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第05 讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
目录
01 课标达标练
题型01 氧化还原反应方程式配平
题型02 缺项氧化还原反应配平
题型03 电子守恒法在化学反应中的应用
题型04 信息型氧化还原反应方程式书写
题型05 氧化还原反应综合应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 氧化还原反应方程式配平
1.
【对未配平的氧化还原反应进行分析】(2025·吉林二模)磷是世界上第一种被发现的元素。白
磷(P4)中毒可用CuSO4溶液解毒,发生如下反应:P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平),下列说法
中正确的是( )
A.P4只发生了氧化反应
B.反应过程中溶液pH 增大
C.11molP4发生反应,转移电子的物质的量为120mol
D.皮肤接触到白磷,用CuSO4溶液清洗后,应再使用NaOH 溶液清洗
【答案】C
【解析】反应中P 由0 价歧化为+5 价和-3 价,Cu 由+2 价降为+1 价,根据转移电子守恒和元素守恒可配平
方程式11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,氧化剂为P4和CuSO4,还原剂为P4,氧化产物
为H3PO4,还原产物为Cu3P。A 项,P4、Cu3P、H3PO4中P 的化合价分别为0、-3、+5,即发生氧化反应,
又发生还原反应,故A 错误;B 项,反应生成硫酸和磷酸,H+浓度增加,pH 减小,故B 错误;C 项,据分
析,根据氧化反应计算电子转移的物质的量,11molP4参与反应生成24molH3PO4,则转移24×5=120mol 电
1
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子,故C 正确;D 项,皮肤接触到白磷,虽然用稀CuSO4溶液清洗后生成了H3PO4、H2SO4,但由于NaOH
具有强腐蚀性,不能用NaOH 溶液清洗,故D 错误;故选C。
2.(2025·山东·青岛检测)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.MnO4
−是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的氧化性强于Mn2+的
C.取反应后的溶液加KSCN 溶液,可观察到有红色沉淀生成
D.化学计量数依次为2、10、8、1、2、5、8
【答案】D
【解析】该反应中Mn 元素化合价由+7 价降至+2 价,Fe 元素化合价由+2 价升至+3 价,即MnO4
−是氧化
剂,Fe3+是氧化产物,A 错误;FeSO4作还原剂,MnSO4为还原产物,即还原性:Fe2+>Mn2+,B 错误;反应
后的溶液中含有Fe3+ ,滴加KSCN 溶液,溶液会变成红色,C 错误;配平该氧化还原反应为
2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,D 正确。
3.
【流程转化与逻辑思维】(2025·黑龙江模拟)利用雾霾中的污染物NO、SO2获得产品
NH 4 NO3的流程如图所示。下列方程式错误的是( )
A. “吸收池1”中反应的离子方程式:SO2+OH
−❑
¿
B. “吸收池2”中生成等物质的量的HNO2和HNO3的离子方程式:2 NO+ 4Ce
4++3 H 2O❑
¿
C. “电解池”中阴极的电极反应:2 HSO3
−+ 4 e
−+ 4 H
+❑
¿
D. “氧化池”中反应的离子方程式:2 NH 3+O2+2 NO2
−❑
¿
【答案】 D
【解析】根据题目信息,“吸收池1”中,NaOH溶液和SO2
反应生成NaHSO3,反应的离子方程式为
SO2+OH
−❑
¿ ,A项正确;“吸收池2”中,NO与Ce
4+
反应生成等物质的量的HNO2
和HNO3,离子方程
式为2 NO+ 4Ce
4++3 H 2O❑
¿ ,B项正确;“ 电解池” 中,阴极上HSO3
−→S2O3
2−,电极反应为
2 HSO3
−+ 4 e
−+ 4 H
+❑
¿ ,C项正确;“氧化池”中反应的离子方程式为2 NH 3+O2+2 HNO2❑
¿ ,D项错
误。
2
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4.(2025·广东深圳二模)四种燃煤烟气脱硫方法的原理如图,下列说法不正确的是( )
A.方法1 中,吸收SO2前后的溶液中硫元素的化合价未发生改变
B.若烟气中还含有NO2,采用方法2 可实现同时脱硫脱硝
C.方法3 中能循环利用的物质是NaOH
D.方法4 中SO2与CO 反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】D
【解析】A 项,方法1 中,SO2与Na2SO3溶液反应生成NaHSO3,反应方程式为
Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,在SO2中硫元素化合价为 + 4 价,在Na2SO3中硫元素化合价为 + 4 价,在
NaHSO3中硫元素化合价也为 + 4 价,吸收SO2前后溶液中硫元素化合价未发生改变,A 正确;B 项,方法
2 中,氨水呈碱性,SO2是酸性氧化物,能与氨水反应被吸收;NO2具有氧化性,能与氨水发生氧化 - 还
原反应,所以采用方法2 可实现同时脱硫脱硝,B 正确;C 项,方法3 中,SO2与NaOH 溶液反应生成
Na2SO3,Na2SO3与Ca(OH)2反应生成CaSO3和NaOH,生成的NaOH 可以继续用于吸收SO2,能循环利用
的物质是NaOH,C 正确;D 项,方法4 中,SO2与CO 反应的化学方程式为SO2+2CO
S+2CO2,
在该反应中,SO2中硫元素化合价从 + 4 价降低到0 价,SO2作氧化剂;CO 中碳元素化合价从 + 2 价升高
到 + 4 价,CO 作还原剂,根据化学方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,D 错误;故选
D。
5.(2025·安徽省皖南八校高三第一次大联考)Cl2O、ClO2、Cl2O7,都是氯的常见氧化物,制备方法如下:
2Cl
①
2+ 2Na2CO3+H2O=Cl2O↑+2NaHCO3+2NaCl
②2NaClO3+4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
6HClO
③
4+ P2O5=2H3PO4+3Cl2O7
下列说法错误的是( )
A.反应①每生成0.5mol Cl2O,转移电子数约为
B.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.Cl2O7是酸性氧化物,与水反应的离子方程式为Cl2O7+H2O=2H++2ClO4
-
D.Cl2O、ClO2均可用作消毒剂,自身会被还原为Cl-,则ClO2消毒能力是等质量Cl2O 的1.25 倍
【答案】D
