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文档简介
专题04氧化还原反应
目录
01析·考情精解...............................................................................................................................................................2
02构·知能架构...............................................................................................................................................................3
03破·题型攻坚........................................................................................................错误!未定义书签。
题型一氧化还原反应的概念..........................................................................................错误!未定义书签。
围绕化合价变化判断、氧化剂/还原剂识别、电子转移分析展开,且常结合
真题动向
化学史、传统文化、工业场景创设新情境。
知识1氧化还原反应的基本概念之间的关系
知识2常见的氧化剂和还原剂
必备知识
知识3氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
知识4氧化性、还原性及其强弱比较
关键能力能力几种特殊元素的转化
考向1氧化还原反应的定义及实质考向2常见的氧化剂、还原剂
命题预测
考向3氧化性、还原性强弱比较
题型二氧化还原反应的应用.............................................................................................................................15
注重实际场景结合和定量计算,常与工业流程、实验探究、环境治理等融
真题动向
合,体现化学的实用性。
必备知识知识1氧化还原反应规律知识2氧化还原反应方程式的配平
关键能力能力氧化还原反应的解题技巧
考向1氧化还原反应的规律
考向2氧化还原反应在生产、生活中的应用
命题预测
考向3氧化还原反应相关计算
考向4氧化还原反应方程式的书写与配平
题型固定且分布明确:基础概念题多为选择题,综合应用题集中在填空题/简答题,陌生方程式
命题书写、守恒计算是主观题核心得分点。聚焦氧化还原反应判断、氧化剂/还原剂/氧化产物/还原产
轨迹物辨析,近3年北京卷均有基础题考查,多以简单反应或STSE情境为载体,侧重化合价变化与
电子转移本质的理解。素材涵盖月壤研究、工业副产物再利用、污染物处理等,既关联科技前沿,
透视
又体现学科实用价值,符合素养立意导向。
考点2025年2024年2023年2022年2021年
北京卷T5,3北京卷T14,
北京卷T12,北京卷T19,
氧化还原反应概分3分
3分——13分
念北京卷T1,3北京卷T10,
考点分3分
频次北京卷T12,北京卷T9,3
总结北京卷T14,3分分
北京卷T6,3北京卷T12,
氧化还原反应的3分北京卷T6,3北京卷T15,
分3分
应用北京卷T18,分9分
13分北京卷T16,北京卷T19,
11分13分
情境升级,难度稳定:仍以选择题形式考查,素材大概率新增新能源开发、古代工艺修复等STSE
2026
场景,核心还是化合价判断与物质性质辨析,难度偏低,侧重基础落实。
命题
陌生方程式书写、电子守恒计算、物质性质判断仍是必考点,需夯实基础规律,提升新情境下的
预测信息提取与应用能力。
题型一氧化还原反应的概念
1.(2025北京,1,3分)我国科研人员在研究嫦娥五号返回器带回的月壤时,发现月壤钛铁
矿(FeTiO3)存在亚纳米孔道,吸附并储存了大量来自太阳风的氢原子。加热月壤钛铁矿可生成单质铁和大
量水蒸气,水蒸气冷却为液态水储存起来以供使用。下列说法不.正.确.的是
A.月壤钛铁矿中存在活泼氢
B.将地球上开采的钛铁矿直接加热也一定生成单质铁和水蒸气
C.月壤钛铁矿加热生成水蒸气的过程中发生了氧化还原反应
D.将获得的水蒸气冷却为液态水的过程会放出热量
新情境:本题以嫦娥五号月壤钛铁矿研究为载体,将航天探测、月壤资源开发的真实科研成果
转化为试题情境,打破了传统化学题以实验室/工业生产为单一素材的模式。把“月壤钛铁矿吸
附氢原子”“加热生成单质铁和水蒸气”等前沿研究结论融入试题,既体现化学学科在航天探索
