氧化還原競賽教（學）案

./氧化─還原反應Oxidation—ReductionReactions一、氧化數(shù)〔OxidationNumber1．氧化數(shù)是一個經(jīng)驗值,是一個人為的概念。2．引入此概念,有以下幾方面的應用：<1>判斷是否發(fā)生氧化──氧化數(shù)升高、氧化反應、還原劑reducingagent<reductant>；氧化數(shù)降低、還原反應、氧化劑oxidizingagent<oxidant>。<2>計算氧化──還原當量<3>配平氧化──還原反應方程式<4>分類化合物,如Fe<Ⅲ>、<Ⅱ>；Cu<Ⅰ>、Cu<Ⅱ>。引入氧化數(shù),可以在不用詳細研究化合物的結構和反應機理的情況下,實現(xiàn)上述四點。3．怎樣確定氧化數(shù)<1>在離子化合物中,元素的氧化數(shù)等于離子的正、負電荷數(shù)。<2>在共價化合物中,元素的氧化數(shù)為兩個原子之間共用電子對的偏移數(shù)。a．在非極性鍵共價分子〔單質中,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．在極性鍵共價分子中,元素的氧化數(shù)等于原子間共用電子對的偏移數(shù),例如：,,,。<3>具體規(guī)定：a．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,例如、、、、等；目前元素的最高氧化數(shù)達到+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)至多達到其主、副族數(shù)。例如：Na2Cr2O12和CrO5中,Cr的氧化數(shù)為+6,因為這些化合物中有〔O的氧化數(shù)為1存在；e．在配合物中,當自由基或原子團作為配體時,其氧化數(shù)均看作1：CH3<1>、C5H5<1>等,當中性分子作為配體時,若配體中的配位原子提供偶數(shù)個電子,如H2O、CO、NH3、C2H4、C6H6等,其氧化數(shù)為零,,因為NO＋與CO是等電子體,所以NO作為配體時,可以看作先給出一個電子到中心體上,然后再提供一對電子占有中心體的空軌道。4．氧化數(shù)與化合價〔化學鍵的區(qū)別<1>它們的含義不同：化合價是原子間相互作用力的表示,反映出形成化學鍵的能力,而氧化數(shù)是人為規(guī)定的,當然還是要服從公認的規(guī)則。例如在有機化合物中C原子都呈4價,而在不同化合物中,碳可以有不同氧化數(shù)：CH4H3COHHCOOHHCHO化合價4444氧化數(shù)42+20<2>所用的數(shù)字圍不同：化合價取整數(shù)〔一般不超過+8或4,如Fe3O4,Fe的化合價為+2,+3。氧化數(shù)可以取零,分數(shù)或整數(shù),如Fe3O4的表觀〔平均氧化數(shù)為+8/3,而實際氧化數(shù)為+2、+3。<3>表示的符號不同：Pauling建議,氧化數(shù)表示為+m、n；化合價：在離子化合物中,用m+、n表示,在共價化合物中,用羅馬字母表示,Fe<Ⅱ>、Fe<Ⅲ>。二、氧化還原反應的特征氧化還原反應：在化學反應中,元素的原子或離子在反應前后氧化值發(fā)生了變化的一類反應。氧化值升高的過程稱為氧化,該物質叫還原劑。氧化值降低的過程稱為還原,該物質叫氧化劑。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：X2、O2、S活潑金屬單質：Na、Mg、Al、Zn、Fe某些非金屬單質：C、H2、S高價金屬離子：Fe3+、Sn4+不活潑金屬離子：Cu2+、Ag+其它：［Ag<NH3>2］+、新制Cu<OH>2低價金屬離子：Fe2+、Sn2+非金屬的陰離子及其化合物：S2-、H2S、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、王水低價含氧化合物：CO、SO2、H2SO3、Na2SO3、Na2S2O3、NaNO2、H2C2O4、含-CHO的有機物：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的有機物四氧化－－－還原反應的一般概念例1．已知6HCl+KClO3＝KCl+3Cl２+3H２O<1>若將H37Cl和K35ClO3反應,生成氯氣的分子量是多少?<2>若將H35Cl和K37ClO3反應,所得氯氣的分子量又為多少?例2．已知單質鐵溶于一定濃度的硝酸溶液中反應的離子方程式為：aFe+bN03-+cH+===dFe2++fFe3+gNO↑+hN2O↑+kH2O〔化學計量數(shù)a-k均為正整數(shù)回答下列問題：根據(jù)反應中氮、氫、氧三種元素的原子個數(shù)守恒,可得c、g、h的關系式〔用一個代數(shù)式表示,下同根據(jù)反應中離子的電荷守恒,可得b、c、d、f的關系式是根據(jù)反應中電子轉移的總數(shù)相等,可得d、f、g、h的關系式若a=12,且鐵和稀硝酸恰好完全反應,則b的取值圍是。C的取值圍是①特征：元素化合價的升降②本質：電子的轉移或電子對的偏移<一>氧化一還原反應電子轉移的表示法①每一個橋用來表示同一種元素反應前后變化情況,跨過"＝"②方向：從反應物指向生成物,元素對應③橋上既標得失又標電子數(shù)

思考單線橋中一定只有一個橋,雙線橋式中一定只有二個橋嗎?

