2018届高考二轮复习人教版第一编专题四氧化还原反应学案
专题四 氧化还原反应
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.氧化还原反应中电子转移的方向和数目
b
c
2.根据氧化还原反应判断物质的氧化性、还原性强弱
c
3.氧化还原反应方程式的配平
c
考点一 基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念
1．基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
实例：在Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2的反应中Fe2O3是氧化剂，CO是还原剂；C元素被氧化，Fe元素被还原；Fe2O3具有氧化性，CO具有还原性；CO2是氧化产物，Fe是还原产物。
2．氧化还原反应中的电子转移
(1)双线桥法：
注意事项：
①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。
②箭头方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化。
③在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数应相等。
(2)单线桥法
注意事项：
①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。
②箭头方向表示电子转移的方向。
③在“桥”上标明转移的电子总数。
题组一 氧化还原反应概念的判断
1．(2017·杭州市萧山区命题比赛试题改编)某国外化学教材中有一张关于氧化还原反应的插图：
由图可知，在该反应中是( )
A．氧化剂
B．氧化产物
C．还原剂
D．既不是还原剂又不是氧化剂
答案 C
解析 由图可知该物质参与反应，并失去2个电子，故其是还原剂。
2．(2017·浙江省名校协作体高三上学期考试)下列反应中，硫元素只表现出氧化性的是( )
A．2Na＋SNa2S
B．SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O
C．SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
D．S＋O2SO2
答案 A
解析 A项，该反应中S元素化合价由0价变为－2价，所以只体现氧化性，正确；B项，该反应中S元素化合价由－2价变为0价，由＋4价变为0价，所以硫元素体现还原性和氧化性，错误；C项，该反应中S元素化合价由＋4价变为＋6价，所以S元素体现还原性，错误；D项，该反应中S元素化合价由0价变为＋4价，所以S元素体现还原性，错误。
3．(2017·宁波市十校高三9月联考)下列反应中，金属元素被氧化的是( )
A．2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
B．H2＋CuOCu＋H2O
C．Na2O＋H2O===2NaOH
D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
答案 A
解析 A项，Fe元素化合价由＋2价→＋3价，化合价升高，铁元素被氧化，正确；B项，Cu元素由＋2价→0价，化合价降低，Cu元素被还原，错误；C项，此反应没有化合价变化，不属于氧化还原反应，错误；D项，K的化合价没有发生变化，Mn的化合价由＋7价→＋6和＋4价，化合价降低，Mn被还原，错误。
题组二 电子转移的表示方法
4．下列标明电子转移的方向和数目的方程式中，正确的是( )
A．①② B．③④ C．④⑤ D．①②③④⑤
答案 C
5．某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反应产物之一。
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中的还原产物是________。
(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：_________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)H2S (2)NO (3)
解析 HNO3为常见的氧化剂，H2S为常见的还原剂，则NO为还原产物，S为氧化产物。S元素由－2价升高到0价，N元素由＋5价降到＋2价，运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。
题组三 基于“双线桥”分析复杂氧化还原反应
6．(2017·浙江省温州中学高三模拟)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有―银针验毒的记载，“银针验毒”的原理是 4Ag＋2H2S＋O2===2X＋2H2O，下列说法不正确的是( )
A．X的化学式为Ag2S
B．银针验毒时，空气中氧气得到电子
C．反应中Ag和H2S均是还原剂
D．每生成1 mol X，反应转移2 mol e－
答案 C
解析 A项，根据元素守恒可知X的化学式为Ag2S，正确；B项，O2中O元素化合价降低，所以银针验毒时，空气中氧气得到电子，正确；C项，反应时，Ag化合价升高，所以Ag是还原剂，S元素化合价不变，H2S不是还原剂，错误；D项，根据Ag元素的化合价变化，每生成1 mol Ag2S，转移电子为2 mol，正确。
7．(2017·绍兴市诸暨中学高三期中)O2F2可以发生反应：H2S＋4O2F2―→SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是( )
A．氧气是氧化产物
