2018版高考化学一轮复习第7讲氧化还原反应方程式的配平及计算练习新人教版

2018版高考化学一轮复习第7讲氧化还原反应方程式的配平及计算练习新人教版
3H
2S＋2HNO
3
===3S↓＋2NO↑＋4H
2
O
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。

类型1 正向配平
答案：(1)4 1 1 1 2
(2)5 1 3 3 3 3
(3)2 16 10 2 5 8
类型2 逆向配平
答案：(1)3 6 2 1 3
(2)2 9 3 3 5
考向二 缺项型氧化还原反应方程式的配平
缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。

1．配平方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。

2．补项原则
3．将NaBiO 3固体(黄色，微溶)加入MnSO 4和H 2SO 4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi 3＋
无
色)。

配平该反应的离子方程式：
＋Mn2＋＋____―→Na＋＋NaBiO
3
Bi3＋＋____＋____。

解析：(1)由溶液显紫色可推知有MnO－
生成，
4
确定变价元素物质的化学计量数：
化合价分析如下：
Bi(＋5→＋化学计量数5配在
和Bi3＋前)，Mn(＋2→＋化学计NaBiO
3
量数2配在Mn2＋和MnO－
前)
4
(2)利用原子守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。

5NaBiO
＋2Mn2＋＋____―→5Na＋＋5Bi3＋＋
3
＋____。

2MnO－
4
(3)据补项原则，在酸性条件下，方程式左边
O，多O，故应补H＋，而方程式右边少O，故应补H
2
O之前的化学计量数：再根据原子守恒配平H＋和H
2
＋2Mn2＋＋14H＋===5Na＋＋5Bi3＋＋5NaBiO
3
2MnO －4
＋7H 2O 。

答案：5 2 14 H ＋
5 5 2 MnO －4
7 H 2O
4．配平下列方程式。

(1) ClO －
3
＋ Fe 2＋
＋ ____=== Cl －
＋ Fe 3＋
＋ ____。

(2) MnO －4＋ C 2O 2－4＋ ____=== Mn 2＋
＋ CO 2↑＋ ____。

(3) LiCoO 2＋ H 2SO 4＋ H 2O 2=== Li 2SO 4＋ CoSO 4＋ O 2↑＋ ____。

(4)
ClO
－
＋ Fe(OH)3＋
________=== Cl －＋ FeO 2－
4＋ H 2O
(5) MnO
－
4
＋ H 2O 2＋
________=== Mn 2＋＋ O 2↑＋ H 2O
(6)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
2O
3
、C、N
2
、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。

＋＋——AlN＋
答案：(1)1 6 6 H＋ 1 6 3 H
2
O
(2)2 5 16 H＋ 2 10 8 H
2
O
(3)2 3 1 1 2 1 4 H
2
O
(4)3 2 4 OH－ 3 2 5
(5)2 5 6 H＋ 2 5 8
(6)Al
2O
3
＋3C＋N
2
===2AlN＋3CO
考向三信息型氧化还原反应方程式的书写
5．按要求书写方程式：
(1)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。

则
此
离
子
方
程
式
为
_____________________________________________________
__________________________________________________________________。

(2)化合物K 2FeO 4可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂，可由FeCl 3和KClO 在强碱性条件下反应制得，其反应的离子方程式为_____________________________________
______________________________________________________________________。

答案：(1)3S ＋6OH －
===2S 2－
＋SO 2－
3
＋3H 2O
(2)2Fe 3＋＋3ClO －＋10OH －===2FeO 2－4
＋3Cl －
＋5H 2O[或2Fe(OH)3＋3ClO －＋4OH －
===2FeO 2－4
＋3Cl －
＋5H 2O]
考点二|氧化还原反应的计算方法——电子
守恒法(重点保分型——师生共研)
授课提示：对应学生用书第32页
[核心知识大通关]
解题的思维流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。

(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。

n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。

[考向精练提考能]
考向一氧化还原反应的计算
类型1 两元素之间得失电子守恒型
1．24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na
2SO
3
溶
液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L－1的K
2Cr
2
O
7
溶液完全反应。

