高考化学二轮复习氧化还原反应学案全国通用2.docx

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高考化学二轮复习氧化还原反应学案全国通用2

第4讲氧化还原反应

考点一

氧化还原反应的基本概念

1.分析生产生活中的下列过程，不涉及氧化还原反应的是（　　）

A．煤液化制得清洁能源

B．用酒精测试仪检测酒驾

C．将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉

D．从海水中提取氯化镁

解析：

选D　煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料（直接）或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品（间接）的过程，涉及氧化还原反应，A项错误；交警常用“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车。

其反应原理为C2H5OH＋4CrO3＋6H2SO4===2Cr2（SO4）3＋2CO2↑＋9H2O，涉及氧化还原反应，B项错误；将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉原理：

2Cl2＋2Ca（OH）2===CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O，涉及氧化还原反应，C项错误；从海水中提取氯化镁时，经历了氯化镁—氢氧化镁—氯化镁的转化过程，不涉及氧化还原反应，D项正确。

2．下列变化按氮元素只被氧化、只被还原、既不被氧化又不被还原、既可能被氧化又可能被还原的顺序排列正确的是（　　）

①自然固氮　②硝酸分解　③实验室制取氨气　④氨氮废水脱氮（指将NH3或NH转化为N2）

A．④②③①　　　　　　B．②①③④

C．③④②①D．③①④②

解析：

选A　④中NH3或NH转化为N2，氮元素只被氧化；②中硝酸分解（HO3→O2），氮元素只被还原；③中实验室制取NH3，该反应不是氧化还原反应，氮元素既不被氧化，又不被还原；①中自然固氮，氮元素既可能被氧化，又可能被还原。

3．下列反应与Na2O2＋SO2===Na2SO4相比较，Na2O2的作用相同的是（　　）

A．2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2

B．2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2

C．Na2O2＋H2SO4===Na2SO4＋H2O2

D．3Na2O2＋Cr2O3===2Na2CrO4＋Na2O

解析：

选D　反应Na2O2＋SO2===Na2SO4中SO2是还原剂，过氧化钠是氧化剂。

A、B项中过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂；C项中元素的化合价均没有发生变化，不是氧化还原反应；D项中过氧化钠是氧化剂。

4．制备印刷线路板过程会产生含FeCl2、CuCl2等的废液。

为了回收铜，并利用铜制备硫酸铜晶体，某化学课外小组设计方案中涉及如下两个反应：

①Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2

②Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O

关于这两步反应叙述正确的是（　　）

A．CuCl2失电子是氧化剂

B．H2O2得电子是还原剂

C．H2SO4得电子是氧化剂

D．Fe失电子是还原剂

解析：

选D　A项，CuCl2中＋2价的Cu得电子被还原，CuCl2是氧化剂；B项，H2O2中－1价的O得电子被还原，H2O2是氧化剂；C项，H2SO4中各元素的化合价在反应前后都没有变化，所以H2SO4既不是氧化剂，也不是还原剂。

考点二

氧化还原反应规律的应用

5.钯的化合物氯化钯可用来检验有毒气体CO，常温下发生反应的化学方程式为CO＋PdCl2＋H2O===CO2＋Pd↓＋2HCl。

下列说法正确的是（　　）

A．氧化性：

PdCl2＞CO2

B．反应中PdCl2被氧化

C．生成22.4LCO2时，转移的电子为2mol

D．CO气体只有在高温下才能表现出还原性

解析：

选A　C元素的化合价由＋2价升高为＋4价，Pb元素的化合价由＋2价降低为0价，反应中PdCl2为氧化剂，CO2为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，A正确；Pd元素的化合价由＋2价降低为0价，反应中PdCl2被还原，B错误；该条件下（常温）生成约22.4LCO2时，其物质的量不是1mol，则转移的电子数不为2mol，C错误；反应在常温下进行，可说明CO在常温下就具有强还原性，D错误。

