2013高考一轮复习鲁科版第二章元素与物质世界第三讲 氧化还原反应.doc

第三讲氧化还原反应考试说明1了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2了解常见氧化剂、还原剂及氧化还原反应一、氧化还原反应基本概念1有关概念及相互关系2氧化还原反应与四大基本反应类型间的关系(1)置换反应都是氧化还原反应。(2)复分解反应都不是氧化还原反应。(3)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。(4)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。3氧化还原反应的本质和判断依据(1)氧化还原反应的本质：电子转移(包括电子得失和电子对偏移)。(2)判断依据：元素化合价升高和降低。 有单质参加或有单质生成的反应，一定是氧化还原反应吗？提示有单质参加或有单质生成的反应，不一定是氧化还原反应。如：同素异形体之间的转化。二、氧化还原反应中电子转移的表示方法1双线桥法表示元素的原子在化学反应前后电子得失的情况和数目。注意线桥的箭尾必须指在反应物中发生变化的原子上，箭头指向生成物中的该原子上。在线上标出得到或失去电子的数目，数目后面写上电子的标识e。2单线桥法表示反应物中元素原子发生电子转移的数目和情况。注意线桥的箭尾指向失电子元素的原子，箭头指向得电子元素的原子。在线上只需标出电子转移总数及电子的标识e，不需注明“得到”或“失去”的字样。三、常见氧化剂和还原剂1常见的氧化剂(1)非金属单质：如Cl2、O2、Br2等。(2)含有高价态元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2、KClO3、K2Cr2O7、HClO、NaClO等。(3)某些金属性较弱的金属的高价态离子：Fe3、Ag、Pb4、Cu2等。(4)过氧化物：Na2O2、H2O2等。2常见的还原剂(1)活泼金属：K、Na、Mg、Al等。(2)非金属离子及低价态化合物：S2、H2S、I、SO2、H2SO3、Na2SO3等。(3)低价阳离子：Fe2、Cu等。(4)非金属单质及其氢化物：H2、C、NH3等。3氧化性和还原性的强弱(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Nae=Na，Al3e=Al3，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。从元素的价态考虑：最高价态只有氧化性，如Fe3、H2SO4、KMnO4等；最低价态只有还原性，如金属单质、Cl、S2等；中间价态既有氧化性又有还原性，如Fe2、S、Cl2等。 在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗？提示不一定，同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是同种物质，也可能是不同的物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。例如：Cl2H2O=HClHClO，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，6HClKClO3=3Cl2KCl3H2O中Cl2既是氧化产物又是还原产物。三个误区1认为氧化性和还原性的强弱取决于得失电子的多少氧化性和还原性的强弱只取决于电子得失的难易，而与电子得失的多少无关。如：每摩尔浓硝酸还原为NO2时得到1 mol电子，每摩尔稀硝酸还原为NO时得到3 mol电子，但浓硝酸的氧化性却比稀硝酸强。2认为只要元素化合价存在差异就可发生氧化还原反应同种元素不同价态的化合物间的氧化还原反应遵循以下规律：(1)相邻价态之间不发生氧化还原反应。如SO2和浓硫酸不反应。(2)相间价态，在一定条件下能发生反应。如2FeCl3Fe=3FeCl2。3认为同种元素不同价态的化合物的氧化性(还原性)强弱只与元素化合价的高低有关实际上，除此之外还与化合物的稳定性有关。如次氯酸(HClO)中氯的价态比高氯酸(HClO4)中氯的价态低，但次氯酸不稳定，氧化性却比高氯酸强。三个“不一定”1某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原。因为元素处于化合态时，其化合价可能为正价，也可能为负价。例如在反应2H2O2H2O2中，氢元素被还原，而氧元素被氧化。2在氧化还原反应中，非金属单质不一定作氧化剂。大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性，只是以氧化性为主。例如在反应Cl2H2O=HClHClO中，Cl2既表现氧化性又表现还原性。3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，在反应Cl2H2O=HClHClO中，被氧化与被还原的都是氯元素。口诀记忆分析氧化还原反应的基本概念时，关键要熟记以下口诀：“氧得降还”，即氧化剂得电子元素化合价降低被还原发生还原反应生成还原产物；“还失升氧”，即还原剂失电子元素化合价升高被氧化发生氧化反应生成氧化产物。形象记忆氧化还原反应与四种基本类型的关系考点1 氧化还原反应中的对立统一思想氧化还原反应的有关概念是互相对立，又互相依存的。从元素原子得失电子的观点，可将氧化还原反应有关概念的联系和区别用如下表示。