专题04氧化还原反应（讲义）

专题04氧化还原反应01专题网络·思维脑图02考情分析·解密高考03高频考点·以考定法考点一氧化还原反应的基本概念考点一氧化还原反应的基本概念【高考解密】命题点01氧化还原反应的概念辨析命题点02氧化还原反应的判断【技巧解密】【考向预测】考点二氧化还原反应的基本规律【高考解密】命题点01氧化性、还原性强弱的判断命题点02氧化还原反应中反应的先后顺序【技巧解密】【考向预测】考点三氧化还原反应方程式的配平与计算【高考解密】命题点01氧化还原反应方程式的配平命题点02有关氧化还原反应的计算【技巧解密】【考向预测】04核心素养·微专题微专题“陌生情境下”方程式的书写考点考查内容考情预测氧化还原反应的基本概念1.氧化还原反应的概念辨析2.氧化还原反应的判断氧化还原反应中存在许多概念，如氧化剂与还原剂、氧化反应与还原反应（或被氧化与被还原）、氧化产物与还原产物、氧化性与还原性、转移电子数、得或失电子数等，这也是对氧化还原反应概念考查的主要内容。主要以选择题或主观题的形式出现。解答的办法就是熟练运用元素的金属性或非金属性强弱关系判断元素价态的正负及数值，也可直接利用常见元素的价态推知不常见元素的价态，然后抓住概念内容即可解答此类问题。氧化还原反应的基本规律1.氧化性、还原性强弱的判断2.氧化还原反应中反应的先后顺序氧化还原反应中存在许多规律，如电子守恒规律、价态规律、强弱规律、先后规律、价态变化不交叉等规律，其中电子守恒规律是氧化还原反应方程式配平的理论基础，是解答氧化还原反应计算的主要策略，也是理解或解答电化学反应原理问题的知识基础；价态规律用来判断物质的氧化性或还原性及理解歧化反应、归中反应发生的原因；强弱规律、先后规律是用来判断反应的先后或电化学中离子放电的先后等。氧化还原反应方程式的配平与计算1.氧化还原反应方程式的配平2.有关氧化还原反应的计算氧化还原反应是化学计算的主要命题点，常以分析物质的组成、含量、转化率等问题中出现，有时也渗透在电化学计算、氧化还原反应滴定中。计算时可以先利用电子守恒配平化学方程式再计算，也可以直接利用电子守恒寻找关系来计算。考点一氧化还原反应的基本概念命题点01氧化还原反应的概念辨析典例01（2023·浙江卷）关于反应，下列说法正确的是A．生成，转移电子 B．是还原产物C．既是氧化剂又是还原剂 D．若设计成原电池，为负极产物【答案】A【解析】A．由方程式可知，反应生成1mol一氧化二氮，转移4mol电子，故A正确；B．由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，故B错误；C．由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，故C错误；D．由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，若设计成原电池，铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，亚铁离子为正极产物，故D错误；故选A。典例02（2022·山东卷）古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为A．金(Au)：“虽被火亦未熟"B．石灰(CaO)：“以水沃之，即热蒸而解”C．石硫黄(S)：“能化……银、铜、铁，奇物”D．石钟乳()：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”【答案】C【解析】A．金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应，反应金的化学性质很稳定，与其氧化性无关，A不合题意；B．石灰(CaO):“以水沃之，即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2，反应放热，产生大量的水汽，而CaO由块状变为粉末状，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，B不合题意；C．石硫黄即S：“能化……银、铜、铁，奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S，反应中S作氧化剂，与其氧化性有关，C符合题意；D．石钟乳(CaCO3)：“色黄，以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，D不合题意；故答案为：C。典例02（2021·江苏卷）黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是A．黑火药中含有两种单质 B．爆炸时吸收热量C．反应中S作还原剂 D．反应为置换反应【答案】A【解析】A．黑火药中含有S、C两种单质，A正确；B．爆炸反应为放热反应，B错误；C．该反应中S元素化合价降低，作氧化剂，C错误；D．该反应不符合“单质+化合物=另一种单质+另一种化合物”的形式，不是置换反应，D错误；综上所述答案为A。命题点02氧化还原反应的判断典例01（2023·全国卷）下列应用中涉及到氧化还原反应的是A．使用明矾对水进行净化 B．雪天道路上撒盐融雪C．暖贴中的铁粉遇空气放热 D．荧光指示牌被照发光【答案】C【解析】A．使用明矾对水进行净化过程中，明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，A不符合题意；B．雪天道路上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，B不符合题意；C．暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质，形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作，化学能转化为电能，无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能，该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化，因此，该过程涉及到氧化还原反应，C符合题意；D．荧光指示牌被照发光，是因为光被指示牌发生了反射，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，D不符合题意；综上所述，本题选C。典例02（2022·北京卷）下列物质混合后，因发生氧化还原反应使溶液减小的是A．向溶液中加入少量溶液，生成白色沉淀B．向和的悬浊液中通入空气，生成红褐色沉淀C．向溶液中加入少量溶液，生成蓝绿色沉淀D．向溶液中通入氯气，生成黄色沉淀【答案】D【解析】A．向NaHSO4中加入少量BaCl2溶液，实际参与反应的只有硫酸根离子和钡离子，忽略体积变化，H+的浓度不变，其pH不变，A错误；B．向NaOH和Fe(OH)2的悬浊液中通入空气，虽然有氢氧化亚铁被氧化成了红褐色的氢氧化铁，其方程式为，该过和中会消耗水，则增大了氢氧根离子的浓度，pH会变大，B错误；C．向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液，生成蓝绿色沉淀[Cu2(OH)2CO3]，其中没有元素的化合价发生变化，故没有氧化还原反应，C错误；D．向H2S中通入氯气生成HCl和单质硫沉淀，这个氧化还原反应增大了H+的浓度，pH减小，D正确。故选D。典例03（2021·天津卷）近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是A．北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)是金属元素B．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料C．长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应D．天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料【答案】B【解析】A．铷位于周期表第六周期第ⅠA族，属于碱金属，属于铷(Rb)是金属元素，故A正确；B．钛合金为合金，属于金属材料，故B错误；C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，属于氧化还原反应，故C正确；D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料，故D正确；故选B。1.依据框图理清4对概念之间的关系2．