B．O2F2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
答案 D
解析 A项，O元素由＋1价降低到0价，化合价降低，获得电子，所以氧气是还原产物，错误；B项，O2F2是氧化剂，而硫化氢中的S元素的化合价是－2价，反应后升高为＋6价，所以H2S是还原剂，错误；C项，外界条件不明确，不能确定HF的物质的量，所以不能确定转移电子的数目，错误；D项，由方程式可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是1∶4，正确。
走好关键第一步——正确标出元素化合价
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。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。
近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断：
CuFeS2 Cu＋2 Fe＋2 S－2 K2FeO4 Fe＋6
Li2NH N－3 LiNH2 N－3 AlN N－3
Na2S2O3 S＋2 MO M＋5 C2O C＋3
HCN C＋2 N－3 CuH Cu＋1 H－1
FeO Fe＋(8－n) Si3N4 Si＋4 N－3
考点二 氧化性、还原性强弱与先后规律(加试)
1．氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如：Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如：金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。
2．物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)根据元素活动性顺序(常见元素)判断
①金属活动性顺序
②非金属活动性顺序(常见元素)
(2)根据元素在周期表中的位置判断
①同主族元素(从上到下)
如：
②同周期主族元素(从左到右)
如：
(3)根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱判断
例如，酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3，可判断氧化性：Cl>S>P>C。
(4)根据氧化还原反应的方向判断
氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物
氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。
(5)根据氧化产物的价态高低判断
当含有变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低判断氧化剂氧化性的强弱。
如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，可以判断氧化性：Cl2>S。
(6)根据反应所需条件判断
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高、低进行判断。例如：
16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑ ①
4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑②
4HCl(浓)＋O22H2O＋2Cl2③
上述三个反应中，还原剂都是浓盐酸，氧化产物都是Cl2，而氧化剂分别是KMnO4、MnO2、O2。①式中KMnO4常温时可把浓盐酸中的Cl－氧化；②式需要在加热条件下才能完成；③式不仅需要加热，而且还需要CuCl2作催化剂才能完成。由此我们可以得出氧化性：KMnO4>MnO2>O2。
(7)根据物质的浓度大小判断
具有氧化性(或还原性)的物质浓度越大，其氧化性(或还原性)越强，反之，其氧化性(或还原性)越弱。如氧化性：HNO3(浓)>HNO3(稀)；MnO2能与浓盐酸反应，却不能被稀盐酸还原。
3．氧化还原反应的先后规律
在浓度相差不大的溶液中：
(1)同时含有几种还原剂时还原性强的优先被氧化。
(2)同时含有几种氧化剂时氧化性强的优先被还原。
题组一 性质强弱规律的应用
(一)由方程式判断强弱
1．已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是( )
A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋
C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋
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。
(二)依据强弱顺序判断反应是否发生
2．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，D对；B项，当Cl2少量时，I－先被氧化；C项，由于Co2O3的氧化性强于Cl2的，所以Co2O3能氧化Cl－得到Cl2，而Co2O3被还原为Co2＋。
题组二 先后规律的应用
(一)利用“先后规律”书写离子方程式
3．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。
答案 ①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
②2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
