2021届高考化学一轮复习氧化还原反应学案

2021届高考化学一轮复习氧化还原反应学案

第三节 氧化还原反应 ‎1.熟悉常见元素的化合价。能根据化学式判断元素的化合价。‎ ‎2．了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。‎ ‎　　　3.理解质量守恒定律。‎ 考点(一)　氧化还原反应的基本概念 【精讲精练快冲关】‎ ‎[知能学通]‎ ‎1．本质和特征 氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移)，特征是反应过程中元素的化合价发生变化。‎ ‎2．相关概念及其关系 例如，反应MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，还原剂是HCl，氧化产物是Cl2。生成1 mol Cl2时转移电子数目为2NA，被氧化的HCl的物质的量是2_mol，HCl显示的性质是还原性和酸性。‎ ‎3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系 ‎4．元素化合价的判断 正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，判断氧化剂和还原剂，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中元素化合价代数和为零的规则，求解其他元素的化合价。‎ ‎(1)常见元素的化合价 可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、氯、钾、钠、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。‎ ‎(2)近几年高考中一些特殊物质中元素的化合价 (OH)2‎ O(OH)2‎ PO4‎ LiPO4‎ K2O4‎ Cu Cl (OH)2Cl2‎ S3‎ H3O4‎ H3O3‎ NaO NaO2‎ NaO3‎ O2‎ O H4‎ O4‎ LiH2‎ Al K H2O4‎ Na2O3‎ Na K2O7‎ K2O4‎ H3O2‎ ‎5.常见的氧化剂和还原剂 ‎(1)常见的氧化剂 物质类型 举例 对应还原产物 活泼的非 金属单质 X2(卤素)‎ X－‎ O2、O3‎ H2O或OH－或O2－或O 元素处于高化合价时的化合物或离子 氧化物 MnO2‎ Mn2＋‎ 含氧酸 浓H2SO4‎ SO2‎ HNO3‎ NO或NO2‎ HClO Cl－‎ 盐 KMnO4(H＋)‎ Mn2＋‎ Fe3＋‎ Fe2＋或Fe NaClO Cl－‎ 过氧化物 Na2O2、H2O2‎ H2O或OH－‎ ‎(2)常见的还原剂 物质类型 举例 对应氧化产物 活泼的金属单质 Na、Fe、Al Na＋、Fe2＋或Fe3＋、Al3＋‎ 某些非金属单质 H2、C、S H＋、CO或CO2、SO2‎ 变价元 素中低 氧化物 CO CO2‎ 价态化 合物或 离子 SO2‎ SO3或SO 氢化物 NH3‎ N2或NO H2S S或SO2‎ 离子 SO SO_‎ Fe2＋‎ Fe3＋‎ I－‎ ‎_I2_‎ ‎6.氧化还原反应中电子转移的表示方法 ‎(1)双线桥法 请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目：‎ ‎。‎ ‎(2)单线桥法 请写出Cu与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目：‎ ‎。‎ ‎[题点练通]‎ ‎1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。‎ ‎(1)金属阳离子一定只具有氧化性(　　)‎ ‎(2)NO2溶于水发生氧化还原反应(　　)‎ ‎(3)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(　　)‎ ‎(4)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原(　　)‎ ‎(5)浓硫酸具有强氧化性，不能干燥SO2、CO等还原性气体(　　)‎ ‎(6)置换反应一定是氧化还原反应，化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应(　　)‎ ‎(7)NaHCO3＋H2===HCOONa＋H2O的反应中，NaHCO3被氧化(　　)‎ ‎(8)Na2O2与水的反应中，水是还原剂(　　)‎ 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√　(7)×　(8)×‎ ‎2．下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是(　　)‎ 解析：选D　A项中转移电子数目错误，应为e－；B项中氧化产物与还原产物均为Cl2，且转移电子数目为5e－；C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。‎ ‎3．将几滴KSCN(SCN－是“类卤离子”)溶液加入含有Fe3＋的酸性溶液中，溶液变成红色。将该红色溶液分为两份：①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②另一份中通入SO2，红色也褪去。下列推测肯定不正确的是(　　)‎ A．SCN－在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2‎ B．①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN－氧化 C．②中红色褪去的原因是SO2将Fe3＋还原为Fe2＋‎ D．②中红色褪去的原因是SO2将SCN－还原 解析：选D　红色溶液的成分可看作是Fe(SCN)3，由于SCN－是“类卤离子”，性质与卤素离子(Cl－、Br－、I－)相似，因此可通过卤素离子的性质推测SCN－的性质。如Cl－可被酸性KMnO4溶液氧化为Cl2，则SCN－也能被酸性KMnO4溶液氧化为(SCN)2，所以A、B项都正确；Fe3＋具有较强的氧化性，可将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为Fe2＋，C项正确；卤素离子的化合价已到最低价，不能被SO2还原，由此可推知SCN－也不能被SO2还原，D项错误。‎ ‎4．