2020届高考化学总复习专题三第三单元氧化还原反应教案苏教版

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第三单元 氧化还原反应
[教材基础—自热身]
1.本质和特征
氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移),特征是反应过程中元素的化合价发生变化。

2.相关概念及其关系
例如,反应MnO 2+4HCl(浓)=====△
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 中,氧化剂是MnO 2,还原剂是HCl ,氧化产物是Cl 2。

生成1 mol Cl 2时转移电子数目为2N A ,被氧化的HCl 的物质的量是2_mol ,HCl 显示的性质是还原性和酸性。

3.氧化还原反应中电子转移的表示方法 (1)双线桥法
请写出Cu 与稀硝酸反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目: 。

(2)单线桥法
请写出Cu 与稀硝酸反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目: 。

4.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
5.常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂
(2)常见的还原剂
[知能深化—扫盲点]
提能点(一)突破氧化还原反应概念的“六个误区”
误区1 某元素由化合态变为游离态时,该元素一定被还原
某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原,也不一定被氧化。

因为元素处于化合态时,其化合价可能为正,也可能为负。

若元素由负价变为0价,则其被氧化,若元素由正价变为0价,则其被还原。

误区2 有单质参加或生成的反应一定是氧化还原反应
有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,要看反应前后元素的化合价是否发生改变,如:同素异形体之间的转化就是非氧化还原反应。

误区3 在氧化还原反应中,非金属单质一定只作氧化剂
在氧化还原反应中,非金属单质不一定只作氧化剂,大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性,只是以氧化性为主。

如在反应Cl2+H2O HCl+HClO中,Cl2既表现氧化性又表现还原性。

误区4 物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子数目的多少
物质氧化性或还原性的强弱取决于其所含元素原子得失电子的难易程度,与得失电子数目的多少无关。

误区5 所含元素价态越高,化合物的氧化性一定越强
含有最高价元素的化合物不一定具有强氧化性。

如HClO4中Cl为+7价(最高价态),HClO 中Cl为+1价,而实际上HClO4的氧化性没有HClO的强。

误区6 在氧化还原反应中,若有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原
在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,有许多反应是一种元素既被氧化又被还原。

如在反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中,Na2O2中氧元素的化合价既升高又降低。

[对点练]
下列说法正确的是( )
A.非金属阴离子只具有还原性,金属阳离子只具有氧化性
B.H2O作为还原剂时,产物中一般有O2生成
C.无单质参加的化合反应一定不是氧化还原反应
D.氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂
答案:B
提能点(二)记住、判断常见元素的化合价
正确分析氧化还原反应中电子转移的数目,其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。

基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。

(1)常见元素的化合价
可以借助化合价口诀来记忆:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。

(2)近几年高考中一些特殊物质中元素化合价
[题点全练—过高考]
1.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度可高达2 700 ℃,对于该反应,下列说法中正确的是( )
A .该反应属于置换反应
B .N 2H 4 是氧化剂
C .N 2O 4是还原剂
D .N 2既是氧化产物又是还原产物
解析:选 D 该反应的反应物中无单质,不属于置换反应;该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应,N 2H 4是还原剂,N 2O 4是氧化剂,N 2既是氧化产物又是还原产物。

2.将几滴KSCN(SCN -
是“类卤离子”)溶液加入含有Fe 3+
的酸性溶液中,溶液变成红色。

将该红色溶液分为两份:①一份中加入适量KMnO 4溶液,红色褪去;②另一份中通入SO 2,红色也褪去。

下列推测肯定不正确的是( )
A .SCN -
在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2 B .①中红色褪去的原因是KMnO 4将SCN -
氧化 C .②中红色褪去的原因是SO 2将Fe 3+
还原为Fe 2+
D .②中红色褪去的原因是SO 2将SCN -还原
解析:选D 红色溶液的成分可看作是Fe(SCN)3,由于SCN -
是“类卤离子”,性质与卤素离子(Cl -
、Br -
、I -
)相似,因此可通过卤素离子的性质推测SCN -
的性质。

