2025秋高考化学复习第1章物质及其变化第5讲氧化还原反应方程式的配平与计算课件(29页ppt)+学案+课时跟踪练含答案(教师用)

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名称 2025秋高考化学复习第1章物质及其变化第5讲氧化还原反应方程式的配平与计算课件(29页ppt)+学案+课时跟踪练含答案(教师用)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2025-06-09 08:59:38

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第5讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
INCLUDEPICTURE "复习目标LLL.TIF"
1.能利用化合价升降总数相等配平氧化还原反应方程式。
2.熟练应用电子守恒法进行氧化还原反应的相关计算。
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
考点一 氧化还原反应方程式的配平
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
INCLUDEPICTURE "23-Z29.TIF"
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
INCLUDEPICTURE "23-Z30.TIF"
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1.正向配平法(氧化剂、还原剂中某元素化合价全变)。
(1)___Cu+___HNO3(稀)===___Cu(NO3)2+___NO↑+___H2O
(2)___KI+___KIO3+___H2SO4===___I2+___K2SO4+___H2O
(3)___MnO+___H++___Cl-===___Mn2++___Cl2↑+___H2O
答案:(1)3 8 3 2 4
(2)5 1 3 3 3 3
(3)2 16 10 2 5 8
2.逆向配平法(自身氧化还原反应,包括分解、歧化等)。
(1)___I2+___NaOH===___NaI+___NaIO3+___H2O
(2)___P4+___KOH+___H2O===___K3PO4+___PH3↑
(3)___NH4NO3===___N2↑+___O2↑+___H2O
[点拨] 逆向配平法适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。例如,
由于S元素的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3。
答案:(1)3 6 5 1 3 (2)2 9 3 3 5
(3)2 2 1 4
3.缺项配平类(缺少某些反应物或生成物,一般为H2O、H+或OH-)。
(1)____Fe3++____SO2+________===____Fe2++____SO+________
(2)____ClO-+____Fe(OH)3+________===____Cl-+____FeO+____H2O
(3)_____MnO+_____H2O2+_____===____Mn2++____O2↑+____H2O
[点拨] 缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,缺项一般为水、酸(H+)或碱(OH-),配平一般规律如下:
条件 补项原则
酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-
答案:(1)2 1 2H2O 2 1 4H+
(2)3 2 4OH- 3 2 5
(3)2 5 6H+ 2 5 8
4.整体配平法(某反应物或生成物中同时有两种元素化合价升高或降低)。
(1)_____FeS2+_____O2_____Fe2O3+____SO2
(2)____P+____CuSO4+____H2O===____Cu3P+____H3PO4+____H2SO4
[点拨] 以有两种元素化合价升高或降低的物质为着手点,将化合价升降总数作为一个整体,再用一般方法进行配平。如Cu2S+HNO3(稀)―→Cu(NO3)2+NO+H2SO4+H2O,有Cu、S、N三种元素的化合价发生变化,Cu2S中Cu、S元素化合价均升高,看作一个整体,(稀)
―→ (NO3)2+ O↑+H2O4+H2O,配平得3Cu2S+22HNO3(稀)===6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O。
答案:(1)4 11 2 8 (2)11 15 24 5 6 15 
5.有机化学反应方程式的配平。
(1)____KClO3+____H2C2O4+____H2SO4===____ClO2↑+____CO2↑+____KHSO4+____H2O
(2)____C2H5OH+____KMnO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____CO2↑+____H2O
[点拨] 在有机化合物参与的氧化还原反应方程式的配平中,一般有机化合物中H元素显+1价,O元素显-2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平。
答案:(1)2 1 2 2 2 2 2
(2)5 12 18 6 12 10 33
考点二 电子守恒法计算
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1.电子守恒法计算的原理
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
2.电子守恒法解题的流程
INCLUDEPICTURE "P23T1A.TIF"
INCLUDEPICTURE "P23T1B.TIF"
3.多步氧化还原反应的计算
有的试题涉及的氧化还原反应较多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解答这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,要厘清具体的反应过程,分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目,即可迅速求解。
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1.24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 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________。
解析:由题意可知,Na2SO3发生失电子的氧化反应,K2Cr2O7发生得电子的还原反应,其中S元素的化合价从+4价升高到+6价,Cr元素的化合价
将从+6价降低到+n价。根据氧化还原反应中得失电子守恒,有0.05 mol·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L-1×0.020 L×2×(6-n),解得n=3,因此Cr元素在还原产物中的化合价为+3价。
答案:+3价
