol,加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液的体积为=
0.1 L=100 mL,故C正确;根据前面分析生成NO的物质的量为0.1 mol,则标准状况下产物NO的体积为2.24 L,故D错误。]
[思维模型]根据得失电子守恒进行氧化还原反应的计算关系式
n(氧化剂)×N(变价原子个数)×(高价-低价)=n(还原剂)×N(变价原子个数)×(高价-低价)
氧化还原反应滴定的计算
3.(人教必修第二册习题改编)为了测定某样品中NaNO2的含量,某同学进行如下实验:①称取样品a g,加水溶解,配制成100 mL溶液。②取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液V mL。
(1)在进行滴定操作时,KMnO4溶液盛装在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后半滴溶液,____________________
___________________________时达到滴定终点。
酸式
锥形瓶中无色溶液变成浅紫(粉红)色,且30 s内不褪色
(2)滴定过程中发生反应的离子方程式是________________________
____________________;
测得该样品中NaNO2的质量分数为_______。
(3)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
+2Mn2++3H2O
%
偏小
[解析] (1)在进行滴定操作时,因KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以应盛装在酸式滴定管内。
(2)根据得失电子守恒,
5NaNO2     ~    2KMnO4
5 mol 2 mol
0.010 0×10-3V×4×5 0.020 0×10-3V×4
该样品中NaNO2的质量分数为×100%=%。
(3)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则KMnO4的用量偏少,测定结果偏小。
[答题模板]氧化还原反应滴定计算的类型
(1)aA+bB―→cC+dD:根据消耗的B计算A。
(2)aA+bB―→cC,xC+yD―→…:根据关系式aA~cC~D,由消耗的D计算A。
(3)①aA+bB―→…,②cC+dB―→…:根据C求算发生反应②的B,再由B的总量求出发生反应①的B,进一步求A。
关联高考·探究考向

1.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)(2024·湖南卷)CaH2用作野外生氢剂:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。 (  )
(2)(2024·北京卷)用绿矾(FeSO4·7H2O)将酸性工业废水中的转化为Cr3+:+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O。 (  )

(3)(2021·浙江6月卷)反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O中,生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子。 (  )
(4)(2024·安徽卷)3.3 g NH2OH完全转化为时,转移的电子数为0.6NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 (  )
(5)(2021·河北卷)电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73 g,则转移电子数为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 (  )
×
×
×
(6)(2024·河北卷)反应4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2中每转移
1 mol电子生成O2的数目为1.5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 (  )
(7)(2023·辽宁卷)黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑,每生成2.8 g N2转移电子数目为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 (  )
×
×
2.(2024·北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原 产物 氧化
产物
物质的量/mol 物质的量/mol ① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001

已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是(  )
A.反应①,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶5
B.对比反应①和②,x=3
C.对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变
B [反应①中Mn元素的化合价由+7降至+2,I元素的化合价由-1升至0,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是+16H+===2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;根据反应①可得关系式,可以求得n=0.000 2,则反应②的=0.001∶(10×0.000 2)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7降至+4,反应②对应的关系式为中I元素的化合价为+5,根据离子所带电荷数等于正、负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是+2OH-,B项正确;已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,
I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水,pH增大,反应②产生OH-、消耗水,pH增大,D项错误。]

不同条件下,当KI与KMnO4按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol ① 酸性 0.002 x Mn2+ I2
② 中性
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。下列说法不正确的是(  )
A.反应①,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶2.5
