重难点12物质氧化性与还原性强弱的比较与氧化还原反应的配平-2023年高考化学专练（原卷版）

重难点12物质氧化性与还原性强弱的比较与氧化还原反应的配平一、物质氧化性与还原性的强弱的比较与氧化还原反应的配平基本知识：氧化性→得电子性，得到电子越容易→氧化性越强还原性→失电子性，失去电子越容易→还原性越强由此，金属原子因其最外层电子数较少，通常都容易失去电子，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，通常都容易得到电子，表现出氧化性，所以，一般来说，非金属性也就是氧化性。2、比较方法（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。KK、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb，(H)、Cu、Hg、Pt、Au金属的活动性逐渐减弱（还原性逐渐减弱）KK＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn3＋、Fe2＋、Sn2＋、Pb，(H＋)、Cu2＋、Hg2＋、Ag＋氧化性逐渐增强（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。（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：MnO2＋4HCl（浓）MnCl2＋C12↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl（浓）2MnCl2＋5C12↑＋8H2O+2KCl后者比前者容易（不需要加热），可判断氧化性KMnO4>MnO2（5）根据反应速率的大小来判断：如：2Na2SO3＋O22Na2SO4（快），2H2SO3＋O22H2SO4（慢），其还原性：Na2SO4>H2SO3>SO2（6）根据被氧化或被还原的程度来判断：如：Cu+Cl2CuCl2，2Cu+SCu2S即氧化性：。又如：2HBr+H2SO4(浓)Br2+SO2+2H2O，8HI+H2SO4(浓)4I2+H2S+4H2O即有还原性：。（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，但是，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。二、氧化还原反应的配平1、配平原则由于在氧化还原反应里存在着电子的转移，因此元素的化合价必然有升有降，我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂；反之称为氧化剂。由氧化还原反应的知识我们不难得出配平原则：还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数，即还原剂（元素）化合价升高的总价数=氧化剂（元素）化合价降低的总价数。2、氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤1、一般方法：从左向右配。2、步骤：标变价、找变化、求总数、配系数。即⑴标出变化元素化合价的始态和终态:

C+HNO3（浓）→NO2+CO2+H2O分析：标变价+HO3（浓）→O2↑+O2↑+H2O

⑵找变化:

始态

终态

变化的总价数=变化×系数

+HO3（浓）→O2↑+O2↑+H2O即:N元素化合价由+5到+4，变化的价数为（5-4）=1，C元素化合价由0到+4，变化的价数为（4-0）=4[若为负价则用大数减小数（带符号相加减）]最小公倍数=4×1=4注：假设以上变化均以正价表示，其中(b-a)×(d-c)为最小公倍数。⑶将

上的系数，分别填在还原剂和氧化剂化学式的前面作为系数；⑷配系数:用观察法配平其它元素

C的系数为

1

HNO3的系数为

4

，用观察法将其它系数配平⑸检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看是否符合电荷守恒）经检查满足质量守恒定律,配平后的化学方程式为：C+4HNO3（浓）=4NO2↑+CO2↑+2H2O氧化还原反应配平的特殊技巧从右向左配平法适用范围：此法最适用于某些物质（如硝酸、浓硫酸的反应）部分参加氧化还原反应的类型。【例1】Cu+

HNO3（浓）→Cu(NO3)2+NO2↑+H2O解析：由于HNO3在反应中有两个作用即：酸性和氧化性，因此如按照一般的方法从左向右配的话比较麻烦，但如采用从右向左配平法的方法，这个问题显得很简单。不同之处：配系数时只需将

中的系数先写在对应产物化学式之前，其它步骤相同。

始态

终态

变化的总价数=变化×

系数答案：Cu+4HNO3（浓）→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O[练1]P+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4答案：11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4整体总价法（零价法）适用范围：在氧化还原反应中，一种反应物中有两种或两种以上的元素化合价发生变化或几种不同物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中。技巧：对于Fe3C，Fe3P等化合物来说，某些元素化合价难以确定，此时可将Fe3C，Fe3P中各元素视为零价。零价法思想还是把Fe3C，Fe3P等物质视为一整价。【例2】FeS2+O2→Fe2O3+SO2解析：在FeS2中Fe的化合价由+2变到+3，S的化合价由-1变到+4，即同一种物质中有两种元素的化合价同时在改变，我们可以用整体总价法，把FeS2当成一个“整体”来考虑。故配平后

