專題2 氧化還原反應
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【專題目標】
1、 理解氧化和還原、氧化性和還原性、氧化劑和還原劑等概念。
2、 能判斷氧化還原反應中電子轉移的方向和數目。
3、 配平氧化還原反應方程式。
4、 掌握氧化還原反應有關計算。
【經典題型】
題型一：基本概念的考查
【例1】下列化工生產過程所發生的反應不屬于氧化還原反應的是（ ）
A．用油脂制肥皂 B．用鋁土礦制金屬鋁
C．用氯氣和消石灰制漂白粉 D．用氫氣和氮氣合成氨
【點撥】判斷氧化還原反應的最基本的方法是看反應前后有無化合價的變化。
題型二：氧化性、還原性強弱的判斷
【例2】氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化學性質和鹵素(X2)很相似,化學上稱為擬鹵素
[如：（SCN）2＋H2O HSCN＋HSCNO]。它們陰離子所謂還原性強弱為:Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-.試寫出:
①(CN)2與KOH溶液反應的化學方程式
②NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反應的離子方程式
【點撥】①(CN)2 與KOH溶液反應，相當于Cl2與KOH溶液反應。
②由于陰離子還原性順序為Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-，所以單質氧化性順序Br2>(CN)2>(SCN)2。
【規律總結】氧化還原反應的方向：由強到弱
強氧化劑+強還原劑――→氧化產物（弱氧化性）+還原產物（弱還原性）
氧化性：氧化劑>氧化產物
還原性：還原劑>還原產物
由此可判斷反應能否進行；比較氧化性或還原性的強弱
【強調1】已知反應：①Cl2+2KBr=2KCl+Br2， ②KClO3 +6HCl=3Cl2+KCl +3H2O，③2KBrO3 +Cl2=Br2 + 2KClO3，下列說法正確的是（ ）
A．上述三個反應都有單質生成，所以都是置換反應
B．氧化性由強到弱順序為 KBrO3＞KClO3＞Cl2＞Br2
C．反應②中還原劑與氧化劑的物質的量之比為6：1
D．③中lmol還原劑反應則氧化劑得到電子的物質的量為2mol
【點撥】該題主要考查氧化還原反應的規律、氧化劑和還原劑的判斷、對化學計量數的理解以及得失電子守恒的簡單應用）
題型三：氧化還原反應方程式配平的常見題型
【例3】配平以下氧化還原反應方程式：
KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4―― CO2+ K2SO4+ MnSO4+ H2O
當KMnO4消耗0.05mol時，產生的CO2的體積為________L(標準狀況)。
【點撥】這是一題有機氧化還原反應方程式的配平，有機氧化還原反應方程式的配平與無機氧化還原反應方程式相似，關鍵是正確標定有機物中碳的化合價。為了方便地標出碳的化合價，在遇到有機物用結構簡式表示時，一定要把它寫成分子式。
KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 ―― CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
↓ ↑
5×2 2×5
【規律總結】配平氧化還原反應方程式，判斷氧化還原反應電子轉移的方向和數目。
依據原則：氧化劑化合價降低總數=還原劑化合價升高總數
方法步驟：劃好價、列變化、求總數、配系數。
題型四：有關氧化還原反應的計算
【例4】在100mL溴化亞鐵溶液中通入2.24L氯氣（標況下），則有1/3的溴離子被氧化，求原溴化亞鐵溶液的物質的量濃度？
【點撥】本題重點考查氧化還原反應的先后順序規律及計算
【規律總結】氧化還原反應的典型計算：依據氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數相等，列出守恒關系式求解。
題型五：對一類特殊氧化還原反應的考查。變價元素只有一種的
【例5】在一定條件下，NO跟NH3可以發生反應生成N2和H2O�，F有NO和NH3的混合物1 mol，充分反應后所得產物中，若經還原得到的N2比經氧化得到的N2多1.4g。
（1）寫出反應的化學方程式并標出電子轉移的方向和數目。
（2）若以上反應進行完全，試計算原反應混合物中NO與NH3的物質的量可能各是多少。
【點撥】6molNO還原得到3molN2，4molNH3氧化得到2molN2，兩者相差1mol N2，現相差1.4g，
1.4g÷28g/mol＝0.05mol，相當于0.3molNO和NH3反應。
【規律總結】變價元素只有一種的氧化還原反應，在教材中和高考試題中經常出現，可分為三種情況：
歧化反應：Cl2＋H2O＝HCl＋HClO 反歧化反應：2H2S＋SO2＝3S＋2H2O
不交叉規律：
H2S＋H2SO4（濃）＝S＋SO2↑＋2H2O
題型六:氧化還原反應考查的新動向
【例6】三聚氰酸可用于消除汽車尾氣中的氮氧化物（如）。當加熱至一定溫度時，它發生如下分解： （異氰酸，其結構是H?N=C=O）能和反應生成、和。
（1）寫出和反應的化學方程式。分別指明化合物中哪種元素被氧化？哪種元素被還原？標出電子轉移的方向和數目?
