高考化学二轮复习选择题命题区间2元素与化合物第3课时氧化还原反应学案.docx

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高考化学二轮复习选择题命题区间2元素与化合物第3课时氧化还原反应学案

第3课时　氧化还原反应

1．（2017·天津高考）下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是（　　）

A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能

B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能

C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能

D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能

解析：

选A　A项，硅太阳能电池工作时，利用半导体的光电效应，将光能转化为电能，与氧化还原反应无关；B项，锂离子电池放电时，化学能转化为电能，原电池总反应为氧化还原反应；C项，电解质溶液导电时，电能转化为化学能，总反应为氧化还原反应；D项，葡萄糖为人类生命活动提供能量时，葡萄糖发生氧化还原反应，化学能转化为热能。

2．（2017·北京高考）下列变化中，气体被还原的是（　　）

A．二氧化碳使Na2O2固体变白

B．氯气使KBr溶液变黄

C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色

D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀

解析：

选B　CO2与Na2O2反应，Na2O2中氧元素化合价既有升高又有降低，CO2中的碳元素和氧元素化合价都不变，A项错误；溶液变黄说明有溴单质生成，反应后溴元素化合价升高，溴离子被氧化，氯气被还原，B项正确；乙烯与溴的反应是加成反应，使气体乙烯中碳的化合价升高，被氧化，C项错误；氨气与AlCl3溶液反应产生白色沉淀，是复分解反应，D项错误。

3．（2017·海南高考）在酸性条件下，可发生如下反应：

ClO＋2M3＋＋4H2O===M2O＋Cl－＋8H＋，M2O中M的化合价是（　　）

A．＋4　　　　　　　　B．＋5

C．＋6D．＋7

解析：

选C　根据离子反应方程式中，反应前后所带电荷数相等，即6－1＝8－n－1，解得n＝2，从而得出M2O中M的化合价为＋6价，故C正确。

4．（2016·上海高考）O2F2可以发生反应：

H2S＋4O2F2―→SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是（　　）

A．氧气是氧化产物

B．O2F2既是氧化剂又是还原剂

C．若生成4.48LHF，则转移0.8mol电子

D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4

解析：

选D　A项，O元素的化合价由反应前的＋1价变为反应后的0价，化合价降低，获得电子，氧气是还原产物，错误；B项，在反应中O2F2中的O元素的化合价降低，获得电子，O2F2是氧化剂，而H2S中的S元素的化合价是－2价，反应后变为SF6中的＋6价，H2S是还原剂，错误；C项，没有说明是标准状况，不能确定HF的物质的量，也不能确定转移电子的物质的量，错误；D项，根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4，正确。

5．

（1）（2017·全国卷Ⅰ节选）①Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为________。

②写出“高温煅烧”中由FePO4与Li2CO3、H2C2O4反应制备LiFePO4的化学方程式：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（2）（2016·全国卷Ⅰ节选）工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，则NH3与NO2反应的化学方程式为_______________________________。

（3）（2016·全国卷Ⅰ节选）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，工业制取方法其中一步是将SO2、H2SO4加入到NaClO3中生成ClO2，同时回收NaHSO4。

反应的化学方程式为_________________________________________。

（4）①（2016·全国卷Ⅱ节选）实验室中可用次氯酸钠溶液和氨反应制备联氨（N2H4），反应的化学方程式为____________________________________________________。

