氧化还原反应专题.docx

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氧化还原反应专题

氧化还原反应专题 

　　氧化还原反应是历年高考的重点和难点，高考命题的意图是考查对概念的理解，近几年来主要以选择题和填空题的形式来考查氧化还原反应的概念，并涉及物质结构、元素及其化合物的性质。

　　［复习提示］

　　1．氧化还原反应贯穿整个中学化学教材，既是重点又是难点。

理解氧化还原反应的特征规律，掌握电子守恒原理的巧妙运用，同时明确基本概念，牢记常见氧化剂、还原剂性质的强弱顺序，即可顺利解题。

　　2．近年常出现一些陌生而复杂的物质，给判断元素的化合价带来了困难，可这样处理：

无机物运用正负化合价代数和为0的原则判断，有机物根据结构式判断。

　　［知识归纳］

　　一、氧化还原反应的知识网络

　　1、知识网络

　2、有关概念之间的关系

　　3、氧化性、还原性强弱比较

　　4、常见的氧化剂和还原剂

　　强氧化剂：

KMnO4，K2Cr2O7，浓H2SO4，HNO3，Ca（ClO）2，H2O2，Na2O2，Cl2，Br2，O2等。

　　强还原剂：

活泼金属如Na，Mg，Al等，H2S，S2—，SO2，SO32—，H2SO3，I—，HI，Fe2+等。

　　二、氧化还原反应方程式的配平及计算

　　1．氧化还原方程式的配平原则

（1）电子得失守恒：

反应中还原剂失去电子总数（化合价升高总值）与氧化剂得到的电子总数（化合价降低总值）相等。

（2）质量守恒：

反应前后元素的种类相同，各元素的原子个数相等。

　　2．氧化还原方程式的配平步骤

　　一标：

标明反应前后化合价有变化的元素前后化合价。

　　二等：

通过求最小公倍数使化合阶升与降总值相等。

　　三定：

确定氧化剂与还原剂的化学计量数。

　　方法是：

氧化剂（还原剂）化学计量数＝

　　四平：

用观察法配平其他物质的化学计量数。

　　五查：

检查质量与电荷是否分别守恒。

　　3．氧化还原反应的有关计算

　　其原理是：

氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。

　　［例题分析］

　　一、判断概念

　　[例1]　已知化学方程式CaCO3十2HCN=CaCN2十CO↑十H2↑十CO2↑，在反应中（　）

　　A．氢元素被氧化，碳元素被还原

　　B．HCN既是氧化剂又是还原剂

　　C．CaCN2是氧化产物．H2为还原产物

　　D．CO为氧化产物，H为还原产物

　　解析：

　　本题考查氧化还原反应的有关概念。

解题时要仔细分析反应物和生成物的分子式。

正确标出化合价，然后根据“价升高→失电子→还原剂→氧化反应→氧化产物；价降低→得电子→氧化剂→还原反应→还原产物”确定有关概念。

（注意生成物CO2中碳元素来自CaCO3，它的化合价在反应前后没有发生变化），即氢元素化合价降低，碳元素化合价升高。

故HCN既是氧化剂又是还原剂，CaCN2是氧化产物，H2是还原产物。

　　答案：

BC

　　二、氧化性、还原性强弱判断

　　[例2]　常温下，在下列溶液中发生如下反应：

　　①16H+十10Z—十2XO4—=2x2+十5Z2十8H2O

　　②2A2++B2=2A3+十2B—

　　③2B—十Z2=B2十2Z—

　　由此判断下列说法错误的是（　）

　　A．反应Z2十2A2+=2A3+十2Z—可以进行

　　B．Z元素在①③反应中均被还原

　　C．氧化性由强到弱的顺序是XO4—、Z2、B2、A3+

　　D．还原性由强到弱的顺序是A2+、B—、Z—、X2+

　　解析：

　　根据规律，在同一反应中，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，可得出：

氧化性XO4—＞Z2＞B2＞A3+，还原性A2+＞B—＞Z—＞X2+。

　　答案：

B

　　三、配平

　　[例3]　由硫可制得多硫化钠Na2Sx，x值一般为2—6，已知Na2Sx与NaClO反应的化学方程式如下：

　　试配平上述方程式，若某多硫化钠在反应中消耗的NaClO和NaOH的物质的量之比为2：

1，试以求得的x值写出该多硫化钠的分子式_____________。

　　解析：

　　本题解答的关键必须正确标出Na2Sx中硫的氧化数（化合价），由化合物中化合价的代数和等于零这一原则得硫的氧化数为

。

分析反应前后元素的化合价变化情况，硫元素由

升高到十6价，每个硫原子净升高数为

，x个硫原子共升高6x十2，NaClO中氯元素的化合价由十1价降到—1价，净降低数为2根据最小公倍数可得Na2Sx前的系数为1，NaClO和NaCl前的系数为3x十1。

　　其他物质前面的系数使用观察法配平。

根据NaClO和NaOH的物质的量之比为2：

1有：

（3x十1）／（2x—2）＝2，算出x＝5。

　　答案：

　　多硫化钠的化学式为Na2S5。

　　四、简单计算

　　[例4]　在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72—和Pb2+，则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为（　）

