解决氧化还原反应中系列问题(学案).doc

专题3.解决氧化还原反应中系列问题考试说明中：理解氧化还原反应的本质，了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。高考试卷中：氧化还原反应是高中化学的核心理论, 贯穿于高中化学学习的始终, 也是高考考查的重点和热点内容.很少会以专门考题出现，但融入其他专题进行考查,分散在各种题型中。 考查的角度是方方面面：氧化剂与还原剂判断、电子转移、氧化性和还原性强弱等等。答题过程中：所考查的内容在高考中出现的形式是多种多样的，可以是选择题， 也可以是推断题， 还可以是实验题。不管那种类型都必须抓住氧化还原反应在的电子转移实质，通过化合价变化的特征，运用化合价解决一系列问题。一能力展示1氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较，水的作用不相同的是A2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 B4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C2F2+2H2O=4HF+O2 D2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22.把SO2通入Fe(NO3)3溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，这时若滴入BaCl2溶液，会产生白色沉淀。在上述一系列变化过程中，最终被还原的是( ) ASO2 BCl CFe3+ DNO33. 用草酸的稀溶液或草酸钠的酸性溶液可以洗涤粘在皮肤上的高锰酸钾，其离子方程式为（未配平）：MnO4+C2O42+H+ CO2+Mn2+。关于此反应的叙述正确的是A该反应右边方框内的产物是OH B配平该反应后，H+的化学计量数是8C该反应中氧化产物是CO2 D该反应电子转移总数是5e 4. 已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质：(1)该反应中，化合价升高的反应物是_，化合价没有发生变化的反应物是_。(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式：_。(3)上述反应中，氧化剂是_，1 mol氧化剂在反应中_(填“得到”或“失去”)_mol电子。(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变紫红色。说出NaBiO3的一个性质：_。过程分析：1.反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中，水既非氧化剂又非还原剂。A中水既非氧化剂又非还原剂；B中水既非氧化剂又非还原剂；C中水还原剂；D中水作氧化剂。答案：CD2.通过题目中实验现象和事实知道：SO2被氧化成SO42-，Cl没有发生变化，Fe3+最终又变为Fe3+，只有NO3被还原。答案：D3. 利用化合价升降相等将离子方程式配平为2MnO4+5C2O42+16H+ =10CO2+2Mn2+8 H2O。得出正确答案。答案：C4. (1)反应原理为：在酸性条件下，KMnO4将Cl氧化为Cl2，自身被还原。 (2)由(1)可知反应物为KMnO4、KCl、H2SO4，其余四种物质为生成物，根据得失电子守恒配平即可。(4)中溶液又显紫红色，说明NaBiO3将Mn2氧化成了MnO，因而说明NaBiO3的氧化性比KMnO4强。答案：(1)KClH2SO4 (2)2KMnO410KCl8H2SO4=6K2SO42MnSO45Cl28H2O(3)KMnO4得到5 (4)NaBiO3具有强氧化性(比KMnO4氧化性强)精要点评：1.正确标注元素化合价，分析元素反应前后化合价的变化，是解决氧化还原反应相关问题的关键。2. 需要牢固掌握氧化还原反应知识中的重要概念和重要规律, 真正做到举一反三, 灵活运用.二能力培养1.下列做法中用到物质氧化性的是()A明矾净化水 B纯碱除去油污C臭氧消毒餐具 D食醋清洗水垢分析：明矾净水利用明矾水解生成氢氧化铝；纯碱除去油污利用油脂在碱性条件下水解；臭氧消毒，利用臭氧的强氧化性；食醋清洗水垢，利用食醋与碳酸钙、氢氧化镁反应。答案：C2. 已知NH4CuSO3与足量的10 mol/L硫酸混合微热，产生下列现象：有红色金属生成产生刺激性气味的气体溶液呈现蓝色据此判断下列说法正确的是() A反应中硫酸作氧化剂BNH4CuSO3中硫元素被氧化C刺激性气味的气体是氨气D1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子分析：根据实验现象，反应后有Cu、SO2、Cu2生成，因此该反应为：2NH4CuSO32H2SO4=(NH4)2SO4CuSO4Cu2SO22H2O，反应中Cu即是氧化剂又是还原剂，硫酸作为介质，既不是氧化剂又不是还原剂，A、B错；刺激性气味的气体是SO2，C错；1 mol NH4CuSO3完全反应转移0.5 mol电子，D对。