②（2016·全国卷Ⅲ节选）欲使3mol的VO2＋变为VO，则需要氧化剂KClO3至少为________mol。

（5）（2015·全国卷Ⅰ节选）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为________。

（6）（2015·全国卷Ⅱ节选）用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。

若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是________（填标号）。

a．明矾B．碘化钾

c．盐酸D．硫酸亚铁

（7）（2015·全国卷Ⅱ节选）工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。

答案：

（1）①4

②2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋3CO2↑＋H2O

（2）8NH3＋6NO27N2＋12H2O

（3）2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2NaHSO4＋2ClO2

（4）①2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O　②0.5

（5）MnSO4（或Mn2＋）　（6）d　（7）2∶1

氧化还原反应是构建高中化学知识体系的重要组成部分，也是最重要的反应类型，更是提高学生“宏观辨识与微观探析”核心素养的基本素材。

全国卷主要设置在非选择题部分，以新情景氧化还原反应方程式的书写与配平，氧化产物、还原产物的判断，氧化还原反应的简单计算等形式进行考查。

1．牢记常见的氧化剂和还原剂

（1）常见氧化剂及其还原产物

氧化剂

Cl2（X2）

O2

Fe3＋

酸性KMnO4

MnO2

酸性K2Cr2O7

还原产物

Cl－（X－）

H2O/O2－/OH－

Fe2＋

Mn2＋

Mn2＋

Cr3＋

氧化剂

HClO

浓H2SO4

HNO3

H2O2

PbO2

FeO

还原产物

Cl－

SO2

NO2（浓）、NO（稀）

H2O

Pb2＋

Fe3＋

（2）常见还原剂及其氧化产物

还原剂

金属

单质

Fe2＋

H2S/S2－

SO2/SO

HI/I－

NH3

CO

氧化

产物

金属

离子

Fe3＋

S、SO2

SO3、SO

I2

N2、NO

CO2

2．把握氧化还原反应的五规律

（1）守恒律：

化合价升高总数与降低总数相等，实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。

该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算。

（2）强弱律：

氧化性：

氧化剂>氧化产物；还原性：

还原剂>还原产物。

在适宜的条件下，用氧化性（还原性）较强的物质可制备氧化性（还原性）较弱的物质，用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。

（3）优先律：

①多种氧化剂与一种还原剂相遇，氧化性强的首先得电子被还原。

②多种还原剂与一种氧化剂相遇，还原性强的首先失电子被氧化。

（4）价态律：

元素处于最高价，只有氧化性（如KMnO4中的Mn）；元素处于最低价，只有还原性（如S2－、I－）；元素处于中间价态，既有氧化性，又有还原性（如Fe2＋、S、Cl2等）。

（5）转化律：

同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态―→中间价态；价态相邻能共存、价态相间能归中，归中价态不交叉、价升价降只靠拢。

题型一　新情景下陌生氧化还原反应方程式的书写与配平

该题型是指用文字描述的方式，叙述一个陌生化学反应的过程，需要从文字信息中提炼反应物、生成物，进而分析反应中电子得失情况，其流程为：

[典例]　（2016·全国卷Ⅰ节选）＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为______________________________________

________________________________________________________________________。

[流程应用]

[答案]　Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O

[针对训练]

1．书写下列反应的方程式。

（1）（2016·浙江高考节选）向无色酸性H2SO3溶液中加入I2的KI溶液（棕红色），得到无色溶液（酸性变强），该反应的化学方程式为__________________________________________。

（2）（2016·江苏高考节选）写出O2在碱性条件下将Mn2＋氧化成MnO（OH）2的离子方程式：

________________________________________________________________________。

（3）（2016·江苏高考节选）一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH（B元素的化合价为＋3）与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B（OH），其离子方程式为________________________________________________________________________。

答案：

（1）H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI

（2）2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO（OH）2↓

（3）2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B（OH）

题型二　电子守恒（化合价守恒）规律在氧化还原反应中的应用

在氧化还原反应规律中，考查最多的是守恒律，常通过已知化学方程式的配平，氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的比值求算，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的量的求算，来进行综合考查。

[针对训练]

2．（2017·全国卷Ⅲ节选）重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。

制备流程如图所示：

回答下列问题：

步骤①的主要反应为：

FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2

上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。

解析：

1molFeO·Cr2O3参与反应共失去7mol电子，而1molNaNO3参与反应得到2mol电子，根据得失电子守恒，二者的系数比为2∶7。

答案：

2∶7

3．14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将生成的气体与1.12L（标准状况下）氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为________。

