氧化还原反应专题讲解及答案

宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。氧化复原反响一、考点、热点回忆本节主要考点为氧化复原反响的根本概念、根本规律及以电子转移为中心的有关计算．主要考查氧化性、复原性强弱的比拟，电子转移的数目、简单的计算．氧化复原反响是化学中的主干知识，是高考不可回避的热点，今后还会推出更新的题型，要特别关注氧化复原反响规律在生产生活中的应用，在高科技成果中的应用．掌握氧化剂和复原剂、氧化反响和复原反响等根本概念。掌握重要的氧化剂、复原剂之间的常见反响。综合运用化合价和电子转移的观点，判断氧化复原反响中电子转移的方向与数目，并能进行一些简单的计算。运用化合价升降关系配平一些简单的氧化复原反响。能够依据一些条件，判断物质氧化性、复原性的强弱。【知识导学】一氧化复原反响中的根本规律(1)电子得失守恒规律氧化复原反响中，氧化剂得电子总数与复原剂失电子总数相等，常用于有关氧化复原反响的计算及配平氧化复原反响方程式。运用守恒规律进行氧化复原反响的计算方法：氧化剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值＝复原剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值(2)表现性质规律当元素具有可变化合价，一般化合价处于最低价态时只具有氧化性；处于最高价态时只具有复原性；处于中间价态时既具有氧化性又具有复原性。利用此规律可判断物质是否具有氧化性及复原性，但不能判断物质氧化性及复原性的强弱。(3)反响先后规律同一氧化剂与含多种复原剂(物质的量浓度相同)的溶液反响时，首先被氧化的是复原性较强的物质；同一复原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反响时，首先被复原的是氧化性较强的物质。如：将Cl2通入物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中，Cl2首先与NaI反响；将过量铁粉参加到物质的量浓度相同的Fe3+和Cu2+的混合溶液中，Fe首先与Fe3+反响；FeBr2中通入Cl2，Cl2首先氧化Fe2+。(4)价态变化规律高价氧化(性)低价复原(性)，中间价态两边转。同一元素的不同价态之间发生氧化复原反响，价态只能归中而不能交叉。本规律应用于氧化复原反响的分析和判断(如反响KClO3+6HCl＝KCl+3Cl2↑+3H2O中氧化产物和复原产物均为Cl2，生成3molCl2电子转移数是5mol)。①歧化反响规律同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化复原反响叫歧化反响。歧化反响化合价的特点是：某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。歧化反响是自身氧化复原反响的一种，常用于判断某种元素的化合价上下以及有关氧化复原反响方程式的计算。②价态归中规律同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化复原反响，称之为归中反响，也称“反歧化反响”。常用于方程式的书写，当有中间价态时，才可能发生，否那么不反响，如SO2与浓硫酸不反响，可用浓H2SO4枯燥。(5)性质强弱规律氧化复原反响假设能进行，一般为较强氧化性的氧化剂跟较强复原性的复原剂反响，生成弱复原性的复原产物和弱氧化性的氧化产物。常用于在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质或用复原性较强的物质制备复原性较弱的物质，亦可用于比拟物质间氧化性或复原性的强弱，氧化性：氧化剂>氧化产物，复原性：复原剂>复原产物。典型例题【1】在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O反响中，当生成0.5molCl2时，氧化产物和复原产物的物质的量之比为()A.6：1B.5：1C.1：3D.1：5【答案】此题的正确选项为B【解题指导】明确反响的实质，解题过程中同种元素发生氧化复原反响时化合价变化要遵循“只靠近不交叉”的原那么即“价态归中”。