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2014届高三化学一轮复习


氧化还原反应的计算及方程式的配平
[考纲要求] 1.掌握氧化还原反应方程式的简单配平方法。 2.能利用得失电子守恒原理进行 相关计算。 配平的步骤: (1)标好价:正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。 (2)列变化:列出元素化合价升高和降低的数值。 (3)求总数:求元素化合价升高和降低的总数,确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 的化学计量数。 (4)配系数:

用观察法配平其他各物质的化学计量数。 (5)细检查:利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒),逐项检查配平 的方程式是否正确。 深度思考 根据 FeS2+O2―→Fe2O3+SO2 回答下列问题 (1)氧化剂________,还原剂________,氧化产物________,还原产物________。 (2)元素化合价升高的元素为________,元素化合价降低的元素为________。 (3)1“分子”还原剂化合价升高总数为 ________ ,1“分子”氧化剂化合价降低总数为 ________。 (4)配平后各物质的系数依次为____________________。

答案 (1)O2 FeS2 Fe2O3、SO2 Fe2O3、SO2 (2)Fe、S O (3)11 4 (4)4 11 2 8 题组一 正向配平类 △ 1. (1)____HCl(浓)+____MnO2=====____Cl2↑+____MnCl2+____H2O (2)____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O (3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O (4)____MnO- 4 +____H++____Cl-===____Mn2++____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 题组二 逆向配平类 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 题组三 缺项配平类 3. (1)____ClO-+____Fe(OH)3+____===____Cl-+____FeO2 4-+____H2O (2)____MnO- 4 +____H2O2+____===____Mn2++____O2↑+____H2O 答案 (1)3 2 4OH- 3 2 5 (2)2 5 6H+ 2 5 8

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解题技巧 配平的基本技能 (1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。 (2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。 (3)缺项配平法:先使得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加 (H+),生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加(OH-),生成物一边加水。然后 进行两边电荷数配平。 题组四 突破未知氧化还原反应方程式的书写 4. 按要求完成下列方程式: (1)在 NaClO 溶液中通入足量 SO2,写出发生反应的离子方程式:_______________。

答案 ClO-+SO2+H2O===Cl-+SO2 4-+2H+ (2)S 与 Cl2 的水溶液充分反应可生成 2 种强酸,该反应的化学反应方程式是________。

答案 S+3Cl2+4H2O===6HCl+H2SO4 (3)无色有刺激性气味的 SO2 气体与含 1.5 mol Cl 的一种含氧酸(该酸的某盐常用于实验室 制取氧气)的溶液在一定条件下反应,可生成一种强酸和一种氧化物,若有 1.5NA 个电子转 移时,该反应的化学方程式是________。

答案 2HClO3+SO2===2ClO2+H2SO4 解析 可用于实验室制氧气的氯的含氧酸盐是 KClO3,1.5 mol HClO3 在反应中转移的电子 数为 1.5NA 个,即 1.5 mol 电子,说明 1 mol Cl 得到的电子为 1 mol,化合价降低 1 价, 从+5 价降为+4 价。还原剂为 SO2,氧化产物为 SO2 4-,根据得失电子守恒规律得 2HClO3 +SO2―→2ClO2+SO2 4-(第 1 步);溶液呈酸性,在等式右侧添加 2 mol H+使电荷守恒, 2HClO3+SO2―→2ClO2+SO2 4-+2H+(第 2 步);检查原子已经守恒,改写成化学反应方程 式(第 3 步):2HClO3+SO2===2ClO2+H2SO4。 解题技巧 未知氧化还原反应方程式的书写技巧 (1)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 SO2 CO、C CO2 HNO3 NO 或 NO2 H2 H+ KMnO4 (H+)、 Fe3+ MnO2 Mn2+ NH3 NO Fe2+ SO2、 SO2 3- SO2 4- KClO3 H2O2