B.随反应进行,①②溶液的pH均增大
C.对比反应①和②,I-在pH较高的溶液中易被氧化为高价
D.对比反应①和②,x∶y=1∶10
D [反应①中Mn元素的化合价由+7降至+2,I元素的化合价由
-1升至0,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是+16H+===2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=1∶2.5,A正确;反应②中Mn元素的化合价由+7降至+4,I元素的化合价由-1升至+5,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应②的离子方程式是+2OH-,反应①消耗H+、产生水,pH增大,反应②产生OH-、消耗水,pH增大,B正确;已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-在反应①中被
氧化为较低价态,在反应②中被氧化为较高价态,①溶液pH小于②溶液pH,所以I-的还原性随酸性减弱而增强,I-在较高pH的溶液中易被氧化为高价,C正确;反应①的离子方程式为+16H+===2Mn2++5I2+8H2O,x==0.000 4 mol,反应②离子方程式为+2OH-,y=0.001 mol×2=0.002 mol,x∶y=1∶5,D错误。]

3.(2025·湖南卷)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为4NaNO3+4Sb+3O24NaSbO3+2NO+2NO2。下列说法错误的是(  )
A.NaSbO3中Sb元素的化合价为
的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶7
D.反应中消耗3 mol O2,转移20 mol e-
C [NaSbO3中Na元素化合价为+1,O元素化合价为-2,根据电荷守恒,Sb的化合价为+5,A正确。的中心N原子价层电子对数是3+=3,采用sp2杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确。根据化学方程式可知,反应中氧化剂为NaNO3和O2,总物质的量为7 mol;还原剂为Sb(4 mol),氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶4,C错误。反应中消耗3 mol O2,有4 mol Sb参与反应,根据Sb~NaSbO3~5e-,反应转移20 mol e-,D正确。]
4.(2025·黑吉辽蒙卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg·L-1)来表示。碱性KMnO4不与Cl-反应,可用于测定含Cl-水样的COD,流程如图。

下列说法错误的是(  )
A.Ⅱ中发生的反应有MnO2+2I-+4H+===Mn2++I2+2H2O
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制I-被O2氧化及I2的挥发
C.Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含Cl-水样的COD值偏高
C [由题图中装置Ⅱ中的信息可知、MnO2在酸性条件下被I-还原为Mn2+,由得失电子守恒、元素守恒及电荷守恒可知,A正确;若装置Ⅱ不加盖,则空气可进入该装置氧化I-,且光照会加快碘单质的挥发,B正确;装置Ⅲ消耗的Na2S2O3越多,说明装置Ⅱ中生成的I2越多,则装置Ⅰ中消耗的越少,故水样的COD值越低,C错误;若装置Ⅰ的体系为酸性环境,则被Cl-还原为Mn2+,水样消耗的偏多,故Ⅱ中生成的I2偏少,Ⅲ中消耗的Na2S2O3偏少,测得的含Cl-水样的COD值偏高,D正确。]
5.(2024·安徽卷,节选)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
回答下列问题:
(1)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为____________________________________。
(2)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为________。
2Au+8HCl+3H2O2===2HAuCl4+6H2O
3∶4
[解析] (1)“浸取2”步骤中,Au与盐酸、H2O2发生氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及元素守恒,可得反应的化学方程式为2Au+8HCl+3H2O2===2HAuCl4+6H2O。(2)“还原”步骤中,HAuCl4被还原为Au,Au化合价由+3变为0,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4被氧化为N2,N的化合价由-2变为0,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3∶4。
课时数智作业(四) 氧化还原反应的配平及计算
题号
1
3
5
2
4
6
8
7

(建议用时:30分钟 分值:40分)
说明:选择题每小题3分
『夯基补弱』
1.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是和Pb2+,则与
1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为(  )
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
题号
1
3
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2
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8
7
B [当1 mol Cr3+被氧化生成时,失去3 mol电子,而1 mol PbO2被还原只能得到2 mol电子,因此所需PbO2的物质的量为1.5 mol。]

题号
1
3
5
2
4
6
8
7
2.(2026·聊城高三联考)羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L-1羟胺的酸性溶液与足量硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+恰好与24.50 mL 0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液完全反应。已知(未配平):FeSO4+KMnO4+H2SO4―→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O,则羟胺的氧化产物是(  )
A.N2 B.N2O
C.NO D.NO2
题号
