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1专题四氧化还原反应【考纲要求】1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移，了解常见的氧化还原反应。2.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。考点一准确理解氧化还原反应的概念理清知识线索题组一氧化还原反应及概念的正误判断1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1)因为Fe3＋具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3＋(×)(2)化合反应均为氧化还原反应(×)(3)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应(×)(4)Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应(×)题组二“陌生”反应中有关概念的判断2．(2012·上海，20改编)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为2CuFeS2＋O2―→Cu2S＋2FeS＋SO2下列说法正确的是()A．SO2既是氧化产物又是还原产物B．CuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化C．每生成1molCu2S，有4mol硫被氧化D．每转移1.2mol电子，有0.2mol硫被还原3．(2013·上海，18改编)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3＋2KNO3―→K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol，则下列判断正确的是()A．生成40.0LN2(标准状况)B．有0.250molKNO3被氧化C．转移电子的物质的量为1.25molD．被还原的N原子的物质的量为3.75mol方法思路理解概念抓实质，解题应用靠特征，即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关的概念，2而在实际解题过程中，应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、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。考点二氧化还原反应的基本规律及应用1．性质强弱规律物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从“热冷”(温度)、“浓稀”(浓度)、“易难”(反应条件、剧烈程度)，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断“剂物”(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)。2．反应先后规律3．价态归中规律即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能相交。如：KClO3＋6HCl===3Cl2＋KCl＋3H2O，氧化剂KClO3，还原剂HCl，氧化产物Cl2，还原产物Cl2。4．邻位价态规律氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态如：(1)Cl－被氧化成Cl2，而不是更高价态氯元素。(2)S2－一般被氧化为S，S单质一般被氧化成SO2。(3)ClO－、ClO－3作氧化剂时，一般被还原成Cl2，而不是Cl－。5．电子守恒规律对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒，列出守恒关系求解，即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。题组集训题组一性质强弱规律的应用1．(2013·上海，16)已知氧化性Br2＞Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：aFe2＋＋bBr－＋cCl2―→dFe3＋＋eBr2＋fCl－下列选项中的数字与离子方程式的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是()A．243226B．021012C．201202D．2222142．有Fe2＋、NO－3、Fe3＋、NH＋4、H＋和H2O六种粒子，属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述不正确的是()A．氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶83B．该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化C．每1molNO－3发生氧化反应，转移8mole－D．若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋3．向FeI2溶液中不断通入Cl2，溶液中I－、I2、IO－3、Fe2＋、Fe3＋等粒子的物质的量随n(Cl2)∶n(FeI2)变化的曲线如图所示。已知：2Fe3＋＋2I－===I2＋2Fe2＋。请回答下列问题：(1)指出图中折线E和线段C所表示的意义：折线E表示________；线段C表示________。(2)写出线段D所表示的反应的离子方程式：_________________________________。(3)当n(Cl2)∶n(FeI2)＝6.5时，溶液中n(Cl－)∶n(IO－3)＝________。答案(1)n(Fe3＋)随n(Cl2)∶n(FeI2)变化的情况n(IO－3)随n(Cl2)∶n(FeI2)变化的情况[来源:学.科.网](2)Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－(3)6.5规律总结正确运用有关氧化性、还原性强弱的比较规律，对于提高解题能力有很大帮助。有关物质的氧化性或还原性的比较可以从多个角度进行考查，涉及的知识面很广，常考的判断依据：(1)根据金属活动性顺序比较，①金属活动性顺序：金属单质的还原性从K→Au逐渐减弱，其对应离子的氧化性从K＋→Au2＋逐渐增强。②非金属活动性顺序：一般某元素的非金属性越强，对应单质的氧化性越强，对应非金属离子的还原性越弱。(2)根据原电池两极和电解池两极的放电顺序进行判断。原电池中，活动性较强的金属作负极，活动性较弱的金属作正极；电解池中，阳极上物质的放电顺序即为对应物质还原性次序，阴极上的阳离子放电顺序即为阳离子氧化性次序。题组二守恒规律的灵活应用4．U常见化合价有＋4和＋6，硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可发生如下分解：[UO2(NO3)2]―→UxOy＋NO2↑＋O2↑(未配平)，将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是()A．UO2B．2UO2·UO3C．UO3D．UO2·2UO35．(2013·四川理综，7)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g·mL－1、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol·L－1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。下列说法不正确的是()A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶14B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol·L－1C．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D．得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL6．(2013·上海，22)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体VL(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu2＋和SO2－4)加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO12.0g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，则V可能为()A．9.0LB．13.5LC．15.7LD．16.8L方法技巧氧化还原反应方程式的配平可依据“得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒”顺利解答，有关氧化还原反应化学方程式的配平应掌握：(1)配平步骤标变价→列变化→求总数→配系数→细检查。(2)配平方法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：对于自身氧化还原反应或反应物只有一种，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)的化学式和计量系数。考点三对氧化还原反应的深度思考在《新课标》高考中，氧化还原反应的考查往往渗透到综合实验(如中和滴定实验)、工业流程制备中，增大了试题的灵活度和难度。题组集训题组一氧化还原反应在综合实验中的应用1．(2012·江苏，18)硫酸钠过氧化氢加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1.7700g样品，配制成100.00mL溶液A。②准确量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.5825g。③准确量取25.00mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.02000mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO－4＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑(1)已知室温下BaSO4的Ksp＝1.1×10－10，欲使溶液中c(SO2－4)≤1.0×10－6mol·L－1，应保持溶液中c(Ba2＋)≥__________mol·L－1。(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO－4被还原为MnO2，其离子方程式为5________________________________________________________________________。(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。题组二在工业制备中的应用2．(2013·福建理综，24)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。[来源:学|科|网Z|X|X|K](1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4等杂质。某次除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的________________(填化学式)，至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO2－4，其原因是________________________________[已知：Ksp(BaSO4)＝1.1×10－10、Ksp(BaCO3)＝5.1×10－9]。②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有____________(填化学式)，发生器中生成ClO2的化学方程式为________________。(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：__(D)__＋24NaClO3＋12H2SO4===ClO2↑＋CO2↑＋18H2O＋________(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN－氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl－。处理含CN－相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的______倍。专题突破训练1．事实上，许多氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2＋SO2===Na2SO4,2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2，据此你认为下列反应方程式中不正确的是()A．Na2O2＋N2O3===NaNO2＋NaNO3B．Na2O2＋2NO2===2NaNO2＋O2C．Na2O2＋N2O4===2NaNO3D．2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O22．ClO2是一种杀菌消毒效率高的水处理剂，实验室可通过以下反应制得：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法中不正确的是()A．ClO2是还原产物B．1molKClO3参加反应，失去电子为1molC．H2C2O4在反应中被氧化D．H2C2O4的还原性大于ClO2的还原性3．amolFeS与bmolFe3O4投入到VLcmol·L－1的硝酸溶液中恰好完全反应，假设只产生NO气体。所6得澄清溶液的成分是Fe(NO3)3和H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸为()A．(a＋3b)molB.3cV－9a－b3molC.9a＋b3molD．(cV－3a－9b)mol4．金属钛(Ti)性能优越，被称为继铁、铝后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为aTiO2＋bC