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课时检测(七) 氧化还原反应的计算与方程式的配平
1.一定条件下,PbO 与Cr3+反应的产物是CrO和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO 的物质
2 2 2
的量为( )
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
2.关于反应2Fe(CO) +7NO===2FeO+14NO+10CO ,下列说法正确的是( )
5 2 4 2 2
A.NO 发生氧化反应
2 4
B.生成1 mol CO ,转移2 mol电子
2
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶7
D.FeO 可以和Fe反应生成FeO
2 2 3
3.(2023·浙江校联考三模)关于反应2KMnO +10HF+2KF+3HO===2K MnF +3O↑+8HO,
4 2 2 2 6 2 2
下列说法正确的是( )
A.HO 既是氧化剂又是还原剂
2 2
B.KMnF 是氧化产物
2 6
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶3
D.生成1 mol O ,转移4 mol电子
2
4.(2023·山东淄博校联考二模)用FeS、Cu S处理酸性废水中的CrO,发生的反应如下:
2 2
反应Ⅰ:FeS+CrO+H+―→Fe3++SO+Cr3++HO(未配平)
2 2
反应Ⅱ:Cu S+CrO+H+―→Cu2++SO+Cr3++HO(未配平)
2 2 2
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ中还原剂与还原产物的物质的量之比为1∶3
B.处理等物质的量CrO时,消耗Cu S的物质的量更多
2 2
C.处理等物质的量CrO时,反应Ⅱ消耗H+更多
2
D.用FeS除去废水中CrO的同时,还有利于吸附悬浮杂质
2
5.
INCLUDEPICTURE "25YLCXHXⅡ1-64.TIF" \* MERGEFORMAT
用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NO)转化为无害物质。常温下,将NO与H 的混
x 2
合气体通入Ce(SO ) 与Ce(SO ) 的混合溶液中,其物质的转化过程如图所示。下列说法不正确的是(
4 2 2 4 3
)
A.反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4++H===2Ce3++2H+
2
B.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶2
C.反应过程中,混合溶液中Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变
D.理论上,每消耗2.24 L氢气,转移的电子的物质的量为0.2 mol
6.实验室中利用固体KClO 和MnO 进行如图实验,下列说法正确的是( )
3 2INCLUDEPICTURE "24HXSDKQMNJ-123.TIF" \* MERGEFORMAT
A.氯元素最多参与了2个氧化还原反应
B.a是还原产物
C.整个过程转移电子数可能为2.5N
A
D.若用足量浓HSO 代替浓盐酸,b的物质的量不变
2 4
7.把图2中的纸片补充到图1中,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( )
INCLUDEPICTURE "25YLCXHXⅡ1-65.TIF" \* MERGEFORMAT
A.IO作氧化剂
B.1 mol Mn2+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∶2
D.配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、3
8.已知过二硫酸的结构式,向MnSO 溶液中加入过二硫酸钾(K SO)可发生反应:2Mn2++5SO
4 2 2 8 2
+X===2MnO+10SO+Y,下列说法正确的是( )
A.SO中硫元素的化合价为+6价
2
B.X、Y分别为16OH-、8HO
2
C.氧化性:SO<MnO
2
D.每生成1 mol Y,转移1 mol电子
9.(2023·浙江校联考一模)关于反应:FeS +7Fe(SO )+8HO===15FeSO +8HSO ,下列说法不
2 2 4 3 2 4 2 4
正确的是( )
A.Fe(SO ) 中Fe在反应中得到电子
2 4 3
B.HO既不是氧化剂也不是还原剂
2
C.消耗0.2 mol FeS ,转移2.8 mol电子
2
D.氧化产物和还原产物物质的量之比为8∶15
10.NaBH (B为+3价)常用于与含醛基或酮羰基有机物的反应。NaBH 与丙酮可发生反应:
4 4
CH COCH +NaBH +HO―→CH CHOHCH +HBO+NaOH(未配平),下列说法正确的是( )
3 3 4 2 3 3 3 3
