【步步高】屆高三化學一輪總復習 第二章 第5講 氧化還原反應的計算及方程式的配平 新人教版

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1、 第5講　氧化還原反應的計算及方程式的配平 [考綱要求]　1.掌握氧化還原反應方程式的簡單配平方法。2.能利用得失電子守恒原理進行相關計算。 考點一　氧化還原反應方程式的配平方法 氧化還原反應的實質是反應過程中發(fā)生了電子轉移，而氧化劑得電子的總數(shù)(或元素化合價降低總數(shù))必然等于還原劑失電子總數(shù)(或元素化合價升高總數(shù))，根據(jù)這一原則可以對氧化還原反應的化學方程式進行配平。 配平的步驟： (1)標好價：正確標出反應前后化合價有變化的元素的化合價。 (2)列變化：列出元素化合價升高和降低的數(shù)值。 (3)求總數(shù)：求元素化合價升高和降低的總數(shù)，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)

2、物的化學計量數(shù)。 (4)配系數(shù)：用觀察法配平其他各物質的化學計量數(shù)。 (5)細檢查：利用“守恒”三原則(即質量守恒、得失電子守恒、電荷守恒)，逐項檢查配平的方程式是否正確。 深度思考 根據(jù)FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2回答下列問題 (1)氧化劑________，還原劑________，氧化產(chǎn)物________，還原產(chǎn)物________。 (2)元素化合價升高的元素為________，元素化合價降低的元素為________。 (3)1“分子”還原劑化合價升高總數(shù)為________，1“分子”氧化劑化合價降低總數(shù)為________。 (4)配平后各物質的系數(shù)依次為______

3、______________。 答案　(1)O2　FeS2　Fe2O3、SO2　Fe2O3、SO2 (2)Fe、S　O (3)11　4 (4)4　11　2　8 題組一　正向配平類 1． (1)____HCl(濃)＋____MnO2____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O (2)____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O (3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O (4)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋_

4、___Cl2↑＋____H2O 答案　(1)4　1　1　1　2　(2)3　8　3　2　4 (3)5　1　3　3　3　3　(4)2　16　10　2　5　8 題組二　逆向配平類 2． (1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O (2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 答案　(1)3　6　2　1　3　(2)2　9　3　3　5 題組三　缺項配平類 3． (1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O (2)____MnO＋__

5、__H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O 答案　(1)3　2　4OH－　3　2　5 (2)2　5　6H＋　2　5　8 解題技巧 配平的基本技能 (1)全變從左邊配：氧化劑、還原劑中某元素化合價全變的，一般從左邊反應物著手配平。 (2)自變從右邊配：自身氧化還原反應(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。 (3)缺項配平法：先使得失電子數(shù)配平，再觀察兩邊電荷。若反應物這邊缺正電荷，一般加(H＋)，生成物一邊加水；若反應物這邊缺負電荷，一般加(OH－)，生成物一邊加水。然后進行兩邊電荷數(shù)配平。 題組四　突破未知氧化還原反應方程式的書寫 4． 按要

6、求完成下列方程式： (1)在NaClO溶液中通入足量SO2，寫出發(fā)生反應的離子方程式：_______________。 答案　ClO－＋SO2＋H2O===Cl－＋SO＋2H＋ 解析　第一步：①找出發(fā)生氧化還原反應的粒子：ClO－和SO2；②根據(jù)價態(tài)規(guī)律，預測氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物，并寫出參加氧化還原反應的物質及氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物：ClO－＋SO2―→Cl－＋SO；③配電子守恒，由于ClO－―→Cl－是得到2e－；SO2―→SO是失去2e－，因此，得失電子已經(jīng)相等了。 第二步：配電荷守恒，該反應所產(chǎn)生的溶液是呈酸性的，用H＋來配電荷，顯然是加在生成物的一邊，并且得加2個H＋，即ClO－＋S

7、O2―→Cl－＋SO＋2H＋。 第三步：配原子守恒，反應是遵循質量守恒定律的，因此反應前后，相應原子個數(shù)要相等的，顯然反應物的一邊要加1個H2O，即ClO－＋SO2＋H2O===Cl－＋SO＋2H＋。 (2)S與Cl2的水溶液充分反應可生成2種強酸，該反應的化學反應方程式是________。 答案　S＋3Cl2＋4H2O===6HCl＋H2SO4 解析　反應體系中有S、Cl2和H2O，顯然Cl2為氧化劑，S為還原劑；Cl2的還原產(chǎn)物為Cl－，而S的氧化產(chǎn)物可在SO2、SO、SO中選擇。根據(jù)題給信息(生成2種強酸)，可有2種方法進行判斷。方法1：結合中學常見的六大強酸(HNO3、H2SO

8、4、HClO4、HCl、HBr、HI)，根據(jù)原子守恒排除掉HBr、HI、HNO3，還剩下H2SO4、HCl、HClO4，生成物只能是HCl和H2SO4。方法2：根據(jù)得失電子守恒，得S＋3Cl2―→6Cl－＋SO(第1步)；溶液呈酸性，在等式右側添加8 mol H＋使電荷守恒，S＋3Cl2―→6Cl－＋SO＋8H＋(第2步)；在等式左側添加4 mol H2O使原子守恒，S＋3Cl2＋4H2O===6Cl－＋SO＋ 8H＋(第3步)。檢查無誤，改寫成如下化學反應方程式：S＋3Cl2＋4H2O===6HCl＋H2SO4。 (3)無色有刺激性氣味的SO2氣體與含1.5 mol Cl的一種含氧酸(該

