2019_2020学年高中化学第2章元素与物质世界微型专题重点突破（四）鲁科版.docx

元素与物质世界微型专题重点突破（四）核心素养发展目标1.理解氧化还原反应的四个基本规律并能解答相关问题。2.掌握氧化还原反应的守恒规律，并能初步应用于氧化还原方程式的配平和相关计算。一、氧化还原反应的基本规律例1请按要求填空。(1)在S2、Fe2、Fe3、Mg2、S、I、H中，只有氧化性的是_，只有还原性的是_，既有氧化性又有还原性的是_。(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)NOHNO3N2O3H2ONH3NOHNO2H2ON2O4H2OHNO3HNO2其中你认为一定不可能实现的是_(填序号)。(3)下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是_。2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中有Fe2、I和Cl，为氧化除去I而不影响Fe2和Cl，可以加入的试剂是上述反应中的_。答案(1)Fe3、Mg2、HI、S2Fe2、S(2)(3)KMnO4FeCl3解析(1)某元素处于最高价态，一定只有氧化性，如Fe3、Mg2、H；某元素处于最低价态只有还原性，如S2、I；某元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，如Fe2、S。(1)强弱规律：在一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。应用：比较物质间氧化性或还原性的强弱；判断某一氧化还原反应能否发生。(2)价态规律高低规律：最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性。变式1回答下列问题：(1)在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是_。(2)分析反应KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O中化合价的变化，并用双线桥法标出电子转移的方向和数目。(3)已知氧化性：Br2Fe3I2，还原性：IFe2Br，则下列反应不能发生的是_(填字母)。A.Br22I=2BrI2B.Br22Fe2=2Br2Fe3C.2Fe32I=2Fe2I2D.2Fe32Br=2Fe2Br2答案(1)Ag(2)(3)D解析(1)Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中，氧化性由强到弱的顺序是AgCu2Mg2，加入适量Zn粉，优先发生反应的是Ag。(2)根据化合价“只靠近不交叉”规律，可知题示反应电子转移的方向与数目：(3)在氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物，D项不符合，不能发生；A项，Br2为氧化剂，I2为氧化产物，氧化性：Br2I2能发生；B项，Br2为氧化剂，Fe3为氧化产物，氧化性：Br2Fe3，能发生；C项，氧化剂为Fe3，氧化产物为I2，氧化性：Fe3I2，能发生。方法规律(1)先后规律：在浓度相差不大的溶液中含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。应用：判断氧化性、还原性强弱和判断反应的先后顺序。(2)价态归中规律：含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价低价中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如：不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应如下：注：不会出现中H2S转化为SO2，而H2SO4转化为S的情况。应用：可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。二、氧化还原反应的方程式的书写与配平例2配平化学方程式(1)H2SHNO3=SNOH2O(2)CuHNO3(稀)=Cu(NO3)2NOH2O答案(1)32324(2)38324解析(1)第一步：标变价，H2HO3OH2O第二步：列得失，H2HO3失去2e得到3eO第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。H2HO3失去2e3得到3e2O故H2S的化学计量数为3，NO的化学计量数为2。