搜索
专题三氧化还原反应第一单元高频考点探究命题考向追踪教师备用习题···PART1考纲展示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。高频考点探究1.氧化还原反应基本概念图解【核心透析】考点一氧化还原反应的概念与规律2.氧化还原反应“四大规律”例1(1)[2018·北京卷]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是()【典例探究】ABCD实验NaOH溶液滴入FeSO4溶液中石蕊溶液滴入氯水中Na2S溶液滴入AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀,随后变为红褐色溶液变红,随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体,随后变为红棕色(2)下列说法中正确的有。①[2017·北京卷]SO2通入含HCl、BaCl2的FeCl3溶液中,产生白色沉淀,说明SO2有还原性②[2017·北京卷]SO2通入H2S溶液中,产生黄色沉淀,说明SO2有氧化性③[2017·北京卷]图3-1中有红棕色气体产生,说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物图3-1④[2017·全国卷Ⅱ]向2mL0.1mol·L-1的FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡,加1滴KSCN溶液;现象为黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变,则还原性:FeFe2+(3)[2016·全国卷Ⅰ节选]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:图3-2回答下列问题:①NaClO2中Cl的化合价为。②写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:。③“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,该反应中氧化产物是。④“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为。(计算结果保留两位小数)[答案](1)C(2)①②③④(3)①+3②NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4③2∶1O2④1.57[解析](1)白色沉淀为氢氧化亚铁,在空气中被氧化为红褐色的氢氧化铁,A项错误;氯水中含有次氯酸,具有漂白性,使红色褪去,B项错误;AgCl(白色)转化为更难溶的Ag2S(黑色),没有化合价的变化,C项正确;热铜丝和稀硝酸反应生成硝酸铜和NO,NO在空气中被氧化生成红棕色的二氧化氮,D项错误。(2)SO2与Fe3+反应时被氧化为SO42-,Ba2+与生成的SO42-反应生成BaSO4沉淀,体现SO2的还原性,①正确;SO2与H2S发生氧化还原反应生成单质硫,SO2作为氧化剂,②正确;实验中,无论NO2是浓HNO3分解产生,还是浓HNO3与碳反应产生,NO2均为还原产物,③正确;向FeCl3溶液中加足量铁粉,振荡、加1滴KSCN溶液,发生的反应为2Fe3++Fe3Fe2+,加KSCN溶液颜色不变,说明FeCl3与Fe反应完全,还原性FeFe2+,④正确。(3)①NaClO2中Na和O分别为+1和-2价,则Cl为+3价。②结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4,根据化合价变化可配平该反应:2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4。③结合图示可知尾气ClO2在反应中被还原为ClO2-,则H2O2被氧化为O2,根据转移电子数目相等可确定氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。④1molNaClO2在反应中转移4mol电子,而1molCl2在反应中转移2mol电子,根据90.5g71g=4mol𝑛(e-),解得n(e-)=3.14mol,则可确定NaClO2中有效氯含量为3.14mol÷2mol=1.57。变式1下列说法正确的是()A.根据反应Cu+H2SO4CuSO4+H2↑可推知Cu的还原性比H2的强B.向含有0.2molFeI2的溶液中加入0.25molBr2时,发生的反应为2Fe2++4I-+3Br22Fe3++2I2+6Br-C.5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O反应中发生氧化反应和发生还原反应的氮原子物质的量之比为5∶3D.因Cl2的氧化性强于I2的氧化性,所以置换反应I2+2NaClO32NaIO3+Cl2↑不能发生[答案]C[解析]电解过程是非自发的氧化还原反应,不能根据电解方程式来判断物质的氧化性和还原性强弱,A错误。由于还原性I-Fe2+,I-与Br2先发生反应,余下的Br2才与Fe2+反应,此时FeI2与Br2的物质的量之比是4∶5,发生的反应为2Fe2++8I-+5Br22Fe3++4I2+10Br-,B项错误。5NH4NO34N2↑+2HNO3+9H2O,该反应中氮元素化合价由-3价、+5价变为0价,所以硝酸铵既是氧化剂又是还原剂,反应中发生氧化反应和发生还原反应的氮原子物质的量之比为5∶3,C正确。碘单质将+5价的氯元素还原为氯气,说明碘单质的还原性强于氯气的还原性,遵循氧化还原反应规律,D错误。变式2已知:还原性HSO3-I-,氧化性IO3-I2。在含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图3-3。下列说法正确的是()A.反应过程中的氧化产物均为Na2SO4B.a点时消耗NaHSO3的物质的量为1.0molC.O~b间的反应可用如下离子方程式表示:3HSO3-+IO3-+3OH-3SO42-+I-+3H2OD.当溶液中I-与I2的物质的量之比为5∶3时,加入的NaIO3为1.1mol图3-3[答案]D[解析]还原性HSO3-I-,所以首先是发生以下离子反应:IO3-+3HSO3-I-+3SO42-+3H+,继续加入NaIO3,氧化性IO3-I2,所以IO3-可以结合H+氧化I-生成I2,离子方程式是IO3-+6H++5I-3H2O+3I2。