【解析】A 项,反应①中生成1 个Cl2O 转移2e-,故生成0.5mol Cl2O 转移电子数约为
,A 正确;
B 项,反应中②的HCl,一半表现酸性,一半表现还原性,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,B 正
确;C 项,Cl2O7是酸性氧化物,与水反应生成强酸高氯酸,离子方程式为Cl2O7+H2O=2H++2ClO4
-,C 正
确;D 项,ClO2和Cl2O 在消毒时自身均被还原为Cl-,则等质量ClO2和Cl2O 得到电子数之比为29∶18,
3
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ClO2消毒能力是等质量Cl2O 的1.61 倍,D 错误;故选D。
02 缺项氧化还原反应配平
6.(2024·江西宜春模拟)NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌,酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程
式为MnO4
−+NO2
−+H+—→Mn2++ +H2O(未配平)。下列叙述正确的是( )
A.反应后溶液pH 下降
B.通常用盐酸酸化高锰酸钾溶液
C.方框中粒子为NO2
D.当生成1 mol Mn2+需消耗2.5 mol NO2
−
【答案】 D
【解析】该反应中Mn 元素化合价由+7 价变为+2 价,所以MnO4
−是氧化剂,NO2
−是还原剂,生成NO3
−,
根据得失电子守恒、原子守恒配平离子方程式为2MnO4
−+5NO2
−+6H+===2Mn2++5NO3
−+3H2O。反应过程中
H+浓度减小,溶液的pH 增大,故A 错误;Cl-具有还原性,能被高锰酸钾溶液氧化,所以不能用盐酸酸化
高锰酸钾溶液,应该用稀硫酸,故B 错误;根据离子方程式知,生成1 mol Mn2+需消耗2.5 mol NO2
−,故D
正确。
7.把图2 中的物质补充到图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)。
下列对该氧化还原反应的离子方程式说法不正确的是( )
A.IO4
−作氧化剂
B.若1 mol Mn2+参加反应则转移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
【答案】 D
【解析】分析图1、图2 可知,Mn2+作还原剂,那么IO4
−作氧化剂,配平后的氧化还原反应的离子方程式
为2Mn2++5IO4
−+3H2O===6H++2MnO4
−+5IO3
−,若有1 mol Mn2+参加反应则转移5 mol 电子,氧化剂与还原
剂的物质的量之比为5 2∶,配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、6,A、B、C 项正确,D 项错误。
03 电子守恒法在化学反应中的应用
8.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,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
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KMnO4溶液完全反应。已
知:FeSO4+KMnO4+H2SO4—→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O(未配平),则羟胺的氧化产物是( )
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A.N2
B.N2O
C.NO
D.NO2
【答案】B
【解析】根据题意,可以认为羟胺被酸性KMnO4溶液氧化,羟胺中N 元素的化合价是-1,设羟胺的氧化产
物中N 元素的化合价是x,根据得失电子守恒,可得25.00×10-3 L×0.049 mol·L-1×(x+1)=24.50×10-3 L×0.020
mol·L
−1×5,解得x=+1,故羟胺的氧化产物为N2O。
9.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O7
2−和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为(
)
A.3.0 mol
B.1.5 mol
C.1.0 mol
D.0.75 mol
【答案】 B
【解析】当1 mol Cr
3+被氧化生成0.5 mol Cr2O7
2−时,失去3 mol 电子,而1 mol PbO2被还原只能得到2 mol
电子,因此所需PbO2的物质的量为1.5 mol。
10.(2024·沈阳模拟)已知氧化性:Cl2>Br2>Fe3+。向FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式
为xFe2++yBr-+zCl2===xFe3++ y
2 Br2+2zCl-。其中x、y、z 的值不符合实际反应的是( )
A.x=4、y=6、z=5
B.x=1、y=5、z=1
C.x=3、y=1、z=2
D.x=2、y=2、z=2
【答案】 B
【解析】氧化还原反应的离子方程式中满足得失电子守恒和电荷守恒,xFe2++yBr-+zCl2===xFe3++ y
2 Br2+2zCl-
中得失电子守恒关系式为x+y=2z、电荷守恒关系式为2x-y=3x-2z,即关系式均为x+y=2z,将x、y、z 的数
值代入关系式x+y=2z 中检验:x=4、y=6、z=5 时,4+6=2×5,故A 符合实际反应;x=1、y=5、z=1 时,
1+5>2×1,故B 不符合实际反应;x=3、y=1、z=2 时,3+1=2×2,故C 符合实际反应;x=2、y=2、z=2 时,
2+2=2×2,故D 符合实际反应。
04 信息型氧化还原反应方程式书写
11.[2024·江苏,16(2)①(3)]贵金属银应用广泛。Ag 与稀HNO3制得AgNO3,常用于循环处理高氯废
水。
(2)还原AgCl。在AgCl 沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag。
铁将AgCl 转化为单质Ag 的化学方程式为
。
(3)Ag 的抗菌性能。纳米Ag 表面能产生Ag+杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
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①纳米Ag 溶解产生Ag+的离子方程式为
。
②实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag 的抗菌性能下降,主要原因是
。
【答案】 (2)Fe+2AgCl===FeCl2+2Ag (3)①4Ag+O2+4H+===4Ag++2H2O ②纳米Ag 与氧气生成
Ag2O,使得Ag+浓度下降
【解析】 (3)①纳米Ag 溶解时被氧化为Ag+,离子方程式为4Ag+O2+4H+===4Ag++2H2O。②溶解氧浓
度过高,纳米Ag 与氧气反应生成Ag2O,使得Ag+浓度下降,抗菌性能下降。
12.
