2016年高考化学热点题型和提分 专题2.4 氧化还原反应的规律及其应用(解析版) 含解析

【高频考点解读】
1.掌握常见氧化还原反应方程式的简单配平方法.
2.能利用电子守恒的原理进行相关计算。

【热点题型】
题型一“三种守恒"规律
例1、已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NO－，3―→AsO错误!＋SO
错误!＋NO↑＋________(未配平），下列说法错误的是（)
A．配平后水的化学计量数为4
B．反应后溶液呈酸性
C．配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28
D．氧化产物为AsO3－4和SO2－，4
【答案】C
【提分秘籍】
氧化还原反应遵循以下三个守恒关系
（1）质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。

（2）电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。

这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。

(3）电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。

书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋（错误) ，2Fe3＋＋
Cu===2Fe2＋＋Cu2＋（正确）。

【举一反三】
若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为( ) A．1∶4 B．1∶2
C．2∶1 D．4∶1
【答案】B
【解析】配平该反应：3(NH4）2SO4错误!3SO2↑＋4NH3↑＋N2↑＋6H2O,从而推断出化合价变化和未变化的N原子个数之比为1∶2.题型二“价态归中，互不交叉”规律
例2、在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反应中，被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为( )
A．1∶6 B．6∶1
C．1∶5 D．5∶1
【答案】D
【提分秘籍】
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉，低升高降只靠拢.
如:H2错误!＋H2错误!O4（浓)===错误!得6e－↓＋错误!失6e－O2↑＋2H2O(错误）
H2错误!＋H2错误!O4(浓）===错误!失2e－↓＋错误!得2e－O2↑＋2H2O(正确）
【举一反三】
已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平）：
①G―→Q＋NaCl ②Q＋H2O错误!X＋H2③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O ④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是（) A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
【答案】A 由①得出Q价态高于G，因为G必介于Q和－1价的Cl之间,－1价为氯元素的最低价;将该结论引用到③，Y介于Q 与G之间,故有Q价态高于Y，Y价态高于G;分析②:H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析④：Z介于Q、X之间,则X价态高于Z，Z价态高于Q。

题型三“强易弱难，先强后弱”规律
例3、含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2.下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是（) A．x＝0。

4a,2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
B．x＝0。

6a,2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
C．x＝a，2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===Br2＋2Fe3＋＋4Cl－
D．x＝1。

5a，2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Br2＋2Fe3＋＋6Cl－
【提分秘籍】
在浓度相差不大的溶液中：
(1）同时含有几种还原剂时错误!将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。

如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性Fe2＋＞Br－,所以Fe2＋先与Cl2反应.
(2）同时含有几种氧化剂时错误!将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。

如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Fe粉，因为氧化性Fe3＋＞Cu2＋＞H＋,所以Fe粉先与Fe3＋反应，然后依次为Cu2＋、H＋.【举一反三】
在含有Cu(NO3）2、Zn（NO3）2、Fe（NO3)3、AgNO3各0.01 mol 的酸性混合溶液中加入0。

01 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是（）
A．铁溶解,析出0。

01 mol Ag和0。

005 mol Cu
B．铁溶解,析出0。

01 mol Ag并放出H2
C．铁溶解，析出0。

01 mol Ag，溶液中不再有Fe3＋
D．铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2＋
【解析】因为氧化性Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以先发生反应2Ag ＋＋Fe===2Ag＋Fe2＋，其中0。

005 mol的铁粉与0.01 mol 的AgNO3反应，析出0。

01 mol Ag,再发生：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，其中剩余的0.005 mol铁粉与0。

01 mol的Fe(NO3）3反应，溶液中不再有Fe3＋，故选C。

题型四电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
例4、某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO错误!的物质的量浓度之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的物质的量之比为( ）
A．1∶3 B．4∶3
C．2∶1 D．3∶1
【答案】B
【提分秘籍】
应用电子守恒法解题的思维流程
（1)“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物.
(2)“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数（注意化学
式中的原子个数）。

(3)“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式：
n（氧化剂）×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。

【举一反三】
24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0。

02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。

已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( ）
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
【答案】B
【解析】由题目中指出被还原的物质是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从＋4→＋6，而Cr元素的化合价将从＋6→＋n（设化合价为n）。