（2）如按上述反應式進行反應，試計算吸收氣體所消耗的三聚氰酸的質量?
【點撥】首先應根據HNCO的結構，判斷HNCO中N的化合價。這個問題明確后，其他問題就簡單了。
【總結】該題主要考查了物質結構中的化學鍵理論、化合價的涵義、氧化還原反應難得基本概念、判斷氧化還原反應中電子轉移的方向和數目、配平反應方程式和化學計算等多個知識點，體現出高考向學科內綜合過渡的命題思想。
【鞏固2】將agFe、Mg合金溶解在一定量的稀硝酸中，當合金完全溶解后，收集到標準狀況下的NO氣體bL（設硝酸的還原產物只有NO）再向反應后的溶液中加入足量的NaOH溶液，得到沉淀。試計算該沉淀的質量（以a、b字母表示）
【隨堂練習】
一、選擇題
1．下列說法正確的是（ ）
A．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性
B．金屬單質在化學反應中只作還原劑，非金屬單質只作氧化劑
C．氧化還原反應中肯定有一種元素被氧化，另一種元素被還原
D．有單質參加的反應不一定是氧化還原反應
3．在2HCHO + NaOH（濃）= HCOONa + CH3OH反應中，HCHO （ ）
A．僅被氧化了 B．僅被還原了
C．既被氧化，又被還原 D．既未被氧化，又未被還原
3．下列離子中最易給出電子的是（ ）
A．Cl― B．Cu2+ C．Fe2+ D．F―
4．已知在酸性溶液中，下列物質氧化KI時，自身發生如下變化 Fe3+→Fe2+；MnO4－→Mn2+；
Cl2→2Cl－； HNO3→NO。 如果分別用等物質的量的這些物質氧化足量的KI，得到I2最多的是 （ ）
A．Fe3+ B．MnO4－ C．Cl2 D．HNO3
5．將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應，當銅粉完全作用時收集到氣體（無N2O4氣體）1.12L(標準狀況)。則所消耗硝酸的物質的量是 （ ）
A．0.12mol B．0.11 mol C．0.09 mol D．0.08 mol
6．氫化鈉（NaH）是一種生氫劑，可發生如下反應：NaH + H2O == NaOH + H2↑對這一反應的描述正確的是（ ）
A．NaH是氧化劑 B． NaH是氧化產物
C．NaOH是還原產物 D．氧化產物與還原產物的質量比是1：1
7．在BrF3＋H2O―Br2＋HBrO3＋O2↑＋HF（未配平）化學反應中，若有10.8g水被氧化，則被水還原的BrF3的物質的量是( )：
A、0.4mol B、0.6mol C、0.8mol D、0.9mol
8．由鋅、鐵、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應產生的氫氣在標準狀況下為11.2L，則混合物中一定含有的金屬是：( )
A.鋅 B.鐵 C鋁 D.鎂
9．電視劇《西游記》中仙境美侖美奐。這些神話仙境中所需的煙幕是用NH4NO3和Zn粉按質量比8:6.5混合放于溫熱的石棉網上，使用時滴水數滴即產生大量的白煙，又知發生反應后有N2和水生成。有關的說法中正確的是 （ ）
A.水起著溶解NH4NO3，發生吸熱現象以啟動反應的作用
B.每還原1molNO3-需氧化1molZn和1molNH4+
C. 成煙物質是兩性氧化物小顆粒
D. 成煙物質是小鋅粒，它由NH4NO3反應加熱而蒸出
10．從含硒（Se）的廢料中提取硒的方法之一是：用硫酸和硝酸處理廢料，獲得亞硒酸和少量硒酸，再與鹽酸共熱，硒酸轉化為亞硒酸：2HCl+H2SeO4=H2SeO3+Cl2+H2O然后向亞硒酸中通入SO2，生成粗硒。進一步提純時，可往熔融的粗硒中通入氧氣，使生成的氧化硒揮發，再轉變成亞硒酸，還原為單質硒。
根據上述信息，回答下列兩題：
（1） 對鹽酸與硒酸反應的下述判斷中，正確的是
A.該反應是強酸制取弱酸的復分解反應 B.硒酸發生氧化反應
C.硒酸有強氧化性 D.鹽酸在反應中是氧化劑
（2） 對SeO2和SO2及它們的水溶液，下列敘述不正確的是
A.SeO2和SO2均是酸性氧化物 B.SeO2和SO2均屬于分子晶體類型
C.亞硫酸氧化性弱于亞硒酸 D.SO2與亞硒酸反應的物質的量比為1:1
（3）下列敘述正確的是
A.H2SeO3氧化性強于HNO3 B.亞硒酸氧化性強于H2SO3
C.二氧化硒的還原性強于二氧化硫 D.析出1mol硒，需H2SeO3、SO2各1mol
二、填空題