已知Na
2SO
3
可被K
2
Cr
2
O
7
氧化为
Na
2SO
4
，则元素Cr在还原产物中的化合价为
( )
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
解析：题目中指出被还原的元素是Cr，则得
电子的物质必是K
2Cr
2
O
7
，失电子的物质一定是
Na
2SO
3
，其中S元素的化合价从＋4→＋6；而Cr
元素的化合价将从＋6→＋n(设＋n为生成物中Cr元素的化合价)，根据得失电子数目相等，有
0.024 L×0.05 mol·L－1×(6－4)＝0.02 L×0.02 mol·L－1×2×(6－n)，解得n＝3。

答案：B
2．(2016·全国高考卷Ⅰ节选)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl
2
的氧化能力。

NaClO
2
的有效氯含量为________。

(计算结果保留两位小数)。

解析：由信息知，要求出每克含氯消毒剂的
氧化能力相当于多少克Cl
2
的氧化能力，先求得1
g NaClO
2
变为Cl－转移的电子数为1÷90.5×4，再设x g Cl2变为Cl－的氧化能力与1 g NaClO2
的氧化能力相当，列方程得1÷90.5×4＝x÷71×2，解得x＝1.57，即为有效氯含量。

答案：1.57
3．(2016·全国高考卷Ⅱ节选)联氨(又称肼，
N
2H
4
，无色液体)可用于处理高压锅炉水中的氧，
防止锅炉被腐蚀。

理论上1 kg的联氨可除去水中
溶解的O
2________kg；与使用Na
2
SO
3
处理水中溶
解的O
2
相比，联氨的优点是___________________________________。

解析：N
2H
4
吸收O
2
时的化学方程式为N
2
H
4
＋
O
2===N
2
＋2H
2
O，由化学方程式可知参加反应的N
2
H
4
和O
2的质量相等，故1 kg N
2
H
4
理论上可除去水中
溶解的O
21 kg。

Na
2
SO
3
吸收O
2
生成Na
2
SO
4
：2Na
2
SO
3
＋O
2===2Na
2
SO
4
，两者相比较，N
2
H
4
的用量少，且
不产生其他杂质。

答案：1 N
2H
4
的用量少，不产生其他杂质(产
物为N
2和H
2
O，而Na
2
SO
3
产生Na
2
SO
4
)
类型2 多元素之间得失电子守恒型
4．在反应3BrF
3＋5H
2
O===9HF＋Br
2
＋HBrO
3
＋
O
2↑中，若有5 mol H
2
O参加反应，被水还原的溴
元素为( )
A．1 mol B．2
3
mol
C.4
3
mol D．2 mol
解析：设被水还原的溴元素(BrF
3
)的物质的量为x,5 mol H2O参加反应，失去电子4 mol，根
据电子守恒得：3x＝4 mol，x＝4
3
mol。

答案：C
5．在P＋CuSO
4＋H
2
O―→Cu
3
P＋H
3
PO
4
＋
H
2SO
4
(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO
4
可氧化P
的物质的量为________ mol。

生成1 mol Cu
3
P时，参加反应的P的物质的量为________mol。

答案：1.5 2.2
考向二多步反应得失电子守恒问题
对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中
间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。

6．14 g 铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为( )
A ．9.6 g
B ．6.4 g
C ．3.2 g
D ．1.6 g
解析：根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O 2)与未知量(Cu 、Ag)之间的物质的量关系。

HNO 3中的N +5
元素相当于电子的“二传手”，先得到Cu 、Ag 失去的电子，再传给O 2，最后恢复原貌，Cu 、Ag 失去的电子最终传给了O 2，所以根据得失
电子守恒规律，得
m Cu
64 g ·mol
－1
×2＋
14 g －m Cu 108 g ·mol －1＝ 1.12 L
22.4 L·mol
－1×4，解得：m (Cu)
＝3.2 g。

答案：C
7．U常见化合价有＋4和＋6，硝酸铀酰
[UO
2(NO
3
)
2
]加热可发生如下分解：
[UO
2(NO
3
)
2
]——U x O y＋NO
2
↑＋O
2
↑(未配平)，将气
体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，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
2B．2UO
2
·UO
3
C．UO
3D．UO
2
·2UO
3
解析：气体被吸收，说明二氧化氮、氧气和
水发生的反应为4NO
2＋O
2
＋2H
2
O===4HNO
3
，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
3
，故选C。

