高考化学600分策略二轮讲义第1部分 板块1 专题4 氧化还原反应.docx

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高考化学600分策略二轮讲义第1部分板块1专题4氧化还原反应

专题四

　氧化还原反应

命题热点提炼

三年考情汇总

核心素养链接

1.氧化还原反应的概念、规律及应用

2018·Ⅰ卷T28

（1）

2017·Ⅰ卷T27，Ⅱ卷T8（B）、T9（D）、T13（AB）

1.宏观辨识——从化合价升降的角度认识物质间的反应。

2.微观探析——从电子转移的角度认识氧化还原反应的实质。

3.变化观念——揭示氧化还原反应的特征和规律。

2.氧化还原反应的书写、配平与计算

2018·Ⅰ卷T28（4），Ⅱ卷T26

（1）（3），Ⅲ卷T27

（2）

2017·Ⅰ卷T27，Ⅱ卷T28，Ⅲ卷T26

2016·Ⅰ卷T28，Ⅱ卷T26，Ⅲ卷T28

命题热点1　氧化还原反应的概念、规律及应用

■知识储备——核心要点填充

1．氧化还原反应的概念及联系

对于3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

（1）反应中的还原剂是________，发生______反应，生成的产物称________产物。

（2）反应中的氧化剂是________，发生________反应，生成的产物称________产物。

（3）HNO3在反应中表现______性、______性。

（4）反应中被还原的物质是________。

（5）反应中当生成3.36LNO（标准状况）时，转移的电子数为________，被还原的HNO3为________mol。

（6）用双线桥法和单线桥法分别标出该反应中电子转移的方向和数目________________________________、_________________________。

【答案】　

（1）Cu　氧化　氧化　

（2）HNO3　还原　还原　（3）酸　氧化　（4）HNO3　（5）0.45NA　0.15

2．氧化还原反应的规律及应用

（1）已知MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，

Cl2＋2FeCl2===2FeCl3,2FeCl3＋2KI===I2＋2FeCl2＋2KCl。

则MnO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性强弱顺序为________________________，

Cl－、Mn2＋、Fe2＋、I－的还原性强弱顺序为__________________________。

（2）KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O反应中，氧化产物为________，还原产物为________，二者的物质的量之比为________。

（3）证明还原性Fe2＋比Br－强的离子方程式为_______________________

__________________________________________________________。

（4）向含有2molFeBr2的溶液中通入1.5molCl2充分反应，写出离子方程式：

___________________________________________________________。

（5）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________。

【答案】　

（1）MnO2＞Cl2＞FeCl3＞I2，I－＞Fe2＋＞Cl－＞Mn2＋

（2）Cl2　Cl2　5∶1

（3）Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－

（4）4Fe2＋＋2Br－＋3Cl2===4Fe3＋＋Br2＋6Cl－

（5）＋6

3．正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）

（1）同一元素价态越高氧化性一定越强。

（　　）

（2）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。

（　　）

（3）得电子难的物质，失电子一定越容易。

（　　）

（4）元素由化合态变为游离态不一定被氧化，也可能被还原。

（　　）

（5）在反应中，得电子越多的物质氧化性越强。

（　　）

（6）浓H2SO4具有强氧化性，SO2具有还原性，二者能反应。

（　　）

【答案】　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）√　（5）×　（6）×

■真题再做——感悟考法考向

1．（2018·全国卷Ⅰ，节选）1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银，得到N2O5。

该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为________。

【解析】　氯气与硝酸银反应生成N2O5，氯气作氧化剂，还原产物为氯化银，又硝酸银中氮元素、银元素已经是最高化合价，则只能是氧元素化合价升高，所以气体氧化产物为O2。

【答案】　O2

2．

（1）（2016·全国卷Ⅱ，节选）联氨是一种常用的还原剂。

向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是_____________________________。

（2）（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________。

（3）（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

【解析】　

（1）Ag＋具有强氧化性，N2H4具有还原性，二者反应生成Ag和N2。

（2）还原产物是氧化剂被还原的产物，即MnO2→MnSO4。

（3）亚氯酸盐具有氧化性，要除去亚氯酸盐需加入还原剂且无毒，故应加FeSO4。

加入KI生成I2，有毒性。

【答案】　

（1）固体逐渐变黑，并有气泡产生　

（2）MnSO4　（3）d

3．（2014·全国卷Ⅰ，节选）H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。

（1）H3PO2中，P元素的化合价为________。

（2）利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________（填化学式）。

【解析】　

（1）H3PO2中P元素化合价为＋1。

（2）根据H3PO2与Ag＋反应中两者物质的量之比为1∶4,4molAg＋在反应中得到4mole－，1molH3PO2则失去4mole－，所以磷元素将显＋5价，产物为H3PO4，即氧化产物为H3PO4。

