2024高考化學一輪復習第2章元素與物質世界第3講氧化還原反應學案魯科版

PAGE27-第3講氧化還原反應【2024·備考】最新考綱素養(yǎng)落地1.通過試驗事實了解氧化還原反應的本質是電子的轉移。2.了解常見的氧化劑、還原劑和生產生活中常見的氧化還原反應。微觀與宏觀相結合，多視角、多層次地相識氧化還原反應的特征、實質及規(guī)律；運用分析、推理等方法構建氧化還原計算、配平的思維模型，通過試驗探究驗證并加深對物質氧化性、還原性的理解。eq\a\vs4\al\co1(考點一相識氧化還原反應)『學問梳理』一、氧化還原反應1.氧化還原反應本質和特征2.基本概念及相互關系概括為“升失氧、降得還，劑性一樣、其他相反”例如，反應Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，氧化劑是濃H2SO4，還原劑是Cu，氧化產物是CuSO4。生成1molSO2時轉移電子數目為2NA，被還原的H2SO4的物質的量是1__mol，濃硫酸表現的性質是酸性和強氧化性。eq\a\vs4\al\co1(名師提示你)(1)元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)，該元素不肯定被還原。(2)在氧化還原反應中，一種元素被氧化，不肯定有另一種元素被還原，也可能是同一元素既被氧化又被還原。3.氧化還原反應電子轉移的表示方法(1)雙線橋法：①標變價，②畫箭頭，③算數目，④說改變。實例：用雙線橋法標出銅和濃硝酸反應電子轉移的方向和數目。(2)單線橋法：箭頭由失電子原子指向得電子原子，線橋上只標電子轉移的數目，不標“得到”、“失去”字樣。實例：用單線橋法標出銅和稀硝酸反應電子轉移的方向和數目。4.氧化還原反應與四種基本反應類型的關系二、常見的氧化劑和還原劑1.常見氧化劑常見氧化劑包括某些非金屬單質、含有高價態(tài)元素的化合物、過氧化物等。如：2.常見還原劑常見還原劑包括活潑的金屬單質、非金屬離子及低價態(tài)化合物、低價金屬陽離子、非金屬單質及其氫化物等。如：3.具有中間價態(tài)的物質既有氧化性，又有還原性[鏈接新教材]①(新教材LK第一冊P719習題精選練)煤化工是以煤為原料，經過化學加工使煤轉化為氣體、液體、固體燃料以及各種化工產品的工業(yè)過程。(1)請用化學方程式表示煉鐵的原理：_________________________________________________________________________________________________________。(2)若用水作為煤的氣化劑，高溫下主要發(fā)生反應C＋H2O(氣)=CO＋H2，得到以CO和H2為主要成分的水煤氣。上述反應從得失氧的角度看________(只能選填一個序號)。A.屬于氧化反應B.屬于還原反應C.既屬于氧化反應又屬于還原反應答案(1)煉鐵原理的化學方程式為：Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(高溫))2Fe＋3CO2(2)C②(新教材RJ第一冊P269習題變式練)氫化鈉(NaH)可在野外用作生氫劑，用作生氫劑時的化學反應原理為：NaH＋H2O=NaOH＋H2↑。下列有關該反應的說法中，正確的是()A.NaOH是氧化產物B.若生成4.48LH2，則反應中轉移0.2mol電子C.該反應為置換反應D.氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶1答案D『考向突破』考向一氧化還原反應的基本概念eq\a\vs4\al\co1(基本概念辨析)[題目設計]1.推斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)有單質參與或有單質生成的化學反應肯定是氧化還原反應(×)(2)氧化還原反應中的反應物，不是氧化劑就是還原劑(×)(3)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素肯定被還原(×)(4)氧化還原反應中有一種元素被氧化時，肯定有另一種元素被還原(×)(5)陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性(×)(6)濃硫酸具有強氧化性，不能干燥SO2、CO等還原性氣體(×)eq\a\vs4\al\co1(基本概念理解)[題目設計]2.試驗室制備氯氣的反應為MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，此反應中氧化劑是________，還原劑是________，氧化產物是________，還原產物是________，MnO2發(fā)生________反應，HCl發(fā)生________反應；生成1molCl2時轉移電子數目為________，被氧化的HCl的物質的量是________mol，鹽酸顯示的性質是________性和________性。提示MnO2HClCl2MnCl2還原氧化2NA2還原酸考向二生產、生活、傳統(tǒng)文化中的氧化還原反應eq\a\vs4\al\co1(生活中的氧化還原反應)[題目設計]3.分析生產生活中的下列過程，涉及到氧化還原反應的是________。①銅制品、鐵制品在潮濕的空氣中生銹②缺鐵性貧血服用補鐵劑時，需與維生素C同時服用③將氯氣通入冷的消石灰中制漂白粉④從海水中提取氯化鎂提示①②③eq\a\vs4\al\co1(氧化還原反應與四種基本反應類型)[題目設計]4.下列反應不屬于四種基本反應類型，但屬于氧化還原反應的是________。①Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu②AgNO3＋NaCl=AgCl↓＋NaNO3③Fe2O3＋3COeq\o(=,\s\up7(△))2Fe＋3CO2④2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑提示③eq\a\vs4\al\co1(氧化還原反應與能量轉化)[題目設計]5.下列能量轉化過程與氧化還原反應有關的是________。①硅太陽能電池工作時，光能轉化成電能②鋰離子電池放電時，化學能轉化成電能③電解質溶液導電時，電能轉化成化學能④葡萄糖為人類生命活動供應能量時，化學能轉化成熱能提示②③④考向三生疏物質中元素化合價精析[命題素材]走好關鍵第一步——正確標出元素化合價正確分析氧化還原反應中電子轉移的數目，其前提是確定物質中各元素(特殊是變價元素)的化合價?