1、微型专题(六)氧化还原反应规律及应用一、反应中元素化合价的变化规律例1反应KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O中，被氧化的氯原子与被还原的氯原子的个数之比为()A16 B61 C15 D51答案D解析KClO3中的氯元素由5价被还原为0价，HCl中的氯元素部分由1价被氧化为0价，由得失电子守恒可知，被氧化的氯原子(化合价升高的氯原子)和被还原的氯原子(化合价降低的氯原子)的个数之比为51。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】反应中元素化合价的变化规律不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应时，其高价态和低价态反应生成中间价态，即“两头变中间，只靠拢不交叉”。相关链接价态规律(1)归
2、中规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。应用：判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。(2)歧化规律：同种元素的中间价态变为高价态和低价态，即中间价态高价态低价态。变式1(2019赣州市十四县调研)已知反应：Cl22KBr=2KClBr2；KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O；2KBrO3Cl2=Br22KClO3，下列说法正确的是()A上述三个反应都有单质生成，所以都是置换反应B反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为16C氧化性由强到弱顺序为KClO3KBrO3Cl2Br2D中1 mol还原剂反应失去电
3、子的物质的量为10 mol答案D解析KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O不属于置换反应，A错误；反应KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O中KClO3是氧化剂，HCl是还原剂，6 mol氯化氢参加反应，其中5 mol氯化氢被氧化，氧化剂与还原剂的物质的量之比为15，B错误；在Cl22KBr=2KClBr2中氧化性：Cl2Br2；在KClO36HCl=3Cl2KCl3H2O中氧化性：KClO3Cl2；在2KBrO3Cl2=Br22KClO3中，氧化性：KBrO3KClO3，所以氧化性由强到弱顺序为 KBrO3KClO3Cl2Br2，C错误；根据氧化还原反应中，物质元素化合价升高或降低的
4、总数等于反应中电子转移总数可知：在反应中若有1 mol还原剂Cl2反应，则还原剂失去电子的物质的量为10 mol，D正确。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】反应中元素化合价的变化规律二、氧化性或还原性强弱规律的应用例2R、X、Y和Z是四种元素，其常见化合价均为2，且X2与单质R不反应，X2Z=XZ2，YZ2=Y2Z。则这四种离子的氧化性强弱顺序正确的是()AR2X2Z2Y2BX2R2Y2Z2CY2Z2R2X2DZ2X2R2Y2答案A解析X2与单质R不反应，说明氧化性：R2X2；由于氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由题给离子方程式可知氧化性：X2Z2、Z2Y2，综上可知，这四种离子的氧化
5、性强弱顺序为R2X2Z2Y2。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】氧化性还原性强弱规律的应用相关链接判断氧化还原反应能否发生的方法已知物质的氧化性或还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法。1假设反应成立；2根据氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物的规律，列出假设反应中的上述关系；3结合题干条件判断该结论是否符合事实。若符合事实，则反应能发生；反之，则反应不能发生。变式2(2019鹤岗市一中期末)有A、B、C、D四种物质，已知它们能发生下列变化：2A2B2=2B2A22A2C2=2C2A2 2B2C2=2C2B22C2D2=2D2C2由此可推知，各物质的氧化性、
6、还原性强弱顺序正确的是()氧化性：A2B2C2D2氧化性：D2C2B2A2还原性：A2B2C2D2还原性：D2C2B2A2A B C D答案D解析氧化还原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，标注反应过程中元素化合价变化分析判断氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物，利用规律分析判断。氧化性强弱顺序：A2B2C2D2；还原性强弱顺序：D2C2B2A2。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】氧化性还原性强弱规律的应用三、得失电子守恒规律在计算中的应用例3(1)在一定条件下，PbO2与Cr3反应，产物是Cr2O和Pb2，则与1 mol Cr3反应所需PbO2的物
7、质的量为_。(2)24 mL 0.05 molL1 Na2SO3溶液与20 mL 0.02 molL1 K2Cr2O7溶液恰好完全反应，已知Na2SO3被氧化为Na2SO4，则Cr在还原产物中的化合价为_。答案(1)1.5 mol(2)3解析(1)根据化合物中各元素化合价代数和为零确定PbO2中Pb为4价，Cr2O中Cr为6价，设所需PbO2的物质的量为n，根据氧化还原反应中得失电子守恒有n(42)1 mol(63)，解得n1.5 mol。(2)设Cr在还原产物中的化合价为x，则Na2O3Na2O4，K22O72，由得失电子守恒知：24103 L0.05 molL1220103 L0.02 m
