2020版高考化学大一轮复习专题2离子反应和氧化还原反应第二单元氧化还原反应学案

2020版高考化学大一轮复习专题2离子反应和氧化还原反应第二单元氧化还原反应学案

第二单元　氧化还原反应 ‎[考试标准]‎ 知识条目 必考要求 加试要求 ‎1.根据化合价的变化判断氧化还原反应 b b ‎2.四种基本反应类型与氧化还原反应之间的关系 b b ‎3.氧化还原反应中电子转移的方向和数目 b c ‎4.根据氧化还原反应判断物质的氧化性、还原性强弱 c ‎5.氧化还原反应方程式的配平 c 考点一　基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念 ‎1．基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念之间的关系 概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。‎ - 24 -‎ 实例：在Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。‎ ‎2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 ‎①Cu2S＋O22Cu＋SO2‎ ‎②3O22O3‎ ‎③2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑‎ ‎④CaCO3CaO＋CO2↑‎ ‎⑤2H2O22H2O＋O2↑‎ ‎⑥SO3＋H2O===H2SO4‎ ‎⑦2Fe＋3Cl22FeCl3‎ ‎⑧H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋2H2O ‎⑨NaH＋H2O===NaOH＋H2↑‎ ‎⑩IBr＋H2O===HIO＋HBr 上述反应属于氧化还原反应的是____________(填序号，下同)，属于化合反应的是____________________，属于分解反应的是________________________，属于置换反应的是____________，属于复分解反应的是______________。‎ 答案　①③⑤⑦⑨　⑥⑦　④⑤　①③　⑧ 题组一　氧化还原反应概念的判断 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．氧化还原反应的本质是元素的化合价发生变化 B．还原剂是一种能够得到电子的物质 C．物质所含元素化合价升高的反应是还原反应 D．氧化反应和还原反应是同时发生的 答案　D 解析　氧化还原反应的本质是电子的转移；还原剂是一种能够失去电子的物质；物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应。‎ ‎2．(2016·浙江10月选考，4)下列反应中，水作氧化剂的是(　　)‎ A．C＋H2OCO＋H2‎ - 24 -‎ B．H2＋CuOCu＋H2O C．Cl2＋H2OHCl＋HClO D．SO3＋H2O===H2SO4‎ 答案　A 解析　B项，H2还原CuO，H2作还原剂，H2O是氧化产物；C项，Cl2和H2O反应，H2O既不是氧化剂也不是还原剂；D项，SO3和H2O反应不是氧化还原反应。‎ ‎3．(2017·衢州市高三1月教学质量检测)下列反应中，H2SO4只作氧化剂的是(　　)‎ A．2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O B．2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4‎ C．Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O D．C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 答案　D 解析　2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O是复分解反应，不是氧化还原反应，体现了硫酸的酸性，故A错误；反应2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4中硫酸既是氧化产物，又是还原产物，故B错误；反应Cu＋2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O中体现了硫酸的酸性和氧化性，故C错误；反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O只体现了硫酸的强氧化性，故D正确；答案为D。‎ ‎4．(2017·温州市高三第二次选考模拟)在反应SiO2＋‎2CSi＋2CO↑中，还原剂是(　　)‎ A．SiO2 B．C C．Si D．CO 答案　B 解析　反应中Si元素化合价从＋4价降低到0价，得到电子，被还原，二氧化硅是氧化剂。碳元素化合价从0价升高到＋2价，失去电子，被氧化，碳是还原剂，答案选B。‎ 题组二　电子转移的表示方法 ‎5．下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中，正确的是__________；属于歧化反应的是______，属于归中反应的是____________________________，属于部分氧化还原反应的是________________________________________________________________________。‎ - 24 -‎ 答案　④⑤　②　③　③④⑤‎ ‎6．某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。‎ ‎(1)该反应中的还原剂是____________。‎ ‎(2)该反应中的还原产物是____________。‎ ‎(3)写出该反应的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向和数目：_______________。‎ 答案　(1)H2S　(2)NO　(3) ‎ 解析　HNO3为常见的氧化剂，H2S为常见的还原剂，则NO为还原产物，S为氧化产物。S元素由－2价升高到0价，N元素由＋5价降到＋2价，运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。‎ 题组三　基于“双线桥”分析复杂氧化还原反应 ‎7．(2017·温州中学高三模拟)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有银针验毒的记载，“银针验毒”涉及反应的化学方程式是4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，下列说法不正确的是(　　)‎ A．X的化学式为Ag2S B．银针验毒时，空气中氧气得到电子 C．反应中Ag和H2S均是还原剂 D．