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專題11 氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計(jì)算 （滿分42分 時(shí)間20分鐘） 姓名：_______________ 班級(jí)：_______________ 得分：_______________ 1．向含F(xiàn)e2＋、I－、Br－的溶液中通入過量的氯氣，溶液中四種粒子的物質(zhì)的量變化如圖所示，已知b－a＝5線段Ⅳ表示一種含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物質(zhì)中含有相同的元素。下列說法正確 的是（ ） A． 線段Ⅱ表示Br－的變化情況 B． 原溶液中n(FeI2)∶n(FeBr2)＝3∶1 C． 根據(jù)圖像無法計(jì)算a的值 D． 線段Ⅳ表示IO3－的變化情況 【答案】D 【解析】 ﹣可知，溴離子反應(yīng)需要氯氣的物質(zhì)的量為3mol，故a=3+3=6，故C錯(cuò)誤； D．線段IV表示一種含氧酸，且I和IV表示的物質(zhì)中含有相同的元素，該元素為I元素，已知碘單質(zhì)的物質(zhì)的量為2mol，反應(yīng)消耗氯氣的物質(zhì)的量為5mol，根據(jù)電子守恒，則該含氧酸中碘元素的化合價(jià)為：=+5價(jià)，則該含氧酸為HIO3，即：線段Ⅳ表示IO3﹣的變化情況，故D正確； 2．已知NO2、NO的混合氣體可與NaOH溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O　NO＋NO2＋2NaOH===2NaNO2＋H2O將224 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)NO和NO2的混合氣體溶于20 mL NaOH溶液中，恰好完全反應(yīng)并無氣體逸出。則NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為 (　　) A． 1 mol/L B． 0．5 mol/L C． 0．25 mol/L D． 0．2 mol/L 【答案】B 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 掌握守恒法在計(jì)算中的應(yīng)用，根據(jù)兩個(gè)方程式分析，氮原子物質(zhì)的量和鈉的物質(zhì)的量相等，即等于氫氧化鈉的物質(zhì)的量，由此進(jìn)行計(jì)算。 3．用48mL0.1mol/L的FeSO4溶液，恰好還原2.410-3mol[RO(OH)2]+ 離子，則R元素的最終價(jià)態(tài)為：（ ） A． +2 B． +4 C． +5 D． +3 【答案】D 【解析】 【詳解】 Fe2＋→Fe3＋共失去4.810－3mole－；則2.410－3mol [RO(OH)2]＋也應(yīng)得到4.810－3mole－，在[RO(OH)2]＋中R顯＋5價(jià)，每1mol[RO(OH)2]＋得2mole－，設(shè)R元素的最終價(jià)態(tài)為x，根據(jù)電子守恒：2=1（5-x），x=3，則在生成物中R顯＋3價(jià)；綜上所述，本題選D。 4．電鍍工業(yè)廢水中常常含有大量的Cr2O72－，一般用鐵銨礬［Fe(NH4)2(SO4)26H2O］處理。假設(shè)反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀，將沉淀過濾、洗滌、干燥后，稱量，最終得到n mol FeOFeyCrxO3，其中Cr的化合價(jià)為+3價(jià)。不考慮處理過程中的各種損耗，下列敘述不正確的是 A． 在FeOFeyCrxO3中y=3x B． 反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3xnNA（NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值） C． 該反應(yīng)中Cr2O72－是氧化劑，鐵銨礬是還原劑 D． 處理廢水中Cr2O72－時(shí)，消耗鐵銨礬的物質(zhì)的量為3nx mol 【答案】D 【解析】 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題考查氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用，在中學(xué)階段鉻有+6價(jià)和+3價(jià)，解答本題依據(jù)化合物的化學(xué)式中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0的原則。 5．將 51.2g Cu 完全溶于適量濃硝酸中，收集到氮的氧化物（含 NO、N2O4、NO2）的混合物共 0.8mol， 這些氣體恰好能被 600mL 2 molL—1NaOH 溶液完全吸收，生成含 NaNO3 和NaNO2 的鹽溶液，其中 NaNO3 的物質(zhì)的量為( ) A． 0.2mol B． 0.4mol C． 0.6mol D． 0.8mol 【答案】B 【解析】 【分析】 51.2gCu的物質(zhì)的量為0.8mol，整個(gè)過程發(fā)生的反應(yīng)較復(fù)雜，但從氧化還原反應(yīng)電子得失的角度分析可以簡化為銅和氮間電子的轉(zhuǎn)移，銅把硝酸還原成氮氧化合物，在NaOH溶液中氮氧化合物又轉(zhuǎn)化成NaNO3和NaNO2，我們可以認(rèn)為銅將失去的電子給了硝酸在氫氧化鈉溶液中生成了NaNO2，根據(jù)得失電子數(shù)目相等得到n(Cu)=n(NaNO2)，據(jù)此解答。 