專題三氧化還原反應(yīng) 第一單元 PART1 考綱展示 1 了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移 了解常見的氧化還原反應(yīng) 2 掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計算 高頻考點探究 1 氧化還原反應(yīng)基本概念圖解 核心透析 考點一氧化還原反應(yīng)的概念與規(guī)律 2 氧化還原反應(yīng) 四大規(guī)律 例1 1 2018 北京卷 下列實驗中的顏色變化 與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是 典例探究 2 下列說法中正確的有 2017 北京卷 SO2通入含HCl BaCl2的FeCl3溶液中 產(chǎn)生白色沉淀 說明SO2有還原性 2017 北京卷 SO2通入H2S溶液中 產(chǎn)生黃色沉淀 說明SO2有氧化性 2017 北京卷 圖3 1中有紅棕色氣體產(chǎn)生 說明濃硝酸具有揮發(fā)性 生成的紅棕色氣體為還原產(chǎn)物 圖3 1 2017 全國卷 向2mL0 1mol L 1的FeCl3溶液中加足量鐵粉 振蕩 加1滴KSCN溶液 現(xiàn)象為黃色逐漸消失 加KSCN溶液顏色不變 則還原性 Fe Fe2 3 2016 全國卷 節(jié)選 NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑 也常用來漂白織物等 其一種生產(chǎn)工藝如下 圖3 2 回答下列問題 NaClO2中Cl的化合價為 寫出 反應(yīng) 步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式 尾氣吸收 是吸收 電解 過程排出的少量ClO2 此吸收反應(yīng)中 氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 有效氯含量 可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力 其定義是每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力 NaClO2的有效氯含量為 計算結(jié)果保留兩位小數(shù) 答案 1 C 2 3 3 NaClO3 SO2 H2SO4 2ClO2 2NaHSO4 2 1O2 1 57 解析 1 白色沉淀為氫氧化亞鐵 在空氣中被氧化為紅褐色的氫氧化鐵 A項錯誤 氯水中含有次氯酸 具有漂白性 使紅色褪去 B項錯誤 AgCl 白色 轉(zhuǎn)化為更難溶的Ag2S 黑色 沒有化合價的變化 C項正確 熱銅絲和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和NO NO在空氣中被氧化生成紅棕色的二氧化氮 D項錯誤 答案 C 圖3 3 答案 D 理解概念抓實質(zhì) 解題應(yīng)用靠特征 即從氧化還原反應(yīng)的實質(zhì) 電子轉(zhuǎn)移去分析理解有關(guān)的概念 而在實際解題過程中 應(yīng)從分析元素化合價有無變化這一氧化還原反應(yīng)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(guān)鍵的一步 特別是不同反應(yīng)物中含有同種元素的氧化還原反應(yīng) 必須弄清元素化合價的變化情況 規(guī)律小結(jié) 1 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 根據(jù)氧化還原反應(yīng)守恒律進行配平 1 一般氧化還原反應(yīng)方程式的配平 化合價升降法標價態(tài) 列變化 求總數(shù) 配系數(shù) 細檢查 2 缺項氧化還原反應(yīng)方程式的配平缺項方程式是指某些反應(yīng)物或生成物的分子式?jīng)]有寫出來 缺項一般為水 酸或堿 方法 先用 化合價升降法 配平含有變價元素的物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù) 然后由原子守恒確定未知物 再根據(jù)原子守恒進行配平 核心透析 考點二信息型氧化還原方程式的書寫 典例探究 例2 1 2018 海南卷節(jié)選 實驗室使用稀硫酸和H2O2溶解銅片 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 電子工業(yè)使用FeCl3溶液刻蝕印刷電路板銅箔 寫出該過程的離子方程式 2 2017 全國卷 節(jié)選 工業(yè)上常將含砷廢渣 主要成分為As2S3 制成漿狀 通入O2氧化 生成H3AsO4和單質(zhì)硫 寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 該反應(yīng)需要在加壓下進行 原因是 3 2016 全國卷 節(jié)選 6價鉻的化合物毒性較大 常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72 還原成Cr3 反應(yīng)的離子方程式為 變式錳及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)有極其重要的用途 