还原产物 还原剂 氧化产物

Cl- I - (HI) I2

O2- S2 - (H2S) S

Cl- H2O2 O2

H2O

(2)书写未知氧化还原反应方程式的步骤(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。
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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。 考点二 氧化还原反应计算题中重要的解题思想 对于氧化还原反应的计算, 要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还 原剂失去电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不 写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个 方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。 题组一 简单反应的得失电子守恒问题 1. Na2Sx 在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na2SO4,而 NaClO 被还原为 NaCl,若反应中 Na2Sx 与 NaClO 的物质的量之比为 1∶16,则 x 的值为 ( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 D 解析 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。

? ? 2?? 得关系式 1×?6-?- ??·xe-=16×2e-,x=5。 ? ? x??
2. 24 mL 浓度为 0.05 mol·L-1 的 Na2SO3 溶液恰好与 20 mL 浓度为 0.02 mol·L-1 的 K2Cr2O7 溶液完全反应。 已知 Na2SO3 可被 K2Cr2O7 氧化为 Na2SO4, 则元素 Cr 在还原产物中 的化合价为 ( ) A.+2 B.+3 C.+4 D.+5 答案 B 解析 题目中指出被还原的物质是 Cr, 则得电子的物质必是 K2Cr2O7, 失电子的物质一定是 Na2SO3,其中 S 元素的化合价从+4→+6;而 Cr 元素的化合价将从+6→+n(设化合价为 n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律,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。 思维建模 守恒法解题的思维流程 (1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数) (3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化 合价变化值(高价—低价)。 题组二 多元素参与反应的得失电子守恒问题 3. 在 P+CuSO4+H2O―→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,7.5 mol CuSO4 可氧化 P 的物质的量为________mol。 生成 1 mol Cu3P 时, 参加反应的 P 的物质的量为________mol。 答案 1.5 2.2 解析 设 7.5 mol CuSO4 氧化 P 的物质的量为 x;生成 1 mol Cu3P 时,被氧化 P 的物质的 量为 y 根据电子守恒得:7.5 mol×(2-1)=x·(5-0) x=1.5 mol 1 mol×3×(2-1)+1 mol×[0-(-3)]=y·(5-0) y=1.2 mol

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所以参加反应的 P 的物质的量为 1.2 mol+1 mol=2.2 mol。 4. 四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛,是临床诊断、生物技术 和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备 Fe3O4 纳米颗粒的反应是 3Fe2++ 2S2O2 3-+O2+xOH-===Fe3O4↓+S4O2 6-+2H2O。请回答下列问题。 (1)水热法制备 Fe3O4 纳米颗粒的反应中,还原剂是 ____________。 (2)反应的化学方程式中 x=________。 (3)每生成 1 mol Fe3O4,反应转移的电子为________mol,被 Fe2+还原的 O2 的物质的量为 ________mol。 答案 (1)Fe2+、S2O2 3- (2)4 (3)4 0.5 解析 (2)根据电荷守恒得: x+2×2-3×2=2,解得 x=4。 (3)根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数,当生成 1 mol Fe3O4 时,转移的电子数 即是 1 mol O2 得电子总数,为 4 mol。设被 Fe2+还原的 O2 的物质的量为 x,根据电子守 8 恒得:4x=1 mol×3×( -2),解得 x=0.5 mol。 3 题组三 多步反应的得失电子守恒问题 有的试题反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比 较困难, 若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系, 则解题就变得很简单。 解这类试题时, 注意不要遗漏某个氧化还原反应, 要理清具体的反应过程, 分析在整个反应过程中化合价发 生变化的元素得电子数目和失电子数目。 5. 现有铁粉和氧化铁的混合物共 27.2 g,加入足量的稀硫酸使之充分反应。当固体粉末 完全溶解时,收集到 2.24 L(标准状况下)气体,当向溶液中滴加 KSCN 溶液时,溶液不显血 红色。试求原样品中氧化铁的质量分数。 答案 58.8% 6. 14 g 铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与 1.12 L(标准状况下)氧气 混合,通入水中恰好全部被吸收,则合金中铜的质量为 ( ) A.9.6 g B.6.4 g C.3.2 g D.1.6 g 答案 C 解析 根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O2)与未知量(Cu、Ag)之间的物质的量关 +5 系。HNO3 中的 N 元素相当于电子的“二传手”,先得到 Cu、Ag 失去的电子,再传给 O2, 最后恢复原貌,Cu、Ag 失去的电子最终传给了 O2,所以根据得失电子守恒规律 ,得 14 g- 1.12 L ×2+ = ×4,解得:m(Cu)=3.2 g。 64 g·mol-1 108 g·mol-1 22.4 L·mol-1 题组四 微粒先后反应时的得失电子守恒问题 当一种物质同时氧化两种或两种以上的微粒时, 则强还原剂先被氧化。 一种物质同时还原两 种或两种以上微粒时,则强氧化剂先被还原。被氧化和被还原到何种程度,要以还原剂和氧 化剂的物质的量多少来决定, 具体计算时用电子守恒规律, 但是对氧化还原反应过程中对应 的每个阶段要分析清楚,电子守恒在对应的阶段同样适用。 7. 下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱如下:还原性 HSO3 ->I-,氧 化性 IO3 ->I2>SO2 4-。向含有 x mol NaHSO3 的溶液中逐滴加入 KIO3 溶液。加入 KIO3 和析 出 I2 的物质的量的关系曲线如图所示,则 x=________mol。

