专题五氧化还原反应-冲刺2023年高考化学二轮复习核心考点逐项突破

专题五氧化还原反应【核心考点1】氧化还原反应基本概念1.氧化还原反应概念关系图:2.氧化还原反应包括两个过程,即“氧化反应过程”和“还原反应过程”,两个过程本应是不可分割的,同时发生的,故称“氧化还原反应”;但为了分析方便经常人为地分割成氧化和还原两个过程,并可称之为“半反应(即电化学里的电极反应)”。氧化剂+xe-还原产物,是还原反应,还原剂-xe-氧化产物,是氧化反应。例1.(2022·6月·浙江)关于反应Na2S2O3＋H2SO4＝Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是A．H2SO4发生还原反应B．Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D．1molNa2S2O3发生反应，转移4mol电子【答案】B【解析】A．H2SO4转化为Na2SO4和H2O，其所含元素的化合价均未发生变化，没有发生还原反应，A不正确；B．Na2S2O3中的S的化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价)，所以Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂，B正确；C．该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1，C不正确；D．根据S元素的化合价变化情况可知，1molNa2S2O3发生反应，要转移2mol电子，D不正确。例2．（2022年湖北卷）硫代碳酸钠能用于处理废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：，下列说法正确的是A．不能被氧化 B．溶液显碱性C．该制备反应是熵减过程 D．的热稳定性比的高【答案】B【解析】A．中硫元素为-2价，还原性比较强，能被氧化，故A错误；B．类比溶液，O与S同主族，可知溶液显碱性，故B正确；C．由反应方程式可知，固体与液体反应制备了硫化氢气体，故该制备反应是熵增过程，故C错误；D．S的原子半径比O大，故C=S键长比C=O键长长，键能小，故的热稳定性比的低，故D错误；故选B。1．（2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末）过氧化氢可作为采矿业废液的处理剂，如用来消除采矿废液中的氰化物，反应式(已配平)如下：。下列说法正确的是A．生成物A既是氧化产物又是还原产物 B．生成物氨气是还原产物C．该反应中作氧化剂 D．生成物A是一种正盐【答案】AC【分析】根据元素守恒可知A为KHCO3，反应中C元素化合价升高，被氧化，O元素化合价降低，被还原，以此解答该题。【详解】A．反应中C元素化合价升高，被氧化，O元素化合价降低，被还原，KHCO3既是氧化产物又是还原产物，故A正确；B．KCN中N元素的化合价为-3价，没有发生变化，生成物氨气不是还原产物，也不是氧化产物，故B错误；C．反应物H2O2中O元素化合价降低，被还原，为氧化剂，故C正确；D．A为KHCO3，为酸式盐，故D错误；故选AC。2．（2023秋·广东广州·广州市真光中学校考期末）是国际上公认的新一代高效、安全、环保的杀菌消毒剂。利用(Fe的化合价为+2)制备和用除去水体中的反应如下：反应①：反应②：下列说法正确的是A．反应①中，是还原剂，发生还原反应B．反应中①，每生成1mol，反应转移1mol电子C．由反应①可知：氧化产物只有D．由反应②可知酸性：大于HCl【答案】B【详解】A．反应①中中铁元素从+2价变为+3价，硫素从-1价变为+6价，则FeS2为还原剂，发生氧化反应，A错误；B．由反应①方程式可得关系式：，故每生成1mol，反应转移1mol电子，B正确；C．由反应①可知，中铁元素和硫素化合价均升高，则氧化产物为：、，C错误；D．反应②是氧化还原反应，不能比较反应物和产物的酸性，D错误；故本题选B。3．（2022秋·广东广州·广州市第三中学校考期末）高铁酸钠(，其中铁为+6价)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法，其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为。下列说法正确的是A．是氧化剂，发生氧化反应 B．此条件下，还原性：C． D．反应中每生成转移2mol电子【答案】C【分析】根据氧化还原反应配平可知，ClO-中Cl的化合价由+1价降低到-1价，被还原，ClO-做氧化剂，Fe3+由+3价升高到+6价，被氧化，做还原剂，故可配平得：，据此分析解题：【详解】A．由分析可知，是氧化剂，发生还原反应，A错误；B．由分析可知，反应中ClO-是氧化剂，是氧化产物，故此条件下，氧化性：，B错误；C．由分析可知，配平后的方程式为：，故，C正确；D．由分析可知，Fe3+由+3价升高到+6价，故反应中每生成转移3mol电子，D错误；故答案为：C。4．（2023秋·北京石景山·统考期末）在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。”(注：炉甘石的主要成分是碳酸锌)，下列说法不正确的是A．X的化学式是COB．该反应的氧化剂为C．该反应中碳元素的价态只升高D．1molC参与反应转移的电子数为2mol【答案】C【详解】A．根据元素守恒，X的化学式是，A正确；B．，元素化合价降低，被还原作氧化剂，B正确；C．，碳元素的化合价又升高，又降低，C错误；D．根据反应方程式中的化合价变化，，2molC参与反应转移的电子数为4mol电子，1molC参与反应转移的电子数为2mol，D正确；故选C。【核心考点2】价态转化规律1．价态归中若两种物质含有不同价态的同种元素，发生氧化还原反应时，同种元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律，不会出现交叉现象，我们可以简记为“只靠近，不交叉”。另外，同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。2．歧化反应若同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态＋低价态”的规律，不会出现“一边转”的情况，即生成物中该元素的价态不会都比中间价态高或都比中间价态低。