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文档简介

第三讲氧化还原反应

考纲展示

1.熟悉常见元素的亿合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判

断元素的化合价。

2.了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配

平和相关计算.

考点1氧化还原反应的相关概念及表示方法

L自主学习ui-i

【知识梳理]

一、氧化还原反应的特征和本质

氧化还!」一匿很一反应过程中元素的化合价发生变化

愿反国【库质一电子的转移(得失或偏移)

二、氧化还原反应的有关概念及其相互关系

1.有关概念

强电子,化合价降低,被还原

失电子,化合价升高,被弱化

口诀:升(化合价升高)失(失电子)氧(被氧化,发生氧化反应)还(作还原剂,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(作氧化剂,本身具有氧化性)。

例如:反应4HC1(浓)+MnC)2i=MnC12+C12t+2H2。中,氧化剂是M1Q,氧化产

物是Ch,还原剂是HC1,还原产物是MnCh;生成ImolCL时转移电子的物质的量为

2mol,被氧化的HCI的物质的量是2mol。

2.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系

三、氧化还原反应中电子转移的表示方法

1.双线桥法

得到〃广

氧人剂+还原剂一还或产物+氧化产物

IJ

失去ne-

请用双线桥法标出Cn与稀硝酸反应中电子转移的方向利数目:

失去3x2e-

3CU+8IINO、,^3CU(NO、)、+2NOT+4IL0。

得到2x3e-

2.单线桥法

ne-

i

氧化~齐“~十n还原剂=还原产物+氧化产物

请用单线桥法标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:

6e-

______________3(稀)=3CU(NO3)2+2NOt+4H。

四、常见的氧化剂和还原剂

1.常见氧化剂

常见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。例如:

值碰?一Cl2浓硫酸HNOjKMnO4(H-)Fe”

IIIII

-Ci-SO,NO或NQMn2-Fe2•或Fe

2.常见还原剂

常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态元素的化合物、低价金属阳离子、

非金属单质及其氢化物等。例如:

3.具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性

S或“O(酸性);OH(碱性)

so。H202

so;

02

其中:Fe2\SO「主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。

I自我检测I

1.判断正误(正确的打“J”,错误的打“X”)。

⑴(2017•布考全㈤卷II,8B)2.4gMg与H2SO4完全反应,转移的电子数为0.1/VAo()

(2)(2016.高考全国卷HI,7C)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)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原。()

(5)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。()

(6)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。()

(7)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。()

答案:(1)X(2)J(3)X(4)J(5)X(6)X(7)X

2.下列反应中属于氧化还原反应的是,

属于化合反应的是,属于分解反应的是,属于置换反应

的是,属于复分解反应的是o

©Cu2S+O2=^=2CU+SO2

②36^=203

③FezCh+3CO=^=2Fe+3CO2

@2Na+2H2O=2NaOH+H2t

@CaCO3=^=CaO+CO2t

©2H2O2^=2H2O4-O2t

⑦SO3+H2O=H2sO4

®2Fe+3Cl2^=2FeCl3

⑨H2so4+2NaOH=Na2SO4+2H2O

@NaH+H2O=NaOH+H2t

⑪IBr+H20=HI0+HBr

答案:①③④⑥⑧⑩⑦⑧⑤⑥(D@⑨⑪

—_

[答案]D

变式拓展

CIO?是新一代饮用水消毒剂,我国成功研制出利用NaClO?和稀盐酸反应制取CKh的

新方法。关于该反应,下列说法中正确的是()

A.在反应中NaClO?作氧化剂,HC1作还原剂

B.在反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4

C.在化学反应过程中溶液的pH保持不变

D.在反应中每生成ImolCQ转移5mol电子

+3-I+4

解析:选B。观察三者的化合价变化:NaCICh+HCl—>C102,可知该反应不是NaCICh

将HC1氧化,而应是NaCKh在酸性条件下自身的氧化还原反应,印歧化反应。

国骸图目

解决氧化还原反应相关概念辨析题思路

(I)要明确解题的思路:在明确相关概念前提下,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,特别是不同反应物口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。

