專題2  氧化還原反應(yīng)

 

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【專題目標(biāo)】

1、 理解氧化和還原、氧化性和還原性、氧化劑和還原劑等概念。

2、 能判斷氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

3、 配平氧化還原反應(yīng)方程式。

4、 掌握氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算。

【經(jīng)典題型】

題型一：基本概念的考查

【例1】下列化工生產(chǎn)過程所發(fā)生的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)的是（    ）

    A．用油脂制肥皂                 B．用鋁土礦制金屬鋁

C．用氯氣和消石灰制漂白粉       D．用氫氣和氮?dú)夂铣砂?/p>

【點(diǎn)撥】判斷氧化還原反應(yīng)的最基本的方法是看反應(yīng)前后有無化合價(jià)的變化。

 

題型二：氧化性、還原性強(qiáng)弱的判斷

【例2】氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化學(xué)性質(zhì)和鹵素(X2)很相似,化學(xué)上稱為擬鹵素

[如：（SCN）2＋H2O HSCN＋HSCNO]。它們陰離子所謂還原性強(qiáng)弱為:Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-.試寫出:

①(CN)2與KOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式

  

②NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反應(yīng)的離子方程式

 

【點(diǎn)撥】①(CN)2 與KOH溶液反應(yīng)，相當(dāng)于Cl2與KOH溶液反應(yīng)。

②由于陰離子還原性順序?yàn)镃l-<Br-<CN-<SCN-<I-，所以單質(zhì)氧化性順序Br2>(CN)2>(SCN)2。

 

【規(guī)律總結(jié)】氧化還原反應(yīng)的方向：由強(qiáng)到弱

強(qiáng)氧化劑+強(qiáng)還原劑――→氧化產(chǎn)物（弱氧化性）+還原產(chǎn)物（弱還原性）

            氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物

還原性：還原劑>還原產(chǎn)物

由此可判斷反應(yīng)能否進(jìn)行；比較氧化性或還原性的強(qiáng)弱

 

【強(qiáng)調(diào)1】已知反應(yīng)：①Cl2+2KBr=2KCl+Br2， ②KClO3 +6HCl=3Cl2+KCl +3H2O，③2KBrO3 +Cl2=Br2 + 2KClO3，下列說法正確的是（   ）

A．上述三個(gè)反應(yīng)都有單質(zhì)生成，所以都是置換反應(yīng)

B．氧化性由強(qiáng)到弱順序?yàn)? KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2

C．反應(yīng)②中還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為6：1

D．③中l(wèi)mol還原劑反應(yīng)則氧化劑得到電子的物質(zhì)的量為2mol

【點(diǎn)撥】該題主要考查氧化還原反應(yīng)的規(guī)律、氧化劑和還原劑的判斷、對化學(xué)計(jì)量數(shù)的理解以及得失電子守恒的簡單應(yīng)用）

 

 

題型三：氧化還原反應(yīng)方程式配平的常見題型

【例3】配平以下氧化還原反應(yīng)方程式：

  KMnO4+  H2C2O4+  H2SO4――  CO2+  K2SO4+  MnSO4+  H2O

    當(dāng)KMnO4消耗0.05mol時(shí)，產(chǎn)生的CO2的體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

 

【點(diǎn)撥】這是一題有機(jī)氧化還原反應(yīng)方程式的配平，有機(jī)氧化還原反應(yīng)方程式的配平與無機(jī)氧化還原反應(yīng)方程式相似，關(guān)鍵是正確標(biāo)定有機(jī)物中碳的化合價(jià)。為了方便地標(biāo)出碳的化合價(jià)，在遇到有機(jī)物用結(jié)構(gòu)簡式表示時(shí)，一定要把它寫成分子式。

KMnO4  +  H2C2O4­  +  H2SO4 ―― CO2  +  K2SO4  +  MnSO4  +  H2O

          ↓       ↑

         5×2      2×5

【規(guī)律總結(jié)】配平氧化還原反應(yīng)方程式，判斷氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

依據(jù)原則：氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)=還原劑化合價(jià)升高總數(shù)

方法步驟：劃好價(jià)、列變化、求總數(shù)、配系數(shù)。

 

 

