高中化学之氧化还原反应知识点和练习.docx

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高中化学之氧化还原反应知识点和练习

高中化学之氧化还原反应知识点和练习

一、氧化还原反应概念间的关系

在一个氧化还原反应中，有：

氧化性：

氧化剂>氧化产物

还原性：

还原剂>还原产物

可总结为：

比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。

如在反应

MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；

氧化性：

MnO2＞Cl2，还原性：

HCl＞Mn2＋.

二、氧化还原反应的有关规律

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等。

2.强弱律

氧化性：

氧化剂>氧化产物；还原性：

还原剂>还原产物。

强弱律的应用：

在适宜条件下，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

当存在多种还原剂（氧化剂）时，氧化剂（还原剂）通常先和还原性（氧化性）最强的还原剂（氧化剂）反应。

如向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2，因I－的还原性强于Br－，则先发生反应：

2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，然后发生反应：

2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2.

4.价态律

有多种价态的元素，处于最高价态时只具有氧化性（如H2SO4中的S元素），处于最低价态时只具有还原性（如H2S中的S元素），处于中间价态时既有氧化性又有还原性（如SO2中的S元素）。

价态律可应用于判断物质的氧化性、还原性。

5.转化律

同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的化合价只接近而不交叉，最多达到同种价态。

如：

H2S＋H2SO4（浓）===S↓＋SO2↑＋2H2O（H2→，H2O4→O2）、5Cl－＋ClO＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O.

解答氧化还原反应有关概念题的“三个步骤”

第一步：

依据题意分析概念：

“升失氧，降得还；剂性一致，其他相反。

”“剂性一致”即氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。

“其他相反”即氧化剂被还原，发生还原反应，生成还原产物；还原剂被氧化，发生氧化反应，生成氧化产物。

第二步：

依据规律判断反应的合理性：

氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律、强弱规律等。

同学们应掌握化合价与氧化性的关系，“高价氧化低价还，中间价态两俱全”。

第三步：

利用电子守恒进行定量判断：

有关氧化还原反应的定量问题，利用得失电子守恒法可以简化计算过程。

对于生疏的或多步氧化还原反应，可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物，利用原子守恒和电子守恒，建立已知量与未知量的关系，快速列等式求解。

三、氧化还原反应方程式的配平

1.配平依据：

氧化还原反应中，元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数。

2.配平方法

（1）一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法

（2）缺项氧化还原反应方程式的配平

缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。

①方法：

先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。

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－

解答有关缺项配平类题目的方法和步骤

（1）先根据化合价升降相等的原则配平含变价元素物质前的化学计量数。

（2）再根据质量守恒和元素的原子或离子个数守恒配平其他物质。

（3）最后通过观察比较反应物、生成物增减原子或离子以确定未知物并配平。

有离子参与的氧化还原反应方程式的配平顺序

（1）根据化合价升降，配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。

（2）根据电荷守恒调节离子的化学计量数。

（3）最后检查原子守恒和电荷守恒。

练习题

1.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）

2.某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。

回答下列问题：

（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。

在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是。

（2）甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。

FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。

（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是。

（4）丙组同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。

分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。

实验②检验的离子是（填离子符号）；实验①和③说明：

在I－过量的情况下，溶液中仍含有（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为。

（5）丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为。

3.

（1）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。

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。

（2）二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂。

回答下列问题：

①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。

②用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量：

锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为。

4.

