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文档简介

第5讲氧化还原反应

【课标要求】

1.能依据物质类别和元素价态列举某种元素的典型代表物;能从物质类别和元素价态变化的

视角说明物质的转化路径。

2.能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测物质的化学

性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。

【学科素养】

L宏观辨识与微观探析:能正确辨别氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;能灵活运用氧

化还原反应的相关规律。

2.变化观念与平衡思想:能从原子、分子水平分析化学变化的本质;能对具体物质的性质和

化学变化做出解释和推测。

为教师备深、校课

教师独具

知谓枪架-建构体系提供丰富教学资源

本质。电广的转移(得失或偏移)

活泼非金属单质特征。反应前后元素化合价发生变化

高价态的化合物或离广银化剂表示方法双线触

过氧化物

常见的------二(单线桥法

活泼金属单质

辄化剂与二^失电了•守恒

某些非金屈单质还原剂

还原剂方程式配平原则「质量守恒

较低价态的化合物或离广[电荷守恒

过氧化物

与四种基本反应类型的关系

根据方程式判断

守恒规律

氧化性、

根据“二表、一律“判断p;■—二价态归中规律

还原性的(基本规律)-也化规歧化反应规律

根据反应条件判断强弱判断

强者优先规律

根据“两池”判断

根据相同条件下被辄化(还原)的程度判断,

考情播报

2021山东等级考第13题

2021浙江6月选考第8题

考点一:氧化还原反应的概念

2021湖南选择考第8题

2020山东等级考第2题

考点二:氧化性、还原性强弱的比

2018北京高考第28题

2020全国H卷第26题

考点三:氧化还原反应的规律

2019江苏高考第18题

2021浙江6月选考第8题

考点四:氧化还原反应的配平与计2021湖南选择考第8题

算2020浙江6月选考第10题

2020全国I卷第26题

命题分析

分析近五年高考试题,高考命题在本讲有以下规律:

1.从考查题型上看,高考命题以选择题和非选择题呈现。

2.从考查内容和命题思路上看,主要有以下两个方面:

(1)以STSE或元素化合物为载体,考查氧化还原反应的概念理解、定量计算。

(2)以综合实验或化工流程为载体,考查氧化还原反应的配平及计算等。

备考策略

根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:

(1)强化氧化还原反应概念的理解,根据化合价进行概念的定性判断,根据电子转移进行概念

的定量分析;

(2)强化氧化还原反应规律的运用,特别是得失电子守恒规律在氧化还原反应配平及计算中的

应用。

考点一:氧化还原反应的概念(基础性考点)

必备知识•夯实

一、从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应

1.本质和特征

2.相关概念及其关系

JL电子.化合价升高,被疑化

(还募剂卢曳健丽卢生便冢朝当氧化工物)

~T~~3~

(反.物)(生.物)

(氧.剂卢"(国叫丝上叵萩应隹与函、物)

~□__________t~~

血电九化合价降低,被还原

3.电子转移的表示方法

请分别用双线桥法和单线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目。

(1)双线桥法

失去3X2b

I\

3CU+8HNO(#)----3CU(NO)+2NOf+4HO

I332f2

得至I23eo

(2)单线桥法

6e-

3CU+8HNO3(#)'3CU(N03)2+2N0f+4呢。

4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系

一〔痴版蓼石而花各应应息取花沃原反应:;

W所

一〔有吊流至汲而芬葡应应息取彳函康反应

辨易错

(1)在氧化还原反应中,非金属单质不一定是氧化剂(J)

提示:在氧化还原反应中,非金属单质可以作还原剂,例如C+乩。直退C0+H2,C作还原剂

(2)某元素从游离态变为化合态,则该元素一定被还原(X)

提示:从0价变为正价,则被氧化,从0价变为负价,则被还原

(3)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(V)

提示:302丝曳2。,有单质参加,有单质生成,为非氧化还原反应

(4)含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性(X)