題型四：有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算

【例4】在100mL溴化亞鐵溶液中通入2.24L氯氣（標(biāo)況下），則有1/3的溴離子被氧化，求原溴化亞鐵溶液的物質(zhì)的量濃度？

 

 

【點(diǎn)撥】本題重點(diǎn)考查氧化還原反應(yīng)的先后順序規(guī)律及計(jì)算

【規(guī)律總結(jié)】氧化還原反應(yīng)的典型計(jì)算：依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等，列出守恒關(guān)系式求解。

 

題型五：對一類特殊氧化還原反應(yīng)的考查。變價(jià)元素只有一種的

【例5】在一定條件下，NO跟NH3可以發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O。現(xiàn)有NO和NH3的混合物1 mol，充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物中，若經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到的N2多1.4g。

（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

（2）若以上反應(yīng)進(jìn)行完全，試計(jì)算原反應(yīng)混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量可能各是多少。

 

 

【點(diǎn)撥】6molNO還原得到3molN2，4molNH3氧化得到2molN2，兩者相差1mol N2，現(xiàn)相差1.4g，

1.4g÷28g/mol＝0.05mol，相當(dāng)于0.3molNO和NH3反應(yīng)。

【規(guī)律總結(jié)】變價(jià)元素只有一種的氧化還原反應(yīng)，在教材中和高考試題中經(jīng)常出現(xiàn)，可分為三種情況：

歧化反應(yīng)：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO      反歧化反應(yīng)：2H2S＋SO2＝3S＋2H2O

不交叉規(guī)律：

H2S＋H2SO4（濃）＝S＋SO2↑＋2H2O

 

題型六:氧化還原反應(yīng)考查的新動向

【例6】三聚氰酸可用于消除汽車尾氣中的氮氧化物（如）。當(dāng)加熱至一定溫度時(shí)，它發(fā)生如下分解：   （異氰酸，其結(jié)構(gòu)是H?N=C=O）能和反應(yīng)生成、和。

（1）寫出和反應(yīng)的化學(xué)方程式。分別指明化合物中哪種元素被氧化？哪種元素被還原？標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目?

（2）如按上述反應(yīng)式進(jìn)行反應(yīng)，試計(jì)算吸收氣體所消耗的三聚氰酸的質(zhì)量?

 

 

 

【點(diǎn)撥】首先應(yīng)根據(jù)HNCO的結(jié)構(gòu)，判斷HNCO中N的化合價(jià)。這個(gè)問題明確后，其他問題就簡單了。

【總結(jié)】該題主要考查了物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的化學(xué)鍵理論、化合價(jià)的涵義、氧化還原反應(yīng)難得基本概念、判斷氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目、配平反應(yīng)方程式和化學(xué)計(jì)算等多個(gè)知識點(diǎn)，體現(xiàn)出高考向?qū)W科內(nèi)綜合過渡的命題思想。

 

【鞏固2】將agFe、Mg合金溶解在一定量的稀硝酸中，當(dāng)合金完全溶解后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的NO氣體bL（設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO）再向反應(yīng)后的溶液中加入足量的NaOH溶液，得到沉淀。試計(jì)算該沉淀的質(zhì)量（以a、b字母表示）

 

【隨堂練習(xí)】

一、選擇題

1．下列說法正確的是（   ）

A．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性

B．金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只作還原劑，非金屬單質(zhì)只作氧化劑

C．氧化還原反應(yīng)中肯定有一種元素被氧化，另一種元素被還原

D．有單質(zhì)參加的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)

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3．在2HCHO + NaOH（濃）= HCOONa + CH3OH反應(yīng)中，HCHO        （   ）

A．僅被氧化了            B．僅被還原了

C．既被氧化，又被還原    D．既未被氧化，又未被還原

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3．下列離子中最易給出電子的是（   ）

A．Cl―     B．Cu2+       C．Fe2+     D．F―

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4．已知在酸性溶液中，下列物質(zhì)氧化KI時(shí)，自身發(fā)生如下變化 Fe3+→Fe2+；MnO4－→Mn2+；

Cl2→2Cl－；  HNO3→NO。     如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI，得到I2最多的是       （   ）

A．Fe3+      B．MnO4－    C．Cl2      D．HNO3

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5．將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)銅粉完全作用時(shí)收集到氣體（無N2O4氣體）1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則所消耗硝酸的物質(zhì)的量是                    （   ）                           