每生成1 mol X，反应转移2 mol e－‎ 答案　C 解析　A项，根据元素守恒可知X的化学式为Ag2S，正确；B项，O2中O元素化合价降低，所以银针验毒时，空气中氧气得到电子，正确；C项，反应时，Ag化合价升高，所以Ag是还原剂，S元素化合价不变，H2S不是还原剂，错误；D项，根据Ag元素的化合价变化，每生成1 mol Ag2S，转移电子为2 mol，正确。‎ - 24 -‎ ‎8．(2017·绍兴市诸暨中学高三期中)O‎2F2可以发生反应：H2S＋4O‎2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是(　　)‎ A．氧气是氧化产物 B．O‎2F2既是氧化剂又是还原剂 C．若生成‎4.48 L HF，则转移0.8 mol电子 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4‎ 答案　D 解析　A项，氧元素的化合价由反应前的＋1价变为反应后的0价，化合价降低，获得电子，所以氧气是还原产物，错误；B项，在反应中O‎2F2中的氧元素的化合价降低，获得电子，所以该物质是氧化剂，而H2S中的S元素的化合价是－2价，反应后变为SF6中的＋6价，所以H2S是还原剂，错误；C项，外界条件不明确，不能确定HF的物质的量，所以不能确定转移电子的数目，错误；D项，根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O‎2F2的物质的量之比是1∶4，正确。‎ 走好关键第一步——正确标出元素化合价 正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。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。‎ 近几年高考中一些特殊物质中元素的化合价判断 CuFeS2　Cu＋2　Fe＋2　S－2　K2FeO4　Fe＋6‎ Li2NH　N－3　LiNH2　N－3　AlN　N－3‎ Na2S2O3　S＋2　MO　M＋‎5　‎C2O　C＋3‎ HCN　C＋2　N－3　CuH　Cu＋1　H－1‎ FeO　Fe＋(8－n)　Si3N4　Si＋4　N－3‎ 考点二　氧化性、还原性强弱规律 ‎1．氧化性、还原性的判断 ‎(1)氧化性是指得电子的能力；还原性是指失电子的能力。‎ - 24 -‎ ‎(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。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)根据化学方程式判断 氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===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)根据反应条件和产物价态高低进行判断 ‎①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：Na>Mg>Al；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到‎500 ℃‎才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。‎ ‎②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。‎ 当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低进行判断：氧化产物的价态越高，则氧化剂的氧化性越强，如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2＞S。‎ 题组一　正确理解氧化性、还原性强弱 ‎1．下列说法正确的是(　　)‎ A．含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性 B．强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应 C．阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 D．元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼 - 24 -‎ 答案　B 解析　强氧化剂与强还原剂发生反应需要一定的条件，如：H2和O2发生反应需要点燃或光照。‎ ‎2．(2017·杭州检测)在氧化还原反应中，下列各组物质均可用作氧化剂的是(　　)‎ A．F－、I－、S2－ B．Fe3＋、MnO、NO C．ClO、Mg D．Cl2、Fe3＋、Al 答案　B 题组二　依据方程式判断氧化性、还原性强弱 ‎3．已知常温下，在溶液中可发生如下两个离子反应：‎ Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋‎ Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋‎ 由此可以确定Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋三种离子的还原性由强到弱的顺序是(　　)‎ A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Sn2＋、Ce3＋、Fe2＋‎ C．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ D．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋‎ 答案　A 解析　在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知，还原性：Fe2＋ ＞Ce3＋；Sn2＋＞Fe2＋。‎ ‎4．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＋‎ 答案　D 题组三　依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生 ‎5．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 答案　A 解析　根据氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，可判断B中氧化性：Cl2>I2；C中氧化性：Co2O3>Cl2；D中氧化性：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＋。‎ ‎6．