文档内容
第 5 讲 氧化还原反应的计算及方程
式的配平
课 程 标 准 知 识 建 构
1.能从氧化还原反应原理，预测物质的化
学性质与变化，并能设计实验进行部分验
证，分析、解释有关实验现象。
2．能进行氧化还原方程式的配平与计算。
考点一 电子守恒思想在氧化还原反应中的应用
【典例1】 现有24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na SO 溶液恰好与20 mL浓度
2 3
为 0.02 mol·L－1的 K Cr O 溶液完全反应。已知 Na SO 可被 K Cr O 氧化为
2 2 7 2 3 2 2 7
Na SO ，则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
2 4
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
答案 B
解析 题目中指出被还原的元素是Cr，则得电子的物质是K Cr O ，失电子
2 2 7
的物质是Na SO ，其中S元素的化合价从＋4→＋6；而Cr元素的化合价将从＋
2 3
6→＋n(设化合价为＋n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L－
1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L－1×0.020 L×2×(6－n)，解得n＝3。
【对点练1】 (电子守恒在价态判断中的应用)某强氧化剂XO(OH)被Na SO
2 3
还原。如果还原2.4×10－3 mol XO(OH)，需用30 mL 0.2 mol·L－1的Na SO 溶液，
2 3
则X元素被还原后的价态是( )
A．＋2 B．＋1
C．0 D．－1
答案 C
解析 在氧化还原反应中电子得失数目相等。设在反应后 X的化合价为x，
则2.4×10－3×(5－x)＝0.03×0.2×2，解得x＝0，因此C选项正确。
【对点练2】 (电子守恒在计算中的应用)某离子反应中涉及H O、ClO－、NH、
2
H＋、N 、Cl－六种微粒。其中N 、ClO－的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下
2 2
列判断不正确的是( )A．该反应的还原剂是NH
B．消耗1 mol 还原剂，转移3 mol电子
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
D．当生成14 g N 时，消耗的ClO－为1.5 mol
2
答案 C
解析 根据题意图示可知，氧化剂为ClO－，还原剂为NH，由电子守恒得：
n(ClO－)×2＝n(NH)×3，n(ClO－)∶n(NH)＝3∶2，C项错误。
【对点练3】 (氧化还原电子守恒问题)(2020·山西太原市实验中学高三月考)
在反应3BrF ＋5H O===9HF＋Br ＋HBrO ＋O ↑中，若有5 mol H O参加反应，
3 2 2 3 2 2
被水还原的溴原子为( )
A．1 mol B．2/3 mol
C．4/3 mol D．2 mol
答案 C
解析 在反应3BrF ＋5H O===HBrO ＋Br ＋9HF＋O ↑中，元素化合价变化
3 2 3 2 2
情况为：溴元素由＋3价升高为＋5价，溴元素由＋3价降低为0价，氧元素化合
价由－2价升高为0价，所以BrF 既是氧化剂也是还原剂，同时水也是还原剂，若
3
5 mol H O参加反应，则生成1 mol O ，氧原子提供电子物质的量为2 mol×2，令
2 2
被水还原的 BrF 的物质的量为 x mol，根据电子转移守恒，则：2 mol×2＝x
3
mol×(3－0)，解得x＝4/3，选项C符合题意。
应用得失电子守恒解题的一般步骤【典例2】 取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生
8 960 mL的NO 气体和672 mL的N O 气体(均已折算为标准状况)，在反应后的
2 2 4
溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g。则x等于( )
A．8.64 B．9.20
C．9.00 D．9.44
答案 B
解析 反应流程
――→
x g＝17.02 g－m(OH－)，
而OH－的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO 得电子的
3
物质的量，即：
n(OH－)＝×1＋×2×1＝0.46 mol，
所以x g＝17.02 g－0.46 mol×17 g·mol－1＝9.20 g。
【对点练4】 (多步反应中电子守恒的应用)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到
硝酸铜溶液和NO 、N O 、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O (标准状况)混
2 2 4 2
合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5
mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( )
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
答案 A
解析 由题意可知，Cu失去的电子数与O 得到的电子数相等，即n(Cu)＝
2
2n(O )＝＝0.15 mol。根据质量守恒及 NaOH和Cu(NO ) 的反应可得关系式：
2 3 2
n(NaOH)＝2n[Cu(NO ) ]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。
3 2
【对点练5】 (利用电子守恒推导对应关系的应用)羟胺(NH OH)是一种还原
2
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的
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
KMnO 溶液完全反应。已知(未配平)：FeSO ＋KMnO ＋H SO ―→Fe (SO ) ＋