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2答案：4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2[练2]Fe3C+HNO3→Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O答案：Fe3C+22HNO3（浓）=3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O歧化归一法适用范围：同种元素之间的歧化反应或归一反应。技巧：同一物质内同一元素间发生氧化-还原反应称为歧化反应。配平时将该物质分子式写两遍，一份作氧化剂，一份作还原剂。接下来按配平一般氧化-还原方程式配平原则配平，配平后只需将该物质前两个系数相加就可以了。【例3】Cl2+KOH（热）→KCl+KClO3+H2O

解析：将Cl2写两遍，分别是升高部分和降低部分，根据原子个数守恒先虚标系数配平即Cl2----2KClCl2----2KClO3分别标出电子转移的数目求出最小公倍数，然后将两部分分别配平即5Cl2----10KClCl2----2KClO3最后写到方程式中，合并约分得：3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O答案：3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O[练3]S+NaOH→Na2S+Na2SO4+H2O答案：4S+8NaOH=3Na2S+Na2SO4+4H2O判断未知物适用范围：在一个氧化还原反应中缺少反应物或生成物。

技巧：一般是把反应物和生成物中的所有原子进行比较，通过观察增加或减少了哪种元素：①若增加的元素是除H、O以外的非金属，未知物一般是相应的酸；②若增加的元素是金属，未知物一般是相应的碱；③若反应前后经部分配平后发现两边氢、氧原子不平衡，则未知物是水。【例4】KMnO4+KNO2+

→MnSO4+K2SO4+

KNO3+H2O

解析：经比较发现，生成物中增加了S元素，则未知物是H2SO4，其它步骤同上略.2KMnO4+5KNO2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+

5KNO3+3H2O答案：2KMnO4+5KNO2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+

5KNO3+3H2O[练4]_____P＋______HNO3＋________=______H3PO4＋______NO↑答案：3 5 2 H2O 3 5单质后配法适用范围：反应物或生成物中有单质参加或单质生成，对于单质在反应后的化学和物中价态不单一的情况更适用技巧：把游离态的那种元素放在最后来配。【例5】FeS2+O2→Fe2O3+SO2

解析：反应物中有单质O2，我们可以把O元素放在最后来配.首先假定Fe2O3的系数为1，则FeS2的系数为2，那么SO2的系数为4，因此O2的系数为11/2，然后把每种物质前的系数都扩大2倍，即可配平。

答案：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2[练5]P4+KOH+H2O→KH2PO4+PH3答案：2P4+3KOH+9H2O=3KH2PO4+5PH38、待定系数法（原子个数守恒法）适用范围：待定系数法对于某些反应后元素去向比较唯一（比如Na元素只在一种生成物NaOH中存在）的方程式比较得心应手，但是如果元素的去向不唯一（比如Na元素在生成物NaOH、Na2CO3中都存在），则用此法配平时就显得比较麻烦。技巧：即方程式中将某些物质的系数设为未知数，然后由未知数暂时配平方程式，最后根据某种原子在反应前后数量守恒列方程或方程组，解出这些未知数的关系，通过未知数之间的关系来配平方程式。【例6】KMnO4+FeS+H2SO4→K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O解析：此方程式甚为复杂，不妨用原子个数守恒法。设方程式为：aKMnO4+bFeS+cH2SO4→dK2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O根据各原子守恒，可列出方程组：a=2d（钾守恒）a=e（锰守恒）b=2f（铁守恒）b+c=d+e+3f+g（硫守恒）4a+4c=4d+4e+12f+h（氧守恒）c=h（氢守恒）解方程组时，可设最小系数（此题中为d）为1，则便于计算：得a=6,b=10,d=3,e=6,f=5,g=10,h=24。答案：6KMnO4+10FeS+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O（2022年上海等级考）将Mg加入稀氯化铵溶液中，发生反应Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+H2↑,下列说法正确的是（）用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3经过一段时间之后可能生成氢氧化镁沉淀氨气与氢气均为还原产物1molMg充分反应生成22.4L气体（标况下）2．（2017·上海·高考真题）铝和氧化铁在高温下的反应中，铝是A．氧化剂 B．还原剂C．既不是氧化剂又不是还原剂 D．既是氧化剂又是还原剂3．（2016·上海·高考真题）某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为（