2.将Mg、Cu组成的6.6 g 混合物投入适量稀硝酸中恰好完全反应,固体完全溶解时收集到唯一还原产物NO气体2.24 L(标准状况),向反应后的溶液中加入一定量的NaOH溶液,金属离子恰好沉淀完全。形成沉淀的质量为____________。
解析:根据得失电子守恒和元素守恒可得关系式:Mg~2e-~2OH-,Cu~2e-~2OH-,即金属转移电子数与其消耗的氢氧根离子数相等,稀硝酸被还原为NO气体且其在标准状况下的体积为2.24 L,物质的量为0.1 mol,所以转移电子的物质的量为0.1 mol×(5-2)=0.3 mol,最终沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2,即沉淀中氢氧根离子的物质的量为 0.3 mol,所以形成沉淀的质量为6.6 g+0.3 mol×17 g/mol=11.7 g。
答案:11.7 g
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
1.(2023·新高考湖南卷)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:
INCLUDEPICTURE "23HNG6.TIF"
下列说法正确的是( D )
A.S2O和SO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
解析:SO中4个硫氧键相同,其空间结构为正四面体形,S2O的空间结构为四面体形,A项错误;由图示转化可知,反应Ⅰ中只有S元素被氧化,反应Ⅱ中As、S元素均被氧化,B项错误;根据反应物和产物及氧化还原反应规律可知,反应Ⅰ为2As2S3+6O2+3H2O===2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ为As2S3+7O2+6H2O===2H3AsO4+3H2SO4,故参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C项错误;根据反应Ⅰ、Ⅱ可知,1 mol As2S3发生反应时,两反应转移电子的物质的量分别为12 mol和28 mol,个数之比为3∶7,D项正确。
2.(2024·新高考北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果见下表。
反应序号 起始酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2 IO
已知:MnO的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是( B )
A.反应①中,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶5
B.对比反应①和②,x=3
C.对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变
解析:反应①中Mn元素的化合价由+7价降低至+2价,I元素的化合价由-1价升高至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得反应①的离子方程式是10I-+2MnO+16H+===2Mn2++5I2+8H2O,则n=0.000 2,反应②中加入的KMnO4的物质的量为0.002 mol,反应②中Mn元素的化合价由+7价降低至+4价,KMnO4共得到0.006 mol电子,由得失电子守恒知,KI应失去0.006 mol电子,则I元素的化合价应由-1价升高至+5价,故IO为IO,反应②的离子方程式是I-+2MnO+H2O===2MnO2↓+IO+2OH-。由上述分析可知,反应①中n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A错误;由上述分析可知,x=3,B正确;MnO的氧化性随酸性减弱而减弱,但反应①中MnO只将I-氧化成I2,反应②中MnO却将I-氧化成了IO,故I-的还原性随酸性减弱而增强,C错误;反应①中消耗H+,同时产生水,体系pH增大,反应②中产生OH-,同时消耗水,体系pH增大,D错误。
3.(1)(2023·新高考海南卷)无水BeCl2可用作聚合反应的催化剂。BeO、Cl2与足量C在600~800 ℃ 制备BeCl2的化学方程式为_____________________________________
_____________________________________________。
(2)(2023·新高考北京卷)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以形式浸出。将“浸银”反应的离子方程式补充完整:
□Fe3++Ag2S+□______ □______+2-+S
答案:(1)BeO+Cl2+CCO+BeCl2 (2)2 4 Cl- 2 Fe2+
4.(2024·高考全国甲卷)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
INCLUDEPICTURE "24PLA5.TIF"
回答下列问题:
(1)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是___________________________________________________。
(2)“沉锰”步骤中,生成1.0 mol MnO2,产生H+的物质的量为________。
(3)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,反应的离子方程式为____________________________________________________
___________________________________________________。
解析:(1)“酸浸”步骤中,Cu不溶解,Zn单质及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液,即CoO转化为CoSO4,反应的化学方程式为CoO+H2SO4===CoSO4+H2O。
(2)“沉锰”步骤中,Na2S2O8将Mn2+氧化为二氧化锰除去,发生的反应为S2O+Mn2++2H2O===MnO2↓+4H++2SO,因此,生成1.0 mol MnO2,产生H+的物质的量为4.0 mol。
(3)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,为了保证Co2+被完全氧化,NaClO要适当过量,反应的离子方程式为2Co2++5ClO-+5H2O===2Co(OH)3↓+Cl-+4HClO。
答案:(1)CoO+H2SO4===CoSO4+H2O
(2)4.0 mol
(3)2Co2++5ClO-+5H2O===2Co(OH)3↓+Cl-+4HClO
课时跟踪练5
[基础巩固]
1.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3―→HNO3+N2↑+H2O。下列说法错误的是( A )
A.配平后H2O的化学计量数为6
B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶3
