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5讲　氧化还原反应 考纲要求 名师点拨 ‎1.了解氧化还原反应的本质。‎ ‎2．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。‎ 氧化还原反应是高中化学的重点内容、是全国高考钟爱的一个重要考点和常考考点，也是在生产生活中应用较为广泛的一类反应。与其相关联的知识也较多，如热化学、电化学知识等。以下几点建议可供大家复习时参考：‎ ‎(1)将氧化还原反应基本概念的判断通过“升失氧—降得还”快速理顺，以准确判断各物质的“角色”；‎ ‎(2)熟练掌握化合价升降法配平氧化还原反应方程式的技巧，特别是离子型氧化还原反应方程式的“三步”配平法：电子守恒→电荷守恒→质量守恒；‎ ‎(3)有意识地强化记忆氧化还原反应规律，特别是氧化性、还原性强弱规律和电子守恒规律的应用。‎ ‎(4)与氧化还原滴定相结合考查氧化还原反应的相关计算。‎ 考点一　氧化还原反应的相关概念及表示方法 　‎ ‎1．氧化还原反应的本质和特征 ‎2．氧化还原反应中相关概念及其相应关系 简单概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。‎ 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___，盐酸表现的性质是__还原性___和__酸性___。‎ ‎3．氧化还原反应中电子转移的表示方法 ‎(1)双线桥法 请标出Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目　　‎ ‎_____。‎ ‎(2) 单线桥法 请标出MnO2与浓酸盐的反应中电子转移的方向和数目。‎ ‎_____。‎ ‎4．理清氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 有下列10个反应：‎ ‎①Cu2S＋O22Cu＋SO2‎ ‎②3O22O3‎ ‎③3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2‎ ‎④2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑‎ ‎⑤CaCO3CaO＋CO2↑‎ ‎⑥2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎⑦Na2O＋H2O===2NaOH ‎⑧2Fe＋3Cl22FeCl3‎ ‎⑨H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O ‎⑩NaH＋H2O===NaOH＋H2↑‎ 其中属于氧化还原反应的是__①、③、④、⑥、⑧、⑩___；既是氧化还原反应，又是化合反应的是__⑧___；既是氧化还原反应，又是分解反应的是__⑥___；属于置换反应的是__①、④___；属于复分解反应的是__⑨___。‎ 特别提醒：‎ ‎(1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应 ‎(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应 ‎(3)所有的置换反应都是氧化还原反应 ‎(4)所有的复分解反应都是非氧化还原反应 可用图示简洁明了表示各种关系如下图 ‎5．常见氧化剂：‎ 包括某些活泼的非金属单质、含有高价态元素的化合物、某些氧化物和过氧化物等。如 ‎6．常见还原剂：‎ 包括活泼的金属单质、某些非金属单质、元素处于低价态时的物质(化合物、金属离子、非金属离子、氢化物等)。如 ‎7．具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性：‎ 其中：Fe2＋、SO主要表现__还原___性，H2O2主要表现__氧化___性。‎ 特别提醒：‎ ‎(1)相关概念及其关系 ‎(2)分析氧化还原反应的方法思路 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。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。‎ ‎(3)根据元素化合价判断物质的氧化性、还原性，只是其变化的一种“趋势”‎ ‎，但氧化性、还原性“能力”强弱不一定。如Na＋中钠的化合价是钠元素的最高化合价，具有氧化性，但是氧化性很弱。‎ 　‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)元素由化合态变成游离态时，可能被氧化，也可能被还原(　√　)‎ ‎(2)氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂(　×　)‎ ‎(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原(　×　)‎ ‎(4)在反应：2CuFeS2＋O2Cu2S＋2FeS＋SO2中，SO2既是氧化产物，又是还原产物(　√　)‎ ‎(5)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应(　×　)‎ ‎(6)分解反应一定是氧化还原反应，而化合反应为非氧化还原反应(　×　)‎ ‎(7)在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物一定不同(　×　)‎ ‎(8)非金属阴离子只具有还原性，金属阳离子只具有氧化性(　×　)‎ ‎(9)没有单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应(　×　)‎ 提示：如H2O2＋SO2===H2SO4是氧化还原反应。