）A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.934．（2016·上海·高考真题）O2F2可以发生反应：H2S+4O2F2=SF6+2HF+4O2，下列说法正确的是A．氧气是氧化产物B．O2F2既是氧化剂又是还原剂C．若生成4.48LHF，则转移0.8mol电子D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：45．（2011·上海·高考真题）氨和联氨(N2H4)是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。根据题意完成下列计算：(1)联氨用亚硝酸氧化生成氮的另一种氢化物，该氢化物的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977，计算确定该氢化物的分子式___________。该氢化物受撞击则完全分解为氮气和氢气。4.30g该氢化物受撞击后产生的气体在标准状况下的体积为___________L。(2)联氨和四氧化二氮可用作火箭推进剂，联氨是燃料，四氧化二氮作氧化剂，反应产物是氮气和水。由联氨和四氧化二氮组成的火箭推进剂完全反应生成72.0

kg水，计算推进剂中联氨的质量___________。(3)氨的水溶液可用于吸收NO与NO2混合气体，反应方程式为6NO+4NH3＝5N2+6H2O，6NO2+8NH3＝7N2+12H2O；NO与NO2混合气体180

mol被8.90×103g氨水(质量分数0.300)完全吸收，产生156mol氮气。吸收后氨水密度为0.980g/cm3。计算：①该混合气体中NO与NO2的体积比____________。②吸收后氨水的物质的量浓度_______________(答案保留1位小数)。(4)氨和二氧化碳反应可生成尿素CO(NH2)2。尿素在一定条件下会失去氨而缩合，如两分子尿素失去一分子氨形成二聚物：+NH3已知常压下120molCO(NH2)2在熔融状态发生缩合反应，失去80molNH3，生成二聚物(C2H5N3O2)和三聚物。测得缩合产物中二聚物的物质的量分数为0.60，推算缩合产物中各缩合物的物质的量之比__________。限时45min一、单选题1．（2022·上海·复旦附中二模）据文献报道，我国学者提出O2氧化HBr生成Br2反应历程如图所示。下列有关该历程的说法错误的是A．O2氧化HBr生成Br2的总反应为：O2+4HBr=2Br2+2H2OB．中间体HOOBr和HOBr中Br的化合价相同C．发生步骤②时，断裂的化学键既有极性键又有非极性键D．步骤③中，每生成1molBr2转移2mol电子2．（2022·上海嘉定·一模）草酸是一种二元弱酸。实验室配制了标准溶液，现对25℃时该溶液的性质进行探究，下列所得结论正确的是A．测得溶液pH为8.6，此时溶液中存在：B．向该溶液中滴加稀盐酸至溶液，此时溶液中存在：C．向该溶液中加入足量稀硫酸酸化后，再滴加溶液，发生反应的离子方程式为：D．已知难溶于水，存在溶解平衡，25℃时饱和溶液的浓度为，向该溶液中加入等体积溶液，所得上层清液中3．（2022·上海嘉定·一模）实验室中利用洁净的铜片和浓硫酸进行如图实验，经检测所得固体中含有Cu2S和白色物质X，下列说法正确的是A．白色物质X为B．NO和Y均为还原产物C．参加反应的浓硫酸中，表现氧化性的占25%D．NO与Y的物质的量之和可能为2mol4．（2022·上海松江·一模）在高温高压的水溶液中，与发生反应沉积出磁铁矿（主要成分）和金矿（含单质），且硫元素全部转化为气体放出。对于该反应的说法一定正确的是A．反应后溶液的降低 B．每生成气体，转移电子数为C．既作氧化剂又作还原剂 D．氧化剂和还原剂的物质的量之比5．（2022·上海徐汇·三模）水合肼()可用作还原剂。其制备原理为：。用下图装置制取水合肼的相关说法正确的是A．装置的连接顺序：f→a→b→d→c→e B．装置M可快速制C．可用代替水 D．操作过程中要快速滴加NaClO溶液6．（2022·上海普陀·二模）Na2S俗称硫化碱，是重要的工业原料。工业制备原理：Na2SO4＋2CNa2S＋2CO2↑，下列说法正确的是A．还原性：C>Na2S B．Na2SO4：俗称芒硝C．反应1mol碳，生成22.4LCO2 D．该反应在常温下进行7．（2022·上海徐汇·三模）汽车碰撞时，安全气囊中发生反应：。若氧化产物比还原产物多7mol，下列说法错误的是A．生成8mol B．1mol被还原C．转移7mol电子 D．15mol氮原子被氧化8．（2022·上海静安·二模）下列化学方程式或离子方程式不能解释所对应事实的是A．