北京四中网校2022年高考化学一轮复习 氧化还原反应是 专题知识导学

氧化还原反应是专题　　[氧化还原知识网络]　　一、化学反应的类型　　1．化学反应基本类型（依据反应物、生成物的类别和种类分类）化学反应　　2．氧化还原反应和非氧化还原反应（依据反应物有无电子转移或物质的相关元素在反应前后有无化合价改变分类）化学反应　　3．其它分类法　　a．依据反应的热效应分为：吸热反应，放热反应。　　b．依据反应进行的程度分为：可逆反应，非可逆反应。　　c.依据反应中有无离子参与分为：离子反应，分子反应。　　4．氧化还原反应与基本反应类型的关系　　⑴置换反应都是氧化还原反应；　　⑵复分解反应都是非氧化还原反应；　　⑶化合反应和分解反应可能为氧化还原反应；23\n　　它们的关系可用下图表示：　　　说明：　　⑴有单质参与的化合反应或分解反应多数为氧化还原反应，但不一定是氧化还原。　　如：　　①4P（红）＝P4为化合反应，但为非氧化还原反应；　　②2O3＝3O2有单质生成但为非氧化还原；　　⑵没有单质参与的化合反应或分解反应也可能是氧化还原反应。　　如：　　①NH4NO3的分解，随条件不同，产物也不同，可能生成NO2、H2O等为氧化还原反应，但没有单质参与；　　②Na2O2与MnO2化合可以生成Na2MnO4也是氧化还原反应，但没有单质参与。　　二、氧化还原反应　　1、特征：　　反应前后元素的化合价发生改变。　　2、实质：　　有电子转移（电子的得失或共用电子对的偏移）。　　3、氧化还原反应概念　　①氧化与还原（指反应过程）　　②氧化剂与原还剂（指反应物质）　　③氧化性与还原性（指物质能获得电子或能失去电子的性质）　　23\n　　注：　　物质的氧化性（或还原性）的强弱，指的是得（或失）电子的难易，不是指得（失）电子的多少。　　④氧化产物与还原产物（指生成物）　　4、氧化还原反应概念间的关系。　　5、氧化还原反应中电子转移的表示方法　　⑴双线桥法――表明了反应前后某种元素化合价的变化情况　　①用两条带箭头的线由反应物指向生成物，且对准同种元素。　　②要标明“得”“失”电子，且得失电子总数相等。　　③箭头不代表电子转移的方向，而是指某元素从反应到产物时价态的变化。　　例如：　　⑵单线桥法――表明了一个氧化还原反应中电子的转移方向和数目　　①用一条箭线在反应物间表示电子得失。　　②箭线从失电子元素到得电子元素。　　③在箭线上标明电子转移总数，但不写“得”或“失”。　　例：　　6、常见的氧化剂和还原剂　　①常见的氧化剂有：　　a．高价或较高价的含氧化合物：MnO2　KMnO4　K2Cr2O7　HNO3　H2SO4（浓）23\n　　b．高价金属阳离子：Cu2+、Fe3+、Ag+等。　　c．非金属单质：Cl2、Br2、I2、O2、S等。　　注：　　具有最高价元素的物质，在氧化还原反应中该元素只能得到电子。　　②常见的还原剂有：　　a．活泼或较活泼的金属：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe等。　　b．非金属阴离子：Cl-、Br-、I-、S2-等。　　c．较低价的化合物：CO、H2S、NH3等。　　注：　　具有最低价元素的物质，在氧化还原反应中该元素只能失去电子。　　③具有中间价态的化合物，在氧化还原反应中既能得到电子，又能失去电子，既可作氧化剂，又可作还原剂，它们既有氧化性，又有还原性，如Fe2+等。　　例1．下列反应属于氧化还原反应的是（　）　　A、H2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2HCl　　B、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　　C、CaO+H2O＝Ca(OH)2　　D、3CO+Fe2O32Fe+3CO2　　解析：　　本题重点考查氧化还原反应与化学反应基本类型的关系，以及氧化还原反应的实质和特征。A是复分解反应；B是分解反应，但元素价态有变化；C是化合反应但元素化合价没有变化；D不属于四种基本反应类型之一，存在元素化合价的改变（C由+2→+4，Fe由+3→0）。　　答案：B、D。　　例2．在Cl2+SO2+H2O=H2SO4+2HCl的反应中，__________是氧化剂，_________是还原剂；________元素被氧化，________元素被还原；__________有氧化性，_________有还原性；__________是氧化产物，________是还原产物。　　解析：　　本题重点考查学生对氧化还原基本概念的理解，应从化合价入手，找出电子转移方向。23\n　　再根据“氧化还原反应概念间的关系”作出判断：　　Cl2是反应物，在反应中得电子，化合价降低，是氧化剂；其被还原后生成的物质HCl是还原产物；SO2是反应物，在反应中失电子，是还原剂；其被氧化后对应的生成物H2SO4是氧化产物。