二3 氧化还原反应Word文件下载.docx
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某些非金属单质：
C、H2、S
高价金属离子：
Fe3＋
不活泼金属离子：
Cu2＋、Ag＋
其他：
[Ag（NH3）2]＋、新制Cu（OH）2等
低价金属离子：
Fe2＋
非金属的阴离子及其化合物：
S2－、H2S、I－、HI、Br－、HBr等
某些含氧化合物：
Na2O2、H2O2、HClO、HNO3、浓H2SO4、NaClO、Ca（ClO）2、KClO3、KMnO4
低价含氧化合物：
CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、H2C2O4、含—CHO的有机物等
既可作氧化剂又作还原剂的有：
S、SO、H2SO3、SO2、NO、Fe2＋及含—CHO的有机物
【热点难点全析】
一、氧化还原反应中的主要规律
1．守恒规律
氧化剂获得的电子总数＝还原剂失去的电子总数。
（1）质量守恒：
反应前后元素的种类和质量不变。
（2）电子守恒：
即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。
这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。
2.价态归中规律
同种元素不同价态之间的反应，遵循以下规律：
若某元素有多种可变价态，处于最高价态时，只有氧化性；
处于最低价态时，只有还原性；
处于中间价态时，既有氧化性，又有还原性。
3.“强易弱难，先强后弱”规律
在浓度相差不大的溶液中：
（1）同时含有几种还原剂时
将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。
（2）同时含有几种氧化剂时
将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
【典例1】（2012年合肥模拟）向含有1molFeCl2的溶液中通入0.2molCl2，再加入含0.1molX2O
的酸性溶液，使溶液中Fe2＋恰好全部被氧化，并使X2O
还原为Xn＋，则n值为（ ）
A．2B．3C．4D．5
【解析】由题意知，0.2molCl2和0.1molX2O
的酸性溶液，共同将1molFe2＋氧化。
根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，0.2molCl2和0.1molX2O
得到电子的物质的量与1molFe2＋失去电子的物质的量相等，所以有0.2mol×
2＋0.1mol×
2×
（6－n）＝1mol×
1，解得n＝3。
【答案】B
二、氧化性、还原性强弱的判断
1．依据化学反应方程式（主要）
氧化性：
氧化剂＞氧化产物
还原性：
还原剂＞还原产物
2．依据金属、非金属活动性顺序
①依据金属活动性顺序
②依据非金属活动性顺序
3．根据元素在周期表中的相对位置
4.依据反应条件及反应的剧烈程度
反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热，有无催化剂及反应温度高级和反应物浓度大小等。
由上述反应条件的不同，可判断氧化性
>
5.依据氧化还原反应的程度
①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的反应对应的氧化剂氧化性强。
例如:
②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的反应对应的还原剂的还原性强。
6．依据电化学原理
①一般情况下两种不同的金属构成原电池的两极。
其还原性：
负极＞正极。
②用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
【特别提醒】
（1）氧化性、还原性强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。
（2）对于一种物质既作氧化剂、又作还原剂的反应，如Cl2＋H2O===HClO＋HCl，不能根据反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱。
（3）依据金属活动性顺序判断阳离子的氧化性强弱时，要注意Fe对应的阳离子是Fe2＋，而不是Fe3＋。
【典例2】
（2012年聊城检测）有下列三个反应：
①Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 ②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－ ③Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O。
下列说法正确的是（ ）
A．①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3＋、CoCl2
B．根据以上方程式可以得到氧化性Cl2＞Fe3＋＞Co2O3
C．可以推理得到Cl2＋FeBr2===FeCl2＋Br2
D．在反应③中当1molCo2O3参加反应时，2molHCl被氧化
【解析】反应③中的氧化产物是Cl2，故A错；
从反应③可知氧化性Co2O3＞Cl2，故B错；
由反应②可知，Fe2＋可以被Br2氧化为Fe3＋，故C错；
从反应③可知，1molCo2O3参加反应时，有1mol氯气生成，即2molHCl被氧化。
【答案】D
三、氧化还原反应方程式的配平
1.化合价升降法（即电子得失法或氧化数法）
2.计算步骤
计算方法——得失电子守恒法
（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。
（注意化学式中离子的个数）
（3）根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。
n（氧化剂）×
变价原子个数×
化合价变化值（高价－低价）＝n（还原剂）×
化合价变化值（高价－低价）。
【典例3】
（2012·
济宁模拟）已知某强氧化剂[RO（OH）2]2+中的元素R可被亚硫酸钠还原到较低价态。
若把1.2×
10-3mol［RO（OH）2］2+还原，需要消耗6mL0.2mol/L的亚硫酸钠溶液，则反应后R的化合价为（）
A.0B.+2C.+3D.+4
【解析】选D。
由题意可知，[RO（OH）2]2+是氧化剂，R元素的化合价降低，亚硫酸钠是还原剂，硫元素的化合价由+4价升高到+6价，则根据电子得失守恒可得：
1.2×
10-3×
（6-x）=6×
0.2×
（6-4）
x=4，故选D。
【高考零距离】
广东高考·
10）下列应用不涉及氧化还原反应的是
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂B.工业上电解熔融状态Al2O3制备Al
C.工业上利用合成氨实现人工固氮D.实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3
【解题指南】解答本题可以按以下思路进行：
【解析】选D。
选项
具体分析
结论
A
Na2O2用作呼吸面具的供氧剂时，Na2O2中O从-1价既升到0价又降到-2价，所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
属于氧化还原反应
B
电解熔融状态Al2O3制备Al时，Al2O3中Al从+3价降到0价，O从-2价升到O价。
C
工业上合成氨是利用N2和H2反应生成NH3，也是属于固氮中的一种，其中N从0价降到-3价，H从价升到+1价。
D
2NH4Cl+Ca（OH）2==CaCl2+2NH3↑+2H2O，无化合价变化。
属于非氧化还原反应
2、（2012·
海南高考·
6）6．将0.195g锌粉加入到20.0mL的0.100mol·
L-1MO2+溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是
A.MB.M2+C．M3+D.MO2+
【解析】根据电子得失守恒，设M的化合价变为x，则（5-x）×
0.02×
0.1=0.06，可得x=+2。
上海高考·
15）
3、下图所示是验证氯气性质的微型实验，a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。
向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。
已知：
2KMnO4+16HCl→2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O
对实验现象的“解释或结论”正确的是
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝，b处变红棕色
氧化性：
Cl2>
Br2>
I2
B
c处先变红，后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色7
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性：
Fe2+>
Cl-
15.D【解析】本题通过元素化合物知识，考查考生实验能力和对实验现象的分析、推断能力。
a处变蓝、b处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，可证明氧化性：
Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱，A项错误；
C处先变红，说明氯气与水生成酸性物质，后褪色，则证明氯气与水生成具有漂白性物质，B项错误；
d处立即褪色，也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH，C项错误；
D处变红说明Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，证明还原性：
Fe2+＞Cl-，D项正确。
4、（2012·
22）PbO2是褐色固体，受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物，+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2；
现将1molPbO2加热分解得到O2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2，O2和Cl2的物质的量之比为3：
2，则剩余固体的组成及物质的量比是
A．1：
1混合的Pb3O4、PbOB．1：
2混合的PbO2、Pb3O4
C．1：
4：
1混合的PbO2、Pb3O4、PbOD．1：
1：
4混合的PbO2、Pb3O4、PbO
AD【解析】本题通过元素化合物转化考查考生计算、分析推理能力。
PbO2受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物（Pb为+4、+2价），铅的氧化物的混合物再与盐酸作用时，+4价Pb还原为+2价，Cl-被氧化为Cl2，此时得到溶液为PbCl2溶液，利用“电荷守恒”知1molPbO2在上述转化过程中共转移2mole-。
设该过程得到O2的物质的量为3xmol，则Cl2的物质的量为2xmol，利用电荷守恒可得：
3x×
4+2x×
2＝2，解得x＝0.125，故知1molPbO2在受热分解过程中产生0.375molO2，利用原子守恒可知受热后的剩余固体中n（Pb）:
n（O）＝4:
5，结合选项可知只有A、D项满足n（Pb）:
5，故答案为：
AD。
5、（2012·
四川高考·
13）13.向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO和Cu（NO3）2。
在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。
下列有关说法不正确的是
A.Cu与Cu2O的物质的量之比为2:
1B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/L
B.产生的NO在标准状况下的体积为4.48LD.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol
【解题指南】解答本题时可以按照以下流程：
【解析】选B。
根据题意得到的金属离子的沉淀为氢氧化铜0.4mol，根据元素守恒可以确定原混合物中有铜0.2mol有氧化亚铜0.1mol，将溶液变成中性时消耗硝酸1mol，沉淀铜离子只消耗了0.8mol，因此反应过程中硝酸过量0.2mol，由于固体混合物与硝酸的反应为氧化还原反应，该反应过程中铜元素的化合价均升高为+2价，化合价升高了0.4+0.2=0.6mol，硝酸中氮原子的化合价由+5价降低为+2价，因此生成的一氧化氮的物质的量为0.2mol，根据氮元素守恒可以判断原溶液中硝酸的物质的量为1.2mol浓度为2.4mol.L-1。