答案：C
[真题发掘·知识串联] 串线索固双基回扣关键知识
以剧毒物质——砒霜(As 2O 3)为载体 串联电
子守恒规律的应用
授课提示：对应学生用书第33页 高考载体 (上海高考卷)
知识串联——高考还可以这样考
(1)砒霜(As 2O 3)和锌、盐酸混合反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
砷化氢(AsH 3)完全分解生成单质砷和氢气的化学方程式为_____________________。

考查氧化还原反应方程式的书写
(2)As 2O 3和Zn 2＋的氧化性强弱顺序为____；Zn
和AsH 3的还原性强弱顺序为________。

考查氧化性、还原性的强弱比较
(3)假设砒霜(As 2O 3)和锌、盐酸恰好充分反应，所得溶液中Zn 2＋
的浓度为0.05 mol·L －1
，则反应前盐酸的pH 为____。

(反应前后不考虑溶液体积的变化)
考查氧化还原反应中的电荷守恒
(4)若生成砷的质量为 1.50 g ，则被还原的As 2O 3的质量为________。

考查氧化还原反应中的质量守恒
(5)若生成标准状况下的氢气为1.344 L ，则转移电子总数为________，和砒霜反应的锌的物质的量为________。

考查电子守恒规律的应用
答案：(1)As 2O 3＋6Zn ＋12H ＋===2AsH 3↑＋6Zn 2
＋
＋3H 2O
(2)As
2O
3
＞Zn2＋Zn＞AsH
3
(3)1 (4)1.98
g
(5)0.36N A0.12 mol
课时作业(授课提示：对应学生用书第249
页)
1．已知在碱性溶液中可发生如下反应：
2R(OH)
3＋3ClO－＋4OH－===2RO n－
4
＋3Cl－＋5H
2
O。

则
RO n－
4
中R的化合价是( )
A．＋3 B．＋4
C．＋5 D．＋6
解析：根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得3＋4＝2n＋3，解得n＝2。

所以RO2－4中R元素的化合价为＋6价。

答案：D
2．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
2O
2
―→H
2
O IO－
3
―→I
2
MnO－
4―→Mn2＋HNO
2
―→NO。

如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量
的KI，得到I
2
最多的是( )
A．H
2O
2
B．IO－
3
C．MnO－
4D．HNO
2
解析：KI被氧化得到I
2,
1 mol KI在反应中
失去1 mol电子，再据题中所给信息：H
2O
2
―→H
2
O
1 mol H
2O
2
得2 mol e－，IO－
3
―→I
2
1 mol IO－
3
得
5 mol e－，MnO－
4―→Mn2＋ 1 mol MnO－
4
可得 5 mol
e－，HNO
2―→NO 1 mol HNO
2
得1 mol e－。

虽然B、
C项中的1 mol IO－
3、MnO－
4
均可得5 mol e－，但B
中生成物I
2可来自IO－
3
和I－，故得I
2
最多者应是
IO－
3
与I－的反应。

答案：B
3．工业上将Na
2CO
3
和Na
2
S以1∶2的物质的
量之比配成溶液，再通入SO
2，可制取Na
2
S
2
O
3
，同
时放出CO
2。

在该反应中( )
A．硫元素被氧化
B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C．每生成1 mol Na
2S
2
O
3
，转移4 mol电子
D．相同条件下，每吸收10 m3 SO
2
就会放出
2.5 m3 CO
2
解析：A在反应物Na
2
S中S元素的化合价为
－2价，在SO
2
中S元素的化合价为＋4价，反应
后产生的物质Na
2S
2
O
3
中，S元素的化合价为＋2
价，介于－2价与＋4价之间，因此硫元素既被氧化又被还原，错误。

B.根据题意可得在溶液中发
生反应的方程式是Na
2CO
3
＋2Na
2
S＋
4SO
2===3Na
2
S
2
O
3
＋CO
2
，在反应中氧化剂SO
2
与还原
剂Na
2
S的物质的量之比为4∶2＝2∶1，错误。

C.根据B选项的化学方程式可知，每生成 3 mol
Na
2S
2
O
3
，转移8 mol电子，则产生1 mol Na
2
S
2
O
3
，
转移8
3
mol电子，错误。