如Cl -
可被酸性KMnO 4溶液氧化为Cl 2,则SCN -
也能被酸性KMnO 4溶液氧化为(SCN)2,所以A 、B 项都正确;Fe
3

具有较强的氧化性,可将SO 2氧化为H 2SO 4,本身被还原为Fe 2+
,C 项正确;卤素离子的化合
价已到最低价,不能被SO 2还原,由此可推知SCN -
也不能被SO 2还原,故D 项不正确。

3.ClO 2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。

实验室可通过以下反应制得ClO 2:2KClO 3+H 2C 2O 4+H 2SO 4=====△
2ClO 2↑+2CO 2↑+K 2SO 4+2H 2O 。

下列说法正确的是( )
A .H 2SO 4是氧化剂
B .ClO 2是氧化产物
C .H 2C 2O 4在反应中被氧化
D .1 mol KClO 3参加反应有2 mol 电子转移
解析:选C H 2SO 4既不是氧化剂也不是还原剂,A 错误;KClO 3中Cl 元素的化合价从+5降到+4,被还原,生成还原产物,故ClO 2是还原产物,B 错误;H 2C 2O 4中C 元素化合价升高,被氧化,C 正确;根据元素化合价变化可知,1 mol KClO 3参加反应有1 mol 电子转移,D 错误。

4.在铜的冶炼过程中有如下反应发生
5FeS 2+14CuSO 4+12H 2O===7Cu 2S +5FeSO 4+12H 2SO 4 关于此反应,下列说法正确的是( ) A .Cu 2S 既是氧化产物,又是还原产物 B .5 mol FeS 2发生反应,有10 mol 电子转移 C .FeS 2只作还原剂
D .产物中的SO 2-
4有一部分是氧化产物
解析:选D
根据以上分析,A项,Cu2S仅是还原产物;B项,应有21 mol电子转移;C项,FeS2既是氧化剂,又是还原剂。

5.(2018·江苏部分重点中学适应性考试)某离子反应中涉及H2O、ClO-、NH+4、H+、N2、Cl-六种微粒。

常温条件下反应时,溶液pH随时间变化的曲线如图所示。

下列判断错误的是( )
A.该反应的氧化剂是ClO-
B.该反应中有两种离子生成
C.该反应生成1 mol氧化产物时,转移的电子为6 mol
D.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3
解析:选 D 反应涉及的六种微粒中,ClO-具有强氧化性,应为该反应的氧化剂,分析其他微粒的化合价变化可知,NH+4应为该反应的还原剂,由题图可知,反应过程中c(H+)不断增大,因此H+应为该反应的生成物,再由原子守恒可知,H2O也是该反应的生成物。

分析各选项不难发现,D项错误,因为氧化剂与还原剂的物质的量之比应为3∶2。

[知能深化—扫盲点]
[对点练]
1.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:
Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+
Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+
由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Ce3+、Fe2+、Sn2+D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
解析:选A 由反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+知还原性:Fe2+>Ce3+。

由反应:Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+知还原性:Sn2+>Fe2+,故还原性强弱顺序为Sn2+>Fe2+>Ce3+。

(1)
同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。

―――――――――――――――――――――――→F 2 Cl 2 Br 2 I 2 氧化性减弱 F - Cl - Br - I - 还原性增强
同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱,氧化性逐渐增强。

――――――――――――――――――――――――→Na Mg Al Si P S Cl 还原性减弱,氧化性增强 (2)金属活动顺序表
(3)根据非金属活动性顺序表判断
(1)例如:
(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。