正确理解氧化还原反应的实质概念理解抓实质，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。3.学会表示氧化还原反应电子转移的方向和数目的方法(1)双线桥法：①标变价，②画箭头，③算数目，④说变化。(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。4.熟记特殊物质中常考元素的化合价NaClO2(Cl:+3)、CuCl(Cu:+1)、N2H4(N:2)、NaBH4(H:1)、K2Cr2O7(Cr:+6)、Na2CrO4(Cr:+6)、H2C2O4(C:+3)、Na2S2O3(S:+2)、MnO(OH)2(Mn:+4)、K2FeO4(Fe:+6)、CuFeS2(Fe:+2、S:2)、LiNH2(N:3)、LiCoO2(Co:+3)、HCN(C:+2、N:3)、H2O2(O:1)。5.辨析氧化还原反应基本概念常出现的“6个误区”(1)误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。(2)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原，其实不一定。如HCl→Cl2，氯元素被氧化；CuO→Cu，铜元素被还原。(3)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化，则一定有另一种元素被还原，其实不一定。如Cl2＋H2O=HCl＋HClO中，被氧化和被还原的都是氯元素。(4)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应，其实不一定。如SO2具有还原性，浓H2SO4具有氧化性，但二者不发生氧化还原反应。(5)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强，其实不一定，如HClO的氧化性高于HClO4。误认为含最高价态元素的化合物一定有强氧化性，其实不一定，如H3PO4、SOeq\o\al(2－,4)；误认为含低价态元素的化合物没有强氧化性，其实不一定，如HClO具有强氧化性。(6)误认为得电子难的物质一定易失电子，如第ⅣA族和稀有气体既不容易得到电子也不容易失去电子。考向01氧化还原反应的概念辨析1．（2024·浙江温州·统考一模）药物结构的修饰有助于新药的开发与利用。青蒿素可以获得双氢青蒿素，其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是A．若试剂①为NaH，其还原产物为B．青蒿素中存在过氧键，具有强氧化性C．该过程若有1mol青蒿素完全转化，则转移2mol电子D．羟基的引入使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能【答案】A【解析】A．青蒿素反应过程中得氢，发生还原反应，得还原产物为双氢青蒿素，故A错误；B．根据青蒿素结构可知，存在过氧键，具有强氧化性，故B正确；C．结合反应过程中物质转化可知，若有1mol青蒿素完全转化，则转移2mol电子，故C正确；D．羟基可发生多种化学反应，使得双氢青蒿素分子拥有更多修饰与改造的可能，故D正确；答案选A。2．（2023·浙江杭州·校联考模拟预测）超氧化钾()在加热条件下可以将氧化，该反应的化学方程式如下：，则下列说法不正确的是A．该反应中化合价升高的元素是O和CuB．既是氧化产物，又是还原产物C．当反应中转移的电子数为时，有被氧化D．标准状况下，生成时，被还原的超氧化钾()为【答案】C【分析】中，Cu化合价由+2价升高到+3价，中O的化合价由价一部分升高为0价，一部分降低到2价，2molCuO参加反应，一共转移3mol电子；【解析】A．根据分析可知，该反应中化合价升高的元素是O和Cu，选项A正确；B．Cu化合价由+2价升高到+3价，O元素部分由价降为2价，既是氧化产物，又是还原产物，选项B正确；C．反应中，共转移3mol电子，故当反应中转移的电子数为时，有被氧化，选项C错误；D．中O的化合价由价一部分长高为0价，一部分降低到2价，比例为1：1，标准状况下，生成时，即0.1mol，被还原的超氧化钾()为，选项D正确；答案选C。3．（2023·江西·校联考模拟预测）H2SO4－SiO2法生产多晶硅的流程如图。下列说法错误的是A．上述流程说明SiO2可溶于H2SO4B．合成1反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1C．合成2的反应为：SiF4+NaAlH4=SiH4+NaAlF4D．净化、热解中生成的多晶硅为还原产物【答案】A【解析】A．SiO2不溶于H2SO4，SiO2溶于HF酸，故A错误；B．合成1反应为Na+Al+2H2=NaAlH4，Na、Al化合价升高，H2中H元素化合价降低，Na、Al是还原剂，H2是氧化剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1，故B正确；C．根据元素守恒，合成2的反应为：SiF4+NaAlH4=SiH4+NaAlF4，故C正确；D．净化、热解中Si元素化合价降低发生还原反应，生成的多晶硅为还原产物，故D正确；选A。4．（2023·浙江·校联考模拟预测）关于反应，下列说法正确的是A．KF和HF均发生氧化反应 B．是还原剂C．转移3mol电子，1mol被氧化 D．既是氧化产物又是还原产物【答案】B【解析】A．该反应中KF和HF都没有化合价变化，没有发生氧化反应，A错误；B．中的氧元素化合价升高，是还原剂，B正确；C．该反应中转移3mol电子，1mol被还原，不是被氧化，C错误；D．锰元素化合价降低，故是还原产物，氧气为氧化产物，D错误；故选B。5．（2023·浙江·校联考三模）KNO3和NH4Cl混合加热可发生反应，下列说法正确的是A．还原产物是N2和O2B．实验室加热可用氯化铵制备NH3C．KNO3既是氧化剂又是还原剂D．每生成1molN2，反应总共转移6mol电子【答案】C【解析】A．在该反应中N元素化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的0价，化合价降低，得到电子被还原，故N2是还原产物；O元素化合价由反应前KNO3中的2价变为反应后O2的0价，化合价升高，失去电子被氧化，故O2是氧化产物，A错误；B．在实验室中一般是加热氯化铵和Ca(OH)2混合物的方法制备NH3，B错误；C．在该反应中N元素化合价由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的0价，化合价降低，得到电子被还原，KNO3作氧化剂；O元素化合价由反应前KNO3中的2价变为反应后O2的0价，化合价升高，失去电子被氧化，KNO3作还原剂，故KNO3既是氧化剂又是还原剂，C正确；D．根据在氧化还原反应中元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移总数，根据方程式可知：每反应产生2molN2，反应过程中转移10mol电子，则每生成1molN2，反应总共转移5mol电子，D错误；故合理选项是C。考向02氧化还原反应的判断1．（2023·陕西渭南·统考模拟预测）下列实验中的颜色变化与氧化还原反应无关的是选项ABCD实验溶液滴入溶液中通入溶液中溶液滴入浊液中石蕊溶液滴入氯水中现象产生白色沉淀，最终变为红褐色产生淡黄色沉淀沉淀由白色逐渐变为黄色溶液变红，随后迅速褪色【答案】C【解析】A．NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，首先发生复分解反应产生Fe(OH)2白色沉淀，2NaOH+FeSO4=Fe(OH)2↓+Na2SO4，Fe(OH)2具有强的还原性，又被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3，发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，因此看到白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，颜色变化与氧化还原反应有关，A不符合题意；B．通入溶液中，发生反应3+2=3S+2Na2SO3，该反应中元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，B不符合题意；C．KI溶液滴入AgCl浊液中，发生沉淀转化，由白色AgCl沉淀逐渐变为溶解度更小的黄色AgI沉淀，因此看到沉淀由白色逐渐变为黄色，在反应过程中元素化合价不变，故物质的颜色变化与氧化还原反应无关，C符合题意；D．