6．现有下列几个离子反应：

①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O

②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－

③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋

下列有关性质的比较中正确的是（　　）

A．氧化性：

Cr2O＞Cl2＞Fe3＋

B．氧化性：

Cl2＞Br2＞Cr2O

C．还原性：

SO2＜Fe2＋＜Br－

D．还原性：

Cl－＞Cr3＋＞Fe2＋

解析：

选A　根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知：

氧化性强弱顺序为Cr2O＞Cl2＞Br2＞Fe3＋＞SO；还原性强弱顺序为SO2＞Fe2＋＞Br－＞Cl－＞Cr3＋。

7．某学生做如下实验：

第一步，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。

下列该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是（　　）

A．第一步反应的离子方程式为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O

B．淀粉KI溶液变蓝是因为I－被氧化为I2，I2遇淀粉变蓝色

C．蓝色逐渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性

D．微粒的氧化性由强到弱的顺序是：

ClO－＞I2＞SO

解析：

选C　A项，第一步生成I2，则离子反应为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O，正确；B项，淀粉遇碘变蓝，由现象可知I－被氧化为I2，正确；C项，蓝色逐渐消失，发生H2O＋I2＋SO===SO＋2I－＋2H＋，则Na2SO3具有还原性，与漂白性无关，错误；D项，由ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O可知氧化性强弱为ClO－＞I2；由H2O＋I2＋SO===SO＋2I－＋2H＋可知氧化性强弱为I2＞SO，所以在酸性条件下ClO－、I2、SO的氧化性强弱顺序为ClO－＞I2＞SO，正确。

8．向溶质为FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为血红色。

则下列叙述不正确的是（　　）

A．原溶液中的Br－不一定被氧化

B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定被氧化

C．不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2＋

D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，能产生黄色沉淀

解析：

选D　三种具有还原性的离子，还原性由强到弱的顺序为I－＞Fe2＋＞Br－，被氯气氧化的顺序依次为I－→Fe2＋→Br－。

考点三

氧化还原反应方程式的配平

9.NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌，酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为MnO＋NO＋H＋——Mn2＋＋＋H2O（未配平）。

下列叙述正确的是（　　）

A．反应后溶液pH下降

B．通常用盐酸酸化的高锰酸钾溶液

C．方框中粒子为NO2

D．当生成1molMn2＋需消耗2.5molNO

解析：

选D　该反应中Mn元素化合价由＋7价变为＋2价，所以MnO是氧化剂，NO作还原剂，亚硝酸根离子中N元素应该失电子，化合价升高，在酸性条件下生成硝酸根离子，根据转移电子相等、原子守恒配平方程式为2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O，该反应中氢离子参加反应，所以反应过程中氢离子浓度减小，溶液的pH增大，A错误；HCl具有还原性，能被高锰酸钾溶液氧化，所以不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液，应该用稀硫酸，B错误；通过分析知，方框中粒子为NO，C错误；根据方程式知，当生成1molMn2＋需消耗2.5molNO，D正确。

10．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是氧化剂，Fe3＋是还原产物

B．Fe2＋的还原性强于Mn2＋

C．取反应后的溶液加KSCN溶液，可观察到有血红色沉淀生成

D．生成1mol水时，转移2.5mol电子

解析：

选B　A项，Fe2＋氧化生成Fe3＋，Fe3＋为氧化产物，错误；B项，Fe2＋在该反应中是还原剂，Mn2＋为还原产物，正确；C项，Fe3＋遇到SCN－生成的是Fe（SCN）3的水溶液，而不是沉淀，错误；D项，配平该反应的化学方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5Fe2（SO4）3＋8H2O，故生成1mol水时，转移1.25mol电子，错误。

11．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、Na2S4O6、Au2O、H2O

C．Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH

D．当1molAu2O3完全反应时，转移电子8mol

解析：

选C　Au2O3是反应物，则Au2O一定是生成物，其中Au元素的化合价由＋3价变成＋1价，化合价降低，则必然有化合价升高的元素，即Na2S2O3（硫元素为＋2价）是反应物，Na2S4O6（硫元素为＋2.5价）是生成物。

