课时数智作业(五) 氧化还原方程式的书写与计算
(建议用时：40分钟 总分：50分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共18分)
1．把图2中的纸片补充到图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)。下列对该反应的说法不正确的是( )
作氧化剂
B．1 mol Mn2+参加反应转移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
2．(2025·韶关模拟)用FeS、Cu2S处理酸性废水中的，发生的反应如下：
反应Ⅰ：FeS＋＋H＋―→Fe3+＋＋Cr3+＋H2O(未配平)
反应Ⅱ：Cu2S＋＋H＋―→Cu2+＋＋Cr3+＋H2O(未配平)
下列说法错误的是( )
A．反应Ⅰ中还原剂与还原产物的物质的量之比为1∶3
B．处理等物质的量的时，消耗FeS的物质的量更多
C．处理等物质的量的时，反应Ⅱ中消耗H＋更多
D．反应Ⅰ中只有Fe3+是氧化产物
3．叠氮化铅[Pb(N3)2]用作水下引爆剂，可由以下方法制得
Ⅰ：N2O＋Na＋NH3―→NaOH＋NaN3＋N2；
Ⅱ：NaN3＋Pb(NO3)2―→NaNO3＋Pb(N3)2。
下列说法正确的是( )
A．NH3的键角大于的键角
B．N2O为V形分子
C．反应Ⅰ中氧化剂和还原剂的物质的量之比可能为3∶5
D．反应Ⅰ每消耗23 g钠，共转移1 mol电子
4．(2025年1月·陕晋青宁高考适应性考试)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂，用于转化H2S为单质S，催化历程示意图如下。NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．O2使Fe2+转化成Fe3+，恢复催化剂活性
B．过程①和④均发生了非极性键的断裂
C．过程②和③均发生了氧化还原反应
D．理论上，每转化34 g H2S，转移的电子数目为NA
5．(2024·长沙模拟)发蓝工艺是一种材料保护技术，钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应，生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理。已知：NaNO2的还原产物为NH3。下列说法正确的是( )
A．钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是Fe3O4
B．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C．反应②的离子方程式为＋NH3↑＋2H2O
D．反应③属于氧化还原反应
6．(2025·常德模拟)利用V2O3制备氧钒碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}的工艺流程如下：
已知：＋4价的钒在弱酸性环境中具有还原性。下列说法正确的是( )
A．V2O3制备NaVO3过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
B．生成V2O5的反应为2NaVO3＋2NH4Cl2NaCl＋V2O5＋2NH3↑
C．由V2O5制备VOCl2的两种路径，路径Ⅰ更符合绿色化学思想
D．路径Ⅱ中若盐酸浓度过低，可能生成副产物VO2Cl
7．(11分)磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(1)AlP遇水会发生反应生成PH3气体，其反应的化学方程式为____________________________________________________________________
_____________________________________________________________。(3分)
(2)PH3具有强还原性，能与CuSO4溶液反应，配平该反应的化学方程式：
CuSO4＋ PH3＋ H2O=== Cu3P↓＋ H3PO4＋ H2SO4。(2分)
(3)工业制备PH3的流程如图所示。
①白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为___________________________________
____________________________________________________________________，
次磷酸属于________(填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始时有1 mol P4参加反应，则整个工业流程中共生成________mol PH3(不考虑产物的损失)。(6分)
8．(13分)(2025·厦门模拟)工业上用软锰矿(主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物)和铅闪(主要含PbS、FeS2、ZnS)为原料联合制取PbSO4和Mn3O4的流程如图所示。
(1)提高“酸浸”浸出率可采取的措施有__________________________________
___________________________________________________________(写两条)，
“冰水沉积”的目的是_______________________________________。(4分)
(2)“酸浸”时，PbS与MnO2反应生成[PbCl4]2-和，写出其反应的离子方程式：_________________________________________________________________
______________________________________________________________。(3分)
(3)“酸浸”时，要尽量防止硫元素转化为单质S，其主要原因是____________________________________________________________________
______________________________________________________________。(2分)
(4)“氧化”时，发生的主要反应的离子方程式为___________________________
_______________________________________________________________。(3分)
(5)PbS、MnS、ZnS三种物质在相同条件下，溶度积最大的是________(填化学式)。(1分)
9．(8分)二氧化氯(ClO2)是一种安全高效的消毒剂，可在极低的浓度下杀灭病毒。ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。
自来水用ClO2处理后，有少量ClO2残留在水中，可用碘量法做如下检测(已知ClO2存在于pH为4～6 的溶液中存在于中性溶液中)：
①取0.50 L水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。
②已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，向①所得溶液中滴加5.00×10-4 mol·L-1的Na2S2O3溶液至恰好反应，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
请回答下列问题：
(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠，可较安全地生成ClO2，反应的离子方程式为_____________________________________________
_________________________________________________________。(3分)
(2)写出①中主要反应的化学方程式为___________________________________
__________________________________________________________。(3分)
(3)所取水样中ClO2的浓度为______ mg·L-1。(2分)
课时数智作业(五)
1．D [Mn2+为反应物，生成Mn，Mn元素的化合价升高，则Mn2+作还原剂，I作氧化剂，I为还原产物，配平后的离子方程式为2Mn2+＋5I＋3H2O===2Mn＋5I＋6H+，1 mol Mn2+参加反应转移5 mol电子，A项、B项正确；氧化剂(I)与还原剂(Mn2+)的物质的量之比为5∶2，C项正确；配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、6，D项错误。]
2．D [反应Ⅰ中Fe3+和S均为氧化产物，D错误。]
3．C [NH3的键角小于N的键角，A错误；N2O与CO2为等电子体，结构相似，为直线形，B错误；反应Ⅰ中钠并不是唯一的还原剂，同时氨也是还原剂，故每消耗23 g即1 mol钠，共转移电子不是 1 mol，D错误。]
4．A [根据图示③④两步历程，可知O2使Fe2+转化成Fe3+，恢复催化剂活性，A正确；过程①中没有发生非极性键的断裂，过程④中发生了O==O非极性键的断裂，B错误；过程②中铁元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，过程③中元素化合价没有变化，没有发生氧化还原反应，C错误；根据图示，该催化历程的总反应为2H2S＋O22S＋2H2O，可知H2S~2e-，理论上，每转化34 g H2S，转移的电子数目为2NA，D错误。]
