2019届二轮复习氧化还原反应学案（全国通用）(1)
第4讲 氧化还原反应
最新考纲
考向分析
1.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
2.了解常见的氧化还原反应。
3.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
以生产生活中涉及的氧化还原反应为背景，主要考查以下几个方面：①氧化还原反应相关概念的判断；②氧化还原反应基本规律，特别是物质的氧化性或还原性强弱的判断及应用；③给定条件下的氧化还原反应方程式的配平或书写；④有关转移电子多少或利用电子守恒进行的计算。
考点一 氧化还原反应的基本概念
K (课前)
1．下列变化中，气体被还原的是 ( B )
A．二氧化碳使Na2O2固体变白
B．氯气使KBr溶液变黄
C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
[解析] A．二氧化碳使Na2O2固体变白，发生反应2CO2＋2Na2O2===O2＋2Na2CO3，CO2的化合价没有发生改变，过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂，不符合题意；B．氯气使KBr溶液变黄，发生反应2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，Cl元素化合价降低，被还原，符合题意；C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色，是乙烯与溴发生了加成反应，Br元素化合价降低，Br2被还原，乙烯被氧化，不符合题意；D．氯气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝，反应过程中NH3化合价没有改变，不符合题意。答案选B。
2．对于反应：KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，若有0.1 mol KClO3参加反应，下列说法正确的是 ( D )
A．被氧化的HCl为0.6 mol
B．转移电子1.806×1023个
C．产生气体为6.72 L
D．还原剂占参加反应HCl的5/6
[解析]
分析化学方程式中元素的化合价变化可知，氯酸钾是氧化剂，盐酸既表现了还原性又表现了酸性，参加反应的盐酸中，有1/6化合价未发生变化，所以还原剂占5/6，D正确。若有0.1 mol KClO3参加反应，则被氧化的HCl为0.5 mol，转移电子0.5 mol，生成的氯气0.3 mol，在标准状况下体积为6.72 L，所以A、B、C(未注明标准状况)都是错的。
3．下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是 ( C )
A．海带提碘 B．氯碱工业
C．氨碱法制碱 D．海水提溴
[解析] A选项中有I－变为I2的反应；B选项中有电解NaCl的水溶液生成NaOH、Cl2、H2的反应；D选项中有Br－变为Br2的反应，所以A、B、D选项均涉及氧化还原反应，只有C选项中没有元素化合价的变化，未涉及氧化还原反应。
4．(1)①②)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。
①H3PO2中，P元素的化合价为__＋1__。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为__H3PO4__(填化学式)。
(2)辉铜矿(Cu2S)可发生反应：2Cu2S＋2H2SO4＋5O2===4CuSO4＋2H2O，该反应的还原剂是__Cu2S__。当1 mol O2发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为__4__ mol。向CuSO4溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是__H2__。
[解析] (1)①H3PO4中P元素化合价为＋1价。②根据H3PO2与Ag＋反应中两者物质的量之比为1∶4,4 mol Ag＋在反应中得到4 mol e－，则1 mol H3PO2失去4 mol e－，所以P元素将显＋5价，产物为H3PO4，即氧化产物为H3PO4。
(2)在辉铜矿和H2SO4、O2的反应中，Cu2S是还原剂，O2作氧化剂，1 mol O2得4 mol e－，则还原剂失去4 mol e－，由于Cu2＋发生水解反应Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋，则Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，所以放出的气体应为H2。
R (课堂)
1．混淆氧化还原反应的基本概念，不会从化合价升降的角度分析物质的氧化性和还原性，如盘查T1、T4。
2．对化工生产中的化学反应原理不熟悉，对部分化学物质中元素的化合价判断错误，如T4(1)。
1．突破氧化还原反应的基本知识
(1)判断正误，回顾有关氧化还原反应的相关概念。
①有化合价升降的化学反应一定是氧化还原反应(√)
②置换反应全部属于氧化还原反应，因为有单质参加和生成，化合价发生了变化(√)
③氧化还原反应一定属于四大基本反应类型(×)
④有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应(×)
⑤氧化还原反应中，反应物不是氧化剂就是还原剂(×)
⑥在氧化还原反应中，金属单质都做还原剂(√)
⑦化合反应均为氧化还原反应(×)
⑧在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂(×)
⑨某元素由化合态转化为游离态时，该元素一定被还原(×)