　　A．3.0mol　B．1.5mol　C．1.0mol　D．0.75mol

　　（2003年全国理综试题）

　　解析：

　　Cr3+→

，失3e—；PbO2→Pb2+，得2e—，据得失电子守恒有，

　　1×3＝n（PbO2）×2　n（PbO2）＝1.5mol

　　答案：

B 

专项练习

氧化还原专项练习

　　1．在含有Cu（NO3）3、Mg（NO3）2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（　）

　　A．Mg　B．Cu　C．Ag　D．H2

　　2．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。

实验室可通过以下反应制得ClO2：

2KClO3+H2C2O4+H2SO4

2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。

下列说法正确的是（　）

　　A．KClO3在反应中得到电子　　　B．ClO2是氧化产物

　　C．H2C2O4在反应中被氧化　　　D．1molKClO3参加反应有2mol电子转移

　　3．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：

Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）==Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）。

下列说法错误的是（　）

　　A．电池工作时，锌失去电子

　　B．电池正极的电极反应式为：

2MnO2（s）+H2O

（1）+2e—=Mn2O3（s）+2OH—（aq）

　　C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

　　D．外电路中每通过O.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g

　　4．下列叙述正确的是（　）

　　A．发生化学反应时失去电子越多的金属原子，还原能力越强

　　B．金属阳离子被还原后，一定得到该元素的单质　

　　C．核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子　

　　D．能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物

　　5．从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：

　　14CuSO4+5FeS2+12H2O====7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4

　　下列说法正确的是（　）

　　A．Cu2S既是氧化产物又是还原产物

　　B．5molFeS2发生反应，有10mol电子转移

　　C．产物中的SO42－离子有一部分是氧化产物

　　D．FeS2只作还原剂

　　6．若1.8g某金属跟足量盐酸充分反应，放出2.24L（标准状况）氢气，则该金属是（　）

　　A．Al　　　　　B．Mg　　　　　C．Fe　　　　　D．Zn

　　7.NaH是一种离子化合物，它跟水反应的方程式为：

NaH十H2O→NaOH十H2↑，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。

下列有关NaH的叙述错误的是（　）

　　A．跟水反应时，水作氧化剂

　　B．NaH中H—半径比Li+小

　　C．跟液氨反应时，有NaNH2生成

　　D．跟乙醇反应时，NaH被氧化

　　8.世界卫生组织（WHO）将二氧化氯ClO2列为A级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛作用。

下列说法中正确的是（　）

　　A．二氧化氯是强氧化剂

　　B．二氧化氯是强还原剂

　　C．二氧化氯是离子化合物

　　D．二氧化氯分子中氯为—1价

　　9.航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料。

点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：

2NH4ClO4＝N2↑十4H2O十Cl2↑十2O2；△H＜0，下列对此反应的叙述中错误的是（　）

　　A．该反应属于分解反应

　　B．该反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行

　　C．反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能

　　D．在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用

　　10.已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为W2＞Z2＞X2＞Y2，判断下列氧化还原反应能发生的是（　）

