2023年人教版高一化學暑假作業(yè) 氧化還原方程式的配平及計算、鈉及其化合物的性質及轉化（Word含答案和解析）

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學習目標導航

課標要點知識導圖

1.掌握常見氧化還原方程式的配平。

2.掌握常見氧化還原反應的相關計算。―→―→

一、氧化還原反應方程式的配平

1．正向配平類

(1)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O

(2)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O

2．逆向配平類

(1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O

(2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3

3．缺項配平類

(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O

(2)____MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O

4．K2FeO4(高鐵酸鉀，暗紫色)是一種新型綠色氧化劑，既能殺菌消毒、又能絮凝凈水的水處理劑。其工業(yè)制備反應過程為：Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O

(1)配平方程式：________Fe(OH)3＋________ClO－＋________OH－―→________FeO＋________Cl－＋________H2O。

(2)每生成1molK2FeO4，轉移的電子數(shù)目為

________________________________________________________________________。

(3)取少量K2FeO4于試管中，加硫酸酸化并堵住試管口，觀察到溶液中有細微的小氣泡產生，溶液紫色逐漸褪去，伸入一根帶火星的木條，木條復燃；再向溶液中加入KSCN溶液，溶液變?yōu)檠t色。則K2FeO4酸化時發(fā)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________。

二、氧化還原反應的相關計算

5．現(xiàn)有24mL濃度為0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產物中的化合價為()

A．＋2B．＋3

C．＋4D．＋5

6．Na2Sx在堿性條件下可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應中Na2Sx與NaClO的個數(shù)比為1∶16，則x值為()

A．2B．3

C．4D．5

7．用還原法可以將硝酸廠煙氣中的大量氮氧化物(NO)轉化為無害物質。常溫下，將NO與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3的混合溶液中，其轉化過程如圖所示。下列說法正確的是()

A．該轉化過程的實質為NO被H2還原

B．反應Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1

C．反應Ⅰ的離子方程式為Ce4＋＋H2===Ce3＋＋2H＋

D．反應過程中混合溶液內Ce3＋和Ce4＋的總數(shù)減少

8．O3具有強氧化性，將O3通入KI溶液中發(fā)生反應：O3＋I－＋H＋―→I2＋O2＋H2O(未配平)，下列說法正確的是()

A．配平后的離子方程式為2O3＋2I－＋4H＋===I2＋2O2＋H2O

B．每生成1molI2轉移電子2mol

C．O2是還原產物之一

D．該反應能說明O2的氧化性大于I2的

9．回答下列問題：

(1)實驗室制備氧氣可以用加熱高錳酸鉀的方法實現(xiàn)，其發(fā)生的反應為2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，其中被氧化的元素是________________(填元素符號)，還原產物是____________________(填化學式)。

(2)下列反應方程式：K2Cr2O7＋14HCl2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O中還原劑是________________，若反應中發(fā)生氧化反應的HCl個數(shù)為12，則反應中轉移的電子數(shù)為__________。

(3)下面三個方法都可以用來制氯氣：

①4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

②KClO3＋6HCl(濃)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O

③KMnO4＋HCl(濃)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)

根據(jù)以上三個反應，回答下列有關問題：

Ⅰ.反應②的離子方程式為________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.反應②中，氧化產物與還原產物的質量比為____________。

Ⅲ.已知反應④：4HCl＋O22Cl2＋2H2O(g)，該反應也能制得氯氣。提醒一下，反應條件越簡單反應越容易發(fā)生，說明性質越強烈。則MnO2、O2、KMnO4三種物質氧化性由強到弱的順序為______________________。

高考模擬訓練

(2022·湖南選擇考)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H＋和e－的轉移(如a、b和c)，能將海洋中的NO轉化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。

下列說法正確的是()

A．過程Ⅰ中NO發(fā)生氧化反應

B．a和b中轉移的e－數(shù)目相等

C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NH)＝1∶4

D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO＋NH===N2↑＋2H2O

學習目標導航

課標要點知識導圖

1.掌握鈉的性質。

2.掌握Na2O、Na2O2等金屬氧化物的性質。

3.比較Na2CO3、NaHCO3的物理性質和化學性質的差異及相互轉化。

一、鈉的性質

1．下列關于鈉的敘述不正確的是()

A．取用金屬鈉時，所需用品一般有小刀、鑷子、濾紙、玻璃片

B．在自然界中，鈉元素只以化合態(tài)存在

C．金屬鈉可保存在煤油中，也可保存在CCl4中

D．鈉投入到水中立即熔化成小球，說明其熔點低，且鈉與水的反應是放熱反應

2．下列敘述正確的是()