5．A [根据题给物质转化图可得，钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是Fe3O4，A正确；反应①的化学方程式为3Fe＋NaNO2＋5NaOH3Na2FeO2＋H2O＋NH3↑，铁元素化合价升高，作还原剂，NaNO2中氮元素化合价降低，作氧化剂，故反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3，B错误；结合题给已知信息可知，溶液显碱性，反应②的离子方程式为6Fe＋N＋5H2O3Fe2＋NH3↑＋7OH-，C错误；反应③的化学方程式为Na2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2OFe3O4↓＋4NaOH，Na2FeO2中铁元素显＋2价，Na2Fe2O4中铁元素显＋3价，Fe3O4中Fe有＋2价、＋3价，且Fe2+和Fe3+的个数比为1∶2，该反应中各元素化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，D错误。]
6．D [V2O3―→NaVO3的反应为V2O3＋Na2CO3＋O22NaVO3＋CO2，NaVO3―→V2O5的反应为2NaVO3＋2NH4ClV2O5＋2NaCl＋2NH3↑＋H2O，V2O5―→VOCl2路径Ⅰ的反应为V2O5＋6HCl(浓)===2VOCl2＋Cl2↑＋3H2O，V2O5―→VOCl2路径Ⅱ的反应为2V2O5＋N2H4·2HCl＋6HCl===4VOCl2＋N2↑＋6H2O，VOCl2与NH4HCO3反应得到产品。由分析知，A、B错误；V2O5转化为VOCl2，钒元素化合价由＋5降低到＋4，被还原，路径Ⅰ中的还原剂为HCl，其氧化产物为氯气，氯气有毒，路径Ⅱ中的还原剂为N2H4·2HCl，其氧化产物是氮气，无毒无污染，因此路径Ⅱ更符合绿色化学思想，C错误；＋4价的钒在弱酸性环境中具有还原性，路径Ⅱ中若盐酸浓度过低，一部分VOCl2可能被氧化为VO2Cl，D正确。]
7．解析：(3)①由流程图可知白磷和烧碱溶液反应生成PH3和NaH2PO2，产物中H原子个数比O原子个数多，因此反应物中除P4、NaOH外还应有H2O参与，据此可写出反应的化学方程式。 由于使用的烧碱过量，所以得到的NaH2PO2应是次磷酸的正盐，即次磷酸属于一元酸。②1 mol P4与烧碱溶液发生反应：P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2，生成1 mol PH3和3 mol NaH2PO2，3 mol NaH2PO2与硫酸发生反应：2NaH2PO2＋H2SO4===Na2SO4＋2H3PO2，生成3 mol H3PO2，3 mol H3PO2再发生分解反应：2H3PO2===PH3↑＋H3PO4，又生成1.5 mol PH3，所以整个工业流程中共生成2.5 mol PH3。
答案：(1)AlP＋3H2O===PH3↑＋Al(OH)3 (2)24 11 12 8 3 24 (3)①P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2 一 ②2.5
8．解析：以软锰矿(主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物)和铅闪(主要含PbS、FeS2、ZnS)为原料，加入盐酸“酸浸”、加氯化钠，再加入NaOH，过滤除去二氧化硅和FeOOH，“冰水沉积”得到PbCl2固体，PbCl2固体加稀硫酸转化为硫酸铅，“冰水沉积”后的溶液加入Na2S净化，生成PbS和ZnS沉淀，滤液加入氨水，通入空气，生成Mn3O4。(5)根据加入Na2S生成PbS和ZnS沉淀，没有生成MnS，则PbS、MnS、ZnS三种物质在相同条件下，溶度积最大的是MnS。
答案：(1)延长浸取时间、不断搅拌、将原料粉碎等 降低PbCl2的溶解度 (2)PbS＋4MnO2＋4Cl-＋8H+===[PbCl4]2-＋S＋4Mn2+＋4H2O (3)防止生成单质S覆盖在矿物表面，阻碍反应进行，提高Mn2+浸出量 (4)6Mn2+＋O2＋12NH3·H2O===2Mn3O4↓＋12N＋6H2O (5)MnS
9．解析：(1)H2C2O4被强氧化剂氧化时一般被氧化成CO2，利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠时，CO2和ClO2同时生成，CO2对ClO2起到稀释作用，符合“安全地生成ClO2”的要求，因此该反应的离子方程式是H2C2O4＋2Cl＋2H+===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。(2)由题中信息可知，Cl存在中性溶液中，所以在中性溶液中ClO2将KI氧化为I2，本身被还原为Cl，反应的化学方程式是2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2。(3)由关系式2ClO2~I2~2Na2S2O3得，n(ClO2)=n(Na2S2O3)=5.00×10-4 mol·L-1×0.020 0 L=1.00×10-5 mol，m(ClO2)=1.00×10-5 mol×67.5 g·mol-1=6.75×10-4 g=0.675 mg，所以在该水样中ClO2的浓度是=1.35 mg·L-1。
答案：(1)H2C2O4＋2Cl＋2H+===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O (2)2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2 (3)1.35
1/1第5讲 氧化还原方程式的书写与计算(能力课)
1．掌握氧化还原方程式的配平方法。 2．掌握一定情境下或流程中的方程式书写。 3．掌握得失电子守恒的有关计算。
氧化还原方程式的配平
1．三大配平原则
2．化合价升降法配平五步骤
__C＋__H2SO4(浓)―→__CO2↑＋＋__H2O
给定反应的配平
1．(1)(倒配法)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑
(2)(补加法)____Fe3O4＋____HNO3(稀)===＋____NO↑＋____H2O
(3)(整体配平法)____FeS2＋____HNO3(稀)===____Fe(NO3)3＋____H2SO4＋____NO↑＋____H2O
(4)(电荷守恒法)____Fe2+＋＋____H＋===____Fe3+＋____Cr3+＋____H2O
(5)(零价法)____C2H4＋____KMnO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____CO2↑＋____H2O
缺项配平
2．(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋＋____H2O
(2)＋____H2O2＋____===____Mn2+＋____O2↑＋____H2O
3．(1)将Cu投入一定量的浓硝酸中发生如下反应，生成的NO2与NO的物质的量之比为2∶1。请完成化学方程式：
HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋＋NO↑＋________。
(2)将高锰酸钾溶液逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。请完成化学方程式：
________===S↓＋________。
(3)酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸的离子方程式：
____===____。
(4)SO2通入FeCl3溶液中的离子方程式：
____===____。
(1)五种配平技巧
①倒配法：适用于氧化剂与还原剂为同一物质时，可以由生成物―→反应物方向配平。如：
3+6KOH===2K2+1K2O3+3H2O
②补加法：适用于部分被氧化或被还原的物质反应，配平主物质后把未被氧化或未被还原的物质补进，确定最终化学计量数。如：
3+(2+6)HO3(稀)===3u(NO3)2+2O↑+4H2O
③整体配平法：适合当一种物质中有两种元素化合价升高或降低，需求整个物质的化合价升降数，然后配平。如：
3u2+(10+12)HO3(稀)===6u(NO3)2+10O↑+3H2O4+8H2O
④电荷守恒法：适用于离子方程式，当主要物质配平后，利用电荷守恒配平其他物质。如：
2n+10l-+16H+===2n2++5Cl2↑+8H2O
⑤零价法：物质中的化合价难确定时，可设定物质中的各元素均为0价，确定升降数进行配平。如
+12KnO4+18H2SO4===6K2SO4+12MnSO4+10CO2↑+28H2O
(2)缺项配平的原则
条件 补项原则
酸性条件下 反应物缺H(氢)或多O(氧)补H＋生成H2O，反应物少O(氧)补H2O(水)生成H＋
碱性条件下 反应物缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)生成OH－，反应物少O(氧)补OH－生成H2O
注意：当方程式中主物质缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
新情境下氧化还原方程式的书写与判断
新情境下的氧化还原方程式书写流程
KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2+和CO2，该反应的离子方程式是________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
根据有关情境书写方程式
1．根据有关信息，完成下列方程式。
(1)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、形式存在)，NaClO将废水中的转化为N2，反应的离子方程式为_________________________________
____________________________________________________________________。
(2)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中，H2能将还原为N2。
上述反应的离子方程式为______________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)Fe的一种含氧酸根离子具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生。该反应的离子方程式是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
根据反应历程书写方程式
2．(2025·长沙模拟)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气，从而减少空气污染并回收S，其过程如图所示(各步均进行完全)。
(1)写出①②③过程的离子方程式
①___________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
②___________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
③___________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)写出总反应的化学方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
3．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2，其中S为－1价)催化氧化的反应转化如图所示。
总反应：2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2+＋＋4H＋。
(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式：
①反应Ⅰ：___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②反应Ⅱ：___________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)NO在总反应中的作用是_____________________________________________
____________________________________________________________________。
根据化工流程书写方程式
4．(2025·泸州模拟)工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表。
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 3.4
完全沉淀 3.2 9.7 4.4
(1)写出酸浸过程中Fe3O4发生反应的离子方程式：
____________________________________________________________________。
检验有Fe2+生成的试剂为______________________________________________，
现象：_______________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在____________________，用NaHCO3调节溶液pH时的离子方程式是_________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化Fe2+，该反应的离子方程式是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的[Fe(OH)]2+可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子，该水解反应的离子方程式为_____________________________________________
____________________________________________________________________。
得失电子守恒在化学计算中的应用
1．计算依据
氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。
2．守恒法解题的思维流程
24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则Cr元素在还原产物中的化合价为( )
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
24×10-3×0.05 mol×(6－4)＝20×10-3×0.02 mol×2×(6－x)，故x＝3。
得失电子守恒的基本计算
1．(2025·固原模拟)高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入氯气，然后再加入溶液的方法制备K2FeO4，发生反应：＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)；＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。
下列说法正确的是( )
A．反应①中每消耗4 mol KOH，吸收标准状况下 22.4 L Cl2
B．氧化性：K2FeO4>KClO
C．若反应①中＝5∶1，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．若反应①的氧化产物只有KClO，则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2
2．某废水中含有，为了处理有毒的，需要先测定其浓度：取20 mL废水，加入适量稀硫酸，再加入过量的V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，充分反应(还原产物为Cr3+)。用c2 mol·L-1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点，消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中为________________。
得失电子守恒在多步反应中的应用
3．(2025·重庆模拟)为测定Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：
①准确量取20.00 mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2溶液，调节pH<2；
②加热除去过量H2O2溶液；
③加入过量KI充分反应后，再用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液 20.00 mL。
已知：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2；I2＋。
则溶液中铁元素的总含量为________ g·L-1。
4．某硫酸厂为测定沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数，取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用0.020 00 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。 已知：＋Fe2+＋H＋―→Cr3+＋Fe3+＋H2O(未配平)。
(1)SO2通入Fe2(SO4)3溶液中，发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数为________(小数点后保留两位有效数字)。
1．(2023·湖南卷，T10)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是( )
和的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ<Ⅱ
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
(1)写出反应Ⅰ、Ⅱ的化学方程式：_______________________________________
____________________________________________________________________、
____________________________________________________________________。
(2)H2S2O3不稳定，易分解，请写出H2S2O3分解的化学方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
2．(2023·辽宁卷，T12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为＋16H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
