氧化还原反应方程式的配平知识点题库

MnO₂和锌是制造干电池的主要原料

电解法生产MnO₂传统的工艺主要流程为：软锰矿加煤还原焙烧；用硫酸浸出焙烧料；浸出液（主要含Mn²⁺）经净化后再进行电解，MnO₂在电解池的阳极析出．

90年代后期发明了生产MnO₂和锌的新工艺，主要是采用软锰矿（主要成分为MnO₂ ，含少量Al₂O₃和SiO₂杂质）和闪锌矿（主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质）为主要原料，经过除杂后，得到含Zn²⁺、Mn²⁺离子的溶液，再通过电解同时获得MnO₂和锌．简化流程框图如下（中间产物的固体部分已经略去）：

[软锰矿、闪锌矿] [滤液A] [Zn²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Al³⁺] [ZnSO₄、MnSO₄溶液] [Zn+MnO₂+产品D]

已知各种金属离子完全沉淀的pH如下表：

	Zn²⁺	Mn²⁺	Fe²⁺	Fe³⁺	Al³⁺
pH	8.0	10.1	9.0	3.2	4.7

回答下列问题：

（1）步骤①中，软锰矿、闪锌矿粉与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化还原反应，例如：MnO₂+ZnS+2H₂SO₄═MnSO₄+ZnSO₄+S↓+2H₂O，请写出MnO₂在酸性溶液中分别和CuS和FeS发生反应的化学方程式：．
（2）步骤②加入金属锌是为了回收金属，回收金属的主要成分为（用化学符号表示）
（3）步骤③物质C由多种物质组成，其中含有两种固体，其中一种为MnO₂ ，其作用是另外一种固体物质可为．
（4）步骤④中电解过程中MnO₂在阳极析出，该电极上发生的反应方程式为．产品D的化学式为，该物质对整个生产的意义是．

向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl₄后滴加氯水，CCl₄层变成紫色．如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl₄层会逐渐变浅，最后变成无色．

完成下列填空：

（1）写出并配平CCl₄层由紫色变成无色的化学反应方程式（如果系数是1，不用填写）： ++═ +
（2）整个过程中的还原剂是
（3）把KI换成KBr，则CCl₄层变为色：继续滴加氯水，CCl₄层的颜色没有变化．Cl₂、HIO₃、HBrO₃氧化性由强到弱的顺序是．
（4）加碘盐中含碘量为20mg～50mg/kg．制取加碘盐（含KIO₃的食盐）1000kg，若庄Kl与Cl₂反应制KIO₃ ，至少需要消耗Cl₂L（标准状况，保留2位小数）．

请完成下列化学方程式的配平

① Cu+HNO₃﹣ Cu（NO₃）₂+ NO↑+H₂O

②KMnO₄+K₂SO₃+H₂O﹣MnO₂+K₂SO₄+KOH

③Fe（OH）₃+NaOH+Cl₂﹣Na₂FeO₄+NaCl+H₂O

④H₂O₂+Cr₂（SO₄）₃+﹣K₂SO₄+K₂CrO₄+H₂O．

碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式（将化学计量数填于空白处）

KIO₃+KI+H₂SO₄=K₂SO₄+I₂+H₂O．

氧化还原反应是一类重要的反应，请按要求完成下列题目。

（1）对反应NH₃+O₂——NO+H₂O(未配平)作分析，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目：。该反应中，是还原剂，是还原产物，被还原的物质是。
（2）在一定条件下，反应2NH₃+3CuO $\text{[math]}$ 3Cu+N₂+3H₂O能顺利进行，对此反应的分析合理的是。
①该反应是置换反应
②反应中NH₃被氧化为N₂
③在反应中体现了金属铜的还原性
④在反应中每生成1 mol H₂O转移1 mol电子
（3）在反应2H₂S+SO₂=3S+2H₂O中被氧化的元素与被还原的元素的质量比为。

根据氧化还原反应的配平，回答下列问题。

（1）双氧水能使酸性KMnO₄溶液褪色，反应式中H₂O₂的化学计量数为。
（2） KMnO₄可与浓盐酸反应制氯气，反应式中HCl的化学计量数为。
（3）单质氯气与强碱溶液共热可生成氯化物和氯酸盐，其离子方程式中OH^－离子的化学计量数为。
（4）离子方程式(未配平)SnCl₂+Cl^－+H₃AsO₃+H⁺→As+SnCl₆^2-+M(未知物)，其中未知物M的化学计量数和化学式分别为、。

已知：1）Cl₂+2Fe²⁺=2Cl^-+2Fe³⁺；2）Cl₂+2Br^-=2Cl^-+Br₂ ，并且Fe²⁺还原性比Br^-强；标准状况下，往100mL 0.2mol/L的FeBr₂溶液中通入一定体积的Cl₂ ，充分反应后，溶液中有50%的Br^-被氧化。则通入的氯气的体积是（）