；痉椒ㄊ窍葮顺鍪熳R元素的化合價，再依據化合物中正、負化合價的代數和為零的原則求解其他元素的化合價。常見元素的化合價可以借助化合價口訣來記憶：一價氫、鉀、鈉、氟、氯、溴、碘、銀；二價氧、鈣、鋇、鎂、鋅；三鋁、四硅、五價磷；說變價也不難，二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全；銅汞二價最常見。近幾年高考中一些特殊物質中元素化合價推斷CuFeS2Cu＋2Fe＋2S－2K2FeO4Fe＋6Li2NHN－3LiNH2N－3AlNN－3Na2S2O3S＋2MOeq\o\al(＋,2)M＋5C2Oeq\o\al(2－,4)C＋3HCNC＋2N－3CuHCu＋1H－1FeOeq\o\al(n－,4)Fe＋(8－n)Si3N4Si＋4N－3[題目設計]6.高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑，是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更強、無二次污染的綠色水處理劑。工業(yè)制高鐵酸鈉的方法有如下兩種：濕法制備的主要離子反應為2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O干法制備的主要反應為2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑(1)高鐵酸鈉中鐵顯________價(2)濕法中FeOeq\o\al(2－,4)是________產物(3)干法中每生成1molNa2FeO4轉移________mol電子(4)Na2FeO4可氧化水中的H2S、NH3，生成的________還能吸附懸浮雜質。提示(1)＋6(2)氧化(3)5(4)Fe(OH)3膠體eq\a\vs4\al\co1(考點二氧化還原反應的應用)『學問梳理』1.守恒規(guī)律氧化劑得電子總數＝還原劑失電子總數。2.價態(tài)規(guī)律：(1)元素處于最高價，只有氧化性，如Fe3＋、Ag＋等；元素處于最低價，只有還原性，如S2－、I－等；元素處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性，如Fe2＋、Cl2等。(2)歸中反應規(guī)律不同價態(tài)的同種元素間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的改變肯定遵循“高價＋低價→中間價”，而不會出現交叉現象。簡記為“兩相靠，不相交”。如在反應KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化產物是Cl2，還原產物是Cl2，1molKClO3反應時轉移電子數是5NA。(3)歧化反應規(guī)律“中間價→高價＋低價”。具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應，如：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。1molCl2反應時轉移電子數為NA。3.強弱規(guī)律自發(fā)進行的氧化還原反應，一般遵循強氧化劑制弱氧化劑，強還原劑制弱還原劑，即“強制弱”。氧化劑＋還原劑→還原產物＋氧化產物氧化性：氧化劑＞氧化產物；還原性：還原劑＞還原產物。4.先后規(guī)律在濃度相差不大的溶液中：(1)同時含有幾種還原劑時eq\o(→,\s\up7(加入氧化劑))將依據還原性由強到弱的依次依次反應。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2時，因為還原性：Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先與Cl2反應。(2)同時含有幾種氧化劑時eq\o(→,\s\up7(加入還原劑))將依據氧化性由強到弱的依次依次反應。如在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入鐵粉，因為氧化性Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以鐵粉先與Fe3＋反應，然后再與Cu2＋反應，最終與H＋反應?！嚎枷蛲黄啤豢枷蛞粌r態(tài)規(guī)律及其應用eq\a\vs4\al\co1(利用價態(tài)規(guī)律推斷反應產物)[題目設計]1.氯氣與氫氧化鉀溶液在肯定條件下發(fā)生反應：Cl2＋KOH→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在肯定條件下發(fā)生反應：KX→KY＋KZ(未配平，KY與KZ的化學計量數之比為1∶3，KZ中氯處于最高價)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的鉀鹽，由以上條件推知在KX中氯元素的化合價是________。提示＋5eq\a\vs4\al\co1(利用價態(tài)規(guī)律推斷反應能否進行)[題目設計]2.試驗中干燥下列氣體①H2②H2S③NH3④CO⑤SO2可用濃硫酸作干燥劑的是________。提示①④⑤考向二先后規(guī)律及其應用eq\a\vs4\al\co1(推斷反應的先后依次)[題目設計]3.已知酸性K2Cr2O7溶液可與FeSO4反應生成Fe3＋和Cr3＋?，F將硫酸酸化的K2Cr2O7溶液與FeSO4溶液混合，充分反應后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3＋的物質的量隨加入的KI的物質的量的改變關系如圖所示。AB段反應的離子方程式為_______________________________________，BC段反應的離子方程式為_______________________________________。提示6I－＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=3I2＋2Cr3＋＋7H2O2I－＋2Fe3＋=I2＋2Fe2＋eq\a\vs4\al\co1(推斷反應進行的階段與產物)[題目設計]4.用FeCl3溶液腐蝕印刷電路板上的銅，所得溶液中加入鐵粉。對加入鐵粉充分反應后的溶液分析合理的是()A.若無固體剩余，則溶液中肯定有Fe3＋B.若有固體存在，則溶液中肯定有Fe2＋C.若溶液中有Cu2＋，則肯定沒有固體析出D.