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6
8
7
B [根据题意,可以认为羟胺被酸性KMnO4氧化,羟胺中N元素的化合价是-1,设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x,根据得失电子守恒,存在25.00×10-3 L×0.049 mol·L-1×(x+1)=24.50×
10-3 L×0.020 mol·L-1×5,解得x=1,故羟胺的氧化产物为N2O。]

题号
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7
3.已知反应:Co2O3+HCl(浓)―→CoCl2+Cl2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是(  )
A.每生成1个Cl2,转移6个电子
B.Cl2被氧化,发生氧化反应
C.配平后HCl的化学计量数为4
D.该反应生成x个Cl2,被氧化的HCl为2x个
题号
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D [Co2O3+HCl(浓)―→CoCl2+Cl2↑+H2O反应中,Co元素化合价由+3降低到+2,Cl元素化合价由-1升高到0,根据得失电子守恒、原子守恒可知,化学方程式为Co2O3+6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O。A项,由Co2O3+6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O可知,每生成1个Cl2,转移2个电子,错误;B项,是HCl被氧化,错误;C项,配平后HCl的化学计量数为6,错误;D项,由2HCl―→Cl2可知,生成x个Cl2,被氧化的HCl为2x个,正确。]
题号
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7
4.(2025·长沙一模)工业上以辉钼矿(主要含MoS2及少量FeS、SiO2)为原料制备MoO3,再与S经气相反应后冷凝沉积获得纳米MoS2,工艺流程如下。下列说法错误的是(  )

题号
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8
7
A.“焙烧”时氧化剂和还原剂的物质的量之比小于7∶2
B.“浸取”时不可用NaOH溶液代替氨水
C.“气相沉积”时,每有1 mol S参加反应需转移2 mol电子
D.整个流程中可循环利用的物质有两种
题号
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3
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8
7
C [辉钼矿(主要含MoS2及少量FeS、SiO2)在空气中氧化焙烧,生成SO2和SiO2、MoO3、Fe3O4等;加入氨水,MoO3转化为(NH4)2Mo2O7,SiO2、Fe3O4成为滤渣,将溶液进行蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到固体,对固体进行灼烧,产生气体1(即NH3)和MoO3,S和MoO3进行气相沉积得到气体2(即SO2)和MoS2。“焙烧”即MoS2转化为MoO3和SO2,反应的化学方程式为2MoS2+7O22MoO3+4SO2,3FeS+5O2Fe3O4+3SO2,故氧化剂O2和还原剂MoS2的物质的量之比为7∶2,而O2和FeS之比为5∶3,
题号
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7
故总体上氧化剂和还原剂的物质的量之比小于7∶2,A正确;若用NaOH代替氨水,则导致SiO2溶解进入溶液中,引入新的杂质,故“浸取”时不可用NaOH溶液代替氨水,B正确;由分析可知,“气相沉积”时,反应的化学方程式为2MoO3+7S===2MoS2+3SO2,故每有1 mol S参加反应需转移 mol电子,C错误;由分析可知,整个流程中可循环利用的物质有两种,分别为NH3和MoS2,D正确。]

题号
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7
5.(2025·青岛一模)加入I2可提高Li-SOCl2电池性能。该电池放电时某电极区域的物质转变过程如图。下列说法错误的是(  )
A.该电极放电时发生还原反应
B.“步骤3”的反应为2Li++2I-+2SOICl===S+SO2+2LiCl+2I2
C.电路中每转移2 mol e-,生成1 mol SO2
D.SOICl和I-是反应过程中的中间产物
题号
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7
C [从物质转变过程图可知,该电极处SOCl2得到电子转化为其他物质,发生还原反应,A选项正确;根据题图中“步骤3”的物质转化关系,结合元素守恒和电荷守恒,可以写出反应方程式2Li++
2I-+2SOICl===S+SO2+2LiCl+2I2,B选项正确;总反应为4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2,每转移4 mol e-生成1 mol SO2,所以电路中每转移2 mol e-,生成0.5 mol SO2,C选项错误;从题图中可以看出SOICl和I-在反应过程中先生成,后又参与反应被消耗,是中间产物,D选项正确。]

题号
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7
『培优提能』
6.(2026·三亚模拟)NH3是一种重要的化工原料,可按照以下流程充分利用。下列说法正确的是(  )
A.物质A的化学式为(NH4)2SO4
B.结合H+能力:N2H4>CH3NH2
C.过程Ⅰ的化学方程式为2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O
D.过程Ⅱ中的氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
题号
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C [氨和次氯酸钠反应生成N2H4,N2H4和亚硝酸钠反应生成NaN3,氨和等物质的量的三氧化硫反应生成硫酸氢铵。氨和等物质的量的三氧化硫反应,结合元素守恒,反应生成的A为硫酸氢铵(NH4HSO4),A错误;甲基为推电子基团,使得CH3NH2的—NH2中N原子周围电子云密度比N2H4的大,易给出孤电子对与氢离子形成配位键,故结合氢离子能力:N2H4题号
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8
7