金属铜的提炼多从黄铜矿开始，黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2。下列说法不正确的是(　　)‎ A．O2只作氧化剂 B．CuFeS2既是氧化剂又是还原剂 C．SO2既是氧化产物又是还原产物 D．若有1 mol O2参加反应，则反应中共有4 mol电子转移 解析：选D　反应中元素的化合价变化为 在反应中CuFeS2既是氧化剂，又是还原剂，O2只作氧化剂，SO2既是氧化产物又是还原产物，若有1 mol O2参加反应，则反应中共有6 mol电子转移。‎ 考点(二)　物质氧化性、还原性强弱的判断 【精讲精练快冲关】‎ ‎[知能学通]‎ ‎1．根据氧化还原反应原理来判断 氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。‎ ‎2．依据“三表”判断 ‎(1)元素周期表 同主族非金属元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。‎ 同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。‎ ‎(2)金属活动性顺序表 ‎(3)非金属活动性顺序表 ‎3．依据产物中元素价态的高低判断 ‎(1)相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：‎ ‎(2)相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：‎ ‎4．依据反应条件判断 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 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 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。如氧化性：KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)‎ ‎[题点练通]‎ ‎1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋　②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋　③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。下列离子氧化性比较顺序正确的是(　　)‎ A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋　　　 B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋‎ C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋‎ 解析：选D　在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。‎ ‎2．物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与FeCl3溶液　⑤Cl2和NaOH溶液　⑥Fe和HNO3溶液　⑦Fe和H2SO4溶液　⑧Na和O2‎ ‎(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是________(填标号，下同)。‎ ‎(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________。‎ ‎(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是________。‎ 答案：(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④‎ ‎3．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＋4FeI3‎ B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2‎ C．Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2‎ 解析：选A　根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，可判断B中Cl2>I2；C中Co2O3>Cl2；D中Fe3＋>I2，这些结论与题给信息一致。对于A，由于I－的还原性强于Fe2＋，所以Cl2应先氧化I－，而不应先氧化Fe2＋。‎ ‎4．为验证氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验)。‎ 实验过程：‎ Ⅰ.打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4。‎ Ⅱ.打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热。‎ Ⅲ.当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2。‎ Ⅳ.打开活塞b，使约2 mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子。‎ Ⅴ.打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3。‎ Ⅵ.更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子。‎ ‎(1)过程Ⅰ的目的是________________________________________________________。‎ ‎(2)棉花中浸润的溶液为_____________________________________________________。‎ ‎(3)A中发生反应的化学方程式： ___________________________________________。‎ ‎(4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如下表所示，他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2＞Fe3＋＞SO2的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。