根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol/L×0。

024 L×（6－4）＝0。

02 mol/L×0。

020 L×2×（6－n），解得n＝3。

【高考风向标】
1．【2015北京理综化学】在通风橱中进行下列实验：
步
骤
现Fe表面产生大Fe表面产生Fe、Cu接触后，
象量无色气泡,液
面上方变为红
棕色少量红棕色
气泡后，迅
速停止
其表面产生红
棕色气泡
下列说法中不正确
．．．
的是（）
A．Ⅰ 种气体有无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O2=2NO2 B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应
C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D．针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
【答案】C
2．【2014年高考福建卷第23题】（15分）元素周期表中第VIIA 族元素的单质及其化合物的用途广泛。

（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图
为。

（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性（原子得电子能力)递变规律的判断依据是（填序号).
a．Cl2、Br2、I2的熔点b．Cl2、Br2、I2的氧化性c．HCl、HBr、HI的热稳定性d．HCl、HBr、HI的酸性
(3）工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体：
NaCl 溶液NaClO3溶液KClO3晶体
①完成I中反应的总化学方程式：□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□.
②II中转化的基本反应类型是，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因
是。

（4)一定条件，在水溶液中1 mol Cl－、ClO－(x＝1,2,3，4）的能量(KJ）相对大小如右图所示.
①D是（填离子符号)。

②B→A＋C反应的热化学方程式为(用离子符号表示）。

【答案】
⑴⑵b、c
⑶①1NaCl＋3H2O＝1NaClO3＋3H2↑
②复分解反应室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体
⑷
①C ②
3
⑷
①
D 对应的化合价
＋7，则②
据图
知A 为C l －, B 为C l O －3。

(2014·上海，16）含有砒霜（As2O3)的试样和锌、盐酸混合
反应，生成的砷化氢（AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。

若砷的质量为1。

50 mg，则( ）.
A．被氧化的砒霜为1。

98 mg
B．分解产生的氢气为0。

672 mL
C．和砒霜反应的锌为3。

90 mg
D．转移的电子总数为6×10－5N A
【答案】C
4.【2014·江苏，21B】磷酸铁（FePO4·2H2O，难溶于水的米白色固体）可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料,实验室可通过下列实验制备磷酸铁。

(1）称取一定量已除去油污的废铁屑，加入稍过量的稀硫酸，加热、搅拌,反应一段时间后过滤。

反应加热的目的是_______________________。

（2）向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2＋。

为确定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2＋，离子方程式如下：Cr2O2－7＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
① 在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前，滴定管需要检漏、________和________.
② 若滴定x mL滤液中的Fe2＋,消耗a mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液
b mL,则滤液中c（Fe2＋）＝________mol·L－1。

③ 为使滤液中的Fe2＋完全被H2O2氧化，下列实验条件控制正确的是________（填序号）。

A．加入适当过量的H2O2溶液
B．缓慢滴加H2O2溶液并搅拌
C．加热，使反应在较高温度下进行
D．用氨水调节溶液pH＝7
【解析】(1）加热是为了加快反应速率。

(2）①滴定管检漏后，先用蒸馏水洗涤，再用待装液润洗2~3次。

②6Fe2＋～Cr2O2－，7,n(Fe2＋）＝6n（Cr2O错误!）,有c(Fe2＋）×x mL＝6×a mol·L－1×b mL,得c （Fe2＋）＝错误!mol·L－1.③C项，温度过高，H2O2会分解,使Fe2＋氧
化不充分，错误;D项，用氨水调节pH＝7,Fe2＋、Fe3＋均生成沉淀，错误.
【答案】（1）加快铁与稀硫酸反应速率
(2）①用蒸馏水洗净用K2Cr2O7标准溶液润洗2~3次②错误!
③AB
5。

【2013·上海化学，16】已知氧化性Br2>Fe3＋.FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：
a Fe2＋＋
b Br－＋
c Cl2―→
d Fe3＋＋
e Br2＋
f Cl－
下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是（)。

A．2 4 3 2 2 6 B．0 2 1 0 1 2
C．2 0 1 2 0 2 D．2 2 2 2 1 4
【答案】B
【高考押题】
1．实验室利用以下反应制取少量氮气：NaNO2＋NH4Cl===NaCl ＋N2↑＋2H2O，关于该反应的下列说法正确的是（）A．NaNO2是氧化剂
B．每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为6 mol
C．NH4Cl中的氮元素被还原
D．N2既是氧化剂,又是还原剂
【答案】A
【解析】该反应为N元素的归中反应，NaNO2中＋3价的N元素氧化了NH4Cl中－3价的N元素，生成了N2，N2既是氧化产物又是还原产物;每生成1 mol N2转移的电子的物质的量为3 mol。

