2014高考化学秘密分析

2014高考化学秘密分析
对氧化复原反应，高考中常以选择题、填空题的形式考查相关概念的辨析，涉及氧化性、复原性强弱比较；以具体物质的性质为载体，考查氧化复原反应方程式中得失电子数目的简单计算，以及强弱规律的应用等。

氧化复原反应涉及面广，解题规律性强，需要一定的解题技巧。

预计在2012年的高考试题中会推出新的设问方式、新的题型，特别是与工农业生产、科学研究、日常生活等紧密结合的试题。

本节主要考点为氧化复原反应的基本概念、基本规律及以电子转移为中心的有关计算．主要考查氧化性、复原性强弱的比较，电子转移的数目、简单的计算．氧化复原反应是化学中的主干知识，是高考不可回避的热点，今后还会推出更新的题型，要特别关注氧化复原反应规律在生产生活中的应用，在高科技成果中的应用．
1．掌握氧化剂和复原剂、氧化反应和复原反应等基本概念。

2．掌握重要的氧化剂、复原剂之间的常见反应。

3．综合运用化合价和电子转移的观点，判断氧化复原反应中电子转移的方向与数目，并能进行一些简单的计算。

4．运用化合价升降关系配平一些简单的氧化复原反应。

5．能够依据一些条件，判断物质氧化性、复原性的强弱。

【难点突破】
难点一、氧化复原反应中的基本规律
(1)电子得失守恒规律
氧化复原反应中，氧化剂得电子总数与复原剂失电子总数相等，常用于有关氧化复原反应的计算及配平氧化复原反应方程式。

运用守恒规律进行氧化复原反应的计算方法：氧化剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值＝复原剂物质的量×变价元素的原子个数×化合价的变化值
(2)表现性质规律
当元素具有可变化合价，一般化合价处于最低价态时只具有氧化性；处于最高价态时只具有复原性；处于中间价态时既具有氧化性又具有复原性。

利用此规律可判断物质是否具有氧化性及复原性，但不能判断物质氧化性及复原性的强弱。

(3)反应先后规律
同一氧化剂与含多种复原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被氧化的是复原性较强的物质；同一复原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时，首先被复原的是氧化性较强的物质。

如：将Cl2通入物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合液中，Cl2首先与NaI反应；将过量铁粉加入到物质的量浓度相同的Fe3+和Cu2+的混合溶液中，Fe首先与Fe3+ 反应；FeBr2中通入Cl2，Cl2首先氧化Fe2+。

(4)价态变化规律
高价氧化(性)低价复原(性)，中间价态两边转。

同一元素的不同价态之间发生氧化复原反应，价态只能归中而不能交叉。

本规律应用于氧化复原反应的分析和判断(如反应KClO3+6HCl＝KCl+3Cl2↑+3H2O中氧化产物和复原产物均为Cl2 ，生成3 mol Cl2电子转移数是5 mol )。

①歧化反应规律
同一种物质分子内同一种元素同一价态的原子(或离子)发生电子转移的氧化复原反应叫歧化反应。

歧化反应化合价的特点是：某元素的中间价态在适宜条件下同时向较高和较低的价态转化。

歧化反应是自身氧化复原反应的一种，常用于判断某种元素的化合价高低以及有关氧化复原反应方程式的计算。

②价态归中规律
同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化复原反应，称之为归中反应，也称“反歧化反应”。

常用于方程式的书写，当有中间价态时，才可能发生，否则不反应，如SO2与浓硫酸不反应，可用浓H2SO4干燥。

(5)性质强弱规律
氧化复原反应假设能进行，一般为较强氧化性的氧化剂跟较强复原性的复原剂反应，生成弱复原性的复原产物和弱氧化性的氧化产物。

常用于在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质或用复原性较强的物质制备复原性较弱的物质，亦可用于比较物质间氧化性或复原性的强弱，氧化性：氧化剂> 氧化产物，复原性：复原剂> 复原产物。

难点二、氧化复原反应的配平及简单计算
(1)奇数配偶法：
此法适用于简单的氧化复原反应方程式的配平，其步骤为“一看、二找、三定、四平、五查”(内容略)。

例如：Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O。

(2)逆向配平法：
对于歧化反应方程式的配平可用化合价升降法在反应式右边进行配平。

例如：3Cl2+6KOH=5KCl+KClO3+3H2O
(3)合一配平法：
当三种物质参与氧化复原反应或分解反应的氧化和复原产物有三种时，应将其中两种合并作为一种来看，这样配平就显得简单了。

