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文档简介
专题04氧化还原反应概念配平误区
目录
第一部分易错点剖析
易错典题避错攻略举一反三
易错点01不能正确辨析氧化还原反应有关概念
易错点02不能正确判断物质氧化性或还原性强弱
易错点03不能利用氧化还原反应规律判断反应能否进行
易错点04不能利用氧化还原反应规律判断反应物的反应顺序
易错点05不能正确书写陌生的氧化还原反应方程式
易错点06不能利用守恒律进行氧化还原反应综合判断与计算
第二部分易错题闯关
易错点01不能正确辨析氧化还原反应有关概念
易错典题
【例1】(2024·浙江1月卷,4)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,
列说法不.正.确.的是(NA为阿伏加德罗常数的值)()
A.生成1molCO2转移电子的数目为2NAB.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂D.N2既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【解析】NO中N的化合价为+2价,降低为0价的N2,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反
应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价的CO2,失去2个电子,作还原剂发生氧化反应。A项,1molCO2
转移2NA的电子,A正确;B项,催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;C项,NO是氧化剂,
CO是还原剂,C正确;D项,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;故选D。
【错因分析】概念是解题的依据和根本,只有准确理解概念,才可能正确解题。如果对概念的本质把握
不准或理解不深刻、混淆相近概念、对概念不熟悉或认识有疏漏(如对一些特殊性问题把握不准),都会造成
解题出错。在氧化还原反应中,有五对既相对立又相联系的概念,易混淆而导致出错。解题时常常还出现
如氧化产物或还原产物判断不全或错误、电子得失数目确定不准、化合价分析错误等问题。
避错攻略
【方法总结】三步解答氧化还原反应概念的相关题目:
【知识链接】
1.氧化还原反应的本质和特征
2.理清两条概念线索
3.氧化还原反应概念常见误区
(1)误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
(2)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化,CuO→Cu,
铜元素被还原。
(3)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+
H2OHCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
(4)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还
原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
(5)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定。如HClO的氧化性高
于HClO4。
举一反三
【变式1-1】(2021·浙江1月选考)关于反应8NH3+6NO2=7N2+12H2O,下列说法正确的是()
A.NH3中H元素被氧化B.NO2在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:4D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
【答案】D
【解析】由反应8NH3+6NO2==7N2+12H2O可知,其中NH3的N元素的化合价由-3升高到0、NO2中的
N元素的化合价由-+4降低到0,因此,NH3是还原剂,NO2是氧化剂。A项,NH3中H元素的化合价没有
发生变化,故其未被氧化,被氧化的是N元素,A不正确;B项,NO2在反应过程中得到电子,B不正确;
C项,该反应中,NH3是还原剂,NO2是氧化剂。由化学方程式可知,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:
3,C说法不正确;D项,该反应中氧化产物和还原产物均为N2。还原剂被氧化后得到氧化产物,氧化剂被
还原后得到还原产物,还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:3,因此,氧化产物与还原产物的质量之比为
4:3,D说法正确。故选D。
【变式1-2】下列关于氧化还原反应的说法正确的是()
A.银针验毒的原理为4Ag+2H2S+O2=2H2O+2X,X为还原产物
B.浓HCl和MnO2制氯气的反应中,参与反应的HCl中体现酸性和氧化性各占一半
C.维生素C可以防止亚铁离子转化成三价铁离子,主要原因是其具有较强的还原性
D.NO2与水的反应3NO2+H2O=2HNO3+NO中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】C