D.根据反应方程式可知
消耗的SO
2与产生的CO
2
的物质的量之比是4∶1，
相同条件下，消耗SO
2与产生的CO
2
的体积之比也
为4∶1，故D项正确。

答案：D
4．已知二氧化硒是一种氧化剂，它可由Se
＋2H
2SO
4
(浓)===2SO
2
↑＋SeO
2
＋2H
2
O制取。

又知离
子方程式a SeO2＋b SO2＋c H2O===a Se＋b__X__＋d__Y__；则关于下列叙述正确的是( ) A．a∶b＝1∶1
B．Y为OH－
C．氧化性为SeO
2＞H
2
SO
4
(浓)
D．若每生成0.2 mol X则该反应转移0.4N A 个电子
解析：根据题意SeO
2
是氧化剂，则可将二氧化硫氧化为硫酸，根据原子守恒知X是硫酸，Y 不含Se、S，则没有Y生成，根据得失电子相等知a∶b＝1∶2，A、B错误，D正确；根据氧化性：氧化剂＞氧化产物知C错误。

答案：D
5．NaNO
2
是一种食品添加剂，它能致癌。

酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠的反应的离子方程式
是下列叙述正确的是
( )
A．该反应中NO－
2
被还原
B．反应过程中溶液的pH变小
C．生成1 mol NaNO
3需要消耗0.4 mol KMnO
4
D．中的粒子是OH－
解析：反应中氮元素的化合价从＋3价升高到＋5价，失去2个电子，被氧化，做还原剂，A 不正确；Mn元素的化合价从＋7价降低到＋2价，得到5个电子，根据电子得失守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶5，所以选项C正确；再根据电荷守恒可知，反应前消耗氢离子，所以B和D都是错误的，答案为C。

答案：C
6．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型离子方程式(未配平)。

Mn2＋……→H＋……
图1
＋MnO－
4＋IO－
4
＋IO－
3
＋H
2
O
图2
对该氧化还原型离子方程式说法不正确的是
( )
A．IO－
4
做氧化剂
B．若1 mol Mn2＋参加反应时则转移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
解析：分析图1、图2可知，Mn2＋做还原剂，
那么IO－
4
做氧化剂，配平后的氧化还原反应方程
式为2Mn2＋＋5IO－
4＋3H
2
O===6H＋＋2MnO－
4
＋5IO－
3
，
若有1 mol Mn2＋参加反应时则转移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，故A、B、C 项正确，D项错误。

答案：D
7．a mol Cu与含b mol HNO3的溶液恰好完全反应，被还原的HNO
3
的物质的量一定是( )
A．(b－2a)mol B．1
4
b mol
C.2
3
a mol D．2a mol
解析：表现酸性的HNO
3
为2a mol，所以被还
原的HNO
3
为(b－2a) mol。

答案：A
8．配平下列化学方程式：
(1)在某强酸性混合稀土溶液中加入H
2O
2
，调
节pH≈3，Ce3＋通过下列反应形成Ce(OH)
4
沉淀得以分离。

完成反应的离子方程式：
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
(3)配平反应的离子方程式是
答案：(1)2 1 6 2 6 H＋
(2)2 1 1 H
2
O 2 1
(3)5 2 4 5 1 8 H＋
9．(1)用浓硝酸清洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式为_______________________ ______________________________________ __________________________________。

(2)Na
2
S溶液长期放置有硫析出，原因为______________________________________ ______________________________________ __________________________________(用离子方程式表示)。

(3)纤维素还原法制ClO
2
是一种新方法，其原
理是纤维素水解得到的最终产物与NaClO
3
反应生
成ClO
2。

完成反应的化学方程式：
______＋24NaClO
3＋12H
2
SO
4
===ClO
2
↑
＋CO
2↑＋18H
2
O＋________。

答案：(1)Ag＋2HNO
3(浓)===AgNO
3
＋NO
2
↑＋
H
2
O
(2)2S2－＋O
2＋2H
2
O===4OH－＋2S↓
(3)1 C
6H
12
O
6
24 6 12 Na
2
SO
4
10．新型净水剂高铁酸钾(K
2FeO
4
)为暗紫色固
体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，
在碱性溶液中稳定。

生产K
2FeO
4
的工艺流程如图
所示；
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：
________FeCl
3
＋________NaOH＋
________NaClO―→________Na
2FeO
4
＋________
＋________。

