(讲解练)2014高考化学一轮复习专题2《氧化还原反应》

1专题二氧化还原反应【主干知识整合】一．了解基本概念二．氧化还原反应的一般规律1、表现性质规律同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。2、性质强弱规律氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物氧化剂得电子→还原产物还原剂失电子→氧化产物氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物3、反应先后规律在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeBr2溶液中通入Cl2，首先被氧化的是Fe2+4、价态归中规律含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。5、电子守恒规律在任何氧化—还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。三．氧化性、还原性大小的比较1、由元素的金属性或非金属性比较a、金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱b、非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱2、由反应条件的难易比较不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。如：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O（常温）MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O（加热）前者比后者容易发生反应，可判断氧化性：KMnO4＞MnO2。同理，不同的还原剂与同一氧化2剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。3、根据被氧化或被还原的程度不同进行比较当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧化剂的氧化性就越强。如：2Fe+3Cl22FeCl3，S+FeFeS，根据铁被氧化程度的不同（Fe3+、Fe2+），可判断氧化性：Cl2＞S。同理，当不同的还原剂与同一氧化剂反应时，氧化剂被还原的程度越大，还原剂的还原性就越强。4、根据反应方程式进行比较氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物5、根据元素周期律进行比较一般地，氧化性：上＞下，右＞左；还原性：下＞上，左＞右。6、某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关：温度：如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度：如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。酸碱性：如中性环境中NO3－不显氧化性,酸性环境中NO3－显氧化性；又如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。温馨强调：物质的氧化性或还原性的强弱只决定于得到或失去电子的难易，与得失电子的多少无关。四．氧化还原反应的相关计算基本方法——得失电子守恒法：对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒，列出守恒关系求解，即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。【典例精析】。容~3E1．常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O，2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+H+，下列说法正确的是（）A．H2O2的氧化氢比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降C．在H2O2分解过程中，Fe2+和Fe3+的总量保持不变D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+【解析】由氧化还原反应的强弱律可知，氧化性是氧化剂大于氧化产物，还原性是还原剂大于还原产物，由方程一可知，氧化剂H2O2氧化性比氧化产物Fe3+强，由方程二可知，还原剂H2O2还原性比，原产物为Fe2+强，所以A错误；方程一和方程二相加，即H2O2分解生成H2O和O2，H2O2呈弱酸性，所以随着反应进行，pH升高，B错误；H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂，所以总量不变，C正确；因为Fe2+可导致H2O2分解，所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+，D正确。2．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（）A．2molB．1molC．0.5molD．0.25mol3【解析】：此题主要考查氧化还原反应的配平：Zn＋HNO3(稀)Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O，Zn：0→＋2，化合价改变值为：(2－0)×1＝2，N：＋5→－3，化合价的改变值为：(5＋3)×1＝8，根据化合价升降总值相等得：在Zn(NO3)2前配4，NH4NO3前配1，然后根据反应前后各元素的原子个数相等，找出其他物质的系数。配平后的化学方程式为：4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，当生成1mol的Zn(NO3)2时，被还原的HNO3为0.25mol【答案】D3．钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是（）A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀【解析】反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2中的氧化剂是O2，1molO2在反应中得到4mol电子，同样在反应②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3中氧化剂也是O2，而且两个反应中氧气的系数都是1，因此得到的电子均是4mol，故A选项正确B选项错误。钢质水管与铜质水龙头连接后形成原电池，其中钢质水管做负极被腐蚀，故C选项错误。钢铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀，而且主要是发生吸氧腐蚀，因此D选项错误。【答案】A4．