中的实际应用价值,也让抽象的化学概念与国家重大科技成果结合,契合北京卷“素养立意、
联系实际”的命题特色。
命题解读
新考法:不直接考查氧化还原反应、物质状态变化等基础知识点的定义,而是要求考生结合题
干中“月壤钛铁矿吸附氢原子”这一特殊条件,分析地球上的钛铁矿加热是否能产生相同产物,
倒逼考生从原子守恒、反应条件差异角度推理,而非机械套用课本结论。
新角度:将化学中的氧化还原反应、物质状态变化热效应,与航天地质的科研背景融合,打破
学科内知识点的孤立性,符合北京卷“跨模块、跨学科融合”的命题趋势。
+
2.(2025北京,5,3分)下列反应中,体现NH4还原性的是
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
DNH42SO4BaCl2
新情境:本题摒弃了复杂的工业/科研前沿素材,以铵根离子(NH4+)的常见反应为核心情境,
选取碳酸氢铵分解、氯化铵与亚硝酸钠反应、氢氧化镁在氯化铵溶液中溶解这三个典型基础反
应作为选项。这种设计回归了化学核心概念的本质应用场景,避开了陌生背景带来的信息干扰,
重点考查考生对“还原性”概念在具体离子反应中的理解,符合北京卷“简约情境下深挖概念本
质”的命题新特点。
命题解读新考法:选项中纳入了非氧化还原反应(A、C)和氧化还原反应(B)的对比,打破了“铵盐
反应即考水解/分解”的固有套路。要求考生不仅能识别氧化还原反应,更能精准判断NH4+在反
应中是失电子(体现还原性)还是得电子(体现氧化性),避免机械记忆反应方程式。
新角度:试题核心是“还原性”的本质(物质失电子、化合价升高),通过不同反应类型的对比,
倒逼考生区分“分解反应”“复分解反应”“氧化还原反应”的本质差异,以及NH4+在不同反应中的
角色(反应物、提供酸性环境的离子、还原剂),强化对化学概念的精准辨析。
3.(2024北京卷,14,3分)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
反应序起始酸碱还原产氧化产
物质的量物质的量
号性物物
/mol/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,nMn:nI2=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
4.(2024北京卷,10,3分)可采用Deacon催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯资源的再利用。
CuO-1
反应的热化学方程式:4HCl(g)+O2(g)2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH=-114.4kJmol。下图所示为该法的一种催
化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物HCl,W为生成物H2O
B.反应制得1molCl2,须投入2molCuO
C.升高反应温度,HCl被O2氧化制Cl2的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
知识1氧化还原反应的基本概念之间的关系
【易错提醒】
1、元素由化合态变为游离态不一定被氧化,也可能被还原,如Fe2+→Fe。
2、得电子难的物质不一定易失电子,如第ⅣA族和稀有气体。
2-
3、含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性,如H3PO4、SO4;而含低价态元素的化合物也可能有强氧
化性,如HClO具有强氧化性。
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,如Cl2+H2O=HCl+HClO。
5、有单质参加的反应,不一定是氧化还原反应,如3O2=2O3。
3+2+
6、具有还原性物质与具有氧化性物质不一定都能发生氧化还原反应,如SO2与浓H2SO4、Fe与Fe不反
应。
知识2常见的氧化剂和还原剂
1、常见氧化剂及对应的还原产物
3+
氧化剂Cl2(X2)O2Fe酸性KMnO4、MnO2
还原
产物
2-
氧化剂HClO浓H2SO4HNO3H2O2PbO2FeO4
还原
产物
2、常见还原剂及对应的氧化产物
金属H2S/SO2/
2+-
还原剂FeHI/INH3CO
2-2-
单质SSO3
氧化金属
产物离子
3、理清常考氧化剂(还原产物)与还原剂(氧化产物)
(1)氧化剂及还原产物。
2-2----
氧化剂Cr2O7或CrO4ClOClO3H2O2O3MnO4
还原产物
(2)还原剂及氧化产物。
H2C2O4或
2-2-2-3--
还原剂H2SO3、SO2、SO3H2O2S2O3或S2O5AsO3CN
2-
C2O4
