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2013年化学专题辅导1.氧化还原反应及其配平


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考点解析复习专题辅导 1.氧化还原反应及其配平
1.复习重点:1、氧化还原反应概念。 2、电子守恒原理的应用。 3、根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。 2.难点聚焦 氧化还原反应中的概念与规律: 一、 五对概念

在氧化还原反应中, 有五对既相对立又相

联系的概念。它们的名称和相互 关系是:

二、

五条规律

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

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.物质氧化性或还原性强弱的比较: (1)由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱

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:

前者比后者容易发生反应,可判断氧化性: 。同理,不同 的还原剂与同一氧化剂反应时,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 ,根据铁被氧化程度的不同

,可判断氧化性: 。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 不显氧化性,酸性环境中 显氧化性;又如 溶液的氧化性随溶液的酸性增强而增强。 注意: 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。如还原性: ,氧化性: 。 3.例题精讲: 一、氧化还原反应中的概念辨析: 例 1、(2000 广州测试题)制备氰化钙的化学方程式为 CaCO3 + 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑ + CO2↑,在反应中( ) A. 氢元素被氧化,碳元素被还原 B. HCN 既是氧化剂又是还原剂 C. Ca(CN)2 是氧化产物,H2 是还原产物 D. CO 为氧化产物,H2 为还原产物 解析:本题考查氧化还原反应的有关概念。

CaCO3 + 2HCN = Ca(CN)2 + CO↑+ H2↑ + CO2↑(注意生成物中 CO2 碳元素来自 CaCO3,它的化合价在反应前后没有发生变化),即氢元素化合价降 低, 碳元素化合价升高, HCN 既是氧化剂又是还原剂, 故 Ca(CN)2 是氧化产物, H2 是还原产物。答案:B、C。 点评:此类结合实例确定氧化还原反应的有关概念的试题,其解题方法是:找变 价 判类型 分升降 定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是 反应物中含有同种元素的氧化还原反应(如本题反应物均含有碳元素),必须弄 清它的变化情况。 例 2. (1997 年全国高考题)下列叙述正确的是( ) A. 含金属元素的离子不一定都是阳离子 B. 在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂 C. 某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原 D. 金属阳离子被还原不一定得到金属单质 解析:本题主要是考查氧化还原反应概念正误的判断。 答案:A、D。 点评:解此类有关概念辨析的试题应遵循“理解概念抓实质”的原则,若是再辅 以具体实例,会使抽象的问题具体化,其判断结果更具有可靠性。 例 3: (98 高考试测题) 120℃、 101.3KPa 条件下, 2LH2O、 有 2LCO、 1LCO2、 0.5LO2 和 1LH2 组成的混合气体。将混合气体通过分别放有足量 Cu 粉、C 粉和 CuO 粉的 三个灼热的反应管。 假设气体通过每个反应管都能充分反应,且不论三个反应管 ....... 以何种顺序排列,问: ....... ⑴尾气是否有可能是单一气体? (填“可能”或“不可能”)。若可 能,该气体是 ⑵原气体中是否有几种 (或一种) 不可能再存在于尾气之中: , (填 “有” 或“没有”。若有,它们(或它)是 。 ⑶原气体中是否有几种(或一种)肯定存在于尾气中? (填“有”或 “没有”。若有,它们(或它)是 。 解答:题时若将放有足量 Cu 粉、C 粉和 CuO 粉的三个反应管排列组合,共有 6 种 情况,逐一分析,固然可以求解,但相当费时费力。如运用发散思维从还原剂 Cu 粉、C 粉可将 O2、CO2、H2O 还原成 CO、H2;氧化剂 CuO 可将 CO、H2 氧化成 CO2、 H2O 等角度来考虑,就能找到一个新角度,发现新的解法: 反应管盛放物质 可吸收气体 能反应产生新气体 灼热 Cu 粉(还原剂) O2 无 灼热 C 粉(还原剂) CO2、H2O、O2 CO、H2 灼热 CuO 粉 (氧化剂) CO、H2 CO2、H2O 不难发现 Cu 粉、C 粉和 CuO 粉的三个反应管无论如何排列,O2 一定不再存在, 尾气之中有 CO2、H2O 或 CO、H2 存在。 答案:⑴不可能 ⑵有,O2 ⑶没有 二、氧化性或还原性强弱判断: 例 4. (1998 年上海高考试题)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序 是( )