⑩金属阳离子被还原不一定得到金属单质(√)
(2)根据化合物中各元素化合价代数和等于零的原则，写出括号内相应元素的化合价。
NaClO2(Cl：__＋3__)、ClO2(Cl：__＋4__)、CuCl(Cu：__＋1__)、N2H4(N：__－2__)、NaBH4(B：__＋3__)、K2Cr2O7、Na2CrO4(Cr：__＋6__)、H2C2O4(C：__＋3__)、Na2S2O3(S：__＋2__)、MnO(OH)2(Mn：__＋4__)、K2FeO4(Fe：__＋6__)、CuFeS2(Fe：__＋2__、S：__－2__)、LiNH2(N：__－3__)、LiCoO2(Co：__＋3__)。
(3)通过以下填空，完成对氧化还原反应各概念的掌握。
对于MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。
①反应时HCl中氯元素__失去__电子，发生__氧化__反应，是__还原__剂。
②反应时MnO2中锰元素__得到__电子，发生__还原__反应，是__氧化__剂。
③该反应的氧化产物是__Cl2__，还原产物是__MnCl2__。(填化学式)
④反应中，当标准状况下有11.2 L的Cl2生成时，有__1__ mol的HCl被氧化，转移电子数为__NA__。
⑤用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。
__＋2H2O。__
2．熟记15组物质，掌握常见变化规律
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H＋)、
MnO2
Fe3＋
KClO3、ClO－
H2O2
对应还
原产物
Cl－
O2－
SO2
NO或
NO2
Mn2＋
Fe2＋
Cl－
H2O
还原剂
I－(HI)
S2－(H2S)
CO、C
Fe2＋
NH3
SO2、SO
H2O2
对应氧
化产物
I2
S
CO2
Fe3＋
NO
SO
O2
3.记清6个“不一定”，以防不慎落陷阱
(1)元素由化合态变为游离态不一定被氧化，也可以被还原，如Fe2＋―→Fe。
(2)得电子难的物质不一定易失电子，如第ⅣA族和稀有气体。
(3)含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性，如H3PO4、SO；而含低价态元素的化合物也可能有强氧化性，如HClO具强氧化性。
(4)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，如Cl2＋H2OHCl＋HClO。
(5)有单质参加的反应，不一定是氧化还原反应，如3O22O3。
(6)具有还原性物质与具有氧化性物质不一定都能发生氧化还原反应，如SO2与浓H2SO4、Fe3＋与Fe2＋不反应。
1．黑火药是我国古代四大发明之一，配方为“一硫二硝三木炭”，下列说法不正确的是 ( A )
A．硝是指硝酸
B．黑火药爆炸是氧化还原反应
C．木炭在反应中作还原剂
D．反应放热并产生大量气体
[解析] “硝”是指硝石，主要成分是KNO3，A项错误；黑火药爆炸时发生的反应为S＋2KNO3＋3CN2↑＋3CO2↑＋K2S，其属于氧化还原反应，B项正确；木炭在反应中失电子，表现还原性，作还原剂，C项正确；黑火药爆炸时，放出热量，并产生大量气体，D项正确。
2．白磷有剧毒，白磷中毒可用硫酸铜溶液解毒，白磷与硫酸铜可以发生如下两个反应：
(1)P4＋10CuSO4＋16H2O===10Cu＋4H3PO4＋10H2SO4
(2)11P4＋60CuSO4＋96H2O===20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4
下列有关说法中错误的是 ( D )
A．在上述两个反应中，水既不是氧化剂也不是还原剂
B．在上述两个反应中，氧化产物都是H3PO4
C．在反应(2)中，当有5 mol CuSO4发生反应时，共转移10 mol电子
D．在上述两个反应中，氧化剂都只有硫酸铜
[解析] (1)(2)两个反应中，反应前后水中H、O元素的化合价均没有变化，故水既不是氧化剂也不是还原剂，A项正确；两个反应中，H3PO4中的磷元素均来自单质磷，且两个反应中化合价升高的元素均只有磷元素，B项正确；反应(2)中部分磷元素的化合价升高，部分磷元素的化合价降低，铜元素的化合价降低，故氧化剂不只有硫酸铜，D项错误。反应(2)中当有60 mol CuSO4参加反应时，转移120 mol电子，C项正确。
3．菜谱中记载：河虾不宜与西红柿同食。主要原因是河虾中含有五价砷，
西红柿中含有比较多的维生素C，两者同食时会生成有毒的三价砷。下列说法不正确的是 ( D )
A．“两者同食”发生的反应中维生素C作还原剂
B．五价砷在维生素C作用下发生了还原反应
C．河虾中含有的五价砷，没有毒性
D．可以推测砒霜中所含的砷元素化合价为＋5
[解析] 由信息可知，反应中砷元素的化合价降低，则维生素C中某元素的化合价升高，则维生素C在反应中作还原剂，故A正确；根据维生素C的作用是将五价砷转化为三价砷，所以五价砷做氧化剂，维生素C做还原剂，五价砷发生了还原反应，故B正确；河虾中含有砷元素为五价砷，是无毒的，能食用，三价砷有毒，故C正确；砒霜的毒性即为砷元素的毒性，砒霜中所含的砷元素化合价为＋3，故D错误。
4．NaClO2可用作造纸的漂白剂，它由H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2NaClO2＋2H2O＋O2制得，下列说法正确的是 ( D )
A．H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原
B．每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol
C．ClO2中的氯元素被氧化