A.NaBH 发生还原反应
4
B.配平后的方程式中,HO的化学计量数是5
2
C.每反应1 mol CH COCH ,转移电子的物质的量为2 mol
3 3D.如果将丙酮换成乙醛,则所得有机产物为乙酸
11.(1)将NaBiO 固体(黄色,微溶)加入MnSO 和HSO 的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无
3 4 2 4
色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiO +Mn2++____=====Na++Bi3++____+____
3
(2)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应,其中KSO 和S的物质的量之比为3∶2。完
2 4
成下列化学方程式:
KMnO +KS+____===K MnO +KSO +S↓+____
4 2 2 4 2 4
12.请完成下列填空。
(1)一定条件下,Fe(OH) 与KClO在KOH溶液中反应可制得KFeO。生成0.1 mol K FeO 转移
3 2 4 2 4
电子的物质的量为________mol。
(2)二氧化铈(CeO )是一种重要的稀土氧化物,在平板电视显示屏中有着重要的应用。CeO 在稀硫
2 2
酸和HO 的作用下可生成Ce3+,HO 在该反应中作________(填“氧化”或
2 2 2 2
“还原”)剂,每有1 mol H O 参加反应,转移电子的物质的量为________。
2 2
(3)反应 2LiBH ===2LiH+2B+3H↑生成 22.4 L H (标准状况)时,转移电子的物质的量为
4 2 2
________mol。
(4)用酸性高锰酸钾溶液滴定法可测定双氧水中HO 的含量:HO+KMnO +HSO ―→MnSO
2 2 2 2 4 2 4 4
+KSO +O↑+HO(未配平),若滴定中消耗0.50 mol·L-1的高锰酸钾溶液40.00 mL,则此双氧水中
2 4 2 2
溶质的质量为______g。
(5)300 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液与一定量的酸性KMnO 溶液恰好反应,生成等物质的量的I 和
4 2
KIO ,则消耗KMnO 的物质的量为________mol。
3 4
13.人类向大气中排放的NO 对环境会产生危害,脱除NO 是科学家研究的重要课题。
x x
(1)写出NO 对环境的一种危害:
x
________________________________________________________________________。
(2)采用碱性KMnO 氧化法可将NO 脱除。
4 x
①可用KMnO (NaOH)溶液进行烟气中NO的脱除,将该离子方程式补充完整:
4
NO+MnO+____===NO+3NO+MnO+____
②下列叙述正确的是________(填字母)。
A.将脱除后的混合溶液进行分离可获得氮肥
B.反应后的混合溶液中:c(MnO)+2c(MnO)=c(K+)
C.在不同酸碱性条件下,KMnO 发生氧化还原反应的产物可能不同
4
③在实验室中用KMnO (NaOH)溶液对模拟烟气中的NO进行脱除。若将标准状况下224 L含
4
NO体积分数为10%的模拟烟气进行处理,假设NO最终全部转化为NO,理论上需要KMnO 的质量
4
为__________g(KMnO 的摩尔质量为158 g·mol-1)。
4
(3)用PIgCN 光催化氧化法脱除NO的过程如图所示:
3 4
INCLUDEPICTURE "25YLCXHXⅡ1-66.TIF" \* MERGEFORMAT①该脱除过程中,太阳能转化为________能。
②在酸性水溶液中,光催化脱除原理和电化学反应原理类似。gCN 端的反应为O +2H++2e-
3 4 2
===H O,PI端的反应为
2 2
________________________________________________________________________;
NO 最终转化为HNO 的化学方程式为
2 3
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时检测(七)
1.B 1 mol PbO 转化为1 mol Pb2+需要得到2 mol e-,1 mol Cr3+转化为0.5 mol Cr O需要失去
2 2
3 mol e-,根据得失电子守恒,则与1 mol Cr3+反应所需PbO 的物质的量为1.5 mol,故选B。
2
2.D 在反应2Fe(CO) +7NO===2FeO +14NO+10CO 中,Fe元素化合价由0价升高到+4
5 2 4 2 2
价,C元素化合价由+2价升高到+4价,NO 中N元素化合价由+4价降低到+2价,得电子发生还
2 4
原反应,A不正确;在该反应中,每生成10 mol CO 转移电子28 mol,则生成1 mol CO ,转移2.8 mol
2 2
电子,B不正确;氧化产物为FeO、CO ,还原产物为NO,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为(2