【解析】A项,根据原子守恒,X的化学式为Ag2S,Ag→Ag2S为Ag失电子,故Ag2S为氧化产物,A
错误;B项,制氯气的反应方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,该反应中4molHCl参加反应,
参与反应的HCl中体现酸性和还原性各占一半,B错误;C项,维生素C具有较强的还原性,可以防止亚
铁离子转化成三价铁离子,C正确;D项,该反应中N元素的化合价由+4价变为+5价和+3价,所以生成
硝酸的二氧化氮是还原剂,生成NO的二氧化氮是氧化剂,所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,D
错误;故选C。
易错点02不能正确判断物质氧化性或还原性强弱
易错典题
【例2】(2026·四川南充高三联考)已知反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列关于该反
应说法不正确的是()
A.氧化性:NaClO3>Cl2
B.当反应中有2mole-转移时,被氧化的HCl为4mol
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为11
D.产物可以用于自来水消毒杀菌是因为∶ClO2有强氧化性
【答案】B
【解析】在反应中,氯酸钠中氯元素的化合价降低被还原作氧化剂,对应的ClO2是还原产物,氯化氢
中氯元素的化合价升高被氧化作还原剂,对应的Cl2是氧化产物。A项,氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,
在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:NaClO3>Cl2,A正确;B项,
4分子氯化氢中的2分子氯化氢中氯元素的化合价由-1价升高到0价,电子转移为2个,当反应中有2mole-
转移时,被氧化的HCl为2mol,B错误;C项,氯酸钠是氧化剂、4分子氯化氢中的2分子氯化氢中氯元
素的化合价由-1价升高到0价,为2分子还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:2=1:1,C正确;
D项,产物ClO2具有氧化性,可以用于自来水消毒杀菌,D正确;故选B。
【错因分析】判断物质氧化性或还原性强弱的常见错误原因包括:标准把握不准、思维不严密、审题不
细致、方法不当、环境因素影响等。
避错攻略
3+
【方法总结】熟记常用的氧化性、还原性强弱顺序:(1)氧化性:KMnO4>MnO2>Cl2>Br2>Fe>I2;(2)还
2-2--2+--
原性:S>SO3(SO2)>I>Fe>Br>Cl。
【知识链接】常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
+
KMnO4(H)、
3+-
氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3FeKClO3、ClOH2O2
MnO2
-2-2+2+-
还原产物ClOSO2NO、NO2MnFeClH2O
SO2、
-2-2+
还原剂IS(H2S)CO、CFeNH3H2O2
2-
SO3
3+2-
氧化产物I2SCO2FeNO、N2SO4O2
举一反三
【变式2-1】已知:Ni+CuSO4=NiSO4+Cu,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag,则下列判断正确的是()
A.还原性:Ni>Cu>AgB.氧化性:Ni2+>Cu2+>Ag+
C.还原性:Ni<Cu<AgD.氧化性:Ni2+>Ag+>Cu2+
【答案】A
2+2+
【解析】反应Ni+CuSO4=NiSO4+Cu中,氧化剂是Cu,还原剂是Ni,氧化产物是Ni,还原产物是
2+2++
Cu,所以氧化性Ni<Cu,还原性Ni>Cu,反应Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag中,氧化剂是Ag,还原剂
是Cu,还原产物是Ag,氧化产物是Cu2+,所以氧化性Cu2+<Ag+,还原性Cu>Ag,所以还原性Ni>Cu
>Ag,氧化性Ni2+<Cu2+<Ag+。A项,还原性:Ni>Cu>Ag,故A正确;B项,氧化性:Ni2+<Cu2+<
Ag+,故B错误;C项,还原性:Ni>Cu>Ag,故C错误;D项,氧化性:Ni2+<Cu2+<Ag+,故D错误;
故选A。
【变式2-2】(2025·北京丰台二模)用硝酸银测定水质中砷元素的含量,涉及反应:
6AgNO3+AsH3+3H2O=6Ag+6HNO3+H3AsO3。下列说法正确的是()
A.AsH3的电子式:
B.热稳定性:AsH3>H2O
C.氧化性:AgNO3>H3AsO3
D.依据元素周期律,可推断酸性:HNO3>H3AsO3
【答案】C
【解析】A项,AsH3的电子式:,A错误;B项,元素的非金属性越强,简单气态氢化物
的稳定性越强,非金属性O>As,热稳定性:AsH3<H2O,B错误;C项,在
6AgNO3+AsH3+3H2O=6Ag+6HNO3+H3AsO3反应中,AgNO3是氧化剂,H3AsO3是氧化产物,氧化剂的氧化
性大于氧化产物的氧化性,氧化性:AgNO3>H3AsO3,C正确;D.H3AsO3不是As元素的最高价氧化物对
应的水化物,N与As为同主族元素,根据元素周期律,非金属性N>As,最高价氧化物对应水化物的酸性
HNO3>H3AsO4,D错误;故选C。
