题组一利用双线桥分析复杂反应

题组一 利用“双线桥”分析复杂反应
1.(2018·滨州市高三期末考试)水热法制备Fe 3O 4纳米颗粒的总反应的离子方程式为3Fe 2＋
＋
2S 2O 2－
3＋O 2＋4OH －
===Fe 3O 4＋S 4O 2－
6＋2H 2O 。

下列说法正确的是( )
A.O 2和S 2O 2－
3是氧化剂，Fe 2＋
是还原剂
B.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5
C.每生成1 mol S 4O 2－
6转移2 mol 电子
D.每2 mol Fe 2＋
被氧化，则被Fe 2＋
还原的O 2为0.5 mol
答案 D
解析 在3Fe 2＋
＋2S 2O 2－
3＋O 2＋4OH －
===Fe 3O 4＋S 4O 2－
6＋2H 2O 中，
化合物中铁元素、硫元素用平均化合价，铁元素的化合价变化：＋2→＋83，硫元素的化合价变化：＋2→＋5
2，氧元素
的化合价变化：0→－2，所以氧化剂是O 2，还原剂是Fe 2＋
、S 2O 2－
3，A 错误；由上述分析可
知，氧化剂是O 2，还原剂是Fe 2＋
、S 2O 2－
3，3 mol Fe 2
＋
参加反应时只有2 mol 被氧化，参加
反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶(2＋2)＝1∶4，B 错误；由方程式可知，每生成1 mol
S 4O 2－
6，参加反应的氧气为1 mol ，转移电子为1 mol ×4＝4 mol ，C 错误；2 mol Fe 2＋
被氧化
时，失去2 mol 电子，则被Fe 2＋
还原的O 2的物质的量为2 mol÷4＝0.5 mol ，D 正确。

2.(2018·齐齐哈尔市五校联谊高三上学期期末联考)二氧化氯 (ClO 2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的Mn 2＋
也有明显的去除效果，其反应原理为ClO 2＋Mn 2＋
―→MnO 2↓
＋Cl －
(部分反应物和产物省略、未配平)，下列有关该反应的说法正确的是( ) A.工业上可用更为廉价的Cl 2来代替ClO 2
B.利用该原理处理含Mn 2＋
的污水后溶液的pH 升高
C.该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶5
D.理论上处理含1 mol Mn 2＋
的污水，需要标准状况下的ClO 2 8.96 L
答案 D
解析 氯气是有毒的气体，所以不能代替ClO 2，故A 错误；用ClO 2处理酸性污水中的Mn 2＋
，
反应的离子方程式为2ClO 2＋5Mn 2＋
＋6H 2O===5MnO 2↓＋2Cl －
＋12H ＋
，所以处理后溶液的
pH 是减小的，故B 项错误；该反应的氧化产物为MnO 2，还原产物为Cl －
，由反应方程式可知，二者的物质的量之比为5∶2，故C 项错误；由反应的离子方程式可知，处理1 mol Mn 2
＋
，需要2
5
mol 的ClO 2，在标准状况下的体积为8.96 L ，故D 项正确。

题组二 氧化还原反应“强弱律”的应用
3.已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce 4＋
＋Fe 2＋
===Fe 3＋
＋Ce 3＋
，Sn 2＋
＋2Fe 3＋
===2Fe 2
＋
＋Sn 4＋。

由此推断Fe 2＋
、Ce 3＋
、Sn 2＋
的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn 2＋
、Fe 2＋
、Ce 3＋
B.Fe 2＋
、Ce 3＋
、Sn 2＋
C.Fe 2＋
、Sn 2＋
、Ce 3＋
D.Ce 3＋
、Fe 2＋
、Sn 2＋
答案 A
解析根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由两个方程式可以得到还原性强弱顺序：Fe2＋＞Ce3＋，Sn2＋＞Fe2＋。

故A项正确。

4.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Fe3＋能氧化I－，所以不可能生成FeI3，A错误，D正确；B项，当Cl2少量时，I－先被氧化，正确；C项，由于Co2O3的氧化性强于Cl2，所以Co2O3能氧化Cl－得到Cl2，而Co2O3被还原为Co2＋，正确。

假设法突破氧化还原反应能否进行
先假设选项中的化学反应能够发生，依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱，然后再与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照，若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致，则此反应能够发生；若不一致，则此反应不能进行。