解析如果氧化一還原反應中只有兩種元素或一種元素不同價態(tài)或歧化反應中,上述說法成立.如果情況更復雜,則單橋式可能有2個橋,雙橋式有3個橋,甚至有更多個橋.如：例：請判斷下列表示式的正誤,若錯請加以訂正.〔二>氧化一還原反應的反應規(guī)律1．表現(xiàn)性質規(guī)律：元素處于最高價是只具有氧化性、處于最低價時只具有還原性、處于中間價態(tài)的既具有氧化性又具有還原性。2．性質強弱規(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>氧化產(chǎn)物,還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。3．反應先后規(guī)律：當多種氧化劑、多種還原劑,氧化性越強的氧化劑、還原性越強的還原劑越先反應。4．價態(tài)歸中規(guī)律：同種元素不同的價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應應遵循下列規(guī)則：高價+低價→相同中間價〔可以靠攏5．電子守恒規(guī)律：在任何氧化還原反應中,氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失去電子數(shù)一定相等〔它是氧化還原反應計算的捷徑,也是配平的依據(jù)例．1.已知反應的化學方程式為△aFeCl2+bKNO3+cHCl======dFeCl3+gKCl+fX+eH2O若b=1,d=3,x為生成物<1>x的化學式為該x為反應物<化學式>被<氧化或還原>后的產(chǎn)物；<2>若反應中共生成標況時4．48LX,則反應過程中轉移電子mol；<3>用單線橋式表示該氧化一還原反應中電子轉移的情況.2、某化學反應的反應物和產(chǎn)物如下：KMnO4+KI+H2SO4→MnSO4+I2+KIO3+K2SO4+H2O〔1該反應的氧化劑是_____________________〔2如果該反應方程式中I2和KIO3的系數(shù)都是5①KMnO4的系數(shù)是______________②在下面的化學式上標出電子轉移的方向和數(shù)目KMnO4+KI+H2SO4→〔3如果沒有對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?！踩趸贿€原反應的配平1．原則及順序：①電子得失守恒②離子電荷守恒③原子個數(shù)守恒2．方法和技巧①順配法：先從氧化劑或還原劑開始配平.適用圍：i>分子間的氧化一還原反應；ii>所有元素參與的氧化一還原反應；iii>生成物中某一物質既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物.②逆配法：先以氧化一還原反應產(chǎn)物開始配平適用圍：i>自身氧化一還原反應<含歧化反應>ii>反應物中某一部分被氧化或還原下列幾類反應的配平請注意技巧

Ⅰ：缺項類：①可能缺的項：一般是反應介質,通常是酸、堿或水,它們參與反應,但其中元素化合價不變.②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數(shù)平衡確定.例．配平下列方程式1.MnO4-+H2S－Mn2++S↓2.S+<>△S２－+SO３2-Ⅱ．多變類例．配平下列方程1．P+CuSO4+H2O

H3PO4+Cu3P+H2SO42．As2S3+HNO3+H2O

H3AsO4+H2SO4+NOⅢ．字母類此類配平有一定的抽象性.關鍵在于元素價態(tài)的確定和處理.例：配平Na2Sx+NaClO+NaOH-Na2SO4+NaCl+H2OⅣ．改寫類一般習慣于化學方程式改寫成離子方程式,而且一個離子方程式往往可代表同一類化學方程式.現(xiàn)考慮怎樣改寫成合理的化學方程式.

例1Fe<OH>3+3H+＝Fe3++3H2O其中H+可代表所有的強酸嗎?如改寫成HX與它的反應Fe<OH>3+3HX＝FeX3+3H2O一定合理嗎?例2把MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O改寫成合理的化學方程式.例3Cu2S與一定濃度的HNO3反應,生成Cu<NO3>2、CuSO4、NO2、NO和H2O,當NO2和NO的物質的量為1∶1時,實際參加反應的Cu2S與HNO3的物質的量之比為〔A1∶7B1∶9C1∶5D2∶9方程式配平練習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+SO25.P4S3+HNO3+H2O—H2SO4+H3PO4+NO6.Pb<N3>2+Cr<MnO4>2—Pb3O4+NO+Cr2O3+MnO27.BrCln+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：1.硫代硫酸鈉可作為脫氯劑,已知25.0mL0.100mol·L-1Na2S2O3溶液恰好把224mL〔標準狀況下Cl2完全轉化為Cl－離子,則S2O32－將轉化成〔A．S2－B．SC．SO32－D．SO42－2.在一定條件下,RO3n－和氟氣可發(fā)生如下反應：RO3n-＋F2＋2OH-＝RO4-＋2F-＋H2O。從而可知在RO3n-中,元素R的化合價是〔A.＋4B.＋5C.＋6D.＋73.NaH是—種離子化合物,它跟水反應的方程式為：NaH＋H2O→NaOH＋H2↑,它也能跟液氨、乙醇等發(fā)生類似的反應,并都產(chǎn)生氫氣。下列有關NaH的敘述錯誤的是〔A.跟水反應時,水作氧化劑B.NaH中H-半徑比Li+半徑小C.跟液氨反應時,有NaNH2生成D..跟乙醇反應時,NaH被氧化4.在化學反應中11P＋15CuSO４＋24H２O＝5Cu３P＋6H３PO４＋15H２SO4；1.5molCuSO４能氧化P的物質的量的是〔A.2molB.1/2molC.5molD.0.3mol5.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酸化后反應制得,在以上反應中NaClO3和Na2SO3的物質的量之比為〔A.1︰1B.2︰1C.1︰2D.2︰36、從礦物學資料查得,一定條件下自然界存在如下反應：,下列說確的是A.Cu2S既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物B.5molFeS2發(fā)生反應,有10mol電子轉移C.產(chǎn)物中的離子有一部分是氧化產(chǎn)物D.FeS2只作還原劑7．下列反應中,氧化劑與還原劑物質的量的關系為1∶2的是A．O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2B．2CH3COOH+Ca<ClO>2==2HClO+Ca<CH3COO>2C．I2+2NaClO3==2NaIO3+Cl2D．4HCl+MnO2==MnCl2+Cl2↑+2H2O 8．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：H2O2→H2OIO3－→I2MnO4－→Mn2＋HNO2→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AH2O2BIO3－CMnO4－DHNO29、9已知氧化還原反應：2Cu<IO3>2＋24KI＋12H2SO4＝2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O其中1mol氧化劑在反應中得到電子A、10molB、11molC、12molD、13mol10．三聚氰酸[C3N3<OH>3]可用于消除汽車尾氣中的NO2。其反應原理為：C3N3<OH>33HNCO；8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O下列說確的是A．C3N3<OH>3與HNCO為同一物質B．HNCO是一種很強的氧化劑C．1molNO2在反應中轉移的電子為4molD．反應中NO2是還原劑11．氮化鋁〔AlN,Al和N的相對原子質量分別為27和14廣泛應用于電子、瓷等工業(yè)領域。在一定條件下,AlN可通過反應Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO合成。下列敘述正確的是A．上述反應中,N2是還原劑,Al2O3是氧化劑B．上述反應中,每生成1molAlN需轉移3mol電子C．AlN中氮元素的化合價為＋3D．AlN的摩爾質量為41g12.在一定條件下,NO跟NH3可以發(fā)生反應生成N2和H2O?，F(xiàn)有NO和NH3的混合物1mol,充分反應后所得產(chǎn)物中,若經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到的N2多1.4g?！?寫出反應的化學方程式并標出電子轉移的方向和數(shù)目?！?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。13.KClO3和濃鹽酸在一定溫度下反應會生成綠黃色的易爆物二氧化氯。