2019-2020年高考化學二輪 專題訓練 專題三 氧化還原反應教案（學生版）.doc

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2019-2020年高考化學二輪 專題訓練 專題三 氧化還原反應教案（學生版）【考綱點擊】1掌握化學反應的四種基本類型：化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應2理解氧化還原反應，了解氧化劑和還原劑等概念3掌握重要的氧化劑、還原劑之間的常見反應能判斷氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，并能配平反應方程式【命題規(guī)律】高考對氧化還原反應的考查常是以選擇題、填空題的形式對相關(guān)概念進行辨析，涉及氧化性、還原性強弱比較，以具體物質(zhì)的性質(zhì)為載體，考查氧化還原反應方程式中得失電子數(shù)目的簡單計算，以及強弱規(guī)律的應用等。氧化還原反應涉及面廣，解題規(guī)律性強，有一定的技巧，預計在今后的高考試題中會推出新的設問方式、新的題型，特別是與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學研究、日常生活等緊密結(jié)合的試題。在氧化還原反應的復習中要把握一個實質(zhì)（電子的轉(zhuǎn)移）；抓住兩條主線（氧化劑得電子化合價降低表現(xiàn)氧化性被還原對應還原產(chǎn)物；還原劑失電子化合價升高表現(xiàn)還原性被氧化對應氧化產(chǎn)物）；利用三個守恒（質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子數(shù)目守恒）；掌握四條規(guī)律（強弱規(guī)律、歸中規(guī)律、先后規(guī)律、表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律）?！局攸c知識梳理】一、氧化還原反應1.有關(guān)概念氧化反應和還原反應：氧化反應：失去電子，化合價升高 的反應；還原反應：得到電子 ，化合價降低 的反應。氧化劑和還原劑還原劑：在氧化還原反應中失電子，化合價升高的物質(zhì)；氧化劑：在氧化還原反應中得電子，化合價降低的物質(zhì)。氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物：氧化反應反應得到的產(chǎn)物；還原產(chǎn)物：還原反應反應得到的產(chǎn)物。氧化性和還原性氧化性：物質(zhì)得到電子的能力；還原性：物質(zhì)失去電子的能力。2.概念之間的關(guān)系氧化劑具有氧化性，在反應中得到電子，越容易得 電子， 氧化性越強，常見的氧化劑單質(zhì)有F2.O2等非金屬單質(zhì)，化合物有KMnO4.KClO3等。還原劑具有還原性，在反應中失去電子，越容易失電子，還原性越強，常見的還原劑單質(zhì)有金屬單質(zhì)，化合物有K2S、NaBr等。所以化合價最高元素只有氧化性，最低價元素只有還原性，處于中間價態(tài)的元素既有氧化性又有還原性。3.表現(xiàn)特征：反應前后元素的 化合價 發(fā)生變化。實質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移或共用電子對的偏移。二、化學反應的分類：1.根據(jù)反應物和生成物的類別以及反應前后物質(zhì)種類的多少，把化學反應分成四大基本反應類型：化合反應；分解反應；置換反應；復分解反應。2.初中階段根據(jù)化學反應中物質(zhì)得到氧還是失去氧，可以把化學反應分為氧化反應和還原反應。高中階段根據(jù)化學反應中是否有有電子轉(zhuǎn)移（得失或偏移），把化學反應分為氧化還原反應還是非氧化還原反應，判斷的依據(jù)是元素化合價是否升降。3.四大基本反應類型中的置換反應一定屬于氧化還原反應，復分解反應一定屬于非氧化還原反應。三、物質(zhì)氧化性、還原性強弱的判斷方法點撥：1.根據(jù)金屬活動性順序來判斷:一般來說，越活潑的金屬，失電子氧化成金屬陽離子越容易，其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越難，氧化性越弱；反之，越不活潑的金屬，失電子氧化成金屬陽離子越難，其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越容易，氧化性越強。2.根據(jù)非金屬活動性順序來判斷:一般來說，越活潑的非金屬，得到電子還原成非金屬陰離子越容易，其陰離子失電子氧化成單質(zhì)越難，還原性越弱。3.根據(jù)氧化還原反應發(fā)生的規(guī)律來判斷: 氧化還原反應可用如下式子表示：規(guī)律：反應物中氧化劑的氧化性強于生成物中氧化產(chǎn)物的氧化性，反應物中還原劑的還原性強于生成物中還原產(chǎn)物的還原性。4.根據(jù)氧化還原反應發(fā)生的條件來判斷: 如：Mn02+4HCl(濃) MnCl2+C12+2H20 2KMn04+16HCl(濃)=2MnCl2+5C12+8H2O 后者比前者容易(不需要加熱)，可判斷氧化性 KMn04Mn025.根據(jù)反應速率的大小來判斷:如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快）， 2H2SO3+O2=2H2SO4（慢）， ，其還原性: Na2SO4H2SO3SO26.根據(jù)被氧化或被還原的程度來判斷:如：， 即氧化性:。又如:，即有還原性:。7.根據(jù)原電池的正負極來判斷：在原電池中，作負極的金屬的還原性一般比作正極金屬的還原性強。