若溶液中有Fe2＋，則肯定有Cu析出提示B考向三氧化性、還原性強弱比較[命題素材]氧化性、還原性強弱的比較方法(1)依據氧化還原反應原理推斷還原劑＋氧化劑→氧化產物＋還原產物氧化性強弱：氧化劑>氧化產物。還原性強弱：還原劑>還原產物。(2)依據“二表”推斷依據元素周期表推斷①同主族元素對應單質的氧化性從上到下漸漸減弱，對應陰離子的還原性漸漸增加。eq\o(→,\s\up7(F2Cl2Br2I2氧化性減弱),\s\do5(F－Cl－Br－I－還原性增加))②同周期元素對應單質的還原性從左到右漸漸減弱，氧化性漸漸增加。eq\o(→,\s\up7(NaMgAlSiPSCl2還原性減弱，氧化性增加))依據金屬活動性依次表推斷(3)依據反應的詳細狀況推斷①相同條件下與同一試劑反應：a.一種物質反應，另一種物質不反應。如Na與冷水反應，Mg不能。還原性：Na＞Mg。b.一種物質反應快(猛烈)，另一種物質反應慢。如Na、K與水反應，K反應猛烈。還原性K＞Na。c.生成物的價態(tài)不同。如。氧化性：Cl2＞S。②與同一試劑反應，反應條件不同如H2＋F2=2HF、H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(光照),\s\do5(△))2HCl。氧化性：F2＞Cl2(4)依據外界條件推斷濃度同一種物質，濃度越大，氧化性(或還原性)越強。如氧化性：濃H2SO4>稀H2SO4，濃HNO3>稀HNO3；還原性：濃HCl>稀HCl溫度同一種物質，溫度越高其氧化性越強。如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強酸堿性如NOeq\o\al(－,3)在酸性條件下氧化性強，Fe2＋在堿性條件下還原性強eq\a\vs4\al\co1(氧化性、還原性與外界條件的關系)[題目設計]5.物質氧化性、還原性的強弱，不僅與物質的結構有關，還與物質的濃度和反應溫度等有關。下列各組物質：①Cu與HNO3溶液②Cu與FeCl3溶液③Zn與H2SO4溶液④Fe與FeCl3溶液⑤Cl2和NaOH溶液⑥Fe和HNO3溶液⑦Fe和H2SO4溶液⑧Na和O2(1)由于濃度不同而發(fā)生不同氧化還原反應的是________(填標號，下同)。(2)由于溫度不同而發(fā)生不同氧化還原反應的是________。(3)氧化還原反應不受濃度、溫度影響的是________。提示(1)①③⑥⑦(2)⑤⑥⑦⑧(3)②④eq\a\vs4\al\co1(依據反應現象推斷物質氧化性、還原性)強弱[題目設計]6.鉍(Bi)位于元素周期表中ⅤA族，＋3價較穩(wěn)定，鉍酸鈉(NaBiO3)溶液呈無色。取肯定量的硫酸錳(MnSO4)溶液依次滴加下列溶液，對應的現象如下表所示：加入溶液①適量的鉍酸鈉溶液②過量的雙氧水③適量KI－淀粉溶液試驗現象溶液呈紫紅色紫紅色消逝，產生氣泡溶液變成藍色則NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由強到弱的依次為________。提示NaBiO3＞KMnO4＞H2O2＞I2eq\a\vs4\al\co1(依據詳細反應推斷物質氧化性、還原性)強弱[題目設計]7.鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級危急品。已知下列反應在肯定條件下能夠發(fā)生：①Tl3＋＋2Ag=Tl＋＋2Ag＋②Ag＋＋Fe2＋=Ag＋Fe3＋③Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋。Fe3＋、Ag＋、Tl3＋氧化性由強到弱的依次為________________。提示Tl3＋＞Ag＋＞Fe3＋eq\a\vs4\al\co1(推斷氧化還原反應是否發(fā)生)[題目設計]8.已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。試分析在水溶液中能否發(fā)生3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3，理由是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。提示否，由題給信息知還原性I－＞Fe2＋，當Fe2＋被氧化時I－已完全被氧化eq\a\vs4\al\co1(試驗探究氧化性、還原性的強弱)[題目設計]9.某小組同學探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性強弱，設計如圖試驗(夾持儀器已略去，裝置的氣密性已檢驗)。(1)打開活塞a，逐滴加入H2SO3溶液至過量，燒瓶內溶液顏色變?yōu)闊o色，該反應的離子方程式為__________________________________________________________________________________________________________________________，得出的結論是H2SO3的氧化性比Br2的氧化性________(填“強”或“弱”)。(2)再打開活塞b，向所得溶液中逐滴加入H2O2溶液，剛起先溶液顏色無明顯改變，接著滴加，溶液變?yōu)槌赛S色，變橙黃色反應的離子方程式為___________________________________________________________________，得出的結論是H2O2的氧化性比Br2的氧化性________(填“強”或“弱”)。提示(1)H2SO3＋Br2＋H2O=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2Br－弱(2)2H＋＋2Br－＋H2O2=Br2＋2H2O強考向四守恒規(guī)律及其應用eq\a\vs4\al\co1(計算反應中轉移電子數、確定生成物)[命題素材]守恒法解題思維流程[題目設計]10.羥氨(NH2OH)是一種還原劑。將16.00mL0.05mol·L－1的羥氨酸性溶液與足量硫酸鐵在煮沸條件下反應，生成的Fe2＋又恰好被24.00mL0.02mol·L－1的酸性KMnO4溶液所氧化。在上述反應中，羥氨的氧化產物為________。提示NOeq\a\vs4\al\co1(多步氧化還原反應計算中的電子守恒)多步連續(xù)進行的氧化還原反應，中間各步反應過程如無電子損耗則可利用電子守恒解答。思維模板始態(tài)物質得(失)電子總數＝終態(tài)物質失(得)電子總數如amol的銅與足量的濃HNO3反應，將產生的NO2氣體與bmol的O2混合作用于水，氣體完全被汲取。