(1)若题中被H2C2O4还原为MnO2，则离子方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)写出酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸的离子方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)写出酸性K2Cr2O7氧化草酸的离子方程式：
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
3．(2024·安徽卷，T15节选)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如图所示。
回答下列问题：
(1)“浸出液1”中含有的金属离子主要是________。
(2)“浸取2”步骤中，单质金转化为HAuCl4的化学方程式为____________________________________________________________________。
(3)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的________(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。
(4)“还原”步骤中，被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为________。
(1)“浸取1”中反应的离子方程式为_____________________________________
____________________________________________________________________。
(2)“浸取3”中反应的离子方程式为_____________________________________
____________________________________________________________________。
(3)“还原”中反应的化学方程式为______________________________________
____________________________________________________________________。
第5讲 氧化还原方程式的书写与计算(能力课)
考点一
[核心知能突破]
典例导航 1 2 1 2 2
[关键能力提升]
1．(1)2 9 3 3 5
(2)3 28 9 1 14
(3)1 8 1 2 5 2
(4)6 1 14 6 2 7
(5)5 12 18 6 12 10 28
2．(1)3 2 4OH- 3 2 5
(2)2 5 6H+ 2 5 8
3．(1)5 16 5 4 2 8 H2O
(2)28 5 24 KOH 28 3 2 12 H2O
(3)4 5 12 H+ 4 5 11 H2O
(4)1 2 2 H2O 1 2 4 H+
考点二
[核心知能突破]
典例导航 2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
[关键能力提升]
1．(1)3ClO-+2N===N2↑+3Cl-+3H2O+2H+
(2)2N+5H2N2+2OH-+4H2O (3)4Fe+20H+===4Fe3++3O2↑+10H2O
2．(1)①H2S+Cu2+===CuS↓+2H+ ②CuS+2Fe3+===Cu2++2Fe2++S ③O2+4Fe2++4H+===4Fe3++2H2O
(2)2H2S+O2S+2H2O
3．(1)①4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
②14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2S+16H+
(2)作催化剂
4．解析：由制备流程可知，废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)溶于稀硫酸，主要发生Fe+2H+===Fe2++H2↑，氧化铝与酸反应生成铝离子，铁的氧化物溶于酸后生成铁离子，还发生Fe+2Fe3+===3Fe2+，制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al(OH)3，要避免生成Fe(OH)2沉淀，应控制pH在4.4≤pH<7.5，过滤分离出的滤渣为Al(OH)3，反应Ⅱ中加稀硫酸及亚硝酸钠生成铁离子，减压蒸发、过滤得到Fe(OH)SO4。
答案：(1)Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O
K3[Fe(CN)6](或KMnO4溶液) 有蓝色沉淀产生(或溶液褪色) (2)4.4~7.5 Al3++3HCO3===Al(OH)3↓+3CO2↑
(3)N+2H++Fe2+===Fe3++NO↑+H2O
(4)2[Fe(OH)]2++2H2O [Fe2(OH)4]2++2H+
考点三
[核心知能突破]
典例导航 B
[关键能力提升]
1．D [反应①的生成物有KCl、KClO、KClO3，其中K、Cl的物质的量之比为1∶1，所以每消耗4 mol KOH，吸收2 mol氯气，标准状况下2 mol氯气的体积为22.4 L·mol-1×2 mol=44.8 L，A错误；反应②K2FeO4为氧化产物，KClO为氧化剂，则氧化性：K2FeO42．解析：根据得失电子守恒可知V1c1×10-3×(3-2)mol=V2c2×10-3×(7-2)mol+20×c(Cr2)×2×(6-3)×10-3 L，故c(Cr2)= mol·L-1。
答案： mol·L-1
3．解析：根据得失电子守恒可知关系式：Fe3+~I2~S2。
n(Fe)=n(Fe3+)=n(S2)=0.02 L×0.100 0 mol·L-1=0.002 mol，铁元素的总含量为=5.6 g·L-1。
答案：5.6
4．解析：(1)SO2中S为+4价，被氧化成+6价，产物为S，Fe3+被还原成Fe2+，产物中氧原子数增多，表明反应物中有水，产物中有H+，用得失电子守恒来配平离子方程式。(2)根据得失电子守恒可知：n(SO2)×2=n(Cr2)×6=0.020 00 mol·L-1×0.025 L×6=0.003 mol，n(SO2)=0.001 5 mol，故所得气体中SO2的体积分数为×100%=12.00%。
答案：(1)SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++4H+
(2)12.00%
[高考真题 衍生变式]
1．D [S2的中心原子是其中的一个硫原子，则中心原子S的孤电子对数为×(6+2-1×2-3×2)=0，故价层电子对数为4+0=4，其空间结构是四面体形，不是正四面体形，S的中心原子S的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0，故价层电子对数为4+0=4，其空间结构为正四面体形，A错误；反应Ⅰ只有S被氧化，反应Ⅱ中As和S均被氧化，B错误；反应Ⅰ的化学方程式为2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3，反应Ⅱ的化学方程式为As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4，反应Ⅰ中参加反应的==2，反应Ⅱ中参加反应的=，故参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C错误；根据化学方程式可得出，反应Ⅰ：As2S3~3O2~12e-，反应Ⅱ：As2S3~7O2~28e-，所以氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为12∶28=3∶7，D正确。]
真题变式 (1)2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3 As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4
(2)H2S2O3===H2O+SO2↑+S↓
2．C [根据题图可知，随着反应的进行，Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，最后Mn(Ⅲ)转化为Mn(Ⅱ)，化合价降低，体现氧化性，则Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A错误；由“Mn(Ⅱ)起催化作用”可知，该反应过程中，反应物浓度和Mn(Ⅱ)均影响化学反应速率，反应前期无Mn(Ⅱ)，反应物浓度随反应的进行逐渐减小，故反应速率逐渐减小，生成Mn(Ⅱ)后，Mn(Ⅱ)催化反应的进行，使反应速率增大，但随着反应物浓度的降低，浓度变化起决定作用，反应速率又会减小，所以反应速率会先减小后增大再减小，B错误；根据题图可知，Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)不能大量共存，C正确；H2C2O4是弱电解质，书写离子方程式时不能拆开，D错误。]
真题变式 (1)2Mn+3H2C2O4+2H+===2MnO2↓+6CO2↑+4H2O
(2)4Mn+5C2H5OH+12H+===5CH3COOH+4Mn2++11H2O
(3)Cr2+3H2C2O4+8H+===2Cr3++6CO2↑+7H2O
3．解析：精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2溶液浸取，Cu转化为Cu2+进入“浸出液1”中，Ag、Au不反应，“浸渣1”中含有Ag和Au；“浸渣1”中加入盐酸、H2O2溶液浸取，Au转化为HAuCl4进入“浸出液2”，Ag转化为AgCl，“浸渣2”中含有AgCl；“浸出液2”中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；“浸渣2”中加入Na2S2O3，将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-，得到“浸出液3”，利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。(4)设被氧化的N2H4物质的量为x mol，产物Au的物质的量为y mol，根据得失电子守恒：x×2×2=y×3，故x∶y=3∶4。