化学方程式为2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O,C正确;过程Ⅱ:N2H4中氮元素化合价由-2变为NaN3中的-,为还原剂,NaNO2中氮元素化合价由+3变为NaN3中的-,为氧化剂,结合得失电子守恒,存在~N2H4,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
7.(2025·沈阳联考)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中反应回收S,其物质转化历程如图所示。下列说法正确的是(  )

题号
1
3
5
2
4
6
8
7
A.历程①发生反应H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
B.历程②中CuS作氧化剂
C.历程③中n(Fe2+)∶n(O2)=1∶4
D.若要吸收34 g H2S,则至少要通入56 L空气(空气中氧气体积按20%计)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
A [硫化氢为弱电解质,离子方程式应保留化学式,A正确;CuS反应过程中S元素化合价由-2升高至0,化合价升高,作还原剂,B错误;历程③中Fe2+―→Fe3+,Fe元素化合价由+2升高至+3,O2―→H2O,O元素化合价由0降低至-2,根据化合价升降守恒可知,n(Fe2+)∶n(O2)=4∶1,C错误;未指明所处温度和压强,气体体积不可计算,D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
8.(19分)Ⅰ.依据图示信息书写方程式:
(1)酸性环境中脱硫过程示意图如图。
过程ⅰ反应的离子方程式为_____________________________。(3分)
H2S+2Fe3+
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(2)酸性环境中,纳米Fe/Ni去除分两步,将步骤ⅱ补充完整:
+Fe2++H2O;
ⅱ.________+________+____H+===____Fe2++________+________。(3分)
3Fe
8
3
2H2O
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
Ⅱ.锰广泛存在于自然界中,工业可用软锰矿(主要成分是MnO2)制备锰。
资料:①MnCO3难溶于水,可溶于稀酸。
②在Mn2+催化下,SO2在水溶液中被氧化成H2SO4。
(3)写出铝热法还原MnO2制备锰的化学方程式:_________________
_____________。(2分)
4Al+3MnO2
3Mn+2Al2O3
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(4)工业上制备锰时,会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO2的烟气,可用以下方法处理。
①用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰,从而达到资源的循环使用。写出一定条件下利用MnO2进行脱硫的化学方程式:_______________
_________________。(3分)
MnO2+SO2
MnSO4
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
②研究表明,用Fe2+/Fe3+可强化脱硫效果,其过程如图。
过程Ⅰ:……
过程Ⅱ:+4H+
过程Ⅰ的离子方程式:_______________________________________。(3分)
2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
(5)废水中锰含量的测定:取1 mL废水置于20 mL磷酸介质中,加入HClO4,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由V0 mL变为V1 mL,废水
中锰的含量为____________________ g·mL-1。(5分)
55c(V1-V0)×10-3
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
[解析] (4)②根据题图可知,过程Ⅰ中MnO2被Fe2+还原生成Mn2+,Fe2+被氧化为Fe3+,根据得失电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O。(5)滴定时发生反应Fe2++Mn3+===Fe3++Mn2+,所以n(Mn)=n(Mn3+)=n(Fe2+)=c(V1-V0)×10-3 mol,所取废水为1 mL,所以废水中锰的含量为55c(V1-V0)×10-3 g·mL-1。
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第4讲 氧化还原反应的配平及计算
1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。
2.了解得失电子守恒法在化学计算中的应用。
考点1 氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
[备考提醒]常规氧化还原反应方程式配平的两种常用方法
常规氧化还原反应的配平
1.(人教必修第一册习题改编)配平下列方程式:
(1)________HCl(浓)+______MnO2Cl2↑+____MnCl2+____H2O
(2)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
(3)____S+____KOH===______K2S+K2SO3+____H2O
(4)____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+____PH3↑
2.(人教必修第二册习题改编)氧化还原型有机反应在生产、生活中有广泛应用。
(1)酒精仪中酸性重铬酸钾(稀硫酸酸化)可将乙醇氧化成乙酸,本身被还原成Cr3+。写出该反应的离子方程式:______________________________________________
_____________________________________________________________________;
在该反应中还原剂是________(填化学式)。
(2)向酸性高锰酸钾溶液中通入乙烯,溶液褪色。配平下列反应方程式:
KMnO4+____H2SO4+____CH2===CH2―→____K2SO4+____MnSO4+____CO2↑+____
缺项型氧化还原反应的配平
3.(人教必修第一册习题改编)
(1)____ClO-+____Fe(OH)3+____===____Cl-+____+____H2O
(2)____+____H2O2+____===____Mn2++____O2↑+____H2O
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有Al2O3、C、N2、CO。