4 4 4 2 4 2 4 3
K SO ＋MnSO ＋H O，则羟胺的氧化产物是( )
2 4 4 2
A．N B．N O
2 2
C．NO D．NO
2
答案 B
解析 设氧化产物中N的化合价为x，根据电子守恒可推导关系 5NH OH～
2(x＋1)KMnO ，可列式
4
＝，
解得x＝1。
多步连续氧化还原反应的计算技巧
题目涉及氧化还原反应较多，数量关系较为复杂，用常规方法求解比较困难
只要中间各步反应过程中没有电子损耗，只依据起始反应物与最终产物，略去中
间过程，建立两者间的电子守恒关系，快速求解。
考点二 氧化还原反应方程式的书写与配平
【典例3】 配平下列化学方程式：
(1)________ H S＋________HNO ===________ S↓＋________ NO↑＋
2 3
________H O
2
(2)________MnO ＋ ________H ＋ ＋ ________Cl － ===________Mn2 ＋ ＋
________Cl ↑＋________H O
2 2
(3)________S ＋ ________KOH=====________K S ＋ ________K SO ＋
2 2 3
________H O
2
(4)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：Al O 、
2 3
C、N 、AlN、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。
2
________＋________＋________=====________AlN＋________。
(5)在酸性条件下，K Cr O 被Fe2＋还原为Cr3＋，完成下列方程式：
2 2 7
________Cr O＋________Fe2＋＋________===________Cr3＋＋________Fe3＋
2
＋________。
答案 (1)3 2 3 2 4
(2)2 16 10 2 5 8
(3)3 6 2 1 3
(4)Al O 3C N 2 3CO
2 3 2
(5)1 6 14H＋ 2 6 7H O
2
解析 (1)配平步骤如下
第一步：标变价，H S＋HNO3 ―→S↓＋NO↑＋H O
2 2第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学
计量数。
故H S的化学计量数为3，HNO 的化学计量数为2。
2 3
第四步：配系数，先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。
3H S＋2HNO ===3S↓＋2NO↑＋4H O
2 3 2
第五步：查守恒，其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。
(4)根据氮元素、碳元素的化合价变化判断，N 是氧化剂，C是还原剂，AlN为
2
还原产物，CO为氧化产物。
(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
【对点练6】 (正向配平和逆向配平的应用)
(1)________NaBO ＋ ________SiO ＋ ________Na ＋
2 2________H ===________NaBH ＋________Na SiO
2 4 2 3
(2)________Fe O ＋ ________HNO ( 稀 )===________Fe(NO ) ＋
3 4 3 3 3
________NO↑＋________H O
2
(3)________MnO ＋ ________C O ＋ ________H ＋ ===________Mn2 ＋ ＋
2
________ CO ↑＋________H O
2 2
(4)________P ＋ ________KOH ＋ ________H O===________K PO ＋
4 2 3 4
________PH
3
(5)________Cl ＋ ________KOH===________KCl ＋ ________KClO ＋
2 3
________H O
2
答案 (1)1 2 4 2 1 2 (2)3 28 9 1 14
(3)2 5 16 2 10 8 (4)2 9 3 3 5
(5)3 6 5 1 3
【对点练7】 (缺项配平)
(1)将NaBiO 固体(黄色，微溶)加入MnSO 和H SO 的混合溶液里，加热，溶
3 4 2 4
液显紫色(Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式：
________NaBiO ＋ ________Mn2 ＋ ＋ ________===________Na ＋ ＋
3
________Bi3＋＋________＋________。
(2)将Cu投入一定量的浓硝酸中，发生如下反应，其生成的NO 与NO的物质
2
的量之比为 2∶1，完成下列反应：________Cu＋________HNO (浓)===
3
________Cu(NO ) ＋________NO ↑＋________NO↑＋________。
3 2 2
(3)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K SO 和S的物质
2 4
的量之比为3∶2，完成下列化学方程式：
________KMnO ＋ ________K S ＋ ________===________K MnO ＋
4 2 2 4
________K SO ＋________S↓＋________。
2 4
答案 (1)5 2 14H＋ 5 5 2MnO 7H O
2
(2)5 16 5 4 2 8H O
2
(3)28 5 24KOH 28 3 2 12H O
2
【对点练8】 (需确定物质的氧化还原方程式的书写)硫化氢的转化是资源利
用和环境保护的重要研究课题。将H S和空气的混合气体通入FeCl 、FeCl 和
2 3 2
CuCl 的混合溶液中回收S，其转化如图所示(CuS不溶于水)。下列说法中，不正确
2
的是( )A.过程①中生成CuS的反应为H S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