由于该反响属于归中反响，反响机理为：KClO3中Cl得到5个电子转化为Cl2〔被复原〕同样的HCl中的Cl失去一个电子转化为Cl2〔被氧化〕，反响中氧化产物和复原产物均为Cl2，且氧化产物和复原产物的物质的量之比等于氧化剂得电子数和复原剂失去电子数之比，即5：1.【延伸题】在反响11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，每摩尔CuSO4能氧化P的物质的量为〔〕A.1/5molB.2/5molC.3/5molD.11/5mol【答案】此题的正确选项为A【解题指导】本专题复习一定要紧扣概念，理顺关系，正确分析元素化合价及其变化情况。重点解决〔1〕电子转移〔2〕氧化性、复原性及其强弱判断〔3〕相关计算的方法、技巧等方面的问题。此题中的复原剂是P，而氧化剂是P和CuSO4。由于反响过程中Cu从+2降为+1，因此反响中共得到15mol的电子；而做复原剂的P在反响中从0升至+5价，因此1molP得到5mol电子。因此15molCuSO4在反响中氧化3mol的P，即每摩尔硫酸铜能够氧化0.2mol的【2】向NaBr、NaI和Na2SO3混合溶液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧〔Br2易挥发，I2易升华〕，得到固体剩余物质的组成可能是〔〕A.NaCl、Na2SO4 B.NaCl、NaBr、Na2SO4C.NaCl、Na2SO4、I2 D.NaCl、NaI、Na2SO4【答案】AB【解析】解答此题要考虑两个问题，一是三种阴离子的复原性强弱顺序为；二是Br2受热易挥发、I2具有升华特性。这样再考虑氯气的用量不同时的各种情况，可知答案为A、B项。【易错点点睛】选A项或A、D项。一是未注意三种阴离子与Cl2反响的先后顺序；二是未考虑Br2、I2的特殊性质。【延伸题】在以下反响中，水既不作氧化剂又不作复原剂的氧化复原反响是〔〕A.B.C.D.【答案】D【解析】此题有两个限制性条件：一是“水既不作氧化剂又不作复原剂”，排除A、B项；二是“氧化复原反响”，排除C项。故答案为D项。【3】在一定条件下，PbO2与Cr3+反响，产物是和，那么参加反响的与的个数之比为〔〕A.1：3 B.2：3 【答案】B【解析】此题的解题关键是认识到PbO2与之间发生了氧化复原反响，利用电子得失守恒来进行计算，设参加反响的的数目为x，PbO2的数目为y，那么，解得x：y＝2：3。故答案为B项。【延伸题】假设锌与稀硝酸反响时，其化学反响方程式为，那么a、b、c、M可能分别为〔〕A.4、1、5、N2O B.4、2、4、NO2C.4、1、3、NH4NO3 D.4、3、5、NO【答案】AC【解析】此题直接根据质量守恒定律可以求解，但繁琐易错，可将质量守恒与电子得失守恒结合求解。此题分两种情况讨论：〔1〕M中N全部被复原。根据质量守恒定律得〔Zn守恒〕，故被复原的氮的原子数为〔个〕。设M中N的化合价为+n，由电子得失守恒有：，解得n＝1，即M为N2O。〔2〕M中N局部被复原〔如NH4NO3〕。a＝4〔Zn守恒〕，此时被复原的氮原子只有1个，且复原后其化合价为-3。反响中Zn失电子情况为，N得电子情况为，二者相等，故NH4NO3符合题意。过关训练一、选择题〔每题只有一个选项正确〕1.以下氧化复原反响中，水作为氧化剂的是〔〕A.CO+H2OCO2+H2B.3NO2+H2O====2HNO3+NOC.2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑D.2F2+2H2O====4HF+O2解析：根据对四个反响中H2O的化合价变化情况看，只有A中H2O中的H元素由+1价变到0价，得电子，作氧化剂，应选A。答案：A2.以下表达中，正确的选项是〔〕A.由X变成X2+的反响是氧化反响B.含氧酸有氧化性，无氧酸那么无氧化性C.失电子难的原子获得电子的能力一定强D.阳离子只有氧化性，阴离子只有复原性答案：A3.以下既能发生氧化复原反响，又能发生复分解反响的离子组是〔〕A．Na+、H+、、HS-B．、Na+、、I-C．K+、Ba2+、Br-、D．Mg2+、Ag+、OH-、解析：此题考查离子间的有关反响，注意两个限制条件的运用。选项A中H+、HS-之间可发生复分解反响，H+、、HS-之间可发生氧化复原反响，因此选项A对；选项B中只发生氧化复原反响，选项C中无明显反响，选项D中只发生复分解反响。