新高考化學(xué)魯科版一輪學(xué)案第2章第4節(jié)氧化劑和還原劑

第4節(jié)氧化劑和還原劑[課標(biāo)解讀]1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。2.了解常見的氧化還原反應(yīng)。根據(jù)化學(xué)式判斷元素化合價(jià)。3.掌握常見氧化還原反應(yīng)的配平和相關(guān)計(jì)算。4.能正確書寫氧化還原化學(xué)方程式和離子方程式。氧化還原反應(yīng)的概念與本質(zhì)知識(shí)梳理1．氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念(1)本質(zhì)和特征(2)相關(guān)概念及其關(guān)系(3)常見的氧化劑和還原劑①常見氧化劑常見氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價(jià)態(tài)元素的化合物等。如：②常見還原劑常見還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價(jià)態(tài)元素的化合物、低價(jià)金屬陽離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。如：③元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既有氧化性，又有還原性元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物Fe2＋Fe3＋FeSOeq\o\al(2－,3)(H2SO3/SO2)SOeq\o\al(2－,4)SH2O2O2H2O其中Fe2＋、SOeq\o\al(2－,3)(H2SO3/SO2)主要表現(xiàn)還原性，H2O2主要表現(xiàn)氧化性。2．氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系圖示[辨易錯(cuò)](1)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。()(2)金屬陽離子一定只具有氧化性。()(3)氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時(shí)，一定有另一種元素被還原。()(4)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素可能被氧化也可能被還原。()(5)H2O2是一種綠色氧化劑，只有氧化性沒有還原性。()(6)在Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O反應(yīng)中，1molCl2反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mole－。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×3．兩種電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法：標(biāo)變價(jià)→畫箭頭→標(biāo)得失→定數(shù)目。示例：C與濃硫酸反應(yīng)：(2)單線橋法：箭頭由失電子原子指向得電子原子，線橋上只標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目，不標(biāo)“得到”“失去”字樣。=氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物示例：Cu與濃硝酸反應(yīng)：[深思考]對(duì)于MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up9(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O的反應(yīng)(1)用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(2)在反應(yīng)中，HCl表現(xiàn)的性質(zhì)有哪些？(3)反應(yīng)過程中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為多少？(4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，生成3.36LCl2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為多少(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)?[答案](1)(2)還原性和酸性(3)1∶2(4)0.3NA知識(shí)應(yīng)用氧化還原反應(yīng)在日常生活中應(yīng)用廣泛。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)可以用于判斷司機(jī)是否飲酒，其反應(yīng)原理為K2Cr2O7＋3C2H5OH＋4H2SO4=3CH3CHO＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋7H2O，生成的硫酸鉻為綠色。(1)在此應(yīng)用中K2Cr2O7表現(xiàn)的性質(zhì)是________，發(fā)生________反應(yīng)。(2)氧化產(chǎn)物是________，還原產(chǎn)物是________。(3)此反應(yīng)H2SO4表現(xiàn)的性質(zhì)是________。(4)用單線橋表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。[答案](1)氧化性還原(2)CH3CHOCr2(SO4)3(3)酸性(4)＋4H2SO4=3CH3CHO＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋7H2O命題點(diǎn)1氧化還原反應(yīng)的概念及其本質(zhì)1．