氧化還原競(jìng)賽

1、氧化 還原反應(yīng)OxidationReduction Reactions一、氧化數(shù)（Oxidation Number）1氧化數(shù)是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，是一個(gè)人為的概念。2引入此概念，有以下幾方面的應(yīng)用：(1) 判斷是否發(fā)生氧化氧化數(shù)升高、氧化反應(yīng)、還原劑 reducing agent ( reductant )；氧化數(shù)降低、還原反應(yīng)、氧化劑 oxidizing agent ( oxidant )。(2) 計(jì)算氧化還原當(dāng)量(3) 配平氧化還原反應(yīng)方程式(4) 分類化合物，如Fe ( )、 ()；Cu ()、Cu ()。引入氧化數(shù)，可以在不用詳細(xì)研究化合物的結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理的情況下，實(shí)現(xiàn)上述四點(diǎn)。3怎樣確定氧化

2、數(shù)(1) 在離子化合物中，元素的氧化數(shù)等于離子的正、負(fù)電荷數(shù)。(2) 在共價(jià)化合物中，元素的氧化數(shù)為兩個(gè)原子之間共用電子對(duì)的偏移數(shù)。a在非極性鍵共價(jià)分子（單質(zhì)）中，元素的氧化數(shù)為零，如P4、S8、Cl2中P、S、Cl的氧化數(shù)都為零；b在極性鍵共價(jià)分子中，元素的氧化數(shù)等于原子間共用電子對(duì)的偏移數(shù)，例如：， ， ， 。(3) 具體規(guī)定： a單質(zhì)的氧化數(shù)為零，例如P4、S8中P、S的氧化數(shù)都為零，因?yàn)镻P和SS鍵中共用電子對(duì)沒有偏移； b除了在NaH、CaH2、NaBH4、LiAlH4中氫的氧化數(shù)為-1以外，氫的氧化數(shù)為+1； c所有氟化物中，氟的氧化數(shù)為-1；d氧的氧化數(shù)一般為-2，但有許多例外，

3、例如、等； 目前元素的最高氧化數(shù)達(dá)到+8，在OsO4、RuO4中，Os和Ru的氧化數(shù)均為+8，其它元素的最高氧化數(shù)至多達(dá)到其主、副族數(shù)。例如：Na2Cr2O12和CrO5中，Cr的氧化數(shù)為+6，因?yàn)檫@些化合物中有（O的氧化數(shù)為-1）存在； e在配合物中，當(dāng)自由基或原子團(tuán)作為配體時(shí)，其氧化數(shù)均看作-1：CH3(-1)、C5H5(-1)等，當(dāng)中性分子作為配體時(shí)，若配體中的配位原子提供偶數(shù)個(gè)電子，如H2O、CO、NH3、C2H4、C6H6等，其氧化數(shù)為零，但NO作為配體時(shí)，氧化數(shù)為+1，如，因?yàn)镹O與CO是等電子體，所以NO作為配體時(shí)，可以看作先給出一個(gè)電子到中心體上，然后再提供一對(duì)電子占有中心體的

4、空軌道。4氧化數(shù)與化合價(jià)（化學(xué)鍵）的區(qū)別(1) 它們的含義不同：化合價(jià)是原子間相互作用力的表示，反映出形成化學(xué)鍵的能力，而氧化數(shù)是人為規(guī)定的，當(dāng)然還是要服從公認(rèn)的規(guī)則。例如在有機(jī)化合物中C原子都呈4價(jià)，而在不同化合物中，碳可以有不同氧化數(shù)：CH4H3COHHCOOHHCHO化合價(jià)4444氧化數(shù)-4-2+20(2) 所用的數(shù)字范圍不同：化合價(jià)取整數(shù)（一般不超過+8或-4），如Fe3O4，F(xiàn)e的化合價(jià)為+2，+3。氧化數(shù)可以取零，分?jǐn)?shù)或整數(shù)，如Fe3O4的表觀（平均）氧化數(shù)為+8/3，而實(shí)際氧化數(shù)為+2、+3。(3) 表示的符號(hào)不同：Pauling 建議，氧化數(shù)表示為+m、-n；化合價(jià)：在離子化合

5、物中，用m+、n-表示，在共價(jià)化合物中，用羅馬字母表示，F(xiàn)e ()、Fe ()。二、氧化還原反應(yīng)的特征氧化還原反應(yīng)：在化學(xué)反應(yīng)中，元素的原子或離子在反應(yīng)前后氧化值發(fā)生了變化的一類反應(yīng)。氧化值升高的過程稱為氧化，該物質(zhì)叫還原劑。氧化值降低的過程稱為還原，該物質(zhì)叫氧化劑。三、氧化劑和還原劑常見的重要氧化劑、還原劑氧化劑還原劑活潑非金屬單質(zhì)：X2、O2、S活潑金屬單質(zhì)：Na、Mg、Al、Zn、Fe某些非金屬單質(zhì)： C、H2、S高價(jià)金屬離子：Fe3+、Sn4+不活潑金屬離子：Cu2+、Ag+其它：Ag(NH3)2+、新制Cu(OH)2低價(jià)金屬離子：Fe2+、Sn2+非金屬的陰離子及其化合物：S2-、H

