高考化学考点13 氧化还原反应

高考化学考点13 氧化还原反应

1 一、一、氧化还原反应中的基本概念 1．氧化还原反应的特征及本质 （1）特征：有元素的化合价变化； （2）本质：有电子的转移(得失或偏移)。 2．氧化还原反应中的基本概念 （1）氧化剂与还原剂 氧化剂：在氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的反应物(即所含元素的化合价降低)。 还原剂：在氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的反应物(即所含元素的化合价升高)。 注意：氧化剂与还原剂可以是不同的物质，也可以是同一种物质，如氯气与水反应时，氯气既是氧化 剂也是还原剂。 （2）氧化反应与还原反应 氧化反应：失去电子(或元素化合价升高)的反应叫氧化反应。 还原反应：得到电子(或元素化合价降低)的反应叫还原反应。 （3）氧化性与还原性 氧化性：物质得到电子的性质叫氧化性，氧化剂具有氧化性。 还原性：物质失去电子的性质叫还原性，还原剂具有还原性。 注意：1．元素的化合价处于该元素中间价态的物质一般既具有氧化性又具有还原性，如 SO2 中的硫元 素处于其中间价态，所以 SO2 既具有氧化性，又具有还原性。 2．具有氧化性，能得电子，不一定是氧化剂，反之，具有还原性也不一定是还原剂。 （4）氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂失去电子后生成的对应产物。 还原产物：氧化剂得到电子后生成的对应产物。 注意：在氧化还原反应中，某些产物可能既是氧化产物又是还原产物，如碳与氧气反应生成的二氧化 碳既是氧化产物又是还原产物。 3．用双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系 2 概括为升失氧、降得还，剂性一致、其他相反。 二、氧化还原反应的基本规律二、氧化还原反应的基本规律 1．守恒规律 （1）内容。 ①质量守恒：反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。 ②电子守恒：氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，表现为化合价升 高的总数等于化合价降低的总数。 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。 （2）应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解 Na2SO4 溶 液，其阳、阴极产物及转移电子关系式为：Cu2+～2e−～H2～2OH−。 2．价态律 当元素具有可变化合价时，一般处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有还原性，处于 中间价态时既具有氧化性又具有还原性。如：浓 H2SO4 中的 S 只具有氧化性，H2S 中的 S 只具有还原性， 单质 S 既具有氧化性又具有还原性。 3．强弱规律 在氧化还原反应中，强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物)，即氧化剂的氧化 性比氧化产物强，还原剂的还原性比还原产物强。如由反应 2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 可知，FeCl3 的 氧化性比 I2 强，KI 的还原性比 FeCl2 强。 一般来说，含有同种元素不同价态的物质，价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外)，价态越低还原性越 强。如氧化性：浓 H2SO4 >SO2(H2SO3)> S；还原性：H2S>S>SO2。 在金属活动性顺序表中，从左到右单质的还原性逐渐减弱，阳离子(铁指 Fe2+)的氧化性逐渐增强。 3 4．优先律 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。 如向 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+的溶液中加入铁粉，因为氧化性 Fe3+＞Cu2+，所以铁粉先与 Fe3+反应，然后再与 Cu2+ 反应。 5．归中规律 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为： 价态相邻能共存，价态相间能归中， 归中价态不交叉，价升价降只靠拢。 如以下两例： 6．歧化反应规律 发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应，叫做歧化反应。