2017屆高考化學二輪復習 專題三 氧化還原反應（學案+課件+試題）（打包4套）新人教版,2017屆高考化學二輪復習,專題三,氧化還原反應（學案+課件+試題）（打包4套）新人教版,2017,高考,化學,二輪,復習,專題,氧化,還原,反應,課件,試題,打包,新人 專題三 氧化還原反應 考點一　基于“雙線橋”辨析概念 理清知識線索 【例1】正誤判斷，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”。 （1）Cl2＋2Br－===2Cl－＋Br2、Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu均為單質被還原的置換反應(×) (2014·山東理綜，7C) （2）2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、Cl2＋H2O===HCl＋HClO均為水作還原劑的氧化還原反應(×) (2014·山東理綜，7D) （3）因為Fe3＋具有氧化性，所以用KSCN溶液可以鑒別Fe3＋(×)(2013·廣東理綜，10B) （4）化合反應均為氧化還原反應(×)(2012·山東理綜，7A) （5）工業(yè)上利用合成氨實現人工固氮不涉及氧化還原反應(×)(2012·廣東理綜，10C) （6）Na2O2用作呼吸面具的供氧劑不涉及氧化還原反應(×)(2012·廣東理綜，10A) 【例2】高鐵酸鈉(Na2FeO4)對河水、湖水消毒是城市飲水處理的新技術。已知反應為Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O，下列說法正確的是(　　) A．Na2O2既是氧化劑又是還原劑 B．Na2FeO4既是氧化產物又是還原產物 C．3 mol Na2O2發(fā)生反應，有12 mol電子轉移 D．在Na2FeO4中Fe為＋4價，具有強氧化性，能消毒殺菌 【答案】B 【解析】A項，過氧化鈉只得電子，作氧化劑，錯誤；B項，氧元素和鐵元素都發(fā)生化合價變化，所以Na2FeO4既是氧化產物又是還原產物，正確；C項，3 mol Na2O2發(fā)生反應，有6 mol電子轉移，錯誤；D項，在Na2FeO4中Fe為＋6價，錯誤。 【點睛】理解概念抓實質，解題應用靠特征，即從氧化還原反應的實質——電子轉移去分析理解有關的概念，而在實際解題過程中，應從分析元素化合價有無變化這一氧化還原反應的特征入手。具體方法是找變價、判類型、分升降、定其他。其中“找變價”是非常關鍵的一步，特別是不同反應物中含有同種元素的氧化還原反應，必須弄清元素化合價的變化情況。 考點二　氧化還原反應的基本規(guī)律及應用 1．性質強弱規(guī)律 物質氧化性、還原性的強弱取決于元素得失電子的難易程度，與得失電子的數目無關，可從“熱>冷”(溫度)、“濃>稀”(濃度)、“易>難”(反應條件、劇烈程度)，以及金屬活動性順序表、元素在周期表中的位置、原電池原理、電解池中離子的放電順序等角度判斷；還要學會從化學反應方向的角度判斷“劑>物”(同一反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產物的還原性)。 2．反應先后規(guī)律 同一氧化劑與含多種還原劑(物質的量濃度相同)的溶液反應時，首先被氧化的是還原性較強的物質；同一還原劑與含多種氧化劑(物質的量濃度相同)的溶液反應時，首先被還原的是氧化性較強的物質，即強者優(yōu)先反應。 3．價態(tài)歸中規(guī)律 即同種元素不同價態(tài)之間的反應，高價態(tài)的元素化合價降低，低價態(tài)的元素化合價升高，但升高與降低的化合價不能交叉。 如：KClO3＋6HCl===3Cl2＋KCl＋3H2O，氧化劑：KClO3，還原劑：HCl，氧化產物：Cl2，還原產物：Cl2。 4．鄰位價態(tài)規(guī)律 氧化還原反應發(fā)生時，其價態(tài)一般先變?yōu)猷徫粌r態(tài)。 如：（1）Cl－被氧化成Cl2，而不是更高價態(tài)氯元素。 （2）S2－一般被氧化為S，S單質一般被氧化成SO2。 （3）ClO－、ClO作氧化劑、Cl－作還原劑時，一般被還原成Cl2，而不是Cl－。 5．電子守恒規(guī)律 對于氧化還原反應的計算，關鍵是氧化還原反應的實質——得失電子守恒，列出守恒關系求解，即n(氧化劑)×變價原子個數×化合價變化值＝n(還原劑)×變價原子個數×化合價變化值。 【例3】已知常溫下，在溶液中可發(fā)生如下反應：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推斷Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的還原性由強到弱的順序是(　　) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋ C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ 【答案】A 【解析】根據氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物的還原性，由兩個方程式可以得到還原性強弱順序：Fe2＋>Ce3＋，Sn2＋>Fe2＋。故A項正確。 【例4】已知氧化性Br2>Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，發(fā)生反應的離子方程式為 aFe2＋＋bBr－＋cCl2―→dFe3＋＋eBr2＋fCl－ 下列選項中的數字與離子方程式的a、b、c、d、e、f一一對應，其中不符合反應實際的是(　　) A．2　4　3　2　2　6 B．0　2　1　0　1　2 C．2　0　1　2　0　2 D．2　2　2　2　1　4 【答案】B 【解析】Cl2先氧化Fe2＋；A項，Cl2過量；C項，Cl2少量；D項，FeBr2和Cl2等量。 【點睛】正確運用有關氧化性、還原性強弱的比較規(guī)律，對于提高解題能力有很大幫助。