氯水中含有HCl、HClO电离产生的H+，溶液显酸性，使紫色石蕊试液变为红色，同时溶液中含有的HClO、ClO具有强氧化性，又将红色物质氧化变为无色，因此石蕊溶液滴入氯水中，看到溶液先变红，随后迅速褪色，物质的颜色变化与氧化还原反应有关，D不符合题意；故选C。2．（2023·山东菏泽·山东省鄄城县第一中学校考二模）火是人类文明的起源，以下古文献描述中，借助“火”的过程中有氧化还原反应发生的是A．《天工开物》中描述“凡石灰，经火焚炼为用”B．《传言方》中记载“白矾以炭火烧令汁尽，则其色如雪，谓之巴石以治气痢”C．《新修本草》中关于“青矾”的记录为“本来绿色，…，烧之赤色”D．《本草经注》中记载“以火烧之，紫青烟起为硝石”来鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)【答案】C【解析】A．碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，无化合价变化，不是氧化还原反应，故A错误；B．白矾即为明矾，此过程为KAl(SO4)2·12H2O失水得KAl(SO4)2，不是氧化还原反应，故B错误；C．FeSO4·7H2O在空气中灼烧生成Fe2O3，铁元素的化合价变化，是氧化还原反应，故C正确；D．利用焰色试验鉴别KNO3和Na2SO4，焰色试验没有发生化学变化，故D错误；故选C。3．（2023·山西晋城·晋城市第一中学校校考模拟预测）下列应用中涉及到氧化还原反应的是A．雪天道路上撒盐融雪 B．使用明矾对水进行净化C．胆矾表面出现白色粉末 D．利用合成了脂肪酸【答案】D【解析】A．雪天道路上撒盐融雪是利用溶解吸热，没有元素的化合价变化，不发生氧化还原反应，故A不选；B．明矾作净水剂，与水解有关，没有元素的化合价变化，不发生氧化还原反应，故B不选；C．在高温下，胆矾分解成无水硫酸铜(CuSO4)和水蒸气(H2O)，这可能导致胆矾表面出现白色粉末，不发生氧化还原反应，故C不选；D．利用合成了脂肪酸，该过程中C元素化合价下降，发生氧化还原反应，故D选；故选D。4．（2023·河南·校联考模拟预测）下列变化中，未涉及氧化还原反应的是A．钟乳石的形成 B．氢气在氯气中燃烧C．菜刀在潮湿的空气中生锈 D．高锰酸钾与浓盐酸反应制氯气【答案】A【解析】A．钟乳石的形成涉及碳酸钙和二氧化碳、水的反应，在物质变化过程中元素化合价不发生变化，因此不涉及氧化还原反应，A项正确；B．氢气在氯气中燃烧时，与反应产生了，反应前后元素化合价发生了变化，因此反应中涉及氧化还原反应，B项错误；C．菜刀生锈是铁单质转化为铁的化合物，、元素的化合价发生了变化，因此反应属于氧化还原反应，C项错误；D．在高锰酸钾制氯气反应中，、元素化合价发生了变化，因此反应属于氧化还原反应，D项错误；故选：A。5．（2023上·山西忻州·高三校联考开学考试）下列物质转化过程中发生了氧化还原反应的是A．冷却充满的玻璃球泡B．在浊液中加入浓溶液C．将铜丝在酒精灯上由外焰缓慢移至内焰D．硫酸钠粉末久置空气中【答案】C【解析】A．NO2转化为N2O4时，元素的化合价没有发生改变，故A错误；B．硫酸钙转化为碳酸钙的反应属于复分解反应，复分解反应不属于氧化还原反应，故B错误；C．铜丝灼烧是Cu转化为CuO，Cu的化合价已发生改变，此反应属于氧化还原反应，故C正确；D．硫酸钠在空气中不发生反应，不发生氧化还原反应，故D错误；故本题选C。考点二氧化还原反应的基本规律命题点01氧化性、还原性强弱的判断典例01（2022·全国卷）由实验操作和现象，可得出相应正确结论的是实验操作现象结论A向NaBr溶液中滴加过量氯水，再加入淀粉KI溶液先变橙色，后变蓝色氧化性：B向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入少量新制的悬浊液无砖红色沉淀蔗糖未发生水解C石蜡油加强热，将产生的气体通入的溶液溶液红棕色变无色气体中含有不饱和烃D加热试管中的聚氯乙烯薄膜碎片试管口润湿的蓝色石蕊试纸变红氯乙烯加聚是可逆反应【答案】C【解析】A．向NaBr溶液中滴加过量氯水，溴离子被氧化为溴单质，但氯水过量，再加入淀粉KI溶液，过量的氯水可以将碘离子氧化为碘单质，无法证明溴单质的氧化性强于碘单质，A错误；B．向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热后，应加入氢氧化钠溶液使体系呈碱性，若不加氢氧化钠，未反应的稀硫酸会和新制氢氧化铜反应，则不会产生砖红色沉淀，不能说明蔗糖没有发生水解，B错误；C．石蜡油加强热，产生的气体能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明气体中含有不饱和烃，与溴发生加成反应使溴的四氯化碳溶液褪色，C正确；D．聚氯乙烯加强热产生能使湿润蓝色湿润试纸变红的气体，说明产生了氯化氢，不能说明氯乙烯加聚是可逆反应，可逆反应是指在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应的方向进行的反应，而氯乙烯加聚和聚氯乙烯加强热分解条件不同，D错误；答案选C。典例02（2021·辽宁卷）由下列实验操作及现象能得出相应结论的是实验操作现象结论A向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置溶液分层，下层呈紫红色氧化性：B在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒火焰出现黄色溶液中含Na元素C用pH计测定pH：①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液pH：①>②H2CO3酸性弱于CH3COOHD把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口木条复燃反应生成了O2【答案】D【解析】A．向KBr、KI混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置，溶液分层，下层呈紫红色，说明反应产生I2，发生反应：2KI+Cl2=2KCl+I2，证明氧化性：Cl2＞I2，Br2＞I2，但不能比较Br2与Cl2的氧化性强弱，A错误；B．玻璃中含有Na元素，因此灼烧时使火焰呈黄色，不能证明溶液中含Na元素，B错误；C．应该采用对照方法进行实验，但两种溶液的浓度未知，盐的种类也不同，因此不能通过测定溶液的pH来判断H2CO3、CH3COOH的酸性强弱，C错误；D．氧气有助燃性，把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试管口，木条复燃，可以证明Na2O2与水反应产生了O2，D正确；故合理选项是D。命题点02氧化还原反应中反应的先后顺序典例01（2022·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：2NaHS(s)＋CS2(l)=Na2CS3(s)＋H2S(g)，下列说法正确的是()A．Na2CS3不能被氧化 B．Na2CS3溶液显碱性C．该制备反应是熵减过程 D．CS2的热稳定性比CO2的高【答案】B【解析】A．Na2CS3中硫元素为2价，还原性比较强，能被氧化，故A错误；B．类比Na2CO3溶液，O与S同主族，可知Na2CS3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小，故C=S键长比C=O键长长，键能小，故CS2的热稳定性比CO2的低，故D错误；故选B。典例02(2021·山东卷)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0.25mol【答案】BD【解析】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＝0.25mol，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0.25mol，故D错误。故选BD。一．氧化还原反应的四大规律及其应用1.守恒规律：（1）内容：化合价有升必有降，电子有得必有失。氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数，即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。（2）应用：①用于氧化还原反应的某些量的计算；②用于氧化还原反应方程式的配平；③判断反应是否属于氧化还原反应。2.强弱律1）表现性质规律：（1）内容：元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素，其性质是这些元素的综合体现。（2）应用：判断元素或物质氧化性或还原性的有无。