氧化剂(氧化性)还原剂(还原性)=还原产得电子，化合价降低，被还原(发生还原反应)物氧化产失电子，化合价升高，被氧化(发生氧化反应)物注意氧化还原反应的有关概念较多，因对概念的内涵理解不透，外延掌握不全面，很容易发生错误判断。应注意加深对概念的理解。在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是不同反应物，也可以是同一反应物，氧化产物、还原产物可以是不同产物，也可以是同一种产物。由于有些氧化还原反应中，氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应，因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。【典例1】 制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO32HCN=CaCN2COH2CO2，在反应中()。A氢元素被氧化，碳元素被还原 BHCN是氧化剂，CaCO3是还原剂CCaCN2是氧化产物，H2是还原产物 DCO为氧化产物，H2为还原产物审题视角该题的最关键一点是分析各元素的化合价，难点是碳元素在HCN和CaCN2中的化合价，利用元素常见化合价及化合物正负化合价为0，可得碳元素的化合价。解析从反应物CaCO3到生成物CO2，碳的化合价均为4价，没有改变，再从生成物H2分析发现氢的化合价降低，显然HCN中氢得电子，HCN是氧化剂，而CaCO3中的各元素均无化合价变化，而还原剂也必是HCN，其中的碳元素也一定被氧化，在HCN中碳为2价，CO中的碳也为2价，则CaCN2中碳为4价，故CaCN2为氧化产物。答案C分析或判断化合价，一方面要记住常见元素的价态。一般H为1，O为2，除Fe为2或3外，Na、Mg、Al等多数金属无变价等。另一方面要利用物质的化合价代数和为0的原则进行推断。KMnO4中Mn的价态为：2417，即7价。Cr2O中Cr的价态为：6即6价。另外，个别非金属元素的化合物中元素的价态是正还是负，取决于非金属性的相对强弱。如Si3N4中Si显4价，N显3价。【应用1】 (2011淄博月考)被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH42H2O=NaBO24H2，下列说法中正确的是(NaBH4中H为1价)()。ANaBH4既是氧化剂又是还原剂BNaBH4是氧化剂，H2O是还原剂C硼元素被氧化，氢元素被还原D被氧化的元素与被还原的元素质量之比为11解析在NaBH42H2O=NaBO24H2反应中，NaB，O2，故NaBH4是还原剂，H2O是氧化剂，A、B都错；硼元素的化合价没有改变，故C错；被氧化的氢原子为4个，被还原的氢原子为4个，故质量之比为11，D对。答案D考点2 比较法的应用物质氧化性和还原性强弱的判断利用比较的思想，结合物质在化学反应中的性质表现，比较物质氧化性和还原性的相对强弱，通常有以下一些方法：1 根据元素在周期表中的位置判断(2)同周期主族元素(从左到右)阳离子氧化性逐渐增强，阴离子还原性逐渐减弱2根据金属活动性顺序判断(1)根据金属活动性顺序判断：(2)根据非金属活动性顺序判断：3根据氧化还原反应方程式进行判断在“氧化剂还原剂=还原产物氧化产物”反应中氧化性：氧化剂氧化产物；氧化剂还原剂还原性：还原剂还原产物；还原剂氧化剂4根据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，则反应条件要求越低，氧化剂的氧化性越强；若氧化产物的价态不同，则其价态越高，氧化剂的氧化性越强。(1)根据F2H2=2HF，Cl2H22HCl，Br2H22HBr，I2H2 2HI，可知氧化性：F2Cl2Br2I2。(2)根据2Fe3Cl22FeCl3，FeSFeS，可知氧化性：Cl2S。5根据原电池或电解池的电极反应判断(1)以非氧化性酸或盐溶液做电解质溶液，两种不同的金属构成原电池的两极，负极是电子流出的极，正极是电子流入的极。一般情况下，其还原性：负极金属正极金属。(2)用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。6根据微粒反应过程中能量变化判断(1)当H2X2=2HX(放出热量Q1)H2Y2=2HY(放出热量Q2)若Q1Q2，则X2的氧化性比Y2的氧化性强；X的还原性比Y的还原性弱。(2)当同主族元素的原子获得相同数目的电子形成具有稳定结构的阴离子时，放出的能量越多，或形成的离子稳定性越强，则该原子的氧化性越强，反之越弱。(3)当同主族元素的原子失去相同数目的电子形成阳离子时，吸收的能量越少，说明失电子越容易，其还原性越强。7根据物质浓度或溶液酸碱性比较(1)具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大，其氧化性(或还原性)越强；反之，其氧化性(或还原性)越弱。如氧化性：HNO3(浓)HNO3(稀)；MnO2能与浓盐酸反应，但不能被稀盐酸还原。(2)某些物质的氧化性、还原性还与溶液的酸碱性有关。KMnO4的氧化性按碱性、中性、酸性条件逐渐增强；ClO、NO中性条件下氧化性不明显，但酸性条件下具有强氧化性。8温度同一种物质，温度越高其氧化性越强，如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。【典例2】 在常温下，发生下列几种反应：16H10Z2XO=2X25Z28H2O2A2B2=2A32B2BZ2=B22Z根据上述反应，下列结论判断错误的是()。