其反应规律是： 所得产物中，该元素一部分价态升高，一部分价态降低，即“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如 氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。 三、氧化性和还原性的强弱比较三、氧化性和还原性的强弱比较 1．根据氧化还原反应判断。氧化还原反应总是遵循以下规律(简称强弱律)： 氧化性：氧化剂>氧化产物，氧化剂>还原剂； 还原性：还原剂>还原产物，还原剂>氧化剂。 加入氧化剂 加入还原剂 4 2．根据元素在周期表中的相对位置判断。 3．依据金属、非金属活动性顺序判断。 （1）依据金属活动性顺序 （2）依据非金属活动性顺序 4．依据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断。 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，可根据反应条件高、低来进行判断，反 应条件越低，性质越强；若氧化产物价态不同，则价态越高，氧化剂的氧化性越强。 5．依据电化学原理判断。 （1）两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极。其还 原性：负极>正极。 （2）用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还 原性较强。在阳极阴离子放电顺序：S2−>I−>Br−>Cl−>OH−，即是还原性强弱顺序。在阴极阳离子放电顺序： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+，即是氧化性强弱顺 序。 6．根据物质中元素的化合价判断。 （1）一般来讲，同一种元素的化合价越高，氧化性越强，价态越低，还原性越强。如：氧化性：浓 H2SO4> H2SO3；还原性：H2S> SO2。又如氧化性：Fe3+> Fe2+> Fe，还原性反之。 （2）在和同一种氧化剂(或还原剂)反应时，氧化剂(或还原剂)被还原(或氧化)的程度越大 ，即是化合价 降低(或升高)越多，还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。如 Fe 和 Cl2 反应生成 FeCl3，而 Fe 和 S 反应只生成 FeS，则氧化性：Cl2>S。 7．某些物质的氧化性、还原性与温度、浓度、酸碱性有关。 （1）一般浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓 H2SO4>稀 H2SO4，浓 HNO3>稀 HNO3。 5 （2）一般温度越高，氧化性(或还原性)越强。如常温下浓 H2SO4 和 Cu 反应放出缓慢，而加热条件下浓 H2SO4 氧化性增强，两者反应速率加快。 （3）一般是溶液的酸性越强，氧化性(或还原性)越强。如 KMnO4 是一种强氧化剂，而在酸、中、碱性 溶液中，其氧化性强弱顺序是：酸性>中性>碱性。又如 的氧化性也随着 H+浓度的增大而增强。 四、氧化还原反应方程式的配平四、氧化还原反应方程式的配平 1．配平原则 由于在氧化还原反应里存在着电子的转移，因此元素的化合价必然有升有降，我们把化合价能升高的 元素或含该元素的物质称还原剂；反之称为氧化剂。由氧化还原反应的知识我们不难得出配平原则：还原 剂失电子总数=氧化剂的电子总数，即还原剂(元素)化合价升高的总价数=氧化剂(元素)化合价降低的总价数。 2．氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤 （1）一般方法：从左向右配。 （2）步骤：标价态、找变化、求总数、配系数，即 ①标出变价元素化合价的始态和终态； ②求升高总数与降低总数的最小公倍数； ③调整化合价变化的原子的化学计量数； ④用观察法配平其它物质的化学计量数； ⑤检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看是否符合电荷守恒)。 3．氧化还原反应配平的特殊技巧 （1）从右向左配平法 适用范围：此法最适用于某些物质(如硝酸、浓硫酸的反应)部分参加氧化还原反应的类型。 例如：Cu + HNO3(浓)— Cu(NO3)2 + NO2 + H2O 分析：由于 HNO3 在反应中有两个作用即酸性和氧化性，因此如按照一般的方法从左向右配的话比较麻 烦，但如采用从右向左配平法的方法，这个问题显得很简单。 （2）整体总价法(零价法) 适用范围：在氧化还原反应中，一种反应物中有两种或两种以上的元素化合价发生变化，或几种不同 物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中，把该物质当成一个“整体”来考虑，可令该物质中各元素 的化合价均为零，然后计算出各元素化合价的升降值，利用化合价升降相等进行配平。 