③2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－
④4Fe2＋＋6Br－＋5Cl2===4Fe3＋＋3Br2＋10Cl－
4．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↑
判断离子反应顺序的方法
氧化还原型离子反应。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应，解此类题应抓住三点：
(1)确定氧化剂或还原剂强弱顺序。如还原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，氧化性：Ag＋＞Fe3＋
＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋＞Zn2＋等。
(2)根据强弱规律判断反应顺序。同一氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的还原剂优先发生反应；同一还原剂与多种氧化剂反应，氧化性强的氧化剂优先发生反应。
(二)“先后规律”的综合应用
5．(2017·温州市高三模拟)在含a mol FeCl3溶液中加入含b mol Fe和b mol Cu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解)，下列说法中，不正确的是( )
A．当a≤2b时，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B．当2b≤a≤4b时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为2b mol≤n(e－)≤4b mol
C．当2a＝5b时，发生的总离子反应为10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋
D．当2b
Cu，所以当a≤2b时(即Fe过量)，发生离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；B项，根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，反应转移电子的物质的量为2b mol≤n(e－)≤4b mol；C项，＝时，发生的离子反应为5Fe3＋＋2Fe＋Cu===7Fe2＋＋Cu2＋，即10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋；
D项，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
2b b 3b
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
a－2b a－2b
所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(3b＋a－2b)∶＝(a＋b)∶。
6．已知还原性：SO>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：
(1)≥1时，______________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)＝时，______________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)≤＜1时，___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Cl2＋SO＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－
(2)5Cl2＋4SO＋2I－＋4H2O===4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－
(3)bCl2＋aSO＋aH2O＋2(b－a)I－===(b－a)I2＋aSO＋2aH＋＋2bCl－
考点三 氧化还原反应的守恒规律及应用(加试)
守恒规律的思维模型
氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，即得失电子守恒。基于这种思想，可以对氧化还原反应进行配平和计算。
题组一 根据“守恒规律”计算
1．在100 mL含等物质的量的HBr和H2SO3的溶液中通入0.025 mol Cl2，有一半Br－变为Br2。则原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于( )
A．0.16 mol·L－1 B．0.02 mol·L－1
C．0.20 mol·L－1 D．0.25 mol·L－1
答案 C
解析 还原性H2SO3＞HBr，氯气先氧化H2SO3，H2SO3完全反应后，氯气有剩余，剩余氯气再氧化HBr。设H2SO3、HBr的浓度为c mol·L－1，由电子转移守恒可知，0.1c×2＋0.1c×0.5＝0.025×2，解得c＝0.2，故C正确。
2．已知在碱性溶液中可发生如下反应：
2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O，则RO中R的化合价是( )
A．＋3 B．＋4
C．＋5 D．＋6
答案 D
解析 根据反应前后电荷守恒，可得n＝2，则RO中R的化合价为＋6价，即选D。
步骤1 找物质
找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物；
步骤2 定得失
确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)；
步骤3 列等式
