氧化还原反应易错题巧析.doc

氧化还原反应易错题巧析浙江省象山中学 谢晓燕 3157002015年氧化还原反应浙江省普通高考考试说明（理科）里关于氧化还原反应部分的考试内容是这样描述的：“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。初步掌握用化合价升降法进行氧化还原反应方程式的配平。”两个“了解”，一个“初步掌握”，似乎要求不高，但作为一种化学反应类型，就具有了理论与实践的双重价值，也一直是高考的命题热点，考查氧化还原反应的概念、规律、计算是不变的宗旨。学生经过高一高二的历练，熟练有余，巧析不足，在有关氧化还原反应计算方面尤为明显。下面笔者就从高三学生的典型易错题上分析错误原因及分析方法。一、无法确定氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。易错典例：(2014四川理综5)D.5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O反应中，生成28gN2时，转移的电子数目为3.75NA。巧析：理清N2的产物类型是关键，若不清楚N2是什么产物也就无法分析转移电子的数目。方程式中，变价元素只有氮元素，并涉及了它的三种价态，根据氧化还原反应的就近原则，除去不变的+5价的N，氮气中8个0价的N，有5个是-3价N氧化而来，3个是+5价N还原而来，所以，氮气既是氧化产物又是还原产物，且它们的比值是5:3，则28gN2中有0.625mol是氧化产物，0.375mol是还原产物，根据化合价升降守恒，氧化产物失电子总数等于还原产物得电子总数等于电子转移总数，由0.625mol氧化产物算得得电子总数为0.62532NA=3.75NA,所以转移电子总数为3.75NA，该选项是正确的。易错典例：将15.6gNa2O2固体加入足量的水中，制成200mL溶液。（1）收集到标准状况下气体的体积为 。（2）反应过程中转移电子总数为 。巧析：Na2O2与水反应方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，从方程式中可观察到变价元素为O，根据就近原则，除去不变的氧元素，过氧化钠中的-1价的氧元素，氧化到0价，还原到-2价，各变1价，所以每摩尔过氧化钠转移1 NA电子，则15.6gNa2O2转移15.6g78g/mol1NA=0.2 NA电子，O2为0.1mol，标准状况下气体的体积为0.1mol22.4L/mol= 2.24L。小结：对于氧化还原反应中变价元素集中在同一元素上时，学生对判断物质是否氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物上有困难。元素所处的化合价以及反应前后化合价的变化是解答氧化还原反应基本概念的判断依据，也是确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的依据，且有相同价态的元素应先抵消，以便确定真正变价元素的个数。 二、不明确氧化还原反应发生的先后顺序。易错典例： 某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述正确的是（）原溶液中的Br-一定被氧化通入氯气之后原溶液中的Fe2+一定被氧化不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的I-、Fe2+、Br-均被完全氧化ABCD巧析：氯气先氧化碘离子，然后氧化二价铁，最后氧化溴离子，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为红色，说明碘离子全部被氧化，二价铁部分或全部被氧化，溴离子可能被氧化，原溶液中的Br-可能被氧化，故错误；通入氯气之后原溶液中的二价铁部分或全部被氧化，故正确；通入氯气之后原溶液中的二价铁部分或全部被氧化，所以不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+，故正确；若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中的Br-被完全氧化，I-、Fe2+均被完全氧化，故正确；故选B易错典例：向100mLFeI2溶液中逐渐通入Cl2，会依次生成Cl-、I2、Fe3+、IO3-，其中Fe3+、I2的物质的量随n（Cl2）的变化如图所示，请回答下列问题：（1）由图可知，I-、Fe2+、I2三种粒子的还原性由强到弱的顺序为_（2）当n（Cl2）=0.12mol时，溶液中的离子主要为_，从开始通入Cl2到n（Cl2）=0.12mol时的总反应的化学方程式为_（3）当溶液中n（Cl-）：n（IO3-）=8：1时，通入的Cl2在标准状况下的体积为_巧析：（1）向100mLFeI2溶液中逐渐通入Cl2，会依次生成Cl-、I2、Fe3+、IO3-，在氧化还原反应中还原性越强的微粒越溶液失电子，由此说明I-、Fe2+、I2三种粒子的还原性由强到弱的顺序为I-、Fe2+、I2，故答案为：I-；Fe2+；I2；（2）根据图象，结合反应Cl2+FeI2=FeCl2+I2 