6、2S、I -、HI、NH3、Cl-、HCl、Br-、HBr含氧化合物：NO2、N2O5、MnO2、Na2O2、H2O2、HClO、HNO3、濃H2SO4、NaClO、Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4、王水低價(jià)含氧化合物：CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、Na2S2O3、NaNO2、H2C2O4、含-CHO的有機(jī)物： 醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖、麥芽糖等既可作氧化劑又可作還原劑的有：S、SO32-、HSO3-、H2SO3、SO2、NO2-、Fe2+等，及含-CHO的有機(jī)物四 氧化還原反應(yīng)的一般概念 例1已知6HCl + KClO3 KCl + 3Cl + 3HO (1)若將

7、H37Cl和K35ClO3反應(yīng)，生成氯氣的分子量是多少?   (2)若將H35Cl和K37ClO3反應(yīng)，所得氯氣的分子量又為多少?例2已知單質(zhì)鐵溶于一定濃度的硝酸溶液中反應(yīng)的離子方程式為：a Fe + b N03- + c H+ = d Fe2+ +f Fe3+ g NO+h N2O+k H2O（化學(xué)計(jì)量數(shù)a-k均為正整數(shù)）回答下列問題：（1） 根據(jù)反應(yīng)中氮、氫、氧三種元素的原子個(gè)數(shù)守恒，可得c、g、h的關(guān)系式（用一個(gè)代數(shù)式表示，下同） （2） 根據(jù)反應(yīng)中離子的電荷守恒，可得b、c、d、f的關(guān)系式是 （3） 根據(jù)反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)相等，可得d、f、g、h的關(guān)系式 （4）

8、若a=12，且鐵和稀硝酸恰好完全反應(yīng)，則b的取值范圍是 。C的取值范圍是 特征：元素化合價(jià)的升降本質(zhì)：電子的轉(zhuǎn)移或電子對(duì)的偏移(一)氧化一還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的表示法            每一個(gè)橋用來表示同一種元素反應(yīng)前后變化情況,跨過“”    方向：從反應(yīng)物指向生成物，元素對(duì)應(yīng)    橋上既標(biāo)得失又標(biāo)電子數(shù)    思考 單線橋中一定只有一個(gè)橋，雙線橋式中一定只有二個(gè)橋嗎?   

9、; 解析 如果氧化一還原反應(yīng)中只有兩種元素或一種元素不同價(jià)態(tài)或歧化反應(yīng)中，上 述說法成立.   如果情況更復(fù)雜，則單橋式可能有2個(gè)橋，雙橋式有3個(gè)橋，甚至有更多個(gè)橋.如：            例：請(qǐng)判斷下列表示式的正誤，若錯(cuò)請(qǐng)加以訂正.（二) 氧化一還原反應(yīng)的反應(yīng)規(guī)律1表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律：元素處于最高價(jià)是只具有氧化性、處于最低價(jià)時(shí)只具有還原性、處于中間價(jià)態(tài)的既具有氧化性又具有還原性。2性質(zhì)強(qiáng)弱規(guī)律：在“氧化劑 + 還原劑 氧化產(chǎn)物 + 還原產(chǎn)物”中，氧化性：氧化劑>

10、;氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。3反應(yīng)先后規(guī)律：當(dāng)多種氧化劑、多種還原劑，氧化性越強(qiáng)的氧化劑、還原性越強(qiáng)的還原劑越先反應(yīng)。4價(jià)態(tài)歸中規(guī)律：同種元素不同的價(jià)態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)應(yīng)遵循下列規(guī)則：高價(jià) +低價(jià)相同中間價(jià)（可以靠攏）5電子守恒規(guī)律：在任何氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失去電子數(shù)一定相等（它是氧化還原反應(yīng)計(jì)算的捷徑，也是配平的依據(jù)）例1.已知反應(yīng)的化學(xué)方程式為                  &

11、#160;    aFeCl2 + bKNO3 + cHCl= dFeCl3 + gKCl + fX + eH2O        若b = 1,d = 3, x為生成物(1)x的化學(xué)式為               該x為反應(yīng)物(化學(xué)式) 被 (氧化或還原)后的產(chǎn)物； (2)若反應(yīng)中共生成標(biāo)況時(shí)448LX，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子 mol；  (3)用

12、單線橋式表示該氧化一還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的情況                                 .    2、某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物如下：KMnO4 + KI+ H2SO4 MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O（1）該

13、反應(yīng)的氧化劑是_ （2）如果該反應(yīng)方程式中I2和KIO3的系數(shù)都是5KMnO4的系數(shù)是_在下面的化學(xué)式上標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目KMnO4 + KI + H2SO4 （3）如果沒有對(duì)該方程式中的某些系數(shù)作限定，可能的配平系數(shù)有許多組。原因是 。（三）氧化一還原反應(yīng)的配平  1原則及順序：電子得失守恒離子電荷守恒 原子個(gè)數(shù)守恒  2方法和技巧  順配法：先從氧化劑或還原劑開始配平.   適用范圍：i)分子間的氧化一還原反應(yīng)；ii)所有元素參與的氧化一還原反應(yīng)；      iii)生成物中

14、某一物質(zhì)既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物.  逆配法：先以氧化一還原反應(yīng)產(chǎn)物開始配平  適用范圍：i)自身氧化一還原反應(yīng)(含歧化反應(yīng))ii)反應(yīng)物中某一部分被氧化或還原  下列幾類反應(yīng)的配平請(qǐng)注意技巧  ：缺項(xiàng)類：    可能缺的項(xiàng)：一般是反應(yīng)介質(zhì)，通常是酸、堿或水，它們參與反應(yīng)，但其中元素化合價(jià)不變. 確定方法：先配出氧化一還原系數(shù).后根據(jù)離子電荷平衡和原子個(gè)數(shù)平衡確定. 例配平下列方程式    1.MnO4- + H2S Mn2+ + S    2