提示:含最高价元素的化合物,具有氧化性,但不一定有强氧化性

二、从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂

1.常见的氧化剂

常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如

+3+

Ch浓硒HNOjKMnO4(H)FeCnC^XH+)

!IIII1

CFSChNO或NChMn2+Fe?+或FeCr^

2.常见的还原剂S

常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离

子、某些非金属单质及其氢化物等。如

施嬴)一ZnH,COFe2+H,SV

《化产吵一迎力H\CC\hFIe"S)_____h!_

3.元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。如

S%0

SO2H2O2

SO?-O2

其中FeS+、SO2主要表现还原性,主要表现氧化性。

辨易错

(1)金属单质只有还原性,没有氧化性(J)

提示:金属没有负价,金属单质只能失去电子,只有还原性

(2)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性(X)

提示:Fe?+既有氧化性,又有还原性,MnO具有氧化性

4

(3)%2。2与水的反应中,水是还原剂(义)

提示:Na,。?既作氧化剂,又作还原剂

(4)KC1O3f一定需要加入氧化剂才能实现(X)

提示:KC103f。2可以发生自身氧化还原反应:2KC1O:;地❷2KC1+30U

关键能力•进阶

,能力点:氧化还原反应的概念

迁移应用

•命题角度一:氧化还原反应的判断

1.(2022•珠海模拟)下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是()

A.高炉炼铁B.海水提镁

C.煨烧石灰石D.氯碱工业

【解析】选C。A.高炉炼铁中一氧化碳的生成、氧化铁生成铁都是氧化还原反应,A错误;B.

海水提镁中电解氯化镁生成镁单质是氧化还原反应,B错误;C.石灰石煨烧分解生成氧化钙

和二氧化碳不是氧化还原反应,C正确;D.氯碱工业中电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢

氧化钠是氧化还原反应,D错误。

2.(2022•丹东模拟)二氧化氯(C10J是国际上公认的安全无毒的绿色消毒剂。它的一种制备

原理为2NaC10;(+H202+H2S04=Na2S0.+2C102t+02t+2HQ,下列说法正确的是()

A.该反应中NaCIQs发生了氧化反应

B.该反应中比0?既是氧化剂又是还原剂

C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1

D.每生成标准状况下2.24LOz时转移0.2mol电子

【解析】选D。A.NaC103中C1元素化合价从+5降低到+4价,得到电子,发生了还原反应,

A错误;B.HzOz中0元素从一1价升高到0价,被氧化,作还原剂,B错误;C.氧化产物为a,

还原产物为C102,根据化学方程式可知其物质的量之比为1:2,C错误;D.根据化学方程式

可知,〜2e,所以每生成标准状况下2.24L02时转移0.2mol电子,D正确。

•命题角度二:氧化还原反应概念的判断

3.(2021•浙江6月选考)关于反应K2H3l06+9HI=2Kl+4l2+6HO下列说法正确的是()

A.KMJOe发生氧化反应

B.KI是还原产物

C.生成12.7gL时,转移0.1mol电子

D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1

【解析】选D。A.反应中碘元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误;

B.KI中的「由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B

错误;C.12.7gIz的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4molI2转移1mol

电子,则生成0.05molL时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;D.反应中HI为还

原剂,K2H31。6为氧化剂,在反应中每消耗1molK2H就有7moiHI失电子,则还原剂与氧

化剂的物质的量之比为7:1,D正确。

4.化工生产中用次磷酸钠(NaH2P。2)进行化学镀铜,具有体系稳定性好、无毒性等优点,反应

原理为CuS0」+2NaH2Poz+2NaOH=Cu+2NaH2POs+NaeSO’+H"。下列说法错误的是()

A.NaH2PO2中P元素的化合价为+1价

B.反应中氧化剂只有CuSO,

C.上述化学反应中每转移1mole,生成员5.6L(标准状况)

D.已知H3POz与足量NaOH反应只生成NaH2P02,则NaH2P02为正盐

【解析】选B。根据元素化合价代数和等于0,NaH2P0,中P元素的化合价为+1价,故A正确;