根据反应前后硫原子守恒有2Na2S2O3―→Na2S4O6，根据钠原子守恒，可知生成物中缺少钠元素，所以NaOH是生成物，再根据氢元素守恒，可知水是反应物。

由关系式：

Au2O3～Au2O～4e－，可知当1molAu2O3完全反应时，转移电子的物质的量为4mol。

考点四

电子守恒在氧化还原反应计算中的应用

12.关于反应Zn＋2HNO3＋NH4NO3===N2↑＋3H2O＋Zn（NO3）2，下列判断正确的是（　　）

A．生成1molN2，电子转移总数为3NA

B．生成1molN2，电子转移总数为5NA

C．溶解1molZn，电子转移总数为2NA

D．溶解1molZn，电子转移总数为4NA

解析：

选B　Zn、NH为还原剂，HNO3为氧化剂，生成1molN2，应转移5mol电子。

13．已知在碱性溶液中可发生如下反应：

2R（OH）3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。

则RO中R的化合价是（　　）

A．＋3B．＋4

C．＋5D．＋6

解析：

选D　根据离子反应中反应前后电荷守恒，可得3＋4＝2n＋3，解得n＝2。

所以RO中R元素的化合价为＋6价。

14．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的物质的量的比是1∶4，正确。

⊙考查综合迁移应用能力

15．NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：

（1）NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl

（2）NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2

已知HCN（Ki＝6.3×10－10）有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。

完成下列填空：

（1）第一次氧化时，溶液的pH应调节为________（选填“酸性”“碱性”或“中性”）；原因是____________。

（2）写出第二次氧化时发生反应的离子方程式：

________________________________。

（3）处理100m3含NaCN10.3mg·L－1的废水，实际至少需NaClO________g（实际用量应为理论值的4倍），才能使NaCN含量低于0.5mg·L－1，达到排放标准。

（4）（CN）2与Cl2的化学性质相似。

（CN）2与NaOH溶液反应生成________、________和H2O。

解析：

（1）NaCN易与酸反应生成HCN，为防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气，因此第一次氧化时，溶液的pH应调节为碱性。

（2）反应中氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子。

N元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶3，反应的离子方程式为2OCN－＋3ClO－===CO＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑。

（3）参加反应的NaCN是＝20mol，反应中C由＋2价升高到＋4价，N元素化合价从－3价升高到0价，即1molNaCN失去5mol电子，1molNaClO得到2mol电子，所以处理100m3含NaCN10.3mg·L－1的废水，实际至少需NaClO的质量为×74.5g·mol－1×4＝14900g。

（4）（CN）2与Cl2的化学性质相似，则根据氯气与氢氧化钠反应的化学方程式可知（CN）2与NaOH溶液反应生成NaOCN、NaCN和H2O。

答案：

（1）碱性　防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气

（2）2OCN－＋3ClO－===CO＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑

（3）14900

（4）NaOCN　NaCN

16．高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。

工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。

方法一：

湿法。

工艺流程如图：

（1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：

________FeCl3＋________NaOH＋________NaClO===________Na2FeO4＋________＋________，其中氧化剂是________________（填化学式）。

（2）加入饱和KOH溶液的目的是________________________________________；

用异丙醇洗涤的目的是____________________________________________________。

方法二：

干法。

把Fe2O3、KNO3、KOH混合加热生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物。

（3）在干法制备K2FeO4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。

解析：

方法一：

湿法

（1）反应中FeCl3―→Na2FeO4，铁元素化合价由＋3价升高为＋6价，化合价总升高3价，NaClO―→NaCl，氯元素化合价由＋1降低为－1价，化合价总共降低2价，化合价升降最小公倍数为6，故FeCl3计量数为2，NaClO计量数为3，由铁元素守恒可知Na2FeO4计量数为2，由氯元素守恒可知NaCl计量数为2×3＋3＝9，根据钠元素守恒可知NaOH计量数为9＋2×2－3＝10，由氢气素守恒可知H2O计量数为5，配平方程式为2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O；反应中NaClO―→NaCl，氯元素化合价由＋1降低为－1价，NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl。