答案：(1)Cu2+ (2)2Au+8HCl+3H2O2===2HAuCl4+6H2O (3)AgCl (4)3∶4
真题变式 (1)Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
(2)AgCl+2S2===[Ag(S2O3)2]3-+Cl-
(3)3N2H4+4HAuCl4===3N2↑+4Au↓+16HCl
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第一篇 考点突破
第一部分 化学基本概念
第一章 物质及其变化
第5讲 氧化还原方程式的书写与计算(能力课)
1．掌握氧化还原方程式的配平方法。
2．掌握一定情境下或流程中的方程式书写。
3．掌握得失电子守恒的有关计算。
考点一 氧化还原方程式的配平
1．三大配平原则
2．化合价升降法配平五步骤
__C＋__H2SO4(浓)__CO2↑＋＋__H2O
1
2
1
2
2
考向1 给定反应的配平
1．(1)(倒配法)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑
(2)(补加法)____Fe3O4＋____HNO3(稀)===＋____NO↑＋____H2O
(3)(整体配平法)____FeS2＋____HNO3(稀)===____Fe(NO3)3＋____H2SO4＋____NO↑＋____H2O
2
9
3
3
5
3
28
9
1
14
1
8
1
2
5
2
(4)(电荷守恒法)____Fe2+＋____＋____H＋===____Fe3+＋____Cr3+＋____H2O
(5)(零价法)____C2H4＋____KMnO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____CO2↑＋____H2O
6
1
14
6
2
7
5
12
18
6
12
10
28
考向2 缺项配平
2．(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋______===____Cl－＋＋____H2O
(2)____＋____H2O2＋____===____Mn2+＋____O2↑＋____H2O
3
2
4OH－
3
2
5
2
5
6H＋
2
5
8
3．(1)将Cu投入一定量的浓硝酸中发生如下反应，生成的NO2与NO的物质的量之比为2∶1。请完成化学方程式：
HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋＋NO↑＋ ______。
(2)将高锰酸钾溶液逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。请完成化学方程式：
______===S↓＋ _____。
5
16
5
4
2
8
H2O
28
5
24
KOH
28
3
2
12
H2O
(3)酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸的离子方程式：
____===
____。
(4)SO2通入FeCl3溶液中的离子方程式：
____=== ____。
4
5
12
H＋
4
5
11
H2O
1
2
2
H2O
1
2
4
H＋
(1)五种配平技巧
①倒配法：适用于氧化剂与还原剂为同一物质时，可以由生成物反应物方向配平。如：
3+6KOH===2K2+1K2O3+3H2O
②补加法：适用于部分被氧化或被还原的物质反应，配平主物质后把未被氧化或未被还原的物质补进，确定最终化学计量数。如：
3+(2+6)HO3(稀)===3u(NO3)2+2O↑+4H2O
③整体配平法：适合当一种物质中有两种元素化合价升高或降低，需求整个物质的化合价升降数，然后配平。如：
3u2+(10+12)HO3(稀)===6u(NO3)2+10O↑+3H2O4+
8H2O
④电荷守恒法：适用于离子方程式，当主要物质配平后，利用电荷守恒配平其他物质。如：
+10l-+16H+===2n2++5Cl2↑+8H2O
⑤零价法：物质中的化合价难确定时，可设定物质中的各元素均为0价，确定升降数进行配平。如
+12KnO4+18H2SO4===6K2SO4+12MnSO4+10CO2↑+28H2O
(2)缺项配平的原则
注意：当方程式中主物质缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
条件 补项原则
酸性条件下 反应物缺H(氢)或多O(氧)补H＋生成H2O，反应物少O(氧)补H2O(水)生成H＋
碱性条件下 反应物缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)生成OH－，反应物少O(氧)补OH－生成H2O
考点二 新情境下氧化还原方程式的书写与判断
新情境下的氧化还原方程式书写流程
KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2+和CO2，该反应的离子方程式是_______________________________________
_______________。
＋8H2O
考向1 根据有关情境书写方程式
1．根据有关信息，完成下列方程式。
(1)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、形式存在)，NaClO将废水中的转化为N2，反应的离子方程式为___________________________________________。
3ClO－＋===N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H＋
(2)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中，H2能将还原为N2。
上述反应的离子方程式为_____________________________________。
N2＋2OH－＋4H2O
(3)Fe的一种含氧酸根离子具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生。该反应的离子方程式是_______________________________________。
＋20H＋===4Fe3+＋3O2↑＋10H2O
考向2 根据反应历程书写方程式
2．(2025·长沙模拟)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气，从而减少空气污染并回收S，其过程如图所示(各步均进行完全)。
(1)写出①②③过程的离子方程式
①_________________________________________________________，
②_________________________________________________________，
③_________________________________________________________。
(2)写出总反应的化学方程式：____________________________。
H2S＋Cu2+===CuS↓＋2H＋
CuS＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+＋S
O2＋4Fe2+＋4H＋===4Fe3+＋2H2O
2H2S＋O2S＋2H2O
3．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2，其中S为－1价)催化氧化的反应转化如图所示。
总反应：2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2+＋＋4H＋。
(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式：
①反应Ⅰ：_______________________________________________。
②反应Ⅱ：____________________________________________。
(2)NO在总反应中的作用是____________。
4Fe(NO)2+＋O2＋4H＋===4Fe3+＋4NO＋2H2O
14Fe3+＋FeS2＋8H2O===15Fe2+＋＋16H＋
作催化剂
考向3 根据化工流程书写方程式
4．(2025·泸州模拟)工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下：
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表。
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 3.4
完全沉淀 3.2 9.7 4.4
(1)写出酸浸过程中Fe3O4发生反应的离子方程式：
_________________________________。
检验有Fe2+生成的试剂为____________________________，
现象：___________________________。
Fe3O4＋8H＋===2Fe3+＋Fe2+＋4H2O
K3[Fe(CN)6](或KMnO4溶液)
有蓝色沉淀产生(或溶液褪色)
(2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在________，写出用NaHCO3调节浓溶液pH时的离子方程式是______________________________