O~b间没有碘单质生成,说明碘酸根离子和亚硫酸氢根离子发生氧化还原反应生成碘离子,加入碘酸钠的物质的量是1mol,亚硫酸氢钠的物质的量是3mol,亚硫酸氢根离子被氧化生成硫酸根离子,氧化产物为SO42-;继续加入NaIO3,氧化产物为I2,A错误。a点碘酸钠的物质的量是0.4mol,消耗NaHSO3的物质的量=0.4mol1×3=1.2mol,B错误。根据反应IO3-+3HSO3-I-+3SO42-+3H+,3molNaHSO3消耗NaIO3的物质的量为1mol,生成碘离子的物质的量为1mol,设生成的碘单质的物质的量为nmol,则根据反应IO3-+6H++5I-3H2O+3I2,消耗的NaIO3的物质的量为𝑛3mol,消耗碘离子的物质的量为5𝑛3mol,剩余的碘离子为(1-5𝑛3)mol,当溶液中n(I-)∶n(I2)=5∶3时,即(1-5𝑛3)mol∶nmol=5∶3,n=0.3mol,故加入的n(NaIO3)=1mol+𝑛3mol=1mol+0.1mol=1.1mol,D正确。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,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。规律小结1.氧化还原反应方程式的配平:根据氧化还原反应守恒律进行配平。(1)一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法标价态⇒列变化⇒求总数⇒配系数⇒细检查(2)缺项氧化还原反应方程式的配平缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,缺项一般为水、酸或碱。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,再根据原子守恒进行配平。【核心透析】考点二信息型氧化还原方程式的书写[提醒]常考易错物质元素的化合价Cu+2Fe+2S-22K2Fe+6O4Li2N-3HLiN-3H2AlN-3Si+43N-34Na2S+22O3C+32O42-HC+2N-3Cu+1H-1F+(8-𝑛)eO4𝑛-2.陌生氧化还原反应方程式的书写(1)书写方法根据题目中的流程图或题干信息,确定反应物和部分生成物⇩判断反应中变价元素的化合价并利用元素化合价的升降判断出氧化产物和还原产物⇩按写出方程式,并按化合价升降原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数⇩根据元素守恒,补充其他反应物或产物,一般为水、酸(H+)或碱(OH-)(2)书写的关键——产物的判断①常见氧化剂的还原产物(一般情况下)氧化剂MnO4-(H+)H2O2HNO3Cr2O72-、CrO42-Cl2、ClO-、ClO3-还原产物Mn2+H2ONO2、NOCr3+Cl-②常见还原剂的氧化产物(一般情况下)还原剂H2O2Fe2+Cl-S2-H2C2O4SO2、SO32-Fe氧化产物O2Fe3+Cl2SCO2SO3、SO42-Fe2+、Fe3+(3)氧化还原反应方程式中电荷守恒的补项原则何种环境用何种离子平衡电性,即酸性用H+、碱性用OH-、中性环境时在反应物中补水且在产物中补充H+或OH-。【典例探究】例2(1)[2018·海南卷节选]①实验室使用稀硫酸和H2O2溶解铜片,该反应的化学方程式为。②电子工业使用FeCl3溶液刻蚀印刷电路板铜箔,写出该过程的离子方程式:。(2)[2017·全国卷Ⅲ节选]工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:。该反应需要在加压下进行,原因是。(3)[2016·全国卷Ⅰ节选]+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,反应的离子方程式为。[答案](1)①Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O②Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+(2)2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率(3)Cr2O72-+3HSO3-+5H+2Cr3++3SO42-+4H2O[解析](1)①根据信息,铜片转化为铜离子进入溶液中,则过氧化氢作氧化剂,生成水。(2)根据信息可知As2S3+O2+H2OH3AsO4+S,用化合价升降法配平得:2As2S3+5O2+6H2O4H3AsO4+6S。加压可增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率。(3)HSO3-在反应中被氧化为SO42-,结合反应前后元素化合价变化,利用升降法可写出并配平该离子方程式。变式(1)将酸性条件下,铁与NO3-反应的离子方程式补充完整:Fe+1NO3-+Fe2++1NH4++(2)一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4-(硼元素的化合价为+3价)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4-,其离子方程式为。(3)工业上常用K2Cr2O7溶液测定硫酸亚铁铵的纯度,反应中Cr2O72-被还原成Cr3+。写出硫酸亚铁铵溶液与酸性K2Cr2O7溶液反应的离子方程式:。[答案](1)410H+43H2O(2)2Fe2++BH4-+4OH-2Fe+B(OH)4-+2H2↑(3)6Fe2++Cr2O72-+14H+2Cr3++6Fe3++7H2O例3(1)[2017·全国卷Ⅲ改编]由铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)制备重铬酸钾流程中,某步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是。(2)[2016·全国卷Ⅲ改编]过氧化钙的制备CaCO3滤液白色结晶步骤②中反应的化学方程式为,该反应需要在冰浴下进行,原因是。[答案](1)2∶7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应(2)CaCl2+2NH3·H2O+H2O2+6H2OCaO2·8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+2NH3·H2O+H2O2CaO2↓+2NH4Cl+2H2O温度过高时