1 Mn2O3廣泛應(yīng)用于電子工業(yè) 印染工業(yè)等領(lǐng)域 工業(yè)上可用MnSO4溶液吸收氯氣 獲得Mn2O3 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 MnO2是一種重要的無機功能材料 蘊藏在海底的豐富的錳結(jié)核礦的主要成分是MnO2 工業(yè)上用錳結(jié)核礦制取純凈MnO2的工藝流程如圖3 4所示 圖3 4 步驟 中 以NaClO3為氧化劑 當生成0 050molMnO2時 消耗0 10mol L 1的NaClO3溶液200mL 該反應(yīng)的離子方程式為 已知溶液B中的產(chǎn)物之一 Q 可循環(huán)用于上述生產(chǎn) 試寫出A與熱NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 電解步驟 所得溶液也可得到MnO2 寫出生成MnO2的電極反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧 1 全變 正向配 氧化劑 還原劑中某元素化合價全部變化 一般從左邊反應(yīng)物著手配平 2 自變 逆向配 自身氧化還原反應(yīng) 包括分解 歧化 一般從右邊著手配平 3 缺項配平法 化學(xué)方程式所缺物質(zhì)往往是酸 堿或水 如果是離子方程式 所缺物質(zhì)往往是H OH 或水 可以根據(jù)質(zhì)量守恒先寫出所缺物質(zhì) 再用化合價升降守恒方法配平 如果無法確定所缺項 可先依據(jù)化合價的升降守恒將現(xiàn)有的物質(zhì)配平 然后再根據(jù)質(zhì)量守恒法確定所缺物質(zhì)的化學(xué)式及化學(xué)計量數(shù) 方法技巧 氧化還原反應(yīng)計算 三環(huán)節(jié) 核心透析 考點三與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的計算 典例探究 例4 2017 全國卷 節(jié)選 水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件 某課外小組采用碘量法測定學(xué)校周邊河水中的溶解氧 實驗步驟及測定原理如下 取樣 氧的固定用溶解氧瓶采集水樣 記錄大氣壓及水體溫度 將水樣與Mn OH 2堿性懸濁液 含有KI 混合 反應(yīng)生成MnO OH 2 實現(xiàn)氧的固定 答案 藍色剛好褪去80ab 變式 1 某工藝流程制備NiOOH時 若加熱不充分制得的NiOOH中會混有Ni OH 2 其組成可表示為xNiOOH yNi OH 2 現(xiàn)稱取9 18g樣品溶于稀硫酸 加入100mL1 0mol L 1Fe2 標準溶液 攪拌至溶液清亮 定容至200mL 取出20 00mL 用0 010mol L 1KMnO4標準溶液滴定 用去KMnO4標準溶液20 00mL 試通過計算確定x y Mr Ni 58 7 涉及反應(yīng)如下 均未配平 NiOOH Fe2 H Ni2 Fe3 H2OFe2 Mn H Fe3 Mn2 H2O 2 氯化亞銅的定量分析方法一 稱取樣品0 25g置于已放入10mL過量的FeCl3溶液的錐形瓶中 不斷搖動 待樣品溶解后 加水50mL 鄰菲羅啉指示劑2滴 立即用0 10mol L 1硫酸鈰標準溶液滴定至終點 同時做空白實驗一次 已知 CuCl FeCl3 CuCl2 FeCl2 Fe2 Ce4 Fe3 Ce3 如此再重復(fù)2次測得 3 可用碘量法測定四氯化錫 SnCl4 中二氯化錫的含量 發(fā)生反應(yīng)Sn2 I2 Sn4 2I 準確稱取該樣品mg放于錐形瓶中 用少量濃鹽酸溶解 再加水稀釋 以淀粉溶液作指示劑 用0 1mol L 1碘標準溶液滴定至終點 消耗標準液20 00mL 則產(chǎn)品中SnCl2的含量為 用含m的代數(shù)式表示 即使此法測定的操作均正確 但測得的SnCl4含量仍高于實際含量 其原因可能是 用離子方程式表示 多個氧化還原反應(yīng)中的計算技巧 關(guān)系式 法多步連續(xù)進行的氧化還原反應(yīng) 只要中間各反應(yīng)過程中電子沒有損耗 可找到起始物和最終產(chǎn)物 利用 電子守恒 法建立二者之間的數(shù)量關(guān)系 即可快速求解 方法技巧 1 2016 上海卷 某鐵的氧化物 FexO 1 52g溶于足量鹽酸中 向所得溶液中通入標準狀況下112mLCl2 恰好將Fe2 完全氧化 x值為 A 0 80B 0 85C 0 90D 0 93 命題考向追蹤 歷年動態(tài) 答案 A 1 2016 上海卷 某鐵的氧化物 FexO 1 52g溶于足量鹽酸中 向所得溶液中通入標準狀況下112mLCl2 恰好將Fe2 完全氧化 x值為 A 0 80B 0 85C 0 90D 0 93 2 氧化還原反應(yīng)方程式書寫 1 2018 江蘇卷節(jié)選 用酸性 NH2 2CO水溶液吸收NOx 吸收過程中存在HNO2與 NH2 2CO生成N2和CO2的反應(yīng) 寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 2 2016 全國卷 節(jié)選 實驗室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3 2016 江蘇卷節(jié)選 