解析: 本题是根据物质氧化性或还原性强弱的规律解题。 在同一氧化还原反应中, 氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物,还原性:还原剂>还原产物;氧化性:氧 化剂>氧化产物,概括为:左>右。据此规律,由反应式(1)可知还原性 , (2) 由 可知还原性 综合(1)(2)(3)得: 例 5. (2000 年南京调研试题)已知 性溶液中还原性的强弱顺序为 是( ) , (3) 由 可知还原性 。答案:A 均有还原性,它们在酸 。则下列反应不能发生的 。

解析:本题实质上是例 3 的逆向思维题,解题时可先假设各选项反应均能发生, 推出选项中相应微粒还原性的强弱顺序,然后对照已知微粒还原性强弱顺序,从 而确定反应能否发生。 由还原性强弱顺序的判断规律可知,各选项有关微粒还原性强弱顺序为: A. ,C、D 与此相违背,故 C、D 反应不能发生。 答案:C、D。 点评:氧化还原反应能否发生,其规律是:强氧化剂+强还原剂 弱氧化剂+弱 还原剂,或者说氧化性、还原性体现“以强制弱”的原则。根据氧化还原反应, 判断有关微粒的氧化性、 还原性的强弱是化学中的一条重要规律的应用,也是高 考考查的热点知识。 三、 氧化还原反应方程式配平: ,对比

1、配平原则:在氧化还原反应元素间得失电子总数(或化合价升降总数)相等。 2、配平方法:一标、二找、三定、四平、五查 (1) 定项配平:

例 5、(03 年上海高考试题)实验室为监测空气中汞蒸气的含量;往往悬挂涂有 CuI 的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含

汞量,其反应为:4CuI+Hg→Cu2HgI4+2Cu (1)上述反应产物 Cu2HgI4 中,Cu 元素显 价。 (2)以上反应中的氧化剂为 ,当有 1molCuI 参与反应时,转移电子 mol。 (3)CuI 可由 Cu2+与 I-直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。 Cu2++ I-→ CuI+ I3- 解答:根据元素间化合价升降总数相等得:(1)+1 (2)CuI 0.5 (3)2 5 2 1 (2) 缺项配平: HCl(浓)→ KCl+ ClO2↑+ Cl2↑+ A

例 6、(上海高考试题)KClO3+

(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内) (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是 (填写编号,多选倒扣)。 ①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性 (3)产生 0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为 mol。 (4)ClO2 具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒效率(以单位质 量得到的电子数表示)是 Cl2 的 倍。 解析:(1)HCl 中一部分 Cl-化合价不变,表现为酸性,一部分 Cl-化合价升高到 +1 价,表现为还原性,KClO3 化合价降低到+4 价。先配平发生元素化合价变化 的系数,观察得缺项为 H20。配平得 2、4、2、2、1、2 H20。(2) ②、(3)0.2 (4) 5 NA 2 NA 根据得电子能力: : =2.63 67 .5 71 (3) 依题意书写氧化还原反应方程式:

例 7、在 KI 和 H 2 SO 4 溶 液 中 加 入 H 2 O 2 ,放 出 大 量 不 溶 于 水 的 无 色 气 体 (气 泡 从 溶 液 内 部 放 出 ), 同 时 溶 液 呈 紫 红 色 , 且 可 使 淀 粉 变 蓝 , 写 出 化学方程式. 解析: 这 是 一 道 颇 为 简 单 但 却 很 容 易 出 错 的 化 学 题 , 错 误 的 原 因 大 多 是 把 实 验 现 象 看 成 只 是 一 个 反 应 的 现 象 ,其 实 ,实 验 现 象 往 往 是 若 干 个 反 应 共 同 体 现 出 来 的 , 该 题 就 是 如 此 .有 的 同 学 认 为 产 物 中 有 I 2 和 O 2 , 这没有错, 如果认为这两种物质均是由一个反应得到的话, 就错了, 但 这 因为在这个反应中,这两种物质均是氧化产物,哪么还原剂是什么呢? 如 果 还 原 剂 是 H 2 SO 4 ,则 应 该 有 SO 2 生 成 ,与 题 意 不 符 ,而 且 稀 H 2 SO 4 也没有这么强的氧化性. H 2 O 2 +2KI+H 2 SO 4 =I 2 +K 2 SO 4 +2H 2 O 2H 2 O 2 = 2H 2 O +O 2 ↑

点评:解此类题方法是:先依据题意设法找出发生氧化还原反应的物质,根据 元素化合价变化总数守恒配平其系数,再根据电荷、元素守恒配平找出并其它物 质。 4.实战演练 1、[03 年上海高考试题]是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要 求 ClO2 将逐渐取代 Cl2 成为生产自来水的消毒剂。 工业上 ClO2 常用 NaClO3 和 Na2SO3 溶液混合并加 H2SO4 酸化后反应制得,在以上反应中 NaClO3 和 Na2SO3 的物质的量 之比为 A 1:1 B 2:1 C 1:2 D 2:3 2. [2000 年天津调考试题] 对于反应 A. 属于置换反应 C. 是还原剂 B. D. 是还原剂 既是氧化产物又是还原产物 的正确说法是 ) (

3. [2000 年福州测试题]常温下,在下列溶液中发生如下反应:

由此判断,下列说法错误的是( ) A. 反应 可以进行

B. Z 元素在(1)(3)反应中均被还原 C. 氧化性由强到弱顺序是 D. 还原性由强到弱顺序是 4. [1999 年长沙联考试题]今有下列三个氧化还原反应:

若某溶液中有 是( )。

, 可加入的试剂

5. [2001 年南昌测试题] 五种物质 已知在一定条件下有如下转化关系(未配平):

,它们是硫及其化合物,

则这些物质中硫元素的化合价或平均化合价由低到高的顺序是( )

6. [2001 年全国高考试题] 某金属与足量的稀硫酸反应,生成该金属的三价 正盐和 氢气。则该金属的相对原子质量为( )

7. [2001 年全国高考试题]已知在酸性溶液中,下列物质氧化 生如下变化:

时,自身发

如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的

,得到

最多的是( )

8. [1999 年上海高考试题]某温度下,将 的混合液,经测定 与

通入

溶液中,反应得到 的浓度之比为 1:3,则

溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为

( ) A. 21:5 B. 11:3 C. 3:1 D. 4:1 9. [1997 年全国高考试题]某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单 一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为 2:1 时,还 原产物是( )

10[2003 年江苏高考试题]在一定条件下,RO3n-和氟气可发生如下反应:RO3n- +F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O。从而可知在 RO3n-中,元素 R 的化合价是 A +4 B +5 C +6 D +7
2? 11 、 (2003 南 京 测 试 题 ) 已 知 IBr 的 性 质 与 卤 素 相 似 , S2O3 的 结 构 为

, CrO5 的结构为 属于氧化-还原反应的是 ①IBr+ H 2 O =HIO+HBr ( )

,次氟酸的结构为 H-O-F,下列反应中

2? ② S2O3 +2 H ? =S?+ SO2 ?+ H 2 O

2? ③ Cr2 O7 +4 H2 O2 +2 H ? =2 CrO5 +5 H 2 O

④ 2HOF=2HF+ O2 D、只有②

A、①②③④

B、只有②③④

C、只有④

12. (2003 北京测试题) 保险粉是连二亚硫酸钠( Na2 S2 O4 )的工业俗名,年产 量达 30 万吨,是最大量生产的无机盐之一。生产保险粉主要用甲酸法,其最主 要的步骤上是把甲酸与溶于甲醇和水混合溶剂里的 NaOH 混合, 再通入 SO2 气体, 所发生的化学反应是:HCOONa+2 SO2 +NaOH= Na2 S2 O4 + CO2 + H 2 O ,以下有关叙 述中错误的是 ( )