A．切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面逐漸變暗2Na＋O2===Na2O2

B．一定條件下，2.3g的Na完全與O2反應生成3.6g產物，失去的電子數(shù)為0.2NA

C．鈉在空氣中受熱時，熔化為銀白色的小球，產生黃色的火焰，生成白色粉末

D．鈉在空氣中長期放置，最終主要生成物為碳酸鈉

3．下列說法中正確的是()

①鈉在空氣中加熱生成白色的氧化鈉

②鈉投入硫酸銅溶液中有紅色粉末產生

③過氧化鈉可在呼吸面具中做供氧劑

④鐵絲在氯氣中加熱生成棕黃色的FeCl3

⑤鈉、氫氣在氯氣中燃燒都能產生白煙

A．①②B．②③

C．③④D．④⑤

二、鈉的化合物的性質

4．“奮斗者”號載人潛水器完成萬米深潛海試，標志著我國在載人深潛領域達到世界領先水平。Na2O2可作載人潛水器供氧劑，下列關于Na2O2的說法正確的有()

①是一種白色固體

②與CO2反應有O2生成

③是堿性氧化物

④加入紫色石蕊試液中溶液最終變成藍色

⑤可在常溫下由Na與O2反應制得

⑥陰、陽離子的個數(shù)比為1∶2

A．③⑤B．②⑥

C．②③⑥D．②③④⑤⑥

5．以不同類別物質間的轉化為線索，認識鈉及其化合物。

Na2O2NaNaOH2O⑤HNa2CO2⑥CO3NaHCO3

下列分析不正確的是()

A．反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質

B．反應④說明NaHCO3的熱穩(wěn)定性強于Na2CO3

C．反應⑤⑥說明Na2O2可用于潛水艇中氧氣的供給

D．上述轉化中發(fā)生的反應有分解反應、化合反應、置換反應等

6．某課外小組為了鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體，設計了如下幾種實驗方法。下列說法不正確的是()

A．裝置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能與鹽酸反應，產生氣體速率快的是NaHCO3

B．當稀鹽酸足量時，裝置Ⅰ中氣球鼓起體積較小的是NaHCO3

C．加熱裝置Ⅱ，澄清石灰水變渾濁一側的白色固體是NaHCO3

D．裝置Ⅲ也可以鑒別Na2CO3和NaHCO3

7．某課外活動小組設計了下列裝置，驗證二氧化碳跟過氧化鈉反應時需要與水接觸。

【裝置分析】

(1)裝置①中反應的離子方程式是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)裝置②中的試劑是________(填序號)。

a．飽和NaHCO3溶液

b．飽和Na2CO3溶液

c．濃H2SO4

(3)裝置③中的試劑是________。

【進行實驗】

步驟1：打開彈簧夾K2，關閉K1，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條放在a處。

步驟2：打開彈簧夾K1，關閉K2，打開分液漏斗活塞加入鹽酸，將帶火星的木條放在a處。

(4)步驟1和步驟2中，a處帶火星的木條產生的實驗現(xiàn)象分別是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)過氧化鈉跟二氧化碳反應的化學方程式是

________________________________________________________________________。

【實驗反思】

(6)有同學提出質疑：

“上述實驗不足以證明有水存在時過氧化鈉跟二氧化碳發(fā)生了化學反應?！逼淅碛墒莀_______________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(7)需要補充的實驗操作是：?、葜蟹磻蟮纳倭抗腆w，________________________________________________________________________。

高考模擬訓練

(2022·廣東選擇考)下列關于Na的化合物之間轉化反應的離子方程式書寫正確的是()

A．堿轉化為酸式鹽：OH－＋2H＋＋CO===HCO＋2H2O

B．堿轉化為兩種鹽：2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O

C．過氧化物轉化為堿：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑

D．鹽轉化為另一種鹽：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋

答案和解析

氧化還原方程式的配平及計算

1．(1)513333

(2)21610258

2．(1)36213

(2)29335

3．(1)324OH－325

(2)256H＋258

4．解析：(1)反應中鐵元素由＋3升高到＋6價，升高了3價，而Cl元素由＋1價降低到－1價，降低了2價，故根據(jù)得失電子守恒，故氫氧化鐵配系數(shù)2，次氯酸根配系數(shù)3，再根據(jù)原子守恒配平，得到2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O；(2)反應中鐵元素由＋3升高到＋6價，升高了3價，故每生成1molK2FeO4，轉移的電子數(shù)目為3NA；(3)根據(jù)題意，1molK2FeO4酸化時生成了Fe3＋和氧氣，故反應的離子方程式為4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O。