FeSO4酸性溶液中加入H2O2氧化時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 4 2016 四川卷節(jié)選 在稀硫酸中 Cr的最高價含氧酸的鉀鹽 橙色 氧化O的一種氫化物 Cr被還原為 3價 該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 5 2016 上海卷節(jié)選 NaOCN與NaClO反應(yīng) 生成Na2CO3 CO2 NaCl和N2 已知HCN HOCN中N元素的化合價相同 寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 3 2018 全國卷 我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家 一種以閃鋅礦 ZnS 含有SiO2和少量FeS CdS PbS雜質(zhì) 為原料制備金屬鋅的流程如圖3 5所示 相關(guān)金屬離子 c0 Mn 0 1mol L 1 形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下 圖3 5 回答下列問題 1 焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 濾渣1的主要成分除SiO2外還有 氧化除雜工序中ZnO的作用是 若不通入氧氣 其后果是 3 溶液中的Cd2 可用鋅粉除去 還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為 4 電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時 陰極的電極反應(yīng)式為 沉積鋅后的電解液可返回工序繼續(xù)使用 4 某化學(xué)學(xué)習小組設(shè)計了如下從海帶灼燒后的海帶灰中提取碘單質(zhì)的流程 1 溶解海帶灰時要加熱煮沸2 3min的目的是 操作a的名稱是 2019預(yù)測 圖3 6 2 向酸化的溶液 中加入H2O2的目的是 3 已知I2與40 的NaOH溶液反應(yīng)生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1 5 則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 4 最后過濾得到的I2需要進行洗滌和干燥 下列洗滌劑中最應(yīng)該選用的是 a 熱水b 乙醇c 冷水d 二硫化碳 答案 1 加快I 溶解 使海帶灰中I 盡可能全部溶解分液 2 將I 氧化為I2 3 3I2 6NaOH NaIO3 5NaI 3H2O 4 c 解析 1 溶解海帶灰時要加熱煮沸2 3min的目的是加快I 溶解 使海帶灰中I 盡可能全部溶解 操作a的名稱是分液 2 向酸化的溶液 中加入H2O2的目的是將I 氧化為I2 3 I2與40 的NaOH溶液反應(yīng)生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1 5 則碘發(fā)生歧化反應(yīng) 碘元素的化合價部分降為 1價 部分升高到 5價 故發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3I2 6NaOH NaIO3 5NaI 3H2O 4 最后過濾得到的I2需要進行洗滌和干燥 為減少碘的溶解損失 應(yīng)選擇冷水 故洗滌劑中最應(yīng)該選用的是c 1 近幾年來關(guān)于氮污染的治理倍受關(guān)注 1 三效催化劑是最為常見的汽車尾氣催化劑 能同時實現(xiàn)汽車尾氣中的CO CxHy NOx三種成分的凈化 其催化劑表面物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)系如圖 a 所示 化合物X的化學(xué)式可借助傅里葉紅外光譜圖 如圖 b 所示 確定 教師備用習題 教師備用習題 教師備用習題 教師備用習題 2 碲 Te 為第 A族元素 其單質(zhì)憑借優(yōu)良的性能成為制作合金添加劑 半導(dǎo)體 光電元件的主體材料 并被廣泛應(yīng)用于冶金 航空航天 電子等領(lǐng)域 從精煉銅的陽極泥 主要成分為Cu2Te 中回收碲的流程如下 1 焙燒 后 碲主要以TeO2形式存在 寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 教師備用習題 2 為了選擇最佳的 焙燒 工藝進行了溫度和硫酸加入量的條件試驗 結(jié)果如下表所示 教師備用習題 則實驗中應(yīng)選擇的條件為 原因為 3 濾渣1在堿浸時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4 工藝 中 還原 時發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 5 由于工藝 中 氧化 對溶液和物料條件要求高 有研究者采用工藝 獲得碲 則 電積 過程中 陰極的電極反應(yīng)式為 6 工業(yè)生產(chǎn)中 濾渣2經(jīng)硫酸酸浸后得濾液3和濾渣3 濾液3與濾液1合并 進入銅電積系統(tǒng) 該處理措施的優(yōu)點為 濾渣3中若含Au和Ag 可用 填字母 將二者分離 A 王水B 稀硝酸C 濃氫氧化鈉溶液D 濃鹽酸