解析:配平后的化学方程式为5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O,H2O的化学计量数为9,A错误;NH4NO3中NH所含N元素化合价升高,部分NO所含N元素化合价降低,NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,B正确;该反应中反应物只有一种,属于分解反应,该反应中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C正确;氧化产物(5H→2)和还原产物(3O→2)的物质的量之比为∶=5∶3,D正确。
2.若锌与硝酸反应时,其反应的化学方程式为4Zn+10HNO3===aZn(NO3)2+bM+cH2O,则a、b、c、M可能分别为( C )
A.4、5、5、NO2↑ B.4、2、4、NO2↑
C.4、1、3、NH4NO3 D.4、3、5、NO↑
3.(2025·河源模拟)工业上用S8 (分子结构: INCLUDEPICTURE "26H-24.TIF" )与CH4为原料制备CS2,发生反应S8+2CH4===2CS2+4H2S,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( A )
A.S8既是氧化剂,又是还原剂
B.生成17 g H2S,转移2 mol电子
C.消耗1 mol S8,断裂的S—S数目为8NA
D.CS2既是氧化产物,又是还原产物
解析:反应中C元素化合价由-4价升高至+4价,CH4为还原剂,S元素化合价由0价降低至-2价,S8为氧化剂,A错误;每生成4 mol H2S,反应转移16 mol电子,故生成17 g(0.5 mol)H2S转移2 mol电子, B正确;1 mol S8中含有8 mol S—S,消耗1 mol S8,断裂8 mol S—S,数目为8NA,C正确;反应中C元素化合价由-4价升高至+4价,S元素化合价由0价降低至-2价,故CS2既是氧化产物,又是还原产物,D正确。
4.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)。
 ……   ……图1
eq \x(+MnO)   eq \x(+IO)   eq \x(+IO)  图2
对该氧化还原反应的离子方程式,下列说法不正确的是( B )
A.IO是氧化剂,具有氧化性
B.氧化性:MnO>IO
C.氧化剂和还原剂的微粒个数之比为5∶2
D.若有2 mol Mn2+参加反应,则转移10 mol电子
解析:根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒可知,配平后的离子方程式为2Mn2++5IO+3H2O===6H++5IO+2MnO。A.IO中碘元素的化合价降低,得电子,为氧化剂,具有氧化性,故A正确;B.根据离子方程式可知,该反应的氧化剂是IO,氧化产物是MnO,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可得,氧化性:IO>MnO,故B错误;C.根据离子方程式可知,氧化剂IO和还原剂Mn2+的微粒个数之比为5∶2,故C正确;D.根据离子方程式可知,若有2 mol Mn2+参加反应,则转移 10 mol电子,故D正确。
5.工业上用发烟HClO4把潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2]来除去Cr(Ⅲ),HClO4中部分氯元素转化为最低价态。下列说法不正确的是( D )
A.HClO4属于强酸,反应还生成了另一种强酸
B.该反应中,参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8
C.CrO2(ClO4)2中Cr元素显+6价
D.该反应的离子方程式为19ClO+8Cr3++8OH-===8CrO2(ClO4)2+3Cl-+4H2O
解析:根据题意可知,该反应的化学方程式为19HClO4+8CrCl3+4H2O===8CrO2(ClO4)2+27HCl,HClO4属于强酸,反应生成的HCl也是强酸,A项正确;该反应的氧化剂为HClO4,氧化产物为 CrO2(ClO4)2,当有19 mol HClO4参加反应时,其中有3 mol为氧化剂,生成的氧化产物[CrO2(ClO4)2] 为8 mol,因此参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8,B项正确;CrO2(ClO4)2 中O元素显-2价,ClO显-1价,所以Cr元素显+6价,C项正确;该反应在酸性条件下进行,离子方程式为19ClO+8Cr3++4H2O===8CrO2(ClO4)2+8H++3Cl-,D项错误。
6.已知反应:①SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++W;
②Cr2O+aFe2++bH+―→Cr3++Fe3++H2O (未配平)。下列说法正确的是( B )
A.反应①中W为4OH-
B.还原性:SO2>Fe2+
C.a=6,b=7
D.反应Cr2O+3SO2+2H+===2Cr3++3SO+H2O不能发生
解析:A.根据元素守恒和电荷守恒可知,反应①为SO2+2Fe3++2H2O===SO +2Fe2++4H+,W为4H+,A错误;B.还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由反应①可知,还原性:SO2>Fe2+,B正确;C.反应②中,Cr元素的化合价由+6价降低到+3价,Fe元素的化合价由+2价升高到+3 价,根据得失电子守恒可得,Cr2O和Cr3+对应的化学计量数分别为1、2,Fe2+和Fe3+对应的化学计量数均为6,故a=6,再结合电荷守恒可得,b=14,C错误;D.Cr2O具有强氧化性,SO2具有还原性,且由反应①②可知,氧化性:Cr2O>SO,故Cr2O能将SO2氧化为SO,即反应Cr2O+3SO2+2H+===2Cr3++3SO+H2O能发生,D错误。
7.(2025·江门开学考)臭氧氧化法处理含氰废水的工艺原理如下图所示。下列说法错误的是( D )
INCLUDEPICTURE "26h-25.TIF"
A.Ⅰ 阶段中1 mol NaCN被氧化需消耗1 mol O3
B.Ⅱ阶段的反应为2NaCNO+H2O+3O3===2NaHCO3+N2+3O2
C.Ⅰ 阶段产生的 NaCNO 在Ⅱ 阶段作为还原剂参加反应
D.Ⅰ、Ⅱ 阶段产生的O2在反应中均为还原产物
解析:由题图可知,Ⅰ阶段反应的化学方程式为NaCN+O3===NaCNO+O2,O元素的化合价由0价降低为-2价,C元素的化合价由+2价升高为+4价,反应中1 mol O3氧化1 mol NaCN,A正确;Ⅱ阶段反应的化学方程式为2NaCNO+H2O+3O3===2NaHCO3+N2+3O2,B正确;由Ⅰ阶段产生的NaCNO与H2O、O3反应生成NaHCO3、N2和O2,氮元素的化合价由-3价变为0价,化合价升高,故NaCNO作为还原剂参加反应,C正确;Ⅰ、Ⅱ阶段产生的O2,氧元素来自O3,无价态变化,O2不是还原产物,D错误。
8.(2025·广州联考)氮化钛(TiN)是一种新型多功能金属陶瓷材料,以四氯化钛为原料,在氢气氛围下,与氨在700 ℃时制得TiN的化学方程式为TiCl4+NH3―→TiN+N2+HCl(未配平)。下列说法正确的是( B )
A.TiCl4为氧化剂,Cl被还原
B.参加反应的NH3有被氧化
C.TiN既是还原产物又是氧化产物
D.反应中每转移1.2 mol电子,会生成2.5 mol气体