【答案】　

（1）＋1　

（2）H3PO4

（1）两主线

（2）五规律

■模拟尝鲜——高考类题集训

1．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

D　[H2S中硫元素为－2价，生成的SF6中硫元素为＋6价，O2F2中氧元素为＋1价，生成的O2中氧元素为0价。

所以H2S是还原剂，O2F2是氧化剂，氧气是还原产物，A项、B项错误；没有指明外界条件，所以生成4.48LHF，转移电子数无法计算，C项错误；还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4，D项正确。

]

2．（2018·西安八校联考）CsICl2常用于化学上的分子筛技术，它既有氧化性又有还原性，下列有关说法正确的是（　　）

A．CsICl2有氧化性，是因为Cs显＋3价

B．CsICl2有还原性，是因为含有较强还原性的I－

C．酸性高锰酸钾溶液中滴加CsICl2溶液，溶液褪色

D．在CsICl2溶液中滴加HNO3，可生成Cl2

C　[CsICl2中Cs为＋1价，I为＋1价，Cl为－1价，CsICl2具有氧化性，是因为I显＋1价，A项错误；CsICl2具有还原性，是因为含有较强还原性的Cl－，B项错误；酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，滴加CsICl2溶液，Cl－与MnO

在酸性条件下发生氧化还原反应，MnO

被还原为Mn2＋，溶液褪色，C项正确；硝酸不能将Cl－氧化为Cl2，故在CsICl2溶液中滴加HNO3，无Cl2生成，D项错误。

]

3．（2018·唐山质检）已知H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI，将0.1molCl2通入100mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中，有一半的HI被氧化，则下列说法正确的是（　　）

A．物质的还原性：

HI＞H2SO3＞HCl

B．H2SO3的物质的量浓度为0.6mol·L－1

C．若再通入0.05molCl2，则恰好能将HI和H2SO3完全氧化

D．通入0.1molCl2发生反应的离子方程式为5Cl2＋4H2SO3＋2I－＋4H2O===4SO

＋I2＋10Cl－＋16H＋

D　[由已知反应可知，还原性：

H2SO3＞HI，故向混合溶液中通入Cl2后先发生反应：

Cl2＋H2SO3＋H2O===2HCl＋H2SO4，H2SO3反应完全后发生反应：

Cl2＋2HI===I2＋2HCl，则还原性：

HI＞HCl，故还原性：

H2SO3＞HI＞HCl，A项错误；设HI和H2SO3的物质的量浓度均为xmol·L－1，根据二者分别与Cl2反应的化学方程式并结合有一半的HI被氧化可知Cl2完全反应，则0.1x＋

＝0.1，解得x＝0.8，B项错误；混合溶液中还剩余0.04molHI未被氧化，故只需再通入0.02molCl2，即可恰好将HI和H2SO3完全氧化，C项错误；通入0.1molCl2后，0.08molH2SO3和0.04molHI完全反应，即参与反应的n（Cl2）∶n（H2SO3）∶n（HI）＝5∶4∶2，反应的离子方程式为5Cl2＋4H2SO3＋2I－＋4H2O===4SO

＋I2＋10Cl－＋16H＋，D项正确。

]

4．（2018·山东、安徽名校大联考）ClO2是一种橙黄色到黄绿色的气体，极易溶于水，可用于水的消毒杀菌、水体中Mn2＋等重金属的除去及烟气的脱硫脱硝等。

回答下列问题：

（1）将过硫酸钠（Na2S2O8）溶液加入亚氯酸钠（NaClO2）中可制备ClO2，NaClO2中Cl元素的化合价是________，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。

（2）将ClO2通入MnSO4溶液，溶液中可检测到Cl－，同时有黑色MnO2沉淀生成。

①ClO2和MnO2均属于氧化物，理由是____________________________

___________________________________________________________。

②该反应的离子方程式为____________________________________。

【解析】　

（1）将过硫酸钠（Na2S2O8）溶液加入亚氯酸钠（NaClO2）中可制备ClO2，NaClO2中Cl元素的化合价为＋3价，该反应中过硫酸钠（Na2S2O8）中有两个氧原子的化合价为－1价，反应后降低为－2价，过硫酸钠为氧化剂，亚氯酸钠（NaClO2）中Cl元素的化合价由＋3价升高为＋4价，亚氯酸钠为还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。

（2）①ClO2和MnO2均含两种元素，且其中一种为氧元素，属于氧化物。

②将ClO2通入MnSO4溶液中可检测到Cl－，同时有黑色MnO2沉淀生成，反应的离子方程式为2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋12H＋＋2Cl－。