(2)有关电子转移数目的判断

关键是明确反应中元素化合价的变化,找出氧化剂或还原剂的物质的量,以及1mol氧

化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。例如:

/一与足反应。转移电子21noi

…7足…H溶液反思转移电子]一

/与足量©,反应・转移电子3mol

转移电子2nlz

与足反应移电子[1noi

1molNa2O2

、与足置皿反应•的移电子1mol

匚题组训练w

□题组一氧化还原反应及基本概念辨析

1.(2017・高考北京卷)下列变化中,气体被还原的是()

A.二氧化碳使NazO?固体变白

B.氯气使KBr溶液变黄

C.乙烯使Brz的四氯化碳溶液褪色

D.氨气使AlCb溶液产生白色沉淀

解析:选B。二氧化碳与过氧化钠反应,过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低,

二氧化碳中的碳元素和氧元素化合价都不变,A项错误;溶液变黄说明有澳单质生成,反应

后澳元素化合价升高,浪离子被氧化,氯气被还原,B项正确;乙燥与澳的反应是加成反应,

C项错误;氨气与氯化铝溶液反应产生白色沉淀,是复分解反应,D项错误。

2.(2017•病考天泮卷)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,化学能转亿成热能

解析:选A。A项,珪太阳能电池工作时,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,电能转化为叱学能,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,葡萄糖发生氧化还原反应,化学能转化为热耗。

3.(2018•永年高三调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2O.r)(3<xv4;M表示Mn、Co、

Zn或Ni的二价离子),常温下,它能使工业废气中的SO?、NO?等氧化物转化为单质,转化

流程如图所示。有关该转化过程的下列叙述正确的是()

MFe0--------^―

>MFe0

124300〜500工12ox

常温分解C0、S0,、N0)等

乙9乙乙

A.MFezOj表现了还原性

B.MFe20A表现了还原性

C.SO?和NO?表现了还原性

D.SO?和NO?发生了分解反应

解析:选B。A项,由信息可知,MFC2O4与氢气的反应中,M元素的化合价降低,则

为氧化剂,具有氧化性;B项,在常温下MFezO、能使工业废气中的SO2、NCh等氧化物转

化为单质,则SO2、NCh等氧化物为氧化剂,MFe?。、为还原剂,体现其还原性;C项,由B

项可知,SO2和NO?表现了氧化性;D项,SO?和NO?发生了还原反应。

□题组二氧化还原反应中电子转移的表示方法及应用

4.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;其中属于歧化

反应的是,属于归中反应的是,反应物部分参加氧化还原反应的是

得6e-

Mn(),J

(D2KQ5「2KQ+3O,T

♦△r

失6e-

失2e-

@CL+2NaOH^NaCl+NaCl()+lh()

LZj.

得2c-

失6e-

II

③611cl(浓)+KCIOa^KCI+3cI,T+311,0

I_____1

得6U

失2院

®4HCI(+MnO7=MnCL+CLT+2H-.0

2e-

⑤Cu+4H、0,(浓)^=€u(N0,),+2N0,T+2IL0

解析:①中标错了转移电子数,应为“得2X6L”“失6X2L”;②中标错了

“得”“失”,且电子数应为“e-";③中KCI03的线桥指向错误,应指向(Ch,且电子转

移数应为“5©一”:④中单线桥本身表示转移方向,故不需标注“得”或“失”o只有⑤正确。

其余问题按概念判断即可,

答案:⑤②③③©⑤

5.分别用双线桥法和单线桥法标出下列反应中电子转移的情况。

(1)8NH3+6NO2=2S7N2+12H2O

(2)2KMnO4=^=K2MnO4+MnO2+O2t

答案:

失8x3e-

I催化剂1

(1)8NIL3+6IN2O.^^=7N丁2+12I2L0

得6x4e"