D．ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂
[解析] 根据方程式可知，双氧水中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去电子被氧化，双氧水是还原剂，A不正确；双氧水中氧元素的化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，因此每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为2 mol，B不正确；ClO2中的氯元素化合价从＋4价降低到＋3价，得到1个电子被还原，C不正确；根据以上分析可知，ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂，D正确。
依据元素的化合价判断物质的氧化性和还原性
(1)元素处于最高价的物质具有氧化性，如KMnO4。
(2)元素处于最低价的物质具有还原性，如NH3。
(3)元素处于中间价态的物质既有氧化性又有还原性，如SO2。
(4)①反应中元素化合价降低的反应物是氧化剂，该物质具有氧化性；
②反应中元素化合价升高的反应物是还原剂，该物质具有还原性。
考点二 氧化还原反应规律的应用
K (课前)
1．某学生做如下实验：第一步，在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液，并加入少量稀硫酸，溶液立即变蓝；第二步，在上述蓝色溶液中，滴加足量的Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失。下列该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是 ( C )
A．第一步反应的离子方程式为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O
B．淀粉KI溶液变蓝是因为I－被氧化为I2，I2遇淀粉变蓝色
C．蓝色逐渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
D．微粒的氧化性由强到弱的顺序是：ClO－>I2>SO
[解析] A项，第一步生成I2，则离子反应为ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O，正确；B项，淀粉遇碘变蓝，由现象可知I－被氧化为I2，正确；C项，蓝色逐渐消失，发生H2O＋I2＋SO===SO＋2I－＋2H＋，则Na2SO3具有还原性，与漂白性无关，错误；D项，由ClO－＋2I－＋2H＋===I2＋Cl－＋H2O可知氧化性强弱为ClO－>I2；由H2O＋I2＋SO===SO＋2I－＋2H＋可知氧化性强弱为I2>SO，所以在酸性条件下ClO－、I2、SO的氧化性强弱顺序为ClO－>I2>SO，正确。
2．向溶质为FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液，结果溶液变为血红色。则下列叙述不正确的是 ( D )
A．原溶液中的Br－不一定被氧化
B．通入氯气之后原溶液中的Fe2＋一定被氧化
C．不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2＋
D．若取少量所得溶液，再加入CCl4溶液，静置、分液，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，能产生黄色沉淀
[解析] 三种具有还原性的离子，还原性由强到弱的顺序为I－>Fe2＋>Br－，被氯气氧化的顺序依次为I－→Fe2＋→Br－。
3．钯的化合物氯化钯可用来检验有毒气体CO，常温下发生反应的化学方程式为CO＋PdCl2＋H2O===CO2＋Pd↓＋2HCl。下列说法正确的是 ( A )
A．氧化性：PdCl2>CO2
B．反应中PdCl2被氧化
C．生成22.4 L CO2时，转移的电子为2 mol
D．CO气体只有在高温下才能表现出还原性
[解析] C元素的化合价由＋2价升高为＋4价，Pb元素的化合价由＋2价降低为0价，反应中PdCl2为氧化剂，CO2为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，A正确；Pd元素的化合价由＋2价降低为0价，反应中PdCl2被还原，B错误；该条件下(常温)生成的22.4 L CO2，其物质的量不是1 mol，则转移的电子数不为2 mol，C错误；反应在常温下进行，可说明CO在常温下就具有强还原性，D错误。
4．现有下列几个离子反应：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
下列有关性质的比较中正确的是 ( A )
A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋
B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O
C．还原性：SO2
Cr3＋>Fe2＋
[解析] 根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知：氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。
R (课堂)
1．不能利用氧化还原反应准确判断物质的氧化性、还原性强弱顺序，如盘查T1(D)、T3(A)、T4。
2．不能利用题目信息准确写出氧化还原反应，如盘查T1、T2。
基本规律应用
(1)性质强弱规律