8、olL12(6x)，解得x3。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】得失电子守恒规律在计算中的应用用电子守恒法解题的方法思路(1)找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。(2)找准一个原子或一个离子得失电子数(注意化学式中的粒子个数)。(3)根据题中给出物质的物质的量和电子守恒列等式：n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值n(还原剂)变价原子个数化合价变化值。相关链接守恒规律：变式3(2019鹤岗市一中期中)已知：Cl22Fe2=2Cl2Fe3；Cl22Br=2ClBr2，并且Fe2还原性比Br强；标准状况下，往100 mL 0.2 molL1的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2，充分反
9、应后，溶液中有50%的Br被氧化。则通入的氯气的体积是()A0.224 L B0.336 LC0.448 L D0.672 L答案C解析Fe2还原性比Br强，因此往FeBr2溶液中通入Cl2，亚铁离子首先被氧化。由于溶液中有50%的Br被氧化，说明亚铁离子已经全部被氧化。设需要氯气的物质的量是x，溴化亚铁的物质的量是0.02 mol，则由电子守恒可知0.02 mol10.02 mol12x，解得x0.02 mol，在标况下的体积是0.02 mol22.4 Lmol10.448 L。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】得失电子守恒规律在计算中的应用四、氧化还原反应方程式的书写与配平例4(201
10、8贵州师大附中期末考试)某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2中发生的过程为H2O2O2。(1)该反应中的还原剂是_。(2)该反应中，发生还原反应的过程是_。(3)写出该反应的化学方程式(配平)：_。答案(1)H2O2(2)H2CrO4Cr(OH)3(3)2H2CrO43H2O2=2Cr(OH)33O22H2O解析本题疑难之处是需根据题意分析出H2O2是反应物。(1)由H2O2O2可知，氧元素的化合价升高，所以H2O2作还原剂。(2)H2O2中氧元素的化合价升高，则必有元素化合价降低，从题给物质可看出化合价降低的是C
11、r，其发生还原反应的过程为H2CrO4Cr(OH)3。(3)根据得失电子守恒法配平该氧化还原反应方程式：2H2CrO43H2O2=2Cr(OH)33O22H2O。【考点】氧化还原方程式的书写与配平【题点】氧化还原方程式的书写与配平思维启迪氧化还原反应的配平步骤：标变价、列变化、求总数、配系数、细检查。相关链接氧化还原反应方程式配平的一些常见技巧(1)逆向配平法配平时，先分析产物中元素化合价的变化情况，再来配平各反应物的化学计量数。该方法适用于氧化剂或还原剂部分参加氧化还原的反应。例如：，由于S的化合价既升又降，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后再确
12、定S的化学计量数为3。(2)缺项配平法先配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由元素守恒确定未知物，再根据原子守恒和电荷守恒进行配平。其补项原则有条件补项原则酸性条件缺H(氢)或多O(氧)补H，少O(氧)补H2O(水)碱性条件缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH例如：将MnO在酸性条件下氧化Fe2的离子方程式补充完整：MnOFe2=Mn2Fe3。在酸性条件下，MnO将Fe2氧化成Fe3，所以反应物中有H，生成物中有H2O，配平得MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O。变式4对于反应O3IHI2O2H2O(未配平)，下列说法正确的是()AO2和H2O是还原产物B该反应能说
13、明O2的氧化性大于I2C氧化产物和还原产物的物质的量之比为11D配平后的化学方程式为2O32I4H=I22O2H2O答案C解析此反应中氧化剂是O3，还原剂是I，氧化产物是I2，还原产物是H2O；由题意可知氧化性O3I2，不能说明氧化性O2I2；D中电荷不守恒，应为O32I2H=I2O2H2O。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】氧化还原反应方程式的配平1(2019成都外国语学校检测)下列说法正确的是()AMnO2 4HCl(浓)MnCl2 Cl2 2H2O中，氧化剂和还原剂物质的量之比为14B2H2S SO2=3S2H2O中，氧化产物和还原产物物质的量之比为11C3S 6KOH=2K2S K
14、2SO33H2O中，被氧化和被还原的硫元素物质的量之比为21DAl2O3N23C2AlN3CO中，氧化剂和还原剂物质的量之比为13答案D解析4 mol HCl参加反应只有2 mol被氧化，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为12，A错误；反应中2 mol H2S作还原剂被氧化得到氧化产物为2 mol S；1 mol SO2作氧化剂被还原得到还原产物为1 mol S，氧化产物和还原产物的物质的量之比为21，B错误；3 mol S反应其中有2 mol S化合价降低被还原发生还原反应；其中1 mol S化合价升高被氧化发生氧化反应，被氧化和被还原的硫元素的物质的量之比为12，C错误；反应中N由0价降低