解析:反应中,Ti元素化合价由+4价降低至+3价,TiCl4为氧化剂,Cl元素化合价没有发生变化,Cl未被还原,A错误;根据得失电子守恒可知,配平后的化学方程式为6TiCl4+8NH36TiN+N2+24HCl,参加反应的NH3中有被氧化,B正确;TiN中Ti元素化合价为+3价,是TiCl4中Ti元素化合价降低得到的,而N元素化合价未发生变化,故TiN是还原产物,C错误;由B项分析可知,当有6 mol TiCl4参与反应时,转移6 mol电子,生成1 mol N2和24 mol HCl气体,故当反应中转移1.2 mol电子时,生成0.2 mol N2和4.8 mol HCl,共生成5.0 mol气体,D错误。
9.(2025·梅州质检)回答下列问题。
(1)已知CuO具有氧化性,与NH3在加热条件下反应的产物中含有两种单质。写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式:______________________________________________
___________________________________________________。
(2)在Mn2+、Bi3+、BiO、MnO、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生BiO→Bi3+的反应过程。将以上物质组成一个正确的离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:________________________________________
_________________________________________________。
(3)Fe(OH)3与NaOH和NaClO的混合溶液作用,是一种制备理想的绿色水处理剂(Na2FeO4)的方法,写出该反应的化学方程式:_________________________________________
________________________________________________。
(4)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时KClO3分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1,写出该反应的化学方程式:__________________________________________________。
(5)某地污水中有机污染物的主要成分是三氯乙烯(C2HCl3),向该污水中加入KMnO4(还原产物为MnO2)溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧化产物只有CO2,写出该反应的化学方程式:____________________________________________________
_________________________________________________。
答案:(1)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
(2)
(3)2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
(4)4KClO3KCl+3KClO4
(5)2KMnO4+C2HCl3===2MnO2↓+HCl+2KCl+2CO2↑
[素养提升]
10.某碳铁合金可用FeC表示,其与硝酸反应的化学方程式为FeC+HNO3(浓)NO2↑+Fe(NO3)3+CO2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是( D )
A.配平化学方程式,NO2前的化学计量数是4
B.该反应中,只有C元素被氧化
C.将反应生成的气体通入澄清石灰水,一定产生白色沉淀
D.68 g FeC参与反应共失去7×6.02×1023个电子
解析:假设FeC中Fe、C元素的化合价均为0价,则该反应中Fe元素的化合价从0价升高到+3价,C元素的化合价从0价升高到+4价,FeC化合价共升高7价,N元素的化合价从+5价降低到+4价,配平化学方程式为FeC+10HNO3(浓)7NO2↑+Fe(NO3)3+CO2↑+5H2O,故A错误;该反应中,Fe、C元素都被氧化,故B错误;氢氧化钙的溶解度小,澄清石灰水中的溶质不会很多,通入气体NO2和CO2,NO2量大,先反应生成硝酸钙,可能不和CO2反应,故C错误;68 g(即1 mol)FeC参与反应共失去7 mol电子,其数目为7×6.02×1023,故D正确。
11.实验室中为研究不同物质之间的反应进行如下图所示实验。下列说法正确的是( D )
INCLUDEPICTURE "25HR55.TIF"
A.丙为还原产物,丁为氧化产物
B.每生成标准状况下5.6 L气体丙,消耗0.2 mol KMnO4
C.上述有4个氧化还原反应
D.若0.1 mol Na2SO3完全反应,则转移0.15 mol电子
解析:Na2SO3隔绝空气加热,发生分解反应:4Na2SO33Na2SO4+Na2S,固体甲为Na2S,Na2S与稀硫酸混合发生复分解反应生成Na2SO4和H2S(气体乙);KMnO4(H+)溶液与双氧水混合生成气体丙为O2;H2S与O2混合反应生成S(固体丁)和水。在KMnO4(H+)溶液与双氧水的反应中,H2O2为还原剂,故丙为氧化产物,丁为H2S(还原剂)与O2反应的产物,是氧化产物,A错误;KMnO4(H+)溶液与双氧水混合反应,可得关系式:2KMnO4~5O2,每生成标准状况下5.6 L(0.25 mol)气体丙,消耗0.1 mol KMnO4,B错误;由分析可知,题述发生的4个反应中,有3个属于氧化还原反应,C错误;由反应可得关系式:4Na2SO3~6e-,若0.1 mol Na2SO3完全反应,则转移0.15 mol电子,D正确。
12.发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中,在其表面形成一层四氧化三铁薄膜,其中铁经历了如下转化(假设NaNO2的还原产物均为NH3)。下列说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "25HR56.TIF"
A.反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3↑+H2O
B.当反应②转移的电子数目为3NA时,生成34 g NH3(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C.反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1
D.发蓝工艺的总反应可以表示为9Fe+4NaNO2+8H2O3Fe3O4+4NaOH+4NH3↑
解析:A.反应①为Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Na2FeO2,Fe元素化合价由0价升高到+2价,根据氧化还原反应规律可知,N元素化合价由+3价降低到-3价生成NH3,反应的化学方程式为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3↑+H2O,故A正确;B.反应②为Na2FeO2和NaNO2溶液反应生成Na2Fe2O4和NH3,Fe元素化合价由+2价升高到+3价,NaNO2中N元素化合价由+3价降低到-3价,当转移的电子数目为3NA时,生成0.5 mol NH3,质量为8.5 g,故B错误;C.反应③为Na2FeO2与Na2Fe2O4反应生成Fe3O4,Na2FeO2中Fe元素化合价由+2 价升高到+价,Na2Fe2O4中Fe元素化合价由+3价降低到+价,根据得失电子守恒可知,Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1,故C正确;D.由题图可知,发蓝工艺中Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Fe3O4和NH3,根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为9Fe+4NaNO2+8H2O3Fe3O4+4NaOH+4NH3↑,故D正确。