物质氧化性、还原性的强弱取决于元素得失电子的难易程度，与得失电子的数目无关，可从“热>冷”(温度)、“浓>稀”(浓度)、“易>难”(反应条件、剧烈程度)，以及金属活动性顺序表、元素在周期表中的位置、原电池原理、电解池中离子的放电顺序等角度判断；还要学会从化学反应方向的角度判断“剂>物”(同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性)。
(2)反应先后规律
(3)价态归中规律
即同种元素不同价态之间的反应，高价态的元素化合价降低，低价态的元素化合价升高，但升高与降低的化合价不能相交。
如：KClO3＋6HCl===3Cl2↑＋KCl＋3H2O，氧化剂KClO3，还原剂HCl，氧化产物Cl2，还原产物Cl2。
(4)邻位价态规律
氧化还原反应发生时，其价态一般先变为邻位价态如：
①Cl－被氧化成Cl2，而不是更高价态氯元素。
②S2－一般被氧化成S，S单质一般被氧化成SO2。
③ClO－、ClO，作氧化剂时，一般被还原成Cl2，而不是Cl－。
(5)电子守恒规律
对于氧化还原反应的计算，关键是氧化还原反应的实质——得失电子守恒，列出守恒关系求解，即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
1．根据氧化还原反应的规律填空
(1)下列粒子既有氧化性又有还原性的是__①②④⑤⑥__。
①Fe2＋ ②SO2 ③Fe ④Cl2 ⑤H2O2 ⑥HCl
⑦Fe3＋ ⑧HNO3
(2)实验室可用浓盐酸分别与KMnO4、MnO2、KClO3等多种物质在一定条件下反应制取氯气
①上述反应中，HCl表现的性质是__还原性__、__酸性__。
②在常温下，浓盐酸与KMnO4可反应生成氯气，KMnO4中的Mn被还原为＋2价，该反应的化学方程式：__2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O__。
③KMnO4、MnO2和Cl2的氧化性由强到弱的顺序是：__KMnO4>MnO2>Cl2__。
④用上述三种物质分别制取标准状况下3.36 L氯气时，转移的电子数分别是__0.3_NA、0.3_NA、0.25_NA__(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
2．已知下列反应：Co2O3＋6HCl(浓)===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O(I)；5Cl2＋I2＋6H2O===10HCl＋2HIO3(Ⅱ)。下列说法正确的是 ( B )
A．还原性：CoCl2>HCl>I2
B．氧化性：Co2O3>Cl2>HIO3
C．反应Ⅰ中HCl是氧化剂
D．反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应
[解析] A项，由还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知，Ⅰ中还原性为HCl>CoCl2，Ⅱ中还原性为I2>HCl，错误；B项，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，Ⅰ中氧化性为Co2O3>Cl2，Ⅱ中氧化性为Cl2>HIO3，则氧化性为Co2O3>Cl2>HIO3，正确；C项，反应Ⅰ中Cl元素的化合价升高，则HCl为还原剂，错误；D项，Ⅱ中Cl元素的化合价降低，则氯气发生还原反应，错误。
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＋H2OX＋H2 ③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O ④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是 ( A )
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] 由①得出Q中价态高于G，因为G中价态介于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介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O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介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
4．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 ( C )
[解析]
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
溶液中0.1 mol I－完全反应时消耗标准状况下3.36 L Cl2
C
2Fe2＋ ＋ Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
0.1 mol 0.05 mol
溶液中0.1 mol Fe2＋完全反应时消耗标准状况下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－完全反应消耗标准状况下Cl2的体积为5.6 L，且SO、I－、Fe2＋完全反应消耗的Cl2不是2.24 L而是4.48 L
考点三 氧化还原方程式的配平
K (课前)
1．Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。其制备原理为Na2SO3(aq)＋S(s)Na2S2O3(aq)。
(1)该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因：__S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O__。