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A．0.12mol          B．0.11 mol         C．0.09 mol          D．0.08 mol

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    6．氫化鈉（NaH）是一種生氫劑，可發(fā)生如下反應(yīng)：NaH  +  H2O  ==  NaOH  +  H2↑對這一反應(yīng)的描述正確的是（  ）

A．NaH是氧化劑        B． NaH是氧化產(chǎn)物

    C．NaOH是還原產(chǎn)物     D．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是1：1

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7．在BrF3＋H2O―Br2＋HBrO3＋O2↑＋HF（未配平）化學(xué)反應(yīng)中，若有10.8g水被氧化，則被水還原的BrF3的物質(zhì)的量是(　  )：

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A、0.4mol　 　 B、0.6mol　   C、0.8mol　　　 D、0.9mol

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8．由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為11.2L，則混合物中一定含有的金屬是：(   )

 A.鋅     B.鐵      C鋁      D.鎂

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9．電視劇《西游記》中仙境美侖美奐。這些神話仙境中所需的煙幕是用NH4NO3和Zn粉按質(zhì)量比8:6.5混合放于溫?zé)岬氖蘧W(wǎng)上，使用時(shí)滴水?dāng)?shù)滴即產(chǎn)生大量的白煙，又知發(fā)生反應(yīng)后有N2和水生成。有關(guān)的說法中正確的是     （      ）                     

A.水起著溶解NH4NO3，發(fā)生吸熱現(xiàn)象以啟動反應(yīng)的作用

B.每還原1molNO3-需氧化1molZn和1molNH4+

C. 成煙物質(zhì)是兩性氧化物小顆粒

D. 成煙物質(zhì)是小鋅粒，它由NH4NO3反應(yīng)加熱而蒸出

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10．從含硒（Se）的廢料中提取硒的方法之一是：用硫酸和硝酸處理廢料，獲得亞硒酸和少量硒酸，再與鹽酸共熱，硒酸轉(zhuǎn)化為亞硒酸：2HCl+H2SeO4=H2SeO3+Cl2+H2O然后向亞硒酸中通入SO2，生成粗硒。進(jìn)一步提純時(shí)，可往熔融的粗硒中通入氧氣，使生成的氧化硒揮發(fā)，再轉(zhuǎn)變成亞硒酸，還原為單質(zhì)硒。

根據(jù)上述信息，回答下列兩題：

（1）       對鹽酸與硒酸反應(yīng)的下述判斷中，正確的是                           

A.該反應(yīng)是強(qiáng)酸制取弱酸的復(fù)分解反應(yīng)       B.硒酸發(fā)生氧化反應(yīng)

C.硒酸有強(qiáng)氧化性                         D.鹽酸在反應(yīng)中是氧化劑

（2）       對SeO2和SO2及它們的水溶液，下列敘述不正確的是                 

A.SeO2和SO2均是酸性氧化物           B.SeO2和SO2均屬于分子晶體類型

C.亞硫酸氧化性弱于亞硒酸             D.SO2與亞硒酸反應(yīng)的物質(zhì)的量比為1:1

（3）下列敘述正確的是              

A.H2SeO3氧化性強(qiáng)于HNO3    　　 B.亞硒酸氧化性強(qiáng)于H2SO3

C.二氧化硒的還原性強(qiáng)于二氧化硫   D.析出1mol硒，需H2SeO3、SO2各1mol

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二、填空題

11.一個(gè)完整的氧化-還原反應(yīng)式可以折寫成兩個(gè)“半反應(yīng)”，一個(gè)是氧化反應(yīng)，另一個(gè)是還原反應(yīng);如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+拆寫的結(jié)果是：氧化反應(yīng)：Cu-2e=Cu2+;還原反應(yīng)：Fe3++e=Fe2+，據(jù)此，請將反應(yīng)3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO拆寫成兩個(gè)“半反應(yīng)”式：

                                                 

                                                 