其變化可個表述為：KClO3+HCl〔濃＝KCl+ClO2↑+Cl2↑+<1>請完成該化學方程式并配平〔未知物化學式和系數(shù)填入框<2>濃鹽酸在反應中顯示出來的性質是_______〔填寫編號,多選倒扣。①只有還原性②還原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性〔3產(chǎn)生0.1molCl2,則轉移的電子的物質的量為_________mol.〔4ClO2具有很強的氧化性。因此,常被用作消毒劑,其消毒的效率〔以單位質量得到的電子數(shù)表示是Cl2的_______倍。14.化合物BrFx與水按物質的量之比3︰5發(fā)生反應,其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質溴和氧氣?！?BrFx中,x＝?！?該反應的化學方程式是：?！?此反應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〔K2S2O8兩種鹽溶液在銀離子催化下可發(fā)生氧化還原反應,生成高錳酸鉀、硫酸鉀和硫酸。〔1請寫出并配平上述反應的化學方程式?！?此反應的還原劑是,它的氧化產(chǎn)物是?！?此反應的離子反應方程式可表示為?！?若該反應所用的硫酸錳改為氯化錳,當它跟過量的過硫酸鉀反應時,除有高錳酸鉀、硫酸鉀、硫酸生成外,其他的生成物還有。16、某一反應體系有反應物和生成物共五種物質：O2、H2CrO4、Cr<OH>3、H2O、H2O2已知該反應中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2→O2〔1該反應中的還原劑是?！?該反應中,發(fā)生還原反應的過程是→。〔3寫出該反應的化學方程式,并標出電子轉移的方向和數(shù)目?！?如反應轉移了0.3mol電子,則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下體積為。17、〔1請將5種物質：N2O、FeSO4、Fe<NO3>3、HNO3和Fe2<SO4>3分別填入下面對應的橫線上,組成一個未配平的化學方程式。________＋________→________＋________＋________＋H2O〔2反應物中發(fā)生氧化反應的物質__________,被還原的元素是_________?！?反應中1mol氧化劑_______〔填"得到"或"失去"________mol電子。〔4請將反應物的化學式及配平后的系數(shù)填入下列相應的位置中：__________＋__________→18.實驗室可由軟錳礦〔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,生成錳酸鉀〔K2MnO4和KCl：用水溶解,濾去殘渣,濾液酸化后得KMnO4。請回答：軟錳礦制備K2MnO4的化學方程式是；〔2K2MnO4制備KMnO4的離子方程式是；〔3若用2.5g軟錳礦〔含MnO280％進行上述實驗,計算KmnO4的理論產(chǎn)量；〔4KmnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4反應生成Mn2+和CO2+〔5上述制得的KmnO4產(chǎn)品0.165g,恰好與0.335g鈍Na2C2O4反應完全,計算該KmnO419、某反應體系中的物質有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。⑴請將Au2O3之外的反應物與生成物分別填如以下空格。⑵反應中,被還原的元素是,還原劑是。⑶將氧化劑與還原劑填入下列空格中,并標出電子轉移的方向和數(shù)目。⑷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反應的產(chǎn)物是H2SO4、NaCl和HCl,則還原劑與氧化劑物質的量之比為。奧賽試題01年第1題〔4分今年5月底6月初,各地報刊紛紛了不要將不同品牌潔污劑混合使用的警告。據(jù)報道,在全國各地發(fā)生了多起混合潔污劑發(fā)生氯氣中毒的事件。根據(jù)你的化學知識作出如下判斷〔這一判斷的正確性有待證明：當事人使用的液態(tài)潔污劑之一必定含氯,最可能的存在形式是和。當另一種具有〔性質的液態(tài)潔污劑與之混合,可能發(fā)生如下反應而產(chǎn)生氯氣：2.<04年初賽>第9題〔6分下圖摘自一篇新近發(fā)表的釩生物化學的論文?；卮鹑缦聠栴}：1．此圖釩化合物的每一次循環(huán)使無機物發(fā)生的凈反應〔的化學方程式是：2．在上面的無機反應中,被氧化的元素是；被還原的元素是。3．次氯酸的生成被認為是自然界的海藻制造C—Cl鍵的原料。請舉一有機反應來說明。4．試分析圖中釩的氧化態(tài)有沒有發(fā)生變化,簡述理由。<99年初賽>第四題〔12分市場上出現(xiàn)過一種一氧化碳檢測器,其外觀像一塑料信用卡,正中有一個直徑不到2cm的小窗口,露出橙紅色固態(tài)物質。若發(fā)現(xiàn)橙紅色轉為黑色而在短時間不復原,表明室一氧化碳濃度超標,有中毒危險。一氧化碳不超標時,橙紅色雖也會變黑卻能很快復原。已知檢測器的化學成分：親水性的硅膠、氯化鈣、固體酸H8[Si<Mo2O7>6]·28H2O、CuCl2·2H2O和PdCl2·2H2O〔注：橙紅色為復合色,不必細究。