请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。
++AlN+
4.(鲁科必修第一册习题改编)高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂。它的氧化性比高锰酸钾还强,本身在反应中被还原为Fe3+。制取高铁酸钠的离子方程式如下,请完成方程式的配平:
ClO-+____Fe(OH)3+===____Cl-+____+____H2O。
[思维模型]“三步法”突破缺项型氧化还原反应方程式的配平流程
考点2 氧化还原反应的计算
1.得失电子守恒法计算的原理
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
2.得失电子守恒法计算的流程
 把密度为1.6 g·cm-3的液态S2Cl2 10 mL溶于石油醚(一种溶剂), 得到100 mL溶液,把它慢慢加入50 mL 3.2 mol·L-1的SO2水溶液中,振荡使之充分反应,当加入的S2Cl2溶液为67.5 mL时,恰好反应完全。生成物用含0.32 mol KOH的溶液中和后,恰好完全转化为KCl和一种二元含氧酸的钾盐晶体。请计算:
(1)参与反应的n(S2Cl2)∶n(SO2)=
1∶________。
(2)确定二元含氧酸的化学式:________。
确定元素化合价或物质组成
1.(人教必修第二册习题改编)已知含有15NA个Na2SO3粒子的Na2SO3溶液恰好与含有5NA个KRO4粒子的KRO4溶液完全反应转化为Na2SO4。则R元素在产物中的化合价是(  )
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
2.(人教必修第一册习题改编)将一定质量的镁、铜合金加到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述中正确的是(  )
A.开始加入合金的质量可能为16.4 g
B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1 mol
C.生成沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mL
D.标准状况下产物NO的体积为22.4 L
[思维模型]根据得失电子守恒进行氧化还原反应的计算关系式
n(氧化剂)×N(变价原子个数)×(高价-低价)=n(还原剂)×N(变价原子个数)×(高价-低价)
氧化还原反应滴定的计算
3.(人教必修第二册习题改编)为了测定某样品中NaNO2的含量,某同学进行如下实验:①称取样品a g,加水溶解,配制成100 mL溶液。②取25.00 mL溶液于锥形瓶中,用0.020 0 mol·L-1 KMnO4标准溶液(酸性)进行滴定,滴定结束后消耗KMnO4溶液V mL。
(1)在进行滴定操作时,KMnO4溶液盛装在______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。当滴入最后半滴溶液,___________________________________________
_______________________________________________________时达到滴定终点。
(2)滴定过程中发生反应的离子方程式是__________________________________;
测得该样品中NaNO2的质量分数为______________________________________。
(3)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
[答题模板]氧化还原反应滴定计算的类型
(1)aA+bB―→cC+dD:根据消耗的B计算A。
(2)aA+bB―→cC,xC+yD―→…:根据关系式aA~cC~D,由消耗的D计算A。
(3)①aA+bB―→…,②cC+dB―→…:根据C求算发生反应②的B,再由B的总量求出发生反应①的B,进一步求A。
1.判断正误:正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)(2024·湖南卷)CaH2用作野外生氢剂:CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。
(  )
(2)(2024·北京卷)用绿矾(FeSO4·7H2O)将酸性工业废水中的转化为Cr3+:+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O。 (  )
(3)(2021·浙江6月卷)反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O中,生成12.7 g I2时,转移0.1 mol电子。 (  )
(4)(2024·安徽卷)3.3 g NH2OH完全转化为时,转移的电子数为0.6NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 (  )
(5)(2021·河北卷)电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73 g,则转移电子数为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 (  )
(6)(2024·河北卷)反应4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2中每转移1 mol电子生成O2的数目为1.5NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 (  )
(7)(2023·辽宁卷)黑火药的爆炸反应为S+2KNO3+3C===K2S+N2↑+3CO2↑,每生成2.8 g N2转移电子数目为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。 (  )
2.(2024·北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是(  )
A.反应①,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶5
B.对比反应①和②,x=3
C.对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变
不同条件下,当KI与KMnO4按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。
反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.002 x Mn2+ I2
② 中性
已知:的氧化性随酸性减弱而减弱。下列说法不正确的是(  )
A.反应①,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶2.5
B.随反应进行,①②溶液的pH均增大