【结合工艺流程分析推理】[2023·新课标卷,27(6)]铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬
和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和
钒的一种流程如图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O7
2−存在,在碱性介质中以Cr O4
2−存在。
“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为
。
【答案】2Cr2O7
2−+3S2O5
2−+10H+===4Cr3++6SO4
2−+5H2O
【解析】分离钒后溶液呈酸性,Cr 元素以Cr2O7
2−存在,“还原”过程中Cr2O7
2−被S2O5
2−还原为Cr3+,S2
O5
2−转化为SO4
2−,因此反应的离子方程式为2Cr2O7
2−+3S2O5
2−+10H+===4Cr3++6SO4
2−+5H2O。
13.(1)[2023·湖北,16(4)改编]Co(OH)2在空气中850 ℃煅烧成Co3O4的化学方程式:
。
(2)[2023·山东,16(3)改编]一定条件下,CuCl2、K 与F2反应生成KCl 和化合物K2CuF4的化学方程
式:
。
(3)[2023·辽宁,16 改编]①Co(OH)2可被O2氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为
。
②pH=4,Mn2+被过一硫酸(H2SO5)氧化为MnO2,该反应的离子方程式为
(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱)。
【答案】 (1)6Co(OH)2+O2
2Co3O4+6H2O
(2)4K+2F2+CuCl2===K2CuF4+2KCl
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(3)①4Co(OH)2+O2===4CoO(OH)+2H2O
②Mn2++HSO5
−+H2O===MnO2↓+SO4
2−+3H+
06 氧还原反应综合应用
14.
【逻辑思维与科学建模】(2025·商丘一模)用CuS、Cu2S 处理酸性废水中的Cr2O7
2−,发生反
应如下:
反应Ⅰ:CuS+Cr2O7
2−+H+—→Cu2++SO4
2−+Cr3++H2O(未配平)
反应Ⅱ:Cu2S+Cr2O7
2−+H+—→Cu2++SO4
2−+Cr3++H2O(未配平)
下列有关说法正确的是( )
A.反应Ⅰ和Ⅱ中Cu2+、SO4
2−都是氧化产物
B.处理1 mol Cr2O7
2−时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量相等
C.反应Ⅱ中还原剂、氧化剂的物质的量之比为3 5∶
D.反应Ⅰ、Ⅱ中每处理1 mol Cr2O7
2−,转移电子数不相等
【答案】 C
【解析】配平反应Ⅰ:3CuS+4Cr2O7
2−+32H+===3Cu2++3SO4
2−+8Cr3++16H2O,反应中S 元素的化合价升高,
Cr 元素的化合价降低;反应Ⅱ:3Cu2S+5Cr2O7
2−+46H+===6Cu2++3SO4
2−+10Cr3++23H2O,反应中Cu、S 元素
的化合价升高,Cr 元素的化合价降低,据此分析。反应Ⅰ中只有S 元素被氧化,则只有SO4
2−是氧化产
物,故A 错误;处理1 mol Cr2O7
2−时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量不相等,故B 错误;反应Ⅱ中,氧化
剂为Cr2O7
2−,还原剂为Cu2S,则还原剂、氧化剂的物质的量之比为3 5∶,故C 正确;反应Ⅰ、Ⅱ中每处理
1 mol Cr2O7
2−,转移电子6 mol,则转移电子数相同,故D 错误。
15.(2025·河南安阳一模)在
条件下,分别用相同浓度的NaOH 溶液吸收氯气,其转化关系如图所
示:
已知:反应1 中生成NaCl 和X 的物质的量相等;消耗等量的
时,反应1 和反应2 生成NaCl 的质量
比为3:5。下列叙述错误的是( )
A.上述2 个反应中,参与反应的NaOH 与Cl2的物质的量之比均为2:1
B.消耗等量的
时,反应1 和反应2 生成X 和Y 的物质的量之比为3:1
C.加热漂白液会导致有效成分的含量降低
D.若某温度下生成X 和Y 均为
时,同时生成4 molNaCl
【答案】D
【解析】反应1 中生成NaCl 和X 的物质的量相等,说明Cl2中Cl 元素化合价上升和下降的数目相等,则X
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为NaClO,方程式为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O;反应1 和反应2 生成NaCl 的质量比为3:5,说明
Cl2和NaOH 反应生成NaCl 和NaClO3,方程式为:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O。A 项,反应1 为