例如：KNO3+S+C — K2S+N2+CO2。

因为右边的K2S中，K与S分别来自左边的KNO3和S，故左边KNO3与S的系数比必须满足2∶1，所以先在KNO3前添上系数2，然后将2KNO3和S看作一个整体来配平：2KNO3+ S +3C ＝K2S+3CO2+N2。

(4)平均化合价法：
此法适用于有机氧化复原方程式的配平，步骤为：先根据氢+1 价，氧-2 价来确定碳原子平均化合价，再用化合价升降法配平。

例如：
5C2H4O+2KMnO4+3H2SO4＝5C2H4O2+K2SO4+2MnSO4+3H2O
(5)离子方程式配平法：
此法适用于较复杂的氧化复原反应方程式的配平。

例如FeS2+CuSO4+H2O——FeSO4+Cu2S+H2SO4中元素化合价变化错综复杂，给配平带来了麻烦，假设将其改写为离子方程式，化合价变化情况就清楚了，即：5FeS2+14Cu2++12H2O ＝5Fe2++3SO42-+7Cu2S+24H+
然后，将离子方程式改写为化学方程式，即：
5FeS2+14CuSO4+12H2O ＝5FeSO4+7Cu2S+12H2SO4。

(6)零价配平法：
对于如Fe3C的复杂化合物，可假定Fe、C均为零价，然后用化合价升降法配平。

例如：
3 Fe3C+ 40 HNO3＝9Fe(NO3)3+3 CO2+13NO+20H2O。

【难点探究】
探究一、影响物质氧化性、复原性的因素
1．浓度对物质氧化性、复原性的影响
一般说来，溶液浓度越高，溶质的氧化性、复原性就越强，如制氯气的反应中，假设盐酸浓度过低则反应不能进行。

另外，氧化剂、复原剂浓度不同会使氧化复原产物有所不同。

如稀硝酸的复原产物一般是NO气体，浓硝酸的复原产物则是NO2。

2．温度对物质氧化性、复原性的影响
一般说来，物质所处温度越高，氧化性或复原性就越强，如碳随温度升高复原性增强，几乎能复原所有金属氧化物。

3．溶液酸碱性对氧化性、复原性的影响
酸性条件能增强氧化剂的氧化能力，并有利于归中反应。

中性、碱性条件下，氧化剂的氧化能力变弱，并有利于歧化反应的发生。

如酸化的KMnO4溶液氧化能力远大于碱性的KMnO4溶液，其复原产物也不同。

探究二、判断物质氧化性、复原性强弱的常用方法
物质氧化性、复原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关。

常用的判断方法有：
1．根据反应方程式判断
氧化性：氧化剂>氧化产物；
复原性：复原剂>复原产物。

2．根据物质活动性顺序比较
(1)金属活动性顺序(常见元素)
K Ca Na…Fe…Cu Hg Ag ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→
原子(或单质)复原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强
(2)非金属活动性顺序(常见元素)
F Cl Br I S ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→
原子(或单质)氧化性逐渐减弱，对应阴离子复原性逐渐增强
3．根据氧化产物的价态高低判断
当变价的复原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，复原剂价态升高越多，氧化剂氧化性越强。