答案：(1)234235(2)3NA

(3)4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O

5．B題目中指出被還原的元素是Cr，則得電子的物質必是K2Cr2O7，失電子的物質一定是Na2SO3，其中S元素的化合價從＋4→＋6；而Cr元素的化合價將從＋6→＋n(設化合價為＋n)。根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒規(guī)律，有0.05mol·L－1×0.024L×(6－4)＝0.02mol·L－1×0.020L×2×(6－n)，解得n＝3。

6．DS元素化合價反應前為－，反應后為＋6價，化合價升高，1molNa2Sx失去電子x×mol＝(6x＋2)mol，Cl元素化合價反應前為＋1價，反應后為－1價，化合價降低2價，1molNaClO得到電子2mol，反應中Na2Sx與NaClO的個數(shù)比為1∶16，根據(jù)氧化還原反應中電子得失守恒可得6x＋2＝2×16，解得x＝5，故合理選項是D。

7．A總反應可以看作NO與H2反應，則該轉化過程的實質為NO被H2還原，故A正確；反應Ⅱ方程式：2NO＋4Ce3＋＋4H＋===N2＋4Ce4＋＋2H2O，反應Ⅱ中NO是氧化劑，Ce3＋是還原劑，氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶2，故B錯誤；反應Ⅰ中氫氣是還原劑，Ce4＋是氧化劑，發(fā)生反應的離子方程式：H2＋2Ce4＋===2H＋＋2Ce3＋，故C錯誤；處理過程中，實質為NO被H2還原，混合溶液中Ce4＋和Ce3＋總數(shù)不變，故D錯誤。

8．B選項中離子方程式電荷不守恒，電子轉移不守恒，配平后的方程式為O3＋2I－＋2H＋===I2＋O2＋H2O，A錯誤；反應中氧氣和臭氧中氧元素的化合價相同為0價，氧元素化合價由O3中0價降低為H2O中－2價，配平后的離子方程式為O3＋2I－＋2H＋===I2＋O2＋H2O，每生成1molI2轉移電子2mol，B正確；反應中氧氣和臭氧中氧元素的化合價相同為0價，氧氣不是還原產物，氧元素化合價由O3中0價降低為H2O中－2價，還原產物是H2O，C錯誤；根據(jù)反應方程式進行的氧化性大小比較是指氧化劑與氧化產物之間的比較，在該反應中不能比較二者的氧化性強弱，D錯誤。

9．解析：(1)反應中Mn元素化合價由＋7價分別降低為＋6價、＋4價，KMnO4為氧化劑，K2MnO4、MnO2為還原產物，O元素化合價升高，O2為氧化產物；

(2)氧化還原反應K2Cr2O7＋14HCl===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O中，化合價升高元素Cl失電子，還原劑是HCl；若反應中發(fā)生氧化反應的HCl個數(shù)為12，每個HCl失去1個電子，則反應中轉移的電子數(shù)為12；

(3)Ⅰ.KClO3＋6HCl(濃)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O反應中，KClO3、HCl和KCl均是易溶性的強電解質，拆分為離子，其他寫成分子，改寫為離子方程式為ClO＋6H＋＋5Cl－===3Cl2↑＋3H2O；

Ⅱ.KClO3＋6HCl(濃)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O反應中，氧化產物和還原產物都是氯氣，生成的3個氯氣分子中的6個氯原子中有1個來自于KClO3，是還原產物，5個來自于HCl，是氧化產物，所以氧化產物與還原產物的物質的量比為5∶1；

Ⅲ.根據(jù)①4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、③

KMnO4＋HCl(濃)―→KCl＋MnCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)，反應④：4HCl＋O22Cl2＋2H2O(g)，③沒有反應條件，①的反應條件是加熱，④的條件是催化劑、加熱，說明氧化性KMnO4>MnO2>O2。