C.对比反应①和②,I-在pH较高的溶液中易被氧化为高价
D.对比反应①和②,x∶y=1∶10
3.(2025·湖南卷)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为4NaNO3+4Sb+3O24NaSbO3+2NO+2NO2。下列说法错误的是(  )
A.NaSbO3中Sb元素的化合价为+5
的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶7
D.反应中消耗3 mol O2,转移20 mol e-
4.(2025·黑吉辽蒙卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg·L-1)来表示。碱性KMnO4不与Cl-反应,可用于测定含Cl-水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是(  )
A.Ⅱ中发生的反应有MnO2+2I-+4H+===Mn2++I2+2H2O
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制I-被O2氧化及I2的挥发
C.Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含Cl-水样的COD值偏高
5.(2024·安徽卷,节选)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
回答下列问题:
(1)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为________。
第4讲 氧化还原反应的配平及计算[关联教材·夯基固本]
考点1
[基础强化]
1.氧化剂 还原剂 升高 降低 种类 个数 总数
2.化合价 相等 电荷
[教材发掘]
1.(1)4 1 1 1 2 (2)5 1 3 3 3 3 (3)3 6 2 1 3 (4)2 9 3 3 5
2.解析:(1)酸性重铬酸钾(稀硫酸酸化)可将乙醇氧化成乙酸,本身被还原成Cr3+,则离子方程式:+3CH3CH2OH+16H+===4Cr3++3CH3COOH+11H2O;在反应中作还原剂的是CH3CH2OH;(2)乙烯中碳元素化合价为-2价,根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒可配平方程式:12KMnO4+18H2SO4+5CH2===CH2===6K2SO4+12MnSO4+10CO2↑+28H2O。
答案:+3CH3CH2OH+16H+===4Cr3++3CH3COOH+11H2O CH3CH2OH
(2)12 18 5 6 12 10 28H2O
3.(1)3 2 4OH- 3 2 5
(2)2 5 6H+ 2 5 8
(3)Al2O3 3C N2 2 3CO
4.解析:反应中,Fe元素从+3价升高为+6价,共升高3价,Cl元素从+1价降为-1价,共降低2价,则Fe(OH)3配2,ClO-配3,得+H2O,根据Cl、Fe守恒:+H2O,再由电荷守恒,右边负电荷为-7,则左边缺少4个负电荷,应为4OH-:+H2O,最后由H、O守恒得:+5H2O。
答案:3 2 4OH- 3 2 5
考点2
[基础强化]
探究 提示: (1)2 (2)H2S4O6
(1)n(S2Cl2)= mol=0.08 mol,
n(SO2)=(3.2×50×10-3) mol=0.16 mol,
则参与反应的n(S2Cl2)∶n(SO2)=1∶2。(2)根据题意,反应过程中Cl、H、O元素的化合价不变,所以该反应为归中反应,设反应后硫元素化合价为x,依据得失电子守恒有:2(x-1)=2(4-x),解得x=,由此推断二元含氧酸的化学式为H2S4O6。
[教材发掘]
1.A [设R元素在产物中的化合价为x,R元素化合价从+7降到x;S元素化合价从+4升高到+6,KRO4Rx、Na2SO3Na2SO4,n(KRO4)×(7-x)=n(Na2SO3)×2,根据氧化还原反应得失电子数相等列等式:5NA×(7-x)=15NA×2,得x=1,A项符合题意。]
2.C [测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,说明OH-质量为5.1 g,其物质的量为0.3 mol,转移电子的物质的量为0.3 mol,若全部是镁,则镁的质量为×24 g·mol-1=3.6 g,若全部是铜,则铜的质量为×64 g·mol-1=9.6 g,若开始是两者的合金,则合金的质量不可能为16.4 g,故A错误;根据氮元素守恒和得失电子守恒,转移0.3 mol电子,金属物质的量为0.15 mol,则显酸性的硝酸的物质的量为0.3 mol,显氧化性的硝酸物质的量为=0.1 mol,因此参加反应的硝酸的物质的量为0.4 mol,故B错误;由于OH-的物质的量为0.3 mol,加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液的体积为=0.1 L=100 mL,故C正确;根据前面分析生成NO的物质的量为0.1 mol,则标准状况下产物NO的体积为2.24 L,故D错误。]
3.解析:(1)在进行滴定操作时,因KMnO4溶液具有强氧化性,会腐蚀橡胶管,所以应盛装在酸式滴定管内。
(2)根据得失电子守恒,
5NaNO2    ~     2KMnO4
5 mol 2 mol
0.010 0×10-3V×4×5 0.020 0×10-3V×4
该样品中NaNO2的质量分数为×100%=%。
(3)若滴定过程中刚出现颜色变化就停止滴定,则KMnO4的用量偏少,测定结果偏小。
答案:(1)酸式 锥形瓶中无色溶液变成浅紫(粉红)色,且30 s内不褪色
+2Mn2++3H2O %
(3)偏小
[关联高考·探究考向]
1.(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)×
2.B [反应①中Mn元素的化合价由+7降至+2,I元素的化合价由-1升至0,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是+16H+===2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;根据反应①可得关系式,可以求得n=0.000 2,则反应②的)=0.001∶(10×0.000 2)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7降至+4,反应②对应的关系式为中I元素的化合价为+5,根据离子所带电荷数等于正、负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是+2OH-,B项正确;已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水,pH增大,反应②产生OH-、消耗水,pH增大,D项错误。]
同源类题
