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1.3.2 氧化还原反应规律及配平
【题组一 氧化还原反应的配平】
1.(2020·全国课时练习)在酸性条件下,可发生如下反应: +2M3++4H O= +Cl-+8H+,
2
中M的化合价是 ( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】C
【解析】根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,从而得出
MOn-中M的化合价为+6价,故C正确。62.(2019·全国高一课时练习)在离子反应xR++yH++O =mR3+
2 7 2
+nH O中,n和m 分别为
2
A.2、2 B.2、3 C.3、3 D.2、4
【答案】A
【解析】根据反应前后所带电荷数守恒,得出x+y=3m,根据原子守恒,x=m,n=2,得出m=2,故选项A
正确。
3.(2020·全国高一课时练习)(1)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
(________) (________) ________=(________) (________)
________
(2)在稀硫酸中,Cr的最高价含氧酸的钾盐( )氧化O的一种氢化物,Cr被还原为+3价,该反
应的化学方程式是_______________________。
【答案】(1)2 5 2 10
(2)
【解析】(1)反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,碳元素化合价从+3价升高到+4
价,失去1个电子,根据得失电子守恒可知转移电子数是10个,根据电荷和原子守恒可知反应前还有氢离
子参加,反应后还有水生成,则反应的方程式为 。
(2)反应中Cr的最高价含氧酸的钾盐( )做氧化剂,+3价的Cr是还原产物;O的一种氢化物是还原剂,应该是 ,反应后 是氧化产物,反应中Cr元素化合价从+6价降低到+3价,得到3个电子,
氧元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,根据电子得失守恒反应中转移6个电子,根据电荷守恒
和原子守恒可知在方程式左边补上 ,方程式右边补上 ,配平后的方程式为
。
4.(2020·全国课时练习)某化学反应的反应物和产物如下:
KMnO +KI+H SO →MnSO +I +KIO+K SO +H O
4 2 4 4 2 3 2 4 2
(1)该反应的氧化产物是__________(填化学式)。
(2)如果反应方程式中I 和KIO 的系数都是5,则:
2 3
①KMnO 的系数是______。
4
②配平上述化学方程式,并用单线桥表示电子转移的方向和数目________。
(3)如果没有对反应方程式中的某些系数进行限定,可能的配平的系数有许多组,原因是_______。
【答案】(1)I、KIO
2 3
(2)①8 ②
(3)该反应方程式中含两种氧化产物,二者的比例和氧化剂的用量都可以发生变化
【解析】(1)该反应中锰元素化合价由+7降低到+2,KMnO 是氧化剂,MnSO 是还原产物,碘元素化合价
4 4
由-1分别升高到0和+5,KI为还原剂,氧化产物是I、KIO 。
2 3
(2)①如果反应方程式中I 和KIO 的系数都是5,则化合价升高总数为(12+6)5=40,根据元素化合价升降
2 3
总数相等知,KMnO 的系数为 。
4
②配平化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目:
。
(3)该反应方程式中含两种氧化产物,二者的比例和氧化剂的用量都可以发生变化,故如果没有对配平的系
数进行限定,可能的配平的系数有许多组。
5.(2019·天津市滨海新区塘沽第一中学高一月考)按要求填空
(1)铁屑加入硝酸银溶液中反应的离子方程式为______。(2)醋酸(CHCOOH)与烧碱溶液反应的离子方程式为______。
3
(3)NaHSO 是一种______(填“酸、碱、盐”),向NaHSO 溶液中滴加Ba(OH) 溶液至溶液呈中性时,
4 4 2
该反应的离子方程式为_____。
(4)实验室制备少量Fe(OH) 胶体的化学方程式为______。
3
(5)配平下列方程式:____SO 2-+___IO -+___H+=___SO2-+___I +___H O,______
3 3 4 2 2
(6)一定条件下,ROn-和氟气可发生如下反应:ROn-+F +2OH-=RO -+2F-+H O,从而可知在ROn-中,元
3 3 2 4 2 3