‎ ‎(10)电子转移的方向和数目：‎ Cu＋4HNO32e－(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。(　√　)‎ ‎(11)金属单质只有还原性，非金属单质只有氧化性(　×　)‎ ‎(12)SO2具有氧化性，可用于漂白纸浆(　×　)‎ ‎(13)化学反应中失去电子越多的原子，还原性越强(　×　)‎ ‎2．指出下列加点元素的化合价 ‎(1)KO3__＋5___ O2__＋4___NaO2__＋3___Br __－1___‎ ‎(2)Na22O3__＋2___CuFe2__－2___Cu2 __－2___Fe2__－1___‎ ‎(3)F3__＋3___NaO2__＋3___H3O2__＋1___‎ ‎(4)H22O4__＋3___HN__＋2___‎ ‎(5)Na __－1___NaB4__－1___LiAl4__－1___‎ ‎(6)O2__＋4___KO4__＋7___K2O4__＋6___‎ ‎(7)H——O—H__－1___‎ ‎(8)过二硫酸(H2S2O8)的结构式如下：‎ S__＋6___、O__－2、－1___。‎ ‎3．(1)在2KI＋O3＋H2O===I2＋2KOH＋O2中，O2是氧化产物还是还原产物？‎ 提示：都不是，因为与O3相比，O2中氧元素的化合价没变，均为0价。‎ ‎(2)元素由化合态变为游离态，该元素一定被还原吗？有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应吗？‎ 提示：某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原，也不一定被氧化，如：Cl－―→Cl2，氯元素被氧化，Cu2＋―→Cu，铜元素被还原。有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应，如同素异形体之间的转化不属于氧化还原反应。‎ ‎1．(2019·成都模拟)一定条件下，碘单质与砹单质以等物质的量进行反应可得AtI。它与Zn、NH3能发生反应，化学方程式如下：2AtI＋2Zn===ZnI2＋ZnAt2，AtI＋2NH3(l)===NH4I＋AtNH2。下列叙述正确的是(　B　)‎ A．ZnI2既是氧化产物，又是还原产物 B．ZnAt2既是氧化产物，又是还原产物 C．AtI与液氨反应，AtI既是氧化剂，又是还原剂 D．AtI与Zn反应，AtI既是氧化剂，又是还原剂 ‎[解析]　在AtI中，因碘和砹属于同一主族，根据元素周期律可知，碘的非金属性比砹的强，所以在AtI中，At为＋1价，I为－1价。根据2AtI＋2Zn===ZnI2＋ZnAt2可知，Zn的化合价从0价升高到＋2价，是还原剂，而在AtI和ZnI2中I的化合价均为－1价，所以I的化合价没有变化，则AtI只是氧化剂，不是还原剂，ZnI2只是氧化产物而不是还原产物，在ZnAt2中At的化合价是－1价，则At的化合价从＋1价降低到－1价，所以ZnAt2既是氧化产物又是还原产物，故A、D错误，B正确；C项，因为NH4I中I为－1价，在AtNH2中At为＋1价，所以AtI与液氨反应时没有化合价的变化，则AtI既不是氧化剂，又不是还原剂，故C错误。‎ ‎2．(2019·河北保定高三检测)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　)‎ 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]　由①得出Q中价态高于G，因为G中价态介于Q和－1价的Cl之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y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中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。‎ ‎3．(2019·吉林实验中学模拟)N2O既是医学上的一种麻醉剂，又是一种常见的温室气体。制取N2O的方法有很多，例如①NH4NO3N2O↑＋2H2O　②K2SO3＋2NOK2SO4＋N2O　③2NH3＋2O2N2O＋3H2O　④2NaNO3＋(NH4)2SO42N2O↑＋Na2SO4＋4H2O等。下列说法正确的是(　C　)‎ A．反应①中硝酸铵既是氧化剂又是还原剂，H2O是氧化产物 B．反应②中K2SO3是还原剂，N2O是氧化产物 C．反应③中每生成1 mol N2O，转移8 mol电子 D．反应④中NaNO3是还原剂，N2O既是氧化产物又是还原产物 ‎[解析]　反应①NH4NO3N2O↑＋2H2O中，NH4NO3中－3价氮元素的化合价升高，＋5价氮元素的化合价降低，故硝酸铵既是氧化剂又是还原剂，生成的N2O既是氧化产物又是还原产物，而H2O既不是氧化产物又不是还原产物，A错误；反应②K2SO3＋2NOK2SO4＋N2O中，N元素的化合价降低，S元素的化合价升高，所以K2SO3是还原剂，K2SO4是氧化产物，B错误；反应③2NH3＋2O2N2O↑＋3H2O 中，N元素的化合价由－‎3升高到＋1，每生成1 mol N2O，转移8 mol电子，C正确；反应④2NaNO3＋(NH4)2SO42N2O↑＋Na2SO4＋4H2O中，NaNO3中N元素的化合价降低，则NaNO3是氧化剂，(NH4)2SO4中N元素的化合价升高，生成的N2O既是氧化产物又是还原产物，D错误。