15、.S+( ) S+ SO2-  多變類    例配平下列方程    1P + CuSO4 + H2O -  H3PO4 + Cu3P + H2SO4   2As2S3 + HNO3 + H2O -  H3AsO4 + H2SO4 + NO    字母類    此類配平有一定的抽象性.關(guān)鍵在于元素價(jià)態(tài)的確定和處理.    例：配平Na2Sx + NaClO + NaOH - Na2SO4

16、+ NaCl + H2O  改寫類    一般習(xí)慣于化學(xué)方程式改寫成離子方程式，而且一個(gè)離子方程式往往可代表同一類化學(xué)方程式.現(xiàn)考慮怎樣改寫成合理的化學(xué)方程式.   例1 Fe(OH)3 + 3H+ Fe3+ + 3H2O其中H+可代表所有的強(qiáng)酸嗎? 如改寫成HX與它的反應(yīng)Fe(OH)3 + 3HX FeX3 + 3H2O一定合理嗎?例2 把MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O改寫成合理的化學(xué)方程式.例3Cu2S與一定濃度的HNO3反應(yīng)，生成Cu(NO3)2、CuSO4

17、、NO2、NO和H2O，當(dāng)NO2和NO的物質(zhì)的量為11時(shí)，實(shí)際參加反應(yīng)的Cu2S與HNO3的物質(zhì)的量之比為 （ ）A 17 B 19 C 15 D 29方程式配平練習(xí)1. Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3+ NO2+ H2O2. Cu2S+ HNO3 Cu(NO3)2+ NO+ H2SO4+ H2O3. Fe3C+ HNO3 Fe(NO3)3+ CO2+ NO2+ H2O4. FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2 5. P4S3+ HNO3+ H2O H2SO4+ H3PO4+ NO6. Pb(N3)2+ Cr(MnO4)2 Pb3O4+ NO+ Cr2O3+ MnO27. BrC

18、ln+ H2O + SO2 HBr+ HCl + H2SO48 Cl2+ OH- Cl-+ClO3-+ H2O9 SO2+ MnO4-+ H2O SO42-+ Mn2+ H+10 S2-+ SO32-+ H+= S+ 11. Ax- + Bn By- + Am12. FeSx+ O2 Fe2O3+ SO213. KMnO4+ KNO2+ MnSO4+ K2SO4+ KNO3+ H2O練習(xí)：1.硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，已知25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）Cl2完全轉(zhuǎn)化為Cl離子，則S2O32將轉(zhuǎn)化成 （ ）AS2 BS CSO3

19、2DSO422.在一定條件下，RO3n和氟氣可發(fā)生如下反應(yīng)：RO3n-F22OH - RO4-2F-H2O。從而可知在RO3n-中，元素R的化合價(jià)是 （ ）A.4 B. 5 C.6 D.73. NaH是種離子化合物，它跟水反應(yīng)的方程式為：NaHH2ONaOHH2，它也能跟液氨、乙醇等發(fā)生類似的反應(yīng)，并都產(chǎn)生氫氣。下列有關(guān)NaH的敘述錯(cuò)誤的是（ ）A.跟水反應(yīng)時(shí)，水作氧化劑 B.NaH中H-半徑比Li+半徑小C.跟液氨反應(yīng)時(shí)，有NaNH2生成 D.跟乙醇反應(yīng)時(shí)，NaH被氧化4.在化學(xué)反應(yīng)中11P15CuSO24HO5CuP6HPO15HSO4；1.5mol CuSO能氧化P的物質(zhì)的量的是 （ ）

20、   A.2mol B. 1/2mol C.5mol D. 0.3 mol5. ClO2是一種廣譜型的消毒劑，根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求ClO2將逐漸取代Cl2成為生產(chǎn)自來水的消毒劑。工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反應(yīng)制得，在以上反應(yīng)中NaClO3和Na2SO3的物質(zhì)的量之比為（ ）A.11 B.21 C.12 D.236、從礦物學(xué)資料查得，一定條件下自然界存在如下反應(yīng)：，下列說法正確的是A. Cu2S既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物 B. 5mol FeS2發(fā)生反應(yīng)，有10mol電子轉(zhuǎn)移C. 產(chǎn)物中的離子有一部分是氧化產(chǎn)物 D. FeS2只作

21、還原劑7下列反應(yīng)中，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量的關(guān)系為12的是 AO3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2 B2CH3COOH+Ca(ClO)2=2HClO+Ca(CH3COO)2 CI2+2NaClO3=2NaIO3+Cl2 D4HCl+MnO2=MnCl2+Cl2+2H2O8已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化KI，自身發(fā)生如下變化：H2O2H2O IO3I2 MnO4Mn2 HNO2NO如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的KI，得到I2最多的是A H2O2 B IO3 C MnO4 D HNO29、9已知氧化還原反應(yīng)：2Cu(IO3)224KI12H2SO42CuI13I212K2S

22、O412H2O其中1mol氧化劑在反應(yīng)中得到電子A、10molB、11molC、12molD、13mol10三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽車尾氣中的NO2。其反應(yīng)原理為：C3N3(OH)3 3HNCO； 8HNCO+6NO2 7N2+8CO2+4H2O下列說法正確的是AC3N3(OH)3與HNCO為同一物質(zhì) BHNCO是一種很強(qiáng)的氧化劑C1 molNO2在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為4mol D反應(yīng)中NO2是還原劑11氮化鋁（AlN，Al和N的相對(duì)原子質(zhì)量分別為27和14）廣泛應(yīng)用于電子、陶瓷等工業(yè)領(lǐng)域。在一定條件下，AlN可通過反應(yīng)Al2O3N23C2AlN3CO合成。下列敘述正確的是A上述反

