2021版高考化学一轮复习 第2章 化学物质及其变化 第8讲 氧化还原反应学案 新人教版

1 第第 8 8 讲讲 氧化还原反应氧化还原反应 考点一 相关概念及表示方法 知识梳理 一 特征和本质 氧化还 原反应特征 反应过程中元素的化合价发生变化本质 电子的转移 得失或偏移 二 有关概念及其与四种基本反应类型的关系 1 有关概念 口诀 升 化合价升高 失 失电子 氧 被氧化 发生氧化反应 还 做还原剂 本身具有 还原性 降 化合价降低 得 得电子 还 被还原 发生还原反应 氧 做氧化剂 本身具有氧化性 例如 反应 4hcl 浓 mno2mncl2 cl2 2h2o 中 氧化剂是 mno2 氧化产物是 cl2 还原剂是 hcl 还原产物是 mncl2 生成 1molcl2时转移电子的物质的量 为 2 mol 被氧化的 hcl 的物质的量是 2 mol 2 与四种基本反应类型的关系 四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 1 一定属于氧化还原反应的反应是置换反应 2 一定不属于氧化还原反应的反应是复分解反应 3 有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应 一 2 定是氧化还原反应 三 氧化还原反应的类型 下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中 正确的是 属于歧化反应的是 属于归中反应的是 属于部分氧化还原反应的是 四 电子转移的表示方法 1 双线桥法 一条线箭头由氧化剂中得电子的原子指向还原产物中的同种元素的原子 并标明得到的电子数 另一条线箭头由还原剂中失电子的原子指向氧化产物中的同种元素 的原子 并标明失去的电子数 可概括为 标变价 画箭头 算数目 说变化 2 单线桥法 箭头由失电子原子指向得电子原子 线桥上只标电子转移的数目 不标 得到 失去 字样 3 用单线桥法标出铜与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目 五 常见的氧化剂和还原剂 1 常见氧化剂 包括某些活泼的非金属单质 含有高价态元素的化合物 某些氧化物 和过氧化物等 例如 2 常见还原剂 包括活泼的金属单质 某些非金属单质 元素处于低价态时的物质 化合物 金属离子 非金属离子 氢化物等 例如 3 具有中间价态的物质既有氧化性 又有还原性 其中 fe2 so主要表现还原性 h2o2主要表现氧化性 2 3 1 某元素由化合态变为游离态时 该元素可能被还原 也可能被氧化 2 在氧化还原反应中 非金属单质不一定只做氧化剂 3 所含元素价态越高 化合物的氧化性不一定越强 4 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 自主检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 2018 高考江苏卷 3molh2与 1moln2混合反应生成 nh3 转移电子的数目小于 6 6 02 1023 2 次氯酸盐具有氧化性 所以可用漂白粉漂白织物 3 金属阳离子一定只具有氧化性 4 水做还原剂时 其氧化产物为 o2 4 5 no2溶于水发生氧化还原反应 6 氧化还原反应中的反应物 不是氧化剂就是还原剂 7 nahco3 h2 hcoona h2o 的反应中 nahco3被氧化 8 na2o2与水的反应中 水是还原剂 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 2 2018 高考全国卷 28 1 1840 年 devil 用干燥的氯气通过干燥的硝酸银 得 到 n2o5 该反应的氧化产物是一种气体 其分子式为 答案 o2 演练一 氧化还原反应相关概念的判断 1 下列应用不涉及氧化还原反应的是 a 酸雨的形成 b 根瘤菌固氮 c 氨碱法制纯碱d 原电池放电 解析 选 c 有电子的得失或转移的反应是氧化还原反应 酸雨是燃烧含硫 氮的化 石燃料等引起的 是氧化还原反应 根瘤菌固氮是将氮气转化为化合态的氮 原电池放电 是氧化还原反应 氨碱法制纯碱的反应是 nacl nh3 co2 h2o nahco3 nh4cl 2nahco3na2co3 co2 h2o 故 c 项符合题意 2 o2f2可以发生反应 h2s 4o2f2 sf6 2hf 4o2 下列说法正确的是 a 氧气是氧化产物 b o2f2既是氧化剂又是还原剂 c 若生成 4 48lhf 则转移 0 8mol 电子 d 还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1 4 解析 选 d a 项 o2f2中 o 元素的化合价由 1 价降低到 0 价 被还原 氧气为还原 产物 b 项 o2f2中 o 元素的化合价由 1 价降低到 0 价 被还原 o2f2是氧化剂 c 项 因没指明温度和压强 故无法确定 4 48lhf 的物质的量 则无法确定转移电子的物质的量 d 项 由反应方程式可知还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1 4 演练二 复杂氧化还原反应中相关概念的分析 3 lialh4是重要的储氢材料 可与水发生反应 lialh4 2h2o lialo2 4h2 下 列说法中正确的是 a 氢气既是氧化产物又是还原产物 b lialh4既是氧化剂又是还原剂 c 若生成标准状况下 4 48lh2 则转移 0 4mol 电子 5 d 还原剂与氧化剂的物质的量之比为 2 1 解析 选 a 由反应方程式可知 lialh4中 h 由 1 价升高为 0 价 被氧化 