其中氧化剂是________(填化学式)。

(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为_________________________________
______________________________________ _________________________________。

解析：(1)反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据元素守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H
2
O。

根据化合价升降法配平方程式为
2FeCl
3＋10NaOH＋3NaClO===2Na
2
FeO
4
＋9NaCl＋
5H
2
O。

(2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入
KOH溶液后，将Na
2FeO
4
转化为溶解度更小的
K
2FeO
4。

答案：(1)2 10 3 2 9 NaCl 5 H
2
O
NaClO
(2)Na
2FeO
4
＋2KOH===K
2
FeO
4
＋2NaOH
11．(2017·四川乐山质检)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。

完成下列填空：
Ⅰ.在用酸性KMnO
4溶液处理Cu
2
S和CuS的混
合物时，发生的反应如下：
①MnO－
4＋Cu
2
S＋H＋―→Cu2＋＋SO
2
↑＋Mn2＋＋
H
2
O(未配平)
②MnO－
4＋CuS＋H＋―→Cu2＋＋SO
2
↑＋Mn2＋＋
H
2
O(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是________(填字母序号)。

a．被氧化的元素是Cu和S
b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
c．生成2.24 L(标况下)SO
2
，转移电子的物质的量是0.8 mol
d．还原性的强弱关系是Mn2＋＞Cu
2
S
(2)标出反应②配平后2种反应物前面的系数：
________MnO－
4
＋________CuS＋……
Ⅱ.在稀硫酸中，MnO－
4和H
2
O
2
也能发生氧化还
原反应。

氧化反应：H
2O
2
－2e－===2H＋＋O
2
↑
还原反应：MnO－
4＋8H＋＋5e－===Mn2＋＋4H
2
O
(3)反应中若有0.5 mol H 2O 2参加此反应，转移电子的个数为________。

(4)已知：2KMnO 4＋7H 2O 2＋3H 2SO 4===K 2SO 4＋2MnSO 4＋6O 2↑＋10H 2O ，则被1 mol KMnO 4氧化的H 2O 2是________ mol 。

Ⅲ.实验室可由软锰矿(主要成分为MnO 2)制备KMnO 4，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO 3(s)反应，生成K 2MnO 4(锰酸钾)和KCl ；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K 2MnO 4转化为MnO 2和KMnO 4；再滤去沉淀MnO 2，浓缩结晶得到KMnO 4晶体。

请回答：
(5)用软锰矿制备K 2MnO 4的化学方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。

(6)K 2MnO 4转化为KMnO 4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。

并用单线桥法
表示电子的转移情况：________。

解析：(1)a项，铜元素的化合价由＋1价升到＋2价，硫元素的化合价由－2价升到＋4价，均被氧化，正确；b项，设氧化剂的物质的量为x，
还原剂的物质的量为y，则5x＝(2＋6)y，x
y
＝
8
5
，
正确；c项，根据b项，当生成5 mol SO
2
时，转
移电子40 mol，所以当有0.1 mol SO
2
生成时，转移电子0.8 mol，正确；d项，氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，则根据
方程式，还原性：Cu
2
S＞Mn2＋，错误。

(2)由②可得，锰元素化合价由＋7价降到＋2价，硫元素化合价由－2价升到＋4价，根据得失电子守恒得：
6MnO－
4＋5CuS＋……(3)由H
2
O
2
－2e－===2H＋＋O
2
↑
得，当有0.5 mol H
2O
2
参加此反应，转移电子个
数为N A。

(4)1 mol KMnO4得5 mol e－，1 mol H2O2
被氧化为O
2失2 mol e－，故被氧化的H
2
O
2
为2.5
mol。

(5)利用电子守恒配平6KOH＋KClO
3＋3MnO
2
高温,3K 2MnO 4＋KCl ＋3H 2O 。

(6)K 2MnO 4转为KMnO 4的反应的离子方程式为3MnO 2－4
＋4H ＋
===MnO 2↓＋2MnO －4
＋2H 2O ，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2，K 2MnO 4既是氧化剂又是还原剂。

答案：(1)d (2)6 5
(3)6.02×1023
(或N A ) (4)2.5 (5)KClO
3＋3MnO 2＋6KOH 3K 2MnO 4＋KCl ＋
3H 2O
(6)1∶2。