反应中铜、氢元素化合价都降低,所以氧化剂不仅只有CuSO”故B错误;根据化学方程式,

生成1mol氢气转移4mole,每转移1mole,生成乩5.6L(标准状况),故C正确;已

知H3P0?与足量NaOH反应只生成NaH2POr则NaH2P0?为正盐,故D正确。

教师

专用

1.(2022•济南模拟)NH,催化还原N0是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图1;

研究发现在催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法不正确的是()

2NH2Fe3+

过程1(HjO

2++过程ni

2Fe-NH2+2H

2NO--^>0.502

II?SHO2FE2++2A+

2N2+2H2O

图2

A.NH,催化还原N0为放热反应

B.过程I中NFL断裂极性键,需要吸收能量,Fe"体现了氧化性

2++3+

C.过程m的离子方程式:4Fe+4H+02=4Fe+2H,0

D.反应过程中,反应物为NH:;、0八NO,Fe3\Fe?+为中间产物

【解析】选D„根据反应能量关系图,反应物总能量比生成物总能量高,所以该反应是放热

反应,故A正确;N%中共价键为极性键,参与反应发生断键,Fe"转化为Fe?+,得电子降价,

体现氧化性,故B正确;根据关系图,Fe2+在酸性条件下,被氧气氧化形成Fe",离子方程

式书写正确,故C正确;根据转化关系,Fe?+应为催化剂,Fe?+是反应过程中的中间产物,故

D错误。

3+

2.(2022•石家庄模拟)ME可作高能燃料的氧化剂,它可由以下反应制得:HNF2+Fe->N2F4

t+Fe?++H+(未配平),下列说法正确的是()

A.被氧化的元素是F

B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1

C.NE的氧化性强于Fe>的氧化性

D.若生成0.1molNM,转移电子0.4mol

【解析】选B。反应前后F元素化合价均为一1价,F元素没有被氧化,故A错误;Fe?+化合

价由+3降低为+2,Fe计是氧化剂,HNF?中N元素化合价由+1升高为+2,HN&是还原剂,

根据化合价升降规律,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,故B正确;Fe计是氧化剂、

MR是氧化产物,Fe"氧化性强于NB的氧化性,故C错误;HNF?中N元素化合价由+1升高

为+2,若生成0.1molN2F4,转移电子0.2mol,故D错误。

【点睛笔】

关于氧化还原概念的理解

(1)定性判断:氧化还原反应的定性判断一一升失氧、降得还;剂性一致,其他相反。

⑵定量分析:氧化还原反应的定量分析一一标变价,连双线,注得失,注意转移电子数为氧

化剂得电子数或还原剂失电子数。

(3)综合计算:氧化还原反应的综合计算,可以根据化学方程式列比例式;也可根据得失电子

守恒,列等量式。

考点二:氧化性、还原性强弱的比较(基础性考点)

必备知识•夯实

一、氧化性、还原性的概念

1.氧化性是指物质得电子的性质(或能力):还原性是指物质失电子的性质(或能力)。

2.元素价态与氧化性、还原性的关系

最高价态——只有氧化性,如H2s0八KMnQ,等;最低价态——只有还原性,如金属单质、C「、

Sz一等;

中间价态一一既有氧化性又有还原性,如Fe3S、CL等。

)辨易错

(1)得(失)电子数目越多,氧化(还原)性越强(X)

提示:Na的还原性比A1强,但Na失电子少

(2)难失电子的物质一定易得电子(X)

提示:稀有气体的原子既难失电子,又难得电子

(3)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼(X)

提示:N的非金属性较强,但岫的性质比较稳定,氧化性较弱

二、氧化性、还原性强弱的比较

1.依据反应原理

失电子,化合价升高,被氧化

I~4

还原剂+氧化剂一氧化产物+还原产物

______________f

得电子,化合价降低,被还原

氧化性:氧化剂2氧化产物;

还原性:还原剂2还原产物。

2.依据金属、非金属的活动性顺序

(1)根据金属活动性顺序来判断:

在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,其单质还原性就越强;对应离子的氧化性就越

弱(粕、金除外)。

K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au

失电子能力逐渐减弱,还原性逐渐减弱"

K+(中+、「Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pl)2+(H+)Cif+H^+Ag+

得电子能力逐渐增强,氧化性逐渐增强*

(2)根据非金属活动性顺序来判断:

在非金属活动性顺序表中,非金属位置越靠前,其单质氧化性就越强;对应离子的还原性就

越弱。

F()ClBrIS

-------------------->

/金属原子的氧化性逐渐减弱

F-C)2-Cl-Br-TS2"

/金属阴离子的还原性逐渐增强〉

3.依据反应条件及反应的剧烈程度

反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度

高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。

2KMnO.1+16HC1=2KC1+2MnCl2+5Cl2t+8H。

A催化剂

Mn()2+4HC1(浓)乙△MnCl2+Cl2t+2H,0,O2+4HC1△2C12+2H,O,

由化学方程式知氧化性:KMnO4>Cl2,MnO2>Cl2,02>Cl2,

由反应条件知氧化性:KMn0f>Mn02>02o

4.依据氧化还原反应的程度

(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,根据2Fe+3c卜电燃2FeCl3,Fe+S△FeS,可以推知氧化性:C12>SO

(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。

3+2+

例如,根据Cu+2Fe"=Cu2++2Fe2+,3Zn+2Fe=3Zn+2Fe,可以推知还原性:Zn>Cuo

微点拨根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法

(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HAO)稀乩SO.”浓

HN(V稀HNOs,还原性:浓HC1>稀HC1。

(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)性越强其氧化性(还原性)越强。

辨易错

(1)同一元素的化合价越高,其氧化性越强(X)

提示:NaClO的氧化性强于NaClOi

⑵稀硝酸与Cu反应生成NO,而浓硝酸与Cu反应生成NO?,稀硝酸得电子更多,故稀硝酸的

氧化性大于浓硝酸(X)

提示:浓硝酸氧化性强于稀硝酸

⑶金属性:Fe>Cu,则氧化性:Fe3+<Cu2+(X)

提示:氧化性:Fe2+<Cu2+<Fe3+

(4)物质的氧化性(还原性)与浓度、温度、酸碱性等因素有关(J)

5.依据元素周期表判断

(1)同主族元素从上到下形成单质的还原性增强,氧化性减弱;

(2)同周期元素,从左向右元素形成的单质还原性减弱,氧化性增强。

6.根据元素的价态高低判断

元素处于高价的物质一般具有氧化性,元素处于低价的物质一般具有还原性,元素处于中间

价态时,该物质既有氧化性,又有还原性。对于同一种元素,一般是价态越高,其氧化性就

越强;价态越低,其还原性越强。如氧化性:Fe:,+>Fe2+.S(+6)>S(+4)>S(0),特例:HC10

>HC102>HC103>HC101(氧化性)。

7.根据电化学原理判断

(1)两种不同的金属构成原电池的两极,还原性:负极金属〉正极金属;

(2)电解池中,氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电,还原性强的非金属阴离子优先在阳

极放电。

关键能力•进阶

•命题角度一:比较性质强弱

1.已知有如下反应:

-+

①CIO;+5C1+6H==3C12+3H2O

@2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+12

③2FeC12+Ck=2FeCL

判断下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是()

3+3+

A.Ck>C10,>Fe>I2B.Cl2>C10„>I2>Fe

3+3+

C.CIO.;>Cl2>Fe>I2D.C103>Fe>Cl2>I2

3+

【解析】选Co①中C10:s是氧化剂,Ck是氧化产物,所以氧化性:Cl()3>C12;②中Fe

3+

是氧化剂,L是氧化产物,所以氧化性:Fe>I2;③中CL是氧化剂,Fe计是氧化产物,所

3+

以氧化性Ck>Fe3+;综上得氧化性顺序为CIO,>Cl2>Fe>I2o

2.(2022・惠州模拟)在含有Cu(N03)2、Zn(N03)2、Fe(N03)3^AgNOs各0.1mol的混合溶液中加

入0.1mol铁粉,充分搅拌后铁完全反应,同时析出0.1molAgo则下列结论中不正确的是

()