A . 0.224L B . 0.336L C . 0.448L D . 0.672L

随着我国汽车年销量的大幅增加，给空气环境造成了很大的污染。汽车尾气装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示，下列说法正确的是（）

A . 反应中NO为氧化剂，N₂为氧化产物 B . 汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N₂ C . NO和O₂必须在催化剂表面才能反应 D . 催化转化总化学方程式为2NO＋O₂＋4CO

4CO₂＋N₂

工业上利用氟碳铈矿（主要成分CeCO₃F)提取CeCl₃的一种工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1） CeCO₃F中，Ce元素的化合价为。
（2）酸浸过程中用稀硫酸和H₂O₂替换HCl不会造成环境污染。写出稀硫酸、H₂O₂与CeO₂反应的离子方程式：。
（3）向Ce(BF₄)₃中加入KCl溶液的目的是。
（4）溶液中的C（Ce³^＋)等于1×10^-5mol.l^-1 ，可认为Ce³^＋沉淀完全，此时溶液的pH为。（已知K_SP[Ce(OH)₃]=1×10^-20）
（5）加热CeCl₃.6H₂O和NH₄Cl的固体混合物可得到无水CeCl₃ ，其中NH₄Cl的作用是。
（6）准确称取0.7500gCeCl₃样品置于锥形瓶中，加入适量过硫酸铵溶液将Ce³^＋氧化为Ce⁴^＋，然后用0.1000mol.l^-1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至终点，消耗25.00ml标准溶液。（已知：Fe²⁺＋Ce⁴^＋=Ce³^＋＋Fe³^＋)
①该样品中CeCl₃的质量分数为。

②若使用久置的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液进行滴定，测得该CeCl₃样品的质量分数（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）

请将5种物质：N₂O、FeCl₂、Fe (NO₃)₃、HNO₃和FeCl₃分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。

（1） +→+++H₂O（不需配平）
（2）反应过程中，N₂O与FeCl₂的物质的量之比为。

实验小组制备高铁酸钾（K₂FeO₄）并探究其性质。

资料：K₂FeO₄为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O₂ ，在碱性溶液中较稳定。

（1）制备K₂FeO₄（夹持装置略）

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是（锰被还原为Mn²⁺）。

②C中得到紫色固体和溶液。C中Cl₂发生的反应有（请配平）

Cl₂+Fe(OH)₃+KOH=K₂FeO₄+KCl+H₂O

（2）探究K₂FeO₄的性质

①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl₂。为证明是否K₂FeO₄氧化了Cl^－而产生Cl₂ ，设计以下方案：

方案Ⅰ	取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
方案Ⅱ	用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K₂FeO₄溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl₂产生。

i．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有 Fe³⁺离子，但该离子的产生不能判断一定是K₂FeO₄将Cl^－氧化，还可能由产生（用方程式表示）。

ii．方案Ⅱ可证明K₂FeO₄氧化了Cl^－

②根据K₂FeO₄的制备实验得出：氧化性Cl₂FeO₄^2-（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl₂和FeO₄^2-的氧化性强弱关系相反，原因是。

三硫代碳酸钠(Na₂CS₃)在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂，在工业上用于处理废水中的重金属离子，某化学兴趣小组对Na₂CS₃的一些性质进行了探究性实验。

（1）实验Ⅰ．探究Na₂CS₃的性质：

步骤	操作及现象
①	取少量Na₂CS₃固体溶于蒸馏水中，配制成溶液并分成两等份
②	向其中一份溶液中滴加几滴酚酞试剂，溶液变成红色
③	向另一份溶液中滴加用硫酸酸化的KMnO₄溶液，紫色褪去

H₂CS₃是（填“强”或“弱”）酸。

（2）已知步骤③中反应的氧化产物是SO₄^2- ，则该反应的离子方程式为：。
（3）某同学取步骤③反应后所得溶液于试管中，滴加足量盐酸和氯化钡溶液，他认为通过测定产生的白色沉淀的质量即可求出实验中所用的Na₂CS₃的质量。你是否同意他的观点，并说明理由：。
（4）实验Ⅱ．测定Na₂CS₃溶液的浓度：
按如图所示装置进行实验：将50.0mLNa₂CS₃溶液置于三颈烧瓶中，打开仪器M的活塞，滴入足量2.0mol·L^-1的稀H₂SO₄ ，关闭活塞。

已知：CS₃^2- +2H⁺＝CS₂+H₂S↑，CS₂和H₂S均有毒。（CS₂不溶于水，沸点为46℃，与CO₂的某些性质相似，与NaOH作用生成Na₂COS₂和H₂O）