23、應(yīng)中，N2是還原劑，Al2O3是氧化劑B上述反應(yīng)中，每生成1molAlN需轉(zhuǎn)移3mol電子CAlN中氮元素的化合價(jià)為3DAlN的摩爾質(zhì)量為41g12.在一定條件下，NO跟NH3可以發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O?，F(xiàn)有NO和NH3的混合物1 mol，充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物中，若經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到的N2多1.4g。（1）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。（2）若以上反應(yīng)進(jìn)行完全，試計(jì)算原反應(yīng)混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量可能各是多少。13. KClO3和濃鹽酸在一定溫度下反應(yīng)會(huì)生成綠黃色的易爆物二氧化氯。其變化可個(gè)表述為： KClO3+ HCl（濃） KCl + ClO2+ Cl2+

24、(1)請(qǐng)完成該化學(xué)方程式并配平（未知物化學(xué)式和系數(shù)填入框內(nèi)）(2)濃鹽酸在反應(yīng)中顯示出來的性質(zhì)是_（填寫編號(hào)，多選倒扣）。只有還原性 還原性和酸性只有氧化性 氧化性和酸性（3）產(chǎn)生0.1molCl2,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_mol.（4）ClO2具有很強(qiáng)的氧化性。因此，常被用作消毒劑，其消毒的效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）是Cl2的_倍。 14.化合物BrFx與水按物質(zhì)的量之比35 發(fā)生反應(yīng)，其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質(zhì)溴和氧氣。（1）BrFx中，x 。（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是： 。（3）此反應(yīng)中的氧化劑和還原劑各是什么?氧化劑是 ；還原劑是 15.已知硫酸錳（MnSO4）和過硫酸鉀（K

25、2S2O8）兩種鹽溶液在銀離子催化下可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成高錳酸鉀、硫酸鉀和硫酸。（1）請(qǐng)寫出并配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （2）此反應(yīng)的還原劑是 ，它的氧化產(chǎn)物是 。（3）此反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式可表示為 。（4）若該反應(yīng)所用的硫酸錳改為氯化錳，當(dāng)它跟過量的過硫酸鉀反應(yīng)時(shí)，除有高錳酸鉀、硫酸鉀、硫酸生成外，其他的生成物還有 。16、某一反應(yīng)體系有反應(yīng)物和生成物共五種物質(zhì)：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2已知該反應(yīng)中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2 O2 （1）該反應(yīng)中的還原劑是 。（2）該反應(yīng)中，發(fā)生還原反應(yīng)的過程是 。（3）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和

26、數(shù)目 。（4）如反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.3mol電子，則產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為 。17、（1）請(qǐng)將5種物質(zhì)：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分別填入下面對(duì)應(yīng)的橫線上，組成一個(gè)未配平的化學(xué)方程式。_H2O（2）反應(yīng)物中發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)_，被還原的元素是_。（3）反應(yīng)中1mol氧化劑_（填“得到”或“失去”）_mol電子。（4）請(qǐng)將反應(yīng)物的化學(xué)式及配平后的系數(shù)填入下列相應(yīng)的位置中：_ _ 18.實(shí)驗(yàn)室可由軟錳礦（主要成分為MnO2）制備KMnO4，方法如下：軟錳礦與過量固體KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成錳酸鉀（K2MnO4）和KCl：用水溶解，濾去殘?jiān)?，濾液酸

27、化后得KMnO4。請(qǐng)回答：（1） 軟錳礦制備K2MnO4的化學(xué)方程式是；（2）K2MnO4制備KMnO4的離子方程式是；（3）若用2.5g軟錳礦（含MnO280）進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，計(jì)算KmnO4的理論產(chǎn)量；（4）KmnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4反應(yīng)生成Mn2+和CO2+該反應(yīng)的化學(xué)方程式是；（5）上述制得的KmnO4產(chǎn)品0.165g，恰好與0.335g鈍Na2C2O4反應(yīng)完全，計(jì)算該KmnO4的純度。19、某反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。請(qǐng)將Au2O3之外的反應(yīng)物與生成物分別填如以下空格內(nèi)。反應(yīng)中，被還原的元素是 ，還原劑是

28、 。將氧化劑與還原劑填入下列空格中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑，Na2S2O3可作為漂白后布匹的“脫氯劑”，Na2S2O3和Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物是H2SO4、NaCl和HCl，則還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為 。 奧賽試題01年第1題（4分）今年5月底6月初，各地報(bào)刊紛紛轉(zhuǎn)載了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據(jù)報(bào)道，在全國(guó)各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學(xué)知識(shí)作出如下判斷（這一判斷的正確性有待證明）：當(dāng)事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯，最可能的存在形式是 和 。當(dāng)另一種具有 （性質(zhì)）的液態(tài)潔污劑與之混合，可能發(fā)生如下反應(yīng)而產(chǎn)生氯氣： 2.(04年