8.根據(jù)電解池中溶液里陰、陽離子在兩極放電順序來判斷。如:Cl-失去電子的能力強于OH-，還原性:。9.根據(jù)元素在周期表中位置判斷：(1)對同一周期金屬而言，從左到右其金屬活潑性依次減弱。如Na、Mg、A1金屬性依次減弱，其還原性也依次減弱。(2)對同主族的金屬而言，從上到下其金屬活潑性依次增強。如Li、Na、K、Rb、Cs金屬活潑性依次增強，其還原性也依次增強。（3）對同主族的非金屬而言，從上到下其非金屬活潑性依次減弱。如F、Cl、Br、I非金屬活潑性依次減弱，其氧化性也依次減弱。10.根據(jù)（氧化劑、還原劑）元素的價態(tài)進行判斷：元素處于最高價只有氧化性，最低價只有還原性，處于中間價態(tài)既有氧化又有還原性。一般來說，同種元素價越高，氧化性越強；價越低還原性越強。如氧化性:Fe3+Fe2+Fe,S(+6價)S(+4價)等，還原性:H2SSSO2，但是，氧化性：HClO4 HClO34 HClO24Hg2+Fe3+Cu2+H+Fe2+。根據(jù)非金屬的活潑性判斷非金屬性越強，單質(zhì)的氧化性越強，其對應離子的還原性越弱。如：氧化性 F2Cl2Br2I2S還原性 S2 I Br Cl F。根據(jù)氧化還原反應進行的方向以及反應條件或劇烈程度來判斷：氧化性：氧化劑 氧化產(chǎn)物還原性：還原劑 還原產(chǎn)物不同氧化劑（還原劑）與同一還原劑（氧化劑）反應時，反應條件越易，氧化性（還原性）越強；如：濃鹽酸分別與KMnO4.MnO2.O2反應的條件分別為常溫、加熱、催化劑并加熱，所以可以判斷氧化性KMnO4 MnO2 O2。不同氧化劑（還原劑）與同一還原劑（氧化劑）反應時，反應現(xiàn)象越劇烈，氧化性（還原性）越強；鈉和鉀分別與水反應時，鉀更劇烈，所以還原性：K Na根據(jù)原電池或電解池的電極反應判斷：兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極，負極金屬是電子流出的極，正極金屬是電子流入的極，其還原性：負極 正極;用惰性電極電解混合溶液時,在陰極先放電的陽離子的氧化性較強，在陽極先放電的陰離子的還原性較強。某些物質(zhì)的氧化性或還原性與外界條件有關(guān)溫度：如濃硫酸具有強的氧化性，熱的濃硫酸比冷的濃硫酸的氧化性更強。濃度：如硝酸的濃度越高，氧化性越強。酸堿性：如KMnO4的氧化性隨酸性的增強而增強。2.氧化還原反應的規(guī)律相等規(guī)律：在任何氧化還原反應中，氧化劑得到電子的總數(shù)與還原劑失去電子的總數(shù)相等。此規(guī)律應用于解氧化還原反應的計算題、氧化還原反應方程式的配平。先后規(guī)律：在溶液中如果存在多種氧化劑（或還原劑），當想溶液中加入一種還原劑（或氧化劑）時，還原劑（氧化劑）先把氧化性（還原性）強的氧化劑（還原劑）還原（或氧化）。如把Cl2通入到FeBr2溶液中，Cl2先氧化Fe2+，然后才氧化Br?！咎貏e提醒】氧化還原反應價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律：鄰位轉(zhuǎn)化規(guī)律：某價態(tài)元素遇弱氧化劑（還原劑）時，通常只被氧化（或還原）到相鄰價態(tài)。如H2S 一般被氧化成S。Fe3+一般被還原為Fe2+。歸中規(guī)律：不同價態(tài)的同種元素間發(fā)生氧化還原反應，其結(jié)果是兩種價態(tài)只能相互靠近或最多達到相同價態(tài)，而決不會出現(xiàn)高價態(tài)邊低，低價態(tài)變高的交叉現(xiàn)象。所以同一元素相鄰價態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反應?！咀灾魈骄?】已知氧化還原反應：2Cu(IO3)224KI12H2SO4 = 2CuI13I212K2SO412H2O，其中1 mol氧化劑在反應中得到的電子為( ) A10 mol B11 mol C12 mol D13 mol【解析】在氧化還原反應中，氧化劑是得到電子的物質(zhì)，所含元素的化合價降低。對于該反應中，Cu(IO3)2中銅元素由2價降低到1價，碘元素由5價降低到0價，KI中碘元素由-1價升高到0價，所以Cu(IO3)2為氧化劑，KI為還原劑。總計1摩爾Cu(IO3)2得到的電子為11 mol。 【答案】B?！究键c突破】考點一氧化性、還原性強弱的比較例1.下表是四個反應的有關(guān)信息：序號氧化劑Cl2KMnO4KClO3KMnO4還原劑FeBr2H2O2HCl(濃)HCl(濃)其他反應物H2SO4氧化產(chǎn)物O2Cl2Cl2還原產(chǎn)物FeCl3MnSO4Cl2MnCl2下列結(jié)論中正確的是 ( )A第組反應的氧化產(chǎn)物一定只有FeCl3(實為Fe3)B氧化性比較：KMnO4Cl2Fe3Br2Fe2C還原性比較：H2O2Mn2ClD第組反應的產(chǎn)物還有KCl和H2O解析：第組反應中，若Cl2足量，則其氧化產(chǎn)物是Fe3和Br2，選項A錯誤；Br2的氧化性大于Fe3，選項B錯誤；第組反應可知還原性H2O2Mn2，由第組反應可知還原性HCl(Cl)Mn2，選項C錯誤；第組的化學反應為：KClO36HCl=KCl3Cl23H2O，則第組反應的產(chǎn)物還有KCl和H2O。答案：D【規(guī)律總結(jié)】物質(zhì)氧化性、還原性強弱的判斷物質(zhì)氧化性、還原性的強弱取決于元素原子得失電子的難易程度，與得失電子的數(shù)目無關(guān)，常用的判斷方法有：(1)根據(jù)反應方程式判斷氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑還原產(chǎn)物。