解析：

根据得失电子守恒规律可直接找出已知量（O2）与未知量（Cu、Ag）之间的物质的量关系。

HNO3中的元素首先得到Cu、Ag失去的电子生成气体（NO2和NO），生成的气体再和O2反应，最后又生成了HNO3，整个反应过程的实质相当于Cu、Ag失去的电子最终转移给了O2，整个过程转移电子守恒。

根据得失电子守恒规律，得×2＋＝×4，解得m（Cu）＝3.2g。

答案：

3.2g

4．铜与一定浓度的硝酸和硫酸的混合酸反应，生成的盐只有硫酸铜，同时生成两种气体（均含有N、O两元素），气体的相对分子质量都小于50。

为防止污染，将产生的气体完全转化为最高价含氧酸盐，消耗1L2.2mol·L－1NaOH溶液和1molO2，则两种气体的分子式及物质的量分别为________，生成硫酸铜的物质的量为________。

解析：

该反应过程的原理为（ⅰ）Cu＋HNO3＋H2SO4―→CuSO4＋NO＋NO2＋H2O；（ⅱ）NO＋NO2＋NaOH＋O2―→NaNO3＋H2O。

设NO、NO2的物质的量分别为x、y，根据N原子守恒和转移电子数相等可得：

解得x＝0.9mol，y＝1.3mol。

反应（ⅰ）中Cu转化为CuSO4且与反应（ⅱ）中O2转移的电子数相等，即n（CuSO4）×2＝n（O2）×4＝4mol，故n（CuSO4）＝2mol。

答案：

NO：

0.9mol，NO2：

1.3mol　2mol

[课堂练——练熟方法]

1．一定条件下，向含HNO3的废水中加入CH3OH进行污水处理，发生反应5CH3OH＋6HNO3===3N2↑＋5CO2↑＋13H2O。

下列说法正确的是（　　）

A．CH3OH被氧化，表现氧化性

B．此条件下还原性强弱为：

N2＞CH3OH

C．若氧化产物比还原产物多0.2mol，则该反应中转移3mole－

D．该反应过程中断裂的化学键既有极性键又有非极性键

解析：

选C　A项，CH3OH表现还原性，错误；B项，还原剂（CH3OH）的还原性强于还原产物（N2）的还原性，错误；C项，由化学方程式知，氧化产物CO2比还原产物N2多2mol，转移电子30mol，若氧化产物比还原产物多0.2mol，则转移电子3mol，正确；D项，该反应过程中只断裂极性键，错误。

2．（2018届皖南八校高三联考）已知下列实验事实：

①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2（SO4）3溶液；②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液；③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中，溶液变蓝。

下列判断不正确的是（　　）

A．化合物KCrO2中Cr元素为＋3价

B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物

C．实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性

D．实验③证明氧化性：

Cr2O＞I2

解析：

选C　KCrO2和Cr2（SO4）3中Cr元素均为＋3价，A项正确；由①知Cr2O3既能溶于强酸，又能溶于强碱，且均生成盐和水，故Cr2O3为两性氧化物，B项正确；由②可知H2O2将KCrO2氧化为K2Cr2O7，说明H2O2具有氧化性，C项错误；由③中溶液变蓝知，生成了碘单质，则反应中Cr2O是氧化剂，I2是氧化产物，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知，氧化性：

Cr2O＞I2，D项正确。

3．把图b的碎纸片补充到图a中，可得到一个完整的离子方程式。

下列有关该离子方程式的说法正确的是（　　）

A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3

B．若有1molS被氧化，则生成2molS2－

C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2

D．2molS参加反应有3mol电子发生转移

解析：

选B　配平后的离子方程式为3S＋6OH－===2S2－＋SO＋3H2O，A项错误；当有1molS被氧化，则生成2molS2－，B项正确；氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，C项错误；3molS参加反应有4mol电子发生转移，则2molS参加反应有mol电子发生转移，D项错误。

4.某离子反应中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六种微粒。

其中N2、ClO－的物质的量随时间变化的曲线如图所示。

下列判断不正确的是（　　）

A．ClO－被还原

B．消耗1mol还原剂，转移3mol电子

C．反应后溶液的酸性明显增强

D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3

解析：

选D　由曲线变化图可知，随反应进行N2的物质的量增大，故N2是生成物，则NH应是反应物，其中N元素化合价升高，具有氧化性的ClO－物质的量减小为反应物，由氯元素守恒可知Cl－是生成物，则反应的离子方程式为3ClO－＋2NH===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋。