(2)Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为__S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋__。
[解析] (1)产品发黄，说明产品中含有杂质硫，这是由于在酸性环境中Na2S2O3不稳定，发生歧化反应：2H＋＋S2O===S↓＋SO2↑＋H2O。(2)S2O被Cl2氧化成SO，Cl2被还原为Cl－，首先根据化合价升降总数相等写出S2O＋4Cl2―→2SO＋8Cl－，然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋。
2．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：
回答下列问题：
(1)NaClO2中Cl的化合价为__＋3__。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：__2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4__。
(3)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__2∶1__，该反应中氧化产物是__O2__。
(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为__1.57__。(计算结果保留两位小数)
[解析] (1)NaClO2中Na为＋1价，O为－2价，则Cl为＋3价。
(2)NaClO3中Cl为＋5价，转化为ClO2，Cl变为＋4价，NaClO3表现氧化性，SO2表现还原性，S由＋4价上升到＋6价，即SO2转化为NaHSO4，化学方程式为2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2NaHSO4＋2ClO2↑。
(3)用于“尾气吸收”的溶液中有NaOH、H2O2，与ClO2反应过程中，ClO2为氧化剂，Cl由＋4价降低到＋3价，还原产物为NaClO2，H2O2为还原剂，O由－1价升高到0价，氧化产物为O2，反应的化学方程式为H2O2＋2ClO2＋2NaOH===2H2O＋O2＋2NaClO2。
(4)每克NaClO2的物质的量为n(NaClO2)＝＝ mol,1 mol NaClO2得4 mol e－转化为NaCl，则每克NaClO2得电子物质的量为n(e－)＝×4 mol＝ mol，每1 mol Cl2得2 mol e－转化为Cl－，1 g NaClO2得电子相当于Cl2的物质的量为n(Cl2)＝ mol×＝ mol，m(Cl2)＝×71 g＝1.57 g。
3．请配平反应的化学方程式：
NaBO2＋SiO2＋Na＋H2===NaBH4＋Na2SiO3
4．重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
步骤①的主要反应为：
FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__2∶7__。
[解析] FeO·Cr2O3是还原剂，氧化产物为Na2CrO4和Fe2O3，每摩转移7 mol电子，而NaNO3是氧化剂，还原产物为NaNO2，每摩转移2 mol电子，根据电子守恒可知，FeO·Cr2O3和NaNO3的系数比为2∶7。
R (课堂)
不能确定反应的生成物、缺项配平中缺少的物质等造成错误，关键是不会利用元素的价态变化分析氧化还原反应，如盘查T1(2)、T2(2)。
1．一般氧化还原反应方程式的配平步骤
—
↓
—列出元素化合价升高和降低的数值
↓
—
↓
—用观察法配平其他各物质的化学计量数
↓
—
2．氧化还原反应方程式的配平类型
(1)全变从左边配
氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从反应物着手配平。如＋HO3(浓)―→O2↑＋O2↑＋H2O，要使得失电子数守恒，必为＋4HO3(浓)，再配平右边物质的化学计量数。
(2)自变从右边配
自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如＋KOH(热、浓)―→K2＋K2O3＋H2O，要使得失电子数守恒，必有2K2＋K2O3，再配平其他物质的化学计量数。
(3)缺项配平法
首先明确缺项物质所含元素化合价反应前后未变。否则无法配平。所以先配平含变价元素物质的化学计量数，再根据质量守恒定律确定缺项物质的化学式和化学计量数。缺项物质一般为酸、碱、水，常见的有H2SO4、HCl、KOH、NaOH、H2O等。
3．书写信息型氧化还原反应化学方程式的步骤(三步法)
第1步：根据氧化性、还原性强弱顺序确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律和题给信息及已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。
第3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。
1．配平以下教材中的氧化还原反应方程式。
(1)Na2O2＋CO2===Na2CO3＋O2
(2)S＋NaOHNa2S＋Na2SO3＋H2O
(3)Fe＋H2O(g)Fe3O4＋H2
(4)Cu＋HNO3(稀)===Cu(NO3)2＋NO↑＋H2O
(5)Cl2＋KOHKCl＋KClO3＋H2O
2．写出以下教材中的氧化还原反应的方程式。
(1)工业上制取漂白粉：__2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O__；
(2)氨的催化氧化：__4NH3＋5O24NO＋6H2O__；
(3)铝与NaOH溶液反应：__2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑__；