下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應(yīng)的是()選項(xiàng)物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀鹽酸CCl2(HCl)H2O、濃硫酸DNO(NO2)H2O、無水CaCl2B[A項(xiàng)，F(xiàn)e粉將溶液中的Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe2＋，涉及氧化還原反應(yīng)；B項(xiàng)，Mg2＋與NaOH溶液反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀，多余的NaOH用稀鹽酸中和，兩個(gè)反應(yīng)均不涉及氧化還原反應(yīng)；C項(xiàng)，Cl2能溶于水并與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)，不能用水除去Cl2中的HCl；D項(xiàng)，NO2與水反應(yīng)生成HNO3和NO，涉及氧化還原反應(yīng)。]2．在燒堿溶液中Fe(OH)3和NaClO可發(fā)生如下反應(yīng)：2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3X＋5H2O，下列有關(guān)說法正確的是()A．反應(yīng)中Fe(OH)3被氧化，發(fā)生還原反應(yīng)B．X為NaCl，為還原產(chǎn)物C．Na2FeO4中Fe元素的化合價(jià)為＋6，Na2FeO4的氧化性強(qiáng)于NaClOD．當(dāng)有0.2molFe(OH)3參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為1.204×1023B[反應(yīng)中Fe(OH)3被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；X為NaCl，NaClO得電子被還原，NaCl為還原產(chǎn)物，B正確；由題給反應(yīng)可知，Na2FeO4的氧化性弱于NaClO，C錯(cuò)誤；鐵元素的化合價(jià)由＋3變?yōu)椋?，當(dāng)有0.2molFe(OH)3參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目為3.612×1023，D錯(cuò)誤。]3．元素鉻(Cr)的幾種化合物存在下列轉(zhuǎn)化關(guān)系：已知：2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O。下列判斷不正確的是()A．上述①③轉(zhuǎn)化為非氧化還原反應(yīng)B．反應(yīng)②中KCrO2作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)C．反應(yīng)②中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2D．反應(yīng)①的離子方程式為Cr2O3＋2OH－=2CrOeq\o\al(－,2)＋H2OB[反應(yīng)②中H2O2化合價(jià)降低，作氧化劑，KCrO2作還原劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤。](1)氧化還原反應(yīng)的概念及聯(lián)系(2)轉(zhuǎn)移電子的計(jì)算思路明確元素的變價(jià)→找出所有氧化劑或還原劑的物質(zhì)的量eq\o(→,\s\up9(根據(jù)變價(jià)數(shù)))所有氧化劑或還原劑得或失的電子數(shù)→確定轉(zhuǎn)移電子數(shù)[n(e－)＝n(氧化劑)或n(還原劑)×N(變價(jià)原子數(shù))×ΔN(化合價(jià)變化數(shù))]。命題點(diǎn)2電子轉(zhuǎn)移的表示方法4．雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(1)3Cl2＋6KOHeq\o(=,\s\up9(△))5KCl＋KClO3＋3H2O(2)FeS2＋8HNO3=Fe(NO3)3＋2H2SO4＋5NO↑＋2H2O(3)3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF[答案](1)(2)(3)5．單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(1)CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑(2)H2S＋4O2F2=SF6＋2HF＋4O(3)3ClO－＋2Fe3＋＋10OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O[答案](1)元素的化合價(jià)計(jì)算其基本方法為先標(biāo)出熟悉元素的化合價(jià)，再根據(jù)化合物中正、負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價(jià)。(2)熟記陌生物質(zhì)中的化合價(jià)CuFeS2：Cu＋2Fe＋2S－2；FeS2：S－1；K2FeO4：Fe＋6；Li2NH、LiNH2、AlN：N－3；Na2S2O3：S＋2；MnOeq\o\al(＋,2)：Mn＋5；Na2S2O5：S＋4；C2Oeq\o\al(2－,4)：C＋3；HCN：C＋2N－3；CuH：Cu＋1H－1；OF2：O＋2；CrO5()：Cr＋6；FeOeq\o\al(n－,4)：Fe＋(8－n)；Si3N4：Si＋4N－3；CaO2：O－1。氧化還原反應(yīng)的重要規(guī)律及應(yīng)用一、價(jià)態(tài)規(guī)律與強(qiáng)弱規(guī)律知識(shí)梳理1．