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2012年高考化学备考冲刺之易错点点睛系列专题一氧化还原反应(学生版).doc

1、 【高考预测】本节主要考点为氧化还原反应的基本概念、基本规律及以电子转移为中心的有关计算主要考查氧化性、还原性强弱的比较,电子转移的数目、简单的计算氧化还原反应是化学中的主干知识,是高考不可回避的热点,今后还会推出更新的题型,要特别关注氧化还原反应规律在生产生活中的应用,在高科技成果中的应用1 掌握氧化剂和还原剂、氧化反应和还原反应等基本概念。2 掌握重要的氧化剂、还原剂之间的常见反应。3 综合运用化合价和电子转移的观点,判断氧化还原反应中电子转移的方向与数目,并能进行一些简单的计算。4 运用化合价升降关系配平一些简单的氧化还原反应。5 能够依据一些条件,判断物质氧化性、还原性的强弱。来源:学

2、科网【知识导学】一 氧化还原反应中的基本规律(1)电子得失守恒规律氧化还原反应中,氧化剂 得电子总数 与还原剂 失电子总数 相等,常用于有关氧化还原反应的计算及配平氧化还原反应方程式。运用守恒规律进行氧化还原反应的计算方法:氧化剂物质的量变价元素的原子个数化合价的变化值还原剂物质的量变价元素的原子个数化合价的变化值(2)表现性质规律当元素具有可变化合价,一般化合价处于 最低价态 时只具有氧化性;处于 最高价态 时只具有还原性;处于 中间价态 时既具有氧化性又具有还原性。利用此规律可判断物质是否具有氧化性及还原性,但不能判断物质氧化性及还原性的强弱。 (3)反应先后规律同一氧化剂与含多种还原剂(

3、物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是 还原性较强 的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质。如:将Cl2通入物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中,Cl2首先与 NaI反应;将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe3+和Cu2+的混合溶液中,Fe首先与 Fe3+ 反应;FeBr2中通入Cl2,Cl2首先氧化Fe2+。(4)价态变化规律 高价氧化(性)低价还原(性),中间价态两边转。同一元素的不同价态之间发生氧化还原反应,价态只能归中而不能交叉 。本规律应用于氧化还原反应的分析和判断(如反应KClO3+6HClKCl+3Cl2

4、+3H2O中氧化产物和还原产物均为 Cl2 ,生成3 mol Cl2电子转移数是 5 mol )。歧化反应规律同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化还原反应叫歧化反应。歧化反应化合价的特点是:某元素的中间价态在适宜条件下同时 向较高和较低的价态 转化。歧化反应是自身氧化还原反应的一种,常用于判断某种元素的化合价高低以及有关氧化还原反应方程式的计算。价态归中规律 同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化还原反应,称之为归中反应,也称“反歧化反应”。常用于方程式的书写,当有中间价态时,才可能发生,否则不反应,如SO2与浓硫酸不反应,可用浓H2SO4干燥

5、。(5)性质强弱规律氧化还原反应若能进行,一般为较强氧化性的氧化剂跟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。常用于在适宜条件下,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,氧化性:氧化剂 氧化产物,还原性:还原剂 还原产物。二、氧化还原反应的配平及简单计算(1)奇数配偶法:此法适用于简单的氧化还原反应方程式的配平,其步骤为“一看、二找、三定、四平、五查”(内容略)。例如:Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O。(2)逆向配平法: 对于歧化反应方程式的配平可用化合价升降法在反应式右

6、边进行配平。例如:3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O(3)合一配平法:当三种物质参与氧化还原反应或分解反应的氧化和还原产物有三种时,应将其中两种合并作为一种来看,这样配平就显得简单了。例如:KNO3+S+C K2S+N2+CO2。因为右边的K2S中,K与S分别来自左边的KNO3和S,故左边KNO3与S的系数比必须满足21,所以先在KNO3前添上系数2,然后将2KNO3和S看作一个整体来配平: 2KNO3+ S +3C K2S+3CO2+N2。(4)平均化合价法:此法适用于有机氧化还原方程式的配平,步骤为:先根据氢 +1 价,氧 -2 价来确定碳原子平均化合价,再用化合价升降法配