SO2中的被氧化，Cl2中的被还原；Cl2有氧化性，SO2有还原性。　　三、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法　　1．根据金属活动性顺序进行判断K、Ca、Na、……、Zn、Fe、……、Cu、Hg、Ag　　在金属活动性顺序表中，金属的位置越靠前，其还原性就越强；金属的位置越靠后，其阳离子的氧化性就越强。（注意：上面说的阳离子中Fe有+2、+3两种价态，其中+2价按正常位置排列，但+3铁的氧化性在Cu2+、Hg2+之间，即：氧化性Cu2+<Fe3+<Hg2+）　　2．根据非金属活动性顺序判断　　氧化剂的氧化性越强，则其对应的还原产物的还原性就越弱；还原剂的还原性越强，则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。对单质而言，非金属单质的氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱，非金属单质的氧化性越弱，对于阴离子的还原性越强；金属单质的还原性越强，对于阳离子的氧化性越弱，金属单质的还原性越弱，对于阳离子的氧化性越强。　　3．根据化学方程式进行判断　　氧化性：氧化剂>氧化产物；　　还原性：还原剂>还原产物。　　4．根据氧化还原反应进行的难易程度（反应条件或剧烈程度）的不同进行判断。　　氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越简单)，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。　　例如：　　2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，Mg+2H2OMg(OH)2+H223\n↑　　前者比后者容易发生，可判断还原性：Na>Mg。　　5．根据使其它物质被氧化或被还原价态的不同进行判断　　例如：　　Cu+Cl2CuCl2，2Cu+SCu2S，根据Cl2、S分别与Cu反应，使Cu氧化的程度不同（Cu2+,Cu+）可判断出单质的氧化性：Cl2>S　　6．物质中元素具有最高价，则该元素只有氧化性；物质中元素具有最低价时，该元素只有还原性；物质中元素具有中间价时，该元素既有氧化性又有还原性。一般，对于同一种元素，价态越高，其氧化性就越强；价态越低，其还原性就越强（正价的卤素相反）。　　例如氧化性：Fe3+>Fe2+，H2SO4（浓）>H2SO3，HClO>HClO3>HClO4　　7．可根据元素周期表判断　　同周期元素，随着核电荷数的递增，单质的氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱；最高价阳离子氧化性逐渐增强，最低价阴离子还原性逐渐减弱。　　同主族元素，随着核电荷数的递增，单质的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强；同价态阳离子氧化性逐渐减弱，同价态阴离子还原性逐渐增强。　　8．其它条件　　一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。　　如：　　①温度：如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2SO4的氧化性强。　　②浓度：氧化性　浓HNO3>稀HNO3；还原性　浓盐酸>稀盐酸。　　③酸碱性：如KMnO4溶液的氧化性随溶液的酸性的增强而增强。一般来讲，在酸性条件下KMnO4被还原为Mn2+，在中性条件下被还原为MnO2，碱性条件下被还原为MnO42-。　　注意：　　①氧化还原性的强弱与该原子得失电子的难易程度有关，而与得失电子数目的多少无关。得电子能力越强，其氧化性就越强；而失电子能力越强，其还原性就越强。　　②同一元素相邻价态间不发生氧化还原反应。　　例3．根据反应式：（1），（2），可判断离子的还原性从强到弱的顺序是（　）　　23\n　　解析：　　根据“氧化剂+还原剂＝氧化产物+还原产物”中“氧化剂的氧化性＞氧化产物，还原剂的还原性＞还原产物”，根据⑴有还原性I-＞Fe2+，根据⑵有还原性Fe2+＞Br-。　　答案：B　　例4．G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物，我们不了解它们的分子式（或化学式），但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系（未配平）　　⑴G→Q+NaCl　　　　　⑵Q+H2OX+H2　　　　⑶Y+NaOH→G+Q+H2O　　　　⑷Z+NaOH→Q+X+H2O　　这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为（　）　　A、QGZYX　　　　B、GYQZX　　　　C、GYZQX　　　D、ZXGYQ　　解析：　　根据氧化还原反应的特征可知，氧化还原反应中元素化合价有升必有降。