(2)根據(jù)物質(zhì)活動性順序比較金屬活動性順序(常見元素) (3)根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷當變價的還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時，還原劑價態(tài)升高越大，氧化劑氧化性越強。例如：2Fe3Cl22FeCl3，F(xiàn)eSFeS可以判斷氧化性：Cl2S(4)依據(jù)元素周期律進行判斷金屬單質(zhì)與水或非氧化性酸反應越容易，金屬的還原性越強。金屬最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬的還原性越強。非金屬氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定，非金屬的氧化性越強。非金屬單質(zhì)與氫氣化合越容易，非金屬的氧化性越強。非金屬最高價氧化物對應含氧酸酸性越強，非金屬的氧化性越強。(5)根據(jù)原電池、電解池的電極反應判斷兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極。其還原性：負極正極。用惰性電極電解混合溶液時，在陰極先放電的陽離子的氧化性較強，而在陽極先放電的陰離子的還原性較強?！咀兪教骄?】已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2，且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是 ()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2CCo2O36HCl=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2解析：由于還原性IFe2，Cl2應先氧化I，故A不可能發(fā)生，B可能發(fā)生；由于氧化性Fe3I2，D可能發(fā)生；又因為氧化性Co2O3Cl2，故C也可能發(fā)生。答案：A考點二氧化還原反應的基本規(guī)律及其應用例2.含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各項為通Cl2過程中，溶液內(nèi)發(fā)生反應的離子方程式，其中不正確的是 ()Ax0.4a,2Fe2Cl2=2Fe32ClBx0.6a,2BrCl2=Br22ClCxa,2Fe22Br2Cl2=Br22Fe34ClDx1.5a,2Fe24Br3Cl2=2Br22Fe36Cl解析還原性：Fe2Br，x0.4a時，Cl2不能完全氧化Fe2，只發(fā)生反應2Fe2Cl2=2Fe32Cl，A正確；當x0.6a時，Cl2將Fe2完全氧化后，又能氧化的Br，故B錯誤；xa時，Cl2氧化Fe2后又能氧化的Br，C正確；x1.5a時，Cl2將Fe2、Br完全氧化，D正確。答案：B名師點撥：恒規(guī)律轉(zhuǎn)化規(guī)律強弱規(guī)律先后規(guī)律【變式探究2】今有下列三個氧化還原反應：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl(濃)=2KCl2MnCl28H2O5Cl2若某溶液中有Fe2、I、Cl共存，要除去I而不影響Fe2、Cl，則可加入的試劑是 ()ACl2 BKMnO4 CFeCl3 DHCl解析：由可知氧化性Fe3I2，還原性IFe2；由可知氧化性Cl2Fe3，還原性Fe2Cl；由可知氧化性KMnO4Cl2，還原性ClMnCl2；所以氧化性強弱順序為KMnO4Cl2FeCl3I2；還原性強弱順序為IFe2 ClMnCl2。答案：C考點三氧化還原反應綜合應用例3.物質(zhì)的量之比為25的鋅與稀硝酸反應，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應結(jié)束后鋅沒有剩余，則該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是 ( )A14 B15 C23 D25解析：2 mol Zn與稀硝酸反應轉(zhuǎn)移4 mol e，1 mol HNO3被還原為N2O轉(zhuǎn)移4 mol e，故被還原的硝酸為1 mol，未被還原的HNO3為4 mol，兩者比為14。答案：A 【名師點撥】氧化還原反應的相關(guān)計算(1)基本方法得失電子守恒法對于氧化還原反應的計算，關(guān)鍵是根據(jù)氧化還原反應的實質(zhì)得失電子守恒，列出守恒關(guān)系式求解，即n(氧化劑)變價原子個數(shù)化合價變化值n(還原劑)變價原子個數(shù)化合價變化值。(2)特殊題型對于多步連續(xù)進行的氧化還原反應，只要中間各步反應過程中電子無損耗，可直接根據(jù)起始物和最終產(chǎn)物得失電子相等，刪去中間產(chǎn)物，建立二者之間的守恒關(guān)系，迅速求解。例如：CuNOxHNO3，則Cu失去電子的物質(zhì)的量等于H2O2得電子的物質(zhì)的量，忽略HNO3參與反應過程?！咀兪教骄?】向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水，CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl4層會逐漸變淺，最后變成無色。完成下列填空：(1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學反應方程式(如果系數(shù)是1，不用填寫)：_(2)整個過程中的還原劑是_。