金属钠露置在空气中，光亮的银白色表面逐渐变暗：4Na+O2→2Na2OB．用小苏打治疗胃酸过多：HCO+H+→CO2↑+H2OC．硫酸铵溶液与氢氧化钡溶液混合，溶液变浑浊，产生气体：Ba2++SO+NH+OH-→BaSO4↓+NH3↑+H2OD．氢氧化铁悬浊液与HI溶液混合，得到绿色澄清溶液：2Fe(OH)3+6H++2I-→2Fe2++I2+6H2O9．（2022·上海·模拟预测）含有的溶液中，通入，反应的离子方程式表示错误的是A．，B．，C．，D．，10．（2022·上海·模拟预测）已知：O2+PtF6→O2(PtF6)。PtF6易挥发，O2(PtF6)是离子化合物，其中Pt元素为+5价。对此反应的叙述正确的是A．PtF6是还原剂 B．O2(PtF6)中O元素的化合价为+1C．每生成1molO2(PtF6)转移1mol电子 D．O2(PtF6)只含离子键，具有氧化性11．（2022·上海嘉定·一模）目前我国锂电池的产量占全球份额接近80%。(磷酸亚铁锂)是锂离子电池的一种电极材料，可通过下列方法制备：方法一：(1)配平上述反应方程式_____；该反应的还原剂是_______，每生成15.8g，转移_______个电子。(2)该反应的平衡常数表达式为_______。若在容积不变的容器中，上述反应达到平衡时，一氧化碳的浓度为，再充入bmol一氧化碳，则平衡向_______方向移动，保持温度不变，达到新平衡时，一氧化碳的浓度为_______。(3)一定温度下，在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时，容器内固体的质量减少了2.8g，则0~20min内一氧化碳的平均反应速率是_______。(4)Fe原子的核外电子排布式为，Fe原子有_______种不同能量的电子。电池材料涉及到的主族元素原子半径从大到小的顺序为_______；做_______(“正极”、“负极”)材料。方法二：可以通过、与LiOH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。(5)共沉淀反应投料时，不将和LiOH溶液直接混合，其原因是_______。12．（2022·上海杨浦·一模）煤中的氮元素在煤燃烧过程中的转化如图所示：完成下列填空：(1)氮原子最外层电子中两种自旋状态的电子数之比为：_______；氮原子最外层电子的能量_______磷原子。(选填“”“”“”或“无法比较”)(2)固态氮中有一种含氮有机物：，和碳原子相比，氨原子吸引电子能力更_______(填“强”或“弱”)，吸引电子能力差异的原因是：_______。(3)过程②处理氨：，一定温度下的密闭容器中发生该反应，平衡后NO的体积分数与压强的关系如图所示。NO的体积分数先减小后增大的原因可能是：_______。(4)过程①有时会产生笑气，用同位素示踪法研究发现，在有氧气时，与以一定比例反应，得到的笑气几乎都是。配平化学方程式：_____(5)氨可以转化为氮肥，含氮量是衡量肥效的指标之一，常见氮肥：(尿素)、和①等物质的量和的混合物，与足量氢氧化钠加热，产生气体10.08L(标准状况下，固体混合物质量为_______g。②目前氮肥中使用量最多，可能的原因是_______、_______(任写2条)。13．（2022·上海松江·一模）氰化提金工艺在黄金生产领域仍占主导地位，但会产生大量含氰废水，含氰低于废水才可排放，研究发现可以用亚硫酸盐——空气法等处理含氰废水。完成下列填空：(1)室温下，溶液呈碱性，溶液中离子浓度从大到小关系为__________，向溶液中加入盐酸溶液，使溶液显中性，则溶液中__________。物质的量之比为的溶液呈碱性，原因是__________。(2)含氰废水中加入足量的，发生反应的离子方程式为。理论上处理含氰废水（含100gCN-），需要消耗__________（保留2位小数）。按照理论值投放，含氰废水处理效果并不理想，请解析原因__________。多种含氯氧化剂均可以处理含氰废水，比如漂粉精、二氧化氯等。(3)漂粉精的有效成分为__________（填写化学式）。(4)请配平下列方程式：CN-+ClO-+H2O→CO2+N2+Cl-+OH-_______________。若上述反应恰好完全，写出检验反应后溶液中Cl-的方法__________。14．（2022·上海崇明·二模）Cl2、SO2、NOx都是化工生产中的重要气体，均可用氨水或NaOH溶液处理，防止污染空气。请回答下列问题：(1)以上气体所含元素原子中，未成对电子最多的原子是_______(填元素符号)，S原子中能量最高电子的电子云形状为_______。(2)化工