4-1CO與PdCl2·2H2O的反應方程式為：。4-24-1的產(chǎn)物之一與CuCl2·2H2O反應而復原,化學方程式為：。4-34-2的產(chǎn)物之一復原的反應方程式為：。<97年初賽>第一題次磷酸H3PO2是一種強還原劑,將它加入CuSO4水溶液,加熱到40～50℃,析出一種紅棕色的難溶物A。經(jīng)鑒定：反應后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射線衍射證實A是一種六方晶體,結構類同于纖維鋅礦<ZnS>,組成穩(wěn)定；A的主要化學性質如下：<1>溫度超過60℃,分解成金屬銅和一種氣體；<2>在氯氣中著火；寫出A的化學式。2>寫出A的生成反應方程式。3>寫出A與氯氣反應的化學方程式。4>寫出A與鹽酸反應的化學方程式。13.<97年初賽>第三題用黃銅礦煉銅按反應物和生成物可將總反應可以寫成：CuFeS2+SiO2+O2→Cu+FeSiO3+SO2事實上冶煉反應是分步進行的。<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,并與二氧化硅反應生成礦渣；<3>硫化亞銅與氧氣反應生成氧化亞銅；<4>硫化亞銅與氧化亞銅反應生成銅。寫出上述各個分步反應的化學方程式。<1><2><3><4>給出總反應方程式的系數(shù)。3>據(jù)最新報道,有一種叫Thibacillusferroxidans的細菌在氧氣存在下可以將黃銅礦氧化成硫酸鹽。反應是在酸性溶液中發(fā)生的。試寫出配平的化學方程式。4>最近我國學者發(fā)現(xiàn),以精CuFeS2礦為原料在沸騰爐中和O2<空氣>反應,生成物冷卻后經(jīng)溶解、除鐵、結晶,得到CuSO4·5H2O,成本降低了許多。實驗結果如下：沸騰爐溫度/℃560580600620640660生成物水溶性Cu/%90.1291.2493.5092.3889.9684.23酸溶性Cu/%92.0093.6097.0897.8298.1698.19酸溶性Fe/%8.566.723.462.782.372.28回答如下問題：CuFeS2和O2主要反應的方程式為:實際生產(chǎn)過程的沸騰爐溫度為600～620℃?？刂品磻獪囟鹊姆椒ㄊ牵簻囟雀哂?00～620℃生成物中水溶性Cu<%>下降的原因是：03年第6題〔12分20XX3月日本筑波材料科學國家實驗室一個研究小組發(fā)現(xiàn)首例帶結晶水的晶體在5K下呈現(xiàn)超導性。據(jù)報道,該晶體的化學式為Na0.35CoO2?1.3H2O,具有……-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……層狀結構；在以"CoO2"為最簡式表示的二維結構中,鈷原子和氧原子呈周期性排列,鈷原子被4個氧原子包圍,Co-O鍵等長。6－1鈷原子的平均氧化態(tài)為。<1分；>6－2以代表氧原子,以代表鈷原子,畫出CoO2層的結構,用粗線畫出兩種二維晶胞。可資參考的例是：石墨的二維晶胞是下圖中用粗線圍攏的平行四邊形。分。6－3據(jù)報道,該晶體是以Na0.7CoO2為起始物,先跟溴反應,然后用水洗滌而得到的。寫出起始物和溴的反應方程式08年第2題<5分>化合物X是產(chǎn)量大、應用廣的二元化合物,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。2-1寫出X的分子式和共軛π鍵〔。2-2分別寫出上述用草酸還原和用氯氣氧化生產(chǎn)X的反應方程式。2-3寫出上述X歧化反應的化學方程式。例題1解析一般容易出現(xiàn)的錯誤答案有：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".故分子量應是平均分子量.各種Cl原子的"權重"則由電子得失相等來決定.〔1>Cl２=73.3<2>Cl２=70.7例題2解答：〔1c=4g+10h〔2c-b=2d+3f〔32d+3f=3g+8h〔46<b<1230<c<48例5解析：1．NaOH在該反應僅起堿的作用,其中H并未獲得電子.本反應可看成以下兩反應之總和.<1>KMnO4<2>①8②KMnO4KI<3>該反應式含兩種氧化產(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=1\*ROMANI解1．①電子守恒可得2MnO4-+5H2S－2Mn2++5S②電荷守恒有兩種方式+6H+｜+6OH-<與Mn2+不共存>③原子個數(shù)守恒,最后得2MnO4-+5H2S+6H+＝2Mn2++5S+8H2O2．3S+<>△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-＝ClO３－+5Cl－+3H+是否正確?總結①在酸性介質中的反應,生成物中可以有H+、H2O,但不能有OH-；②在堿性介質中的反應,生成物中無H+；③在近中性條件,反應物中只能出現(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系列于下表：條件反應物中余O反應物中缺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個反應：生成H+：2MnO4-+3Mn2++2H2O＝5MnＯ2+4H+生成OH-：2MnO4-+I-+H2O＝IO３－+2MnO２+2OH-=2\*ROMANII分析上述反應可知,它們有以上特征：①有兩種以上元素價態(tài)改變②存在一種物質其中兩種元素價態(tài)均同時升高或降低.=3\*ROMANIII解：可求出S的平均價態(tài)為,也可求出Sx總價態(tài)為-2價.結果均是S元素共失去<6X-2>e.最終配得方程：Na2Sx+<3X+1>NaClO+2<X-1>NaOH＝XNa２SO４+<3X+1>NaCl+<X-1>H２O=4\*ROMANIV可按C原子自身氧化還原配平:此類問題常是提供某些實驗事實或現(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.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,同時溶液呈現(xiàn)紅色,可使淀粉變藍.寫出合理的方程式.解析根據(jù)現(xiàn)象可推斷出有O2、I2產(chǎn)生,往往不加思索寫出如下轉變式：H2O2+KI+H2SO4I2+O2+K2SO4問題：I-是強還原劑,它被H2O2氧化成單質I2,而O2在此也是氧化產(chǎn)物,誰作的氧化劑呢?錯誤1：+6價S表現(xiàn)氧化性.注意在氧化一還原反應里稀H2SO4只起酸化作用錯誤2：H+表現(xiàn)氧化性,放出的是H2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價的O,即H2O2和I-反應不會放出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.<事實上I2正是H2O2分解反應的一種催化劑.>H2O2+2KI+H2SO4＝I２+2H２O+K２SO４I２2H２O2=========O２+2H２O經(jīng)驗：同時觀察到的現(xiàn)象不一定出于同一反應.=6\*ROMAN例7解：不一定.如HI是一種還原性強酸,與Fe<OH>3發(fā)生氧化還原反應；HF又是一種弱酸,寫離子反應時HF要寫成分子式.故HX合理的只能是HCl和HBr.例8.解析：將它改寫成化學方程式,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以上反應配平均正確,但是必須注意是否有可能發(fā)生別的反應,請看：<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>反應中,HCl、HNO3除了提供酸性外,還分別應作還原劑和氧化劑,故只有<3>是合理的鞏固練習1.Fe3O4+10HNO3===3Fe<NO3>3+NO2+5H2O2.3Cu2S+22HNO3===6Cu<NO3>2+10NO+3H2SO4+8H2O3.Fe3C+22HNO3===3Fe<NO3>3+CO2+13NO2+11H2O4.4FeS2+11O2==2Fe2O3+8SO25.3P4S3+38HNO3+8H2O===9H2SO4+12H3PO4+38NO6.15Pb<N3>2+44Cr<MnO4>2===5Pb3O4+90NO+22Cr2O3+88MnO27.2BrCln+<2n+2H2O+<n+1>SO2===2HBr+2nHCl+<n+1>H2SO48．3Cl2+6OH-===5Cl-+ClO3-+3H2O9．5SO2+2MnO4-+2H2O==5SO42-+2Mn2++4H+10．2S2-+1SO32-+6H+=3S+6H2O11.mnyAx-+mxBn===mnxBy-+nyAm12.4FeSx+<4x+3>O2===2Fe2O3+4xSO213.2KMnO4+5KNO2+3H2SO4=2MnSO4+1K2SO4+5KNO3+3H2O練習答案D、B、B、D、B、C、AD、B、A、C、B12得2e-×6答案：〔16NO+4NH3=5N2+6H2O失3e-×4〔20.3molNO和0.7molNH3,0.2molNH3和0.8molNO13<1>242212H2O<2>②〔30.2〔42.6314〔13〔23BrF3+5H2O===HBrO3+9HF+Br2+O2↑〔3氧化劑BrF3；還原劑H2O、BrF3Ag+Ag+15〔12MnSO4＋5K2S2O8＋8H2O2KMnO4＋4K2SO4＋8H2Ag+Ag+〔2MnSO4KMnO4〔32Mn2＋＋5S2O82－＋8H2O=2MnO4－＋10SO42－＋16H＋〔4鹽酸、氯化鉀16、〔1H2O2〔2H2CrO4 Cr<OH>3〔3EQ2H2\O\AL<CrO4+3H2O2,\S\UP10<↓>,\S\UP18<>,\S\UP9<|>,\S\UP18<6e>>→2Cr<OH>3+2O2↑+2H2O〔43.36L17：〔1FeSO4＋HNO3→Fe<NO3>3＋Fe2<SO4>3＋N2O＋H2O

