高中化学能力训练3氧化还原反应的规律与方程式配平含解析新人教版必修1

氧化还原反应的规律与方程式配平

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1．下列氧化还原反应方程式中，电子转移方向和数目正确的是( )

D．

D [先标出各反应前后元素的化合价，根据化合价升降、得失电子守恒进行分析。Cl2与Ca(OH)2反应时，得、失电子数目均是2，A项错误；Cl2与FeCl2反应时，Cl2是氧化剂，得电子，FeCl2是还原剂，失电子，B项错误；由氧化还原反应规律可知，H2S与H2SO4反应时，还原产物是SO2，氧化产物是S，得、失电子数目均是2，C项错误。]

2．在反应SiO2＋3C=====高温SiC＋2CO↑中，氧化剂与还原剂的质量比是( )

A．36∶60 B．60∶36 C．1∶2 D．1∶3

C [反应SiO2＋3C=====高温SiC＋2CO↑中，碳元素的化合价一部分由0价降低为－4价，另一部分由0价升高为＋2价，由得失电子守恒可知，若36 g C参加反应，只有12 g C作氧化剂，另外24 g C作还原剂，所以氧化剂与还原剂的质量比是1∶2，故选C。]

3．在酸性条件下，可发生如下反应：ClO－3＋2M3＋＋4H2O===M2On－7＋Cl－＋8H＋，M2On－7中M的化合价是( )

A．＋4 B．＋5

C．＋6 D．＋7

C [该反应为氧化还原反应，符合得失电子守恒规律。氯元素的化合价由＋5价降低到－1价，得到6个电子，则2个M3＋失去6个电子，每个M3＋失去3个电子，M元素的化合价由＋3价升高到＋6价，故C正确。]

4．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成 Co2＋。Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( ) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3

B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2

C．Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O

D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

A [根据氧化性Cl2>FeCl3>I2，可知还原性Cl－氧化产物，可判断C项中氧化性Co2O3>Cl2，D项中氧化性Fe3＋>I2，与题给信息一致，故C、D项不符合题意。]

5．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．MnO－4是氧化剂，Fe3＋是还原产物

B．Fe2＋的还原性强于Mn2＋

C．取反应后的溶液加KSCN溶液，可观察到有红色沉淀生成

D．生成4个水分子时，转移10个电子

B [A项，Fe2＋被氧化生成Fe3＋，Fe3＋为氧化产物，错误；B项，Fe2＋在该反应中是还原剂，Mn2＋为还原产物，正确；C项，Fe3＋遇到SCN－生成的是Fe(SCN)3的水溶液，而不是沉淀，错误；D项，配平该反应的化学方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋8H2O，故生成4个水时，转移5个电子，错误。]

6．用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。一种生成Na2FeO4的反应如下：Fe2O3＋Na2O2(氧元素为－1价)―→Na2FeO4＋Na2O(未配平)，下列说法不正确的是

( )

A．Na2O2既是氧化剂又是还原剂

B．Fe2O3在反应中失去电子

C．配平后为Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O

D．Na2FeO4能消毒杀菌是因其具有强氧化性

A [在反应Fe2O3＋Na2O2(氧元素为－1价)―→Na2FeO4＋Na2O中，Fe2O3中的铁元素失电子被氧化，化合价由＋3价升高到＋6价，故Fe2O3是还原剂，Na2O2中氧元素得电子被还原，化合价由－1价降到－2价，故Na2O2是氧化剂；由得失电子守恒和原子守恒配平为Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O；Na2FeO4中Fe处于高价态，具有强氧化性，所以能用于自来水的杀菌消毒。]

7．电子安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护。汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应NaN3＋KNO3―→K2O＋Na2O＋N2↑(未配平)。对上述反应的描述错误的是( )

