2022届高考化学二轮教学案-命题区间三角度二　氧化还原反应规律及应用

角度二氧化还原反应规律及应用1．常见的氧化剂及还原产物预测氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3KMnO4(H＋)、MnO2Fe3＋KClO3、ClO－H2O2还原产物Cl－O2－、H2O、OH－SO2NO或NO2Mn2＋Fe2＋Cl－H2O2.常见的还原剂及氧化产物预测还原剂I－(HI)S2－(H2S)CO、CFe2＋NH3SO2、SOeq\o\al(2－,3)H2O2氧化产物I2SCO2Fe3＋NOSOeq\o\al(2－,4)O23.新情境下氧化还原反应方程式的书写技巧以2017年全国卷Ⅲ28题(2)为例予以说明。工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式：__________________________________________________。第一步：书写“主干物质”，即反应物中的氧化剂、还原剂，产物中的氧化产物、还原产物。As2S3＋O2→H3AsO4＋S第二步：标出发生变价的元素的化合价，利用得失电子守恒配平“主干物质”。2eq\o(As,\s\up6(＋3))2eq\o(S,\s\up6(－2))3＋5eq\o(O,\s\up6(0))2→4H3eq\o(As,\s\up6(＋5))eq\o(O,\s\up6(－2))4＋6eq\o(S,\s\up6(0))第三步：利用质量守恒补充完整反应的化学方程式。2As2S3＋5O2＋6H2O=4H3AsO4＋6S注意(1)若为离子方程式，第二步之后应先进行电荷守恒，再原子守恒。一般原则是酸性条件用H＋，碱性条件用OH－调平电荷，最后用观察法使原子守恒，补水原则是“H”不够水来凑。(2)对于电化学以氧化还原反应为核心的电极反应方程式的书写，该方法同样有效。4．反应循环转化图分析思路第一步：根据循环图外箭头和箭尾的标注确定反应物和反应产物。第二步：根据循环图物质的标注确定中间产物和催化剂。第三步：审准要求，是写总反应式还是写分步转化的反应式。第四步：根据电子守恒、电荷守恒、质量守恒书写方程式。1．(2021·威海高三期末)工业上可用PbO2来制备KClO4。在酸性条件下，PbO2与NaClO3反应生成NaClO4。过滤，向滤液中加入KNO3，常温下结晶可得KClO4晶体。下列说法错误的是()A．NaClO3与PbO2反应中，PbO2作氧化剂B．常温下KClO4的溶解度比NaClO4小C．21.3gNaClO3完全反应，转移电子0.2molD．由上述反应得知氧化性：PbO2>NaClO4答案C解析A项，PbO2与NaClO3反应生成NaClO4，氯元素价态升高，铅元素的价态降低，所以PbO2作氧化剂，正确；B项，NaClO4溶液中加入KNO3后，常温下可析出KClO4晶体，说明常温下KClO4的溶解度比NaClO4小，正确；C项，NaClO3反应生成NaClO4，氯元素化合价升高，所以转移电子物质的量为eq\f(21.3g,106.5g·mol－1)×2＝0.4mol，错误；D项，PbO2是氧化剂，NaClO4是氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，正确。2．(2021·天津南开区高三期末)向H2O2溶液中加入Br2可以加快H2O2的分解速率。其反应机理可能有两步，第1步：H2O2＋Br2=2H＋＋O2↑＋2Br－。下列说法正确的是()A．H2O2分子中含有离子键和非极性键B．第2步反应为2H2O2＋2Br－=2H2O＋Br2＋O2↑C．第1步反应每生成0.1molO2，转移0.2mol电子D．该反应机理中，Br－催化H2O2分解产生O2答案C解析A项，H2O2分子中仅含有共价键，错误；B项，总反应为过氧化氢分解生成氧气和水，溴为反应的催化剂，由第1步反应可知第2步反应为2H＋＋H2O2＋2Br－=2H2O＋Br2，错误；C项，在第1步反应中，O元素化合价由－1价升高到0价，则每生成0.1molO2，转移0.2mol电子，正确；D项，总反应为过氧化氢分解生成氧气和水，溴为反应的催化剂，不是Br－，错误。3．(2021·济南市实验中学高三模拟)采用Pd­Fe3O4双催化剂，可实现用H2消除酸性废水中的NOeq\o\al(－,3)、NOeq\o\al(－,2)。Fe3O4中Fe的价态有＋2、＋3价，用Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)表示，其反应历程如图所示。下列说法错误的是()A．用该法处理后水体的pH降低B．过程③中NOeq\o\al(－,2)被Fe(Ⅱ)还原为NHeq\o\al(＋,4)C．