是还原剂 h2o 中 h 由 1 价降低为 0 价 被还原 是氧化剂 氢气既是氧化产物又是还原产物 a 项 正确 b 项错误 由反应方程式可知 每 1mollialh4反应 转移 4mol 电子 生成 4molh2 若生成标准状况下 4 48l 即 0 2mol h2 则转移 0 2mol 电子 c 项错误 lialh4 为还原剂 h2o 为氧化剂 还原剂与氧化剂的物质的量之比为 1 2 d 项错误 4 2020 豫南豫北名校精英联赛 含氟的卤素互化物通常做氟化剂 使金属氧化物转 化为氟化物 如 2co3o4 6clf3 6cof3 3cl2 4x 下列有关该反应的说法中 正确的是 a x 与 o3互为同位素 b clf3中氯元素为 3 价 c co3o4在反应中做氧化剂 d 1molco3o4参加反应转移 9mol 电子 解析 选 d 根据质量守恒定律可知 x 为 o2 与 o3互为同素异形体 a 错误 clf3 中 f 元素为 1 价 则氯元素为 3 价 b 错误 反应中 co 元素的化合价由 价升高到 8 3 3 价 被氧化 o 元素的化合价由 2 价升高到 0 价 被氧化 则 co3o4做还原剂 c 错 误 co3o4中 o 元素的化合价由 2 价升高到 0 价 co 元素的化合价由 价升高到 3 价 8 3 1molco3o4参加反应转移电子的物质的量为 2 4 3 3 mol 9mol d 正确 8 3 判断复杂氧化还原反应中各物质的性质 特别是不同反应物中含有同种元素时 必须 弄清元素化合价的变化情况 1 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 如有机物中碳元素化合价 设为x 的确定方法 有机物中氧元素的化合价为 2 价 氢元素的化合价为 1 价 利用化合物中各元素化 合价代数和为零的原则确定碳元素的化合价 乙酸 c2h4o2 中满足 2x 1 4 2 2 0 解得x 0 2 近几年高考常考的一些特殊物质中元素的化合价 cufes2 cu 2 fe 2 s 2 k2feo4 fe 6 li2nh n 3 linh2 n 3 aln n 3 na2s2o3 s 2 c2o c 3 2 4 hcn c 2 n 3 cuh cu 1 h 1 feo fe 8 n si3n4 si 4 n 3 n 4 6 cucl cu 1 s4o s 2 6 5 2 mg2b2o5 h2o b 3 nabh4 b 3 h 1 mno oh mn 3 fe3o4 fe 2 3 vo v 5 lifepo4 fe 2 2 考点二 氧化性 还原性强弱的判断 知识梳理 一 氧化性 还原性强弱的认识 1 氧化性指物质得电子的性质 或能力 还原性指物质失电子的性质 或能力 2 氧化性 还原性的强弱取决于物质得 失电子的难易程度 与得 失电子数目的多 少无关 例如 na e na al 3e al3 根据金属活动性顺序可知 na 比 al 活 泼 更易失去电子 所以 na 比 al 的还原性强 3 从元素的价态考虑 最高价态 只有氧化性 如 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 依据氧化还原反应原理判断 1 氧化性强弱 氧化剂 氧化产物 2 还原性强弱 还原剂 还原产物 实例 反应 h2so3 i2 h2o 2hi h2so4 反应 2fecl3 2hi 2fecl2 i2 2hcl 反应 3fecl2 4hno3 稀 2fecl3 no 2h2o fe no3 3 则 还原性 氧化性 由反应 可知 h2so3 i i2 h2so4 由反应 可知 i fe2 fe3 i2 由反应 可知 fe2 nohno3 fe3 故得出总的强弱顺序为 还原性 h2so3 i fe2 no 7 氧化性 hno3 fe3 i2 h2so4 2 依据 二表 一律 判断 1 依据元素周期表判断 同主族非金属元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱 对应阴离子的还原性逐渐 增强 同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱 氧化性逐渐增强 2 依据金属活动性顺序判断 3 依据元素周期律判断 非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强 其对应单质的氧化性越强 如酸性 hclo4 h2so4 h3po4 h2co3 h2sio3 则氧化性 cl2 s p c si 金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强 其对应单质的还原性越强 如碱性 naoh mg oh 2 al oh 3 则还原性 na mg al 3 依据产物中元素价态的高低判断 1 相同条件下 不同氧化剂作用于同一种还原剂 氧化产物价态高的其氧化性强 例 如 2 相同条件下 不同还原剂作用于同一种氧化剂 还原产物价态低的其还原性强 例 如 4 依据电化学原理判断 1 原电池 一般情况下 两种不同的金属构成原电池的两极 其还原性 负极 正极 2 电解池 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 5 依据影响因素判断 1 浓度 同一种物质 浓度越大 氧化性 或还原性 越强 如氧化性 浓 h2so4 稀 h2so4 浓 hno3 稀 hno3 还原性 浓 hcl 稀 hcl 2 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 8 的氧化性强 3 酸碱性 同一种物质 所处环境酸 碱 