價(jià)態(tài)規(guī)律(1)價(jià)態(tài)歸中規(guī)律含有不同價(jià)態(tài)的同種元素物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，該元素的價(jià)態(tài)變化一定遵循“高價(jià)＋低價(jià)→中間價(jià)”，即“價(jià)態(tài)相鄰能共存，價(jià)態(tài)相間能歸中，歸中價(jià)態(tài)不交叉，價(jià)升價(jià)降只靠攏。”如：(2)歧化反應(yīng)規(guī)律同一元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)時(shí)，該元素的價(jià)態(tài)變化一定遵循“中間價(jià)態(tài)→高價(jià)態(tài)＋低價(jià)態(tài)”，不會(huì)出現(xiàn)“一邊倒”的現(xiàn)象，即反應(yīng)產(chǎn)物中該元素的價(jià)態(tài)不能都比反應(yīng)物中該元素價(jià)態(tài)高，或都比反應(yīng)物中該元素價(jià)態(tài)低。(3)同種元素相鄰價(jià)態(tài)不反應(yīng)，如SO2和濃硫酸不反應(yīng)，可用濃硫酸干燥SO2氣體。2．強(qiáng)弱規(guī)律(1)依據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷氧化劑＋還原劑=還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物(填“>”或“<”，下同)；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物。(2)依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度判斷反應(yīng)條件(如是否加熱、有無催化劑和反應(yīng)物濃度大小等)要求越低，反應(yīng)越劇烈，物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)。(3)依據(jù)產(chǎn)物中元素價(jià)態(tài)的高低來判斷①相同條件下，不同氧化劑作用于同一種還原劑，氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)高的其氧化性強(qiáng)。例如：②相同條件下，不同還原劑作用于同一種氧化劑，還原產(chǎn)物價(jià)態(tài)低的其還原性強(qiáng)。例如：(4)強(qiáng)弱影響因素①濃度：同一種物質(zhì)濃度越大，氧化性(或還原性)越強(qiáng)。如氧化性：濃硫酸＞稀硫酸，濃硝酸＞稀硝酸；還原性：濃鹽酸＞稀鹽酸。②溫度：同一種物質(zhì)，溫度越高其氧化性越強(qiáng)。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強(qiáng)。③酸堿性：同一種物質(zhì)，所處環(huán)境酸(堿)性越強(qiáng)其氧化性(還原性)越強(qiáng)。如NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。[辨易錯(cuò)](1)在反應(yīng)中Na失去一個(gè)電子而Al失去三個(gè)電子，故Na的還原性比Al的弱。()(2)Fe比Cu的還原性強(qiáng)，故Fe3＋的氧化性比Cu2＋的弱。()(3)Cu與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)分別生成NO2和NO，故濃硝酸的氧化性比稀硝酸弱。()(4)Fe3＋與I－反應(yīng)生成Fe2＋和I2，說明氧化性Fe3＋>I2。()[答案](1)×(2)×(3)×(4)√命題點(diǎn)1價(jià)態(tài)規(guī)律及應(yīng)用1．氯氣跟氫氧化鉀溶液在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng)：Cl2＋KOH→KX＋KY(未配平)，KX在一定條件下能自身反應(yīng)：KX→KY＋KZ(未配平，KY與KZ關(guān)系比為1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的鉀鹽，由以上條件推知在KX中氯的化合價(jià)是()A．＋1 B．＋3C．＋5 D．＋7C[根據(jù)題意，可知KY為KCl，根據(jù)KX→KY＋KZ中KY與KZ的關(guān)系比為1∶3，可知KX為KClO3。]2．L、M、R、P、Q分別代表五種含不同化合價(jià)的氮元素的物質(zhì)。A、B分別代表兩種含不同化合價(jià)的氯元素的物質(zhì)(每種物質(zhì)中氮或氯元素的化合價(jià)只有一種)。又知物質(zhì)M中的氮元素化合價(jià)要比物質(zhì)Q中氮元素的化合價(jià)低。在一定條件下，它們會(huì)發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化(關(guān)系式未配平)：①P＋A→Q＋B②L＋O2→M＋H2O③L＋M→R＋H2O④B＋H2O→A＋O2(1)若五種含氮元素的物質(zhì)中，有一種是硝酸，則硝酸是________，理由是___________________________________________________________________。(2)反應(yīng)②必須在催化劑(鉑、氧化鐵等)作用下，加熱到一定溫度時(shí)方能發(fā)生，此反應(yīng)在化工生產(chǎn)上有重要用途，據(jù)此推斷在同溫同壓下，若物質(zhì)R密度比空氣的密度小，則R的化學(xué)式為________。(3)某同學(xué)寫出下面三個(gè)含氮的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系式：Ⅰ.M＋P→N2O3＋H2OⅡ.N2O4＋H2O→P＋QⅢ.M＋L→Q＋H2O其中一定不可能實(shí)現(xiàn)的是________，理由是_______________________________________________________________________________________________。