氧化還原反應解題策略

蚌埠第三中學高三化學專題學案氧化還原反應解題策略一、基本概念概念定義注意點氧化反應物質失電子的反應物質失電子的外部表現為化合價的升高還原反應物質得電子的反應物質得電子的外部表現為化合價的降低被氧化元素失電子的過程元素失電子的外部表現為化合價的升高被還原元素得電子的過程元素得電子的外部表現為化合價的降低氧化產物通過發生氧化反應所得的生成物氧化還原反應中，氧化產物、還原產物可以是同一種產物，也可以是不同產物，還可以是兩種或兩種以上的產物。如反應4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中，Fe2O3和SO2均既為氧化產物，又為還原產物。還原產物通過發生還原反應所得的生成物氧化劑得電子的反應物常見氧化劑：(1)活潑的非金屬單質；如鹵素單質(X2)、O2、S等(2)高價金屬陽離子；如Fe3+、Cu2+等(3)高價或較高價含氧化合物；如MnO2、濃H2SO4、HNO3、KMnO4等(4)過氧化物；如Na2O2、H2O2等還原劑失電子的反應物常見還原劑：①活潑或較活潑的金屬；如K、Na、Zn、Fe等②一些非金屬單質；如H2、C、Si等③較低態的化合物；CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4氧化性得電子的能力物質的氧化性、還原性的強弱與其得失電子難易有關，與得失電子的多少無關。還原性失電子的能力例1（2009全國卷6）.物質的量之比為2：5的鋅與稀硝酸反應，若硝酸被還原的產物為N2O，反應結束后鋅沒有剩余，則該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質的量之比是A.1：4B.1：5C.2：3D.2：5答案A【解析】設2molZn參與反應，因Zn無剩余，則最終生成了2molZn(NO3)2，顯然含有4molNO，這部分是沒有參與氧化還原反應的HNO3，根據得失電子守恒有：2×n(Zn)=n(HNO3)×4，則n(HNO3)=1mol，即有1molHNO3被還原。例2（2009廣東卷17）.常溫下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可發生如下兩個反應：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+2H+下列說法正確的是A．H2O2的氧化性比Fe3+強，其還原性比Fe2+弱B．在H2O2分解過程中，溶液的pH逐漸下降C．在H2O2分解過程中，Fe2+和Fe3+的總量保持不變D．H2O2生產過程要嚴格避免混入Fe2+【答案】CD【解析】結合A、B兩個方程式根據氧化性、還原性強弱比較規律：得H2O2的氧化性>Fe3+的氧化性，H2O2的還原性>Fe2+的還原性，A錯；2H2O2＝2H2O+O2↑，分解過程中，Fe2+作催化劑，溶液pH值不變，B錯，H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化劑，所以總量不變。因為Fe2+可導致H2O2分解，所以H2O2生產過程要避免混入Fe2+，D正確。[知識規律]還原性化合價升高弱氧化性變化↑↑變化→產物反應物→還原劑氧化反應氧化產物→產物反應物→變化氧化劑還原反應還原產物變化↓↓氧化性化合價降低弱還原性二.物質的氧化性強弱、還原性強弱的比較。氧化性→得電子性，得電子越容易→氧化性越強還原性→失電子性，失電子越容易→還原性越強由此，金屬原子因其最外層電子數較少，通常都容易失電子，表現出還原性，所以，一般來說，金屬性也就是還原性；非金屬原子因其最外層電子數較多，通常都容易得電子，表現出氧化性，所以，一般來說，非金屬性也就是氧化性。1.根據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越容易，氧化性越強。2.根據非金屬活動性順序來判斷:一般來說，越活潑的非金屬，得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越難，還原性越弱。3.根據氧化還原反應發生的規律來判斷:氧化還原反應可用如下式子表示：規律：反應物中氧化劑的氧化性強于生成物中氧化產物的氧化性，反應物中還原劑的還原性強于生成物中還原產物的還原性。4.根據氧化還原反應發生的條件來判斷:如：Mn02+4HCl(濃)MnCl2+C12↑+2H202KMn04+16HCl(濃)=2MnCl2+5C12↑+8H2O后者比前者容易(不需要加熱)，可判斷氧化性KMn04>Mn025.根據反應速率的大小來判斷:如:2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快），2H2SO3+O2=2H2SO4（慢），，其還原性:Na2SO3>H2SO3>SO26.根據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:HI>HBr。7.根據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:Cl->OH-。9.根據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（氧化劑、還原劑）元素的價態進行判斷：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:H2S>S>SO2，氧化性：HClO4>HClO3>HClO2>HClO。注意：①物質的氧化性、還原性不是一成不變的。同一物質在不同的條件下，其氧化能力或還原能力會有所不同。如：氧化性：HNO3（濃）＞HNO3（稀）；Cu與濃H2SO4常溫下不反應，加熱條件下反應；KMnO4在酸性條件下的氧化性比在中性、堿性條件下強。