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,反应2 为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,参与反应的NaOH 与Cl2的
物质的量之比均为2:1,A 正确;B 项,反应1 为2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,反应2 为
3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,消耗等量的NaOH 时,反应1 和反应2 生成NaClO 和NaClO3的物质
的量之比为3:1,B 正确;C 项,漂白液中发挥作用的是NaClO 和水、二氧化碳反应生成HClO,而HClO
受热会发生分解,导致有效成分NaClO 的含量降低,C 正确;D 项,由分析可知,反应1 为
2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,反应2 为3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,若某温度下生成NaClO 和
NaClO3均为1mol 时,同时生成1mol +5mol =6mol NaCl,D 错误;故选D。
16 .(2024· 江苏模拟预测) 以含锌废液( 主要成分为ZnSO4 ,含少量的Fe2+ 、Mn2+) 为原料制备
ZnCO3·2Zn(OH)2的实验流程如图所示,下列说法不正确的是( )
A.1 mol 过二硫酸钠(Na2S2O8)中含有过氧键(—O—O—)数目约为6.02×1023
B.“氧化除锰”过程中生成MnO2的离子方程式:Mn2++S2O8
2−+2H2O===MnO2↓+2SO4
2−+4H+
C.“沉锌”过程的化学方程式:3ZnSO4+6NH4HCO3===ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+3(NH4)2SO4
D.“调节pH”时试剂X 可以选用ZnO、Zn(OH)2或ZnCO3
【答案】 C
【解析】向含锌废液(主要成分为ZnSO4,含少量的Fe2+、Mn2+)中加入Na2S2O8溶液,生成MnO2沉淀且将
Fe2+氧化为Fe3+,过滤后向滤液中加入试剂X 调节pH 使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤后再加入NH4HCO3
沉锌生成ZnCO3·2Zn(OH)2。过二硫酸钠中硫元素的化合价为+6 价,含有1 个过氧键,1 mol 过二硫酸钠
(Na2S2O8)中含有过氧键(—O—O—)的数目约为6.02×1023,故A 正确;“氧化除锰”过程中生成MnO2的离
子方程式:Mn2++S2O8
2−+2H2O===MnO2↓+2SO4
2−+4H+,故B 正确;“沉锌”时溶液中锌离子与碳酸氢根离
子反应生成
ZnCO3·2Zn(OH)2
沉淀、二氧化碳和水,故化学方程式:
3ZnSO4+6NH4HCO3===ZnCO3·2Zn(OH)2↓+5CO2↑+3(NH4)2SO4+H2O,故C 错误;据分析,“调节pH”时试剂
X 可以选用ZnO、Zn(OH)2或ZnCO3,故D 正确。
17.已知Pb3O4与HNO3溶液发生反应Ⅰ:Pb3O4+4H+===PbO2+2Pb2++2H2O;PbO2与酸化的MnSO4溶液发
生反应Ⅱ:5PbO2+2Mn2++4H++5SO4
2−===2MnO4
−+5PbSO4+2H2O。下列推断正确的是( )
A.由反应Ⅰ可知,Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比为1 2∶
B.由反应Ⅰ、Ⅱ可知,氧化性:HNO3>PbO2>MnO4
−
C.Pb 可与稀硝酸发生反应:3Pb+16HNO3===3Pb(NO3)4+4NO↑+8H2O
D.Pb3O4可与盐酸发生反应:Pb3O4+8HCl===3PbCl2+4H2O+Cl2↑
【答案】 D
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【解析】反应Ⅰ中HNO3未将Pb2+氧化,可证明氧化性:HNO3<Pb(Ⅳ),故B、C 错误;根据反应Ⅱ可知氧
化性:PbO2>MnO4
−,又知氧化性(酸性条件):MnO4
−>Cl2,故D 正确。
18.已知还原性:HSO3
−>I-,氧化性:IO3
−>I2。
(1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,发生下列反应。配平反应方程式,并用单线桥标出电子转移
的方向和数目。
NaIO3+ NaHSO3=== I2+ Na2SO4+ H2SO4+ H2O
(2 )在NaIO3 溶液中滴加过量NaHSO3 溶液,反应完全,推测反应后溶液中的还原产物为
(填化学式)。
(3)在含5 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液,加入NaIO3的物质的量和析出I2的物质的量的关系
曲线如图所示。写出反应过程中与AB 段曲线对应的离子方程式:
;当溶
液中I-与I2的物质的量之比为5 3∶时,加入的NaIO3为 mol。
【答案】(1)
(2)NaI (3)IO3
−+5I-+6H+===3I2+3H2O 11
6
【解析】 (2)由还原性:HSO3
−>I-可知,当NaHSO3溶液过量时,IO3
