1.3.4氧化还原反应的配平（分层作业）（解析版）-【上好课】2022-2023学年高一化学同步备课系列（人教版2019必修第一册）

1.3.4氧化还原反应的配平1．铝与稀硝酸发生反应的化学方程式为Al+HNO3(稀)→Al(NO3)3+NO↑+H2O(未配平)，若配平方程式后，HNO3的化学计量数应该是A．2B．4C．6D．8【答案】B【解析】根据得失电子守恒和原子守恒，可配平该反应为Al+4HNO3→Al(NO3)3+NO↑+2H2O，则HNO3的化学计量数应该是4，B正确，故答案选B。2．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)：__KMnO4+__FeSO4+__H2SO4→__K2SO4+__MnSO4+__Fe2(SO4)3+__H2O。下列说法正确的是A．MnO-4是氧化剂，Fe3+是还原产物B．Fe2+的还原性强于Mn2+C．生成物水的化学计量数是16D．生成4个水分子时，转移10个电子【答案】B【解析】A．Fe2+被氧化生成Fe3+，Fe3+为氧化产物，A错误；B．Fe2+在该反应中是还原剂，Mn2+为还原产物，B正确；C．配平该反应的化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4→K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O，水的化学计量数是8，C错误；D．根据配平方程式可知，生成4个水分子时，转移5个电子，D错误；故答案选B。3．(NH4)2SO4在强热条件下发生分解，生成NH3、SO2、N2和H2O，该反应的生成物中氧化产物与还原产物个数之比为                         （    ）A．1∶3B．3∶1C．3∶4D．4∶3 【答案】A【解析】反应中N元素的化合价由-3价升至0价，氧化产物是N2，每生成一个N2分子，失去6个电子；S元素的化合价由+6价降至SO2中的+4价，还原产物是SO2分子，每生成1个SO2分子，得到2个电子，氧化还原反应中得失电子数目相等，所以氧化产物与还原产物的个数之比为1：3，故答案选A。4．配平下列方程式：(1)_______Fe3++_______Cu=_______Fe2++_______Cu2+(2)_______Cu+_______H2SO4（浓）=_______CuSO4+_______SO2+_______H2O(3)______Fe2++______Cr2O72-+______H+=______Cr3++______Fe3++______()(4)_______Cl2+_______KOH=_______KCl+_______KClO3+_______H2O(5)_______NH4NO3=_______HNO3+_______N2+_______H2O【答案】（1）2    1    2    1    （2）1    2    1    1    2  （3） 6    1    14    2    6    7    H2O    （4）3    6    5    1    3    （5）5    2    4    9【解析】（1）该反应中Fe元素化合价由+3价变为+2价，Cu元素化合价由0价变为+2价，根据元素守恒知Cu转移电子总数为2，则Fe3+的计量数是2，Cu的计量数是1，再结合原子守恒配平方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++1Cu2+，故答案为：2、1、2、1；（2）该反应中Cu元素化合价由0价变为+2价，部分S元素化合价由+6价变为+4价，部分S元素化合价不变，根据元素守恒知Cu转移电子总数为2，则Cu的计量数是1，H2SO4的计量数是2，再结合原子守恒配平方程式为Cu+2H2SO4（浓）=CuSO4+SO2+2H2O，故答案为：1、2、1、1、2；（3）该反应中Cr元素化合价由+6价变为+3价，Fe元素化合价由+2价变为+3价，根据化合价的升降相等，则Cr2O72-的计量数是1，Fe2+的计量数是6，Fe3+的计量数是6，根据Cr原子守恒，Cr3+ 的计量数为2，再结合原子守恒配平方程式为6Fe2++Cr2O72-+14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为：6、1、14、2、6、7H2O；（4）该反应中Cl元素化合价由0价变为-1价，Cl元素化合价由0价变为+5价，根据化合价的升降相等，则KCl的计量数是5，KClO3的计量数是1，KOH的计量数是6，根据Cl原子守恒，Cl2的计量数为3，再结合原子守恒配平方程式为3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O，故答案为：3、6、5、1、3；（5）该反应中N元素化合价由-3价变为0价，N元素化合价由+5价变为0价，根据化合价的升降相等，则N2的计量数是4，NH4NO3的计量数是5，HNO3的计量数是2，根据O原子守恒，H2O的计量数为9，再结合原子守恒配平方程式为5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H2O，故答案为：5、2、4、9。5．KClO3和浓盐酸在一定温度下反应生成黄绿色的易燃物二氧化氯。其变化可表述为：_____KClO3+_____HCl——______KCl+______ClO2+____Cl2↑+___________   （1）完成该化学方程式并配平（未知物化学式和化学计量数填在划线上）。（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是__________（填写编号，多选倒扣）。①只有还原性       ②还原性和酸性          ③只有氧化性         ④氧化性和酸性（3）每产生1个Cl2，反应转移_______个电子。