2
B．过程②中，Fe3＋作氧化剂
C．回收S的总反应为2H S＋O ===2H O＋2S↓
2 2 2
D．过程③中，各元素化合价均未改变
答案 D
解析 由图可知，共发生的有三个反应① H S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋
2
②CuS＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋＋S
③ 4Fe2＋＋4H＋＋O ===4Fe3＋＋2H O，由此可以推出总反应 2H S＋
2 2 2
O ===2S↓＋2H O。过程①中，生成CuS的反应为H S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋，
2 2 2
故A正确；过程②中的反应为CuS＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋＋S，铁离子化合价降
低，作氧化剂，故B正确；①×2＋②×2＋③可以推出总反应2H S＋O ===2S↓
2 2
＋2H O，故C正确；过程③中的反应为4Fe2＋＋4H＋＋O ===4Fe3＋＋2H O，在转
2 2 2
化过程中O、Fe元素化合价发生变化，故D错误。
(1)配平的基本技能
①全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物
着手配平。
②自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(2)缺项配平的方法
①先用化合价升降法确定“两剂”或“两物”及其系数，然后根据原子守恒
或电荷守恒确定其他物质及其系数。
②补项原则
条件 补项原则
反应物缺H(氢)或多O(氧)补H＋生成H O，反应物少O(氧)补
2
酸性条件下
H O(水)生成H＋
2
反应物缺H(氢)或多O(氧)补H O(水)生成OH－，反应物少O(氧)
2
碱性条件下
补OH－生成H O
2微专题8 整合有效信息书写氧化还原反应方程式
“四步法”突破信息型氧化还原方程式的书写
【典例】 (2020·课标全国Ⅰ)钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5
价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO 、Fe O 。采用以下工艺流程
2 3 4
可由黏土钒矿制备NH VO 。
4 3
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Al3＋ Mn2＋
开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1
“酸浸氧化”中，VO＋转化为VO反应的离子方程式
_______________________________________________________________。
答案 VO＋＋MnO ＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H O
2 2
解析 第一步：列物质，确定反应主体。
依据工艺流程图提示，“酸浸氧化”步骤中加入的MnO 具有氧化性，可将
2
VO＋和VO2＋氧化成VO，根据表格中提供的金属离子种类可以确定，反应后锰元
素的还原产物为Mn2＋。
第二步：按“氧化剂＋还原剂→还原产物＋氧化产物”把离子方程式初步写
成：MnO ＋VO＋―→Mn2＋＋VO。
2
在此过程中，钒元素的化合价由＋3价升至＋5价，1 mol VO＋失去2 mol 电
子， Mn元素的化合价由＋4价降至＋2价，1 mol MnO 得到2 mol电子，根据得
2
失电子守恒可得四种微粒的系数分别为1，即参加氧化还原反应的微粒的关系为
VO＋＋MnO ―→VO＋Mn2＋；
2第三步：反应在酸性条件下进行，故在左边补充H＋，右边补充H O，MnO ＋
2 2
VO＋＋________H＋―→Mn2＋＋VO＋________H O。
2
第四步：依据电荷守恒及 H、O 原子守恒配平如下：MnO ＋VO＋＋2H＋
2
===VO＋Mn2＋＋H O
2
1．根据题目信息，完成有关方程式的书写。
(1)高铁酸钾(K FeO )是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。
2 4
FeCl 与KClO在强碱性条件下反应可制取K FeO ，其反应的离子方程式为
3 2 4
________________________________________________________________。
(2)Na S溶液长期放置有硫析出，原因为__________________________(用离
2
子方程式表示)。
(3)PbO 与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的离子方程式为
2
________________________________________________________________。
(4)酸性KMnO 溶液将乙醇氧化为乙酸，其反应的离子方程式为
4
________________________________________________________________。
(5)一定条件下，向FeSO 溶液中滴加碱性NaBH 溶液，溶液中BH(B元素的
4 4
化合价为＋3)与 Fe2＋反应生成纳米铁粉、H 和 B(OH)，其离子方程式为
2
__________________________________________________________________。
答案 (1)2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H O
2
(2)2S2－＋O ＋2H O===4OH－＋2S↓
2 2
(3)PbO ＋4H＋＋2Cl－=====Pb2＋＋Cl ↑＋2H O
2 2 2
(4)5C H OH＋4MnO＋12H＋===5CH COOH＋4Mn2＋＋11H O
2 5 3 2
(5)2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H ↑＋B(OH)