9、酸的某鹽常用于實驗室制取氧氣)的溶液在一定條件下反應，可生成一種強酸和一種氧化物，若有1.5NA個電子轉移時，該反應的化學方程式是________。 答案　2HClO3＋SO2===2ClO2＋H2SO4 解析　可用于實驗室制氧氣的氯的含氧酸鹽是KClO3，1.5 mol HClO3在反應中轉移的電子數(shù)為1.5NA個，即1.5 mol 電子，說明1 mol Cl得到的電子為1 mol，化合價降低1價，從＋5價降為＋4價。還原劑為SO2，氧化產(chǎn)物為SO，根據(jù)得失電子守恒規(guī)律得2HClO3＋SO2―→2ClO2＋SO(第1步)；溶液呈酸性，在等式右側添加2 mol H＋使電荷守恒，2HClO3

10、＋SO2―→2ClO2＋SO＋2H＋(第2步)；檢查原子已經(jīng)守恒，改寫成化學反應方程式(第3步)：2HClO3＋SO2===2ClO2＋H2SO4。 解題技巧 未知氧化還原反應方程式的書寫技巧 (1)熟記常見的氧化劑及對應的還原產(chǎn)物、還原劑及對應的氧化產(chǎn)物 氧化劑 Cl2 O2 濃H2SO4 HNO3 KMnO4 (H＋)、 MnO2 Fe3＋ KClO3 H2O2 還原產(chǎn)物 Cl－ O2－ SO2 NO或 NO2 Mn2＋ Fe2＋ Cl－ H2O 還原劑 I－(HI) S2－(H2S) CO、C H2 NH3 SO2、 SO

11、 H2O2 氧化產(chǎn)物 I2 S CO2 H＋ NO SO O2 (2)書寫未知氧化還原反應方程式的步驟(3步法) 第1步：根據(jù)氧化還原順序規(guī)律確定氧化性最強的為氧化劑，還原性最強的為還原劑；根據(jù)化合價規(guī)律及題給信息和已知元素化合物性質確定相應的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物；根據(jù)氧化還原反應的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應化學計量數(shù)。 第2步：根據(jù)溶液的酸堿性，通過在反應方程式的兩端添加H＋或OH－的形式使方程式兩端的電荷守恒。 第3步：根據(jù)原子守恒，通過在反應方程式兩端添加H2O(或其他小分子)使方程式兩端的原子守恒。 考點二　氧化還原反應計算題中

12、重要的解題思想 對于氧化還原反應的計算，要根據(jù)氧化還原反應的實質——反應中氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應過程，可不寫化學方程式，不追究中間反應過程，只要把物質分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個方面進行整體思維，便可迅速獲得正確結果。 題組一　簡單反應的得失電子守恒問題 1． Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應中 Na2Sx與NaClO的物質的量之比為1∶16，則x的值為 (　　) A．2 B．3

13、 C．4 D．5 答案　D 解析　本題考查在氧化還原反應中利用得失電子守恒進行相關的計算。 得關系式1×·xe－＝16×2e－，x＝5。 2． 24 mL濃度為0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為 (　　) A．＋2

14、 B．＋3 C．＋4 D．＋5 答案　B 解析　題目中指出被還原的物質是Cr，則得電子的物質必是K2Cr2O7，失電子的物質一定是Na2SO3，其中S元素的化合價從＋4→＋6；而Cr元素的化合價將從＋6→＋n(設化合價為n)。根據(jù)氧化還原反應中得失電子守恒規(guī)律，有0.05 mol·L－1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L－1×0.020 L×2×(6－n)，解得n＝3。 思維建模 守恒法解題的思維流程 (1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)

15、物和氧化產(chǎn)物。 (2)找準一個原子或離子得失電子數(shù)。(注意化學式中粒子的個數(shù)) (3)根據(jù)題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。 n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價—低價)。 題組二　多元素參與反應的得失電子守恒問題 3． 在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反應中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物質的量為________mol。生成1 mol Cu3P時，參加反應的P的物質的量為________mol。 答案　1.5　2.2

16、解析　設7.5 mol CuSO4氧化P的物質的量為x；生成1 mol Cu3P時，被氧化P的物質的量為y根據(jù)電子守恒得：7．5 mol×(2－1)＝x·(5－0) x＝1.5 mol 1 mol×3×(2－1)＋1 mol×[0－(－3)]＝y(tǒng)·(5－0) y＝1.2 mol 所以參加反應的P的物質的量為1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。 4． 四氧化三鐵(Fe3O4)磁性納米顆粒穩(wěn)定、容易生產(chǎn)且用途廣泛，是臨床診斷、生物技術和環(huán)境化學領域多種潛在應用的有力工具。水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應是3Fe2＋＋2

17、S2O＋O2＋xOH－===Fe3O4↓＋S4O＋2H2O。請回答下列問題。 (1)水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應中，還原劑是____________。 (2)反應的化學方程式中x＝________。 (3)每生成1 mol Fe3O4，反應轉移的電子為________mol，被Fe2＋還原的O2的物質的量為________mol。 答案　(1)Fe2＋、S2O　(2)4　(3)4　0.5 解析　(2)根據(jù)電荷守恒得： x＋2×2－3×2＝2，解得x＝4。 (3)根據(jù)還原劑失電子總數(shù)等于氧化劑得電子總數(shù)，當生成1 mol Fe3O4時，轉移的電子數(shù)即是1

18、mol O2得電子總數(shù)，為4 mol。設被Fe2＋還原的O2的物質的量為x，根據(jù)電子守恒得：4x＝1 mol×3×(－2)，解得x＝0.5 mol。 題組三　多步反應的得失電子守恒問題 有的試題反應過程多，涉及的氧化還原反應也多，數(shù)量關系較為復雜，若用常規(guī)方法求解比較困難，若抓住失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關系，則解題就變得很簡單。解這類試題時，注意不要遺漏某個氧化還原反應，要理清具體的反應過程，分析在整個反應過程中化合價發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目。 5． 現(xiàn)有鐵粉和氧化鐵的混合物共27.2 g，加入足量的稀硫酸使之充分反應。當固體粉末完全溶解時，收集到2.