例如：FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2 分析：在 FeS2 中 Fe 的化合价由+2 变到+3，S 的化合价由−1 变到+4，即同一种物质中有两种元素的化 3NO 6 合价同时在改变，我们可以用整体总价法，把 FeS2 当成一个“整体”来考虑。 （3）歧化归一法 适用范围：同种元素之间的歧化反应或归一反应。 技巧：第三种价态元素之前的系数等于另两种元素价态的差值与该价态原子数目的比值。 例如：Cl2 + KOH — KCl + KClO3 + H2O 分析：该反应中，电子转移只发生在氯元素之间，属于歧化反应。Cl 的化合价由 0 变为−1 和+5，因此 Cl2 的系数为 6/2=3，KCl 的系数为 5，KClO3 的系数为 1。 （4）单质后配法 适用范围：反应物或生成物中有单质参加或单质生成，如有机物的燃烧都可用此法。 技巧：把游离态的那种元素放在最后来配。 例如：FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2 分析：反应物中有单质 O2，我们可以把 O 元素放在最后来配。首先假定 Fe2O3 的系数为 1，则 FeS2 的 系数为 2，那么 SO2 的系数为 4，因此 O2 的系数为 11/2，然后把每种物质前的系数都扩大 2 倍，即可配平。 （5）待定系数法 技巧：将各种物质的系数分别设为不同的未知数，然后根据质量守恒定律列方程求解最后配平。 总结：从以上示例我们发现，对于同一氧化还原反应，有时可采用不同的方法来配平，也有时用几种 方法综合应用。总之，只要我们能掌握以上技巧，配平氧化还原反应方程式会得心应手。 考向一 对氧化还原反应基本概念的考查 典例 1 运载火箭常用偏二甲肼(C2H8N2)(其中 N 的化合价为-3)作燃料和四氧化二氮(N2O4)反应。在火箭升 空过程中，燃料发生反应：C2H8N2+2N2O4 2CO2+3N2+4H2O 提供能量。下列有关叙述正确的是 A.该燃料绿色环保，在燃烧过程中不会造成任何环境污染 B.该反应中 N2O4 是氧化剂，偏二甲肼是还原剂 C.N2 既是氧化产物又是还原产物，CO2 既不是氧化产物也不是还原产物 D.每有 0.6 mol N2 生成，转移电子数目为 2.4NA 7 【答案】B 1．氰氨基化钙(CaCN2)是一种重要的化工原料，制备 CaCN2 的化学方程式为：CaCO 3+2HCN CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑则在该反应中 A．氢元素被氧化，碳元素被还原 B．CaCN2 是氧化产物，H2 为还原产物 C．HCN 仅作氧化剂 D．CO 为氧化产物，H2 为还原产物 分清氧化还原反应的常见类型 （1）完全氧化还原型 此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同的物质，参加反应的氧化剂(或还原剂)全部被还原(或被 氧化)，有关元素的化合价全部发生变化，例如：4NH3+5O2 4NO+ 6H2O。 （2）部分氧化还原型 此类反应的特点是还原剂(或氧化剂)只有部分被氧化(或被还原)，有关元素的化合价只有部分发生变化， 例如：MnO2+ 4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。 （3）自身氧化还原型 自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间，即同一种物质中的一种元素被氧化，另一种 元素被还原，该物质既是氧化剂，又是还原剂；也可以发生在同一物质的同种元素之间，即同一种物质中 的 同 一 种 元 素 既 被 氧 化 又 被 还 原 。 例 如 ： 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ， 3S+6KOH 2K2S+K2SO3+3H2O。 （4）归中反应型 此类反应的特点是同一种元素在不同的反应物中有不同的价态(高价、低价)，反应后转化成中间价态。 8 例如： 考向二 根据化学(离子)方程式判断氧化性、还原性的强弱 典例 1 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 【答案】B 2．已知常温下，溶液中能发生如下反应：①2R−＋Z2 R2＋2Z−，②16H＋＋10Z−＋2 2X2＋＋5Z2 ＋8H2O，③2M2＋＋R2 2M3＋＋2R−。由此判断，下列说法中正确的是 4XO 9 A．Z2＋2M2＋ 2M3＋＋2Z−不可以进行 B．Z 元素在①②反应中发生还原反应 C．各粒子还原性由强到弱的顺序是 X2＋＞Z−＞R−＞M2＋ D．