（1）MnO2可以与KOH和KClO3，在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为。

K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为。

（2）①PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为。

②PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为。

热点题型1　氧化还原反应的概念、规律与应用

1.实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2，下列有关说法正确的是（　　）

A．NaNO2是还原剂

B．NH4Cl中N元素被还原

C．生成1molN2时转移6mol电子

D．氧化剂和还原剂的物质的量之比是1：

1

2.已知几种阴离子的还原性强弱顺序为OH－

A．Br－B．Cl－C．OH－D．S2－

3.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中，金属恰好完全溶解，反应后溶液中存在：

c（Fe2＋）：

c（Fe3＋）＝3：

2，则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为（　　）

A．1：

1B．5：

16C．2：

3D．3：

2

4.有关反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4的下列说法中错误的是（　　）

A．FeS2既是氧化剂也是还原剂

B．CuSO4在反应中被还原

C．14molCuSO4氧化了1molFeS2

D．被还原的S和被氧化的S的质量之比为3：

7

5.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到产生白色沉淀CuI，溶液变为棕色。

再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。

下列分析正确的是（　　）

A．上述实验条件下，物质的氧化性：

Cu2＋>I2>SO2

B．通入SO2时，SO2与I2反应，I2作还原剂

C．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性

D．滴加KI溶液时，转移2mole－时生成1mol白色沉淀

热点题型2　特定条件下氧化还原反应方程式的书写与配平

1.高锰酸钾（KMnO4）和过氧化氢（H2O2）是两种常见的氧化剂。

（1）下列物质中能使酸性KMnO4溶液褪色的是

（填字母）。

a．臭碱（Na2S）　　　　　　b．小苏打（NaHCO3）

c．水玻璃（Na2SiO3溶液）d．酒精（C2H5OH）

（2）某强酸性反应体系中，参与反应的共有六种微粒：

O2、MnO、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋.

①该反应中应选择的酸是________（填字母）.

a．盐酸b．浓硫酸

c．稀硫酸d．稀硝酸

②该反应中发生还原反应的过程是→。

③写出该反应的离子方程式：

。

④若上述反应中有6.72L（标准状况）气体生成，则转移的电子为________mol。

2.二氧化硒（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，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se.完成下列填空：

（1）Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1：

1，写出Se和浓HNO3反应的化学方程式：

。

（2）已知：

Se＋2H2SO4（浓）===2SO2↑＋SeO2＋2H2O；2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2SO＋4H＋

SeO2、H2SO4（浓）、SO2的氧化性由强到弱的顺序是。

（3）回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：

①SeO2＋KI＋HNO3→Se＋I2＋KNO3＋H2O

②I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI

配平方程式①，标出电子转移的方向和数目：

。

（4）实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为。

3.黄铜矿（CuFeS2）是一种铜铁硫化物矿物，常含微量的金、银等.黄铜矿是冶炼铜及制备铁氧化物的重要矿藏。

以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红（氧化铁）的工艺流程如下所示：

已知：

CuFeS2中Cu为＋2价。

请回答下列问题：

（1）CuFeS2中Fe的化合价为。

（2）写出反应Ⅰ的离子方程式：

，该反应的氧化剂是。

（3）CuCl难溶于水，但可与过量的Cl－反应生成可溶于水的[CuCl2]－.该反应的离子方程式为。

（4）反应Ⅰ～Ⅳ4个反应中属于非氧化还原反应的是反应

（选填“Ⅰ～Ⅳ”）。

（5）反应Ⅴ中Na[CuCl2]既是氧化剂，又是还原剂，由此可推知“溶液A”中的溶质为（写出化学式）。

4.工业上用亚硫酸氢钠与碘酸钠反应可制备单质碘。

（1）在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液，发生下列反应.请配平反应方程式，并标出电子转移的方向和数目。

（2）在NaIO3溶液中滴加过量NaHSO3溶液，反应完全后，推测反应后溶液中的还原产物为（填化学式）。

（3）在含5molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液，加入NaIO3的物质的量和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。

写出反应过程中与AB段曲线对应的离子方程式：

；当溶液中I－与I2的物质的量之比为5：

3时，加入的NaIO3为mol.（小数点后保留两位数字）

5.已知工业盐中含有NaNO2，外观和食盐相似，有咸味，人若误食会引起中毒，致死量为0.3～0.5g。

已知NaNO2能发生如下反应（方程式已配平）：

2NO＋xI－＋yH＋===2NO↑＋I2＋zH2O，请回答下列问题：

（1）上述反应中，x＝，y＝，z＝，氧化剂是。

（2）某工厂废切削液中含有2%～5%的NaNO2，直接排放会造成水污染，但加入下列物质中的某一种就能使NaNO2转化为不引起污染的N2，该物质是。

A.NaClB．KMnO4

C.浓硫酸

D．NH4Cl

（3）饮用水中的NO对人类健康会产生危害，为了降低饮用水中NO的浓度，某饮用水研究人员提出，在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2，请配平化学方程式：

若反应过程中转移0.5mol电子，则生成标准状况下的N2体积为.

答案参考