【詳解】 用終態(tài)分析法容易看出只有兩種元素的價(jià)態(tài)有變化，其一是Cu→Cu(NO3)2，Cu元素化合價(jià)由0價(jià)升高為+2價(jià)，每個(gè)Cu原子失2個(gè)電子；另一個(gè)是HNO3→NaNO2，N元素由+5價(jià)降低為+3價(jià)，每個(gè)N原子得2個(gè)電子，51.2gCu的物質(zhì)的量為：n(Cu)= ，共失電子為0.8mol2=1.6mol，HNO3到NaNO2共得到電子1.6mol，根據(jù)得失電子數(shù)目相等得到2n(Cu)=2n(NaNO2)，故產(chǎn)物中NaNO2的物質(zhì)的量為0.8mol；根據(jù)鈉元素守恒n(NaNO3)= n(NaOH)- 0.8mol= 0.6L2 molL—1- 0.8mol=0.4mol；故選B。 6．某強(qiáng)氧化劑XO(OH)2+ 被Na2SO3還原。如果還原1.210－3 mol XO(OH)2+，需用30 mL 0.1molL－1的Na2SO3溶液，那么X元素被還原后的物質(zhì)可能是(　　) A． XO B． X2O3 C． X2O D． X 【答案】D 【解析】 【詳解】 7．高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種既能殺菌、消毒、又能絮凝凈水的水處理劑。工業(yè)制備高鐵酸鉀的反應(yīng)離子方程式為Fe（OH）3+C1O－+OH－→FeO42－+C1－+H2O（未配平）。下列有關(guān)說法不正確的是 A． 上述反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2 B． 高鐵酸鉀中鐵顯+6價(jià) C． 由上述反應(yīng)可知，F(xiàn)e(OH)3的氧化性強(qiáng)于FeO42－ D． K2FeO4處理水時(shí)，不僅能消毒殺菌，而且生成的Fe3+水解形成Fe（OH）3膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì) 【答案】C 【解析】 【分析】 根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒和電子守恒配平方程式為2Fe（OH）3+3C1O－+4OH－=2FeO42－+3C1－+5H2O，C1O－為氧化劑，F(xiàn)e（OH）3為還原劑。據(jù)此解答。 【詳解】 A. 上述反應(yīng)中C1O－為氧化劑，F(xiàn)e（OH）3為還原劑，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3：2，故正確；B. 高鐵酸鉀中鐵顯+6價(jià)，故正確；C. 由上述反應(yīng)可知，F(xiàn)e（OH）3為還原劑，F(xiàn)eO42－為氧化產(chǎn)物，故不能比較Fe(OH)3和FeO42－的氧化性，故錯(cuò)誤；D.因?yàn)殍F離子水解生成氫氧化鐵膠體，具有吸附性，所以 K2FeO4處理水時(shí)，不僅能消毒殺菌，而且能凈水，故正確。故選C。 8．氫化鋁鋰(LiAlH4)和硼氫化鈉(NaBH4)在有機(jī)合成中非常重要，可發(fā)生如下反應(yīng)：①LiAlH4＋4H2O=LiOH＋Al(OH)3＋4H2↑、②NaBH4＋NH4Cl=NH3BH3＋NaCl＋H2↑，則下列說法錯(cuò)誤的是 A． LiAlH4中H元素為－1價(jià) B． 反應(yīng)②中，每生成1 mol NH3BH3會(huì)轉(zhuǎn)移2 mol e－ C． 兩個(gè)反應(yīng)中，H2均既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物 D． NH4Cl和NaBH4所含化學(xué)鍵類型相同 【答案】B 【解析】 【詳解】 9．已知酸性K2Cr2O7溶液可與FeSO4反應(yīng)生成Fe3+和Cr3+。現(xiàn)將硫酸酸化的K2Cr2O7溶液與FeSO4溶液混合，充分反應(yīng)后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3+的物質(zhì)的量隨加入的KI的物質(zhì)的量的變化關(guān)系如圖所示，下列說法中不正確的是 A． 圖中AB段的氧化劑為K2Cr2O7 B． 圖中BC段發(fā)生的反應(yīng)為2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I(xiàn)2 C． 開始加入的K2Cr2O7為0.25mol D． K2Cr2O7與FeSO4反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1∶3 【答案】D 【解析】 【分析】 氧化性強(qiáng)弱為：K2Cr2O7> Fe3+，由圖象可以知道，在反應(yīng)后的溶液中滴加碘化鉀溶液，開始時(shí)Fe3+濃度不變，則說明Fe3+沒有參加反應(yīng)，則AB段應(yīng)為K2Cr2O7和碘化鉀的反應(yīng)，BC段為鐵離子和碘化鉀的反應(yīng)，結(jié)合得失電子守恒解答該題。 【詳解】 10．根據(jù)下表信息，下列敘述中正確的是 序號(hào) 氧化劑 還原劑 氧化產(chǎn)物 還原產(chǎn)物 ① Cl2 FeBr2 FeCl3 ② KMnO4 H2O2 O2 MnO2 ③ KClO3 濃鹽酸 Cl2 ④ KMnO4 濃鹽酸 Cl2 MnCl2 A． 表中①反應(yīng)的氧化產(chǎn)物只能有FeCl3 B． 表中②生成1mol的O2將有4mol的電子轉(zhuǎn)移 C． 表中④的離子方程式配平后，H＋的化學(xué)計(jì)量數(shù)為16 D． 