−先被还原成I2,再被还原成I-。
(3)OA 段,随着IO3
−的量增加,NaHSO3的量减少,IO3
−被还原成I-:IO3
−+3HSO3
−===3SO4
2−+I-+3H+,至
A 点恰好完全反应,此时继续加入NaIO3,又发生NaIO3氧化I-的反应:IO3
−+6H++5I-===3I2+3H2O。当I-与
I2的物质的量之比为5 3∶时,设第一个反应加入的NaIO3为x mol,第二个反应加入的NaIO3为y mol,则第
一个反应生成的I-为x mol,第二个反应消耗的I-为5y mol,生成的I2 为3y mol,故有x−5 y
3 y
=5 3∶,即
x=10y,因第一个反应消耗5 mol NaHSO3,即3x=5,故有x=5
3,y=1
6 ,故所加入的NaIO3为(x+y) mol=11
6
mol。
1.有Fe3+、Fe2+、NO3
−、NH 4
+、H+和H2O 六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物,下
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列叙述不正确的是( )
A.还原产物为NH 4
+
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
C.若有0.5 mol NO3
−参与反应,则转移8 mol 电子
D.若把该反应设计为电解池,则阳极反应为Fe2+-e-===Fe3+
【答案】C
【解析】由题意知,离子方程式为8Fe2++10H++NO3
−===8Fe3++NH 4
++3H2O。C 项,若有0.5 mol NO3
−参与反
应,应转移4 mol 电子。
2.(2025·保定模拟)已知反应:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列关于该反应说法错误的
是( )
A.氧化性:NaClO3>Cl2
B.当反应中有2 mol e-转移时,被氧化的HCl 为4 mol
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1 2∶
D.产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
【答案】 B
【解析】氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧
化性,则氧化性:NaClO3>Cl2,故A 不选;当反应中有2 mol e-转移时,氯化氢中氯元素的化合价由-1 升高
到0,则被氧化的HCl 为2 mol,故B 选;Cl2是氧化产物,ClO2是还原产物,由化学方程式可知,氧化产
物和还原产物的物质的量之比为1 2∶,故C 不选;产物ClO2和Cl2都具有氧化性,可以用于自来水消毒杀
菌,故D 不选。
3.(2025·河北秦皇岛模拟预测)几种离子在水溶液中有如图转化关系。下列说法正确的是( )
A.该条件下的氧化性:Ce4+>Cr2O7
2−>ClO4
−
B.反应(1)中,每生成1 mol Cr2O7
2−,转移3 mol 电子
C.将反应(2)设计成原电池,Cr2O7
2−在负极发生反应
D.Ce4+与ClO3
−反应生成Ce3+和ClO4
−时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1 2∶
【答案】 A
【解析】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应(1)的氧化剂是Ce4+、氧化产物是Cr2O7
2−,反应
(2)的氧化剂是Cr2O7
2−、氧化产物是ClO4
−,因此氧化性:Ce4+>Cr2O7
2−>ClO4
−,A 正确;反应(1)的离
子方程式为6Ce4++2Cr3++7H2O===6Ce3++Cr2O7
2−+14H+,每生成1 mol Cr2O7
2−,有6 mol 电子转移,B 错误;
将反应(2)设计成原电池,正极上的电极反应式为Cr2O7
2−+6e-+14H+===2Cr3++7H2O,C 错误;该反应的离
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子方程式为2Ce4++ClO3
−+H2O===2Ce3++ClO4
−+2H+,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2 1∶,D 错误。
4.向200 mL FeBr2溶液中逐渐通入Cl2,其中n(Fe3+)、n(Br2)随通入n(Cl2)的变化如图所示,下列说法不正确
的是 ( )
A.氧化性:Br2>Fe3+
B.由图可知,该FeBr2溶液的浓度为1 mol·L-1
C.n(Cl2)=0.12 mol 时,溶液中的c(Fe3+)∶c(Br-)=1 8∶
D.n(FeBr2)∶n(Cl2)=1 1∶时,反应的离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
【答案】 C
【解析】由题图可知,向200 mL FeBr2溶液中通入氯气,亚铁离子先反应,说明还原性:Fe2+>Br-,则氧化
性:Br2>Fe3+,故A 正确;由通入0.1 mol 氯气时,Fe2+恰好被完全氧化为Fe3+,发生反应:2Fe2+