_______。
(3)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化Fe2+，写出该反应的离子方程式是_____________________________________。
(4)碱式硫酸铁溶于水后生成的[Fe(OH)]2+可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子，该水解反应的离子方程式为_____________________________________。
4.4～7.5
Al3+＋3HCO3===Al(OH)3↓＋
3CO2↑
＋2H＋＋Fe2+===Fe3+＋NO↑＋H2O
2[Fe(OH)]2+＋2H2O [Fe2(OH)4]2+＋2H＋
[解析] 由制备流程可知，废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)溶于稀硫酸，主要发生Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑，氧化铝与酸反应生成铝离子，铁的氧化物溶于酸后生成铁离子，还发生Fe＋2Fe3+===3Fe2+，制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al(OH)3，要避免生成Fe(OH)2沉淀，应控制pH在4.4≤pH＜7.5，过滤分离出的滤渣为Al(OH)3，反应Ⅱ中加稀硫酸及亚硝酸钠生成铁离子，减压蒸发、过滤得到。
1．计算依据
氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。
考点三 得失电子守恒在化学计算中的应用
2．守恒法解题的思维流程
24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则Cr元素在还原产物中的化合价为( )
A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5
√
24×10-3×0.05 mol×(6－4)＝20×10-3×0.02 mol×2×(6－x)，故x＝3。
考向1 得失电子守恒的基本计算
1．(2025·固原模拟)高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入氯气，然后再加入溶液的方法制备K2FeO4，发生反应：＋KOHKCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)；＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。
下列说法正确的是( )
A．反应①中每消耗4 mol KOH，吸收标准状况下 22.4 L Cl2
B．氧化性：K2FeO4>KClO
C．若反应①中＝5∶1，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．若反应①的氧化产物只有KClO，则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2
√
D [反应①的生成物有KCl、KClO、KClO3，其中K、Cl的物质的量之比为1∶1，所以每消耗4 mol KOH，吸收2 mol氯气，标准状况下2 mol氯气的体积为22.4 L·mol-1×2 mol＝44.8 L，A错误；反应②K2FeO4为氧化产物，KClO为氧化剂，则氧化性：K2FeO42．某废水中含有，为了处理有毒的，需要先测定其浓度：取20 mL废水，加入适量稀硫酸，再加入过量的V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，充分反应(还原产物为Cr3+)。用c2 mol·L-1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点，消耗KMnO4溶液V2
mL。则原废水中为__________________。
[解析] 根据得失电子守恒可知V1c1×10-3×(3－2)mol＝V2c2×10-3×(7－2)mol＋×2×(6－3)×10-3 L，故＝ mol·L-1。
mol·L-1
考向2 得失电子守恒在多步反应中的应用
3．(2025·重庆模拟)为测定Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下：
①准确量取20.00 mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2溶液，调节pH<2；
②加热除去过量H2O2溶液；
③加入过量KI充分反应后，再用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液 20.00 mL。
已知：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2；I2＋。
则溶液中铁元素的总含量为________ g·L-1。
5.6
[解析] 根据得失电子守恒可知关系式：。
n(Fe)＝n(Fe3+)＝＝＝0.002 mol，铁元素的总含量为＝5.6 g·L-1。
4．某硫酸厂为测定沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数，取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用0.020 00 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。 已知：＋Fe2+＋H＋Cr3+＋Fe3+＋H2O(未配平)。
(1)SO2通入Fe2(SO4)3溶液中，发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(2)沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数为________(小数点后保留两位有效数字)。
SO2＋2Fe3+＋＋2Fe2+＋4H＋
12.00%
[解析] (1)SO2中S为＋4价，被氧化成＋6价，产物为，Fe3+被还原成Fe2+，产物中氧原子数增多，表明反应物中有水，产物中有H＋，用得失电子守恒来配平离子方程式。(2)根据得失电子守恒可知：n(SO2)×2＝×6＝0.020 00 mol·L-1×0.025 L×6＝0.003 mol，n(SO2)＝0.001 5 mol，故所得气体中SO2的体积分数为×100%＝12.00%。
高考真题 衍生变式
1．(2023·湖南卷，T10)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：
下列说法正确的是( )
A．和的空间结构都是正四面体形
B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ<Ⅱ
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
√
D [的中心原子是其中的一个硫原子，则中心原子S的孤电子对数为×(6＋2－1×2－3×2)＝0，故价层电子对数为4＋0＝4，其空间结构是四面体形，不是正四面体形的中心原子S的孤电子对数为×(6＋2－4×2)＝0，故价层电子对数为4＋0＝4，其空间结构为正四面体形，A错误；反应Ⅰ只有S被氧化，反应Ⅱ中As和S均被氧化，B错误；反应Ⅰ的化学方程式为2As2S3＋6O2＋3H2O2As2O3＋3H2S2O3，反应Ⅱ的化学方程式为As2S3＋7O2
＋6H2O2H3AsO4＋3H2SO4，反应Ⅰ中参加反应的＝2，反应Ⅱ中参加反应的，故参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C错误；根据化学方程式可得出，反应Ⅰ：As2S3～3O2～12e－，反应Ⅱ：As2S3～7O2～28e－，所以氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为12∶28＝3∶7，D正确。]
(1)写出反应Ⅰ、Ⅱ的化学方程式：____________________________
_________________、_______________________________________。
(2)H2S2O3不稳定，易分解，请写出H2S2O3分解的化学方程式：____________________________。
2As2S3＋6O2＋3H2O
2As2O3＋3H2S2O3
As2S3＋7O2＋6H2O2H3AsO4＋3H2SO4
H2S2O3===H2O＋SO2↑＋S↓
2．(2023·辽宁卷，T12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4
B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小
C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
D．总反应为＋16H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O
√
C [根据题图可知，随着反应的进行，Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，最后Mn(Ⅲ)转化为Mn(Ⅱ)，化合价降低，体现氧化性，则Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A错误；由“Mn(Ⅱ)起催化作用”可知，该反应过程中，反应物浓度和Mn(Ⅱ)均影响化学反应速率，反应前期无Mn(Ⅱ)，反应物浓度随反应的进行逐渐减小，故反应速率逐渐减小，生成Mn(Ⅱ)后，Mn(Ⅱ)催化反应的进行，使反应速率增大，但随着反应物浓度的降低，浓度变化起决定作用，反应速率又会减小，所以反应速率会先减小后增大再减小，B错误；根据题图可知，Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)不能大量共存，C正确；H2C2O4是弱电解质，书写离子方程式时不能拆开，D错误。]