例如:
(1)浓度:浓H 2SO 4>稀H 2SO 4,浓HNO 3>稀HNO 3;还原性:浓HCl>稀HCl 。

(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。

如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。

(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。

如:氧化性为KMnO 4(酸性)>KMnO 4(中性)>KMnO 4(碱性)。

[对点练]
2.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。

下列各组物质:①Cu 与HNO 3溶液 ②Cu 与FeCl 3溶液 ③Zn 与H 2SO 4溶液 ④Fe 与FeCl 3溶液 ⑤Cl 2和NaOH 溶液 ⑥Fe 和HNO 3溶液 ⑦Fe 和H 2SO 4溶液 ⑧Na 和O 2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是________。

(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________。

(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是________。

答案:(1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
[题点全练—过高考]
题点一 物质氧化性、还原性强弱的判断
1.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。

已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+,下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+D.Tl3+>Ag+>Fe2+
解析:选 D 在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。

由①知氧化性:Tl3+>Ag+;由②知氧化性:Ag+>Fe3+;由③知氧化性:Fe3+>Fe2+,所以氧化性Tl3+>Ag+>Fe3+>Fe2+。

2.已知下列氧化还原反应:
①2BrO-3+Cl2===Br2+2ClO-3
②5Cl2+I2+6H2O===2IO-3+10Cl-+12H+
③ClO-3+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O
上述条件下,各微粒氧化性由强到弱的排列顺序正确的是( )
A.ClO-3>BrO-3>IO-3>Cl2
B.BrO-3>Cl2>ClO-3>IO-3
C.BrO-3>ClO-3>Cl2>IO-3
D.Cl2>BrO-3>ClO-3>IO-3
解析:选C 在氧化还原反应中氧化性强弱顺序为氧化剂>氧化产物。

根据反应①可知氧化性:BrO-3>ClO-3;根据反应②可知氧化性:Cl2>IO-3;根据反应③可知氧化性:ClO-3>Cl2,所以氧化性由强到弱是BrO-3>ClO-3>Cl2>IO-3。

题点二依据物质氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
3.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(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
解析:选A 根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,可判断B中Cl2>I2;C 中Co2O3>Cl2;D中Fe3+>I2,这些结论与题给信息一致。

对于A,由于I-的还原性强于Fe2+,所以Cl2应先氧化I-,而不应先氧化Fe2+。

4.在离子浓度都为0.1 mol·L-1的下列溶液中,加入(或通入)某物质后,发生反应的先后顺序正确的是( )
A.在含Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉:Cu2+、Fe3+、H+
B.在含I-、SO2-3、Br-的溶液中不断通入氯气:I-、Br-、SO2-3
C.在含AlO-2、SO2-3、OH-的溶液中逐滴加入硫酸氢钠溶液:OH-、AlO-2、SO2-3
D.在含Fe3+、H+、NH+4的溶液中逐渐加入烧碱溶液:H+、NH+4、Fe3+
解析:选C 氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,依据氧化还原反应的先后规律,发生反应先后顺序为Fe3+、Cu2+、H+,故A错误;还原性:SO2-3>I->Br-,发生反应先后顺序为SO2-3、I-、Br-,故B错误;碱性:OH->AlO-2>SO2-3,故发生反应先后顺序为OH-、AlO-2、SO2-3,故C正确;稳定性:水>氢氧化铁>一水合氨,故发生反应先后顺序为H+、Fe3+、NH+4,故D错误。

题点三物质氧化性、还原性强弱比较的实验探究
5.为验证氧化性Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和A中加热装置已略,气密性已检验)。

实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹K1~K4,通入一段时间N2,再将T型导管插入B中,继续通入N2,然后关闭K1、K3、K4。

Ⅱ.打开活塞a,滴加一定量的浓盐酸,给A加热。

Ⅲ.当B中溶液变黄时,停止加热,关闭K2。

Ⅳ.打开活塞b,使约2 mL的溶液流入D试管中,检验其中的离子。

Ⅴ.打开K3和活塞c,加入70%的硫酸,一段时间后关闭K3。

Ⅵ.更新试管D,重复过程Ⅳ,检验B溶液中的离子。

(1)过程Ⅰ的目的是__________________________________________________。

(2)棉花中浸润的溶液为_______________________________________________。

(3)A中发生反应的化学方程式:__________________________________________。

(4)若将制取的SO2通入酸性高锰酸钾溶液可使溶液褪色,其离子方程式为_________________________。

(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,结论如下表所示,他们的检测结果一定能够证明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________(填“甲”、“乙”或“丙”)。