19、24 L(標準狀況下)氣體，當向溶液中滴加KSCN溶液時，溶液不顯血紅色。試求原樣品中氧化鐵的質量分數(shù)。 答案　58.8% 6． 14 g銅銀合金與足量的某濃度的硝酸反應，將放出的氣體與1.12 L(標準狀況下)氧氣混合，通入水中恰好全部被吸收，則合金中銅的質量為 (　　) A．9.6 g B．6.4 g C．3.2 g D．1.6 g 答案　C 解析　根據(jù)得失電子守恒規(guī)律可直接找出已知量(O2)與未知量(Cu、Ag)之間的物質的量關系。HNO3中的元素相當于電子的“二傳手”，先得到Cu

20、、Ag失去的電子，再傳給O2，最后恢復原貌，Cu、Ag失去的電子最終傳給了O2，所以根據(jù)得失電子守恒規(guī)律，得 ×2＋＝×4，解得：m(Cu)＝3.2 g。 題組四　微粒先后反應時的得失電子守恒問題 當一種物質同時氧化兩種或兩種以上的微粒時，則強還原劑先被氧化。一種物質同時還原兩種或兩種以上微粒時，則強氧化劑先被還原。被氧化和被還原到何種程度，要以還原劑和氧化劑的物質的量多少來決定，具體計算時用電子守恒規(guī)律，但是對氧化還原反應過程中對應的每個階段要分析清楚，電子守恒在對應的階段同樣適用。 7． 下列微粒在溶液中的還原性和氧化性強弱如下：還原性HSO>I－，氧

21、化性IO>I2>SO。向含有x mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物質的量的關系曲線如圖所示，則x＝________mol。 答案　3 解析　開始加入KIO3溶液時，最先與IO反應的微粒是HSO，還原產(chǎn)物為I－，氧化產(chǎn)物為SO。當HSO反應完后，b點到c點發(fā)生反應的離子方程式為IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。所以0點到b點參加反應的HSO的物質的量可利用電子守恒求解，n(HSO)×2e－＝n(IO)×6e－，即n(HSO)×2＝1 mol×6，所以x＝3。 考點三　氧化還原反應原理

22、的綜合應用 題組一　從定性和定量兩個角度探究有關氧化還原反應的實驗 (一)關于物質氧化性、還原性強弱的實驗 1． 某研究性學習小組在網(wǎng)上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原理進行了如下探究： 【實驗】　制備銀鏡，并與Fe(NO3)3溶液反應，發(fā)現(xiàn)銀鏡溶解。 (1)下列有關制備銀鏡過程的說法正確的是________(填序號)。 a．邊振蕩盛有2%的AgNO3溶液的試管，邊滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解 為止 b．將幾滴銀氨溶液滴入2 mL乙醛中 c．制備銀鏡時，用酒精燈的燈焰給試管底部加熱 d．銀氨溶液具有較弱的氧化性 e．

23、在銀氨溶液配制過程中，溶液的pH增大 【提出假設】 假設1：Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag。 假設2：Fe(NO3)3，溶液顯酸性，在此酸性條件下NO能氧化Ag。 【設計實驗方案，驗證假設】 (2)甲同學從上述實驗的生成物中檢驗出了Fe2＋，驗證了假設1成立。請寫出Fe3＋氧化Ag的離子方程式：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)乙同學設計實驗驗證假設2

24、，請幫他完成下表中內容(提示：NO在不同條件下的還原產(chǎn)物較復雜，有時難以觀察到氣體產(chǎn)生)。 實驗步驟(不要求寫具體操作過程) 預期現(xiàn)象和結論 ① ② …… 若銀鏡消失，假設2成立； 若銀鏡不消失，假設2不成立 【思考與交流】 (4)甲同學驗證了假設1成立，若乙同學驗證了假設2也成立，則丙同學由此得出結論：Fe(NO3)3溶液中的Fe3＋和NO都氧化了Ag。 你是否同意丙同學的結論，并簡述理由：___________________________________。 答案　(1)ade　(2)Ag＋Fe3＋===Ag＋＋Fe2＋ (3) 實驗步驟(不要求寫具體操作過程)

25、 預期現(xiàn)象和結論 ①測定上述實驗用的Fe(NO3)3溶液的pH； ②配制相同pH的稀硝酸溶液，將此溶液加入有銀鏡的試管內 (4)不同意。甲同學檢驗出了Fe2＋，可確定Fe3＋一定氧化了Ag；乙同學雖然驗證了此條件下NO能氧化Ag，但在硝酸鐵溶液氧化Ag時，由于沒有檢驗NO的還原產(chǎn)物，因此不能確定NO是否氧化了Ag[(3)、(4)其他合理答案均可] 解析　本題是一道探究類試題，以日常生活中的蝕刻銀制作美麗的銀飾為情境，以探究Fe(NO3)3溶液中何種因素蝕刻銀為研究課題，考查學生運用相關的化學反應原理、元素化合物知識及化學實驗基本知識進行實驗設計，考查學生運用控制變量思想設計實驗的