D [反应①中Mn元素的化合价由+7降至+2,I元素的化合价由-1升至0,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是+16H+===2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=1∶2.5,A正确;反应②中Mn元素的化合价由+7降至+4,I元素的化合价由-1升至+5,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应②的离子方程式是+2OH-,反应①消耗H+、产生水,pH增大,反应②产生OH-、消耗水,pH增大,B正确;已知的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-在反应①中被氧化为较低价态,在反应②中被氧化为较高价态,①溶液pH小于②溶液pH,所以I-的还原性随酸性减弱而增强,I-在较高pH的溶液中易被氧化为高价,C正确;反应①的离子方程式为+16H+===2Mn2++5I2+8H2O,x==0.000 4 mol,反应②离子方程式为+2OH-,y=0.001 mol×2=0.002 mol,x∶y=1∶5,D错误。]
3.C [NaSbO3中Na元素化合价为+1,O元素化合价为-2,根据电荷守恒,Sb的化合价为+5,A正确。的中心N原子价层电子对数是3+=3,采用sp2杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确。根据化学方程式可知,反应中氧化剂为NaNO3和O2,总物质的量为7 mol;还原剂为Sb(4 mol),氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶4,C错误。反应中消耗3 mol O2,有4 mol Sb参与反应,根据Sb~NaSbO3~5e-,反应转移20 mol e-,D正确。]
4.C [由题图中装置Ⅱ中的信息可知、MnO2在酸性条件下被I-还原为Mn2+,由得失电子守恒、元素守恒及电荷守恒可知,A正确;若装置Ⅱ不加盖,则空气可进入该装置氧化I-,且光照会加快碘单质的挥发,B正确;装置Ⅲ消耗的Na2S2O3越多,说明装置Ⅱ中生成的I2越多,则装置Ⅰ中消耗的越少,故水样的COD值越低,C错误;若装置Ⅰ的体系为酸性环境,则被Cl-还原为Mn2+,水样消耗的偏多,故Ⅱ中生成的I2偏少,Ⅲ中消耗的Na2S2O3偏少,测得的含Cl-水样的COD值偏高,D正确。]
5.解析:(1)“浸取2”步骤中,Au与盐酸、H2O2发生氧化还原反应,生成HAuCl4和H2O,根据得失电子守恒及元素守恒,可得反应的化学方程式为2Au+8HCl+3H2O2===2HAuCl4+6H2O。(2)“还原”步骤中,HAuCl4被还原为Au,Au化合价由+3变为0,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4被氧化为N2,N的化合价由-2变为0,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3∶4。
答案:(1)2Au+8HCl+3H2O2===2HAuCl4+6H2O
(2)3∶4
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课时数智作业(四) 氧化还原反应的配平及计算
(建议用时:30分钟 分值:40分)
说明:选择题每小题3分
『夯基补弱』
1.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为(  )
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
2.(2026·聊城高三联考)羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L-1羟胺的酸性溶液与足量硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+恰好与24.50 mL 0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液完全反应。已知(未配平):FeSO4+KMnO4+H2SO4―→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O,则羟胺的氧化产物是(  )
A.N2 B.N2O
C.NO D.NO2
3.已知反应:Co2O3+HCl(浓)―→CoCl2+Cl2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是(  )
A.每生成1个Cl2,转移6个电子
B.Cl2被氧化,发生氧化反应
C.配平后HCl的化学计量数为4
D.该反应生成x个Cl2,被氧化的HCl为2x个
4.(2025·长沙一模)工业上以辉钼矿(主要含MoS2及少量FeS、SiO2)为原料制备MoO3,再与S经气相反应后冷凝沉积获得纳米MoS2,工艺流程如下。下列说法错误的是(  )
A.“焙烧”时氧化剂和还原剂的物质的量之比小于7∶2
B.“浸取”时不可用NaOH溶液代替氨水
C.“气相沉积”时,每有1 mol S参加反应需转移2 mol电子
D.整个流程中可循环利用的物质有两种
5.(2025·青岛一模)加入I2可提高Li-SOCl2电池性能。该电池放电时某电极区域的物质转变过程如图。下列说法错误的是(  )
A.该电极放电时发生还原反应
B.“步骤3”的反应为2Li++2I-+2SOICl===S+SO2+2LiCl+2I2
C.电路中每转移2 mol e-,生成1 mol SO2
D.SOICl和I-是反应过程中的中间产物
『培优提能』
6.(2026·三亚模拟)NH3是一种重要的化工原料,可按照以下流程充分利用。下列说法正确的是(  )
A.物质A的化学式为(NH4)2SO4
B.结合H+能力:N2H4>CH3NH2
C.过程Ⅰ的化学方程式为2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O
D.过程Ⅱ中的氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1
7.(2025·沈阳联考)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、CuCl2和HCl的混合溶液中反应回收S,其物质转化历程如图所示。下列说法正确的是(  )
A.历程①发生反应H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
B.历程②中CuS作氧化剂
C.历程③中n(Fe2+)∶n(O2)=1∶4
D.若要吸收34 g H2S,则至少要通入56 L空气(空气中氧气体积按20%计)
8.(19分)Ⅰ.依据图示信息书写方程式:
(1)酸性环境中脱硫过程示意图如图。
过程ⅰ反应的离子方程式为_____________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
(2)酸性环境中,纳米Fe/Ni去除分两步,将步骤ⅱ补充完整:
+Fe2++H2O;
