2021高考化学模拟题精选—氧化还原反应专题6：氧化还原反应的计算
一、利用电子守恒计算
1．（2020·张家口一模）为测定某碘水（其溶质为I2）中碘单质的浓度，取该碘水10.00mL，加入淀粉溶液作为指示剂，用0.01mol·L－1Na2S2O3滴定此碘水，当溶液由蓝色变为无色时，消耗Na2S2O3的体积为20.00mL。已知Na2S2O3被氧化为Na2SO4，则碘单质的浓度为（ ）。
A．0.08mol·L－1 B．0.16mol·L－1
C．0.04mol·L－1 D．0.06mol·L－1
【解析】选A。设碘水中碘的浓度为x，S元素的化合价由+2价升高为+6价，I元素的化合价由0降低为－1价，由电子守恒可知0.01L×x×2×（1－0）＝0.02L×0.01mol/L×2×（6－2），解得x＝0.08mol·L－1。
【点睛】考查氧化还原反应的计算，把握元素的化合价变化、电子守恒为解答的关键，由信息可知，S元素的化合价由+2价升高为+6价，I元素的化合价由0降低为－1价，结合电子守恒计算。
2．（2020·汕头第一次调研）三容器内分别装有相同压强下的NO、NO2、O2，设三容器容积依次为V1、V2、V3，若将三气体混合于一个容积为V1+V2+V3的容器中后，倒立于水槽中，最终容器内充满水。则V1、V2、V3之比不可能是（ ）。
A．3∶7∶4
B．5∶7∶6
C．7∶3∶6
D．1∶1∶1
【解析】选B。NO、NO2与O2、H2O反应后被完全吸收最终全部变成HNO3。根据电子守恒可得如下关系式：4×n（O2）＝3×n（NO）+1×n（NO2），即4V3＝3V1+V2。用此关系式验证备选答案。4×4＝3×3+1×7，A选项可能；4×6≠3×5+1×7，B选项不可能；4×6＝3×7+1×3，C选项可能；4×1＝3×1+1×1，D选项可能。
或【解析】选B。NO、NO2与O2、H2O反应后被完全吸收，其反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O＝4HNO3、4NO2+O2+2H2O＝4HNO3。从反应方程式可以得出：n（O2）＝
。用此关系式验证备选答案。
，A不合题意；
，B符合题意；
，C不合题意；
，D不合题意。
3．（2020·沈阳一模）聚合硫酸铁可用于水的净化，其化学式可表示为［Fea（OH）b（SO4）c］m。取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，将所得溶液平均分为两份。向一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.7475g。取另一份溶液，先将Fe3+还原为Fe2+（还原剂不是Fe，且加入的还原剂恰好将Fe3+还原为Fe2+），再用0.02000mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液50.00mL。该聚合硫酸铁样品中a∶b为［已知：K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4＝K2SO4+Cr2（SO4）3+3Fe2（SO4）3+7H2O］（ ）。
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．2∶5
【分析】第一份溶液中白色沉淀为BaSO4，质量为1.7475g，则n（BaSO4）＝0.0075mol，即n（SO42－）＝0.0075mol；另一份溶液中，通过反应式：n（Fe2+）∶n（Cr2O72－）＝6∶1，n（Cr2O72－）＝0.0200mol/L×0.05L＝0.001mol，求得n（Fe2+）＝0.006mol，亚铁离子即由原溶液中的铁离子转化得到，根据物质不显电荷，即可求出答案。
【解析】选B。1.7475g白色沉淀是硫酸钡，则n（SO42－）＝1.7475g÷233g/mol＝0.0075mol。n（K2Cr2O7）＝0.05L×0.02000mol/L＝0.001mol，根据方程式可知n（Fe2+）＝n（K2Cr2O7）×6＝0.006mol，根据Fe守恒，n（Fe3+）＝0.006mol，由电荷守恒可知n（OH－）+n（SO42－）×2＝n（Fe3+）×3，n（OH－）＝0.006mol×3－0.0075mol×2＝0.003mol，得到a∶b＝0.006∶0.003＝2∶1。
4．（2020·大连第三次模拟）Cl2在70℃的NaOH溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3物质的量之比为4∶1，溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为（ ）。
A．11∶2 B．1∶1
C．9∶4 D．5∶1
【解析】选C。Cl2发生自身氧化还原反应，应该一部分升价，一部分降价，而NaClO与NaClO3都是氯元素升价后的产物，可令NaClO为4mol，NaClO3为1mol，设NaCl为xmol，则根据得失电子守恒，可得1×4+5×1＝x×1，解得x＝9，则溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为9∶4，C项正确。
5．（2020·广州第一次调研）Cl2在70℃的NaOH溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中NaClO与NaClO3物质的量之比为4∶1，溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为（ ）。
A．11∶2 B．1∶1
C．9∶4 D．5∶1
【解析】选C。Cl2发生自身氧化还原反应，应该一部分升价，一部分降价，而NaClO与NaClO3都是氯元素升价后的产物，可令NaClO为4mol，NaClO3为1mol，设NaCl为xmol，则根据得失电子守恒，可得1×4+5×1＝x×1，解得x＝9，则溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为9∶4，C项正确。
6．（2020·深圳第一次调研）某温度下，将Cl2通入KOH溶液中，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合液，经测定ClO－和ClO3－个数比为1∶2，则Cl2与KOH溶液反应时，被还原的氯与被氧化的氯的物质的量之比为（ ）。
A．21∶5
B．4∶1
C．3∶l
D．11∶3
【解析】选D。ClO－和ClO3－个数比为1∶2，则按电子守恒，它们与Cl－的个数比为1∶2∶11，从而得出被还原的氯（生成Cl－）与被氧化的氯（生成ClO－和ClO3－）的物质的量之比为11∶3。
7．（2020·吉林德惠一模）聚合硫酸铁可用于水的净化，其化学式可表示为［Fea（OH）b（SO4）c］m。取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，将所得溶液平均分为两份。向一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.7475g。取另一份溶液，先将Fe3+还原为Fe2+（还原剂不是Fe，且加入的还原剂恰好将Fe3+还原为Fe2+），再用0.02000mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液50.00mL。该聚合硫酸铁样品中a∶b为（ ）。
A．1∶1
B．2∶1
C．3∶1
D．2∶5
【分析】加入氯化钡生成的沉淀为硫酸钡，可计算出硫酸根离子的物质的量，根据Cr2O72－+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O和滴定所用重铬酸钾的量可计算出铁离子的物质的量，根据电荷守恒可计算出氢氧根离子的物质的量，铁和氢氧根离子的物质的量之比即为a∶b的比值，据此分析解答。
【解析】选B。n（SO42－）＝
＝0.0075mol，n（K2Cr2O7）＝0.05L×0.02mol/＝0.001mol，根据Cr2O72－+6Fe2++14H+＝2Cr3++6Fe3++7H2O，n（Fe2+）＝6n（K2Cr2O7）＝0.006mol，由电荷守恒可知n（OH－）+2n（SO42－）＝3n（Fe3+），n（OH－）＝0.006mol×3－0.0075mol×2＝0.003mol，得到a∶b＝0.006mol∶0.003mol＝2∶1。