价态特点元素处于最高价态，只具有氧化性；元素处于最低价态，只具有还原性；元素处于中间价态，既具有氧化性，又具有还原性。简记为“高价氧化低价还，中间价态两边转。”例1(2022·湖南改编)下列离子方程式不正确的是A.Cl2通入冷的NaOH溶液：Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2OB.用醋酸和淀粉－KI溶液检验加碘盐中的IO3－：IO3－＋5I－＋6H+＝3I2＋3H2OC.KMnO4氧化废水中Mn2＋生成MnO2的离子方程式为:3Mn2＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋D.(2022·浙江·D)溴与冷的NaOH溶液反应：Br2＋OH-＝Br－＋BrO－＋H+【答案】B、D【解析】A．Cl2通入冷的NaOH溶液中，反应生成氯化钠和次氯酸钠，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－＝Cl－＋ClO－＋H2O，A正确；B．IO3－在酸性条件下与I－发生归中反应生成I2，I2遇淀粉变蓝，由于醋酸是弱酸，不能拆开，B不正确；KMnO4与Mn2＋发生归中反应，离子方程式为:3Mn2＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋，C正确；D．类比氯气与碱反应可知，溴与冷的NaOH溶液反应生成溴化钠、次溴酸钠和水，该反应的离子方程式为Br2＋2OH-＝Br－＋BrO－＋H2O，D不正确。例2（2021.1·浙江真题）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．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．NO2在反应过程中得到电子，B不正确；C．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．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。综上所述，本题选D。例3．（2021·山东真题）实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是A．G与H均为氧化产物 B．实验中KMnO4只作氧化剂C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应 D．G与H的物质的量之和可能为【答案】BD【解析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl-被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。A．加热KMnO4固体的反应中，O元素化合价由-2升高至0被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由-1升高至0被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，故A正确；B．KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误；C．Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为，Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，故C正确；D．每生成1molO2转移4mol电子，每生成1molCl2转移2mol电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO4～5Cl2可知，n(气体)max，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小于，故D错误；综上所述，说法错误的是BD，故答案为：BD。1．（2023·北京顺义·一模）氯气是一种重要的工业原料，工业上利用下列反应来检查氯气管道是否漏气：。下列说法不正确的是A．生成物是离子晶体B．的结构式为，分子中含有键和键C．可通过原电池将与反应的化学能转化为电能D．该反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：8【答案】D【详解】A．是由NH和Cl-构成的离子化合物，是离子晶体，A正确；B．的结构式为，分子中含有1个键和2个键，B正确；C．与反应生成是氧化还原反应，可设计成原电池，将化学能转化为电能，C正确；D．该反应氧化剂是，3mol做氧化剂，有2molNH3做还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，D错误；故答案选D。2．（2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末）实验室常利用以下反应制取少量氮气：，下列关于该反应的说法正确的是A．是还原剂 B．每生成1个分子时，转移电子的个数为3C．中的氨元素被还原 D．既是氧化产物又是还原产物【答案】BD【详解】A．反应NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O中，NaNO2中N的化合价从+3价降为0价，NaNO2是氧化剂，故A错误；B．反应NaNO2+NH4Cl═NaCl+N2↑+2H2O中，NaNO2中N的化合价从+3价降为0价，降3价，氯化铵中N的化合价从-3价升高为0价，升3价，即存在关系式N2~3e-，每生成1molN2时，转移电子的物质的量为3mol，故B正确；C．NH4C1中的氮元素化合价从−3价升为0价，所以NH4Cl中的氮元素被氧化，故C错误；D．反应NaNO2+NH4C1═NaCl+N2↑+2H2O中，NaNO2中N的化合价从+3价降为0价，NH4C1中的氮元素化合价从−3价升为0价，氮气既是氧化产物又是还原产物，故D正确；故选BD。3．（2021·浙江）玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去，发生如下反应：3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O(x-1)S+K2SK2Sx(x=2~6)S+K2SO3K2S2O3请计算：(1)0.480g硫单质与VmL1.00mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2S和K2SO3，则V=______。