由（1）得化合价Q>G，因为该反应为歧化反应，G中氯元素的化合价必介于Q和-1价氯之间。同理由（3）结合（1）得化合价Q>Y>G，由（2）得化合价X>Q，由（4）结合（2）得化合价X>Z>Q。　　答案：B　　例5．今有三个氧化还原反应：　　（1）2FeCl3+2KI＝2FeCl2+2KCl+I2　　（2）2FeCl2+Cl2＝2FeCl3　　（3）KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O　　若某溶液中有Fe2+和I-共存，要氧化除去I-离子而又不影响Fe2+和Cl-，可加入的试剂是（　）　　A、Cl2　　　　B、KMnO4　　　C、FeCl3　　　D、HCl　　解析：　　本题主要考查根据化学方程式进行判断物质氧化性的强弱。　　由（1）知：FeCl3具有氧化性，它可以氧化I-；由（2）知：Cl2具有氧化性，且氧化性Cl2>FeCl3，Cl2可以氧化FeCl2；由（3）知，KMnO4具有氧化性，且氧化性KMnO4>Cl2,KMnO4可以氧化Cl-，故本题应加入的试剂应为FeCl3。　　答案：23\nC　　四、氧化还原类型与配平方法――化合价升降法　　理论依据：氧化还原反应中，氧化剂获得电子总数与还原剂失去电子总数相等，表现为：化合价升高与化合价降低总数相等。　　此外，属于离子反应的氧化还原反应，还遵循电荷守恒。　　1、普通氧化还原方程式的配平　　①要标对所有变化了的化合价，单质中元素化合价为零；化合物中，一般情况下H总是+1价，O总是-2价（在个别物质中有例外，如过氧化物）然后推算其它元素的化合价。　　②对于有变价的金属元素在化合物中，常先看阴离子的价态，再定金属的化合价，如：、，Fe3O4可看成是：Fe2O3·FeO，即其中有2个，一个　　③先配平发生氧化还原的物质，倍数乘到氧化产物与还原产物中，最后通过质量守恒，完成配平　　例6、配平　□H2S+□HNO3－□H2SO4+□NO2+□H2O　　S：-2→+6　↑8×1　　　N：+5→+4　↓1×8　　配平步骤与配平结果如下（其中①②③表示填写化学计量数的先后顺序）：　　1H2S+8HNO3＝1H2SO4+8NO2↑+4H2O　　　　练习：　　完成下列化学方程式的配平　　⑴Cu+HNO3──Cu(NO3)2+NO↑+H2O　　⑵C+H2SO4──SO2↑+CO2↑+H2O　　⑶Zn+HNO3──Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O　　2、变化的元素带下角标情况――把下角标数的该元素的原子数做为一个整体看待，倍数乘到含该角标元素的物质前（不论该物质是反应物还是生成物）　　例7、配平NH3+O2──NO+H2O　　此题中氧元素价态都变化，且有下角标2，把O2做为一个整体看待。　　2O：0→-2　降4×5　　　N：-3→+2　升5×4　　填写化学计量数步骤和结论如下：　　4NH3+5O2=4NO+6H2O　　　　再如：23\n　　K2MnF6+SbF5──KSbF6+MnF3+F2↑　　Mn：+4→+3　↓1×2　　　2F：-1→0　　↑2×1　　化学计量数的填写步骤和结论如下：　　2K2MnF6+4SbF5＝4KSbF6+2MnF3+1F2↑　　　②　　④　　　③　　①　①　　练习：　　完成下列化学方程式的配平　　⑴FeSO4+KMnO4+H2SO4－Fe2(SO4)3+MnSO4+K2SO4+H2O　　⑵(NH4)2PtCl6－Pt+　NH4Cl+　N2↑+　HCl↑　　⑶SO2+Cl2+H2O－HCl+H2SO4　　⑷NaClO3+FeSO4+H2SO4－NaCl+Fe2(SO4)3+H2O　　⑸Fe(OH)2+O2+H2O－Fe(OH)3　　⑹KClO3+HCl(浓)－KCl+ClO2+Cl2+H2O　　⑺KMnO4+HCl──KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O　　⑻Fe(NO3)3+NaOH+Cl2──Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O　　3、岐化反应和归中反应――一般不必考虑单质的角标，把倍数乘到两端价态元素的物质前；若结果出现化学计量数为分数情况，则乘最小公倍数变为整数（如练习⑺⑻）；若归中反应的元素在同一化合物中且所需两原子个数不同时，要满足倍数大者的需要（见练习⑶）。　　例8、Cl2+KOH－KClO3+KCl+H2O　　分析：　　此反应中氯元素由0价变为+5价和-1价，属于岐化反应，不用考虑Cl2的角标问题。