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学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精专题四氧化还原反应[考试标准]知识条目必考要求加试要求1。氧化还原反应中电子转移的方向和数目bc2.根据氧化还原反应判断物质的氧化性、还原性强弱c3。氧化还原反应方程式的配平c考点一基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念之间的关系概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。用“双线桥”标出下列反应的电子转移的方向和数目.(1)4HCl(浓)+MnO2eq\o(=,\s\up7(△))2H2O+Cl2↑+MnCl2(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(3)3S+6NaOHeq\o(=,\s\up7(△))2Na2S+Na2SO3+3H2O(4)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O答案(1)(2)(3)(4)氧化还原反应中的电子转移(1)双线桥法注意事项:①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。②箭头方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。③在“桥”上标明电子的“得"与“失",且得失电子总数应相等。(2)单线桥法注意事项:①箭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。②箭头方向表示电子转移的方向.③在“桥”上标明转移的电子总数。如用“单线桥”法标出上述(4)的电子转移为题组一氧化还原反应概念的判断1.(2018·金华市十校高三上学期期末联考)下列反应中,非金属单质只作氧化剂的是()A.Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2OB.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑C.C+2CuOeq\o(=,\s\up7(△))2Cu+CO2↑D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3答案D解析Br2在反应中化合价由0价→+1价和-1价,即Br2既是氧化剂又是还原剂,故A错误;反应物中没有非金属单质,故B错误;C的化合价由0价→+4价,化合价升高,C为还原剂,故C错误;O2的化合价由0价→-2价,化合价降低,O2为氧化剂,故D正确。2.(2018·嘉兴市第一中学高三上学期期末考试)下列转化必须要通过加氧化剂才能发生的是()A.NaHCO3→Na2CO3B.KClO3→O2C.KI→I2D.Cl2→HClO答案C解析NaHCO3→Na2CO3变化过程中,没有元素化合价发生变化,不需要加入氧化剂,故A错误;由KClO3生成O2,可以利用KClO3在催化剂作用下受热分解实现,不需要另外加入氧化剂,故B错误;KI→I2变化过程中,碘元素的化合价从-1价升高到0价,KI是还原剂,需要加入氧化剂才能实现,故C正确;由Cl2生成HClO,可以利用Cl2和水反应实现,在该反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂,水既不是氧化剂也不是还原剂,故D错误。3.(2018·浙江4月选考模拟)下列关于氧化还原化学反应的说法正确的是()A.CH3CHO既有氧化性,又有还原性B.反应BaO+H2O2=BaO2+H2O中,H2O2作氧化剂,BaO2为氧化产物C.反应CH4+Cl2→CH3Cl+HCl,既是取代反应、置换反应,也是氧化还原反应D.反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶3答案A解析CH3CHO既可以被还原为乙醇,也可以被氧化为乙酸,则CH3CHO既有氧化性,又有还原性,A正确;该反应中元素化合价保持不变,属于非氧化还原反应(复分解反应),所以既没有氧化剂,也没有氧化产物,B错误;该反应生成物均为化合物,不属于置换反应,C错误;8molHNO3参与反应,但只有2mol作氧化剂,即该反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3,D错误。题组二基于“双线桥"分析复杂氧化还原反应4.(2017·杭州市西湖高级中学高一12月月考)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是()A.KClO3在反应中失去电子B.H2SO4是还原剂C.1molKClO3参加反应有2mol电子转移D.H2C2O4在反应中被氧化答案D解析该反应KClO3中的Cl元素化合价由+5价降低到+4价,在反应中得到电子,作氧化剂,A项错误;硫酸中的化合价没有变化,硫酸既不是氧化剂,也不是还原剂,B项错误;KClO3中Cl元素的化合价由+5价降低为+4价,1个氯原子转移1个电子,所以1molKClO3参加反应,转移1mol电子,C项错误;该反应草酸中C元素的化合价由+3价升高到+4价,所以H2C2O4是还原剂,在反应中被氧化,D项正确。5.(2017·诸暨中学高一上学期第二阶段考)已知有一反应:3Fe2++2S2Oeq\o\al(2-,3)+O2+xOH-=Fe3O4+S4Oeq\o\al(2-,6)+2H2O,下列说法中不正确的是()A.x=4B.1molFe2+被氧化时,被Fe2+还原的O2的物质的量为eq\f(1,3)molC.Fe2+和S2Oeq\o\al(2-,3)都是还原剂D.