‎ 过程ⅣB溶液中含有的离子 过程ⅥB溶液中含有的离子 甲 有Fe3＋无Fe2＋‎ 有SO 乙 既有Fe3＋又有Fe2＋‎ 有SO 丙 有Fe3＋无Fe2＋‎ 有Fe2＋‎ 解析：(1)通入一段时间N2，排出装置中的氧气。(2)氯气和二氧化硫都是有毒气体，可以用NaOH溶液来吸收。(3)A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应，生成氯化锰、氯气、水。(4)SO2通入酸性高锰酸钾溶液中二者可以发生氧化还原反应。(5)溶液显酸性，检验SO应选择BaCl2溶液；乙中第一次有Fe2＋，说明Cl2不足，Cl2氧化性大于Fe3＋，第二次有SO，说明发生SO2与Fe3＋的反应，则Fe3＋的氧化性大于SO2；丙中第一次有Fe3＋，无Fe2＋，则Cl2的氧化性大于Fe3＋，第二次有Fe2＋，说明发生SO2与Fe3＋的反应，则Fe3＋的氧化性大于SO2。‎ 答案：(1)排出装置中的空气，防止干扰 ‎(2)NaOH溶液 ‎(3)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O ‎(4)2MnO＋5SO2＋2H2O===2Mn2＋＋5SO＋4H＋‎ ‎(5)乙、丙 考点(三)　氧化还原反应基本规律及应用 【多角探明无盲点】‎ 氧化还原反应的规律及应用是氧化还原反应的核心内容，它与元素化合物、离子反应、有机化学、电化学等都有较强的联系，是研究化学反应的理论基础之一，也是解决物质反应问题的必备知识点，主要包括守恒规律(质量守恒、电子守恒)、转化规律、优先规律。‎ ‎　　　　　　守恒规律 ‎1.质量守恒 反应前后元素的种类和质量不变。‎ ‎2．电子守恒 即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数，这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。‎ 利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。‎ ‎3．电荷守恒 离子方程式中，反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误)，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(正确)。‎ ‎[对点练]‎ ‎1．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为(　　)‎ A．2　　　　　　　　　 B．3‎ C．4 D．5‎ 解析：选D　 ―→， ―→，根据得失电子守恒可得：·‎ x＝16×2，解得x＝5。‎ ‎2．某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2，恰好将铁元素完全氧化成Fe3＋。x值为(　　)‎ A．0.80 B．0.85 ‎ C．0.90 D．0.93‎ 解析：选A　根据得失电子守恒可知，FexO被氧化为Fe3＋转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。标准状况下112 mL Cl2转移电子0.01 mol，则有××x＝0.01，解得x＝0.80。‎ ‎　　　　　　转化规律 ‎1.价态归中 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价态＋低价态―→中间价态”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生氧化还原反应的是 ‎[注意]　不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。‎ ‎2．歧化反应 同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态―→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。‎ ‎[对点练]‎ ‎3．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：‎ ‎①G―→Q＋NaCl　②Q＋H2OX＋H2‎ ‎③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O ‎④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O 这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(　　)‎ A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X 解析：选A　由①得出Q中Cl价态高于G，因为－1价为氯元素的最低价，G中Cl价态必介于Q和－1价的Cl之间，将该结论引用到③，Y中Cl价态介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H化合价降低，则Q中的Cl转变为X中的Cl，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z中Cl价态介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。‎ ‎4．氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ关系比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是(　　)‎ A．＋1　　 B．＋3　　　C．＋5　　　D．＋7‎ 解析：选C　反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应：KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低是Z中Cl＞X中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为＋a价，KZ中Cl为＋b价，依据化合价守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中Cl的化合价为＋5。