‎ ‎4．(2019·江西赣州十三县联考)我国古代有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的反应原理之一是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O。下列有关该反应的说法正确的是(　C　)‎ A．Ag得到电子 B．X为AgS C．O2被还原 D．每生成1 mol X转移电子数为4NA ‎[解析]　由原子守恒可知X是Ag2S，反应中Ag失去电子，每生成1 mol Ag2S转移电子数为2NA，所以A、B、D均不正确。‎ ‎5．(2019·福建漳州八校2月联考)三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。下列有关该反应的说法正确的是(　D　)‎ A．NF3是氧化剂，H2O是还原剂 B．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2︰1‎ C．若生成0.2 mol HNO3，则转移0.2 mol电子 D．NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体 ‎[解析]　用双线桥分析该氧化还原反应：‎ 不难看出NF3既是氧化剂又是还原剂，且还原剂与氧化剂的物质的量之比为1︰2，A、B不正确；每生成1 mol HNO3转移2 mol电子，则生成0.2 mol HNO3应转移0.4 mol电子，C不正确；NF3在潮湿的空气中泄漏会发生题中反应，生成的NO又与空气中的O2迅速反应生成红棕色的NO2气体，D正确。‎ 特别提醒：‎ ‎(1)电子转移数目的判断方法 关键是明确反应中元素的化合价变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1 mol氧化剂得电子的物质的量或者1 mol还原剂失电子的物质的量。‎ ‎(2)双线桥法与单线桥法的区别 双线桥法表示时箭头由反应物中变价元素指向生成物中同一元素；单线桥法箭头是在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素。双线桥表示时要标出“得到”或“失去”及电子数目；单线桥表示时只标转移的电子数目。‎ ‎6．(1)判断下列反应中电子转移方向、数目表示的正误。‎ ‎ (　×　)‎ ‎ (　×　)‎ ‎ (　×　)‎ ‎ (　√　)‎ ‎ (　√　)‎ ‎ (　×　)‎ ‎[点拨]　正确表示电子转移的关键——正确标出元素化合价 基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中各元素正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、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)已知反应：6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3Cl2↑＋3H2O。‎ ‎①在标准状况下，生成‎6.72L氯气时转移电子的物质的最为__0.5 mol___。‎ ‎②反应中转移1.5 mol e－时，参加反应的HCl为__1.8___mol，其中被氧化的HCl为__1.5___mol。‎ ‎(3)用双线桥标出反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4电子转移的方向及数目。‎ ‎[答案]　‎ ‎7．(2019·湖南株洲教学质量统一检测)“钢是虎，钒是翼，钢含钒犹如虎添翼”，钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的，但室温下能溶解于浓硝酸中生成VO。‎ ‎(1)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式：‎ ‎__V＋6H＋＋5NO===VO＋5NO2↑＋3H2O___。‎ ‎(2)灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5，请写出该反应的化学方程式：__2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O___。‎ ‎(3)V2O5是较强的氧化剂。它能与沸腾的浓盐酸作用产生氯气，其中钒元素被还原为蓝色的VO2＋，请写出该反应的离子方程式：__V2O5＋6H＋＋2Cl－2VO2＋＋Cl2↑＋3H2O___。‎ ‎(4)V2O5是两性氧化物，与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO)，溶于强酸生成含钒氧离子(VO)的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式：__Na3VO4___、__(VO2)2SO4___。‎ ‎(5)工业上用接触法制硫酸时要用到V2O5。在氧化SO2的过程中，‎450 ℃‎时发生V2O5与VO2之间的转化：V2O5＋SO2===2VO2＋SO3、4VO2＋O2===2V2O5，说明V2O5在接触法制硫酸过程中所起的作用是__催化剂或催化作用___。‎ ‎[解析]　(1)钒室温下能溶解于浓硝酸中生成VO，故金属钒与浓硝酸反应的离子方程式为V＋6H＋＋5NO===VO＋5NO2↑＋3H2O。