1、高考化学分类解析(一)氧化还原反应考点阐释1.掌握氧化还原反应有关的概念。氧化还原反应的概念包括氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等。命题多以选择题或填空题的形式出现。2.综合应用化合价变化和电子转移的观点分析判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目,配平氧化还原反应方程式。命题常以填空题的形式出现,有时还需要判断反应物或生成物。3.会比较物质氧化性或还原性的强弱,其主要依据是:氧化(或还原)剂的氧化(或还原)性强于氧化(或还原)产物的氧化(或还原)性。试题类编(一)选择题1.(2003 年上海春季,18)苹果汁是人们喜爱的饮料。由于此饮料中含有 Fe2,现榨的苹果汁
2、在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若榨汁时加入维生素 C,可有效防止这种现象发生。这说明维生素 C 具有A.氧化性B.还原性C.碱性D.酸性2.(2002 年江苏综合,25)在 100 mL 含等物质的量 HBr 和 H2SO3 的溶液里通入 0.01 mol Cl2,有一半 Br变为 Br2(已知 Br2 能氧化 H2SO3)。原溶液中 HBr 和 H2SO3 的浓度都等于A.0.0075 molL1B.0.0018 molL1C.0.075 molL1D.0.08 molL13.(2002 年河南,5)R、X、Y 和 Z 是四种元素,它们常见化合价均为2,且 X2与单质R 不反应;X2Z=XZ
3、2;YZ2=Y2Z。这四种离子被还原成 0 价时表现的氧化性大小符合A.R2X2Z2Y2B.X2R2X2Z2C.Y2Z2R2X2D.Z2X2R2Y24.(2002 年河南,12)在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢(H2O2)为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的 O2 时,三个反应中转移的电子数之比为A.111B.221C.231D.4325.(2001 年全国,8)将 NO 3 ZnOHH2O NH3Zn(OH)24 配平后,离子方程式中 H2O 的系数是A.2B.4C.6D.86.(2001 年全国,6)已知在酸性溶液中,下列物质氧化 KI 时,自身发生如下变化:Fe3F
4、e2;MnO 4 Mn2;Cl22Cl;HNO2NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的 KI,得到 I2 最多的是A.Fe3B.MnO 4C.Cl2D.HNO27.(2001 年春,2)下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是A.用油脂制肥皂B.用铝土矿制金属铝C.用氯气和消石灰制漂白粉D.用氢气和氮气合成氨8.(2000 年全国,21)硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知 25.0 mL 0.100 molL1 Na2S2O3溶液恰好把 224 mL(标准状况下)Cl2 完全转化为 Cl,则 S2O23 将转化成A.S2B.SC.SO23 D.SO249.(1999 年全国,23)
5、一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:NH4NO3HNO3N2H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为A.53B.54C.11D.3510.(1998 年上海,19)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是H2SO3I2H2O=2HIH2SO42FeCl32HI=2FeCl22HClI23FeCl24HNO3=2FeCl3NO2H2OFe(NO3)3A.H2SO3IFe2NOB.IFe2H2SO3NOC.Fe2IH2SO3NOD.NOFe2H2SO3I11.(1997 年全国,24)某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质
6、的量之比为 21 时,还原产物是A.NO2B.NOC.N2OD.N212.(1997 年全国,7)下列叙述中,正确的是A.含金属元素的离子不一定都是阳离子B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C.某元素的化合态变为游离态时,该元素一定被还原D.金属阳离子被还原不一定得到金属单质13.(1996 年上海,6)下列离子中最易给出电子的是A.ClB.Cu2C.Fe2D.F14.(1995 年全国,23)24 mL 浓度为 0.05 molL1 的 Na2SO3 溶液,恰好与 20 mL 浓度为 0.02 molL1 的 K2Cr2O7 溶液完全反应,则元素 Cr 在被还原的产物中的化合价是A.