各粒子氧化性由强到弱的顺序是 ＞Z2＞R2＞M3＋ 考向三 根据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生 典例 1 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】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 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+，故 A 不可能发生。学* 【答案】A 3．已知：2FeCl3＋2KI 2FeCl2＋2KCl＋I2，2FeCl2＋Cl2 2FeCl3，2KMnO4＋16HCl 2KCl＋ 2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。若某溶液中有 Fe2＋、I−和 Cl−，要氧化除去 I−而不影响 Fe2＋和 Cl−，可加入的试 剂是 A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl 考向四 氧化还原反应方程式的配平技巧 4XO 10 典例 1 （1）请将下列五种物质：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4 分别填入下列横线上，组成一个未配平的化 学方程式： KBrO3+ +H2SO4→ + + + +H2O。 （2）如果该化学方程式中 I2 和 KBr 的化学计量数分别是 8 和 1，则： ①Br2 的化学计量数是 ； ②请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中： KBrO3+ + H2SO4→……； ③若转移 10 mol 电子，则反应后生成 I2 的物质的量为 。 【答案】（1）KI　I2　Br2　K2SO4　KBr(后四种产物顺序可变) （2）①1　②3　16　KI　9　③5 mol 学* 4．已知：Ⅰ.高锰酸钾在不同条件下发生的反应如下： +5e−+8H+ Mn2++4H2O4MnO 11 +3e−+2H2O MnO2↓+ 4OH− +e− (溶液呈绿色) Ⅱ.在下列反应中，产物 K2SO4 和 S 的物质的量之比为 3∶2 _______KMnO4+_______K2S+______ _______K2MnO4 +_______K2SO4+_______S↓+_______ 下列说法不正确的是 A．高锰酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响 B．化学方程式中反应物缺项为 H2SO4，配平后系数为 12 C．化学方程式中产物缺项为 H2O，配平后系数为 12 D．用石墨电极电解中性高锰酸钾溶液，在阴极可以得到 MnO2 氧化还原反应方程式的配平技巧 （1）正向配平：适用于氧化剂与还原剂相对独立的反应中，如归中反应。 （2）逆向配平：适用于氧化剂与还原剂是同一种物质的反应，如歧化反应。 （3）缺项配平：缺项一般是 H+、OH−或 H2O，注意合理的组合方式。 （4）信息型氧化还原反应方程式的书写：先结合信息及物质的性质、氧化还原反应规律找出(判断出) 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物并用电子守恒配平，再结合电荷守恒、元素守恒补充其他离子(物质)， 并最终配平方程式。 考向五 利用得失电子守恒巧解氧化还原反应计算题 典例 1 物质的量之比为 2∶5 的锌与稀硝酸反应，若 HNO3 被还原的产物为 N2O，反应结束后锌没有剩余， 则该反应中被还原的 HNO3 与未被还原的 HNO3 的物质的量之比是 A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5 4MnO 4MnO 2 4MnO  12 方 法 二 根 据 题 意 写 出 锌 与 稀 硝 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 并 配 平 ： 4Zn+10HNO3 4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O，从化学方程式可看出反应中被还原的 HNO3 与未被还原的 HNO3 的物质的量之比是 1∶4。学* 【答案】A 5．Cu2S 与一定浓度的 HNO3 反应，生成 Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO 和 H2O，当 NO2 和 NO 的物质的量 之比为 2∶1 时，实际参加反应的 Cu2S 与 HNO3 的物质的量之比为 A．1∶10 B．1∶8 C．1∶6 D．1∶5 1．下列过程中，没有发生氧化还原反应的是 A.钻木取火　　　　 B.青铜器生锈 C.燃放烟花爆竹 D.利用焰色反应检验 Na+ 2．