26、能力，對實驗現(xiàn)象和結果進行分析、解釋和科學舉證能力，以及用正確的化學術語及文字進行表達的能力。 第(3)題考查學生運用控制變量的科學方法設計實驗是該題的核心。本題中有兩個變量，如表所示： 實驗變量 Fe3＋的氧化性 NO的氧化性 能否蝕刻銀 能 不確定 現(xiàn)象或結論 銀溶解 無法測定還原產(chǎn)物 由于NO的氧化能力隨著溶液pH的變化而變化，那么在驗證假設2即Fe(NO3)3溶液中的NO能氧化Ag時，就要求學生必須嚴格控制溶液的pH進行實驗，這是考查單一變量控制法。解決本題的關鍵就是需測定上述實驗用的Fe(NO3)3溶液的pH，然后配制相同pH的稀硝酸溶液，再將此溶液加入有銀鏡的

27、試管內。顯然，這是該實驗的最佳設計方案。 (二)氧化還原反應滴定時指示劑的選擇方法 中學中氧化還原反應滴定時指示劑的選擇常見的有兩類：(1)自身指示劑：有些標準溶液或被滴定物質本身有顏色，而滴定產(chǎn)物為無色，則滴定時就無需另加指示劑，自身顏色變化可以起指示劑的作用，此類指示劑稱為自身指示劑。如MnO本身在溶液中顯紫紅色，還原后的產(chǎn)物Mn2＋為無色，所以用高錳酸鉀溶液滴定時，不需要另加指示劑。 (2)顯色指示劑：有些物質本身并沒有顏色，但它能與滴定劑或被測物質反應產(chǎn)生特殊的顏色，或開始有特殊顏色，滴定后變?yōu)闊o色，因而可指示滴定終點。如滴定前溶液中無單質碘，滴定后有單質碘生成等，可用淀粉等作為

28、指示劑。 2． (1)配平氧化還原反應方程式： C2O＋____MnO＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O (2)稱取6.0 g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的試樣，加水溶解，配成250 mL溶液。量取兩份此溶液各25 mL，分別置于兩個錐形瓶中。 ①第一份溶液中加入酚酞試液，滴加0.25 mol·L－1 NaOH溶液至20 mL時，溶液由無色變?yōu)闇\紅色。該溶液被中和的H＋的總物質的量為________mol。 ②第二份溶液中滴加0.10 mol·L－1的酸性高錳酸鉀溶液。 A．KMnO4溶液在滴定

29、過程中作________(填“氧化劑”或“還原劑”)，該滴定過程________(填“需要”或“不需要”)另加指示劑。滴至16 mL時反應完全，此時溶液顏色由________變?yōu)開_________。 B．若在接近終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶沖洗一下，再繼續(xù)滴定至終點，則所測結果__________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 C．若在達到滴定終點時俯視讀數(shù)，則所得結果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 ③原試樣中H2C2O4·2H2O的質量分數(shù)為________，KHC2O4的質量分數(shù)為__________。 答案　(1)5C2O＋2MnO＋1

30、6H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O (2)①0.005?、贏.氧化劑　不需要　無色　淺紫紅色 B．無影響　C．偏小?、?1%　64% 解析　(1)C：＋3―→＋4，改變量(4－3)×2＝2，Mn：＋7―→＋2，改變量(7－2)×1＝5，根據(jù)化合價升降總數(shù)相等，所以在C2O前配5，MnO前配2，根據(jù)C和Mn原子守恒，分別在CO2和Mn2＋前配10和2，再由電荷守恒在H＋前配16，最后根據(jù)離子方程式兩邊的H原子個數(shù)相等在水前面配8，經(jīng)檢驗離子方程式的氧原子個數(shù)相等。 (2)①由H＋＋OH－===H2O知，n(H＋)＝n(OH－)＝0.25 mol·

31、L－1×0.02 L＝0.005 mol。②原溶液無色，而KMnO4為紫紅色，所以當溶液中的H2C2O4和KHC2O4反應完全時，溶液呈淺 紫紅色。由電子守恒得n(還)×2＝0.10 mol·L－1×0.016 L×5，n(還)＝0.004 mol。③設6.0 g 試樣中H2C2O4·2H2O、KHC2O4的物質的量分別為n(H2C2O4·2H2O)、n(KHC2O4)，由①得：2n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)＝0.05 mol，由②得：n(H2C2O4·2H2O)＋n(KHC2O4)＝

32、0.04 mol，解上述兩個方程式得：n(H2C2O4·2H2O)＝0.01 mol，n(KHC2O4)＝0.03 mol，H2C2O4·2H2O的質量分數(shù)為×100%＝21%，KHC2O4的質量分數(shù)為×100%＝64%。 題組二　氧化還原反應原理在化學工藝流程中的應用 3． 高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程： (1)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列________(填序號)物質相似。 A．75%酒精 B．雙氧水 C．苯酚

33、 D．84消毒液(NaClO溶液) (2)寫出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發(fā)生的主要反應的化學方程式： ________________________________________________________________________。 (3)向K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4，該反應中的還原劑是____________。 (4)上述流程中可以循環(huán)使用的物質有石灰、二氧化碳、__________和__________(寫化學式)。 (5)若不考慮物質循環(huán)與制備過程中的損失，則1 mol MnO2可制得______