（2）Na2FeO4＋2KOHK2FeO4＋2NaOH，加入饱和KOH溶液可以增大K＋的浓度，使平衡向右移动，析出晶体，高铁酸钾易溶于水，难溶于异丙醇，用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的损耗，同时洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质，得到纯产品高铁酸钾。

方法二：

干法。

（3）Fe2O3＋3KNO3＋4KOH===2K2FeO4＋3KNO2＋2H2O，氮元素的化合价降低，铁元素的化合价升高，则KNO3为氧化剂，Fe2O3为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1。

答案：

（1）2　10　3　2　9NaCl　5H2O　NaClO

（2）Na2FeO4＋2KOHK2FeO4＋2NaOH，加入饱和KOH溶液可以增大K＋的浓度，使平衡向右移动，析出晶体　用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的损耗　（3）3∶1

考点一　氧化还原反应的基本概念

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考点定位

基础送分考点

错因定位

1.混淆氧化还原反应的基本概念，不会从化合价升降的角度分析物质的氧化性和还原性；如[诊断卷T2，T4（A）、（B）]。

2.对生产、生活中的化学反应原理不熟悉，对部分化学物质中元素的化合价判断错误。

如[诊断卷T1（B）]对用酒精检测仪检测酒驾的原理陌生；[诊断卷T3（D）]对Na2O2、Na2CrO4中氧、铬元素的化合价判断错误。

1．突破氧化还原反应的基本知识

（1）判断正误，回顾有关氧化还原反应的相关概念。

①有化合价升降的化学反应一定是氧化还原反应（√）

②置换反应全部属于氧化还原反应，因为有单质参加和生成，化合价发生了变化（√）

③氧化还原反应一定属于四大基本反应类型（×）

④有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应（×）

⑤氧化还原反应中，反应物不是氧化剂就是还原剂（×）

⑥在氧化还原反应中，金属单质都做还原剂（√）

⑦化合反应均为氧化还原反应（×）

⑧在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂（×）

⑨某元素由化合态转化为游离态时，该元素一定被还原（×）

⑩金属阳离子被还原不一定得到金属单质（√）

（2）根据化合物中各元素化合价代数和等零原则，写出括号内相应元素的化合价。

NaClO2（Cl：

＋3）、ClO2（Cl：

＋4）、CuCl（Cu：

＋1）、N2H4（N：

－2）、NaBH4（B：

＋3）、K2Cr2O7、Na2CrO4（Cr：

＋6）、H2C2O4（C：

＋3）、Na2S2O3（S：

＋2）、MnO（OH）2（Mn：

＋4）、K2FeO4（Fe：

＋6）、CuFeS2（Fe：

＋2、S：

－2）、LiNH2（N：

－3）、LiCoO2（Co：

＋3）

（3）通过以下填空，完成对氧化还原反应各概念的掌握。

对于MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。

①反应时HCl中氯元素失去电子，发生氧化反应，是还原剂。

②反应时MnO2中锰元素得到电子，发生还原反应，是氧化剂。

③该反应的氧化产物是Cl2，还原产物是MnCl2。

（填化学式）

④反应中，当标准状况下有11.2L的Cl2生成时，有1mol的HCl被氧化，转移电子数为NA。

⑤用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。

2．熟记15组物质，掌握常见变化规律

氧化剂

Cl2

O2

浓H2SO4

HNO3

KMnO4

（H＋）、

MnO2

Fe3＋

KClO3、

ClO－

H2O2

对应还原产物

Cl－

O2－

SO2

NO或NO2

Mn2＋

Fe2＋

Cl－

H2O

还原剂

I－

（HI）

S2－

（H2S）

CO、C

Fe2＋

NH3

SO2、

SO

H2O2

对应氧

化产物

I2

S

CO2