【答案】    2    4    2    2    1    2    H2O    ②    2【解析】（1）KClO3中氯元素化合价由+5价降低为ClO2中+4价，化合价降低1价；HCl中氯元素化合价由-1价升高为Cl2中0价，化合价升高1价，两个氯原子，化合价一共升高2价，所以化合价升降最小公倍数为2，故ClO2系数为2，Cl2系数为1，KClO3系数为2，根据原子守恒，KCl系数为2，HCl系数为4，结合元素守恒可知未知物是水，水的系数是2。此反应方程式为2KClO3+4HCl=2KCl+2ClO2+Cl2↑+2H2O。答案：2；4；2；2；1；2；H2O。（2）反应物HCl中氯元素一半化合价升高，一半化合价不变，所以HCl在反应中既表现还原性又表现酸性；答案：②。（3）根据上述分析可知每产生1个Cl2，反应转移2个电子；答案：2。6．配平下列化学方程式（其中（3）用双线桥标出转移的电子数(1)_____Cu+______HNO3(稀)—_____Cu(NO3)2+______NO↑+______H2O (2)______S+______NaOH—______Na2S+______Na2SO3+______H2O(3)______KClO3＋______HCl—______KCl＋______Cl2↑＋______H2O_____________(4)_____+_____Fe2++______—_____Cr3++_____Fe3++_______，_________________【答案】(1)    3    8    3    2    4(2)    3    6    2    1    3(3)    1    6    1    3    3    (4)    1    6    14H+    2    6    7    H2O【解析】(1)该反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、部分N元素化合价由+5价变为+2价，其得失电子最小公倍数是6，再通过观察配平得3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，故答案为3；8；3；2；4；(2)硫元素化合价既升高又降低，降低2价，升高4价，得失电子应相等，所以转移电子数为4，所以方程式为：3S+6NaOH ≜2Na2S+Na2SO3+3H2O，故答案为3；6；2；1；3；(3)氯酸钾中的氯元素化合价由+5降为0价，KClO3为氧化剂，盐酸中的氯元素由-1价升到0价，失去电子被氧化，则Cl2为氧化产物，由电子守恒及原子守恒可知，反应为KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O，电子转移的方向和数目用双线桥表示为：，故答案为 ；(4)Cr2O2-7中元素由+6价降低为+3价，化合价降低2×3=6，元素由+2价升高到+3价，化合价升高1，其得失电子最小公倍数是6，根据得失电子守恒，得Cr2O2-7+6Fe2++____—2Cr3++6Fe3++___，根据电荷守恒和质量守恒知，反应物中需要提供H+，生成物中需要有H2O，通过观察，配平为Cr2O2-7+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，故答案为1；6；14H+；2；6；7H2O。7．氧化还原反应的本质是电子的转移，配平下列氧化还原反应方程式，并标出单线桥：(1)_______H2S+HNO3(稀)=H2O+S↓+NO↑(2)_______NH3＋O2=NO＋H2O(3)_______KClO3+HCl(浓)=KCl+Cl2↑+H2O(4)_______Cu+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2O【答案】(1)(2)(3) (4)【解析】（1）硫化氢中硫元素化合价由-2价升高到0价，硝酸中氮元素化合价由+5价降低到+2价，依据得失电子守恒，硫化氢和硫单质前面配3，硝酸和一氧化氮前面配2，再结合原子守恒可知，水前面配4，则配平后的方程式为：3H2S+2HNO3=4H2O+3S↓+2NO↑，用单线桥法表示为：。（2）氨气中氮元素化合价由-3价升高到+2价，氧气中氧元素化合价由0价降低到-2价，依据得失电子守恒，氨气和一氧化氮前面配4，氧气前面配5，再结合原子守恒可知，水前面配6，则配平后的方程式为：4NH3+5O2=4NO+6H2O，用单线桥法表示为：。（3）氯酸钾中氯元素化合价由+5价降低到了0价，HCl中氯元素化合价由-1价升高到了0价，依据得失电子守恒，氯酸钾前面配1，氯气前面配3，再结合原子守恒可知，HCl前面配6，氯化钾前面配1，水前面配3，则配平后的方程式为：KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O，用单线桥法表示为：。（4）铜元素化合价由0价升高到了+2价，硝酸中氮元素化合价由+5价降低到了+2价，依据得失电子守恒，铜和硝酸铜前面配3，一氧化氮前面配2，再结合原子守恒可知，硝酸前面配8，水前面配4，则配平后的方程式为：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，用单线桥法表示为：8．