例如：2Fe ＋3Cl 2=====点燃2FeCl 3，Fe ＋S=====△
FeS
可以判断氧化性：Cl 2>S 。

4．依据元素周期律进行判断
(1)金属单质与水或非氧化性酸反应越容易，金属的复原性越强。

(2)金属最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属的复原性越强。

(3)非金属气态氢化物越稳定，非金属的氧化性越强。

(4)非金属单质与氢气化合越容易，非金属的氧化性越强。

(5)非金属最高价氧化物对应含氧酸酸性越强，非金属的氧化性越强。

5．根据原电池、电解池的电极反应判断
(1)两种不同的金属构成原电池的两极。

其复原性：负极>正极。

(2)用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，而在阳极先放电的阴离子的复原性较强。

【易错点点睛】
例1、在KClO 3+6HCl=KCl+3Cl 2+3H 2O 反应中，当生成0.5molCl 2时，氧化产物和复原产物的物质的量之比为( )
A.6：1
B.5：1
C.1：3
D.1：5
例2、在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，每摩尔CuSO4能氧化P的物质的量为〔〕
A.1/5 mol
B.2/5 mol
C.3/5mol
D.11/5 mol
【答案】此题的正确选项为A
例3、向NaBr、NaI和Na2SO3混合溶液中，通入一定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧〔已知Br2易挥发，I2易升华〕，得到固体剩余物质的组成可能是〔〕
A. NaCl、Na2SO4
B. NaCl、NaBr、Na2SO4
C. NaCl、Na2SO4、I2
D. NaCl、NaI、Na2SO4
例4、在以下反应中，水既不作氧化剂又不作复原剂的氧化复原反应是〔 〕
A. 22222Na H O NaOH H +=+↑
B. C H O g CO H ++22()高温
C. CaO H O Ca OH +=22()
D. Cl H O HCl HClO 22+=+
例5、在一定条件下，PbO 2与Cr 3+反应，产物是Cr O 27
2-和Pb 2+，则参加反应的Cr 3+与PbO 2的个数之比为〔 〕
A. 1：3
B. 2：3
C. 1：1
D. 4：3
【答案】 B
例6、假设锌与稀硝酸反应时，其化学反应方程式为
4103322Zn HNO aZn NO bM cH O +=++()，则a 、b 、c 、M 可能分别为〔 〕
A. 4、1、5、N 2O
B. 4、2、4、NO 2
C. 4、1、3、NH 4NO 3
D. 4、3、5、NO 【答案】AC
例7、以下变化过程需要加入复原剂的是〔 〕
A. KClO 3→KCl
B. KCl→AgCl
C. H +→H 2
D. C→CO 2
【答案】C 例8、标准状况下，往100mL 0.2mol/L 的FeBr 2溶液中通入一定体积的Cl 2，充分反应后，溶液中有50%的Br -被氧化。

则通入的氯气的体积是〔 〕
A 、0.224L
B 、0.336L
C 、0.448L
D 、0.672L
【答案】C
例9、取17.4 g MnO2固体粉末与一定体积的浓盐酸〔含溶质0.4mol〕共热制取氯气〔假设HCl挥发损失不计〕，以下表达中正确的选项是〔〕
A、反应过程中MnO2作催化剂
B、盐酸未完全反应
C、参加反应的盐酸有一半被氧化
D、反应产生2.24L氯气〔标况〕
【答案】C
例10、在反应383243322Cu HNO Cu NO NO H O +=+↑+()()稀中，有19.2g Cu 被氧化，则被复原的HNO 3的质量为多少？
例11、以下关于氧化复原反应中的有关说法中正确的选项是〔 〕
A 、被氧化的物质是氧化剂
B 、置换反应一定是氧化复原反应
C 、电解质溶液导电过程发生氧化复原反应
D 、元素由化合态转化为游离态时，该元素一定被复原
【答案】BC
例12、以下四类反应：①置换反应，②复分解反应，③没有单质参加的化合反应，④没有单质生成的分解反应。

其中一定不是氧化复原反应的是〔〕
A、只有②
B、只有②③
C、②③④
D、①②③④
【答案】A
例13、X、Y、Z为三种单质。

已知：Y能将Z从其化合物的水溶液中置换出来，而Z又能将X从其化合物中置换出来。

由此可以推断以下说法中可能正确的选项是〔〕
①单质的氧化性：Y>Z>X；②单质的复原性：Y>Z>X；
③对应离子的氧化性：X>Z>Y；④对应离子的复原性：X>Z>Y
A、只有①
B、只有②③
C、只有①④
D、①②③④
【答案】D
【易错点点睛】思维不够慎密、全面，只把X、Y、Z当作金属或非金属一种情况考虑。

例14、铁屑溶于过量的盐酸后，再加入以下物质，会有三价铁生成的是〔〕
A、硫酸
B、氯水
C、硝酸锌
D、氯化钙
【答案】BC
例15、化合物A、B、C都只含有两种元素，且A、B均含X元素。

已知一定条件下可发生反应：A+B——X+C，X是一种单质，由此可知X元素〔〕
A、一定是金属元素
B、一定是非金属元素
C、可能是金属元素，也可能是非金属元素
D、无法确定
【答案】B
【易错点点睛】]对“归中型”氧化复原反应及元素性质的认识不够深入。