下列变化需要加入适当的氧化剂才能完成的是 A.CuO→Cu　　　　　　 B.H2SO4→H2 C.Fe→FeCl2　　　 D.HNO3→N2 3．已知 Fe2+或 I2 能与 H2O2 在一定条件下发生下列反应： Fe2+：①H2O2+2Fe2++2H+ 2Fe3++2H2O；②H2O2+2Fe3+ 2Fe2++2H++O2↑。 I2：③H2O2+I2 2HIO；④…… 下列说法错误的是 A.通过反应①②可知 Fe2+为过氧化氢分解的催化剂 B.根据反应①可知，在该条件下，氧化性：H2O2>Fe3+ C.1 mol H2O2 分解，转移的电子数为 2NA 13 D.反应④为 2HIO+H2O2 I2+2H2O+O2↑ 4．已知酸性高锰酸钾溶液可以氧化 FeSO4，反应的化学方程式为 2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋X ＋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(假设 I－与 KMnO4 反应的氧化产物为 I2)，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。则下列有关说法不正确的是 A．方程式中的 X 为 2MnSO4 B．氧化性：KMnO4>Fe3＋>I2 C．根据 OC 段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为 0.30 mol D．AB 段是高锰酸钾和碘化钾溶液反应，BC 段的反应为 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 5．氯酸是一种强酸，浓度超过 40%时会发生分解，反应可表示为 aHClO3 bO2↑+cCl2↑+dHClO4+eH2O， 下列有关说法错误的是 A.由反应可确定：氧化性 HClO3>O2 B.由非金属性 Cl>S，可推知酸性 HClO3>H2SO4 C. 若 1 mol 氯 酸 分 解 所 得 混 合 气 体 的 质 量 为 45 g ， 则 反 应 方 程 式 可 表 示 为 3HClO3 2O2↑+Cl2↑+HClO4+H2O D.若化学计量数 a=8，b=3，则该反应转移电子数为 20e- 6．目前处理酸性 废水多采用铁氧磁体法，该法是向废水中加入 FeSO4 ·7H2O 将 还原成 Cr3+， 调节 pH，Fe、Cr 转化成相当于：FeⅡ[FeⅢx•CrⅢ2−x]O4(铁氧磁体，罗马数字表示元素价态)的沉淀。处理 1 mol ，需加入 a mol FeSO4 • 7H2O，下列结论正确的是 A．x =0.5，a =8 B．x =0.5，a = 10 C．x = 1.5，a =8 D．x = 1.5，a = 10 7．向 59.2 g Fe2O3 和 FeO 的混合物中加入某浓度的稀硝酸 1.0 L，固体物质完全反应，生成 NO 和 Fe(NO3)3。在所得溶液中加入 1.0 mol/L 的 NaOH 溶液 2.8 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀， 沉淀质量为 85.6g。下列有关说法错误的是 A．Fe2O3 与 FeO 的物质的量之比为 1∶6 2 2 7Cr O  2 2 7Cr O  2 2 7Cr O  14 B．硝酸的物质的量浓度为 3.0 mol/L C．产生的 NO 在标准状况下的体积为 4.48 L D．Fe2O3、FeO 与硝酸反应后剩余 HNO3 为 0.2 mol 8．据统计城市机动车辆每年以 15%至 20%的速度增长，交通事故也频发，汽车在剧烈碰撞时，安全气囊中 发生反应 10NaN3+2KNO3 K2O+5Na2O+16N2↑。则下列判断正确的是 A.还原剂与氧化产物的物质的量之比为 5∶8 B.若氧化产物比还原产物多 1.4 mol 则转移电子为 1 mol C.每生成 1.6 mol N2，则有 0.2 mol KNO3 被氧化 D.NaN3 是只含有离子键的离子化合物 9．铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业，但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而 毒性很强，必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染： （1）上述各步反应中属于氧化还原反应的是________(填序号)。 （2）第①步，含 的废水在酸性条件下用绿矾(FeSO4·7H2O)处理，写出并配平反应的离子方程式： ___________________________________________________________。 （3）第②步，向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰，使铬离子转变为 Cr(OH)3 沉淀。