②原子的氧化性一般都強于分子的氧化性。如：氧化性等。例3(2009重慶卷9)．下列敘述正確的是A．SO2具有還原性，故可作漂白劑B．Na的金屬活性比Mg強，故可用Na與MgCl2溶液反應制MgC．濃硝酸中的HNO3見光會分解，故有時在實驗室看到的濃硝酸呈黃色D．Fe在Cl2中燃燒生成FeCl3，故在與其它非金屬反應的產物中的Fe也顯+3價答案C【解析】A項SO2具有還原性和氧化性，在作漂白劑時并不發生氧化還原反應，而是與品紅中的有色物質發生化合而褪色；B項Na是活潑金屬，Na與MgCl2溶液反應時，先與水反應得到H2，D項Fe與其它非金屬反應的產物的化合價取決于非金屬的氧化性強弱，并不一定是+3價，如Fe與S反應生成FeS中Fe顯+2價，D錯誤；答案選C。例4（2007·聊城二模）常溫下，在下列溶液中發生如下反應①16H++10Z-+2XO4-＝2x2++5Z2+8H2O②2A2++B2＝2A3++2B-③2B-+Z2＝B2+2Z-由此判斷下列說法錯誤的是（）A.反應Z2+2A2+＝2A3++2Z-可以進行。B.Z元素在①③反應中均被還原C.氧化性由強到弱的順序是XO4-、Z2、B2、A3+D.還原性由強到弱的順序是A2+、B-、Z-、X2+答案B【解析】本題考查氧化性、還原性強弱判斷，和氧化還原反應規律。A項Z2的氧化性大于A3+，故正確。B項Z元素在①中被氧化，故錯誤；C項正確；D項正確三.氧化還原反應方程式的配平方法1.配平原則：電子守恒、原子守恒、電荷守恒2.配平步驟（以高錳酸鉀和濃鹽酸反應制氯氣為例）：①標出化合價變化了的元素的化合價。如：+7-1+40KMnO4+HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O②根據元素存在的實際形式調整發生了氧化還原反應的物質的系數，使之成1︰1的關系。如：+7-1+40KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O③調整系數，使化合價升降總數相等。化合價↓5×②KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O化合價↑2×⑤④根據化合價升降總數相等確定發生氧化還原反應的物質的化學計量數。如：2KMnO4+10HCl==KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O⑤利用元素守恒，用觀察方法配平沒有參加氧化還原反應的其他物質的系數。如：2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O⑥檢查方程式兩邊各原子的個數是否相等，離子方程式還要檢查方程式兩邊的離子所帶的電荷數是否相等。例5（2009四川卷26節選）.過氧化氫是重要的氧化劑、還原劑，它的水溶液又稱為雙氧水，常用作消毒、殺菌、漂白等。某化學興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準確測定了過氧化氫的含量，并探究了過氧化氫的性質。Ⅰ.測定過氧化的含量請填寫下列空白：移取10.00mL密度為ρg/mL的過氧化氫溶液至250mL___(填儀器名稱)中，加水稀釋至刻度，搖勻。移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣。用高錳酸鉀標準溶液滴定被測試樣，其反應的離子方程式如下，請將相關物質的化學計量數及化學式填寫在方框里。(3)滴定時，將高錳酸鉀標準溶液注入________（填“酸式”或“堿式”）滴定管中。滴定到達終點的現象是_____________。答案（1）容量瓶（2）25628502（3）酸式滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30秒內不褪色【解析】（1）儀器的選用根據題意應該選用容量瓶。(2)殘缺方程式配平首先確定缺什么，分析可知缺的是02，根據電子轉移守恒，配平化學方程式。(3)由于高錳酸鉀標準溶液具有強氧化性，所以只能使用酸式滴定管。滴定到達終點的現象是：滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30秒內不褪色。四.電子轉移守恒應用電子轉移守恒法是依據氧化劑與還原劑得失電子數目相等這一原則進行計算的。電子轉移守恒法是氧化還原反應計算的最基本的方法。例6（2008·江西信豐中學）對于反應KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O（未配平），若有0.1molKMnO4參加反應，下列說法正確的是（）A．其轉移電子0.5mol

B．生成Cl20.5molC．參加反應HCl為16mol

D．Cl2是還原產物答案A【解析】本題考查氧化還原反應方程式的配平和計算，配平系數為2、16、2、2、5、8，通過計算A正確隨堂檢測1（10年安徽7）7.亞氨基鋰（Li2NH）是一種儲氫容量高、安全性好的固體儲氫材料，其儲氫原理可表示為：Li2NH+H2Li2NH+LiH，下列有關說法正確的是A.Li2NH中N的化合價是B.該反應中H2既是氧化劑又是還原劑C.和的離子半徑相等D.此法儲氫和鋼瓶儲氫的原理相同2（10年江蘇6）常溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是A．的溶液中：B．由水電離的的溶液中：C．的溶液中：D．的溶液中：3（10年全國I卷8）.能正確表示下列反應的離子方程式是A．將鐵粉加入稀釋硫酸中：B．將磁性氧化鐵溶于鹽酸：C．將氯化亞鐵溶液和稀硝酸混合：D．將銅屑加入Fe3+溶液中：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+4.