根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式；
步骤4 找关系
对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。
题组二 根据“守恒规律”配平方程式
3．完成下列氧化还原反应方程式的配平：
(1)MnO＋C2O＋________===Mn2＋＋CO2↑＋________
答案 2 5 16 H＋ 2 10 8 H2O
(2)ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________
答案 1 6 6 H＋ 1 6 3 H2O
解析 根据化合价升降法配平ClO、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。
(3)NaBO2＋SiO2＋Na＋H2===NaBH4＋Na2SiO3
答案 1 2 4 2 1 2
(4)MnO(OH)2＋I－＋H＋===Mn2＋＋I2＋H2O
答案 1 2 4 1 1 3
4．三氟化氮(NF3)是一种新型的电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其生成物有：HF、NO、HNO3。请根据要求回答下列问题：
(1)写出该反应的化学方程式：_______________________________________________。
反应过程中，被氧化与被还原原子的物质的量之比为_________________________。
(2)若反应中生成0.2 mol HNO3，转移的电子数目为________个。
答案 (1)3NF3＋5H2O===9HF＋2NO＋HNO3 1∶2
(2)2.408×1023
氧化还原反应方程式的配平可依据“得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒”顺利解答，有关氧化还原反应化学方程式的配平应掌握：
(1)配平步骤
标变价→列变化→求总数→配系数→细检查。
(2)配平方法
①正向配平法：如果被氧化、被还原的元素分别是两种不同的反应物，通常从方程式左边进行配平；
②逆向配平法：对于自身氧化还原反应或反应物只有一种的氧化还原反应，一般从方程式右边配平较简便；
③缺项配平法：这类方程式通常少写一种反应物或生成物(通常这种物质既不是氧化剂或还原剂，也不是氧化产物或还原产物)的化学式，要求确定其化学式。此类反应可先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，最后由质量守恒、电荷守恒确定所缺物质(分子或离子)的化学式和化学计量数。
考点四 信息型氧化还原反应方程式的书写(加试)
信息型氧化还原反应方程式的书写涉及元素化合价的变化。虽参加反应的物质比较陌生，但可依据氧化还原的得失电子守恒思想，写出主要反应物和产物，再根据溶液的性质，补上适当的反应物或生成物。具体步骤如下：
1．根据题中信息，确定氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物。
2．运用电子守恒和元素守恒快速配平。
例 铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐为重要化合物。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为___________________________
________________________________________________________________________。
第一步：根据题给信息和所学知识列出反应式：氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物；
Fe(OH)3＋ClO－——FeO＋Cl－
第二步：根据电子守恒确定上述式子“氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物”中各物质的化学计量数；
2Fe(OH)3＋3ClO－——2FeO＋3Cl－
第三步：根据电荷守恒，结合介质的酸碱性，在反应方程式两端添加H＋、OH－，使之满足电荷守恒的要求；
2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－——2FeO＋3Cl－
第四步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒；配平后的反应：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
第五步：检查并确定离子方程式。
1．如下图，写出反应Ⅰ的化学方程式：_____________________________________。
答案 SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI
2．机动车的尾气是雾霾形成的原因之一，近几年有人提出利用选择性催化剂汽油中挥发出来的C3H6催化还原尾气中的NO气体，请写出该过程的化学方程式：______________________
________________________________________________________________________。
答案 2C3H6＋18NO===6CO2＋6H2O＋9N2
3．某学生对纯净的NaCl(不含KIO3)进行了下列实验：
顺序
步骤
实验现象
①
取少量纯净的NaCl，加蒸馏水溶解
溶液无变化
②
滴加淀粉KI溶液，振荡
溶液无变化
③
然后再滴加稀硫酸，振荡
溶液变蓝色
请推测实验中产生蓝色现象的可能原因(用离子方程式说明)：_____________________。