(1)若题中被H2C2O4还原为MnO2，则离子方程式为_________________________________________________________。
(2)写出酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸的离子方程式：_________________________________________________________。
(3)写出酸性K2Cr2O7氧化草酸的离子方程式：
_________________________________________________________。
＋4H2O
＋5C2H5OH＋12H＋===5CH3COOH＋4Mn2+＋11H2O
＋3H2C2O4＋8H＋===2Cr3+＋6CO2↑＋7H2O
3．(2024·安徽卷，T15节选)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如图所示。
回答下列问题：
(1)“浸出液1”中含有的金属离子主要是________。
(2)“浸取2”步骤中，单质金转化为HAuCl4的化学方程式为______________________________________。
(3)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的________(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。
(4)“还原”步骤中，被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为________。
Cu2+
2Au＋8HCl＋3H2O2===2HAuCl4＋6H2O
AgCl
3∶4
[解析] 精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2溶液浸取，Cu转化为Cu2+进入“浸出液1”中，Ag、Au不反应，“浸渣1”中含有Ag和Au；“浸渣1”中加入盐酸、H2O2溶液浸取，Au转化为HAuCl4进入“浸出液2”，Ag转化为AgCl，“浸渣2”中含有AgCl；“浸出液2”中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；“浸渣2”中加入Na2S2O3，将AgCl转化为，得到“浸出液3”，利用电沉积法将还原为Ag。(4)设被氧化的N2H4物质的量为x mol，产物Au的物质的量为y mol，根据得失电子守恒：x×2×2＝y×3，故x∶y＝3∶4。
(1)“浸取1”中反应的离子方程式为___________________________
_______。
(2)“浸取3”中反应的离子方程式为___________________________
_______。
(3)“还原”中反应的化学方程式为____________________________
_______________。
Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2+＋
2H2O
AgCl＋===[Ag(S2O3)2]3-
＋Cl－
3N2H4＋4HAuCl4===3N2↑＋
4Au↓＋16HCl
课时数智作业(五) 氧化还原方程式的书写与计算
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共18分)
1．把图2中的纸片补充到图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)。下列对该反应的说法不正确的是( )
作氧化剂
B．1 mol Mn2+参加反应转移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
题号
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√
D [Mn2+为反应物，生成，Mn元素的化合价升高，则Mn2+作还原剂作氧化剂为还原产物，配平后的离子方程式为2Mn2+＋＋6H＋，1 mol Mn2+参加反应转移5 mol电子，A项、B项正确；氧化剂与还原剂(Mn2+)的物质的量之比为5∶2，C项正确；配平后Mn2+、H＋的化学计量数分别为2、6，D项错误。]
题号
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题号
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2．(2025·韶关模拟)用FeS、Cu2S处理酸性废水中的，发生的反应如下：
反应Ⅰ：FeS＋＋H＋Fe3+＋＋Cr3+＋H2O(未配平)
反应Ⅱ：Cu2S＋＋H＋Cu2+＋＋Cr3+＋H2O(未配平)
题号
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下列说法错误的是( )
A．反应Ⅰ中还原剂与还原产物的物质的量之比为1∶3
B．处理等物质的量的时，消耗FeS的物质的量更多
C．处理等物质的量的时，反应Ⅱ中消耗H＋更多
D．反应Ⅰ中只有Fe3+是氧化产物
D [反应Ⅰ中Fe3+和均为氧化产物，D错误。]
√
题号
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3．叠氮化铅[Pb(N3)2]用作水下引爆剂，可由以下方法制得
Ⅰ：N2O＋Na＋NH3NaOH＋NaN3＋N2；
Ⅱ：NaN3＋Pb(NO3)2NaNO3＋Pb(N3)2。
下列说法正确的是( )
A．NH3的键角大于的键角
B．N2O为V形分子
C．反应Ⅰ中氧化剂和还原剂的物质的量之比可能为3∶5
D．反应Ⅰ每消耗23 g钠，共转移1 mol电子
√
题号
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C [A.NH3的键角小于与CO2为等电子体，结构相似，为直线形，错误；D.反应Ⅰ中钠并不是唯一的还原剂，同时氨也是还原剂，故每消耗23 g即1 mol钠，共转移电子不是 1 mol，错误。]
题号
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4．(2025年1月·陕晋青宁高考适应性考试)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂，用于转化H2S为单质S，催化历程示意图如下。NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A．O2使Fe2+转化成Fe3+，恢复催化剂活性
B．过程①和④均发生了非极性键的断裂
C．过程②和③均发生了氧化还原反应
D．理论上，每转化34 g H2S，转移的电子
数目为NA
√
题号
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A [根据图示③④两步历程，可知O2使Fe2+转化成Fe3+，恢复催化剂活性，A正确；过程①中没有发生非极性键的断裂，过程④中发生了O==O非极性键的断裂，B错误；过程②中铁元素化合价发生变化，发生氧化还原反应，过程③中元素化合价没有变化，没有发生氧化还原反应，C错误；根据图示，该催化历程的总反应为2H2S＋O22S＋2H2O，可知H2S～2e－，理论上，每转化34 g H2S，转移的电子数目为2NA，D错误。]
题号
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5．(2024·长沙模拟)发蓝工艺是一种材料保护技术，钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应，生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理。已知：NaNO2的还原产物为NH3。下列说法正确的是( )
A．钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是Fe3O4
B．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C．反应②的离子方程式为
＋NH3↑＋2H2O
D．反应③属于氧化还原反应
√
题号
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A [根据题给物质转化图可得，钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是Fe3O4，A正确；反应①的化学方程式为3Fe＋NaNO2＋5NaOH
3Na2FeO2＋H2O＋铁元素化合价升高，作还原剂，中氮元素化合价降低，作氧化剂，故反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为B错误；结合题给已知信息可知，溶液显碱性，反应＋NH3↑＋7OH－，
题号
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C错误；反应③的化学方程式为Na2FeO2＋Na2Fe2O4＋2H2OFe3O4↓＋4NaOH，Na2FeO2中铁元素显＋2价，Na2Fe2O4中铁元素显＋3价，Fe3O4中Fe有＋2价、＋3价，且Fe2+和Fe3+的个数比为1∶2，该反应中各元素化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，D错误。]
