高考化学 艺体生百日冲刺 专题三 氧化还原反应讲练.doc

专题三 氧化还原反应【命题趋势探秘】命题规律考查内容氧化还原反应及其相关概念氧化还原反应原理的应用考查热度考查题型选择题选择题、填空题所占分值2分4分命题趋势从历年高考试题来看，其考查方式灵活多样，可以独立命题考查，也可以贯穿于填空、推断、实验、计算等各类试题之中。氧化性、还原性的强弱比较，中电子转移的方向和数目的表示，以电子转移为核心的有关计算等等是近几年高考命题的热点。【高频考点聚焦】考点1氧化还原反应及其相关概念【基础知识梳理】一、氧化还原反应的本质、特征及判断1.本质：发生电子转移（得失或偏移）2.特征：反应前后元素化合价发生了变化3.判断：凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应，元素化合价均没有改变的化学反应是非氧化还原反应。二、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系（如下图）1.化合反应：不一定是氧化还原反应。2.分解反应：不一定是氧化还原反应，但有单质生成的分解反应，都是氧化还原反应。3.置换反应：全部是氧化还原反应。4.复分解反应：全部不是氧化还原反应。思考1.有单质参加的化合反应，一定都是氧化还原反应吗？提示：一定是。有单质参加的化合反应，元素的化合价一定发生变化。注意，有单质参加的化学反应不一定是氧化还原反应，如氧气和臭氧间的转化。三、氧化还原的有关概念(从化合价变化和得失电子角度理解)1.氧化反应: 发生_失_电子的反应(或元素化合价_升高_的反应)2.还原反应:发生_得_电子的反应(或元素化合价_降低_的反应)3.氧化剂:_ 得_电子或元素化合价_降低_的物质4.还原剂:_ 失_电子或元素化合价_升高_的物质5.氧化产物:物质_失去_电子后被_氧化_的产物或元素化合价_升高_以后的产物还原产物:物质_得到_电子后被_还原_的产物或元素化合价_降低_以后的产物6.氧化性:物质_得到_电子的能力。7.还原性:物质_失去_电子的能力。【核心考点讲练】氧化性、还原性强弱的判断是近几年高考的热点，特别是依据反应式来判断氧化性、还原性强弱，常见的考题形式有：(1)由氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。在复习本讲概念时要注意以下两点：一、要理清知识线索二、要明确解题的方法思路：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。【典例1】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 5mol fes2发生反应，有10 mol 电子转移c 产物中的so42离子有一部分是氧化产物d fes2中只作还原剂解析：正确标示出反应物和生成物中相关元素的化合价，根据氧化还原反应概念间的链式关系，可知fes2既是氧化剂又是还原剂，cuso4是氧化剂，氧化产物为feso4，还原产物为cu2s，5mol fes2参与反应，电子转移数为21 mol。答案：c【技巧点拨】 正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。【典例2】下列组合判断正确的是 ()cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能作氧化剂(2009山东理综，10a)浓h2so4有强氧化性，常温下能与cu发生剧烈反应(2009山东理综，13c改编)化合反应均为氧化还原反应(2012山东理综，7a)cl2、so2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性(2012山东理综，12a)fe与稀hno3、稀h2so4反应均有气泡产生，说明fe与两种酸均发生置换反应(2012山东理综，12c)a不正确b正确c正确，不正确d均不正确解析cl2既可作氧化剂，又可作还原剂，如cl2和naoh的反应；浓硫酸和cu反应需加热；有单质参加的化合反应是氧化还原反应；so2使品红溶液褪色是因为so2有漂白性；fe和hno3的反应不是置换反应。答案d考点 氧化还原反应原理的应用【基础知识梳理】一、 氧化性、还原性的判断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。二、 氧化性、还原性强弱的比较方法1.根据化学方程式判断氧化剂(氧化性)还原剂(还原性)=还原产物氧化产物；氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。2.根据反应条件和反应剧烈程度进行判断（1）与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如na与冷水剧烈反应，mg与热水反应，al与水加热反应也不明显，所以还原性：namgal；非金属单质f2、cl2、br2、i2与h2反应，f2与h2暗处剧烈反应并爆炸，cl2与h2光照剧烈反应并爆炸，br2与h2加热到500 才能发生反应，i2与h2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：f2cl2br2i2。（2）当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强；同种还原剂作用于不同氧化剂时，反应越剧烈，其还原性越强。