7、6B.3C.2D.015.(1995 年上海,27)G、Q、X、Y、Z 均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平):(1)G QNaCl(2)QH2O电解XH2(3)YNaOH GQH2O(4)ZNaOH QXH2O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序为A.QGZYX B.GYQZXC.GYZQX D.ZXGYQ16.(1994 年全国,16)X、Y、Z、M 代表四种金属元素,金属 X 和 Z 用导线连接放入稀硫酸中时,X 溶解,Z 极上有氢气放出;若电解 Y2和 Z2离子共存的溶液时,Y 先析出;又知 M2离子的氧化性强于 Y2离子。则这
8、四种金属的活动性由强到弱的顺序为A.XZYM B.XYZMC.MZXYD.XZMY(二)笔答题17.(2003 年春季,23)(1)某反应池中,发生“生物硝化过程”,如果不考虑过程中硝化细菌的增殖,其净反应如下式所示:配平上面化学方程式,将系数填入方框中。将铵态氮中的 1 mg 氮转化成硝酸根中的氮,需氧气多少毫克?为什么在反应中需要不断添加碱?(2)3 级反应池中发生的“生物反硝化过程”,通常需要外加甲醇,净反应如下所示:配平上面化学方程式,将系数填入方框中。18.(2002 年河南,18)已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰
9、酸钾、硫酸钾和硫酸。(1)请写出并配平上述反应的化学方程式:。(2)此反应的还原剂是_,它的氧化产物是。(3)此反应的离子反应方程式可表示为:_。(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有_。19.(2001 年春,25)三聚氰酸 C3N3(OH)3 可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如 NO2)。当加热至一定温度时,它发生如下分解:C3N3(OH)3=3HNCO。HNCO(异氰酸,其结构是HN=C=O)能和 NO2 反应生成 N2、CO2 和 H2O。(1)写出 HNCO 和 NO2 反应的化学方程式,分别指明化合物中哪
10、种元素被氧化?哪种元素被还原?标出电子转移的方向和数目。(2)如按上述反应式进行反应,试计算吸收 1.0 kg NO2 气体所消耗的三聚氰酸的质量。20.(2001 年上海,23)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:(1)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是_,需用氧化剂的是_(填编号)。(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是_(填化学式)。(3)完成并配平步骤的化学方程式,标出电子转移的方向和数目:21.(2001 年广东、河南,15)化合物 BrFx 与水按物质的量之比 35 发生反应,其产物为溴酸、
11、氢氟酸、单质溴和氧气。(1)BrFx 中,x=_。(2)该反应的化学方程式是:_。(3)此反应中的氧化剂和还原剂各是什么?_。22.(2000 年全国,30)在一定条件下,NO 跟 NH3 可以发生反应生成 N2 和 H2O。现有 NO与NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中 NO 与 NH3 的物质的量可能各是多少。23.(2000 年上海,24)KClO3 与浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为:(1)请
12、完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)。(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是(填写编号,多选倒扣)。只有还原性还原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性(3)产生 0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为_mol。(4)ClO2 具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是 Cl2 的倍。24.(2000 年理科综合,34)对于司机酒后驾车,可对其呼出的气体进行检验而查出,所利用的化学反应如下:2CrO3(红色)3C2H5OH3H2SO4=Cr2(SO4)3(绿色)3CH3CHO6H2O。被检测的气体成分是_,上述反应中的氧化剂是_,还原剂