7、平。例如:5C2H4O+2KMnO4+3H2SO45C2H4O2+K2SO4+2MnSO4+3H2O(5)离子方程式配平法:此法适用于较复杂的氧化还原反应方程式的配平。例如FeS2+CuSO4+H2OFeSO4+Cu2S+H2SO4中元素化合价变化错综复杂,给配平带来了麻烦,若将其改写为离子方程式,化合价变化情况就清楚了,即: 5FeS2+14Cu2+12H2O5Fe2+3SO42-+7Cu2S+24H+然后,将离子方程式改写为化学方程式,即:5FeS2+14CuSO4+12H2O 5FeSO4+7Cu2S+12H2SO4。(6)零价配平法:对于如Fe3C的复杂化合物,可假定Fe、C均为零价,

8、然后用化合价升降法配平。例如:3 Fe3C+ 40 HNO3 9Fe(NO3)3+3 CO2+13NO+20H2O。【易错点点睛】【1】在KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O反应中,当生成0.5molCl2时,氧化产物和还原产物的物质的量之比为( )A.6:1 B.5:1 C.1:3 D.1:5【错误分析】由于反应过程中KClO3得到6个电子被还原,而HCl失去一个电子被氧化,因此,氧化产物和还原产物的物质的量之比为6:1,选择A;或者由于反应过程中KClO3得到电子还原为KCl(还原产物),而HCl失去电子被氧化Cl2(氧化产物),根据化学方程式得到氧化产物和还原产物的物质的量之

9、比为1:3,选择C【答案】本题的正确选项为B【解题指导】 明确反应的实质,解题过程中同种元素发生氧化还原反应时化合价变化要遵循“只靠近不交叉”的原则即“价态归中”。由于该反应属于归中反应,反应机理为:KClO3中Cl得到5个电子转化为Cl2(被还原)同样的HCl中的Cl失去一个电子转化为Cl2(被氧化),反应中氧化产物和还原产物均为Cl2,且氧化产物和还原产物的物质的量之比等于氧化剂得电子数和还原剂失去电子数之比,即5:1.【2】在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,每摩尔CuSO4能氧化P的物质的量为( ) A.1/5 mol B.2/5 mo

10、l C.3/5mol D.11/5 mol 【错误分析】选B。从化学方程式可以看出,15mol CuSO4 生成6mol H3PO4,所以1mol CuSO4 生成 2/5mol H3PO4错解原因没有注意到生成物中的H3PO4有一半是P自身氧化还原反应(歧化反应)生成的。【答案】本题的正确选项为A【3】向NaBr、NaI和Na2SO3混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧(已知Br2易挥发,I2易升华),得到固体剩余物质的组成可能是( ) A. NaCl、Na2SO4B. NaCl、NaBr、Na2SO4来源:学|科|网Z|X|X|K C. NaCl、Na2SO4、I2D. Na

11、Cl、NaI、Na2SO4【答案】 AB【解析】 解答本题要考虑两个问题,一是三种阴离子的还原性强弱顺序为;二是Br2受热易挥发、I2具有升华特性。这样再考虑氯气的用量不同时的各种情况,可知答案为A、B项。【易错点点睛】选A项或A、D项。一是未注意三种阴离子与Cl2反应的先后顺序;二是未考虑已知Br2、I2的特殊性质。【4】在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】本题有两个限制性条件:一是“水既不作氧化剂又不作还原剂”,排除A、B项;二是“氧化还原反应”,排除C项。故答案为D项。 【易错点点睛】选C、D项。错因是C项不是氧化还

12、原反应。 【5】在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是和,则参加反应的与的个数之比为( ) A. 1:3B. 2:3C. 1:1D. 4:3 【答案】 B【解析】本题的解题关键是认识到PbO2与之间发生了氧化还原反应,利用电子得失守恒来进行计算,设参加反应的的数目为x,PbO2的数目为y,则,解得x:y2:3。故答案为B项。 【易错点点睛】 选A项。有些学生在解答此题时,出现以下失误情况:一是想写出PbO2与反应生成和的化学反应方程式,通过判断化学计量数来选择答案,费时而且易错;二是认为中Cr的原子数为2,算的电子变化数时除以2而误选A项。【6】 若锌与稀硝酸反应时,其化学反应方程式为,