素R的化合价是____。
【答案】(1)Fe+2Ag+=Fe2++2Ag (2)CHCOOH+OH-=CH COO-+H O
3 3 2
(3)盐 2OH-+Ba2++2H++SO2-=BaSO ↓+2H O
4 4 2
(4)FeCl +3H O Fe(OH) (胶体)+2HCl
3 2 3
(5)5SO 2-+2IO -+2H+=5SO2-+I +H O +5
3 3 4 2 2
【解析】(1)铁屑加入硝酸银溶液中发生置换反应,反应的离子方程式为Fe+2Ag+=Fe2++2Ag,故答案为:
Fe+2Ag+=Fe2++2Ag;
(2)醋酸与烧碱溶液发生中和反应,CHCOOH为弱酸,用化学式表示,反应的离子反应为CHCOOH+OH-
3 3
=CH COO-+H O,故答案为:CHCOOH+OH-=CH COO-+H O;
3 2 3 3 2
(3)NaHSO 电离生成了金属阳离子和酸根离子,属于盐类,NaHSO 是二元强酸的酸式盐,向NaHSO 溶液
4 4 4
中滴加Ba(OH) 溶液至溶液呈中性时,反应的化学方程式为:2NaHSO+Ba(OH) =BaSO ↓+Na SO +2H O,
2 4 2 4 2 4 2
则离子方程式为:2H++SO2-+Ba2++2OH-=BaSO ↓+2H O,故答案为:盐;2H++SO2-+Ba2++2OH-
4 4 2 4
=BaSO ↓+2H O;
4 2
(4)制备Fe(OH) 胶体的原理是利用铁离子水解生成氢氧化铁胶体,反应的化学方程式为FeCl +3H O
3 3 2
Fe(OH) (胶体)+3HCl,故答案为:FeCl +3H O Fe(OH) (胶体)+3HCl;
3 3 2 3
(5)____SO 2-+___IO -+___H+=___SO2-+___I +___H O中S元素由+4价升高为+6价,升高2,I元素由+5价
3 3 4 2 2
降低为0价,降低10,根据化合价升降守恒,有5SO 2-+2IO -+___H+=5SO2-+I +___H O,再结合质量守恒
3 3 4 2 2
和电荷守恒配平得:5SO 2-+2IO -+2H+=5SO2-+I +H O,故答案为:5SO 2-+2IO -+2H+=5SO2-+I +H O;
3 3 4 2 2 3 3 4 2 2
(6)由离子方程式ROn-+F +2OH-=RO -+2F-+H O,反应后1个RO-离子带1个单位的负电荷、2个F-离子带2
3 2 4 2 4
个单位的负电荷,而反应前2个OH-离子带2个单位负电荷,根据反应前后的电荷守恒,可判断n=1,则离
子ROn-为RO-;设RO-离子中R元素的化合价为x,则有x+(-2)×3=-1,解得x=+5。故答案为:+5。
3 3 3
【题组二 生活中的氧化还原反应】
1.(2020·杏花岭·山西实验中学月考)氧化还原反应广泛应用于金属的冶炼。下列说法正确的是
A.冶炼铁的主要原料有铁矿石、焦炭、空气、石灰石等,其中焦炭的作用是氧化剂B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素都发生还原反应
C.工业上Mg由电解熔融的MgO制取,Na由电解熔融的NaCl制取
D.越活泼的金属越容易冶炼
【答案】B
【解析】A.炼铁时要用到焦炭,它有两个作用,生成还原剂CO,燃烧放热,维持炉温,则C元素化合价
升高,失电子作还原剂,故A错误;
B.湿法炼铜与火法炼铜的反应中,铜元素化合价由+2价变为0价,得电子化合价降低,Cu元素被还原,
发生还原反应,故B 正确;
C.MgO的熔点高,电解MgO制取Mg消耗能源高,应电解熔融的氯化镁制取Mg,故C错误;
D.越活泼金属对应的阳离子越难以得到电子被还原,难以冶炼,故D错误;
答案为B。
2.(2020·全国课时练习)亚硝酸盐中毒,又名乌鸦病,久置的泡菜中常含亚硝酸盐。亚硝酸盐可将正常
的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,血红蛋白中的铁元素由 价变为 价失去携氧能力,使组织出现缺氧
现象。新鲜水果蔬菜富含的维生素C是亚硝酸盐中毒的有效解毒剂。下列说法中不正确的是( )
A.在中毒过程中血红蛋白被氧化 B.解毒时高铁血红蛋白被还原
C.维生素C应具有还原性 D.中毒时亚硝酸盐发生氧化反应
【答案】D
【解析】A.中毒时,亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,血红蛋白被氧化,该A正确;
B.解毒时,高铁血红蛋白被还原为正常血红蛋白,故B正确;
C.维生素C解毒就要使 转化为 ,因此维生素C作还原剂,具有还原性,故C正确;
