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第5讲氧化还原反应112考点1有关氧化还原反应的概念氧化还原反应的分析要掌握如下原则：1．从化合价变化入手，准确判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。2．氧化性、还原性的强弱是判断反应能否发生及反应先后顺序的依据。3．对于一个氧化还原反应，有化合价升高必然有化合价降低，升高总数等于降低总数。4．升降总数相等(氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数)是氧化还原方程式配平和计算的依据。31例1实验室为监测空气中汞蒸气的含量，通常悬挂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量，其反应为：4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu。以下有关说法正确的是()A．上述反应的产物Cu2HgI4中，Hg的化合价为+2B．上述反应中CuI既是氧化剂，又是还原剂C．上述反应中Hg与Cu均发生氧化反应D．上述反应中生成64gCu时，转移的电子数为2×6.02×1023A41【解析】由于CuI中碘元素和铜的化合价分别为+1和-1价，而产物中铜元素显0价，铜共降低化合价两价。汞必然升高两价。所以，在Cu2HgI4中碘显-1价，汞显+2价，则铜显+1价。【点评】化合价变化是氧化还原反应分析的关键。升降是判断还原剂氧化剂、氧化产物还原产物以及被氧化被还原的依据。而升降的数量则是计算的依据。51考点2氧化性、还原性强弱的比较物质氧化性、还原性强弱比较方法1．根据氧化还原反应方程式强还原剂(A)+强氧化剂(B)===弱氧化产物(a)+弱还原产物(b)则氧化性：B＞a，还原性：A＞b氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性则越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性则越弱。612．根据金属活动性顺序表在金属活动性顺序表中，位置越靠前，其还原性就越强，其阳离子的氧化性就越弱。713．根据元素周期表同周期元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱；同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。4．根据反应的难易程度氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低)，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时，条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大，则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强；815．其他条件一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。如高锰酸钾在酸性条件下氧化性要强于中性和碱性条件。注意：(1)物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。如：Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na＞Mg＞Al；浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱依次为：浓HNO3＞稀HNO3；(2)同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。91例2已知反应：①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2；②2FeCl2+Cl2===2FeCl3；③I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI。下列粒子的还原能力由强到弱顺序正确的是()A．I-Fe2+Cl-SO2B．Cl-Fe2+SO2I-C．Fe2+I-Cl-SO2D．SO2I-Fe2+Cl-D101【解析】【点评】利用氧化还原反应判断物质氧化性、还原性的强弱是常见题型。比较氧化性强弱抓氧化性和氧化产物。比较还原性强弱抓还原剂和还原产物。111考点3氧化还原反应的配平与计算1．配平依据原则：在氧化还原反应中，元素得电子的总数=元素失去电子的总数或化合价升高的总数=化合价降低的总数2．配平方法：一标二列三求四配五观六查具体地说，就是标出反应前后元素的化合价、列出化合价的升降情况、求化合价升降的最小公倍数、根据所求的最小公倍数配出化合价发生变化的物质的系数、用观察法配出所含元素化合价未发生变化的物质的系数、用质量守恒和电荷守恒检查所配结果是否正确。121例：____KMnO4+____HCl——____KCl+____MnCl2+____Cl2↑+____H2O化学计量数为：2、16、2、2、5、81313．氧化还原反应比较典型的计算有：求氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂或还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看，有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比，计算并确定产物。题目解答的方法思路是：首先根据氧化剂与还原剂的质量比求出物质的量之比，分析判断可能的情况，然后再由得失电子数守恒列式求出化合价的变化，即可写出产物的分子式。141例3某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是__________。(2)已知0.2molKBrO3在反应中得到1mol电子生成X，则X的化学式为__________。(3)根据上述反应可推知__________。a．氧化性：KBrO3＞H3AsO4b．氧化性：H3AsO4＞KBrO3c．还原性：AsH3＞Xd．还原性：X＞AsH3AsH3Br2ac151(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：【答案】如下161【解析】(1)根据氧化还原反应原则，当KBrO3在反应中得到电子作氧化剂时，必有元素化合价升高失去电子，分析给定物质只能是AsH3。(2)由0.2molKBrO3在反应中得到1mol电子即1molKBrO3在反应中得到5mol电子，则溴元素价态由+5→0，可推知其还原产物为单质溴。(3)依据氧化还原反应原理是由强氧化剂和强还原剂反应生成弱氧化剂和弱还原剂判定。