　　A．2W—+Z2=2Z—+W2

　　B．2Z—+X2=2X—+Z2

　　C．2Y—+W2=2W—+Y2

　　D．2X—+Z2=2Z—+X2

　　11.M2O7x—与S2—在酸性溶液中发生如下反应：

M2O7x—+3S2—+14H+=2M3++3S↓+7H2O，则M2O7x—中M元素的化合价为（　）

　　A，+2　　B．+3　　C．+4　　D．+6

　　12.ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。

工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（　）

　　A．1：

1　　B．2：

1　　C．1：

2　　D．2：

3

　　13.已知A2On2—可与B2—反应，B2—被氧化，产物为B单质，A2On2—被还原，产物为A3+；且知100mL、c（A2On2-）＝0.3mol·L—1的溶液与150mL、c（B2—）＝0.6mol·L—1的溶液恰好完全反应，则n值为（　）

　　A．4　　　B．5　　　C．6　　　D．7

　　14．人体血红蛋白中含有Fe2+离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变为Fe3+离子，生成高铁血红蛋白而丧失与O2结合的能力。

服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（　）

　　A．酸性　　B．碱性　　C．氧化性　D．还原性

　　15．下列反应中，属于非氧化还原反应的是（　）

　　A．3CuS+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+3S↓+4H2O

　　B．3Cl2+6KOH＝5KCl+KClO3+3H2O

　　C．3H2O2+2KCrO2+2KOH＝2K2CrO4+4H2O

　　D．3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl

　　16．下列叙述中，正确的是（　）

　　A．失电子难的物质得电子一定容易

　　B．在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂

　　C．某元素由化合态变为游离态时，该元素一定被还原

　　D．金属阳离子被还原不一定得到金属单质

　　17．将NO3—+Zn+OH—+H2O→NH3+Zn（OH）42—配平后，离子方程式中H2O的化学计量数是（　）

　　A．2　　　B．4　　　C．6　　　D．8

　　18．有关3BrF3+5H2O＝HBrO3+Br2+9HF+O2↑反应的叙述正确的是（　）

　　A．还原剂和氧化剂物质的量之比为5：

3

　　B．HBrO3和HF是还原产物

　　C．生成1molO2，该反应转移6mol电子

　　D．O2的氧化性比BrF3强

　　19．阿波罗宇宙飞船以N2H4（联氨）和N2O4为动力源，反应温度达2700℃，反应方程式为：

2N2H4+N2O4＝3N2+4H2O，关于该反应的说法中正确的是（　）

　　A．属于置换反应

　　B．联氨是氧化剂

　　C．联氨是还原剂

　　D．氮气是氧化剂，不是还原剂

　　20．某化学反应的反应物和产物如下：

　　KMnO4＋KI＋H2SO4→MnSO4＋I2＋KIO3　＋K2SO4＋H2O

（1）该反应的氧化剂是____________。

（2）如果该反应方程式中I2和KIO3的化学计量数都是5

　　①KMnO4的化学计量数是________________　

　　②在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目

　　KMnO4+KI+H2SO4→

　　（3）如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。

原因是

　　________________________________________________________________。

　　21.已知氧化还原反应：

　　①2Fe3++2I—=2Fe2++I2

　　②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br

　　③2Br—+Cl2=Br2+2Cl—

　　现向含amolFeI2和bmolFeBr2的混合液中逐渐通入cmolCl2，反应随Cl2通入明显分成几个阶段进行，试分别填写在c值增大过程中，不同c值范围内，被氧化的离子及被氧化离子的物质的量（用含a、b、c代数式表示）。

反应物物质的量之间的关系

此阶段被氧化的离子符号

被氧化离子的物质的量（单位：

mol）

0

①

②

a

③

④

（3a+b）/2

⑤

⑥

　　22.铁酸钠（Na2FeO4）是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它有强氧化性，本身在反应中被还原为Fe3+离子。

（1）配平制取铁酸钠的化学方程式：

　　反应中_______元素被氧化，转换电子总数为_______。

（2）铁酸钠之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是_____________________。

　　23.配平以下氧化还原反应方程式

　　当KMnO4消耗0.05mol时，产生的CO2的体积为________L。

（标准状况）。

　　24．已知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O8）两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、　硫酸钾和硫酸。