A项，由离子方程式可知反应的氧化剂是ClO－，被还原，正确；B项，N元素化合价由－3升高到0，则消耗1molNH，转移3mol电子，正确；C项，反应生成H＋，溶液酸性增强，正确；D项，由离子方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，错误。

5．某强酸性反应体系中，反应物和生成物共六种物质：

PbO2、PbSO4（难溶盐）、Pb（MnO4）2（强电解质）、H2O、X（水溶液呈无色）、H2SO4，已知X是一种盐，且0.1molX在该反应中失去3.01×1023个电子。

（1）写出该反应的化学方程式：

___________________________。

（2）若有9.8gH2SO4参加反应，则转移电子的物质的量为________。

（3）本反应体系中，若用浓盐酸代替硫酸，用离子方程式表示后果：

________________________________________________________________________。

解析：

（1）X是一种硫酸盐，且0.1molX在该反应中失去0.5mol电子，即1molX在该反应中失去5mol电子，根据元素守恒知，该元素是锰元素，生成物中锰元素是＋7价，则X中锰元素显＋2价，所以X是MnSO4，根据化合价升降总数相等配平化学方程式为2MnSO4＋5PbO2＋2H2SO4===Pb（MnO4）2＋4PbSO4＋2H2O。

（2）9.8gH2SO4参加反应，则n（H2SO4）＝0.1mol，由化学方程式知，2MnSO4～Pb（MnO4）2～2H2SO4～10mol电子，则0.1molH2SO4参加反应转移0.5mol电子，即有9.8gH2SO4参加反应，转移电子的物质的量为0.5mol。

（3）若用浓盐酸代替硫酸，PbO2在酸性条件下氧化Cl－生成有毒气体Cl2，反应的离子方程式为PbO2＋4H＋＋2Cl－===Pb2＋＋Cl2↑＋2H2O。

答案：

（1）2MnSO4＋5PbO2＋2H2SO4===Pb（MnO4）2＋4PbSO4＋2H2O

（2）0.5mol

（3）PbO2＋4H＋＋2Cl－===Pb2＋＋Cl2↑＋2H2O

6．（2017·湖北襄阳模拟）氢化亚铜（CuH）是一种难溶物质，用CuSO4溶液和“另一物质”在40～50℃时反应可生成它。

CuH具有的性质有：

不稳定，易分解，在氯气中能燃烧；与稀盐酸反应能生成气体，Cu＋在酸性条件下发生的反应是2Cu＋===Cu2＋＋Cu。

根据以上信息，结合自己所掌握的化学知识，回答下列问题：

（1）在CuSO4溶液和“另一物质”制CuH的反应中，用氧化还原观点分析，这“另一物质”在反应中所起的作用是________（填氧化剂或还原剂）。

（2）写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式：

__________________________________。

（3）CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是________（填化学式）。

（4）如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO，请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式：

____________________________________________。

解析：

（1）CuSO4反应后生成CuH，铜元素化合价由＋2变为＋1，CuSO4作氧化剂，另一物质作还原剂。

（2）CuH在Cl2中燃烧，Cl2作氧化剂，CuH作还原剂，反应生成CuCl2、HCl，化学方程式为2CuH＋3Cl22CuCl2＋2HCl。

（3）CuH溶解在稀盐酸中，CuH中的H－失电子，盐酸中H＋得电子，所以得到的气体是H2。

（4）Cu＋在酸性条件下发生的反应是2Cu＋===Cu2＋＋Cu，稀硝酸具有强氧化性，CuH具有还原性，二者反应生成Cu2＋、NO、H2O。

答案：

（1）还原剂　

（2）2CuH＋3Cl22CuCl2＋2HCl　（3）H2　（4）CuH＋3H＋＋NO===Cu2＋＋2H2O＋NO↑

[课下练——练通高考]