(4)铜与浓硝酸反应：__Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O__；
(5)铜与浓硫酸共热：__Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4↓＋SO2↑＋2H2O__；
(6)用NH3消耗汽车尾气中的NO：__4NH3＋6NO===5N2＋6H2O__。
3．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＋＋__H＋__―→Na＋＋Bi3＋＋__MnO__＋__H2O__。
[解析] (1)由溶液显紫色可推知有MnO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＋________。
(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＋7H2O。
4．(1)配平反应MnO(OH)2＋I－＋H＋―→Mn2＋＋I2＋H2O，其化学计量数依次为__1__2__4__1__1__3__。
(2)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：
ClO＋Fe2＋＋__H＋__===Cl－＋Fe3＋＋__H2O__。
(3)完成以下氧化还原反应的离子方程式：
MnO＋C2O＋__H＋__===Mn2＋＋CO2↑＋__H2O__。
(4)请配平下面反应的化学方程式：
NaBO2＋SiO2＋Na＋H2===NaBH4＋Na2SiO3。
5．根据给定信息书写氧化还原方程式：
(1)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式__2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S__。
(2)工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，则NH3与NO2
反应的化学方程式为__8NH3＋6NO27N2＋12H2O__。
(3) NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，工业制取方法其中一步是将SO2、H2SO4加入到NaClO3中生成ClO2，同时回收NaHSO4。反应的化学方程式为
__2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2NaHSO4＋2ClO2__。
(4)实验室可用次氯酸钠溶液和氨反应制备联氨(N2H4)，反应的化学方程式为__2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O__。
(5)在Fe2＋催化下，Pb和PbO2与H2SO4反应生成PbSO4的化学方程式是__Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O__。
(6)在稀硫酸中，K2Cr2O7氧化H2O2，且K2Cr2O7被还原为Cr3＋，该反应的化学方程式是__K2Cr2O7＋3H2O2＋4H2SO4===K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3O2↑＋7H2O__。
(7)一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为＋3)与Fe2＋反应生成纳米铁粉、 H2和B(OH)，其离子方程式为__2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH)__。
(8) H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式：__2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑__。
考点四 氧化还原反应计算
K (课前)
1．在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反应结束后，经处理获得单质硫x mol。下列说法正确的是 ( D )
A．反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原
B．氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋
C．反应中转移电子的物质的量为x mol
D．反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为y mol，则原Fe3＋的总物质的量为(y－x) mol
[解析] CuFeS2中Cu、Fe均为＋2价，S为－2价，故Fe3＋为氧化剂，CuFeS2为还原剂，S为氧化产物，A、B错误；生成x mol单质硫时转移2x mol电子，C错误；生成x mol单质硫，则参加反应的Fe3＋的物质的量为2x mol，生成n(Cu2＋)＝x mol，n(Fe2＋)＝x mol，溶液中剩余n(Fe3＋)＝y－x－x＝(y－3x) mol，则原Fe3＋的总物质的量n(Fe3＋)＝(y－x) mol，D正确。
2．已知S2O和H2O2一样含有过氧键，因此也有强氧化性，S2O在一定条件下可把Mn
2＋氧化成MnO，若反应后S2O生成SO；又知反应中氧化剂与还原剂的离子个数之比为5∶2，则S2O中的n值和S元素的化合价分别是 ( A )
A．2，＋6 B．2，＋7
C．4，＋6 D．4，＋7