如：2fe3cl22fecl3，fesfes，氧化性：cl2s；mno24hcl(浓)mncl2cl22h2o,2kmno416hcl(浓)=2kcl2mncl25cl28h2o，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：kmno4mno2。三、 反应先后规律的思维模型同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是还原性最强的物质；同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被还原的是氧化性最强的物质。【核心考点主讲练】一、 氧化还原方程式的配平1.配平三原则：（1）电子守恒，即转移电子数相等。（2）质量守恒，既反应前后原子种类和数目相等。（3）电荷守恒，即反应前后电荷总数相等。(主要应用于离子方程式的配平)2. 配平要点(口诀)：一标化合价，二看价变化；(第一步)三求升降数，数字相交叉；(第二步)再查其他物，配平靠观察；(第三步)系数有分母，最后消去它。(第四步)二、 氧化还原反应计算1.计算类型：(1)有关氧化剂、还原剂物质的量的计算。(2)氧化产物和还原产物物质的量之比的计算。(3)有关参加氧化还原反应和参加非氧化还原反应某指定物质的物质的量的计算。2.计算步骤（1）找出氧化剂和还原剂以及各自的还原产物和氧化产物。（2）找准一个原子或离子得失电子数。（3）由题中物质，根据电子守恒列等式：n(氧化剂或还原产物的物质的量)变价原子个数化合价变化值=n(还原剂或氧化产物的物质的量)变价原子个数化合价变化值总之，只要看到氧化还原反应的试题，首先想到的就是得失电子守恒、元素守恒。【典例1】(2012上海)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向kmno4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。 已知：2kmno416hcl2kcl5cl22mncl28h2o对实验现象的“解释或结论”正确的是选项 实验现象 解释或结论 a a处变蓝，b处变红棕色 氧化性：cl2br2i2 b c处先变红，后褪色 氯气与水生成了酸性物质 c d处立即褪色7 氯气与水生成了漂白性物质 d e处变红色 还原性：fe2cl解析：本题通过元素化合物知识，考查考生实验能力和对实验现象的分析能力。a处变蓝、b处变红棕色，说明cl2分别与ki、nabr作用生成i2、br2 ，可证明氧化性：cl2i2、cl2br2 ，无法证明i2与br2之间的氧化性相对强弱，a项错误；c处先变红，说明氯气与水生成酸性物质，后褪色，则说明氯气与水生成具有漂白作用的物质，b项错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水生成酸性物质中和了naoh，c项错误；d处变红说明cl2将fe2氧化为fe3，证明还原性：fe2cl，d正确。答案：d【技巧点拨】氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。应用：(1)在适宜条件下，用氧化性强的物质制备还原性弱的物质，用还原性强的物质制备氧化性弱的物质；(2)比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。【典例2】 (2012上海2729)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的反应方程式_。（2）已知：se2h2so4(浓)2so2seo22h2o 2so2seo22h2ose2so42 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： seo2kihno3sei2kno3h2o i22na2s2o3na2s4o62nai 配平方程式，标出电子转移的方向和数目。（4）实验中，准确称量seo2样品0.1500 g，消耗了0.2000 mol/l的na2s2o3溶液25.00 ml，所测定的样品中seo2的质量分数为_。解析：利用题中信息可知，se与浓hno3反应，se被氧化为4价的h2seo3，hno3还为no与no2 ，利用电子守恒和限定条件(生成 成no与no2的物质的量之比为1:1，即二者计量系数比为1：1)可得方程式。利用氧化性：氧化剂氧化产物，结合题中方程式可氧化性，h2so4(浓)seo2so2。反应i失电子，转移给seo2，4价se得到电子还原成se单质。利用前面配平的方程式可得关系式：seo22i2 4na2seo3，故样品中seo2的质量分数为：答案：（1）se2hno3(浓)h2seo3nono2 （2）h2so4(浓)seo2so2 （3） （4） 0.925【技巧探究】 氧化还原反应的计算是高考的重点也是高考的难点，做这种类型的题时，要抓住氧化还原反应的本质和特征；得失电子守恒，即得失电子总数相等或化合价升降总数相等。总之，只要看到氧化还原反应的试题，首先想到的就是得失电子守恒、元素守恒。1（2009理综福建卷）下列类型的反应，一定发生电子转移的是( ) a化合反应 b分解反应 c置换反应 d复分解反应1c解析：置换反应中肯定有单质参加，一定属于氧化还原反应，即一定有电子转移，c项正确。