题组三氧化还原反应“先后律”的应用
5.按要求书写离子方程式。

(1)向含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉：①只有红色物质析出、②有气泡冒出。

答案①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，
Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，
Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，
2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑
(2)向一定量的FeBr2溶液中分别通入①少量Cl2、②过量Cl2、③等量Cl2、④n(FeBr2)∶n(Cl2)＝4∶5反应。

答案①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
②2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
③2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－
④4Fe2＋＋6Br－＋5Cl2===4Fe3＋＋3Br2＋10Cl－
(3)已知还原性：SO2－3>I－，向含a mol KI和a mol K2SO3混合溶液中通入b mol Cl2，按要求书写离子方程式：
①a
b ≥1时，________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ②a b ＝4
5时，________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； ③23≤a
b ＜1时，_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 ①Cl 2＋SO 2－
3＋H 2O===SO 2
－
4＋2H ＋
＋2Cl －
②5Cl 2＋4SO 2－
3＋2I －
＋4H 2O===4SO 2－
4＋I 2＋8H ＋
＋10Cl －
③b Cl 2＋a SO 2－
3＋a H 2O ＋2(b －a )I －
===(b －a )I 2＋a SO 2－
4＋2a H ＋
＋2b Cl －
6.(2017·济宁市第一学期期末高三教学质量检测)向含Fe 2＋
、I －
、Br －
的溶液中通入过量的氯
气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知：b －a ＝5，线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。

下列说法不正确的是( )
A.线段Ⅱ表示Fe 2＋
的变化情况
B.线段Ⅳ发生反应的离子方程式为 I 2＋5Cl 2＋12OH －
===2IO －
3＋10Cl －
＋6H 2O C.根据图像可计算a ＝6
D.原溶液中c (Fe 2＋
)∶c (I －
)∶c (Br －
)＝2∶1∶3
答案 B
解析 向仅含Fe 2＋
、I －
、Br －
的溶液中通入适量氯气，还原性：I －
＞Fe 2＋
＞Br －
，首先发生反
应：2I －
＋Cl 2===I 2＋2Cl －
，I －
反应完毕，再发生反应：2Fe 2＋
＋Cl 2===2Fe 3＋
＋2Cl －
，Fe 2＋
反应
完毕，又发生反应：2Br －
＋Cl 2===Br 2＋2Cl －
，故线段Ⅰ代表I －
的变化情况，线段Ⅱ代表Fe 2＋
的变
化情况，线段Ⅲ代表Br －
的变化情况，故A 项正确；线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素，该元素为I 元素，2I －
＋Cl 2===I 2＋2Cl －
，消耗1 mol 氯气，所以碘原子的物质的量为2 mol ，反应Ⅳ消耗氯气的物质的量为5 mol ，根据得失电子守恒，设该含氧酸中碘元素的化合价为x ，(x －0)×2 mol ＝5 mol ×2，解得x ＝＋5，则该含氧酸为HIO 3，离子方程式为I 2＋5Cl 2＋6H 2O===2IO －
3＋10Cl －
＋12H ＋
，故B 错误；根据反应离子方程式可知溶液中n (I －
)＝2n (Cl 2)＝2 mol ，溶液中n (Fe 2＋
)＝2n (Cl 2)＝2×(3 mol －1 mol)＝4 mol ，Fe 2
＋
反应完毕，根据电荷守恒可知n (I －
)＋n (Br －
)＝2n (Fe 2＋
)，故n (Br －
)＝2n (Fe 2＋
)－n (I －
)＝2×4 mol －2 mol ＝6 mol ，根据2Br －
＋Cl 2===Br 2＋2Cl －
可知，溴离子反应需要氯气的物质的量为3
mol，故a＝3＋3＝6，故C正确；根据以上分析，原溶液中c(Fe2＋)∶c(I－)∶c(Br－)＝4∶2∶6＝2∶1∶3，故D正确。

熟记反应先后两大规律
(1)同一还原剂与多种氧化剂发生氧化还原反应的先后顺序：KMnO4(H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>Cu2＋>H＋。

