试题库通用版化学二轮复习届易错点点睛与高考突破专题01 氧化还原反应原卷版.docx
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试题库通用版化学二轮复习届易错点点睛与高考突破专题01氧化还原反应原卷版
对氧化还原反应,高考中常以选择题、填空题的形式考查相关概念的辨析,涉及氧化性、还原性强弱比较;以具体物质的性质为载体,考查氧化还原反应方程式中得失电子数目的简单计算,以及强弱规律的应用等。
氧化还原反应涉及面广,解题规律性强,需要一定的解题技巧。
预计在2015年的高考试题中会推出新的设问方式、新的题型,特别是与工农业生产、科学研究、日常生活等紧密结合的试题。
本节主要考点为氧化还原反应的基本概念、基本规律及以电子转移为中心的有关计算.主要考查氧化性、还原性强弱的比较,电子转移的数目、简单的计算.氧化还原反应是化学中的主干知识,是高考不可回避的热点,今后还会推出更新的题型,要特别关注氧化还原反应规律在生产生活中的应用,在高科技成果中的应用.1.掌握氧化剂和还原剂、氧化反应和还原反应等基本概念。
2.掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应。
3.综合运用化合价和电子转移的观点,判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目,并能进行一些简单的计算。
4.运用化合价升降关系配平一些简单的氧化还原反应。
5.能够依据一些条件,判断物质氧化性、还原性的强弱。
难点一、氧化还原反应中的基本规律
(1)电子得失守恒规律
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,常用于有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式。
运用守恒规律进行氧化还原反应的计算方法:
氧化剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值
(2)表现性质规律
当元素具有可变化合价,一般化合价处于最低价态时只具有氧化性;处于最高价态时只具有还原性;处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。
利用此规律可判断物质是否具有氧化性及还原性,但不能判断物质氧化性及还原性的强弱。
(3)反应先后规律
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性较强的物质;
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质。
如:
将Cl2通入物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中,Cl2首先与NaI反应;将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe3+和Cu2+的混合溶液中,Fe首先与Fe3+反应;FeBr2中通入Cl2,Cl2首先氧化Fe2+。
(4)价态变化规律
高价氧化(性)低价还原(性),中间价态两边转。
同一元素的不同价态之间发生氧化还原反应,价态只能归中而不能交叉。
本规律应用于氧化还原反应的分析和判断(如反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中氧化产物和还原产物均为Cl2,生成3molCl2电子转移数是5mol)。
①歧化反应规律
同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应。
歧化反应化合价的特点是:
某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。
歧化反应是自身氧化还原反应的一种,常用于判断某种元素的化合价高低以及有关氧化还原反应方程式的计算。
②价态归中规律
同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化还原反应,称之为归中反应,也称“反歧化反应”。
常用于方程式的书写,当有中间价态时,才可能发生,否则不反应,如SO2与浓硫酸不反应,可用浓H2SO4干燥。
(5)性质强弱规律
氧化还原反应若能进行,一般为较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
常用于在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,亦可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱,氧化性:
氧化剂>氧化产物,还原性:
还原剂>还原产物。
例1.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3→K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化物比还原物多1.75mol,则下列判断正确的是( )
A.生成42.0LN2(标准状况)
B.有0.250molKNO3被氧化
C.转移电子物质的量为2.5mol
D.被氧化的N原子的物质的量为3.75mol
【举一反三】已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl—S—S—Cl,它易与水反应:
2S2Cl2+2H2O=4HCl+SO2↑+3S↓。
对该反应的说法正确的是( )
A.S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B.H2O作还原剂
C.每生成1molSO2转移4mol电子
D.氧化产物与还原产物物质的量之比为3∶1
难点二、氧化还原反应的配平及简单计算
(1)奇数配偶法:
此法适用于简单的氧化还原反应方程式的配平,其步骤为“一看、二找、三定、四平、五查”(内容略)。
例如:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
(2)逆向配平法:
对于歧化反应方程式的配平可用化合价升降法在反应式右边进行配平。
例如:
3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O
(3)合一配平法:
当三种物质参与氧化还原反应或分解反应的氧化和还原产物有三种时,应将其中两种合并作为一种来看,这样配平就显得简单了。
例如:
KNO3+S+C—K2S+N2+CO2。
因为右边的K2S中,K与S分别来自左边的KNO3和S,故左边KNO3与S的系数比必须满足2∶1,所以先在KNO3前添上系数2,然后将2KNO3和S看作一个整体来配平:
