氧化还原反应解题策略

蚌埠第三中学高三化学专题学案氧化还原反应解题策略一、基本概念概念定义注意点氧化反应物质失电子的反应物质失电子的外部表现为化合价的升高还原反应物质得电子的反应物质得电子的外部表现为化合价的降低被氧化元素失电子的过程元素失电子的外部表现为化合价的升高被还原元素得电子的过程元素得电子的外部表现为化合价的降低氧化产物通过发生氧化反应所得的生成物氧化还原反应中，氧化产物、还原产物可以是同一种产物，也可以是不同产物，还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中，Fe2O3和SO2均既为氧化产物，又为还原产物。还原产物通过发生还原反应所得的生成物氧化剂得电子的反应物常见氧化剂：(1)活泼的非金属单质；如卤素单质(X2)、O2、S等(2)高价金属阳离子；如Fe3+、Cu2+等(3)高价或较高价含氧化合物；如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)过氧化物；如Na2O2、H2O2等还原剂失电子的反应物常见还原剂：①活泼或较活泼的金属；如K、Na、Zn、Fe等②一些非金属单质；如H2、C、Si等③较低态的化合物；CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4氧化性得电子的能力物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子难易有关，与得失电子的多少无关。还原性失电子的能力例1（2009全国卷6）.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A.1：4B.1：5C.2：3D.2：5答案A【解析】设2molZn参与反应，因Zn无剩余，则最终生成了2molZn(NO3)2，显然含有4molNO，这部分是没有参与氧化还原反应的HNO3，根据得失电子守恒有：2×n(Zn)=n(HNO3)×4，则n(HNO3)=1mol，即有1molHNO3被还原。例2（2009广东卷17）.常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+2H+下列说法正确的是A．H2O2的氧化性比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C．在H2O2分解过程中，Fe2+和Fe3+的总量保持不变D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+【答案】CD【解析】结合A、B两个方程式根据氧化性、还原性强弱比较规律：得H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性，H2O2的还原性>Fe2+的还原性，A错；2H2O2＝2H2O+O2↑，分解过程中，Fe2+作催化剂，溶液pH值不变，B错，H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂，所以总量不变。因为Fe2+可导致H2O2分解，所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+，D正确。[知识规律]还原性化合价升高弱氧化性变化↑↑变化→产物反应物→还原剂氧化反应氧化产物→产物反应物→变化氧化剂还原反应还原产物变化↓↓氧化性化合价降低弱还原性二.物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。氧化性→得电子性，得电子越容易→氧化性越强还原性→失电子性，失电子越容易→还原性越强由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失电子，表现出还原性，所以，一般来说，金属性也就是还原性；非金属原子因其最外层电子数较多，通常都容易得电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。1.根据金属活动性顺序来判断:一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。2.根据非金属活动性顺序来判断:一般来说，越活泼的非金属，得电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。3.根据氧化还原反应发生的规律来判断:氧化还原反应可用如下式子表示：规律：反应物中氧化剂的氧化性强于生成物中氧化产物的氧化性，反应物中还原剂的还原性强于生成物中还原产物的还原性。4.根据氧化还原反应发生的条件来判断:如：Mn02+4HCl(浓)MnCl2+C12↑+2H202KMn04+16HCl(浓)=2MnCl2+5C12↑+8H2O后者比前者容易(不需要加热)，可判断氧化性KMn04>Mn025.根据反应速率的大小来判断:如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快），2H2SO3+O2=2H2SO4（慢），，其还原性:Na2SO3>H2SO3>SO26.根据被氧化或被还原的程度来判断:如：，，即氧化性:。又如:，，即有还原性:HI>HBr。7.根据原电池的正负极来判断：在原电池中，作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。8.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断。如:Cl-失去电子的能力强于OH-，还原性:Cl->OH-。9.根据元素在周期表中位置判断：(1)对同一周期金属而言，从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na、Mg、A1金属性依次减弱，其还原性也依次减弱。(2)对同主族的金属而言，从上到下其金属活泼性依次增强。如Li、Na、K、Rb、Cs金属活泼性依次增强，其还原性也依次增强。（3）对同主族的非金属而言，从上到下其非金属活泼性依次减弱。如F、Cl、Br、I非金属活泼性依次减弱，其氧化性也依次减弱。10.根据（氧化剂、还原剂）元素的价态进行判断：元素处于最高价只有氧化性，最低价只有还原性，处于中间价态既有氧化又有还原性。一般来说，同种元素价越高，氧化性越强；价越低还原性越强。如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe,S(+6价)>S(+4价)等，还原性:H2S>S>SO2，氧化性：HClO4>HClO3>HClO2>HClO。注意：①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。同一物质在不同的条件下，其氧化能力或还原能力会有所不同。如：氧化性：HNO3（浓）＞HNO3（稀）；Cu与浓H2SO4常温下不反应，加热条件下反应；KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。如：氧化性等。例3(2009重庆卷9)．下列叙述正确的是A．SO2具有还原性，故可作漂白剂B．Na的金属活性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制MgC．浓硝酸中的HNO3见光会分解，故有时在实验室看到的浓硝酸呈黄色D．Fe在Cl2中燃烧生成FeCl3，故在与其它非金属反应的产物中的Fe也显+3价答案C【解析】A项SO2具有还原性和氧化性，在作漂白剂时并不发生氧化还原反应，而是与品红中的有色物质发生化合而褪色；B项Na是活泼金属，Na与MgCl2溶液反应时，先与水反应得到H2，D项Fe与其它非金属反应的产物的化合价取决于非金属的氧化性强弱，并不一定是+3价，如Fe与S反应生成FeS中Fe显+2价，D错误；答案选C。例4（2007·聊城二模）常温下，在下列溶液中发生如下反应①16H++10Z-+2XO4-＝2x2++5Z2+8H2O②2A2++B2＝2A3++2B-③2B-+Z2＝B2+2Z-由此判断下列说法错误的是（）A.反应Z2+2A2+＝2A3++2Z-可以进行。B.Z元素在①③反应中均被还原C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+答案B【解析】本题考查氧化性、还原性强弱判断，和氧化还原反应规律。A项Z2的氧化性大于A3+，故正确。B项Z元素在①中被氧化，故错误；C项正确；D项正确三.氧化还原反应方程式的配平方法1.配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒2.配平步骤（以高锰酸钾和浓盐酸反应制氯气为例）：①标出化合价变化了的元素的化合价。如：+7-1+40KMnO4+HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O②根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数，使之成1︰1的关系。如：+7-1+40KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O③调整系数，使化合价升降总数相等。化合价↓5×②KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O化合价↑2×⑤④根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。如：2KMnO4+10HCl==KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O⑤利用元素守恒，用观察方法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。如：2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O⑥检查方程式两边各原子的个数是否相等，离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。例5（2009四川卷26节选）.过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。Ⅰ.测定过氧化的含量请填写下列空白：移取10.00mL密度为ρg/mL的过氧化氢溶液至250mL___(填仪器名称)中，加水稀释至刻度，摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。(3)滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定到达终点的现象是_____________。答案（1）容量瓶（2）25628502（3）酸式滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色【解析】（1）仪器的选用根据题意应该选用容量瓶。(2)残缺方程式配平首先确定缺什么，分析可知缺的是02，根据电子转移守恒，配平化学方程式。(3)由于高锰酸钾标准溶液具有强氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到达终点的现象是：滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色。四.电子转移守恒应用电子转移守恒法是依据氧化剂与还原剂得失电子数目相等这一原则进行计算的。电子转移守恒法是氧化还原反应计算的最基本的方法。例6（2008·江西信丰中学）对于反应KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O（未配平），若有0.1molKMnO4参加反应，下列说法正确的是（）A．其转移电子0.5mol