A．NaN3是还原剂，KNO3是氧化剂

B．该反应中有两种元素的化合价发生变化

C．配平后物质的化学计量数依次为10、2、1、5、16

D．若生成8分子N2，则转移电子5个

B [由题给反应中氮元素的化合价变化可知，NaN3为还原剂，KNO3为氧化剂，A项正确；该反应中只有氮元素的化合价发生变化，B项错误；根据得失电子守恒及原子守恒配平化学方程式为10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑，C项正确；由10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑可知，生成16分子N2时，转移10个电子，则生成8分子N2时，转移5个电子，D项正确。]

8．水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2＋＋2S2O2－3＋O2＋aOH－===Y＋S4O2－6＋2H2O。下列说法中，不正确的是( )

A．S2O2－3是还原剂

B．Y的化学式为Fe2O3

C．a＝4

D．每有1个O2参加反应，转移的电子数为4

B [通过离子方程式的电荷守恒，得a＝4，C项正确；根据原子守恒，推断出Y是Fe3O4，B项错误；标出反应前后元素的化合价，其中Fe和S的化合价均升高，故S2O2－3是还原剂，A项正确；每有1个O2参加反应，转移的电子数为4，D项正确。]

9．已知硫化氢(H2S)与SO2反应的化学方程式为2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O，则氧化产物和还原产物的质量比为( )

A．1∶2 B．5∶1

C．3∶1 D．2∶1

D [2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O中，SO2中硫元素的化合价由＋4价降低为0价，H2S中硫元素的化合价由－2价升高为0价，由此得到1分子的氧化剂SO2参与反应，消耗2分子的还原剂H2S，则氧化产物和还原产物的质量比为2∶1。]

10．已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应体系，其中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。

(1)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应的化学方程式：

_________________________________________________________________

________________________________________________________________。

(2)该反应中，化合价升高的反应物是________，化合价没有发生变化的反应物是________。

(3)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变成紫红色，说出NaBiO3的一个性质：______________________________________________________。 [解析] (1)常温下，Cl2为黄绿色，由题中信息结合元素守恒可知，酸性条件下，KMnO4能将Cl－氧化为Cl2，自身被还原。结合题中所给的七种物质可知，该反应中氧化剂为KMnO4，还原剂为KCl，氧化产物为Cl2，还原产物为MnSO4。根据反应前后原子守恒可判断，反应物还有H2SO4，生成物还有K2SO4和H2O。配平可得反应的化学方程式为2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O。

(2)根据(1)中所得方程式，所含元素化合价升高的反应物是KCl，所含元素化合价没有发生变化的反应物是H2SO4。

(3)向反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变成紫红色，说明NaBiO3将Mn2＋氧化成了MnO－4，可以说明NaBiO3的氧化性比KMnO4的强。

[答案] (1)2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O

(2)KCl H2SO4

(3)NaBiO3具有强氧化性(或NaBiO3的氧化性比KMnO4的强)

11．有以下转化关系：

(1)配平下列化学方程式并回答问题，用单线桥法标出2个反应电子转移的方向和数目。

反应①：________Na2Cr2O7＋________HCl===______NaCl＋________CrCl3＋________Cl2↑＋__________，氧化剂为________，氧化产物为________。

反应⑥：________ClO－3＋________CrO－2＋________===________Cl－＋________CrO2－4＋________H2O，还原剂为________，还原产物为________。

(2)在上述有序号的反应中，除了①⑥外，需用氧化剂的是________(填序号)。

[解析] (1)反应①中铬元素化合价由＋6价降低到＋3价，部分氯元素化合价由－1价升高到0价，则根据得失电子守恒结合原子守恒，可知配平后的化学方程式为Na2Cr2O7＋14HCl===2NaCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O，其中氧化剂为Na2Cr2O7，氧化产物为Cl2；反应⑥中氯元素化合价从＋5价降低到－1价，铬元素化合价从＋3价升高到＋6价，配平后的离子方程式为ClO－3＋2CrO－2＋2OH－===Cl－＋2CrO2－4＋H2O，其中还原剂是CrO－2，还原产物为Cl－。

(2)反应②③⑤中元素化合价不发生变化，不需要加入氧化剂；反应④中铬元素化合价升高，需加入氧化剂。

[答案]