错选C或D。

【高考突破】
1.以下氧化复原反应中，水作为氧化剂的是〔〕
A.CO+H2O CO2+H2
B.3NO2+H2O====2HNO3+NO
C.2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
D.2F2+2H2O====4HF+O2
2.以下表达中，正确的选项是〔 〕
A.由X 变成X 2+的反应是氧化反应
B.含氧酸有氧化性，无氧酸则无氧化性
C.失电子难的原子获得电子的能力一定强
D.阳离子只有氧化性，阴离子只有复原性
3.以下既能发生氧化复原反应，又能发生复分解反应的离子组是〔 〕
A ．Na +、H +、-3NO 、HS -
B ．+4NH 、Na +、-4MnO 、I -
C ．K +、Ba 2+、Br -、-3NO
D ．Mg 2+、Ag +、OH -、-
34PO 4.足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，这些气体与1.68 L O 2〔标准状况〕混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。

假设向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L -1 NaOH 溶液至Cu 2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是〔 〕
A.60 mL
B.45 mL
C.30 mL
D.15 mL
5.氯气是一种重要的工业原料。

工业上利用反应3Cl2+2NH3N2+6HCl检查氯气管道是否漏气。

以下说法错误的选项是〔〕
A.假设管道漏气遇氨就会产生白烟
B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.该反应属于复分解反应
D.生成1 mol N2有6 mol e-转移
6.以下表达中，正确的选项是〔〕
A.含最高价元素的化合物，一定具有强氧化性
B.阳离子只有氧化性，阴离子只有复原性
C.失电子越多，复原能力越强
D.强氧化剂与强复原剂不一定能发生氧化复原反应
答案：D
7.以下试剂的浓溶液在空气中久置都会变质。

在变质过程中既发生了氧化复原反应，又发生了非氧化复原反应的是〔〕
A.氢氧化钠
B.硫化氢
C.次氯酸钙
D.硫酸亚铁
8.以下反应中硫酸既表现了氧化性，又表现了酸性的是〔〕
A.2H2SO4(浓)+Cu △
CuSO4+2H2O+SO2↑
B.2H2SO4(浓)+C △
CO2↑+2H2O+2SO2↑
C.H2SO4(浓)+NaCl △
NaHSO4+HCl↑
D.H2SO4+Na2SO3△
Na2SO4+H2O+SO2↑
答案：A
9.已知Co2O3在酸性溶液中易被复原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。

以下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
解析：由于氧化性Cl2＞Fe3+＞I2，复原性I-＞Fe2+＞Cl-，Cl2能把Fe2+氧化为Fe3+，就一定能把I-氧化为I2；少量Cl2通入FeI2溶液中，可以只氧化I-而不氧化Fe2+；又因氧化性Co2O3＞Cl2，所以Co2O3可以氧化HCl生成Cl2。

答案：A
10.金属铜的提炼多从黄铜矿开始。

黄铜矿在焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为：
2CuFeS2+O2△
Cu2S+2FeS+SO2，以下说法不正确的选项是〔〕
A.O2只作氧化剂
B.CuFeS2既是氧化剂又是复原剂
C.SO2既是氧化产物又是复原产物
D.假设有1 mol O2参加反应，则反应中共有4 mol电子转移
11.已知氧化复原反应：2Cu〔IO3〕2+24KI+12H2SO4====2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O
其中1 mol氧化剂在反应中得到的电子为〔〕
A.10 mol
B.11 mol
C.12 mol
D.13 mol
12.在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢〔H2O2〕为原料制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的O2时，三个反应中转移的电子数之比为〔〕
A.1∶1∶1
B.2∶2∶1
C.2∶3∶1
D.4∶3∶2
13.氧化复原反应中实际上包含氧化和复原两个过程。

下面是一个复原过程的反应式：
NO+4H++3e-====NO+2H2O
3
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2〔SO4〕3四种物质中的一种物质〔甲〕能使上述复原过程发生。

〔1〕写出并配平该氧化复原反应的方程式：______________。

〔2〕反应中硝酸表达了________、_________的性质。

〔3〕反应中假设产生0.2 mol气体，则转移电子的物质的量是___________mol。

〔4〕假设 1 mol甲与某浓度硝酸反应时，被复原硝酸的物质的量增加，原因是___________。

14.近年来，我国储氧纳米碳管研究获重大进展，电弧法合成的碳纳米管，常伴有大量物质——碳纳米颗粒。

这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。

其反应的化学方程式为：C+K2Cr2O7+H2SO4〔稀〕
△
CO2+K2SO4+Cr2(SO4)3+
(1)完成并配平上述反应的化学方程式。

〔2〕此反应的氧化剂是___________，氧化产物是__________。

〔3〕H2SO4在上述反应中表现出来的性质是__________〔填选项编号〕。

A.酸性
B.氧化性
C.吸水性
D.脱水性
〔4〕上述反应中假设产生11 g气体物质，则转移电子的数目为__________。

15.由稀有气体元素Xe 〔氙〕形成的一种共价化合物XeO 3极不稳定，易转化为单质而呈强氧化性。

将适量的XeO 3投入30 mL Mn 2+浓度为0.1 mol·L -1的水溶液中，刚好完全反应，放出的唯一气体是Xe 单质，其在标准状况下的体积为56 mL ，在反应过程中溶液的pH 不断减小。