答案：D3. 钢铁生锈过程发生如下反应： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是A反应、中电子转移数目相等 B反应中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀分析： 反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确。中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错；铜和钢构成原电池，腐蚀速度加快，C项错；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气的中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错。答案：A 4. 某一反应体系中有反应物和生成物共八种物质：KMnO4、SO2、CuS、H2SO4、CuSO4、K2SO4、MnSO4、H2O。反应中氧化过程如下：CuSSO2。（1）该反应中被还原的元素是_，CuS发生氧化反应的实质是_。（2）若反应过程中转移了3 mol电子，则参加反应的CuS的物质的量为_mol。（3）写出并配平该反应的化学方程式 _。（4）当KMnO4过量时，KMnO4会继续与SO2发生如下反应：2KMnO45SO22H2O 2H2SO4K2SO42MnSO4该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为 _。分析：被还原的元素是化合价降低的元素，只能是+7价的锰元素；发生氧化反应的实质是元素失去电子化合价升高；根据配平后的化学方程式进行相关计算。答案：（1），-2价的硫失去电子变成+4价的硫（，或者硫元素原子失去电子）。 （2）0.5 mol （3）6KMnO45CuS14H2SO4 3K2SO46MnSO4 5CuSO45SO214H2O。（4）5:2（或者2.5）。方法指导： 1.氧化还原反应中的基本概念、配平、计算等考查都是围绕电子转移展开的必须从元素化合价升降上分析氧化还原反应2.对氧化还原反应概念原理综合运用的考查, 要从氧化还原反应的实质及电子转移入手, 正确理解有关概念, 并理清知识线和对应规律。三能力测评1. 在硫酸铜溶液中加入碘化钾溶液，有白色沉淀生成，溶液的颜色则由蓝色变为深黄色，经分析证明白色沉淀是碘化亚铜表示这个氧化还原反应的离子方程式是 ()ACu23I=CuII2 BCu22I=CuI2C2Cu22I=2CuI2 D2Cu24I=2CuII22. 久置空气中会发生颜色变化，但颜色变化不是由于跟氧气反应引起的是A过氧化钠固体 B 苯酚晶体 C硫酸亚铁晶体 D亚硫酸钠固体3. NO2既有氧化性，又有还原性。NaNO2大量进入血液时，能将血红蛋白中的Fe2+氧化为Fe3+，正常的血红蛋白转化为高铁血红蛋白，失去携氧功能，引起中毒，甚至死亡。下列各组试剂不能检验NO2的是（ ）AAgNO3HNO3 BFeCl2KSCNCKMnO4H2SO4 DKI淀粉4. 高锰酸钾在不同的条件下发生还原反应如下： MnO4- + 5e + 8H+ Mn2+ + 4H2O MnO4- +3e + 2H2O MnO2+ 4OH-MnO4- + e MnO42- (溶液绿色)（1）从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子还原产物受到溶液的 影响。（2）将SO2通入高锰酸钾溶液中，发生还原反应的离子反应过程为 。（3）将高锰酸钾逐滴加入到硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量比为3:2。完成下列化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。 KMnO4 + K2S + K2MnO4 + K2SO4+ S+ 若生成5.44g单质硫，反应过程中转移的电子数约为 ；若反应中有22mol电子转移，则生成K2SO4和S的物质的量比为 。解题分析：1.根据现象生成CuI沉淀和I2，再由化合价升降守恒判断D项正确。答案：D2. 过氧化钠固体变色是因为与空气中的二氧化碳及水蒸气反应，苯酚晶体变色是被空气中的氧气氧化，硫酸亚铁晶体变色是二价铁被空气中的氧气氧化成三价铁，亚硫酸钠固体中+4价的硫容易被空气中的氧气氧化成+6价的硫. 答案：A3.题中信息是NO2既有氧化性，又有还原性。与FeCl2、KSCN试剂组表现出氧化性，现象是变红色；与KMnO4、H2SO4试剂组表现出还原性，现象是红色褪去；与KI、淀粉试剂组表现出氧化性，现象是变蓝色；与AgNO3、HNO3试剂组无明显的反应现象。答案：A4.