氧化产物
知识3氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
【易错提醒】
1、有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应;
2、有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应;
3、置换反应一定是氧化还原反应;
4、复分解反应一定不是氧化还原反应。
知识4氧化性、还原性及其强弱比较
氧化性→得电子能力,得到电子越容易→氧化性越强。
还原性→失电子能力,失去电子越容易→还原性越强。
物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度,与得失电子的数目无关。如:Na、Mg、
Al的还原性强弱依次为;浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为
1、根据氧化还原反应方程式
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
2、根据元素的化合价
如果物质中某元素具有最高价,该元素只有氧化性;物质中某元素具有最低价,该元素只有还原性;物质
中某元素具有中间价态,该元素既有氧化性又有还原性。
3、根据金属、非金属的活动性顺序
在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就,其阳离子的氧化性就。
一般来说,越活泼的非金属,得到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。
4、根据元素周期表
同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐,还原性逐渐;同主族元素,随着核电荷数
的递增,氧化性逐渐,还原性逐渐。
5、根据反应的难易程度
氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。
不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)
的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。
6、根据电化学原理判断
(1)根据原电池原理判断:两种不同的金属构成原电池的两极。
负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极。其还原性:负极>正极。
(2)根据电解池原理判断:用惰性电极电解混合液时,若混合液中存在多种金属阳离子时,在阴极先放电
的阳离子的氧化性较强(相应的金属单质的还原性较弱),若混合液中存在多种阴离子,在阳极先放电的阴离
子的还原性较强(相应的非金属单质的氧化性较弱)。
7、其他条件
一般溶液的酸性越强或温度越高,则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强,反之则越弱。
氧化性还原性强弱的比较是考试的一个难点,基本考查方式一是比较氧化性还原性的强弱,二是根据氧化
性还原性强弱,判断反应能否进行。总的解题依据是一个氧化还原反应能进行,一般是氧化剂的氧化性强
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。但要考虑到某些特殊情况如符合特定的平
衡原理而进行的某些反应。
8、影响物质氧化性、还原性的因素
(1)浓度:氧化剂的浓度越大,氧化性越强,如硫酸、硝酸;还原剂浓度越大,还原性越强,如用浓盐酸
与二氧化锰制氯气。
(2)温度:温度越高,其对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强。
(3)酸碱性:高锰酸钾的氧化性,酸性越强,氧化性越强(在酸性条件下生成Mn2+,在中性条件下生成
MnO2,在碱性条件下生成K2MnO4)。
能力几种特殊元素的转化
+4
2--2-
1、S(包括SO2、H2SO3、SO3、HSO3)具有强还原性,在水溶液中的氧化产物都是SO4。
2、H2O2中氧元素的化合价为-1价,处于中间价态。
(1)H2O2遇氧化剂(如酸性KMnO4溶液)作还原剂,其氧化产物为O2;
2+-
(2)H2O2遇还原剂(如Fe、I等)作氧化剂,其还原产物为H2O,因此,H2O2又称为绿色氧化剂。
3、记忆两组常见物质的强弱顺序。
3+
(1)氧化性强弱:KMnO4>Cl2>Br2>Fe>I2>S。
+4
2-2---2+--
(2)还原性强弱:S>S(SO3、HSO3、H2SO3)>I>Fe>Br>Cl。
考向1氧化还原反应的定义及实质
1.(2025·北京昌平·二模)下列气体的验证方法不涉及氧化还原反应的是