第四步：配系数，先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。3H2S2HNO3=3S2NO4H2O第五步：查守恒，利用O原子守恒来进行验证。(2)先配平含变价元素的化学计量数：该氧化还原反应中的变价元素为Cu和N，则有Cu(0)Cu(2)化合价升23N(5)N(2)化合价降323CuHNO3(稀)3Cu(NO3)22NOH2O。根据原子守恒，用观察法确定其他物质的化学计量数。化学方程式为3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。方法技巧化合价升降法配平氧化还原反应方程式的步骤变式2配平下列化学反应的方程式。(1)_Cr2O_I_H=_Cr3_I2_H2O(2)_Cl2_KOH_KClO3_H2O答案(1)1614237(2)365KCl13氧化还原反应方程式的配平方法(1)逆向配平法如果氧化还原反应中氧化剂和还原剂是同一种物质(也称自身氧化还原反应)，可以从生成物的一侧配平，即先确定生成物的系数，再确定反应物的系数。(2)残缺方程式的配平法所谓残缺方程式，即某些反应物或生成物的化学式未写出，它们一般为化合价不变的水、酸、碱等。对于这类方程式的配平，不仅要配平化学计量数，还要写出未知物质的化学式，其方法是先配平含变价元素物质的化学计量数，再通过比较反应物和生成物，观察增、减的原子或离子数，从而确定未知物并配平。(3)合并配平法某物质中元素的化合价同时升高或降低，可以将这种物质当做一个整体计算化合价变化总数。三、氧化还原反应的计算例3用0.1molL1的Na2SO3溶液30mL恰好将2103mol的XO还原，则元素X在还原产物中的化合价是()A.1B.2C.3D.4答案D解析氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有0.1molL10.03L(64)2103mol(7x)，解得x4。得失电子守恒法计算步骤找准一个原子或离子得到或失去的电子数(注意化学式中粒子的个数)变式3某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物X。已知0.2molKBrO3在反应中得到1mol电子生成X，则X的化学式为_，试写出该反应的化学方程式：_。答案Br24H2SO45AsH38KBrO3=5H3AsO44Br24K2SO44H2O解析设1molKBrO3中Br元素被还原后的化合价为x，根据已知得：0.2mol(5x)1mol，x0，所以KBrO3被还原成Br2。在该氧化还原反应中，KBrO3是氧化剂，其还原产物为Br2，AsH3为还原剂，其氧化产物为H3AsO4，H2SO4作为反应物提供酸性环境，根据化合价升降相等即可配平。四、氧化还原反应理论在离子反应中的应用例4已知氧化性Cl2Br2Fe3I2，请回答下列问题。(1)溶液中能够大量共存的离子组是_。A.Fe3、Na、I、ClB.Ba2、K、CO、ClC.Na、H、NO、HCOD.Al3、Ca2、Cl、NO(2)试写出向FeBr2溶液中逐渐通入少量氯气时反应的离子方程式：_。(3)请结合题目信息判断离子方程式2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl是否正确？_(填“正确”或“不正确”)。答案(1)D(2)2Fe2Cl2=2Fe32Cl(3)正确解析(1)A项，根据氧化性Cl2Br2Fe3I2可知，Fe3能够把I氧化为I2，所以Fe3和I在同一溶液中不能大量共存；B项，Ba2能够与CO反应生成BaCO3沉淀，不能大量共存；C项，H能够与HCO反应生成CO2气体，不能大量共存；D项，四种离子之间不发生反应，可以大量共存。(2)通入少量氯气时，只有Fe2被氧化，离子方程式为2Fe2Cl2=2Fe32Cl。(3)在通入氯气的过程中，Fe2和Br先后被氧化，Fe2被完全氧化后，Br可以部分被氧化，2Fe22Br2Cl2=2Fe3Br24Cl符合反应规律，遵守质量守恒、电荷守恒、得失电子守恒。(1)判断离子共存时要考虑氧化还原反应原理离子之间也可能发生氧化还原反应。如已知Fe2与NO在酸性条件下能够发生反应NO3Fe24H=3Fe3NO2H2O，则可判断Fe2、NO、H在同一溶液中不能大量共存。(2)分析离子反应的先后顺序时要考虑氧化还原反应原理在含有多种粒子的溶液中，粒子发生氧化还原反应时有先后顺序。氧化性强的粒子和还原性强的粒子之间优先反应。(3)书写氧化还原反应的离子方程式书写属于氧化还原反应的离子方程式时，首先要考虑电子转移守恒，同时还要考虑电荷守恒、质量守恒。