催化剂

8NH,+6N(k=7N9+12H.0

I3t222

24e-

得1*3e-

।得1xj

(2)2KMnO,=^=K2MnO4+MnO,+O2|

失2x2e-

2KM皿KMnO+MnO+(hT

Z9d4Z?Z

u

4e-

国同阻磔

电子转移的表示方法

箭头必须由反应物指向生成物

:帝头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移

线

:前后的变化

必须注明“得到”“失去”的电子数

:的头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得

:电子的元素

箭头方向表示电子转移的方向

在“桥”上标明转移的电子总数

不常标注“得到”“失去”.只标明电子转移数目

考点2物质的氧化性、还原性强弱比较

自主学习—夯实双基,热身小试

[知识梳理]

一、氧化性、还原性强弱的认识

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.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、失电子数目的鱼

少无关。例如:Na-e-=Na\Al—3屋=人1”,但根据金属活动性顺序表,Na比A1活

泼,更易失去电子,所以Na比A1的还原性强。

3.从元素的价态考虑:最高价态——只有氧化性,如Fe3'、H2sojKMnCU等;最低

价态——只有还原性,如金属单质、cr>S?一等;中间价态——既有氧化性,又有还原性,

如Fe?+、如。2等。

二、氧化性、还原性强弱的比较方法

|方法一|依据反应原理

得到ne■

-I

氧化剂+还原剂『还原产物+氧化产物

(氧化性)(还原性)(还原性)(氧化性)

If

失去ne-

氧化性:氧化剂〉氧化产物;

还原性:还原剂〉还原产物。

|方法二|依据金属活动性顺序

/Fe对应的由'\

>离子是Fe”」,'

KCaNaMgAlZnF:SnPb(H)CuHgAgPtAu

还原性逐渐减弱,对应离子的气化性逐渐增强

方法三依据非金属活动性顺序

1

F;Cl2Br2(Fe")I2SP

得电子能力逐渐减期.飙化性逐渐减弱

F~Cl-Br-(Fer)FS2~P3~

失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强

方法四依据元素周期表

从左至右

从右至左上

金属单质的还原性逐渐增强非金属单质的氧化性逐渐增强

相育阳肉子的气化性逐渐掂弱相应阳点子的还原性逐渐温弱

依据电化学原理

(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量化性较强,在阳

极先放电的阴离子的还原性较强。

方法六|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。例如:根据2Na+2H2O=2NaOH+H-t,

Mg4-2H2O===Mg(OH)24-H2t,可以推知还原性:Na>Mg<,

石忠日依据氧化还原反应的程度

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对应氧化剂的氧化

性强。例如:根据2Fe+3cL金丝2FeCb,Fe+S=^=FeS,可以推知氧化性:C12>SO

方法八|根据“三度”(浓度、温度,酸碱度)判断

一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强,氧化性:

HN03(浓),HN03(稀),HN03(热、浓)》HNC)3(冷、浓);酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素,

如KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气。

[自我检测]

1.判断正误(正确的打“J”,错误的打“X”)。

(1)含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性。()

(2)具有氧化性的物质一定是氧化剂。()

(3)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。()

(4)物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。

()

(5)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。()

(6)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼。()

(7)难失电子的物质一定易得电子。()

(8)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。()

答案:(1)X(2)X(3)X(4)J(5)V(6)X

⑺X(8)X

2.已知下列反应:CO2O3+6HQ(浓)=2CoC12+Cl2t+3H2。(I);5cl2+I2+

6H2O=10HC1+2HIO3(n)。下列说法正确的是()