2 2
+10)∶14=6∶7,C不正确;FeO 中Fe显+3价,含+4价铁的FeO 可以和Fe反应生成FeO,D正
2 3 2 2 3
确。
3.C 反应2KMnO +10HF+2KF+3HO===2K MnF +3O↑+8HO中,Mn元素化合价从+
4 2 2 2 6 2 2
7价降低到+4价,KMnO 作氧化剂,O元素化合价从-1价升高到0价,HO 作还原剂。HO 是还原
4 2 2 2 2
剂,A错误;KMnF 是Mn元素得电子得到的还原产物,B错误;结合化学方程式可知,氧化剂
2 6
KMnO 与还原剂HO 的物质的量之比为2∶3,C正确;过氧化氢中O元素为-1价,所以生成1 mol
4 2 2
O,转移2 mol电子,D错误。
2
4.B 由升降法配平反应Ⅰ的化学方程式为 2FeS+3CrO+26H+===2Fe3++2SO+6Cr3++
2
13HO,同理反应Ⅱ为3Cu S+5CrO+46H+===6Cu2++3SO+10Cr3++23HO。反应Ⅰ中还原剂
2 2 2 2
(FeS)与还原产物(Cr3+)的物质的量之比为2∶6=1∶3,A项正确;反应Ⅰ处理1 mol Cr O需要消耗
2
mol FeS,反应Ⅱ处理 1 mol Cr O需要消耗 mol Cu S,所以处理等物质的量CrO时,消耗FeS的物
2 2 2
质的量更多,B项错误;反应Ⅰ处理1 mol Cr O需要消耗 mol H+,反应Ⅱ处理1 mol Cr O需要消耗
2 2
mol H+,所以处理等物质的量CrO时,反应Ⅱ消耗H+更多,C项正确;FeS反应产生的Fe3+易水解为
2
Fe(OH) 胶体,胶体能吸附水中的悬浮杂质,D项正确。
3
5.D 反应Ⅰ中Ce4+与H 发生氧化还原反应生成Ce3+和2H+,离子方程式为2Ce4++H===2Ce3
2 2
++2H+,A正确;反应Ⅱ中Ce3+作还原剂,NO作氧化剂,离子方程式为4Ce3++4H++2NO===4Ce4++
2HO+N,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,B正确;Ce3+和Ce4+作催化剂,反应前后
2 2Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变,C正确;没有注明气体状态,无法计算相应物质的物质的量,D错误。
6.C KClO 在MnO 的催化下分解产生氧气,化学方程式为2KClO =====2KCl+3O↑,气体单
3 2 3 2
质a为O,固体为MnO 、KCl的混合固体或MnO 、KClO 、KCl的混合固体,加入足量浓盐酸,在加
2 2 2 3
热条件下发生氧化还原反应,反应过程中Cl-被氧化为Cl ,MnO 被还原为MnCl ,气体单质b为
2 2 2
Cl 。由分析可知,氯元素最多参与了3个氧化还原反应,分别为2KClO =====2KCl+3O↑、4HCl(浓)
2 3 2
+MnO =====MnCl +Cl ↑+2HO、KClO +6HCl(浓)===KCl+3Cl ↑+3HO,故A错误。由分析可
2 2 2 2 3 2 2
知,KClO 在MnO 的催化下分解产生氧气,气体单质a为O,O元素化合价上升,O 是氧化产物,故
3 2 2 2
B 错误。由分析可知,整个过程中发生反应 2KClO =====2KCl+3O↑和 4HCl(浓)+
3 2
MnO =====MnCl +Cl ↑+2HO;若第一步反应氯酸钾无剩余,则消耗0.4 mol KClO 转移2.4 mol电
2 2 2 2 3
子,第二步反应消耗0.1 mol MnO 转移0.2 mol电子,两步反应共转移2.6 mol 电子;若0.4 mol KClO
2 3
全部参与反应KClO +6HCl(浓)===KCl+3Cl ↑+3HO,转移2 mol电子,0.1 mol MnO 发生反应仍
3 2 2 2
转移0.2 mol 电子,共转移2.2 mol电子;综上所述,整个过程转移电子数在2.2N ~2.6N 之间,可能为
A A
2.5N ,故C正确。由4HCl(浓)+MnO =====MnCl +Cl ↑+2HO可知,0.1 mol MnO 与浓盐酸反应
A 2 2 2 2 2
最多可生成0.1 mol Cl ,若KClO 有剩余,还会发生反应KClO +6HCl(浓)===KCl+3Cl ↑+3HO,
2 3 3 2 2
则产生的氯气比0.1 mol多,但少于1.3 mol,用足量浓HSO 代替浓盐酸时,若第一步产生0.4 mol
2 4
KCl,其中的氯离子可以被MnO 完全氧化生成0.2 mol Cl ,若KClO 有剩余,则产生的氯气要少于
2 2 3
0.2 mol,故D错误。
7.D 配平后的离子方程式为2Mn2++5IO+3HO===2MnO+5IO+6H+,反应中Mn元素化合
2
价升高,Mn2+作还原剂,I元素化合价降低,IO作氧化剂,故A正确;1 mol Mn2+参加反应转移5 mol
电子,故B正确;氧化剂与还原剂的物质的量之比为 5∶2,故C正确;配平后Mn2+、H+的化学计量数
分别为2、6,故D错误。
8.A 由过二硫酸的结构式可知,SO中硫元素的化合价为+6价,A项正确;该反应的离子方程
2