变式4已知氧化性：Cl2Br2Fe3I2，判断FeBr2溶液中加适量氯水反应离子方程式的正误(1)Cl22Br=Br22Cl(2)Cl22Fe2=2Fe32Cl(3)3Cl22Fe24Br=2Br22Fe36Cl答案(1)错，(2)、(3)正确。1.(2018济宁高一期末)在酸性溶液中，能大量共存的离子组是()A.K、HCO、Na、SOB.Ba2、NO、Cl、NaC.Na、Fe2、SO、NOD.Ca2、K、CO、Cl答案B解析酸性溶液中存在大量H，A中H与HCO不能共存；C中H、NO与Fe2发生氧化还原反应；D项中H与CO、CO与Ca2不能大量共存。2.(2018金华高一质检)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中氯元素化合价由低到高的顺序是()A.G、Y、Q、Z、XB.X、Z、Q、G、YC.X、Z、Q、Y、GD.G、Q、Y、Z、X答案A解析由得出Q中氯元素价态高于G，因为G必介于Q和1价的Cl之间，1价为氯元素的最低价；将该结论引用到，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析：H2O中的氢元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。3.已知常温下，在溶液中发生如下反应：16H10Z2XO=2X25Z28H2O2A2B2=2A32B2BZ2=B22Z由此推断下列说法错误的是 ()A.反应Z22A2=2A32Z可以进行B.Z元素在反应中被还原，在反应中被氧化C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3D.还原性由强到弱的顺序是Z、B、A2、X2答案D解析由题给方程式知氧化性的强弱顺序为XOZ2B2A3，A、C项正确；在反应中Z元素被氧化，在反应中Z元素被还原，B项正确；还原性为A2BZX2，D项错误。4.向含有1molFeCl2的溶液中通入0.2molCl2，再加入含0.1molX2O的酸性溶液，使溶液中的Fe2恰好全部氧化，并使X2O还原为Xn，则n值为()A.2B.3C.4D.5答案B解析反应中价态的变化为Fe2Fe3，Cl22Cl，X2O2Xn。根据得失电子守恒可得：n(Fe2)1n(Cl2)2n(X2O)2(6n)，即1mol10.2mol20.1mol2(6n)，解得n3。5.(2018济宁高一期末)把b中的三种离子补充到a中，可得到一个完整的离子方程式(未配平)。下列说法正确的是()A.反应物微粒是S、SO、OHB.该反应可能在酸性条件下进行C.2molS参加反应时，转移的电子数为3NAD.氧化剂与还原剂的物质的量之比为21答案D解析S是反应物，其化合价为0，SO、S2中S的化合价分别为4、2，根据价态规律，SO、S2只能是生成物，OH是反应物，写出并配平得离子方程式：3S6OH=SO2S23H2O，易知A、B错；3molS参加反应时，2mol化合价降低做氧化剂，1mol化合价升高做还原剂，D对；3molS参加反应转移4mole，则2molS参加反应转移mol电子，C错。6.在某体系内有反应物和生成物5种物质：H2S、S、FeCl3、FeCl2、HCl。已知H2S为反应物，则另一反应物是()A.FeCl3B.FeCl2C.SD.HCl答案A解析H2S为反应物时发生如下变化：H2，S元素化合价升高，则另一反应物所含某种元素化合价降低，则：FCl3FCl2。7.某金属的硝酸盐受热分解生成NO2、O2和该金属的氧化物。已知生成的NO2和O2的分子个数比为41，则在分解过程中该金属元素的化合价()A.无法确定B.升高C.不变D.降低答案C解析由题给信息可知，氮元素的化合价由5降低到4，氧元素的化合价由2升高到0，设生成的NO2和O2的分子个数分别为4、1，则氮原子得到的电子数为4，氧原子失去的电子数为120(2)4，二者得失电子的数目相等，故金属元素的化合价没有变化，C项正确。8.(1)请将5种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式：_H2O(2)反应物中发生氧化反应的物质是_，被还原的元素是_。(3)反应中1mol氧化剂_(填“得到”或“失去”)_mol电子。(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中：_答案(1)FeSO4HNO3Fe(NO3)3Fe2(SO4)3N2O(2)FeSO4N(3)得到4(4)24FeSO430HNO3解析(1)所给的物质组合中，HNO3中氮元素化合价位于最高价，具有强氧化性，可知HNO3为反应物中的一种，对应还原产物为N2O，另一反应物应具有还原性，分析可知为FeSO4，对应生成物为Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3，故发生的反应为HNO3FeSO4N2OFe2(SO4)3Fe(NO3)3H2O。