[答案](1)PP中氮元素的化合價(jià)最高(2)N2(3)Ⅲ根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，M、L這兩種物質(zhì)反應(yīng)，不可能生成氮元素價(jià)態(tài)比M、L都高的物質(zhì)利用價(jià)態(tài)規(guī)律分析的兩個(gè)關(guān)鍵(1)任何氧化還原反應(yīng)一定有化合價(jià)的升高同時(shí)也有化合價(jià)的降低。(2)任何氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降數(shù)目相等。命題點(diǎn)2強(qiáng)弱規(guī)律及其應(yīng)用3．濃硫酸分別與三種鈉鹽反應(yīng)，如圖所示。下列分析正確的是()A．對(duì)比①和②可以說明還原性：Br－>Cl－B．①和③相比可說明氧化性：Br2>SO2C．②中試管口白霧是HCl遇水蒸氣所致，說明酸性：H2SO4>HClD．③中濃硫酸被還原成SO2A[①出現(xiàn)紅棕色氣體，說明有Br2蒸氣生成(反應(yīng)放熱)，Br－被濃硫酸氧化，②出現(xiàn)白霧，說明生成的HCl遇到空氣中的水蒸氣形成鹽酸小液滴，Cl－沒有被濃硫酸氧化，因此，對(duì)比①和②可以說明還原性Br－>Cl－，故A正確；③中的氣體SO2是H2SO3分解產(chǎn)生的，利用了強(qiáng)酸制弱酸的原理，與氧化性無關(guān)，故B、D錯(cuò)誤；②中生成HCl利用了高沸點(diǎn)酸制備低沸點(diǎn)酸的原理，與酸性強(qiáng)弱無關(guān)，故C錯(cuò)誤。]4．在常溫下發(fā)生下列反應(yīng)：①16H＋＋10Z－＋2XOeq\o\al(－,4)=2X2＋＋5Z2＋8H2O②2A2＋＋B2=2A3＋＋2B－③2B－＋Z2=B2＋2Z－根據(jù)上述反應(yīng)，判斷下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是()A．溶液中可能發(fā)生反應(yīng)：Z2＋2A2＋=2A3＋＋2Z－B．Z2在①③反應(yīng)中作還原劑C．氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閄Oeq\o\al(－,4)>Z2>B2>A3＋D．X2＋是XOeq\o\al(－,4)的還原產(chǎn)物B[由反應(yīng)①可知氧化性：XOeq\o\al(－,4)>Z2，由反應(yīng)②可知氧化性：B2>A3＋，由反應(yīng)③可知氧化性：Z2>B2，綜上氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)閄Oeq\o\al(－,4)>Z2>B2>A3＋，結(jié)合選項(xiàng)分析可知B不正確，Z2在①中是氧化產(chǎn)物，在③中作氧化劑。]命題點(diǎn)3氧化性與還原性的實(shí)驗(yàn)探究5．(2020·湖南衡陽四中月考)某興趣小組探究SO2氣體的還原性，裝置如圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是()ABCA．A裝置中FeCl3溶液逐漸變?yōu)闇\綠色，可以說明SO2有還原性B．B裝置中溶液藍(lán)色退去，說明還原性：SO2>I－C．若探究SO2的氧化性，可以用氫硫酸代替A中的FeCl3溶液D．A中反應(yīng)的離子方程式為Fe3＋＋SO2＋2H2O=Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋D[D項(xiàng)中的離子方程式中電荷不守恒，D錯(cuò)誤。]6．某小組同學(xué)探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性強(qiáng)弱，設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)(夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗(yàn))。(1)打開活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至過量，燒瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)闊o色，該反應(yīng)的離子方程式為________________________________，得出的結(jié)論是H2SO3的氧化性比Br2的氧化性________(填“強(qiáng)”或“弱”)。(2)再打開活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，剛開始溶液顏色無明顯變化，繼續(xù)滴加，溶液變?yōu)槌赛S色，變橙黃色反應(yīng)的離子方程式為_____________，得出的結(jié)論是H2O2的氧化性比Br2的氧化性________(填“強(qiáng)”或“弱”)。[解析](1)打開活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至過量，燒瓶內(nèi)溶液顏色變?yōu)闊o色，說明溴與亞硫酸發(fā)生反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，反應(yīng)的離子方程式為H2SO3＋Br2＋H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－，說明亞硫酸的氧化性比Br2的弱；(2)再打開活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，剛開始溶液顏色無明顯變化，繼續(xù)滴加，溶液變?yōu)槌赛S色，溴離子被氧化成溴單質(zhì)，變橙黃色反應(yīng)的離子方程式為2H＋＋2Br－＋H2O2=Br2＋2H2O，說明H2O2的氧化性比Br2的氧化性強(qiáng)。