2）由强到弱规律：（1）内容：氧化还原反应中，较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物，即同一反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物．（2）应用：①在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质；②判断氧化还原反应能否进行；③比较微粒氧化性或还原性强弱应用：A.比较物质间氧化性或还原性的强弱；B.在适宜条件下，用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质或用还原性强的物质制备还原性弱的物质。3.价态律(1)内容：在一般情况下，①氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最容易；②同种元素不同价态之间的氧化还原反应，化合价的变化遵循：高价＋低价──→中间价（归中反应）；中间价──→高价＋低价（歧化反应）③同种元素，相邻价态间不发生氧化还原反应。(2)应用：①分析判断氧化还原反应能否发生。②判断氧化还原反应的氧化产物和还原产物。4.优先律(1)内容：越易失电子的物质，失去电子后就越难得电子，越易得电子的物质，得到后就越难失电子，一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应。可把常见微粒的氧化性、还原性按强弱以位置前后的形式排列：(2)应用：①判断物质的稳定性；②判断物质反应的先后顺序，即左上方的一种氧化剂可氧化它右下方的还原性微粒．若有多种，则优先氧化较右下方的微粒；③选择合适的氧化剂或还原剂，如要氧化Ｆe2+而Ｂr－不被氧化，则可选择Ｂr2；④判断氧化性微粒、还原性微粒能否共成。虚线所指两种微粒一定能发生反应，故不共存；实线所指微粒能共存。二．熟记两串微粒的反应先后顺序(1)同一还原剂与多种氧化剂发生氧化还原反应的先后顺序：KMnO4(H＋)＞Cl2＞Br2＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋。(2)同一氧化剂与多种还原剂发生氧化还原反应的先后顺序：S2－＞SOeq\o\al(2－,3)(或HSOeq\o\al(－,3))＞I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－。三.氧化性及还原性的强弱比较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Na＞Mg＞Al；浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3＞稀HNO3。(1)根据氧化还原反应原理：氧化剂氧化性强于氧化产物，还原剂还原性强于还原产物。(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。元素化合价升高被氧化，发生氧化反应，元素化合价降低被还原，发生还原反应。(3)根据活动性顺序：在金属活动性顺序表中，位置越靠前，其还原性就越强，其阳离子的氧化性就越弱。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，氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱；同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。(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：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，负极还原性强于正极。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)根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法①浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl。②温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。③酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如酸性条件：2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5SOeq\o\al(2－,3)=2Mn2＋＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O中性条件：2MnOeq\o\al(－,4)＋H2O＋3SOeq\o\al(2－,3)=2MnO2＋3SOeq\o\al(2－,4)＋2OH－碱性条件：2MnOeq\o\al(－,4)＋2OH－＋SOeq\o\al(2－,3)=2MnOeq\o\al(2－,4)＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2O其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。四.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。氧化剂Cr2Oeq\o\al(2－,7)或CrOeq\o\al(2－,4)ClO－ClOeq\o\al(－,3)H2O2O3MnOeq\o\al(－,4)还原产物Cr3＋Cl－Cl－H2OO2Mn2＋(H＋)、MnO2(中性)、MnOeq\o\al(2－,4)(OH－)2.还原剂及氧化产物。还原剂H2SO3、SO2、SOeq\o\al(2－,3)H2O2S2Oeq\o\al(2－,3)或S2Oeq\o\al(2－,5)H2C2O4或C2Oeq\o\al(2－,4)AsOeq\o\al(3－,3)CN－氧化产物SOeq\o\al(2－,4)O2SOeq\o\al(2－,4)CO2AsOeq\o\al(3－,4)N2、CO2五.利用相关规律解答氧化还原反应问题的三步骤第一步：依据题意，分析概念，准确判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,并根据方程式确定其强弱。“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，确定氧化还原反应按照“先强后弱”的反应顺序进行。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，灵活应用“化合价升降总数相等”“电荷守恒”及“得失电子守恒”进行简单计算。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01氧化性、还原性强弱的判断1．（2024·浙江温州·统考一模）(赤血盐)、(黄血盐)是常用于、的实验室检验试剂。一定条件下，可发生如下两个反应：①，固态混合，释放；②，溶液混合，消耗。下列有关说法不正确的是A．检验：(蓝色)B．含有离子键、极性键、配位键C．氧化性强于D．两个反应方向不一致，原因可能是溶液中与的配位能力强于【答案】C【解析】A．检验：(蓝色)，故A正确；B．配合物含有离子键、极性键、配位键，故B正确；C．根据反应可知，氧化性强于，故C错误；D．两个反应方向不一致，原因可能是溶液中与的配位能力强于，故D正确；答案选C。2．（2023·江西·校联考模拟预测）高铁酸钠(Na2FeO4)是一种绿色净水剂。①实验室制备原理是；②在酸性介质中高铁酸钠不稳定，发生反应：，在碱性介质中能稳定存在；③已知氧化剂的电势是衡量其氧化性强度的主要参数，电势越高，对应条件下氧化剂的氧化性越强，酸性条件下，电势：FeO>Cl2。下列叙述错误的是A．配制Na2FeO4溶液时添加少量NaOH溶液B．由反应①知，氧化性：NaClO>Na2FeO4C．由反应②知，产生11.2LO2时转移2mol电子D．向Na2FeO4溶液中滴加浓盐酸产生的气体不只一种【答案】C【解析】A．依题意，在碱性条件下高铁酸钠能稳定存在，不引入杂质，配制高铁酸钠溶液时应添加少量氢氧化钠溶液，A项正确；B．反应①中NaClO是氧化剂，Na2FeO4是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物的，B项正确；C．没有指明生成O2时的温度、压强，不能根据体积计算氧气的物质的量，C项错误；D．高铁酸钠具有强氧化性，能氧化氯离子，另外酸性条件下高铁酸钠不稳定，容易分解，故向高铁酸钠中滴加浓盐酸能产生氧气、氯气等，D项正确；故选C。3．（2023·河北邢台·邢台市第二中学校联考三模）(铬黄)难溶于水，主要用于油漆、橡胶等行业，制备的主要实验流程如下：已知：。下列说法错误的是A．碱性条件下，的氧化性比的强B．“煮沸”是为了增大的浓度C．“酸化”的主要目的是将转化为D．“制备”发生的反应为【答案】B【分析】在NaOH溶液被氧化为，加热煮沸的溶液以除去过量的，再用硝酸酸化，将转化为，最后与溶液反应生成。【解析】A．由流程中在NaOH溶液被氧化，其产物为，可知碱性条件下的氧性比强，故A正确；B．能被还原为，“煮沸”可将除去，故B错误；C．由已知：可知，“酸化”即增大，有利于转化为，故C正确；D．制备过程中与在水溶液中反应生成，则其方程式为：，故D正确；答案选B。4．（2023·北京朝阳·统考三模）某同学利用下列电池装置探究的氧化性和还原性。电流表显示电子由铁电极流向石墨电极，石墨电极上未见Fe析出，下列分析不正确的是A．盐桥中的阳离子进入右侧烧杯溶液中B．一段时间后两烧杯溶液中均增大C．当两烧杯溶液中相等时，说明反应已达到平衡状态D．由A、B中的现象可知，还原性小于Fe、氧化性小于【答案】C【分析】该反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，负极为铁单质失电子生成亚铁离子，正极为铁离子得电子生成亚铁离子。【解析】A．铁电极失电子为负极，石墨电极为正极，阳离子从负极向正极移动，故盐桥中阳离子进入石墨电极溶液中，A正确；B．负极反应为Fe2e=Fe2+，石墨电极上发生的反应为Fe3++e=Fe2+，两侧均反应生成亚铁离子，故一段时间后两烧杯溶液中均增大，故石墨电极溶液中亚铁离子浓度增大，B正确；C．负极反应为Fe2e=Fe2+，正极反应为2Fe3++2e=2Fe2+，设两边均为1L溶液，一段时间后转移电子为2xmol时两极溶液中亚铁离子浓度相等，则0.10+x=2x+0.05，得x=0.05，则右边消耗铁离子为0.05mol＜1mol，则反应仍能继续进行，故不能说明反应达到平衡状态，C错误；D．负极反应为Fe2e=Fe2+，正极反应为2Fe3++2e=2Fe2+，总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，反应中氧化剂为Fe3+，还原剂为Fe，Fe2+既是氧化产物也是还原产物，故Fe2+还原性小于Fe，氧化性小于Fe3+，D正确；故答案选C。5．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）一种以镍电极废料(含Ni以及少量、和不溶性杂质)为原料制备NiOOH的过程可表示为：“酸浸”后溶液中的金属离子除外还有少量的和等，下列说法错误的是A．氧化性：B．提高酸浸率可采用升高温度或将废料粉碎C．除杂过程包括：调节pH，将和转化为沉淀，再过滤除去不溶性杂质D．检验NiOOH是否洗涤干净可取洗涤液加入盐酸酸化的溶液【答案】A【分析】镍电极废料(含Ni以及少量Al2O3、Fe2O3和不溶性杂质)加入稀硫酸酸浸，镍、铝、铁转化为Ni2+、Al3+和Fe2+，除去Al3+和Fe2+等杂质后得到NiSO4溶液，在碱性条件下通入KClO溶液得到NiOOH沉淀，发生反应为2Ni2++ClO+4OH=2NiOOH↓+Cl+H2O。【解析】A．由题意“酸浸”后溶液中的金属离子除外还有少量的和等，因此会发生反应，故氧化性，A错误；B．升高温度或将废料粉碎，均可使反应速率增大，提高酸浸率，B正确；C．除杂过程需要将和转化为沉淀，再过滤除去，C正确；D．洗涤NiOOH主要是将附着在上面的、等除去，故可以在洗涤液加入盐酸酸化的溶液检验NiOOH是否洗涤干净，D正确；故选：A。考向02氧化还原反应中反应的先后顺序1.（2023·河北·石家庄高三开学考试）在离子浓度都为0.1mol•L1的下列溶液中，加入(或通入)某物质后，发生反应的先后顺序正确的是A．在含Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉：Cu2+、Fe3+、H+B．在含I—、SO、Br—的溶液中不断通入氯气：I—、Br—、SOC．在含AlO、SO、OH—的溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液：OH—、AlO、SOD．在含Fe3+、H+、NH的溶液中逐渐加入烧碱溶液：Fe3+、NH、H+【解析】A．Fe3+、Cu2+、H+的氧化性依次减弱，由氧化性强的氧化剂优先反应可知，溶液中加入锌粉时发生反应的先后顺序为Fe3+、Cu2+、H+，故A错误；B．SO、I—、Br—的还原性依次减弱，由还原性强的还原剂优先反应可知，溶液中不断通入氯气时发生反应的先后顺序为SO、I—、Br—，故B错误；C．偏铝酸根离子在溶液中的水解程度大于亚硫酸根离子，则OH—、AlO、SO的碱性依次减弱，由溶液中碱性的离子优先反应可知，溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液时发生反应的先后顺序为OH—、AlO、SO，故C正确；D．铁离子在溶液中的水解程度大于铵根离子，则H+、Fe3+、NH的酸性依次减弱，由溶液中酸性的离子优先反应可知，溶液中逐渐加入烧碱溶液时发生反应的先后顺序为H+、Fe3+、NH，故D错误；故选C。【答案】C2．（2023上·青海海东·高三统考期末）常温下，发生下列几种反应：①②③。下列说法正确的是A．Pb3O4属于碱性氧化物B．Fe3+只有氧化性，Fe2+只有还原性C．酸性条件下，氧化性：Pb3O4＜Cl2D．向FeBr2溶液中通入少量Cl2，Fe2+优先被氧化【答案】D【分析】碱性氧化物是与酸反应产生盐和水的氧化物，反应过程中元素化合价不变；在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性比氧化产物的氧化性强；还原剂的还原性比还原产物的还原性强；氧化剂通入含有多种还原性微粒的溶液中时，还原性强的先发生反应。【解析】A．根据①反应可知：Pb3O4与酸反应时除产生盐和水外，还有Cl2产生。反应过程中元素化合价发生了变化，反应属于氧化还原反应，因此Pb3O4不属于碱性氧化物，A错误；B．在Fe2+中Fe元素化合价为+2价，可以失去电子变为Fe3+，表现还原性，也可以得到电子变为Fe单质，表现氧化性，B错误；C．在反应①中Pb3O4表现氧化性，为氧化剂，Cl2为氧化产物，则物质的氧化性：氧化性：Pb3O4＞Cl2，C错误；D．根据③可知：物质的氧化性：Br2＞Fe3+，则还原性：Fe2+＞Br。所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2，还原性强Fe2+优先被Cl2氧化，D正确；故合理选项是D。3．（2023·安徽芜湖·统考一模）科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。相关电解槽装置如图所示，用CuSi合金作硅源，在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼，有关说法不正确的是（

）A．在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化，Si4+优先于Cu2+被还原B．电子由液态CuSi合金流出，从液态铝流入C．三层液熔盐的作用是增大电解反应面积，提高硅沉积效率D．电流强度不同，会影响硅提纯速率【答案】A【解析】由图示得到，电解的阳极反应为Si失电子转化为Si4+，阴极反应为Si4+得电子转化为Si，所以选项A错误。由图示得到：液态铝为阴极，连接电源负极，所以电子从液态铝流入；液态CuSi合金为阳极，电子由液态CuSi合金流出，选项B正确。使用三层液熔盐的可以有效的增大电解反应的面积，使单质硅高效的在液态铝电极上沉积，选项C正确。电解反应的速率一般由电流强度决定，所以选项D正确。4．（2023下·湖南长沙·高三湖南师大附中校考）在复杂的体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决问题，下列化学反应先后顺序判断正确的是A．在含、KOH的混合溶液中缓慢通入：KOH、、、B．在含、、的溶液中逐滴加入盐酸：、、、C．在含、、的溶液中逐滴加入KOH溶液：、、、D．在含有、、、等离子且浓度相等的溶液中加入锌粉：、、、【答案】C【解析】A．在含、KOH的混合溶液中缓慢通入，首先会生成碳酸钡沉淀，故氢氧化钡首先反应，A错误；B．在含、、的溶液中逐滴加入盐酸，氢离子首先和氢氧根离子生成水、和偏铝酸根离子生成氢氧化铝沉淀、和碳酸根离子生成碳酸氢根离子，B错误；C．