高考化学二轮通关复习 专题四 氧化还原反应知识精讲+题组集训.docx

1、高考化学二轮通关复习 专题四 氧化还原反应知识精讲+题组集训专题四 氧化还原反应【考纲要求】1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化还原反应。2.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。考点串讲考点一准确理解氧化还原反应的概念知识精讲理清知识线索题组一氧化还原反应及概念的正误判断1 正误判断，正确的划“”，错误的划“”(1)因为Fe3具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3 ()(2013广东理综，10B)(2)化合反应均为氧化还原反应 ()(2012山东理综，7A)(3)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应 ()(2012广东理综，10C)(4)Na2O2用作呼吸面

2、具的供氧剂不涉及氧化还原反应 ()(2012广东理综，10A)题组二“陌生”反应中有关概念的判断2 (2012上海，20改编)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2下列说法正确的是 ()ASO2既是氧化产物又是还原产物BCuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化C每生成1 mol Cu2S，有4 mol硫被氧化D每转移1.2 mol电子，有0.2 mol硫被还原答案A解析反应过程中化合价升高的元素是S，化合价降低的元素有Cu、O，故SO2既是氧化产物，也是还原产物，选项A正确；CuFeS2转化生成Cu2S的过程中Cu2被还原，反应中CuFeS2也是氧化剂，选项B错

3、误；每生成1 mol Cu2S，同时生成1 mol SO2，因此只有1 mol硫被氧化，选项C错误；S的化合价由CuFeS2中的2价升高至SO2中的4价，故每生成1 mol SO2(即1 mol硫被氧化)，转移电子为6 mol，选项D错误。3 (2013上海，18改编)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN32KNO3K2O5Na2O16N2。若氧化产物比还原产物多1.75 mol，则下列判断正确的是 ()A生成40.0 L N2(标准状况)B有0.250 mol KNO3被氧化C转移电子的物质的量为1.25 molD被还原的N原子的物质的量为3.75 mol答案C解析根据反应方程式可知

4、，每当生成16 mol N2，则氧化产物比还原产物多14 mol。转移电子的物质的量为10 mol，被氧化的N原子的物质的量为30 mol，有2 mol KNO3被还原，现氧化产物比还原产物多1.75 mol，则生成2 mol N2，转移电子的物质的量为1.25 mol，被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol，因此，C正确，D错误。方法思路理解概念抓实质，解题应用靠特征，即从氧化还原反应的实质电子转移去分析理解有关的概念，而在实际解题过程中，应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有

5、同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。考点二氧化还原反应的基本规律及应用知识精讲1 性质强弱规律物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从“热冷”(温度)、“浓稀”(浓度)、“易难”(反应条件、剧烈程度)，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断“剂物”(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)。2 反应先后规律3 价态归中规律即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的

6、化合价不能相交。如：KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O，氧化剂KClO3，还原剂HCl，氧化产物Cl2，还原产物Cl2。4 邻位价态规律氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态如：(1)Cl被氧化成Cl2，而不是更高价态氯元素。(2)S2一般被氧化为S，S单质一般被氧化成SO2。(3)ClO、ClO作氧化剂时，一般被还原成Cl2，而不是Cl。5 电子守恒规律对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质得失电子守恒，列出守恒关系求解，即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。题组集训题组一性质强弱规律的应用1 (2013上海，16)已知氧化性Br

7、2Fe3。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：aFe2bBrcCl2dFe3eBr2fCl下列选项中的数字与离子方程式的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是 ()A243226 B021012C201202 D222214答案B解析Cl2先氧化Fe2；A项，Cl2过量；C项，Cl2少量；D项，FeBr2和Cl2等量。2 有Fe2、NO、Fe3、NH、H和H2O六种粒子，属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述不正确的是 ()A氧化剂和还原剂的物质的量之比为18B该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化C每1 mol NO发生氧化反应，转移8

8、mol eD若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2e=Fe3答案C解析酸性条件下NO具有强氧化性，Fe3也具有氧化性，故应是NO将Fe2氧化为Fe3，该反应的离子方程式为8Fe2NO10H=8Fe3NH3H2O，B项正确；氧化剂与还原剂的物质的量之比为18，A项正确；NO中氮的化合价为5价，NH中氮的化合价为3，故1 mol NO发生了还原反应，C项错误；原电池的负极发生氧化反应，D项正确。3 向FeI2溶液中不断通入Cl2，溶液中I、I2、IO、Fe2、Fe3等粒子的物质的量随n(Cl2)n(FeI2)变化的曲线如图所示。已知：2Fe32I=I22Fe2。请回答下列问题：(1)指出图中折

9、线E和线段C所表示的意义：折线E表示_；线段C表示_。(2)写出线段D所表示的反应的离子方程式：_。(3)当n(Cl2)n(FeI2)6.5时，溶液中n(Cl)n(IO)_。答案(1)n(Fe3)随n(Cl2)n(FeI2)变化的情况n(IO)随n(Cl2)n(FeI2)变化的情况(2)Cl22Fe2=2Fe32Cl(3)6.5解析(1)有关物质的还原性顺序为IFe2I2，则向FeI2溶液中不断通入Cl2的过程中，依次发生的氧化还原反应为Cl22I=2ClI2，Cl22Fe2=2Fe32Cl，5Cl2I26H2O=2IO12H10Cl。可见，当n(Cl2)n(FeI2)1时，I恰好全部被氧化；

10、当n(Cl2)n(FeI2)1.5时，Fe2恰好全部被氧化；当n(Cl2)n(FeI2)6.5时，氧化还原反应发生完毕。因此，当n(Cl2)n(FeI2)1时，开始生成Fe3，至n(Cl2)n(FeI2)1.5时，n(Fe3)达到最大值，故折线E代表了n(Fe3)随n(Cl2)n(FeI2)变化的情况；当n(Cl2)n(FeI2)1.5时，开始生成IO，至n(Cl2)n(FeI2)6.5时，n(IO)达到最大值，故线段C代表了n(IO)随n(Cl2)n(FeI2)变化的情况。(2)当n(Cl2)n(FeI2)11时，Fe2开始被氧化，当n(Cl2)n(FeI2)1.5时，Fe2恰好全部被氧化，

11、故线段D代表了n(Fe2)随n(Cl2)n(FeI2)变化的情况。线段D所发生反应的离子方程式为Cl22Fe2=2Fe32Cl。(3)当n(Cl2)n(FeI2)6.5时，根据元素守恒，可知溶液中n(Cl)n(IO)6.5。规律总结正确运用有关氧化性、还原性强弱的比较规律，对于提高解题能力有很大帮助。有关物质的氧化性或还原性的比较可以从多个角度进行考查，涉及的知识面很广，常考的判断依据：(1)根据金属活动性顺序比较，金属活动性顺序：金属单质的还原性从KAu逐渐减弱，其对应离子的氧化性从KAu2逐渐增强。非金属活动性顺序：一般某元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，对应非金属离子的还原性越弱

12、。(2)根据原电池两极和电解池两极的放电顺序进行判断。原电池中，活动性较强的金属作负极，活动性较弱的金属作正极；电解池中，阳极上物质的放电顺序即为对应物质还原性次序，阴极上的阳离子放电顺序即为阳离子氧化性次序。题组二守恒规律的灵活应用4 U常见化合价有4和6，硝酸铀酰UO2(NO3)2加热可发生如下分解：UO2(NO3)2UxOyNO2O2(未配平)，将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是 ()AUO2 B2UO2UO3CUO3 DUO22UO3答案C解析根据4NO2O22H2O=4HNO3知，氮元素得4e，氧元素失4e。所以U元素在

13、反应前后化合价不变，在硝酸铀酰中，U的化合价为6价，所以铀的氧化物为UO3。5 (2013四川理综，7)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 gmL1、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1 120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 molL1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是 ()A该合金中铜与镁的物质的量之比是21B该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 molL1CNO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL答案D解析分

