高中化学氧化还原反应易错问题分析
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例析氧化还原反应易错典型题
氧化还原反应是最为重要的化学反应类型,涉及知识的内容广泛、概念众多,在应用时稍不注意就容易出错。对初学者来讲,要谨防以下易错情形,以提高学习水平。
一. 防概念不清:概念是解题的依据和根本,只有准确理解概念,才可能正确解题。如果对概念的本质把握不准或理解不深刻、混淆相近概念、对概念不熟悉或认识有疏漏(如对一些特殊性问题把握不准),都会造成解题出错。
例 1. 一定量的KClO 3中加入浓盐酸发生如下反应:KClO HCl KCl Cl H O 322633+=+↑+()浓,其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的元素的质量之比为( )
A. 1:6
B. 6:1
C. 1:5
D. 5:1
错解:选B 项。错因是未准确理解和区分浓盐酸在反应中的作用。
解析:根据题设可判断出发生还原反应的元素是KClO 3中的Cl ,发生氧化反应的元素是HCl 中的Cl ;由“化合价邻位转化”规律可知HCl 中有一部分Cl 转入到KCl 中、还有一部分Cl 转入到Cl 2中,再根据化学反应方程式中各物质的化学计量数可知答案为D 项。
例2. 在反应383243322Cu HNO Cu NO NO H O +=+↑+()()稀中,有19.2g Cu 被氧化,则被还原的HNO 3的质量为多少?
错解:根据化学反应方程式列比例式,得m HNO g g ()..3863192364
504=⨯⨯⨯= 解析:根据元素化合价变化情况可知,题设反应中HNO 3有一部分是作酸,转化为Cu(NO 3)2,另一部分被还原,转化为NO ,则被氧化的Cu 与被还原的HNO 3的关系式为3Cu ~2HNO 3,则m HNO g g ()..3263192364
126=⨯⨯⨯=。
二. 防思维不严:严密思维是正确解题的保证。在解题过程中,对反应变化的不确定性、问题的开放性、隐含条件或知识的挖掘不力等,都会造成解题时思维不严,导致答案出现失误。 例3. 下列变化过程需要加入还原剂的是( )
A. KClO 3→KCl
B. KCl →AgCl
C. H +→H 2
D. C →CO 2
错解:选A 、C 项。错因是对KClO 3→KCl 的多种变化方式没有把握好。
解析:根据题意,“要加入还原剂实现”此变化,则说明各选项变化为氧化剂的变化,即变化中有元素化合价降低的情况,判断各项知A 、C 项符合这一点;但对于A 项还要注意,实现KClO 3→KCl 的变化有多种方式,如KClO 3受热分解也能得到KCl ,即实现A 项转化不一定要加入还原剂。故答案为C 项。
例4. 向NaBr 、NaI 和Na 2SO 3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Br 2易挥发,I 2易升华),得到固体剩余物质的组成可能是( )
A. NaCl 、Na 2SO 4
B. NaCl 、NaBr 、Na 2SO 4
C. NaCl 、Na 2SO 4、I 2
D. NaCl 、NaI 、Na 2SO 4
错解:选A 项或A 、D 项。一是未注意三种阴离子Br I SO ---
、、32与Cl 2反应的先后顺序;二是未考虑已知Br 2、I 2的特殊性质。
解析:解答本题要考虑两个问题,一是三种阴离子Br I SO ---
、、32的还原性强弱顺序为SO I Br 32--->>;二是Br 2受热易挥发、I 2具有升华特性。这样再考虑氯气的用量不同时的各种情况,可知答案为A 、B 项。
三. 防审题不细:仔细审题是准确解题的重要前提。在某个氧化还原反应问题分析中,常常同时出现多个限制性条件,概念辨析中常出现“错误”、“正确”、“不一定”等词。 例5. 在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是( )
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+=+
错解:选C 、D 项。错因是C 项不是氧化还原反应。
解析:本题有两个限制性条件:一是“水既不作氧化剂又不作还原剂”,排除A 、B 项;二是“氧化还原反应”,排除C 项。故答案为D 项。
例6. 在反应32223NO H O HNO NO +=+中,氧化剂与还原剂的分子数之比为( )
A. 2:1
B. 1:2
C. 3:1
D. 1:3
错解:选A 项。在答题时将氧化剂与还原剂的量弄反了。
解析:本题涉及的反应为歧化反应,氧化剂与还原剂都是NO 2。其中2NO 2→2HNO 3的变化为还原剂发生的反应,NO 2→NO 的变化为氧化剂发生的反应。通过其计量数可知答案为B 项。
四. 防方法不当:“好的方法是成功的一半”。在氧化还原反应有关问题分析中,用守恒法是最基本的方法,如电子得失守恒、质量守恒(主要是原子个数守恒)、电荷守恒(适用于有离子参与的氧化还原反应),更多的时候要联合应用上述守恒方法。
例7. 若锌与稀硝酸反应时,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
错解:选A 项或A 、B 项。根据质量守恒定律,判断反应前后氮原子的个数相等,得结论。
解析:本题直接根据质量守恒定律可以求解,但繁琐易错,可将质量守恒与电子得失守恒结合求解。本题分两种情况讨论: