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1专题二：氧化还原反应例1.常温下，在下列溶液中发生如下反应：①16H+十10Z—十2XO4—=2x2+十5Z2十8H2O②2A2++B2=2A3+十2B—③2B—十Z2=B2十2Z—由此判断下列说法错误的是()A．反应Z2十2A2+=2A3+十2Z—可以进行B．Z元素在①③反应中均被还原C．氧化性由强到弱的顺序是XO4—、Z2、B2、A3+D．还原性由强到弱的顺序是A2+、B—、Z—、X2+解析：根据规律，在同一反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，得出：氧化性XO4—＞Z2＞B2＞A3+，还原性A2+＞B—＞Z—＞X2+。答案：B二、氧化还原反应的相关计算原理是：氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。例2.硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水.反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是()A.1:3B.2:3C.1:1D.4:3解析：首先判断氧化产物是氮气，还原产物是二氧化硫。每生成1摩尔氮气需要失去6摩尔电子，每生成1摩尔二氧化硫需要得到2摩尔电子。根据得失电子相等的原理，氧化产物和还原产物的物质的之比应为1:3。答案：A。三、氧化还原反应方程式的配平1.常见配平方法例3.由硫可制得多硫化钠Na2Sx，x值一般为2—6，已知Na2Sx与NaClO反应的化学方程式如下：例4.在氯氧化法处理含CN-的废水过程中，液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一)，氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。(1)某厂废水中含KCN，其浓度为650mg·L-1现用氯氧化法处理，发现如下反应(其中N均为-3价)：KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O被氧化的元素是_________。(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，并标出电子转移方向和数目：KOCN+KOH+Cl2→C02+N2+______KCl+______H2O解析:(1)在反应KCN+2KOH+C12→KOCN+2KCl+H20中，碳元素的化合价从+2上升到+4，失电子被氧化。(2)从：KCN+KOH+C12→CO2+N2+KCl+H20可知，N、C两元素的化合价从-3、-2分别升至0、+4，而C1元素的化合价从0降至-1，根据氧化还原反应中元素化合价升降数相等的规律，即可配得2KCN+4KOH+3C12→2C02+N2+6KCl+2H20答案:(1)碳(或C)；(2)2；4、3、2、1、6、2(3)自身氧化还原反应方程式的逆向配平法例如：配平Cl2+KOH——KCl+KClO3+H2O2[过关训练]一、单项选择题1.在含有Cu(NO3)3、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是()A．MgB．CuC．AgD．H22.某温度下，将氯气通入NaOH溶液中，反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液，经测定ClO﹣与ClO3﹣的浓度之比为1︰3，则氯气与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为()A.21︰5B.11︰3C.3︰1D.4︰13.向50mL18mol·L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热.充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量()A.小于0.45molB.等于0.45molC.在0.45mol和0.90mol之间D.大于0.90mol4.已知KMnO4和H2O2在一定条件下恰好完全反应，则其离子方程式应为（）A．2MnO4-+H2O2+6H+=2Mn2++3O2↑+4H2OB．2MnO4-+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2OC．2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2OD．2MnO4-+7H2O2+10H+=2Mn2++5O2↑+12H2O5.某金属硝酸盐受热分解的产物为金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成二氧化氮和氧气的物质的量之比为8:1，则金属元素在反应过程中化合价的变化是（）A升高B降低C不变D无法确定6.根据离子反应：N2H5+＋4Fe3+＝4Fe2+＋aY＋……（a是配平后的计量数），判断该反应的氧化产物是()A．H2B．NH3C．N2D．Fe2+9.已知有如下反应：①2Fe3++2I—=2Fe2++I2②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br—③2Fe(CN)64—+I2=2Fe(CN)63—+2I—，试判断氧化性强弱顺序正确的是（）A.Fe3+＞Br2＞I2＞Fe(CN)63—B.Br2＞I2＞Fe3+＞Fe(CN)63—C.Br2＞Fe3+＞I2＞Fe(CN)63—D.Fe(CN)63—＞Fe3+＞Br2＞I210.根据反应式：①2Fe3++2I-=2Fe2++I2，②Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+，可判断出离子的还原性从强到弱的顺序是()A．Br-、Fe2+、I-B．I-、Fe2+、Br-C．Br-、I-、Fe2+D．Fe2+、I-、Br-12.用Na2SO3还原MnO4-，如果还原含有2.4×10-3molMnO4-的溶液时，消耗30mL0.2mol/LNa2SO3溶液，则Mn元素在还原产物中的化合价是（）A.+1B.+2C.+4D.+513.一定条件下，在一个具有活塞的密闭容器中充入NH3和Cl2，恰好反应完全，若反应生成物中只有N2和HCl气体，则反应前后的气体体积比为（）A.5：7B.7：5C.7：11D.11：715.某金属单质跟一定浓度的HNO3反应生成二价阳离子，假定只产生单一的还原产物，当参加反应的单质与被还原的HNO3的物质的量之比为2：1，还原产物是（）A.NO2B.NOC.N2OD.N216.