如下：　　Cl：0→+5　↑5×1　　　Cl：0→-1　↓1×5　　填写化学计量数和结果如下：　　3Cl2+6KOH＝1KClO3+5KCl+3H2O　　　　练习：　　⑴Na2S+Na2SO3+H2SO4──S↓+Na2SO4+H2O　　⑵KCl+KClO3+H2SO4──K2SO4+Cl2↑+H2O　　⑶NH4NO3──HNO3+N2↑+H2O　　⑷Na2S2O3+H2SO4──Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O　　⑸KClO3+HCl──Cl2↑+KCl+H2O　　⑹H2S+H2SO4(浓)──S↓+SO2↑+H2O　　⑺Na2O2+CO2──Na2CO3+O2　　⑻Na2O2+H2O──NaOH+O2↑　　⑼P+KOH+H2O──KH2PO4+PH3↑　　4、氧化数（化合价）为分数的情况──直接按分数进行配平，兼顾前面的3条原则23\n（把倍数乘到有角码的物质前面等）　　例9、　　3Fe：　↑8×1　　　4O：0→-2　　↓8×1　　填写化学计量数步骤和结论如下：　　3Fe+2O21Fe3O4　　②　②　　　　　①　　5、同一化合物的所有组成元素的价态均升高（或均降低）──把此化合物看成一个整体［保持元素原子个数比且求出化合价升高（或降低）之代数和］，并结合其他规则配平。　　例10、FeS2+O2－Fe2O3+SO2　　　　填写化学计量数和配平结论如下：　　2FeS2+11O21Fe2O3+4SO2　　　①　①　　　　　　②　　②　　练习：　　配平下面的化学方程式　　⑴Cu2S+HNO3(稀)－Cu(NO3)2+H2SO4+NO↑+H2O　　⑵FeS+KMnO4+H2SO4－Fe2(SO4)3+MnSO4+K2SO4+S↓+H2O　　⑶S+KNO3+C－CO2↑+N2↑+K2S　　6、某元素发生岐化或归中反应且还有其它元素得失电子的类型――先求出化合价升高总数与化合价降低总数，再求最水公倍数；同时注意角码。　　例11、P+CuSO4+H2O－Cu3P+H3PO4+H2SO4　　　　填写化学计量数和配平结论如下：　　11P+15CuSO4+24H2O＝5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4　　②　　②　　④　　①　　①　　　③23\n　　练习：　　配平下面的化学方程式　　①BrF3+H2O－HBrO3+Br2+HF+O2↑　　②KMnO4+KI+H2SO4－MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O　　7、带未知数的氧化还原方程式的配平――把未知数看成一个常数进行配平　　例12、Na2Sx+NaClO+NaOH──Na2SO4+NaCl+H2O　　xS：　↑(6x+2)×1　　　Cl：+1→-1　　　↓2×(3x+1）　　填写化学计量数和结论如下：　　1Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x-2)NaOH=xNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H2O　　　①　　　　②　　　　③　　　　②　　　　①　　　④　　8、有机方程式的配平――计算有机物中C元素的平均氧化数或根据有机物的结构确定价态变化的元素　　例13、H2C2O4+KMnO4+H2SO4──CO2+K2SO4+MnSO4+H2O　　把H显+1价、O显+2价代入H2C2O4中求得C显+3价　　2C：+3→+4　↑2×5　　　Mn：+7→+2　↓5×2　　化学计量数的填写步骤和结论如下：　　5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2+1K2SO4+2MnSO4+8H2O　　　①　　　②　　④　　②　　③　　①　　⑤　　练习：　　配平下面的化学方程式　　⑴CrO3(红色)+C2H5OH+H2SO4──Cr2(SO4)3(绿色)+CH3CHO+H2O　　⑵K2Cr2O7+H2C2O4+H2SO4－K2SO4+Cr2(SO4)3+CO2+H2O　　9、离子反应方程式的配平――除化合升降外，还要充分运用电荷平衡　　例14、Fe2++Cl2=2Cl-+Fe3+是错误的。正确的如下：　　2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+　　练习：　　配平下列离子方程式　　①S2-+SO32-+H+──S↓+H2O　　②S2O32-+H+──S↓+SO2↑+H2O　　③ClO3-+Cl-+H+──Cl2↑+H2O　　④MnO2+H++Cl-──Mn2++Cl2↑+H2O　　⑤Cu2++I-──CuI↓+I3-　　⑥Cu+H++NO3-──Cu2++NO↑+H2O　　⑦Cu+Fe3+──Fe2++Cu2+　　⑧Na+H2O──Na++H2↑+OH-23\n　　⑨Al+OH-+H2O──AlO2-+H2↑　　⑩Si+OH-+H2O──SiO32-+H2↑　NO3—+Zn+OH—+H2O──NH3+Zn(OH)42—　　10、缺项配平　　缺项配平的一般规律：　　a、缺项一般不可能是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。　　