14、析清楚反应过程，充分利用守恒思想来解决问题。A项向反应后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，固体质量增加的是OH的质量，且有n(OH)n(e)，设合金中镁、铜的物质的量分别为x、y，则有解得，则该合金中铜、镁的物质的量之比为21。B项该硝酸的浓度c14.0 molL1。C项NO2和N2O4都来自硝酸，设混合气体中NO2的物质的量为x，根据电子守恒得x(0.05 molx)20.06 mol，x0.04 mol，NO2的体积分数为80%。D项得到2.54 g沉淀后，溶液中的溶质只有NaNO3，故n(NaOH)0.7 mol0.04 mol0.02 mol0.64 mol，

15、则NaOH溶液的体积是640 mL。6 (2013上海，22)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu2和SO)加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为11，则V可能为 ()A9.0 L B13.5 LC15.7 L D16.8 L答案A解析若混合物全是CuS，其物质的量为12/800.15 mol，电子转移数0.15 mol(62)1.2 mol。两者体积相等，设NO x mol，NO2 x mol,3xx1.2，计算的x0.3。气体体积V0.

16、6 mol22.4 Lmol113.44 L；若混合物全是Cu2S，其物质的量为0.075 mol，转移电子数0.075 mol100.75 mol，设NO x mol，NO2 x mol,3xx0.75，计算得x0.187 5，气体体积V0.375 mol22.4 Lmol18.4 L，因此8.4 LV13.44 L。方法技巧氧化还原反应方程式的配平可依据“得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒”顺利解答，有关氧化还原反应化学方程式的配平应掌握：(1)配平步骤标变价列变化求总数配系数细检查。(2)配平方法正向配平法：如果被氧化、被还原的元素分别是两种不同的反应物，通常从方程式左边进行配平。逆向配平

17、法：对于自身氧化还原反应或反应物只有一种，一般从方程式右边配平较简便。缺项配平法：这类方程式通常少写一种反应物或生成物的化学式，要求确定其化学式。此类反应可先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，最后由质量守恒、电荷守恒确定所缺物质(分子或离子)的化学式和计量系数。考点三对氧化还原反应的深度思考知识精讲在新课标高考中，氧化还原反应的考查往往渗透到综合实验(如中和滴定实验)、工业流程制备中，增大了试题的灵活度和难度。题组集训题组一氧化还原反应在综合实验中的应用1 (2012江苏，18)硫酸钠过氧化氢加合物(xNa2SO4yH2O2zH2O)的组成可通过下列实验测定：准确称取1.77

18、0 0 g样品，配制成100.00 mL溶液A。准确量取25.00 mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.582 5 g。准确量取25.00 mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.020 00 molL1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2(1)已知室温下BaSO4的Ksp1.11010，欲使溶液中c(SO)1.0106 molL1，应保持溶液中c(Ba2)_molL1。(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO被还原为MnO2，

19、其离子方程式为_。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。答案(1)1.1104(2)2MnO3H2O2=2MnO23O22OH2H2O(3)n(Na2SO4)n(BaSO4)2.50103 mol2MnO5H2O26H=2Mn28H2O5O2n(H2O2)1.25103 molm(Na2SO4)142 gmol12.50103 mol0.355 gm(H2O2)34 gmol11.25103 mol0.042 5 gn(H2O)2.50103 molxyzn(Na2SO4)n(H2O2)n(H2O)212故样品的化学式为2Na2SO4H2O22H2O。解析(1)BaSO4在溶液中存在溶

20、解平衡：BaSO4(s) Ba2(aq)SO (aq)，则有Kspc(Ba2)c(SO)1.11010。欲使溶液中c(SO)1.0106 molL1，则有c(Ba2)molL11.1104 molL1。(2)H2O2与KMnO4溶液反应，MnO被还原为MnO2，据得失电子守恒、质量守恒可写出离子方程式为2MnO3H2O2=2MnO23O22OH2H2O。(3)25.00 mL溶液A中含有Na2SO4的物质的量为n(Na2SO4)n(BaSO4)2.50103 mol。含有H2O2的物质的量为n(H2O2)n(KMnO4)0.020 00 molL125.00103 L1.25103 mol。所