处理后，沉淀物 中除了 Cr(OH)3 外，还有______________、______________(写化学式)。已知 Cr(OH)3 性质类似 Al(OH)3， 是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质，写出从该沉淀物中分离出 Cr(OH)3 的离子方程式： ______________________________、________________________________。 （4）回收所得的 Cr(OH)3，经③④⑤步处理后又可转变成 K2Cr2O7。纯净的 K2Cr2O7 常用于准确测定 Na2S2O3 溶液的物质的量浓度，方法如下： ① ＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O　　②2 ＋I2=== ＋2I－ 准确称取纯净的 K2Cr2O7 0.122 5 g，配成溶液，用上述方法滴定，消耗 Na2S2O3 溶液 25.00 mL。则 Na2S2O3 溶液的物质的量浓度为________(保留四位有效数字)。 2 2 7Cr O  2 2 7Cr O  2 2 3S O  2 4 6S O  15 1．[2018 北京卷]下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是 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 2．[2017 北京卷]下列变化中，气体被还原的是 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 3．[2017 天津卷]下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是 A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 4．[2016·上海]下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是 A．海带提碘 B．氯碱工业 C．氨碱法制碱 D．海水提溴 5．[2016·上海]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 6．[2015·海南]化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是 A．明矾净化水 B．纯碱去油污 C．食醋除水垢 D．漂白粉漂白织物 7．[2015·上海]工业上将 Na2CO3 和 Na2S 以 1∶2 的物质的量之比配成溶液，再通入 SO2，可制取 Na2S2O3， 同时放出 CO2。在该反应中 A．硫元素既被氧化又被还原 16 B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶2 C．每生成 1 mol Na2S2O3，转移 4 mol 电子 D．相同条件下，每吸收 10 m3 SO2 就会放出 2.5 m3 CO2 1．【答案】B 是还原剂，故 C 错误；D．HCN 中碳为+2 价，CO 中的碳也为+2 价，则 CO 不是氧化产物，故 D 错误； 故选 B。 2．【答案】D 3．【答案】C 【解析】本题考查氧化还原反应规律的应用。反应①中 Fe 元素的化合价降低，则 FeCl3 为氧化剂，由氧 化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性 FeCl3＞I2，反应②中 Cl 元素的化合价降低，则 Cl2 为 氧化剂，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性 Cl2＞FeCl3，反应③中 Mn 元素的化合 价降低，则 KMnO4 为氧化剂，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性 KMnO4＞Cl2，即 氧化性强弱为 KMnO4＞Cl2＞FeCl3，则某溶液中有 Fe2+和 I−共存，要氧化除去 I−而又不影响 Fe2+和 Cl−， 选择氧化性强的物质除杂时能将 Fe2+和 Cl−氧化，故选择弱氧化剂 FeCl3 来除杂而不影响 Fe2+和 Cl−，且 没有引入新的杂质，故选 C。 4．【答案】B 【解析】审题时要注意高锰酸钾在不同条件下被还原的产物不同。在酸性溶液中生成 Mn2+，在中性溶液 中生成 MnO2，在碱性溶液中生成 ，A 正确。根据产物 K2MnO4 知，反应在碱性条件下进行，故 变式拓展 2 4MnO  17 反应物缺项不可能是 H2SO4 ，B 不正确。