A.反应(I)中HC1是氧化剂

B.反应(II)中CI2发生氧化反应

C.还原性:COC12>HC1>I2

D.氧化性:CO2O3>C12>HIO3

解析:选D。反应(I)中,。一失去电子,HCI作还原剂,选项A错误;反应(II〕中,

Cb得到电子变为C1,发生还原反应,选项B错误;根据反应(I)可知,CO2()3(氧化剂)的

氧化性强于Cb(氧化产物),HC1(还原剂)6勺还原性强于CoCb(还原产物),根据反应(H)可知,

02(氧化剂)的氧化性强于HICM氧化产物),b(还原剂)的还原性强于HC1(还原产物),故选项

D正确、选项C错误。

—、

(1)根据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Na+、SOi-;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OT既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一

定只具有氧化性,如Fe?+既有还原性又有氧化性。

L讲练互动

网2】已知:①A+R2+=A2++R:(2)D4-2H2O=D(OH)2+H2t:③以R、E为电极

与E的盐溶液组成原电池,电极反应为E2++2b=E,B-2e==B2\下列说法正确的是

()

A.氧化性:E2+>B24>A2+>D2*

B.氧化性:D2+>E2+>A2+>B2+

c.反应E+A2+=A+E2-能够进行

D.提取某废水中含有的少量A”时可以选用D

[解析]由①得氧化性:B2+>A2+,由②得D为活泼金属,D2+氧化性非常弱;由③得

氧化性:E2+>B2+,所以氧化性强弱顺序为E2+>B2+>A2SD2+O若发生反应E+A2+=A+

E2+,则有氧化性:A2+>E2+,与题干事实不符,所以该反应不能进行。虽然D比A活泼,

但D能与比0反应,所以不能用D来提取溶液中的A?,

[答案]A

根据上述例题信息,若在某溶液中存在E?+、A2\D2+,要除去E2+而不影响A?+和D?

+,可以加入的试剂是()

A.EB.A

C.BD.D

答案:C

国骸图倡

比较氧化性或还原性强弱的解题思路

(1)若已知反应的化学方程式,可根据强弱规律判断:比什么性,找什么剂,产物之性

小于剂。

(2)若已知反应条件,反应条件越低,物质表现性质越强。如果反应放出能量,放出能

量越大,该过程越容易,性质越强:如果反应吸收能量,吸收能量越小,该过程越容易,性

质越强。

(3)时刻记住,氧化性或还原性强弱不是依据得失电子的多少衡量,而是看反应的难易

程度。

匚题组训练1L-IJ-LLJ

□题组物质的氧化性、还原性强弱比较

I.(2018•株洲质检)向C11SO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到有沉淀(Cui)生成,

且溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列有关

分析中正确的是()

2+

A.上述实验条件下,物质的氧化性:Cu>SO2>l2

B.在SO?与b反应中得到的还原产物为H2sO4

C.通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性

D.滴加KI溶液时,每转移2mole一会生成2moic如沉淀

解析:选D。由题干信息可知,向CuSCh溶液中加入KI溶液时发生反应:

2e-

C।

2CUSO4+4KI=2K2so4+2CUII+L①,当转移2mol院时生成2molCui沉淀,故D

项正确;向反应后的混合物中再通入S02气体,又发生反应:I2+S02+2H2O=H2SO4+

2Hl②,该反应中SO?作还原剂,体现了SO2的还原性,得到的还原产物是HI,故B、C项

错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,反应①中氧化性CM+>12,反应②

中氧化性l2>SO2,故A项错误。

2.已知CO2O3在酸性溶液中易被还原成Co?*,C02O3、。2、FeCh、h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.3Ch+6Fel2=2FeCI3+4FeI3

B.C124-FeI2=FeCh4-l2

C.CO2O3+6HQ(浓)=2CoCL+CLt+3H?0

3+2+

D.2Fe+2F=2Fe+l2

解析:选A。氧化还原反应发生的条件是强氧化剂十强还原剂=弱还原剂+弱氧化剂。

由于Fe3+氧化性强于L,所以Feb不存在,A中反应不可能发生:B、C、D中反应符合氧

化还原反应规律,所以可以发生。

考点3氧化还原反应的基本规律及其应用

L自主学习u

[知识梳理]