1.NaClO2可用作造纸的漂白剂，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列说法正确的是（　　）

A．H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原

B．每生成1molO2转移电子的物质的量为4mol

C．ClO2中的氯元素被氧化

D．ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂

解析：

选D　A项，在反应中，H2O2中氧元素的化合价从－1价升高到0价，H2O2作还原剂，错误；B项，因H2O2中氧元素的化合价从－1价升高到0价，则每生成1molO2转移电子为2mol，错误；C项，ClO2中的氯元素化合价从＋4价降低到＋3价，氯元素被还原，错误。

2．氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程，下面是一个还原过程的反应式：

NO＋4H＋＋3e－===NO＋2H2O，KMnO4、Na2CO3、Cu2O、FeSO4四种物质中有物质（甲）能使上述还原过程发生。

则下列说法中正确的是（　　）

A．物质甲可能是KMnO4

B．反应中只体现了硝酸的强氧化性

C．氧化过程的反应式一定为Cu2O－2e－＋2H＋===2Cu2＋＋H2O

D．反应中若产生3.0g气体，则转移电子数约为0.3×6.02×1023

解析：

选D　为了使还原反应能够发生，加入的甲物质应该具有还原性，高锰酸钾只具有强氧化性，A项错误；硝酸中部分N元素化合价降低、部分N元素化合价不变，硝酸体现氧化性和酸性，B项错误；还原剂可能是Cu2O或FeSO4，所以氧化反应可能是Cu2O－2e－＋2H＋===2Cu2＋＋H2O，C项错误；n（NO）＝＝0.1mol，转移电子的物质的量＝0.1mol×3＝0.3mol，D项正确。

3．安全气囊碰撞时发生反应：

10NaN3＋2KNO3===K2O＋5Na2O＋16N2↑，下列判断正确的是（　　）

A．每生成16molN2转移30mol电子

B．NaN3中N元素被还原

C．N2既是氧化剂又是还原剂

D．还原产物与氧化产物质量之比为1∶15

解析：

选D　本题可根据化合价升降进行分析，NaN3中N元素化合价升高，被氧化，B项错误；KNO3中N元素化合价降低，被还原，故N2既是氧化产物又是还原产物，C项错误；还原产物与氧化产物质量之比为1∶15，D项正确；每生成16molN2转移10mol电子，A项错误。

4．电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN－，其离子方程式为（漂白粉用ClO－表示）：

aCN－＋bClO－＋cH2O===dHCO＋eN2↑＋fCl－。

下列说法正确的是（　　）

A．还原剂是氰化物，氧化产物只有N2

B．氧化剂是漂白粉，还原产物是HCO

C．a＝d＝2，b＝f＝5，c＝e＝1

D．若生成标准状况下2.24LN2，则转移电子0.5mol

解析：

选C　反应中，C元素的化合价由＋2升为＋4，N元素的化合价由－3升为0，CN－是还原剂，HCO和N2是氧化产物；Cl元素的化合价由＋1降为－1，ClO－为氧化剂，Cl－是还原产物。

若生成0.1molN2，则消耗0.2molCN－，转移电子1mol。

将C项代入，可知数据满足电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒。

5．科学家发现了如下反应：

O2＋PtF6===O2（PtF6），已知O2（PtF6）为离子化合物，Pt为＋5价，下列说法正确的是（　　）

A．O和F无正化合价

B．1molO2参加反应，转移1mol电子

C．上述反应中O2作氧化剂

D．上述反应属于加成反应

解析：

选B　根据题给条件，“O2（PtF6）为离子化合物，Pt为＋5价”可知“O2”整体显＋1价。

F无正价，O有正价，A选项错误；1molO2参加反应转移1mol电子，B选项正确；题述反应中氧元素的化合价升高，O2作还原剂，C选项错误；题述反应属于化合反应，也属于氧化还原反应，不属于加成反应，D选项错误。

6．某反应体系中的物质有：

NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。

下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是（　　）

A．Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH

B．Na2S2O3、NaOH、Na2