（1）请写出并配平上述反应的化学方程式。

________________________________。

（2）此反应的还原剂是________，它的氧化产物是________。

　　（3）此反应的离子反应方程式可表示为：

________________________________________。

　　（4）若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有________。

　　25．PbO2是很强的氧化剂，在酸性溶液中它可将Mn2+氧化成MnO4—。

取一支试管，加入少量PbO2固体和2mL的6mol·L—1H2SO4，然后再加2mL的1mol·L—1MnSO4溶液，试回答：

（1）搅拌后，溶液的颜色变化是___________；

（2）反应的化学方程式是___________；

　　（3）能否用盐酸来代替硫酸___________（填能或不能），用化学方程式解释______________________。

　　26.实验室为监测空气中汞蒸气的含量，往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为：

4CuI+Hg→Cu2HgI4+2Cu

（1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显___________价。

（2）以上反应中的氧化剂为___________，当有1molCuI参与反应时，转移电子___________mol。

　　（3）CuI可由Cu2+与I—直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式。

　　27．观察实验，根据实验现象回答问题。

　　主持人用手枪式喷雾器向一张“白”纸喷出一种未知溶液，便在白纸上出现“学化学”三个黑字。

这时主持人再向白纸喷出H2O2水雾，结果黑色字迹消失，同时出现“为四化”三个蓝色字体。

请回答：

（已知“学化学”三个字是事先用Pb（NO3）2溶液写好的。

）

（1）第一次喷出的溶液一定含有什么离子?

_________________________________。

（2）喷出的H2O2使“学化学”三个字隐去，同时又出现“为四化”三个字，其原因是_____________________。

　　（3）“学化学”三个黑字出现的有关反应的离子方程式是______________________。

　　（4）有关氧化还原反应的化学方程式是_________________________________。

　　28．据2002年3月5日的《环球时报》报道：

意大利警方一举摧毁了四名摩洛哥人针对美国驻意大利大使馆的恐怖事件。

警方从摩洛哥人的住宅中搜出了5kg爆竹，2.5kg蜡烛和2kgK4[Fe（CN）6]。

据审讯，四名恐怖分子准备将爆竹作炸药，蜡烛作引爆剂，K4[Fe（CN）6]在爆炸中可分解成一种剧毒盐KCN。

试根据要求问答下列问题：

（1）已知爆竹爆炸后，K4[Fe（CN）6]会发生分解，除生成剧毒盐KCN外，还生成三种稳定的单质。

试写出化学反应方程式：

__________________。

（2）恐怖分子打算将产生的剧毒盐KCN用来污染水源，含CN—的污水危害很大。

处理该污水时，可在催化剂　TiO2作用下用NaClO将CN—氧化成CNO—，CNO—在酸性条件下继续被NaClO氧化生成N2与CO2，某环保部门用如图所示装置进行实验，以证明该处理方法的有效性并测定CN—被处理的百分率。

　　将浓缩后含CN—的废水与过量NaClO溶液的混合液（其中CN—浓度0.05mol·L—1）200mL倒入甲中，塞上橡皮塞，一段时间后，打开活塞，使溶液全部放入乙中，关闭活塞。

　　①甲中反应的离子方程式为_________________；乙中反应的离子方程式为_________________________。

　　②乙中生成的气体除CO2，N2外还有HCl及副反应生成的Cl2等。

上述实验是通过测定CO2的量来确定CN的处理效果。

　　丙中加入的除杂试剂是________（填标号）。

　　A．饱和NaCl溶液　B．饱和NaHCO3溶液

　　C．浓NaOH溶液　　D．浓硫酸

　　丁在实验中的作用是___________。

　　戊中盛有足量的石灰水，若实验后戊中共生成0.8g沉淀，则该实验中CN—被处理的百分率________80％（填　“＞”“＝”或“＜”）。

　　29．为了测量水中有机物等还原性污染物的含量，通常把1L水样与强氧化剂完全作用时消耗氧化剂的量，折算成以氧气为氧化剂时的质量（O2mg·L—1）来表示。

称为该水样的化学耗氧量（COD）。

我国明文规定：

COD＞500　mg·L—1的污水不得直接排放。

　　为了测定某工业废水的COD，实验如下：

量取废水样品20.00mL，加入0.100mol·L—1KMnO4溶液10.00mL和少量稀H2SO4，在一定条件下充分反应后，再用0.200mol·L—1的草酸钠（Na2C2O4）溶液滴定过量的KMnO4，达到滴定终点时消耗Na2C2O4溶液11.00mL。