[題目設計]11.足量銅與肯定量濃硝酸反應，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，將這些氣體與1.68LO2(標準狀況)混合后通入水中，全部氣體完全被水汲取生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的體積為________mL。提示60考向五氧化還原反應方程式的書寫與配平[命題素材](1)氧化還原方程式配平的基本原則(2)氧化還原方程式配平的一般步驟eq\a\vs4\al\co1(正向配平類)[題目設計]12.(1)____KI＋____KIO3＋____H2SO4=____I2＋____K2SO4＋____H2O提示513333(2)____MnOeq\o\al(－,4)＋____H＋＋____Cl－=____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O提示21610258eq\a\vs4\al\co1(逆向配平類)[題目設計]13.(1)____S＋____KOH=____K2S＋____K2SO3＋____H2O(2)____P4＋____KOH＋____H2O=____K3PO4＋____PH3提示(1)36213(2)29335eq\a\vs4\al\co1(缺項配平類)[題目設計]14.(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____=____Cl－＋____FeOeq\o\al(2－,4)＋____H2O(2)某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應體系中的物質有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。請將AlN之外的反應物與生成物分別填入以下空格內，并配平。eq\x()＋eq\x()＋eq\x()=eq\x()AlN＋eq\x()提示(1)324OH－325(2)Al2O33CN223COeq\a\vs4\al\co1(7)eq\a\vs4\al\co1(1拓展拾遺：整體化合價法配平氧化還原反應方程式)當一種物質中一種元素的多個原子或多種元素價態(tài)發(fā)生改變時，分析較繁瑣或價態(tài)分析不清時，則略去每種元素的價態(tài)分析，將其看作一個整體，分析其化合價的總體改變。如KCN→KOCN：可將CN看成一個整體，化合價改變?yōu)椤?，化合價上升2。以粉煤灰(主要成分為Al2O3和SiO2，還含有少量的FeO、Fe2O3等)為原料制備Al2O3的流程如下：(1)“酸浸”時需加入過量的稀硫酸，寫出Al2O3溶解的離子方程式___________________________________________________________________。(2)證明酸浸后溶液中存在Fe3＋的方法是：取酸浸后的溶液少許置于試管中，向其中滴加硫氰化鉀溶液，溶液變?yōu)榧t色；再漸漸滴入過量的H2O2溶液，溶液的紅色先變深，之后紅色漸漸褪去，接著滴加會有氣泡逸出，該氣體會使帶火星的木條復燃。①紅色變深的緣由是(用離子方程式表示)：_______________________________________________________________________________________________；②溶液紅色褪去是由于過氧化氫氧化了硫氰根離子，已知雙氧水氧化SCN－生成N2、CO2和SOeq\o\al(2－,4)，寫出該反應的離子方程式：___________________________________________________________；③有氣體逸出，說明Fe3＋對H2O2的分解有催化作用，寫出催化過程第一步反應的離子方程式___________________________________________________________________________________________________________________________。解析(2)①溶液呈紅色，是因為發(fā)生了Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3，紅色變深，說明c(Fe3＋)增大，發(fā)生了Fe2＋→Fe3＋，故反應的離子方程式為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。②H2Oeq\o(2,\s\up6(－1))→H2eq\o(O,\s\up6(－2))得2e－，→失11e－，由電子守恒、電荷守恒即可配平。③催化作用中Fe3＋肯定要參與反應，故Fe3＋在第一步反應中應作氧化劑，發(fā)生2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋；其次步重新生成Fe3＋，發(fā)生2Fe2＋＋2H＋＋H2O2=2Fe3＋＋2H2O。答案(1)Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O(2)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O、Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3②2SCN－＋11H2O2=2CO2↑＋N2↑＋2H＋＋10H2O＋2SOeq\o\al(2－,4)③2Fe3＋＋H2O2=2Fe2＋＋O2↑＋2H＋[對點訓練]以黃銅礦(CuFeS2)為原料冶煉銅的方法有兩種Ⅰ.火法煉銅火法煉銅的主要反應：①2CuFeS2＋4O2eq\o(=,\s\up7(800℃))Cu2S＋3SO2＋2FeO(爐渣)；②2Cu2S＋3O2eq\o(=,\s\up7(1200℃))2Cu2O＋2SO2；③2Cu2O＋Cu2Seq\o(=,\s\up7(1200℃))6Cu＋SO2↑。則在反應①、②、③中被氧化的元素為________(填元素符號)，由amolCuFeS2生成amolCu時，共消耗________molO2。Ⅱ.濕法煉銅濕法煉銅的第一步是將黃銅礦加入稀硫酸中，通入O2加熱，經分析反應后的溶液中含有Fe2(SO4)3、CuSO4與H2SO4，該反應的化學方程式為______________________________________________________________________________________________________________________________________。