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答案 3 解析 开始加入 KIO3 溶液时,最先与 IO3 -反应的微粒是 HSO- 3 ,还原产物为 I-,氧化产 物为 SO2 4-。当 HSO- 3 反应完后,b 点到 c 点发生反应的离子方程式为 IO3 -+5I-+6H+ ===3I2 + 3H2O 。所以 0 点到 b 点参加反应的 HSO - 3 的物质的量可利用电子守恒求解, n(HSO- 3 )×2e-=n(IO3 -)×6e-,即 n(HSO3 -)×2=1 mol×6,所以 x=3。 考点三 氧化还原反应原理的综合应用 题组一 从定性和定量两个角度探究有关氧化还原反应的实验 (一)关于物质氧化性、还原性强弱的实验 1. 某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3 溶液可以蚀刻银,制作美丽的银 饰。他们对蚀刻银的原理进行了如下探究: 【实验】 制备银镜,并与 Fe(NO3)3 溶液反应,发现银镜溶解。 (1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是________(填序号)。 a.边振荡盛有 2%的 AgNO3 溶液的试管,边滴入 2%的氨水,至最初的沉淀恰好溶解 为止 b.将几滴银氨溶液滴入 2 mL 乙醛中 c.制备银镜时,用酒精灯的灯焰给试管底部加热 d.银氨溶液具有较弱的氧化性 e.在银氨溶液配制过程中,溶液的 pH 增大 【提出假设】 假设 1:Fe3+具有氧化性,能氧化 Ag。 假设 2:Fe(NO3)3,溶液显酸性,在此酸性条件下 NO- 3 能氧化 Ag。 【设计实验方案,验证假设】 (2)甲同学从上述实验的生成物中检验出了 Fe2+,验证了假设 1 成立。请写出 Fe3+氧化 Ag 的离子方程式:_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)乙同学设计实验验证假设 2, 请帮他完成下表中内容(提示: NO- 3 在不同条件 下的还原产 物较复杂,有时难以观察到气体产生)。 实验步骤(不要求写具体操作过程) ① ② ?? 预期现象和结论 若银镜消失,假设 2 成立; 若银镜不消失,假设 2 不成立