2．已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化：H2O2―→H2O IO错误!―→I2MnO错误!―→Mn2＋HNO2―→NO.如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是（）
A．H2O2B．IO错误!
C．MnO错误!D．HNO2
【答案】B
【解析】KI被氧化得到I2，1 mol KI在反应中失去1 mol电子,再据题中所给信息:H2O2―→H2O 1 mol H2O2得2 mol e－,IO错误!―→I2 1 mol IO错误!得5 mol e－，MnO错误!―→Mn2＋ 1 mol MnO错误!可得5 mol e－，HNO2―→NO 1 mol HNO2得1 mol e－。

虽然B、C项中的1 mol IO错误!、MnO错误!均可得5 mol e－,但B中生成物I2可来自IO 错误!和I－，故得I2最多者应是IO错误!与I－的反应.
3．已知在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO===2NaCl＋NaClO3。

在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是（)
A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3
C．NaClO、NaClO3D．NaClO3、NaClO4
【答案】B
4．高铁酸钾（K2FeO4）是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂.工业制备高铁酸钾的反应的离子方程式为Fe(OH）3＋ClO－＋OH－―→FeO错误!＋Cl－＋H2O（未配平)。

下列有关说法不正确的是( ）
A．由上述反应可知，Fe（OH）3的氧化性强于FeO错误!
B．高铁酸钾中铁显＋6价
C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D．用K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe（OH）3胶体能吸附水中的悬浮杂质
【答案】A
【解析】反应中Fe(OH）3作还原剂，ClO－作氧化剂,配平后的离子方程式为
2错误!（OH)3＋3错误!O－＋4OH－===2错误!O错误!＋3错误!＋5H2O，B、C正确;FeO2－，4作氧化剂时其还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解产生Fe（OH）3胶体,具有吸附性，可作净水剂.
5．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱.下列反应在水溶液中不可能发生的是( ) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3
B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2
C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O
D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2
【答案】A
【解析】氧化还原反应发生的条件是强氧化剂＋强还原剂＝弱还原剂＋弱氧化剂。

由于Fe3＋氧化性强于I2，所以FeI3不存在，A中反应不可能发生；B、C、D中反应符合氧化还原反应规律,所以可以发生。

例如n(Cl2）∶n（FeI2)＝1∶1时即发生B项的反应.
6．根据表中信息，判断下列叙述中正确的是（）
A．由表中①组的信息可知通入Cl2的量不同,氧化产物可能不同B．反应①中，当只有少量Cl2时，反应可表示为Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－
C．表中②组反应的还原产物是KCl，电子转移数目是6e－D．表中③组反应的离子方程式为2MnO错误!＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O
【答案】A
7．水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2＋＋2S2O错误!＋O2＋a OH－===Y＋S4O错误!＋2H2O,下列有关说法不正确的是（）A．a＝4
B．Y的化学式为Fe2O3
C．S2O错误!是还原剂
D．每32 g O2参加反应，转移电子的物质的量为4 mol
【答案】B
【解析】Y为化合物,由电荷守恒知,a＝4，A项正确。

由2S2O 错误!―→S4O错误!，失去2 mol电子，O2―→2O2－,得到4 mol电子,说明只有2Fe2＋―→2Fe3＋,失去2 mol电子，再由原子守恒知，Y为四氧化三铁，B项错误；在反应中S2O错误!中硫元素的化合价升高，C项正确；1 mol氧气参加反应转移4 mol电子，D项正确。

8．某溶液中含有的溶质是FeBr2、FeI2，若先向该溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色，则下列叙述正确的是（)
①原溶液中的Br－一定被氧化②通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定有部分或全部被氧化③不能确定通入氯气后的溶液中是否存在Fe2＋④若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液
中的I－、Fe2＋、Br－均被完全氧化
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②③④
【答案】B
9．关于反应11P＋15CuSO4＋24H2O===5Cu3P＋6H3PO4＋15H2SO4的说法正确的是（）
A．P既是氧化剂又是还原剂，CuSO4只是还原剂
B．Cu3P既是氧化产物又是还原产物
C．1 mol CuSO4可以氧化1/5 mol P
D．若有11 mol P参加反应,转移电子的物质的量为60 mol
【答案】C
【解析】在反应中,P既是氧化剂，又是还原剂,CuSO4是氧化剂,Cu3P为还原产物，H3PO4为氧化产物,若有11 mol P 参加反应转移30 mol电子，A、B、D错误；根据电子守恒，C正确。