每生成1molFe3O4,反应转移的总电子数为4NA答案B解析根据H原子守恒可知x=4,选项A正确;反应中1molFe2+被氧化时,失去1mol电子,则被Fe2+还原的O2的物质的量为eq\f(1,4)mol,选项B不正确;反应中Fe和S元素的化合价升高,被氧化,Fe2+和S2Oeq\o\al(2-,3)都是还原剂,选项C正确;反应中Fe和S元素的化合价升高,被氧化,O2为氧化剂,每生成1molFe3O4,需要氧气1mol,故反应转移的电子总数为4NA,选项D正确。走好关键第一步——正确标出元素化合价正确分析氧化还原反应中电子转移的数目,其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:一价氢钾钠氟氯溴碘银;二价氧钙钡镁锌;三铝四硅五价磷;说变价也不难,二三铁二四碳二四六硫都齐全;铜汞二价最常见.近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断:CuFeS2Cu+2Fe+2S-2K2FeO4Fe+6Li2NHN-3LiNH2N-3AlNN-3Na2S2O3S+2MOeq\o\al(+,2)M+5C2Oeq\o\al(2-,4)C+3HCNC+2N-3CuHCu+1H-1FeOeq\o\al(n-,4)Fe+(8-n)Si3N4Si+4N-3考点二氧化性、还原性强弱与先后规律1.氧化性、还原性的判断(1)氧化性是指得电子的性质(或能力);还原性是指失电子的性质(或能力)。(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关.如:Na-e-=Na+,Al-3e-=Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。从元素的价态考虑:最高价态—-只有氧化性,如:Fe3+、H2SO4、KMnO4等;最低价态--只有还原性,如:金属单质、Cl-、S2-等;中间价态—-既有氧化性又有还原性,如:Fe2+、S、Cl2等.2.物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法(1)根据元素活动性顺序(常见元素)判断①金属活动性顺序eq\o(→,\s\up7(KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu),\s\do5(单质还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强))②非金属活动性顺序(常见元素)eq\o(→,\s\up7(FClBrIS),\s\do5(单质氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强))(2)根据元素在周期表中的位置判断①同主族元素(从上到下)如:eq\o(→,\s\up7(FClBrI),\s\do5(非金属单质氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强))②同周期主族元素(从左到右)(3)根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱判断例如,酸性:HClO4>H2SO4>H3PO4〉H2CO3,可判断氧化性:Cl>S〉P>C。(4)根据氧化还原反应的方向判断氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物氧化性:氧化剂〉氧化产物;还原性:还原剂〉还原产物。(5)根据氧化产物的价态高低判断当含有变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低判断氧化剂氧化性的强弱。如:2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3,Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS,可以判断氧化性:Cl2>S。(6)根据反应所需条件判断当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如果氧化产物价态相同,可根据反应条件的高、低进行判断。例如:16HCl(浓)+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑①4HCl(浓)+MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+2H2O+Cl2↑②4HCl(浓)+O2eq\o(=,\s\up7(CuCl2),\s\do5(500℃))2H2O+2Cl2③上述三个反应中,还原剂都是浓盐酸,氧化产物都是Cl2,而氧化剂分别是KMnO4、MnO2、O2。①式中KMnO4常温时可把浓盐酸中的Cl-氧化;②式需要在加热条件下才能完成;③式不仅需要加热,而且还需要CuCl2作催化剂才能完成。由此我们可以得出氧化性:KMnO4〉MnO2>O2。(7)根据物质的浓度大小判断具有氧化性(或还原性)的物质浓度越大,其氧化性(或还原性)越强,反之,其氧化性(或还原性)越弱.如氧化性:HNO3(浓)〉HNO3(稀);MnO2能与浓盐酸反应,却不能被稀盐酸还原。3.氧化还原反应的先后规律在浓度相差不大的溶液中:(1)同时含有几种还原剂时eq\o(→,\s\up7(加入氧化剂))还原性强的优先被氧化.(2)同时含有几种氧化剂时eq\o(→,\s\up7(加入还原剂))氧化性强的优先被还原。题组一强弱规律的应用1。已知常温下,在溶液中可发生如下反应:Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+。由此推断Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是()A.Sn2+、Fe2+、Ce3+B.Fe2+、Ce3+、Sn2+C.Fe2+、Sn2+、Ce3+D.Ce3+、Fe2+、Sn2+答案A解析根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,由两个方程式可以得到还原性强弱顺序:Fe2+>Ce3+,Sn2+>Fe2+。