用48mL0.1mol·L-的FeSO4溶液，恰好还原2.4×10-3mol[RO(OH)2]+离子，则R元素的最终价态为（）A．+2B．+3C．+4D．+517.有一种生产碘的方法，是用亚硫酸氢钠和碘酸钾反应制备，每还原出1mol碘理论上需3用去亚硫酸氢钠()A.1molB.2molC.3molD.5mol18.Fe3O4粉末能与稀HNO3反应生成硝酸铁和一种无色气体，当溶解1molFe3O4时，被还原硝酸的物质的量为()A.molB.molC.1molD.3mol三、非选择题填空43.0.1molCu2S与HNO3反应，若生成Cu(NO3)2、NO、S、H2O，则参加反应的硝酸中，未被还原的硝酸是mol。44.某化学反应的反应物和产物如下：KMnO4＋KI＋H2SO4→MnSO4＋I2＋KIO3＋K2SO4＋H2O(1)该反应的氧化剂是____________。(2)如果该反应方程式中I2和KIO3的化学计量数都是5①KMnO4的化学计量数是________________②在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目KMnO4+KI+H2SO4→(3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是________________________________________________________________。45.配平以下氧化还原反应方程式当KMnO4消耗0.05mol时，产生的CO2的体积为________L。(标准状况)。46.铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它有强氧化性，本身在反应中被还原为Fe3+离子。(1)配平制取铁酸钠的化学方程式：反应中_______元素被氧化，转换电子总数为_______。(48.实验室为监测空气中汞蒸气的含量；往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为：4CuI＋Hg→Cu2HgI4＋2Cu（1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显价。（2）以上反应中的氧化剂为，当有1molCuI参与反应时，转移电子mol。（3）CuI可由Cu2＋与I－直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式。Cu2＋＋I－→CuI＋I3－实验49.（1）某反应池中，发生“生物硝化过程”，如果不考虑过程中硝化细菌的增殖，其净反应如下式所示：①配平上面化学方程式，将系数填入方框中。②将铵态氮中的1mg氮转化成硝酸根中的氮，需氧气多少毫克？③为什么在反应中需要不断添加碱？（2）3级反应池中发生的“生物反硝化过程”，通常需要外加甲醇，净反应如下所示：4配平上面化学方程式，将系数填入方框中。50.已知反应：2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,2Fe3++2I-=2Fe2++I2。现有含Br-、I-的盐溶液，欲只将其中的碘元素提取出来，而将Br-留在溶液中，在下面所给的试剂中，必须使用的是___________,其理由是__________________________________。供选试剂：①氯水；②FeCl3溶液；③KI溶液；④酒精；⑤CCl4；⑥溴水⑦碘水；⑧稀硫酸。计算推断题52.为了测量水中有机物等还原性污染物的含量，通常把1L水样与强氧化剂完全作用时消耗氧化剂的量，折算成以氧气为氧化剂时的质量(O2mg·L—1)来表示。称为该水样的化学耗氧量(COD)。我国明文规定：COD＞500mg·L—1的污水不得直接排放。为了测定某工业废水的COD，实验如下：量取废水样品20.00mL，加入0.100mol·L—1KMnO4溶液10.00mL和少量稀H2SO4，在一定条件下充分反应后，再用0.200mol·L—1的草酸钠(Na2C2O4)溶液滴定过量的KMnO4，达到滴定终点时消耗Na2C2O4溶液11.00mL。(1)写出酸性介质中KMnO4(被还原为Mn2+)与Na2C2O4(被氧化为CO2)反应的离子方程式_________________________________________________________。(2)计算该水样的COD。【例1】在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为A．1︰1︰lB．2︰2︰1C．2︰3︰lD．4︰3︰2【例2】在含有0.078molFeSO4的溶液中通入0.009molCl2，再加入含有0.01molX2O72−的溶液后，Fe2+恰好完全转化为Fe3+，则反应后X元素的化合价为A.+2B.+3C.+4D.+55选择题12345678910CDACACABCB11121314151617181920CBADCBDACDBC三、非选择题43.0.4mol44.(1)KMnO4(2)①8②(3)该反应式含两种氧化产物，两者的比例和氧化剂的用量都可发生变化45.2,5,3,10,1,2,8。5.6L46.(1)2，16，3；2，6，6，8。Fe（或铁）6e—(2)还原产物Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体，吸附水中杂质47.①I—②cmol③Fe2+④2(c—a)mol⑤Br—⑥(2c—3a—b)mol48（1）＋1（2）CuI0.5（3）252149（1）①12﹣121②4.57mg③反应时产生H+，而本反应要求溶液保持碱性。（2）50.②⑤；因为氧化性Br2﹥Fe3+﹥I2，还原性I-﹥Fe2+﹥Br-必须选择FeCl3将I-氧化成I2，而将Br-保留在溶液中，进一步分离是根据I2在CCl4中溶解度大于其在水中的溶解度，故可用CCl4将I2萃取出来。51.（1）NO2：2.24L；NO：4.48L（2）0.3mol（3）10.8g52.（1）2MnO4—+5C2O42—+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O（2）240mg·L—1（2）2MnO4—+5C2O42—+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O2mmol5mmoln(KMnO4)11mL×0.2mol/L求得n(KMnO4)=0.88mmol所以，20mL水样消耗KMnO4为10.00mL×0.100mol/L—0.88mmol=0.12mmol4MnO4—～5O24mmol160mg0.12mmolm(O2)求得m(O2)=4.8mg