性越强其氧化 还原 性越强 如氧化性 kmno4 酸性 kmno4 中性 kmno4 碱性 自主检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应 2 阳离子只有氧化性 阴离子只有还原性 3 元素的非金属性越强 其氧化性越强 相应单质越活泼 4 难失电子的物质一定易得电子 5 no2和 nh3之间可能发生反应产生 n2 6 含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性 7 具有氧化性的物质一定是氧化剂 8 同一元素不同价态的化合物中 元素的化合价越高 物质的氧化性越强 9 物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易 与得失电子的数目无关 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 物质氧化性 还原性的强弱 不仅与物质的结构有关 还与物质的浓度和反应温度 等有关 下列各组物质 cu 与 hno3溶液 cu 与 fecl3溶液 zn 与 h2so4溶液 fe 与 fecl3溶液 cl2与 naoh 溶液 fe 与 hno3溶液 fe 与 h2so4溶液 na 与 o2 1 由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是 填序号 下同 2 由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是 3 氧化还原反应不受浓度 温度影响的是 解析 fe 和浓 hno3常温下钝化 加热继续反应 fe 和稀 hno3反应 hno3被还原成 no fe 和浓 h2so4常温下钝化 加热继续反应 fe 和稀 h2so4反应生成 feso4和 h2 答案 1 2 3 1 根据元素化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性 但不能判断氧化性或 还原性的强弱 元素处于最高价态时只有氧化性 但不一定有强氧化性 如 na2so4 同理 元素处于最低价态时也不一定具有强还原性 2 非金属阴离子不一定只具有还原性 如 o既有氧化性又有还原性 金属阳离子 2 2 不一定只具有氧化性 如 fe2 既有还原性又有氧化性 演练一 依据反应方程式判断氧化性 还原性强弱 1 2020 福州八县 市 协作体联考 已知反应 o3 2i h2o o2 i2 2oh 下列 9 说法中不正确的是 a o2为还原产物 b 氧化性 o3 i2 c h2o 既不是氧化剂也不是还原剂 d 反应生成 1moli2时转移 2mol 电子 解析 选 a 反应 o3 2i h2o o2 i2 2oh 中 o 元素化合价降低 o3部分被还 原生成 oh i 元素化合价升高 i 被氧化生成 i2 o3生成 o2时没有发生化合价的变化 o2不是还原产物 a 项错误 该反应中 i2是氧化产物 o3是氧化剂 氧化性 o3 i2 b 项 正确 h2o 在反应中所含元素化合价没有发生变化 所以 h2o 既不是氧化剂也不是还原剂 c 项正确 i 元素化合价由 1 价升高到 0 价 则反应生成 1moli2时转移 2mol 电子 d 项 正确 2 已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应 ce4 fe2 fe3 ce3 sn2 2fe3 2fe2 sn4 由此可以确定 fe2 ce3 sn2 三种离子的还原性由强到弱的顺序是 a sn2 fe2 ce3 b sn2 ce3 fe2 c ce3 fe2 sn2 d fe2 sn2 ce3 解析 选 a 在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强 由已知离子 方程式可知 还原性 fe2 ce3 sn2 fe2 演练二 依据氧化性 还原性强弱判断氧化还原反应能否发生 3 2020 湖州月考 已知 i fe2 so2和 h2o2均有还原性 它们在酸性溶液中还原 性的强弱顺序为 fe2 h2o2 i so2 则下列反应不能发生的是 a 2fe3 so2 2h2o 2fe2 so 4h 2 4 b i2 so2 2h2o h2so4 2hi c h2o2 h2so4 so2 o2 2h2o d 2fe3 h2o2 2fe2 o2 2h 解析 选 c a 项 还原性 so2 fe2 符合题意 反应能发生 b 项 还原性 so2 i 符合题意 反应能发生 c 项 还原性 h2o2 so2 与题意矛盾 反应不能发生 d 项 还原性 h2o2 fe2 符合题意 反应能发生 4 2020 赤峰质检 已知 co2o3在酸性溶液中易被还原成 co2 co2o3 cl2 fecl3 i2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 3cl2 6fei2 2fecl3 4fei3 b cl2 fei2 fecl2 i2 c co2o3 6hcl 浓 2cocl2 cl2 3h2o 10 d 2fe3 2i 2fe2 i2 解析 选 a 根据氧化还原反应中 氧化性 氧化剂 氧化产物 可判断 b 中氧化性 cl2 i2 c 中氧化性 co2o3 cl2 d 中氧化性 fe3 i2 这些结论与题给信息一致 对于 a 由于 i 的还原性强于 fe2 所以 cl2应先氧化 i 而不是先氧化 fe2 假设法判断氧化还原反应能否进行 已知物质的氧化性或还原性的强弱关系 判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假 