2KNO3+S+3C=K2S+3CO2+N2。
(4)平均化合价法:
此法适用于有机氧化还原方程式的配平,步骤为:
先根据氢+1价,氧-2价来确定碳原子平均化合价,再用化合价升降法配平。
例如:
5C2H4O+2KMnO4+3H2SO4=5C2H4O2+K2SO4+2MnSO4+3H2O
(5)离子方程式配平法:
此法适用于较复杂的氧化还原反应方程式的配平。
例如FeS2+CuSO4+H2O——FeSO4+Cu2S+H2SO4中元素化合价变化错综复杂,给配平带来了麻烦,若将其改写为离子方程式,化合价变化情况就清楚了,即:
5FeS2+14Cu2++12H2O=5Fe2++3SO42-+7Cu2S+24H+
然后,将离子方程式改写为化学方程式,即:
5FeS2+14CuSO4+12H2O=5FeSO4+7Cu2S+12H2SO4。
(6)零价配平法:
对于如Fe3C的复杂化合物,可假定Fe、C均为零价,然后用化合价升降法配平。
例如:
3Fe3C+40HNO3=9Fe(NO3)3+3CO2+13NO+20H2O。
【方法技巧】电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
1.直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。
如用铜电极电解Na2SO4溶液,其阳极、阴极产物及转移电子关系式为Cu~2e-~H2~2OH-。
2.对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”,找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算,忽略反应过程。
如将agCu投入VmL某浓度的硝酸中,Cu完全溶解,用集气瓶收集生成的气体,倒置于水面,向集气瓶中通入bmL氧气后,集气瓶中充满水。
根据电子传递和得失守恒,可得关系式:
2Cu―→O2。
3.以电子守恒为核心,建立起“等价代换”,找出有关物质之间的关系进行计算等。
如将一块镁、铝、铁的合金溶于足量盐酸中,若再加入氢氧化钠使之完全沉淀,则金属离子结合的氢氧根离子的物质的量即为金属与酸反应时失去电子的物质的量,据此可进行有关计算。
4.串联电解池时,流经各个电极上的电子数相等。
例2、已知氧化性Br2>Fe3+。
FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为aFe2++bBr-+c
Cl2―→dFe3++eBr2+fCl-,下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )
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
【举一反三】将11.9g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中,合金质量减少了2.7g。
另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中,生成了6.72LNO(标准状况下),向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液,则最终所得沉淀的
质量为( )
A.22.1gB.27.2gC.30gD.19.4g
难点三、信息型方程式的书写
1.明确氧化还原反应发生的规律
(1)“强强联手、强者先行”——对应的强氧化剂与强还原剂(两强)之间能反应,而两弱之间不反应,且为两强的产物。
如:
氧化性MnO
>Cl2>Fe3+>I2;还原性Mn2+ 则MnO 与Cl-、Fe2+、I-,Cl2与Fe2+、I-,Fe3+与I-均能发生反 应;而I2与Fe2+、Mn2+、Cl-等都不能反应。 (2)当几个氧化还原反应均可能发生时,氧化性或还原性强的粒子优先反应。 如锌粒投入到Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的混合溶液中,先析出Ag,后析出Cu,不析出Mg。 2.熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物 氧化剂 Cl2 O2 浓H2SO4 HNO3 KMnO4(H+)、 MnO2 Fe3+ KClO3 ClO- H2O2 还原产物 Cl- O2- SO2 NO或NO2 Mn2+ Fe2+ Cl- H2O 还原剂 I-(HI) S2- (H2S) CO、C Fe2+ NH3 SO2、SO H2O2 氧化产物 I2 S CO2 Fe3+ NO SO O2 3.掌握书写信息型氧化还原反应的步骤(3步法) 第1步: 根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物;根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第2步: 根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的电荷守恒。 第3步: 根据原 子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 例3、氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。 纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下: 工业ZnO 浸出液 滤液 滤液 滤饼 ZnO 提示: 在本实验条件下,Ni(Ⅱ)不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。 回答下列问题: (1)反应②中除掉的杂质离子是,发生反应的离子方程式为;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是。 (2)反应③的反应类型为,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有。 【举一反三】 将FeSO4溶液的pH调节至7左右,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。 当消耗2molI-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是。 