13、则a、b、c、M可能分别为( )A. 4、1、5、N2OB. 4、2、4、NO2C. 4、1、3、NH4NO3D. 4、3、5、NO【答案】AC 【解析】 本题直接根据质量守恒定律可以求解,但繁琐易错,可将质量守恒与电子得失守恒结合求解。本题分两种情况讨论:(1)M中N全部被还原。根据质量守恒定律得(Zn守恒),故被还原的氮的原子数为(个)。设M中N的化合价为+n,由电子得失守恒有:,解得n1,即M为N2O。(2)M中N部分被还原(如NH4NO3)。a4(Zn守恒),此时被还原的氮原子只有1个,且还原后其化合价为-3。反应中Zn失电子情况为,N得电子情况为,二者相等,故NH4NO3符合题意。【

14、易错点点睛】选A项或A、B项。根据质量守恒定律,判断反应前后氮原子的个数相等,得结论。【7】下列变化过程需要加入还原剂的是( ) A. KClO3KClB. KClAgCl C. H+H2D. CCO2 【答案】C 【解析】根据题意,“要加入还原剂实现”此变化,则说明各选项变化为氧化剂的变化,即变化中有元素化合价降低的情况,判断各项知A、C项符合这一点;但对于A项还要注意,实现KClO3KCl的变化有多种方式,如KClO3受热分解也能得到KCl,即实现A项转化不一定要加入还原剂。故答案为C项。 【易错点点睛】 选A、C项。错因是对KClO3KCl的多种变化方式没有把握好。【8】标准状况下,往1

15、00mL 0.2mol/L的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2,充分反应后,溶液中有50%的Br-被氧化。则通入的氯气的体积是( )A、0.224L B、0.336L C、0.448L D、0.672L 【答案】C 【解析】由于Fe2+还原性比Br-强,当往FeBr2中通入氯气,发生的反应依次为:1)Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+;2)Cl2+2Br=2Cl+Br2。因此溶液反应中反应的情况应该是:Fe2+被完全氧化并有50% Br 被氧化。根据电子得失关系,Fe2+、Br离子失去的电子总数(0.02mol+0.02mol=0.04mol)等于Cl2得到的电子总数。由于每个Cl2在反

16、应中得到2个电子,因此Cl2的物质的量为0.02mol,其体积为0.448L。本题正确答案为C。(注:分析多种离子共存的溶液体系的电解问题时,也必须考虑离子反应次序对于氧化性或还原性越强的离子,电解过程中一般优先放电。) 【易错点点睛】忽略离子还原性强弱。在氧化还原反应中,还原性(氧化性)越强的物质(或微粒)优先参与氧化还原反应。由于2Br- + Cl2=Br2 + 2Cl-,根据题意,有50%的Br-被氧化,即有0.02mol被氧化,因此通入的氯气的体积为0.224L。错选A。【9】取17.4 g MnO2固体粉末与一定体积的浓盐酸(含溶质0.4mol)共热制取氯气(假设HCl挥发损失不计)

17、,下列叙述中正确的是( )A、反应过程中MnO2作催化剂 B、盐酸未完全反应C、参加反应的盐酸有一半被氧化 D、反应产生2.24L氯气(标况)【答案】C 【易错点点睛】静态考虑反应问题,忽略盐酸浓度变化引起还原性变化的事实。错选C、D。根据该反应中量的关系:MnO24HCl可知,该反应中MnO2过量,因此HCl完全反应。又因该反应中只有一半的HCl作还原剂(另一半为起到酸的作用),因此参加反应的盐酸有一半被氧化(0.2mol),得到2.24L的氯气。 【10】 在反应中,有19.2g Cu被氧化,则被还原的HNO3的质量为多少?【解析】根据元素化合价变化情况可知,题设反应中HNO3有一部分是作

18、酸,转化为Cu(NO3)2,另一部分被还原,转化为NO,则被氧化的Cu与被还原的HNO3的关系式为3Cu2HNO3,则。 【易错点点睛】 根据化学反应方程式列比例式,得【11】 下列关于氧化还原反应中的有关说法中正确的是( )A、被氧化的物质是氧化剂 B、置换反应一定是氧化还原反应C、电解质溶液导电过程发生氧化还原反应D、元素由化合态转化为游离态时,该元素一定被还原【答案】BC 【解析】 氧化还原反应过程中,氧化剂得到电子被还原,而还原剂失去电子被氧化;2)置换反应不仅有单质参加,而且有新单质生成,反应过程中一定有电子转移,因此一定是氧化还原反应;3)电解质导电过程,实质就是电解的过程,而电解