易错点03不能利用氧化还原反应规律判断反应能否进行
易错典题
【例3】现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+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.KMnO4C.FeCl3D.HCl
【答案】C
3+-2+3+2+-
【解析】由①知氧化性:Fe>I2,还原性:I>Fe;由②知氧化性:Cl2>Fe,还原性:Fe>Cl;由③
--2+
知氧化性:MnO4>Cl2,还原性:Cl>Mn;由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强
-2+-2+-2+-2+--
弱顺序为I>Fe>Cl>Mn。所以KMnO4可氧化Cl、Fe及I,Cl2可氧化Fe及I,FeCl3只能氧化I。
【错因分析】对氧化还原反应规律不熟悉,不能通过比较氧化剂与还原剂的相对强度差异得出反应可能
性。
避错攻略
【方法总结】根据化学反应的一般规则,强生成弱.所以氧化性或还原性越强的作反应物,相反,氧化性或还
原性越弱的生成物。
【知识链接】氧化还原反应的有关规律
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数
定义相等。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子
守恒律个数×化合价变化值
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
应用
②配平氧化还原反应方程式
氧化性:氧化剂>氧化产物;
定义
还原性:还原剂>还原产物
强弱律
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
应用
②判断某氧化还原反应能否正常进行
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)
定义
最强的还原剂(氧化剂)反应
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。
优先律
②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
应用
--
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I的还原性强于Br,则先
----
发生反应:2I+Cl2===2Cl+I2,然后发生反应:2Br+Cl2===2Cl+Br2
有多种价态的元素,处于最高价态时元素只具有氧化性(如H2SO4中的S
定义元素),处于最低价态时元素只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间
价态律价态时元素既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)
①判断氧化还原反应能不能发生。
应用
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最
定义
多达到同种价态
转化律
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2S-2―→S0,H2S+6O4→S
应用
--+
+4O2)、5Cl+ClO3+6H===3Cl2↑+3H2O
举一反三
3+2-2+2
【变式3-1】(2025·江苏省海安中学期中)已知反应:①SO2+2Fe+2H2O→SO4+2Fe+W;②Cr2O7
-2++3+3+
+aFe+bH→cR+Fe+H2O(未配平)。下列有关说法正确的是()
A.方程式①中W为4OH-
2+
B.还原性强弱:Fe>SO2
C.a=6,b=7
2-+3+2-
D.反应Cr2O7+3SO2+2H=2Cr+3SO4+H2O能发生
【答案】D
3
【解析】A项,根据原子守恒并结合离子方程式两边离子所带电荷总数相等可知,反应①为SO2+2Fe
+2-2+++
+2H2O=SO4+2Fe+4H,W为4H,错误;B项,还原剂的还原性强于还原产物,由反应①可知,
2+
还原性:SO2>Fe,错误;C项,反应②中,Cr元素的化合价由+6降到+3,Cr价态降低6价,Fe元素
2-2++3+3+
化合价由+2升高到+3,Fe价态升高1价,根据得失电子守恒可得,1Cr2O7+6Fe+bH→2Cr+6Fe
2-2++3+3+
+H2O,再结合离子方程两边离子所带电荷总数相等可得1Cr2O7+6Fe+14H→2Cr+6Fe+H2O,则
2-2-2
a=6,b=14,错误;D项,Cr2O7具有强氧化性,SO2具有还原性,且由①、②可知氧化性:Cr2O7>SO4
-2-2-2-+3+2-
,则Cr2O7能将SO2氧化为SO4,即反应Cr2O7+3SO2+2H=2Cr+3SO4+H2O能发生,正确。
【变式3-2】已知:①2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;②Cl2+2FeCl2=2FeCl3;
②2KI+2FeCl3=2KCl+I2+2FeCl2。则下列判断正确的是()
-3+--2+
A.氧化性:MnO4>Fe>Cl2B.还原性:Cl>I>Fe
3+2+--
C.Fe只有氧化性,Fe只有还原性D.由信息推测:Cl2+2I=2Cl+I2反应可以进行
【答案】D
-3+