‎ ‎(2)根据题意灼烧NH4VO3时可生成钒的氧化物V2O5，其方程式为2NH4VO3V2O5＋2NH3↑＋H2O。‎ ‎(3)沸腾的浓盐酸与V2O5反应产生氯气，氯元素的化合价升高，钒元素被还原为蓝色的VO2＋，其反应的离子方程式为V2O5＋6H＋＋2Cl－2VO2＋＋Cl2↑＋3H2O。‎ ‎(4)V2O5与烧碱溶液反应生成Na3VO4，V2O5与稀硫酸反应生成(VO2)2SO4。‎ ‎(5)由方程式V2O5＋SO2===2VO2＋SO3、4VO2＋O2===2V2O5可知，V2O5在接触法制硫酸过程中起到催化作用。‎ 考点二　物质氧化性、还原性强弱的判断　氧化还原反应规律及应用 　‎ ‎1．氧化性、还原性的判断：‎ ‎(1)氧化性是指物质__得电子___的性质(或能力)；还原性是指物质__失电子___的性质(或能力)。‎ ‎(2)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的__难易___程度，与得、失电子数目的__多少___无关。例如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。‎ 从元素的价态考虑：最高价态——只有__氧化性___，如Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有__还原性___，如金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有__氧化性___又有__还原性___，如Fe2＋、S、Cl2等。‎ ‎2．氧化性、还原性强弱的比较方法 ‎(1)依据反应原理——氧化还原方程式判断 氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物 氧化性：氧化剂>__氧化产物___‎ 还原性：还原剂>__还原产物___‎ ‎(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断 反应条件要求越低，反应越__剧烈___，对应物质的氧化性或还原性__越强___。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。例如：‎ → ‎(3)依据产物中元素价态的高低来判断 ‎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)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关 ‎①温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。‎ ‎②浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。‎ ‎③酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。‎ 特别提醒：(1)‎ 物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度，而不取决于一个原子得失电子数目的多少。‎ ‎(2)具有氧化性的物质不一定是氧化剂，具有还原性的物质不一定是还原剂，应视具体反应而定。‎ ‎(3)对同一元素而言，一般价态越高，氧化性越强，如Fe3＋>Fe2＋>Fe；价态越低，氧化性越弱，如S2－__S___，还原性__S2－___>__Cl－___。‎ ‎②在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂(氧化剂)，加入同种氧化剂(还原剂)，则还原性(氧化性)强的物质首先被氧化(被还原)。如FeBr2溶液中通入少量Cl2，因为还原性__Fe2＋___>__Br－___，所以__Fe2＋___先被Cl2氧化；在含有Fe3＋、Cu2＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性__Fe3＋___>__Cu2＋___，因此铁粉先与__Fe3＋___反应。‎ ‎(4)歧化规律：‎ 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。如Cl2与NaOH溶液反应为歧化反应，反应中1 mol Cl2反应时转移电子数为__NA___。‎ ‎(5)归中规律：‎ ‎①同种元素的高价态氧化低价态的时候，遵循的规律可简单概括为：高到高，低到低，只靠拢，不交叉。如在反应H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2＋2H2O中，氧化产物是__S___，还原产物是__SO2___,1 mol H2S反应时转移电子数是__2NA___。‎ ‎②同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应；当存在中间价态时，同种元素的高价态物质和低价态物质才有可能发生反应，若无中间价态则不能反应。如浓硫酸和SO2不能反应。‎ 特别提醒：‎ 已知物质的氧化性或还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法：‎ ‎(1)先假设反应成立；‎ ‎(2)然后根据氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物的规律，列出假设反应中的上述关系；‎ ‎(3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。