[答案](1)H2SO3＋Br2＋H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－弱(2)2H＋＋2Br－＋H2O2=Br2＋2H2O強(qiáng)二、守恒規(guī)律與先后規(guī)律知識(shí)梳理1．電子守恒規(guī)律電子守恒規(guī)律是任何氧化還原反應(yīng)的定量要求，即氧化劑得電子總數(shù)＝還原劑失電子總數(shù)。2．反應(yīng)先后規(guī)律(1)同時(shí)含有幾種還原劑時(shí)eq\o(→,\s\up9(加入氧化劑))將按照還原性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2時(shí)，因?yàn)檫€原性Fe2＋>Br－，所以Cl2先與Fe2＋反應(yīng)。(2)同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí)eq\o(→,\s\up9(加入還原劑))將按照氧化性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。如：在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入鐵粉，因?yàn)檠趸訤e3＋>Cu2＋>H＋，所以鐵粉先與Fe3＋反應(yīng)，然后依次與Cu2＋、H＋反應(yīng)。[深思考]已知還原性：I－>Fe2＋>Br－。向含0.1molFeI2和0.1molNaBr的混合液中通入一定量的Cl2，寫出下列情況的離子方程式。(1)若Cl2為0.1mol時(shí)_____________________________________________。(2)若Cl2為0.2mol時(shí)_______________________________________________________________________________________________________________。[答案](1)2I－＋Cl2=I2＋2Cl－(2)4I－＋2Fe2＋＋2Br－＋4Cl2=2I2＋2Fe3＋＋Br2＋8Cl－命題點(diǎn)1電子守恒在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用[典例導(dǎo)航]Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值為________。[思路點(diǎn)撥]列式：16×(1＋1)＝x×eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(6－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(2,x)))))，故x＝5。[答案]5“電子守恒法”計(jì)算的一般思維模板1．0.1mol金屬錫完全溶于100mL12mol·L－1HNO3溶液中放出0.4molNO2，反應(yīng)后溶液中c(H＋)為8mol·L－1(溶液體積變化忽略不計(jì))。由此推斷氧化產(chǎn)物可能是()A．Sn(NO3)2 B．SnO2·4H2OC．Sn(NO3)4 D．Sn(NO3)2和Sn(NO3)4B[由反應(yīng)后溶液中的c(H＋)＝8mol·L－1，可知HNO3有剩余，反應(yīng)的HNO3為0.1L×12mol·L－1－0.1L×8mol·L－1＝0.4mol，設(shè)金屬錫被氧化后的化合價(jià)為x，由得失電子守恒可知，0.1mol×(x－0)＝0.4mol×(5－4)，解得x＝4，即氧化產(chǎn)物中錫元素的化合價(jià)為＋4，由于溶液中c(H＋)＝8mol·L－1，根據(jù)氮元素守恒可知c(NOeq\o\al(－,3))＝(1.2mol－0.4mol)÷0.1L＝8mol·L－1，此時(shí)溶液呈電中性，說明溶液中不存在Sn(NO3)4，故氧化產(chǎn)物為SnO2·4H2O。]2．(1)欲使3mol的VO2＋變?yōu)閂Oeq\o\al(＋,2)，則需要氧化劑KClO3至少為_______mol。(2)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為______(計(jì)算結(jié)果保留兩位小數(shù))。[解析](1)使3mol的VO2＋變?yōu)閂Oeq\o\al(＋,2)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol×(5－4)＝3mol；氧化劑KClO3被還原為KCl，氯元素由＋5價(jià)降低到－1價(jià)，根據(jù)電子守恒可知，需要KClO3的物質(zhì)的量至少為eq\f(3mol,6)＝0.5mol。(2)eq\f(1,90.5)×4×eq\f(1,2)×71g≈1.57g。[答案](1)0.5(2)1.57g命題點(diǎn)2反應(yīng)先后規(guī)律及應(yīng)用3．往含F(xiàn)e3＋、H＋、NOeq\o\al(－,3)的混合液中加入少量SOeq\o\al(2－,3)，充分反應(yīng)后，下列表示該反應(yīng)的離子方程式正確的是()A．2Fe3＋＋SOeq\o\al(2－,3)＋H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋B．2H＋＋SOeq\o\al(2－,3)=H2O＋SO2↑C．2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋3SOeq\o\al(2－,3)=3SOeq\o\al(2－,4)＋2NO↑＋H2OD．2Fe3＋＋3SOeq\o\al(2－,3)＋3H2O=2Fe(OH)3↓＋3SO2↑C[氧化性：NOeq\o\al(－,3)(H＋)>Fe3＋，SOeq\o\al(2－,3)先還原NOeq\o\al(－,3)(H＋)，再還原Fe3＋，C項(xiàng)正確。]4．已知：還原性HSOeq\o\al(－,3)>I－，氧化性IOeq\o\al(－,3)>I2，在含3molNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示。下列說法不正確的是()A．