〔1〕已知Mn 2+在不同条件下，可被氧化为+4、+6、+7等不同价态，依据题目所给出的数据推算氧化产物中锰元素的化合价为____________。

〔2〕试写出有关的离子方程式：________________。

〔3〕假设将反应后的溶液稀释至90 mL ，则稀释后溶液的pH 为____________。

解析：〔1〕XeO 3Xe
设Mn 2+升高了x 价，根据电子得失守恒
54.22105661.0103011
31
13=••⨯⨯=••⨯•⨯------x mol L mL L mL x L mol mL L mL
16.新型纳米材料氧缺位铁酸盐〔MFe 2O x ,3＜x ＜4,M=Mn 、Zn 、Ni 且均显+2价，下同〕由铁酸盐〔MFe 2O 4〕经高温复原而得，常温下，它能使工业废气中的酸性氧化物分解除去。

转化流程如下列图：
〔1〕已知铁酸盐〔MFe 2O 4〕被H 2高温复原时，发生反应的MFe 2O 4与H 2的物质的量之比为2∶1，则复原产物MFe 2O x 中x=____________。

MFe 2O x 中，+2价铁与+3价铁的物质的量之比为____________。

〔2〕在酸性溶液中，-242O Fe 易转化为Fe 2+：
-242O Fe +2e -+8H +2Fe 2++4H 2O
KMnO 4、Na 2CO 3、Cu 2O 、Fe 2(SO 4)3四种物质中的一种能使上述复原过程发生，写出该氧化复原反应的离子方程式并配平：____________。

17．氧化复原反应中实际上包含氧化和复原两个过程。

下面是一个复原过程的反应式：NO－3＋4H＋＋3e－―→NO＋2H2O
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述复原过程发生。

(1)写出并配平该氧化复原反应的化学方程式：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)反应中硝酸表达了________、________的性质。

(3)反应中假设产生0.2 mol气体，则转移电子的物质的量是________mol。

(4)假设1mol甲与某浓度硝酸反应时，被复原硝酸的物质的量增加，原因是_______________。

答案：(1)14HNO3＋3Cu2O===6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O(2)酸性氧化性(3)0.6(4)使用了较浓的硝酸，产物中有部分二氧化氮生成
18．某课外活动小组的同学为探究Br2、I2和Fe3＋的氧化性强弱，进行了如下实验。

实验①取少量KI溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再加入CCl4，振荡后静置，观察到下层液体呈紫红色；②取少量FeSO4溶液于试管中，先加入溴水，振荡，再滴加两滴KSCN
溶液，振荡，观察到溶液呈红色。

(1)写出实验②中发生氧化复原反应的离子方程式：________________________________。

(2)由上述两个实验，对各粒子的氧化性可以得出的正确结论是________(填序号)。

A．Br2>I2B．Fe3＋>Br2C．Br2>Fe3＋D．I－>Br－
(3)已知Fe3＋的氧化性强于I2，请你从所给试剂中选择所需试剂，设计一个实验加以证明。

①FeCl3溶液②碘水③KI溶液④稀H2SO4⑤淀粉溶液
请写出实验步骤、现象及结论：
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

19．已知高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液可以发生氧化复原反应。

答复以下问题：
(1)该反应中的复原剂是________。

(2)写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。

(3)反应转移了0.4 mol电子，则参加反应的H2SO4的物质的量为________mol。

(4)高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸溶液的反应可用于测定血钙的含量。

方法是：取2 mL 血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵晶体[化学式为(NH4)2C2O4]，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解后得到H2C2O4，再用KMnO4溶液滴定。

①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是________________________。

②用KMnO4溶液滴定H2C2O4时，判断滴定终点的方法是
________________________________。

③假设消耗了1.0×10－4mol·L－1的KMnO4溶液20.00 mL，则100 mL该血液中含钙________g。