A.氧气——带火星的小木条复燃B.氨气——湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.氯气——湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D.乙烯——酸性高锰酸钾溶液褪色
2.(2025·北京西城·二模)下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有NO2的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性KMnO4溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将FeSO4溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
3.(2025·北京东城·二模)化学推动着社会的进步和人类的发展,下列有关说法不正确的是
A.“福建舰”飞行甲板所用的特种钢材属于合金材料
B.小苏打、纯碱均可用于面食制作
C.人摄入米饭、馒头等主要是利用淀粉水解为葡萄糖来提供能量
D.以CO2、H2为原料经过11步主反应人工合成淀粉,过程中发生氧化还原反应
4.(2025·北京顺义·一模)下列应用与氧化还原反应有关的是
A.用CuSO4溶液除去H2SB.用FeCl3溶液刻蚀铜板
3
C.用KSCN溶液检验FeD.用品红溶液检验SO2
5.(2024·北京·三模)下列过程与氧化还原反应有.关.的是
A.热的纯碱溶液去除油污
B.K2CO3溶液和NH4Cl溶液混合,产生刺激性气味气体
.铜质地漏生锈变绿
CCu2OH2CO3
.鸡蛋清溶液在饱和溶液中出现白色浑浊
DNH44SO4
考向2常见的氧化剂、还原剂
6.(2024·北京丰台·模拟预测)下列氧化还原反应中,水作氧化剂的是
高温
A.C+H2OCO+H2
B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.2F2+2H2O=4HF+O2
D.3NO2+H2O=2HNO3+NO
7.(2025·北京西城·调研)下列反应中,酸体现还原性的是
A.MnO2与浓盐酸共热制Cl2B.Na2SO3与浓硫酸共热制SO2
C.Zn与稀硫酸反应制H2D.Cu与稀硝酸反应制备NO
.(海南高考真题)过氧化脲是一种常用的消毒剂,可由过氧化氢和脲
82024··[CONH22H2O2](H2O2)
CONH加合而成,代表性结构如图所示。下列关于过氧化脲的说法正确的是
22
A.所有原子处于同一平面B.氧的化合价均为-2价
C.杀菌能力源于其氧化性D.所有共价键均为极性键
9.(2025·北京海淀·模拟预测)下列方程式与所给事实不.相.符.的是
-+2+
A.向KMnO4酸性溶液中滴加H2C2O4溶液,溶液褪色:2MnO4+5H2C2O4+6H=2Mn+10CO2+8H2O
3+Δ+
B.向沸水中滴加饱和FeCl3溶液,Fe(OH)3胶体:Fe+3H2OFe(OH)3+3H
C.向银氨溶液中滴加乙醛,水浴加热,析出光亮银镜:
Δ
CH3CHO+2AgNH32OHCH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O
D.Na2O2用作潜水艇供氧剂:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
10.(2025·北京丰台·一模)我国研制出在室温下可充电700次的钙-氧气电池,前景广阔。
1
(1)铝热法冶炼金属钙的热化学方程式:2Al(l)3CaO(s)Al2O3(s)3Ca(g)H748.57kJmol。
①该反应体现了铝的性。
②提高钙的平衡产率的措施有(写出两条)。
(2)钙-氧气电池如图。
①用化学方程式解释电解质溶液选择非水溶剂的原因。
②放电过程中,O2在电极表面的两种反应路径如图。(*表示中间体,表示碳纳米管)。
*2*
i.在生成CaO的路径中,CaO2断裂键,与另一个Ca结合,形成了Ca2O2。
ii.写出O2参与的主要反应的电极反应式。
iii.放电过程中,正极流入的电子与消耗O2的比值为2.07,计算可得生成CaO2与CaO的物质的量之比
为。充电时,CaO2比CaO更容易分解,因此,钙-氧气电池实现了常温循环充电。
2∶∶
③充电过程中,TFSI在阴极生成F,F与Ca快速生成CaF2覆盖在阴极表面,经测定n(Ca)nCaF2131。
从反应速率的角度,分析阴极表面主要生成Ca而少量生成CaF2的可能原因。
考向3氧化性、还原性强弱比较
11.(2025·北京西城·三模)下列依据相关数据作出的推断中,正确的是
A.依据离子半径:Br-<I-,可推断结构相似的晶体的熔点:NaBrNaI
B.依据元素的电负性:CNF,可推断分子极性:CF4NF3