式为2Mn2++5SO+8HO===2MnO+10SO+16H+,SO为氧化剂,MnO为氧化产物,故氧化性:
2 2 2
SO>MnO,B、C项错误;每生成16 mol H+,转移10 mol电子,故每生成1 mol H+,转移0.625 mol电
2
子,D项错误。
9.D Fe(SO ) 中Fe元素的化合价降低,在反应中得到电子被还原,A项正确;HO中H、O元素
2 4 3 2
的化合价都没有变化,HO既不是氧化剂也不是还原剂,B项正确;反应中,S元素的化合价由FeS 中
2 2
的-1价升至SO中的+6价,1 mol FeS 参与反应转移14 mol电子,则消耗0.2 mol FeS 转移电子的
2 2
物质的量为0.2 mol×14=2.8 mol,C项正确;反应中,Fe元素的化合价由Fe(SO ) 中的+3价降至
2 4 3
FeSO 中的+2价,Fe(SO ) 是氧化剂,FeSO 是还原产物,1 mol Fe (SO ) 参与反应得到2 mol电子生
4 2 4 3 4 2 4 3
成2 mol FeSO ,S元素的化合价由FeS 中的-1价升至SO中的+6价,FeS 是还原剂,SO是氧化产
4 2 2
物,1 mol FeS 参与反应失去14 mol电子生成2 mol SO,根据得失电子守恒,氧化产物与还原产物物
2
质的量之比为1∶7,D项错误。
10.BC 由升降法配平可得硼氢化钠与丙酮反应的化学方程式为 4CH COCH +NaBH +
3 3 4
4HO===4CHCHOHCH +HBO+NaOH,丙酮中碳元素的化合价降低被还原,是反应的氧化剂,发
2 3 3 3 3
生还原反应,硼氢化钠中氢元素的化合价升高被氧化,是反应的还原剂,发生氧化反应。硼氢化钠是反
应的还原剂,发生氧化反应,故A错误;配平后的方程式中,水的化学计量数是4,故B正确;每反应4
mol 丙酮,转移电子的物质的量为8 mol,则每反应1 mol丙酮,转移电子的物质的量为2 mol,故C正
确;丙酮是反应的氧化剂,发生还原反应,则将丙酮换成乙醛,所得有机产物为乙醇,故D错误。11.(1)5 2 14 H+ 5 5 2 MnO 7 HO
2
(2)28 5 24 KOH 28 3 2 12 HO
2
12.解析:(1)反应中,Fe元素的化合价由+3价升为+6价,每生成1 mol K FeO,反应过程中转
2 4
移3 mol电子,则生成0.1 mol K FeO 转移电子的物质的量为0.3 mol。(2)反应中,Ce元素的化合价降
2 4
低,得到电子被还原,故在该反应中,HO 作还原剂,失去电子被氧化生成O,故每有1 mol H O 参加
2 2 2 2 2
反应,转移电子的物质的量为2 mol。(3)根据化学方程式2LiBH ===2LiH+2B+3H↑可知,每生成3
4 2
mol H ,反应过程中转移6 mol电子,则生成标准状况下22.4 L即1 mol H 时,转移电子的物质的量为
2 2
2 mol。(4)反应消耗KMnO 的物质的量为0.50 mol·L-1×0.04 L=0.020 mol,根据氧化还原反应中电子
4
转移数目相等,可知反应消耗HO 的物质的量为×0.020 mol=0.050 mol,则此双氧水中HO 的质量
2 2 2 2
为0.050 mol×34 g·mol-1=1.7 g。(5)n(KI)=0.2 mol·L-1×0.3 L=0.06 mol,其与一定量的酸性KMnO
4
溶液恰好反应生成等物质的量的I 和KIO ,则n(I )=n(KIO )=0.02 mol,失去电子的物质的量为
2 3 2 3
0.02 mol×2+0.02 mol×6=0.16 mol,根据氧化还原反应中电子转移数目相等,可知反应消耗 KMnO
4
的物质的量为=0.032 mol。
答案:(1)0.3 (2)还原 2 mol (3)2 (4)1.7 (5)0.032
13.解析:(2)①由NO、NO及其对应的化学计量数并结合得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平
离子方程式为4NO+10MnO+14OH-===NO+3NO+10MnO+7HO。②由①分析知分离反应后的
2
混合溶液可获得氮肥,A项正确;由化学式KMnO 可知,n(Mn)=n(K),所以反应后的混合溶液中:
4
c(MnO)+c(MnO)=c(K+),B项错误;酸性条件下,KMnO 的还原产物为Mn2+,碱性条件下,KMnO
4 4
的还原产物为MnO,C项正确。③KMnO →KMnO 得1个电子,NO→NO失3个电子,根据得失电
4 2 4
子守恒可得关系式:3KMnO ~NO,则n(KMnO )=3n(NO)=3×=3 mol,m(KMnO )=3 mol×158
4 4 4
g·mol-1=474 g。(3)②由题图可知,PI端NO失去电子发生氧化反应生成 NO :NO+HO-2e-
2 2
===NO+2H+,最终NO 和HO 发生氧化还原反应生成硝酸:2NO +HO===2HNO 。
2 2 2 2 2 2 2 3
答案:(1)形成酸雨(或形成光化学烟雾、破坏臭氧层等)
(2)①4 10 14 OH- 10 7 HO ②AC ③474
2
(3)①化学 ②NO+HO-2e-===NO+2H+
2 2
2NO +HO===2HNO
2 2 2 3