【2014年高考专题复习精品课件】专题3 氧化还原反应及其配平

氧化还原反应专题（4）2014年高考专题复习精品课件【例1】已知氧化还原反应：2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4==2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O，其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为()A.10molB.11molC.12molD.13mol2解析：在氧化还原反应中，氧化剂是得到电子的物质，所含元素的化合价降低。对于该反应中，Cu(IO3)2中铜元素由+2价降低到+1价，碘元素由+5价降低到0价，KI中碘元素由-1价升高到0价，所以Cu(IO3)2为氧化剂，KI为还原剂。总计1molCu(IO3)2得到的电子为11mol。B3【变式练习】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．0.25mol解析：由生成1mol硝酸锌得反应中转移电子数为2mol，反应中HNO3NH4NO3，则被还原的硝酸的物质的量为2mol¸8=0.25mol。D点评：氧化还原反应计算与配平关键是要掌握方法，即化合价升降法。4考点二氧化还原反应的综合运用【例题2】(2010·上海)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：__+__+__―→__HIO3+__5(2)整个过程中的还原剂是__________。(3)把KI换成KBr，则CCl4层变为________色，继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________。(4)加碘盐中含碘量为(20mg～50mg)/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2________L(标准状况，保留2位小数)。6解析：此题考查氧化还原反应的配平、氧化剂和还原剂、氧化性强弱的判断、化学计算知识。分析反应从开始滴加少许氯水时，其将KI中的I元素氧化成碘单质；等CCl4层变紫色后，再滴加氯水时，其将碘单质进一步氧化成碘酸。(1)根据氧化还原反应方程式的配平原则，分析反应中的化合价变化，I元素的化合价从0→+5，升高5价，Cl元素的化合价从0→-1，降低1价，综合得失电子守恒和质量守恒，可配平出：I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl；(2)分析整个过程中化合价升高的都是I元素，还原剂为KI和I2；7(3)KI换成KBr时，得到的是溴单质，则其在CCl4中呈红棕色；继续滴加氯水时，颜色不变，可知氯水不能将溴单质氧化成HBrO3，故其氧化性强弱顺序为HBrO3Cl2HIO3；(4)综合写出反应方程式：KI+3Cl2+3H2OKIO3+6HCl，根据化学方程式计算，按最小值计算时，1000kg加碘食盐中含碘20g，根据质量守恒可知：换算成碘酸钾的质量为33.70g，物质的量为0.16mol，则需要消耗Cl2的体积为(20g/127g×mol-1)×3×22.4L/mol=10.58L。答案：(1)I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl(2)KI、I2(3)红棕HBrO3Cl2HIO3(4)10.58点评：守恒定律是自然界最重要的基本定律，是化学科学的基础。在化学反应中，守恒包括原子守恒、电荷守恒、得失电子守恒等。任何化学反应在反应前后应遵守电荷或原子守恒。电荷守恒即反应前后阴阳离子所带电荷数必须相等；原子守恒(或称质量守恒)，也就是反应前后各元素原子个数相等；得失电子守恒是指在氧化还原反应中，失电子数一定等于得电子数，即得失电子数目保持守恒。比如此题中我们就牢牢抓住了守恒，简化了计算过程，顺利解答。8【变式练习】已知铁溶于一定浓度的硝酸溶液中反应的离子方程式为(化学计量数a～k均为正整数)：aFe+bNO+cH+―→dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O。回答下列问题：(1)根据反应中氮、氢、氧三种元素的原子个数守恒，可得c、g、h的关系式是____________(用一个代数式表示，下同)；(2)根据反应中离子的电荷守恒，可得b、c、d、f的关系式是___________；(3)根据反应中电子转移的总数相等，可得d、f、g、h的关系式是_______________；(4)若a=12，且铁和稀硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是____________。9c=4g+10hc-b=2d+3f2d+3f=3g+8h6≤b≤12101.下列厨房中的变化与氧化还原反应无关的是()A．料酒久置变酸B．新切开的土豆片一段时间后变棕黄色C．食醋滴到大理石板上，大理石变得粗糙D．新煮的绿豆汤久置变色C解析：A项中料酒中酒精因氧化成醛，进而氧化成酸而变酸，错误；B中土豆中含有一种多元酚类的单宁物质(又称鞣质)，单宁在酶的作用下，极易被空气氧化而变成褐色，称为酶褐变，错误；C中因为发生了复分解反应，大理石变得粗糙，正确；D项中豆皮中含有多酚类物质，因为多酚类物质容易氧化成醌类物质，并继续聚合成颜色更深的物质，错误。122.在3BrF3+5H2OHBrO3+Br2+9HF+O2↑中，若有5mol水做还原剂时，被水还原的BrF3的物质的量是()A．3molB．2molC.molD.molD解析：反应中BrF3自身发生氧化还原反应，方程式中的水并没有全部做还原剂，被氧化的水只占参加反应水的2/5，当有5mol水做还原剂时会生成氧气5/2mol。而反应中的BrF3被还原的量只占BrF3总量的2/3，并且被还原的BrF3并不是只来源于H2O的作用，而是被水和BrF3共同还原。根据化合价的变化可知，如果有1mol的氧气生成，那么就说明有4/3mol的BrF3被水还原。所以最后的结果是×=10/3mol。5243解析：可以把Fe3O4看作FeO·Fe2O3，则n(Fe3O4)=n(FeO)=n(Fe2+)，依次可知，在反应中Fe2+Fe3+，Cr2O2Cr3+，若设K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为c，则根据得失电子守恒有×1=c×0.025L×6，解得c=0.1mol·L-1。