【解析】A项,由以上反应可推断出氧化性强弱,氧化性:MnO4>Cl2>Fe,故A错误;B项,由以上
反应可推断出还原性强弱,还原性:I->Fe2+>Cl-,故B错误;C项,Fe2+既具有还原性,又具有氧化性,
-3+--
故C错误;D项,由以上反应可推断出氧化性强弱,氧化性:MnO4>Cl2>Fe>I2,故可推测出:Cl2+2I=2Cl+I2
反应可以进行;故D正确;故选D。
易错点04不能利用氧化还原反应规律判断反应物的反应顺序
易错典题
【例4】在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的酸性混合溶液中加入0.01mol
铁粉,经搅拌后发生的变化应是()
A.铁溶解,析出0.01molAg和0.005molCu
B.铁溶解,析出0.01molAg并放出H2
C.铁溶解,析出0.01molAg,溶液中不再有Fe3+
+
D.铁溶解,析出0.01molAg,溶液中不再有Cu2
【答案】选C。
【解析】因为氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Zn2+,所以先发生反应2Ag++Fe===2Ag+Fe2+,其中0.005
3+2+
mol的铁粉与0.01mol的AgNO3反应,析出0.01molAg,再发生反应2Fe+Fe===3Fe,其中剩余的0.005
3+
mol铁粉与0.01mol的Fe(NO3)3反应,溶液中不再有Fe。
【错因分析】不能准确运用“物质氧化性或还原性强弱的比较”的方法,将各离子的氧化性或还原进行排
序,更谈不上应用所得的氧化性或还原性顺序写出方程式,或判断反应能否发生。
避错攻略
【方法总结】同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应,解此类题应抓住三点:①确定氧
化剂或还原剂强弱顺序。如还原性:I->Fe2+>Br->Cl-,氧化性:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+等。
②根据强弱规律,判断反应顺序。同一氧化剂与多种还原剂反应,还原性强的还原剂优先发生反应;同一
还原剂与多种氧化剂反应,氧化性强的氧化剂优先发生反应。③分步计算。先判断过量,后计算。
【知识链接】
1.难易律
(1)内容:越易失电子的物质,失去电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得到后就越难失电子,
一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂同时和几种氧化剂
相遇时,氧化性最强的优先发生反应。
可把常见微粒的氧化性、还原性按强弱以位置前后的形式排列:
(2)应用:①判断物质的稳定性;②判断物质反应的先后顺序,即左上方的一种氧化剂可氧化它右下方
的还原性微粒.若有多种,则优先氧化较右下方的微粒;③选择合适的氧化剂或还原剂,如要氧化Fe2+而
-
Br不被氧化,则可选择Br2;④判断氧化性微粒、还原性微粒能否共成。虚线所指两种微粒一定能发生反
应,故不共存;实线所指微粒能共存.
2.(1)在浓度相差不大的溶液中,若同时含有多种还原剂,加入氧化剂时,将按照物质的还原性由强到
-2+-
弱的顺序依次发生反应。例如,在FeBr2和FeI2混合液中通入Cl2时,由于还原性:I>Fe>Br,故被Cl2
氧化的离子的先后顺序为I-、Fe2+、Br-。
(2)在浓度相差不大的溶液中,若同时含有多种氧化剂,加入还原剂时,将按照物质的氧化性由强到
弱的顺序依次发生反应。如向含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以
铁粉先与Fe3+反应,然后依次与Cu2+、H+反应。
3.熟记两串微粒的反应先后顺序
+3+2++
(1)同一还原剂与多种氧化剂发生氧化还原反应的先后顺序:KMnO4(H)>Cl2>Br2>Fe>Cu>H。
2-2---2+--
(2)同一氧化剂与多种还原剂发生氧化还原反应的先后顺序:S>SO3(或HSO3)>I>Fe>Br>Cl。
举一反三
【变式4-1】在离子浓度都为0.1mol•L-1的下列溶液中,加入(或通入)某物质后,发生反应的先后顺序正
确的是
A.在含Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉:Cu2+、Fe3+、H+
—2———2
B.在含I、SO3、Br的溶液中不断通入氯气:I、Br、SO3
2——2
C.在含AlO2、SO3、OH的溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液:OH、AlO2、SO3
3++3++
D.在含Fe、H、NH4的溶液中逐渐加入烧碱溶液:Fe、NH4、H
【答案】C
【解析】A.Fe3+、Cu2+、H+的氧化性依次减弱,由氧化性强的氧化剂优先反应可知,溶液中加入锌粉
3+2++2——
时发生反应的先后顺序为Fe、Cu、H,故A错误;B.SO3、I、Br的还原性依次减弱,由还原性强
2——
的还原剂优先反应可知,溶液中不断通入氯气时发生反应的先后顺序为SO3、I、Br,故B错误;C.偏
—2
铝酸根离子在溶液中的水解程度大于亚硫酸根离子,则OH、AlO2、SO3的碱性依次减弱,由溶液中碱
—2
性的离子优先反应可知,溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液时发生反应的先后顺序为OH、AlO2、SO3,故C
+3+