故A项正确。2.铋(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族,其价态为+3时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次滴加下列溶液,对应的现象如表所示:加入溶液①适量铋酸钠溶液②过量的双氧水③适量KI-淀粉溶液实验现象溶液呈紫红色溶液紫红色消失,产生气泡溶液变成蓝色则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为()A.I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3B.H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4C.NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2D.KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2答案C解析由①中现象可知,NaBiO3把Mn2+氧化生成MnOeq\o\al(-,4),则NaBiO3(氧化剂)的氧化性强于KMnO4(氧化产物)的氧化性;由②中现象可知,KMnO4氧化H2O2产生O2,自身被还原为Mn2+,则KMnO4(氧化剂)的氧化性强于H2O2的氧化性;由③中现象可知:碘离子被双氧水氧化成单质碘,则双氧水(氧化剂)的氧化性强于碘单质(氧化产物)的氧化性,综上所述,NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是NaBiO3>KMnO4>H2O2>I2。题组二先后规律的应用3.向一定量的FeBr2溶液中分别通入①少量Cl2、②过量Cl2、③等量Cl2、④n(FeBr2)∶n(Cl2)=4∶5.答案①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-②2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-③2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-④4Fe2++6Br-+5Cl2=4Fe3++3Br2+10Cl-4.向含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉:①只有红色物质析出、②有气泡冒出.答案①2Fe3++Fe=3Fe2+,Cu2++Fe=Cu+Fe2+②2Fe3++Fe=3Fe2+,Cu2++Fe=Fe2++Cu,2H++Fe=Fe2++H2↑5.(2017·温州市高三模拟)在含amolFeCl3溶液中加入含bmolFe和bmolCu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解),下列说法中,不正确的是()A.当a≤2b时,发生的离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+B.当2b≤a≤4b时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为2bmol≤n(e-)≤4bmolC.当2a=5b时,发生的总离子反应为10Fe3++4Fe+Cu=14Fe2++Cu2+D.当2b<a<4b时,反应后的溶液中n(Fe2+)∶n(Cu2+)=eq\f(a-2b,2)∶(a+b)答案D解析A项,由于还原性Fe>Cu,所以当a≤2b时(即Fe过量),发生离子反应为2Fe3++Fe=3Fe2+;B项,根据2Fe3++Fe=3Fe2+,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,反应转移电子的物质的量为2bmol≤n(e-)≤4bmol;C项,eq\f(a,b)=eq\f(5,2)时,发生的离子反应为5Fe3++2Fe+eq\f(1,2)Cu=7Fe2++eq\f(1,2)Cu2+,即10Fe3++4Fe+Cu=14Fe2++Cu2+;D项,2Fe3++Fe=3Fe2+2bb3b2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+a-2ba-2beq\f(a-2b,2)所以n(Fe2+)∶n(Cu2+)=(3b+a-2b)∶eq\f(a-2b,2)=(a+b)∶eq\f(a-2b,2)。6.已知还原性:SOeq\o\al(2-,3)>I-,向含amolKI和amolK2SO3混合溶液中通入bmolCl2,按要求书写离子方程式:(1)eq\f(a,b)≥1时,______________________________________________________________________________________________________________________________________;(2)eq\f(a,b)=eq\f(4,5)时,______________________________________________________________________________________________________________________________________;(3)eq\f(2,3)≤eq\f(a,b)<1时,___________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Cl2+SOeq\o\al(2-,3)+H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2H++2Cl-(2)5Cl2+4SOeq\o\al(2-,3)+2I-+4H2O=4SOeq\o\al(2-,4)+I2+8H++10Cl-(3)bCl2+aSOeq\o\al(2-,3)+aH2O+2(b-a)I-=(b-a)I2+aSOeq\o\al(2-,4)+2aH++2bCl-判断离子反应顺序的方法氧化还原型离子反应。