34、__mol KMnO4。 答案　(1)BD　(2)2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O　(3)K2MnO4　(4)KOH　MnO2　(5)0.67(或) 解析　KMnO4稀溶液用作消毒劑是利用KMnO4的強氧化性，所給消毒劑中與KMnO4稀溶液消毒原理相似的只有雙氧水和84消毒液(NaClO溶液)，故選BD。MnO2和KOH的熔融物中通入空氣后生成了K2MnO4，則發(fā)生了氧化還原反應，O2作氧化劑，依據(jù)元素守恒原理可確定生成物中有水，根據(jù)化合價的升降總數(shù)相等即可配平該化學方程式。向K2MnO4溶液中通入CO2來制備KMnO4可知錳元素的化合價升高，K2MnO4作還原劑。從上述

35、工藝流程中可知，KOH和MnO2作為反應原料參加反應，而反應過程中還有MnO2生成，最后的母液中又分離出KOH，都為可循環(huán)使用的物質。由2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O和3K2MnO4＋2CO2===MnO2↓＋2KMnO4＋2K2CO3可知，1 mol MnO2可制得 mol KMnO4。 4． 新型凈水劑高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐漸分解，在堿性溶液中穩(wěn)定。工業(yè)上制備K2FeO4的常用方法有兩種。 方法Ⅰ：次氯酸鹽氧化法。工藝流程如圖所示。 (1)完成“氧化”過程中反應的化學方程式：____FeCl3＋____NaOH＋

36、 ____NaClO===____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化劑是 ________(填化學式)。 (2)“轉化”過程中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________。 (3)上述工藝得到的高鐵酸鉀常含有雜質，可用重結晶法提純，操作是將粗產(chǎn)品用 ____________溶解，然后______________________________________。 方法Ⅱ：電解法。以鐵為陽極電解氫氧化鈉溶液，然后在陽極液中加入KOH。 (4)電解時陽極發(fā)生反應生成FeO，該電極反應方程式為 ___________________

37、_____________________________。 答案　(1)2　10　3　2　9　NaCl　5　H2O　NaClO (2)Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH　(3)稀KOH溶液　加入飽和KOH溶液，冷卻結晶　(4)Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O 解析　(1)反應中NaClO是氧化劑，還原產(chǎn)物是NaCl，根據(jù)元素守恒，可知反應式中需要補充NaCl和H2O。根據(jù)化合價升降法配平方程式：2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。(2)根據(jù)(1)中反應的化學方程式和“轉化”后最終得到的產(chǎn)物，可知“轉化”過

38、程是在加入KOH溶液后，將Na2FeO4轉化為溶解度更小的K2FeO4。(3)因為K2FeO4在中性或酸性溶液中能分解，所以需要將K2FeO4粗產(chǎn)品在稀KOH溶液中溶解，然后加入飽和KOH溶液，冷卻結晶。(4)電解時陽極鐵在強堿性條件下被氧化為FeO：Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O。 命題展望 氧化還原反應命題4大趨向 氧化還原反應是高中化學的核心內容，是高考考查的重點和熱點。命題的趨向：(1)以社會實際問題或典型實例為載體，考查對氧化還原反應有關概念的理解與應用；(2)將氧化還原反應與物質的推斷結合在一起，考查學科內知識的綜合應用能力；(3)將氧化還原反應與酸堿中和滴定相

39、結合進行考查；(4)氧化還原反應與電化學原理、新型綠色能源的開發(fā)相結合的綜合性題目。 1． (2012·海南，6)將0.195 g鋅粉加入到20.0 mL的0.100 mol·L－1 MO溶液中，恰好完全反應，則還原產(chǎn)物可能是 (　　) A．M B．M2＋ C．M3＋ D. MO2＋ 答案　B 解析　鋅粉加入到MO溶液中發(fā)生氧化還原反應，反應物Zn為0.003 mol，反應中失去電子為0.00

40、3 mol×2＝0.006 mol，而溶液中MO為20.0×10－3 L×0.100 mol·L－1＝0.002 mol，根據(jù)反應中轉移電子的物質的量相等，可求得反應中M元素降低3價，即MO的還原產(chǎn)物可能為M2＋。 2． (2012·四川理綜，13)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某濃度的稀硝酸0.5 L，固體物質完全反應，生成NO 和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol·L－1的NaOH溶液1.0 L，此時溶液呈中性，金屬離子已完全沉淀，沉淀質量為39.2 g。下列有關說法不正確的是 (　　) A．Cu

41、與Cu2O 的物質的量之比為2∶1 B．硝酸的物質的量濃度為2.6 mol·L－1 C．產(chǎn)生的NO在標準狀況下的體積為4.48 L D．Cu、Cu2O與硝酸反應后剩余HNO3為0.2 mol 答案　B 解析　解題的關鍵是會利用守恒法解題，包括元素守恒和得失電子守恒。Cu(OH)2的質量為39.2 g，其物質的量為0.4 mol，設Cu、Cu2O的物質的量分別為x、y，則x＋2y＝0.4 mol，64 g·mol－1·x＋144 g·mol－1·y＝27.2 g，解得：x＝0.2 mol，y＝0.1 mol，故A正確；Cu和Cu2O中的

42、Cu都變成了＋2價，轉移的電子的物質的量為(0.4＋0.2) mol＝0.6 mol，根據(jù)得失電子守恒可知，生成的NO應為0.2 mol，故C正確；n(NaOH)＝1 mol，生成0.4 mol Cu(OH)2時消耗了0.8 mol NaOH，另外0.2 mol NaOH中和了硝酸，故D正確；硝酸總的物質的量為0.2 mol(剩余的)＋0.2 mol(表現(xiàn)氧化性的)＋0.8 mol(表現(xiàn)酸性的)＝1.2 mol，其物質的量濃度為2.4 mol·L－1，故B錯。 3． [2011·山東理綜，28(1)]研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。 NO2可用