A、在此反应中,HCOONa 是还原剂, SO2 是氧化剂 B、保险粉的还原性比 HCOONa 的还原性强 C、NaOH 未被氧化也未被还原 D、甲醇虽未参加反应,但有助于保险粉的结晶、分离 13.(2003 高考试测题)油画所用颜料含有某种白色的铅化合物,置于空气中, 天长日久就会生成黑色 PbS,从而使油画的色彩变暗。若用 H2O2 来“清洗”,则 可将 PbS 转变为白色的 PbSO4 而使油画“复原”。请填空:①上述“清洗”反应 的化学方程式为 ② 若 有 0.1mol 的 PbS 参 与 反 应 , 则 在 此 反 应 中 发 生 转 移 的 电 子 为 mol 14. (2003 淮安测试题) 在热的稀硫酸溶液中溶解了 11.4gFeSO4 。当加入 50ml0.5mol/LKNO3 溶液后,使其中的 Fe2+全部转化成 Fe3+,KNO3 也反应完全,并 有 NxOy 氮氧化物气体逸出。 FeSO4+ KNO3+ H2SO4 → K2SO4+ Fe2(SO4)3+ NxOy+ H2O (1)推算出 x= y= 。 (2)配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)。 (3)反应中氧化剂为 。 (4)用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。 15.(2003 南通市四县联考)化学实验中,如果使某步骤中的有害产物作为另一步 的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如: Na2Cr2O7 —①→CrCl3 —②→Cr(OH)3 ⑤ ④ ③↓

Na2CrO4 ←————— NaCrO2 (1)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是 ,需用氧化剂的是 (填编号)。 (2)在上述循环中有一种难溶物质既能与强酸反应,又能与强碱反应写出相关 离子反程式 、 。 (3)步骤①是重铬酸钠与碘化钾在盐酸存在下的反应,产物是三氯化铬、碘单 质等,请写出化学方程式并配平 16. (2003 淮安测试题)已知氧化性 Cl2>Br2>Fe3+。往 500 毫升 2.0 摩/升的 FeBr2 溶液中通入 a 摩氯气, 试确定 a 不同取值范围时的氧化产物及其对应的物质的量, 填入下表: a 值的范围 氧化产物及其物质的量

1 2 1 3 <a≤ 2 2 3 a≥ 2

0<a≤

【试题答案】 1. B 2. BD 3. B 4. C 5. C 6. C 7. B 8. D 9. C 10. B 11.D 12.B 13. ①PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O ② 0.8 14、(1) x= 1 y= 1 。 (2)6FeSO4+ 2KNO3+ 4H2SO4 →K2SO4+ 3Fe2(SO4)3+ 2NO+ 4H2O (3) KNO3 (4)电子转移总数 6 15. (1) ①、④ (2) Cr(OH)3 + 3 H+ = Cr3+ + 3H2O 、Cr(OH)3 + OH- = CrO2- + 2H2O (3) Na2Cr2O7+ 6KI+ 14HCl = 2 CrCl3+ 2NaCl+ 6KCl+ 3I2 + 7 H2O 16. a 值的范围 氧化产物及其物质的量 1 4a 2a 0<a≤ FeBr3= 摩,FeCl3= 摩(或 Fe3+=2a 摩 2 3 3 3 ? 2a 2a ? 1 2a FeBr3= 摩,Br2= 摩,FeCl3= 摩 1 3 3 2 3 <a≤ 2a ? 1 2 2 (或 Fe3+=1 摩, Br2= 摩) 2 3 a≥ 答:FeCl3=1 摩, Br2=1 摩 2 1 3 〖提示〗:当 <a≤ 时,可采用直接配平法: 2 2 3 ? 2a 2a ? 1 2a FeBr2+aCl2 = FeBr3+ Br2+ FeCl3 3 2 3


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