13、是_。25.(1999 年上海,24)在热的稀硫酸溶液中溶解了 11.4 g FeSO4。当加入 50 mL 0.5 molL1 KNO3 溶液后,使其中的 Fe2全部转化成 Fe3,KNO3 也反应完全,并有 NxOy 氮氧化物气体逸出。(1)推算出 x=_,y=_。(2)配平该化学方程式(系数填写在上式方框内)。(3)反应中氧化剂为_。(4)用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。26.(1999 年广东,25)针对以下 AD 四个涉及 H2O2 的反应(未配平),填写空白:A.Na2O2HClH2O2NaClB.Ag2OH2O2AgO2H2OC.H2O2H2OO2D.H2O2Cr2(SO4
14、)3KOHK2CrO4K2SO4H2O(1)H2O2 仅体现氧化性的反应是(填代号)_,该反应配平的化学反应方程式为。(2)H2O2 既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号)_。(3)H2O2 体现弱酸性的反应是(填代号)_,其理由为。27.(1998 年全国,28)KMnO4 和氢溴酸溶液可以发生下列反应:KMnO4HBr Br2MnBr2KBrH2O,其中还原剂是_,若消耗 0.1 mol 氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是_ mol。28.(1998 年上海,26)智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应制备单质碘。(1)试配平该反应的化学方程式,并用短线标出电子转移的总数及
15、方向。(2)已知含氧酸盐的氧化作用随溶液酸性的加强而增强,在制备试验时,定时取样,并用酸化的氯化钡来检测 SO24 生成的量,发现开始阶段反应速率呈递增的趋势,试简述这一变化趋势发生的原因:。29.(1997 年上海,27)铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为 Fe3离子。(1)配平制取铁酸钠的化学方程式:反应中_元素被氧化,转移电子总数为_。(2)铁酸钠之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是。30.(1996 年上海,28)(1)1986 年,化学上第一次用非电解法制得氟气,试配平该反应的化学方程式:反应中_ 元素被
16、还原。(2)氰(CN)2、硫氰(SCN)2 的化学性质和卤素(X2)类似,化学上称为拟卤素。如:(SCN)2H2OHSCNHSCNO,它们阴离子的还原性强弱为:ClBrSCNI。试写出以下的反应式:(CN)2 与 KOH 溶液反应的化学方程式;NaBr 与 KSCN 的混合物中加入(CN)2 的离子方程式。答案解析(一)选择题1.答案:B解析:此题考查了还原剂的还原性的相对强弱。Fe2易被空气中的 O2 氧化为 Fe3而变色,但加入维生素 C 后可防止此现象,说明维生素 C 的还原性比 Fe2强,阻止了 Fe2被氧化。2.答案:D解析:解此题首先要明确:H2SO3 的还原性比 Br强,Cl2
17、先氧化 H2SO3,再氧化 Br,设原溶液中 HBr 和 H2SO3 的浓度都为 x,则:0.1 Lx 21 0.1x2=0.01 mol2 x=0.08 molL1。3.答案:A解析:此题主要是考查由化学方程式比较氧化性大小关系。由 X2Z=XZ2可知,氧化性:X2Z2;由 YZ2=Y2Z 可知,氧化性 Z2Y2。又由 R 与 X2反应可知,氧化性 R2X2。故四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:R2X2Z2Y2。4.答案:B解析:KMnO4 和 KClO3 中的氧都为2 价,生成 O2 时价态升高 2,H2O2 中的氧为1价,生成 O2 时价态升高 1,故生成 1 mol O2,前二者转移