解析Ⅰ.由題給信息，分析知最終產物為SO2、Cu、FeO。由→eq\o(C,\s\up6(0))u＋eq\o(Fe,\s\up6(＋2))O＋2eq\o(S,\s\up6(＋4))O2化合價上升10，結合氧化劑、還原劑得失電子數相等知amol×10＝nO2×4，nO2＝2.5amolⅡ.由題給信息分析知最終產物為Fe3＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,4)由→eq\o(Cu,\s\up6(＋2))2＋＋eq\o(F,\s\up6(＋3))e3＋＋2eq\o(S,\s\up6(＋6))Oeq\o\al(2－,4)化合價上升17，結合氧化劑、還原劑得失電子數相等即可配平。答案Ⅰ.S2.5aⅡ.4CuFeS2＋17O2＋2H2SO4eq\o(=,\s\up7(△))4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2Oeq\a\vs4\al\co1(2拓展拾遺：氧化還原滴定)氧化還原滴定(1)原理：以氧化劑或還原劑為滴定劑，干脆滴定一些具有還原性或氧化性的物質，或者間接滴定一些本身并沒有還原性或氧化性，但能與某些還原劑或氧化劑反應的物質。(2)試劑：常見的用于滴定的氧化劑有KMnO4、K2Cr2O7等；常見的用于滴定的還原劑有亞鐵鹽、草酸、維生素C等。(3)指示劑：氧化還原滴定法的指示劑有三類。①氧化還原指示劑；②專用指示劑，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘標準溶液變藍；③自身指示劑，如高錳酸鉀標準溶液滴定草酸時，滴定終點為溶液由無色變?yōu)樽仙?2024·昆明調研)精確測定某溶液中Fe2＋質量分數的一種方法是：在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固體制成莫爾鹽晶體[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]，該晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定。稱取ag莫爾鹽樣品溶于水，配制成200mL溶液，每次取待測液20.00mL，用濃度為bmol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定。試驗結果記錄如下：試驗次數第一次其次次第三次消耗酸性KMnO4溶液體積/mL20.0219.9820.52(1)酸化KMnO4的試劑為________(選填序號)。A.HCl B.H2SO4C.HNO3(2)滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________。(3)滴定過程中，應將酸性KMnO4溶液置于________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。推斷滴定終點的現象為______________________________________________________________________________________________________。(4)通過試驗數據計算樣品中Fe2＋的質量分數為________(用含a、b的代數式表示)。解析(1)HCl具有還原性，能被KMnO4溶液氧化，HNO3具有強氧化性，也能氧化Fe2＋，滴定時產生干擾，數據不精確，因此酸化KMnO4溶液的試劑為H2SO4，B項正確。(2)滴定過程中，Fe2＋與MnOeq\o\al(－,4)在酸性條件下反應的離子方程式為MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。(3)酸性KMnO4溶液具有強氧化性，能氧化堿式滴定管下端的橡膠管，故應將其置于酸式滴定管中。試驗時滴入最終一滴酸性KMnO4溶液，溶液變?yōu)闇\紅色，且30s內顏色不再發(fā)生改變，即說明達到滴定終點。(4)第三次試驗數據誤差較大，應舍去，依據第一次、其次次的試驗數據可算出試驗中消耗酸性KMnO4溶液的平均體積為20.00mL，依據eq\a\vs4\ac\hs10\co3(MnOeq\o\al(－,4),～,5Fe2＋,1mol,,5mol,bmol·L－1×20.00×10－3L,,c（Fe2＋）×20.00×10－3L)得c(Fe2＋)＝eq\f(5mol×bmol·L－1×20.00×10－3L,1mol×20.00×10－3L)＝5bmol·L－1，則該莫爾鹽中Fe2＋的質量分數＝eq\f(5bmol·L－1×0.2L×56g·mol－1,ag)×100%＝eq\f(56b,a)×100%。答案(1)B(2)MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O(3)酸式當最終一滴酸性高錳酸鉀溶液滴入時，溶液變?yōu)闇\紅色，且30s內不變色(4)eq\f(56b,a)×100%[對點訓練]用右圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量：Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸；Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口；Ⅲ.將肯定量的混合氣體通入錐形瓶中汲??；Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中；Ⅴ.用0.1000mol·L－1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液(I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6))，指示劑顯示終點時共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：(1)錐形瓶內ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為_________________________________________________________________________________________。