有關物質的氧化性或還原性的比較可以從多個角度進行考查，涉及的知識面很廣，?？嫉呐袛嘁罁? （1）根據金屬活動性順序比較。 ①金屬活動性順序：金屬單質的還原性從K→Au逐漸減弱，其對應離子的氧化性從K＋→Au2＋逐漸增強。 ②非金屬活動性順序：一般某元素的非金屬性越強，對應單質的氧化性越強，對應非金屬離子的還原性越弱。 （2）根據原電池兩極和電解池兩極的放電順序進行判斷。原電池中，活動性較強的金屬作負極，活動性較弱的金屬作正極；電解池中，陽極上物質的放電順序即為對應物質還原性由強到弱的順序，陰極上的陽離子放電順序即為陽離子氧化性由強到弱的順序。 【例5】(2014·上海，16)含有砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應，生成的砷化氫(AsH3)在熱玻璃管中完全分解成單質砷和氫氣。若砷的質量為1.50 mg，則(　　) A．被氧化的砒霜為1.98 mg B．分解產生的氫氣為0.672 mL C．和砒霜反應的鋅為3.90 mg D．轉移的電子總數為6×10－5 NA 【答案】C 【解析】本題考查氧化還原反應。砒霜(As2O3)的試樣和鋅、鹽酸混合反應的方程式為As2O3＋6Zn＋12HCl―→2AsH3＋6ZnCl2＋3H2O。根據砷的相對原子質量為75，若砷的質量為1.50 mg，物質的量為0.02 mmol，被還原的砒霜為0.02 mmol÷2×198 g·mol－1＝1.98 mg，和砒霜反應的鋅為3.90 mg。2AsH32As＋3H2分解產生的氫氣標準狀況下為0.03 mmol×22.4 L·mol－1＝0.672 mL; 轉移的電子總數為0.18×10－3NA。 【例6】 [2015·天津理綜，10（2）②]完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式： ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________ 【答案】1　6　6　H＋　1　6　3　H2O 【解析】根據化合價升降法配平ClO、Fe2＋、Cl－、Fe3＋的化學計量數分別為1、6、1、6，再利用電荷守恒及元素守恒得出反應物中有6H＋，產物中有3H2O。 【例7】（1）ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，為了除去這兩種離子，調節(jié)溶液pH為5，然后加入高錳酸鉀溶液，使之生成沉淀。已知高錳酸鉀的還原產物是MnO2。請寫出該過程中兩個反應的離子方程式：____________________________，______________________。 （2）高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，其反應的離子方程式為______________________________________。 （3）(2014·上海，28)硫化氫具有還原性，可以和許多氧化劑反應。在酸性條件下，H2S和KMnO4反應生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，寫出該反應的化學方程式：____________ （4）H2C2O4與酸性高錳酸鉀溶液反應，現象是有氣泡(CO2)產生，紫色消失。寫出反應的離子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 （5）ClO2是一種更高效、安全的消毒劑，工業(yè)上可用ClO2與水中的MnCl2在常溫下反應，生成MnO2和鹽酸，以除去水中Mn2＋。寫出該反應的離子方程式：_______________________ _________________________________________________________________________________________________________________________。 （6）在酸性、有氧條件下，一種叫Thibacillus Ferroxidans的細菌能將黃銅礦轉化成硫酸鹽，該過程反應的離子方程式為_________________________________________________________ _______________。 （7）工業(yè)上可用次氯酸鈉和氨反應制肼(N2H4)，若反應只有一種氧化產物。寫出該方法制備肼的化學方程式： ________________________________________________________________________。 【答案】（1）MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋　2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ （2）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O （3）3H2SO4＋5H2S＋2KMnO4―→5S↓＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O （4）2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O （5）2ClO2＋5Mn2＋＋6H2O===5MnO2↓＋12H＋＋2Cl－ （6）4CuFeS2＋4H＋＋17O2===4Cu2＋＋4Fe3＋＋8SO＋2H2O （7）NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O 【方法】氧化還原反應方程式的配平可依據“得失電子守恒、電荷守恒和質量守恒”順利解答，有關氧化還原反應化學方程式的配平應掌握： （1）配平步驟 標變價→列變化→求總數→配系數→細檢查。 （2）配平方法 ①正向配平法：如果被氧化、被還原的元素分別是兩種不同的反應物，通常從方程式左邊進行配平； ②逆向配平法：對于自身氧化還原反應或反應物只有一種，一般從方程式右邊配平較簡便； ③缺項配平法：這類方程式通常少寫一種反應物或生成物(通常這種物質既不是氧化劑、還原劑，也不是氧化產物或還原產物)的化學式，要求確定其化學式。此類反應可先確定氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物的化學計量數，最后由質量守恒、電荷守恒確定所缺物質(分子或離子)的化學式和計量系數 考點三　氧化還原反應的綜合應用 在高考中，氧化還原反應的考查往往滲透到綜合實驗(如中和滴定實驗)、工業(yè)流程制備中，增大了試題的靈活度和難度。 【例8】 (2015·全國卷Ⅱ，28)二氧化氯(ClO2，黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑?；卮鹣铝袉栴}： （1）工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應氧化劑與還原劑物質的量之比為__ __。 （2）實驗室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉)為原料，通過以下過程制備ClO2： ①電解時發(fā)生反應的化學方程式為____________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②溶液X中大量存在的陰離子有________。 ③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是__________(填標號)。 a．水 b．堿石灰 c．濃硫酸 d．飽和食鹽水 （3）用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量： Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50 mL水溶解后，再加入3 mL稀硫酸； Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口； Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收； Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中； Ⅴ.用0.100 0 mol·L－1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2＋2S2O===2I－＋S4O)，指示劑顯示終點時共用去20.00 mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中： ①錐形瓶內ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為_______________________________________ ____________。 ②玻璃液封裝置的作用是________________。 ③Ⅴ中加入的指示劑通常為________，滴定至終點的現象是________。 ④測得混合氣中ClO2的質量為________g。 （4）用ClO2處理過的飲用水會含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標的亞氯酸鹽，下列物質最適宜的是________(填標號)。 a．明礬 b．碘化鉀 c．鹽酸 d．硫酸亞鐵 【答案】（1）2∶1 （2）①NH4Cl＋2HCl3H2↑＋NCl3?、贑l－、OH－ ③c （3）①2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O ②吸收殘余的二氧化氯氣體(其他合理答案均可) ③淀粉溶液　溶液由藍色變?yōu)闊o色且30 s內不恢復原色 ④0.027 00 （4）d 【解析】（1）由KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制取ClO2的反應中，KO3→O2，則KClO3作氧化劑；Na2O3→Na2O4，則Na2SO3作還原劑，根據得失電子守恒，n(KClO3)∶n(Na2SO3)＝2∶1。（2）①由制備ClO2的流程圖可知， 電解NH4Cl溶液和鹽酸的混合物得到NCl3溶液和H2，根據得失電子守恒和質量守恒可寫出該反應的化學方程式。②由制備ClO2的流程圖可知，NaClO2和NCl3兩溶液反應生成NH3，說明溶液呈堿性；O→O2，3→H3＋－，因此溶液X中大量存在的陰離子有OH－和Cl－。③ClO2和NH3均是易溶于水的氣體，a項錯誤，d項錯誤；b項，堿石灰與NH3不反應，錯誤；c項，濃硫酸易吸收NH3，而與ClO2不反應，正確。 （3）①ClO2與KI溶液反應時，O2→－，2I－→I2，反應環(huán)境為酸性，從而可寫出該反應的離子方程式。②玻璃液封裝置的作用是防止殘余的ClO2氣體揮發(fā)到空氣中，污染空氣，同時防止生成的碘單質逸出。③步驟Ⅴ反應中，I2→2I－，I2使淀粉溶液顯藍色，故可選用淀粉溶液作指示劑，滴定至終點時溶液由藍色變?yōu)闊o色。④由反應2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O、I2＋2S2O===2I－＋S4O可得關系式：2ClO2～5I2～10S2O，n(S2O)＝0.100 0 mol·L－1×20.00 mL×10－3 L·mL－1＝2×10－3 mol，則n(ClO2)＝2×10－3 mol×2/10＝4×10－4 mol，m(ClO2)＝4×10－4 mol×67.5 g·mol－1＝0.027 00 g。（4）亞氯酸鹽(ClO)具有氧化性，應選用還原劑將ClO還原為Cl－。碘化鉀、鹽酸具有還原性，可分別被亞氯酸鹽氧化為I2、Cl2，二者均有毒，b、c錯誤；a項，明礬不具有還原性，錯誤；硫酸亞鐵具有還原性，可被亞氯酸鹽氧化為Fe3＋，且Fe3＋水解生成的Fe(OH)3膠體可凈水，d正確。 6