29、初賽)第9題（6分）下圖摘自一篇新近發(fā)表的釩生物化學(xué)的論文?；卮鹑缦聠栴}：1此圖釩化合物的每一次循環(huán)使無機(jī)物發(fā)生的凈反應(yīng)（的化學(xué)方程式）是：2在上面的無機(jī)反應(yīng)中，被氧化的元素是 ；被還原的元素是 。3次氯酸的生成被認(rèn)為是自然界的海藻制造CCl鍵的原料。請(qǐng)舉一有機(jī)反應(yīng)來說明。4試分析圖中釩的氧化態(tài)有沒有發(fā)生變化，簡(jiǎn)述理由。(99年初賽)第四題（12分）市場(chǎng)上出現(xiàn)過一種一氧化碳檢測(cè)器，其外觀像一張塑料信用卡，正中有一個(gè)直徑不到2cm的小窗口，露出橙紅色固態(tài)物質(zhì)。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉(zhuǎn)為黑色而在短時(shí)間內(nèi)不復(fù)原，表明室內(nèi)一氧化碳濃度超標(biāo)，有中毒危險(xiǎn)。一氧化碳不超標(biāo)時(shí)，橙紅色雖也會(huì)變黑卻能很快復(fù)原。已知檢測(cè)器的

30、化學(xué)成分：親水性的硅膠、氯化鈣、固體酸H8Si(Mo2O7)6·28H2O、CuCl2·2H2O和PdCl2·2H2O（注：橙紅色為復(fù)合色，不必細(xì)究）。4-1 CO與PdCl2·2H2O的反應(yīng)方程式為： 。4-2 4-1的產(chǎn)物之一與CuCl2·2H2O反應(yīng)而復(fù)原，化學(xué)方程式為： 。4-3 4-2的產(chǎn)物之一復(fù)原的反應(yīng)方程式為： 。(97年初賽)第一題次磷酸H3PO2是一種強(qiáng)還原劑，將它加入CuSO4水溶液，加熱到4050，析出一種紅棕色的難溶物A。經(jīng)鑒定：反應(yīng)后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射線衍射證實(shí)A是一種六方晶體，結(jié)構(gòu)類同于纖維鋅礦(ZnS

31、), 組成穩(wěn)定；A的主要化學(xué)性質(zhì)如下：(1)溫度超過60，分解成金屬銅和一種氣體；(2)在氯氣中著火；(3)與鹽酸應(yīng)放出氣體。1) 寫出A的化學(xué)式。2)寫出A的生成反應(yīng)方程式。3)寫出A與氯氣反應(yīng)的化學(xué)方程式。4)寫出A與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式。13.(97年初賽)第三題 用黃銅礦煉銅按反應(yīng)物和生成物可將總反應(yīng)可以寫成： CuFeS2 + SiO2 + O2 Cu + FeSiO3 + SO2 事實(shí)上冶煉反應(yīng)是分步進(jìn)行的。(1)黃銅礦在氧氣作用下生成硫化亞銅和硫化亞鐵；(2)硫化亞鐵在氧氣作用下生成氧化亞鐵，并與二氧化硅反應(yīng)生成礦渣；(3)硫化亞銅與氧氣反應(yīng)生成氧化亞銅；(4)硫化亞銅與氧化亞銅

32、反應(yīng)生成銅。1) 寫出上述各個(gè)分步反應(yīng)的化學(xué)方程式。 (1) (2)(3)(4)給出總反應(yīng)方程式的系數(shù)。3)據(jù)最新報(bào)道, 有一種叫Thibacillus ferroxidans的細(xì)菌在氧氣存在下可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽。反應(yīng)是在酸性溶液中發(fā)生的。試寫出配平的化學(xué)方程式。4)最近我國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，以精CuFeS2礦為原料在沸騰爐中和O2 (空氣)反應(yīng), 生成物冷卻后經(jīng)溶解、除鐵、結(jié)晶，得到CuSO4·5H2O，成本降低了許多。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：沸騰爐溫度/560580600620640660生成物水溶性Cu/%90.1291.2493.5092.3889.9684.23酸溶性Cu/%92.00

33、93.6097.0897.8298.1698.19酸溶性Fe/%8.566.723.462.782.372.28回答如下問題：(1) CuFeS2和O2主要反應(yīng)的方程式為:(2) 實(shí)際生產(chǎn)過程的沸騰爐溫度為 600620?？刂品磻?yīng)溫度的方法是：溫度高于600620生成物中水溶性Cu (%)下降的原因是： 03年第6題（12分） 2003年3月日本筑波材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)首例帶結(jié)晶水的晶體在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報(bào)道，該晶體的化學(xué)式為 Na0.35CoO2 1.3H2O，具有-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-層狀結(jié)構(gòu)；在以“CoO2”為最簡(jiǎn)式表示的二維

34、結(jié)構(gòu)中，鈷原子和氧原子呈周期性排列，鈷原子被4個(gè)氧原子包圍，Co-O鍵等長(zhǎng)。61 鈷原子的平均氧化態(tài)為 。(1分；)62 以 代表氧原子，以 代表鈷原子，畫出CoO2層的結(jié)構(gòu)，用粗線畫出兩種二維晶胞?？少Y參考的范例是：石墨的二維晶胞是下圖中用粗線圍攏的平行四邊形。 分。63 據(jù)報(bào)道，該晶體是以Na0.7CoO2為起始物，先跟溴反應(yīng)，然后用水洗滌而得到的。寫出起始物和溴的反應(yīng)方程式08年第2題 (5分) 化合物X是產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的二元化合物，大量用作漂白劑、飲水處理劑、消毒劑等。年產(chǎn)量達(dá)300萬噸的氯酸鈉是生產(chǎn)X的原料，92%用于生產(chǎn)X在酸性水溶液中用鹽酸、二氧化硫或草酸還原。此外，將亞氯酸鈉固