（2006·廣東）下列反應中，氧化劑與還原劑物質的量的關系為1∶2的是（）A.O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2B.2CH3COOH+Ca(ClO)2=2HClO+(CH3COO)2CaC.I2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2D.4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2↑+2H2O 5.（2007·濟寧一模）已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，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生的是（）A.3Cl2＋6FeI2＝2FeCl3＋4FeI3B.Cl2＋FeI2＝FeCl2＋I2C.Co2O3＋6HCl＝2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD.2Fe3＋＋2I—＝2Fe2＋＋I26.（2008·上海）下列物質中，按只有氧化性，只有還原性，既有氧化性又有還原性的順序排列的一組是（）A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H27.有一瓶無色氣體可能有H2S、CO2、HCl、HBr、SO2五種氣體中的一種或幾種。將其通入氯水中，得無色透明溶液。將這種溶液分為兩份。向一份中加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液，產生了白色沉淀。向另一份中加入用硝酸酸化的AgNO3溶液，產生了白色沉淀，則下列結論中正確的是（）A.肯定有HCl、SO2B.可能有HBr、CO2C.肯定沒有CO2、H2S、HBrD.以上結論都不正確8.(2008·全國理綜)(NH4)2SO4在高溫下分解，產物是SO2、H2O、N2和NH3，在該反應的化學方程式中，化學計量數由小到大的產物分子依次是（）A.SO2、H2O、N2、NH3B.N2、SO2、H2O、NH3C.N2、SO2、NH3、H2OD.H2O、NH3、SO2、N29.（2008·海南）鋅與很稀的硝酸反應生成硝酸鋅、硝酸銨和水。當生成1mol硝酸鋅時，被還原的硝酸的物質的量為（）A．2molB．1molC．0.5molD．0.25mol10.（2008·湖北沙市三中）已知某金屬硝酸鹽，在受熱分解時生成了金屬氧化物、二氧化氮與氧氣。測得產物中NO2與O2的體積比為6∶1（同溫同壓下測得），試分析該硝酸鹽分解時金屬化合價的變化情況是（）A.升高B.降低C.不變D.不能確定11（10上海高考24）向盛有KI溶液的試管中加入少許后滴加氯水，層變成紫色。如果繼續向試管中滴加氯水，振蕩，層會逐漸變淺，最后變成無色。完成下列填空：1)寫出并配平層由紫色變成無色的化學反應方程式(如果系數是1，不用填寫)：2)整個過程中的還原劑是___。3)把KL換成KBr，則層變為__色：繼續滴加氯水，層的顏色沒有變化。、、氧化性由強到弱的順序是______。4)加碘鹽中含碘量為20mg～50mg／kg。制取加碘鹽(含的食鹽)1000kg，若莊Kl與反應制，至少需要消耗________L(標準狀況，保留2位小數)。12（10年重慶卷27）某興趣小組用題27圖裝置探究氨的催化氧化。 （1）氨催化氧化的化學方程式為。（2）加熱玻璃管2一段時間后，擠壓1中打氣球鼓入空氣，觀察到2中物質呈紅熱狀態；停止加熱后仍能保持紅熱，該反應是反應（填“吸熱”或“放熱”）。（3）為保證在裝置4中觀察到紅棕色氣體，裝置3應裝入；若取消3，在4中僅觀察到大量白煙，原因是。（4）為實現氨催化氧化，也可用裝置5替換裝置（填裝置代號）；化合物X為（只寫一種），的作用是。13（10年四川29）四川攀枝花蘊藏豐富的釩、鈦、鐵資源。用鈦鐵礦渣（主要成分為TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合價為+4）作原料，生產白色顏料二氧化鈦的主要步驟如下：請回答下列問題：硫酸與二氧化鈦反應的化學方程式是____________________________________。向濾液I中加入鐵粉，發生反應的離子方程式為：_________________________、_______________________________________。在實際生產過程中，向沸水中加入濾液Ⅲ，使混合液pH達0.5，鈦鹽開始水解。水解過程中不斷通入高溫水蒸氣，維持溶液沸騰一段時間，鈦鹽充分水解析出水合二氧化鈦沉淀。請用所學化學平衡原理分析通入高溫水蒸氣的作用：_____________。過濾分離出水合二氧化鈦沉淀后，將濾液返回的主要目的是充分利用濾液中的鈦鹽、___________、______________、_______________________（填化學式），減少廢物排放。（4）A可用于生產紅色顏料（Fe2O3）,其方法是：將556akgA（摩爾質量為278g/mol）溶于水中，加入適量氫氧化鈉溶液恰好完全反應，鼓入足量空氣攪拌，產生紅褐色膠體；再向紅褐色膠體中加入3336bkgA和112ckg鐵粉，鼓入足量空氣攪拌，反應完成后，有大量Fe2O3附著在膠體粒子上以沉淀形式析出；過濾后，沉淀經高溫灼燒得紅色顏料。若所得濾液中溶質只有硫酸鈉和硫酸鐵，則理論上可生產紅色顏料_______________________kg。14（10安徽28）某研究性學習小組在網上收集到如下信息：溶液可以蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原因進行了如下探究：【實驗】制作