19、反应一定是氧化还原反应;4)阳离子得到电子生成单质时,发生还原反应(被还原);而阴离子转化为单质,因失去电子而被氧化。本题正确选项为B、C。【易错点点睛】对电解质溶液导电实质不理解以及对元素化合态形式存在时的化合价的理解不够全面。 【12】下列四类反应:置换反应,复分解反应,没有单质参加的化合反应,没有单质生成的分解反应。其中一定不是氧化还原反应的是( )A、只有 B、只有 C、 D、 【答案】A 【解析】本题只有A选项正确。根据置换反应的概念和实质可以推知它一定是氧化还原反应。对于化合反应和分解反应,只要有单质参加或生成,则一定是氧化还原反应;而没有单质参加或生成的化合反应和分解反应,则有些

20、是氧化还原反应,有些不是氧化还原反应。例如,这样的两个反应:Na2O2+SO2=Na2SO4、NH4NO3=N2O+2H2O,虽然没有单质参加或生成,但它们仍然属于氧化还原反应。 【易错点点睛】对四种基本反应类型和氧化还原反应关系的理解不够深入【13】 X、Y、Z为三种单质。已知:Y能将Z从其化合物的水溶液中置换出来,而Z又能将X从其化合物中置换出来。由此可以推断下列说法中可能正确的是( )单质的氧化性:YZX; 单质的还原性:YZX;对应离子的氧化性:XZY; 对应离子的还原性:XZYA、只有 B、只有 C、只有 D、【答案】D 【解析】由于置换反应既可有金属间的置换、又可在非金属之间置换,

21、因此X、Y、Z既可以是金属、也可以是非金属。对于这两种情况,说法都可以是正确的;它们对应的离子,如果这些元素金属性(非金属)性越强,则对应的离子的氧化性(还原性)也越弱,因此的说法也可以是正确的。【易错点点睛】思维不够慎密、全面,只把X、Y、Z当作金属或非金属一种情况考虑。 来源:Zxxk.Com【14】铁屑溶于过量的盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是( )A、硫酸 B、氯水 C、硝酸锌 D、氯化钙 【答案】BC 【解析】本题正确选项为B、C。对于B的分析同上。解答本题时还应该注意的是:题干中指明盐酸过量,因此反应后溶液呈酸性。再往溶液中添加硝酸锌时,由于溶液中存在H+,硝酸根离子将显

22、强氧化性,可以将亚铁离子氧化,反应为:4H+NO3+2Fe2+=3Fe3+NO+2H2O因此选项C也是正确的。(注意:在考虑离子共存问题时,一定不要忽视下列离子的氧化性(或在酸性条件下具有氧化性):NO3-、ClO-、MnO4-、Fe3+等。) 【易错点点睛】忽略酸性条件下NO3具有强氧化性而漏选。【15】化合物A、B、C都只含有两种元素,且A、B均含X元素。已知一定条件下可发生反应:A+BX+C,X是一种单质,由此可知X元素( ) A、一定是金属元素 B、一定是非金属元素C、可能是金属元素,也可能是非金属元素 D、无法确定 【答案】B 【解析】根据题意:1)A、B、C都是化合物;2)A、B均

23、含X元素;3)反应生成单质X,可以推知该反应为“归中型”氧化还原反应。即化合物A、B中X元素的化合价“一高一低”(一个高于0价、一个低于0价),两者共同作用生成X单质(化合价为0)。由于金属元素在化合物中只呈现正价态,不可能有负价态,因此可以肯定X不是金属元素;只有非金属元素在化合物中才既可呈正价态,又可呈负价态,并在一定条件下可以发生归中反应。例如:2H2S+SO2=3S+2H2O,4NH3+6NO=5N2+6H2O,所以X应该是非金属,即该题的答案为B。 【易错点点睛】对“归中型”氧化还原反应及元素性质的认识不够深入。错选C或D。 【典型习题导练】 一、选择题 1.下列氧化还原反应中,水作