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应,解此类题应抓住两点:(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。考点三氧化还原反应的守恒规律及应用守恒规律的思维模型氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移,而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数),即得失电子守恒。基于这种思想,可以对氧化还原反应进行配平和计算。题组一根据“守恒规律”计算1.向某FeBr2溶液中通入1.12L(标准状况)的Cl2,测得溶液中c(Br-)=3c(Cl-)=0.3mol·L-1。反应过程中溶液的体积变化不计.则下列说法中正确的是()A.原溶液的浓度为0.1mol·L-1B.反应后溶液中c(Fe3+)=0。1mol·L-1C.反应后溶液中c(Fe3+)=c(Fe2+)D.原溶液中c(Br-)=0。4mol·L-1答案B解析该题解题的关键是明确Cl2与Fe2+和Br-的反应顺序。还原性:Fe2+>Br-,向FeBr2溶液中通入Cl2时,反应顺序为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,测得溶液中含有Br-,说明Cl2完全反应转化为Cl-,1。12L(标准状况)Cl2的物质的量为0.05mol,根据氯原子守恒可知n(Cl-)=0。1mol,则溶液的体积为1L,溶液中n(Br-)=3n(Cl-)=0.3mol。若溶液中Br-参加反应,令溶液中FeBr2物质的量为xmol,则根据电子转移守恒,x+(2x-0。3)=0.1,解得x=eq\f(2,15)mol,eq\f(2,15)molFe2+提供的电子为eq\f(2,15)mol,大于0。05molCl2能够获得的电子(0。1mol),且(2x-0。3)<0,不符合题意。若溶液中Br-未参加反应,则原溶液中的Fe2+物质的量为0。15mol,0。15molFe2+能够提供的电子为0.15mol,0。05molCl2能够获得电子为0。1mol,Fe2+有剩余,符合题意,所以原溶液含有FeBr20。15mol,根据电子转移守恒,被氧化的Fe2+为0.05mol×2=0。1mol,生成Fe3+为0.1mol,剩余Fe2+为0。15mol-0。1mol=0。05mol.A项,原溶液含有FeBr20.15mol,则原溶液的浓度为0。15mol·L-1,错误;B项,反应后溶液中生成的Fe3+为0。1mol,则反应后溶液中c(Fe3+)=0。1mol·L-1,正确;C项,反应后溶液中c(Fe2+)=0。05mol·L-1,错误;D项,原溶液中含有FeBr20.15mol,则原溶液中c(Br-)=0。3mol·L-1,错误。2.3个SOeq\o\al(2-,3)恰好将2个XOeq\o\al(-,4)还原,则X元素在还原产物中的化合价是()A.+1B.+2C.+3D.+4答案D解析XOeq\o\al(-,4)中X的化合价为+7价,SOeq\o\al(2-,3)被氧化生成SOeq\o\al(2-,4),S元素化合价由+4价→+6价,设XOeq\o\al(-,4)中X在还原产物中的化合价为n,根据得失电子数目相等,则有:2×(7-n)=3×(6-4),解得:n=+4,故选D。步骤1找物质找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;步骤2定得失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);步骤3列等式根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式;步骤4找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。题组二根据“守恒规律"配平方程式3.(1)配平下列离子方程式。eq\x()Fe(OH)3+eq\x()ClO-+eq\x()OH-=eq\x()FeOeq\o\al(n-,4)+eq\x()Cl-+eq\x()H2O(2)自然界中Cr主要以+3价和+6价存在。+6价的Cr能引起细胞的突变,可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬。完成并配平下列离子方程式:Cr2Oeq\o\al(2-,7)+____SOeq\o\al(2-,3)+____=____Cr3++____SOeq\o\al(2-,4)+____H2O(3)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:eq\x()ClOeq\o\al(-,3)+eq\x()Fe2++eq\x()____=eq\x()Cl-+eq\x()Fe3++eq\x()______。(4)某反应体系中的物质有:NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。写出下列方框中对应的物质:eq\x(Au2O3)+eq\x()+eq\x()→eq\x()+eq\x()+eq\x()(5)实验室中可用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定含Fe2+的溶液,从而测定溶液中Fe2+的浓度,离子反应方程式如下,请在空格内填上缺少的反应物,并配平:Fe2++____MnOeq\o\al(-,4)+____=____Fe3++____Mn2++____H2O答案(1)25-n2n25-n3+n(2)138H+234(3)166H+163H2O(4)Na2S2O3H2ONa2S4O6Au2ONaOH(5)518H+514氧化还原反应方程式的配平可依据“得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒”顺利解答,有关氧化还原反应化学方程式的配平应掌握:(1)配平步骤标变价→列变化→求总数→配系数→细检查。