反应物缺项为 KOH ，产物缺项为 H2O ，方程式配平得 28KMnO4+5K2S+24KOH 28K2MnO4+3K2SO4+2S↓+12H2O，C、D 正确。*网 【名师点拨】若不清楚高锰酸钾在不同条件下被还原的产物不同，则很难得出缺项物质；若不能根据反 应物和生成物的化合价变化及原子个数守恒配平，则不能正确配平反应方程式。 5．【答案】B 【解析】Cu2S 与一定浓度的 HNO3 反应中，Cu2S 中铜元素由+1 价被氧化为+2 价、硫元素由−2 价被氧 化为+6 价，硝酸起氧化剂与酸的作用，起氧化剂作用 HNO3 中氮元素被还原为 NO2 和 NO，起酸作用的 硝酸生成 Cu(NO3)2。设 NO2 和 NO 的物质的量分别为 2 mol、1 mol，根据电子转移守恒可知： n(Cu2S)×[6−(−2)+1×2]=2 mol×(5−4)+1 mol×(5−2)，解得 n(Cu2S)=0.5 mol。由硫元素守恒可知 n(CuSO4)=n(Cu2S)=0.5 mol，根据铜元素守恒可知溶液中 n[Cu(NO3)2]=2n(Cu2S)−n(CuSO4)=2×0.5 mol−0.5 mol=0.5 mol。由氮元素守恒可知参加反应的硝酸 n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO2)+n(NO)=2×0.5 mol+2 mol+1 mol=4 mol。所以实际参加反应的 Cu2S 与 HNO3 的物质的量之比为 n(Cu2S)∶n(HNO3)=0.5 mol∶4 mol=1∶8。 1．【答案】D 【解析】钻木取火、青铜器生锈、燃放烟花爆竹，都有氧气参与反应，存在元素化合价的变化，故 A、 B、C 项都属于氧化还原反应；焰色反应属于物理变化，不是氧化还原反应。*网 2．【答案】C 【解析】CuO→Cu 中铜元素的化合价降低，则需要加入合适的还原剂来实现，A 错误；H2SO4→H2 中氢 元素的化合价降低，则需要加入合适的还原剂来实现，B 错误；Fe→FeCl2 中铁元素的化合价升高，则需 要加入氧化剂才能实现，C 正确；HNO3→N2 中氮元素的化合价降低，则需要加入合适的还原剂来实现， D 错误。 3．【答案】C 考点冲关 18 4．【答案】C 【解析】根据原子守恒知，方程式中的 X 为 2MnSO4，A 正确；氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性， 可得氧化性：KMnO4>Fe3＋>I2，B 正确；AB 段反应的 I－为 0.5 mol，根据 2MnO－4 ＋10I－＋16H＋===2Mn2 ＋＋5I2＋8H2O 可得消耗的 KMnO4 为 0.1 mol，BC 段反应的 I－为 1.25 mol－0.5 mol＝0.75 mol，则消耗 的 Fe3＋为 0.75 mol，根据 2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋X＋5Fe2(SO4)3＋8H2O，消耗 KMnO4 为 0.15 mol，所以开始加入的高锰酸钾的物质的量为 0.25 mol，C 错误；根据氧化性顺序，AB 段是高锰 酸钾和碘化钾溶液反应，BC 段为 Fe3＋氧化 I－，离子方程式为 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，D 正确。 5．【答案】B 【解析】A 项，HClO3 能将-2 价的 O 氧化成 O2，说明 HClO3 的氧化性大于 O2；B 项，HClO3 不是最高 价含氧酸，不能与硫酸比较酸性的强弱；C 项，混合气体的平均相对分子质量为 45，据十字交叉法可计 算 n(O2)∶n(Cl2)=(71-45)/(45-32)=2∶1；D 项，由已知计量数可知，d+2e=8，4d+e=24-6=18，解得 d=4， e=2，由此得出反应的方程式为 8HClO3 3O2↑+2Cl2↑+4HClO4+2H2O，只有生成 Cl2 得电子，故转移电 子数为 2×2×5e-=20e-。*网 6．【答案】D 【解析】处理 1 mol ，需加入 a mol FeSO4•7H2O，根据铬原子守恒得，1 mol 完全反应 后生成 2/(2−x) mol FeⅡ[FeⅢx•CrⅢ2−x]O4，根据铁原子守恒得 a mol=2(1+x)/(2−x)mol①，该反应中得失电 子数相等，1mol×2×3=2/(2−x)mol×(3−2)×x，解得 x=1.5，将 x=1.5 代入①得 a=10。 7．【答案】D 2 2 7Cr O  2 2 7Cr O  19 8．【答案】B 【解析】KNO3 为氧化剂，NaN3 为还原剂，N2 既是氧化产物又是还原产物，其中氧化产物占 ，则还 原剂与氧化产物的物质的量之比为 10∶(16× )=2∶3，故 A 错误；由反应可知，转移 10 mol 电子时氧 化产物比还原产物多 14 mol，则氧化产物比还原产物多 1.4 mol 则转移电子为 1 mol，故 B 正确；反应中 KNO3 是氧化剂，被还原，故 C 错误；NaN3 是含有离子键和非极性共价键的离子化合物，故 D 错误。 