A溶液中可发生：Z22A2=2A32ZBZ2在反应中为还原剂C氧化性强弱的顺序为：XOZ2B2A3DX2是XO的还原产物解析由的氧化性XOZ2，的氧化性B2A3，的氧化性Z2B2，则其氧化性顺序为XOZ2B2A3，故C项正确；A项中氧化性符合Z2A3，故能发生反应；中XO是氧化剂，X2是还原产物，故D项正确；从反应看，中Z2是氧化产物，中Z2的化合价降低，Z2是氧化剂，故B项错误。答案B氧化性、还原性强弱的比较是一种常见题型，做题时要根据题设条件，选择合适的方法进行比较，具体问题具体分析。【应用2】 (2012临沂模拟)(1)已知下列反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl3I2SO22H2O=H2SO42HI判断下列物质的还原能力由强到弱的顺序是()。AIFe2ClSO2 BClFe2SO2ICFe2IClSO2 DSO2IFe2Cl(2)已知：X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力W2Z2X2Y2，下列氧化还原反应能发生的是()。A2NaWZ2=2NaZW2 B2NaXZ2=2NaZX2C2NaYW2=2NaWY2 D2NaZX2=2NaXZ2审题视角首先根据题意和氧化性、还原性强弱比较方法，排出氧化剂的氧化性顺序或还原剂的还原性顺序。然后再根据如下规律判断氧化还原反应能否发生或者发生的顺序。规律如下：当一种氧化剂(或还原剂)同时遇到几种还原剂(或氧化剂)，按还原性(氧化性)强弱的顺序依次发生反应；氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)强于氧化产物(或还原产物)的氧化性(或还原性)时氧化还原反应才能发生。解析(1)根据反应方程式可以判断还原能力强弱：中IFe2，中Fe2Cl，中SO2I，综合分析知：SO2IFe2Cl。(2)氧化能力强的单质可以氧化其后的阴离子生成相应单质。由四种物质氧化能力可知，W2可氧化Z、X和Y，Z2可氧化X和Y，X2可氧化Y，故B、C项正确。答案(1)D(2)BC考点3 1守恒律：对于一个氧化还原反应，元素化合价升高总数与降低总数相等；还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等；反应前后电荷总数相等(离子反应)。守恒律应用于有关氧化还原反应的计算。2价态律：元素处于最高价，只有氧化性(如Fe3、KMnO4中n等)；元素处于最低价，只有还原性(如S2、I等)；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性(如Fe2、S、Cl2)。价态律应用于判断元素或物质的氧化性、还原性。3强弱律：强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。氧化剂还原剂=还原产物氧化产物 强氧化性强还原性弱还原性弱氧化性强弱律应用于在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质；用还原性强的物质制备还原性弱的物质；用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。4转化律：氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；同种元素不同价态之间发生反应，元素的化合价变化只靠近而不交叉；同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。转化律应用于判断氧化还原反应能否发生，氧化产物、还原产物的判断及标明电子转移情况。例如： 5难易律：越易失电子的物质，失去电子后的阳离子就越难得电子，越易得电子的物质，得到电子后阴离子就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂遇多种氧化剂时，氧化性最强的优先发生反应。难易律应用于判断物质的稳定性及反应顺序。【典例3】 L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素的化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：PAQBLO2MH2OLMRH2OBH2OAO2(1) 若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是_理由是_。(2)反应必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R的密度比空气的密度小，则R的化学式为_。(3)某学生写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式：.MPN2O3H2O.N2O4H2OPQ.MLQH2O其中一定不可能实现的是_，理由是_。解析解答本题首先要认真分析各反应中元素的价态变化情况。突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。由反应BH2OAO2可知，反应后氧元素化合价升高，则反应后氯元素化合价必定降低，故化合价BA。再由可知，反应后氯元素化合价升高，则氮元素化合价反应后必降低，故氮元素化合价PQ。由反应可知，反应后氧元素化合价降低，则氮元素化合价反应后必升高，故氮元素化合价ML。由反应可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应，由于化合价ML，R处于M、L之间，则MRL。又因为已知氮的化合价MQMRL。由于其中一种物质是硝酸，硝酸中氮的化合价是最高价态，则在上述物质中P是硝酸。