43、水吸收，相應的化學反應方程式為________________________________。 利用反應6NO2＋8NH37N2＋12H2O也可處理NO2。當轉移1.2 mol電子時，消耗的NO2在標準狀況下是________L。 答案　3NO2＋H2O===2HNO3＋NO　6.72 解析　根據(jù)題給化學方程式可知當6 mol NO2全部參加反應時，轉移電子6 mol×(4－0)＝24 mol，故轉移1.2 mol電子時，消耗NO2 0.3 mol，即6.72 L。 4． 配平下列方程式 (1)[2011·福建理綜，23(6)]在某強酸性混合稀土溶液中加入H2O

44、2，調節(jié)pH≈3，Ce3＋通過下列反應形成Ce(OH)4沉淀得以分離。完成反應的離子方程式： Ce3＋＋H2O2＋H2O===Ce(OH)4↓＋________ 答案　2　1　6　2　6　H＋ (2)[2010·福建理綜，24(2)改編]完成“氧化除鐵”步驟中反應的離子方程式： Fe(OH)2＋ClO－＋________=== Fe(OH)3＋Cl－ 答案　2　1　1　H2O　2　1 (3)[2011·安徽理綜，27(2)改編]配平反應的離子方程式是Mn2＋＋ClO＋H2O===MnO2↓＋Cl2↑＋________。 答案　5　2　4　5　1　8　H＋

45、(4)[2010·重慶理綜，26(3)]配平用鈣線脫氧脫磷的化學方程式： P＋FeO＋CaOCa3(PO4)2＋Fe 答案　2　5　3　1　5 5． (2012·上海，五)二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑，其被還原后的單質硒可能成為環(huán)境污染物，通過與濃HNO3或濃H2SO4反應生成SeO2以回收Se。 完成下列填空： (1)Se和濃HNO3反應的還原產(chǎn)物為NO和NO2，且NO和NO2的物質的量之比為1∶1，寫出Se和濃HNO3的反應方程式__________________________________________。 (2)已知：Se＋2H2SO4(濃)―

46、→2SO2↑＋SeO2＋2H2O 2SO2＋SeO2＋2H2O―→Se＋2SO＋4H＋ SeO2、H2SO4(濃)、SO2的氧化性由強到弱的順序是__________________。 (3)回收得到的SeO2的含量，可以通過下面的方法測定： ①SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I2＋KNO3＋H2O ②I2＋2Na2S2O3―→Na2S4O6＋2NaI 配平方程式①，標出電子轉移的方向和數(shù)目。 (4)實驗中，準確稱量SeO2樣品0.150 0 g，消耗了0.200 0 mol·L－1的Na2S2O3溶液 25.00 mL，所測定的樣品中SeO2的質量分數(shù)為_____

47、_____。 答案　(1)Se＋2HNO3(濃)―→H2SeO3＋NO↑＋NO2↑ (2)H2SO4(濃)>SeO2>SO2 (3) (4)92.5% 解析　(3)可以采用化合價升降法配平，即Se元素化合價由＋4降低為0，而I元素化合價由－1升高至0，根據(jù)化合價升降相等，KI系數(shù)為4，故I2系數(shù)為2，然后配平即可；該反應中KI中的I元素失電子，而SeO2中Se元素得電子。 1． 硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，已知25.0 mL 0.100 mol·L－1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(標準狀況下)Cl2完全轉化為Cl－，則S2O將轉化成

48、 (　　) A．S2－ B．S C．SO D．SO 答案　D 解析　設m為氧化產(chǎn)物與Na2S2O3中硫元素的化合價之差，由得失電子守恒得： 0.224 L÷22.4 L·mol－1×2×1＝0.025 L×0.100 mol·L－1×2×m，m＝4。Na2S2O3中S為＋2價，被Cl2氧化后，上升4價，變?yōu)椋?價，得到SO。 2． (NH4)2PtCl6晶體受熱分解，生成氮氣、氯化氫、氯化銨和金屬鉑，在此分

49、解反應中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質的量之比是 (　　) A．2∶3 B．3∶2 C．4∶3 D．1∶3 答案　A 解析　(NH4)2PtCl6分解的氧化產(chǎn)物是N2，還原產(chǎn)物是Pt。根據(jù)得失電子守恒得：6n(N2)＝4n(Pt)，n(N2)∶n(Pt)＝2∶3。 3． 一未完成的離子方程式________＋XO＋6H＋===3X2＋3H2O，據(jù)此判斷，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為

50、 (　　) A．1∶1 B．3∶1 C．5∶1 D．7∶1 答案　C 解析　由質量守恒和電荷守恒可得出該離子反應方程式為5X－＋XO＋6H＋===3X2＋3H2O，則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為5∶1。 4． Na2FeO4是一種高效多功能水處理劑，一種制備Na2FeO4的方法可用化學方程式表示如下：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2＋O2↑。下列對此反應的說法中，不正確的是

51、 (　　) A．方框中的物質為Na2SO4 B．Na2O2既是氧化劑，又是還原劑 C．Na2FeO4既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物 D．2 mol FeSO4發(fā)生反應時，反應中共轉移8 mol電子 答案　D 解析　根據(jù)元素守恒可知A正確。分析化合價變化可知，2個＋2價Fe原子失去8個電子，根據(jù)生成物中的“O2”可知在“6 Na2O2”中，有2個－1價的氧的化合價升至0價，失去2個電子，另有10個－1價氧的化合價降至－2價，得失電子數(shù)均為10個。據(jù)此可知B、C均正確。2 mol FeSO4發(fā)生反應時，反