9．【答案】（1）①④ （2） ＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O （3）Fe(OH)3　CaSO4　Cr(OH)3＋OH－=== ＋2H2O　 ＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓＋ （4）0.100 0 mol·L－1 【解析】（1）①中铬元素由＋6 价降至＋3 价，④中铬元素由＋3 价升至＋6 价。 （2）亚铁离子具有还原性，与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。 （3）加入绿矾反应后，溶液中有铁离子和硫酸根离子，再加入碱石灰，除生成 Cr(OH)3 外，还会生成氢 氧化铁和硫酸钙。氢氧化铬类似氢氧化铝，具有两性，能与氢氧化钠反应生成 NaCrO2 ：Cr(OH)3 ＋ NaOH===NaCrO2＋2H2O，NaCrO2 类似偏铝酸钠，通入过量的 CO2 生成氢氧化铬、碳酸氢钠：NaCrO2＋CO2 ＋2H2O===Cr(OH)3↓＋NaHCO3。*网 15 16 15 16 2 2 7Cr O  2CrO 2CrO 3HCO 20 （4 ）根据反应得关系式 K2Cr2O7 ～3I2 ～6Na2S2O3 ，n(Na2S2O3) ＝6n(K2Cr2O7) ，c(Na2S2O3) ＝ ＝0.100 0 mol·L－1。 1．【答案】C 2．【答案】B 【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、氨气使 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。 【名师点睛】明确氧化还原反应的含义和判断依据是解答的关键，注意氧化还原反应的分析思路，即判 价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是 反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它们的变化情况。该题的易错点是选项 A，注意转化 规律的理解：氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元 素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。因此 Na2O2 分别与 H2O、CO2 反应时，Na2O2 既是氧化剂、又是还原剂，而 H2O、CO2 都没有参与反应的电子得失。*网 3．【答案】A 【解析】A、硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础，利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应， 与氧化还原反应无关；B、锂离子电池工作时，涉及到氧化还原反应；C、电解质溶液导电实质是电解的 -1 6 0.1225g 294g mol 0.02500L    直通高考 21 过程，与氧化还原反应有关；D、葡萄糖供能时，涉及到生理氧化过程。故选 A。 【名师点睛】本题以各种能量之间的转化为载体考查氧化还原反应的判断。氧化还原反应实质是电子的 转移，涉及到化合价的升降，故可根据各种能量转化的原理来判断是否有化合价的变化，从而判断是否 是氧化还原反应。 4．【答案】C 5．【答案】D 【解析】A．O 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．在反应中 O2F2 中的 O 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．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．根据方程式可知还原剂 H2S 与氧化剂 O2F2 的物质的量的比是 1∶4，正确。 6．【答案】D 【解析】A、明矾净水是利用明矾溶于水电离产生的 Al3+水解产生的 Al(OH)3 胶体吸附水中悬浮的杂质而 沉降下来，与物质的氧化性无关，错误；B、纯碱去油污是利用纯碱溶于水电离产生的碳酸根水解显碱 性，油脂在碱性条件下发生较彻底的水解反应产生可溶性的物质高级脂肪酸钠和甘油，与物质的氧化性 无关，错误；C、食醋除水垢，是利用醋酸与水垢的主要成分碳酸钙和氢氧化镁发生复分解反应生成可 溶性物质，与物质的氧化性无关，错误；D、漂白粉的有效成分是 Ca(ClO)2，该物质漂白织物是利用 HClO 的强氧化性，可以将织物的色素氧化为无色物质，正确。*网 7．【答案】A 22