B．生成Cl20.5molC．参加反应HCl为16mol

D．Cl2是还原产物答案A【解析】本题考查氧化还原反应方程式的配平和计算，配平系数为2、16、2、2、5、8，通过计算A正确随堂检测1（10年安徽7）7.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：Li2NH+H2Li2NH+LiH，下列有关说法正确的是A.Li2NH中N的化合价是B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂C.和的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同2（10年江苏6）常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是A．的溶液中：B．由水电离的的溶液中：C．的溶液中：D．的溶液中：3（10年全国I卷8）.能正确表示下列反应的离子方程式是A．将铁粉加入稀释硫酸中：B．将磁性氧化铁溶于盐酸：C．将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：D．将铜屑加入Fe3+溶液中：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+4.（2006·广东）下列反应中，氧化剂与还原剂物质的量的关系为1∶2的是（）A.O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2B.2CH3COOH+Ca(ClO)2=2HClO+(CH3COO)2CaC.I2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2D.4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O 5.（2007·济宁一模）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＋4FeI3B.Cl2＋FeI2＝FeCl2＋I2C.Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD.2Fe3＋＋2I—＝2Fe2＋＋I26.（2008·上海）下列物质中，按只有氧化性，只有还原性，既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是（）A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H27.有一瓶无色气体可能有H2S、CO2、HCl、HBr、SO2五种气体中的一种或几种。将其通入氯水中，得无色透明溶液。将这种溶液分为两份。向一份中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，产生了白色沉淀。向另一份中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，产生了白色沉淀，则下列结论中正确的是（）A.肯定有HCl、SO2B.可能有HBr、CO2C.肯定没有CO2、H2S、HBrD.以上结论都不正确8.(2008·全国理综)(NH4)2SO4在高温下分解，产物是SO2、H2O、N2和NH3，在该反应的化学方程式中，化学计量数由小到大的产物分子依次是（）A.SO2、H2O、N2、NH3B.N2、SO2、H2O、NH3C.N2、SO2、NH3、H2OD.H2O、NH3、SO2、N29.（2008·海南）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（）A．2molB．1molC．0.5molD．0.25mol10.（2008·湖北沙市三中）已知某金属硝酸盐，在受热分解时生成了金属氧化物、二氧化氮与氧气。测得产物中NO2与O2的体积比为6∶1（同温同压下测得），试分析该硝酸盐分解时金属化合价的变化情况是（）A.升高B.降低C.不变D.不能确定11（10上海高考24）向盛有KI溶液的试管中加入少许后滴加氯水，层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：1)写出并配平层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：2)整个过程中的还原剂是___。3)把KL换成KBr，则层变为__色：继续滴加氯水，层的颜色没有变化。、、氧化性由强到弱的顺序是______。4)加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含的食盐)1000kg，若庄Kl与反应制，至少需要消耗________L(标准状况，保留2位小数)。12（10年重庆卷27）某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化。 （1）氨催化氧化的化学方程式为。（2）加热玻璃管2一段时间后，挤压1中打气球鼓入空气，观察到2中物质呈红热状态；停止加热后仍能保持红热，该反应是反应（填“吸热”或“放热”）。（3）为保证在装置4中观察到红棕色气体，装置3应装入；若取消3，在4中仅观察到大量白烟，原因是。（4）为实现氨催化氧化，也可用装置5替换装置（填装置代号）；化合物X为（只写一种），的作用是。13（10年四川29）四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：请回答下列问题：硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是____________________________________。向滤液I中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：_________________________、_______________________________________。在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：_____________。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、___________、______________、_______________________（填化学式），减少废物排放。（4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3）,其方法是：将556akgA（摩尔质量为278g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_______________________kg。14（10安徽28）某研究性学习小组在网上收集到如下信息：溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：【实验】制作