18、 4 mol 电子,而后者转移 2 mol 电子。故三反应中转移电子数之比为 221。5.答案:C解析:此题考查的是氧化还原反应离子方程式的配平方法。由得失电子数目守恒可配平NO 3、Zn、NH3、Zn(OH)24 的系数分别为 1、4、1、4,再由电荷守恒可知 OH的系数为 7,最后由原子守恒得 H2O 的系数为 6。6.答案:B解析:本题考查的知识点是氧化还原反应的概念及其有关计算。在氧化还原反应中氧化剂得电子数与还原剂失电子数相等。四个选项中四种被还原的元素,只有锰元素的化合价变化值最大,即等物质的量四种物质中 MnO 4 得电子数最多,被氧化的 KI 的物质的量也应最多。7.答案:A解
19、析:氧化还原反应必须伴有元素化合价的变化。B 中的铝元素,C 中的氯元素,D 中的氮元素和氢元素都发生了价态的变化,故都是氧化还原反应。8.答案:D解析:反应中氯气所获得电子的物质的量等于反应中 Na2S2O3 失去电子的物质的量。1mol L22.4 L224.02=0.025 L0.100 molL12(x2),解得 x=6。9.答案:A解析:NH 4 中氮元素的化合价为3,失去 3 个电子后被氧化成 0 价,NO 3 中的氮元素的化合价为5,得到 5 个电子后被还原成 0 价。根据电子守恒可知,被氧化与被还原的氮原子数之比为 53。10.答案:A解析:由第一个方程式得还原性:H2SO3I
20、,由第二个方程式得还原性:IFe2,由第三个方程式得:Fe2NO,故选 A。11.答案:C解析:设金属化合价为 a,物质的量为 2 mol,即被还原硝酸为 1 mol,再设 HNO3 降低 x价,则由升降相等得:2a=1x,即 x=2a,讨论:对照选项,只有 C 项,1 mol HNO3 降 4 价,其还原产物价态为1 价,产物为 N2O,故选 C。12.答案:AD解析:MnO 4 中含金属元素 Mn,但是阴离子,故 A 对;H2、S、C 等非金属单质在O2 中燃烧是还原剂,故 B 错;HCl 中的 Cl被氧化为 Cl2,故 C 错;Fe3被还原为 Fe2,故D 对。13.答案:C解析:离子易
21、给出电子即还原性强。Cu2已达到最高正价只有氧化性。F2 是最强的氧化剂,故 F不易失去电子;Cl2 也为较强的氧化剂,Cl还原性也很弱,只有强氧化剂如KMnO4、MnO2 等才能将其氧化。Fe2在空气中即可被氧化为 Fe3,所以其还原性在四种离子中是最强的。所以在给出的离子中数 Fe2最易失去电子,故选 C。14.答案:B解析:由在氧化还原反应中得失电子相等的规律:Na2SO3 为还原剂,被氧化为 Na2SO4,失电子数为 0.05 molL124103 L22.4103 mol。所以 K2Cr2O7 作氧化剂共得 2.4103 mol 电子,设还原产物为 x 价,每 mol K2Cr2O7
22、 得电子数为 2x,即 0.02202x1032.4103,x=3,故选 B。15.答案:B解析:此题要求掌握歧化反应原理即由中间价生成相对较高价态和较低的价态,由此可知(3)中Y 的价态介于Q、G 之间;由(4)知 Z 的化合价介于Q、X 之间;QH2O电解XH2,其中 H2 由 2H H2 得之,而 X 则一定由 Q 失电子化合价升高得之,即化合价XQ,联系(4)可知 QZG 价,联系(3)可知GYCu2Al3K。非金属阴离子的还原性随其单质氧化性的增强而减弱,如下列四种卤素离子还原性由强到弱的顺序是 IBrClF。(2)由反应条件的难易比较。不同氧化剂与同一还原剂反应,反应条件越易,氧化
23、性越强。如 F2 和 H2 混合在暗处就能剧烈化合而爆炸,而 I2 与 H2 需在不断加热的情况下才能缓慢化合,因而 F2 的氧化性比 I2强。不同还原剂与同一氧化剂反应,反应条件越易,还原性越强。如有两种金属 M 和 N 均能与水反应,M 在常温下能与水反应产生氢气,而 N 需在高温下才能与水蒸气反应,由此判断 M 的还原性比 N 强。(3)由氧化还原反应方向比较。还原剂 A氧化剂 B氧化产物 a还原产物 b,则:氧化性 Ba,还原性 Ab如:由 2Fe2Br2=2Fe32Br可知,氧化性 Br2Fe3,还原性 Fe2Br。(4)当不同的还原剂与同一氧化剂反应时,可根据氧化剂被还原的程度不同