[解析] 根据S的最高化合价为＋6价即可排除B、D项。Mn2＋被氧化成MnO，Mn元素的化合价由＋2价升高至＋7价，Mn2＋为还原剂，已知S2O中含有过氧键，反应后生成SO，过氧键中氧元素化合价降低，S2O为氧化剂，结合S2O与Mn2＋的离子数之比为5∶2，可写出离子方程式：8H2O＋5S2O＋2Mn2＋===2MnO＋10SO＋16H＋，根据电荷守恒得－5n＋2×2＝(－1)×2＋(－2)×10＋1×16，解得n＝2，故选A。
3．铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药、纺织等行业，但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强，必须进行处理。
工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染：
(1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是__①④__(填序号)。
(2)第①步，含Cr2O的废水在酸性条件下用绿矾FeSO4·7H2O处理，写出并配平反应的离子方程式：__Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O__。
(3)第②步，向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰，使铬离子转变为Cr(OH)3沉淀。处理后，沉淀物中除了Cr(OH)3外，还有__Fe(OH)3__、__CaSO4__(写化学式)。已知Cr(OH)3性质类似Al(OH)3，是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质，写出从该沉淀物中分离出Cr(OH)3的离子方程式__Cr(OH)3＋OH－===CrO＋2H2O__、__CrO＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓＋HCO__。
(4)回收所得的Cr(OH)3，经③④⑤步处理后又可转变成K2Cr2O7。纯净的K2Cr2O7常用于准确测定Na2S2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：
①Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O
②2S2O＋I2===S4O＋2I－
准确称取纯净的K2Cr2O7 0.122 5 g，配成溶液，用上述方法滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。则Na2S2O3溶液的物质的量浓度为__0.100_0_mol·L－1__(保留四位有效数字)。
[解析] (1)①中铬元素由＋6价降至＋3价，④中铬元素由＋3价升至＋6价。(2)亚铁离子具有还原性，与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。(3)加入绿矾反应后，溶液中有铁离子和硫酸根离子，再加入碱石灰，除生成Cr(OH)3外，还会生成氢氧化铁和硫酸钙。氢氧化铬类似氢氧化铝，具有两性，能与氢氧化钠反应生成NaCrO2：Cr(OH)3＋NaOH===NaCrO2＋2H2O，NaCrO2类似偏铝酸钠，通入过量的CO2
生成氢氧化铬、碳酸氢钠：NaCrO2＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓＋NaHCO3。(4)根据反应得关系式K2Cr2O7～3I2～6Na2S2O3，n(Na2S2O3)＝6n(K2Cr2O7)，c(Na2S2O3)＝＝0.100 0 mol·L－1。
R (课堂)
找不出反应中氧化剂、还原剂转移电子的关系，如盘查T1、T2、T3(4)，不会利用电子守恒来解决问题。
1．电子守恒法解题的思维流程
—
↓
—
↓
—
2．有些反应过程中涉及的氧化还原反应较多，数量关系复杂。若用常规方法一一求解，费时费力，且极易出错。若抓住反应过程中得失电子守恒这一数量关系，可省去中间不必要的环节。通过电子守恒将起始物与产物之间建立起等式关系，快速求解。
如上面第4题中物质的转化关系为
CuNO、NO2、N2O4
HNO3
反应中HNO3起到了传递电子的作用。即Cu失去的电子完全被O2获得，通过电子守恒建立Cu与O2的物质的量关系为2Cu―→O2。
1．多硫化钠Na2Sx(x≥2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值是 ( A )
A．5 B．4
C．3 D．2
[解析] Na2Sx的S化合价为，反应后氧化为＋6价。NaClO中Cl的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子，则根据电子得失守恒可知x＝2×16，解得x＝5，即选项A正确。
2．取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原，只产生8.96 L NO2气体和0.672 L N2O4气体(都已折算到标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，生成沉淀的质量为17.02 g，则x等于 ( C )
A．8.64 B．9.00
C．9.20 D．9.44
[解析] 反应过程为：
因此，Cu2＋、Mg2＋结合OH－的物质的量等于Cu、Mg失去电子的物质的量等于浓HNO3得电子的物质的量。
即n(OH－)＝×1＋×2×1＝0.46 mol
故x＝17.02 g－0.46 mol×17 g·mol－1＝9.20 g。
3．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(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。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1的NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 ( A )