已知I－、Fe2＋、SO2和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2＋＜H2O2‎ - 24 -‎ ‎＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是(　　)‎ A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋‎ B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O D．2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋‎ 答案　C 解析　A项，还原性：SO2＞Fe2＋，能发生；B项，还原性：SO2＞I－，能发生；C项，还原性：H2O2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：2MnO＋6H＋＋5SO===2Mn2＋＋5SO＋3H2O 中性条件：2MnO＋H2O＋3SO===2MnO2↓＋3SO＋2OH－‎ 碱性条件：2MnO＋2OH－＋SO===2MnO＋SO＋H2O 其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。‎ 微专题5　学考重要题型——氧化还原反应先后规律的应用 - 24 -‎ 氧化还原反应的先后规律 一般情况下，在浓度相差不大的溶液中：‎ ‎(1)同时含有几种还原剂时还原性强的优先被氧化。‎ ‎(2)同时含有几种氧化剂时氧化性强的优先被还原。‎ ‎(3)判断氧化还原型离子反应顺序的方法：在氧化还原型离子反应中，同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应，解此类题应抓住两点：‎ ‎①确定氧化剂或还原剂强弱顺序。如还原性I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，氧化性Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋＞Zn2＋等。‎ ‎②根据强弱规律判断反应顺序。‎ 例　按要求书写离子方程式：‎ ‎(1)向一定量的FeBr2溶液中分别通入①少量Cl2、②过量Cl2、③等量Cl2、④n(FeBr2)∶n(Cl2)＝4∶5。‎ 答案　①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ ‎②2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－‎ ‎③2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－‎ ‎④4Fe2＋＋6Br－＋5Cl2===4Fe3＋＋3Br2＋10Cl－‎ ‎(2)向含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉：①只有红色物质析出、②有气泡冒出。‎ 答案　①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋‎ ‎②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑‎ ‎1．(2015·浙江10月选考，25)已知氧化性Br2＞Fe3＋。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2，充分反应。下列说法不正确的是(　　)‎ A．离子的还原性强弱：Fe2＋＞Br－＞Cl－‎ B．当a≥2b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ C．当a＝b时，反应后的离子浓度：c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶2∶2‎ D．当‎3a≤2b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－‎ 答案　C 解析　本题考查离子反应和氧化还原反应等知识。解答这道题时，不需要从反应物FeBr2和Cl2的量分析入手书写与量有关的离子反应方程式来解题，只要依据题干给予的信息：氧化性Br2＞Fe3＋，就可判断出还原性Fe2＋＞Br－＞Cl－，当a＝b时，发生的离子反应2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－，利用原子守恒可知，反应后的溶液中c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶1∶2。‎ - 24 -‎ ‎2．(2016·浙江10月选考，24)已知还原性：SO ＞I－。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是 (　　)‎ A．当a≥b时，发生的离子反应为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－‎ B．当‎5a＝4b时，发生的离子反应为4SO＋2I－＋5Cl2＋4H2O===4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－‎ C．当a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol≤n(e－)≤‎3a mol D．当a＜b＜a时，溶液中SO、I－与Cl－的物质的量之比为a∶(‎3a－2b)∶2b 答案　C 解析　由于还原性SO＞I－，所以通入Cl2发生的反应依次为 SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－①‎ ‎2I－＋Cl2===I2＋2Cl－②‎ A项，当a≥b时，Cl2不足，只发生反应①，正确；B项，当‎5a＝4b时，即＝时，既发生反应①，又发生反应②，正确；C项，当b＝a时，只发生反应①，转移电子的物质的量为‎2a mol，当b＝a时，转移电子的物质的量为‎2a mol＋a mol＝‎3a mol，所以当a≤b≤a时，转移电子的物质的量为‎2a mol≤n(e－)≤‎3a mol，错误；D项，当a＜b＜a时，此时，n(SO)＝a mol，I－为[a－2(b－a)] mol＝(‎3a－2b) mol，Cl－为2b mol，正确。‎ ‎1．(2017·温州市高三模拟)在含a mol FeCl3溶液中加入含b mol Fe和b mol Cu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解)，下列说法中不正确的是(　　)‎ A．当a≤2b时，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋‎ B．当2b≤a≤4b时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为2b mol≤n(e－)≤4b mol C．当‎2a＝5b时，发生的总离子反应为10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋‎ D．当2b＜a＜4b时，反应后的溶液中n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(a－2b)∶(a＋b)‎ 答案　D 解析　A项，由于还原性Fe＞Cu，所以当a≤2b时(即Fe过量)，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，正确；B项，根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，反应转移电子的物质的量为2b mol≤n(e－)≤4b mol，正确；C项，＝时，发生的离子反应为5Fe3＋＋2Fe＋Cu===7Fe2＋＋Cu2＋，即10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋，正确；D项，‎ ‎2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋‎ - 24 -‎ ‎2b b 3b ‎2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋‎ a－2b a－2b 所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(3b＋a－2b)∶＝(a＋b)∶，错误。‎ ‎2．已知氧化性：Br2＞Fe3＋＞I2，向含a mol FeI2的溶液中加入含b mol Br2的溴水，充分反应。下列说法不正确的是(　　)‎ A．离子的还原性强弱：I－＞Fe2＋＞Br－‎ B．当a≥b时，发生的离子反应：2I－＋Br2===I2＋2Br－‎ C．当‎7a＝5b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶2∶5‎ D．当‎4a＝3b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋6I－＋4Br2===2Fe3＋＋3I2＋8Br－‎ 答案　C 解析　依次发生的离子方程式：Br2＋2I－===I2＋2Br－，Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－。C项，当＝时，离子方程式：10I－＋4Fe2＋＋7Br2===5I2＋4Fe3＋＋14Br－，所以c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶4∶14。‎ ‎3．(2017·杭州市萧山区命题比赛)已知氧化性：Fe3＋＞H＋。向含a mol HCl和a mol FeCl3的混合液中加入b mol Fe单质，充分反应。下列说法不正确的是(　　)‎ A．当b≥a时，发生的离子反应为2H＋＋2Fe3＋＋2Fe===4Fe2＋＋H2↑‎ B．当‎2a＝3b时，发生的离子反应为2H＋＋6Fe3＋＋4Fe===10Fe2＋＋H2↑‎ C．当‎0.5a＜b＜a时，溶液中Fe2＋与H＋的物质的量之比为(a＋b)∶(a－b)‎ D．当‎0.5a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol≤n(e－)≤‎2a mol 答案　C 解析　依次发生的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2H＋＋Fe===H2↑＋Fe2＋。C项，＜＜1时，‎ ‎2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋‎ a　　　a　　　a Fe　　　＋　　2H＋===Fe2＋＋H2↑‎ ‎(b－)　　 2(b－)　 (b－)‎ n(Fe2＋)∶n(H＋)＝(＋b－)∶[a－2(b－)]＝(a＋b)∶(‎2a－2b)。‎ ‎4．已知氧化性：Br2＞Fe3＋＞I2，向a mol FeI2和a mol BaCl2混合溶液中缓慢通入b mol Br2，并不断搅拌，溶液中离子的物质的量随Br2‎ - 24 -‎ 加入的变化如图所示(不考虑盐类水解、水的电离及溶液体积变化等因素)。则下列说法不正确的是(　　)‎ A．离子的还原性：I－＞Fe2＋＞Br－‎ B．四条线与溶液中离子的对应关系：X－Fe2＋、Y－I－、Z－Br－、W－Cl－‎ C．当‎4a＝3b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶2∶8‎ D．当‎3a≤2b时，发生的离子方程式：2Fe2＋＋4I－＋3Br2===2Fe3＋＋2I2＋6Br－‎ 答案　B 解析　依次发生的离子方程式：Br2＋2I－===I2＋2Br－，Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－。Z代表Br－，X代表I－，Y代表Fe2＋，W代表Cl－，B项错误；C项，＝时，离子反应：6I－＋2Fe2＋＋4Br2===3I2＋2Fe3＋＋8Br－，所以c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶2∶8。‎ ‎5．(2017·杭州市萧山区命题比赛)在一定条件下，按下列物质的量关系进行反应，其对应的离子方程式或化学方程式书写正确的是(　　)‎ A．n(Cl2)∶n(Fe)＝5∶4　5Cl2＋4Fe2FeCl2＋2FeCl3‎ B．n(Cl2)∶n(FeBr2)＝1∶1　Fe2＋＋2Br－＋Cl2===Fe3＋＋Br2＋2Cl－‎ C．n(MnO)∶n(H2O2)＝2∶3　2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O D．n(Br2)∶n(FeI2)＝3∶2　2Fe2＋＋4I－＋3Br2===2Fe3＋＋6Br－＋2I2‎ 答案　D 解析　A项，Fe在Cl2中燃烧，无论谁过量均生成FeCl3；B项，应为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；C项，电子不守恒。‎ ‎6．已知在酸性条件下有以下反应关系：‎ ‎①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3，其本身被还原为Br2；‎ ‎②Br2能将I－氧化为I2；‎ ‎③KIO3能将I－氧化为I2，也能将Br－氧化成Br2，其本身被还原为I2。‎ 现向含有1 mol KI的硫酸溶液中加入含a mol KBrO3的溶液，a的取值不同，所得产物也不同。‎ ‎(1)试将讨论的结果填入表中：‎ 编号 a的取值范围 产物的化学式(或离子符号)‎ ‎①‎ I2、Br－‎ - 24 -‎ ‎②‎ ＜a＜ ‎③‎ I2、IO、Br2‎ ‎④‎ a≥ ‎(2)在表③组中：当n(I2)＝n(IO)时，a的值为____________________________________。