设法 1 先假设反应成立 2 然后根据氧化剂的氧化性 氧化产物的氧化性 还原剂的还原性 还原产物的还原性 的规律 列出假设反应中的上述关系 3 结合题干条件判断该结论是否符合事实 符合事实 则反应能发生 反之 则不能 发生 x 考点三 氧化还原反应的规律及应用 知识梳理 一 价态规律 1 升降规律 氧化还原反应中 化合价有升必有降 升降总值相等 2 价态归中规律 含不同价态的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是下图中的 注意 不会出现 中 h2s 转化为 so2 而 h2so4转化为 s 的情况 3 歧化反应规律 中间价 高价 低价 具有多种价态的元素 如氯 硫 氮和磷元素等 均可发生 歧化反应 例如 cl2 2naoh nacl naclo h2o 二 强弱规律 1 根据氧化性和还原性规律判断 11 同一个反应中 氧化剂的氧化性强 填 强 或 弱 下同 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 如反应 2fecl3 2ki 2fecl2 i2 2kcl 中 氧化 性 fe3 i2 还原性 i fe2 2 根据金属活动性或非金属活动性顺序判断 k ca na mg al zn fe sn pb h cu hg ag 由左至右 单质的还原性 逐渐减弱 k ca2 na mg2 al3 zn2 fe2 sn2 pb2 h cu2 hg2 ag 由左至右 阳离子的氧化性逐渐增强 f2 cl2 br2 i2 s 由左至右 单质的氧化性逐渐减弱 f cl br i s2 由左至右 阴离子的还原性逐渐增强 3 根据产物中元素价态的高低判断 如 2fe 3cl22fecl3 fe sfes 则氧化性 点燃 cl2 填 或 fe2 br 向 febr2溶液中通入少量 cl2 反应的离子方程式为 向 fei2溶液中通入少量 cl2 反应的离子方程式为 向 fei2溶液中通入过量 cl2 反应的离子方程式为 12 答案 2fe2 cl2 2fe3 2cl 2i cl2 2cl i2 2fe2 4i 3cl2 6cl 2fe3 2i2 明确氧化还原反应的四个规律的适用题型和注意事项 1 守恒规律可用于计算和配平 2 强弱规律可用于判断物质的氧化性 还原性强弱 或用于判断某个反应能否发生 3 价态规律可用于推测物质的性质 其中归中规律适用于判断价态变化情况 但注意 只适用于同一元素的不同价态的物质在反应时的判断 4 先后规律也叫难易规律 可用于判断反应发生的先后顺序 演练一 价态规律 守恒规律的应用 1 教材改编题 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 g q nacl q h2ox h2 电解 y naoh g q h2o z naoh q x h2o 这五种化合物中 cl 元素化合价由低到高的顺序是 a g y q z xb x z q g y c x z q y gd g q y z x 解析 选 a 反应 中 nacl 中 cl 元素为 1 价 则 cl 元素的化合价 q g 1 反 应 中 h 元素的化合价降低 则 cl 元素化合价升高 则 cl 元素化合价 x q 反应 为 歧化反应 结合 分析可知 cl 元素的化合价 q y g 同理可知 反应 中 cl 元素的化 合价 x z q 综上所述 五种化合物中氯元素的化合价 x z q y g 故 a 项正确 2 2020 试题调研 用 cus cu2s 处理酸性废水中 cr2o 发生反应如下 2 7 反应 cus cr2o h cu2 so cr3 h2o 未配平 2 72 4 反应 cu2s cr2o h cu2 so cr3 h2o 未配平 2 72 4 下列有关说法正确的是 a 反应 中 cu2 和 so都是氧化产物 2 4 b 处理 1molcr2o时反应 中消耗 h 的物质的量相等 2 7 c 反应 中参与反应的还原剂 氧化剂的物质的量之比为 3 5 d 反应 中处理 1molcr2o 转移电子数不相等 2 7 解析 选 c 反应 中 cusso cr2o2cr3 根据得失电子守 失8e 2 42 7 得2 3e 13 恒配平方程式 3cus 4cr2o 32h 3cu2 3so 8cr3 16h2o 反应 中 cu2s 2 72 4 so cu2s2cu2 cr2o2cr3 根据得失电子守恒配平方程 失8e 2 4 失2e 2 7 得2 3e 式 3cu2s 5cr2o 46h 6cu2 3so 10cr3 23h2o a 项 反应 中铜元素的 2 72 4 化合价未发生变化 错误 b 项 处理 1molcr2o时 反应 消耗 8molh 反应 消耗 2 7 9 2molh 错误 c 项 反应 中硫化亚铜是还原剂 重铬酸根离子是氧化剂 还原剂 氧化剂的物质的量之比为 3 5 正确 d 项 处理重铬酸根离子的物质的量相等 则转移 电子数相等 错误 演练二 强弱规律 先后规律的应用 3 现有下列三个氧化还原反应 2fecl3 2ki 2fecl2 2kcl i2 2fecl2 cl2 2fecl3 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 若某溶液中含有 fe2 cl 和 i 要除去 i 而不氧化 fe2 和 cl 可以加入的试剂 是 a cl2b kmno4 c fecl3d hcl 解析 选 c 本题是寻找一种氧化剂 其氧化性应大于 i2的氧化性 而小于 cl2和 fe3 的氧化性 也可等于 fe3 的氧化性 由反应 知氧化性 fe3 i2 还原性 i fe2 由反应 知氧化性 cl2 fe3 