0～a間發(fā)生反應(yīng)：3HSOeq\o\al(－,3)＋I(xiàn)Oeq\o\al(－,3)=3SOeq\o\al(2－,4)＋I(xiàn)－＋3H＋B．a(chǎn)～b間共消耗NaHSO3的物質(zhì)的量為1.8molC．b～c間發(fā)生的反應(yīng)中I2僅是氧化產(chǎn)物D．當(dāng)溶液中I－與I2的物質(zhì)的量之比為5∶2時(shí)，加入的KIO3為1.08molC[還原性HSOeq\o\al(－,3)>I－，所以首先發(fā)生的反應(yīng)為IOeq\o\al(－,3)＋3HSOeq\o\al(－,3)=I－＋3SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋，繼續(xù)加入KIO3，氧化性IOeq\o\al(－,3)>I2，所以IOeq\o\al(－,3)可以結(jié)合H＋氧化I－生成I2，反應(yīng)為IOeq\o\al(－,3)＋6H＋＋5I－=3H2O＋3I2，根據(jù)發(fā)生的反應(yīng)來判斷各個(gè)點(diǎn)的產(chǎn)物。]命題點(diǎn)3情境創(chuàng)新題5．亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效的漂白劑和氧化劑，可用于各種纖維和某些食品的漂白。制備亞氯酸鈉的流程如下：下列說法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)①中，參加反應(yīng)的NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2∶1B．若反應(yīng)①通過原電池來實(shí)現(xiàn)，則ClO2是正極產(chǎn)物C．反應(yīng)②中的H2O2可用NaClO4代替D．反應(yīng)②中，ClO2的氧化性大于H2O2C[根據(jù)題中流程圖可知反應(yīng)①中Naeq\o(Cl,\s\up9(＋5))O3→eq\o(Cl,\s\up9(＋4))O2，NaClO3是氧化劑，eq\o(S,\s\up9(＋4))O2→NaHeq\o(S,\s\up9(＋6))O4，SO2是還原劑，其反應(yīng)為2NaClO3＋SO2＋H2SO4=2NaHSO4＋2ClO2，故NaClO3和SO2的物質(zhì)的量之比為2∶1，A正確；反應(yīng)①中ClO2是還原產(chǎn)物，原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以ClO2是正極產(chǎn)物，B正確；反應(yīng)②中，eq\o(Cl,\s\up9(＋4))O2→Naeq\o(Cl,\s\up9(＋3))O2，氯元素的化合價(jià)降低，作氧化劑，H2O2只能作還原劑，故不能用氧化性的NaClO4代替H2O2，C錯(cuò)誤；由C項(xiàng)分析可知，ClO2作氧化劑，H2O2作還原劑，可以推出ClO2的氧化性大于H2O2的氧化性，D正確。]6．某離子反應(yīng)中涉及H2O、ClO－、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、N2、Cl－六種微粒。其中N2、ClO－的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示。下列判斷不正確的是()A．該反應(yīng)的氧化劑是ClO－B．消耗1mol還原劑，轉(zhuǎn)移3mol電子C．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶3D．當(dāng)生成14gN2時(shí)，消耗的ClO－為1.5molC[根據(jù)題意可知氧化劑為ClO－，還原劑為NHeq\o\al(＋,4)，根據(jù)電子守恒知n(ClO－)×2＝n(NHeq\o\al(＋,4))×3，n(ClO－)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝3∶2，C項(xiàng)錯(cuò)誤。]

氧化還原反應(yīng)的配平知識(shí)梳理1．配平原則2．化合價(jià)升降法配平步驟3．三種配平技巧(1)倒配法：適用于氧化劑與還原劑為同一物質(zhì)eq\a\vs4\al(□)S＋eq\a\vs4\al(□)KOH=eq\a\vs4\al(□)K2S＋eq\a\vs4\al(□)K2SO3＋eq\a\vs4\al(□)H2O(2)補(bǔ)加法：適用于部分被氧化或被還原的物質(zhì)反應(yīng)eq\a\vs4\al(□)Cu＋eq\a\vs4\al(□)HNO3=eq\a\vs4\al(□)Cu(NO3)2＋eq\a\vs4\al(□)NO↑＋eq\a\vs4\al(□)eq\a\vs4\al(□)(3)電荷守恒法：適用離子方程式eq\a\vs4\al(□)MnOeq\o\al(－,4)＋eq\a\vs4\al(□)Cl－＋eq\a\vs4\al(□)H＋=eq\a\vs4\al(□)Mn2＋＋eq\a\vs4\al(□)Cl2↑＋eq\a\vs4\al(□)H2O[答案](1)36213(2)38324H2O(3)21016258命題點(diǎn)1一般配平1．(1)____NaBO2＋____SiO2＋____Na＋____H2=____NaBH4＋____Na2SiO3(2)____Fe3O4＋____HNO3(稀)=____Fe(NO3)3＋____NO↑＋____H2O(3)____MnOeq\o\al(－,4)＋____C2Oeq\o\al(2－,4)＋____H＋=____Mn2＋＋____CO2↑＋____H2O(4)____SO2＋____MnOeq\o\al(－,4)＋____H2O=____Mn2＋＋____SOeq\o\al(2－,4)＋____H＋[答案](1)124212(2)3289114(3)25162108(4)5222542．(1)____P4＋____KOH＋____H2O=____K3PO4＋____PH3(2)____Cl2＋____KOH=____KCl＋____KClO3＋____H2O[答案](1)29335(2)36513命題點(diǎn)2缺項(xiàng)配平缺項(xiàng)配平的方法(1)先用化合價(jià)升降法確定“兩劑”或“兩物”及其系數(shù)，然后根據(jù)原子守恒或電荷守恒確定其他物質(zhì)及其系數(shù)。