(2)2.560g硫单质与60.0mL1.00mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应，只生成K2Sx和K2S2O3，则x=______。(写出计算过程)【答案】30.03。【解析】(1)根据方程式3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O可知，3molS可以和6molKOH反应，0.48gS的物质的量n，则需要消耗KOH的物质的量n=2n，故需要KOH溶液的体积V==；(2)若S与KOH溶液反应生成K2Sx和K2S2O3，可得解得x=3。4．（2023秋·广东广州·广州市真光中学校考期末）水合肼()是一种重要的化工原料，其沸点约为118℃，具有强还原性，实验室将NaClO稀溶液缓慢滴加到和NaOH的混合溶液中制备水合肼，其流程如图所示，下列说法不正确的是A．“制备NaClO”过程中每消耗标准状况下，转移电子B．“蒸馏”操作需要用到的冷凝管的进出水顺序为下口进，上口出C．“氧化”步骤中药品的滴加顺序不能颠倒D．“氧化”步骤中发生反应的离子方程式为【答案】D【分析】氯气与氢氧化钠溶液反应，生成次氯酸钠；次氯酸钠与CO(NH2)2和NaOH的混合溶液中制备水合肼；经过蒸馏，得到水合肼，据此分析作答。【详解】A．“制备NaClO”发生反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O，为歧化反应，氯元素由0价即升至+1价，也降至-1价，标况下氯气的物质的量为，其中有氯原子被氧化成+1价，氯原子被还原成-1价，转移电子，A项正确；B．蒸馏操作需要用到的冷凝管的进出水顺序为下口进，上口出，这样可以保证水充满整个冷凝管，同时和气流方向相反，冷凝效果最好，B项正确；C．若改将CO(NH2)2和NaOH的混合溶液滴入NaClO溶液中，生成的水合肼由于具有强还原性，会和具有强氧化性的NaClO发生反应，故不能颠倒，C项正确；D．依题溶液呈碱性，则反应为，D项错误；答案选D。【核心考点3】强弱先后规律（浓度相差不大的溶液）相同条件下，同时含有几种还原剂的溶液eq\o(→,\s\up7(加入氧化剂))按照还原性由强到弱的顺序依次反应。需要记住：S2－>SOeq\o\al(2－,3)>I－>Fe2＋>Br－，比如在FeI2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性：I－>Fe2＋，所以I－先与Cl2反应。相同条件下，同时含有几种氧化剂的溶液eq\o(→,\s\up7(加入还原剂))按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。需要记住：MnO4－（H+）＞Cl2＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+，如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以Fe粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋。例1．（2016·浙江）已知氧化性，向含溶质的溶液中通入，充分反应。下列说法不正确的是A．离子的还原性强弱：B．当时，发生的离子反应：C．当时，反应后的离子浓度：∶∶∶2∶2D．当时，发生的离子反应：【答案】C【解析】还原性，首先发生反应：，反应完，再发生反应：，amol的溶液中含有、。A．氧化性越强，相应离子的还原性越弱，故离子的还原性强弱：，A正确；B．消耗，当时，只有被氯气氧化，反应离子方程式为：，B正确；C．当时，由可知，消耗，生成、，由可知，，消耗，又生成，溶液中剩余为amol，反应后的离子浓度：∶∶∶a∶∶1∶2，C错误；D．消耗，消耗，当时，、完全被氧化，发生的离子反应：，D正确。例2．含有amolFeBr2的溶液中，通入xmolCl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是()A．x＝a2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－B．x＝a2Br－＋Cl2=Br2＋2Cl－C．x＝a2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2=Br2＋2Fe3＋＋4Cl－D．x＝a2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－【答案】B【解析】根据氧化还原反应的先后顺序知，Cl2先氧化Fe2＋，然后再氧化Br－。x＝a时，Cl2不能完全氧化Fe2＋，只能发生反应2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－，A正确；当x＝a时，Cl2能将Fe2＋完全氧化后，又能氧化eq\f(1,5)amol的Br－，B错误；x＝a时，Cl2氧化Fe2＋后又能氧化amol的Br－，C正确；x＝a时，Cl2能将Fe2＋、Br－完全氧化，D正确。1.(2022·辽宁)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色：加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是（）A.褪色原因为I2被Fe还原 B.液体分层后，上层呈紫红色C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D.溶液恢复棕色的原因为I－被氧化【答案】D【解析】A．Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A错误；B．液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B错误；C．若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn＞Fe＞Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C错误；D．漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D正确。2．（2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末）根据反应：①；②；③，判断离子的还原性由强到弱的顺序正确的是A．、、 B．、、C．、、 D．、、【答案】B【详解】还原剂的还原性大于还原产物的还原性；①中I元素化合价升高，作为还原剂，还原产物为，则还原性>；②中作为还原剂，是还原产物，则还原性>;③中作为还原剂，是还原产物，则还原性>;所以离子的还原性强弱顺序为>>,答案选B。3．（2022春·山东聊城·山东聊城一中校考期末）某容器中发生一个化学反应，反应过程中存在、、、NO、、中物质，已知是反应物之一、下列有关判断不正确的是A．该容器中发生了氧化还原反应B．该反应中、也是反应物，、NO、是生成物C．该反应中只有砷元素被氧化、只有氮元素被还原D．氧化剂和还原剂的个数之比为28：3【答案】C【详解】A．反应过程中N元素、S元素和As元素化合价变化，说明是发生了氧化还原反应，故A正确；B．反应过程中N元素从+5降低到+2、S元素从-2升高到+6、As元素化合价从+3价升高到+5价，依据得失电子数守恒、元素质量守恒，得反应的化学方程式为3As2S3+28HNO3+4H2O=6H3AsO4+9H2SO4+28NO↑，该反应中As2S3、HNO3、H2O是反应物，H2SO4、NO、H3AsO4是生成物，故B正确；C．As2S3被氧化生成了H2SO4、H3AsO4，硫元素也被氧化，故C错误；D．结合选项B可知，氧化剂和还原剂的个数之比为28：3，故D正确；故选C。【核心考点4】守恒规律氧化还原反应遵循以下三个守恒规律：质量守恒：反应前后元素的种类和质量保持不变。电子守恒：氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。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。书写和判断氧化还原反应的离子方程式时，要注意电荷是否守恒。例1．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为()A．2C．4【答案】D【解析】本题考查利用电子得失守恒进行相关的计算，Naeq\o(Cl,\s\up6(＋1))O→Naeq\o(Cl,\s\up6(－1))得关系式：1×eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(6－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(2,x)))))·xe－＝16×2e－，解得x＝5。例2.(2022·湖南)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO2－转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是A.过程Ⅰ中NO2－发生氧化反应B.a和b中转移的e－数目相等C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH4+)＝1∶4D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO2－＋NH4+＝N2↑＋2H2O【答案】C【解析】A．由图示可知，过程I中NO2－转化为NO，N的化合价由+3价降低到+2价，NO2－作氧化剂，被还原，发生还原反应，A错误；B．过程I为NO2－在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：NO2－＋2H+＋e－eq\o(=,\s\up7(酶1))NO＋H2O，生成1molNO，a过程转移1mole-，过程II为NO和NH4+在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒可得离子方程式为：2NO+8NH4+eq\o(=,\s\up7(酶2))2H2O+5N2H4+8H+，消耗1molNO，b过程转移4mole－，转移电子数目不相等，B错误；n(NO)∶n(NH4+)＝1∶4，C正确；D．过程III为N2H4转化为N2和4H+、4e－，反应的离子方程式为：N2H4＝N2+4H+＋4e-，过程I-III的总反应为：2NO2－+8NH4+＝5N2↑+4H2O+24H++18e－，D错误；1．U常见化合价有＋4和＋6，硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解：[UO2(NO3)2]→UxOy＋NO2↑＋O2↑(未配平)。将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成铀的氧化物的化学式是()A．UO22·UO3C．UO32·2UO3【答案】C【解析】气体被吸收，说明二氧化氮、氧气和水发生的反应为4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，所以二氧化氮和氧气的计量数之比是4∶1，根据氧化还原反应中得失电子数相等知，U元素的化合价不变，所以生成物是UO3，C项正确。2.(2022年1月·浙江选考)关于反应4CO2+SiH4eq\o(=,\s\up7(高温))4CO+2H2O+SiO2，下列说法正确的是A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1molSiO2时，转移8mol电子【答案】D【解析】A．碳元素的化合价由+4价降为+2价，故CO为还原产物，A错误；B．硅元素化合价由-4价升为+4价，故SiH4发生氧化反应，B错误；C．反应中氧化剂为二氧化碳，还原剂为SiH4，，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1，C错误；D．Si元素的化合价由-4价升高至+4价，因此生成1molSiO2时，转移8mol电子，D正确；3．（2023秋·北京朝阳·高三统考期末）精炼铜工业中阳极泥的综合利用具有重要意义。从阳极泥中回收多种金属的流程如下。已知：分金液中含；分金渣的主要成分为；在反应中被氧化为。下列说法不正确的是A．“分铜”时加入的目的是降低银的浸出率B．得到分金液的反应为：C．得到分银液的反应为：D．“滤液2”