C.依据ⅦA相同温度下X2与H2反应平衡常数的大小,可判断反应的剧烈程度
D.依据元素的第一电离能:MgAl,可推断单质的还原性:MgAl
12.(2025·北京朝阳·一模)下列实验不.能.达到对应目的的是
A.比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性B.比较氧化性:Cl2Br2I2
C.比较苯和甲苯的化学性质D.比较Fe和Cu的金属活动性
A.AB.BC.CD.D
13.(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:
AsH36AgNO33H2OH3AsO36HNO36Ag。下列说法正确的是
A.AsH3的电子式:
B.热稳定性:AsH3H2O
C.氧化性:AgNO3H3AsO3
D.依据元素周期律,可推断酸性:HNO3H3AsO3
14.(2025·北京丰台·一模)某小组同学用铁粉还原AgCl制取Ag,实验如下:
实验操作及现象
i.产生大量气泡和灰黑色固体(经检验为Ag、Fe);
ii.静置后,固体变为灰白色;
iii.取固体,洗涤后加入KI溶液,生成黄色沉淀;
iv。取ii中上层清液,加入KSCN溶液,显红色,测得pH2。
,2,3
已知:AgClClAgCl2AgCl2不能氧化FeFe4ClFeCl4
下列说法不正确的是
A.由i可知发生了两个不同的置换反应
B.iii中生成黄色沉淀的反应为AgIAgI
3
C.由ii和iv可推测氧化性O2Fe
D.ii中生成灰白色固体的可能原因:静置过程中cFe3增大,c(Cl)减小
15.(2025·北京通州·一模)某小组同学探究不同条件下KMnO4溶液与KI溶液的反应。
22
资料:ⅰ.MnO4(绿色)、Mn(几乎无色)、MnO2(棕黑色)
21
ⅱ.一定条件下:MnO4能将I氧化为I2或IO3,MnO4能将Mn氧化成MnO2向2mL0.01molLKI溶液中分
1
别加入5滴0.01molLKMnO4溶液和3滴试剂X,实验记录如下:
实验试剂X操作、现象
溶液中有棕黑色沉淀生成,离心分离出固体,剩余液体用CCl4
IH2O
萃取,下层液体无色。
溶液立即变绿,一段时间绿色消失,产生棕黑色沉淀,离心分
Ⅱ6molL1NaOH
离出固体,剩余液体用CCl4萃取,下层液体无色。
溶液中未见棕黑色沉淀,溶液呈黄色,用CCl4萃取,下层液
1
Ⅲ3molLH2SO4
体呈紫色。
(1)对实验Ⅰ进行分析
①MnO4的还原产物为。
②推测该条件下I被氧化的产物不是I2,依据的实验现象是。
1
(2)为检验实验Ⅰ中I的氧化产物IO3,取萃取后的上层清液,滴加3滴3molLH2SO4,溶液立即变黄,滴
加淀粉后溶液变蓝。
①上述反应的离子反应方程式是。
1
②甲同学认为判断上层清液中含IO3的证据不足,另取2mL0.01molLKI溶液,加入5滴水和3滴
1
3molLH2SO4,溶液不变黄。甲同学实验的目的是。
(3)用离子方程式说明实验Ⅱ中一段时间绿色消失的原因。
(4)经检测实验Ⅲ黄色溶液中没有IO3。乙同学依据MnO4的电极反应分析实验Ⅲ反应条件下应检测到IO3,
理由是。
(5)为进一步研究实验Ⅲ中未产生IO3的原因,设计实验如下。
2
最终紫色溶液中未检测到I2和Mn,推测I2可被KMnO4继续氧化为IO3。设计实验,取最终紫色溶液,
(填操作和现象),证实了实验Ⅲ未产生IO3与酸性KMnO4溶液的用量有关。
11
(6)若向2mL0.01molL酸性KMnO4溶液中,逐滴滴加0.01molLKI溶液至过量,实验现象
是。
题型二氧化还原反应的应用
1.(2025北京,6,3分)下列方程式与所给事实不.相.符.的是
+3+
A.用盐酸除去铁锈:Fe2O3xH2O+6H=2Fe+(3+x)H2O
2+2-
B.用CuSO4溶液除去乙炔中的H2S:Cu+S=CuS
C.用乙醇处理废弃的Na:2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2
D.将NO2通入水中制备硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO
新情境:这道题将化学方程式与实际生产/实验操作结合,摆脱了单纯的方程式书写考查,而
是聚焦真实场景的反应合理性。
新考法:规避机械记忆,侧重反应本质判断
命题解读1.反常规陷阱设置:
3+2+
选项A中,铁锈的主要成分Fe2O3·xH2O与盐酸反应,产物应为Fe而非Fe,打破“金属氧化
物与酸反应生成对应盐”的机械记忆,考查铁的价态变化规律。
2-
选项B中,H2S是弱酸,离子方程式中不能拆分为S,需写化学式,考查离子方程式书写的“拆
写原则”,而非单纯背方程式。
2.结合物质性质的综合判断:不再仅考查方程式配平,而是要求结合物质的酸碱性(如H2S)、
金属活动性(如Na与乙醇的反应)、氧化还原规律(如NO2的歧化反应)判断方程式合理性。