(2)補(bǔ)項(xiàng)原則條件補(bǔ)項(xiàng)原則酸性條件下反應(yīng)物缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H＋生成H2O，反應(yīng)物少O(氧)補(bǔ)H2O(水)生成H＋堿性條件下反應(yīng)物缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H2O(水)生成OH－，反應(yīng)物少O(氧)補(bǔ)OH－生成H2O3．(1)將NaBiO3固體(黃色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加熱，溶液顯紫色(Bi3＋無色)。配平該反應(yīng)的離子方程式：eq\x()NaBiO3＋eq\x()Mn2＋＋eq\x()________=eq\x()Na＋＋eq\x()Bi3＋＋eq\x()________＋eq\x()________。(2)將Cu投入一定量的濃硝酸中，發(fā)生如下反應(yīng)，其生成的NO2與NO的物質(zhì)的量之比為2∶1，完成下列反應(yīng)：eq\x()Cu＋eq\x()HNO3(濃)=eq\x()Cu(NO3)2＋eq\x()NO2↑＋eq\x()NO↑＋eq\x()________。(3)eq\x()ClO－＋eq\x()Fe(OH)3＋eq\x()________=eq\x()Cl－＋eq\x()FeOeq\o\al(2－,4)＋eq\x()H2O。(4)將高錳酸鉀逐滴加入硫化鉀溶液中發(fā)生如下反應(yīng)，其中K2SO4和S的物質(zhì)的量之比為3∶2，完成下列化學(xué)方程式：eq\x()KMnO4＋eq\x()K2S＋eq\x()________=eq\x()K2MnO4＋eq\x()K2SO4＋eq\x()S↓＋eq\x()________。(5)在酸性條件下，K2Cr2O7被Fe2＋還原為Cr3＋，完成下列方程式：eq\x()Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋eq\x()Fe2＋＋eq\x()________=eq\x()Cr3＋＋eq\x()Fe3＋＋eq\x()________。[答案](1)5214H＋552MnOeq\o\al(－,4)7H2O(2)5165428H2O(3)324OH－325(4)28524KOH283212H2O(5)1614H＋267H2O信息型氧化還原方程式的書寫信息型氧化還原方程式的書寫是全國卷中每年必考的題型，呈現(xiàn)形式主要有文字描述反應(yīng)型和化工流程中轉(zhuǎn)化反應(yīng)型。分析時(shí)要從文字描述信息和化工流程轉(zhuǎn)化中提取反應(yīng)物和生成物，根據(jù)原子守恒和電子守恒書寫反應(yīng)方程式。考查學(xué)生綜合分析問題的能力，很好地考查了學(xué)生的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)核心素養(yǎng)。KMnO4能與熱的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反應(yīng)，生成Mn2＋和CO2____________________________________________________________________。[思路點(diǎn)撥][答案]2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋eq\o(=,\s\up9(△))2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O信息型氧化還原方程式書寫流程1．根據(jù)有關(guān)信息，寫出符合要求的離子方程式。(1)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸鹽的污染。催化反硝化法中，H2能將NOeq\o\al(－,3)還原為N2。上述反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________________________。(2)某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等，正極材料可再生利用，其中一步工藝流程為用氫氧化鈉溶液進(jìn)行“正極堿浸”，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________。(3)Fe的一種含氧酸根FeOeq\o\al(2－,4)具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽溶液中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，并有無色氣體產(chǎn)生。該反應(yīng)的離子方程式是______________________________________________________________________________________。[答案](1)2NOeq\o\al(－,3)＋5H2eq\o(,\s\up9(催化劑))N2＋2OH－＋4H2O(2)2Al＋2OH－＋6H2O=2[Al(OH)4]－＋3H2↑(3)4FeOeq\o\al(2－,4)＋20H＋=4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O2．五氧化二釩廣泛用于冶金、化工等行業(yè)，用作合金添加劑、生產(chǎn)硫酸或石油精煉用的催化劑等。