‎ 答案　(1)‎ 编号 a的取值范围 产物的化学式(或离子符号)‎ ‎①‎ ‎0＜a≤ I2、Br－‎ ‎②‎ ＜a＜ I2、Br2、Br－‎ ‎③‎ ≤a＜ I2、IO、Br2‎ ‎④‎ a≥ IO、Br2‎ ‎(2) 解析　(1)BrO＋6I－＋6H＋===Br－＋3I2＋3H2O①‎ ‎2BrO＋10I－＋12H＋===5I2＋Br2＋6H2O②‎ ‎6BrO＋5I－＋6H＋===5IO＋3Br2＋3H2O③‎ 当0＜a≤时，发生反应①，产物为I2、Br－；‎ 当＜a＜时，发生反应①和②，产物为I2、Br2、Br－；‎ 当≤a＜时，发生反应②和③，产物为I2、IO、Br2；‎ 当a≥时，发生反应③，产物为IO、Br2。‎ ‎(2)2BrO＋10I－＋12H＋===5I2＋Br2＋6H2O ‎ 0.2x x 0.5x ‎6BrO＋5I－＋6H＋===5IO＋3Br2＋3H2O ‎ y y y ，解得所以a＝0.2x＋y＝。‎ - 24 -‎ 考点三　氧化还原反应的守恒规律及应用 ‎1．守恒规律的思维模型 氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，即得失电子守恒。基于这种思想，可以对氧化还原反应进行配平和计算。‎ 氧化还原反应的配平步骤 ‎(1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。‎ ‎(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。‎ ‎(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。‎ ‎(4)配化学计量数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。‎ ‎(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。‎ ‎2．守恒法解题的思维流程 ‎(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。‎ ‎(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。‎ ‎(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式：‎ a×be－＝a′×b′e－‎ a、a′指变价原子个数(物质的量)。‎ b、b′指元素的化合价变化数。‎ 题组一　利用守恒配平 类型一　正向配平类 ‎1．(1)____HCl(浓)＋____MnO2____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O ‎(2)____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O ‎(3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O ‎(4)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O 答案　(1)4　1　1　1　2　(2)3　8　3　2　4‎ ‎(3)5　1　3　3　3　3　(4)2　16　10　2　5　8‎ - 24 -‎ 类型二　逆向配平类 ‎2．(1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O ‎(2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3‎ 答案　(1)3　6　2　1　3　(2)2　9　3　3　5‎ 类型三　缺项配平类 ‎3．完成下列氧化还原反应方程式的配平：‎ ‎(1)MnO＋C2O＋________===Mn2＋＋CO2↑＋________‎ 答案　2　5　16　H＋　2　10　8　H2O ‎(2) ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________‎ 答案　1　6　6　H＋　1　6　3　H2O 解析　根据化合价升降法配平ClO、Fe2＋、Cl－、Fe3＋的化学计量数分别为1、6、1、6，再利用电荷守恒及元素守恒得出反应物中有6H＋，产物中有3H2O。‎ 氧化还原反应方程式配平的方法 ‎(1)正向配平法：如果被氧化、被还原的元素分别是两种不同的反应物，通常从方程式左边进行配平。‎ ‎(2)逆向配平法：对于自身发生氧化还原反应或反应物只有一种的氧化还原反应，一般从方程式右边配平较简便。‎ ‎(3)缺项配平法：这类方程式通常少写一种反应物或生成物(通常这种物质既不是氧化剂或还原剂，也不是氧化产物或还原产物)的化学式，要求确定其化学式。此类反应可先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，最后由质量守恒、电荷守恒确定所缺物质(分子或离子)的化学式和化学计量数。‎ 题组二　利用守恒计算 ‎4．在100 mL含等物质的量的HBr和H2SO3的溶液中通入0.025 mol Cl2，有一半Br－变为Br2。则原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于(　　)‎ A．0.16 mol·L－1 B．0.02 mol·L－1‎ C．0.20 mol·L－1 D．0.25 mol·L－1‎ 答案　C 解析　还原性H2SO3＞HBr，氯气先氧化H2SO3，H2SO3完全反应后，氯气有剩余，剩余氯气再氧化HBr。设H2SO3、HBr的浓度均为c mol·L－1，由电子转移守恒可知，‎0.1c×2＋‎0.1c×0.5＝0.025×2，解得c＝0.2，故C正确。‎ ‎5．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O，则RO中R的化合价是(　　)‎ - 24 -‎ A．＋3 B．＋4‎ C．＋5 D．＋6‎ 答案　D 解析　根据反应前后电荷守恒，可得n＝2，则RO中R的化合价为＋6价，即选D。‎ 题组三　信息型氧化还原反应方程式的书写 ‎6．反应Ⅰ的化学方程式是_________________________________________________。‎ 答案　SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI ‎7．机动车的尾气是雾霾形成的原因之一，近几年有人提出利用选择性催化剂和汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体，请写出该过程的化学方程式：__________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　‎2C3H6＋18NO6CO2＋6H2O＋9N2‎ ‎8．某学生对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验：‎ 顺序 步骤 实验现象 ‎①‎ 取少量纯净的NaCl，加蒸馏水溶解 溶液无变化 ‎②‎ 滴加淀粉KI溶液，振荡 溶液无变化 ‎③‎ 然后再滴加稀硫酸，振荡 溶液变蓝色 请推测实验中产生蓝色现象的可能原因(用离子方程式说明)：____________________。