〔2FeSO4N〔3得到4〔424FeSO4＋30HNO3→18：<1>3MnO2+6KOH+3KClO3====3K2MnO4+KCl+3H2O<2>3MnO42-+4H+=====2MnO4-+MnO2+2H2O<3>2.4g<4>2KMnO4+8H2SO4+5Na2C2O4====K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2+8H2<5>95.8%19．〔本題共8分⑴Au2O3、Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH⑵Na2S2O3⑶⑷1：4奧賽試題答案6.<01年初賽>第1題ClO－和Cl－。〔各1分酸性〔1分ClO－＋Cl—＋2H+＝Cl2＋H2O?！?分〔注：不寫離子方程式或不配平不得分。2.<04年初賽>第9題1．H2O2＋Cl－＋H＋＝H2O＋HOCl〔1分2．氯氧〔共1分3．H2C＝CH2＋HOCl＝HOH2C—CH2Cl〔舉其他含4．沒有變化。理由：〔1過氧化氫把過氧團轉移到釩原子上形成釩與過氧團配合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,過氧團變成次氯酸的反應也沒有涉及釩的氧化態(tài)的變化,結論：在整個循環(huán)過程中釩的氧化態(tài)不變?！?分11.<99年初賽>第四題[解題思路]競賽是科學普及的一部分,要通過競賽宣傳化學在經(jīng)濟發(fā)展人類進步人民健康質量、生活質量及環(huán)境質量改善中的作用,以促進中學生關心發(fā)生在世界上和周圍的新事物,激勵他們?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組成很復雜,命題人從中挑選了學生的知識背景足以理解的問題,也正好是該器件性能的主要化學原理,甚至提示應試者集中精力解決主要問題,舍棄不必細究的枝節(jié),這本身也是一種如何理論聯(lián)系實際的教育。命題人在組題時進一步幫助應試人縷清器件化學原理的思考程序,分3個問題要求學生思考,但每一個問題都留有需應試者通過原有知識基礎來補充完善的容,以此來考察應試者的應變能力。第一個問題的關鍵是：CO和PdCl2·2H2O誰是氧化劑？當然有兩種正好相反的假設,假設1,得到C和某種高價鈀化合物,假設2,得到CO2和金屬鈀。哪一個假設正確？要從第二問得到啟示。顯然,第二問需要應試者自己得出結論的首先是CuCl2·2H2O不可能是還原劑,只可能是氧化劑,因為在水體系里銅的價態(tài)不能再升高。如果應試者沒有這種基本思路,就無助于對第1問兩種假設的抉擇。有了這種思路,必然對"4-1的產(chǎn)物之一"對準C和Pd。問：其中哪一個可以跟CuCl2·2H2O反應？中學課本上討論過碳的氧化,使用的都是強氧化劑,如空氣中的氧氣、濃硫酸、濃硝酸等,而且都需加熱,可見碳不是強還原劑,把它氧化不那么容易,應當排除,于是"定音",假設2是正確的,這是一箭雙雕,既答了第1問,又答了第2問。當然,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)物之一被復原,自然是指銅〔I或銅〔0的復原。先不必問氧化劑是誰,應試者就清楚,銅〔I比銅〔0易復原,即容易被氧化。這是不是中學知識？筆者認為是。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復原為銅〔II使用了什么試劑？首先要明確,它一定是氧化劑〔應試者明確嗎？,然后從器件化學組成中去找,找不到〔有人會認為存在2Cu++2H+=2Cu2++H2的反應嗎？,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。當然,解完后應回顧器件的整個化學組成來討論它們各自的作用,但試題沒有設問,留給應試者自己思索。[答案]4-1化學方程式CO+PdCl2·2H2O=CO2+Pd+2HCl+H2O<4分>寫PdCl2不寫PdCl2·2H2O同時也配平,給2分。4-2化學方程式Pd+2CuCl2·2H2O=PdCl2·2H2O+2CuCl+2H2O<4分>寫Pd+CuCl2·2H2O=PdCl2·2H2O+Cu給2分4-3化學方程式4CuCl+4HCl+6H2O+O2=4CuCl2·2H2O<4分>[評論]筆者贊賞命題人第2問答銅〔0也給50%分數(shù)的做法。這有利于提高學生參賽的積極性,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,所以給50%的分,以資鼓勵,今后想問題應當更全面些,解題應注意運用"上下求索、左右逢源、前后呼應"的策略思想才行。寫方程式必須配平才能給分筆者認為是恰當?shù)?尤其對一個不熟悉的方程式,這是檢驗方程式是否正確的重要方法。至于結晶水是否必須寫進方程式？可以商量。命題人認為必須寫進方程式可能是考慮到可以使應試人用方程式產(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,但應試人未必有這種反饋式思維的訓練,體會不到它的作用,反而覺得是個累贅,不寫結晶水。答案未對此做說明,有可能會造成判分標準不統(tǒng)一?？疾炜紙霭l(fā)現(xiàn),許多學生第一個反應并未按預計的思路解題,以為鈀可以跟CO生成羰基化合物,結果前兩個反應全做錯了。即使在試題上寫明第一個反應是氧化還原反應,這種錯誤也不能避免。這或許就應了學得太多反而不利的說法。12.<97年初賽>第一題[解題思路]整個試題圍繞著A是什么物質?？梢园延嘘P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。先根據(jù)MX具有ZnS的結構,是M：X=1：1的組成,A只可能是CuS,CuP,CuO和CuH等等,顯然,只有CuH才是與其他信息對應的,若是CuS或CuO,生成反應中就找不到被強還原劑<NaH2PO2>還原的元素,若是CuP,與銅和磷的化合價矛盾<按化合價,應是Cu3P或者Cu3P2,均不是ZnS的組成>,所以A是CuH。如果選手以為A是Cu、Cu2O、CuH2PO3、Cu3P、Cu3P2、CuH2P、CuHP等等物質,與A的晶體結構屬ZnS型<1：1的MX>矛盾,更無后面所述的幾種化學性質,不可取。解決了A是什么<本題的關鍵>,其余的問題引刃而解。[解]CuH<4分>4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH+3H3PO4+4H2SO4<2分>[分析]題面已經(jīng)告訴反應在水溶液里進行,配平時加水應在情理之中,題面已經(jīng)告訴得到磷酸和硫酸,因此得到其他別的產(chǎn)物不得分；不配平也不得分,后面的反應式也要配平,不配平不得分。2CuH+3Cl2=2CuCl2+2HCl<2分>[分析]把CuCl2寫成CuCl不給分,因銅與氯氣反應得到氯化銅屬于中學化學知識點。CuH+HCl=CuCl+H2<2分>[分析]單單寫成CuCl2不給分,但如果寫成CuCl2+Cu可以考慮給一半分,因這種錯誤不屬于中學的知識點?；驅懗蒀uH+2HCl=HCuCl2+H2或者CuH+3HCl=H2CuCl3+H2也得分。因各小題明顯相關,答不出CuH則后面各小題均無分,因此后幾小題分值較低。[評論]本題涉及的化學概念有氧化還原反應的本質、化合價、化合物的基本類型等。本題涉及的A=CuH在中學教學容中根本沒有<大學化學里也沒有>,完全是新的,但試題本身的信息迫使學生認可它的若干基本性質。中學化學里有NaH的知識點,因此,不能認為負氫離子是新知識,問題是負氫離子的性質中學化學并沒有,但試題給了足夠的信息：在高溫下發(fā)生分解<自身氧化還原反應>；負氫離子是強還原劑<與氯氣反應,當然CuH中的Cu+同時也被氧化>；與正氫離子反應放出氫氣。本題的思路中的科學假設與科學論證是科學思維的最基本形式；本題較好地考察了競賽學生思維的嚴密性、敏捷性、深刻性、廣闊性和創(chuàng)造性；既考察發(fā)散,又考察收斂；既需要邏輯思維,又需要高度的想象：解題本身就是一種創(chuàng)新思維?？紤]到學生可能沒有關于一價銅的性質的具體化學知識,在給分的設計中,應答超過中學化學知識水平的,或者答錯的,也給分,這種嘗試不知大家是否認可?？上?據(jù)考察某省市的實際應答結果,絕大多數(shù)學生得不出A是什么,本題得零分,尤其是那些其他題做得較好的可以被選入冬令營的學生得零分。這個結果出乎命題人的預料,也出乎許多預先看過本題的中學老師和中學教研員的預料。這是怎么回事？仔細查閱學生的應答,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學生以為A是銅的磷化物,而且多數(shù)認為是Cu3P2或者Cu3P！這顯然不符合試題給出的信息。老師們認為,其可能原因是<1>應試學生不理解A的晶體結構類同于ZnS意味著什么；<2>缺乏加熱溫度的半定量概念。題面給出A的分解溫度是很低的,學生意識不到。<3>某次高考題里出現(xiàn)過磷化銅,學生就拿來套。這是不是"題海"副作用？學生習慣于用頭腦中已知的知識作為套路來解決未知的問題,并不善于用大量信息來得出新的知識。這反映了我國基礎教育中的一個大問題：不講知識是如何形成的,不著重訓練綜合實際獲得的知識信息來得出新的知識。這樣下去,我們的學生的創(chuàng)造性思維從何而來？創(chuàng)造性主要來自于歸納而不出自演繹。我們認為,為了培養(yǎng)出具有創(chuàng)造性的人才,應當在中學的科學課程里加強綜合、歸納、創(chuàng)新的訓練。附帶可以指出,此題的應答差,花費了參賽學生大量的時間,大大影響了學生的心理承受力,致使他們不能正確地答出后面的試題,這也是命題人始料不及的。這為今后命題提供了一個經(jīng)驗教訓。13.<97年初賽>第三題[解題思路與試題分析<1>]本題由三個相互獨立的問題組成,可以認為是三個題,占總分的較大比例,但由于都是有關黃銅礦的利用問題,因而被編在一起,而且多少相互之間可以起到"條件不同反應不同"的關聯(lián)作用。與前兩題相比,本題的第一部分比較簡單,好像是命題人考慮著對前面的試題可能解答得不好的學生起一點安撫鼓勵作用。寫四個分步反應的方程式的考核點只是把題面的表述轉換成化學方程式,但題面并沒有指出生成物中的硫的形態(tài)。根據(jù)中學化學知識,可以想見它是SO2,大多數(shù)學生應該不會寫錯。其中第四個反應就是所謂"冰銅"反應,比較特殊,但試題已經(jīng)告訴大家反應產(chǎn)物的含銅物質應該只有一種,即金屬銅,這就降低了難度,可見應答時永遠不應離開試題提供的知識背景。[解<1>]2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2<1分><寫S、SO3不寫SO2不得分>FeS+O2=FeO+SO2<1分><寫S、SO3不寫SO2不得分>FeO+SiO2=FeSiO3<1分><寫其他產(chǎn)物不得分>2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2<1分><寫S、SO3不寫SO2不得分>Cu2S+2Cu2O=6Cu+SO2<1分><寫S、SO3不寫SO2不得分>2>2CuFeS2+2SiO2+5O2=2Cu+2FeSiO3+4SO2