ⅱ.________+________+____H+===____Fe2++________+________。(3分)
Ⅱ.锰广泛存在于自然界中,工业可用软锰矿(主要成分是MnO2)制备锰。
资料:①MnCO3难溶于水,可溶于稀酸。
②在Mn2+催化下,SO2在水溶液中被氧化成H2SO4。
(3)写出铝热法还原MnO2制备锰的化学方程式:___________________________
________________________________________________________________。(2分)
(4)工业上制备锰时,会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO2的烟气,可用以下方法处理。
①用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰,从而达到资源的循环使用。写出一定条件下利用MnO2进行脱硫的化学方程式:_____________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
②研究表明,用Fe2+/Fe3+可强化脱硫效果,其过程如图。
过程Ⅰ:……
过程Ⅱ:+4H+
过程Ⅰ的离子方程式:__________________________________________________
_____________________________________________________________________
________________________________________________________________。(3分)
(5)废水中锰含量的测定:取1 mL废水置于20 mL磷酸介质中,加入HClO4,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由V0 mL变为V1 mL,废水中锰的含量为________________________________________________________ g·mL-1。(5分)
课时数智作业(四)
1.B [当1 mol Cr3+被氧化生成时,失去3 mol电子,而1 mol PbO2被还原只能得到2 mol电子,因此所需PbO2的物质的量为1.5 mol。]
2.B [根据题意,可以认为羟胺被酸性KMnO4氧化,羟胺中N元素的化合价是-1,设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x,根据得失电子守恒,存在25.00×10-3 L×0.049 mol·L-1×(x+1)=24.50×10-3 L×0.020 mol·L-1×5,解得x=1,故羟胺的氧化产物为N2O。]
3.D [Co2O3+HCl(浓)―→CoCl2+Cl2↑+H2O反应中,Co元素化合价由+3降低到+2,Cl元素化合价由-1升高到0,根据得失电子守恒、原子守恒可知,化学方程式为Co2O3+6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O。A项,由Co2O3+6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O可知,每生成1个Cl2,转移2个电子,错误;B项,是HCl被氧化,错误;C项,配平后HCl的化学计量数为6,错误;D项,由2HCl―→Cl2可知,生成x个Cl2,被氧化的HCl为2x个,正确。]
4.C [辉钼矿(主要含MoS2及少量FeS、SiO2)在空气中氧化焙烧,生成SO2和SiO2、MoO3、Fe3O4等;加入氨水,MoO3转化为(NH4)2Mo2O7,SiO2、Fe3O4成为滤渣,将溶液进行蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到固体,对固体进行灼烧,产生气体1(即NH3)和MoO3,S和MoO3进行气相沉积得到气体2(即SO2)和MoS2。“焙烧”即MoS2转化为MoO3和SO2,反应的化学方程式为2MoS2+7O2Fe3O4+3SO2,故氧化剂O2和还原剂MoS2的物质的量之比为7∶2,而O2和FeS之比为5∶3,故总体上氧化剂和还原剂的物质的量之比小于7∶2,A正确;若用NaOH代替氨水,则导致SiO2溶解进入溶液中,引入新的杂质,故“浸取”时不可用NaOH溶液代替氨水,B正确;由分析可知,“气相沉积”时,反应的化学方程式为2MoO3+7S===2MoS2+3SO2,故每有1 mol S参加反应需转移 mol电子,C错误;由分析可知,整个流程中可循环利用的物质有两种,分别为NH3和MoS2,D正确。]
5.C [从物质转变过程图可知,该电极处SOCl2得到电子转化为其他物质,发生还原反应,A选项正确;根据题图中“步骤3”的物质转化关系,结合元素守恒和电荷守恒,可以写出反应方程式2Li++2I-+2SOICl===S+SO2+2LiCl+2I2,B选项正确;总反应为4Li+2SOCl2===4LiCl+S+SO2,每转移4 mol e-生成1 mol SO2,所以电路中每转移2 mol e-,生成0.5 mol SO2,C选项错误;从题图中可以看出SOICl和I-在反应过程中先生成,后又参与反应被消耗,是中间产物,D选项正确。]
6.C [氨和次氯酸钠反应生成N2H4,N2H4和亚硝酸钠反应生成NaN3,氨和等物质的量的三氧化硫反应生成硫酸氢铵。氨和等物质的量的三氧化硫反应,结合元素守恒,反应生成的A为硫酸氢铵(NH4HSO4),A错误;甲基为推电子基团,使得CH3NH2的—NH2中N原子周围电子云密度比N2H4的大,易给出孤电子对与氢离子形成配位键,故结合氢离子能力:N2H47.A [硫化氢为弱电解质,离子方程式应保留化学式,A正确;CuS反应过程中S元素化合价由-2升高至0,化合价升高,作还原剂,B错误;历程③中Fe2+―→Fe3+,Fe元素化合价由+2升高至+3,O2―→H2O,O元素化合价由0降低至-2,根据化合价升降守恒可知,n(Fe2+)∶n(O2)=4∶1,C错误;未指明所处温度和压强,气体体积不可计算,D错误。]
8.解析:(4)②根据题图可知,过程Ⅰ中MnO2被Fe2+还原生成Mn2+,Fe2+被氧化为Fe3+,根据得失电子守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O。(5)滴定时发生反应Fe2++Mn3+===Fe3++Mn2+,所以n(Mn)=n(Mn3+)=n(Fe2+)=c(V1-V0)×10-3 mol,所取废水为1 mL,所以废水中锰的含量为55c(V1-V0)×10-3 g·mL-1。
答案:(1)H2S+2Fe3+2Fe2++S↓+2H+
 3Fe 8 3  2H2O
(3)4Al+3MnO23Mn+2Al2O3
(4)①MnO2+SO2MnSO4 
②2Fe2++MnO2+4H+===Mn2++2Fe3++2H2O 
(5)55c(V1-V0)×10-3
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