新角度:从“除杂、制备”的宏观实际需求,切入“离子反应、氧化还原”的微观反应本质,要求
学生建立宏观现象与微观反应的联系。
2.(2023北京,12,3分)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为
①2Na2O22H2O4NaOHO2;②CaH22H2OCa(OH)22H2。下列说法正确的是
、
A.Na2O2CaH2中均有非极性共价键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2,CaH2中阴、阳离子个数比为2:1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
新情境:选取典型离子化合物的水反应,贴合高考命题趋势
这道题以Na2O2和CaH2与水的反应为核心情景,两个反应均是高中化学中过氧化物、金属氢
化物的代表性反应,且属于工业/实验中常见的无机反应类型;Na2O2与水的反应是实验室制氧
气的备选方法,CaH2与水反应可用于野外制氢气,将化学方程式与实际应用场景结合,体现
化学的实用性。
命题解读
新考法:本题摒弃了单纯考查方程式配平或物质性质的传统考法,而是从化学键、氧化还原、
微粒数目、电子转移四个维度综合设题。
新角度:从“物质与水反应”的宏观现象,切入“化学键类型、离子构成、电子转移”的微观本质,
要求学生建立宏观反应与微观结构的联系;通过两个不同类型的氧化还原反应,考查学生对“物
质变化与电子转移关系”的理解,强化对氧化还原反应本质的认知。
3.(2022北京,12,3分)某MOFs的多孔材料刚好可将N2O4“固定”,实现了NO2与N2O4分离并制备HNO3,
如图所示:
已知:2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0
下列说法不正确的是
A.气体温度升高后,不利于N2O4的固定
B.N2O4被固定后,平衡正移,有利于NO2的去除
C.制备HNO3的原理为:2N2O4+O2+2H2O=4HNO3
22
D.每制备0.4molHNO3,转移电子数约为6.0210
4.(2024北京,18,13分)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有SiO2等杂质)生产纯铜,流程示意图如
下。
(1)矿石在焙烧前需粉碎,其作用是。
的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的
(2)NH42SO4SO3CuSO4NH42SO4
化学方程式是。
矿石和过量按一定比例混合,取相同质量,在不同温度下焙烧相同时间,测得:吸收过程
(3)NH42SO4“”
氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图;400℃和500℃时,固体B中所含铜、铁的主要物质如表。
温度/℃B中所含铜、铁的主要物质
、、
400Fe2O3CuSO4CuFeS2
、、
500Fe2SO43CuSO4CuO
①温度低于425℃,随焙烧温度升高,铜浸出率显著增大的原因是。
②温度高于425℃,根据焙烧时可能发生的反应,解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是。
(4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe的目的。
+2+
(5)粗铜经酸浸处理,再进行电解精炼;电解时用酸化的CuSO4溶液做电解液,并维持一定的cH和cCu。
粗铜若未经酸浸处理,消耗相同电量时,会降低得到纯铜的量,原因是。
知识1氧化还原反应规律
1.价态变化规律
(1)归中规律
含同种元素不同价态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“”
的规律。这里的中间价可以相同(谓之“靠拢”),也可以不同,但此时必是高价转变成较高中间价,低价转
变成较低中间价(谓之“不相交”)。
(2)歧化规律:同一种物质中的同一元素部分化合价,另一部分化合价,发生自身的氧化还
原反应。
2、优先规律
在同一溶液里存在几种不同的还原剂且浓度相差不大时,当加入氧化剂时,还原性强的还原剂优先
被;同时存在几种不同的氧化剂且其浓度相差不大时,当加入还原剂时,氧化性强的氧化剂优先
2+-
被。如:把少量Cl2通入FeBr2溶液中,Fe先失电子;把少量Cl2通入FeI2溶液中,I先失电子。
3、守恒规律
(1)内容
①质量守恒:反应前后元素的种类、原子的数目和质量。
②电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为化合价升高
的总数等于化合价降低的总数。