2
2．根据题目流程和条件，书写相关的反应方程式。
(1)利用钴渣[含Co(OH) 、Fe(OH) 等]制备钴氧化物的工艺流程如下：
3 3
Co(OH) 溶解还原反应的离子方程式为____________________________。
3
(2)二氧化氯(ClO )是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。氯化钠电解法是
2
一种可靠的工业生产ClO 方法。该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在
2特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO )与盐酸反应生成 ClO 。发生器中生成
3 2
ClO 的化学方程式为________________________________________________。
2
(3)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某
课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO 溶液反应，探究脱氮原理及相关
3
因素对脱氮速率的影响。
如图表示足量Fe粉还原上述KNO 溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度
3
pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t 时刻前
1
该反应的离子方程式：___________________________________。
答案 (1)2Co(OH) ＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋5H O
3 2
(2)2NaClO ＋4HCl===2ClO ↑＋Cl ↑＋2NaCl＋2H O
3 2 2 2
(3)4Fe＋NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H O
2
1．(2020·课标全国Ⅱ节选)化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯
的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
(1)Cl O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl 反应来制
2 2
备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl O的
2
化学方程式为_____________________________________________________。
(2)ClO 常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有
2
效成分为NaClO 、NaHSO 、NaHCO 的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出
2 4 3
大量气泡，得到ClO 溶液。上述过程中，生成ClO 的反应属于歧化反应，每生成1
2 2
mol ClO 消耗 NaClO 的量为________ mol；产生“气泡”的化学方程式为
2 2
______________________________________________________。
答 案 (1)2Cl ＋ HgO===HgCl ＋ Cl O (2)1.25 NaHCO ＋
2 2 2 3
NaHSO ===CO ↑＋Na SO ＋H O
4 2 2 4 2解析 (1)根据Cl 与HgO的反应为歧化反应，且一种生成物为Cl O，可知该
2 2
反应的化学方程式为2Cl ＋HgO===HgCl ＋Cl O。(2)结合题中信息制备ClO 时
2 2 2 2
发生歧化反应，可知反应的化学方程式为5NaClO ＋4NaHSO ===NaCl＋4Na SO
2 4 2 4
＋4ClO ↑＋2H O，即生成1 mol ClO 时消耗1.25 mol NaClO ；溶液中溢出大量
2 2 2 2
气泡是NaHCO 与NaHSO 反应产生的CO 气体。
3 4 2
2．(2020·北京卷)MnO 是重要化工原料，用软锰矿制备MnO 的一种工艺流
2 2
程如图。
资料：①软锰矿的主要成分为MnO ，主要杂质有Al O 和SiO
2 2 3 2
②金属离子沉淀的pH
Fe3＋ Al3＋ Mn2＋ Fe2＋
开始沉淀时 1.5 3.4 5.8 6.3
完全沉淀时 2.8 4.7 7.8 8.3
③该工艺条件下，MnO 与H SO 不反应。
2 2 4
(1)溶出：①溶出前，软锰矿需研磨。②溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的
主要途径如图所示。
ⅰ.Ⅱ是从软锰矿中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是
______________________________________________________________。
ⅱ.若Fe2＋全部来自于反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H ↑，完全溶出Mn2＋所需Fe
2
与MnO 的物质的量比值为2。而实际比值(0.9)小于2，原因是
2
________________________________________________________________。
(2)纯化 ：已知：MnO 的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO ，后加入
2 2
NH ·H O ， 调 溶 液 pH≈5 ， 说 明 试 剂 加 入 顺 序 及 调 节 pH 的 原 因 ：
3 2
_________________________________________________________________。
(3)产品纯度测定：向a g产品中依次加入足量b g Na C O 和足量稀H SO ，