13.(2025·湛江统考)工业上以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量MgO、FeS)来生产铜,同时获取副产物硫单质,原料的综合利用率较高。主要流程如下:
INCLUDEPICTURE "25DYL3.TIF"
(1)为增大溶浸速率,可采取的措施有______________________(写一条即可)。
(2)FeCl3溶液与CuFeS2反应的化学方程式为___________________________________________________;
该反应中消耗55.2 g CuFeS2时,被Fe3+氧化生成的硫的物质的量为________。
(3)该流程中可以循环利用的物质有_________________________________________________。
(4)工业上还可以用亚硫酸铵还原氯化铜溶液来制得氯化亚铜,其产率与温度、溶液pH的关系如下图所示。
INCLUDEPICTURE "25DYL4.TIF"
①该方法制备CuCl的离子方程式为____________________________________________________
_________________________________________________。
②据图分析,生产氯化亚铜的适宜条件为_________________________________________________。
解析:(1)溶浸速率与温度、反应物接触面积等有关,故为增大溶浸速率,可以采取的措施有适当升高温度、粉碎矿石、适当增大FeCl3溶液的浓度等。
(2)由流程可知,FeCl3和CuFeS2反应生成CuCl、S和FeCl2,化学方程式为3FeCl3+CuFeS2===CuCl+2S+4FeCl2;n(CuFeS2)==0.3 mol,由化学方程式可知,的硫单质是三价铁离子氧化得到的,故由三价铁离子氧化得到的硫的物质的量n(S)=n(CuFeS2)×2×=0.45 mol。
(3)由流程可知,氯化钠、氯化铁溶液加入后又生成,故可以循环利用的物质为氯化钠、氯化铁。
(4)①由题干信息可得,该反应为铜离子氧化亚硫酸根离子生成硫酸根离子,自身被还原为氯化亚铜沉淀,离子方程式为2Cu2++SO+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO+2H+。
②由题图可知,生产CuCl的最适宜条件为pH=3,温度为55 ℃。
答案:(1)粉碎黄铜矿(或适当增大FeCl3溶液的浓度或搅拌或加热等,合理即可)
(2)3FeCl3+CuFeS2===CuCl+2S+4FeCl2
0.45 mol
(3)NaCl、FeCl3
(4)①2Cu2++SO+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO+2H+
②55 ℃、pH=3
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第5讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
1.能利用化合价升降总数相等配平氧化还原反应方程式。
2.熟练应用电子守恒法进行氧化还原反应的相关计算。
01
考点梳理 高效演练
考点一 氧化还原反应方程式的配平

1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
3 
8 
3 
2 
4
5 
1 
3 
3 
3 
3
2 
16 
10 
2 
5 
8
2.逆向配平法(自身氧化还原反应,包括分解、歧化等)。
(1)___I2+___NaOH===___NaI+___NaIO3+___H2O
(2)___P4+___KOH+___H2O===___K3PO4+___PH3↑
(3)___NH4NO3===___N2↑+___O2↑+___H2O
3 
6 
5 
1 
3 
2 
9 
3 
3 
5
2 
2 
1 
4
[点拨] 逆向配平法适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。例如,
由于S元素的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3。
2 
1 
2H2O 
2 
1 
4H+
3 
2 
4OH- 
3 
2 
5
2 
5 
6H+ 
2 
5 
8
[点拨] 缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,缺项一般为水、酸(H+)或碱(OH-),配平一般规律如下:
条件 补项原则
酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-
4 
11 
2 
8 
11 
15 
24 
5 
6 
15 
5.有机化学反应方程式的配平。
(1)____KClO3+____H2C2O4+____H2SO4===____ClO2↑+____CO2↑+____KHSO4+____H2O
(2)____C2H5OH+____KMnO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____CO2↑+____H2O
[点拨] 在有机化合物参与的氧化还原反应方程式的配平中,一般有机化合物中H元素显+1价,O元素显-2价,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平。
2 
1 
2 
2 
2 
2 
2
5 
12 
18 
6 
12 
10 
33
考点二 电子守恒法计算

1.电子守恒法计算的原理
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
2.电子守恒法解题的流程
3.多步氧化还原反应的计算
有的试题涉及的氧化还原反应较多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解答这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,要厘清具体的反应过程,分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目,即可迅速求解。
1.24 mL 0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL 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________。
解析:由题意可知,Na2SO3发生失电子的氧化反应,K2Cr2O7发生得电子的还原反应,其中S元素的化合价从+4价升高到+6价,Cr元素的化合价
将从+6价降低到+n价。根据氧化还原反应中得失电子守恒,有0.05 mol·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L-1×0.020 L×2×(6-n),解得n=3,因此Cr元素在还原产物中的化合价为+3价。
+3价
2.将Mg、Cu组成的6.6 g 混合物投入适量稀硝酸中恰好完全反应,固体完全溶解时收集到唯一还原产物NO气体2.24 L(标准状况),向反应后的溶液中加入一定量的NaOH溶液,金属离子恰好沉淀完全。形成沉淀的质量为____________。
解析:根据得失电子守恒和元素守恒可得关系式:Mg~2e-~2OH-,Cu~2e-~2OH-,即金属转移电子数与其消耗的氢氧根离子数相等,稀硝酸被还原为NO气体且其在标准状况下的体积为2.24 L,物质的量为0.1 mol,所以转移电子的物质的量为0.1 mol×(5-2)=0.3 mol,最终沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2,即沉淀中氢氧根离子的物质的量为 0.3 mol,所以形成沉淀的质量为6.6 g+0.3 mol×17 g/mol=11.7 g。
11.7 g
02
真题研做 高考通关

2.(2024·新高考北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果见下表。

3.(1)(2023·新高考海南卷)无水BeCl2可用作聚合反应的催化剂。BeO、Cl2与足量C在600~800 ℃ 制备BeCl2的化学方程式为_____________________________________。
(2)(2023·新高考北京卷)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。将“浸银”反应的离子方程式补充完整:
□Fe3++Ag2S+□______ □______+2[AgCl2]-+S
2 
4 
Cl- 
2 
Fe2+
4.(2024·高考全国甲卷)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
回答下列问题:
(1)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是________________________________。
解析:“酸浸”步骤中,Cu不溶解,Zn单质及其他+2价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液,即CoO转化为CoSO4,反应的化学方程式为CoO+H2SO4===CoSO4+H2O。
CoO+H2SO4===CoSO4+H2O
(2)“沉锰”步骤中,生成1.0 mol MnO2,产生H+的物质的量为________。
4.0 mol
(3)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,反应的离子方程式为____________________________________________
________________。
解析:“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,为了保证Co2+被完全氧化,NaClO要适当过量,反应的离子方程式为2Co2++5ClO-+5H2O===2Co(OH)3↓+Cl-+4HClO。
2Co2++5ClO-+5H2O===2Co(OH)3↓+Cl-+4HClO课时跟踪练5
[基础巩固]
1.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3―→HNO3+N2↑+H2O。下列说法错误的是( A )
A.配平后H2O的化学计量数为6
B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶3
解析:配平后的化学方程式为5NH4NO3===2HNO3+4N2↑+9H2O,H2O的化学计量数为9,A错误;NH4NO3中NH所含N元素化合价升高,部分NO所含N元素化合价降低,NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,B正确;该反应中反应物只有一种,属于分解反应,该反应中有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C正确;氧化产物(5H→2)和还原产物(3O→2)的物质的量之比为∶=5∶3,D正确。
2.若锌与硝酸反应时,其反应的化学方程式为4Zn+10HNO3===aZn(NO3)2+bM+cH2O,则a、b、c、M可能分别为( C )
A.4、5、5、NO2↑ B.4、2、4、NO2↑
C.4、1、3、NH4NO3 D.4、3、5、NO↑
3.(2025·河源模拟)工业上用S8 (分子结构: INCLUDEPICTURE "26H-24.TIF" )与CH4为原料制备CS2,发生反应S8+2CH4===2CS2+4H2S,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( A )
A.S8既是氧化剂,又是还原剂
B.生成17 g H2S,转移2 mol电子
C.消耗1 mol S8,断裂的S—S数目为8NA
D.CS2既是氧化产物,又是还原产物
解析:反应中C元素化合价由-4价升高至+4价,CH4为还原剂,S元素化合价由0价降低至-2价,S8为氧化剂,A错误;每生成4 mol H2S,反应转移16 mol电子,故生成17 g(0.5 mol)H2S转移2 mol电子, B正确;1 mol S8中含有8 mol S—S,消耗1 mol S8,断裂8 mol S—S,数目为8NA,C正确;反应中C元素化合价由-4价升高至+4价,S元素化合价由0价降低至-2价,故CS2既是氧化产物,又是还原产物,D正确。
4.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)。
 ……   ……图1
eq \x(+MnO)   eq \x(+IO)   eq \x(+IO)  图2
对该氧化还原反应的离子方程式,下列说法不正确的是( B )
A.IO是氧化剂,具有氧化性
B.氧化性:MnO>IO
C.氧化剂和还原剂的微粒个数之比为5∶2
D.若有2 mol Mn2+参加反应,则转移10 mol电子
解析:根据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒可知,配平后的离子方程式为2Mn2++5IO+3H2O===6H++5IO+2MnO。A.IO中碘元素的化合价降低,得电子,为氧化剂,具有氧化性,故A正确;B.根据离子方程式可知,该反应的氧化剂是IO,氧化产物是MnO,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可得,氧化性:IO>MnO,故B错误;C.根据离子方程式可知,氧化剂IO和还原剂Mn2+的微粒个数之比为5∶2,故C正确;D.根据离子方程式可知,若有2 mol Mn2+参加反应,则转移 10 mol电子,故D正确。
5.工业上用发烟HClO4把潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2]来除去Cr(Ⅲ),HClO4中部分氯元素转化为最低价态。下列说法不正确的是( D )
A.HClO4属于强酸,反应还生成了另一种强酸
