老高考化学二轮复习讲义专题5 氧化还原反应的概念规律及应用

[复习目标]1.了解氧化还原反应的本质，了解常见的氧化还原反应。2.掌握氧化还原反应的规律、配平和相关计算。1．根据化合物中各元素化合价代数和等于零的原则，写出括号内相应元素的化合价。NaClO2(Cl：________)、ClO2(Cl：________)、CuCl(Cu：________)、N2H4(N：________)、NaBH4(B：______)、K2Cr2O7(Cr：________)、Na2CrO4(Cr：________)、H2C2O4(C：______)、Na2S2O3(S：______)、MnO(OH)2(Mn：____)、K2FeO4(Fe：________)、CuFeS2(Fe：________、S：________)、LiNH2(N：______)、LiCoO2(Co：______)2．(1)①向FeI2溶液中逐滴滴入氯水，按反应发生的先后顺序，依次写出离子方程式：____________________________________________________________________________。②若eq\f(nCl2,nFeI2)＝eq\f(3,2)，则离子方程式为_______________________________________________。(2)向含有Fe3＋、H＋的溶液中，逐渐加入铁粉，按反应的先后顺序，依次写出离子方程式：________________________________________________________________________。3．处理超标电镀废水，使其NaCN含量低于mg·L－1，即可达到排放标准，反应分两步进行。第一步NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl。第二步NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。已知HCN是弱酸，易挥发，有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。则处理100m3含NaCNmg·L－1的废水实际至少需要______molNaClO。(一)理清两条概念线索(二)氧化还原反应的规律1．强弱律氧化性：氧化剂＞氧化产物。还原性：还原剂＞还原产物。通过氧化性或还原性强弱的比较，判断反应能否进行。如：已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是()A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I2C．Co2O3＋6HCl=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I22．价态律判断氧化还原反应的产物，同种元素不同价态之间发生反应“只靠拢，不交叉”。如：(1)用“双线桥”标出下列反应的电子转移方向和数目。H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2↑＋2H2O__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)在KClO3＋6HCl=3Cl2↑＋KCl＋3H2O中氧化产物和还原产物的质量之比为________。3．先后律Ⅰ.同时含有几种还原剂eq\o(→,\s\up7(加入氧化剂))按还原性由强到弱依次反应。Ⅱ.同时含有几种氧化剂eq\o(→,\s\up7(加入还原剂))按氧化性由强到弱依次反应。如：写出证明氧化性、还原性强弱的离子方程式。(1)氧化性强弱顺序：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋。①KMnO4>Cl2：___________________________________________________________。②Cl2>Br2：_______________________________________________________________。③Br2>Fe3＋：______________________________________________________________。④Fe3＋>Cu2＋：____________________________________________________________。(2)还原性强弱顺序：SO2>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。①SO2>I－：_______________________________________________________________。②I－>Fe2＋：______________________________________________________________。③Fe2＋>Br－：____________________________________________________________。④Br－>Cl－：_____________________________________________________________。4．守恒律在氧化还原反应中，遵循原子守恒、得失电子守恒及电荷守恒。用于(1)氧化还原反应方程式的配平。(2)氧化还原反应的相关计算。角度一氧化还原反应的概念及应用1．(2022·辽宁，6)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2．(2022·浙江6月选考，10)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3．(2022·湖南，9)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NOeq\o\al(－,2)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NOeq\o\al(－,2)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(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶4D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O4.[2021·全国甲卷，26(1)(3)]碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如图所示：①加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为___________________________________，生成的沉淀与硝酸反应，生成__________后可循环使用。②通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为______________________；若反应物用量比eq\f(nCl2,nFeI2)＝时，氧化产物为______________；当eq\f(nCl2,nFeI2)＞后，单质碘的收率会降低，原因是_________________________________________________________。(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1molI2，消耗的KI至少为______mol。I2在KI溶液中可发生反应：I2＋I－Ieq\o\al(－,3)。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是_______________________________________________________________________________________________。角度二氧化还原反应的计算5．[2020·全国卷Ⅱ，26(3)(4)(5)](3)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为_________________________________________________________。(4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1molClO2消耗NaClO2的量为________mol；产生“气泡”的化学方程式为__________________________________。(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是_________________________________________________________________________________________(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000kg该溶液需消耗氯气的质量为____kg(保留整数)。6．[2016·全国卷Ⅰ，28(5)]“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数)考向一氧化还原反应的判断1．(2022·临沂市高三下学期一模)下列叙述不涉及氧化还原反应的是()A．利用ClO2泡腾片杀灭新型冠状病毒B．葡萄糖被人体吸收并提供能量C．将红热铁制品投入水中淬火D．牙膏中添加氟化物用于预防龋齿考向二复杂氧化还原反应的分析2．(2022·潍坊市高三学科核心素养测评)N2F4可作高能燃料的氧化剂，它可由以下反应制得：HNF2＋Fe3＋→N2F4↑＋Fe2＋＋H＋(未配平)。下列说法错误的是()A．N2F4分子中N—F的键角小于N2H4分子中N—H的键角B．上述反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1C．若生成标准状况下LN2F4，转移电子molD．N2F4作氧化剂时，其还原产物可能是N2和HF3．(2022·安徽省皖江名校高三第四次联考)ClO－可用于处理含CN－的废水，处理过程中体系存在ClO－、CN－、N2、Cl－、HCOeq\o\al(－,3)、H2O六种物质。下列有关说法正确的是()A．ClO－是氧化剂，N2是氧化产物之一B．反应配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3∶2C．若生成标准状况下LN2，则转移电子molD．含CN－的废水也可