(2)配平方法①正向配平法:如果被氧化、被还原的元素分别是两种不同的反应物,通常从方程式左边进行配平;②逆向配平法:对于自身氧化还原反应或反应物只有一种的氧化还原反应,一般从方程式右边配平较简便;③缺项配平法:这类方程式通常少写一种反应物或生成物(通常这种物质既不是氧化剂或还原剂,也不是氧化产物或还原产物)的化学式,要求确定其化学式。此类反应可先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,最后由质量守恒、电荷守恒确定所缺物质(分子或离子)的化学式和化学计量数。题组三信息型氧化还原反应方程式的书写4.二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的一种工艺流程如下:“氧化”步骤的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________。答案2Ce(OH)3+NaClO+H2O=2Ce(OH)4+NaCl5.碱式次氯酸镁具有强氧化性,是一种无机抗菌剂,难溶于水,不吸湿。以次氯酸钠和氯化镁制备碱式次氯酸镁固体的实验方案如图所示。步骤①发生反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________.答案2MgCl2+NaClO+3NaOH+H2O=Mg2ClO(OH)3·H2O↓+4NaCl6.(1)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应制得H3PO2,写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(2)①PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________。②PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________。答案(1)2P4+3Ba(OH)2+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑(2)①PbO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))PbCl2+Cl2↑+2H2O②PbO+ClO-=PbO2+Cl-解析(1)根据题意和电子守恒、原子守恒,可得白磷与氢氧化钡溶液发生的氧化还原反应的化学方程式是2P4+3Ba(OH)3+6H2O=3Ba(H2PO2)2+2PH3↑。(2)①根据题意知,PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体氯气,联系教材中二氧化锰与浓盐酸的反应MnO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O知,反应的化学方程式为PbO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))PbCl2+Cl2↑+2H2O。②根据题给信息知,PbO与次氯酸钠溶液反应生成PbO2,铅元素化合价升高,发生氧化反应,则次氯酸中氯元素的化合价降低,发生还原反应,生成氯化钠,反应的离子方程式为PbO+ClO-=PbO2+Cl-。信息型氧化还原反应方程式的书写涉及元素化合价的变化。虽参加反应的物质比较陌生,但可依据氧化还原的得失电子守恒思想,写出主要反应物和生成物,再根据溶液的性质,补上适当的反应物或生成物。具体步骤如下:(1)根据题中信息,确定氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。(2)运用电子守恒和元素守恒快速配平。1.(2016·浙江10月选考,4)下列反应中,水作氧化剂的是()A.C+H2Oeq\o(=,\s\up7(△))CO+H2B.H2+CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu+H2OC.Cl2+H2OHCl+HClOD.SO3+H2O=H2SO4答案A解析B项,H2还原CuO,H2作还原剂,H2O是氧化产物;C项,Cl2和H2O反应,水既不是氧化剂也不是还原剂;D项,SO3和H2O反应不是氧化还原反应.2.(2016·浙江10月选考,24)已知还原性:SOeq\o\al(2-,3)>I-。向含amolKI和amolK2SO3的混合液中通入bmolCl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是()A.当a≥b时,发生的离子反应为SOeq\o\al(2-,3)+Cl2+H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2H++2Cl-B.当5a=4b时,发生的离子反应为4SOeq\o\al(2-,3)+2I-+5Cl2+4H2O=4SOeq\o\al(2-,4)+I2+8H++10Cl-C.当a≤b≤eq\f(3,2)a时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为amol≤n(e-)≤3amolD.当a<b<eq\f(3,2)a时,溶液中SOeq\o\al(2-,4)、I-与Cl-的物质的量之比为a∶(3a-2b)∶2b答案C解析由于还原性:SOeq\o\al(2-,3)>I-,所以通入Cl2发生的反应依次为SOeq\o\al(2-,3)+Cl2+H2O=SOeq\o\al(2-,4)+2H++2Cl-①2I-+Cl2=I2+2Cl-②A项,当a≥b时,Cl2不足,只发生反应①,正确;B项,当5a=4b时,即eq\f(b,a)=eq\f(5,4)时,既发生反应①,又发生反应②,正确;C项,当b=a时,只发生反应①,转移电子的物质的量为2amol,当b=eq\f(3,2)a时,转移电子的物质的量为2a+a=3amol,所以当a≤b≤eq\f(3,2)a时,转移电子的物质的量为2amol≤n(e-)≤3amol,错误;D项,当a<b<eq\f(3,2)a时,n(SOeq\o\al(2-,4))=amol,I-为[a-2(b-a)]mol=(3a-2b)mol,Cl-为2bmol,正确。