‎ 　‎ ‎1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。‎ ‎(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定发生氧化还原反应(　√　)‎ ‎(2)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼(　×　)‎ ‎(3)氧化剂浓硝酸、浓硫酸参加反应时，氮、硫化合价分别降低1、2生成NO2、SO2，所以浓硫酸的氧化性强于浓硝酸(　×　)‎ ‎(4)由2NaCl2Na＋Cl2↑得出氧化性Na＋>Cl2(　×　)‎ ‎(5)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性(　×　)‎ ‎(6)反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，说明金属阳离子的还原产物不一定是金属单质(　√　)‎ ‎(7)反应Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑，说明还原性：Cu>H2(　×　)‎ ‎(8)反应2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，说明盐酸不能作高锰酸钾的酸化剂(　√　)‎ ‎(9)在Fe(NO3)3溶液中通入SO2气体，溶液颜色先变为浅绿色，又变为棕黄色，说明氧化性Fe3＋>HNO3(　×　)‎ ‎(10)根据反应SO2＋2H2O＋I2===H2SO4＋2HI，可知SO2的氧化性比HI的强(　×　)‎ ‎(11)在H2O2＋Cl2===2HCl＋O2反应中，每生成‎32 g氧气，则转移2NA个电子(　√　)‎ ‎(12)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热发生氧化还原反应，则分解产物可能是CrO3、N2和H2O(　×　)‎ ‎(13)铜与浓硝酸反应生成NO2，与稀硝酸反应生成NO，说明氧化性稀硝酸大于浓硝酸(　×　)‎ ‎2．(1)物质得电子越多，其氧化性越强吗？元素处于最高价态时一定具有强氧化性吗？‎ ‎(2)往FeBr2溶液中通入少量Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？‎ 提示：(1)物质的氧化性强弱与其得电子多少没有必然联系；元素处于最高价态时不一定具有强氧化性，如NaNO3、H2SO4(稀)等。‎ ‎(2)由于还原性：I－>Fe2＋>Br－，所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是Fe2＋；向FeI2溶液中通入少量Cl2，首先被氧化的是I－。‎ ‎3．(2019·经典习题选萃)L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。‎ 又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：‎ ‎①P＋A―→Q＋B　　　②L＋O2―→M＋H2O ‎③L＋M―→R＋H2O　　④B＋H2O―→A＋O2‎ ‎(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是__P___，理由是__P中氮元素的化合价最高___。‎ ‎(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为__N2___。‎ ‎(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式：‎ Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2O Ⅱ.N2O4＋H2O―→P＋Q Ⅲ.M＋L―→Q＋H2O 其中一定不可能实现的是__Ⅲ___，理由是__氮元素的价态，Q>M>L，根据氧化还原反应规律，M与L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质(其他合理答案也可)___。‎ ‎1．(2019·陕西西安模拟)已知氧化还原反应：2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO、5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl、ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O，则下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是(　C　)‎ A．ClO>BrO>IO>Cl2‎ B．BrO>Cl2>ClO>IO C．BrO>ClO>Cl2>IO D．Cl2>BrO>ClO>IO ‎[解析]　2BrO＋Cl2===Br2＋2ClO中BrO是氧化剂，ClO是氧化产物，所以氧化性BrO>ClO；5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl中Cl2是氧化剂，HIO3是氧化产物，所以氧化性Cl2>IO；ClO＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O中ClO是氧化剂，Cl2是氧化产物，所以氧化性ClO>Cl2。