【思考与交流】 (4)甲同学验证了假设 1 成立,若乙同学验证了假设 2 也成立,则丙同学由此得出结论: Fe(NO3)3 溶液中的 Fe3+和 NO3 -都氧化了 Ag。 你是否同意丙同学的结论,并简述理由:___________________________________。 答案 (1)ade (2)Ag+Fe3+===Ag++Fe2+ (3)
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实验步骤(不要求写具体操作过程) ①测定上述实验用的 Fe(NO3)3 溶液的 pH; ②配制相同 pH 的稀硝酸溶液,将此溶液加入有银镜的试管内

预期现象和结论

(4)不同意。甲同学检验出了 Fe2+,可确定 Fe3+一定氧化了 Ag;乙同学虽然验证了此条 件下 NO3 -能氧化 Ag,但在硝酸铁溶液氧化 Ag 时,由于没有检验 NO3 -的还原产物,因此不 能确定 NO- 3 是否氧化了 Ag[(3)、(4)其他合理答案均可] 解析 本题是一道探究类试题,以日常生活中的蚀刻银制作美丽的银饰为情境,以探究 Fe(NO3)3 溶液中何种因素蚀刻银为研究课题,考查学生运用相关的化学反应原理、元素化 合物知识及化学实验基本知识进行实验设计,考查学生运用控制变量思想设计实验的能力, 对实验现象和结果进行分析、 解释和科学举证能力, 以及用正确的化学术语及文字进行表达 的能力。 第(3)题考查学生运用控制变量的科学方法设计实验是该题的核心。本题中有两个变量,如 表所示: 实验变量 能否蚀刻银 现象或结论 Fe3+的氧化性 能 银溶解 NO- 3 的氧化性 不确定 无法测定还原产物

由于 NO3 -的氧化能力随着溶液 pH 的变化而变化,那么在验证假设 2 即 Fe(NO3)3 溶液中的 NO- 3 能氧化 Ag 时, 就要求学生必须严格控制溶液的 pH 进行实验, 这是考查单一变量控制法。 解决本题的关键就是需测定上述实验用的 Fe(NO3)3 溶液的 pH,然后配制相同 pH 的稀硝酸 溶液,再将此溶液加入有银镜的试管内。显然,这是该实验的最佳设计方案。 (二)氧化还原反应滴定时指示剂的选择方法 中学中氧化还原反应滴定时指示剂的选择常见的有两类:(1)自身指示剂:有些标准溶液或 被滴定物质本身有颜色,而滴定产物为无色,则滴定时就无需另加指示剂,自身颜色变化可 以起指示剂的作用,此类指示剂称为自身指示剂。如 MnO- 4 本身在溶液中显紫红色,还原后 的产物 Mn2+为无色,所以用高锰酸钾溶液滴定时,不需要另加指示剂。 (2)显色指示剂:有些物质本身并没有颜色,但它能与滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜 色, 或开始有特殊颜色, 滴定后变为无色, 因而可指示滴定终点。 如滴定前溶液中无单质碘, 滴定后有单质碘生成等,可用淀粉等作为指示剂。 2. (1)配平氧化还原反应方程式: C2O2 4-+____MnO4 -+____H+===____CO2↑+____Mn2++____H2O (2)称取 6.0 g 含 H2C2O4·2H2O、KHC2O4 和 K2SO4 的试样,加水溶解,配成 250 mL 溶液。 量取两份此溶液各 25 mL,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 0.25 mol·L-1 NaOH 溶液至 20 mL 时,溶液由无色变 为浅红色。该溶液被中和的 H+的总物质的量为________mol。 ②第二份溶液中滴加 0.10 mol·L-1 的酸性高锰酸钾溶液。 A . KMnO4 溶液 在滴 定过程 中作 ________( 填 “氧化 剂” 或“还 原剂 ”) ,该 滴定 过程 ________(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至 16 mL 时反应完全,此时溶液颜色由 ________变为__________。 B.若在接近终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下,再继续滴定至终点,则所测结果 __________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 C.若在达到滴定终点时俯视读数,则所得结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影 响”)。 ③原试样中 H2C2O4·2H2O 的质量分数为________,KHC2O4 的质量分数为__________。 答案 (1)5C2O2 4-+2MnO- 4 +16H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O
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(2)①0.005 ②A.氧化剂 不需要 无色 浅紫红色 B.无影响 C.偏小 ③21% 64% 解析 (1)C:+3―→+4,改变量(4-3)×2=2,Mn:+7―→+2,改变量(7-2)×1=5, 根据化合价升降总数相等,所以在 C2O2 4-前配 5,MnO4 -前配 2,根据 C 和 Mn 原子守恒,分 别在 CO2 和 Mn2+前配 10 和 2,再由电荷守恒在 H+前配 16,最后根据离子方程式两边的 H 原子个数相等在水前面配 8,经检验离子方程式的氧原子个数相等。 (2)①由 H++OH-===H2O 知,n(H+)=n(OH-)=0.25 mol·L-1×0.0 2 L=0.005 mol。 ②原溶液无色,而 KMnO4 为紫红色,所以当溶液中的 H2C2O4 和 KHC2O4 反应完全时,溶液呈 浅 紫红色。由电子守恒得 n(还)×2=0.10 mol·L-1×0.016 L×5,n(还)=0.004 mol。 ③设 6.0 g 试样中 H2C2O4·2H2O、 KHC2O4 的物质的量分别为 n(H2C2O4·2H2O)、 n(KHC2O4), 由①得: 2n(H2C2O4·2H2O)+n(KHC2O4)=0.05 mol, 由②得: n(H2C2O4·2H2O)+n(KHC2O4) =0.04 mol,解上述两个方程式得:n(H2C2O4·2H2O)=0.01 mol,n(KHC2O4)=0.03 mol, H2C2O4·2H2O 的质量分数为 0.01 mol×126 g·mol-1 ×100%=21%,KHC2O4 的质量分数为 6.0 g