根据题给的信息及有关元素化合物知识，且L中氮元素是其中氮元素最低价态，由反应可知，L分子中含有氢元素，因此反应是氨气的催化氧化反应。L是NH3，M是NO。又因为R的氮元素价态在L、M之间，R的密度又比空气小，故R为N2。对于题(3)判断三个反应是否能够进行的问题，也得从氮元素化合价相对高低去分析。由于氮元素的化合价PQMRL，反应()是歧化反应，一种反应产物中氮的化合价大于4，另一种反应物中氮的化合价小于4，故Q中氮的化合价小于4，但应比M的化合价高。由于氮化合价QML，因此反应()不可能实现。答案(1)P其中P中氮元素的化合价最高(2)N2(3)根据氧化还原反应规律，M、L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质【应用3】 (2011济南模拟)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)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()。AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X解析由可知，因生成NaCl中Cl元素的化合价为1价(最低价)，低于G中Cl元素的化合价，所以Q中Cl的化合价必高于G中Cl的化合价；同理，由可知，X中Cl元素化合价高于Q；由可知，Y中Cl元素化合价介于G和Q之间；由可知，Z中Cl元素化合价介于Q与X之间，且比Q中Cl元素化合价高，比X中Cl元素化合价低。答案A考点4 一、氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤1一般方法：从左向右配。2步骤：标变价、找变化、求总数、配系数。(1)标出元素化合价变化的始态和终态；(2)求升价元素或降价元素化合价的变化数；(3)求化合价变化的最小公倍数，先确定氧化剂与还原剂或氧化产物与还原产物的系数；(4)用观察法配平其他元素；(5)检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看是否符合电荷守恒)。3氧化还原反应配平的特殊技巧配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降，若从左向右配平较困难，可以采用从右向左配平，称为逆向配平法。二、电子守恒氧化还原反应计算的核心思想得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂)分子内得电子原子数原子降价数n(还原剂)分子内失电子原子数原子升价数利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。【典例4】 2011年8月云南曲靖铬渣污染事件揭开了致癌铬渣的治理困境。某课外小组欲降低废水中重金属元素铬的含量，查阅资料知，可将Cr2O转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知：氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHFe27.09.0Fe31.93.2Cr36.08.0(1)将含铬废水进行如下处理：在废水中加入的混凝剂是一种复盐，将其配成溶液后加入过量的NaOH溶液，产生先有白色沉淀，后沉淀溶解的现象。用离子方程式表示该盐产生上述现象的反应原理是_。将废水中的Cr2O转化成Cr3。主要反应的离子方程式如下：Cr2OHSOH=Cr3SO ，完成该离子方程式。向转化后的废水中加入NaOH溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是_、_。证明Cr3沉淀完全的方法是_。(2)工业上可用电解法来处理含Cr2O废水。实验室利用如图所示装置模拟处理含Cr2O的废水，阳极反应式是_，阴极反应式是_。Fe2与酸性溶液中的Cr2O反应的离子方程式是_，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从电离平衡角度解释其原因是_。用电解法处理该溶液中0.01 mol Cr2O时，至少得到沉淀的质量是_g。解析题中反应方程式的配平和离子方程式的书写可以根据氧化还原反应规律来解决；电解含Cr2O的废水时，阳极Fe溶解变成Fe2，阴极是H放电。(1)加入过量的NaOH溶液，先有白色沉淀生成，后沉淀溶解，说明废水中含有Al3。先根据氧化还原反应方程式配平原则来配平，再根据原子守恒配平原子个数和缺项物质。碱可以中和过量的酸，同时使Cr3沉淀下来。(2)此电解池阳极Fe溶解，变成Fe2，阴极H放电变成H2。Fe2被酸性Cr2O氧化；由于阴极反应消耗了溶液中的H，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH浓度增大，溶液的碱性增强，生成的Fe3、Cr3变为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀。由Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O可知，用电解法处理该溶液中0.01 mol Cr2O时，至少得到0.02 mol Cr(OH)3沉淀和0.06 mol Fe(OH)3沉淀，即总质量为8.48 g。