‎ ‎　　　　　　优先规律 在浓度相差不大的溶液中：‎ ‎(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性：Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。‎ ‎(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉，因为氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞H＋，所以Fe粉先与Fe3＋反应，然后再与Cu2＋反应。‎ ‎[对点练]‎ ‎5．现有下列三个氧化还原反应：‎ ‎①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2‎ ‎②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3‎ ‎③2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 若某溶液中含有Fe2＋、Cl－和I－，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，可以加入的试剂是(　　)‎ A．Cl2　　　　　 B．KMnO4‎ C．FeCl3 D．HCl 解析：选C　本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3＋的氧化性(也可等于Fe3＋的氧化性)。由①知氧化性：Fe3＋>I2，还原性：I－>Fe2＋；由②‎ 知氧化性：Cl2>Fe3＋，还原性：Fe2＋>Cl－；由③知氧化性：MnO>Cl2，还原性：Cl－>Mn2＋；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性强弱顺序为I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只能氧化I－。‎ ‎6．在含有CuCl2、ZnCl2、FeCl3各 0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.005 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是(　　)‎ A．铁溶解，析出0.005 mol Cu B．铁溶解，放出H2‎ C．铁溶解，溶液中不再有Fe3＋‎ D．铁溶解，溶液中不再有Cu2＋‎ 解析：选C　因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，发生反应：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，其中0.005 mol铁粉与0.01 mol的FeCl3恰好完全反应，溶液中不再有Fe3＋。‎ 考点(四)　氧化还原反应方程式的配平与书写 【多角探明无盲点】‎ 氧化还原反应方程式的配平是书写方程式的重要步骤，也是化学方程式计算的基础，而化学方程式的书写又是高考的常考题型，因此掌握氧化还原反应方程式配平的一般方法和步骤、掌握特殊方程式的配平技巧是学习的关键所在，涉及的方法主要有正向配平法、逆向配平法、缺项配平法以及新情景下氧化还原反应方程式的书写。‎ 正向型氧化还原反应方程式的配平　　‎ ‎1.氧化还原方程式配平的基本原则 ‎2．氧化还原方程式配平的一般步骤 ‎[典例1]　配平化学方程式：H2S＋HNO3―→S↓＋NO↑＋H2O。‎ ‎[配平流程]‎ ‎[答案]　3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O ‎[对点练]‎ ‎1．配平下列方程式。‎ ‎(1)____Cu＋____HNO3(稀)===______Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O ‎(2)____KI＋____CuSO4===______I2＋____CuI↓＋____K2SO4‎ ‎(3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===_____I2＋____K2SO4＋____H2O ‎(4)____MnO＋____H＋＋____Cl－===_____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O ‎(5)____P＋____CuSO4＋____H2O===____Cu＋____H3PO4＋____H2SO4‎ 答案：(1)3　8　3　2　4　(2)4　2　1　2　2‎ ‎(3)5　1　3　3　3　3　(4)2　16　10　2　5　8‎ ‎(5)2　5　8　5　2　5‎ 逆向型氧化还原反应方程式的配平　　‎ 适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数。如：‎ 由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。‎ ‎[对点练]‎ ‎2．(1)____S＋____NaOH2Na2S＋____Na2SO3＋____H2O ‎(2)____Cl2＋____Ca(OH)2____CaCl2＋____Ca(ClO)2＋____H2O ‎(3)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑‎ 答案：(1)3　6　1　3　(2)2　2　1　1　2‎ ‎(3)2　9　3　3　5‎ 缺项型氧化还原反应方程式的配平　　‎ ‎　缺项方程式是指某些反应物或生成物的化学式没有写出来，一般为水、酸(H＋)或碱(OH－)。‎ ‎1．配平方法 先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。‎ ‎2．补项原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H或多O补H＋，少O补H2O 碱性条件下 缺H或多O补H2O，少O补OH－‎ ‎[典例2]　将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入到MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式：‎ NaBiO3＋Mn2＋＋____―→Na＋＋Bi3＋＋____＋____。