6、（2012·
20）火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为：
2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2
下列说法正确的是
A．SO2既是氧化产物又是还原产物
B．CuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化
C．每生成1molCu2S，有4mol硫被氧化
D．每转移1.2mol电子，有0．2mol硫被氧化
AD【解析】本题考查氧化还原反应，意在考生考生对概念的理解和计算能力。
由反应方程式知在反应中CuFeS2中Cu化合价降低还原为Cu2S、CuFeS2中1/4的S化合价升高，被氧化为SO2；
O2在反应后化合价降低，还原为SO2，因此可知SO2既是氧化产物又是还原产物，A项正确；
CuFeS2既是氧化剂又是还原剂，B项错误；
每生成1molCu2S，有1molS被氧化，C项错误；
利用反应知转移6mole-,有1molS被氧化，D项正确。
7.（2011·
江苏高考·
9）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（如图）。
下列说法正确的是
A.25
℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大
B.石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂
C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应
D.如图所示转化反应都是氧化还原反应
【答案】选B。
【解析】解答本题时应注意牢记典型物质的性质，学会应用氧化还原反应原理分析具体的化学反应。
A项，25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的小，A项错误；
B项，石灰乳与Cl2反应生成CaCl2和Ca（ClO）2，既有氯的化合价升高，也有氯的化合价降低，Cl2既是氧化剂，又是还原剂，B项正确；
C项，Cl2与铁在点燃的条件下反应，C项错误；
D项，氯化钠转化为碳酸氢钠和碳酸氢钠转化为碳酸钠，这两个反应都不是氧化还原反应，D项错误。
8.（2011·
全国卷I·
13）某含铬（Cr2O72－）废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·
（NH4）2SO4·
6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。
该沉淀经干燥后得到nmolFeO·
FeyCrxO3，不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是
A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n（2-x）mol
B.处理废水中Cr2O72－的物质的量为
mol
C.反应中发生转移的电子数为3nxmol
D.在FeO·
FeyCrxO3中，3x=y
【答案】选A。
【解析】Cr2O72－具有强氧化性，Fe2+具有还原性，二者作用后铁元素由+2价被氧化为+3价，铬元素由+6价被还原为+3价。
由铁原子和铬原子守恒可知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n（1+y）mol，处理废水中Cr2O72－的物质的量为
mol，A项错误，B项正确；
Cr2O72－具有强氧化性，Fe2+具有还原性，二者作用后铁元素由+2价被氧化为+3价，失电子总数为nymol，铬元素由+6价被还原为+3价，得电子总数为3nxmol，再由得失电子数相等得3x=y，C、D项正确。
9.（2010天津·
5）下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是
A．用FeCl3溶液腐蚀铜线路板：
Cu+2Fe3+＝Cu2++2Fe2+
B．Na2O2与H2O反应制备O2：
Na2O2+H2O＝2Na++2OH－+O2↑
C．将氯气溶于水制备次氯酸：
Cl2+H2O＝2H++Cl－+ClO－
D．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：
2MnO
+6H++5H2O2＝2Mn2++5O2↑+8H2O
【答案】A
【解析】B中元素不守恒，正确的离子方程式为：
2Na2O2+2H2O==4Na++4OH-+O2；
C中的HClO是弱酸，不能拆成离子形式；
D的离子方程式本身没有问题，但KMnO4的强氧化性能将浓盐酸氧化，不能实现证明H2O2具有还原性的目的（还原性：
HCl＞H2O2，HCl先反应），D错。
命题立意：
考查离子方程式的正误判断。
10.（2010·
广东理综·
7T）能在溶液中大量共存的一组离子是
A．NH4+、Ag+、PO43-、Cl-B．Fe3+、H+、I-、HCO3-
C．K+、Na+、NO3-、MnO4-D．Al3+、Mg2+、SO42-、CO32-
【答案】C
【解析】A中Ag+和PO43-、Cl-因生成沉淀不共存；
B中H+和HCO3-离子生成气体不共存，Fe3+和I-因发生氧化还原反应不共存；
D中Al3+和CO32-因互促水解不共存。
11.（2010·
安徽·
7T）亚氨基羟（Li2NH）是一种储氢容量器，安全性好的固体储氢材料，其储氢原理可表示为Li2NH＋H2＝LiNH2＋LiH。
下列有关说法正确的是
A.Li2NH中N的化合价是－1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li＋和H＋的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
【解析】A选项中Li2NH中氮的化合价为-3;
C选项中Li+半径小于H—；
D选项钢瓶储氢是物理过程，而该方法为化学方法。
12.（2010·
江苏·