B.该反应中,参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8
C.CrO2(ClO4)2中Cr元素显+6价
D.该反应的离子方程式为19ClO+8Cr3++8OH-===8CrO2(ClO4)2+3Cl-+4H2O
解析:根据题意可知,该反应的化学方程式为19HClO4+8CrCl3+4H2O===8CrO2(ClO4)2+27HCl,HClO4属于强酸,反应生成的HCl也是强酸,A项正确;该反应的氧化剂为HClO4,氧化产物为 CrO2(ClO4)2,当有19 mol HClO4参加反应时,其中有3 mol为氧化剂,生成的氧化产物[CrO2(ClO4)2] 为8 mol,因此参加反应的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8,B项正确;CrO2(ClO4)2 中O元素显-2价,ClO显-1价,所以Cr元素显+6价,C项正确;该反应在酸性条件下进行,离子方程式为19ClO+8Cr3++4H2O===8CrO2(ClO4)2+8H++3Cl-,D项错误。
6.已知反应:①SO2+2Fe3++2H2O===SO+2Fe2++W;
②Cr2O+aFe2++bH+―→Cr3++Fe3++H2O (未配平)。下列说法正确的是( B )
A.反应①中W为4OH-
B.还原性:SO2>Fe2+
C.a=6,b=7
D.反应Cr2O+3SO2+2H+===2Cr3++3SO+H2O不能发生
解析:A.根据元素守恒和电荷守恒可知,反应①为SO2+2Fe3++2H2O===SO +2Fe2++4H+,W为4H+,A错误;B.还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由反应①可知,还原性:SO2>Fe2+,B正确;C.反应②中,Cr元素的化合价由+6价降低到+3价,Fe元素的化合价由+2价升高到+3 价,根据得失电子守恒可得,Cr2O和Cr3+对应的化学计量数分别为1、2,Fe2+和Fe3+对应的化学计量数均为6,故a=6,再结合电荷守恒可得,b=14,C错误;D.Cr2O具有强氧化性,SO2具有还原性,且由反应①②可知,氧化性:Cr2O>SO,故Cr2O能将SO2氧化为SO,即反应Cr2O+3SO2+2H+===2Cr3++3SO+H2O能发生,D错误。
7.(2025·江门开学考)臭氧氧化法处理含氰废水的工艺原理如下图所示。下列说法错误的是( D )
INCLUDEPICTURE "26h-25.TIF"
A.Ⅰ 阶段中1 mol NaCN被氧化需消耗1 mol O3
B.Ⅱ阶段的反应为2NaCNO+H2O+3O3===2NaHCO3+N2+3O2
C.Ⅰ 阶段产生的 NaCNO 在Ⅱ 阶段作为还原剂参加反应
D.Ⅰ、Ⅱ 阶段产生的O2在反应中均为还原产物
解析:由题图可知,Ⅰ阶段反应的化学方程式为NaCN+O3===NaCNO+O2,O元素的化合价由0价降低为-2价,C元素的化合价由+2价升高为+4价,反应中1 mol O3氧化1 mol NaCN,A正确;Ⅱ阶段反应的化学方程式为2NaCNO+H2O+3O3===2NaHCO3+N2+3O2,B正确;由Ⅰ阶段产生的NaCNO与H2O、O3反应生成NaHCO3、N2和O2,氮元素的化合价由-3价变为0价,化合价升高,故NaCNO作为还原剂参加反应,C正确;Ⅰ、Ⅱ阶段产生的O2,氧元素来自O3,无价态变化,O2不是还原产物,D错误。
8.(2025·广州联考)氮化钛(TiN)是一种新型多功能金属陶瓷材料,以四氯化钛为原料,在氢气氛围下,与氨在700 ℃时制得TiN的化学方程式为TiCl4+NH3―→TiN+N2+HCl(未配平)。下列说法正确的是( B )
A.TiCl4为氧化剂,Cl被还原
B.参加反应的NH3有被氧化
C.TiN既是还原产物又是氧化产物
D.反应中每转移1.2 mol电子,会生成2.5 mol气体
解析:反应中,Ti元素化合价由+4价降低至+3价,TiCl4为氧化剂,Cl元素化合价没有发生变化,Cl未被还原,A错误;根据得失电子守恒可知,配平后的化学方程式为6TiCl4+8NH36TiN+N2+24HCl,参加反应的NH3中有被氧化,B正确;TiN中Ti元素化合价为+3价,是TiCl4中Ti元素化合价降低得到的,而N元素化合价未发生变化,故TiN是还原产物,C错误;由B项分析可知,当有6 mol TiCl4参与反应时,转移6 mol电子,生成1 mol N2和24 mol HCl气体,故当反应中转移1.2 mol电子时,生成0.2 mol N2和4.8 mol HCl,共生成5.0 mol气体,D错误。
9.(2025·梅州质检)回答下列问题。
(1)已知CuO具有氧化性,与NH3在加热条件下反应的产物中含有两种单质。写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式:______________________________________________
___________________________________________________。
(2)在Mn2+、Bi3+、BiO、MnO、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生BiO→Bi3+的反应过程。将以上物质组成一个正确的离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目:________________________________________
_________________________________________________。
(3)Fe(OH)3与NaOH和NaClO的混合溶液作用,是一种制备理想的绿色水处理剂(Na2FeO4)的方法,写出该反应的化学方程式:_________________________________________
________________________________________________。
(4)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时KClO3分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1,写出该反应的化学方程式:__________________________________________________。
(5)某地污水中有机污染物的主要成分是三氯乙烯(C2HCl3),向该污水中加入KMnO4(还原产物为MnO2)溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧化产物只有CO2,写出该反应的化学方程式:_____________________________________________
_________________________________________________。
答案:(1)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
(2)
(3)2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+3NaCl+5H2O
(4)4KClO3KCl+3KClO4
(5)2KMnO4+C2HCl3===2MnO2↓+HCl+2KCl+2CO2↑
[素养提升]
10.某碳铁合金可用FeC表示,其与硝酸反应的化学方程式为FeC+HNO3(浓)NO2↑+Fe(NO3)3+CO2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是( D )