2(2009理综上海卷)酒后驾车是引发交通事故的重要原因。交警对驾驶员进行呼气酒精检测的原理是：橙色的k2cr2o7酸性水溶液遇乙醇迅速生成蓝绿色的cr3。下列对乙醇的描述与此测定原理有关的是( )乙醇沸点低 乙醇密度比水小 乙醇有还原性 乙醇是烃的含氧化合物 a b c d2c解析：乙醇沸点低，易挥发，检测易进行。k2cr2o7和乙醇反应中，6价的铬被还原为3价的铬，说明乙醇具有还原性。3（2009上海化学卷）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 d3a解析：大气固氮是将大气中游离态的n2转变为氮的氧化物，氮元素化合价升高，被氧化。硝酸银分解的化学方程式为4agno34ag+4no2o2，氮元素的化合价降低，被还原。实验室中氨气的制备是铵盐和碱共热，发生的是复分解反应，氮元素的价态不变。4（2009理综全国卷ii）物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为n2o，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( )a1:4 b1:5 c2:3 d2:54a 解析：据题给条件和电子得失守恒：2n(zn) = n(hno3)被还原(51)，即22 = n(hno3)被还原4，解得n(hno3)被还原= 1 mol。余no3 为4 mol，与zn2正好形成2 mol zn(no3)2。故选a项。5（2014山东理综化学卷）下表中对应关系正确的是ach3ch3+cl2ch3ch2cl+hclch2=ch2+hclch3ch2cl均为取代反应b由油脂得到甘油由淀粉得到葡萄糖均发生了水解反应ccl2+2br=2cl+br2zn+cu2+=zn2+cu均为单质被还原的置换反应d2na2o2+2h2o+4naoh+o2cl2+h2o=hcl+hclo 均为水作还原剂的氧化还原反应5.b解析：a、ch2=ch2+hclch3ch2cl为取代反应，a错误；b、由油脂得到甘油，属于酯类的水解反应。由淀粉得到葡萄糖，属于糖类的水解反应，b正确；c、zn+cu2+=zn2+cu的单质zn化合价升高，被氧化，c错误；d、cl2+h2o=hcl+hclo反应中h2o既不是氧化剂也不是还原剂，d错误。6(2012广东，10)下列应用不涉及氧化还原反应的是ana2o2用作呼吸面具的供氧剂 b工业上电解熔融状态al2o3制备alc工业上利用合成氨实现人工固氮 d实验室用nh4cl 和ca(oh)2制备nh36.d解析：a、b、c，有单质生成或单质参加，都属氧化还原反应。d属于复分解反应，不属氧化还原反应。7（2013上海化学）已知氧化性br2fe3+。febr2溶液中通入一定量的cl2,发生反应的离子方程式为：a fe2+b br-+c cl2d fe3+ e br2+ f cl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是（ ）a.2 4 3 2 2 6 b.0 2 1 0 1 2c.2 0 1 2 0 2 d.2 2 2 2 1 47.b解析：根据题意，cl2先氧化fe2+，不可能只氧化br -，b选项错误8(2012海南)将0.195 g锌粉加入到200 ml的0.100 moll1 mo2 溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是 a. m b. m2 cm3 d. mo28.b解析：根据电子得失相等。锌0.003 mol失电子0.006 mol，若m化合价由5变为x，则(5-x)0.020.1=0.006，可得x=2。9(2012安徽理综，7)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：nahco3h2hcoonah2o。下列有关说法正确的是a储氢、释氢过程均无能量变化bnahco3、hcoona均含有离子键和共价键c储氢过程中，nahco3被氧化d释氢过程中，每消耗0.1 mol h2o放出2.24 l的h29.b解析：本题以新的储氢方法为背景，综合考查化学反应与能量、化学键、氧化还原反应等知识，同时考查考生对接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应过程中一定伴随着能量的变化，a项错误；nahco3、hcoona均为离子化合物，含有离子键，在hco3、hcoo 中均含有共价键，b项正确；储氢过程中nahco3被还原，c项错误；d项没有说明气体所处的状态，错误。10（2014上海单科化学卷）下列反应与na2o2so2na2so4相比较，na2o2的作用相同的是a2na2o2co22na2co3o2 b2na2o22so32na2so4o2 cna2o2h2so4na2so4h2o2 d3na2o2cr2o32na2cro4na2o10.d解析：氧化还原反应na2o2so2na2so4中，na2o2是氧化剂，so2是还原剂；a、2na2o2co22na2co3o2反应中，na2o2既是氧化剂也是还原剂，a不选；b、2na2o22so32na2so4o2反应中，na2o2既是氧化剂也是还原剂，b不选；c、na2o2h2so4na2so4h2o2属于非氧化还原反应，c不选；d、3na2o2cr2o32na2cro4na2o反应中，na2o2是氧化剂，d选。