8T）下列说法不正确的是
A．铅蓄电池在放电过程中，负极质量减小，正极质量增加
B．常温下，反应
不能自发进行，则该反应的
C．一定条件下，使用催化剂能加快反应速率并提高反应物的平衡转化率
D．相同条件下，溶液中
、
的氧化性依次减弱
【答案】AC
【解析】本题主要考查的是相关的反应原理。
A项，铅蓄电池在放电过程中，负极反应为
其质量在增加；
B项，该反应是典型的吸热反应，在常温下不能自发进行；
C项，催化剂能改变反应速率，不一定加快，同时它不能改变转化率；
D项，
可知
的氧化性大于
，综上分析可知，本题选AC项。
13、（2012·
安徽高考·
25）
（16分）X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍
Y
Y的基态原子最外层电子排布式为：
nsnnpn+2
Z
Z存在质量数为23，中子数为12的核素
W
W有多种化合价，其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色，最后变成红褐色
（1）W位于元素周期表第周期第族，其基态原子最外层有个电子。
（2）X的电负性比Y的（填“大”或“小”）；
X和Y的气态氢化物中，较稳定的是（写化学式）。
（3）写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：
。
（4）在X原子与氢原子形成的多种分子中，有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢，写出其中一种分子的名称：
氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子，写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式：
【解题指南】解答本题的思路分析如下：
【解析】由题中信息可推知X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe四种元素。
⑴Fe位于周期表第4周期第Ⅷ族元素，其基态原子价电子排布式为3d64s2，最外层有2个电子。
⑵X（C）、Y（O）位于同一周期，自左向右电负性增大，故X的电负小比Y的小，非金属性越强，气态氢化物越稳定，故较稳定
的为H2O。
⑶Na2O2与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，在标电子转移的方向和数目时，应注意Na2O2中氧元素化合价一部分升高，一部分降低。
⑷本小题为发散型试题，答案不唯一。
烃分子中含有两种氢原子的烃较多，如
丙烷（CH3CH2CH3）、丙炔（CH3C≡CH）等，由C、H、O三种元素形成的分子很多，但形成的无机阴离子
只有HCO－3，因此能与HCO－3反应的分子必须为羧酸，如CH3COOH等。
【答案】
（1）四Ⅷ2
（2）小H2O
（3）
（4）丙烷（其他合理答案均可）
CH3COOH+HCO3-==CH3COO-+CO2↑+H2O（其他合理答案均可）
14、（2012·
13）13．（8分）
氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：
（1）氮元素原子的L层电子数为；
（2）NH3与NaClO反应可得到肼（N2H4），该反应的化学方程式为；
（3）肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2H4反应生成N2和水蒸气。
①N2（g）+2O2（g）=N2O4
（1）△H1=-19.5kJ·
mol-1
②N2O4
（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H2=-534.2kJ·
mol-1
写出肼和N2O4反应的热化学方程式；
（4）肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为。
【解析】
（2）NH3与NaClO反应中N的化合价升高，Cl的化合价降低得到-1价的氯化钠；
（3）根据盖斯定律推导△H=△H2—△H1
（4）负极反应发生氧化反应，注意碱性条件。
（1）5
（2）2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O
（3）2N2H4（l）+N2O4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1048.9kJ/mol
（4）N2H4+4OH--4e-=4H2O+N2↑
15、（2012·
16）（12分）利用石灰乳和硝酸工业的尾气（含NO、NO2）反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca（NO3）2，其部分工艺流程如下：
（1）一定条件下，NO与NO2存在下列反应：
NO（g）＋NO2（g）
N2O3（g），其平衡常数表达式为K=。
（2）上述工艺中采用气液逆流接触吸收（尾气从吸收塔底部进入，石灰乳从吸收塔顶部喷淋），其目的是；
滤渣可循环利用，滤渣的主要成分是（填化学式）。
（3）该工艺需控制NO和NO2物质的量之比接近1：
1。
若n（NO）：
n（NO）＞1：
1,则会导致；
n（NO）＜1：
1,则会导致。
（4）生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca（NO3）2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式。
【参考答案】
（1）k=c（N2O3）/c（NO）·
c（NO2）
（2）使尾气中NO、NO2被充分吸收Ca（OH）2
（3）放气体中NO含量升高产品Ca（NO2）2中Ca（NO3）2含量升高
（4）3NO2－＋2H＋=NO3－＋2NO↑＋H2O
【分析】本题让元素化合物知识与生产工艺、化学平衡原理结合起来，引导中学化学教学关注化学学科的应用性和实践性。
本题考查学生在“工艺流程阅读分析，化学反应原理在工艺流程的应用，氧化还原反应分析，相关付反应的书写”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力。
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