Fe3＋

NO

SO

O2

3．记清6个“不一定”，以防不慎落陷阱

（1）元素由化合态变为游离态不一定被氧化，也可能被还原，如Fe2＋―→Fe。

（2）得电子难的物质不一定易失电子，如第ⅣA族和稀有气体。

（3）含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性，如H3PO4、SO；而含低价态元素的化合物也可能有强氧化性，如HClO具强氧化性。

（4）在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，如Cl2＋H2OHCl＋HClO。

（5）有单质参加的反应，不一定是氧化还原反应，如3O22O3。

（6）具有还原性物质与具有氧化性物质不一定都能发生氧化还原反应，如SO2与浓H2SO4、Fe3＋与Fe2＋不反应。

1．菜谱中记载：

河虾不宜与西红柿同食。

主要原因是河虾中含有五价砷，西红柿中含有比较多的维生素C，两者同食时会生成有毒的三价砷。

下列说法不正确的是（　　）

A．“两者同食”发生的反应中维生素C作还原剂

B．五价砷在维生素C作用下发生了还原反应

C．河虾中含有的五价砷，没有毒性

D．可以推测砒霜中所含的砷元素化合价为＋5

解析：

选D　由信息可知，反应中砷元素的化合价降低，则维生素C中某元素的化合价升高，则维生素C在反应中作还原剂，故A正确；根据维生素C的作用是将五价砷转化为三价砷，所以五价砷做氧化剂，维生素C做还原剂，五价砷发生了还原反应，故B正确；河虾中含有砷元素为五价砷，是无毒的，能食用，三价砷有毒，故C正确；砒霜的毒性即为砷元素的毒性，砒霜中所含的砷元素化合价为＋3，故D错误。

2．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转移的电子的物质的量为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　根据方程式可知，双氧水中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去电子被氧化，双氧水是还原剂，A不正确；双氧水中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，因此每生成1molO2转移的电子的物质的量为2mol，B不正确；ClO2中的氯元素化合价从＋4价降低到＋3价，得到1个电子被还原，C不正确；根据以上分析可知，ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，D正确。

3．根据氧化还原反应的规律填空

（1）下列粒子既有氧化性又有还原性的是________。

①Fe2＋　②SO2　③Fe　④Cl2　⑤H2O2　⑥HCl

⑦Fe3＋　⑧HNO3

（2）实验室可用浓盐酸分别与KMnO4、MnO2、KClO3等多种物质在一定条件下反应制取氯气

①上述反应中，HCl表现的性质是________、________。

②在常温下，浓盐酸与KMnO4可反应生成氯气，KMnO4中的Mn被还原为＋2价，该反应的化学方程式：

__________________________________________________________。

③KMnO4、MnO2和Cl2的氧化性由强到弱的顺序是：

________________________________________________________________________。

④用上述三种物质分别制取标准状况下3.36L氯气时，转移的电子数分别是____________（NA表示阿伏加德罗常数的值）。

答案：

（1）①②④⑤⑥　

（2）①还原性　酸性

②2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O　③KMnO4＞MnO2＞Cl2　④0.3NA、0.3NA、0.25NA

备考锦囊

依据元素的化合价判断物质的氧化性和还原性

（1）处于最高价元素的物质具有氧化性，如KMnO4。

（2）处于最低价元素的物质具有还原性，如NH3。

（3）处于中间价态元素的物质既有氧化性又有还原性，如SO2。

（4）①反应中元素化合价降低的反应物是氧化剂，该物质具有氧化性；

②反应中元素化合价升高的反应物是还原剂，该物质具有还原性。

考点二　氧化还原反应规律的应用