24、来判断还原剂还原性的强弱,一般规律是氧化剂被还原的程度越大,还原剂的还原性越强。同理,当不同氧化剂与同一还原剂反应时,还原剂被氧化的程度越大,氧化剂的氧化性就越强。如氯气、硫两种氧化剂分别与同一还原剂铁起反应,氯气可把铁氧化为 FeCl3,而硫只能把铁氧化为FeS,由此说明氯气的氧化性比硫强。(5)某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关:温度:如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。浓度:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的强。酸碱性:如 KMnO4 溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。5.氧化还原反应方程式的配平方法技巧(1)原则及顺序电子得失守恒;离子电荷守恒;原子个数守恒。(2)方法
25、和技巧顺配法:先从氧化剂或还原剂开始配平。适用范围:a.分子间的氧化还原反应;b.所有元素参与的氧化还原反应;c.生成物中物质既是氧化产物,又是还原产物。逆配法:先从氧化还原反应产物开始配平。适用范围:a.自身氧化还原反应(含歧化反应);b.反应物中某一部分被氧化或还原。(3)几类反应配平的技巧缺项类:a.可能缺的项:一般是反应介质,通常是酸、碱或水,它们参与反应,但其中元素化合价不变;b.确定方法:先配出氧化还原系数,后根据离子电荷守恒和原子个数守恒确定。多变类:a.有两种以上元素价态改变;b.存在一种物质,其中两种元素价态均同时升高或降低。配平技巧:整体零价法(即:把有多种元素价态改变的分
26、子作为整体或把整体中各元素化合价当做 0)。如 PCuSO4H2O H3PO4Cu3PH2SO4 可看作:根据电子得失相等,分别乘以系数 5 和 6,合并得 P 原子总数,即可配平:11P15CuSO424H2O=6H3PO45Cu3P15H2SO4(二)分析热点把握命题趋向氧化还原反应在生产实践中应用极为广泛,它贯穿于中学化学的全过程,是高考命题的热点之一。在命题中经常涉及的知识及题型有:从氧化还原反应的角度来分析反应类型;判断化学反应中的氧化剂和还原剂、电子转移方向和数目;比较氧化性或还原性的强弱,判断氧化还原反应的可能性及反应产物;配平氧化还原反应方程式;氧化还原反应的有关计算。解答此类
27、题目要注意从氧化还原反应的实质即电子转移入手去正确理解有关的概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化及其升降这一氧化还原反应的特征入手。具体方法思路是:找变价、判类型、分升降、定其他。氧化还原反应试题的解法规律性较强,也有一定的技巧,同时因涉及知识面广,会推出新的设问方式、新的题型,特别是与工农业生产、科研等实际相结合的知识,解题时要灵活作答。例题(2002 年上海,23)在氯氧化法处理含 CN的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。(1)某厂废水中含 KCN,其浓度为 650 mg/L。现用氯氧化法处理,
28、发生如下反应(其中 N均为3 价):KCN2KOHCl2 KOCN2KClH2O。被氧化的元素是_。(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气。请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:KOCNKOHCl2 CO2N2KClH2O(3)若处理上述废水 20 L,使 KCN 完全转化为无毒物质。至少需液氯g。解析:本题结合含 CN的废水处理,考查氧化还原反应的基本概念、配平、标出电子转移的方向和数目,根据方程式进行定量计算,属中等题。何种元素价态升高谁即被氧化,不难分析。要配平方程式,同样从元素价态的升降、电子得失守恒考虑。标电子转移方向和数目可用单线桥或双线桥表示,但必须区分两者,第(3)题可根据两个方程式找出 KCN 与Cl2 的总量关系求出。(1)在 KCN2KOHCl2 KOCN2KClH2O 反应中,氯元素价态降低,H、N、O、K 四种元素的价态没变,只有碳元素的价态升高,故被氧化的为碳元素。(2)氧化还原方程式的配平,首先要找准变价元素,再利用化合价升降法配平,反应物KOCN 中 N 的价态升高,KOCN 为还原剂,氯气为氧化剂。mol,由两步反应的化学方程式得出关系式:2KCN5Cl2,所以需氯气:0.2 mol 25=0.5 mol,即 35.5 g。答案:(1)碳(或 C)(3)35.5