A.向反应后的溶液中继续加入少量铁粉,铁粉可以继续溶解

B.氧化性:Ag+>Cu2+>Zn2+

C.反应后溶液的质量减轻

D.反应后溶液中Ci?+与Fe?+的物质的量之比为1:1

【解析】选D。向混合溶液中加入0.1mol铁粉,充分搅拌后铁完全反应,同时析出0.1mol

Ag,且Fe"和Ag+亦完全反应:2Ag++Fe=F*+2Ag,2Fe;!++Fe==3Fe2+,向反应后的溶液

中继续加入少量铁粉,发生Fe+Ci?+=Fe"+Cu,铁粉可以继续溶解,故A正确;根据金属

活动性顺序表可知氧化性:Zn2+<Cu2+<Ag+,故B正确;发生2Ag++Fe=Fe2++2Ag,置换

出Ag,0.1molFe的质量小于0.1molAg的质量,导致溶液质量减轻,故C正确;由反应

2Ag++Fe=Fe/+2Ag,2Fe3++Fe=3Fe2+,可知反应共生成0.2molFe2+,而0.1molCu2

+没有参加反应,则反应后溶液中C/+与Fe?'的物质的量之比为1:2,故D错误。

•命题角度二:判断反应发生

3.(2022•日照模拟)已知Cog,在酸性溶液中易被还原成Co?+,且还原性::T>Fe2+>Cl->

Co2+o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.CO203+6HC1=2COC12+C12t+3H20

3+-2+

D.2Fe+2I=2Fe+I2

【解析】选A。A.根据氧化性是Cb>FeC13>l2,因此氯气可以氧化Fe?+,也可以氧化「,但

是碘离子还原性强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,正确的离子方程式是CL不足时,Ch

2+3+

+21=2C1+L(Fe2+不反应),Cl?过量时,3Cl2+2Fe+4r=6C1+2I2+2Fe,所以A

不可能发生,故A正确;B.根据反应:Cl2+FeI2=FeCl2+I2>得出氧化性是C12>L,和题意

相符合,反应可能发生,故B错误;C.根据反应:CO203+6HC1=2COC12+C12t+3H20,得出

氧化性是Co20:i>Cl2,和题意相符合,反应可能发生,故C错误;D.根据反应2Fe"+2I=2Fe?

++Iz,得出氧化性是FeCL>l2,和题意相符合,反应可能发生,故D错误。

4.根据下列反应:

3+2+

(l)2Fe+2r=2Fe+I2

(2)2MnO+16H++10Cr=2Mn2++5Clt+8H0

422

2+3+

(3)2Fe+Cl2=2Fe4-2Cr

若要从含有Cl-、「、Fe?+的混合液中,只除去厂,而要2+和C厂不被氧化,则应向混合溶液

中加入()

A.KMnOtB.Cl2C.FeCl2D.FeCL

【解析】选Do由题目给的三个离子方程式可以得出它们的氧化性强弱由大到小的顺序是

MnO>Cl>Fe3+>I,要从含有C「、1一、Fe?+的混合液中,只除去「,而Fe?+和C「不被

422

氧化,则应向混合溶液中加入氧化性比L强,但是比CL、Fe'+弱的氧化剂,所以A、B错,C

没有氧化性。

考点三:氧化还原反应的规律(应用性考点)

必备知识•夯实

1.电子转移守恒规律

氧化还原反应中氧化剂用电子总数等于还原剂失电子总数,化合价降低总数等于化合价升高

总数。

2.价态规律

(1)升降规律

氧化还原反应中,化合价有升必有隆,升降总值相等。

⑵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f中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。

例如H2s与浓硫酸的反应:

________失6e~~_________

I

-2+60+1

H,S+H,S(工(浓)^S。+S()2+2H,()