答案 4H＋＋4I－＋O2===2H2O＋2I2
4．写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 2NaClO3＋H2SO4＋SO2===2NaHSO4＋2ClO2
5．＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O(或Cr2O＋8HSO===2Cr3＋＋3SO＋5SO＋4H2O)
1．(2016·浙江10月选考，4)下列反应中，水作氧化剂的是( )
A．C＋H2OCO＋H2
B．H2＋CuOCu＋H2O
C．Cl2＋H2OHCl＋HClO
D．SO3＋H2O===H2SO4
答案 A
解析 B项，H2还原CuO，H2作还原剂，H2O是氧化产物；C项，Cl2和H2
O反应，水既不是氧化剂也不是还原剂；D项，SO3和H2O反应不是氧化还原反应。
2．(2016·浙江10月选考，24)已知还原性：SO ＞I－。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是 ( )
A．当a≥b时，发生的离子反应为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－
B．当5a＝4b时，发生的离子反应为4SO＋2I－＋5Cl2＋4H2O===4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－
C．当a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol≤n(e－)≤3a mol
D．当a＜b＜a时，溶液中SO、I－与Cl－的物质的量之比为a∶(3a－2b)∶2b
答案 C
解析 由于还原性SO＞I－，所以通入Cl2发生的反应依次为
SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－①
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－②
A项，当a≥b时，Cl2不足，只发生反应①，正确；B项，当5a＝4b时，即＝时，既发生反应①，又发生反应②，正确；C项，当b＝a时，只发生反应①，转移电子数为2a mol，当b＝a时，转移电子数为2a＋a＝3a mol，所以当a≤b≤a时，转移电子数为2a mol≤n(e－)≤3a mol，错误；D项，当a＜b＜a时，n(SO)＝a mol，I－为[a－2(b－a)]＝(3a－2b) mol，Cl－为2b mol，正确。
3．(2015·浙江10月选考，25)已知氧化性Br2＞Fe3＋。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入b mol Cl2，充分反应。下列说法不正确的是( )
A．离子的还原性强弱：Fe2＋＞Br－＞Cl－
B．当a≥2b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．当a＝b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶2∶2
D．当3a≤2b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
答案 C
4．(2017·浙江11月选考，29)取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2＋存在。
请计算：
(1)KMnO4的分解率________。
(2)气体A的物质的量________。
答案 (1)60%(或0.60) (2)0.095 mol
解析 (1)KMnO4的分解率＝。题目已知KMnO4共7.90 g
，物质的量为0.05 mol。加热分解后剩余固体为7.42 g，损失的质量为O2的质量0.48 g，说明O2的物质的量为0.015 mol。由2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，可知消耗KMnO4 0.03 mol。所以KMnO4的分解率为×100%＝60.0%。
(2)在整个反应过程前后，锰元素从＋7价全部转化为＋2价，说明整个反应过程中转移了0.05 mol×5＝0.25 mol电子。剩余固体与浓盐酸反应生成气体A，则A应为氯气。所以整个反应过程中只有氧元素和氯元素失电子。氧元素失电子产生氧气，转移了0.015 mol×4＝0.06 mol电子。根据电子守恒得知，氯元素必然转移0.19 mol电子。每产生1 mol氯气就转移2 mol电子，所以一定会产生0.19 mol÷2＝0.095 mol氯气。
专题强化练
[必考题组]
1．(2017·浙江省名校新高考研究联盟第一次联考)下列反应中，H2O2只作氧化剂的是( )
A．H2O2＋SO2===H2SO4
B．CaO＋H2O2===CaO2＋H2O
C．H2O2＋Cl2===2HCl＋O2
D．2H2O22H2O＋O2↑
答案 A
2．(2017·浙江10月选考仿真模拟试题)下列反应中，HCl作还原剂的是( )
A．Cu2O＋2HCl ===CuCl2＋Cu＋H2O
B．2Al＋6HCl ===2AlCl3＋3H2↑
C．4HCl＋O22Cl2＋2H2O
D．BaSO3＋2HCl===BaCl2＋SO2↑＋H2O
答案 C
3．NaH与水反应的化学方程式为NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。在该反应中H2O( )
A．是氧化剂
B．是还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂
D．既不是氧化剂也不是还原剂
答案 A
4．下列反应中，H2O2既作氧化剂又作还原剂的反应是( )