‎ ‎[配平流程]‎ ‎[答案]　5　2　14H＋　5　5　2MnO　7H2O ‎[对点练]‎ ‎3．配平下列方程式。‎ ‎(1)ClO＋Fe2＋＋____===Cl－＋Fe3＋＋____。‎ ‎(2)MnO＋C2O＋____===Mn2＋＋CO2↑＋____。‎ ‎(3)LiCoO2＋H2SO4＋H2O2===Li2SO4＋CoSO4＋O2↑＋____。‎ ‎(4)Fe(OH)2＋ClO－＋____===Fe(OH)3＋Cl－。‎ ‎(5)Mn2＋＋ClO＋H2O===MnO2↓＋Cl2↑＋____。‎ 答案：(1)1　6　6H＋　1　6　3H2O ‎(2)2　5　16H＋　2　10　8H2O ‎(3)2　3　1　1　2　1　4H2O ‎(4)2　1　1H2O　2　1　‎ ‎(5)5　2　4　5　1　8H＋‎ 新情景下氧化还原反应方程式的书写　　‎ ‎“四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写 ‎[典例3]　(2016·全国卷Ⅰ)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为____________________________________________。‎ ‎[配平流程]‎ ‎[答案]　Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O ‎[对点练]‎ ‎4．(1)O2将Mn2＋氧化成MnO(OH)2的离子方程式：______________。‎ ‎(2)在酸性条件下，NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。‎ ‎(3)将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中，发生反应的离子方程式为 ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应，在酸性条件下，H2S和KMnO4溶液反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的离子方程式：________________________‎ ‎________________________________________________。‎ ‎(5)(2017·全国卷Ⅲ)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：________________________________________________________________________。‎ ‎(6)(2016·全国卷Ⅱ)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N2H4)，反应的化学方程式为____________________________________________________________________。‎ 答案：(1)2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓‎ ‎(2)4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O ‎(3)2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－‎ ‎(4)2MnO＋5H2S＋6H＋===5S↓＋2Mn2＋＋8H2O ‎(5)2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S ‎(6)2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O ‎ ‎1．下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是(　　)‎ 选项 A B C D 实验 NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 石蕊溶液滴入氯水中 Na2S溶液滴入AgCl浊液中 热铜丝插入稀硝酸中 现象 产生白色沉淀，随后变为红褐色 溶液变红，随后迅速褪色 沉淀由白色逐渐变为黑色 产生无色气体，随后变为红棕色 解析：选C　A项，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，会生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，反应过程中出现灰绿色，最后变为红褐色，与氧化还原反应有关；B项，由于氯水显酸性，先使紫色石蕊溶液变红，后由于HClO具有氧化性，使红色溶液迅速褪色，与氧化还原反应有关；C项，向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，发生沉淀的转化，反应的离子方程式为2AgCl＋S2－===Ag2S＋2Cl－，与氧化还原反应无关；D项，热铜丝插入稀硝酸中发生的反应为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO被氧气氧化生成红棕色的NO2，与氧化还原反应有关。‎ ‎2．(2019·房山区一模)下列水处理方法涉及氧化还原反应的是(　　)‎ A．用明矾处理水中的悬浮物 B．用Na2S处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子 C．用FeSO4处理含Cr2O的酸性废水，再调节pH除去Cr3＋‎ D．用NaOH处理含高浓度NH的废水并回收利用氨 解析：选C　A项，用明矾处理水中的悬浮物，利用的是Al3＋的水解反应，不存在化合价的变化，不涉及氧化还原反应；B项，用Na2S处理水中的Cu2＋、Hg2＋等重金属离子，S2－与Cu2＋、Hg2＋生成沉淀，不存在化合价的变化，不涉及氧化还原反应；C项，用FeSO4处理含Cr2O的酸性废水，再调节pH除去Cr3＋，Fe2＋与Cr2O发生氧化还原反应；D项，用NaOH处理含高浓度NH的废水并回收利用氨，OH－与NH反应生成氨气，不存在化合价的变化，不涉及氧化还原反应。‎ ‎3．工业上以黄铜矿为原料，采用火法炼铜。