根据题中三个半反应中信息，可以判断出差异是H+和OH-影响。高锰酸钾被SO2还原，变化的是MnO4-，且溶液为酸性。根据K2SO4和S的物质的量比为3:2的条件和化合价升降相等配平化学方程式，再进行相关计算。答案：（1）酸碱性的 （2）MnO4-Mn2+ （3） 28，5，24KOH 28，3，2，12H2O 1.431024 2:3防错机制：1. 加强氧化还原反应概念的理解，认真研究题目中化合价变化情况，仔细分析判断。2. 根据题中信息分析，要善于利用氧化还原反应中的守恒规律、价态变化规律、强弱规律、难易规律去分析特征元素的化合价变化，得出合理答案。四能力提升1. 下列化学应用中不涉及氧化还原反应的是A硝酸盐制炸药 B热的纯碱溶液用于洗涤物品表面油污C漂白粉用作疫区的环境消毒 D溶有二氧化氮的浓硝酸做火箭的助燃剂2. 纳米是长度单位，l nm=10 -9m，当物质的颗粒达到纳米级时，会具有一些特殊的性质。例如由铜制成“纳米铜”具有非常强的化学活性，在空气中可以燃烧。下列关于“纳米铜的叙述正确的是（ ）A“纳米铜”比铜片的金属性强 B“纳米铜”比铜片更易失去电子C“纳米铜比铜片的氧化性强 D“纳米铜”的还原性与铜片相同3. 自然界地表层铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液，向地下层渗透，遇到难溶的ZnS或PbS，慢慢转变为铜蓝（CuS）。下列分析正确的是ACuS的溶解度小于PbS的溶解度B原生铜的硫化物具有还原性，而铜蓝没有还原性CCuSO4与ZnS反应的离子方程式是Cu2+S2-=CuSD整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应4.实验室中，通常以草酸钠（Na2C2O4）为标准液，通过氧化还原滴定来测定高锰酸钾溶液的浓度，其反应的化学方程式为： C2O42+MnO4+H+Mn2+CO2+H2O（未配平）下列有关草酸钠滴定高锰酸钾实验的叙述，正确的是 （ ）A滴定过程中，高锰酸钾被氧化，草酸钠被还原B温度需超过100C，草酸钠与高锰酸钾才会反应C该反应中，消耗的草酸钠与高锰酸钾的物质的量之比为5:2D为便于滴定终点的判断，滴定时必须往体系中加入指示剂5. 已知，2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2OK2Cr2O7+14HCl=2KCl+2CrCl3+3Cl2+7H2OMnO2+4HClMnCl2+Cl2+2H2O其中，KMnO4和一般浓度的盐酸反应，K2Cr2O7需和较浓的盐酸（6 molL-1）反应，MnO2需和浓盐酸（8 molL-1）反应。以下结论中，不正确的是（ ）A上述反应既属于氧化还原反应，又属于离子反应B生成1 mol Cl2转移电子数均为2 NA（NA为阿伏加德罗常数）C氧化性：KMnO4K2Cr2O7Cl2MnO2D盐酸的浓度越大，Cl-的还原性越强6.。单质钛的机械强度高，抗蚀能力强，有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿(FeTiO3)的方法制取二氧化钛，再由二氧化钛制金属钛， 主要反应有： FeTi03+3H2SO4=Ti（SO4）2+FeSO4+3H2O Ti（SO4）2+3H2O=H2TiO3+2H2SO4H2TiO3 TiO2+H2O TiO2+2C+2Cl2 TiCl4+COTiCl4+2Mg 2MgCl2+Ti下列叙述错误的是 ( )A反应属于非氧化还原反应 B反应是水解反应 C反应中二氧化钛是氧化剂 D反应表现了金属镁还原性比金属钛强7用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮水处理的新技术。已知反应Fe2O33Na2O2=2Na2FeO4Na2O，下列说法正确的是 ()ANa2O2既是氧化剂又是还原剂BFe2O3在反应中得到电子C3 mol Na2O2发生反应，有12 mol e转移DNa2FeO4能杀菌消毒是因其具有强氧化性8. 氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程。(1)向氯酸钠的酸性水溶液中通入二氧化硫，该反应中氧化过程的反应式为：SO2+2H2O 2e SO42- + 4H+; (2)向亚氯酸钠(NaClO2)固体中通入用空气稀释的氯气，该反应中还原过程的反应式为：Cl2 + 2e 2Cl-。在(1)和(2)反应中均会生成产物X，则X的化学式为 ANaClO BNaClO4 CHClO DClO29.将SO2通入CuSO4和NaCl的浓溶液中会析出白色沉淀，取该沉淀分析，知其中含Cl：35.7%，Cu：64.3%，SO2在上述反应中作用是 。A氧化剂 B还原剂 C酸 D催化剂10将2502克绿矾溶于硫酸中，加入3. 03克KNO3恰好将其中的亚铁离子全部反应。（1）该反应的氧化剂是 。反应中硫酸的作用是 。