3.(2015·浙江10月选考,25)已知氧化性:Br2>Fe3+。向含溶质amol的FeBr2溶液中通入bmolCl2,充分反应。下列说法不正确的是()A.离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-B.当a≥2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-C.当a=b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶2∶2D.当3a≤2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-答案C4.(2017·浙江11月选考,29)取7.90gKMnO4,加热分解后剩余固体7。42g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应,生成单质气体A,产物中锰元素以Mn2+存在。请计算:(1)KMnO4的分解率为________。(2)气体A的物质的量为________。答案(1)60%(或0。60)(2)0.095mol解析(1)KMnO4的分解率=eq\f(分解的KMnO4的物质的量,KMnO4总的物质的量)。题目已知KMnO4共7.90g,物质的量为0.05mol。加热分解后剩余固体为7。42g,损失的质量为O2的质量0。48g,说明O2的物质的量为0。015mol。由2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4+MnO2+O2↑,可知消耗KMnO40。03mol.所以KMnO4的分解率为eq\f(0。03mol,0.05mol)×100%=60.0%。×5=0。25mol电子。剩余固体与浓盐酸反应生成气体A,则A应为氯气。所以整个反应过程中只有氧元素和氯元素失电子。氧元素失电子产生氧气,转移了0。015mol×4=0.06mol电子.根据电子守恒得知,氯元素必然转移0。19mol电子.每产生1mol氯气就转移2mol电子,所以会产生0.19mol÷2=0。095mol氯气。专题强化练1.(2018·温州市高三上学期期中考试)日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是()A.铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]B.铁制菜刀生锈C.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D.利用铁槽车运输浓硫酸答案C解析铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3],是由于发生反应:2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3,该反应中有元素化合价的变化,因此该反应属于氧化还原反应,A错误;铁生锈是由于Fe与氧气发生反应产生Fe2O3,反应中有元素化合价的变化,因此该反应属于氧化还原反应,B错误;大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏发生的是复分解反应,不是氧化还原反应,C正确;浓硫酸具有强氧化性,常温下铁在浓硫酸中钝化,可利用铁槽车运输浓硫酸,与氧化还原反应有关,D错误。2.(2017·温州市高一上学期期末考试)下列转化过程中必须加入还原剂的是()A.Cl2→Cl- B.SO2→SOeq\o\al(2-,3)C.Fe3+→Fe2+ D.Cu→Cu2+答案C解析还原剂中的元素在氧化还原反应中化合价升高,因此题给转变中的元素化合价要降低.Cl2与水的反应、Cl2与碱溶液的反应都能够实现Cl2→Cl-,但反应中没有加入还原剂,而是自身发生歧化反应而实现的,故A错误;SO2→SOeq\o\al(2-,3)时化合价没有变化,故B错误;Fe3+→Fe2+时化合价降低,必须加入还原剂才能实现,故C正确;Cu→Cu2+时化合价从0价升高为+2价,需要加入氧化剂才能实现,所以D错误。3.(2017·温州市高一上学期期末考试)下列反应中,水只作氧化剂的是()A.NaH+H2O=NaOH+H2↑B.Na2O+H2O=2NaOHC.HCl+NaOH=NaCl+H2OD.2F2+2H2O=4HF+O2答案A解析NaH中的H元素从-1价升高为0价,NaH作还原剂,H2O中的H元素从+1价降低为0价,H2O作氧化剂,故A正确;B和C的反应中都没有化合价变化,是非氧化还原反应,则B、C错误;F元素从0价降低为-1价,则F2作氧化剂,H2O中的O元素从-2价升高为0价,H2O作还原剂,故D错误。4.(2018·杭州市西湖高级中学高三模拟)在下列反应中,HCl作还原剂的是()A.NaOH+HCl=NaCl+H2OB.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑C.MnO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+2H2O+Cl2↑D.CuO+2HCl=CuCl2+H2O答案C解析A项,反应前后元素的化合价没有变化,为非氧化还原反应,HCl表现酸性;B项,Zn元素的化合价由0价升至+2价,Zn作还原剂,H元素的化合价由HCl中的+1价降至+2价,MnO2作氧化剂,Cl元素的化合价由HCl中的-1价升至Cl2中的0价,HCl作还原剂;D项,反应前后元素的化合价没有变化,为非氧化还原反应,HCl表现酸性。