还原性 fe2 cl 由反应 知氧化性 mno cl2 还原性 cl mn2 由此推知氧化性强弱顺序为 kmno4 cl2 fecl3 i2 还原性 4 强弱顺序为 i fe2 cl mn2 所以 kmno4可氧化 cl fe2 及 i cl2可氧化 fe2 及 i fecl3只能氧化 i 4 2020 衡水模拟 现有下列三个反应 cl2 fei2 fecl2 i2 2fe2 br2 2fe3 2br co2o3 6hcl 浓 2cocl2 cl2 3h2o 下列说法正确的是 a 中的氧化产物分别是 i2 fe3 cocl2 b 氧化性 co2o3 cl2 fe3 c 根据反应 一定可以推理得到 cl2 febr2 fecl2 br2 d 在反应 中当有 1molco2o3参加反应时 有 1molhcl 被氧化 解析 选 b 三个反应中元素化合价升高所得的产物是 i2 fe3 cl2 它们是氧化产 物 a 错误 氧化还原反应中 氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性 在反应 中 氧 化性 cl2 i2 在反应 中 氧化性 br2 fe3 在反应 中 氧化性 co2o3 cl2 所 14 以氧化性强弱顺序是 co2o3 cl2 br2 fe3 b 正确 根据氧化性强弱顺序 cl2 br2 fe3 cl2和 febr2反应时 氯气优先氧化 fe2 再氧化 br c 错误 在反应 中 当有 1molco2o3参加反应时 生成 1molcl2 有 6mol 的 hcl 参加反应 其中 2molhcl 被氧化 d 错误 氧化还原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 演练三 氧化还原反应规律的综合应用 5 2020 株洲一模 含氰化物的废液乱倒或与酸混合 均易生成有剧毒且易挥发的氰 化氢 工业上常采用碱性氯化法来处理高浓度氰化物污水 发生的主要反应为 cn oh cl2 co2 n2 cl h2o 未配平 下列说法错误的是 其中na表示阿伏加德 罗常数的值 a cl2是氧化剂 co2和 n2是氧化产物 b 上述离子方程式配平后 氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 2 5 c 该反应中 若有 1molcn 发生反应 则有 5na个电子发生转移 d 若将该反应设计成原电池 则 cn 在负极区发生反应 解析 选 b 反应中 cl 元素化合价降低 n c 元素化合价升高 则 cl2是氧化剂 co2和 n2是氧化产物 故 a 正确 配平的离子方程式为 2cn 8oh 5cl2 2co2 n2 10cl 4h2o 氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 5 2 故 b 错误 c 元素化合价由 2 价升高为 4 价 n 元素化合价由 3 价升高为 0 价 所以若有 1molcn 发生反应 则有 5na个电子发生转移 故 c 正确 若将该反应设计成原 电池 则 cn 在负极区发生氧化反应 故 d 正确 6 2020 试题调研 环保督察不是 一阵风 环保部对大气污染 水体污染等高度 重视 氰化物是污染水体的重要物质 该类物质有剧毒 特别是 hcn 具有挥发性 毒性更 大 一般可采用次氯酸钠法进行处理 该处理方法的原理可分如下两步 步骤 nacn 与 naclo 反应生成 naocn 和 nacl 步骤 naocn 与 naclo 反应生成 na2co3 co2 nacl 和 n2 下列有关判断正确的是 a nacn 与 naocn 中 c n 的化合价分别相等 b 步骤 可在酸性条件下进行 c 步骤 的氧化产物是 co2 na2co3 n2 15 d 步骤 生成标准状况下 5 6l 气体时 转移 0 75mol 电子 解析 选 d nacn 与 naocn 中 na 元素的化合价均为 1 价 naocn 中含有 o o 元素的 化合价不是 0 故这两种化合物中 c 元素 n 元素的化合价至少有一种不相 等 a 项错误 hcn 易挥发且有毒 而酸性条件下 cn 易与 h 结合生成 hcn 故步骤 不能在酸性条件下进行 b 项错误 步骤 的离子方程式为 2ocn 3clo co2 co 3cl n2 氧化剂是 naclo 还原剂是 naocn 氧化产物是 n2 还原产物是 2 3 nacl c 项错误 根据上述离子方程式可知 生成 1moln2转移电子的物质的量为 6mol n2 的体积占气体总体积的 生成标准状况下 5 6l 气体时 n e 1 2 6 0 75mol d 项正确 5 6l 22 4l mol 1 2 氧化还原反应规律的应用反思 首先分析题意的考查点 再确定用什么规律解决问题 涉及 几种元素被氧化 或还原 或 谁先被氧化 或还原 问题 用先后规律解答 涉及电子转移数或氧化剂 氧化产物 与还原剂 还原产物 比例问题 必然用守恒规律解答 涉及能否发生某反应 一般属于强 弱规律 而判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题 则要依据价态归 中规律 考点四 得失电子守恒在氧化还原反应计算中的应用 知识梳理 1 对于氧化还原反应的计算 要根据氧化还原反应的实质 反应中氧化剂得电子总 数与还原剂失电子总数相等 即得失电子守恒 利用守恒思想 可以抛开繁琐的反应过程 可不写化学方程式 不追究中间反应过程 只要把物质分为初态和终态 从得电子与失电 子两个方面进行整体分析 便可迅速获得正确结果 2 守恒法解题的思维流程 1 找出氧化剂 还原剂及相应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 