1.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+低价一中间价”,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2e-

II

H,S+H,S()4(浓)^S1+S(k+2IL0(V)

22I4T22

得2小

失6e-

r~~;;~~i

ILS+ILSOd(^)^Sl+S09+2IL0(x)

得6e~

(3)歧化反应规律

“中间价一高价+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:C12+2NaOH=NaCH-NaCIO4-H2Oo

2.电子守恒规律

氧化还原反应中,氧化剂得电子总数缕王还原剂失电子总数。

3.强弱规律

(I)氧化性和还原性规律:同一个反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的,还原剂的

3+

还原性强于还原产物的。如反应2FeC13+2KI=2FeC12+l2+2KCl中,氧化性:Fe>I2,

还原性:厂,Fe2+。

(2)根据金属性或非金属性判断: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+xAP=、Zn"、Fe.、

2222+

Sn\Pb\(H+)、CU\Hg\Ag,由左至右,阳离子的氧化性逐渐增强。Fz、Cl2>Bn、

h、S,由左至右,单质的氧化性逐渐遍1。F\。一、Br\S2-,由左至右,阴离子的

还原性逐渐增强。

(3)根据氧化还原反应进行的程度判断:如2Fe+3Cb上丝=2FeCb,Fe+S=£=FeS,氧

化性:Cj2>So

4.先后规律

(1)同时含有几种还原剂时且卫烈将按照还原性山强到弱的顺序依次反应。如在FcBr>

溶液中通入少量CI2时,因为还原性:Fe2SBr",所以Fe?+先与Cl?反应。

(2洞时含有几种氧化剂时上型">将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含

有Fe3+、Cu2\H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:FC3+>CU2->H\所以铁粉先与Fe?*反

h

应,然后依次与Cu2+、H0

[自我检测]

1.某氧化还原反应中有反应物和生成物共六种:NO、FeSO4>Fe(NCh)3、此0、HNO3

和Fe2(SO4)3。已知HNO;为反应物,则该氧化还原反应中的还原剂是,还原产物

是。

答案:FeSO4NO

2.根据氧化还原反应的规律写出浓硫酸、H2s和SO?三种物质可能发生的两个氧化还

原反应的化学方程式:___________________________________________________________

____________________________________________________________________________O

答案:H2so4(浓)+H?S=SI+SO2+2H2O、2H2S-FSO2=3SI+2H2O

3.已知还原性:I一,Fe2->B/。向FeBn溶液中通入少量Cl2,反应的离子方程式为

____________________________________________________________________________,

向Feb溶液中通入少量C5反应的离子方程式为;向F/

溶液中通入过量的C3反应的离子方程式为。

2+-

答案:2Fe2++Ch=2Fe3++2C「2r+Cl2=2Cr+l22Fe+4I+3C12=6C1"+

3+

2Fe+l2

—❽啦@o、

要明确几个规律的适用题型和注意事项。守恒规律可用于计算和配平;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;价态规律可用于推测物质

的性质;归中规律适合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物质在反

应时的判断;先后规律也叫难易规律,用于判断反应的先后顺序。

讲练互动—典题例证,学以致用

前⑶根据要求回答下列问题:

(1)[2016•高考全AD卷I,28(4)]“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量。0「。此

吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,我反应中氧化产物是O

NaCIO?食盐水

,t

NaHSO,NaOH.H,0,

(2)[2015•高考全国卷•I,28(1)]大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液

中加MnO?和H2so4,即可得到卜。该反应的还原产物为。

(3)[2015•而考全国卷II,28(1)]工业上可用KC1O3与Na2so3在H2sCh存在下制得C102,

该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为。

[解析](1)根据图示,“尾气吸收”时C102转化为C10建。。2作氧化剂,则H2O2作还

原剂,H2O2转化为。2,由CI02-C107,H2O2^O2,根据得失电子守恒,氧化剂和

还原剂的物质的量之比为2:1,氧化产物为02。

(2)浓缩液中的碘元素以「的形式存在,在酸性环境中,MnCh将「氧化为L,MnCh中

+4价的Mn被还犀,还原产物应为MnSOM或Mn2+)«

(3)由题给的反应物中有KCIO3、生成物中有C102,可知氧化剂为KC1O3,还原剂为

Na2so3。1molKCIO3生成ImolCIO2时得到1mol电子,1molNa2so3生成1molNa2sO4

时失去2moi电子,根据得失电子守恒可知,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

2:lo

[答案I(1)2:1O2(2)MnSO4(或Mr?」)(3)2:I

(1)1molNa2s2O3与足最稀硫酸反应时,氧化产物与还原产物的物质的屋之比为

⑵次磷酸(H3Po2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性。H3P02及NaH2P02均可将

溶液中的Ag-还原为银,从而可用于化学镀银。利用H3PCh进行化学镀银反应中,氧化剂

与还原剂的物质的量之比为4:I,则氧化产物为(填化学式)。

解析:(1)根据反应物与生成物中变价元素的化合价,可配平化学方程式:Na2s2O3+

H2SO4=Na2SO4+SI+SO2t+H2O,即氧化产物(SO?)与还原产物(S)的物质的量之比为

I:Io

(2)根据H3PO2与Ag+反应中两者物质的量之比为1:4,4moiAg+在反应中得到4mole

则1molH3pO2失去4moie,产物中P元素显+5价,故氧化产物为H3Po4。

答案:(1)1:1(2)H3PO4

国骸国国

氧化还原反应习题的解题策略

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,必然用先后规律解答;涉及电子转移数或氧化剂(或

氧化产物)与还原剂(或还原产物)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

归中规律。

匚题组训练1L-IJ-LLJ

□题组一守恒规律的应用

1.(2018•成都诊断)水热法制备FeaOa纳米颗粒的反应为3Fe2'+2sgl+Ch+.rOH

=Fe3O4+S40V+2H2O,下列说法中错误的是()

A.每生成1molFe3()4,反应转移的电子总数为4NA

B.Fe2+和S20r都是还原剂

ClmolFe2+被氧化时,被Fe?+还原的。2的物质的量为;mol

D.x=4

解析:选C。A项,该反应的氧化剂是。2,生成1molFesCh,消耗1molO2,转移的

电子总数为4NA;B项,Fe?+和S2OM都是还原剂;C项,3moiFe?+反应时,被氧化的只有

2mol,此时反应的O2为Imol,Fe?+还原的Ch为mol,所以当1molFe”被氧化时,被

Fe?+还原的。2的物质的量为|mol:D项,根据电荷守恒可知工=4。

2.某强氧化剂XO(OH)[被Na2so3还原。如果还原2.4XIO-3molX0(0H)2,需用30mL

().2mo卜L」的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是()

A.+2B.+1

C.0D.-1

解析:选C。在氧化还原反应中电子得失数目相等。假设在反应后X的化合价为x,则

2.4X10-3moiX(5-x)=003LX0.2moi・LrX2,解得x=0,因此C选项正确。

,题组二价态归中、歧化规律的应用

3.(教材改编题)已知歧化反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,下列说法正确的是()

A.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:2

B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为I:2

C.1molNO2与足量水反应转移电子个数为2NA

D.每生成22.4LNO,有2moiNO2被氧化

答案:B

4.NH3和NO?在催化剂作用卜.反应:8NH3+6NO2剪%7N2+12H2。。若还原产物比氧

化产物少0.1mol,则下列判断正确的是()

A.转移电子48%个

B.生成气体的体积为42.56L(标准状况)