(2)还原剂FeSO4发生氧化反应，HNO3中化合价降低的为N元素，被还原。(3)反应物FeSO4中铁元素的化合价从23，HNO3中氮元素化合价从51，HNO3是氧化剂，故1mol氧化剂参加反应，得到4mol电子。(4)配平步骤标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价：FSO4 (SO4)3F (NO3)32OH2O。根据化合价升降总数相等及硫原子守恒，确定氧化产物与还原产物的系数：FeSO4HNO38Fe2(SO4)38Fe(NO3)33N2OH2O。配平其他物质：24FeSO430HNO3=8Fe2(SO4)38Fe(NO3)33N2O15H2O。题组1氧化还原反应的基本规律1.下列粒子中，只有氧化性的是()S2Fe2Fe3SHNaMgA.B.C.D.答案C解析只有氧化性的粒子应该处于最高价态，所以符合题意的有Fe3、H、Na。2.已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)33ClO4OH=2RO3Cl5H2O。则RO中R的化合价是()A.3B.4C.5D.6答案D解析根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等)，反应中氯元素化合价由11(化学计量数为3)，因此R元素的化合价由3升高到6价(化学计量数为2)，由此判断D正确。(另解可以根据电荷守恒快速判断n2，进而确定R的化合价为6价)。3.在一定条件下KClO3与I2按下式反应：2KClO3I2=2KIO3Cl2，下列判断正确的是()A.该反应属于非氧化还原反应B.氧化性：KClO3KIO3C.还原性：Cl2I2D.还原剂为KIO3，氧化剂为I2答案B解析该反应为氧化还原反应，A项错误；从反应中变价元素的化合价分析：氧化剂为KClO3，还原剂为I2，氧化产物为KIO3，还原产物为Cl2；由方程式可知，氧化性：KClO3KIO3，还原性：I2Cl2，可推知B正确，C、D项错误。4.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 ()A.Cu2Fe3=Cu22Fe2B.10Cl2MnO16H=2Mn25Cl28H2OC.2Fe2Cl2=2Fe32ClD.5Pb22MnO2H2O=5PbO22Mn24H答案D题组2氧化还原方程式的配平5.在离子方程式xR2yHO2=mR3nH2O中，对化学计量数m和R2、R3判断正确的是()A.my，R3是还原剂B.m2y，R2被氧化C.m2，R3是氧化剂D.m4，R2是还原剂答案D解析依氧原子守恒有n2，依氢原子守恒有y4，依R原子守恒有xm，依电荷守恒有2x43m，得到m4，R元素化合价升高，R2是还原剂，D正确。6.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，离子方程式如下(未配平)：MnO_Fe2_H=_Mn2_Fe3_H2O。下列说法正确的是()A.MnO是氧化剂，Fe3是还原产物B.Mn2的还原性强于Fe2C.离子方程式中按物质顺序的化学计量数是1、5、8、1、5、4D.生成1mol水时，转移2.5mol电子答案C解析A项，在该反应中，MnO中锰元素的化合价为7价，反应后变为Mn2中的2价，化合价降低，得到电子，被还原，做氧化剂；Fe2中的Fe化合价为2价，反应后变为Fe3中的3价，化合价升高，失去电子，被氧化，做还原剂，Fe3是氧化产物，错误；B项，根据在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，可知还原性Fe2强于Mn2，错误；C项，在氧化还原反应中电子得失数目相等，同时还符合电荷守恒及原子守恒，则相应的离子方程式是MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O，所以离子方程式中按物质顺序的化学计量数是1、5、8、1、5、4，正确；D项，根据C选项的离子方程式可知，每产生4mol的水，转移电子的物质的量是5mol，则生成1mol水时，转移1.25mol电子，错误。7.(2018济南高一质检)NaNO2是一种食品添加剂，它与酸性KMnO4溶液的反应方程式为MnONOXMn2NOH2O，下列叙述中正确的是()A.生成1molNaNO3需消耗0.4molKMnO4B.反应过程中溶液的pH减小C.