在含、、的溶液中逐滴加入KOH溶液，氢氧根离子首先和氢离子生成水、和铝离子生成氢氧化铝沉淀、和铵根离子生成一水合氨，再和氢氧化铝生成偏铝酸根离子，C正确；D．在含有、、、等离子且浓度相等的溶液中加入锌粉，锌首先会置换出银离子、铜离子，再和氢离子、亚铁离子反应，D错误；故选C。5．（2023·全国·高三统考）下列关于“反应先后顺序”的评价中正确的是A．足量铜与一定量浓硫酸加热反应，先产生二氧化硫，后产生氢气B．向Ba(OH)2溶液中通入CO2至过量，先生成白色沉淀，后沉淀溶解C．向NH4Fe(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液，NH先发生反应D．向等浓度的FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量Fe粉，Cu2+先被还原【答案】B【解析】A．铜与浓硫酸加热反应只产生SO2，随着反应进行硫酸浓度变稀，铜与稀硫酸不反应，A错误；B．向Ba(OH)2溶液中通入CO2至过量，先生成白色沉淀：CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O，后沉淀溶解：BaCO3+CO2+H2O=Ba(HCO3)2，故B正确；C．因为Fe3+可以与NH3·H2O发生反应生成Fe(OH)3，所以向NH4Fe(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液，Fe3+先发生反应，故C错误；D．Fe3+的氧化性强于Cu2+，所以向等浓度的FeCl3和CuCl2混合溶液中加入少量Fe粉，Fe3+先被还原，故D错误。故选B。考点三氧化还原反应方程式的配平与计算命题点01氧化还原反应方程式的配平典例01（2023·海南卷·节选）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(，还含有一定量的FeO和)生产BeO的一种工艺流程如下。回答问题：(4)无水可用作聚合反应的催化剂。BeO、与足量C在600~800℃制备的化学方程式为。【答案】(4)BeO+Cl2+CCO+BeCl2【详解】（4）BeO、与足量C在600~800°C生成BeCl2同时生成CO，化学方程式为BeO+Cl2+CCO+BeCl2；典例02（2022·辽宁卷·节选）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下：已知：①焙烧时过量的分解为，转变为；②金属活动性：；回答下列问题：(2)在空气中单独焙烧生成，反应的化学方程式为_______。(5)生成气体A的离子方程式为_______。【答案】(2)(5)【解析】（2）在空气中单独焙烧生成和二氧化硫，反应的化学方程式为；（5）A为氯气，生成气体A的离子方程式为；典例03（2021·江苏卷·节选）以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂，可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为(3)400℃时，将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为。②硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，该反应过程可描述为。【答案】(3)ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2OZnS+CO2=ZnO+COS；ZnO+H2S=ZnS+H2O【解析】（3）①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，铁元素化合价由+3降低为+2、氢气中H元素化合价由0升高为+1，根据得失电子守恒，其化学方程式为ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O；②硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，ZnS为催化剂，该反应过程可描述为ZnS+CO2=ZnO+COS；ZnO+H2S=ZnS+H2O；命题点02有关氧化还原反应的计算典例01（2023·北京卷）离子化合物和与水的反应分别为①；②。下列说法正确的是A．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．中阴、阳离子个数比为，中阴、阳离子个数比为D．当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的和的物质的量相同【答案】C【详解】A．Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键面不含非极性键，A错误；B．①中水的化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，②中水发生还原反应，B错误；C．Na2O2由Na+和组成．阴、阳离子个数之比为1∶2，CaH2由Ca2+和H组成，阴、阳离子个数之比为2∶1，C正确；D．①中每生成1个氧气分子转移2个电子，②中每生成1个氢气分子转移1个电子，转移电子数相同时，生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2，D错误；故选C。典例02（2022·北京卷·节选）煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含。(3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值时，电解池不工作。待测气体进入电解池后，溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。(4)煤样为，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为。已知：电解中转移电子所消耗的电量为96500库仑。【答案】(4)【解析】（4）由题意可得如下关系：S—SO2—I—2e—，电解消耗的电量为x库仑，则煤样中硫的质量分数为×100%=，故答案为：；典例03（2021·山东卷·节选）X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1molX的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1molY的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2L。下列说法错误的是A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为C．产物中X、Y化合价之比一定为D．由一定能确定产物中X、Y的化合价【答案】D【解析】设与1molX反应消耗HCl的物质的量为amol，与1molY反应消耗H2SO4的物质的量为bmol，根据转移电子守恒以及H原子守恒可知、。A．同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为，故A正确；B．X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为，因，因此，故B正确；C．产物中X、Y化合价之比为，由B项可知，故C正确；D．因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况，因此存在a=1，2，3，b=0.5，1的多种情况，由可知，当a=1，b=0.5时，=1，当a=2，b=1时，=1，两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据可能无法确定X、Y的化合价，故D错误；综上所述，错误的D项，故答案为D。1．一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法步骤：标变价→列变化→求总数→配系数→细检查2．氧化还原反应方程式的配平技巧(1)全变从左边配（正向配平法）:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从反应物着手配平。如eq\o(C,\s\up6(0))＋Heq\o(N,\s\up6(＋5))O3(浓)→eq\o(N,\s\up6(＋4))O2↑＋eq\o(C,\s\up6(＋4))O2↑＋H2O，要使得失电子数守恒，必为eq\o(C,\s\up6(0))＋4Heq\o(N,\s\up6(＋5))O3(浓)，再配平右边物质的化学计量数。