知，当通入0.1molCl2时碘离子完全被氧化生成碘单质，碘化亚铁的物质的量是0.1mol；向100mLFeI2溶液中逐渐通入Cl2，会依次生成Cl-、I2、Fe3+、IO3-，所以当通入Cl2到n（Cl2）=0.12mol时，氯气和亚铁离子反应生成铁离子，2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-，通入氯气的物质的量是0.02mol时，有0.04mol亚铁离子被氧化，还剩0.06mol亚铁离子，所以溶液中存在的离子是Fe2+、Fe3+、Cl-，发生的离子反应方程式为5FeI2+6Cl2=5I2+2FeCl3+3FeCl2，故答案为：Fe2+、Fe3+、Cl-；5FeI2+6Cl2=5I2+2FeCl3+3FeCl2；（3）但碘离子转化为碘酸根离子时，亚铁离子完全转化为铁离子，设碘酸根的物质的量是x，则氯离子的物质的量是8x，根据氧化还原反应中得失电子数相等得x6+（0.2-x）1+0.11=8x1，x=0.1，所以溶液中碘酸根的物质的量是0.1mol，氯离子的物质的量是0.8mol，根据Cl22Cl-知，氯气的物质的量是0.4mol，氯气的体积=0.4mol22.4L/mol=8.96L，故答案为：8.96L小结：在氧化还原反应中，物质氧化性、还原性强弱的比较主要是根据氧化剂氧化性强于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性。另除了利用题中信息外，还能熟记常见物质的氧化性、还原性强弱，如氧化性：Cl2Br2Fe3+I2，Fe3+Cu2+Fe2+，还原性：S2-I-Br-Cl-等。三、不能利用电子得失守恒进行相关计算。易错典例：（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VL（标准状况），向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1：1，则V可能为（） A9.0L B13.5LC15.7L D16.8L巧析：涉及没有固定组成的混合物的计算，可用极限法，即把混合物当成其中一种纯净物进行计算。由得到CuO12.0g 可知铜的物质的量为12. 0 g80g/mol= 0.15mol，体积比为1：1的NO和NO2可以看成硝酸被还原成+3价，那么转移2mol电子可得1mol气体。若为CuS，被足量硝酸氧化为Cu2+和SO42-，则每摩尔失去8mol电子，根据电子得失守恒可知转移8mol电子，所以0.15molCuS应转移1.2mol电子，体积比为1：1的NO和NO2气体的物质的量为1.2mol2=0.6mol，标准状况下的气体体积为0.6 mol22.4L/mol =13.44L。若为Cu2S，被足量硝酸氧化为Cu2+和SO42-，则每摩尔失去10mol电子，根据电子得失守恒可知转移10mol电子，所以0.075molCu2S应转移0.75mol电子，体积比为1：1的NO和NO2气体的物质的量为0.752=0.375mol，标准状况下的气体体积为0.375 mol22.4L/mol =8.4L。综上所述，CuS和Cu2S的混合物能收集到的气体的体积为8.4LV13.44L。故答案为A。易错典例：（改编自2013山东理综28）辉铜矿（Cu2S）可发生反应2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2 H2O，该反应的还原剂是 ，当1mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为 mol。巧析：两个空两个问题，前者要分清氧化还原反应中的氧化剂、还原剂，后者要理清反应与电子得失、各物质的量的关系。氧化还原反应问题归根结底是根据价态变化看电子得失的问题。还原剂表现为被氧化，有元素化合价升高的反应物，该反应中Cu的化合价从+1价升高到+2价，S的化合价从-2价