(3)把KI換成KBr，則CCl4層變成_色，繼續(xù)滴加氯水，CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是_。(4)加碘鹽中含碘量為20 mg50 mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1 000 kg，若用KI與Cl2反應制KIO3，至少需要消耗Cl2_L(標準狀況，保留2位小數(shù))。解析：(2)根據(jù)題意，反應過程中Cl2首先氧化KI生成單質(zhì)碘，Cl2過量時I2繼續(xù)被氧化生成HIO3，因此整個過程中還原劑為KI和I2。(3)Cl2與KBr反應生成單質(zhì)溴，溴溶于CCl4呈紅棕色。Cl2不能繼續(xù)氧化溴生成HBrO3，因此氧化性HBrO3Cl2；又因Cl2氧化I2生成HIO3，則氧化性Cl2HIO3，因此氧化性由強到弱的順序為HBrO3Cl2HIO3。(4)根據(jù)題意，發(fā)生反應為：2KICl2=2KClI2，I25Cl26H2O=2HIO310HCl。因此存在關(guān)系式：3Cl2HIO3KIO3I。3Cl2 I322.4 L 127 gV(Cl2)1 000 kg20103 g/kg則，解得V(Cl2)10.58 L。答案：(1)I25Cl26H2O=2HIO310HCl(2)KI、I2 (3)紅棕HBrO3Cl2HIO3(4)10.58【高考失分警示】1含有最高價態(tài)元素的化合物不一定有強氧化性，如稀H2SO4為非氧化性酸。2在氧化還原反應中一種元素被氧化，不一定有另一種元素被還原。如Cl2H2OHClHClO中被氧化和被還原的都是氯元素。3得電子難的元素不一定易失電子。如碳元素、稀有氣體元素。4氧化還原反應中同一種元素的價態(tài)“只靠攏，不交叉”。如5.元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)不一定被氧化，如HClCl2氯元素被氧化，CuOCu銅元素被還原。6NO只有在酸性條件下才有強氧化性，而ClO無論在酸性還是在堿性條件下都有強氧化性?？键c4氧化還原反應的概念及其原理【例4】 下列類型的反應，一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的是() A化合反應 B分解反應 C置換反應 D復分解反應思維點撥：A項，化合反應不一定是氧化還原反應，如NH3HCl=NH4Cl，該反應中無電子轉(zhuǎn)移；B項，分解反應不一定是氧化還原反應，如CaCO3 CaOCO2，該反應中無電子轉(zhuǎn)移；C項，置換反應一定是氧化還原反應，一定發(fā)生電子轉(zhuǎn)移；D項，復分解反應都不是氧化還原反應，無電子轉(zhuǎn)移。答案：C要點提醒畫龍點睛觸類旁通解答氧化還原反應概念題的兩個關(guān)鍵1要理清知識線索，即價升高失電子失電子還原劑氧化反應氧化產(chǎn)物(或價降低得電子氧化劑還原反應還原產(chǎn)物)。2要明確解題的方法思路：理解概念抓實質(zhì)，解題應用靠特征，即從氧化還原反應的實質(zhì)電子轉(zhuǎn)移，去分析理解有關(guān)的概念，而在實際解題過程中，應從分析元素化合價有無變化這一氧化還原反應的特征入手。具體方法思路是：找變價、判類型、分升降、定其他。其中“找變價”是非常關(guān)鍵的一步，特別是反應物中含有同種元素的氧化還原反應，必須弄清它的變化情況?？键c5氧化還原反應的規(guī)律【例5】 (1)已知下列反應：2FeCl32KI=2FeCl22KClI2 2FeCl2Cl2=2FeCl3 I2SO22H2O=H2SO42HI 判斷下列物質(zhì)的還原能力由強到弱的順序是_。AIFe2ClSO2 BClFe2SO2ICFe2IClSO2 DSO2IFe2Cl(2)已知：X2、Y2、Z2、W2四種物質(zhì)的氧化能力W2Z2X2Y2，下列氧化還原反應能發(fā)生的是_。A2NaWZ2=2NaZW2B2NaXZ2=2NaZX2C2NaYW2=2NaWY2D2NaZX2=2NaXZ2思維點撥：(1)根據(jù)反應方程式可以判斷還原能力強弱：中IFe2，中Fe2Cl，中SO2I，綜合分析知：SO2IFe2Cl。(2)氧化能力強的單質(zhì)可以氧化其后的陰離子生成相應單質(zhì)。由四種物質(zhì)氧化能力可知，W2可氧化Z、X和Y，Z2可氧化X和Y，X2可氧化Y，故B、C項正確。答案：(1)D(2)BC規(guī)律提示善于總結(jié)養(yǎng)成習慣1守恒律：對于一個氧化還原反應，元素化合價升高總數(shù)與降低總數(shù)相等；還原劑失電子總數(shù)與氧化劑得電子總數(shù)相等；反應前后電荷總數(shù)相等(離子反應)。應用于有關(guān)氧化還原反應的計算。2價態(tài)律：元素處于最高價，只有氧化性(如Fe3、KMnO4中n等)；元素處于最低價，只有還原性(如S2、I等)；元素處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性(如Fe2、S、Cl2)。3強弱律：強氧化性的氧化劑跟強還原性的還原劑反應，生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。應用于在適宜條件下，用氧化性強的物質(zhì)制備氧化性弱的物質(zhì)；用還原性強的物質(zhì)制備還原性弱的物質(zhì)；用于比較物質(zhì)間氧化性或還原性的強弱。4轉(zhuǎn)化律：氧化還原反應中，以元素相鄰價態(tài)之間的轉(zhuǎn)化最容易；同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生反應，元素的化合價變化只靠近而不交叉；同種元素相鄰價態(tài)之間不發(fā)生氧化還原反應。