133.将3.48g四氧化三铁完全溶解在100mL1mol·L-1的硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25mL，恰好使溶液中的Fe2+全部转化为Fe3+，Cr2O全部转化为Cr3+，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度是()A．0.05mol·L-1B．0.1mol·L-1C．0.2mol·L-1D．0.3mol·L-1B3.48232/ggmol-1e-+2×3e-144.(2010·苏州二模)金属铜与人体分泌物中的盐酸以及子宫内的空气反应可生成超氧酸：Cu+HCl+O2CuCl+HO2，HO2(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性。下列说法或表示正确的是()A．氧化剂是O2B．HO2在碱中能稳定存在C．氧化产物是HO2D.1molCu参加反应有2mol电子发生转移A15解析：分析题中所给信息，由反应Cu+HCl+O2CuCl+HO2中元素化合价升降，得出氧化剂是O2，氧化产物是CuCl，A正确、C错误；因为HO2(超氧酸)是一种弱酸，在碱中不能稳定存在，B错误；因为生成CuCl，所以1molCu参加反应有1mol电子发生转移，D错误。165.(2010·绍兴模拟)金属钛(Ti)性能优越，被称为继铁、铝之后的“第三金属”。工业上以金红石为原料制取Ti的反应为aTiO2+bCl2+cCaTiCl4+cCO反应ⅠTiCl4+2MgTi+2MgCl2反应Ⅱ关于反应Ⅰ、Ⅱ的分析不正确的是()①TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂②C、Mg在反应中均为还原剂，被还原③在反应Ⅰ、Ⅱ中Mg的还原性大于Ti，C的还原性大于TiCl4④a=1，b=c=2⑤每生成19.2gTi，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移4.8mole-A．①②④B．②③④C．③④D．②⑤D1173K1120~1420K17解析反应Ⅰ中，Cl2中的Cl从0价下降到-1价，每molCl2转移2mole-，C从0价升高到+2价，每molC转移2mole-，配平方程式有a=1，b=c=2，④正确；根据化合价的变化情况，TiCl4在反应Ⅰ中是还原产物，在反应Ⅱ中是氧化剂，①正确；还原剂被氧化，②错误；在同一反应中，还原剂的还原性最强，故有Mg的还原性大于C，C的还原性大于TiCl4，③正确；反应Ⅱ中，Ti由+4价下降到0价，每生成1molTi(即48g)转移4mole-，故每生成19.6gTi(即0.4mol)转移1.6mole-，结合反应Ⅰ每生成0.4molTiCl4转移1.6mole-，反应Ⅰ、Ⅱ中共转移3.2mole-，⑤错误。196.清华大学化学系的教授在北京讲学时，做了一个如图所示的实验，发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液，溶液显红色。判断下列说法中正确的是()A．该条件下生成的水分子化学性质比较活泼B．该条件下H2被冷却为液态氢，液氢的水溶液具有氧化性C．该条件下H2燃烧生成了只具有氧化性的物质D．该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2D解析：根据题意可知，该条件下H2燃烧的产物中一定有水，H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2。20217.对于白磷引起的中毒，硫酸铜溶液是一种解毒剂，有关反应如下：11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4下列关于该反应的说法正确的是()A．CuSO4发生了氧化反应B．生成1molH3PO4时，有10mol电子转移C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为6∶5D．白磷只做还原剂解析：11molP反应时5mol为氧化剂，6mol为还原剂，15molCuSO4为氧化剂，有30mol电子转移。C8.已知AgF+Cl2+H2OAgCl+AgClO3+HF+O2，若Cl2的化学计量数为a，则AgF的化学计量数为____，判断依据为___________________________________________________；若AgClO3的化学计量数为b，O2的计量数为c，则AgCl的化学计量数为______，判断依据是_________________________。由Cl、Ag元素质量守2n(Cl2)=n(AgCl)+n(AgClO3)=n(AgF)5b+4c氧化还原反应中的电子守恒2a9.在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4g硫酸亚铁固体，当加入50mL0.5mol×L-1KNO3溶液后，使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，KNO3也完全反应并放出NxOy气体。(1)推算出x=____；y=____。(2)配平该反应的方程式：___FeSO4+___KNO3+___H2SO4___K2SO4+___Fe2(SO4)3+___NxOy+___H2O(3)反应中氧化产物是________。2311Fe2(SO4)3624132424解析：本题应用得失电子守恒法求x和y。判断氧化剂或还原剂的依据是反应物和生成物在反应前后化合价的变化，化合价降低的反应物是氧化剂、化合价升高的反应物是还原剂。(1)n(FeSO4)=11.4g/152g·mol-1=0.075mol,KNO3的物质的量为0.05L×0.5mol·L-1=0.025mol，设NO与NxOy中N元素化合价差为a，根据得失电子总数相等的原则，可得关系式：0.075×1=0.025×a，所以a=3，即NxOy中N元素化合价为+2价，NxOy为NO，所以x=y=1。25(2)先配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的化学计量数，再配平其他物质的化学计量数：6FeSO4+2KNO3+4H2SO43Fe2(SO4)3+K2SO4+2