答案：A4.足量铜与一定量浓硝酸反响，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2〔标准状况〕混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。假设向所得硝酸铜溶液中参加5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，那么消耗NaOH溶液的体积是〔〕A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL解析：从题干表达可以看出，铜复原硝酸得到的气体，恰好又与1.68LO2完全反响，所以可以使用电子得失守恒先求n〔Cu〕：即n〔Cu〕×2=n〔O2〕×4，得，所以这些铜对应的铜离子恰好沉淀所需n〔NaOH〕应为0.3mol，所需V〔NaOH〕应为60mL，应选A。答案：A5.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反响3Cl2+2NH3N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。以下说法错误的选项是〔〕A.假设管道漏气遇氨就会产生白烟B.该反响利用了Cl2的强氧化性C.该反响属于复分解反响D.生成1molN2有6mole-转移解析：在反响中3Cl2+2NH3====N2+6HCl中，Cl2为氧化剂，NH3为复原剂，N2为氧化产物，HCl为复原产物，此反响中利用了Cl2的强氧化性，每生成1molN2有6mole-转移，由于有NH3存在，生成的HCl与NH3会化合成NH4Cl，产生白烟，故C错误。答案：C6.以下表达中，正确的选项是〔〕A.含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性B.阳离子只有氧化性，阴离子只有复原性C.失电子越多，复原能力越强D.强氧化剂与强复原剂不一定能发生氧化复原反响解析：A中含最高价元素的化合物不一定具有强氧化性，如H3PO4中磷元素为最高价+5价，而H3PO4为非氧化性酸；B中阳离子不一定只有氧化性，如Fe2+既有氧化性，又有复原性；C中失电子越多，复原能力不一定越强，复原性强弱由失电子难易决定，与失去多少无关，如Na比Al的复原性强。故正确的为D。答案：D二、非选择题7.氧化复原反响中实际上包含氧化和复原两个过程。下面是一个复原过程的反响式：+4H++3e-====NO+2H2OKMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2〔SO4〕3四种物质中的一种物质〔甲〕能使上述复原过程发生。〔1〕写出并配平该氧化复原反响的方程式：______________。〔2〕反响中硝酸表达了________、_________的性质。〔3〕反响中假设产生0.2mol气体，那么转移电子的物质的量是___________mol。〔4〕假设1mol甲与某浓度硝酸反响时，被复原硝酸的物质的量增加，原因是___________。解析：〔1〕从所给复原过程的反响式看得电子，即HNO3作氧化剂，要能使该反响发生必须参加复原剂，因此〔甲〕只能是Cu2O，反响方程式如下：14HNO3+3Cu2O====6Cu〔NO3〕2+2NO↑+7H2O。〔2〕在该反响中HNO3表达了氧化性和酸性〔生成了Cu(NO3)2〕。〔3〕假设产生0.2mol的气体〔NO〕，那么转移的电子数为〔5-2〕×0.2mol=0.6mol电子。〔4〕假设1mol甲与某浓度硝酸反响时，被复原的硝酸的物质的量增加，根据电子得失守恒推知，可能是使用了较浓的硝酸，使产物中生成了局部NO2。答案：〔1〕14HNO3+3Cu2O====6Cu〔NO3〕2+2NO↑+7H2O〔2〕酸性氧化性〔3〕0.6〔4〕使用了较浓的硝酸，产物中有局部二氧化氮生成14.近年来，我国储氧纳米碳管研究获重大进展，电弧法合成的碳纳米管，常伴有大量物质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反响的化学方程式为：C+K2Cr2O7+H2SO4〔稀〕CO2+K2SO4+Cr2(SO4)3+(1)完成并配平上述反响的化学方程式。〔2〕此反响的氧化剂是___________，氧化产