+Cl2===2Fe3++2Cl-,可得原溶液中n(Fe2+)=2×0.1 mol=0.2 mol,则FeBr2溶液的浓度为0.2mol
0.2 L =1 mol·L-1,故
B 正确;当通入的n(Cl2)=0.12 mol 时,0.2 mol Fe2+已经完全被氧化为0.2 mol Fe3+,过量的0.02 mol Cl2与
0.04 mol Br- 反应,溶液中剩余的n(Br-)=0.4 mol-0.04 mol=0.36 mol ,则反应后溶液中的
c(Fe3+)∶c(Br-)=n(Fe3+)∶n(Br-)=0.2 mol 0.36 mol=5 9
∶
∶,故C 错误;n(FeBr2)∶n(Cl2)=1 1∶时,溶液中Fe2+已经完全被
氧化为Fe3+,有一半的Br-被氧化为Br2,反应的离子方程式为2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-,故D 正
确。
5.(2025·河南省新高中创新联盟高三调研考试)实验室用足量NaOH 溶液吸收Cl2,当吸收温度不同时,生
成的产物除了H2O 可能是NaClO、NaClO3、NaCl 中的两种或三种。下列“结论”与“假设”关联正确的
是( )
选
项
假设钠盐只有
结论
A
NaClO、NaCl
吸收后的溶液中c(ClO-)一定等于c(Cl-)
B
NaClO3、NaCl
氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5
C
NaClO、NaClO3、NaCl
由吸收后的溶液中n(Cl-)可计算吸收的n(Cl2)
D
NaClO、NaClO3、NaCl
参加反应的NaOH 与Cl2的物质的量之比为2:1
【答案】D
【解析】A 项,氯气与氢氧化钠反应生成等物质的量的次氯酸和盐酸,而NaClO 要水解,所以则吸收后的
溶液中n(ClO-)<n(Cl-),故A 错误;B 项,根据方程式:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O 可知,氧化剂
与还原剂的物质的量之比为5:1;故B 错误;C 项,若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,已知溶液中
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n(Cl-),可以得知转移的电子数,但是不能得到NaClO、NaClO3的比例,故不能计算吸收的n(Cl2),故C 错
误;D 项,NaOH 与Cl2相互反应生成NaClO、NaClO3、NaCl,由组成可知钠元素与氯元素的物质的量之
比为1:1,所以NaOH 与Cl2相互反应的物质的量之比一定为2:1,故D 正确;故选D。
6.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是印染工业中常用的漂白剂。实验室制备流程如下:
下列说法错误的是( )
A.将锌粉溶于水形成悬浊液可以提高反应速率
B.生成ZnS2O4的反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为1:2
C.温度超过45℃会导致SO2溶解度降低
D.加入NaCl 有利于Na2S2O4·2H2O 析出,提高产率
【答案】B
【解析】锌粉水悬浊液与SO2在35-45°C 环境下反应生成ZnS2O4溶液,加入NaOH 溶液除去Zn(OH)2后得
到Na2S2O4溶液,用NaCl 固体析出Na2S2O4·2H2O,系列操作后得到无水Na2S2O4。A 项,锌粉溶于水形成
悬浊液可增大反应接触面积从而提高反应速率,A 正确;B 项,生成ZnS2O4的反应为Zn+2SO2=ZnS2O4,
氧化剂和还原剂物质的量之比为2:1,B 错误;C 项,温度过高会降低气体溶解度,C 正确;D 项,根据
同离子效应加入NaCl 可降低Na2S2O4·2H2O 溶解度,提高产率,D 正确;故选B。
7.(2025·内蒙古赤峰二模)SiC 量子点(粒子直径在1~100nm 之间的新型半导体材料)可以从蓝色到黄色波段
连续可调地发光,因此被用来制作发光和光探测器件。科学家借助化学腐蚀法制备SiC 量子点溶液,腐蚀
过程中涉及到的化学反应如下:SiC+2HNO3+6HF=H2SiF6+CO2↑+2HNO2+2H2↑。设NA为阿伏加德罗常数的
值,下列说法正确的是( )
A.SiC 量子点溶液可以产生丁达尔效应
B.每消耗6.72LHF(标准状况下),转移电子数目为0.4NA
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2
D.44gCO2中含有σ 键的数目为4NA
【答案】A
【解析】A 项,SiC 量子点(粒子直径在1~100nm 之间),属于胶体,可以产生丁达尔效应,A 正确;B 项,
标况下HF 不是气体,无法计算其物质的量,B 错误;C 项,该化学反应
SiC+2HNO3+6HF=H2SiF6+CO2↑+2HNO2+2H2↑,氧化产物为CO2,还原产物为HNO2和H2,氧化产物与还原
产物的物质的量之比为1:4,C 错误;D 项,二氧化碳的结构式为:O=C=O,44gCO2是1mol,1 个CO2
含有两个π 键和两个σ 键,含有σ 键的数目为2NA,D 错误;故选A。
8.