其中间过程的一个反应的化学方程式为2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，下列对于该反应的说法正确的是(　　)‎ A．氧化产物是Cu B．还原剂是Cu2O C．生成1mol Cu转移的电子为2 mol D．Cu2S既是氧化剂也是还原剂 解析：选D　A项，反应的化学方程式为2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，铜元素化合价由＋1价降低到0价，Cu2O和Cu2S作氧化剂被还原发生还原反应，得到还原产物为Cu，错误；B项，硫元素化合价由－2价升高到＋4价，Cu2S作还原剂被氧化发生氧化反应，错误；C项，结合电子守恒，生成6 mol Cu转移的电子为6 mol，生成1 mol Cu转移的电子为1 mol，错误；D项，由上述分析可知Cu2S 既是氧化剂也是还原剂，正确。‎ ‎4．CsICl2是一种碱金属的多卤化物，这类物质在化学反应中既可表现氧化性又可表现还原性，有关该物质的说法正确的是(　　)‎ A．Cs显＋3价，I、Cl均显－1价 B．Cs显＋1价，Cl显＋1价，I显－1价 C．在CsICl2溶液中通入Cl2，有单质碘生成 D．在CsICl2溶液中通入SO2气体，有硫酸生成 解析：选D　CsICl2中Cs显＋1价，I显＋1价，Cl显－1价，A、B项均错误；CsICl2溶液中通入Cl2，Cl2应作氧化剂，CsICl2应作还原剂，I的化合价应升高，不可能降低，即不会有单质碘生成，C项错误；在CsICl2溶液中通入SO2气体，SO2是还原剂，S元素的化合价升高，被氧化为H2SO4，D项正确。‎ ‎5．(2019·静宁模拟)根据下列事实：‎ ‎①X＋Y2＋===X2＋＋Y ‎②Z＋2H2O===Z(OH)2＋H2↑‎ ‎③Z2＋氧化性比X2＋弱 ‎④由Y、W电极组成的原电池，电极反应为W2＋＋2e－===W，Y－2e2－===Y2＋‎ 可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序是(　　)‎ A．X＞Z＞Y＞W　　　　 B．Z＞W＞X＞Y C．Z＞X＞Y＞W D．Z＞Y＞X＞W 解析：选C　①X＋Y2＋===X2＋＋Y，X作还原剂，Y是还原产物，所以X的还原性大于Y的还原性；②Z＋H2O===Z(OH)2＋H2↑，Z能与水反应作还原剂，所以Z的还原性最强；Z作还原剂，H2是还原产物，所以Z的还原性大于H2的还原性；③Z2＋氧化性比X2＋弱，所以Z的还原性大于X的还原性；④由Y、W电极组成的电池，电极反应为W2＋＋2e－===W、Y－2e－===Y2＋，Y是还原剂，W是还原产物，所以Y的还原性大于W的还原性；所以X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为Z＞X＞Y＞W。‎ ‎6．(2019·南岔区模拟)把图b的碎纸片补充到图a中，可得到一个完整的离子方程式。下列有关该离子方程式的说法正确的是(　　)‎ A．配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3‎ B．若有1 mol S被氧化，则生成2 mol S2－‎ C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2‎ D．2 mol S参加反应有3 mol电子发生转移 解析：选B　A项，在碱性条件下，S与OH－反应生成S2－、SO和H2O，其反应的离子方程式为3S＋6OH－===2S2－＋SO＋3H2O，错误；B项，若有1 mol S被氧化，则转移4 mol 电子，则生成2 mol S2－，正确；C项，若有1 mol S被氧化，则转移4 mol电子，有2 mol S被还原，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1，错误；D项，由方程式可知3 mol S 参加反应转移4 mol电子，则2 mol S参加反应有 mol电子发生转移，错误。‎ ‎7．U常见化合价有＋4和＋6。硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解：‎ ‎[UO2(NO3)2]―→UxOy＋NO2↑＋O2↑(未配平)‎ 将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是(　　)‎ A．UO2　　　　　　　　 B．2UO2·UO3‎ C．UO3 D．UO2·2UO3‎ 解析：选C　由题意知气体产物全部被吸收，即二者与水完全反应生成HNO3，发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，根据原子守恒及NO2与O2的物质的量之间的关系，将[UO2(NO3)2]改写成UO3·2NO2·O2，故生成的铀的氧化物为UO3。‎ ‎8.已知还原性：HSO>I－，氧化性：IO>I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)‎ A．反应过程中的氧化产物均为SO3‎ B．a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.0 mol C．从起点到b点的反应可用如下离子方程式表示：‎ ‎3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋‎ D．当溶液中I－与I2的物质的量之比为1∶1时，加入的NaIO3为1.2 mol 解析：选C　在溶液中，NaHSO3中的HSO最终被氧化为SO，不会出现SO3，A项错误；根据还原性：HSO>I－及从起点到b点没有I2生成知，IO和HSO刚开始发生氧化还原反应生成I－，反应的离子方程式为3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋，a点时加入的NaIO3的物质的量为0.4 mol，根据反应方程式知，消耗的NaHSO3 的物质的量为1.2 mol，B项错误，C项正确；根据反应知，3 mol NaHSO3消耗NaIO3的物质的量为1 mol，生成的I－的物质的量为1 mol，设生成的I2的物质的量为n mol，则根据反应IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2知，消耗NaIO3的物质的量为 mol，消耗I－的物质的量为 mol，剩余的I－为mol，溶液中n(I－)∶n(I2)＝1∶1，即mol＝n mol，解得n＝，故此时加入的n(NaIO3)＝1 mol＋ mol＝1 mol＋ mol＝1.125 mol，D项错误。