11（2009上海化学卷）某反应中反应物与生成物有：ash3、h2so4、kbro3、k2so4、h3aso4、h2o和一种未知物质x。(1)已知kbro3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是 。(2)已知0.2 mol kbro3在反应中得到1 mol电子生成x，则x的化学式为 。(3)根据上述反应可推知 。a氧化性：kbro3h3aso4 b氧化性：h3aso4kbro3 c还原性：ash3x d还原性：xash3 (4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目： 11(1)ash3； (2)br2。 (3)a c。 (4)。 【解析】题中几种物质构成一个氧化还原反应，且知在反应中kbro3得到电子(化合价降低)被还原作氧化剂，则另一元素的化合价必升高被氧化作还原剂，结合提供物质可知是ash3被氧化生成h3aso4，即ash3作还原剂。由于x是kbro3的还原产物，设x中br的化合价为a，根据得失电子数相等有0.2(5a) = 1，解得a = 0，可知kbro3的还原产物x是br2。在氧化还原反应中有：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，因此有氧化性kbro3h3aso4，还原性ash3x（br2），a、c正确。根据化合价升降法可配平为5ash34h2so48kbro3 = 4k2so45h3aso44h2o4br2，转移的电子数为40e。12（2014广东理综化学卷）h2o2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。（1）某小组拟在同浓度fe3+的催化下，探究h2o2浓度对h2o2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30% h2o2、0.1moll-1fe2(so4)3、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器写出本实验h2o2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：_设计实验方案：在不同h2o2浓度下，测定_（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。设计实验装置，完成图20的装置示意图。参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。实验序号 物理量v0.1moll-1fe2(so4)3/ml1a2a 12（1） 收集到相同体积氧气所需要的时间（或相同时间内，收集到氧气的体积） （2）深。由图21(a)可知h2o2分解为放热反应，h2o2分解使b瓶中温度升高，再由图21(b)可知反应2no2(g) n2o4(g)，也是放热反应，升温使平衡向左移动，增大，颜色加深 解析：（1）h2o2在fe2(so4)3作催化剂的条件下分解生成h2o和o2，在此反应中h2o2既做氧化剂也做还原剂，所以用双线桥表示电子转移的方向和数目为； 反应速率是单位时间内物质的量浓度的变化量，所以要测定不同浓度的h2o2对分解速率的影响，可以比较收集到相同体积氧气所需要的时间，或比较相同时间内，收集到氧气的体积；收集并测量气体的体积，我们可以采用排水法收集氧气，但要用量筒代替集气瓶，这样便于测量其体积，或者用注射器来测量体积，故收集装置是 （2）由图21(a)可知h2o2分解为放热反应，h2o2分解使b瓶中温度升高，再由图21(b)可知反应2no2(g) n2o4(g)，也是放热反应，升温使平衡向左移动，增大，颜色加深，所以b瓶的颜色比a瓶的颜色深。13(2012上海)钠是活泼的碱金属元素，钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：(1)叠氮化钠(nan3)受撞击完全分解产生钠和氮气，故可应用于汽车安全气囊。若产生40.32 l(标准状况下)氮气，至少需要叠氮化钠_g。(2)钠-钾合金可在核反应堆中用作热交换液。5.05 g钠-钾合金溶于200 ml水生成0.075 mol氢气。 计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。 计算并确定该钠-钾合金的化学式。(3)氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤，得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳，有下列反应： 2naal(oh)4co22al(oh)3na2co3h2o 己知通入二氧化碳336 l(标准状况下)，生成24 mol al(oh)3和15 mol na2co3，若通入溶液的二氧化碳为112 l(标准状况下)，计算生成的al(oh)3和na2co3的物质的量之比。(4)常温下，称取不同氢氧化钠样品溶于水，加盐酸中和至ph=7，然后将溶液蒸干得氯化钠晶体，蒸干过程中产品无损失。 氢氧化钠质量(g) 氯化钠质量(g) 2.40 3.51 2.32 2.34 3.48 3.51 上述实验所用氢氧化钠均不含杂质，且实验数据可靠。通过计算，分析和比较上表3组数据，给出结