表中③還原產(chǎn)物是KCl 【答案】C 【解析】 【詳解】 A. 若氧化劑足量，其氧化產(chǎn)物有氯化鐵和溴單質(zhì)兩種，故A錯(cuò)誤； B. 該反應(yīng)中H2O2作還原劑，氧元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，則生成1mol的O2將有2mol的電子轉(zhuǎn)移，故B錯(cuò)誤； C. 該反應(yīng)中，錳元素價(jià)態(tài)從+7價(jià)降到+2價(jià)，氯元素價(jià)態(tài)從-1價(jià)升到0價(jià)，反應(yīng)的方程式為：2MnO4-+16H++10Cl-=Mn2++5Cl2↑+8H2O，H+的化學(xué)計(jì)量數(shù)為16，故C正確； D. 該反應(yīng)的方程式為：KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O，KClO3中氯元素價(jià)態(tài)從+5價(jià)降到0價(jià)，HCl中部分氯元素價(jià)態(tài)從-1價(jià)升到0價(jià)，生成的Cl2中有5/6是氧化產(chǎn)物，1/6是還原產(chǎn)物，氯化鉀不是還原產(chǎn)物，故D錯(cuò)誤。 故答案選C。 11．已知H2SO3＋Br2＋2H2O＝H2SO4+2HBr，將0.1molCl2通入100mL含等物質(zhì)的量HBr與H2SO3的混合溶液中，有一半的HBr被氧化，則下列說法正確的是 A． 物質(zhì)的還原性：HBr>H2SO3>HCl B． HBr與H2SO3的物質(zhì)的量濃度均為0.6molL－1 C． 通入0.1molCl2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：5Cl2＋4H2SO3＋2Br－＋4H2O＝4SO42－＋Br2＋10Cl－＋16H＋ D． 若再通入0.05molCl2，恰好能將HBr和H2SO3完全氧化 【答案】C 【解析】 【詳解】 12．工業(yè)上常利用反應(yīng)Cr2O7n-+CH3OH+H+→Cr3++CO2↑+H2O(未配平）來測定工業(yè)甲醇中甲醇的含量，下列說法中正確的是（ ） A． 溶液的顏色從灰綠色變?yōu)槌壬? B． Cr2O7n-發(fā)生氧化反應(yīng) C． 若配平后Cr3+和CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為2:1，則Cr2O7n-中的n=2 D． 若有3.2 g CH3OH參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.021022 【答案】C 【解析】 【詳解】 13．已知溶液中：氧化性IO3—>I2>SO32-。向含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入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，下列說法正確的是 A． a點(diǎn)反應(yīng)的還原劑是NaHSO3，被氧化的元素是碘元素 B． b點(diǎn)反應(yīng)的離子方程式是：3HSO3-+IO3-+3OH-=3SO42-+I-+3H2O C． c點(diǎn)到d點(diǎn)的反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移0.6mol電子 D． 往200mL 1 mol/L的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，反應(yīng)開始時(shí)的離子方程式是：5 HSO3- + 2IO3- == I2+ 5SO42-+ 3H++ H2O 【答案】D 【解析】 【分析】 還原性HSO-3>I-，首先發(fā)生反應(yīng)：2IO3-+6HSO3-═2I-+6SO42-+6H+，HSO3-反應(yīng)完畢，繼續(xù)加入KIO3，由于氧化性IO-3>I2，再發(fā)生反應(yīng)：IO3-+6H++5I-=3H2O+3I2。 【詳解】 【點(diǎn)睛】 本題依據(jù)化學(xué)圖像考查氧化還原反應(yīng)，結(jié)合氧化性、還原性的強(qiáng)弱，明確反應(yīng)的先后順序是解本題關(guān)鍵。 14．某離子反應(yīng)涉及到H2O、ClO-、NH4+、H+、N2、Cl-等微粒，其中N2、ClO-的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示，下列說法正確的是 A． 該反應(yīng)中Cl-為氧化產(chǎn)物 B． 消耗1mol還原劑，轉(zhuǎn)移6mol電子 C． 反應(yīng)后溶液的酸性減弱 D． NH4+被ClO-氧化成N2 【答案】D 【解析】 【分析】 【詳解】 反應(yīng)的方程式應(yīng)為3ClO-+2NH4+=N2↑+ 2H++3H2O+3Cl-。A．由方程式可知，N元素的化合價(jià)升高，則N2為氧化產(chǎn)物，Cl-為還原產(chǎn)物，故A錯(cuò)誤；B．N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高到0價(jià)，則消耗1mol還原劑，轉(zhuǎn)移3mol電子，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)方程式，反應(yīng)生成了氫離子，反應(yīng)后溶液的酸性增強(qiáng)，故C錯(cuò)誤；D．由方程式可知，NH4+被ClO-氧化成N2，故D正確；故選D。