‎ ‎9．锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在，我国锑的蕴藏量占世界第一。从锑的硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原：‎ ‎2Sb2S3＋3O2＋6Fe===Sb4O6＋6FeS　①‎ Sb4O6＋6C===4Sb＋6CO↑　②‎ 关于反应①和②的说法错误的是(　　)‎ A．反应①中每1 mol Sb2S3参加反应时，共转移6 mol电子 B．反应①中的氧化剂是Sb2S3和O2，②中的氧化剂是Sb4O6‎ C．反应②说明高温下C的还原性比Sb强 D．每生成4 mol Sb时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为1∶1‎ 解析：选B　A项，反应中Sb、S元素化合价未变化，Fe、O元素化合价变化，每1 mol Sb2S3参加反应时，3 mol Fe参加反应，转移6 mol电子，正确；B项，反应①中只有O2是氧化剂，Fe是还原剂，错误；C项，反应②中C是还原剂，置换出Sb，所以高温下C的还原性比Sb强，正确；D项，生成4 mol Sb时需要消耗6 mol C、1 mol Sb4O6，则需还原剂铁的物质的量为6 mol，所以反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为1∶1，正确。‎ ‎10．已知2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋、2Fe2＋＋Br2===2Br－＋2Fe3＋。现向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述中正确的是(　　)‎ ‎①氧化性：Br2＞Fe3＋＞I2‎ ‎②原溶液中Br－一定被氧化 ‎③通入氯气后，原溶液中的Fe2＋一定被氧化 ‎④不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2＋‎ ‎⑤若取少量所得溶液，加入CCl4后静置，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Fe2＋、Br－均被完全氧化 A．①②③④ B．①③④⑤‎ C．②④⑤ D．①②③④⑤‎ 解析：选B　由已知的两个离子方程式及同一个反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性：Fe3＋＞I2、Br2＞Fe3＋，故①正确；向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色说明溶液中含有Fe3＋，则说明溶液中无I－存在，又氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋＞I2，氯气的量不确定，则Br－不一定被氧化，故②错误，③正确；由上述分析可知溶液中存在Fe3＋，但不能确定是否所有的Fe2＋均被氧化为Fe3＋，故④正确；上层溶液中若含Br－，则产生淡黄色沉淀，若含I－，则产生黄色沉淀，由题知只产生白色沉淀，则说明溶液中含Cl－不含Br－和I－，即溶液中的Fe2＋、Br－均被完全氧化，故⑤正确。‎ ‎11．F2和Xe在一定条件下生成氧化性极强且极易与水反应的XeF2、XeF4和XeF6三种化合物。其中XeF4与H2O可以发生如下反应：6XeF4＋12H2O===2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑。下列判断正确的是(　　)‎ A．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2‎ B．XeF4按以上方式与水反应，每生成3 mol O2转移12 mol 电子 C．XeF2加入水中，在水分子的作用下，将重新生成Xe和F2‎ D．XeF2、XeF4和XeF6在空气中都能长期存放 解析：选A　该已知反应中，生成Xe的XeF4作氧化剂，生成XeO3的XeF4作还原剂，生成氧气的水作还原剂，所以该反应中4XeF4(氧化剂)＋2XeF4(还原剂)＋6H2O(还原剂)＋6H2O===2XeO3＋4Xe↑＋24HF＋3O2↑，氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶(2＋6)＝1∶2，故A正确；由反应可知，每生成4 mol Xe，转移电子的物质的量为4 mol×(4－0)＝16 mol，则每生成3 mol O2转移16 mol电子，故B错误；F2能与水反应，在水分子的作用下，不可能重新生成Xe和F2，故C错误；XeF2、XeF4和XeF6极易与水反应，在空气中不能长期存放，故D错误。‎ ‎12．已知反应：FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2↑＋NaNO2(未配平)。下列说法正确的是(　　)‎ A．Na2CrO4是还原产物 B．该反应中有3种元素的化合价发生变化 C．NaNO3是还原剂 D．1 mol FeO·Cr2O3参与反应将得到7 mol电子 解析：选B　还原产物是指氧化剂对应的生成物，Na2CrO4是氧化产物，A项错误；该反应中二价铁转化成三价铁，三价铬转化成六价铬，五价氮转化成三价氮，共3种元素的化合价发生变化，B项正确；FeO·Cr2O3是还原剂，NaNO3是氧化剂，C项错误；1 mol FeO·Cr2O3参与反应将失去7 mol电子，D项错误。‎ ‎13．Ⅰ.某厂废水中含KCN，其浓度为0.01 mol·L－1，现用氯氧化法处理，发生如下反应(化合物中N化合价均为－3价)：KCN＋2KOH＋Cl2===KOCN＋2KCl＋H2O。‎ ‎(1)上述反应中被氧化的元素是__________(用元素符号表示)。‎ ‎(2)投入过量液氯，可将氰酸盐进一步氧化为氮气，请配平下列化学方程式：‎ KOCN＋____Cl2＋____===K2CO3＋____N2＋____KCl＋____ ‎(3)若将10 L含KCN的浓度为0.01 mol·L－1的废水中KCN氧化除去，最少需要氯气________mol。‎ Ⅱ.某实验小组为了测定(3)中溶液多余Cl2的含量，常用Na2S2O3标准溶液进行定量测定。