（1）写出酸性介质中KMnO4（被还原为Mn2+）与Na2C2O4（被氧化为CO2）反应的离子方程式_______________。

（2）计算该水样的COD。

氧化还原专项练习答案

　　1.C

　　解析：

　　Cu2+、Mg2+、Ag+中Ag+氧化性最强，故加入锌粉（适量）时，首先析出的是银，故选C。

　　2.AC

　　解析：

　　C1O2是还原产物，1molKClO3参加反应有1mo1电子转移，B、D两项不正确，故选AC。

　　3.C

　　解析：

　　锌—锰原电池中，Zn为负极，失去电子，1mo1Zn失去2mole-，电子由负极通过外电路流向正极，C项不正确，故选C。

　　4.C

　　解析：

　　若原子的核外电子总数相同，则核电核数一定相同，一定是同种元素的原子，故选C。

　　5.C

　　解析：

　　考查的知识点是“氧化还原反应中氧化产物，还原产物，氧化剂还原剂概念的辨析，反应中电子转移数目的判断”。

　　14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4，反应中，

降低总数为21，显然还有

，故反应后有17SO42-（+6价S），而反应前有14SO42-，可见

∴Cu2S只是还

原产物，5molFeS2参加反应转移电子数为21mol，部分SO42-为氧化产物，FeS2既是作氧化剂，又做还原剂，∴选项C为正确答案。

　　此题有一定难度。

　　6.A

　　分析：

　　假设金属显+2价，则金属的相对原子质量为18。

把选项中金属都折合成+2对应的相对原子质量：

A为18，B为24，C为56，D为65，可得答案为A。

　　7．B

　　H—与Li+核外电子总数相等，但核电荷数Li>H。

　　8．A

　　从题干ClO2灭菌消毒，结合ClO2中Cl显+4价可选出A。

　　9．D

　　NH4ClO4即是氧化剂又是还原剂。

　　10．CD

　　氧化性强的物质能把氧化性弱的物质从低价氧化到高价。

　　11．D

　　由电荷平衡有：

14—x—6=6，所以x=2，由M2O72—知M显+6价。

　　12．B

　　电子得失守恒　　设1molNaClO3与nmolNa2SO3恰好反应，则1=2n，所以

　　13．D

　　电子得失守恒

　　由A2On2—，知A的化合价为

，则2（n—1—3）×100×0.3=2×150×0.6，所以n=7

　　14．D

　　维生素C可被亚硝酸盐氧化而保护了Fe2+

　　15．D

　　根据氧化还原反应特征――化合价发生变化――进行判断

　　16．D

　　A错，如He难失电子也难得电子

　　B错，如

中H2做还原剂

　　C错，如

中Cl由—1价到0价被氧化

　　D对，如2Fe3++Fe=3Fe2+

　　17．C

　　分析：

　　N：

+5→—3↓8×1

　　Zn：

0→+2↑2×4

　　有NO3—+4Zn+OH—+H2O→NH3+4Zn（OH）42—

　　根据电荷平衡各：

OH—的化学计量数为7；再由H元素守恒知：

H2O的化学计量数为6

　　18．C

　　该反应中电子转移方向和数目如下：

　　据此分析：

　　A错，还原剂包括1molBrF3和2mol水，共3mol；氧化剂为2molBrF3

　　B错，HF不是还原产物

　　C对，生成1molO2转化6mole—

　　D错，BrF3的氧化性比O2强

　　19．C

　　从方程式知：

N2H4是还原剂

　　20.

　　答案：

（1）KMnO4

（2）①8　②

　　（3）该反应式含两种氧化产物，两者的比例和氧化剂的用量都可发生变化

　　解析：

　　根据化合价升降法配平，结合电子得失平衡原理加以分析即可。

　　点评：

　　本题考查基本理论部分中的氧化还原反应的配平，电子