C.还原剂比氧化剂多0.2mol

D.被还原的氮原子是11.2g

解析:选C。题给反应中NH3为还原剂,NO2为氧化剂,由N原子守恒知7m。12中,

3mol为还原产物,4mol为-氧化产物。设还原产物为3x,则-氧化产物为4x,4x—3x=0.1mol,

x=QAmol,即有0.8molNH3和0.6mol的NO2反应生成0.7molN2。A项,应转移2.4NA

个电子;B项,Nz在标准状况下的体积为0.7molX22.4Lmor'=15.68L;C项,N%比

1=

NO?多0.8mol_0.6mol=0.2mol:D项,被还原的N原子质量为0.6molX14gmol8.4go

□题组三先后规律、强弱规律的应用

5.(2018•衡水模拟)有下列三个反应:

@CL+Fel2=FeCL+l2

3+

②2Fe?++Br2=2Fe+2Br-

@CO2O3+6HC1(浓)=2COC12+CLt+3H2O

下列说法正确的是()

A.①②③中的氧化产物分别是L、F¥+、C0CI2

3+

B.氧化性:Co2O3>C12>Fe

C.根据反应①一定可以推理得到Cl24-FeBr2=FeC12+Br2

D.在反应③中当1molCO2O3参加反应时,有1molHC1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3Fe3+、Ch,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,在反应①中,氧化性:Cl2>l2,

3+

在反应②中,氧化性:Br2>Fc,在反应③中,氧化性:Co2O3>Cl>,所以氧化性顺序是

3+3+

Co2O3>C12>Br2>Fe,B正确;根据氧化性顺序:Cl2>Br2>Fe,CI2和FeBr?反应时,

氯气既能氧化淡离子又能氧化亚铁离子,所以还可能生成三价铁离子和;‘臭单质,C错误;在

反应③中生成ImolCL时,有6moi的HCI参加反应,其中2moiHC1被氧化,D错误。

6.向含S?一、Fe?+、B/、F各0.1mol的溶液中通入Cb,通入C-的体积(标准状况)

和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是(

v(ciyt

D2

解析:选Co还原性:S2->r>Fe2+>Br-,所以发生反应的顺序:①Ck+S2-=SJ

-2+3+--

+2C1,②C12+2「=L+2C「,@Cl2+2Fc=2Fe+2C1,@Cl24-2Br=Br2+2Cro

考点4电子转移守恒在化学计算中的应用

L自主学习u

[知识梳理]

i.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和箜,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。

〃(氧化剂)X变价原子个数X化合价变化值(高价一低价)=〃(还原剂)X变价原子个数X

化合价变化值(高价一低价)。

3.有的试题反应过程多,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

类试题时,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。

.讲练互动

厕4](2017•百考全国卷II,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卜.:

I.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

K1)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。

II.酸化、滴定

将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被「还原为Mi?*,在暗处静置5min,然后用标准

Na2s2O3溶液滴定生成的l2(2S2Or+I2=2F+S4Or)o

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

(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:蒸储水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除

及二氧化碳。

(4)取IOO.(X)mL水样经固氧、酸化后,用“mol・□Na2s2。3溶液滴定,以淀粉溶液作

指示剂,终点现象为;若消耗Na2s2。3溶液的体积为人mL,贝!水样

中溶解氧的含量为mg-L^o

(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o(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,以戒小实验误差。(2)根据水样与Mn(0H)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,

还需要用到的破墙仪器为量筒;所用蒸储水必须经过煮沸、冷却后才能使用,这样能除去水

中溶解的氧气和CO?,且能杀菌。(4)根据U可知MnO(OH)2能将水样中的「氧化为a滴

定过程中用淀粉溶液作指示剂,在滴定终点前淀粉遇L变篮,达到滴定终点时,12完全被消

耗,溶液蓝色刚好褪去。根据关系式02〜2MnO(OH)2〜2L〜4Na2s2O3,结合消耗〃(Na2s2O3)

=amol*L-1X/?XIO_3L=abXIO-3mol,可求出100.00mL水样中溶解氧的质量为:a/)X10

3molX32g•mo「=8R?><10-3g=8a/?mg,则该水样中溶解氧的含量为8R?mg:

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