过程④每生成1molN2，转移3mol电子D．Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用答案A解析A项，根据上述分析，废水为酸性，总反应是5H2＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H＋=N2↑＋6H2O、3H2＋2NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=N2↑＋4H2O，用该法处理后水体的pH升高，错误；B项，根据图示，反应③中NOeq\o\al(－,2)转化成NHeq\o\al(＋,4)，N的化合价降低，NOeq\o\al(－,2)被还原，Fe(Ⅱ)失电子转化成Fe(Ⅲ)，正确；C项，反应④为NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)=N2↑＋2H2O，每生成1molN2，转移电子物质的量为3mol，正确；D项，根据上述分析，Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)的相互转化起到了传递电子的作用，正确。4．(2021·青岛高三期末)氨氮废水是造成河流及湖泊富营养化的主要因素，现处理某氮肥厂产生的氨氮废水(其中氮元素多以NHeq\o\al(＋,4)和NH3·H2O的形式存在)的一种设计流程如下。下列相关叙述错误的是()A．过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ发生的化学反应都属于氧化还原反应B．过程Ⅰ中调pH至9的目的是将NHeq\o\al(＋,4)转化为NH3·H2OC．过程Ⅱ中NHeq\o\al(＋,4)→NOeq\o\al(－,3)，每转化1molNHeq\o\al(＋,4)转移8NA个电子D．过程Ⅲ中甲醇作还原剂，将硝酸还原为N2答案A解析A项，由分析可知，过程Ⅰ发生的反应元素化合价没有发生变化，属于非氧化还原反应，错误；B项，由分析可知，过程Ⅰ中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH为9时，废水中铵根离子与氢氧化钠溶液反应生成一水合氨，正确；C项，过程Ⅱ中NHeq\o\al(＋,4)转化为NOeq\o\al(－,3)时，氮元素的化合价升高被氧化，反应每消耗1mol铵根离子转移8NA个电子，正确。5．某学校实验小组发现，可用如下两种方法制备MnOeq\o\al(－,4)。(1)NaBiO3(铋酸钠)是少数难溶性的钠盐，可用铋酸钠和稀硫酸酸化的MnSO4溶液反应制取MnOeq\o\al(－,4)，铋酸钠被还原为Bi3＋。写出该反应的离子方程式：_________________________________________________________________________________________________________。(2)还可以用(NH4)2S2O8溶液和MnSO4溶液混合制取MnOeq\o\al(－,4)，补全并配平下列方程式：____Mn2＋＋____S2Oeq\o\al(2－,8)＋________=____MnOeq\o\al(－,4)＋____SOeq\o\al(2－,4)＋________。答案(1)5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋=5Na＋＋5Bi3＋＋2MnOeq\o\al(－,4)＋7H2O(2)258H2O21016H＋6．提取有效信息完成下列有关变化中的化学方程式。(1)下图是吸收SO2制取氢气的过程：①写出该流程的一个优点：____________________________________________________________________________________________________________________________________。②制得H2SO4溶液的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(2)利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2)制备纳米Fe3O4的工艺流程如图：①“还原”时FeS2被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，该反应的离子方程式：_______________________________________________________________________________________________________