2
以用NaOH溶液来吸收。

(3)A中发生二氧化锰与浓盐酸的反应,生成氯化锰、氯气、水。

(4)SO2通入酸性高锰酸钾溶液中二者可以发生氧化还原反应。

(5)溶液显酸性,检验SO2-4应选择BaCl2溶液;乙中第一次有Fe2+,说明Cl2不足,Cl2氧化性大于Fe3+,第二次有SO2-4,说明发生SO2与Fe3+的反应,则Fe3+的氧化性大于SO2;丙中第一次有Fe3+,无Fe2+,则Cl2的氧化性大于
Fe 3+,第二次有Fe 2+,说明发生SO 2与Fe 3+的反应,则Fe 3+
的氧化性大于SO 2。

答案:(1)排出装置中的空气,防止干扰 (2)NaOH 溶液
(3)MnO 2+4HCl(浓)=====△
MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O (4)2MnO -
4+5SO 2+2H 2O===2Mn 2+
+5SO 2-
4+4H +
(5)乙、丙
1.守恒规律
(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。

利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。

(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。

如Fe 3+
+Cu===Fe 2+
+Cu 2+
(错误),2Fe 3+
+Cu===2Fe 2+
+Cu 2+
(正确)。

[对点练]
1.24 mL 浓度为0.05 mol·L -1
的Na 2SO 3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol·L -1
的K 2Cr 2O 7
溶液完全反应。

已知Na 2SO 3可被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4,则元素Cr 在还原产物中的化合价为( )
A .+2
B .+3
C .+4
D .+5
解析:选B 由题目中指出被还原的元素是Cr ,则得电子的物质必是K 2Cr 2O 7,失电子的物质一定是Na 2SO 3,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 mo l·L -1
×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L -1
×0.020 L×2×(6-n ),解得n =3。

2.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,恰好将铁元素完全氧化成Fe 3+。

x 值为( )
A .0.80
B .0.85
C .0.90
D .0.93
解析:选A 根据得失电子守恒可知,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0.01 mol ,则有 1.5256x +16×⎝ ⎛⎭
⎪⎫3-2x ×x =0.01,解得x =0.80。

2.转化规律 (1)价态归中
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。

简记为“两相靠,不相交”。

例如,不同价态硫之间可以发生氧化还原反应的是
[注意] 不会出现⑤中H 2S 转化为SO 2而H 2SO 4转化为S 的情况。

(2)歧化反应
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态+低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。

[对点练]
3.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+H 2O ――→电解X +H 2 ③Y+NaOH ―→G+Q +H 2O ④Z+NaOH ―→Q+X +H 2O
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
解析:选A 由①得出Q 中价态高于G ,因为G 中价态必介于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 中价态介于Q 与G 之间,故有Q 价态高于Y ,Y 价态高于G ;分析②:H 2O 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 中价态介于Q 、X 之间,则X 价态高于Z ,Z 价态高于Q 。

4.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl 2+KOH ―→KX+KY(未配平),KX 在一定条件下能自身反应:KX ―→KY+KZ(未配平,KY 与KZ 关系比为1∶3),以上KX 、KY 、KZ 均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX 中氯的化合价是( )
A .+1
B .+3
C .+5
D .+7
解析:选C 反应:Cl 2+KOH ―→KX+KY 是Cl 2的歧化反应,KX 、KY 中的氯元素分别显正
价和-1价;由于KX 也发生歧化反应:KX ―→KY+KZ ,可断定KY 为KCl ,化合价高低是Z 中Cl >X 中Cl(均为正价)。