35、體裝柱，通入用空氣稀釋的氯氣氧化，也可生產(chǎn)X。X有極性和順磁性，不形成二聚體，在堿性溶液里可發(fā)生歧化反應(yīng)。2-1 寫出X的分子式和共軛鍵（）。2-2 分別寫出上述用草酸還原和用氯氣氧化生產(chǎn)X的反應(yīng)方程式。2-3 寫出上述X歧化反應(yīng)的化學(xué)方程式。 例題1解析 一般容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤答案有：70、74、72.若用雙橋式分析，則可明顯地看出Cl2中Cl屬“殊途同歸”.故分子量應(yīng)是平均分子量.各種Cl原子的“權(quán)重”則由電子得失相等來決定.      （1)Cl =73.3 (2)Cl =70.7例題2解答：（1）c=4g+10h （2）c-b =2d+3f

36、（3）2d+3f=3g+8h （4）6<b<12 30<c<48例5 解析：        1NaOH在該反應(yīng)僅起堿的作用，其中H并未獲得電子.本反應(yīng)可看成以下兩反應(yīng)之總和. (1)KMnO4 (2) 8 KMnO4 KI (3)該反應(yīng)式含兩種氧化產(chǎn)物。二者的比例和氧化劑的用量都可發(fā)生變化。例6（配平）I解1電子守恒可得    2MnO4- + 5H2S 2Mn2+ + 5S    電荷守恒有兩種方式 +6H+ 6OH-(與Mn2+不共存)原子個(gè)數(shù)守恒

37、,最后得    2MnO4- + 5H2S + 6H+ 2Mn2+ + 5S+8H2O    23S + ( ) 2S2- + SO32-H+ 與S2- 、SO32-不共存只能左邊加OH -，右邊加H2O即 3S+6OH - 2S2-+SO32-+3H2O    思考 3Cl2 + 3OH - ClO + 5Cl + 3H+是否正確?    總結(jié) 在酸性介質(zhì)中的反應(yīng)，生成物中可以有H+、H2O，但不能有OH -；    在堿性介質(zhì)中的反應(yīng)，生成物

38、中無H+；    在近中性條件，反應(yīng)物中只能出現(xiàn)H2O，而不能有H+或OH -，生成物方面可以 有H+或OH     現(xiàn)把H+、OH -、H2O在不同條件下的相互關(guān)系列于下表：   條 件反應(yīng)物中余O反應(yīng)物中缺O(jiān)酸性溶液O + 2H+ H2OH2O O + 2H+近中性溶液O + H2O 2OH -H2O O + 2H+堿性溶液O + H2O 2OH -2OH - O + H2O    例如 在近中性的溶液中有下列2個(gè)反應(yīng)：    生成H+：2MnO4-

39、+ 3Mn2+ + 2H2O 5Mn2 + 4H+生成OH -：2MnO4- + I - + H2O IO + 2MnO+ 2OH -II分析上述反應(yīng)可知，它們有以上特征：    有兩種以上元素價(jià)態(tài)改變    存在一種物質(zhì)其中兩種元素價(jià)態(tài)均同時(shí)升高或降低.   III 解：可求出S的平均價(jià)態(tài)為，也可求出Sx總價(jià)態(tài)為-2價(jià).結(jié)果均是S元素共失去(6X-2)e.    最終配得方程：Na2Sx + (3X + 1)NaClO + 2(X-1)NaOH    X

40、NaSO+ (3X + 1)NaCl + (X - 1)HOIV     可按C原子自身氧化還原配平:               此類問題常是提供某些實(shí)驗(yàn)事實(shí)或現(xiàn)象或部分產(chǎn)物.首先必須合理推斷出所有產(chǎn)物或可能發(fā)生的反應(yīng).    例：在碘化鉀和硫酸的溶液里加入過氧化氫，放出大量不溶于水的無色氣體，同時(shí)溶液呈現(xiàn)紅色，可使淀粉變藍(lán).寫出合理的方程式.    解析 根據(jù)現(xiàn)象可推斷出有

41、O2、I2產(chǎn)生，往往不加思索寫出如下轉(zhuǎn)變式：            H2O2 + KI + H2SO4-I2 + O2 + K2SO4 問題：I-是強(qiáng)還原劑，它被H2O2氧化成單質(zhì)I2，而O2在此也是氧化產(chǎn)物，誰作的氧化劑呢?    錯(cuò)誤1：+6價(jià) S 表現(xiàn)氧化性.    注意 在氧化一還原反應(yīng)里稀H2SO4只起酸化作用    錯(cuò)誤2：H+表現(xiàn)氧化性，放出的是H2   

42、; 注意 一般活潑金屬才能把H+還原成H2    因而:H2O2是氧化劑，它被I -還原成-2價(jià)的O，即H2O2和I -反應(yīng)不會(huì)放出O2，那么O2 是如何產(chǎn)生的呢?    在一定條件如有催化劑存在下，H2O2可分解.(事實(shí)上I2正是H2O2分解反應(yīng)的一種催化劑.)        H2O2 + 2KI + H2SO4 I+ 2HO + KSO          

43、0;               I                 2HO2 =O + 2HO     經(jīng)驗(yàn)：同時(shí)觀察到的現(xiàn)象不一定出于同一反應(yīng).例7解：不一定.如HI是一種還原性強(qiáng)酸，與Fe(OH)3發(fā)生氧化還原反應(yīng)；HF又是一種弱酸，寫離子反應(yīng)時(shí)HF要寫成分子式.故HX合理