0.03 mol×128 g·mol-1 ×100% =64%。 6.0 g 题组二 氧化还原反应原理在化学工艺流程中的应用 3. 高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。 以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一 种工艺流程:

(1)KMnO4 稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列________(填序号)物质相似。 A.75%酒精 B.双氧水 C.苯酚 D.84 消毒液(NaClO 溶液) (2)写出 MnO2、KOH 的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式: ________________________________________________________________________。 (3)向 K2MnO4 溶液中通入 CO2 以制备 KMnO4,该反应中的还原剂是____________。 (4)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、 __________和__________(写化学 式)。 (5)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则 1 mol MnO2 可制得________mol KMnO4。 答案 (1)BD 高温 (2) 2MnO2 + 4KOH + O2 ===== 2K2MnO4 + 2H2O (3)K2MnO4 (4)KOH MnO2

2 (5)0.67(或 ) 3 解析 KMnO4 稀溶液用作消毒剂是利用 KMnO4 的强氧化性, 所给消毒剂中与 KMnO4 稀溶液消 毒原理相似的只有双氧水和 84 消毒液(NaClO 溶液),故选 BD。MnO2 和 KOH 的熔融物中通入 空气后生成了 K2MnO4,则发生了氧化还原反应,O2 作氧化剂,依据元素守恒原理可确定生

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成物中有水, 根据化合价的升降总数相等即可配平该化学方程式。 向 K2MnO4 溶液中通入 CO2 来制备 KMnO4 可知锰元素的化合价升高,K2MnO4 作还原剂。从上述工艺流程中可知,KOH 和 MnO2 作为反应原料参加反应, 而反应过程中还有 MnO2 生成, 最后的母液中又分离出 KOH, 高温 都 为 可 循 环 使 用 的 物 质 。 由 2MnO2 + 4KOH + O2 ===== 2K2MnO4 + 2H2O 和 3K2MnO4 + 2 2CO2===MnO2↓+ 2KMnO4+2K2CO3 可知,1 mol MnO2 可制得 mol KMnO4。 3 4. 新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体, 可溶于水, 在中性或酸性溶液中逐渐分解, 在碱性溶液中稳定。工业上制备 K2FeO4 的常用方法有两种。 方法Ⅰ:次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。