‎ 答案　4H＋＋4I－＋O2===2H2O＋2I2‎ ‎9．写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：__________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 答案　2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2NaHSO4＋2ClO2‎ ‎10．＋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____________________________________________________________________。‎ 答案　Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O(或Cr2O＋8HSO===2Cr3＋＋3SO＋5SO＋4H2O)‎ - 24 -‎ 信息型氧化还原反应方程式的书写涉及元素化合价的变化。虽参加反应的物质比较陌生，但可依据氧化还原的得失电子守恒思想，写出主要反应物和产物，再根据溶液的性质，补上适当的反应物或生成物。具体步骤如下：‎ ‎(1)根据题中信息，确定氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物。‎ ‎(2)运用电子守恒和元素守恒快速配平。‎ 课时训练 ‎1．下列各反应中，氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是(　　)‎ A．Cl2＋H2OHCl＋HClO B．2KClO32KCl＋3O2↑‎ C．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑‎ D．2H2O2H2↑＋O2↑‎ 答案　A ‎2．(2017·温州市十校联合体高二上学期期末)下列反应中，SiO2作为氧化剂的是(　　)‎ A．SiO2＋CaO===CaSiO3‎ B．SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O C．SiO2＋‎2CSi＋2CO↑‎ D．SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑‎ 答案　C ‎3．(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三上学期联考)反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，还原产物是(　　)‎ A．CuSO4 B．H2SO‎4 C．H2O D．SO2‎ 答案　D ‎4．(2017·绍兴市高三3月教学质量调测考试)反应Cl2＋2KI===2KCl＋I2中，氧化剂是(　　)‎ A．Cl2 B．KI C．KCl D．I2‎ 答案　A ‎5．(2017·温州市“十五校联合体”高二下学期期中联考)下列反应中，水既不是氧化剂又不是还原剂的氧化还原反应是(　　)‎ - 24 -‎ A．3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2‎ B．‎2F2＋2H2O===4HF＋O2‎ C．Na2CO3＋H2ONaHCO3＋NaOH D．Cl2＋H2OHCl＋HClO 答案　D ‎6．(2017·温州中学高一上学期期中)现有下列反应式，据两式判断，下列各组离子中，氧化性由强到弱的排列顺序正确的是(　　)‎ ‎①2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2‎ ‎②Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－‎ A．Br2>Fe2＋> I2 B．Br2>Fe3＋> I2‎ C．I2> Br2>Fe3＋ D．Fe3＋> Br2> I2‎ 答案　B 解析　2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2中，Fe元素的化合价降低，I元素的化合价升高，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性Fe3＋> I2 ，Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－中，Br元素的化合价降低，Fe元素的化合价升高，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，则氧化性Br2>Fe3＋，所以粒子的氧化性由强到弱的顺序为Br2>Fe3＋>I2 ，答案选B。‎ ‎7．(2017·温州中学高一上学期期中)目前新一代高效、无污染的消毒剂二氧化氯(ClO2)已被许多国家广泛应用在饮用水的处理上。已知工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应，其反应关系为CH3OH＋6NaClO3＋3H2SO4===6ClO2↑＋CO2↑＋3Na2SO4＋5H2O，则下列说法正确的是(　　)‎ A．氧化剂是甲醇 B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1‎ C．氧化产物是二氧化氯 D．还原产物与氧化产物的物质的量之比为6∶1‎ 答案　D 解析　该反应中，碳元素化合价由－2价变为＋4价，所以甲醇是还原剂，A项错误；该反应中，碳元素化合价由－2价变为＋4价，氯元素化合价由＋5价变为＋4价，所以氧化剂是NaClO3，还原剂是甲醇，则氧化剂和还原剂的物质的量之比是6∶1，B项错误；二氧化氯是还原产物，C项错误；该反应中氧化产物是CO2，还原产物和氧化产物的物质的量之比是6∶1，D项正确，答案选D。‎ ‎8．(2017·绍兴市高三3月教学质量调测)某离子反应中涉及H2O、ClO－、 NH、H＋、 N2、Cl－六种微粒。其中ClO－的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是(　　)‎ - 24 -‎ A．该反应的还原剂是Cl－‎ B．反应后溶液的酸性明显增强 C．消耗1 mol还原剂，转移6 mol电子 D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3‎ 答案　B 解析　由曲线变化图可知，随反应进行具有氧化性的ClO－物质的量减小应为反应物，由氯元素守恒可知Cl－是生成物，根据所含有的NH和N2，其中NH有还原性，故N2是生成物，N元素化合价发生氧化反应，则反应的离子方程式应为3ClO－＋2NH===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋。由方程式可知反应的氧化剂是ClO－，还原产物为Cl－，故A错误；反应生成H＋，溶液酸性增强，故B正确；N元素化合价由－3价升高到0价，则消耗1 mol还原剂，转移3 mol电子，故C错误；由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2，故D错误；答案为B。‎ ‎9．(2017·绍兴市高三3月教学质量调测)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KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系如下图所示。下列说法不正确的是(　　)‎ A．0～a间发生反应：3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋‎ B．a～b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol C．b～c间反应：I2仅是氧化产物 D．当溶液中I－与I2的物质的量之比为5∶2时，加入的KIO3为1.08 mol 答案　C 解析　0～a间没有碘单质生成，说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子、硫酸根离子，根据转移电子守恒知，其离子方程式为3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋，故A正确；a～b间发生反应为3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋，反应IO的物质的量为0.6 mol，则消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol，故B正确；根据图像知，b～c段内，碘离子部分被氧化生成碘单质，发生反应的离子方程式为IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2，所以I2既是还原产物又是氧化产物，故C错误；根据反应IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋，3 mol NaHSO3的溶液消耗KIO3‎ - 24 -‎ 溶液的物质的量为1 mol，生成碘离子的物质的量为1 mol，设生成的碘单质的物质的量为x mol，则根据反应IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2，消耗的KIO3的物质的量为x mol，消耗碘离子的物质的量为x mol，剩余的碘离子的物质的量为(1－x) mol，当溶液中n(I－)∶n(I2)＝5∶2时，即(1－x)∶x＝5∶2，x＝0.24，根据原子守恒知加入碘酸钾的物质的量＝1 mol＋0.24 mol×＝1.08 mol，故D正确；故选C。‎ ‎10．(2017·浙江省“七彩阳光”新高考研究联盟高三下学期期初联考)现有下列三个氧化还原反应：‎ ‎①2B－＋Z2===B2＋2Z－ 　②‎2A2＋＋B2===‎2A3＋＋2B－‎ ‎③2XO＋10Z－＋16H＋===2X2＋＋5Z2＋8H2O 根据上述反应判断，下列结论中错误的是(　　)‎ A．要除去含有 A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入Z2‎ B．还原性强弱顺序： A2＋＞B－＞Z－＞X2＋‎ C．X2＋是 XO的还原产物， B2 是 B－的氧化产物 D．在溶液中可能发生反应： XO＋‎5A2＋＋ 8H＋ ===X2＋＋‎5A3＋＋4H2O 答案　A 解析　氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，反应③16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O中，氧化性XO＞Z2；反应②‎2A2＋＋B2===‎2A3＋＋2B－中，氧化性B2＞A3＋；反应①2B－＋Z2===B2＋2Z－中，氧化性Z2＞B2，则氧化性由强到弱的顺序是XO＞Z2＞B2＞A3＋，所以要除去含有A2＋、Z－和B－混合溶液中的A2＋，而不氧化Z－和B－，应加入B2，故A错误；由①②③反应中还原性的比较可知，还原性由强到弱顺序是A2＋>B－>Z－>X2＋，故B正确；反应③中X元素的化合价降低，则XO为氧化剂，则X2＋是XO的还原产物，反应①中B－ 发生氧化反应生成B2 ，即B2 是 B－的氧化产物，故C正确；由上述分析可知溶液中XO能氧化A2＋，发生的反应为XO＋‎5A2＋＋8H＋===X2＋＋‎5A3＋＋4H2O，故D正确；答案为A。‎ ‎11．(2017·杭州市五县七校高二上学期期中联考)某反应的反应物与生成物有：K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O，已知氧化性K2Cr2O7＞Cl2，则下列说法不正确的是(　　)‎ A．氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶14‎ B．由此反应可知还原性HCl＞CrCl3‎ C．当转移0.2 mol电子时，被氧化的还原剂的物质的量为0.2 mol ‎ D．Cl2是该反应的氧化产物 答案　A 解析　由于氧化性K2Cr2O7＞Cl2，因此，K2Cr2O7是氧化剂，化合价降低被还原为CrCl3；Cl2‎ - 24 -‎ 是氧化产物，故HCl中的氯元素化合价升高被氧化。1 mol K2Cr2O7被还原时得6 mol e－，1 mol HCl被氧化，失去1 mol e－，根据得失电子守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶6，A错误； HCl为还原剂，CrCl3为还原产物，因此还原性HCl＞CrCl3，B正确； 当转移0.2 mol电子时，被氧化的还原剂的物质的量为0.2 mol，C正确； Cl2是该反应的氧化产物，D正确。故答案A。‎ ‎12．(2017·杭州市五县七校高二上学期期中联考)已知2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋。往含有等物质的量的FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯气后，再滴加少量的KSCN溶液，溶液变为红色，则下列方程式书写不合理的是(　　)‎ A. 2I－＋2Fe2＋＋2Cl2===I2 ＋4Cl－＋2Fe3＋‎ B. 2Br－＋4I－＋2Fe2＋＋4Cl2===2I2＋Br2＋8Cl－＋2Fe3＋‎ C. 2Br－＋2I－＋2Fe2＋＋3Cl2===I2＋Br2＋6Cl－＋2Fe3＋‎ D. 4I－＋2Fe2＋＋3Cl2===2I2 ＋6Cl－＋2Fe3＋‎ 答案　B 解析　根据氧化还原反应2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，Br2＋2Fe2＋===2Br－＋2Fe3＋可知，还原性I－＞Fe2＋＞Br－，通入氯气后，氯气会按I－、Fe2＋、Br－的顺序发生反应，由于滴加少量的KSCN溶液，溶液变为红色，证明溶液中有Fe3＋生成。