假设KX 中Cl 为+a 价,KZ 中Cl 的化合价为+b 价,依据化合价守恒原理及KX ―→KY+3KZ ,有a +1=3(b -a ),把a =1、a =3、a =5代入上式讨论,可知a =5时,b =7符合题意。

则KX 中Cl 的化合价为+5。

3.优先规律
在浓度相差不大的溶液中:
(1)同时含有几种还原剂时――――→加入氧化剂
将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。

如:在FeBr 2溶液中通入少量Cl 2时,因为还原性Fe 2+>Br -,所以Fe 2+先与Cl 2反应。

(2)同时含有几种氧化剂时――――
―→加入还原剂 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。

如:在含有Fe 3+、Cu 2+、H +的溶液中加入Fe 粉,因为氧化性Fe 3+>Cu 2+>H +,所以Fe 粉先与Fe 3+反应,然后再与Cu 2+反应。

[对点练]
5.(2018·辽宁葫芦岛六校联考)向含有FeBr 2、FeI 2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后,再向溶液中滴加KSCN 溶液,溶液变为血红色,若只从反应顺序角度考虑反应情况,则下列叙述不正确的是( )
A .通入氯气后的溶液中一定不存在I -
B .通入氯气之后原溶液中的Fe 2+全部被氧化
C .原溶液中的Br -可能被氧化
D .若取少量所得溶液,再加入CCl 4溶液充分振荡、静置、分液,下层溶液呈紫红色 解析:选B 溶液中离子的还原性强弱顺序为I ->Fe 2+>Br -。

A 项,溶液变为血红色说明Fe 2+被氧化成Fe 3+,则I -全部被氧化,故溶液中一定不存在I -,正确;B 项,Fe 2+可能全部被氧化,也可能是部分氧化,错误;C 项,溶液变为血红色只能说明Fe 2+被氧化成Fe 3+,而Br -可能被氧化,正确;D 项,根据题意知有I 2生成,I 2易溶于有机溶剂,则下层溶液呈紫红色,正确。

6.在含有CuCl 2、ZnCl 2、FeCl 3各 0.01 mol 的酸性混合溶液中加入0.005 mol 铁粉,经搅拌后发生的变化应是( )
A .铁溶解,析出0.005 mol Cu
B .铁溶解,放出H 2
C .铁溶解,溶液中不再有Fe 3+
D .铁溶解,溶液中不再有Cu 2+
解析:选C 因为氧化性Fe 3+>Cu 2+>H +,发生:2Fe 3++Fe===3Fe 2+,其中0.005 mol 铁粉与0.01 mol 的FeCl 3恰好完全反应,溶液中不再有Fe 3+。

[典例1] (2017·全国卷Ⅲ改编)配平化学方程式
[解析] 第一步:标变价
Fe +2O·Cr +32O 3+Na 2CO 3+NaNO 3+5 ――→高温Na 2CrO 4+6
+Fe +32O 3+CO 2+NaNO 2+3 第二步:列得失
第三步:求总数,从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。

FeO·Cr 2O 3的计量数为2,NaNO 3的计量数为7, Na 2CrO 4的计量数为4,NaNO 2的计量数为7。

第四步:配系数,先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。

2FeO·Cr 2O 3+4Na 2CO 3+7NaNO 3=====高温4Na 2CrO 4+Fe 2O 3+4CO 2+7NaNO 2
第五步:查守恒,检查Na 、C 和O 是否守恒。