③电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。
(2)应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解Na2SO4溶
2+--
液,其阳、阴极产物及转移电子关系式为:Cu~2e~H2~2OH。
知识2氧化还原反应方程式的配平
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)
配平按以下五步进行。
标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
通过求最小公倍数使化合价升降总数相等
确定氧化剂与还原剂的化学计量数
用观察法配平其他物质的化学计量数
检查质量、电荷、电子是否分别守恒
能力氧化还原反应的解题技巧
1、正确理解氧化还原反应的实质
理解概念抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关概念,而在实
际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、判类型、
分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中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、解答氧化还原反应题目的3个步骤
第一步:依据题意,分析概念
“升失氧,降得还;剂性一致,其他相反”。“剂性一致”是指氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。“其他
相反”是指氧化剂被还原,发生氧化反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。
第二步:依据规律判断反应的合理性
氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律,强弱规律等。同时要掌握化合价与氧化性的关系,“高价氧,低价
还,中间价态两面转。”
第三步:利用电子守恒进行定量判断
有关氧化还原反应的定量问题,利用得、失电子守恒法可以简化计算过程。对于生疏的或多步氧化还原反
应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物,利用原子守恒和电子守恒,建立已
知量与未知量的关系,快速列等式求解。
考向1氧化还原反应的规律
1.(2025·北京东城·二模)一定条件下,将乙烯和氧气通入PdCl2和CuCl2的盐酸溶液中可制得乙醛,热化
1
学方程式为2C2H4gO2g2CH3CHOgH487.4kJmol。其催化机理如图所示。
下列分析不正确的是
A.X为CH3CHO,Z为O2B.①中,C2H4发生了氧化反应
C.②中,nPdCl2:nCuCl21:2D.③中,n(Y)∶n(Z)=2∶1
2.(2025·北京海淀·三模)实验室模拟海带提碘的流程如下,下列说法正确的是
A.步骤①、③、⑥的操作分别是过滤、萃取和分液、蒸馏
B.步骤④中反应消耗7.62gI2时,转移0.05mol电子
-
C.步骤⑤中主要发生反应的离子方程式为:IO3IHI23H2O
D.理论上,步骤④消耗的NaOH和步骤⑤消耗的H2SO4的物质的量相等
3.(2025·北京东城·一模)一种由离子交换树脂和碳纳米管构成的复合薄膜,可同时传导阴离子HCO3和
电子。利用该薄膜能有效富集空气中的CO2。如图所示,在薄膜a侧通入空气,b侧通入氢气,充分反应后
在b侧得到高浓度的CO2。下列分析正确的是
A.a侧CO2在薄膜表面发生还原反应
B.电子和HCO3在薄膜中移动方向相同
C.理论上b侧每消耗1molH2同时生成2molCO2
D.总反应中元素的化合价均未发生变化
4.(2025·北京房山·一模)实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,测
得反应体系中O2含量的变化如图。
下列说法不.正.确.的是
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
B.bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4有关
C.c点剩余固体中含有Na2SO3
D.实验过程中Na2O2仅体现氧化性
5.(2025·北京延庆·一模)下列方程式与所给事实不.相.符.的是
A.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3Cu2Fe2Cu2
2
B.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO32HCaH2OCO2
.用溶液能有效除去误食的2:22
C5%Na2SO4BaSO4BaBaSO4