综上得氧化性：BrO>ClO>Cl2>IO。‎ ‎2．(2019·长沙模拟)已知酸性高锰酸钾溶液可以将FeSO4氧化，反应方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋8H2O，现将一定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示。则下列有关说法错误的是(　C　)‎ A．图中AB段主要是高锰酸钾和碘化钾溶液反应 B．图中BC段发生的反应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2‎ C．根据OC段的数据可知开始加入的硫酸亚铁的物质的量为1.25 mol D．根据OC段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.25 mol ‎[解析]　在AB段，开始时Fe3＋的浓度不变，则说明Fe3＋没有与I－反应，所以只能是与FeSO4反应时剩余的KMnO4与I－发生了反应，所以A正确；BC段，Fe3＋的浓度逐渐减小直到为0，说明是Fe3＋与I－发生了反应，反应的离子方程式是2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，故B正确；C项，根据A项分析可知，高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液反应时，高锰酸钾剩余，则硫酸亚铁完全反应，Fe2＋全部变为Fe3＋，再根据B项分析可知，BC段发生的是Fe3＋与I－反应，此时消耗n(I－)＝(1.25－0.5) mol＝0.75 mol，则由关系式：1 Fe2＋～1 Fe3＋～1 I－得n(Fe2＋)＝0.75 mol，即硫酸亚铁的物质的量为0.75 mol，所以C错误；根据C项得出的数据n(FeSO4)＝0.75 mol，根据得失电子守恒可得关系式：1 KMnO4～5 FeSO4，所以与FeSO4反应的n(KMnO4)＝＝0.15 mol；根据得失电子守恒AB段存在关系式：1 MnO～5I－，AB段消耗n(I－)＝0.5 mol，所以与I－反应的KMnO4是0.1 mol，因此KMnO4共有0.15 mol＋0.1 mol＝0.25 mol，故D正确。‎ ‎3．(2017·北京理综，8)下列变化中，气体被还原的是(　B　)‎ A．二氧化碳使Na2O2固体变白 B．氯气使KBr溶液变黄 C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀 ‎[解析]　A．二氧化碳使Na2O2固体变白，发生反应2CO2＋2Na2O2===O2＋2Na2CO3，CO2的化合价没有发生改变，过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂，不符合题意；B．氯气使KBr溶液变黄，发生反应2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，Cl元素化合价降低，被还原，符合题意；C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色，是乙烯与溴发生了加成反应，Br元素化合价降低，Br2被还原，乙烯被氧化，不符合题意；D．氯气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝，反应过程中NH3化合价没有改变，不符合题意。答案选B。‎ ‎[点拨]　Na2O2与CO2、H2O反应的实质为Na2O2的歧化反应，即反应中Na2O2与－1价的O一部分化合价升高为0价，一部分降低为－2价，1 mol Na2O2参与反应时转移1 mol电子。‎ ‎4．已知X、Y、Z、W、Q均为含氮化合物，它们在一定条件下有如下转换关系(未配平)：‎ ‎(1)X―→W＋Q2‎ ‎(2)Z＋Y＋NaOH―→H2O＋W ‎(3)Y＋SO2―→Z＋SO3‎ ‎(4)Q＋Y―→Z＋H2O ‎(5)X＋Cu＋H2SO4(浓)―→Cu2＋＋Y＋SO 则这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为(　C　)‎ A．X>Y>Z>W>Q　　　 B．X>Z>Y>Q>W C．X>Y>W>Z>Q D．W>X>Z>Q>Y ‎[解析]　(1)X―→W＋O2中，X中氧元素失电子化合价升高，则氮元素得电子化合价降低，所以氮元素化合价X>W；(3)Y＋SO2―→Z＋SO3中，硫元素化合价升高，则Y中氮元素化合价Y>Z；(2)Z＋Y＋NaOH―→H2O＋W为归中反应，则氮元素化合价W处于Z和Y中间，结合反应(3)可知，氮元素化合价Y>W>Z；(4)Q＋Y―→Z＋H2O为归中反应，Z处于Q和Y之间，根据(3)知，Y>Z，所以Z>Q；(5)X＋Cu＋H2SO4(浓)―→Cu2＋＋Y＋SO，铜元素化合价升高，则X化合价降低生成Y，所以氮元素化合价，X>Y；所以这五种含氮化合物中氮元素的化合价由高到低的顺序为X>Y>W>Z>Q。‎ ‎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(　C　)‎ A．Cl2　 B．KMnO4　‎ C．FeCl3　 D．HCl ‎[解析]　由三个反应可推知氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性由强到弱的顺序为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．