注意化学式中粒子的个数 3 根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式 n 氧化剂 变价原子个数 化合价变化值 高价 低价 n 还原剂 变价原子个数 化合价变化值 高价 低价 3 有的题目中反应过程多 涉及的氧化还原反应也多 数量关系较为复杂 若用常规 方法求解比较困难 若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系 则解题就变得很简单 解这类题目时 注意不要遗漏某个氧化还原反应 要理清具体的反应过程 分析在整个反 16 应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目 演练一 常规计算 1 na2sx在碱性溶液中可被 naclo 氧化为 na2so4 而 naclo 被还原为 nacl 若反应中 na2sx与 naclo 的物质的量之比为 1 16 则x的值为 a 2 b 3 c 4d 5 解析 选 d 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关计算 得关系式 1 x 16 2 解得x 5 6 2 x 2 四氧化三铁 fe3o4 磁性纳米颗粒稳定 容易生产且用途广泛 是临床诊断 生物 技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具 水热法制备 fe3o4纳米颗粒的反应是 3fe2 2s2o o2 xoh fe3o4 s4o 2h2o 请回答下列问题 2 32 6 1 水热法制备 fe3o4纳米颗粒的反应中 还原剂是 2 反应的离子方程式中x 3 每生成 1molfe3o4 反应转移的电子为 mol 被 fe2 还原的 o2的物质的量 为 mol 解析 2 根据电荷守恒得 2 3 2 2 x 2 解得x 4 3 根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数 当生成 1molfe3o4时 转移的电子 数即 1molo2得电子总数为 4mol 设被 fe2 还原的 o2的物质的量为y 根据得失电子守恒 可知 4y 1mol 3 解得y 0 5mol 8 3 2 答案 1 fe2 s2o 2 4 3 4 0 5 2 3 演练二 多步反应中的计算 3 教材改编题 足量铜与一定量浓硝酸反应 得到硝酸铜溶液和 no2 n2o4 no 的混 合气体 将这些气体与 1 68lo2 标准状况 混合后通入水中 所有气体完全被水吸收生成 硝酸 若向所得硝酸铜溶液中加入 5mol l 1naoh 溶液至 cu2 恰好完全沉淀 则消耗 naoh 溶液的体积是 a 60mlb 45ml c 30mld 15ml 解析 选 a 由题意可知 hno3 则 cu 失去的电子数与 o2得到的电子 cu o2 no2 n2o4 no 17 数相等 即n cu 2n o2 2 0 15mol 根据质量守恒及 1 68l 22 4l mol 1 naoh 和 cu no3 2的反应可得关系式 n naoh 2n cu no3 2 2n cu 0 3mol 则 v naoh 0 06l 60ml 0 3mol 5mol l 1 4 2020 伊犁质检 取xg 铜镁合金完全溶于浓硝酸中 反应过程中硝酸被还原只产 生 8960ml 的 no2气体和 672ml 的 n2o4气体 都已折算为标准状况下的体积 在反应后的溶 液中加入足量的氢氧化钠溶液 生成沉淀质量为 17 02g 则x等于 a 8 64b 9 20 c 9 00d 9 44 解析 选 b 反应流程为 error 浓hno3 mg2 cu2 naoh mg oh 2 cu oh 2 no2 n2o4 xg 17 02g m oh 而 oh 的物质的量等于镁 铜失去电子的物质的量 等于浓 hno3得电子的物质的量 即 n oh 1 2 1 0 46mol 8 96l 22 4l mol 1 0 672l 22 4l mol 1 所以xg 17 02g 0 46mol 17g mol 1 9 20g 考点五 氧化还原反应方程式的配平 知识梳理 1 基本原则 2 一般步骤 示例 配平下列化学方程式 18 h2s hno3 s no h2o 分析 第一步 标变价 h2 ho3 o h2o s 2 n 5 s 0 n 2 第二步 列得失 h2 ho3 s 2 n 5 失去2e 得到3e o s 0 n 2 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 h2 ho3 s 2 n 5 得到 3e 2 失去2e 3 o s 0 n 2 故 h2s 的化学计量数为 3 hno3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 3h2s 2hno3 3s 2no 4h2o 第五步 查守恒 检查质量 得失电子是否守恒 若为离子反应 还应检查电荷是否守恒 1 注意特殊物质中元素的化合价 如 cufes2中 cu fe 元素化合价都为 2 价 s 元素 的化合价为 2 价 na2o2中 o 元素 fes2中 s 元素的化合价均为 1 价 2 配平化学方程式时 如无特别说明化学计量数 1 也必须填写在空格中 演练一 正向配平类 1 1 ki kio3 h2so4 i2 k2so4 h2o 2 mno h cl mn2 cl2 h2o 4 答案 1 5 1 3 3 3 3 2 2 16 10 2 5 8 演练二 逆向配平类 2 1 s naoh na2s na2so3 h2o 19 