應用于判斷氧化還原反應能否發(fā)生，氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物判斷及標明電子轉(zhuǎn)移情況。應用于斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性。例如：5難易律：越易失電子的物質(zhì)，失去后就越難得電子，越易得電子的物質(zhì)，得到后就越難失去電子。一種氧化劑同時和幾種還原劑相遇時，還原性最強的優(yōu)先發(fā)生反應；同理，一種還原劑遇多種氧化劑時，氧化性最強的優(yōu)先發(fā)生反應。應用于判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性及反應順序?？键c6氧化還原反應的有關(guān)計算【例6】 1.92 g銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成氣體顏色越來越淺，共收集到672 mL氣體(標準狀況)，將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入氧氣恰好使氣體完全溶解在水中，則需要標準狀況下的氧氣體積為 ()A504 mL B168 mL C336 mL D224 mL思維點撥：整體來看，銅失的電子給了N原子，接著N原子將所得電子又給了O原子，其中N是“二傳手”并沒有得失電子，銅失的電子全部由O原子得到，則：42得V(O2)0.336 L336 mL。答案：C要點提醒畫龍點睛觸類旁通1氧化還原反應比較典型的計算有：求氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比或質(zhì)量比，計算參加反應的氧化劑或還原劑的量，確定反應前后某一元素的價態(tài)變化等。計算的關(guān)鍵是依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)，列出守恒關(guān)系式求解。2得失電子守恒是指在發(fā)生氧化還原反應時，氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)，無論是自發(fā)進行的氧化還原反應還是原電池或電解池中均如此。得失電子守恒法常用于氧化還原反應中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的有關(guān)計算及電解過程中電極產(chǎn)物的有關(guān)計算等。電子守恒法解題的步驟是：首先找出氧化劑、還原劑及其物質(zhì)的量以及每摩爾氧化劑、還原劑得失電子的量，然后根據(jù)電子守恒列出等式。計算公式如下：氧化劑物質(zhì)的量一個分子內(nèi)被還原的原子的個數(shù)化合價的變化值還原劑物質(zhì)的量一個分子內(nèi)被氧化的原子的個數(shù)化合價的變化值。利用這一等式，解氧化還原反應計算題，可化難為易，化繁為簡?！靖呖颊骖}全解全析】【xx高考】1（xx上海）氧化還原反應中，水的作用可以是氧化劑、還原劑、既是氧化劑又是還原劑、既非氧化劑又非還原劑等。下列反應與Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比較，水的作用不相同的是A2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 B4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C2F2+2H2O=4HF+O2 D2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2解析：反應Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中，水既非氧化劑又非還原劑。A中水既非氧化劑又非還原劑；B中水既非氧化劑又非還原劑；C中水還原劑；D中水作氧化劑。答案：CD2（xx上海）高鐵酸鉀( K2FeO4)是一種新型的自來水處理劑，它的性質(zhì)和作用是A有強氧化性，可消毒殺菌，還原產(chǎn)物能吸附水中雜質(zhì)B有強還原性，可消毒殺菌，氧化產(chǎn)物能吸附水中雜質(zhì)C有強氧化性，能吸附水中雜質(zhì)，還原產(chǎn)物能消毒殺菌D有強還原性，能吸附水中雜質(zhì)，氧化產(chǎn)物能消毒殺菌解析：高鐵酸鉀( K2FeO4)中Fe的化合價是+6價，具有強氧化性，其還原產(chǎn)物Fe3+水解生成氫氧化鐵膠體，能吸附水中雜質(zhì)。答案：A3.（xx全國大綱版）某含鉻（Cr3O72)廢水用硫酸亞鐵銨廢水用硫酸亞鐵銨銨FeSO4(NH4)2SO46H2O處理，反應中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀。該沉淀經(jīng)干燥后得到n molFeOFeyCrxO3。不考慮處理過程中的實際損耗，下列敘述錯誤的是A.消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(2-x)mol B.處理廢水中Cr2O72的物質(zhì)的量為nx/2molC.反應中發(fā)生轉(zhuǎn)移的的電子數(shù)為3nx mol D.在FeOFeyCrxO3中，3x=y【解析】A選項錯誤，由鐵元素守恒可知，沉淀中含的鐵全部來自硫酸亞鐵銨中，n molFeOFeyCrxO3中含鐵n（1+y）mol，則硫酸亞鐵銨也消耗這么多，故A錯誤；B選項正確，由Cr元素守恒，可知n molFeOFeyCrxO3中含鉻nx mol，則消耗Cr2O72-為nx/2 mol；C選項正確，反應過程中，鐵由+2+3升高1價，鉻由+6+3降低3價，顯然可以用鉻得的電子來算，也可以用鐵失的電子來算，得失電子守恒兩者算的等價，由鉻來算就是3nx mol；D選項正確，注意在FeOFeyCrxO3中鐵有兩種價態(tài)，前面FeOFeyCrxO3加框中鐵顯+2價，后面加下劃線的鐵顯+3價，由得失電子守恒可知： y=3x(一個鐵升1，一個鉻降3)?！