b、缺项一般是介质，如H2O、KOH、H2SO4，对于离子方程式的缺项通常是H+、OH-、H2O　　配平的步骤是：　　（1）先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物各项化学计量数；　　（2）根据两边氢、氧原子数或某一原子团确定缺项物质；　　（3）用观察法确定其它各项化学计量数。　　例15、2KMnO4+5KNO2+囗____──2MnSO4+K2SO4+5KNO3+3H2O缺项为H2SO4化学计量数为3　　练：3Pt+4HNO3+18HCl——3H2PtCl6+4NO↑+囗____　缺项为H2O化学计量数为8　　练：3ClO-+2Fe(OH)3+囗____──3Cl-+2FeO42-+5H2O　缺项为OH-化学计量数为4　　注意：　　如果是化学反应方程式，其缺项一般为：水、酸、碱。如果是离子反应方程式其缺项一般为：水、H+、OH-。在离子反应方程式配平其缺项时如有两种可能如（H2O、H+）或（H2O、OH-），还应考虑离子共存的问题如：　　Cu2++FeS2+囗____──Cu2S+SO42-+Fe2++囗____　　可有两种选择：（14、5、12H2O、7、3、5、24H+）或（14、5、24OH-、7、3、5、12H2O）后一种配平由于OH-与Cu2+不能共存所以不正确。　　11、整体把握变化的原子数　　练习：　　配平下面的化学方程式　　⑴K4[Fe(CN)6]－KCN+Fe+C+N2↑　　提示：　　此题中由于C、N原子均部分参加反应，且原子个数比为1∶1，配平时要注意保持二者的比例关系。如下：　　23\n　　结论与步骤如下：　　K4[Fe(CN)6]=4KCN+1Fe+2C+1N2↑　　　　　⑵PbO2+MnSO4+H2SO4──Pb(MnO4)2+PbSO4+H2O　　分析：　　此反应的特点是+4价Pb的还原产物+2价Pb分别在两种生成物中，配平时要从变化的Pb原子总数把握配平。如下：　　Pb：+4→+2　　↓2×5　　2Mn：+2→+7　↑10×1　　此题把倍数1乘到带角码的物质Pb(MnO4)2前，但倍数5不直接乘到Pb(MnO4)2或PbSO4前，因为5是变化的Pb原子总数，结合反应中+4价Pb变化数也为4，而+4价Pb只有一种存在形式PbO2，所以，应把倍数5乘到只有一种存在形式的PbO2前。如下：　　5PbO2+2MnSO4+2H2SO4=1Pb(MnO4)2+4PbSO4+2H2O　　　　五、氧化还原反应的基本规律及应用　　1．氧化还原反应中的守恒　　(1)原子守恒：从宏观上阐述即指质量守恒，从微观上讲就是指原子守恒。　　(2)电荷守恒：方程式左边的净电荷数等于方程式右边的净电荷数。　　(3)电子守恒：氧化还原反应中得失电子总数相等。　　例16、按反应式N2H5++4Fe3+→4Fe2++Y+…，在水溶液中，N2H5+将Fe3+还原为Fe2+，作为N2H5+的氧化产物Y可能是(　)　　A．NH3　　　B．N2　　　C．NO　　　D．NO2　　分析：　　先分析N2H5+中N的化合价。根据H为+1价，设N的化合价为x，则有：　　2x+5×(+1)＝+1　解得：　x＝-2。　　设N2H5+的氧化产物Y中N的化合价为a价。则　　2N：-2→a　　↑2(a+2)　　　4Fe：+3→+2　↓4　　根据电子得失守恒有：　　2(a+2)＝4　　解得：a=0，答案为B。23\n　　例17、SO和MO在酸性溶液中发生如下反应：5SO+2MO+6H＝5SO+2M+3H2O，则MO中x的数值为_______________。　　分析：　　根据电荷守恒有　　6-2×5-2x＝2×2-2×5　　所以，x=1　　2．强弱规律：　　较强氧化性的氧化剂和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。　　应用：在适宜的条件下，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。　　3．归中规律：　　同一元素不同价态原子间发生氧化还原反应时：高价态中间价态低价态，也可归纳为：两相靠，不相交。若中间有多种价态，则原高价物质对应的还原产物价态仍高，原低价态的物质对应的氧化产物的价态仍低，或说成：同种元素不同价态间反应向中间靠近时，价态：还原产物≥氧化产物，也可说成：高对高，低对低。　　例如：　　此反应中H2S不可能变为SO2，同样，H2SO4也不可能变为生成物中S。　　4．歧化反应：　　反应物自身氧化还原反应，同种元素一部分化合价升高，一部分化合价降低的反应。　　