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12. 有一種稀有氣體化合物六鉑氟酸氙XePtF6，研究報(bào)告指出：“關(guān)于XePtF6的電價(jià)有Xe2+[PtF6]2-、Xe+[PtF6]-兩種可能，巴特列用不可能參加氧化還原反應(yīng)的五氟化碘作溶劑，將XePtF6溶解，然后在此溶液中加入RbF可得到RbPtF6；加入CsF可得到CsPtF6，這些化合物都不溶于CCl4等非極性溶劑�！痹嚮卮穑�
   （1）XePtF6中各元素的化合價(jià)分別是     、     、     。
   （2）XePtF6是        （離子、共價(jià)）化合物。
   （3）寫出Xe與PtF6反應(yīng)生成XePtF6的反應(yīng)式                      。而且O2與PtF6可發(fā)生類似反應(yīng)，其反應(yīng)式是                         ，上述兩反應(yīng)屬（   ）
      A、均為氧化還原反應(yīng)       B、均為非氧化還原反應(yīng)
      C、前者是氧化還原反應(yīng)，后者是非氧化還原反應(yīng)
    13．在氯氧化法處理含CN－的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽（其毒性僅為氰化物的千分之一），氰酸鹽進(jìn)一步被氧化為無毒物質(zhì)。

（1）某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg / L�，F(xiàn)用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應(yīng)（其中N均為－3價(jià)）：

KCN＋2KOH＋Cl2 → KOCN＋2KCl＋H2O

被氧化的元素是  __________     。

（2）投入過量液氯，可將氰酸鹽進(jìn)一步氧化為氮?dú)狻Ｕ埮淦较铝谢瘜W(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目：

   KOCN＋   KOH＋   Cl2 →    CO2 ＋    N2 ＋    KCl ＋    H2O

（3）若處理上述廢水20L，使KCN完全轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)，至少需液氯        g。

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14．實(shí)驗(yàn)室為監(jiān)測空氣中汞蒸氣的含量；往往懸掛涂有CuI的濾紙，根據(jù)濾紙是否變色或顏色發(fā)生變化所用去的時(shí)間來判斷空氣中的含汞量，其反應(yīng)為：4CuI＋Hg→Cu2HgI4＋2Cu

（1）上述反應(yīng)產(chǎn)物Cu2HgI4中，Cu元素顯       價(jià)。

（2）以上反應(yīng)中的氧化劑為      ，當(dāng)有1molCuI參與反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子     mol。

（3）CuI可由Cu2＋與I－直接反應(yīng)制得，請配平下列反應(yīng)的離子方程式。

  Cu2＋＋  I－→  CuI＋  I3－

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15.某元素的氧化物很多，其中常見的有A、B兩種。

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（1）A為黃綠色氣體，氧含量為47.44%,可用于漂泊木漿和水處理，A在液態(tài)和濃縮的氣態(tài)時(shí)具有爆炸性，該氣體為                   

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（2）B為黃棕色氣體，氧含量為18.41%，當(dāng)加熱或遇電火花時(shí)會發(fā)生爆炸，該氣體為      

（3）你認(rèn)為這兩種氣體是否可以在防SARS中作為消毒劑？              （A、都可以

B、都不可以   C、只有氣體A可以  D、只有氣體B可以）

（4）寫出氣體A與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式                                           

由于工業(yè)上大量使用的A具有爆炸性，A適宜存放在      （填“酸”或“堿”）性溶液中。

（5）用SO2還原X的＋5價(jià)的鹽，可制得A，寫出該反應(yīng)的離子方程式                     

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三、計(jì)算題

16．將10g鐵粉置于40mL HNO3溶液中，微熱，反應(yīng)過程中隨著硝酸濃度的降低，生成氣體的顏色由紅棕色逐漸變?yōu)闊o色，充分反應(yīng)后共收集到1.792L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的混合氣體(NO2、NO)，溶液里還殘留4.4g固體。

（1）求該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的質(zhì)量比。

（2）求理論上原硝酸的物質(zhì)的量濃度。

（3）求混合氣體中NO2、NO的體積比。

（4）寫出上述反應(yīng)的總的化學(xué)方程式。

 

 

 

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17.Fe、Fe2O3和CuO組成的混合物投入110mL 4mol/L的鹽酸中，充分反應(yīng)后，生成H2896mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），溶液中除尚留有1.28g固體外全部是FeCl2，過濾后將濾液稀釋至200mL，從中取出50ml，逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，當(dāng)加到20mL時(shí)，開始出現(xiàn)沉淀，求混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？

 

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