10．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入适量氯气，溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。

有关说法不正确的是（）
A．线段BC代表Fe3＋物质的量的变化情况
B．原混合溶液中c（FeBr2）＝6 mol/L
C．当通入Cl2 2 mol时，溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I2＋4Cl－
D．原溶液中n（Fe2＋）∶n（I－）∶n(Br－）＝2∶1∶3
【答案】B
11．L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。

A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种）.又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低.在一定条件下，它们会发生如下的转化（关系式未配平):
①P＋A―→Q＋B ②L＋O2―→M＋H2O ③L＋M―→R＋H2O ④B＋H2O―→A＋O2
（1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸,则硝酸是________,理由是__________________________________________________________ ______________
_______________________________________________________ _________________。

(2）反应②必须在催化剂（铂、氧化铁等）作用下，加热到一定温度时方能发生,此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为________。

（3）某同学写出下面三个含氮的物质相互转化的关系式：
Ⅰ。

M＋P―→N2O3＋H2O Ⅱ.N2O4＋H2O―→P＋Q
Ⅲ。

M＋L―→Q＋H2O其中一定不可能实现的是________，理由是
__________________________________________________________ ______________.
【解析】(1)突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。

由反应④B＋H2O―→A＋O2可知，反应后氧元素化合价升高,则反应后氯元素化合价必定降低，故化合价B〉A。

再由①可知，反应后氯元素化合价升高,则反应后氮元素化合价必降低,故氮元素化合价P>Q。

由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则氮元素化合价反应后必升高,故氮元素化合价M〉L.由反应③可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应,由于化合价M〉L，R处于M、L之间，则M〉R〉L.又因为已知氮的化合价M〈Q,所以，L、M、R、P、Q 五种含氮物质中N元素的化合价为P〉Q>M>R〉L。

由于其中一种物质是硝酸，硝酸中氮的化合价是最高价态，则在上述物质中P是硝酸.（2)根据题给的信息及有关元素化合物知识，且L中氮元素是其中氮元素最低价态,由反应②可知，L分子中含有氢元素，因此②
反应是氨气的催化氧化反应.L是NH3，M是NO。

又因为R的氮元素价态在L、M之间，R的密度又比空气小,故R为N2.(3)判断三个反应是否能够进行的问题，也得从氮元素化合价相对高低去分析。

由于氮元素的化合价P〉Q〉M〉R>L,反应（Ⅱ）是歧化反应，一种反应产物中氮的化合价大于＋4,另一种反应产物中氮的化合价小于＋4，故Q中氮的化合价小于＋4，但应比M的化合价高。

由于氮化合价Q〉M>L，因此反应（Ⅲ)不可能实现。

【答案】（1)P P中氮元素的化合价最高（2）N2(3)Ⅲ根据氧化还原反应规律,M、L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质（其他合理答案也可）
12．含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。

某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO错误!还原成N2，从而消除氮污染.
(1)配平以下有关的离子反应方程式:
NO错误!＋Al＋H2O―→N2↑＋Al(OH）3＋OH－
（2）以上反应中失电子的物质是__________,还原产物是________，每生成1 mol还原产物，将有________电子发生转移。

（3）现需除去1 m3含氮0.3 mol的废水中的NO错误!（设氮元素都以NO错误!的形式存在)，则至少需要消耗金属铝的物质的量为________。

【答案】(1）6 10 18 3 10 6 （2)Al N210 mol (3）0.5 mol
13．新型净水剂高铁酸钾（K2FeO4）为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定.工业上制备K2FeO4的常用方法有两种.
方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。

工艺流程如图所示。

（1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：____FeCl3＋____NaOH＋____NaClO===____Na2FeO4＋____＋____。

其中氧化剂是________（填化学式）。

(2)“转化"过程中发生反应的化学方程式为________________________________________。

（3）上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是将粗产品用__________________溶解,然后________________________。

方法Ⅱ:电解法。

以铁为阳极电解氢氧化钠溶液,然后在阳极液中加入KOH。

学必求其心得，业必贵于专精
(4）电解时阳极发生反应生成FeO错误!，该电极反应方程式为__________________________________________________________ ______________。

【答案】（1）2 10 3 2 9 NaCl 5 H2O NaClO
（2）Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH
(3)稀KOH溶液加入饱和KOH溶液，冷却结晶(4）Fe＋8OH －－6e－===FeO错误!＋4H2O。