5.(2018·金华一中高三模拟)在反应C+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O中,氧化产物是()A.C B.H2SO4C.CO2 D.SO2答案C解析在反应C+2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑+2SO2↑+2H2O中,碳元素的化合价升高,被氧化成二氧化碳,所以氧化产物是CO2,C正确。6.(2017·诸暨市牌头中学高一上学期期中考试)在下列变化中,需要加入合适的氧化剂才能实现的是()A.KMnO4→O2 B.CO2→COC.Fe2O3→Fe D.Br-→Br2答案D解析高锰酸钾可以分解生成氧气,不需要加入氧化剂,错误;二氧化碳到一氧化碳,碳元素化合价降低,作氧化剂,需要加入还原剂,错误;氧化铁到铁,化合价降低作氧化剂,需要加入还原剂,错误;溴离子到溴单质,化合价升高,作还原剂,需要加入氧化剂,正确。7.下列反应中,金属元素被氧化的是()A.2FeCl2+Cl2=2FeCl3B.H2+CuOeq\o(=,\s\up7(△))Cu+H2OC.Na2O+H2O=2NaOHD.2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4+MnO2+O2↑答案A8.三氟化氮(NF3)(氟只有两种价态:-1,0)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF。下列有关该反应的说法正确的是()A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂B.若1molNF3被氧化,反应转移电子数为2NAC.若生成0.4molHNO3,则转移0.4mol电子D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2答案B解析该反应中,N元素化合价由+3价变为+2价、+5价,其他元素化合价都不变,所以NF3既是氧化剂又是还原剂,A错误;若1molNF3被氧化,则反应转移电子数=1mol×2×NAmol-1=2NA,B正确;若生成0。4molHNO3,则转移电子的物质的量=0。4mol×2=0。8mol,C错误;3molNF3参加反应,有2molNF3被还原,有1molNF3被氧化,所以还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶2,D错误。9.(2018·绍兴一中高三10月月考)有Fe2+、NOeq\o\al(-,3)、Fe3+、NHeq\o\al(+,4)、H2O和H+六种粒子,分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述错误的是()A.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8B.还原产物为NHeq\o\al(+,4)C.若有1molNOeq\o\al(-,3)参加还原反应,转移8mole-D.在该反应中,HNO3只表现氧化性答案D解析Fe2+具有还原性,NOeq\o\al(-,3)在酸性条件下具有强氧化性,由题意可以确定,铁元素的化合价升高,N元素的化合价降低,则发生反应8Fe2++NOeq\o\al(-,3)+10H+=8Fe3++NHeq\o\al(+,4)+3H2O。A项,由方程式可知该反应中氧化剂(NOeq\o\al(-,3))与还原剂(Fe2+)物质的量之比为1∶8,正确;B项,反应中N元素的化合价由NOeq\o\al(-,3)中+5价降低为NHeq\o\al(+,4)中-3价,NHeq\o\al(+,4)是还原产物,正确;C项,反应中N元素的化合价由NOeq\o\al(-,3)中+5价降低为NHeq\o\al(+,4)中-3价,所以有1molNOeq\o\al(-,3)发生还原反应,转移电子数为1mol×[5-(-3)]=8mol,正确;D项,在该反应中,HNO3既表现氧化性又表现酸性,错误。10.下列反应中,被还原的物质和被氧化的物质的物质的量之比最大的是()A.铜和稀硝酸3Cu+8HNO3(稀)=2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2OB.二氧化锰和浓盐酸MnO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2OC.二氧化氮和水3NO2+H2O=2HNO3+NOD.氯气和氨气3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl答案D解析A项,3Cu+8HNO3(稀)=2NO↑+3Cu(NO3)2+4H2O反应中铜是还原剂,硝酸是氧化剂,其中有2份硝酸被还原,因此被还原的物质和被氧化的物质物质的量之比为2∶3;B项,MnO2+4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中二氧化锰是氧化剂,氯化氢是还原剂,其中有2份氯化氢被氧化,因此被还原的物质和被氧化的物质物质的量之比为1∶2;C项,3NO2+H2O=2HNO3+NO反应中二氧化氮既是氧化剂,又是还原剂,被还原的物质和被氧化的物质物质的量之比为1∶2;D项,3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl反应中氯气是氧化剂,氨气是还原剂,其中有2份氨气被氧化,因此被还原的物质和被氧化的物质物质的量之比为3∶2;被还原的物质和被氧化的物质的物质的量之比最大的是D.11.(2018·金华十校期末调研)向100mLFeI2溶液中逐渐通入Cl2,其中n(I2)、n(Fe3+)随通入n(Cl2)的变化如图所示,下列说法不正确的是()A.氧化性强弱:I2〈Fe3+B.n(Cl2)=0.12mol时,溶液中的离子主要有Fe2+、Fe3+、Cl-C.