高价态中间价态低价态　　例如：+2NaOH＝Na+NaO+H2O　　5．先后规律：　　一种氧化剂（或还原剂）与多种还原剂（或氧化剂）相遇时，总是依还原性（或氧化性）强弱顺序先后去氧化还原剂（或去还原氧化剂）23\n　　应用：判断物质的稳定性及反应顺序。　　例如：把Cl2通入FeBr2溶液中，Cl2的强氧化性可将Fe2+、Br-氧化。由于还原性Fe2+>Br-，所以，当通入少量的Cl2时，根据先后规律，Cl2首先将Fe2+氧化。当Cl2足量时，方可把Fe2+、Br-一并氧化。2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-（Cl2不足量），2Fe2++4Br-+3Cl2＝2Fe3++2Br2+6Cl-(Cl2足量)　　6．性质规律　　①某元素处于最高价态时，则含有该元素的物质就具有氧化性。（在化学反应中，该元素化合价只能降低，不可升高）例：KnO4、H2O4、HO3、Cl3、2等。　　②某元素处于最低价态时，则含有该元素的物质具有还原性。（在化学反应中，该元素的化合价只能升高，不能降低）例：H、、Na2等。　　③某元素处于中间价态时，则含有该元素的物质既有氧化性，又有还原性。（该元素的化合价可能升高或者降低）例：、、、等。　　④金属单质只有还原性，非金属单质多数既具有氧化性，又具有还原性，少数只具有氧化性(如O2、F2）。　　⑤含同种元素相邻价态的两种物质之间不发生氧化还原反应。　　例：C与CO，CO与CO2，Cl2和HCl，浓H2SO4与SO2等各组的两种物质均不能发生氧化还原反应。　　例18．一定量的氯酸钾加到浓盐酸中发生如下反应：　　KClO3+6HCl(浓)＝KCl+3Cl2↑+3H2O，其中被还原的元素和被氧化的元素间的质量比是（　）　　A、1∶6　B、6∶1　C、1∶1　D、1∶5　　解析：　　首先分析价态KO3+6H(浓)＝K+32↑+3H2O，反应前后，化合价变化的全是Cl元素，且反应前后均有-1价的Cl，我们可以将化合价分析所得信息归纳：表示成+6→+6，根据氧化还原反应规律，可以将前后相同价态的原子约去，即可分析出该反应的本质：+5→6，故被还原的元素原子个数和被氧化的元素原子个数比为1∶5，即它的质量比为1∶5，故选D。　　六、分类例题　　㈠判断概念　　例19、已知化学方程式CaCO3+2HCN=CaCN2+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．CaCN2是氧化产物．H2为还原产物23\n　　D．CO为氧化产物，H为还原产物　　解析：　　本题考查氧化还原反应的有关概念。解题时要仔细分析反应物和生成物的分子式。正确标出化合价，然后根据“价升高→失电子→还原剂→氧化反应→氧化产物；价降低→得电子→氧化剂→还原反应→还原产物”确定有关概念。　　(注意生成物CO2中碳元素来自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。故HCN既是氧化剂又是还原剂，CaCN2是氧化产物，H2是还原产物。　　答案：BC　　㈡氧化性、还原性强弱判断　　例20、常温下，在下列溶液中发生如下反应：　　①16H++10Z-+2XO4—=2x2++5Z2+8H2O　　②2A2++B2=2A3++2B—　　③2B—+Z2=B2+2Z—　　由此判断下列说法错误的是(　)　　A．反应Z2+2A2+=2A3++2Z—可以进行　　B．Z元素在①③反应中均被还原　　C．氧化性由强到弱的顺序是XO4—、Z2、B2、A3+　　D．还原性由强到弱的顺序是A2+、B—、Z—、X2+　　解析：　　根据规律，在同一反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，可得出：氧化性XO4—＞Z2＞B2＞A3+，还原性A2+＞B—＞Z—＞X2+。　　答案：B　　说明：　　判断一个氧化还原反应能否发生，通常用到下列规律　　相应氧化性离子可以把下面对应还原性离子氧化　　㈢简单计算　　例21、在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72—和Pb2+，则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为(　)　　A．3.0mol　　　B．1.5mol　23\n　　C．1.0mol　　　D．0.75mol　　解析：　　Cr3+→，失3e—；PbO2→Pb2+，得2e—，据得失电子守恒有：　　1×3＝n(PbO2)×2　n(PbO2)＝1.5mol　　答案：B　　例22、一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为，在反应中被氧化与被还原的氮原子之比为　　A．1∶1　　B．5∶4　　C．5∶3　　D．