仪器M的名称是。反应开始前需要先通入一段时间N₂ ，其作用为。
（5） B中发生反应的离子方程式为：。
（6）为了计算三硫代碳酸钠溶液的浓度，可通过测定B中生成沉淀的质量来计算。称量B中沉淀质量之前需要进行的实验操作是。若B中生成沉淀的质量为8.4g，则Na₂CS₃溶液的物质的量浓度是。

氮化镓(

)材料具有低的热产生率和高的击穿电场，是制造大功率和高频微波电子器件的理想半导体材料。

已知：①Ga和Al同主族且相邻，化学性质与铝相似；②在室温下，氮化镓不溶于水，硬度高，熔点高，能与热的碱溶液缓慢反应。

（1）配平氮化镓制备的化学方程式：□Ga(l)+□NH₃(g)⇌□GaN(s)+□H₂(g)+QkJ(Q＞0)
（2）上述反应的平衡常数表达式K=；在恒温恒容密闭容器中制备氮化镓，下列有关说法正确的是

A．Ⅰ图像中如果纵坐标为正反应速率，则t时刻改变的条件可能是加压

B．Ⅱ图像中纵坐标可以为镓的转化率

C．Ⅲ图像中纵坐标可以为化学反应速率

D．Ⅳ图像中纵坐标可以为平衡常数
（3） Ga最外层电子的核外电子排布式，N核外能量最高的电子亚层上电子云空间伸展方向有种；
（4）氮化镓的晶体类型，氮化铝和氮化镓晶体类型相同，且结构相似，比较两者熔点的高低并解释原因；
（5）写出氮化镓溶于热的NaOH溶液的离子方程式。

阅读下面科普信息，回答问题：

一个体重50kg的健康人含铁2g，这2g铁在人体中以Fe²⁺和Fe³⁺的形式存在。亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁。服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于铁的吸收。

（1）以下为常见的铁元素的几种微粒，其中既有氧化性又有还原性的是_________

A . Fe B . Fe²⁺ C . Fe³⁺
（2）工业盐中毒后，可以服用维生素C来缓解中毒状况，这说明维生素C具有性。
（3）在Fe+4HNO₃(稀)═Fe(NO₃)₃+NO+H₂O↑的反应中，用双线桥法表示电子的转移，反应中HNO₃表现出了性和性，则1molFe参加反应时，被还原的HNO₃为mol，转移电子数为mol。

碳酸锂是生产锂离子电池的重要原料。

（1）碳酸锂制取锂的反应原理为：
① $\text{[math]}$ ；

② $\text{[math]}$ 。

锂原子的电子排布式为；CO₂的结构式为；反应②中物质涉及的化学键类型有。
（2）碳原子核外电子有种不同能量的电子，其中有两个电子的能量最高且能量相等，这两个电子所处的轨道分别是。
（3）氢化锂(LiH)是离子化合物，写出其阴离子的电子式，氢负离子(H^-)与锂离子具有相同电子层结构，试比较两者微粒半径的大小，并用原子结构理论加以解释：。
（4）用 $\text{[math]}$ 、氨水和液溴制备 $\text{[math]}$ 。除生成 $\text{[math]}$ 外，还产生了两种参与大气循环的气体，补全产物并配平该反应的化学方程式： $\text{[math]}$ ，。
（5）磷酸亚铁锂电池总反应为： $\text{[math]}$ ，放电时，负极为(填写化学式)。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极)，当电解池两极共有 $\text{[math]}$ 气体(标准状况)产生时，该电池消耗锂的质量为。

中国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点(CQDs)/氮化碳(C₃N₄)纳米复合物]能利用太阳光实现高效分解水，其原理如图所示。下列叙述错误的是（）

A . 该催化反应实现了太阳能向化学能的转化 B . 该催化剂降低了过程Ⅰ和过程Ⅱ反应的△H C . 过程I中H₂O既是氧化剂又是还原剂，过程Ⅱ中H₂O是还原产物 D . 过程I中生成物H₂O₂与H₂的物质的量之比为1：1

某同学通过查阅资料得知，常温下KClO₃和浓盐酸可以制备氯气。为此该同学和小组其他同学利用如图装置在实验室制取Cl₂并探究其有关性质：

（1）装置A中存在一处不正确，改正这处不正确：。
（2）配平装置A中发生反应的化学方程式：KClO₃+HCl(浓) =KCl+Cl₂↑+H₂O。
（3）为除去氯气中的氯化氢，需要在装置A、B之间添加装置E，其中加入。(填试剂名称)，为了探究有色布条褪色的原理，需再添加装置E，其中加入浓硫酸，在整套装置中的添加位置为(填序号)。
a．A、B之间 b．B、C之间 c．C、D之间 d．D之后
（4）将氯气通入冷的石灰乳中，即可制得以(填化学式)为有效成分的漂白粉，发生反应的化学方程式为。
（5）有同学认为，上述装置还有另外一处的缺陷，并给出了改进措施。该改进措施是。