[答案] 2 4 7 4 1 4 7
[对点练]
1.配平下列方程式。

(1)____NaBO 2+____SiO 2+____Na +____H 2===
NaBH 4+____Na 2SiO 3
(2)____P +____FeO +____CaO=====高温____Ca 3(PO 4)2+____Fe
(3)____KI +____KIO 3+____H 2SO 4===____I 2+____K 2SO 4+____H 2O
(4)____MnO -4+____H ++____Cl -===____Mn 2+
+____Cl 2↑+____H 2O
(5)____MnO -4+____Fe 2++____H +===____Mn 2++____Fe 3++____H 2O
(6)____P 4+____KOH +____H 2O===____K 3PO 4+____PH 3
(7)____P +____CuSO 4+____H 2O===____Cu +____H 3PO 4+____H 2SO 4
答案:(1)1 2 4 2 1 2 (2)2 5 3 1 5
(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8
(5)1 5 8 1 5 4 (6)2 9 3 3 5
(7)2 5 8 5 2 5
缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一般为水、酸(H+)或碱(OH-)。

(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
[典例2] 将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入 MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。

配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+Mn2++____―→Na++Bi3++____+____。

[解析] (1)由溶液显紫色可推知有MnO-4生成,确定变价元素物质的化学计量数。

化合价分析如下:
Bi(+5→+3)→2×5(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3+前)
Mn(+2→+7)→5×2(化学计量数2配在Mn2+和MnO-4前)
(2)利用原子守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。

5NaBiO3+2Mn2++
____―→5Na++5Bi3++2MnO-4+____。

(3)据补项原则,在酸性条件下,方程式左边多O,故应补H+,而方程式右边少O,故应补H2O,再根据原子守恒配平H+和H2O之前的化学计量数。

5NaBiO3+2Mn2++14H+===5Na++5Bi3++2MnO-
4+7H2O。

[答案] 5 2 14H+ 5 5 2MnO-47H2O
[对点练]
2.配平下列方程式。

(1)ClO-3+Fe2++____===Cl-+Fe3++____。

(2)MnO-4+C2O2-4+____===Mn2++CO2↑+____。

(3)LiCoO2+H2SO4+H2O2===Li2SO4+CoSO4+O2↑+____。

(4) Fe(OH)2+ ClO -+ ____=== Fe(OH)3+ Cl -。

(5) Mn 2++ ClO -3+ H 2O=== MnO 2↓+ Cl 2↑+ ____。

答案:(1)1 6 6H + 1 6 3H 2O
(2)2 5 16H + 2 10 8H 2O
(3)2 3 1 1 2 1 4H 2O
(4)2 1 1H 2O 2 1
(5)5 2 4 5 1 8H +
[典例3] KMnO 4能与热的经硫酸酸化的Na 2C 2O 4反应,生成Mn 2+和CO 2,该反应的离子方程式是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。

[解析] 第一步:依题意,锰元素的化合价降低,故KMnO 4是氧化剂,Mn 2+是还原产物;碳元素的化合价升高,故Na 2C 2O 4(碳元素化合价为+3价)是还原剂,CO 2是氧化产物。

第二步:按“氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成:MnO -4+C 2O 2-4―→Mn 2++CO 2↑。

由MnO -4→Mn 2+,锰元素降了5价;由C 2O 2-4→CO 2,碳元素升了1价,1 mol C 2O 2-4共失去2 mol e -,故在C 2O 2-4前面配5,在氧化产物CO 2前配10;在MnO -4前配2,在还原产物Mn 2+前配2,即2MnO -4+5C 2O 2-4―→2Mn 2++10CO 2↑。

第三步:反应在硫酸中进行,故在左边补充H +,右边补充H 2O,2MnO -4+5C 2O 2-4+ H +―→2Mn 2+
+10CO 2↑+ H 2O 。

第四步:依据电荷守恒及H 、O 原子守恒配平如下:
2MnO -4+5C 2O 2-4+16H +=====△
2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 。

[答案] 2MnO -4+5C 2O 2-4+16H +=====△ 2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O
[对点练]
3.(1)O 2将Mn 2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:
________________________________________________________________________。

(2) KMnO 4与盐酸反应生成MnCl 2和Cl 2,其反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。