D.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:2BrCl2Br22Cl
考向2氧化还原反应在生产、生活中的应用
6.(2025·北京通州·三模)为回收利用含I2的CCl4废液,某小组设计方案如图所示,下列说法不.正.确.的是
A.步骤Ⅰ中,充分反应后,上下两层均为无色
B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A
C.试剂X可用硫酸
D.粗I2可用升华法进一步提纯
7.(2025·北京昌平·二模)合成氨及其相关工业中,部分物质间的转化关系如下,下列说法不正确的是
A.甲、乙、丙三种物质中都含有氮元素B.甲、乙、丙在反应中均做还原剂
C.反应Ⅳ的另一种产物可循环使用D.反应V,N元素化合价未发生改变
8.(2025·北京东城·一模)用电解工艺可将油脂工业废水中有机磷转化为磷酸盐沉淀除去,示意图如下。
资料:℃时,KFePO10-29,-22。
25sp342KspFePO410
(1)有机磷可用(R代表烃基或H)表示,其中磷元素的化合价是价。
233
(2)氧化池中有机磷发生氧化反应生成CO3和PO4。PO4在(填“铂”或“铁”)附近生成。
(3)有机磷被氧化的机理可能为:ⅰ.有机磷直接参与电极反应;ⅱ.电极反应产生的OH将有机磷氧化。做
对比实验,结果如图。
结合图中信息判断有机磷被氧化的机理并写出推理过程:。
(4)结合电极反应解释絮凝池除磷原理:。
(5)相同条件下,向原废水中添加一定量NaCl有利于降低“出水”中的磷含量,原因是。
9.(2025·北京丰台·一模)镀锌钢材废件需要酸洗后重新镀锌。从酸洗废液中回收锌的流程示意图如下。
22
已知:i.废酸液中,Zn和Fe主要以ZnCl3和[FeCl]形式存在。
n有机相(金属离子)n有机相(Zn)/n水相(Zn)
ii.萃取率100%;分离系数Zn/Fe。
n总(金属离子)n有机相(Fe)/n水相(Fe)
iii.萃取剂浓度越大,黏度越高,流动性越差。
(1)镀锌废酸液中主要含有的阳离子有。
(2)萃取过程:
第一步,萃取剂三辛胺R3N,其中R为C8H17与H、Cl结合形成R3NHCl;
第二步,R3NHCl对ZnCl3的结合力大于H2O的,可使ZnCl3转移到有机相中。
①从结构的角度解释三辛胺和H结合的原理。
②写出第二步反应的离子方程式。
(3)5min内,三辛胺浓度对锌萃取率和分离系数的影响如图所示。当三辛胺浓度大于40%时,锌的萃取率增
加缓慢,分离系数骤减的原因是。
(4)写出反萃取的化学方程式。
(5)测定废酸液中Fe2含量的操作如下:
1
取V1mL废酸液,配制成100mL溶液。取20mL溶液,加入指示剂、硫磷混酸,用cmolLK2Cr2O7标准溶
21
液进行滴定,滴定至终点时,消耗标准液V2mL,该废酸液中Fe的含量为gL(已知:K2Cr2O7
全部被还原为Cr3)。
10.(2025·北京海淀·二模)高铁酸钾(K2FeO4)是一种高效净水剂,可采用不同的方法制备。
(1)K2FeO4可以去除水中H2S、NH3等物质,同时生成红褐色胶体。净水过程中利用的K2FeO4的性质
是。
(2)方法一:化学氧化法制备K2FeO4固体。
2
已知:FeO4仅在强碱性溶液中稳定存在。
制粗品:向饱和和混合溶液中滴加溶液并不断搅拌,析出沉淀,过滤所得固体为
KOHKClOFeNO33
①
K2FeO4粗品。生成K2FeO4反应的离子方程式为。
重结晶:将K2FeO4粗品溶于稀KOH溶液,过滤,随后向滤液中加入饱和KOH溶液,冰水浴冷却,过
②
滤、洗涤、干燥后得到K2FeO4。
ⅰ.重结晶时,第一次过滤后滤渣的主要成分是。
ⅱ.向滤液中加入饱和KOH溶液的目的是。
(3)方法二:电解法制备K2FeO4溶液,其装置示意图如图。
2
阳极生成FeO4的电极反应式为。
①若不使用阳离子交换膜会导致产率降低,可能的原因是。
②2
电解一段时间后,阴极、阳极分别产生气体8.96L、1.12L(已折算为标准状况),则理论上生成FeO4的
物③质的量为。
考向3氧化还原反应相关计算
11.(2025·北京通州·三模)不同的温度下,Cl2通入NaOH溶液中主要发生以下两个反应,如图所示。
下列说法不.正.确.的是
A.反应Ⅰ和Ⅱ都有NaCl生成
B.ClO3的空间结构为三角锥形
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,每1molCl2参与反应转移的电子数之比为3:5
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的Cl2与NaOH的物质的量之比:Ⅰ<Ⅱ
12.(2025·北京丰台·一模)非遗“打铁
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