搜索
第五节氧化还原反应规律及应用考纲要求1．熟悉常见元素的化合价。能根据化学式判断元素的化合价。2．掌握常见氧化还原反应的配平。3．掌握常见氧化还原反应的相关计算。4．理解质量守恒定律。1氧化还原反应“三大规律”的应用2氧化还原反应方程式的配平与书写3综合演练提能——课堂巩固练4综合演练提能——课下提能练目录CONTENTS考点一氧化还原反应“三大规律”的应用规律一守恒规律对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——得失电子守恒。即反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等进行计算。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程。只要中间过程中电子没有损耗，就可找出反应的始态和终态，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。其解题流程为对点训练1．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2ROn－4＋3Cl－＋5H2O。则ROn－4中R的化合价是()A．＋3B．＋4C．＋5D．＋6解析：该氧化还原反应中，Cl元素由＋1价降至－1价，设ROn－4中R为x价，R(OH)3中R为＋3价，根据氧化还原反应中化合价升降总数相同，有2×(x－3)＝3×[＋1－(－1)]，解得x＝＋6。2．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为()A．2B．3C．4D．5解析：Na2Sx－2/x―→xNa2SO4＋6，NaClO＋1―→NaCl－1根据得失电子守恒可得：6－－2x·x＝16×2解得x＝5。3．足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12LO2(标准状况)混合后通入水中，气体被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5mol·L－1H2SO4溶液100mL，则继续溶解的Cu的质量为()A．6.4gB．9.6gC．19.2gD．24g解析：设溶解Cu的物质的量为x，Cu失去2x电子被N元素得到形成氮的氧化物，这些氧化物再与O2、H2O反应生成HNO3，则2x＝1.12L22.4L·mol－1×4x＝0.1mol所以溶液中NO－3的物质的量为0.2mol；3Cu＋8H＋＋2NO－3===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O1mol0.2molH＋过量，所以继续溶解Cu的质量为0.2mol2×3×64g·mol－1＝19.2g。规律二转化规律(1)价态归中规律①含义：含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化遵循“高价＋低价→中间价”，而不会出现交叉现象。例如，H2S与浓硫酸的反应：()√()×②应用：根据化合价判断氧化还原反应体系中的氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物及电子转移的数目，判断同种元素不同价态的物质之间反应的可能性。(2)歧化规律同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时，该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态＋低价态”，不会出现“一边倒”的现象，即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。如：对点训练4．已知歧化反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，下列说法正确的是()A．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2C．1molNO2与足量水反应转移电子个数为2NAD．每生成22.4LNO，有2molNO2被氧化解析：由可得，反应中氧化产物(HNO3)与还原产物(NO)的物质的量之比为2∶1，A错误；氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，B正确；1molNO2与足量水反应转移电子个数为23NA，C错误；由于未指明是否为标准状况，故无法计算22.4LNO的物质的量，D错误。5．(2018·南京调研)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：①G―→Q＋NaCl②Q＋H2O――→电解X＋H2③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()A．G、Y、Q、Z、XB．X、Z、Q、G、YC．X、Z、Q、Y、GD．G、Q、Y、Z、X解析：由①得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和－1价的Cl之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。规律三强者优先规律在浓度相差不大的溶液中：(1)同时含有几种还原剂时―――――→加入氧化剂将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如在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―――――→加入还原剂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Fe粉，因为氧化性Fe3＋＞Cu2＋，所以Fe粉先与Fe3＋反应，然后再与Cu2＋反应。对点训练6．向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后，再向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，若只从反应顺序角度考虑反应情况，则下列叙述不正确的是()A．通入氯气后的溶液中一定不存在I－B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋全部被氧化C．原溶液中的Br－可能被氧化D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液充分振荡、静置、分液，下层溶液呈紫红色溶液中离子的还原性强弱顺序为I－Fe2＋Br－。A项，溶液变为红色说明Fe2＋被氧化成Fe3＋，则I－全部被氧化，故溶液中一定不存在I－，正确；B项，Fe2＋可能全部被氧化，也可能是部分氧化，错误；C项，溶液变为红色只能说明Fe2＋被氧化成Fe3＋，而Br－可能被氧化，正确；D项，根据题意知有I2生成，I2易溶于有机溶剂，则下层溶液呈紫红色，正确。