(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:____FeCl3+____NaOH+ ____NaClO===____Na2FeO4+____ +____ 。其中氧化剂是

________(填化学式)。 ( 2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。 (3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质,可用重结晶法提纯,操作是将粗产品用 ____________溶解,然后______________________________________。 方法Ⅱ:电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极液中加入 KOH。 (4)电解时阳极发生反应生成 FeO2 4-,该电极反应方程式为 ________________________________________________。 答案 (1)2 10 3 2 9 NaCl 5 H2O NaClO (2)Na2FeO4 + 2KOH===K2FeO4 + 2NaOH (3) 稀 KOH 溶液 加入饱和 KOH 溶液,冷却结晶 (4)Fe+8OH--6e-===FeO2 4-+4H2O 解析 (1)反应中 NaClO 是氧化剂,还原产物是 NaCl,根据元素守恒,可知反应式中需要补 充 NaCl 和 H2O。根据化合价升降法配平方程式:2FeCl3+10NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+ 9NaCl+5H2O。 (2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物, 可知“转化” 过程是在加入 KOH 溶液后,将 Na2FeO4 转化为溶解度更小的 K2FeO4。(3)因为 K2FeO4 在中 性或酸性溶液中能分解, 所以需要将 K2FeO4 粗产品在稀 KOH 溶液中溶解, 然后加入饱和 KOH 溶液,冷却结晶。 (4)电解时阳极铁在强碱性条件下被氧化为 FeO2 4-: Fe+8OH --6e- ===FeO2 4-+4H2O。 命题展望 氧化还原反应命题 4 大趋向 氧化还原反应是高中化学的核心内容,是高考考查的重点和热点。命题的趋向:(1)以社会 实际问题或典型实例为载体,考查对氧化还原反应有关概念的理解与应用;(2)将氧化还原 反应与物质的推断结合在一起,考查学科内知识的综合应用能力;(3)将氧化还原反应与酸 碱中和滴定相结合进行考查;(4)氧化还原反应与电化学原理、新型绿色能源的开发相结合 的综合性题目。