例1、在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O反应中,当生成0.5molCl2时,氧化产物和还原产物的物质的量之比为() A.6: 1 B.5: 1 C.1: 3D.1: 5 例2、在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,每摩尔CuSO4能氧化P的物质的量为() A.1/5molB.2/5mol C.3/5molD.11/5mol 例3、向NaBr、NaI和Na2SO3混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧(已知Br2易挥发,I2易升华),得到固体剩余物质的组成可能是() A.NaCl、Na2SO4B.NaCl、NaBr、Na2SO4 C.NaCl、Na2SO4、I2D.NaCl、NaI、Na2SO4 例4、在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是() A. B. C. D. 例5、在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是 和 ,则参加反应的 与 的个数之比为() A.1: 3B.2: 3C.1: 1D.4: 3 例6、若锌与稀硝酸反应时,其化学反应方程式为 ,则a、b、c、M可能分别为() A.4、1、5、N2OB.4、2、4、NO2 C.4、1、3、NH4NO3D.4、3、5、NO 例7、下列变化过程需要加入还原剂的是() A.KClO3→KClB.KCl→AgCl C.H+→H2D.C→CO2 例8、标准状况下,往100mL0.2mol/L的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2,充分反应后,溶液中有50%的Br-被氧化。 则通入的氯气的体积是() A、0.224LB、0.336LC、0.448LD、0.672L 例9、取17.4gMnO2固体粉末与一定体积的浓盐酸(含溶质0.4mol)共热制取氯气(假设HCl挥发损失不计),下列叙述中正确的是() A、反应过程中MnO2作催化剂B、盐酸未完全反应 C、参加反应的盐酸有一半被氧化D、反应产生2.24L氯气(标况) 例10、在反应 中,有19.2gCu被氧化,则被还原的HNO3的质量为多少? 例11、下列关于氧化还原反应中的有关说法中正确的是() A、被氧化的物质是氧化剂 B、置换反应一定是氧化还原反应 C、电解质溶液导电过程发生氧化还原反应 D、元素由化合态转化为游离态时,该元素一定被还原 例12、下列四类反应: ①置换反应,②复分解反应,③没有单质参加的化合反应,④没有单质生成的分解反应。 其中一定不是氧化还原反应的是() A、只有②B、只有②③C、②③④D、①②③④ 例13、X、Y、Z为三种单质。 已知: Y能将Z从其化合物的水溶液中置换出来,而Z又能将X从其化合物中置换出来。 由此可以推断下列说法中可能正确的是() ①单质的氧化性: Y>Z>X;②单质的还原性: Y>Z>X; ③对应离子的氧化性: X>Z>Y;④对应离子的还原性: X>Z>Y A、只有①B、只有②③C、只有①④D、①②③④ 例14、铁屑溶于过量的盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是() A、硫酸B、氯水C、硝酸锌D、氯化钙 例15、化合物A、B、C都只含有两种元素,且A、B均含X元素。 已知一定条件下可发生反应: A+B——X+C,X是一种单质,由此可知X元素() A、一定是金属元素 B、一定是非金属元素 C、可能是金属元素,也可能是非金属元素 D、无法确定 1.下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是() A.CO+H2O CO2+H2 B.3NO2+H2O====2HNO3+NO C.2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑ D.2F2+2H2O====4HF+O2 2.下列叙述中,正确的是() A.由X变成X2+的反应是氧化反应 B.含氧酸有氧化性,无氧酸则无氧化性 C.失电子难的原子获得电子的能力一定强 D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 3.下列既能发生氧化还原反应,又能发生复分解反应的离子组是() A.Na+、H+、 、HS-B. 、Na+、 、I- C.K+、Ba2+、Br-、 D.Mg2+、Ag+、OH-、 4.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成 硝酸。 若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是() A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL 5.氯气是一种重要的工业原料。 工业上利用反应3Cl2+2NH3N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。 下列说法错误的是() A.若管道漏气遇氨就会产生白烟 B.该反应利用了Cl2的强氧化性 C.该反应属于复分解反应 D.生成1molN2有6mole-转移 6.下列叙述中,正确的是() A.含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性 B.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 C.失电子越多,还原能力越强 D.强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应 7.下列试剂的浓溶液在空气中久置都会变质。 在变质过程中既发生了氧化还原反应,又发生了非氧化还原反应的是() A.氢氧化钠B.硫化氢C.次氯酸钙D.硫酸亚铁 8.下列反应中硫酸既表现了氧化性,又表现了酸性的是() A.2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+2H2O+SO2↑ B.2H2SO4(浓)+C CO2↑+2H2O+2SO2↑ C.H2SO4(浓)+NaCl NaHSO4+HCl↑ D.H2SO4+Na2SO3 Na2SO4+H2O+SO2↑ 9.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。 下列反应在水溶液中不可能发生的是() A.3Cl2+6FeI2====2FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2====FeCl2+I2 C.Co2O3+6HCl====2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3++2I-====2Fe2++I2 10.