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1、1第第 5 5 节节 氧化还原反应的规律、配平与计算氧化还原反应的规律、配平与计算一、选择题1固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以 Mg(NO3)2为研究对象，拟通过实验探究其热分解的产物，提出如下 4 种猜想，其中不成立的是( )AMg(NO2)2、O2BMgO、NO2、O2CMg3N2、O2DMgO、NO2、N2解析：选 D。A、B、C 三项中均有化合价的升降，符合氧化还原反应发生的条件；D 项中由于产物中化合价只有降低情况，没有升高，不满足氧化还原反应的特征。2在酸性高锰酸钾溶液中加入过氧化钠粉末，溶液褪色，其中发生反应的离子方程式为 2MnO16H5Na2O2=2Mn25O2
2、8H2O10Na。下列判断正确的是( ) 4AO2是还原产物，Mn2是氧化产物BNa2O2既是氧化剂，又是还原剂C标准状况下，产生 22.4 L O2时反应转移 2 mol eD通常用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液解析：选 C。 AMn 元素的化合价降低，被还原，O 元素的化合价升高被氧化，则 O2是氧化产物，Mn2是还原产物，故 A 错误；B过氧化钠中 O 元素的化合价升高，则过氧化钠是还原剂，故 B 错误；C标准状况下，产生 22.4 L O2时反应转移 22.4 L22.4 L/mol20(1)2 mol e，故 C 正确；D用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，应利用稀硫酸酸化，故 D 错
3、误。3在一定条件下 HI、Fe、FeBr2分别与足量的 Cl2反应，如果三个反应电子转移数目相等，则 HI、Fe、FeBr2的物质的量之比为 ( )A111B311C133D632解析：选 B。反应中只有氯气是氧化剂，3 个反应得失电子数目相等，则 3 个反应中参加反应的氯气的物质的量相等，令参加反应的氯气为 1 mol，根据2HICl2=2HClI2，n(HI)2 mol，根据 2Fe3Cl2=2FeCl3，n(Fe)2/3 mol，根据2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2，n(FeBr2)1 mol2/32/3 mol，故n(HI)n(Fe)n(FeBr2)2 mol2/3 mol2
4、/3 mol311。4NaNO2是一种食品添加剂，但食用过量可能致癌。酸性 KMnO4溶液与 NaNO2反应的化学方程式为 MnONOMn2NOH2O(未配平)。下列叙述中正确的是( ) 4 2 3A该反应中 NO被还原 2B反应过程中溶液的 pH 减小2C生成 1 mol NaNO3需消耗 0.4 mol KMnO4D中的粒子是 OH解析：选 C。NO中 N 元素的化合价升高，NO被氧化，A 项错误。根据得失电子守 2 2恒和原子守恒可知反应的离子方程式为 2MnO5NO6H=2Mn25NO3H2O，据 4 2 3此可知 B、D 项错误，C 项正确。5某温度下将 Cl2通入 KOH 溶液里，
5、反应后得到 KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定 ClO与 ClO的物质的量浓度之比为 111，则 Cl2与 KOH 反应时，被还原的氯元素和 3被氧化的氯元素的物质的量之比为( )A13B43C21D31解析：选 B。本题考查氧化还原反应的简单计算。x ClKCl 降x111 ClKClO 升 1111 ClKClO3 升 15关系式：x111115，得x16，则被还原和被氧化的氯元素的物质的量之比是 16(111)43。6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)：KMnO4FeSO4H2SO4K2SO4MnSO4Fe2(SO4)3H2O。下列说法正确的
6、是( )AMnO是氧化剂，Fe3是还原产物 4BFe2的还原性强于 Mn2C取反应后的溶液加 KSCN 溶液，可观察到有红色沉淀生成D生成 1 mol 水时，转移 2.5 mol 电子解析：选 B。Fe3为氧化产物，A 项错误；Fe2在该反应中起还原性，Mn2为还原产物，B 项正确；Fe3遇到 SCN生成的是难电离的 Fe(SCN)3，而不是沉淀，C 项错误；配平该反应方程式为 2KMnO410FeSO48H2SO4=K2SO42MnSO45Fe2(SO4)38H2O，故生成 1 mol水时，转移 1.25 mol 电子，D 项错误。7Na2Sx在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na2SO
7、4，而 NaClO 被还原为 NaCl，若反应中Na2Sx与 NaClO 的物质的量之比为 116，则x的值为( )A2 B3C4D5解析：选 D。本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。Na2SxxNa2SO4，NaClONaCl，得关系式 1x162，x5。6(2 x)38已知酸性高锰酸钾溶液可以将 FeSO4氧化，方程式为2KMnO410FeSO48H2SO4=K2SO42MnSO45Fe2(SO4)38H2O，现将一定量的用硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入 KI 溶液，混合溶液中铁离子的物质的量随加入的 KI 的物质的量的变化关系如