2 cl2 ca oh 2 cacl2 ca clo 2 h2o 3 p4 koh h2o k3po4 ph3 答案 1 3 6 2 1 3 2 2 2 1 1 2 3 2 9 3 3 5 演练三 缺项配平类 3 1 clo fe oh 3 cl feo h2o 42 4 2 mno h2o2 mn2 o2 h2o 46 答案 1 3 2 oh 3 2 5 2 2 5 h 2 5 8 演练四 整体配平类 4 1 fes2 o2 fe2o3 so2 高温 2 cu2s hno3 cu no3 2 no h2so4 h2o 答案 1 4 11 2 8 2 3 22 6 10 3 8 配平的基本方法 1 全变从左边配 氧化剂 还原剂中某元素化合价全变的 一般从左边反应物着手配 平 2 自变从右边配 自身氧化还原反应 包括分解 歧化 一般从右边生成物着手配平 3 缺项配平 先将得失电子数配平 再观察两边电荷 若左边反应物缺正电荷 一般 加 h 右边生成物加水 若左边反应物缺负电荷 一般加 oh 右边生成物加水 然后进 行两边电荷数配平 4 当方程式中有多个缺项时 应根据化合价的变化找准氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物 5 整体配平 指某一氧化还原反应中 有三种元素的化合价发生了变化 但其中一种 反应物中同时有两种元素化合价升高或降低 这时要进行整体配平 1 2018 高考北京卷 下列实验中的颜色变化 与氧化还原反应无关的是 abcd 实验naoh 溶液滴入石蕊溶液滴入氯水na2s 溶液滴入热铜丝插入稀硝酸 20 feso4溶液中中agcl 浊液中中 现象 产生白色沉淀 随 后变为红褐色 溶液变红 随后迅 速褪色 沉淀由白色逐渐变 为黑色 产生无色气体 随 后变为红棕色 解析 选 c naoh 溶液滴入 feso4溶液中 发生反应 2naoh feso4 fe oh 2 na2so4 生成白色沉淀 fe oh 2 fe oh 2迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的 fe oh 3 4fe oh 2 o2 2h2o 4fe oh 3 后一过程发生了氧化还原反应 a 项不符合题意 氯 水中含有 hcl 和 hclo 溶液呈酸性 能使石蕊溶液变红 次氯酸具有强氧化性 能将红色 物质氧化 溶液红色褪去 该过程发生了氧化还原反应 b 项不符合题意 na2s 溶液滴入 agcl 浊液中 发生了沉淀的转化 na2s 2agcl ag2s 2nacl 此过程中不涉及氧化还原 反应 c 项符合题意 将铜丝插入稀硝酸中 发生反应 3cu 8hno3 稀 3cu no3 2 2no 4h2o 生成无色气体 no no 能与空气中的氧气发生反应变为红棕色 2no o2 2no2 这两步反应都是氧化还原反应 d 项不符合题意 2 2017 高考天津卷 下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 a 硅太阳能电池工作时 光能转化成电能 b 锂离子电池放电时 化学能转化成电能 c 电解质溶液导电时 电能转化成化学能 d 葡萄糖为人类生命活动提供能量时 化学能转化成热能 解析 选 a a 项 硅太阳能电池工作时 光能转化为电能 与氧化还原反应无关 b 项 锂离子电池放电时 化学能转化为电能 原电池总反应为氧化还原反应 c 项 电解 质溶液导电时 电能转化为化学能 总反应为氧化还原反应 d 项 葡萄糖为人类生命活 动提供能量时 发生氧化还原反应 化学能转化为热能 3 2017 高考全国卷 28 15 分 水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件 某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧 实验步骤及测定原理如下 取样 氧的固定 用溶解氧瓶采集水样 记录大气压及水体温度 将水样与 mn oh 2碱性悬浊液 含有 ki 混 合 反应生成 mno oh 2 实现氧的固定 酸化 滴定 将固氧后的水样酸化 mno oh 2被 i 还原为 mn2 在暗处静置 5min 然后用标准 na2s2o3溶液滴定生成的 i2 2s2o i2 2i s4o 2 32 6 回答下列问题 1 取水样时应尽量避免扰动水体表面 这样操作的主要目的是 2 氧的固定 中发生反应的化学方程式为 21 3 na2s2o3溶液不稳定 使用前需标定 配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯 玻璃 棒 试剂瓶和 蒸馏水必须经过煮沸 冷却后才能使用 其目的是杀菌 除 及二氧化碳 4 取 100 00ml 水样经固氧 酸化后 用amol l 1na2s2o3溶液滴定 以淀粉溶液做 指示剂 终点现象为 若消耗 na2s2o3溶液的体积为bml 则水样中 溶解氧的含量为 mg l 1 5 上述滴定完成时 若滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏 填 高 或 低 解析 1 取水样时避免扰动水体表面 这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际 溶解氧量基本相同 以减小实验误差 2 根据水样与 mn oh 2碱性悬浊液反应生成 mno oh 2 可写出固氧的反应为 o2 2mn oh 2 2mno oh 2 3 由于 na2s2o3溶液不稳定 使用前 需标定 配制该溶液时无需用容量瓶 只需粗略配制 故配制 na2s2o3溶液时 还需要用到 的玻璃仪器为量筒 