配平下列化学方程式：(1)SO2+H2S=S+H2O______(2)C+HNO3(浓)=CO2↑+NO2↑+H2O______(3)Cu+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2O______(4)Zn+HNO3(稀)=Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O_______ (5)K2Cr2O7+HCl(浓)=KCl+Cl2↑+CrCl3+H2O______(6)Cu2S+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2SO4+H2O______【答案】(1)1SO2+2H2S=3S+2H2O(2)1C+4HNO3(浓)=1CO2↑+4NO2↑+2H2O(3)1Cu+4HNO3(浓)=1Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O(4)4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+1NH4NO3+3H2O(5)1K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+3Cl2↑+2CrCl3+7H2O(6)1Cu2S+14HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+10NO2↑+1H2SO4+6H2O【解析】（1）SO2中S元素由+4价降低为0价，H2S中S元素由-2价升高为0价，根据得失电子守恒、元素守恒可配平：1SO2+2H2S=3S+2H2O。（2）C元素由0价升为+4价，失去4个电子，N元素由+5价降为+4价，得到1个电子，根据得失电子守恒、元素守恒可配平：1C+4HNO3(浓)=1CO2↑+4NO2↑+2H2O。（3）Cu元素由0价升为+2价，失去2个电子,部分N元素由＋5价降为+4价,得到1个电子,根据得失电子守恒、元素守恒可配平：1Cu+4HNO3(浓)=1Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。（4）Zn元素由0价升为+2价，失去2个电子，部分N元素由+5价降为-3价，得到8个电子，根据得失电子守恒、元素守恒可配平：4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+1NH4NO3+3H2O。（5） Cr元素由+6价降低为+3价，得到3个电子，Cl元素化合价由-1价升高为0价，失去1个电子，根据得失电子守恒、元素守恒可配平：1K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+3Cl2↑+2CrCl3+7H2O。（6）S元素由-2价升为+6价，失去8个电子，Cu元素由+1价升为+2价，失去1个电子，部分N元素由+5价降为+4价，得到1个电子，根据得失电子守恒、元素守恒可配平：1Cu2S+14HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+10NO2↑+1H2SO4+6H2O。9．配平下列反应方程式（1）____Al2O3+____N2+_____C——____AlN+____CO2（2）____KI+____KIO3+____H2SO4  ——____K2SO4+____I2+____H2O（3）______Fe（NO3）2＋  _____HNO3  ——  ____Fe（NO3）3＋  _____NO↑＋____H2O（4）______Cl2+_____KOH——______KClO3+______KCl+_____H2O（5）____S+____HNO3——_____H2SO4+______NO2↑+____H2O【答案】（1）2    2    3    4    3  （2）  5    1    3    3    3    3   （3） 3    4    3    1    2   （4） 3    6    1    5    3    （5）1    6    1    6    2【解析】（1）反应中0价C化合价升高为+4价，失去4个电子，N2中0价N降为-3价，得到6个电子，依据氧化还原反应得失电子守恒，二者最小公倍数为12，则N2系数为2，C的系数为3，AlN的系数为4，CO2的系数为3；依据原子个数守恒可知Al2O3数为2。方程式为2Al2O3+2N2+3C=4AlN+3CO2；答案：2、2、3、4、3。（2）反应中− 1价碘离子化合价升高为0价，失去1个电子，碘酸钾中+5价碘降为0价，得到5个电子，依据氧化还原反应得失电子守恒，二者最小公倍数为5，则碘化钾系数为5，碘酸钾系数为1，单质碘系数为3，依据原子个数守恒可知，硫酸系数为3，硫酸钾系数为3，水系数为3，故化学方程式为5KI+KIO3+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O，故答案：5；1；3；3；3；3；（3）反应中+2价亚铁离子化合价升高为+3价铁离子，失去1个电子，NO3-中的N化合价由+5价降为NO中的+2价，得到3个电子，依据氧化还原反应得失电子守恒，二者最小公倍数为3，则Fe(NO3)2系数为3，Fe(NO3)3系数为3，HNO3系数为4，NO系数为1，依据原子个数守恒可知，水系数为2，故化学方程式为3Fe（NO3）2＋4HNO3=3Fe（NO3）3＋NO↑＋2H2O，故答案：3；4；3；1；2。（4）反应中0价Cl2中的Cl化合价升高为KClO3中+5，失去5个电子，降价为KCl中的-1价，得到1个电子，依据氧化还原反应得失电子守恒，二者最小公倍数为5，则KClO3系数为1，KCl系数为5，Cl2系数为3，依据原子个数守恒可知，KOH系数为6，水系数为3，故化学方程式为3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O；故答案：3；6；1；5；3。（5）反应中0价S中的化合价升高为H2SO4中+6，失去6个电子，HNO3中的N化合价降为NO2中的+4价，得到1个电子，依据氧化还原反应得失电子守恒，二者最小公倍数为6，则S系数为1，HNO3系数为6，H2SO4系数为1，NO2系数为6，依据原子个数守恒可知，水系数为3，故化学方程式为S+6HNO3=H2SO4+6NO2↑+2H2O；故答案：1；6；1；6；2。