金属铜的提炼多从黄铜矿开始。 黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为: 2CuFeS2+O2 Cu2S+2FeS+SO2,下列说法 不正确的是() A.O2只作氧化剂 B.CuFeS2既是氧化剂又是还原剂 C.SO2既是氧化产物又是还原产物 D.若有1molO2参加反应,则反应中共有4mol电子转移 11.下列叙述正确的是( ) A.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 B.含氧酸可作氧化剂而无氧酸不能 C.在8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl反应中氧化剂与还原 剂物质的量之比是2∶3 D.已知还原性: Fe2+>Br-,可知反应2Fe3++2Br-===2Fe2++Br2不易进行 12.下列推断可能合理的是( ) A.Fe3+、O2、H2O2三种微粒只具有氧化性,没有还原性 B.木炭与浓硝酸反应可能生成CO和NH4NO3 C.因为SO2具有还原性,所以不能用浓H2SO4干燥SO2 D.Cl2转变为HClO时一定需要加入氧化剂才能实现 13.根据下表提供的材料,下列叙述中,正确的是( ) 序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物 ① Cl2 FeBr2 FeCl3 ② KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn SO4 ③ KClO3 HCl(浓) Cl2 Cl2 ④ KMnO4 HCl(浓) Cl2 MnCl2 A.表中第①组反应的氧化 产物只有FeCl3(实为Fe3+) B.氧化性比较: KMnO4>Cl2>Fe3+>Br2>Fe2+ C.表中第③组反应的氧化产物与还原产物的质量之比为6∶1 D.④的离子方程式配平后,H+的化学计量数应为16 14.在碘酸钠(NaIO3)的碱性溶液中通入氯气,可以得到高碘酸钠(Na2H3IO6)。 下列有关该反应的说法错误的是( ) A.在该反应中碘酸钠作还原剂 B.碱性条件下,氯气的氧化性强于高碘酸钠的氧化性 C.反应中生成1molNa2H3IO6转移2mol电子 D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 15.向KI溶液中逐滴加入少量CuSO4溶液,观察到有白色沉淀生成,溶液变为淡黄色。 再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。 下列分析中不正确的是( ) A.充分反应后的溶液中无Cu2+存在 B.滴加CuSO4溶液时,每生成1molCuI会转移1mole- C.根据上述实验现象可知: Cu2+比SO2的氧化性强 D.通入SO2时发生反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O===2HI+2H++SO 16.黄铜矿(CuFeS2)常用于提炼金属铜。 黄铜矿焙烧过程中所发生的反应比较复杂,其中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2+O2 +2FeS+SO2(已配平),则下列关于该反应的说法错误的是( ) A.方框中的物质应为Cu2S B.该反应的部分产物可用于硫酸工业 C.反应中SO2既是氧化产物又是还原产物 D.反应中若有1molSO2生成,则一定有4mol电子发生转移 17.向21.6g铁粉和铜粉的混合物中加入1L1mol·L-1硝酸溶液,充分反应,放出NO气体且金属有剩余。 则反应后溶液中c(NO )可能为(忽略溶液体积的变化)( ) A.0.45mol·L-1B.0.6mol·L-1 C.0.75mol·L-1D.0.9mol·L-1 18.氧化还原反应是氧化和还原两个过程的对立统一。 现有一个还原过程的反应式如下: NO +4H++3e -===NO↑+2H2O (1)下列五种物质中能使上述还原过程发生的是________(填字母)。 A.KMnO4 B.Na2CO3 C.Cu2O D.Fe2(SO4)3E.Si (2)写出上述反应的化学方程式并配平: ____________________________________。 (3)反应中硝酸体现的性质是______________,氧化产物是______________________。 (4)反应中若产生0.2mol气体,则消耗氧化剂的物质的量是________mol,转移电子的物质的量是________mol。 (5)若相同量的还原剂与不同浓度的硝酸反应时,被还原的硝酸的物质的量增加了,原因是 ________________________________________________________________________。 19.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。 (1)冶炼铜 的反应为 8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2 若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是_______________(填元素符号)。 (2)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2: S2O +2I-===2SO +I2 通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。 试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程: _____ _____________________________________________________、 ________________________________________________________________(不必配平)。 (3)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。 方法为 ①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。 ②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、
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