答案(1)Al33OH=Al(OH)3、Al(OH)3OH=AlO2H2O135234H2OCr33OH=Cr(OH)3HOH=H2O测定溶液的pH，若pH8.0，则证明Cr3沉淀完全(2)Fe2e=Fe22H2e=H2Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O阴极反应消耗了溶液中的H，打破了水的电离平衡，促进了水的电离，使溶液中OH浓度增大，溶液的碱性增强8.48【应用4】 含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO还原成N2，从而消除污染。(1)配平以下有关的离子反应方程式：NOAlH2ON2Al(OH)3OH(2)以上反应中失电子的物质是_，还原产物是_，每生成1 mol这种还原产物，将有_电子发生转移。(3)现需除去1 m3含氮0.3 mol的废水中的NO(设氮元素都以NO的形式存在)，则至少需要消耗金属铝_g。解析(1)用化合价升降法配平。在该反应中，氧化剂(2O2)，化合价降低的总数为10；还原剂( 3)，化合价升高的总数为3。由此先确定氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物的化学计量数。由电荷守恒确定OH的化学计量数，最后用观察法配平其他物质。(2)在该反应中，失电子的物质是Al，还原产物是N2。生成1 mol N2时，转移电子的物质的量是1 mol2(50)10 mol。(3)设需要铝的质量为x，由得失电子守恒可知：0.3 mol(50)3，解得x13.5 g。答案(1)610183106(2)AlN210 mol(3)13.5考向1 （5年6考）氧化还原反应的概念分析和规律应用1(2011上海)氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2SO22H2O=H2SO42HBr相比较，水的作用不相同的是()。A2Na2O22H2O=4NaOHO2 B4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3C2F22H2O=4HFO2 D2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2解析分析反应Br2SO22H2O=H2SO42HBr可知：水在该氧化还原反应中既不是氧化剂，又不是还原剂。A项，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，水既不是氧化剂，又不是还原剂，故A项不符合题意；B项，Fe(OH)2是还原剂，O2是氧化剂，H2O既不是氧化剂，又不是还原剂，故B项不符合题意；C项，H2 2，H2O作还原剂，符合题意；D项，该反应的实质是H2O先将Al氧化作氧化剂，NaOH仅将Al与H2O反应生成的Al(OH)3变成NaAlO2从铝的表面除去，故D项符合题意。答案CD2(2010安徽)亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为：Li2NHH2LiNH2LiH，下列有关说法正确的是()。ALi2NH中N的化合价是1B该反应中H2既是氧化剂又是还原剂CLi和H的离子半径相等D此法储氢和钢瓶储氢的原理相同解析根据化学反应方程式：Li2NHH2LiNH2LiH可知，在LiNH2中N的化合价为3价，Li为1价，H为1价，而在LiH中Li的化合价为1价，H的化合价为1，价，在LiNH2中H的化合价为1价，故H2的化合价一部分由0价升高到1价，一部分由0价降低到1价，即H2既作氧化剂又作还原剂，故A错，B正确；Li半径应小于H的半径，C错；钢瓶储氢的原理是利用加压，把氢液化而储存在钢瓶中，故D也不正确。答案B3(2009上海)在下列变化：大气固氮，硝酸银分解，实验室制取氨气中，按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列，正确的是()A B C D解析大气固氮发生的反应为N2O22NO，氮元素被氧化；硝酸银分解的化学方程式为2AgNO32Ag2NO2O2，氮元素被还原；实验室制取氨气的化学方程式为2NH4ClCa(OH)2CaCl22NH32H2O，该反应属于非氧化还原反应。因此A项符合题意。答案A考向2 1选项判断(1)在反应KIO36HI=KI3I23H2O中，每生成3 mol I2，转移的电子数为6NA()(2010江苏5C)解析方程式中电子转移关系为3I25e，故不正确。(2)若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为12() (2010全国理综10B)解析(NH4)2SO4中，n(N)n(S)21，在强热下分解，根据氧化还原反应得失电子数相等，发生氧化还原反应化合价变化的n(N)n(S)23，故化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为2(322)12。2(2009全国理综，13)含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是()。Ax0.4a,2Fe2Cl2=2Fe32ClBx0.6a,2BrCl2=Br22ClCxa,2Fe22Br2Cl2=Br23Fe34ClDx1.5a,2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl解析由于Fe2的还原性强于Br，故根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化Fe2，然后再氧化Br。2Fe2Cl2=2Fe32Cl，2BrCl2=Br22Cl，2FeBr23Cl2=2FeCl32Br2。