‎ ‎(4)现实验室需用480 mL一定浓度的Na2S2O3溶液，配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需________。‎ ‎(5)Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO，因此Na2S2O3常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为________________________________________________。‎ ‎(6)现取(3)中溶液20.00 mL，用a mol·L－1 Na2S2O3溶液进行滴定，经过平行实验测得消耗Na2S2O3标准溶液b mL，计算废液中Cl2的浓度为________mol·L－1(用含a、b的表达式表示)。‎ 解析：(1)已知反应中氯元素化合价降低，被还原。碳元素化合价从＋2价升高到＋4价，失去电子，因此被氧化的元素是C。(2)氯元素的化合价从0价降低到－1价，得到1个电子。氮元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，因此根据电子得失守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是 3∶2，根据原子守恒可知还有水生成，因此反应的化学方程式为2KOCN＋3Cl2＋8KOH===2K2CO3＋N2＋6KCl＋4H2O。(3)根据以上分析可知1 mol KCN最终被氧化为碳酸钾和氮气，失去5 mol电子，1 mol氯气得到2 mol电子，根据电子得失守恒可知将10 L含KCN的浓度为0.01 mol·L－1的废水中KCN氧化除去，最少需要氯气＝0.25 mol。(4)没有480 mL 规格的容量瓶，所以还需500 mL容量瓶。(6)消耗Na2S2O3的物质的量是0.001ab mol，根据方程式可知消耗氯气的物质的量是0.004ab mol，因此废液中Cl2的浓度为＝0.2ab mol·L－1。‎ 答案：(1)C ‎(2)2　3　8KOH　2　1　6　4H2O ‎(3)0.25　(4)500 mL容量瓶 ‎(5)S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋‎ ‎(6)0.2ab ‎14．(1)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍，即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍—磷合金。‎ 化学镀镍的溶液中含有Ni2＋和H2PO，在酸性条件下发生以下镀镍反应：‎ Ni2＋＋__H2PO＋______===__Ni＋__H2PO＋______‎ ‎①请配平上述方程式。‎ ‎②上述反应中，若生成1 mol H2PO，反应中转移电子的物质的量为________。‎ ‎(2)①高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备：‎ ‎2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑‎ 若生成2 mol Na2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为________mol。‎ ‎②高铁酸盐可将水体中的Mn2＋氧化为MnO2进行除去，若氧化含Mn2＋1 mg的水体样本，需要1.2 mg·L－1高铁酸钾________ L。‎ ‎(3)S2O具有强氧化性，其还原产物为SO，硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应，得到紫红色溶液。请写出此反应的化学方程式：________________________________________________________________________。‎ ‎(4)①在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2＋全部转化成Fe3＋，并有气体逸出，请配平该化学方程式：‎ FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4 K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____NO↑＋____H2O；其中氧化剂为__________。‎ ‎②铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160 mL 5 mol·L－1盐酸中，再加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24 L(标准状况)气体，经检测，溶液中无Fe3＋，则参加反应的铁粉的质量为__________。‎ 解析：(1)②H2PO中P显＋1价，H2PO中P显＋3价，所以若生成1 mol H2PO，应转移电子2 mol。‎ ‎(2)①在该反应中，Fe由＋2价升到＋6价，Na2O2中的一部分O由－1价升到0价。所以当生成2 mol Na2FeO4时，应转移电子10 mol。‎ ‎②根据电子守恒得：‎ ×2＝×3，x＝2 L。‎ ‎(3)根据信息，Mn2＋被氧化成MnO，而S2O被还原生成稳定的SO，则可写出相应的化学方程式。‎ ‎(4)②Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O x　 6x　 2x ‎2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋‎ ‎2x　 x Fe　＋　2H＋ === H2↑＋Fe2＋‎ ‎0.1 mol 0.2 mol 0.1 mol 由题意得0.2 mol＋6x＝0.16 L×5 mol·L－1，解得x＝0.1 mol。参加反应的铁粉质量为(0.1 mol＋x)×56 g·mol－1＝11.2 g。‎ 答案：(1)①1　1H2O　1　1　2H＋　②2 mol ‎(2)①10　②2‎ ‎(3)5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O4K2SO4＋2KMnO4＋8H2SO4‎ ‎(4)①6　2　4　1　3　2　4　KNO3　②11.2 g