15、到3价，氮气是氧化剂，C由0价升高到2价，碳是还原剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比为13，D正确。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】反应中元素化合价的变化规律2今有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI2，2FeCl2Cl2=2FeCl3，2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl28H2O5Cl2。若某溶液中有Fe2、I、Cl共存，要将I氧化除去而不氧化Fe2和Cl，则可加入的试剂是()ACl2 BKMnO4 CFeCl3 DI2答案C解析根据三个方程式可知氧化性强弱顺序为KMnO4Cl2FeCl3I2，所以要将I氧化除去而不氧化Fe2和Cl，则可加入
16、FeCl3。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】氧化性还原性强弱规律的应用3(2019四川邻水实验中学月考)已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)33ClO4OH=2RO3Cl5H2O。则RO中R的化合价是()A3 B4 C5 D6答案D解析根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等)，反应中氯元素化合价由11(化学计量数为3)，因此R元素的化合价由3升高到6价(化学计量数为2)，由此判断D正确。(另解可以根据电荷守恒快速判断n2，进而确定R的化合价为6价)。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】产物中元素化合价的推断4(2018周口市期末)化工厂常用浓氨水检验管道是否漏氯气，反应的
17、化学方程式为3Cl2 8NH3=6NH4ClN2，当有10.65 g Cl2消耗时，被氧化的氨的物质的量为()A0.1 mol B0.2 molC0.3 mol D0.4 mol答案A解析n(N2)n(Cl2)0.05 mol。所以被氧化的氨的物质的量n(NH3)2n(N2)20.05 mol0.1 mol。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】得失电子守恒规律在计算中的应用5将磁性氧化铁放入稀硝酸中可发生如下反应：3Fe3O428HNO3(稀)=9Fe(NO3)xNO14H2O，下列判断合理的是()AFe(NO3)x中的x为2B稀硝酸在反应中只表现氧化性C反应中每还原0.2 mol氧化剂，就
18、有0.6 mol电子转移D磁性氧化铁中的所有铁元素全部被氧化答案C解析根据氮原子守恒9x128，x3，A错误；反应中HNO3生成NO表现氧化性，生成Fe(NO3)x表现酸性，B错误；还原剂Fe3O4中Fe元素由3,1 mol Fe3O4失去3 mol1 mol电子，氧化剂HNO3中N元素由52,1 mol氧化剂HNO3得到(52) mol3 mol电子，C正确；磁性氧化铁Fe3O4相当于Fe2O3FeO，反应中只有2价Fe被氧化，D错误。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】氧化还原反应方程式的配平6(2019鹤岗市一中期末)在反应_KMnO4_HCl=_MnCl2_KCl_Cl2_H2O中，
19、MnCl2为易溶于水的强电解质，回答下列问题：(1)氧化剂是_，还原剂是_。(2)配平上述方程式并用双线桥法标明电子转移的方向和数目：_。(3)写出上述反应的离子方程式：_。(4)若生成71 g Cl2，被氧化的HCl是_ g。答案(1)KMnO4HCl(2)(3)2MnO16H10Cl=2Mn25Cl28H2O(4)73【考点】氧化还原反应方程式的书写与配平【题点】氧化还原反应方程式的书写与配平7某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是_。(2)已知0.2 mol K
20、BrO3在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为_。(3)根据上述反应可推知_。a氧化性：KBrO3H3AsO4b氧化性：H3AsO4KBrO3c还原性：AsH3Xd还原性：XAsH3答案(1)AsH3(2)Br2(3)ac解析(1)已知KBrO3为得电子物质，故其化合价必降低，作氧化剂，那么还原剂只能是题目所提供的AsH3，AsH3中As为3价，反应后变为H3AsO4。(2)此题出题的依据是氧化还原反应中得失电子守恒。0.2 mol KBrO3在反应中得1 mol电子，每1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应降为零价，故另一物质为Br2。(3)此题的考点为氧化
21、还原反应中的基本规律：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。【考点】氧化还原反应的基本规律【题点】氧化性还原性强弱规律的应用8一反应体系有反应物和生成物共7种物质：O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2O2，试回答下列问题：(1)该反应中的氧化剂是_。(2)该反应中，发生还原反应的过程是_。(3)该反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是_。(4)如反应转移了0.3 mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为_。答案(1)KMnO4(2)KMnO4MnSO4(3)52(4)3.36 L解析在该反应中， H2O2中氧元素的化合价升高作还原剂，氧化产物为氧气； 高锰酸钾中锰元素的化合价降低，发生还原反应，高锰酸钾作氧化剂，硫酸锰为还原产物；每生成1 mol 氧气失去2 mol电子，每生成1 mol 硫酸锰得到5 mol电子，n(O2)n(MnSO4)52。若反应转移0.3 mol电子，则生成氧气的体积为0.3 mol222.4 Lmol13.36 L。【考点】氧化还原反应的相关综合【题点】氧化还原反应的综合考查