敬鸢浮緼4.（xx江蘇）NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)（見圖4）。下列說法正確的是A.25，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大B.石灰乳與Cl2的反應中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯存，所以Cl2不與鐵反應D.圖4所示轉(zhuǎn)化反應都是氧化還原反應【答案】B【解析】本題考查元素化合物知識綜合內(nèi)容，拓展延伸至電解飽和食鹽水、電解熔融氯化鈉、侯氏制堿等內(nèi)容，但落點很低，僅考查NaHCO3 Na2CO3的溶解度、工業(yè)制漂白粉，干燥的Cl2貯存和基本反應類型。重基礎(chǔ)、重生產(chǎn)實際應該是我們高三復習也應牢記的內(nèi)容。石灰乳與Cl2的反應中氯發(fā)生歧化反應，Cl2既是氧化劑，又是還原劑。常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯存僅代表常溫Cl2不與鐵反應，加熱、高溫則不然。5.（xx安徽） 科學家最近研制出可望成為高效火箭推進劑的N(NO2)3（如下圖所示）。已知該分子中N-N-N鍵角都是108.1，下列有關(guān)N(NO2) 3的說法正確的是 A.分子中N、O間形成的共價鍵是非極性鍵B.分子中四個氮原子共平面C.該物質(zhì)既有氧化性又有還原性D.15.2g該物質(zhì)含有6.021022個原子解析：N和O兩種原子屬于不同的非金屬元素，它們之間形成的共價鍵應該是極性鍵，A錯誤；因為該分子中N-N-N鍵角都是108.1，所以該分子不可能是平面型結(jié)構(gòu)，而是三角錐形，B錯誤；由該分子的化學式N4O6可知分子中氮原子的化合價是3價，處于中間價態(tài)，化合價既可以升高又可以降低，所以該物質(zhì)既有氧化性又有還原性，因此C正確；該化合物的摩爾質(zhì)量是152g/mol，因此15.2g該物質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol，所以含有的原子數(shù)0.1106.0210236.021023，因此D也不正確。答案：C6.（xx安徽）室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A.飽和氯水中 Cl、NO3、Na、SO32B.c(H)=1.01013mol/L溶液中 C6H5O、K、SO42、BrC.Na2S溶液中 SO42、 K、Cl、Cu2 D.pH=12的溶液中 NO3、I、Na、Al3解析：飽和氯水具有強氧化性，能將SO32氧化成SO42，A中不能大量共存；c(H)=1.01013mol/L溶液，說明該溶液顯堿性，因此可以大量共存；S2和Cu2可以結(jié)合生成難溶性CuS沉淀，所以不能大量共存；pH=12的溶液，說明該溶液顯堿性，而Al3與堿不能大量共存。所以正確的答案是B。答案：B7.（xx安徽）(14分)MnO2是一種重要的無機功能材料，粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學習小組設計了將粗MnO2（含有較多的MnO和MnCO3）樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實驗，其流程如下：（1）第步加稀H2SO4時，粗MnO2樣品中的 （寫化學式）轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。 （2）第步反應的離子方程式 +ClO3+ MnO2+Cl2+ 。（3）第步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺（含鐵圈）、 、 、 ，已知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還有含有 （寫化學式）。（4）若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69g，第步反應后，經(jīng)過濾得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（標準狀況下），則在第步反應中至少需要 mol NaClO3解析：本題通過MnO2的提純綜合考察了常見的基本實驗操作、氧化還原方程式的配平、產(chǎn)物的判斷及有關(guān)計算。（1）MnO2不溶于硫酸，所以加稀硫酸時樣品中的MnO和MnCO3分別和硫酸反應生成可溶性的MnSO4，所以答案是粗MnO2樣品中的MnO和MnCO3轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)；（2）MnSO4要轉(zhuǎn)化為MnO2，需失去電子，故需要加入NaClO3做氧化劑，依據(jù)得失電子守恒可以配平，所以反應的化學方程式是：5MnSO42NaClO34H2O=5MnO2Cl2Na2SO44H2SO4，因此反應的離子方程式是：5Mn22ClO34H2O=5MnO2Cl28H；（3）第屬于蒸發(fā)，所以所需的儀器有鐵架臺（含鐵圈）、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒；Cl2通入熱的NaOH溶液中一定發(fā)生氧化還原反應，且氯氣既做氧化劑又做還原劑，NaClO3屬于氧化產(chǎn)物，因此一定有還原產(chǎn)物NaCl；（4）由題意知樣品中的MnO和MnCO3質(zhì)量為12.69g8.7 g3.99g。