【答案】　

（1）＋3　1∶2

（2）①均含两种元素，且其中一种为氧元素

②2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋12H＋＋2Cl－

命题热点2　氧化还原反应的书写、配平与计算

■真题再做——感悟考法考向

1．（2018·全国卷Ⅱ，节选）闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）焙烧过程中主要反应的化学方程式为___________________________。

【答案】　2ZnS＋3O2

2ZnO＋2SO2

2．（2017·全国卷Ⅲ，节选）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。

工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。

写出发生反应的化学方程式_____________________

_________________________________________________________。

【解析】　书写氧化还原反应方程式步骤为：

①定“两剂”和“两物”

As2S3＋O2―→H3AsO4＋S；

②升降法定“两剂”和“两物”的化学计量数

　10　　4

　↑　　↓

2As2S3＋5O2―→4H3AsO4＋6S；

③观察配平或补加其他物质

2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S；

④查守恒定答案。

根据分析，易写出化学方程式。

【答案】　2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S

3．

（1）（2017·全国卷Ⅰ，节选）已知：

FePO4

LiFePO4，请写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式______________________________________________________________。

（2）（2017·全国卷Ⅱ，节选）将水样（含O2）与Mn（OH）2碱性悬浊液（含KI）混合，反应生成MnO（OH）2，实现氧的固定，写出“氧的固定”中发生反应的化学方程式____________________________________________________

___________________________________________________________。

【解析】　

（1）煅烧过程中，FePO4中的＋3价Fe降为LiFePO4中的＋2价Fe，则知H2C2O4作还原剂，化合价由＋3价C变为＋4价C（CO2），可写出方程式。

（2）由题意可知Mn（OH）2被O2氧化为MnO（OH）2。

【答案】　

（1）2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4

2LiFePO4＋3CO2↑＋H2O

（2）2Mn（OH）2＋O2===2MnO（OH）2

4．（2016·全国卷Ⅰ）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

（1）NaClO2中Cl的化合价为________。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：

___________________________________________________________。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。

“电解”中阴极反应的主要产物是________。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。

此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：

每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。

NaClO2的有效氯含量为________。

（计算结果保留两位小数）

【解析】　

（1）由化合价规则知，NaClO2中Cl的化合价为＋3。

（2）由工艺流程图可以看出SO2、H2SO4、NaClO3为反应物，ClO2、NaHSO4为生成物，再根据化合价升降法配平得出化学方程式为SO2＋H2SO4＋2NaClO3===2ClO2＋2NaHSO4。

（3）粗盐水精制时除去Mg2＋通常用NaOH溶液，生成氢氧化镁沉淀，过滤除去；除去Ca2＋通常用Na2CO3溶液，生成碳酸钙沉淀，过滤除去。

电解时阴极为得电子极，因此产物的化合价应降低，即生成NaClO2。

（4）由信息“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2知，反应物之一为ClO2，再由生产工艺流程图知，用的吸收试剂是NaOH、H2O2，由生产工艺流程图知产物之一为NaClO2，由ClO2生成NaClO2，Cl的化合价由＋4变为＋3，化合价降低，ClO2为氧化剂，则H2O2为还原剂，化合价升高，生成氧气，再由电子守恒得，此吸收反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，该反应中氧化产物是O2。

（5）由信息知，要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力，先求得1gNaClO2变为Cl－转移的电子数为

×4NA，再设有xgCl2变为Cl－的氧化能力与1gNaClO2的氧化能力相当，列方程得

×4NA＝

×2NA，解得x≈1.57，即为有效氯含量。

【答案】　

（1）＋3　

（2）2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4　（3）NaOH溶液　Na2CO3溶液　ClO

（或NaClO2）　（4）2∶1　O2　（5）1.57

（1）一定背景下氧化还原方程式的书写步骤

①书写步骤

②补项原则

条件

补项原则

酸性条件下

缺H（氢）或多O（氧）补H＋，少O（氧）补H2O（水）

碱性条件下

缺H（氢）或多O（氧）补H2O（水），少O（氧）补OH－

（2）利用电子守恒关系解题的思维流程

一找各物质

找出反应中的氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物，并标出变价元素的化合价

二定得失数

找准一个原子（或离子）得失电子数目（注意化学式中粒子的个数）

三列守恒式

根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式关系：

n（氧化剂）×变价原子个数×化合价变化值＝n（还原剂）×变价原子个数×化合价变化值

■模拟尝鲜——高考类题集训

1．

（1）某地污水中的有机污染物主要成分是三氯乙烯（C2HCl3），向此污水中加入KMnO4（高锰酸钾的还原产物为MnO2）溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2，写出该反应的化学方程式：