(3)在酸性条件下,NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(4)将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(5) KClO3与KI­淀粉溶液混合后溶液显蓝色,假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。

(6) PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

(7) Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO2-4,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(8)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(9)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应,在酸性条件下,H2S和KMnO4溶液反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(10)硫酸亚铁溶液在空气中变质,发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

答案:(1)2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2↓
(2)2MnO-4+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(3)4H++5ClO-2===Cl-+4ClO2↑+2H2O
(4)2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-
(5)ClO-3+6I-+6H+===Cl-+3I2+3H2O
(6)PbO+ClO-===PbO2+Cl-
(7)S2O2-3+4Cl2+5H2O===2SO2-4+8Cl-+10H+
(8)SO2-3+I2+H2O===2I-+SO2-4+2H+
(9)2MnO-4+5H2S+6H+===5S↓+2Mn2++8H2O
(10)4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
[课时达标检测]
[课堂真题集训—明考向]
1.(双选)(2016·江苏高考)根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
22323向浓度均为0.1 mol·L -1
的BaCl 2和CaCl 2混合溶液中滴加Na 2SO 4溶液,出现白色沉淀,无法证明白色沉淀是BaSO 4还是CaSO 4,错误;C 项中,发生反应2Fe 3++2I -===2Fe 2++I 2,可以证明Fe 3+的氧化性强于I 2,正确;D 项中,由两溶液的pH 可知,SO 2-3水解程度大,则同浓度的SO 2-3和HSO -3,SO 2-3结合的H +多,说明SO 2-3结合H +的能力比HSO -3的强,错误。

2.(2017·江苏高考)(1)45~50℃时,向CuCl 悬浊液中持续通入空气得到Cu 2(OH)2Cl 2·3H 2O ,该反应的化学方程式为____________________________________。

(2)NaClO 溶液与Ag 反应的产物为AgCl 、NaOH 和O 2,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

解析:(1)在H 2O 存在的条件下,CuCl 能被空气中的O 2氧化生成Cu 2(OH)2Cl 2·3H 2O ,根据Cu 和O 得失电子守恒配平反应的化学方程式。

(2)在溶液中,NaClO 氧化Ag 生成AgCl 、NaOH 和O 2,根据得失电子守恒及原子守恒配平反应的化学方程式。

答案:(1)4CuCl +O 2+8H 2O =====45~50 ℃2Cu 2(OH)2Cl 2·3H 2O
(2)4Ag +4NaClO +2H 2O===4AgCl +4NaOH +O 2↑
3.(2016·江苏高考)一定条件下,向FeSO 4溶液中滴加碱性NaBH 4溶液,溶液中BH -4(B 元素的化合价为+3)与Fe 2+反应生成纳米铁粉、H 2和B(OH)-4,其离子方程式为
________________________________________________________________________。

解析:因BH -4中B 元素的化合价为+3价,则BH -4中H 元素的化合价为-1价。

根据题中信息和得失电子守恒规律可写出该反应的离子方程式。

答案:2Fe 2++BH -4+4OH -===2Fe +2H 2↑+B(OH)-4
4.(2015·江苏高考节选)(1)KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2,其离子方程式为_____________________________。

(2)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中SO2-3将NO2转化为NO-2,其离子方程式为________________________________________________________________________。

解析:(1)该反应的实质是MnO-4氧化Cl-,离子方程式为2MnO-4+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

(2)NO2转化为NO-2是NO2发生了还原反应,则SO2-3发生氧化反应;pH=8的溶液呈碱性。

在此基础上,应用书写氧化还原反应型离子方程式的规则,可写出SO2-3与NO2反应的离子方程式。

答案:(1)2MnO-4+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
(2)SO2-3+2NO2+2OH-===SO2-4+2NO-2+H2O
5.(2014·江苏高考节选)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。

(1)在图示的转化中,化合价不变的元素是________________________________________________________________________。