【氧化还原与物质结构融合】(2025·山东日照三模)二氧化氯(ClO2)是一种高效、安全的杀菌
消毒剂。一种制备ClO2的工艺流程及ClO2的分子结构(O-Cl-O 的键角为117.6°)如图所示。
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下列说法错误的是( )
A.等物质的量ClO2的消毒效率为Cl2的2.5 倍
B.ClO2分子中含有大π 键(π5
5),Cl 原子杂化方式为sp2杂化
C.“ClO2发生器”中发生的反应为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
D.“电解”时,阳极与阴极产物的物质的量之比为3 1∶
【答案】D
【解析】A 项,已知ClO2作氧化剂时每摩ClO2需得到5mol 电子,而Cl2作氧化剂时每摩Cl2只能得到2mol
电子,故等物质的量ClO2的消毒效率为Cl2的2.5 倍,A 正确;B 项,由题干ClO2的结构示意图可知,
ClO2分子中含有大π 键(π5
5),则Cl 周围2 个σ 键和一对孤电子对即价层电子对数为3,Cl 原子杂化方式为
sp2杂化,B 正确;C 项,由题干流程图可知,“ClO2发生器”中即NaClO3和HCl 反应生成ClO2、Cl2和
NaCl,根据氧化还原反应配平可得,发生的反应为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,C 正确;D
项,由题干流程图可知,“电解”时,阳极发生氧化反应,电极反应为:Cl-+3H2O-6e-= ClO3
-+6H+,阴极
发生还原反应,电极反应为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,根据电子守恒可知,阳极与阴极产物的物质的量之比
为1 3∶,D 错误;故选D。
9.氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用,请结合自己所掌握的化学知识,回答下列问
题:
Ⅰ.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质。CuH 具有的性质:不稳定,易分解,在氯气中能燃烧,与稀盐酸反应能
生成气体;Cu+在酸性条件下发生的反应是2Cu+===Cu2++Cu。
(1)写出CuH 在氯气中燃烧的化学方程式:
。
(2)CuH 溶解在稀盐酸中生成的气体是
(填化学式)。
(3)将CuH 溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,请写出CuH 溶解在足量稀硝酸中发生反应的离
子方程式:
。
Ⅱ.钒性能优良,用途广泛,有金属“维生素”之称。
(4)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应后生成VO2+等离子,该反
应的化学方程式是
。
(5)V2O5能与盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体,该气体能与Na2SO3溶液反应而被吸收,则SO3
2−、
Cl-、VO2+还原性由强到弱的顺序是
。
【答案】 (1)2CuH+3Cl2
2CuCl2+2HCl (2)H2
(3)CuH+3H++ NO3
−===Cu2++2H2O+NO↑
(4)V2O5+K2SO3+2H2SO4===2VOSO4+K2SO4+2H2O (5)SO3
2−>Cl->VO2+
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【解析】(3)将CuH 溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,说明-1 价H 被氧化成+1 价,对应的产
物为水,则CuH 溶解在足量稀硝酸中发生反应的离子方程式为CuH+3H++N O3
−===Cu2++2H2O+NO↑。
(4)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,亚硫酸钾被V2O5氧化,充分反应后
生成VO2+等离子,该反应的化学方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO4===2VOSO4+K2SO4+2H2O。(5)V2O5能与
盐酸反应产生VO2+和一种黄绿色气体,该黄绿色气体是氯气,Cl-是还原剂,VO2+是还原产物,氯气与
Na2SO3溶液发生氧化还原反应,Na2SO3是还原剂,得到还原产物Cl-,根据氧化还原反应中还原剂的还原
性强于还原产物可知,还原性:SO3
2−>Cl->VO2+。
11.
【科学探究与创新意识】(2025·北京西城二模)某小组制备NaNO2,并探究其还原性和氧化
性的强弱。
资料:i.K2MnO4溶液(绿色)在酸性环境中不稳定,转化为MnO2和KMnO4。
ii.
。
(1)制备NaNO2 (在通风橱中进行)。
①B 中盛有水,B 中反应的化学方程式是 。
②E 中的Pb(NO3)2受热分解生成PbO,制NO2。D 中除去的气体是 。
③一段时间后,控制B 和D 中流出气体的流速为1∶1 通入C 中的溶液,充分反应制备NaNO2溶液。将装置
C 补充完整并注明所用试剂 。
(2)探究NaNO2的还原性和氧化性的强弱。
①I 中得到绿色溶液,反应的离子方程式是 。
②根据资料i,Ⅱ中应得到紫色溶液,但实验过程中一直没有观察到紫色溶液,可能的原因是
。
③Ⅲ中棕黑色沉淀消失,反应的离子方程式是 。
④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有I2,设计实验,证实该条件下是NO2
-氧化了KI,实验操作是 ,
没有明显变化。
⑤综合以上实验,可得结论:在对应的实验条件下,NO2
-的还原性强于MnO4
2-、 ,NO2
-的氧化
性强于 。
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【答案】(1)3NO2+H2O=2HNO3+NO O2
(2)2MnO4
-+NO2
-+2OH-
2MnO4
2-+NO3
-+H2O MnO4
2-与过量的NO2
-反应或酸性条件下,MnO4
2-
转化为MnO4
-的速率小于MnO4
-氧化过量的NO2
-的速率 MnO2+NO2
-+2CH3COOH= Mn2++NO3
-
+2CH3COO-+H2O 取xml 浓度约为
溶液于试管中,先加入与Ⅳ等浓度等体积
的KI 溶液,再加入硫酸至溶液的pH 为y,在相同时间内观察 MnO2和Mn2+ I2
【解析】(1)在A 中,铜与浓硝酸发生Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 反应生成NO2,NO2与水
在B 中发生3NO2+H2O=2HNO3+NO 反应生成硝酸和NO,在E 中的Pb(NO3)2受热分解生成PbO 和NO2,制
取NO2,控制B 和D 中流出气体的流速为1∶1 通入C 中NaOH 溶液,发生NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
反应,充分反应制备NaNO2溶液;
(2)在试管中加入0.5mL amol/L 的NaNO2溶液中先滴加少量的NaOH 溶液,再滴加少量的KMnO4溶液,
NaNO2与KMnO4在碱性条件下加热,发生2MnO4
-+NO2
-+2OH-
2MnO4
2-+NO3
-+H2O 反应,生成绿色的