(2)玻璃液封裝置的作用是________________。(3)Ⅴ中加入的指示劑通常為________，滴定至終點的現象是________。(4)測得混合氣中ClO2的質量為________g。解析(1)ClO2與KI溶液反應時，Ceq\o(l,\s\up6(＋4))O2→Ceq\o(l,\s\up6(－1))－，2I－→I2，反應環(huán)境為酸性，從而可寫出該反應的離子方程式。(2)玻璃液封裝置的作用是防止殘余的ClO2氣體揮發(fā)到空氣中，污染空氣。(3)步驟V反應中，I2→2I－，I2使淀粉溶液顯藍色，故可選用淀粉溶液作指示劑，滴定至終點時溶液由藍色變?yōu)闊o色。(4)由反應2ClO2＋10I－＋8H＋=2Cl－＋5I2＋4H2O、I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)可得關系式：2ClO2～5I2～10S2Oeq\o\al(2－,3)，n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝0.1000mol·L－1×20.00mL×10－3L/mL＝2×10－3mol，則n(ClO2)＝2×10－3mol×2/10＝4×10－4mol，m(ClO2)＝4×10－4mol×67.5g·mol－1＝0.02700g。答案(1)2ClO2＋10I－＋8H＋=2Cl－＋5I2＋4H2O(2)汲取殘余的二氧化氯氣體(其他合理答案也可)(3)淀粉溶液溶液由藍色變?yōu)闊o色且30s內不復原原色(4)0.02700基礎學問鞏固1.(2024·天津理綜，1)化學在人類社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，下列事實不涉及化學反應的是()A.利用廢棄的秸稈生產生物質燃料乙醇B.利用石油生產塑料、化纖等高分子材料C.利用基本的化學原料生產化學合成藥物D.利用反滲透膜從海水中分別出淡水答案D2.[2024·福州八縣(市)協作體聯考]已知反應：O3＋2I－＋H2O=O2＋I2＋2OH－，下列說法中不正確的是()A.O2為還原產物B.氧化性：O3>I2C.H2O既不是氧化劑也不是還原劑D.反應生成1molI2時轉移2mol電子答案A3.已知RxOeq\o\al(2－,4)＋MnOeq\o\al(－,4)＋H＋→RO2＋Mn2＋＋H2O，改變過程中，有0.2molRxOeq\o\al(2－,4)參與反應時，共轉移0.4mol電子。則RxOeq\o\al(2－,4)中的x為()A.1 B.2C.3 D.無法確定解析0.2molRxOeq\o\al(2－,4)參與反應時，生成RO2，R的化合價上升，在反應中錳元素的化合價降低，依據該反應共轉移0.4mol電子，則0.2×x×(4－eq\f(6,x))＝0.4，解得x＝2。答案B4.(全國卷)(1)次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產品，具有較強還原性，回答下列問題：H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag＋還原為銀，從而可用于化學鍍銀。①H3PO2中，P元素的化合價為________。②利用H3PO2進行化學鍍銀反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為4∶1，則氧化產物為_______________________________________________(填化學式)。(2)(全國卷)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。該反應的還原產物為________。答案(1)①＋1②H3PO4(2)MnSO4考試實力過關5.(2024·湖南株洲三校聯考)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種既能殺菌、消毒，又能絮凝凈水的水處理劑。工業(yè)制備K2FeO4的反應離子方程式為Fe(OH)3＋ClO－＋OH－→FeOeq\o\al(2－,4)＋Cl－＋H2O(未配平)。下列有關說法不正確的是()A.由上述反應可知，ClO－的氧化性強于FeOeq\o\al(2－,4)B.K2FeO4中鐵顯＋6價C.上述反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為2∶3D.K2FeO4處理水時，不僅能消毒殺菌，而且生成的Fe3＋可與水反應形成Fe(OH)3膠體，能吸附水中的懸浮雜質解析ClO－作氧化劑，FeOeq\o\al(2－,4)為氧化產物，故ClO－的氧化性強于FeOeq\o\al(2－,4)，A正確；依據化合物中各元素化合價代數和為零，可知K2FeO4中鐵顯＋6價，B正確；2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2FeOeq\o\al(2－,4)＋3Cl－＋5H2O反應中，氧化劑ClO－和還原劑Fe(OH)3的物質的量之比為3∶2，C錯誤；K2FeO4處理水時，Fe元素為最高價，具有強氧化性.能消毒殺菌，而且被還原生成的Fe3＋可與水反應形成Fe(OH)3膠體，具有吸附作用，可凈水，D正確。答案C6.把圖2中的紙片補充到圖1中，可得到一個完整的氧化還原反應的離子方程式(未配平)。下列對該反應的說法不正確的是()A.IOeq\o\al(－,4)作氧化劑B.1molMn2＋參與反應轉移5mol電子C.氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2D.配平后Mn2＋、H＋的化學計量數分別為2、3解析A項，分析圖1、圖2可知，Mn2＋為反應物，作還原劑，則IOeq\o\al(－,4)作氧化劑；B項，配平后的離子方程式為2Mn2＋＋5IOeq\o\al(－,4)＋3H2O=2MnOeq\o\al(－,4)＋5IOeq\o\al(－,3)＋6H＋，故1molMn2＋參與反應轉移5mol電子；C項，氧化劑與還原劑的物質的量之比為5∶2；D項，配平后Mn2＋、H＋的化學計量數分別為2、6。答案D7.