高锰酸钾是一种重要的氧化剂，某化学实验小组制备高锰酸钾并测其纯度的步骤如图，请回答相关问题：

（1） I．高锰酸钾的制备
将KClO₃和KOH固体混匀放入坩埚中，边加热边搅拌，待熔融后慢慢加入MnO₂粉末，不断搅拌，呈颗粒状后，再加强热10min得墨绿色产物(K₂MnO₄为墨绿色固体)，冷却。

①制K₂MnO₄反应的化学方程式为。

②本实验中使用的坩埚及搅拌棒的材质可以是。

A．石英 B．刚玉(氧化铝) C．铁(表面有致密的氧化膜)
（2）取出墨绿色产物研细，每次用10mL4%的热KOH溶液浸取，过滤后对滤渣重复浸取两次。合并三次浸取液，得墨绿色溶液。将墨绿色产物研细并分三次浸取，这样做的目的是。
（3） K₂MnO₄在水溶液中会发生歧化反应：3K₂MnO₄+2H₂O $\text{[math]}$ 2KMnO₄+MnO₂↓+4KOH，通入CO₂气体可促进反应趋于完全。向(2)制得的墨绿色溶液中通入适量CO₂气体，过滤。滤液中的溶质除KMnO₄外，还主要含有杂质。
（4） II．高锰酸钾纯度的测定
称取mgKMnO₄粗品，加入煮沸并冷却后的稀硫酸配成V₀mL溶液。量取V₁mLc₁mol/L的草酸(H₂C₂O₄)溶液于锥形瓶中，用所配KMnO₄溶液进行滴定。重复滴定两次，平均消耗KMnO₄溶液的体积为V₂mL。(已知：5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O)

①滴定开始时，溶液颜色褪去较慢，随后加快，原因是。

②滴定终点的标志是。

③KMnO₄纯度(质量分数)的计算式为。

K₂FeO₄具有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于Cl₂、KMnO₄ ，其制备的流程如下：

已知：K₂FeO₄能溶于水，微溶于浓KOH溶液，“转化1”时有 $\text{[math]}$ 生成。下列有关说法正确的是（）

A . K₂FeO₄中铁元素的化合价是+3 B . “转化1”发生反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3ClO^-+5H₂O=2 $\text{[math]}$ +3Cl^-+10H⁺ C . “转化2”能进行的原因是该条件下K₂FeO₄的溶解度比Na₂FeO₄小 D . 所得滤液含有大量的Na⁺、H⁺、 $\text{[math]}$ 、Cl^-

$\text{[math]}$ 是锂离子电池的活性材料。某小组以含锰矿料(主要成分是 $\text{[math]}$ ，含少量 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、FeO、CoO和 $\text{[math]}$ )为原料制备 $\text{[math]}$ 的流程如图所示(部分条件和产物省略)。

已知几种金属氢氧化物沉淀的pH如表所示：

金属氢氧化物	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
开始沉淀的pH	2.7	7.6	7.6	7.7
完全沉淀的pH	3.7	9.1	9.1	9.2

请回答下列问题：

（1）写出一条提高“酸浸”速率的措施：。
（2） “除杂1”时，加入 $\text{[math]}$ 的作用是(用离子方程式表示)。
（3） “固体1”中除了含有 $\text{[math]}$ 外，还只含有另外一种固体，其化学式为，则“除杂1”过程调节pH范围为。
（4）在高温下“合成” $\text{[math]}$ ，反应的化学方程式为。
（5）已知：常温下， $\text{[math]}$ 。为了使残液中 $\text{[math]}$ ，必须控制 $\text{[math]}$ ≥mol/L。
（6） “浸渣”中含少量锰元素，其测定方法如下：
第1步：称取W g“浸渣”，加酸将锰元素以 $\text{[math]}$ 形式全部溶出，过滤，将滤液加入250mL容量瓶中，定容；
第2步：取25.00mL上述定容后的溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量 $\text{[math]}$ 溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液；
第3步：用 $\text{[math]}$ 溶液滴定至终点，消耗滴定液V mL，使 $\text{[math]}$ 重新变为 $\text{[math]}$ 。
已知： $\text{[math]}$ 具有强氧化性，受热易分解。
①“浸渣”中锰元素的质量分数为(用含W、V的代数式表示)。
②如果省略第2步“煮沸溶液”，测得结果将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

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