(2)自变从右边配（逆向配平法）:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如eq\o(S,\s\up6(0))＋KOH(热、浓)→K2eq\o(S,\s\up6(－2))＋K2eq\o(S,\s\up6(＋4))O3＋H2O，要使得失电子数守恒，必有2K2eq\o(S,\s\up6(－2))＋K2eq\o(S,\s\up6(＋4))O3，再配平其他物质的化学计量数。(3)缺项配平法:先用“化合价升降法”配平含有变价元素物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。缺项型氧化还原反应方程式的补项类型、补项原则和组合方式①补项类型条件补项原则酸性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H＋，少O(氧)补H2O(水)碱性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H2O，少O(氧)补OH－(水)②补项原则介质多一个氧原子少一个氧原子酸性＋2H＋结合1个O→H2O＋H2O提供1个O→2H＋中性＋H2O结合1个O→2OH－＋H2O提供1个O→2H＋碱性＋H2O结合1个O→2OH－＋2OH－提供1个O→H2O③组合方式反应物生成物使用条件组合一H＋H2O酸性溶液组合二H2OH＋酸性或中性溶液组合三OH－H2O碱性溶液组合四H2OOH－碱性或中性溶液3．书写信息型氧化还原反应化学方程式的步骤(四步法)第1步：根据氧化性、还原性强弱顺序确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律和题给信息及已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；第2步：根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。第3步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。第4步：根据原子守恒（质量守恒），通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。【特别提醒】①注意特殊物质中元素的化合价：如CuFeS2中铜、铁元素的化合价都为＋2，硫元素的化合价为－2；FeS2中硫元素的化合价为－1；K2FeO4中铁元素的化合价为＋6等。②配平化学方程式时，化学计量数“1”也必须填写在空格里。③依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。4.氧化还原反应计算中重要的解题方法——电子守恒法(1)应用电子守恒解题的三步骤。“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。“二定得失数”: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)。“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式:n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(2)多步反应得失电子守恒问题有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解多步连续进行的氧化还原反应这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,略去中间产物,建立起始物和最终产物之间的电子守恒关系,从而快速求解。考向01氧化还原反应方程式的配平1．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模·节选）世界环保联盟将全面禁止在自来水中加氯，取而代之的是安全高效的杀菌消毒剂ClO2。ClO2是一种黄绿色，有刺激性气味的气体，熔点：59℃，沸点：11.0℃。浓度>10%遇热、光照都会引起爆炸。遇到有机物也会爆炸。(2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2的体积为ClO2的1/4。写出化学反应方程式。(3)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2。写出化学反应方程式。【答案】(2)11KClO3＋18HCl=11KCl＋3Cl2＋12ClO2＋9H2O(3)2NaClO2＋Cl2=2NaCl＋2ClO2【解析】（2）NaClO3中Cl的化合价为+5，ClO2中Cl为+4价，HCl、KCl中Cl为1价，Cl2的化合价为0，根据电子转移原则NaClO3为氧化剂，ClO2为还原产物，HCl为还原剂发生氧化反应得到氧化产物Cl2，Cl2的体积为ClO2的，说明ClO2由KClO3和HCl共同得电子生成；故答案为：11KClO3＋18HCl=11KCl＋3Cl2＋12ClO2＋9H2O；（3）根据信息知反应物为氯气和亚氯酸钠，生成物之一为二氧化氯，结合氧化还原规律化合价有升有降，亚氯酸钠到二氧化氯，氯元素化合价由+3→+4升高，可得另一产物为氯化钠；故答案为：2NaClO2＋Cl2=2NaCl＋2ClO2；2．（2023·江苏南通·统考三模·节选）单宁酸硫酸体系中，低品位软锰矿(质量分数为29％)中的Mn(Ⅳ)可被还原为而浸出。其浸出过程如图所示。(2)写出葡萄糖还原生成的离子反应方程式：。【答案】(2)【解析】（2）葡萄糖还原生成，根据得失电子守恒，离子反应方程式为；3．（2023·四川攀枝花·统考一模·节选）以某种铁钴矿(主要成分为FeCo2S4，还含有少量MgO、SiO2等杂质)为原料制取Co2O3和黄钠铁矾的工艺流程如下图所示：回答下列问题：(3)在“滤液3”中按物质的量之比为1∶2加入NaClO和Na2CO3，总反应的离子方程式是。(4)经检测，滤渣4是由和形成的混合物。隔绝空气灼烧时，发生反应的化学方程式是；如果控制温度不当，会生成CoO杂质，反应的化学方程式是。【答案】(3)2Co2++ClO+2+3H2O=2Co(OH)3↓+2CO2↑+Cl(4)2Co(OH)SO4Co2O3+2SO3↑+H2O↑4Co(OH)34CoO+O2↑+6H2O↑【解析】（3）滤液3中加入次氯酸和碳酸钠，氧化钴离子，同时使其转化为，根据添加比例及氧化还原规律可得到总反应的离子方程式是。（4）①由流程可知，隔绝空气灼烧时生成，根据原子守恒可知还有水和三氧化硫生成，则发生的化学反应方程式为；②如果控制温度不当，会生成CoO杂质，发生氧化还原反应，根据氧化还原规律，可得反应方程式为：。4．（2023·四川攀枝花·统考一模·节选）过氧化钡(BaO2)是一种重要的漂白剂、消毒剂。在实验室中常常利用重晶石(主要成分为BaSO4)制备BaO2的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)“步骤①”设计如图装置(夹持仪器已省略)制备BaS并检验所产生的气体X。装置C中发生主要反应的离子方程式是。(2)“步骤①”也可以用BaSO4在850~900℃的CH4气流中制备BaS。若还原产物只有BaS，反应的化学方程式是。【答案】(1)2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+(2)3BaSO4+4CH43BaS+4CO+8H2O【解析】（1）C中是SO2被高锰酸钾氧化生成硫酸，离子方程式为：2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+。（2）BaSO4在850~900℃的条件下和CH4反应生成BaS，若还原产物只有BaS，则C元素化合价要上升，生成氧化产物CO，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：3BaSO4+4CH43BaS+4CO+8H2O。5．（2023·浙江宁波·统考模拟预测·节选）工业上氮氧化物(：NO和混合气)废气吸收利用的某流程如下：已知：氧化度；吸收液含有的产物有和；在碱性条件下受热分解产物之一为。请回答：(2)写出过程Ⅰ中时反应的离子方程式。(4)是一种理想还原剂，氧化产物对环境友好，写出还原的化学方程式。【答案】(2)(4)【解析】（2）若过程Ⅰ中，则反应物中，该反应为氧化还原反应，生成硝酸根和亚硝酸根，根据氧化还原反应规律配平可得：（4）是一种理想还原剂，氧化产物对环境友好，所以氧化产物应该为无毒的氮气，同时氯化铁被还原为氯化亚铁，反应方程式为：考向02有关氧化还原反应的计算1．