由于FeBr2和FeI2的物质的量相同，因此溶液中的I－、Fe2＋和Br－的物质的量相同。A反应表示溶液中的I－和Fe2＋完全被氯气氧化，A正确；由于Br－参加反应，因此I－和Fe2＋完全被氯气氧化，而方程式中I－和Fe2＋的物质的量不相同，B错误；C项表示溶液中的I－、Fe2＋和Br－完全被氯气氧化，正确；D项表示溶液中的I－全部被氯气氧化，而Fe2＋部分被氧化，D正确，故答案B。‎ ‎13．(2017·温州市十校联合体高二上学期期末联考)向含a mol H2S水溶液中通入b mol Cl2，当通入的Cl2少量时，产生浅黄色浑浊，增加通入Cl2的量，浅黄色浑浊逐渐消失，最后成为无色溶液，溶液呈强酸性，下列说法不正确的是(　　)‎ A．当b≤a时，发生的离子方程式：H2S＋Cl2===2H＋＋S↓＋2Cl－‎ B．当‎2a＝b时，发生的离子方程式：3H2S＋6Cl2＋4H2O===14H＋＋2S↓＋SO＋12Cl－‎ C．当a≤b≤‎4a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为‎2a mol≤n(e－)≤‎8a mol D．当aFe3＋>I2，向含有Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入Cl2。通入Cl2的体积(标准状况)与溶液中某种离子(用Q表示)的物质的量的关系如下图所示，下列说法中正确的是(　　)‎ A．Q是I－‎ B．Q是Br－‎ C．b点时溶液中阴离子只有Cl－(不考虑OH－)‎ D．ab区间的反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－‎ 答案　D 解析　离子的还原性I－＞Fe2＋＞Br－，故首先发生反应：2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，然后发生反应2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，最后发生反应2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－；若Q是I－，2I－＋Cl2===I2＋2Cl－，0.1 mol I－完全反应消耗0.05 mol氯气，标准状况下为‎1.12 L，此时碘离子为0，而图像中通入氯气为‎1.12 L时，碘离子仍为0.1 mol，与实际不符合，故A错误；若Q是Br－，I－、Fe2＋完全反应后，才发生2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，0.1 mol I－完全反应消耗0.05 mol氯气，0.1 mol Fe2＋完全反应消耗0.05 mol氯气，故开始反应时氯气的体积为‎2.24 L，图像中氯气的体积不符合，故B错误；由上述分析，ab区间的反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，则b点时溶液中的阴离子有Cl－、Br－，故C错误、D正确；答案为D。‎ ‎15．(2017·温州中学高一上学期期中)被誉为“太空金属”的钛(Ti)，在自然界中主要以金红石(TiO2)的形式存在。由于金红石熔点高，为金属Ti的直接制备带来了困难。在工业上常常采用将其先转化成熔、沸点较低的TiCl4后再进行还原的方法。金红石转化成TiCl4的反应方程式如下：‎ TiO2＋‎2C＋2Cl2===TiCl4＋2CO ‎(1)该反应的氧化剂为____________，氧化产物为____________。‎ ‎(2)用双线桥法标出电子转移的方向和数目：________________。‎ ‎(3)当有6 mol电子转移，则有____________ mol还原剂被氧化。‎ 答案　(1)Cl2　CO ‎(2)‎ ‎(3)3‎ 解析　(1)根据化学反应，氯元素的化合价降低，碳元素的化合价升高，则Cl2‎ - 24 -‎ 为氧化剂，C为还原剂，CO是氧化产物。(2)在反应中，碳元素的化合价由0升高到＋2价，氯元素的化合价由0降低为－1价，根据得失电子守恒，电子转移情况如下：‎ ‎。‎ ‎(3)根据化学方程式，当消耗2 mol碳单质时，转移的电子为4 mol，当有6 mol电子转移，则有3 mol还原剂被氧化。‎ ‎16．三氟化氮(NF3)是一种新型的电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其生成物有：HF、NO、HNO3。请根据要求回答下列问题：‎ ‎(1)写出该反应的化学方程式：___________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 反应过程中，被氧化与被还原元素的物质的量之比为________。‎ ‎(2)若反应中生成0.2 mol HNO3，转移电子的数目为________个。‎ 答案　(1)3NF3＋5H2O===9HF＋2NO＋HNO3　1∶2‎ ‎(2)2.408×1023‎ 解析　氮元素的化合价既升高又降低，利用倒配法配平该方程式：3NF3＋5H2O===9HF＋2N得2×e－O＋HN失2e－O3‎ 所以被氧化与被还原的氮元素的物质的量之比为1∶2，生成1 mol HNO3，转移2 mol e－，所以生成0.2 mol HNO3，转移电子的数目为2×0.2×6.02×1023＝2.408×1023个。‎ ‎17．对一定量的KClO3加热使其部分分解，然后向反应后的混合物中加入足量浓 H2SO4并加热，发生如下反应： KClO3 ＋5KCl＋3H2SO43Cl2↑＋3K2SO4＋3H2O。‎ 假设原KClO3为m mol，第一步反应时KClO3的分解率为α，两步反应生成的O2与Cl2总物质的量为n mol。‎ ‎(1)计算当氯元素全部转化为Cl2时α值及n与m的函数关系式：_______。‎ ‎(2)讨论在α不同值时，n与α、m的函数关系式及n的最大值：_________。‎ 答案　 (1)α＝，n＝‎‎1.75m ‎(2)当0＜α＜，KClO3剩余，n＝mα＋mα＜‎1.75m；‎ 当＜α＜1，KCl剩余，n＝mα＋‎3m(1－α)＝m(2－α)＜‎1.75m；当α＝，n＝ ‎1.75m，为最大值 解析　(1)2KClO32KCl＋3O2↑‎ - 24 -‎ ‎　　　 mα　　　　mα　　 KClO3＋5KCl＋3H2SO43Cl2↑＋3K2SO4＋3H2O m－mα　mα　　　　　 　　 当氯元素全部转化为Cl2时，＝，α＝ 根据题意＋＝n，n＝‎1.75m。‎ ‎(2)①当0＜＜，即＜α＜1时，KCl剩余，此时，n＝＋3(m－mα)＝m(2－α)＜‎1.75m(代入α＝)；‎ ‎②当＜，即0＜α＜时，KClO3剩余，此时，n＝＋＝mα＜‎1.75m(代入α＝)；‎ ‎③当α＝时，n＝‎1.75m，为最大值。‎ - 24 -‎