（2）该反应的还原产物是 。（3）写出该反应的化学方程式。 。（4）当有101克KNO3完全反应则生成的还原产物为 升（标准状态）。转移的电子为 mol。11.实验室配制FeSO4溶液通常需要加入少量稀硫酸与铁屑。完成下列填空：（1）加入铁屑的目的是： ；加入稀硫酸的目的是： 。（2）有一瓶未加稀硫酸与铁屑的FeSO4溶液，在空气中放置一段时间后，溶液颜色变黄且有红褐色浑浊。写出并配平上述变化的化学反应方程式：（3）上述反应中的还原产物是： 。（4）现有1.2L含3mol FeSO4 的溶液恰好与0.6 mol HIO3完全反应，则还原产物是 。如果改用HBrO3恰好与上述FeSO4 的溶液反应，则最少消耗的HBrO3 0.6 mol。（填“大于”、“小于”或“等于”）理由是 。12有Fe2、NO3、NH4、Fe3、H 和H2O六种微粒分别属于同一个氧化还原反应中的反应物和生成物。（1）请将除NO3以外的反应物和生成物填写在下列空格中，并配平该离子方程式。NO3 （2）请标出上述反应的电子转移的方向和数目。（3）反应中还原剂是_ 还原产物是_。（4）现在若改用SO2将0.1mol NO3还原为NH4，则需要SO2的物质的量为_mol。13.（1）请将5种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3。和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个化学方程式，并配平。_+_+_+_+_H2O（2）反应物中发生氧化反应的物质是_，被还原的元素是_。（3）反应中1 mol氧化剂_（填“得到”或“失去”）_ mol电子。 14以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下：（1）酸溶过程中Fe2O3与稀硫酸反应的化学方程式为 ；“滤渣A”主要成份的化学式为 。（2）还原过程中加入FeS2的目的是将溶液中的Fe3 +还原为Fe2 +，而本身被氧化为H2SO4，请完成该反应的离子方程式：FeS2 + 14Fe3 + + H2O= 15Fe2 + + SO42- + 。（3）氧化过程中，O2、NaOH与Fe2+反应的离子方程式为 。15.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。（1）在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时，发生的反应如下：.MnO4Cu2SH+Cu2+SO2Mn2+H2O（未配平）.MnO4CuSH+Cu2+SO2Mn2+H2O（未配平）下列关于反应的说法不正确的是 。A被氧化的元素是SBMnO4是氧化剂，Cu2S既是氧化剂又是还原剂C氧化产物与还原产物的物质的量之比为15：8D生成2.24 L（标况下）SO2，转移电子的物质的量是0.8molE氧化性的强弱关系是：MnO4Mn2+Cu2+（2）在稀硫酸中，KMnO4和H2O2也能发生氧化还原反应： 氧化反应：H2O22e2HO2 还原反应：MnO45e8HMn24H2O写出该氧化还原反应的化学方程式：_ _。反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应，转移电子的个数为_ _。由上述反应得出的氧化性强弱的结论是_ _。实验中发现，当加入的少量KMnO4完全反应后，H2O2仍能发生反应放出气体。其可能的原因是：_ _。习题答案 1.B 2.D 3.D 4.C 5.C 6.C 7.D 8.D 9.B1O.(1) KNO3, 酸性(2)NO(3)6FeSO42KNO3 4H2SO4= 3Fe2(SO4) 32NO4 H2O(4)2.24,0.0311.（1）防止FeSO4被氧化，抑制FeSO4的水解（2）12 FeSO43O26H2O=4Fe2(SO4) 34 Fe(OH)3(3) Fe(OH)3(4)I2，小于，HBrO3的还原产物是HBr而HIO3还原产物是I212. NO38Fe210HNH48Fe33H2O8e（1）（2） （3）Fe2 , NH4（4）04mol。13.（1） FeSO4HNO3Fe(NO3) 3Fe2(SO4) 3N2OH2O(2) FeSO4 , 5价的N(3)得到，4 14. （1）Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4) 3 + 3H2O SiO2（2）8 2 16H+（3）（4Fe2 + + O2 + 2H2O + 8OH= 4Fe(OH)3 或Fe2+2OH-=Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)315. （1）ABE （2）5H2O22KMnO43H2SO42MnSO45O2K2SO48H2O 6.021023 氧化性KMnO4H2O2 （O2） 生成的Mn2对H2O2分解具有催化作用