52、應中共有10 mol電子發(fā)生轉移，故D錯誤。 5． 一定物質的量的Cl2與NaOH溶液反應，所得產(chǎn)物中含NaClO和NaClO3的物質的量之比為3∶5，則參加反應的Cl2與NaOH的物質的量之比為 (　　) A．8∶11 B．3∶5 C．1∶2 D．9∶4 答案　C 解析　Cl2與NaOH溶液反應中Cl2既是氧化劑又是還原劑，顯然產(chǎn)物中還存在NaCl，在NaClO、NaClO3、NaCl中n(Na)∶n(Cl)＝1∶1，根據(jù)元素守恒，則n(Cl2)∶n(NaOH)＝1

53、∶2。 6． N2O俗稱“笑氣”，曾用作可吸入性麻醉劑。以下反應能產(chǎn)生N2O∶3CO＋2NO23CO2＋N2O。下列關于N2O的說法正確的是 (　　) A．上述反應中每生成1 mol N2O，消耗1.5 mol CO B．等物質的量的N2O和CO2含有相等的電子數(shù) C．N2O只具有氧化性，無還原性 D．N2O會迅速與人體血紅蛋白結合，使人中毒 答案　B 解析　由方程式知，生成1 mol N2O時消耗3 mol CO，A錯誤；1 mol N2O與1 mol CO2都含有22 mol電子，B正確；N2O中氮元素的化合價為＋1價

54、，是氮元素的中間價態(tài)，所以N2O既具有氧化性又具有還原性，C錯誤。 7． 已知OCN－中每種元素都滿足8電子穩(wěn)定結構，在反應OCN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，如果有6 mol Cl2完全反應，則被氧化的OCN－的物質的量是 (　　) A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．6 mol 答案　C 解析　OCN－中C顯＋4價，N顯－3價，反應中只有N和Cl的化合價改變，根據(jù) OCN－N2、Cl22Cl－，由得失電子守恒：2n(Cl2)

55、＝3n(OCN－)，可知6 mol Cl2完全反應，有4 mol OCN－被氧化，C對。 8． NaNO2是一種食品添加劑，它能致癌。酸性KMnO4溶液與NaNO2反應的化學方程式為MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O。下列敘述中正確的是 (　　) A．該反應中NO被還原 B．反應過程中溶液的pH減小 C．生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4 D.中的粒子是OH－ 答案　C 解析　NO中N元素的化合價升高，NO被氧化，A錯誤。根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知反應的離子方程式為2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O，

56、據(jù)此可知B、D錯誤，C正確。 9． Cu2S與一定濃度的HNO3反應，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。當產(chǎn)物中n(NO2)∶n(NO)＝1∶1時，下列說法正確的是 (　　) A．產(chǎn)物中n[Cu(NO3)2]∶n[CuSO4]＝1∶1 B．參加反應的n(Cu2S)∶n(HNO3)＝1∶5 C．反應中Cu2S既作氧化劑，又作還原劑 D．1 mol Cu2S參加反應時有8 mol電子轉移 答案　A 解析　根據(jù)題意可寫出反應的化學方程式為2Cu2S＋14HNO3===2Cu(NO3)2＋2CuSO4＋5NO2↑

57、＋5NO↑＋7H2O，據(jù)此可知A正確、B錯誤。反應中Cu2S只作還原劑，C錯誤。1 mol Cu2S參加反應時有10 mol電子轉移，D錯誤。 10．鉻是人體必需的微量元素，它與脂類代謝有密切聯(lián)系，能增強人體內膽固醇的分解和排泄，但鉻過量會引起污染，危害人類健康。不同價態(tài)的鉻毒性不同，三價鉻對人體幾乎無毒，六價鉻的毒性約為三價鉻的100倍。下列敘述錯誤的是 (　　) A．發(fā)生鉻中毒時，可服用維生素C緩解毒性，因為維生素C具有還原性 B．K2Cr2O7可以氧化乙醇，該反應可用于檢查酒后駕駛 C．在反應Cr2O＋I－＋H＋―→Cr3＋＋I2＋H2O中，氧化產(chǎn)物與

58、還原產(chǎn)物的物質的量之比為3∶2 D．污水中的Cr3＋在溶解的氧氣的作用下可被氧化為Cr2O 答案　D 解析　維生素C具有還原性，可與六價鉻反應生成無毒的三價鉻；K2Cr2O7可將乙醇氧化為乙酸，同時反應后含鉻化合物顏色發(fā)生變化；C項反應中，氧化產(chǎn)物為I2，還原產(chǎn)物為Cr3＋，根據(jù)得失電子守恒可知二者的物質的量之比為3∶2；Cr2O的氧化性比氧氣的氧化性強，氧氣不能將Cr3＋氧化為Cr2O。 11．在熱的稀硫酸中溶解了11.4 g FeSO4固體，當加入50 mL 0.5 mol·L－1 KNO3溶液時，其中的Fe2＋全部轉化成Fe3＋，KNO3也完全反應并放出NxOy氣體。

59、 (1)推算出x＝________；y＝________。 (2)配平該反應的方程式： FeSO4＋____KNO3＋____H2SO4===____K2SO4＋____Fe2(SO4)3＋____(NxOy)＋____H2O(配平時x、y用具體數(shù)值表示，物質填在中)。 (3)反應中氧化產(chǎn)物是____________。 (4)用雙線橋法表示該反應中的電子轉移方向和數(shù)目：__________________________。 答案　(1)1　1 (2)6　2　4　1　3　2　NO↑　4 (3)Fe2(SO4)3 (4) 解析　n(FeSO4)＝＝0.075 mol n(KN