正确;D.铁离子在溶液中的水解程度大于铵根离子,则H、Fe、NH4的酸性依次减弱,由溶液中酸性的
+3+
离子优先反应可知,溶液中逐渐加入烧碱溶液时发生反应的先后顺序为H、Fe、NH4,故D错误;故选
C。
【变式4-2】(2025·百师联盟高三一轮复习联考)对于多反应的复杂体系,考虑化学反应的先后顺序有利
于问题的顺利解决。下列化学反应的顺序判断错误的是()
A.Na2O2与CO2、H2O共同反应时,可以认为Na2O2先与CO2反应,再与H2O反应
3++3+
B.向含有等物质的量的Al、NH4的溶液中滴加NaOH溶液时,OH先与Al反应
2--2--
C.向含有CO3、[Al(OH)4]的溶液中通入CO2,反应的先后顺序为CO3、[Al(OH)4]
-2+-
D.向含有等物质的量的FeI2、FeBr2的溶液中通入Cl2,反应的先后顺序为I、Fe、Br
【答案】C
【解析】A项,Na2O2与CO2、H2O共同反应时,若是先与水反应,则产物为NaOH,而NaOH可以与
酸性氧化物二氧化碳反应产生碳酸钠,因此一般认为,Na2O2先与CO2反应,再与H2O反应,A项正确;B
3++
项,向含有等物质的量的Al、NH4的溶液中滴加NaOH溶液,先后反应顺序和与氢氧根结合能力有关,
结合后的物质越难电离,则结合能力越强,铝盐能与氨水反应生成氢氧化铝沉淀,因此OH-先与Al3+反应,
+-+
再与NH4反应,B项正确;C项,由于酸性:H2CO3>HCO3>Al(OH)3,酸性越弱则对H的结合能力越强,
2---2-
因此向含有CO3、[Al(OH)4]的溶液中通入CO2,反应的先后顺序为[Al(OH)4]、CO3,C项错误;D项,
-2+-
根据还原性强弱I>Fe>Br,还原性越强则越先被氧化,因此向含有等物质的量的FeI2、FeBr2的溶液中通
-2+-
入Cl2,反应的先后顺序为I、Fe、Br,D项正确;故选C。
易错点05不能正确书写陌生的氧化还原反应方程式
易错典题
【例5】(2025•河北卷)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化
为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。
(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4的化学方程式:。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式。
FeCO5__________CrOH3_______________CO
【答案】(2)4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2CrO4+8H2O
(6)Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑
【解析】(2)煅烧工序中Fe(CrO2)2与过量KOH、空气中氧气反应生成K2CrO4、Fe2O3、H2O,根据得失
电子守恒,原子守恒,化学方程式:4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2CrO4+8H2O;
(6)Fe(CO)5做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3,自身转化为Fe(OH)3,铁元素由0价升
高到+3价,Cr由+6价降低到+3价,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式:Fe(CO)5+
K2CrO4+4H2O=Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑。
【错因分析】在面对与实际生活或工业生产相关的氧化还原问题时,往往因为缺乏将理论知识应用于实
际情境的能力而致误。
避错攻略
【方法总结】熟练掌握化学方程式的书写规则,特别是氧化还原反应中的得失电子守恒原则。利用“观察
法”、“奇数配偶法”等技巧进行方程式的配平。同时,注意检查化学式的正确性、反应条件的完整性以及气
体符号、沉淀符号的使用情况。
【知识链接】
第1步:根据氧化性、还原性强弱顺序确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化
合价规律和题给信息及已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物;
第2步:根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒(质量守恒),通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原
子守恒。
缺项型氧化还原反应方程式的补项类型、补项原则和组合方式
①补项类型
条件补项原则
+
酸性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H,少O(氧)补H2O(水)
-
碱性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H2O,少O(氧)补OH(水)
②补项原则
介质多一个氧原子少一个氧原子
++
酸性+2H结合1个O→H2O+H2O提供1个O→2H
-+
中性+H2O结合1个O→2OH+H2O提供1个O→2H
--
碱性+H2O结合1个O→2OH+2OH提供1个O→H2O