题号
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6．(2025·常德模拟)利用V2O3制备氧钒碱式碳酸铵晶体{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O}的工艺流程如下：
题号
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已知：＋4价的钒在弱酸性环境中具有还原性。下列说法正确的是
( )
A．V2O3制备NaVO3过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
B．生成V2O5的反应为2NaVO3＋2NH4Cl2NaCl＋V2O5＋2NH3↑
C．由V2O5制备VOCl2的两种路径，路径Ⅰ更符合绿色化学思想
D．路径Ⅱ中若盐酸浓度过低，可能生成副产物VO2Cl
√
题号
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D [V2O3NaVO3的反应为V2O3＋Na2CO3＋O22NaVO3＋CO2，NaVO3V2O5的反应为2NaVO3＋2NH4Cl
反应得到产品。由分析知，A、B错误；钒元素化合价由＋5价降低到＋4价，被还原，路径Ⅰ中的还原剂为HCl，其氧化产物为氯
题号
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气，氯气有毒，路径，其氧化产物是氮气，无毒无污染，因此路径Ⅱ更符合绿色化学思想，C错误；＋4价的钒在弱酸性环境中具有还原性，路径Ⅱ中若盐酸浓度过低，一部分VOCl2可能被氧化为VO2Cl，D正确。]
题号
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7．(11分)磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(1)AlP遇水会发生反应生成PH3气体，其反应的化学方程式为______________________________。(3分)
(2)PH3具有强还原性，能与CuSO4溶液反应，配平该反应的化学方程式：
CuSO4＋PH3＋H2O===Cu3P↓＋H3PO4＋ H2SO4。(2分)
AlP＋3H2O===PH3↑＋Al(OH)3
24
11
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题号
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(3)工业制备PH3的流程如图所示。
①白磷和烧碱溶液反应的化学方程式为________________________
_________________，次磷酸属于__(填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始时有1 mol P4参加反应，则整个工业流程中共生成_____mol PH3(不考虑产物的损失)。(6分)
P4＋3NaOH＋3H2O===
PH3↑＋3NaH2PO2
一
2.5
题号
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[解析] (3)①由流程图可知白磷和烧碱溶液反应生成PH3和NaH2PO2，产物中H原子个数比O原子个数多，因此反应物中除P4、NaOH外还应有H2O参与，据此可写出反应的化学方程式。 由于使用的烧碱过量，所以得到的NaH2PO2应是次磷酸的正盐，即次磷酸属于一元酸。②1 mol P4与烧碱溶液发生反应：P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2，生成1 mol PH3和3 mol NaH2PO2，3 mol NaH2PO2与硫酸发生反应：2NaH2PO2＋H2SO4===Na2SO4＋2H3PO2，生成3 mol H3PO2，3 mol H3PO2再发生分解反应：2H3PO2===PH3↑＋H3PO4，又生成1.5 mol PH3，所以整个工业流程中共生成2.5 mol PH3。
题号
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8．(13分)(2025·厦门模拟)工业上用软锰矿(主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物)和铅闪(主要含PbS、FeS2、ZnS)为原料联合制取PbSO4和Mn3O4的流程如图所示。
题号
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(1)提高“酸浸”浸出率可采取的措施有________________________
_____________(写两条)，
“冰水沉积”的目的是________________________。(4分)
(2)“酸浸”时，PbS与MnO2反应生成[PbCl4]2-和，写出其反应的离子方程式：_____________________________________________
______________。(3分)
延长浸取时间、不断搅拌、
将原料粉碎等
降低PbCl2的溶解度
PbS＋4MnO2＋4Cl－＋8H＋===[PbCl4]2-＋＋
4Mn2+＋4H2O
题号
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(3)“酸浸”时，要尽量防止硫元素转化为单质S，其主要原因是__________________________________________________________。(2分)
(4)“氧化”时，发生的主要反应的离子方程式为____________________________________________________。(3分)
(5)PbS、MnS、ZnS三种物质在相同条件下，溶度积最大的是________(填化学式)。(1分)
防止生成单质S覆盖在矿物表面，阻碍反应进行，提高Mn2+浸出量
6Mn2+＋O2＋12NH3·H2O===2Mn3O4↓＋＋6H2O
MnS
题号
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[解析] 以软锰矿(主要含MnO2、SiO2及铁的氧化物)和铅闪(主要含PbS、FeS2、ZnS)为原料，加入盐酸“酸浸”、加氯化钠，再加入NaOH，过滤除去二氧化硅和FeOOH，“冰水沉积”得到PbCl2固体，PbCl2固体加稀硫酸转化为硫酸铅，“冰水沉积”后的溶液加入Na2S净化，生成PbS和ZnS沉淀，滤液加入氨水，通入空气，生成Mn3O4。(5)根据加入Na2S生成PbS和ZnS沉淀，没有生成MnS，则PbS、MnS、ZnS三种物质在相同条件下，溶度积最大的是MnS。
题号
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9．(8分)二氧化氯(ClO2)是一种安全高效的消毒剂，可在极低的浓度下杀灭病毒。ClO2易与碱反应生成亚氯酸盐和氯酸盐。
自来水用ClO2处理后，有少量ClO2残留在水中，可用碘量法做如下检测(已知ClO2存在于pH为4～6 的溶液中存在于中性溶液中)：
①取0.50 L水样，加入一定量的碘化钾，用氢氧化钠溶液调至中性，再加入淀粉溶液，溶液变蓝。
②已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI，向①所得溶液中滴加5.00×10-4 mol·L-1的Na2S2O3溶液至恰好反应，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
题号
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请回答下列问题：
(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸，利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠，可较安全地生成ClO2，反应的离子方程式为__________________________________________________。(3分)
(2)写出①中主要反应的化学方程式为__________________________。(3分)
(3)所取水样中ClO2的浓度为______ mg·L-1。(2分)
H2C2O4＋＋2H＋
===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O
2ClO2＋2KI===2KClO2＋I2
1.35
题号
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[解析] (1)H2C2O4被强氧化剂氧化时一般被氧化成CO2，利用硫酸酸化的草酸还原氯酸钠时，CO2和ClO2同时生成，CO2对ClO2起到稀释作用，符合“安全地生成ClO2”的要求，因此该反应的离子方程式是H2C2O4＋＋2H＋===2CO2↑＋2ClO2↑＋2H2O。
(2)由题中信息可知存在中性溶液中，所以在中性溶液中ClO2将KI氧化为I2，本身被还原为反应的化学方程式是
题号
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(3)由关系式＝5.00×10-4 mol·L-1×0.020 0 L＝1.00×10-5 mol，m(ClO2)＝1.00×10-5 mol×67.5 g·mol-1＝6.75×10-4 g＝0.675 mg，所以在该水样中ClO2的浓度是。
谢 谢 ！