24、为氧化剂的是( )A.CO+H2OCO2+H2B.3NO2+H2O=2HNO3+NOC.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2D.2F2+2H2O=4HF+O2 2.下列叙述中,正确的是( )A.由X变成X2+的反应是氧化反应B.含氧酸有氧化性,无氧酸则无氧化性C.失电子难的原子获得电子的能力一定强D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性 3.下列既能发生氧化还原反应,又能发生复分解反应的离子组是( )ANa+、H+、HS- B、Na+、I-CK+、Ba2+、Br-、 DMg2+、Ag+、OH-、 4.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.6

25、8 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 molL-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是( )A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL 5.氯气是一种重要的工业原料。工业上利用反应3Cl2+2NH3N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。下列说法错误的是( )A.若管道漏气遇氨就会产生白烟B.该反应利用了Cl2的强氧化性C.该反应属于复分解反应D.生成1 mol N2有6 mol e-转移 6.下列叙述中,正确的是( )A.含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性B.阳离子只有氧化性,阴离子只

26、有还原性C.失电子越多,还原能力越强D.强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应 7.下列试剂的浓溶液在空气中久置都会变质。在变质过程中既发生了氧化还原反应,又发生了非氧化还原反应的是( )A.氢氧化钠 B.硫化氢 C.次氯酸钙 D.硫酸亚铁 8.下列反应中硫酸既表现了氧化性,又表现了酸性的是( )A.2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2B.2H2SO4(浓)+CCO2+2H2O+2SO2C.H2SO4(浓)+NaClNaHSO4+HCl来源:学+科+网D.H2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO2 9.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl

27、2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2+3H2OD.2Fe3+2I-=2Fe2+I2 10.金属铜的提炼多从黄铜矿开始。黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,下列说法不正确的是( )A.O2只作氧化剂B.CuFeS2既是氧化剂又是还原剂C.SO2既是氧化产物又是还原产物D.若有1 mol O2参加反应,则反应中共有4 mol电子转移 11.已知氧化还原反应:2Cu(IO

28、3)2+24KI+12H2SO4=2CuI+13I2+12K2SO4+12H2O来源:Zxxk.Com其中1 mol氧化剂在反应中得到的电子为( )A.10 mol B.11 mol C.12 mol D.13 mol 12.(2009山东德州期中,7)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.111 B.221 C.231 D.432 二、非选择题 13. 氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:+4H+3e-=NO+2H2OKMnO4、Na2CO3、Cu

29、2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:_。(2)反应中硝酸体现了_、_的性质。(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是_mol。(4)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是_。 14. 近年来,我国储氧纳米碳管研究获重大进展,电弧法合成的碳纳米管,常伴有大量物质碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应的化学方程式为: (1)完成并配平上述反应的化学方程式。(2)此反应的氧化剂是_,氧化产物是_。(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是_(填选项编号)。A.酸

30、性 B.氧化性 C.吸水性 D.脱水性(4)上述反应中若产生11 g气体物质,则转移电子的数目为_。 15. 由稀有气体元素Xe(氙)形成的一种共价化合物XeO3极不稳定,易转化为单质而呈强氧化性。将适量的XeO3投入30 mL Mn2+浓度为0.1 molL-1的水溶液中,刚好完全反应,放出的唯一气体是Xe单质,其在标准状况下的体积为56 mL,在反应过程中溶液的pH不断减小。(1)已知Mn2+在不同条件下,可被氧化为+4、+6、+7等不同价态,依据题目所给出的数据推算氧化产物中锰元素的化合价为_。(2)试写出有关的离子方程式:_。(3)若将反应后的溶液稀释至90 mL,则稀释后溶液的pH为

31、_。 16. 新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox,3x4,M=Mn、Zn、Ni且均显+2价,下同)由铁酸盐(MFe2O4)经高温还原而得,常温下,它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。转化流程如图所示:(1)已知铁酸盐(MFe2O4)被H2高温还原时,发生反应的MFe2O4与H2的物质的量之比为21,则还原产物MFe2Ox中x=_。MFe2Ox中,+2价铁与+3价铁的物质的量之比为_。(2)在酸性溶液中,易转化为Fe2+:+2e-+8H+2Fe2+4H2OKMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种能使上述还原过程发生,写出该氧化还原反应的离子方程式并配平:_。

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