一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开，写成两个“半反应式”，一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”。如2Fe3+＋Cu===2Fe2+＋Cu2+，可拆写为氧化反应式：Cu－2e－===Cu2+，还原反应式：2Fe3+＋2e－===2Fe2+。据此，回答下列问题：⑴将反应Zn＋2H+===Zn2+＋H2↑拆写为两个“半反应式”：氧化反应式：，还原反应式：。⑵将反应3NO2＋H2O==2H+＋2NO3—＋NO拆写为两个“半反应式”：氧化反应式：，还原反应式：。⑶已知某反应的两个“半反应式”为：CH4＋10OH－－8e－===CO32－＋7H2O，O2＋2H2O＋4e－===4OH—，则氧化还原反应方程式为。【解析】⑵注意电子得失守恒、粒子数目守恒以及物质的选择与系数调整。在反应3NO2＋H2O===2H+＋2NO3—＋NO中，只有1个NO2分子作氧化剂，有2个NO2分子作还原剂。2个NO2分子变为2个NO3－离子时，需2个H2O分子提供2个O原子，2个H2O分子中的4个H原子则变为4个H＋离子。1个NO2分子变成1个NO分子时，另1个O原子需要与2个H＋离子结合成水。所以，有以上“半反应”。⑶前式＋后式×2即得。【答案】⑴Zn－2e－===Zn2+，2H+＋2e－===H2。⑵2NO2＋2H2O－2e－===4H+＋2NO3－；NO2＋2H+＋2e－===NO＋H2O⑶CH4＋2O2＋2OH—===CO32－＋3H2O【专题训练】1．下列反应属于氧化还原反应，但水既不作氧化剂也不作还原剂的是（）A．CO2+H2OH2CO3B．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑C．3Fe+4H2O(g)　高温　　Fe2O4+4H2D．2Na+2H2O=2NaOH+H2↑42．已知A2O2n可将B2－氧化为B单质,A2O2n则被还原为A3+,又知100mL的0.3mol/L的A2O2n与150mL的0.6mol/LB2－恰好完全反应，则A2O2n中的n值为（）A．4B．5C．6D．73．吸进人体内的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧，这些活性氧能加速人体衰老，被称为“生命杀手”。中国科学家尝试用Na2SeO3清除人体内活性氧，Na2SeO3的作用是（）A．还原剂B．氧化剂C．既是氧化剂又是还原剂D．既不是氧化剂又不是还原剂4．Cl2在70℃的NaOH水溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全后测得溶液中NaClO和NaClO3的物质的量比为4∶1，则溶液中NaCl和NaClO的物质的量之比为：（）A．9∶4B．5∶1C．11∶2D．1∶15．被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水发生反应：NaBH4＋2H2O＝NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是（NaBH4中H为－1价）（）A．被氧化的元素与被还原的元素质量比为1︰1B.NaBH4是氧化剂，H2O是还原C．硼元素被氧化，氢元素被还原D.NaBH4既是氧化剂又是还原剂6．在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为：3SnCl2＋12Cl－＋2H3AsO3＋6H＋＝2As＋3SnCl62－＋6M关于该反应的说法中正确的组合是（）①氧化剂是H3AsO3；②还原性：Cl－＞As；③每生成7.5gAs，还原剂失去的电子为0.3mol；④M为OH－；⑤SnCl62－是氧化产物。A．①③⑤B．①②④⑤C．①②③④D．只有①③7．有Fe2＋、NO3-、Fe3＋、NH4+、H＋和H2O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述不正确的是（）A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1︰8B．该过程说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化C．若有lmolNO3－发生氧化反应，则转移8mole－D．若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2＋－e－＝Fe3+8．已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应：4Fe2++4Na2O2+6H2O＝4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+则下列说法正确的是（）A．该反应中Fe2+是还原剂,O2是还原产物B．4molNa2O2在反应中共得到8NA的电子C．Fe(OH)3是氧化产物，每生成4molFe(OH)3反应过程中共转移电子6molD．反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀9．CuCl2溶液中含有少量杂质FeCl2,为制备纯净的CuCl2·2H2O晶体,拟定实验步骤如下图所示：请回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中，将Fe2+转化为Fe3+最好选用下列氧化剂中的(填字母)。5A．K2Cr2O7B．NaClOC．H2O2该反应的离子方程式为。(2)在步骤Ⅱ中，①加入Y的目的是为了调节溶液的酸度以促使Fe3+沉淀完全，Y可以是下列物质中的(填字母)；A．NaOHB．CuC．Cu2(OH)2CO3②江河入海口处易形成沙洲的原因是江水中的胶粒遇海水中的电解质发生凝聚。将步骤Ⅱ中沉淀制成胶体后，再逐滴加入稀硫酸可能看到的现象是。(3)步骤Ⅲ应控制的实验条件是。10．（1）配平氧化还原反应方程式：＿＿C2O42—+＿＿MnO4—+＿＿H+＝＿＿CO2+＿＿Mn2++＿＿H2O（2）称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol/LNaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的物质的量为mol；②第二份溶液中滴加0.10mol/L的酸性高锰酸钾溶液至16mL时反应完全，此时溶液颜色由变为。该溶液中还原剂的物质的量为mol；③原试样中H2C2O4·2H2O和KHC2O4的质量分数分别是多少？11．（1）某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O。该反应中还原产物是______；若反应过程中转移了0.3mol电子，则氧化产物的质量。（2）将amolCl2通入含bmolFeBr2的溶液中，当0a/b≤1/2时，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，写出另2个可能发生的离子方程式①当a/b=1时_______________________________________