2 2 4 2 4
加热至充分反应，再用c mol·L－1 KMnO 溶液滴定剩余Na C O 至终点，消耗
4 2 2 4
KMnO 溶液的体积为d L。(已知：MnO 及MnO均被还原为Mn2＋，相对分子质量：
4 2
MnO 86.94；Na C O 134.0)产品纯度为________。(用质量分数表示)
2 2 2 4答案 (1)①ⅰ.MnO ＋4H＋＋2Fe2＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H O ⅱ.二氧化锰能
2 2
够氧化单质铁转化为Fe2＋
(2)MnO 的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱
2
(3)×100%
解析 (1)ⅰ.根据反应途径可知，二氧化锰与亚铁离子反应生成二价锰离子和铁
离子，则反应的离子方程式为MnO ＋4H＋＋2Fe2＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H O；ⅱ.
2 2
根据方程式可知，Fe与MnO 的物质的量比值为2，实际反应时，二氧化锰能够氧
2
化单质铁转化为Fe2＋，导致需要的铁减少，故实际比值(0.9)小于2；(2)MnO 的氧
2
化性与溶液pH有关，且随酸性的减弱，氧化性逐渐减弱，溶液显酸性时，二氧化
锰的氧化性较强，故纯化时先加入MnO ，后加入NH ·H O，调溶液pH≈5，除去
2 3 2
溶液中的Al3＋、Fe3＋；(3)根据题意可知，部分草酸钠与二氧化锰发生氧化还原反
应，剩余部分再与高锰酸钾反应(5H C O ＋2KMnO ＋3H SO ===K SO ＋
2 2 4 4 2 4 2 4
2MnSO ＋10CO ↑＋8H O)，则与二氧化锰反应的草酸钠；MnO ＋Na C O ＋
4 2 2 2 2 2 4
2H SO ===Na SO ＋MnSO ＋2CO ↑＋2H O，则n(MnO )＝n(Na C O )＝－×5，
2 4 2 4 4 2 2 2 2 2 4
产 品 纯 度 ＝ ×100% ＝ ×100% 。
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1．(2020·泉州五校联考)已知二氯化二硫(S Cl )的结构式为Cl—S—S—Cl，它
2 2
易与水反应：
2S Cl ＋2H O===4HCl＋SO ↑＋3S↓
2 2 2 2
对该反应的说法正确的是( )
A．S Cl 既作氧化剂又作还原剂
2 2
B．H O作还原剂
2
C．每生成1 mol SO 转移4 mol电子
2
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶1
答案 A
2．某碘盐(含KIO )溶解于水，滴加KOH溶液使之显碱性，若通入氯气可以生
3
成K H IO ，关于该反应的说法错误的是( )
3 2 6
A．碘盐中碘元素被氧化
B．Cl 的氧化性强于IO
2
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
D．转移1 mol电子时，有0.5 mol K H IO 生成
3 2 6答案 C
解析 向碘酸钾(KIO )的碱性溶液中通入氯气，可以得到K H IO ，反应中I
3 3 2 6
元素的化合价由＋5价升高为＋7价，Cl元素的化合价由0降低为－1价，反应的
离子方程式为IO＋Cl ＋4OH－===H IO＋2Cl－＋H O。I元素的化合价升高，则在
2 2 2
该反应中碘元素被氧化，故A正确；该反应中IO作还原剂，Cl 作氧化剂，Cl 的氧
2 2
化性强于IO，故B正确；根据方程式可知，IO作还原剂，Cl 作氧化剂，氧化剂与
2
还原剂的物质的量之比为 1∶1，故 C 错误；反应中生成 1 mol K H IO 转移 1
3 2 6
mol×(7－5)＝2 mol电子，则反应中转移1 mol电子时，有0.5 mol K H IO 生成，
3 2 6
故D正确。
3．衣服上不小心沾到了蓝色墨水，可以先涂上酸性高锰酸钾溶液，即可除去
蓝墨水中的鞣酸亚铁，再用乙二酸的稀溶液擦洗，可以迅速除去过量的KMnO ，
4
其反应的离子方程式为MnO＋H C O ＋H＋―→CO ↑＋Mn2＋＋H O(未配平)。下
2 2 4 2 2
列有关叙述不正确的是( )
A．每转移2 mol电子，就有1 mol乙二酸被还原
B．氧化剂和还原剂的化学计量数之比是2∶5
C．鞣酸亚铁和乙二酸都具有还原性
D．蓝墨水与红墨水混用易因胶体聚沉而导致书写不畅
答案 A
解析 乙二酸中碳元素的化合价为＋3价，生成物二氧化碳中碳元素的化合
价为＋4价，化合价升高，是被氧化而不是被还原，故A错误；根据配平的离子方
程式可知，氧化剂是高锰酸根，还原剂是乙二酸，氧化剂和还原剂的化学计量数
之比是2∶5，故B正确；酸性高锰酸钾溶液可除去蓝墨水中的鞣酸亚铁，再用乙
二酸的稀溶液擦洗，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，鞣酸亚铁和乙二酸都具有
还原性，故C正确；蓝墨水是一种胶体，蓝墨水与红墨水混用，易因胶体聚沉而导
致书写不畅，故D正确。
4．(2020·山东部分重点中学质量抽测)把图b的碎纸片补充到图a中，可得到
一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是( )
A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3
B．若有1 mol S被氧化，则生成2 mol S2－
C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2D．2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移
答案 B
解析 根据图a、图b，可知该反应中只有硫元素的化合价发生变化，由于反
应物中单质硫处于中间价态，因此发生单质硫的歧化反应，配平离子方程式为3S
＋6OH－===2S2－＋SO＋3H O，A项错误；若有1 mol S被氧化，生成1 mol SO，同
2