A．H2O2＋2KI＋H2SO4===I2＋K2SO4＋2H2O
B．H2O2＋Cl2 ===O2＋2HCl
C．2H2O2 2H2O＋O2↑
D．SO2＋H2O2 ===H2SO4
答案 C
5．(2017·浙江省高考模拟)下列反应为氧化还原反应，且氧化剂和还原剂为同种物质的是( )
A．2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O
B．3CO2＋4NaOH===2NaHCO3＋Na2CO3＋H2O
C．SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
D．2NO2＋2NaOH===NaNO2＋NaNO3＋H2O
答案 D
6．(2017·浙江省高考模拟)下列有水参加的反应中，属于氧化还原反应但水既不是氧化剂也不是还原剂的是( )
A．CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
B．2F2 ＋2H2O===4HF＋O2
C．Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2↓＋2NH3↑
D．SO2＋Cl2＋2H2O===2HCl＋H2SO4
答案 D
解析 A项，CaH2中氢的化合价升高，H2O中氢的化合价降低，因此H2O作氧化剂；B项，H2O中氧的化合价升高，所以H2O作还原剂；C项，该反应中元素化合价不变，属于非氧化还原反应；D项，Cl2作氧化剂，SO2作还原剂，H2O中元素化合价不变，因此H2O既不是氧化剂也不是还原剂。
7．(2017·浙江省名校新高考研究联盟高三第三次联考)下列反应中，属于氧化还原反应但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )
A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
B．Cl2＋H2OHCl＋HClO
C．SO2＋H2O===H2SO3
D．C＋H2OCO＋H2
答案 B
8．(2017·浙江省高考模拟)Cl2是纺织工业中常用的漂白剂，Na2S2O3可作漂白布匹后的“脱氯剂”。S2O和Cl2反应的产物之一为SO。下列说法中不正确的是( )
A．该反应中Cl2发生还原反应
B．该反应中S2O为还原剂，Cl－为还原产物
C．脱氯反应后，溶液的酸性增强
D．SO2与氯气的漂白原理相同，所以也可以用SO2作纺织工业的漂白剂
答案 D
解析 A项，已知S2O和Cl2反应的产物之一为SO，硫元素的化合价升高，则氯元素化合价降低，所以Cl2必然发生还原反应，正确；B项，S2O作还原剂，Cl2作氧化剂，还原产物为Cl－，正确；C项，该反应的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物都已确定，则配平后的离子方程式为S2O＋4Cl2＋5H2O===8Cl－＋2SO＋10H＋，很明显c(H＋)增大，溶液酸性增强，正确；D项，SO2与氯气的漂白原理不相同，氯气其实不具漂白性，氯水的漂白实质上是Cl2与H2O反应生成的HClO具有强氧化性，能把某些有色物质氧化褪色，SO2的漂白原理是由于SO2能与某些有色物质反应生成不稳定的无色物质，这种无色物质受热又会恢复原来的颜色，因此SO2的漂白具有暂时性和不稳定性，SO2常用于漂白纸浆、草帽辫等，不正确。
9．(2017·浙江省绍兴一中高三10月月考)有Fe2＋、NO、Fe3＋、NH、H2O和H＋六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述错误的是( )
A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
B．还原产物为NH
C．若有1 mol NO参加还原反应，转移8 mol e－
D．在该反应中，HNO3只表现氧化性
答案 D
解析 Fe2＋具有还原性，NO在酸性条件下具有强氧化性，由题意可以确定，铁元素的化合价升高，N元素的化合价降低，则发生反应8Fe2＋＋NO＋10H＋===8Fe3＋＋NH＋3H2O。A项，由方程式可知该反应中氧化剂(NO)与还原剂(Fe2＋)物质的量之比为1∶8，正确；B项，反应中N元素的化合价由NO中＋5价降低为NH中－3价，NH是还原产物，正确；C项，反应中N元素的化合价由NO中＋5价降低为NH中－3价，所以有1 mol NO 发生还原反应，转移电子数为1 mol×[5－(－3)]＝8 mol，正确；D项，在该反应中，HNO3既表现氧化性又表现酸性，错误。
[加试题组]
10．向含有SO、Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是( )
答案 C
解析 第一步：审题干信息
题目描述溶液中四种离子的还原性顺序：SO＞I－＞Fe2＋＞Br－，四种离子的物质的量均为0.1 mol，故通入Cl2后，反应按先强后弱的顺序依次反应，即先与SO反应，待SO消耗完后，再与I－发生反应，并依次类推。
第二步：审图示信息
选项
图示
解题指导
A
SO＋ Cl2＋H2O===SO＋2Cl－＋2H＋
0.1 mol 0.1 mol
溶液中0.1 mol SO完全反应消耗标准状况下2.24 L Cl2
B
2I－＋ Cl2===I2＋2Cl－
0.1 mol 0.05 mol
当溶液中0.1 mol I－完全反应后共消耗标准状况下3.36 L Cl2
C
2Fe2＋＋ Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
0.1 mol 0.05 mol
溶液中0.1 mol Fe2＋完全反应后共消耗标准状况下Cl2的体积为4.48 L
D
2Br－＋ Cl2===Br2＋2Cl－