K2MnO4溶液,在绿色的K2MnO4溶液中滴加CH3COOH 溶液至溶液呈弱酸性,K2MnO4溶液(绿色)在酸性环
境中不稳定,转化为MnO2和KMnO4,得到棕黑色沉淀MnO2和无色溶液,继续滴加CH3COOH 溶液,棕
黑色沉淀MnO2与NO2
-在酸性(CH3COOH)条件下发生MnO2+NO2
-+2CH3COOH= Mn2++NO3
-+2CH3COO-
+H2O 反应,沉淀消失后得到xmL 含NO3
-的无色溶液,向该无色溶液中先加入足量稀KI 溶液,后加入稀硫
酸至溶液的pH 为y,此时NO3
-将KI 氧化为碘单质,得到浅黄色溶液和淡红棕色气体,即可证明对应的实
验条件下,NO2
-的还原性强于MnO4
2-、MnO2和Mn2+,NO2
-的氧化性强于I2。
(1)①A 中铜与浓硝酸反应生成NO2,B 中盛水,NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式为
3NO2+H2O=2HNO3+NO;②E 中Pb(NO3)2受热分解生成PbO、NO2和O2 ,D 的作用是除去O2,因为后续
制备NO2过程中O2会干扰反应;③B 中生成NO,E 中生成NO2,控制流速1:1 通入C 中与NaOH 溶液反
应制备NaNO2,反应为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,所以C 中试剂为NaOH 溶液,故装置C 的图为
;
(2)①由资料i 可知,I 中得到绿色溶液为K2MnO4,即NaNO2与KMnO4在碱性条件下反应,NO2
-被氧化
为NO3
-,MnO4
-被还原为MnO4
2-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为2MnO4
-
+NO2
-+2OH-
2MnO4
2-+NO3
-+H2O;②根据资料i,Ⅱ中应得到紫色溶液,但由于MnO4
2-与过量的NO2
-反应
或酸性条件下,MnO4
2-转化为MnO4
-的速率小于MnO4
-氧化过量的NO2
-的速率,故实验过程中一直没有观
察到紫色溶液;③Ⅲ中棕黑色沉淀MnO2与NO2
-在酸性(CH3COOH)条件下反应,MnO2被还原为Mn2+,
NO2
-被氧化为NO3
-,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式MnO2+NO2
-+2CH3COOH=
Mn2++NO3
-+2CH3COO-+H2O;④Ⅳ中得到的浅黄色溶液含有I2,取xml 浓度约为
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溶液于试管中,先加入与Ⅳ等浓度等体积的KI 溶液,再加入硫酸至溶液的pH 为y,在相同时间内观察,
没有明显变化,即可证明该条件下是NO2
-氧化了KI;⑤综合以上实验,由分析可得结论:在对应的实验条
件下,NO2
-的还原性强于MnO4
2-、MnO2和Mn2+,NO2
-的氧化性强于I2。
1.[2023·新课标卷,27(6)]铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要
杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O7
2−存在,在碱性介质中以Cr O4
2−存在。
“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为
。
【答案】2Cr2O7
2−+3S2O5
2−+10H+===4Cr3++6SO4
2−+5H2O
【解析】分离钒后溶液呈酸性,Cr 元素以Cr2O7
2−存在,“还原”过程中Cr2O7
2−被S2O5
2−还原为Cr3+,S2
O5
2−转化为SO4
2−,因此反应的离子方程式为2Cr2O7
2−+3S2O5
2−+10H+===4Cr3++6SO4
2−+5H2O。
2.[2023·全国甲卷,26(2)(5)]BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状
BaTiO3。
(2)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS 和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程
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式为
。
(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为
。
【答案】 (2)S2-+Ca2+===CaS↓ (5)BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2O===BaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
3.[2023·广东,18(1)(3)]Ni、Co 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、
Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由NH3·H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常温下,Ni2+、Co2+、Co3+与NH3形成可溶于水
的配离子;lg Kb(NH3·H2O)=-4.7;Co(OH)2易被空气氧化为Co(OH)3;部分氢氧化物的Ksp如下表。
氢氧化物
Co(OH)2
Co(OH)3
Ni(OH)2
Al(OH)3
Mg(OH)2
Ksp
5.9×10-15
1.6×10-44
5.5×10-16
1.3×10-33
5.6×10-12
(1)活性MgO 可与水反应,化学方程式为
。
(3)“氨浸”时,由Co(OH)3转化为[Co(NH3)6]2+的离子方程式为
。
【答案】(1 )MgO+H2O===Mg(OH)2 (3 )2Co(OH)3+12NH3·H2O+SO3
2−===2[Co(NH3)6]2++SO4
2−
+13H2O+4OH-或2Co(OH)3+8NH3·H2O+4NH 4
++SO3
2−===2[Co(NH3)6]2++SO4
2−+13H2O
4.[2023·湖北,18(2)节选]铜与过量H2O2反应的探究如下:
实验②中Cu 溶解的离子方程式为
;产生的气体为
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。
【答案】Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O O2
5.在酸性条件下,黄铁矿(FeS2)发生催化氧化反应:4FeS2+15O2+2H2O===4Fe2++8SO4
2−+4H+,实现该反应的
物质间转化如图所示。
则反应Ⅰ的离子方程式为 。
【答案】4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
6.NaClO 氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O 和NaCl 略去)。
NaClO 氧化NH3的总反应的化学方程式为 。
【答案】2NH3 +3NaClO===N2+3H2O+3NaCl
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