(2)反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为____________。

解析:(1)根据示意图和方程式可以看出,在转化过程中,化合价不变的元素有三种,分别为Cu、H、Cl。

(2)消耗1 mol O2转移4 mol电子,1 mol H2S转化为硫单质需转移2 mol 电子,若保持Fe3+的物质的量不变,则根据电子得失守恒,需消耗0.5 mol O2。

答案:(1)Cu、H、Cl(或铜、氢、氯) (2)0.5 mol
6.(2017·天津高考)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
解析:选A A项,硅太阳能电池工作时,利用半导体的光电效应,将光能转化为电能,与氧化还原反应无关;B项,锂离子电池放电时,化学能转化为电能,原电池总反应为氧化还原反应;C项,电解质溶液导电时,电能转化为化学能,总反应为氧化还原反应;D项,葡萄糖为人类生命活动提供能量时,葡萄糖发生氧化还原反应,化学能转化为热能。

7.(2017·海南高考)在酸性条件下,可发生如下反应:ClO-3+2M3++4H2O===M2O n-7+Cl-+8H+,M2O n-7中M的化合价是( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
解析:选C 根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即6-1=8-n-1,解
得n =2,从而得出M 2O 2-7中M 的化合价为+6价,故C 正确。

8.(2017·北京高考)下列变化中,气体被还原的是( )
A .二氧化碳使Na 2O 2固体变白
B .氯气使KBr 溶液变黄
C .乙烯使Br 2的四氯化碳溶液褪色
D .氨气使AlCl 3溶液产生白色沉淀
解析:选B CO 2与Na 2O 2反应,Na 2O 2中氧元素化合价既有升高又有降低,CO 2中的碳元素和氧元素化合价都不变,A 项错误;溶液变黄说明有溴单质生成,反应后溴元素化合价升高,溴离子被氧化,氯气被还原,B 项正确;乙烯与溴的反应是加成反应,C 项错误;氨气与AlCl 3溶液反应产生白色沉淀,是复分解反应,D 项错误。

9.(2016·上海高考)O 2F 2可以发生反应:H 2S +4O 2F 2===SF 6+2HF +4O 2,下列说法正确的是( )
A .氧气是氧化产物
B .O 2F 2既是氧化剂又是还原剂
C .若生成4.48 L HF ,则转移0.8 mol 电子
D .还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
解析:选D H 2S -2 +4O +12F 2===S +6
失8e -F 6+2HF +4O 0 得e -×2×42A 项,O 元素的化合价由
反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,氧气是还原产物,错误;B 项,在反应中O 2F 2中的O 元素的化合价降低,获得电子,O 2F 2是氧化剂,而H 2S 中的S 元素的化合价是-2价,反应后变为SF 6中的+6价,H 2S 是还原剂,错误;C 项,没有说明是标准状况,不能确定HF 的物质的量,也不能确定转移电子的物质的量,错误;D 项,根据化学方程式可知还原剂H 2S 与氧化剂O 2F 2的物质的量之比是1∶4,正确。

10.完成下列填空。

(1)(2016·全国卷Ⅲ)欲使 3 mol 的VO
2+变为VO +
2,则需要氧化剂KClO 3至少为________mol 。

(2)(2015·全国卷Ⅰ)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO 2和H 2SO 4,即可得到I 2。

该反应的还原产物为________。

(3)(2015·全国卷Ⅱ)二氧化氯(ClO 2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。

工业上可用KClO 3与Na 2SO 3在H 2SO 4存在下制得ClO 2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。

(4)(2014·全国卷Ⅱ)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br 2,并用纯碱吸收。

碱吸收溴的主要反应是Br 2+Na 2CO 3+H 2O ―→NaBr+NaBrO 3+NaHCO 3,吸收1 mol Br 2时,转移的电子为________mol 。

解析:(1)使3 mol 的VO 2+变为VO +2,转移电子的物质的量为3 mol×(5-4)=3 mol ;。

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