21、取25.00 mL溶液A中所含样品中水的质量为m(H2O)1.770 0 g2.50103 mol142 gmol11.25103 mol34 gmol10.045 00 g，则n(H2O)2.50103 mol。综上可知，xyzn(Na2SO4)n(H2O2)n(H2O)212，故硫酸钠过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4H2O22H2O。题组二在工业制备中的应用2 (2013福建理综，24)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2、Mg2、SO等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入

22、过量的_(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO，其原因是_已知：Ksp(BaSO4)1.11010、Ksp(BaCO3)5.1109。该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为_。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式： _(D)_24NaClO312H2SO4=ClO2CO21

23、8H2O_(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl。处理含CN相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍。答案(1)BaCl2BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)H2、Cl22NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O(2) C6H12O624NaClO312H2SO4=24ClO2CO218H2ONa2SO4(3)2.5解析注意分析题目信息和图示信息，能够分析出二氧化氯发生器中有Cl2生成，是正确解决第(1)小题的关键。(1)根据后面加入的

24、物质为Na2CO3和NaOH，可知前面缺少除去SO的试剂BaCl2。BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO时，BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)。在特定条件下电解食盐水，除了生成NaClO3外还应有H2；根据题干信息，NaClO3与HCl反应生成ClO2，结合得失电子守恒及图示中从二氧化氯发生器中出来的气体进入了氯化氢合成塔可知，NaClO3与HCl反应除生成ClO2外还有Cl2，可写出化学方程式2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O。(2)纤维素水解得到的最终产物D应为葡萄糖(C6H12O6)，生成物可利用元素守恒推知，然后配平即可。(3)

25、处理相同量的CN，Cl2和ClO2转移的电子数应相同。1 mol Cl22Cl转移2 mol e，1 mol ClO2Cl转移5 mol e，则转移相同量的电子时Cl2与ClO2的物质的量之比为52。专题突破训练1 事实上，许多氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2SO2=Na2SO4,2Na2O22SO3=2Na2SO4O2，据此你认为下列反应方程式中不正确的是 ()ANa2O2N2O3=NaNO2NaNO3BNa2O22NO2=2NaNO2O2CNa2O2N2O4=2NaNO3D2Na2O22Mn2O7=4NaMnO4O2答案B解析当Na2O2与低价态的非金属氧

26、化物反应时，Na2O2只表现氧化性，而与最高价态 的非金属氧化物反应时，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。B项，应为Na2O2 2NO2=2NaNO3。2 ClO2是一种杀菌消毒效率高的水处理剂，实验室可通过以下反应制得：2KClO3H2C2O4H2SO4=2ClO2K2SO42CO22H2O。下列说法中不正确的是 ()AClO2是还原产物B1 mol KClO3参加反应，失去电子为1 molCH2C2O4在反应中被氧化DH2C2O4的还原性大于ClO2的还原性答案B解析该反应中，KClO3为氧化剂，ClO2为还原产物，H2C2O4为还原剂，CO2为氧化产物，在该反应中共转移2 mol e，1

27、 mol KClO3参加反应，得到电子为1 mol，B项错误。3 a mol FeS与b mol Fe3O4投入到V L c molL1的硝酸溶液中恰好完全反应，假设只产生NO气体。所得澄清溶液的成分是Fe(NO3)3和H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸为 ()A(a3b) mol B. molC. mol D(cV3a9b) mol答案B解析设NO的物质的量为x，根据电子守恒得：3xa8ab9ab，所以混合溶液中，未被还原的HNO3的物质的量为cVmol。4 金属钛(Ti)性能优越，被称为继铁、铝后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为aTiO2bCl2cCaTiCl4cCO反应(1)TiCl42MgTi2MgCl2反应(2)关于反应(1)、(2)的分析不正确的是 ()TiCl4在反应(1)中是还原产物，在反应(2)中是氧化剂；C、Mg在反应中均为还原剂，被还原；在反应(1)、(2)中的还原性CTiCl4，MgTi；a1，bc2；每生成19.2 g Ti(Mr48)，反应(1)、(2)中共转移4.8 mol e。A B C D答案D解析反应(1)中，Cl2为氧化剂，C为还原剂，反应(2)中，TiCl4为氧化剂，Mg为还原剂，错误；