(2019·河南郑州第一次质量预测)向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如图所示。已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。则下列有关说法中，不正确的是(　C　)‎ A．还原性：I－＞Fe2＋＞Br－‎ B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为3 mol C．当通入1 mol Cl2时，溶液中发生的离子反应可表示为：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ D．原溶液中：n(Fe2＋)︰n(I－)︰n(Br－)＝2︰1︰3‎ ‎[解析]　由已知反应可知还原性：I－>Fe2＋>Br－，则通入氯气后，I－最先反应，Br－最后反应。分析图象可知，原溶液中I－、Br－、Fe2＋的物质的量分别为2 mol、6 mol、4 mol，所以原溶液中FeBr2的物质的量为3 mol；当通入1 mol Cl2时，发生的反应为Cl2＋2I－===I2＋2Cl－。‎ ‎7．(2019·山东、安徽名校大联考)ClO2是一种黄绿色或橙黄色的气体，极易溶于水，可用于水的消毒杀菌、水体中Mn2＋等重金属的除去及烟气的脱硫脱硝。回答下列问题：‎ ‎(1)将过硫酸钠(Na2S2O8)溶液加入亚氯酸钠(NaClO2)中可制备ClO2，NaClO2中Cl元素的化合价是__＋3___，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为__1︰2___。‎ ‎(2)将ClO2通入MnSO4溶液，溶液中可检测到Cl－，同时有黑色MnO2沉淀生成。‎ ‎①ClO2和MnO2均属于氧化物，理由是__均含两种元素，且其中一种为氧元素___。‎ ‎②该反应的离子方程式为__2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋12H＋＋2Cl－___。‎ ‎(3)为研究ClO2脱硝的适宜条件，在‎1 L 200 mg·L－1 ClO2溶液中加NaOH溶液调节pH，通入NO气体并测定NO的去除率，其关系如下图所示：‎ ‎①实验中使用的ClO2溶液的物质的量浓度为__2.96×10－3 mol·L－1___；要使NO的去除率更高，应控制的条件是__控制溶液呈强酸性或强碱性___。‎ ‎②当溶液pH>7时，NO的去除率增大的原因是ClO2与NaOH溶液反应生成更强的吸收剂NaClO2，写出碱性条件下NaClO2脱除NO反应的离子方程式：__4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O___。‎ ‎[解析]　(1)将过硫酸钠(Na2S2O8)溶液加入亚氯酸钠(NaClO2)中可制备ClO2，NaClO2中Cl元素的化合价为＋3价，该反应中过硫酸钠(Na2S2O8)中S元素的化合价由＋7价降低为＋6价，过硫酸钠为氧化剂，亚氯酸钠(NaClO2)中Cl元素的化合价由＋3价升高为＋4价，亚氯酸钠为还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰2。‎ ‎(2)①ClO2和MnO2均含两种元素，且其中一种为氧元素，属于氧化物。②将ClO2通入MnSO4溶液中可到Cl－，同时有黑色MnO2沉淀生成，反应的离子方程式为2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋12H＋＋2Cl－。‎ ‎(3)①200 mg ClO2的物质的量为≈0.002 96 mol，因此ClO2溶液的物质的量浓度为2.96×10－3 mol·L－1；据图可知，要使NO 的去除率更高，应该控制溶液呈强酸性或强碱性。②在碱性条件下NaClO2脱除NO反应的离子方程式为4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O。‎ 萃取精华：‎ ‎1．熟记常见物质氧化性、还原性顺序 ‎(1)氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S ‎(2)氧化性：>Fe3＋‎ ‎(3)还原性：Cl－氧化产物；‎ 还原性：还原剂>还原产物。‎ ‎(3)易混的三个守恒关系：‎ 氧化还原反应中离子方程式的配平，先得失电子守恒，再电荷守恒，最后质量守恒。‎ ‎(4)易错的氧化还原反应概念分析六字诀：‎ ‎“升、失、氧；降、得、还”[元素化合价升高(降低)、失(得)电子，发生氧化(还原)‎ 反应]。‎ ‎(5)化学方程式配平的基本技能 ‎①全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。‎ ‎②自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。‎ ‎③缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。若左边反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物一边加水；若左边反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。‎ ‎④当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。‎