44、的只能是HCl和HBr.例8.解析：將它改寫成化學(xué)方程式，至少有以下3種情況：    (1)KMnO4 + 5FeCl2 + 8HCl KCl + MnCl2 + 5FeCl3 + 4H2O；    (2)KMnO4 + 5Fe(NO3)2 + 8HNO3 KNO3 + Mn(NO3)2 + 5Fe(NO3)3 + 4H2O；    (3)2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O    以上反應(yīng)配

45、平均正確，但是必須注意是否有可能發(fā)生別的反應(yīng)，請(qǐng)看：    (1)中MnO4- 完全可氧化Cl-產(chǎn)生Cl2，(2)中HNO3完全可氧化Fe2+.故在(1)、(2)反應(yīng)中，HCl、HNO3除了提供酸性外，還分別應(yīng)作還原劑和氧化劑,故只有(3)是合理的鞏固練習(xí)1. Fe3O4 + 10HNO3 =3Fe(NO3)3+ NO2+ 5H2O2. 3Cu2S+ 22HNO3 =6Cu(NO3)2+ 10NO+ 3H2SO4+ 8 H2O3. Fe3C+ 22 HNO3= 3Fe(NO3)3+ CO2+ 13NO2+ 11H2O4. 4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO

46、2 5. 3P4S3+ 38HNO3+ 8H2O = 9H2SO4+ 12 H3PO4+ 38NO6. 15Pb(N3)2+44Cr(MnO4)2 =5Pb3O4+90NO+22Cr2O3+ 88MnO27.2BrCln+ (2n+2）H2O +(n+1)SO2 =2HBr+2nHCl +(n+1)H2SO483Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O95SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2+4H+10 2 S2-+ 1 SO32-+ 6H+= 3 S+6 H2O 11. mnyAx- + mxBn=mnx By- + ny Am12. 4FeSx+ (4x+3)O2

47、 = 2 Fe2O3+ 4xSO213.2KMnO4+5KNO2+3H2SO4=2MnSO4+1K2SO4+5KNO3+3H2O練習(xí)答案D、B、B、D、B、C、AD、B、A、C、B12 得2e-×6 答案：（1）6NO + 4NH3= 5N2 + 6H2O 失3e-×4（2）0.3 mol NO和0.7 mol NH3，0.2 mol NH3和 0.8 mol NO 13 (1)2 4 2 2 1 2 H2O (2) （3）0.2 （4）2.6314（1）3 （2）3BrF3+5H2O=HBrO3+9HF+Br2+O2（3）氧化劑BrF3；還原劑H2O、BrF3 Ag+Ag

48、+15（1）2MnSO45K2S2O88H2O 2KMnO44K2SO48H2SO4（2）MnSO4 KMnO4（3）2Mn25S2O828H2O = 2MnO410SO4216H（4）鹽酸、氯化鉀16、（1）H2O2（2）H2CrO4Cr(OH)3（3）（4）3.36L17：（1）FeSO4HNO3Fe(NO3)3Fe2(SO4)3N2OH2O（2）FeSO4 N（3）得到 4（4）24FeSO430HNO318：(1)3MnO2+6KOH+3KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O(2)3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2+2H2O(3)2.4g(4)2KMnO4+8H2SO

49、4+5Na2C2O4=K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2+8H2O(5)95.8%19（本題共8分）Au2O3、Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH Na2S2O3 1：4奧賽試題答案6.(01年初賽)第1題ClO和Cl。（各1分） 酸性（1分） ClOCl2H+Cl2H2O。（1分） （注：不寫離子方程式或不配平不得分。）2.(04年初賽)第9題1H2O2ClHH2OHOCl（1分）2氯 氧（共1分）3H2CCH2HOClHOH2CCH2Cl（舉其他含CC雙鍵的有機(jī)物也可）（2分）4沒有變化。理由：（1）過氧化氫把過氧團(tuán)轉(zhuǎn)移到釩原子上形成釩與過氧團(tuán)配合

50、的配合物并沒有改變釩的氧化態(tài)，所以從三角雙錐到四方錐體釩的氧化態(tài)并沒有發(fā)生變化；（2）其后添加的水和氫離子都不是氧化劑或還原劑，因此，過氧團(tuán)變成次氯酸的反應(yīng)也沒有涉及釩的氧化態(tài)的變化，結(jié)論：在整個(gè)循環(huán)過程中釩的氧化態(tài)不變。（2分）11.(99年初賽)第四題 解題思路競(jìng)賽是科學(xué)普及的一部分，要通過競(jìng)賽宣傳化學(xué)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展人類進(jìn)步人民健康質(zhì)量、生活質(zhì)量及環(huán)境質(zhì)量改善中的作用，以促進(jìn)中學(xué)生關(guān)心發(fā)生在世界上和周圍的新事物，激勵(lì)他們?yōu)橹畩^斗，本題就體現(xiàn)這種思想。鑒于試題涉及的器件的化學(xué)組成很復(fù)雜，命題人從中挑選了學(xué)生的知識(shí)背景足以理解的問題，也正好是該器件性能的主要化學(xué)原理，甚至提示應(yīng)試者集中精力解決主要