(2024·濟南市歷城其次中學11月調研檢測，28)有一混合溶液，其中只含有Fe2＋、Cl－、Br－、I－(忽視水的電離)，Cl－、Br－、I－的個數比為2∶3∶4，向該溶液中通入Cl2使溶液中Cl－和Br－的個數之比為3∶1，則通入Cl2的物質的量與溶液中剩余Fe2＋的物質的量之比為()A.7∶2 B.7∶1C.7∶4 D.7∶3解析由題意可設Cl－、Br－、I－的物質的量分別為2mol、3mol、4mol，由電荷守恒可得：2n(Fe2＋)＝n(Cl－)＋n(Br－)＋n(I－)＝2mol＋3mol＋4mol＝9mol，n(Fe2＋)＝4.5mol，通入氯氣后，要滿意n(Cl－)∶n(Br－)＝3∶1，Cl－只要增加7mol就可以，即需通入氯氣3.5mol，4molI－先消耗2mol氯氣，3molFe2＋消耗1.5mol氯氣，剩余Fe2＋1.5mol，則通入氯氣與剩余Fe2＋的物質的量之比為：3.5∶1.5＝7∶3，答案選D。答案D8.(2024·山東等級考試模擬，12)已知Pb3O4與HNO3溶液發(fā)生反應I：Pb3O4＋4H＋=PbO2＋2Pb2＋＋2H2O；PbO2與酸化的MnSO4溶液發(fā)生反應Ⅱ：5PbO2＋2Mn2＋＋4H＋＋5SOeq\o\al(2－,4)=2MnOeq\o\al(－,4)＋5PbSO4＋2H2O。下列推斷正確的是(雙選)()A.由反應Ⅰ可知，Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比為2∶1B.由反應Ⅰ、Ⅱ可知，氧化性：HNO3>PbO2>MnOeq\o\al(－,4)C.Pb可與稀硝酸發(fā)生反應：3Pb＋16HNO3=3Pb(NO3)4＋4NO↑＋8H2OD.Pb3O4可與鹽酸發(fā)生反應：Pb3O4＋8HCl=3PbCl2＋4H2O＋Cl2↑解析A.反應Ⅰ未發(fā)生氧化還原反應，且產物Pb2＋與PbO2物質的量之比為2∶1，說明Pb3O4中Pb(Ⅱ)和Pb(Ⅳ)含量之比為2∶1，故A正確；B.反應Ⅰ中HNO3未能將Pb(Ⅱ)氧化成Pb(Ⅳ)，說明氧化性HNO3<PbO2，反應Ⅱ中PbO2將Mn2＋氧化成MnOeq\o\al(－,4)，說明氧化性PbO2>MnOeq\o\al(－,4)，故B錯誤；C.依據反應Ⅰ可得硝酸不能將Pb氧化成＋4價，不能生成Pb(NO3)4，故C錯誤；D.據反應Ⅱ可知氧化性PbO2>MnOeq\o\al(－,4)，而酸性條件下MnOeq\o\al(－,4)能將HCl氧化成Cl2，則Pb(Ⅳ)也能將HCl氧化成Cl2，所以此反應Pb3O4＋8HCl=3PbCl2＋4H2O＋Cl2↑能發(fā)生，故D也正確。答案AD[A級全員必做題]1.(2024·濮陽模擬)大氣中氮氧化物和碳氫化合物受紫外線作用可產生二次污染物光化學煙霧，其中某些反應過程如圖所示。下列說法正確的是()A.丙烯發(fā)生氧化反應生成甲醛和乙醛B.生成O3的反應屬于氧化還原反應C.反應Ⅰ屬于復分解反應D.該過程中O2作催化劑答案A2.(2024·山東濰坊期中)“一硫二硝三木炭”描述的是我國四大獨創(chuàng)之一的黑火藥配方，黑火藥爆炸時發(fā)生的反應為S＋2KNO3＋3Ceq\o(=,\s\up7(點燃))K2S＋N2↑＋3CO2↑，對于該反應的下列說法不正確的是()A.氧化產物是CO2B.爆炸的緣由是反應釋放大量熱，并生成大量氣體C.反應中有三種元素的化合價發(fā)生改變D.氧化劑與還原劑的物質的量之比為1∶3答案D3.已知二氯化二硫(S2Cl2)的結構式為Cl—S—S—Cl，它易與水反應：2S2Cl2＋2H2O=4HCl＋SO2↑＋3S↓對該反應的說法正確的是(雙選)()A.S2Cl2既作氧化劑又作還原劑B.H2O作還原劑C.每生成1molSO2轉移3mol電子D.氧化產物與還原產物的物質的量之比為3∶1答案AC4.已知下列分子或離子在酸性條件下都能氧化KI，自身發(fā)生如下改變：H2O2→H2O，IOeq\o\al(－,3)→I2，MnOeq\o\al(－,4)→Mn2＋，HNO2→NO。假如分別用等物質的量的這些物質氧化足量的KI，得到I2最多的是()A.H2O2 B.IOeq\o\al(－,3)C.MnOeq\o\al(－,4) D.HNO2解析KI被氧化得到I2，1molKI在反應中失去1mol電子，再依據題中所給信息，H2O2→H2O，1molH2O2得2mole－，IOeq\o\al(－,3)→I2，1molIOeq\o\al(－,3)可得5mole－，MnOeq\o\al(－,4)→Mn2＋，1molMnOeq\o\al(－,4)可得5mole－，HNO2→NO，1molHNO2得1mole－。雖然B、C項中的1molIOeq\o\al(－,3)、MnOeq\o\al(－,4)均可得5mole－，但B中生成物I2來自IOeq\o\al(－,3)和I－，故得I2最多者應是IOeq\o\al(－,3)與I－的反應。答案B5.已知在熱的堿性溶液中，NaClO發(fā)生如下反應：3NaClO=2NaCl＋NaClO3。在相同條件下NaClO2也能發(fā)生類似的反應，其最終產物是()A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4答案B6.金屬銅的提煉多從黃銅礦起先，黃銅礦在焙燒過程中主要反應之一的化學方程式為2CuFeS2＋O2eq\o(=,\s\up7(焙燒))Cu2S＋2FeS＋SO2。下列說法不正確的是()A.O2只作氧化劑B.CuFeS2既是氧化劑又是還原劑C.SO2既是氧化產物又是還原產物D.若有1molO2參與反應，則反應中共有4mol電子轉移解析反應中元素的化合價改變?yōu)樵诜磻蠧uFeS2既是氧化劑又是還原劑，O2只作氧化劑，SO2既是氧化產物又是還原產物，若有1molO2參與反應，則反應中共有6mol電子轉移。答案D7.向硫酸酸化的NaI溶液中逐滴加入NaBrO3溶液，當加入2.6molNaBrO3時，測得反應后溶液中溴和碘的存在形式及物質的量分別為：粒子I2Br2IOeq\o\al(－,3)物質的量/mol0.51.3針對上述反應，下列說法正確的是()A.NaBrO3是氧化劑B.氧化產物只有I2C.該反應共轉移電子的物質的量是12molD.參與反應的NaI為2.5mol解析NaBrO3中溴元素由＋5價被還原生成0價，則NaBrO3是氧化劑，A正確；NaI中－1價碘離子被氧化生成0價的I2和＋5價的IOeq\o\al(－,3)則氧化產物為I2和IOeq\o\al(－,3)，B錯誤；2.6molNaBrO3反應轉移的電子為2.6mol×(5－0)＝13mol，C錯誤；依據得失電子守恒，生成IOeq\o\al(－,3)的物質的量為eq\f(12mol,5－（－1）)＝2mol，依據碘原子守恒可知，參與反應的NaI的物質的量為n(IOeq\o\al(－,3))＋2n(I2)＝2mol＋0.5mol×2＝3mol，D錯誤。