时有2 mol S被还原，生成2 mol S2－，B项正确；氧化剂与还原剂的物质的量之比
为2∶1，C项错误；2 mol S参加反应有 mol电子发生转移，D项错误。
5．(2020·安徽合肥检测)0.1 mol金属锡完全溶于100 mL 12 mol·L－1 HNO 溶
3
液中放出0.4 mol NO ，反应后溶液中c(H＋)为8 mol·L－1(溶液体积变化忽略不计)
2
由此推断氧化产物可能是( )
A．Sn(NO ) B．SnO ·4H O
3 2 2 2
C．Sn(NO ) D．Sn(NO ) 和Sn(NO )
3 4 3 2 3 4
答案 B
解析 由反应后溶液中的 c(H＋)＝8 mol·L－1，可知 HNO 有剩余，反应的
3
HNO 为0.1 L×12 mol·L－1－0.1 L×8 mol·L－1＝0.4 mol，设金属锡被氧化后的化
3
合价为x，由得失电子守恒可知，0.1 mol×(x－0)＝0.4 mol×(5－4)，解得x＝4，即
氧化产物中锡元素的化合价为＋4，由于溶液中c(H＋)＝8 mol·L－1，根据氮原子守
恒可知c(NO)＝＝8 mol·L－1，此时溶液呈电中性，说明溶液中不存在Sn(NO ) ，故
3 4
氧化产物为SnO ·4H O，选项B正确。
2 2
6．已知反应：As S ＋HNO ＋X―→H AsO ＋H SO ＋NO↑，下列关于该反应
2 3 3 3 4 2 4
的说法不正确的是( )
A．X为H O
2
B．参加反应的HNO 全部被还原
3
C．氧化产物为H SO 和H AsO
2 4 3 3
D．生成1 mol H AsO 转移2 mol e－
3 4
答案 D
解析 As S 中As元素的化合价＋3价，S元素的化合价－2，由方程式可知，
2 3
反应中As元素的化合价由＋3→＋5，S元素的化合价由－2→＋6，砷和硫元素化
合价升高被氧化，N的化合价由＋5→＋2，化合价降低被还原，配平的化学方程
式为3As S ＋28HNO ＋4H O===6H AsO ＋9H SO ＋28NO↑。由原子个数守恒
2 3 3 2 3 4 2 4
可知，X为H O，故A正确；由化学方程式可知参加反应的HNO 全部被还原为
2 3
NO，故B正确；反应中As元素的化合价由＋3→＋5，S元素的化合价由－2→＋6，砷和硫元素化合价升高被氧化，则氧化产物为H SO 和H AsO ，故C正确；生
2 4 3 4
成1 mol H AsO 转移电子 mol＝14 mol，故D错误。
3 4
7．已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化 KI，自身发生如下变化：
H O →H O；IO→I ；MnO→Mn2＋；HNO →NO。如果分别用等物质的量的这些物
2 2 2 2 2
质氧化足量的KI，得到I 最多的是( )
2
A．H O B．IO
2 2
C．MnO D．HNO
2
答案 B
解析 KI被氧化得到I 1 mol KI在反应中失去1 mol电子，再据题中所给信
2,
息：H O →H O,1 mol H O 得2 mol e－，IO→I 1 mol IO得5 mol e－，MnO→Mn2＋，
2 2 2 2 2 2,
1 mol MnO可得 5 mol e－，HNO →NO,1 mol HNO 得1 mol e－。虽然B、C项中的
2 2
1 mol IO、MnO均可得5 mol e－，但B中生成物I 可来自IO和I－，故得I 最多者
2 2
应是IO与I－的反应。
8．U常见化合价有＋4价和＋6价，硝酸铀酰[UO (NO ) ]加热可发生如下分
2 3 2
解：UO (NO ) ―→U O ＋NO ↑＋O ↑(未配平)，将气体产物收集于试管中并倒
2 3 2 x y 2 2
扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式
是( )
A．UO B．2UO ·UO
2 2 3
C．UO D．UO ·2UO
3 2 3
答案 C
解析 气体被吸收，说明二氧化氮、氧气和水发生的反应为 4NO ＋O ＋
2 2
2H O===4HNO ，所以二氧化氮和氧气的计量数之比是4∶1，根据氧化还原反应
2 3
中得失电子数相等知，U元素的化合价不变，所以生成物是UO ，故选C。
3
9．向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO 溶液，当加入2.6 mol NaBrO
3 3
时，测得反应后溶液中溴和碘的存在形式及物质的量分别为：
粒子 I Br IO
2 2
物质的量/mol 0.5 1.3
针对上述反应，下列说法正确的是( )
A．NaBrO 是还原剂
3
B．氧化产物只有I
2
C．该反应共转移电子的物质的量是12 mol
D．参加反应的NaI为3 mol答案 D
解析 NaBrO 中溴元素由＋5价被还原生成0价，则NaBrO 是氧化剂，A错
3 3
误；NaI中－1价碘离子被氧化生成0价的I 和＋5价的IO，则氧化产物为I 和
2 2
IO，B错误；2.6 mol NaBrO 反应转移的电子为2.6 mol×(5－0)＝13 mol，C错误；
3
根据电子守恒，生成IO的物质的量为＝2 mol，根据碘原子守恒可知，参加反应的
NaI的物质的量为n(IO)＋2n(I )＝2 mol＋0.5 mol×2＝3 mol，D正确。
2
10．五氧化二钒(V O )是一种两性氧化物，具有强氧化性，其制备方法如下图
2 5
所示。下列关于五氧化二钒的说法中错误的是( )
A．五氧化二钒的结构式为
B．V O 溶于碱生成VO
2 5
C ． “ 沉 钒 ” 涉 及 反 应 的 化 学 方 程 式 为 6NaVO ＋ 2H SO ＋
3 2 4
2NH Cl===(NH ) V O ↓＋2Na SO ＋2H O＋2NaCl
4 4 2 6 16 2 4 2
D．V O ＋6HCl(浓)===2VOCl ＋Cl ↑＋3H O，生成1 mol Cl 转移电子数为
2 5 2 2 2 2
2N
A
答案 B
解析 根据五氧化二钒的化学式(V O )及氧元素的化合价可以推出钒元素的
2 5
化合价为＋5价，因此A中所示的结构式正确；根据题干信息知V O 是一种两性
2 5
氧化物，既可与酸反应，也可与碱反应，其与碱的反应属于复分解反应，各元素化
合价不变，故B错误；根据题目所给流程图可知，“沉钒”是使钒元素以沉淀形