该反应中NO被还原D.X表示的粒子是OH答案A解析根据氧化还原反应中得失电子总数相等的原理可得：5n(NaNO2)2n(KMnO4)，可得生成1molNaNO3时消耗的KMnO4为0.4mol，A正确；根据原子守恒和电荷守恒可知X为H，消耗H，溶液的pH增大，B、D错误；NO中N元素的化合价升高，被氧化，C错误。题组3氧化还原反应的计算及综合应用8.12mL0.1molL1的亚硫酸(H2SO3)溶液，恰好跟20mL浓度为0.02molL1的重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液完全反应，则元素铬(Cr)在还原产物中的化合价是()A.1B.2C.3D.6答案C解析根据题意可知，H2SO3是还原剂，H2SO3中4价的硫元素被氧化成H2SO4中6价的硫元素，重铬酸钾是氧化剂，6价的铬元素被还原，设还原产物中铬的化合价为x。由关系式：H2SO3H2SO42e，Cr2O2C2(6x)e，反应中得失电子数相等，所以：0.020L0.02molL12(6x)0.012L0.1molL12，解得x3。9.在一定条件下，PbO2与Cr3反应，产物是Cr2O和Pb2，则与1molCr3反应所需PbO2的物质的量为()A.3.0molB.1.5molC.1.0molD.0.75mol答案B解析根据PbO2与Cr3之间发生的氧化还原反应，利用得失电子守恒来进行计算，可得需要PbO2的物质的量是1.5mol。10.(2018宁波高一检测)一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：NH3NON2H2O(未配平)。在该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为()A.23B.32C.45D.56答案A解析由NH3NON2H2O知：N由30被氧化，设其物质的量为x；N由20被还原，设其物质的量为y，则3x2y，xy23。11.R2O在一定条件下可以把Mn2氧化成MnO，若反应中R2O变为RO，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为52，则n值为()A.1B.2C.3D.4答案B解析R2O中R的化合价可表示为(8)，做氧化剂，化合价降为RO中的6价，Mn2做还原剂，化合价由2升高到7，由电子守恒52(8)62(72)，解得n2。12.某离子反应涉及H2O、ClO、NH、H、N2、Cl六种微粒，其中c(NH)随反应的进行逐渐减小。下列判断错误的是()A.反应的氧化剂是ClOB.消耗1mol还原剂，转移3mol电子C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为23D.反应后溶液的酸性明显增强答案C解析已知c(NH)随反应的进行逐渐减小，则NH是反应物，N元素的化合价发生变化，具有氧化性的ClO为反应物，由氯元素守恒可知Cl是生成物，则反应的方程式为3ClO2NH=N23H2O3Cl2H。A项，Cl元素的化合价降低，则反应的氧化剂是ClO，正确；B项，N元素的化合价由3升高到0，NH为还原剂，则消耗1mol还原剂转移3mol电子，正确；C项，由反应可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为32，错误；D项，反应过程中生成H，溶液的酸性增强，正确。13.为防治碘缺乏病，通常在食盐中添加少量的碘酸钾(KIO3)。碘酸钾和碘化钾在溶液中能发生下列反应：KIO35KI3H2SO4=3I23K2SO43H2O(1)该反应中，氧化剂是_，氧化产物是_。(2)当有3molI2生成时，有_mol还原剂被氧化。(3)当有1mol氧化剂参与反应时，转移电子的物质的量为_mol。答案(1)KIO3I2(2)5(3)5解析该反应电子转移情况为所以反应中氧化剂为KIO3，还原剂为KI，I2既是氧化产物，又是还原产物，当有3molI2生成时，有5molKI被氧化，当有1molKIO3参加反应时，转移5mol电子。14.焊接钢铁时常用的试剂为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈。发生反应的体系中共有六种物质：NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。(1)根据题意，可判断出X是_(写化学式)。(2)写出且配平该反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目：_。(3)发生氧化反应的物质是_，反应中6mol还原剂能_(填“失去”或“得到”)_mol电子。(4)反应中产生了11.2L(标