3∶5　　[解析]　　本题使用电子守恒法解答比较简单，本反应的实质是中-3价氮和中+5价氮归中变为N2中的0价氮。　　N：-3→0　↑3×5　　N：+5→0　↓5×3　　由上可知，被氧化与被还原的氮原子个数比为5：3，本题正确答案为C。氧化还原专项练习氧化还原专项练习答案责　　编：顾振海　　1.C　　　解析：　　　Cu2+、Mg2+、Ag+中Ag+氧化性最强，故加入锌粉(适量)时，首先析出的是银，故选C。　　2.AC　　　解析：　　　C1O2是还原产物，1molKClO3参加反应有1mo1电子转移，B、D两项不正确，故选AC。　　3.C　　　解析：　　　锌-锰原电池中，Zn为负极，失去电子，1mo1Zn失去2mole-，电子由负极通过外电路流向正极，C项不正确，故选C。　　　4.C　　　解析：23\n　　　若原子的核外电子总数相同，则核电核数一定相同，一定是同种元素的原子，故选C。　　5.C　　　解析：　　　考查的知识点是“氧化还原反应中氧化产物，还原产物，氧化剂还原剂概念的辨析，反应中电子转移数目的判断”。　　　14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4，反应中，降低总数为21，显然还有，故反应后有17SO42-（+6价S），而反应前有14SO42-，可见∴Cu2S只是还原产物，5molFeS2参加反应转移电子数为21mol，部分SO42-为氧化产物，FeS2既是作氧化剂，又做还原剂，∴选项C为正确答案。　　　此题有一定难度。　　6.A　　　分析：　　　假设金属显+2价，则金属的相对原子质量为18。把选项中金属都折合成+2对应的相对原子质量：A为18，B为24，C为56，D为65，可得答案为A。　　7．B　　　H-与Li+核外电子总数相等，但核电荷数Li>H　　8．A　　　从题干ClO2灭菌消毒，结合ClO2中Cl显+4价可选出A。　　9．D　　　NH4ClO4即是氧化剂又是还原剂　　10．CD　　　　氧化性强的物质能把氧化性弱的物质从低价氧化到高价　　11．D　　　　由电荷平衡有：14-x-6=6，所以x=2，由M2O72-知M显+6价　　12．23\nB　　　　电子得失守恒　　　　设1molNaClO3与nmolNa2SO3恰好反应，则1=2n，所以　　13．D　　　　电子得失守恒　　　　由A2On2-，知A的化合价为，则2(n-1-3)×100×0.3=2×150×0.6，所以n=7　　14．D　　　　维生素C可被亚硝酸盐氧化而保护了Fe2+　　15．D　　　　根据氧化还原反应特征――化合价发生变化――进行判断　　16．D　　　　A错，如He难失电子也难得电子　　　　B错，如中H2做还原剂　　　　C错，如中Cl由-1价到0价被氧化　　　　D对，如2Fe3++Fe=3Fe2+　　17．C　　　　分析：　　　　N：+5→-3↓8×1　　　　Zn：0→+2↑2×4　　　　有NO3-+4Zn+OH-+H2O→NH3+4Zn(OH)42-　　　　根据电荷平衡各：OH-的化学计量数为7；再由H元素守恒知：H2O的化学计量数为6　　18．C　　　　该反应中电子转移方向和数目如下：23\n　　　　据此分析：　　　　A错，还原剂包括1molBrF3和2mol水，共3mol；氧化剂为2molBrF3　　　　B错，HF不是还原产物　　　　C对，生成1molO2转化6mole-　　　　D错，BrF3的氧化性比O2强　　19．C　　　　从方程式知：N2H4是还原剂　　20.答案：　　　　(1)KMnO4　　　　(2)①8　②　　　　(3)该反应式含两种氧化产物，两者的比例和氧化剂的用量都可发生变化　　　　解析：　　　　根据化合价升降法配平，结合电子得失平衡原理加以分析即可。　　　　点评：　　　　本题考查基本理论部分中的氧化还原反应的配平，电子转移的表示方法及电子得失平衡原理，侧重应用能力的考查。　　21．答案：　　　　①I-　②2cmol　③Fe2+　④2(c-a)mol　⑤Br-　⑥(2c-3a-b)mol　　　　提示，还原性I->Fe2+>Br-　Cl2先氧化I-，再氧化Fe2+，最后氧化Br-　　　　对于②④⑥用电子得失法。如下：　　　　②中Cl2　～　I－　　　　　　cmol　2cmol　　　　④中是cmol氯气氧化amolFeI2及bmolFeBr2中的全部Fe2+，其中I－耗氯气amol，所以Fe2+耗氯气（c－a）mol。由　Fe2+　　～　　Cl2　　　　　　2（c－a）mol　　（c－a）mol　　　　求出被氧化的离子的物质的量为2（c－a）mol　　　　⑥中是cmol氯气氧化amolFeI2及bmolFeBr2中的全部Fe2+及部分或全部Br－，其中amolFeI2耗氯气23\nmol，bmolFe2+耗Cl2mol，余(c--)molCl2去氧化Br－。由　　　　　　　Cl2　　　　～　　　　2Br－　　　　(c--)mol　　　2(c--)mol　　　　求出氧化的溴离子的物质的量。　　