式析出，发生的是复分解反应，各元素化合价不发生改变，故C正确；V O 具有强
2 5
氧化性，其与盐酸反应时可将Cl－氧化成氯气，生成1 mol Cl 转移2 mol e－，D正
2
确。
11．(2020·湖南汨罗市高三检测)高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，
工业上采用向 KOH 溶液中通入氯气，然后再加入 Fe(NO ) 溶液的方法制备
3 3
K FeO ，发生反应：
2 4
①Cl ＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO ＋H O(未配平)；
2 3 2
②2Fe(NO ) ＋3KClO＋10KOH===2K FeO ＋6KNO ＋3KCl＋5H O。
3 3 2 4 3 2下列说法正确的是( )
A．若反应①中n(ClO－)∶n(ClO)＝5∶1，则氧化剂与还原剂的物质的量之比
为2∶1
B．反应①中每消耗4 mol KOH，吸收标准状况下22.4 L Cl
2
C．氧化性：K FeO >KClO
2 4
D．若反应①的氧化产物只有KClO，则得到0.2 mol K FeO 时消耗0.3 mol Cl
2 4 2
答案 D
解析 A选项，若反应①中n(ClO－)∶n(ClO)＝5∶1，设物质的量分别为 5
mol和1 mol，则化合价升高失去10 mol电子，则化合价降低得到10 mol电子，消
耗Cl 8 mol，氧化剂与还原剂的物质的量之比为10∶6，即5∶3，故A错误；B选
2
项，根据反应①得出n(K)＝n(Cl)，因此每消耗4 mol KOH，吸收氯气2 mol，即标
准状况下44.8 L Cl ，故B错误；C选项，根据第二个方程式比较氧化性，氧化剂氧
2
化性强于氧化产物氧化性，因此KClO > K FeO ，故C错误；D选项，若反应①的
2 4
氧化产物只有KClO，则Cl 与KClO物质的量之比为1∶1，根据第二个方程式得
2
到KClO 与K FeO 物质的量之比为 3∶2，因此得到 0.2 mol K FeO 时消耗 0.3
2 4 2 4
mol Cl ，故D正确。
2
12．氰化物是剧毒物质，传统生产工艺的电镀废水中含一定浓度的CN－，无
害化排放时必须对这种废水进行处理。可采用碱性条件下的 Cl 氧化法处理这种
2
废水，涉及以下两个反应：反应i，CN－＋OH－＋Cl ―→OCN－＋Cl－＋H O(未配
2 2
平)；反应ii，OCN－＋OH－＋Cl ―→X＋Y＋Cl－＋H O(未配平)。其中反应i中N
2 2
元素的化合价没有变化，常温下，X、Y是两种无毒的气体。下列判断正确的是(
)
A．反应i中氧化剂与还原剂的化学计量数之比为2∶1
B．X、Y是CO 、N ，且均为反应ii的氧化产物
2 2
C．该废水处理工艺过程中须采取措施，防止Cl 逸出到空气中
2
D．处理c(CN－)＝0.000 1 mol·L－1的废水106 L，消耗Cl 5.6×103 L
2
答案 C
解析 配平后的反应i为CN－＋2OH－＋Cl ===OCN－＋2Cl－＋H O，其中CN
2 2
－为还原剂，Cl 为氧化剂，二者的化学计量数之比为1∶1，A项错误；反应ii中，
2
Cl 是氧化剂，则OCN－为还原剂，根据反应i中N元素的化合价没有变化，由CN
2
－中N元素的化合价为－3价，可知OCN－中N元素的化合价为－3价，C元素的
化合价为＋4价，又X、Y是两种无毒的气体，故反应ii的氧化产物只有N ，B项
2错误；该废水处理工艺中所用的Cl 有毒，须采取措施，防止Cl 逸出到空气中，C
2 2
项正确；题中没有说明气体是在标准状况下，故无法计算一定物质的量的气体的
体积，D项错误。
二、非选择题(本题包括3小题)
13．某反应中反应物与生成物有AsH 、H SO 、KBrO 、K SO 、H AsO 、H O和
3 2 4 3 2 4 3 4 2
一种未知物质X。
(1)已知KBrO 在反应中得到电子，则该反应的还原剂是________。
3
(2)已知 0.2 mol KBrO 在反应中得到 1 mol 电子生成 X，则 X 的化学式为
3
________。
(3)根据上述反应可推知________(填序号)。
A．氧化性：KBrO ＞H AsO
3 3 4
B．氧化性：H AsO ＞KBrO
3 4 3
C．还原性：AsH ＞X
3
D．还原性：X＞AsH
3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列方框中，
并标出电子转移的方向和数目(用单线桥法表示)。
＋
(5)KClO 可以和草酸(H C O )、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO ，还生
3 2 2 4 2
成 CO 和 KHSO 等 物 质 。 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 ：
2 4
_____________________________________________________________________
___。
答案 (1)AsH (2)Br (3)AC
3 2
(5)2KClO ＋H C O ＋2H SO ===2ClO ↑＋2CO ↑＋2KHSO ＋2H O
3 2 2 4 2 4 2 2 4 2
解析 (1)KBrO 在反应中得到电子，KBrO 中Br元素的化合价降低，作氧化
3 3
剂；AsH 被氧化为H AsO ；AsH 作还原剂。
3 3 4 3
(2)设X中Br 元素的化合价为 x，Br 元素化合价由＋5价降低到 x，则 0.2
mol×(＋5－x)＝1 mol，解得x＝0，故X为Br 。
2
(3)反应中KBrO 作氧化剂，H AsO 是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产
3 3 4
物的氧化性，则氧化性：KBrO ＞H AsO ，故A正确、B错误；反应中AsH 作还原
3 3 4 3
剂，X是还原产物，还原剂的还原性强于还原产物的还原性，所以还原性：AsH ＞
3X，故C正确、D错误。
(4)反应中KBrO 得到电子，AsH 失去电子，共转移40e－，则标出电子转移的
3 3
方向和数目为 。