51、問題，舍棄不必細(xì)究的枝節(jié)，這本身也是一種如何理論聯(lián)系實(shí)際的教育。命題人在組題時(shí)進(jìn)一步幫助應(yīng)試人縷清器件化學(xué)原理的思考程序，分3個(gè)問題要求學(xué)生思考，但每一個(gè)問題都留有需應(yīng)試者通過原有知識(shí)基礎(chǔ)來補(bǔ)充完善的內(nèi)容，以此來考察應(yīng)試者的應(yīng)變能力。第一個(gè)問題的關(guān)鍵是：CO和PdCl2·2H2O誰是氧化劑？當(dāng)然有兩種正好相反的假設(shè)，假設(shè)1，得到C和某種高價(jià)鈀化合物，假設(shè)2，得到CO2和金屬鈀。哪一個(gè)假設(shè)正確？要從第二問得到啟示。顯然，第二問需要應(yīng)試者自己得出結(jié)論的首先是CuCl2·2H2O不可能是還原劑，只可能是氧化劑，因?yàn)樵谒w系里銅的價(jià)態(tài)不能再升高。如果應(yīng)試者沒有這種基本思路，就無助于

52、對(duì)第1問兩種假設(shè)的抉擇。有了這種思路，必然對(duì)“4-1的產(chǎn)物之一”對(duì)準(zhǔn)C和Pd。問：其中哪一個(gè)可以跟CuCl2·2H2O反應(yīng)？中學(xué)課本上討論過碳的氧化，使用的都是強(qiáng)氧化劑，如空氣中的氧氣、濃硫酸、濃硝酸等，而且都需加熱，可見碳不是強(qiáng)還原劑，把它氧化不那么容易，應(yīng)當(dāng)排除，于是“定音”，假設(shè)2是正確的，這是一箭雙雕，既答了第1問，又答了第2問。當(dāng)然，第2問又存在兩種可能，銅被還原得銅（I）呢還是得銅（0）。怎樣判斷？需要第3問來幫助，第3問要求寫出4-2問中產(chǎn)物之一被復(fù)原，自然是指銅（I）或銅（0）的復(fù)原。先不必問氧化劑是誰，應(yīng)試者就清楚，銅（I）比銅（0）易復(fù)原，即容易被氧化。這是不是中

53、學(xué)知識(shí)？筆者認(rèn)為是。由此選擇了銅（I）為第2問的答案，完成第2問的解答。再接著思考第3問：使銅（I）復(fù)原為銅（II）使用了什么試劑？首先要明確，它一定是氧化劑（應(yīng)試者明確嗎？），然后從器件化學(xué)組成中去找，找不到（有人會(huì)認(rèn)為存在2Cu+2H+=2Cu2+H2的反應(yīng)嗎？），于是被逼到“華容道”上去了，只能選擇空氣中的氧氣，別無它路，全題得解。當(dāng)然，解完后應(yīng)回顧器件的整個(gè)化學(xué)組成來討論它們各自的作用，但試題沒有設(shè)問，留給應(yīng)試者自己思索。答案4-1化學(xué)方程式 CO + PdCl2·2H2O = CO2 + Pd + 2HCl + H2O (4分) 寫PdCl2不寫PdCl2·2H2

54、O同時(shí)也配平，給2分。 4-2化學(xué)方程式 Pd + 2CuCl2·2H2O = PdCl2·2H2O + 2CuCl + 2H2O (4分) 寫Pd + CuCl2·2H2O = PdCl2·2H2O + Cu給2分 4-3化學(xué)方程式 4CuCl + 4HCl + 6H2O + O2 = 4CuCl2·2H2O (4分)評(píng)論筆者贊賞命題人第2問答銅（0）也給50%分?jǐn)?shù)的做法。這有利于提高學(xué)生參賽的積極性，考慮不周全，沒有從第3問倒過去想第2問，但單從第2問思考，也不錯(cuò)，所以給50%的分，以資鼓勵(lì)，今后想問題應(yīng)當(dāng)更全面些，解題應(yīng)注意運(yùn)用“上下求索

55、、左右逢源、前后呼應(yīng)”的策略思想才行。寫方程式必須配平才能給分筆者認(rèn)為是恰當(dāng)?shù)?，尤其?duì)一個(gè)不熟悉的方程式，這是檢驗(yàn)方程式是否正確的重要方法。至于結(jié)晶水是否必須寫進(jìn)方程式？可以商量。命題人認(rèn)為必須寫進(jìn)方程式可能是考慮到可以使應(yīng)試人用方程式產(chǎn)物來理解試題給出的器件的所有組成，以加強(qiáng)判斷自己寫的方程式的正確性的信心，反而降低了試題的難度，但應(yīng)試人未必有這種反饋式思維的訓(xùn)練，體會(huì)不到它的作用，反而覺得是個(gè)累贅，不寫結(jié)晶水。答案未對(duì)此做說明，有可能會(huì)造成判分標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一?？疾炜紙?chǎng)發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生第一個(gè)反應(yīng)并未按預(yù)計(jì)的思路解題，以為鈀可以跟CO生成羰基化合物，結(jié)果前兩個(gè)反應(yīng)全做錯(cuò)了。即使在試題上寫明第一個(gè)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，這種錯(cuò)誤也不能避免。這或許就應(yīng)了學(xué)得太多反而不利的說法。12. (97年初賽)第一題 解題思路整個(gè)試題圍繞著A是什么物質(zhì)?？梢园延嘘P(guān)的信息用如下的圖形來綜合： 首先可以把A寫成MX。其中的M是銅是無疑的，因A經(jīng)加熱分解可以得到銅(M=Cu)。X是什么？這是本題的難點(diǎn)。先