当x/a0.5时，Cl2仅氧化Fe2，故A项正确；当x/a1.5时，Fe2和Br全部被氧化，D项正确；当介于两者之间时，则要分步书写方程式，然后进行叠加得总反应，如B项，当x0.5a时，Cl2刚好把Fe2全部氧化，而当x0.6a时，除氧化Fe2外还要氧化Br，故错。答案B3(2008海南，4)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为()。A2 mol B1 mol C0.5 mol D0.25 mol解析氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。锌和很稀的硝酸反应，锌被氧化成硝酸锌，而硝酸被还原为硝酸铵，硝酸中氮元素的化合价由5降到了3。每生成1 mol硝酸锌时，锌失去2 mol电子。而每还原1 mol HNO3生成硝酸铵需要得到8 mol电子。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量应为0.25 mol。答案D考向3 （5年5考）氧化还原反应原理在试验中的应用1(2011安徽)MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：(1)第步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的_(写化学式)转化为可溶性物质。(2)第步反应的离子方程式是_ClO_=MnO2Cl2_。(3)第步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、_、_、_，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还含有_(写化学式)。(4)若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第步反应后，经过滤得到8.7 g MnO2，并收集到0.224 L CO2(标准状况下)，则在第步反应中至少需要_mol NaClO3解析本题以MnO2的提纯为背景，考查氧化还原反应方程式的配平、物质的分离与提纯、物质的量的有关计算等知识。(1)分析生产流程图知样品中的MnO、MnCO3可与稀硫酸反应转化为MnSO4而进入滤液。(2)用化合价升降法不难写出并配平第步反应的离子方程式：5Mn22ClO4H2O=5MnO2Cl28H。(3)Cl2通入热NaOH溶液中，生成的NaClO3显然是氧化产物，那么0价的氯元素化合价降低生成的还原产物必然是NaCl。(4)n(MnCO3)n(CO2)0.01 mol，n(MnO)0.04 mol，故MnO、MnCO3溶于稀硫酸生成的Mn2的物质的量n(Mn2)n(MnO)n(MnCO3)0.05 mol，由第步反应方程式知氧化Mn2至少需NaClO30.05 mol0.02 mol。答案(1)MnO、MnCO3(2)5Mn224H2O518H(3)酒精灯蒸发皿玻璃棒NaCl(4)0.022(2009安徽)某厂废水中含5.00103molL1的Cr2O，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合价依次为3、2)，设计了如下实验流程：(1) 第步反应的离子方程式是_。(2) 第步中用pH试纸测定溶液pH的操作是_。(3)第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3外，还有_。(4)欲使1 L该废水中的Cr2O完全转化为Cr0.5Fe1.5FeO4，理论上需要加入_g FeSO47H2O。解析(1)Cr2O在酸性条件下有很强的氧化性，结合产物中存在Cr3与Fe3两种离子，可得第步中反应的离子方程式为Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O。(3)结合磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4中含有Fe2，因此加氢氧化钠溶液后得到的滤渣中除Cr(OH)3外，还有Fe(OH)3和Fe(OH)2。对于(4)应用守恒法求解，结合磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4的化学式可得关系式：Cr2O10FeSO47H2O，可得n(FeSO47H2O)0.05 mol，其质量为13.9 g。答案(1)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(2)将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与标准比色卡对照(3)Fe(OH)3、Fe(OH)2(4)13.9名师偈语近年的高考试题对这部分知识的考查更多的是集中在对氧化还原反应本质的理解与掌握上，即对电子得失能力的强弱判断、电子得失守恒，以及守恒规律在有关化学计算中的应用。相关内容在高考试题中一般以选择题和填空题的形式呈现。更多的是与其他化学原理知识进行综合，对一些判断或说法的正误进行分析。氧化还原反应的命题热点有：(1)氧化还原反应的基本概念及应用；(2)物质氧化性、还原性强弱的比较与运用；(3)电子守恒、质量守恒、电荷守恒等规律的应用；(4)常见氧化剂与还原剂之间相互反应的产物、电子转移方向与数量的判断、反应方程式的书写；(5)氧化还原知识在电化学上的应用等，预计2013年会在以上几个方面进行出题，复习应特别关注！【常见考点】 实验题和推断题中涉及的有关氧化还原反应的计