8、图所示，则下列有关说法不正确的是( )A图中 AB 段主要是高锰酸钾和碘化钾溶液反应B图中 BC 段发生的反应为 2Fe32I=2Fe2I2 C根据OC 段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为 0.25 molD根据OC 段的数据可知开始加入的硫酸亚铁的物质的量为 1 mol解析：选 D。根据题干中方程式可知：MnO 的氧化性强于 Fe3，当加入 KI 溶液时， 4n(Fe3)不变，说明 MnO 先氧化 I，A 正确；MnO 反应完全后，Fe3氧化 I，使 4 4n(Fe3)减小，B 正确；BC 段参加反应的 I为 0.75 mol，故被还原的n(Fe3)为 0.75 mol，再根据电子守
9、恒，生成 0.75 mol Fe3需 0.15 mol MnO ，加入的高锰酸钾的物质 4的量为 0.25 mol，C 正确，D 不正确。9已知 M2O 可与 R2作用，R2被氧化为 R 单质，M2O的还原产物中，M 为32n2n价；又知c(M2O )0.3 molL1的溶液 100 mL 可与c(R2)0.6 molL1的溶液2n150 mL 恰好完全反应，则n值为( )A4B5C6D7解析：选 D。n(M2O)0.3 molL10.1 L0.03 mol，n(R2)0.6 mol0.15 2nL0.09 mol，反应中 M 化合价降低到3 价，R 元素化合价升高到 0 价。设 M2O中 M
10、 的2n化合价为x，则 2x22n，xn1，氧化还原反应中得、失电子数目相等，则有(n13)0.03 mol2(20)0.09 mol，n7。10将一定量的 Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含氯元素的离子，其中 ClO和 ClO两种离子的物质的量(n)与反 3应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是( )4A反应中转移电子的物质的量是 0.21 molBClO的生成是由于温度升高引起的 3C苛性钾溶液中 KOH 的质量是 16.8 gD氯气被还原成 0.06 mol ClO和 0.03 mol ClO 3解析：选 D。结合反应，
11、根据图像知n(ClO)0.06 mol，n(ClO)0.03 mol，故 3转移电子物质的量0.06 mol(10)0.03 mol(50)0.21 mol，A 正确；根据图像知，氯气和氢氧化钾先生成次氯酸钾，且该反应是放热反应，随着温度的升高，氯气和氢氧化钾反应生成氯酸钾，所以氯酸根离子的生成是由于温度升高引起的，B 正确；根据电子转移守恒可知n(Cl)0.21 mol，根据物料守恒可知n(K)n(Cl)n(ClO)n(ClO)0.21 mol0.06 mol0.03 mol0.3 mol，则n(KOH)0.3 mol，则m(KOH) 30.3 mol56 gmol116.8 g，C 正确；
12、ClO、ClO都是氧化产物，D 错误。 3二、非选择题11NaCN 超标的电镀废水可用两段氧化法处理：NaCN 与 NaClO 反应，生成 NaCNO 和 NaCl；NaCNO 与 NaClO 反应，生成 Na2CO3、CO2、NaCl 和 N2。已知：HCN(K6.31010)有剧毒；HCN、HCNO 中 N 元素的化合价相同。完成下列填空：(1)第一次氧化时，溶液的 pH 应调节为_(填“酸性” “碱性”或“中性”)；原因是_。(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式：_。(3)处理 100 m3含 NaCN 10.3 mgL1的废水，实际至少需 NaClO_g(实际用量应为理论值的 4
13、 倍)，才能使 NaCN 含量低于 0.5 mgL1，达到排放标准。(4)(CN)2与 Cl2的化学性质相似。(CN)2与 NaOH 溶液反应生成_、_和H2O。解析：(1)NaCN 易与酸反应生成 HCN，HCN 有剧毒，为防止生成 HCN，造成人员中毒或污染空气，因此第一次氧化时，溶液的 pH 应调节为碱性。(2)反应中氯元素的化合价从1 价降低到1 价，得到 2 个电子；氮元素的化合价从3 价升高到 0 价，失去 3 个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是 23，反应的离子方程式为2CNO3ClO=COCO23ClN2。(3)参加反应的 NaCN 是2320 mol
14、，反应中 C 元素由2 价升高到4 价，N 元素化合价从100 (10.30.5) g 49 gmol13 价升高到 0 价，即 1 mol NaCN 失去 5 mol 电子，1 mol 次氯酸钠得到 2 mol 电子，所以处理 100 m3含 NaCN 10.3 mgL1的废水，实际至少需 NaClO 的质量为74.5 gmol1414 900 g。(4)(CN)2与 Cl2的化学性质相似，则根据氯20 mol 5 25气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式可知(CN)2与 NaOH 溶液反应生成 NaCNO、NaCN 和H2O。答案：(1)碱性 防止生成 HCN，造成人员中毒或污染空气(2)2CNO3ClO=COCO23ClN223(3)14 900 (4)NaCNO NaCN12某废水中含有 CN和 Cr2O等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理27拟采用下列流程进行处理：回答下列问题： (1)步骤中，CN被 ClO氧化为 CNO的离子方程式为_。(2)步骤的反应的离子方程式为 S2OCr2OHSOCr3H2O(未配平)，232724每消耗 0.4 mol Cr2O时，反应中 S2O失去_mol 电子。2723(3)利用 Cr2O测定某 SnCl2的纯度(杂质不