60、O3)＝0.05 L×0.5 mol·L－1＝0.025 mol Fe2＋轉化為Fe3＋共失去0.075 mol電子，根據(jù)得失電子守恒原理，可知1 mol N原子得到3 mol電子，反應中N元素由＋5價降為＋2價，既得到的氧化物為NO。 12．含氮廢水進入水體中對環(huán)境造成的污染越來越嚴重。某校環(huán)保小組的同學認為可以用金屬鋁將水中的NO還原成N2，從而消除氮污染。 (1)配平以下有關的離子反應方程式： NO＋Al＋H2O―→N2↑＋Al(OH)3＋OH－ (2)以上反應中失電子的物質是________，還原產(chǎn)物是________，每生成1 mol還原產(chǎn)物，將有___

61、_____電子發(fā)生轉移。 (3)現(xiàn)需除去1 m3含氮0.3 mol的廢水中的NO(設氮元素都以NO的形式存在)，則至少需要消耗金屬鋁的物質的量為________。 (4)你對以上治理污染的方案有何評價？ 答案　(1)6　10　18　3　10　6　(2)Al　N2　10 mol　(3)0.5 mol　(4)治理后的廢水中含Al3＋較多，產(chǎn)生新的污染，危害人體健康 解析　(1)用化合價升降法配平。在該反應中，氧化劑(2O→2)，化合價降低的總數(shù)為10；還原劑(A→A3＋)，化合價升高的總數(shù)為3。由此先確定氧化劑與還原產(chǎn)物、還原劑與氧化產(chǎn)物的化學計量數(shù)。由電荷守恒確定OH－的化學計量數(shù)，最后

62、用觀察法配平其他物質。(2)在該反應中，失電子的物質是Al，還原產(chǎn)物是N2。生成1 mol N2時，轉移電子的物質的量是1 mol×2×(5－0)＝10 mol。(3)設需要鋁的物質的量為x，由得失電子守恒可知：0.3 mol×(5－0)＝3x，解得x＝0.5 mol。(4)應綜合考慮治理成本、是否產(chǎn)生新的污染等問題。如長期飲用含Al3＋較多的水，使人易患癡呆癥等。 13．碘化鈉是實驗室中常用的分析試劑，工業(yè)上用鐵屑還原法制備NaI的流程如圖所示。 請回答下列問題。 (1)判斷反應①中碘是否反應完全的方法是________________________

63、___________ ________________________________________________________________________。 (2)操作Ⅰ的名稱是________。 (3)反應①的離子方程式為____________________________。 (4)反應②中NaIO3被Fe單質還原為NaI，同時生成Fe(OH)3，該反應的化學方程式是 ____________________________________________；在該反應中若有99 g NaIO3被還原，則轉移電子的物質的量為________mol。 答案　(1)取少

64、量反應后的溶液于試管中，滴入幾滴淀粉溶液，若溶液未變藍，則證明碘已反應完全；反之，碘未反應完全(或取少量反應后的溶液于試管中，滴入幾滴CCl4，振蕩、靜置，若下層液體呈無色，證明碘已反應完全；若下層液體呈紫紅色，證明碘未反應完全) (2)過濾 (3)3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O (4)2Fe＋NaIO3＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋NaI　3 解析　(2)操作Ⅰ顯然是為了除去過量的鐵粉和反應生成的Fe(OH)3沉淀，因此采用過濾的方法。(3)和(4)根據(jù)得失電子守恒和元素守恒可寫出反應的離子(化學)方程式。由于1 mol NaIO3被還原為NaI轉移6 mol電子

65、，故99 g(0.5 mol)NaIO3被還原時轉移3 mol電子。 14．小明為驗證NO2的氧化性和NO的還原性，設計了如下裝置制取NO2和NO，并驗證其性質，裝置圖如下： (1)寫出甲中反應的離子方程式：___________________________________________ ________________，乙中的現(xiàn)象是________________________________________， 可證明NO2的氧化性；在丙中鼓入空氣后現(xiàn)象是_____________________________ ____________________________

66、____________________________________________，可證明NO的還原性。 (2)實驗前丙中充滿水的作用是___________________________________________ ________________________________________________________________________。 (用反應方程式和簡要文字回答)。 (3)小華對小明的實驗設計提出了質疑，他認為乙中的現(xiàn)象不足以證明NO2的氧化性，他的理由是_____________________________________________

67、____________________ ________________________________________________________________________。 你認為怎樣才能準確證明NO2的氧化性？(簡要回答出原理和現(xiàn)象即可) ________________________________________________________________________。 答案　(1)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O 溶液變渾濁　有紅棕色氣體生成 (2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，制取NO，并用排水法收集NO (3

68、)NO2和水反應生成的HNO3是一種強氧化性酸，可將Na2S氧化，使溶液變渾濁　可將干燥的NO2與干燥的H2S氣體混合，若有淡黃色固體生成，即可證明NO2的氧化性 解析　本題利用Cu與濃HNO3的反應制取NO2，再利用NO2與水的反應制NO；分別在不同的裝置中檢驗它們的性質，在小明的實驗設計中乙裝置不能區(qū)分NO2和HNO3是誰氧化了Na2S，故應在無水的環(huán)境中檢驗NO2的氧化性。 15．Cu2S是火法煉銅的重要原料之一，下面是由Cu2S冶煉銅及制取CuSO4·5H2O的流程圖。 Cu2SCuCu2O、CuOAB膽礬 (1)Cu2S中銅元素的化合價為________，火法煉銅的反應原理是______________________________________(用化學方程式表示)。 (2)向Cu2O、