22．（1）2，16，3；2，6，6，8。　Fe（或铁）　6e-　　　　（2）还原产物Fe3+能发生水解反应生成Fe(OH)3胶体，吸附水中杂质　　　　提示：　　　　Fe：+3→+6　↑3×2　　　　2Cl：0→-1　↓2×3　　　　有：2Fe(NO3)3+NaOH+3Cl2→2Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O，再观察配平就可。　　23．答案：　　　　　　　　5.6　　　　提示：　　　　Mn：+7→+2　↓5×2　　　　2C：+3→+4　↑2×5　　　　有：2KMnO4+5H2C2O4+H2SO4→CO2+K2SO4+MnSO4+H2O，再观察配平。根据方程式计算生成的CO2的体积。　　24．答案：　　　　（1）2MnSO4＋5K2S2O8＋8H2O2KMnO4＋4K2SO4＋8H2SO4　　　　（2）MnSO4　KMnO4　　　　（3）2Mn2＋＋5S2O82－＋8H2O2MnO4－＋10SO42－＋16H＋　　　　（4）Cl2（或HClO、HClO3）　　　　提示：　　　　由于生成物中有H2SO4，所给出的两种反应物中均没有H元素，所以，一定有H2O参加反应。由　　　　Mn：+2→+7　↑5×2　　　　2S：+7→+6　↓2×5　　　　有：H2O+2MnSO4+5K2S2O8→2KMnO4+K2SO4+H2SO4　　　　观察配平有：2MnSO4＋5K2S2O8＋8H2O2KMnO4＋4K2SO4＋8H2SO4　　　　或反应中有MnCl2，则会被氧化生成较高价态含Cl的物质。23\n　　25．（1）由无色变为紫红色　　　　（2）5PbO2+2MnSO4+2H2SO4=Pb(MnO4)2+4PbSO4+2H2O　　　　（3）不能，PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O　　　　提示：　　　　方程式的配平方法如下　　　　Pb：+4→+2　↓2×5　　　　Mn：+2→+7　↑5×2　　　　有：5PbO2+2MnSO4+H2SO4→Pb(MnO4)2+PbSO4+H2O，再观察配平。　　26．答案：　　　　（1）+1　　　　　（2）CuI　0.5　　　　　（3）2　5　2　1　　　　提示：　　　　关于⑶的配平，首先，I3-可看成I2与I-结合在一起的产物，之后，按生成I2配平，最后观察配平。　　　　Cu：+2→+1　↓1×2　　　　2I：-1→0　　↑2×1　　　　有：2Cu2++I-→2CuI+I3-，观察配平得：2Cu2++5I-→2CuI+I3-　　　27．（1）S2-　　　　（2）喷出后，黑色PbS被氧化为白色PbSO4，与纸的颜色一致。同时白纸上事先用淀粉碘化钾溶液书写“为四化”三个字，因I-被氧化为I2，而I2遇淀粉变蓝色，故出现蓝色字体　　　　（3）Pb2++S2-=PbS↓　　　　（4）PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O　2KI+H2O2=2KOH+I2　　28．答案：　　　　（1）K4[Fe(CN)6]=4KCN+Fe+2C+N2↑　　　　（2）①CN-+ClO-=CNO-+Cl-　　　　　　　2CNO-+3ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+H2O+3Cl-　　　　　　②A；除混合气体中Cl2，防止对测定CO2的影响；＝　　　　提示：　　　　废水样中含CN-物质的量0.05mol/L×0.1L=0.01mol　　　　根据C元素守恒：CN-　～　CaCO3　　　　　　　　　　　1mol　　　100g　　　　　　　　　　　　n　　　　0.8g23\n　　　　所以n=8×10-3mol，所以CN-的分解率为：，即CN-的分解率为80%。　　　　另外，装置中碱石灰的作用是除去空气中的CO2防止对生成CO2质量影响。　　29．答案：　　　　（1）2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O　　　　（2）240mg·L-1　　　　提示：　　　　（2）2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O　　　　　　　2mmol　5mmol　　　　　n(KMnO4)　11mL×0.2mol/L　　　　求得n(KMnO4)=0.88mmol　　　　所以，20mL水样消耗KMnO4为10.00mL×0.100mol/L-0.88mmol=0.12mmol　　　　由电子得失守恒有　　　　4MnO4-　　～　　5O2　　　　4mmol　　　　　160mg　　　　0.12mmol　　　　m(O2)　　　　求得m(O2)=4.8mg　　　　所以23