(2)同一氧化剂与多种还原剂发生氧化还原反应的先后顺序：S2－>SO2－3(或HSO－3)>I－>Fe2＋>Br－> Cl－。

题组四氧化还原反应“守恒律”的应用
(一)氧化还原反应方程式的配平
7.(1)[2015·天津理综，10(2)②]完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：
ClO－3＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________
答案166H＋163H2O
解析根据化合价升降法配平ClO－3、Fe2＋、Cl－、Fe3＋的化学计量数分别为1、6、1、6，再利用电荷守恒及元素守恒得出反应物中有6H＋，产物中有3H2O。

(2)[2015·安徽理综，27(2)]请配平化学方程式：
NaBO2＋SiO2＋Na＋H2===NaBH4＋Na2SiO3
答案12421 2
(3)[2015·浙江理综，27Ⅰ(4)]完成以下氧化还原反应的离子方程式：
()MnO－4＋()C2O2－4＋________===()Mn2＋＋()CO2↑＋________
答案2516H＋2108H2O
缺项型氧化还原反应方程式的配平方法
(1)配平方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。

(2)补项原则
(二)电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
8.(2016·上海，17)某铁的氧化物(Fe x O)1.52 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况
下112 mL Cl 2，恰好将Fe 2＋
完全氧化。

x 值为( )
A.0.80
B.0.85
C.0.90
D.0.93 答案 A
解析 根据电子守恒可知，Fe x O 被氧化为Fe 3＋
转移的电子数和Cl 2转移的电子数相等。

标
准状况下112 mL Cl 2转移电子数为0.01 mol ，则 1.5256x ＋16×(3－2
x )×x ＝0.01，解得x ＝0.80。

故选项A 正确。

9.多硫化钠Na 2S x (x ≥2)在结构上与Na 2O 2、FeS 2、CaC 2等有相似之处。

Na 2S x 在碱性溶液中可被NaClO 氧化为Na 2SO 4，而NaClO 被还原为NaCl ，反应中Na 2S x 与NaClO 的物质的量之比为1∶16，则x 的值是( ) A.5 B.4 C.3 D.2 答案 A
解析 Na 2S x 中S 的化合价为－2
x ，反应后氧化为＋6价。

NaClO 中Cl 的化合价从＋1价降
低到－1价，得到了2个电子，则根据电子得失守恒可知(6＋2
x )x ＝2×16，解得x ＝5，即选
项A 正确。

10.某废水中含有Cr 2O 2－
7，为了处理有毒的Cr 2O 2
－
7，需要先测定其浓度：取20 mL 废水，加
入适量稀硫酸，再加入过量的V 1 mL c 1 mol·L －
1 (NH 4)2Fe(SO 4)2溶液，充分反应(还原产物为
Cr 3＋
)。

用c 2 mol ·L －
1 KMnO 4溶液滴定过量的Fe 2＋
至终点，消耗KMnO 4溶液V 2 mL 。

则原
废水中c (Cr 2O 2－
7)为(用代数式表示)( )
A.c 1V 1－5c 2V 2120 mol·L －1
B.c 1V 1－5c 2V 260 mol·L －1
C.5c 1V 1－c 2V 2120 mol·L －
1
D.c 1V 1＋5c 2V 2120
mol·L －
1
答案 A
解析 本题有关反应的离子方程式为Cr 2O 2－
7＋6Fe 2＋
＋14H ＋
===2Cr 3＋
＋6Fe 3
＋
＋7H 2O ，
5Fe 2＋
＋MnO －
4＋8H ＋
===5Fe 3＋
＋Mn 2＋
＋4H 2O 。

利用得失电子守恒列等式：c 1 mol·L －
1×V 1 mL ×10－
3 L·mL －
1＝
20 mL ×10－
3 L·mL －
1×6c (Cr 2O 2－
7)＋5c 2 mol·L －
1×V 2 mL ×10－
3 L·mL －
1，解得：c (Cr 2O 2－
7)＝
c 1V 1－5c 2V 2120
mol·L －
1。

电子守恒法解题的思维流程
(1)找出反应中的氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

(2)找出一个原子或离子得失电子数目，从而确定1 mol 氧化剂或还原剂得失电子数目(注意化学式中原子或离子个数，如1 mol K 2Cr 2O 7被还原为＋3价的Cr 得电子数是3×2N A )。

(3)根据题目中各物质的物质的量和得失电子守恒列出等式：n(氧化剂)×变价原子数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值，从而求算出答案。