A.配平化学方程式,NO2前的化学计量数是4
B.该反应中,只有C元素被氧化
C.将反应生成的气体通入澄清石灰水,一定产生白色沉淀
D.68 g FeC参与反应共失去7×6.02×1023个电子
解析:假设FeC中Fe、C元素的化合价均为0价,则该反应中Fe元素的化合价从0价升高到+3价,C元素的化合价从0价升高到+4价,FeC化合价共升高7价,N元素的化合价从+5价降低到+4价,配平化学方程式为FeC+10HNO3(浓)7NO2↑+Fe(NO3)3+CO2↑+5H2O,故A错误;该反应中,Fe、C元素都被氧化,故B错误;氢氧化钙的溶解度小,澄清石灰水中的溶质不会很多,通入气体NO2和CO2,NO2量大,先反应生成硝酸钙,可能不和CO2反应,故C错误;68 g(即1 mol)FeC参与反应共失去7 mol电子,其数目为7×6.02×1023,故D正确。
11.实验室中为研究不同物质之间的反应进行如下图所示实验。下列说法正确的是( D )
INCLUDEPICTURE "25HR55.TIF"
A.丙为还原产物,丁为氧化产物
B.每生成标准状况下5.6 L气体丙,消耗0.2 mol KMnO4
C.上述有4个氧化还原反应
D.若0.1 mol Na2SO3完全反应,则转移0.15 mol电子
解析:Na2SO3隔绝空气加热,发生分解反应:4Na2SO33Na2SO4+Na2S,固体甲为Na2S,Na2S与稀硫酸混合发生复分解反应生成Na2SO4和H2S(气体乙);KMnO4(H+)溶液与双氧水混合生成气体丙为O2;H2S与O2混合反应生成S(固体丁)和水。在KMnO4(H+)溶液与双氧水的反应中,H2O2为还原剂,故丙为氧化产物,丁为H2S(还原剂)与O2反应的产物,是氧化产物,A错误;KMnO4(H+)溶液与双氧水混合反应,可得关系式:2KMnO4~5O2,每生成标准状况下5.6 L(0.25 mol)气体丙,消耗0.1 mol KMnO4,B错误;由分析可知,题述发生的4个反应中,有3个属于氧化还原反应,C错误;由反应可得关系式:4Na2SO3~6e-,若0.1 mol Na2SO3完全反应,则转移0.15 mol电子,D正确。
12.发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中,在其表面形成一层四氧化三铁薄膜,其中铁经历了如下转化(假设NaNO2的还原产物均为NH3)。下列说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "25HR56.TIF"
A.反应①为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3↑+H2O
B.当反应②转移的电子数目为3NA时,生成34 g NH3(NA表示阿伏加德罗常数的值)
C.反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1
D.发蓝工艺的总反应可以表示为9Fe+4NaNO2+8H2O3Fe3O4+4NaOH+4NH3↑
解析:A.反应①为Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Na2FeO2,Fe元素化合价由0价升高到+2价,根据氧化还原反应规律可知,N元素化合价由+3价降低到-3价生成NH3,反应的化学方程式为3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3↑+H2O,故A正确;B.反应②为Na2FeO2和NaNO2溶液反应生成Na2Fe2O4和NH3,Fe元素化合价由+2价升高到+3价,NaNO2中N元素化合价由+3价降低到-3价,当转移的电子数目为3NA时,生成0.5 mol NH3,质量为8.5 g,故B错误;C.反应③为Na2FeO2与Na2Fe2O4反应生成Fe3O4,Na2FeO2中Fe元素化合价由+2 价升高到+价,Na2Fe2O4中Fe元素化合价由+3价降低到+价,根据得失电子守恒可知,Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1,故C正确;D.由题图可知,发蓝工艺中Fe和NaNO2碱性溶液反应生成Fe3O4和NH3,根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为9Fe+4NaNO2+8H2O3Fe3O4+4NaOH+4NH3↑,故D正确。
13.(2025·湛江统考)工业上以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有少量MgO、FeS)来生产铜,同时获取副产物硫单质,原料的综合利用率较高。主要流程如下:
INCLUDEPICTURE "25DYL3.TIF"
(1)为增大溶浸速率,可采取的措施有______________________(写一条即可)。
(2)FeCl3溶液与CuFeS2反应的化学方程式为___________________________________________________;
该反应中消耗55.2 g CuFeS2时,被Fe3+氧化生成的硫的物质的量为________。
(3)该流程中可以循环利用的物质有_________________________________________________。
(4)工业上还可以用亚硫酸铵还原氯化铜溶液来制得氯化亚铜,其产率与温度、溶液pH的关系如下图所示。
INCLUDEPICTURE "25DYL4.TIF"
①该方法制备CuCl的离子方程式为____________________________________________________
_________________________________________________。
②据图分析,生产氯化亚铜的适宜条件为_________________________________________________。
解析:(1)溶浸速率与温度、反应物接触面积等有关,故为增大溶浸速率,可以采取的措施有适当升高温度、粉碎矿石、适当增大FeCl3溶液的浓度等。
(2)由流程可知,FeCl3和CuFeS2反应生成CuCl、S和FeCl2,化学方程式为3FeCl3+CuFeS2===CuCl+2S+4FeCl2;n(CuFeS2)==0.3 mol,由化学方程式可知,的硫单质是三价铁离子氧化得到的,故由三价铁离子氧化得到的硫的物质的量n(S)=n(CuFeS2)×2×=0.45 mol。
(3)由流程可知,氯化钠、氯化铁溶液加入后又生成,故可以循环利用的物质为氯化钠、氯化铁。
(4)①由题干信息可得,该反应为铜离子氧化亚硫酸根离子生成硫酸根离子,自身被还原为氯化亚铜沉淀,离子方程式为2Cu2++SO+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO+2H+。
②由题图可知,生产CuCl的最适宜条件为pH=3,温度为55 ℃。
答案:(1)粉碎黄铜矿(或适当增大FeCl3溶液的浓度或搅拌或加热等,合理即可)
(2)3FeCl3+CuFeS2===CuCl+2S+4FeCl2
0.45 mol
(3)NaCl、FeCl3
(4)①2Cu2++SO+2Cl-+H2O===2CuCl↓+SO+2H+
②55 ℃、pH=3
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