11.一個完整的氧化-還原反應式可以折寫成兩個“半反應”，一個是氧化反應，另一個是還原反應;如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+拆寫的結果是：氧化反應：Cu-2e=Cu2+;還原反應：Fe3++e=Fe2+，據此，請將反應3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO拆寫成兩個“半反應”式：
12. 有一種稀有氣體化合物六鉑氟酸氙XePtF6，研究報告指出：“關于XePtF6的電價有Xe2+[PtF6]2-、Xe+[PtF6]-兩種可能，巴特列用不可能參加氧化還原反應的五氟化碘作溶劑，將XePtF6溶解，然后在此溶液中加入RbF可得到RbPtF6；加入CsF可得到CsPtF6，這些化合物都不溶于CCl4等非極性溶劑�！痹嚮卮穑�
（1）XePtF6中各元素的化合價分別是 、 、 。
（2）XePtF6是 （離子、共價）化合物。
（3）寫出Xe與PtF6反應生成XePtF6的反應式
。而且O2與PtF6可發生類似反應，其反應式是
，上述兩反應屬（ ）
A、均為氧化還原反應 B、均為非氧化還原反應
C、前者是氧化還原反應，后者是非氧化還原反應
13．在氯氧化法處理含CN－的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽（其毒性僅為氰化物的千分之一），氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質。
（1）某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg / L�，F用氯氧化法處理，發生如下反應（其中N均為－3價）：
KCN＋2KOH＋Cl2 → KOCN＋2KCl＋H2O
被氧化的元素是 __________ 。
（2）投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣。請配平下列化學方程式，并標出電子轉移方向和數目：
KOCN＋ KOH＋ Cl2 → CO2 ＋ N2 ＋ KCl ＋ H2O
（3）若處理上述廢水20L，使KCN完全轉化為無毒物質，至少需液氯 g。
14．實驗室為監測空氣中汞蒸氣的含量；往往懸掛涂有CuI的濾紙，根據濾紙是否變色或顏色發生變化所用去的時間來判斷空氣中的含汞量，其反應為：4CuI＋Hg→Cu2HgI4＋2Cu
（1）上述反應產物Cu2HgI4中，Cu元素顯 價。
（2）以上反應中的氧化劑為 ，當有1molCuI參與反應時，轉移電子 mol。
（3）CuI可由Cu2＋與I－直接反應制得，請配平下列反應的離子方程式。
Cu2＋＋ I－→ CuI＋ I3－
15.某元素的氧化物很多，其中常見的有A、B兩種。
（1）A為黃綠色氣體，氧含量為47.44%,可用于漂泊木漿和水處理，A在液態和濃縮的氣態時具有爆炸性，該氣體為
（2）B為黃棕色氣體，氧含量為18.41%，當加熱或遇電火花時會發生爆炸，該氣體為
（3）你認為這兩種氣體是否可以在防SARS中作為消毒劑？ （A、都可以
B、都不可以 C、只有氣體A可以 D、只有氣體B可以）
（4）寫出氣體A與NaOH反應的化學方程式
由于工業上大量使用的A具有爆炸性，A適宜存放在 （填“酸”或“堿”）性溶液中。
（5）用SO2還原X的＋5價的鹽，可制得A，寫出該反應的離子方程式
三、計算題
16．將10g鐵粉置于40mL HNO3溶液中，微熱，反應過程中隨著硝酸濃度的降低，生成氣體的顏色由紅棕色逐漸變為無色，充分反應后共收集到1.792L標準狀況下的混合氣體(NO2、NO)，溶液里還殘留4.4g固體。
（1）求該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的質量比。
（2）求理論上原硝酸的物質的量濃度。
（3）求混合氣體中NO2、NO的體積比。
（4）寫出上述反應的總的化學方程式。
17.Fe、Fe2O3和CuO組成的混合物投入110mL 4mol/L的鹽酸中，充分反應后，生成H2896mL（標準狀況），溶液中除尚留有1.28g固體外全部是FeCl2，過濾后將濾液稀釋至200mL，從中取出50ml，逐滴加入1mol/L的NaOH溶液，當加到20mL時，開始出現沉淀，求混合物中各物質的質量分數？
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