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1. (2013·四川理综,13)向 27.2 g Cu 和 Cu2O 的混合物中加入某浓度的稀硝酸 0.5 L, 固体物质完全反应,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,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,沉淀质量为 39.2 g。下列有 关说法不正确 的是 ( ) A.Cu 与 Cu2O 的物质的量之比为 2∶1 B.硝酸的物质的量浓度为 2.6 mol·L-1 C.产生的 NO 在标准状况下的体积为 4.48 L D.Cu、Cu2O 与硝酸反应后剩余 HNO3 为 0.2 mol 答案 B 解析 解题的关键是会利用守恒法解题,包括元素守恒和得失电子守恒。Cu(OH)2 的质量为 39.2 g,其物质的量为 0.4 mol,设 Cu、Cu2O 的物质的量分别为 x、y,则 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 确; Cu 和 Cu2O 中的 Cu 都变成了+2 价, 转移的电子的物质的量为(0.4+0.2) mol=0.6 mol, 根据得失电 子守恒可知, 生成的 NO 应为 0.2 mol, 故 C 正确; n(NaOH)=1 mol, 生成 0.4 mol Cu(OH)2 时消耗了 0.8 mol NaOH,另外 0.2 mol NaOH 中和了硝酸,故 D 正确;硝酸总的物 质的量为 0.2 mol(剩余的)+0.2 mol(表现氧化性的)+0.8 mol(表现酸性的)=1.2 mol, 其物质的量浓度为 2.4 mol·L-1,故 B 错。 2. (2013·海南,6)将 0.195 g 锌粉加入到 20.0 mL 的 0.100 mol·L-1 MO2 +溶液中,恰 好完全反应, 则还原产物可能是 ( ) A.M B.M2+ C.M3+ D. MO2+ 答案 B 解析 锌粉加入到 MO2 +溶液中发生氧化还原反应,反应物 Zn 为 0.003 mol,反应中失去电 子为 0.003 mol×2=0.006 mol,而溶液中 MO2 +为 20.0×10-3 L×0.100 mol·L-1=0.002 mol,根据反应中转移电子的物质的量相等,可求得反应中 M 元素降低 3 价,即 MO2 +的还原 产物可能为 M2+。 3. [2013·山东理综,28(1)]研究 NO2、SO2、CO 等大气污染气体的处理具有重要意义。 NO2 可用水吸收,相应的化学反应方程式为________________________________。 利用反应 6NO2+8NH37N2+12H2O 也可处理 NO2。当转移 1.2 mol 电子时,消耗的 NO2 在标 准状况下是________L。 答案 3NO2+H2O===2HNO3+NO 6. 72 解析 根据题给化学方程式可知当 6 mol NO2 全部参加反应时,转移电子 6 mol×(4-0)= 24 mol,故转移 1.2 mol 电子时,消耗 NO2 0.3 mol,即 6.72 L。 4. 配平下列方程式 (1)[2013·福建理综,23(6)]在某强酸性混合稀土溶液中加入 H2O2,调节 pH≈3,Ce3+通 过下列反应形成 Ce(OH)4 沉淀得以分离。完成反应的离子方程式: Ce3++ H2O2+ H2O=== Ce(OH)4↓+ ________

答案 2 1 6 2 6 H+ (2)[2013·福建理综,24(2)改编]完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式: Fe(OH)2+ Fe(OH)3+ ClO-+ Cl- ________===

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答案 2

1 1 H2O 2 1 Mn2 ++ ClO - 3 +

(3)[2013·安徽理综, 27(2) 改编 ] 配平反应的离子方程式是 H2O=== MnO2↓+ Cl2↑+ ________。

答案 5 2 4 5 1 8 H+ (4)[2013·重庆理综,26(3)]配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式: P+ FeO+ 高温 CaO===== Ca3(PO4)2+ Fe

答案 2 5 3 1 5 5. (2013·上海,五)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污 染物,通过与浓 HNO3 或浓 H2SO4 反应生成 SeO2 以回收 Se。 完成下列填空: (1)Se 和浓 HNO3 反应的还原产物为 NO 和 NO2,且 NO 和 NO2 的物质的量之比为 1∶1,写出 Se 和浓 HNO3 的反应方程式__________________________________________。 (2)已知:Se+2H2SO4(浓)―→2SO2↑+SeO2+2H2O 2SO2+SeO2+2H2O―→Se+2SO2 4-+4H+ SeO2、H2SO4(浓)、SO2 的氧化性由强到弱的顺序是__________________。 (3)回收得到的 SeO2 的含量,可以通过下面的方法测定: ①SeO2+KI+HNO3―→Se+I2+KNO3+H2O ②I2+2Na2S2O3―→Na2S4O6+2NaI 配平方程式①,标出电子转移的方向和数目。 (4)实验中,准确称量 SeO2 样品 0.150 0 g,消耗了 0.200 0 mol·L-1 的 Na2S2O3 溶液 25.00 mL,所测定的样品中 SeO2 的质量分数为__________。 答案 (1)Se+2HNO3(浓)―→H2SeO3+NO↑+NO2↑ (2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2 (3)

(4)92.5% 解析 (3)可以采用化合价升降法配平,即 Se 元素化合价由+4 降低为 0,而 I 元素化合价 由-1 升高至 0,根据化合价升降相等,KI 系数为 4,故 I2 系数为 2,然后配平即可;该反 应中 KI 中的 I 元素失电子,而 SeO2 中 Se 元素得电子。

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