I________________f

得6e

(错误)

失2寸

「-1

-2+60,+1

S+H,S(%(浓)一S;+S(X+2H”()(正确)

‘I_________________________f一

得2£

(3)歧化规律

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,遵循“中间价一高价十

低价二如Cb与NaOH溶液的反应:C12+2NaOH=NaC1+NaC10+H20o

3.先后规律

(1)同时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。如在FeBn溶液中通入少

量S时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe”先与Ck反应。

(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe'+、Cu"的溶

液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+,所以铁粉先与Fe"反应,然后再与Cu"反应。

4.强弱规律

自发进行的氧化还原反应,一般遵循强氧化剂制弱氧化剂,强还原剂制弱还原剂,即“强制

弱”的规律。

辨易错

(1)在氧化还原反应中,还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数(V)

(2)硝酸铜受热分解的产物可能为CuO、NO?、N0(X)

提示:产物的化合价均降低,不符合电荷守恒定律

(3)S(X具有还原性,不能用浓硫酸来干燥(义)

提示:SO2和浓硫酸的硫元素价态相邻,不发生反应

(4)锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中,锌首先与硝酸铁反应置换出铁(X)

提示:锌首先将Fe?+还原为Fe2+

(5)在CO?中,Mg燃烧生成MgO和C,在该反应条件下,Mg的还原性强于C的还原性(J)

提示:2Mg+C()2三占燃显2MgO+C,Mg为还原剂,C为还原产物,故Mg的还原性强于C的还原性

关键能力•进阶

1.(2022•江门模拟)物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图

为硫及其部分化合物的“价-类二维图”,下列说法错误的是()

硫元素的化合价

YH2s0“Na2s

+6

+4Z

SO:H2SO3

+2

0---------.S

-2X:

气态氢单质氧化物酸钠盐物质的类别

化物

A.S与0,在点燃时经一步反应无法生成Y

B.Z作氧化剂时,理论上可被还原为S单质

C.X的水溶液在空气中放置,易被氧化

D.X、Y、Z中只有Z属于电解质

【解析】选D。A.Y是SO”硫单质与氧气不能在点燃时经一步反应生成SO:;,A项正确;B.Z

为NazSOs,根据氧化还原反应价态变化规律可知Na2sO3可被还原为S单质,B项正确;C.X为

H?S,H2s水溶液中硫元素易被空气中的氧气氧化生成硫单质,C项正确;D.H2S(X),NazSOKZ)

属于电解质,SOKY)属于非电解质,D项错误。

2.(2022•武汉模拟)神舟十二号全面使用国产芯片,其中制作芯片的刻蚀液为硝酸与氢氟酸

的混合溶液,其工艺涉及的反应为Si+HNO:i+6HF=H2SiF6+HN02+H2+H20,下列说法正确的

是()

A.HaSiFe中Si元素的化合价为+6价

B.该反应中,HNO3仅作氧化剂

C.该反应中,生成2.24LH?时,被氧化的Si为0.1mol

D.芯片刻蚀液可用稀硝酸代替

【解析】选B。A.根据H为+1价,F为一1价,可知HzSiFe中Si元素的化合价为+4价,错

误;B.该反应中,N元素化合价降低,HN03仅作氧化剂,正确;C.无标准状况,不能计算2.24

LH2的物质的量,错误;D.芯片硅不能和稀硝酸反应,错误。

3.(2022•湛江模拟)2020年9月,研究人员在金星大气中探测到了磷化氢(PHJ气体。PH:i

常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫,一种制备P4的流程如图所示:

(一

PH3IIP

过量浓NaOH溶液分解

白磷(Pi)------------------->

次磷酸钠硫酸“来取、

一*次磷酸

(NalLPOo)

下列说法错误的是()

白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为P“+3Na0H(浓)+3H20△PH"+3NaH2P02

A.