7．已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3＋和Cr3＋。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3＋的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是()A．图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7B．图中BC段发生的反应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2C．开始加入的K2Cr2O7为0.25molD．K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为1∶3A项，根据图像，AB段Fe3＋的物质的量不变，说明Fe3＋没有参加反应，则AB段应为K2Cr2O7和KI的反应，K2Cr2O7为氧化剂，正确；B项，在BC段Fe3＋的物质的量逐渐减小，说明Fe3＋和I－反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，正确；C项，根据得失电子守恒可得反应的关系式为K2Cr2O7～6Fe3＋～6I－，共消耗的n(I－)＝1.5mol，则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为1.5mol×16＝0.25mol，正确；D项，根据方程式2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2可知，在BC段反应消耗KI物质的量是0.9mol，则n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝0.9mol，K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为0.25mol∶0.9mol＝5∶18，错误。真题验收1．(2015·全国卷Ⅱ改编)用ClO2处理过的饮用水会含有一定量的亚氯酸盐。若要除去超标的亚氯酸盐，下列物质最适宜的是()A．明矾B．碘化钾C．盐酸D．硫酸亚铁解析：亚氯酸盐具有氧化性，明矾不能被氧化，碘化钾被氧化成I2，盐酸被氧化成Cl2，因此，若要除去超标的亚氯酸盐，最适宜的是硫酸亚铁，且产生的氧化产物Fe3＋能净水。2．(2014·上海高考)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50mg，则()A．被氧化的砒霜为1.98mgB．分解产生的氢气为0.672mLC．和砒霜反应的锌为3.90mgD．转移的电子总数为6×10－5NA砒霜中砷的化合价是＋3价，而砷化氢中砷的化合价是－3价，砷的化合价降低，得到电子，砒霜被还原，A不正确；没有说明是标准状况下，因此不能确定生成氢气的体积，B不正确；发生反应As2O3＋6Zn＋12HCl===6ZnCl2＋2AsH3＋3H2O、2AsH3=====△2As＋3H2↑，1.50mg砷的物质的量为1.50×10－3g75g·mol－1＝2×10－5mol，则砒霜转化为砷化氢得到电子的物质的量是2×10－5mol×6＝1.2×10－4mol，锌失去2个电子，则和砒霜反应的锌的质量为1.2×10－4mol2×65g·mol－1＝3.9×10－3g＝3.9mg，C正确；转移的电子总数为(2×10－5×6＋2×10－5×3)NA＝1.8×10－4NA，D不正确。考点二氧化还原反应方程式的配平与书写题型一氧化还原反应方程式的配平1.配平原则2．配平流程3．配平方法(1)常规配平法(又叫正向配平法)适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。[典例1](2016·天津高考)配平下列反应的化学方程式：MnO(OH)2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O。[学解题][答案]MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O(2)缺项配平法①补项原则缺项化学方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱；若是离子方程式，所缺物质一般为H＋、OH－和H2O。条件补项原则酸性条件下缺H或多O补H＋，少O补H2O碱性条件下缺H或多O补H2O，少O补OH－②配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒和电荷守恒进行配平。[典例2](2015·浙江高考)完成以下氧化还原反应的离子方程式：()MnO－4＋()C2O2－4＋________===()Mn2＋＋()CO2↑＋________。[学解题]2516H＋2108H2O(3)逆向配平法适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数。如：3S0＋6KOH(热、浓)===2K2S－2＋3H2O＋K2S＋4O3化合价降低2×2化合价升高4由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。(4)整体配平法指某一氧化还原反应中，有三种元素的化合价发生了变化，但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低，这时要进行整体配平。如Cu2S＋HNO3——Cu(NO3)2＋NO＋H2SO4＋H2O，有Cu、S、N三种元素的化合价变化，Cu2S中Cu、S元素化合价均升高，看作一个整体，配平得3Cu2S＋22HNO3===6Cu(NO3)2＋10NO↑＋3H2SO4＋8H2O。对点训练1．(常规配平)(1)___Cu＋___HNO3(稀)===___Cu(NO3)2＋___NO↑＋____H2O(2)____H2S＋____SO2===____S↓＋____H2O(3)____KI＋____CuSO4===____I2＋____CuI↓＋____K2SO4383242132421222．(缺项配平)(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO2－4＋____H2O(2)____MnO－4＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O324OH－325256H＋2583．(逆向配平)(1)____S＋____NaOH=====△2Na2S＋____Na2SO3＋____H2O(2)____Cl2＋___Ca(OH)2=====△___CaCl2＋___Ca(ClO)2＋___H2O(3)______P4＋______KOH＋_____H2O===____K3PO4＋____PH3↑3613221122