③组合方式
反应物生成物使用条件
+
组合一HH2O酸性溶液
+
组合二H2OH酸性或中性溶液
-
组合三OHH2O碱性溶液
-
组合四H2OOH碱性或中性溶液
举一反三
【变式5-1】(2025·江苏徐州高二期中)柠檬酸亚铁是一种易吸收的高效铁制剂,研究性学习小组从硫铁
矿烧渣(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2)出发,设计了如下流程,制得硫酸亚铁溶液,最终获得柠檬酸亚铁。
2-3+3+
(2)在生产中,常用FeSO4处理pH=3的含Cr2O7废水得到Cr和Fe。写出离子反应方程
式:。
(4)过程中会有少量Fe3,在空气中被氧化为FeOOH,该反应的化学方程式为。
2+2-+3+3+
【答案】(2)6Fe+Cr2O7+14H=2Cr+6Fe+7H2O
(4)4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2
2+2-3+3+2+2-+3
【解析】(2)根据已知条件,Fe与Cr2O7反应生成Cr和Fe,离子方程式为6Fe+Cr2O7+14H=2Cr
+3+
+6Fe+7H2O;
(4)根据已知条件,FeCO3在空气中被氧化为FeOOH,Fe的化合价升高,说明氧化剂为O2,根据质量
守恒定律,产物除了FeOOH之外还有CO2,反应的化学方程式为4FeCO3+O2+2H2O=4FeOOH+4CO2。
【变式5-2】新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水,在中性或酸性溶液中逐渐分解,
在碱性溶液中稳定。生产K2FeO4的工艺流程如图所示;
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:
________FeCl3+________NaOH+________NaClO―→________Na2FeO4+________+________。其中
氧化剂是________(填化学式)。
(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为___________________。
【答案】(1)210329NaCl5H2ONaClO
(2)Na2FeO4+2KOH===K2FeO4+2NaOH
【解析】(1)反应中NaClO是氧化剂,还原产物是NaCl,根据元素守恒,可知反应式中需要补充NaCl
和H2O。根据化合价升降法配平方程式为2FeCl3+10NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。(2)根据
(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物,可知“转化”过程是在加入KOH溶液后,将Na2FeO4转
化为溶解度更小的K2FeO4。
易错点06不能利用守恒律进行氧化还原反应综合判断与计算
易错典题
【例6】(2024·北京卷,14)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如
下。
KIKMnO4
反应序号起始酸碱性还原产物氧化产物
物质的量/mol物质的量/mol
2+
①酸性0.001nMnI2
-
②中性0.00110nMnO2IOx
-
已知:MnO4的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是()
2+
A.反应①,n(Mn)∶n(I2)=1∶5
B.对比反应①和②,x=3
C.对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变
【答案】B
【解析】A项,反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据
--+2+
得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是:10I+2MnO4+16H=2Mn+5I2+8H2O,故
2+--
n(Mn)∶n(I2)=2∶5,A项错误;B项,根据反应①可得关系式10I~2MnO4,可以求得n=0.0002,则反应
--
②的n(I)∶n(MnO4)=0.001∶(10×0.0002)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应
-----
的关系式为I~2MnO4~MnO2~IOx~6e,IOx中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合
----
价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是:I+2MnO4+H2O=2MnO2↓+IO3+2OH,B项正确;C项,已知
--
MnO4的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;D
项,根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+、产生水、pH增大,反应②产生OH-、消耗水、pH
增大,D项错误;故选B。
【错因分析】不能充分应用守恒规律。在氧化还原反应有关问题分析中,用守恒法是最基本的方法,如
电子得失守恒、质量守恒(主要是原子个数守恒)、电荷守恒(适用于有离子参与的氧化还原反应)。
避错攻略