為回收利用含釩催化劑，研制了一種利用廢催化劑(含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸鹽)回收V2O5的新工藝流程如下：已知：①部分含釩物質(zhì)常溫下在水中的溶解性如下表所示：物質(zhì)VOSO4V2O5NH4VO3(VO2)2SO4溶解性可溶難溶難溶易溶②VOeq\o\al(＋,2)＋2OH－VOeq\o\al(－,3)＋H2O回答下列問題：(1)濾液1和濾液2中釩的存在形式相同，其存在形式為___________________(填離子符號(hào))。(2)在濾渣1中加入Na2SO3和過量H2SO4溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)生成VOeq\o\al(＋,2)的反應(yīng)中消耗1molKClO3時(shí)轉(zhuǎn)移6mol電子，該反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)Ⅱ步反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________________。[解析]根據(jù)廢催化劑的成分及溶解性和流程可知第Ⅰ步V2O5被Na2SO3還原為VO2＋；根據(jù)流程中加KClO3的目的是氧化VO2＋生成VOeq\o\al(＋,2)；根據(jù)溶解性，加入氨水的目的是沉淀VOeq\o\al(＋,2)為NH4VO3。[答案](1)VO2＋(2)V2O5＋Na2SO3＋2H2SO4=2VOSO4＋Na2SO4＋2H2O(3)6VO2＋＋ClOeq\o\al(－,3)＋3H2O=6VOeq\o\al(＋,2)＋Cl－＋6H＋(4)VOeq\o\al(＋,2)＋2NH3·H2O=NH4VO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O[真題驗(yàn)收]1．(2020·7月浙江選考，T10)反應(yīng)MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up9(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是()A．1∶2 B．1∶1C．2∶1 D．4∶1B[根據(jù)化合價(jià)變化可找出氧化劑和還原劑，氧化劑得電子化合價(jià)降低，則二氧化錳是氧化劑，氧化劑對(duì)應(yīng)的生成物是還原產(chǎn)物，則MnCl2為還原產(chǎn)物；還原劑失電子化合價(jià)升高，則HCl為還原劑，還原劑對(duì)應(yīng)的生成物是氧化產(chǎn)物，則Cl2為氧化產(chǎn)物，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1。]2．(1)(2020·全國卷Ⅰ，T26(2)改編)酸性條件下，VO＋能被MnO2氧化成VOeq\o\al(＋,2)，寫出VO＋轉(zhuǎn)化為VOeq\o\al(＋,2)反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________________________________________________________________。(2)(2020·全國卷Ⅱ，T26(4)改編)ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過程中，生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，生成ClO2的離子方程式為___________________。每生成1molClO2消耗NaClO2的量為________mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)(2020·全國卷Ⅲ，T27(5))硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式___________________________________________________________________________________。(4)(2019·全國卷Ⅲ)工業(yè)上可由天然二氧化錳粉和硫化錳礦用硫酸溶浸得硫單質(zhì)和硫酸錳，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________________________________________________________________。[解析](1)VO＋轉(zhuǎn)化為VOeq\o\al(＋,2)時(shí)，釩元素的化合價(jià)由＋3價(jià)升至＋5價(jià)，1molVO＋失去2mol電子，MnO2被還原為Mn2＋，錳元素的化合價(jià)由＋4價(jià)降至＋2價(jià)，1molMnO2得到2mol電子，根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，VO＋轉(zhuǎn)化為VOeq\o\al(＋,2)反應(yīng)的離子方程式為VO＋＋MnO2＋2H＋=VOeq\o\al(＋,2)＋Mn2＋＋H2O。(2)生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，生成ClO2的離子方程式為5ClOeq\o\al(－,2)＋4H＋=4ClO2↑＋Cl－＋2H2O，每生成1molClO2，消耗NaClO2為eq\f(1mol,4)×5＝1.25mol；碳酸氫鈉和硫酸氫鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，方程式為NaHCO3＋NaHSO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑。(3)由題意可知，反應(yīng)物為硫酸鎳、次氯酸鈉和強(qiáng)堿，生成物為NiOOH，硫酸鎳中鎳為＋2價(jià)，NiOOH中鎳為＋3價(jià)，鎳的化合價(jià)升高被氧化，則次氯酸鈉中氯元素被還原得到氯化鈉，該反應(yīng)的離子方程式為2Ni2＋＋ClO－＋4OH－=2NiOOH↓＋H2O＋Cl－。(4)根據(jù)題意可確定反應(yīng)物為MnO2、MnS、H2SO4，生成物為MnSO4、S、H2O，根據(jù)化