由方程式H2SO4MnCO3=MnSO4H2OCO2可知MnCO3的物質(zhì)的量為0.01mol，質(zhì)量為115g/mol0.01mol 1.15g，所以MnO的質(zhì)量為3.99g1.15g2.84g，其物質(zhì)的量為，因此與稀硫酸反應時共生成MnSO4的物質(zhì)的量為0.05mol，根據(jù)方程式5MnSO42NaClO34H2O=5MnO2Cl2Na2SO44H2SO4，可計算出需要NaClO3的物質(zhì)的量為0.02mol。答案：（1）MnO和MnCO3；（2）5Mn22ClO34H2O=5MnO2Cl28H；（3）酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒；NaCl；（4）0.02mol。8.（xx福建）（15分）I.磷、硫元素的單質(zhì)和化合物應用廣泛。（1）磷元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖是 。（2）磷酸鈣與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500C生成白磷，反應為：2Ca3(PO4)2+6SiO2=6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10=P4+10CO每生成 1molP4 時，就有 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。（3）硫代硫酸鈉（Na2S2O2）是常用的還原劑。在維生素C（化學式C6H8O6）的水溶液中加入過量I2溶液，使維生素完全氧化，剩余的I2用Na2S2O2溶液滴定，可測定溶液中維生素C的含量。發(fā)生的反應為：C6H8O6+I2=C6H6O6+2H+2I- 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-在一定體積的某維生素C溶液中加入amolL-1I2溶液V1ml,充分反應后，用Na2S2O2溶液滴定剩余的I2,消耗bmolL-1 Na2S2O2溶液V2ml.該溶液中維生素C的物質(zhì)量是 mol。（4）在酸性溶液中，碘酸鈉(KIO3)和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應：2IO3-+5SO32-+2H+=I2+5SO42+H2O生成的碘可以用淀粉液檢驗，根據(jù)反應溶液出現(xiàn)藍色所需的時間來衡量該反應的速率。某同學設計實驗如下表所示：該實驗的目的是；_表中V2=_mL.II 稀土元素是寶貴的戰(zhàn)略資源，我國的蘊藏量居世界首位。（5）鈰（Ce）是地殼中含量最高的稀土元素，在加熱條件下CeCl3易發(fā)生水解，無水CeCl3，可用加熱CeCl36H2O和NH4Cl固體混合物的方法來制備。其中，NH4Cl的作用是_。（6）在某強酸性混合稀土溶液中加入H2O2，調(diào)節(jié)pH3. Ce5+通過下列反應形成Ce（OH）4沉淀得以分離。完成反應的離子方程式：【答案】【解析】（1）P的原子序數(shù)是15，寫出其結(jié)構(gòu)示意圖。（2）P元素的化合價有正5價到了P4中的0價，故每生成1mol P4轉(zhuǎn)移20mol電子。（3）根據(jù)方程式可知：VcI2 2S2O32-I2故用于滴定Vc的I2為：V1a10-3-0.5V2b10-3mol。（4）通過分析表中的數(shù)據(jù)可知，該實驗研究的是溫度、濃度對反應速率的影響；由于實驗1和實驗2的溫度相同，故實驗2與實驗3的溶液體積一定相同，因此V2=40。（5）由于氯化銨分解出氯化氫氣體，可以抑制CeCl3的水解。（6）分析反應可知：Ce3+化合價升高到了Ce（OH）4中的正4價，而H2O2中O的化合價由-1價降到-2價，根據(jù)電子守恒可確定，Ce3+系數(shù)是2，而H2O2的系數(shù)為1。，再根據(jù)電荷守恒可知缺少的物質(zhì)是H+，最后根據(jù)原子守恒配平反應：2Ce2+H2O2+6H2O=2Ce(OH)4+6H。9.（xx浙江）15分食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質(zhì)，加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質(zhì)、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知：氧化性：Fe3I2；還原性：I3I26OH5I3H2O；KII2KI3（1）某學習小組對加碘鹽進行如下實驗：取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2、Fe3)，用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得溶液分為3份。第一份試液中滴加KSCN溶液后顯紅色；第二份試液中加足量KI固體，溶液顯淡黃色，用CCl4萃取，下層溶液顯紫紅色；第三份試液中加入適量KIO3固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色。加KSCN溶液顯紅色，該紅色物質(zhì)是_（用化學式表示）；CCl4中顯紫紅色的物質(zhì)是_（用電子式表示）。