【方法总结】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)。
【知识链接】
守恒思想是我们常用解答计算题的重要方法,也是将问题化繁为简的重要手段,我们平时常涉及到的
守恒有电荷守恒、电子守恒、原子守恒。而利用电子守恒思想求解氧化还原问题又是高考重要题型,解答
此类题目应首先找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物和氧化产物;再确定一个原子或离子得失电子数,
列出等式关系,对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中没有损耗,可直接找出起始
物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。氧化还原反应计算得具体步骤
是:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;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);根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式;对于多步连续进行的氧化还原反应,只要
中间各步反应过程中没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒
关系,快速求解。
举一反三
【变式6-1】向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,
已知:b-a=5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法错误的是
-2+-
A.线段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表I、Fe、Br、HIO3的变化情况
B.Fe2+、I-和Br-的物质的量之比为1:2:3
C.根据图像可计算b=11
D.线段Ⅳ对应的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:1
【答案】B
【解析】向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,由于还原性I->Fe2+>Br-,首先发生反应
---2+3+-2+
2I+Cl2=I2+2Cl,I反应完毕,再反应反应2Fe+Cl2=2Fe+2Cl,Fe反应完毕,最后发生反应
---2+-
2Br+Cl2=Br2+2Cl,故线段I代表I的变化情况,线段Ⅱ代表Fe的变化情况,线段Ⅲ代表Br的变化情况;
-2+
通入氯气,根据反应离子方程式可知溶液中n(I)=2n(Cl2)=2mol,溶液中n(Fe)=2n(Cl2)=2×(3mol-1mol)=4mol,
Fe2+反应完毕,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4mol-2mol=6mol,线段IV
表示一种含氧酸,且I和IV表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,已知碘单质的物质的量为1mol,
反应消耗氯气的物质的量为5mol,根据电子守恒,则该含氧酸中碘元素的化合价为+5价,则该含氧酸为
-2+-
HIO3,即线段Ⅳ表示HIO3的变化情况。A项,根据分析可知,线段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表I、Fe、Br、
2+--
HIO3的变化情况,故A正确;B项,n(Fe):n(I):n(Br)=4mol:2mol:6mol=2:1:3,故B错误;C项,
---
由分析可知,溶液中n(Br)=6mol,根据2Br+Cl2=Br2+2Cl可知,溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol,
故a=3+3=6,b-a=5,所以b=11,故C正确;D项,线段Ⅳ的反应方程式为:5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3,
氧化剂和还原剂的物质的量之比是5:1,故D正确;故选B。
【变式6-2】(2026·陕西宝鸡二模)向260mL10mol·L-1硝酸溶液中加入铜粉,生成的气体体积(V)(标准状
况)(过程中仅产生NO和NO2气体),转移电子的物质的量(n)与铜的物质的量(n)间关系如图所示.下列叙述错
误的是()
+-2+
A.a点:Cu+4H+2NO3=Cu+2NO2↑+2H2O
B.b点:收集的NO2气体为0.4mol
C.c点:收集气体nNO2:nNO1:2
D.d点:溶液中剩余HNO3为0.2mol
【答案】C
【解析】随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积出现拐点,则该点前后反应方程
+-2+
式不一样,前段反应的离子方程式为Cu+4H+2NO3=Cu+2NO2↑+2H2O,后段反应的离子方程式为
+-2+
3Cu+8H+2NO3=3Cu+2NO↑+4H2O。A项,随着反应的进行,硝酸被消耗,浓度降低,b点附近气体体积
+-2+
出现拐点,则该点前后反应方程式不一样,a点反应的离
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