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考二模·节选）世界环保联盟将全面禁止在自来水中加氯，取而代之的是安全高效的杀菌消毒剂ClO2。ClO2是一种黄绿色，有刺激性气味的气体，熔点：59℃，沸点：11.0℃。浓度>10%遇热、光照都会引起爆炸。遇到有机物也会爆炸。(1)ClO2为高效低毒的消毒剂，其消毒的效率是等物质的量的Cl2的倍。(4)在25℃时，选择与ClO2体积比为8:1可以使ClO2较平缓、彻底的分解，CO不会参与反应，以分解后的混合气体为研究对象，设计简单合理的实验，验证ClO2分解的产物是Cl2和O2，而不是Cl2O和O2。【答案】(1)2.5(4)用注射器吸取一定体积的反应后气体，然后吸取适当过量的NaOH溶液，振荡，静置后，读取剩余气体体积，若前后气体体积之比为19：18，则说明二氧化氯分解得到的气体为氯气和氧气【解析】（1）ClO2中的Cl是+4价变成1要得到5个电子，Cl2中Cl为0价，全变成1要得到2电子，其消毒的效率是等物质的量的Cl2的2.5倍；故答案为：2.5；（4），假设CO：ClO2的体积比为16：2时，根据反应式可知，2体积ClO2完全分解生成3体积气体，若CO不参加反应，则剩余19体积气体，其中生成的1体积氯气易被NaOH吸收，则用注射器吸取一定体积的反应后气体，然后吸取适当过量的NaOH溶液，振荡，静置后，读取剩余气体体积，若前后气体体积之比为19：18，则说明二氧化氯分解得到的气体为氯气和氧气；故答案为：用注射器吸取一定体积的反应后气体，然后吸取适当过量的NaOH溶液，振荡，静置后，读取剩余气体体积，若前后气体体积之比为19：18，则说明二氧化氯分解得到的气体为氯气和氧气。2．（2023·江苏南通·统考三模·节选）单宁酸硫酸体系中，低品位软锰矿(质量分数为29％)中的Mn(Ⅳ)可被还原为而浸出。其浸出过程如图所示。(1)当完全水解，生成的没食子酸和葡萄糖物质的量之比为。(4)为测定一定条件下该低品位软锰矿中锰元素的浸出率，进行如下实验：准确称取软锰矿试样，加入一定量硫酸和单宁酸，水浴加热并充分搅拌，一段时间后过滤．将滤液冷却后加水定容至2L，量取20.00mL溶液于锥形瓶中，向锥形瓶中加入足量磷酸作稳定剂，再加入2mL高氯酸，边加边摇动，使完全氧化为Mn(Ⅲ)，加热溶液至无气体产生。冷却后用浓度为的溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。③计算该条件下软锰矿中锰元素的浸出率。[。写出计算过程］【答案】(1)(4)每浸出滤液中：软锰矿浸出滤液中浸出的软锰矿中锰元素浸出率【解析】（1）设完全水解，生成的没食子酸xmol、葡萄糖ymol，根据C守恒，没食子酸、葡萄糖比单宁酸分子中多的氧、氢原子都由水提供，则，解得x=10，带入①得y=1，生成的没食子酸和葡萄糖物质的量之比为10:1。（2）每浸出滤液中：，软锰矿浸出滤液中浸出的软锰矿中锰元素浸出率。3．（2024·广西北海·统考一模·节选）硫酸铈铵微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用碳酸铈矿石制备硫酸铈铵的工艺流程如图：已知：①。②硫酸铈铵的熔点为，沸点为。回答下列问题：(6)若最初称取一定量的碳酸铈矿石，其中含，经该工艺流程最终获得晶体，则的产率为(保留三位有效数字)。【答案】(6)60.6%【解析】（6）由Ce守恒可知，，则的产率为。4．（2023·黑龙江大庆·统考一模·节选）高铁酸钾是新型多功能水处理剂，其生产工艺如图所示：已知：①与溶液反应的产物与反应温度有关，温度较低时产物为和；温度较高时产物为和。②同一条件下，溶液的碱性越强，高铁酸盐的稳定性越高。回答下列问题：(4)配制溶液时，将固体溶解在水中(水的密度近似为)，所得溶液的密度为，则该溶液的物质的量浓度为。(保留3位有效数字)(5)步骤③发生的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比n(氧化剂)∶n(还原剂)。【答案】(4)10.2(5)【解析】（4）利用公式，可得；（5）步骤③发生反应为铁离子和次氯酸根离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子和氯离子、水，离子方程式为，是还原剂，是氧化剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2；5．（2023·江苏南通·统考模拟预测·节选）碳酸铈是一种稀土材料，工业上常以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3、SiO2)为原料制备碳酸铈，其工艺流程如图所示：已知：①“酸浸”后铈元素主要以存在②硫脲()是一种常见的还原剂，易被氧化为。(5)某研究小组利用硫化锌锂电池电解含Ce(Ⅱ)的溶液，可将Ce(Ⅱ)转化为Ce(Ⅳ)。该硫化锌锂电池放电时，负极材料晶胞组成变化如图所示。②将1molCe(Ⅲ)完全转化为Ce(Ⅳ)，负极至少消耗LiZn合金的物质的量为mol。【答案】(5)【解析】（5）LiZn合金中2种原子化合价之和为0，反应后产生1个Li+和1个Zn2+，化合价之和上升了3，将1molCe3+完全转化为Ce4+，电子转移物质的量为1mol，则消耗LiZn合金物质的量为；故答案为：。微专题“陌生情境下”方程式的书写命题点01“陌生情境下”方程式的书写典例02（2023·重庆卷·节选）煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标，可用与焦炭(由煤样制得)反应的的转化率来表示。研究小组设计测定的实验装置如下：(2)②装置Ⅱ中，高温下发生反应的化学方程式为。③装置Ⅲ中，先通入适量的气体X，再通入足量气。若气体X被完全吸收，则可依据和中分别生成的固体质量计算。ii.e中生成的固体为，反应的化学方程式为。【答案】(2)有白色沉淀生成【分析】稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙和水，由于盐酸易挥发，二氧化碳中含有氯化氢杂质，用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢，再用浓硫酸干燥气体，二氧化碳通到灼热的焦炭中反应生成一氧化碳，将混合气体通入足量氢氧化钡溶液中吸收二氧化碳，一氧化碳与银氨溶液反应生成银单质。【解析】（2）②装置Ⅱ中，高温下二氧化碳和焦炭反应生成一氧化碳，其发生反应的化学方程式为；故答案为：。③ii.e中生成的固体为，根据氧化还原反应分析得到CO变为碳酸铵，则反应的化学方程式为；故答案为：。典例02（2022·全国卷·节选）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。回答下列问题：(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为________。(2)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为________；【答案】(1)

PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+SO(aq)

(2)Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O【解析】铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等，向铅膏中加入碳酸钠溶液进行脱硫，硫酸铅转化为碳酸铅，过滤，向所得固体中加入醋酸、过氧化氢进行酸浸，过氧化氢可将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，酸浸后溶液的pH约为4.9，依据金属氢氧化物沉淀时的pH可知，滤渣主要成分为氢氧化铝、氢氧化铁，过滤后，向滤液中加入氢氧化钠溶液进行沉铅，得到氢氧化铅沉淀，滤液中的金属阳离子主要为钠离子和钡离子，氢氧化铅再进行处理得到PbO。(1)“脱硫”中，碳酸钠溶液与硫酸铅反应生成碳酸铅和硫酸钠，反应的离子方程式为：PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+SO(aq)。(2)过氧化氢促进金属Pb在醋酸溶液中转化为Pb(Ac)2，过氧化氢与Pb、HAc发生氧还原反应生成Pb(Ac)2和H2O，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O。典例03（2023·全国卷·节选）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医