由图可知,该FeI2溶液的浓度为1mol·L-1D.n(Cl2)∶n(FeI2)=1∶2时,反应的离子方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-答案D解析根据图像可知,Cl2先氧化I-,后氧化Fe2+,还原性大小关系为I->Fe2+,所以氧化性大为I2,Fe2+部molCl2,根据电子守恒可知I-的物质的量为0.2mol,FeI2的物质的量为0.1mol,所以FeI2溶液的浓度为1mol·L-1,C正确;n(Cl2)∶n(FeI2)=1∶2时,设Cl2为1mol,提供2mol电子,I-的还原性大于Fe2+的还原性,Cl2先与I-反应且可以氧化2molI-,I-未完全氧化,所以对应的离子方程式为2I-+Cl2=2Cl-+I2,D错误。12.(2017·浙江省名校协作体高三下学期考试)已知还原性:B->C->D-,下列方程式不正确的是()A.2C-+D2=2D-+C2B.2C-+B2=2B-+C2C.2B-+D2=2D-+B2D.2B-+C2=2C-+B2答案B解析A项,还原性C->D-,则反应2C-+D2=2D-+C2可以发生,正确;B项,还原性B->C-,所以反应2C-+B2=2B-+C2不能发生,错误;C项,还原性B->D-,则反应2B-+D2=2D-+B2能发生,正确;D项,根据B中分析可知D正确,答案选B。13.已知氧化性:Br2>Fe3+>I2,向含amolFeI2的溶液中加入含bmolBr2的溴水,充分反应.下列说法不正确的是()A.离子的还原性强弱:I-〉Fe2+>Br-B.当a≥b时,发生的离子反应:2I-+Br2=I2+2Br-C.当7a=5b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe2+)∶c(Fe3+)∶c(Br-)=1∶2∶5D.当4a=3b时,发生的离子反应:2Fe2++6I-+4Br2=2Fe3++3I2+8Br-答案C解析依次发生的离子方程式:Br2+2I-=I2+2Br-,Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-。C项,当-)=1∶4∶14。14.(2017·杭州萧山区命题比赛)已知氧化性:Fe3+〉H+。向含amolHCl和amolFeCl3的混合液中加入bmolFe单质,充分反应。下列说法不正确的是()A.当b≥a时,发生的离子反应为2H++2Fe3++2Fe=4Fe2++H2↑B.当2a=3b时,发生的离子反应为2H++6Fe3++4Fe=10Fe2++H2↑C.当0.5a<b〈a时,溶液中Fe2+与H+的物质的量之比为(a+b)∶(a-b)D.当0。5a≤b≤a时,反应中转移电子的物质的量n(e-)为amol≤n(e-)≤2amol答案C解析依次发生的离子方程式:2Fe3++Fe=3Fe2+,2H++Fe=H2↑+Fe2+.C项,eq\f(1,2)<eq\f(b,a)<1时,2Fe3++Fe=3Fe2+aeq\f(1,2)aeq\f(3,2)aFe+2H+=Fe2++H2↑b-eq\f(a,2)2(b-eq\f(a,2))b-eq\f(a,2)n(Fe2+)∶n(H+)=(eq\f(3a,2)+b-eq\f(a,2))∶[a-2(b-eq\f(a,2))]=eq\f(a+b,2a-b).15.已知:2Fe+3Br2=2FeBr3,Fe2+的还原性大于Br-。现有16.8g铁和0。3molBr2反应后加入水得到澄清溶液后,通入amolCl2。下列叙述不正确的是()A.当a=0.1时,发生的反应为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-B.当a=0.45时,发生的反应为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-C.若溶液中Br-有一半被氧化时,c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶1∶3D.当0<a<0.15时,溶液中始终满足2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(Br-)+c(OH-)答案C解析n(Fe)=16。8g÷56g·mol-1=0。3mol,n(Br2)=0。3mol,由反应2Fe+3Br2=2FeBr3可知,=+和=2Fe3++2++Cl2=2Fe3++2Cl-,l2=Br2+2Cl-,又知Br-为0。6mol,则二者恰好反应,所以总方程式为2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-,B项正确;若溶液中Br-有一半被氧化时,首先发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,此时Fe2+完全反应,消耗0.15molCl2,又知Br-为0.6mol,Br-有一半被氧化,则反应了0。3mol,由方程式2Br-+Cl2=Br2+2Cl-,可知消耗0.15molCl2,则共消耗0。3mol氯气,则c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=0.3mol∶0.3mol∶0.6mol=1∶1∶2,C项错误;当0<a<0。15时,氯气不足,溶液中存在Fe2+和Fe3+,由电荷守恒可知2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Cl-)+c(Br-)+c(OH-),D项正确.16.(2017·诸暨市牌头中学高三调研)一个体重50kg的健康人体内含铁元素2g,这2g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。请回答下列问题:(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是__________.A.FeB.Fe2+C.Fe3+(2)维生素C可使食物中的F
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