(4)该反应元素价态变化是Br由+5→0、As由-3→+5，配平反应5AsH3+8KBrO3+4H2SO4===4K2SO4+5H3AsO4+4Br2+4H2O，转移40mol电子。171【点评】氧化还原反应的分析过程中，要抓住①有升必有降(有还原剂必有氧化剂)，过好氧化还原反应方程式书写中的物质关；②升与降(电子失与得)必相等，过好配平关和计算关。181氧化还原反应方程式的书写是中学化学中的难点与重点。如何才能做到书写正确，第一要熟练掌握相关物质的通性和特性，保证物质书写正确。不能因为要保证反应前后同种元素的原子个数相等而随便书写如H2、O2等物质。第二，在书写物质的同时要思考该物质的典型性质和元素的化合价，这样等物质写完，元素的化合价升降及数目也就清楚了，这样再利用化合价升降相等及相应的技巧配平该反应就容易了。19120CD1.(2011·上海卷)氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr相比较，水的作用不相同的是(双选)()A．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑B．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3C．2F2＋2H2O===4HF＋O2D．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑211【解析】反应Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr中，水既非氧化剂又非还原剂。A中水既非氧化剂又非还原剂；B中水既非氧化剂又非还原剂；C中水作还原剂；D中水作氧化剂。2212.化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知：氧化还原反应：2FeCl3＋2HI===2FeCl2＋I2＋2HCl2Co(OH)3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋6H2O2Fe(OH)2＋I2＋2KOH===2Fe(OH)3＋2KI3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O复分解反应：2HSCN＋K2CO3===2KSCN＋CO2↑＋H2OKCN＋CO2＋H2O===HCN＋KHCO3231A热分解反应：4NaClO=====△3NaCl＋NaClO4NaClO4=====△NaCl＋2O2↑下列说法不正确的是()A．氧化性(酸性溶液)：FeCl3Co(OH)3I2B．还原性(碱性溶液)：Fe(OH)2I2KIO3C．热稳定性：NaClNaClO4NaClOD．酸性(水溶液)：HSCNH2CO3HCN241【解析】根据氧化还原反应方程式中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物，所以，氧化性(酸性溶液)：Co(OH)3Fe3＋I2，A选项错；还原性(碱性溶液)：Fe(OH)2I2KIO3，B选项正确；C选项，根据在热分解反应中稳定性弱的物质容易分解生成对应的稳定性强的物质，C正确；D选项，根据在复分解反应中强酸制取弱酸的原则，酸性(水溶液)：HSCNH2CO3HCN，正确。2513.(2011·全国卷Ⅱ)某含铬废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是()A．消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)molB．处理废水中的物质量为molC．反应中发生转移的电子数为3nxmolD．在FeO·FeyCrxO3中3x=y2-27CrO2-27CrOA261【解析】由铬元素守恒知废水中的物质量为mol，反应中发生转移的电子数为6×mol=3nxmol。由得失电子守恒知y=3x，而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×(1+y)mol=n(3x+1)mol，因此选项A是错误的。2-27CrOn2xn2x271B4.向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气，溶液中某些离子的物质的量变化如下图所示。已知：2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。则下列有关说法中，不正确．．．的是()A．还原性：I－Fe2＋Br－B．原混合溶液中FeBr2的物质的量为6molC．当通入2molCl2时，溶液中已发生的离子反应可表示为：2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－D．原溶液中：n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3281【解析】因为还原性I－Fe2＋Br－，所以通入的Cl2先与I－反应，随后与Fe2＋反应，最后与Br－反应。从图上可以看出，n(I－)＝2mol，n(Fe2＋)＝4mol，n(Br－)＝6mol。原混合溶液中FeBr2的物质的量为3mol，当通入2molCl2时，I－消耗1molCl2，剩余的1molCl2与Fe2＋反应，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－。291B5.R2O8n－在一定条件下可以把Mn2＋氧化成MnO4－，若反应中R2O8n－变为RO42－，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2，则n值为()A．1B．2C．3D．4301B6.已知：①2BrO3－＋Cl2===Br2＋2ClO3－②5Cl2＋I2＋6H2O===2HIO3＋10HCl③ClO3－＋5Cl－＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O下列物质按氧化性由强到弱顺序排列正确的是()A．Cl2BrO3－ClO3－IO3－B．BrO3－ClO3－Cl2IO3－C．ClO3－BrO3－IO3－Cl2D．BrO3－Cl2ClO3－IO3－311【解析】本题考查氧化性强弱比较。氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，从①知，氧化性BrO3－ClO3－，从②知，Cl2IO3－，从③知，ClO3－Cl2，由不等式的传递性可知B项正确。3217.焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈。发生的反应体系中共有六种物质：NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。__________________________________________(1)根据题意，可判断出X是______(写化学式