D.中毒时,亚硝酸盐可将正常的血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,血红蛋白被氧化,亚硝酸盐被还原,亚硝
酸盐发生还原反应,故D错误;故选D。
3.(2020·全国专题练习)在西汉古籍中曾有记载,曾青得铁则化为铜[即曾青( )与铁反应生成铜],
下列说法正确的是( )
A.铁和铜都能导电,是电解质 B.上述反应中“曾青”被氧化,是氧化剂
C.上述反应属于置换反应 D.上述反应无明显现象
【答案】C
【解析】A.铁和铜都属于单质,既不属于电解质,又不属于非电解质,故A不选;B.反应 是置换反应,硫酸铜中铜元素的化合价降低,被还原,是氧化剂,故
B不选;
C.由B可知该反应属于置换反应,故答案选C;
D.Fe与 溶液反应,可观察到铁的表面覆盖一层红色物质、溶液由蓝色变成浅绿色,故D不选。
答案选C
4.(2019·山东临沂·高一期中)中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl 和金属钠为原料,在700℃时反
4
应制造出纳米级金刚石粉末和另一种化合物。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,被科学家们高度
评价为“稻草变黄金”。下列有关说法中,你认为错误的是( )
A.Na的还原性强于金刚石 B.另一种化合物是NaCl
C.纳米级金刚石粉末可以透过半透膜 D.这个反应是置换反应
【答案】C
【解析】反应的方程式为4Na+CCl C+4NaCl。
4
A、反应中Na元素化合价升高,被氧化,为还原剂,所以Na的还原性强于金刚石,故A正确;
B、根据方程式,“另一种化合物”指的是NaCl,故B正确;
C、胶体的粒子直径在1~100nm之间,不能透过半透膜,因此纳米级金刚石粉末不能透过半透膜,故C错
误;
D、CCl 和金属钠反应生成金刚石和氯化钠,符合“单质+化合物=单质+化合物”的特点,属于置换反应,
4
故D正确;故选C。
5.(2021·湖北武汉·高三开学考试)中华文化源远流长。下列诗句或谚语中不涉及氧化还原反应的是
A.蜡炬成灰泪始干 B.爆竹声中一岁除
C.烈火焚烧若等闲 D.雷雨发庄稼
【答案】C
【解析】A.蜡炬成灰是蜡烛的燃烧,是氧化还原反应,A不符合题意;
B.爆竹燃烧涉及到燃烧反应,是氧化还原反应,B不符合题意;
C.烈火焚烧若等闲涉及到碳酸钙在高温下的分解,无元素化合价的升价,不是氧化还原反应,C符合题
意;
D.雷雨发庄稼过程,氮气反应生成了硝酸根离子,是氧化还原反应,D不符合题意;
答案选C。
6.(2020·渝中·重庆巴蜀中学高一期末)日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反
应无关的是A.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏 B.煤矿瓦斯爆炸
C.铁制菜刀生锈(Fe O·nH O) D.铜铸塑像上出现铜绿[Cu (OH) CO]
2 3 2 2 2 3
【答案】A
【解析】A.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏,为碳酸钙与酸发生复分解反应生成二氧化碳和水,为非氧化还
原反应,A符合题意;
B.煤矿瓦斯爆炸,为甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,为氧化还原反应,B与题意不符;
C.铁制菜刀生锈(Fe O·nH O)为铁与氧气反应生成氧化铁,为氧化还原反应,C与题意不符;
2 3 2
D.铜铸塑像上出现铜绿[Cu (OH) CO]为铜与氧气、二氧化碳和水反应生成铜绿,为氧化还原反应,D与
2 2 3
题意不符;答案为A。
7(2020·重庆高一期末)吸入人体內的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”,它能加速人体衰老,被称
为“生命杀手”,服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na SeO),能消除人体內的活性氧,由此推断
2 3
NaSeO 在人体中的作用是( )
2 3
A.作氧化剂 B.作还原剂
C.既作氧化剂又作还原剂 D.既不作氧化剂又不作还原剂
【答案】B
【解析】“活性氧”氧化性极强,服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na SeO),能消除人体內的活性氧,
2 3
表明NaSeO 能将“活性氧”还原,“活性氧”为氧化剂,NaSeO 为还原剂,由此可知NaSeO 在人体中
2 3 2 3 2 3
作还原剂,故答案为:B。