__________________

____________________________________________________________。

（2）SO2通入FeCl3溶液中，反应的化学方程式：

_______________________

_____________________________________________________________。

（3）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸性KMnO4溶液（H2SO4酸化），溶液的紫色褪去，写出化学反应方程式：

____________________________。

（4）将NaBiO3固体（黄色，微溶）加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色（Bi3＋无色）。

配平该反应的离子方程式：

NaBiO3＋

Mn2＋＋

________―→

Na＋＋

Bi3＋＋

________＋

________。

（5）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：

FeO

＋

H2O===

Fe（OH）3（胶体）＋

O2↑＋

OH－。

【解析】　

（1）由题给条件知，KMnO4溶液与三氯乙烯反应产物有MnO2、CO2，根据原子守恒，产物中也有KCl、HCl，该反应中化合价的变化为KMnO4→MnO2，Mn元素由＋7价→＋4价，1molKMnO4得3mol电子；C2HCl3→CO2，C元素由＋1价→＋4价，1molC2HCl3失去6mol电子，由得失电子守恒得，KMnO4的计量数为2，C2HCl3的计量数为1，结合原子守恒配平方程式得：

2KMnO4＋C2HCl3===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2＋HCl。

（2）SO2在H2O的作用下被FeCl3氧化为SO

。

（3）H2O2被MnO

氧化为O2。

（4）①由溶液显紫色可推知有MnO

生成，确定变价元素物质的化学计量数：

②利用原子守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。

5NaBiO3＋2Mn2＋＋

________―→5Na＋＋5Bi3＋＋2MnO

＋

________。

③据补项原则，在酸性条件下，方程式左边多O，故应补H＋，而方程式右边少O，故应补H2O，再根据原子守恒配平H＋和H2O之前的化学计量数分别是14和7。

（5）可利用（逆向配平）法。

【答案】　

（1）2KMnO4＋C2HCl3===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2＋HCl

（2）SO2＋2H2O＋2FeCl3===2FeCl2＋H2SO4＋2HCl

（3）5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O

（4）5　2　14H＋　5　5　2MnO

　7H2O

（5）4　10　4　3　8

2．

（1）羟胺（NH2OH）是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。

现用25.00mL0.049mol·L－1的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2＋恰好与24.50mL0.020mol·L－1的酸性KMnO4溶液完全作用。

已知（未配平）：

FeSO4＋KMnO4＋H2SO4―→Fe2（SO4）3＋K2SO4＋MnSO4＋H2O，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是________。

（2）在含VO2＋的溶液中加入KClO3，可使VO2＋转化为VO

，则欲使3molVO2＋变成VO

，需要氧化剂KClO3至少为________mol。

（3）多硫化钠Na2Sx（x＞2）在碱性溶液中可被NaClO氧化为SO

，而NaClO被还原为NaCl，反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶10，则x值为________。

（4）已知M2O

可与R2－作用，R2－被氧化为R单质，M2O

的还原产物中，M为＋3价；又知c（M2O

）＝0.3mol·L－1的溶液100mL可与c（R2－）＝0.6mol·L－1的溶液150mL恰好完全反应，则n值为________。

【解析】　

（1）由题意知，KMnO4得到的电子数等于NH2OH失去的电子数。

设产物中N的化合价为n价。

则24.50mL×0.020mol·L－1×5＝25.00mL×0.049mol·L－1×（n＋1），解得n＝1。

故氧化产物为N2O。

（2）3molVO2＋转变成VO

，共失去了3mol电子，而1molClO

变为Cl－得到6mol电子，所以需要0.5molKClO3。

（3）反应中氯元素的化合价由＋1→－1，变化值是2，故1molNaClO在反应中得到2mol电子，根据得失电子守恒原理知，1molNa2Sx在反应中失去20mol电子。

Na2Sx中S元素显－

价，因此可得关系式：

（6＋

）x＝20，解得x＝3。

（4）n（M2O

）＝0.3mol·L－1×0.1L＝0.03mol，n（R2－）＝0.6mol·L－1×0.15L＝0.09mol，反应中M化合价降低到＋3，R元素化合价升高到0。

设M2O

中M的化合价为x，则2x＋2＝2n，x＝n－1，氧化还原反应中得、失电子数目相等，则有（n－1－3）×0.03mol×2＝（2－0）×0.09mol，n＝7。

【答案】　

（1）N2O　

（2）0.5　（3）3　（4）7

3．二氧化硒（SeO2）是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，常通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成SeO2以回收Se。

完成下列填空。

（1）Se和浓硝酸反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的