(5)KClO 和草酸(H C O )在酸性条件下反应生成ClO 、CO 和KHSO ，反应
3 2 2 4 2 2 4
的化学方程式为 2KClO ＋H C O ＋2H SO ===2ClO ↑＋2CO ↑＋2KHSO ＋
3 2 2 4 2 4 2 2 4
2H O。
2
14．(2020·湖北黄冈市高三联考)氮、磷对水体的污染情况越来越受到人们的
重视。回答下列问题：
(1)常温下，在 pH 约为 9 时，用澄清石灰水可将水体中的 HPO 转化为
Ca (PO ) (OH) 沉淀除去，该反应的离子方程式为______________________。
10 4 6 2
(2)除去地下水中的硝态氮通常用还原剂将其还原为N 。
2
①Prusse等提出的用Pd－Cu作催化剂，常温下，在pH为4.0～6.0时，可直接
用H 将NO还原为N ，该反应的离子方程式为_________________________。
2 2
研究发现用H 和CO 的混合气体代替H ，NO的去除效果比只用H 时更好，
2 2 2 2
其原因是___________________________________________________。
②在pH约为5时，用纳米Fe粉可将NO还原为N ，Fe粉被氧化为Fe2＋，该
2
反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
(3)实验测得相同条件下，用次氯酸钠脱除水体中的氨态氮的过程中(2NH ＋
3
3ClO－===N ＋3H O＋3Cl－)，pH与氨态氮的去除率关系如图所示，在pH大于9
2 2
时，pH越大，去除率越小，其原因是_________________________________。
答案 (1)10Ca2＋＋8OH－＋6HPO===
Ca (PO ) (OH) ↓＋6H O
10 4 6 2 2
(2)①2NO＋5H ＋2H＋=====N ＋6H O CO 溶于水后呈酸性，可以提供H＋，
2 2 2 2
有利于pH维持在4.0～6.0
②5∶1
(3)pH大于9时，ClO－的氧化性减弱，不利于氧化NH
3
解析 (1)Ca(OH) 与HPO反应产生Ca (PO ) (OH) 沉淀和水，根据电荷守恒
2 10 4 6 2原 子 守 恒 ， 可 得 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为 10Ca2 ＋ ＋ 8OH － ＋
6HPO===Ca (PO ) (OH) ↓＋6H O；(2)①在pH为4.0～6.0的酸性条件下，具有
10 4 6 2 2
还原性的 H 可以将 NO 还原为 N ，反应的离子方程式为：2NO＋5H ＋2H＋
2 2 2
=====N ＋6H O ；若H 中混有CO ，CO 溶于水反应产生的H CO 发生电离产生
2 2 2 2 2 2 3
H＋，有利于pH维持在4.0～6.0，便于H 还原NO；
2
②在pH约为5时，用纳米Fe粉可将NO还原为N ，Fe粉被氧化为Fe2＋，根
2
据电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可得该反应的离子方程式为：5Fe＋12H＋＋
2NO===5Fe2＋＋N ↑＋6H O，可知，在该反应中氧化产物Fe2＋与还原产物N 的
2 2 2
物质的量之比为5∶1；(3)ClO－具有强的氧化性，溶液的pH越小，ClO－氧化性越
强，pH越大，ClO－的氧化性越弱。当pH大于9时，溶液碱性较强，则ClO－的氧化
性减弱，不利于氧化NH 。
3
15．钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛
的应用，从钛白水解工业废酸(含Sc3＋、TiO2＋、Mn2＋、H＋、SO等离子)中提取氧化
钪(Sc O )的一种流程如图：
2 3
请回答下列问题：
(1)在钛白水解工业废酸中，加入H O 是为了使TiO2＋转化为难萃取的[Ti(O )
2 2 2
(OH)(H O) ]＋，[Ti(O )(OH)(H O) ]＋中Ti的化合价为________。
2 4 2 2 4
(2)钪的萃取率(E%)与O/A值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如
下图，应选择的合适O/A值为________。
温度对钪、钛的萃取率影响情况见下表，合适的萃取温度为10～15 ℃，其理
由是___________________________________________________。
T/℃ 5 10 15 25 30
钪的萃取率/% 91.3 96 97.1 97.3 98.0
钛的萃取率/% 0.94 0.95 2.10 3.01 4.20(3)已知钪与铝类似，其氢氧化物具有两性。反萃取步骤中，加入NaOH使溶
液呈碱性，碱性条件下双氧水可以氧化锰离子生成滤渣Ⅰ，写出该反应的离子方
程式___________________________________________________________。
(4)草酸钪“灼烧”的化学方程式为_______________________________。
(5)若该钛白水解废酸中含Sc3＋的浓度为16 mg·L－1，从1 m3该废酸中提取得
到21.6 g Sc O ，则钪的提取率为________(保留两位有效数字)。
2 3
答案 (1)＋4
(2)1∶4 温度为10～15 ℃时，钪的萃取率较高，且钛的萃取率较低
(3)Mn2＋＋H O ＋2OH－===MnO ↓＋2H O
2 2 2 2
(4)2Sc (C O ) ＋3O =====2Sc O ＋12CO (5)88%
2 2 4 3 2 2 3 2
解析 (1)[Ti(O )(OH)(H O) ]＋中存在过氧根离子(O)和OH－，故化合物中Ti
2 2 4
为＋4价。(2)在10～15 ℃钪萃取率较大，而钛的萃取率较低，钪的相对纯度较高
(4)草酸根中碳的化合价是＋3价，在灼烧草酸钪时会被氧化为CO ，则化学方程
2
式为2Sc (C O ) ＋3O =====2Sc O ＋12CO 。(5)1 m3废酸中Sc3＋的质量为16 g，
2 2 4 3 2 2 3 2
21.6 g Sc O 中钪的质量为21.6 g×≈14 g，故钪的提取率为×100%≈88%。
2 3