所用蒸馏水必须经过煮沸 冷却后才能使用 这样能除去水中溶解的 氧气和 co2 且能杀菌 4 根据 可知 mno oh 2能将水样中的 i 氧化为 i2 滴定过程中 用淀 粉溶液做指示剂 在滴定终点前淀粉遇 i2变蓝 达到滴定终点时 i2完全被消耗 溶 液蓝色刚好褪去 根据关系式 o2 2mno oh 2 2i2 4na2s2o3 结合消耗n na2s2o3 amol l 1 b 10 3l ab 10 3mol 可求出 100 00ml 水样中溶解氧的质量为 ab 10 3mol 32g mol 1 8ab 10 3g 8abmg 则该水样中溶解氧的含量为 1 4 8abmg 0 10000l 80abmg l 1 5 滴定完成时 滴定管尖嘴处留有气泡 会导致读取的 na2s2o3标准溶液的体积偏小 根据关系式 o2 4na2s2o3可知 测定的溶解氧的含量偏低 答案 1 使测定值与水体中的实际值保持一致 避免产生误差 2 o2 2mn oh 2 2mno oh 2 3 量筒 氧气 4 蓝色刚好褪去 80ab 5 低 一 选择题 1 2020 太原期末 下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是 a 用葡萄糖制镜或保温瓶胆 b 用漂白液杀菌 消毒 c 用 na2sio3溶液制备木材防火剂 d 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 22 解析 选 c 葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应 生成银单质 葡萄糖做还原剂被 氧化 故 a 不选 用漂白液杀菌 消毒利用了 naclo 的强氧化性 故 b 不选 用 na2sio3 溶液制备木材防火剂不发生氧化还原反应 与氧化性或还原性无关 故 c 选 高锰酸钾可 氧化具有催熟作用的乙烯 从而达到保鲜水果的目的 故 d 不选 2 下列实验中 颜色的变化与氧化还原反应有关的是 a 向紫色石蕊试液中加入盐酸 溶液变红 b 饱和 fecl3溶液在沸水中变成红褐色胶体 c 向 feso4溶液中滴加 naoh 溶液 生成的沉淀由白色迅速变成灰绿色 最后变成红 褐色 d so2使滴有酚酞的 naoh 溶液褪色 解析 选 c 向 feso4溶液中滴加 naoh 溶液 首先得到白色沉淀 fe oh 2 fe oh 2迅 速与空气中的 o2发生氧化还原反应得到红褐色的 fe oh 3 3 2020 上海闵行区期末 fecl3溶液吸收 h2s 的原理为 2fe3 h2s 2fe2 2h s 下列说法正确的是 a h2s 做氧化剂 b 还原性 h2s fe2 c fe3 发生氧化反应 d 每消耗 1molh2s 转移 4na个电子 解析 选 b h2s s 硫元素化合价升高 发生氧化反应 h2s 做还原剂 a 错误 h2s 做还原剂 fe2 为还原产物 还原性 h2s fe2 b 正确 fe3 fe2 fe 元素化合价降 低 fe3 发生还原反应 c 错误 根据得失电子守恒可知 该反应每消耗 1molh2s 转移 2na 个电子 d 错误 4 2020 亳州质量检测 cl2是纺织工业常用的漂白剂 na2s2o2可做漂白布匹后的 脱氯剂 s2o和 cl2反应的产物之一为 so 下列说法中不正确的是 2 32 4 a 该反应中还原剂是 s2o2 3 b h2o 参与该反应 且做氧化剂 c 根据该反应可判断氧化性 cl2 so2 4 d 该反应中 每生成 1molso 可脱去 2molcl2 2 4 解析 选 b 反应的离子方程式为 s2o 4cl2 10oh 2so 8cl 5h2o 反 2 32 4 应中 s 元素化合价升高 cl 元素化合价降低 故 s2o做还原剂 cl2做氧化剂 a 正确 2 3 b 错误 在氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性 故氧化性 cl2 so c 正确 由上述离子方程式可知 反应中每生成 1molso 可脱去 2 42 4 2molcl2 d 正确 5 水是一种重要的资源 它同时在化学反应中担任着重要 23 的角色 既可作为反应物又可作为生成物 如图中和水相连的物质都能和水发生反应 则 有关说法正确的是 a 上述反应中属于氧化还原反应的有 b 和 中都有氧气生成 且生成 1molo2转移的电子数相同 c 反应中 水都既不做氧化剂也不做还原剂 d 中水做氧化剂 中水做还原剂 解析 选 c h2o 与 na2o so3 mg3n2的反应不属于氧化还原反应 其余反应均属于氧 化还原反应 a 错误 中 2na2o2 2h2o 4naoh o2 生成 1molo2转移 2mole 中 2f2 2h2o 4hf o2 生成 1molo2转移 4mole b 错误 反应中 水都既不做氧化 剂也不做还原剂 c 正确 中水做还原剂 中水做氧化剂 d 错误 6 2020 上海黄浦区期末 在硫酸溶液中 naclo3和 na2so3按 2 1 的物质的量之比完 全反应 生成一种棕黄色气体 x 则 x 为 a cl2 b cl2o c clo2 d cl2o5 解析 选 c na2so3被氧化为 na2so4 s 元素化合价由 4 价升高为 6 价 naclo3中 cl 元素的化合价降低 设 cl 元素在还原产物中的化合价为x 根据得失电子守恒有 1 6 4 2 5 x 解得x 4 故棕黄色气体 x 的化学式为 clo2 7 2020 信阳期末 在酸性介质中 向 mnso4溶液中滴加 nh4 2s2o8 过二硫酸铵 溶 液会发生如下反应 mn2 s2o h2o mno so h 未配平 下列说法不正确 2 8 42 4 的是