答案A[B級拔高選做題]8.[2024·金考卷山東高考預料卷(四)，12]氰化物是劇毒物質，傳統(tǒng)生產工藝的電鍍廢水中含肯定濃度的CN－，無害化排放時必需對這種廢水進行處理?？刹杉{堿性條件下的Cl2氧化法處理這種廢水，涉及以下兩個反應：反應i，CN－＋OH－＋Cl2→OCN－＋Cl－＋H2O(未配平)；反應ii，OCN－＋OH－＋Cl2→X＋Y＋Cl－＋H2O(未配平)。其中反應i中N元素的化合價沒有改變，常溫下，X、Y是兩種無毒的氣體。下列推斷正確的是()A.反應i中氧化劑與還原劑的化學計量數之比為1∶1B.X、Y是CO2、N2，且均為反應ii的氧化產物C.該廢水處理工藝過程中須實行措施，防止Cl2逸出到空氣中D.處理c(CN－)＝0.0001mol·L－1的廢水106L，消耗Cl25.6×103L解析配平后的反應i為CN－＋2OH－＋Cl2=OCN－＋2Cl－＋H2O，其中CN－為還原劑，Cl2為氧化劑，二者的化學計量數之比為1∶1，A項正確；反應ii中，Cl2是氧化劑，則OCN－為還原劑，依據反應i中N元素的化合價沒有改變，由CN－中N元素的化合價為－3，可知OCN－中N元素的化合價為－3，C元素的化合價為＋4，又X、Y是兩種無毒的氣體，故反應ii的氧化產物只有N2，B項錯誤；該廢水處理工藝中所用的Cl2有毒，須實行措施，防止Cl2逸出到空氣中，C項正確；題中沒有說明氣體是在標準狀況下，故無法計算肯定物質的量的氣體的體積，D項錯誤。答案AC9.工業(yè)上將Na2CO3和Na2S以1∶2的物質的量之比配成溶液，再通入SO2，可制取Na2S2O3，同時放出CO2。在該反應中(雙選)()A.硫元素既被氧化又被還原B.氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1C.每生成1molNa2S2O3，轉移4mol電子D.相同條件下，每汲取10m3SO2就會放出2.5m3CO2解析A項，在反應物Na2S中S元素的化合價為－2價，在SO2中S元素的化合價為＋4價，反應后生成的物質Na2S2O3中，S元素的化合價為＋2價，因此硫元素既被氧化又被還原，正確；B項，依據題意可知在溶液中發(fā)生反應的化學方程式是Na2CO3＋2Na2S＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2，在反應中氧化劑SO2與還原劑Na2S的物質的量之比為4∶2＝2∶1，正確；C項，依據反應的化學方程式可知，每生成3molNa2S2O3，轉移8mol電子，則生成1molNa2S2O3，轉移eq\f(8,3)mol電子，錯誤；D項，依據反應的化學方程式可知消耗的SO2與產生的CO2的物質的量之比是4∶1，但是由于SO2易溶于水，而CO2在水中溶解度較小，所以相同條件下，每汲取10m3SO2放出CO2的體積小于2.5m3，錯誤。答案AB10.(2024·山東日照期末)硝酸廠的煙氣中含有大量的氮氧化物(NOx)，將煙氣與HI的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3的混合溶液中實現無害化處理，其轉化過程如圖所示。下列說法正確的是()A.SOeq\o\al(2－,4)沒有出現在圖示轉化中，其作用為催化劑B.處理過程中，混合溶液中Ce3＋和Ce4＋總數削減C.該轉化過程的實質為NOx被H2還原D.當x＝1時，反應Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶1解析SOeq\o\al(2－,4)在該反應過程中沒有參與反應，不是催化劑，A錯誤；由于反應前后各種元素的原子個數相等，依據Ce元素守恒，可知反應過程中混合溶液中Ce3＋和Ce4＋的離子總數不變，B錯誤；過程Ⅰ中Ce4＋→Ce3＋，過程Ⅱ中Ce3＋→Ce4＋，Ce4＋是反應的催化劑，故整個過程的實質為NOx被H2還原，C正確；當x＝1時，反應Ⅱ的反應物為Ce3＋、H＋、NO，生成物為Ce4＋、N2、H2O，依據得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得反應方程式為4Ce3＋＋4H＋＋2NO=4Ce4＋＋N2＋2H2O，在該反應中NO是氧化劑，Ce3＋是還原劑，故氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶4＝1∶2，D錯誤。答案C11.(1)(2024·山東日照一模)草酸鈧[Sc2(C2O4)3]在空氣中“灼燒”生成Sc2O3的化學方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________。(2)(2024·山東濰坊一模)從某廢催化劑(含ZnO、CuO、Fe2O3、石墨及MnO2等)中回收金屬并制取活性氧化鋅的工藝流程如下(已知：Zn及其氧化物、氫氧化物的性質與Al及其相應化合物性質類似)：“氧化”時Mn2＋被氧化的離子方程式為_________________________________________________________________________________________________?！爸泻?、沉淀”時，若pH過高，則堿式碳酸鋅的產率偏小。寫出其反應的離子方程式(任寫一個即可)：_________________________________________________________________________________________________________。解析(1)在空氣中“灼燒”，空氣中有O2，故C2Oeq\o\al(2－,4)可被空氣中的O2氧化，產物只能為CO2。(2)由工藝流程圖可知反應物為Mn2＋、(NH4)2S2O8，生成物為MnO(OH)2、(NH4)2SO4故反應的離子方程式為Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)→MnO(OH)2＋2SOeq\o\al(2－,4)，由環(huán)境知濾液呈酸性，故應在右側補H＋，左側補水，Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋3H2O=MnO(OH)2＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。答案(1)2Sc2(C2O4)3＋3O2eq\o(=,\s\up7(灼燒))2Sc2O3＋12CO2(2)Mn2＋＋S2O