B.次磷酸的分子式为H3Po”属于一元酸

C.流程中,PH:;属于还原产物

D.理论上,1mol白磷可生产2molPH:,

【解析】选D。A.由流程分析白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为P.I+3NaOH(浓)+

3H4APH3f+3NaH2PA正确;B.由次磷酸钠分子式可得,次磷酸的分子式为H3P0〃由

于氢氧化钠过量所以其属于一元酸,B正确;C.反应P,+3NaOH(浓)+3H2()APH,t+

3NaH2PO2中,P元素的化合价由0价降至PH,中的一3价,PL为还原产物,C正确;D.根据图

示可知发生的反应有P“+3NaOH(浓)+340^PH3t+3NaH2PO2、2NaH2POs+HRO-Na2s0,+

2H3P0八2H3P02=PH:it+H;!PO„所以PL2.5PH:“若起始时有1molP,参力口反应,则整个工业

流程中共生成2.5molPH3,D错误。

教师

专用

(2022•天津模拟)元素铭(Cr)的几种化合物存在如图转化关系:

、।K()H溶液KCr(为溶液乩(方溶液,作(1()|溶液H2s()、式1溶液

CR°3固体©―>绿色⑤―>黄色一犷*橙红色

2-2-

已知:2CrO+2H+=^^Cr0+H0

4722

下列判断错误的是()

A.反应①表明Cn。,可能有两性氧化物的性质

B.反应②利用了HO:的氧化性

C.反应③中溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的

D.反应①②③中格元素的化合价均发生了变化

【解析】选D。A.反应①中CnOs与强碱反应生成盐和水,同时Cr&为金属氧化物,金属氧化

物一般能与酸反应生成盐和水,因此Cn03可能有两性氧化物的性质,A正确;B.反应②中Cr

由+3升高为+6,被过氧化氢氧化,利用了H。的氧化性,B正确;C.反应③中氢离子浓度

增大,2CrO+2H'=F^CrO.+m0正向移动,溶液颜色由黄色变为橙红色,即反应③中

472

溶液颜色变化是由化学平衡移动引起的,C正确;D.反应①前后Cr化合价均为+3价,未变

化,反应③前后Cr化合价均为+6价,未变化,D错误。

考点四:氧化还原反应的配平与计算(综合性考点)

关键能力•进阶

/能力点一:氧化还原反应的配平

1.氧化还原方程式配平的基本原则

,、氧化剂和还原剂得失电子总数

T电子守恒)一相等,化合价升高总数=化合

平•

价降低总数

大T质量守恒H反应前后原户的种类和个数不变)

离子反应前后,阴、阳离子所带

则-(电荷守恒)~

电荷总数相等

2.氧化还原方程式配平的一般步骤

T标变价H标明反应前后变价元素的化合价)

配T?丽N列出化合价的变化值)

T求总数通过求最小公倍数使化合价升降总值相聚

五NI

步确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产

-(aW)-物的化学计量数.观察法配平其他物质的

化学计量数

1-(查守恒乂检查质量、电荷、电子转移是否守恒)

3.氧化还原反应的配平技巧

(1)正向配平法(适用于归中反应或化合反应等)

氧化剂和还原剂是不同的物质,从方程式左端列得失,确定氧化剂和还原剂的系数。

.+5-I0

例如_KIO3t-KI+H2sor=K2SQ1+_12t____H20

I得5e-I失e、5

该反应属于归中反应,L既是氧化产物又是还原产物。从方程式左端分析,KIQ,的I化合价

为+5,后来变成0价,得到5个e,KI的I为一1价,后来变成0价,失去1个e,最小

公倍数为5。因此,KIO,的系数为1,KI系数为5,再根据原子守恒确定LSO」的系数为3,I?

的系数为3,40的系数为3,所以系数依次为1、5、3、3、3、30

(2)逆向配平法(适用于歧化反应和分解反应等)

氧化产物和还原产物是不同的物质,从方程式右端列得失,确定氧化产物和还原产物的系数。

例如NO2+H2O=HNOj+—NO

失e-得2e-

该反应属于歧化反应,N0,既是氧化剂又是还原剂。从方程式右端开始分析,HNO3中的N为+

5价,NO中的N为+2价,NO?中的N为+4价,生成HN(X失去1个“,生成NO得到2个e.

得失电子最小公倍数为2,因此,HNQ、系数为2,NO系数为1,再根据原子守恒确定其他系数,

所以系数依次为3、1、2、1。

(3)“缺项”配平的原则

对于化学反应方程式,所缺物质往往是酸、碱或水,补项的两原则

条件补项原则

酸性条件下缺H(氢)或多0(氧)补H*,少0(氧)补H20(水)

-

碱性条件下缺H(氢)或多0(氧)补H20(水),少0(氧)补0H

例如V2O5在酸性条件下具有较强的氧化性,其对应的还原产物为V",写出向V2O5酸性悬浊液

中通入SO?发生反应的离子方程式为2sO2+VZ()5+2H+=2SO+2严+乩0。

4

迁移应用

1.正向配平

(1)KI+K103+H2s12+K2s0,+H,0

+2+

(2)------------------MnO4+------------------H+------------------Cr=------------------Mn+------------------Cl2t+------------------H20

【解析】(1)1个KI失e,1个KIOs得5e,根据得失电子守恒,KI、KKh的化学计量数为5、

1,再根据原子守恒,配平化学方程式为5KI+K10+3HS0=31+3KS0+3H0⑵1个MnO

:i24224204

得5e,1个C「失e,根据得失电子守恒,MnO、C「的化学计量数为1、5,由于C「转化

4

为氯气,系数必须为偶数,则MnO、C「的化学计量数为2、10,再根据原子守恒和电荷守

4

恒,配平离子方程式为2MnO+16H++10Cr=2Mn2++5Clt+8H0

422o

答案:(1)513333(2)21610258

2.逆向配平

(1)S+_____KOH=K2S+K2sO3+H20

(2)P,+KOH+H20=KBPO.4-PH:i

【解析】⑴生成1个K2s得2e,生成1个K2sQ,失4e,根据得失电子守恒,&S、K2s0,的化

学计量数为2、1,再根据原子守恒,配平化学方程式为3S+6K0H=2K2S+K2SO3+3H200(2)

生成1个K3P成失5e,生成1个P也得3“,根据得失电子守恒,Kg、PH:,的化学计量数为3、

5,再根据原子守恒,配平化学方程式为2P4+9K0H+3H?0=3K3Po“+5PH3。

答案:(1)36213(2)29335

3.缺项配平

(1)MnO+H0,+=

42

2+

Mn+021+______H20

(2)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AIN)的反应体系中的物质有AI2O3、C、N2>AIN、COo

请将A1N之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。

++=A1N+

【解析】(1)根据MnO,4—Mn"得5e,4H202fo2失2e\MnO,、H。的化学计量数为2、5,再

根据原子守恒、电荷守恒配平方程式为2MnO+5H0+6H'=2Mn2h+501+8H0o(2)根据

42222

AIN为生成物,则AIG、N?为反应物,根据N的化合价降低,则碳元素化合价升高,C为反应

物,CO为生成物,再配平化学方程式:A1203+3C+N2=2A1N+3C0O

+

答案:(1)256H258(2)A12O33CN,23C0

/能力点二:氧化还原反应的计算

1.计算依据

对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质一一反应中氧化剂得到的电子总数与

还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。

利用守恒思想,可以抛开多步的反应过程,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思考,便可迅速获得正确结果。

2.守恒法解题的思维模型

(1)“一找各物质”

找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

(2)“二定得失数”

确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。

(3)”三列相等式”

根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出相等式。

〃(氧化剂)X变价原子个数X化合价变化值=〃(还原剂)X变价原子个数X化合价变化值。

迁移应用

1.(2019•浙江4月选考)反应8NH:t+3Cl2=N2+6NH.1Cl,被氧化的N%与被还原的S的物质

的量之比为()

A.2:3B.8:3C.6:3D.3:2

失2X35

1—

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