0.1 mol 0.05 mol
溶液中0.1 mol Br－完全反应后共消耗标准状况下Cl2的体积为5.60 L，且SO、I－、Fe2＋完全反应消耗的Cl2不是2.24 L而是4.48 L
11.(2017·浙江省名校协作体高三下学期考试)已知还原性：B－＞C－＞D－，下列方程式不正确的是( )
A．2C－＋D2===2D－＋C2
B．2C－＋B2===2B－＋C2
C．2B－＋D2===2D－＋B2
D．2B－＋C2===2C－＋B2
答案 B
解析 A项，还原性C－＞D－，则反应2C－＋D2===2D－＋C2 可以发生，正确；B项，还原性B－＞C－，所以反应2C－＋B2===2B－＋C2不能发生，错误；C项，还原性B－＞D－，则反应2B－＋D2===2D－＋B2能发生，正确；D项，根据B中分析可知D正确，答案选B。
12．已知氧化性：Br2>Fe3＋>I2，向含a mol FeI2的溶液中加入含b mol Br2的溴水，充分反应。下列说法不正确的是( )
A．离子的还原性强弱：I－>Fe2＋>Br－
B．当a≥b时，发生的离子反应：2I－＋Br2 ===I2 ＋ 2Br－
C．当7a＝5b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶2∶5
D．当4a＝3b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋6I－＋4Br2===2Fe3＋＋3I2＋8Br－
答案 C
解析 依次发生的离子方程式：Br2＋2I－===I2＋2Br－，Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－。C项，当＝时，离子方程式：10I－＋4Fe2＋＋7Br2===5I2＋4Fe3＋＋14Br－，所以c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶4∶14。
13．(2017·杭州萧山区命题比赛)已知氧化性：Fe3＋>H＋。向含a mol HCl和a mol FeCl3的混合液中加入b mol Fe单质，充分反应。下列说法不正确的是( )
A．当b≥a时，发生的离子反应为2H＋＋2Fe3＋＋2Fe===4Fe2＋＋H2↑
B．当2a＝3b时，发生的离子反应为2H＋＋6Fe3＋＋4Fe===10Fe2＋＋H2↑
C．当0.5aFe3＋>I2，向a mol FeI2和a mol BaCl2的混合溶液中缓慢通入b mol Br2，并不断搅拌，溶液中离子的物质的量随Br2加入的变化如图所示(不考虑盐类水解、水的电离及溶液体积变化等因素)。则下列说法不正确的是( )
A．离子的还原性：I－>Fe2＋>Br－
B．四条线与溶液中离子的对应关系：X－Fe2＋、Y－I－、Z－Br－、W－Cl－
C．当4a＝3b时，反应后的离子浓度比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶2∶8
D．当3a≤ 2b时，发生的离子方程式：2Fe2＋＋4I－＋3Br2 ===2Fe3＋＋2I2 ＋6Br－
答案 B
解析 依次发生的离子方程式：Br2＋2I－===I2＋2Br－，Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－。Z代表Br－，X代表I－，Y代表Fe2＋，W代表Cl－，B项错误；C项，＝时，离子反应：6I－＋2Fe2＋＋4Br2===3I2＋2Fe3＋＋8Br－，所以c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶2∶8。
15．(2017·杭州萧山区命题比赛)在一定条件下，按下列物质的量关系进行反应，其对应的离子方程式或化学方程式书写正确的是( )
A．n(Cl2)∶n(Fe)＝5∶4 5Cl2＋4Fe2FeCl2＋2FeCl3
B．n(Cl2)∶n(FeBr2)＝1∶1 Fe2＋＋2Br－＋Cl2===Fe3＋＋Br2＋2Cl－
C．n(MnO)∶n(H2O2)＝2∶3 2MnO＋3H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋4O2↑＋6H2O
D．n(Br2)∶n(FeI2)＝3∶2 2Fe2＋＋4I－＋3Br2===2Fe3＋＋6Br－＋2I2
答案 D
解析 A项，Fe在Cl2中燃烧，无论谁过量均生成FeCl3；B项，应为2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－；C项，电子不守恒。
16．已知在酸性条件下有以下反应关系：
①KBrO3能将KI氧化成I2或KIO3，其本身被还原为Br2；
②Br2能将I－氧化为I2；
③KIO3能将I－氧化为I2，也能将Br－氧化成Br2，其本身被还原为I2。
现向含有1 mol KI的硫酸溶液中加入含a mol KBrO3的溶液，a的取值不同，所得产物也不同。
(1)试将讨论的结果填入表中：
编号
a的取值范围
产物的化学式(或离子符号)
①
I2 、Br－
②
＜a＜
③
I2、、IO、Br2
④
a≥
(2)对于表中③组：当n(I2)＝n(IO)时，求a的值_____________________________。
答案 (1)
编号
a的取值范围
产物的化学式(或离子符号)
①
0＜a≤
I2 、Br－
②
＜a＜
I2 、Br2、Br－
③
≤a＜
I2、IO、Br2
④
a≥
IO 、Br2
(2)a＝
解析 (1)BrO＋6I－＋6H＋===Br－＋3I2＋3H2O①
2BrO＋10I－＋12H＋===5I2＋Br2＋6H2O②
6BrO＋5I－＋6H＋===5IO＋3Br2＋3H2O③
当0
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