答案：(1)OK2MnO4、MnO2

(2)HCl12

(3)ClO＋6H＋＋5Cl－===3Cl2↑＋3H2O

5∶1KMnO4>MnO2>O2

高考模擬演練

D由圖示可知，過程Ⅰ中NO轉化為NO，氮元素化合價由＋3降低到＋2，NO是氧化劑，被還原，發(fā)生還原反應，A錯誤；由圖示可知，過程Ⅰ為NO在酶1的作用下轉化為NO和H2O，依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，反應的離子方程式為NO＋2H＋＋e－NO↑＋H2O，生成1molNO，a過程轉移1mole－，過程Ⅱ為NO和NH在酶2的作用下發(fā)生氧化還原反應生成H2O和N2H4，依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知，反應的離子方程式為NO＋NH＋3e－＋2H＋H2O＋N2H4，消耗1molNO，b過程轉移4mole－，轉移電子數(shù)目不相等，B錯誤；由圖示可知，過程Ⅱ中發(fā)生反應的離子方程式為NO＋NH＋3e－＋2H＋H2O＋N2H4，n(NO)∶n(NH)＝1∶1，C錯誤；由圖示可知，過程Ⅲ中發(fā)生反應的離子方程式為N2H4N2↑＋4H＋＋4e－，過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NO＋NH===N2↑＋2H2O，D正確。

鈉及其化合物的性質及轉化

1．C取用鈉時，用鑷子從煤油中取出鈉，用濾紙吸干鈉表面的煤油，再用小刀在玻璃片上切割，A正確；鈉元素在自然界中只以化合態(tài)存在，B正確；金屬鈉的密度小于四氯化碳，不可保存在CCl4中，C錯誤；鈉投入到水中立即熔化成小球，說明鈉與水的反應是放熱反應，放出的熱量使鈉熔化，則鈉熔點低，D正確。

2．D鈉在常溫條件下反應生成氧化鈉，加熱條件生成過氧化鈉，故A錯誤；2.3g鈉的物質的量為0.1mol，而鈉無論反應后產物是什么，鈉元素反應后一定變?yōu)椋?價，故0.1mol鈉失去0.1NA電子，故B錯誤；鈉在空氣中加熱，生成了淡黃色的過氧化鈉，故C錯誤；鈉在空氣中長期放置，開始生成氧化鈉，最終變成了碳酸鈉，故D正確。

3．C①鈉在空氣或氧氣中加熱生成淡黃色的過氧化鈉而不是白色的氧化鈉，故①錯誤；②鈉投入硫酸銅溶液中，先與水反應生成NaOH和H2，再與CuSO4發(fā)生復分解反應，不能置換出鹽中的金屬，故②錯誤；③Na2O2能與CO2和H2O反應生成O2，故可在缺氧環(huán)境中做供氧劑，故③正確；④氯氣非?；顫姡c具有可變化合價的金屬如鐵反應時，生成高價態(tài)的金屬氯化物FeCl3，故④正確；⑤鈉在氯氣中燃燒生成固態(tài)NaCl，氫氣在氯氣中燃燒生成氣態(tài)HCl，一個是白煙，一個是白霧，二者現(xiàn)象不同，故⑤錯誤；③④正確，故選C。

4．BNa2O2是淡黃色固體，①錯誤；Na2O2與CO2反應生成Na2CO3和O2，②正確；Na2O2與H2O反應生成NaOH、O2，反應中有元素化合價發(fā)生變化，Na2O2不是堿性氧化物，③錯誤；將Na2O2加入紫色石蕊試液中，溶液先變?yōu)樗{色，最終變?yōu)闊o色，④錯誤；Na與O2在加熱時生成Na2O2，常溫下反應生成Na2O，⑤錯誤；Na2O2是離子化合物，O、Na＋的個數(shù)比為1∶2，⑥正確。綜合上述分析可知選B。

5．B反應③的化學方程式為2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，NaOH為堿，Na2CO3為鹽，因此CO2具有酸性氧化物的性質，故A說法正確；反應④是2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，說明Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定，故B說法錯誤；反應⑤⑥分別是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此反應⑤⑥說明Na2O2可用于潛水艇中氧氣的供給，故C說法正確；反應④為分解反應，反應①為化合反應，反應②為置換反應，故D說法正確。

6．B碳酸鈉和碳酸氫鈉均與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，盛放碳酸氫鈉的氣球鼓的更快，說明產生氣體速率快的是碳酸氫鈉，A正確；等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應時，碳酸氫鈉產生的二氧化碳量多，故氣球鼓起體積較大的是碳酸氫鈉，B錯誤；碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳，使澄清石灰水變渾濁，而碳酸鈉加熱不反應，C正確；碳酸鈉受熱不反應，碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳，能使澄清石灰水變渾濁，故可以用來鑒別兩者，D正確；答案選B。

7．解析：(1)裝置①為碳酸鈣與稀鹽酸反應制備二氧化碳，反應的離子方程式為CaCO3＋2H＋===Ca2＋