第二份試液中加入足量KI固體后，反應的離子方程式為_、_。（2）KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中，由于空氣中氧氣的作用，容易引起碘的損失。寫出潮濕環(huán)境下KI與氧氣反應的化學方程式：_。將I2溶于KI溶液，在低溫條件下，可制得KI3H2O。該物質(zhì)作為食鹽加碘劑是否合適？_（填“是”或“否”），并說明理由_。（3）為了提高加碘鹽（添加KI）的穩(wěn)定性，可加穩(wěn)定劑減少碘的損失。下列物質(zhì)中有可能作為穩(wěn)定劑的是_。ANa2S2O3BAlCl3CNa2CO3DNaNO2（4）對含F(xiàn)e2較多的食鹽(假設不含F(xiàn)e3)，可選用KI作為加碘劑。請設計實驗方案_【答案】（1）Fe(SCN)3； ；5I6H3I23H2O、2Fe32I2Fe2I2。（2）4KIO22H2O2I24KOH；否；KI3受熱或潮解后產(chǎn)生KI和I2，KI易被O2氧化，I2易升華。（3）AC。（4）方法：取適量食鹽，加水溶解，滴加足量氯水(或H2O2)，再加KSCN溶液至過量，若顯血紅色說明有Fe2。方法：取適量食鹽，加水溶解，加入K3Fe(CN)3溶液，有藍色沉淀說明有Fe2?！窘馕觥勘绢}考查物質(zhì)的提純及檢驗。（1）Fe3與SCN的配合產(chǎn)物有多種，如、等；I2的CCl4溶液顯紫紅色。應用信息：“氧化性：Fe3I2”，說明和Fe3均能氧化I生成I2。（2）KI被潮濕空氣氧化，不能寫成IO2H，要聯(lián)系金屬吸氧腐蝕，產(chǎn)物I2KOH似乎不合理(會反應)，應考慮緩慢反應，微量產(chǎn)物I2會升華和KOH與空氣中CO2反應。KI3H2O作加碘劑問題，比較難分析，因為KI3很陌生。從題中：“低溫條件下可制得”或生活中并無這一使用實例來去確定。再根據(jù)信息：“KII2KI3”解析其不穩(wěn)定性。（3）根據(jù)信息“還原性：I”可判斷A，C比較難分析，應考慮食鹽潮解主要是Mg2、Fe3引起，加Na2CO3能使之轉(zhuǎn)化為難溶物；D中NaNO2能氧化I。（4）實驗方案簡答要注意規(guī)范性，“如取加入現(xiàn)象結(jié)論”，本實驗I對Fe2的檢驗有干擾，用過量氯水又可能氧化SCN，當然實際操作能判斷，不過對程度好的同學來說，用普魯士藍沉淀法確定性強。10.（xx重慶）（14分）臭氧是一種強氧化劑，常用于消毒、滅菌等。（1）O3與KI溶液反應生成的兩種單質(zhì)是_和_。（填分子式）（2）O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時間（t）如題29表所示。已知：O3的起始濃度為0.0216 mol/L。pH增大能加速O3分解，表明對O3分解起催化作用的是_.在30C、pH=4.0條件下，O3的分解速率為_ mol/(Lmin)。據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測O3在下列條件下分解速率依次增大的順序為_.（填字母代號） a. 40C、pH=3.0 b. 10C、pH=4.0 c. 30C、pH=7.0（3）O3 可由臭氧發(fā)生器（原理如題29圖）電解稀硫酸制得。圖中陰極為_(填“A”或“B”)，其電極反應式為_。若C處通入O 2 ，則A極的電極反應式為_.若C處不通入O 2 ，D、E處分別收集到xL和有yL氣體(標準情況)，則E處收集的氣體中O 3 所占的體積分數(shù)為_。(忽略 O 3 的分解)。答案：（1）O2 I2 （2）OH； 1.00104 b、a、c （3）2H2e=H2 O24H4e2H2O； 【解析】（1）臭氧具有強氧化性，能夠?qū)I中的I氧化為碘單質(zhì)，此反應中共有三種元素，其中K單質(zhì)具有強還原性，因此不可能得到此單質(zhì)，所以確定為得到氧氣。（2）pH越大，OH濃度越大，判斷起催化作用的離子為OH。由表格可知，題目給定條件下所用時間為108min，而臭氧濃度減少為原來的一半，即有臭氧分解，速率為所用時間越短，說明反應速率越快，因此確定溫度越高，pH越大，反應速率越快，且溫度對速率的影響較大些。（3）電解硫酸時，溶液中的OH發(fā)生氧化反應生成氧氣和臭氧，因此產(chǎn)生氧氣和臭氧的一極為陽極，根據(jù)裝置中電極B處產(chǎn)生臭氧，則說明電極B為陽極，則A為陰極，硫酸溶液中的H在陰極放電生成氫氣。若C處通入氧氣，則A極上產(chǎn)生的氫氣與氧氣反應生成水。D處得到氫氣，E處生成氧氣和臭氧，每生成1molH2，可得到2mol電子，生成xL氫氣時，得到電子的物質(zhì)的量為，每生成1molO2，可失去4mol電子，每生成1molO3，可失去6mol電子，根據(jù)得失電子守恒得，生成氧氣和臭氧的體積共yL，則，因此。 11（xx上海）雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料，二者在自然界中共生。根據(jù)題意完成下列填空：（1） As2S3和SnCl2在鹽酸中反應轉(zhuǎn)化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體。若As2S3和SnCl2正好完全反應，As2S3和SnCl2的物質(zhì)的量之比為 。（2）上述反應中的氧化劑是 ，反應產(chǎn)生的氣體可用 吸收。（3） As2S3和HNO3有如下反應：As2S3+ 10H+ 10NO3=2H3AsO4+ 3S+10NO2+ 2H2O若生成2mol H3AsO4，則反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 。若將該反應設計成一原電池，則NO2應該在