A．60 mL B．45 mL
C．30 mL D．15 mL
[解析] 由题意知：HNO3，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等，即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。
据Cu2＋与NaOH反应的数量关系可知：n(NaOH)＝2n(Cu2＋)＝0.3 mol，V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。
4．聚合硫酸铁可用于水的净化，其化学式可表示为[Fea(OH)b(SO4)c]m。取一定量聚合硫酸铁样品与足量盐酸反应，将所得溶液平均分为两份。向一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.747 5 g。取另一份溶液，先将Fe3＋还原为Fe2＋(还原剂不是Fe，且加入的还原剂恰好将Fe3＋还原为Fe2＋)，再用0.020 00 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7标准溶液50.00 mL。该聚合硫酸铁样品中a∶b为[已知：K2Cr2O7＋6FeSO4＋7H2SO4===K2SO4＋Cr2(SO4)3＋3Fe2(SO4)3＋7H2O] ( B )
A．1∶1 B．2∶1
C．3∶1 D．2∶5
[解析] 1.747 5 g白色沉淀是硫酸钡，则n(SO)＝1.747 5 g÷233 g/mol＝0.007 5 mol。n(K2Cr2O7)＝0.05 L×0.020 00 mol/L＝0.001 mol，根据方程式可知n(Fe2＋)＝n(K2Cr2O7)×6＝0.006 mol，由电荷守恒可知n(OH－)＋n(SO)×2＝n(Fe3＋)×3，n(OH－)＝0.006 mol×3－0.007 5 mol×2＝0.003 mol，得到a∶b＝0.006∶0.003＝2∶1。
1．古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富，下列诗句不涉及氧化还原反应的是 ( C )
A．野火烧不尽，春风吹又生
B．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干
C．粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间
D．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏
[解析] 物质燃烧过程中都发生氧化还原反应，A、B项不符合题意；碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，元素的化合价没有发生变化，不属于氧化还原反应，C项符合题意；爆竹爆炸过程中发生了氧化还原反应，D项不符合题意。
2．下列过程不涉及氧化原反应的是 ( C )
A．古代用铜矿石、锡矿石冶炼铸造青铜器
B．出土后的青铜器大多数已受到锈蚀
C．古代用明矾溶液清除青铜镜表面的锈斑
D．现代用双氧水去除青铜器上有害的CuCl
[解析] 古代用铜矿石、锡矿石冶炼铸造青铜器，Cu元素由化合态变为游离态，Cu元素的化合价降低，属于氧化还原反应，A项不符合题意；出土后的青铜器大多数已受到锈蚀，Cu元素的化合价升高，属于氧化还原反应，B项不符合题意；明矾溶液呈酸性，可除去铜镜表面的锈斑，此反应过程没有元素的化合价变化，不涉及氧化还原反应，C项符合题意；现代用双氧水去除青铜器上有害的CuCl，O元素的化合价降低，Cu元素的化合价升高，为氧化还原反应，D项不符合题意。
3．化学与生活、社会密切相关，下列物质的应用中利用了其还原性的是 ( D )
A．明矾、硫酸铁净水
B．小苏打作发酵剂
C．用次氯酸钠溶液对餐具消毒
D．维生素C作食品袋内的抗氧化剂
[解析]
A项，明矾、硫酸铁净水是利用它们溶于水生成的胶体具有较大的表面积，能够吸附水中的悬浮物，不符合题意；B项，小苏打作发酵剂是利用其能与酸反应生成气体，不符合题意；C项，次氯酸钠具有氧化性，消毒过程中发生了氧化还原反应，不符合题意；D项，维生素C具有还原性，要放在食品袋内作抗氧化剂，符合题意。
4．对于反应2P＋4H2O2＋2NaOH===Na2H2P2O6＋4H2O，下列有关该反应说法正确的是 ( B )
A．P是氧化剂
B．氧化性H2O2>Na2H2P2O6
C．1 mol H2O2反应，转移电子1 mol
D．Na2H2P2O6中磷元素的化合价为＋3
[解析] P由0价→＋4价，化合价升高，属于还原剂，A错误；根据氧化还原反应的规律，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，H2O2是氧化剂，Na2H2P2O6是氧化产物，B正确；1 mol H2O2转移电子物质的量为1 mol×2×(2－1)＝2 mol，C错误；Na、H的化合价均为＋1价，O为－2价，整个化学式的化合价的代数和为0，P的化合价为＋4价，D错误。
5．MnO2和Zn是制造普通干电池的重要原料，现用软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制备MnO2和Zn的工艺流程如下：
下列说法正确的是 ( B )
A．酸溶时，ZnS作氧化剂
B．原料硫酸可以循环使用
C．可用盐酸代替硫酸进行酸溶
D．操作1是萃取
[解析] 酸溶时发生反应MnO2＋ZnS＋2H2SO4===MnSO4＋ZnSO4＋S＋2H2O，根据元素化合价的升降知MnO2为氧化剂，A项错误；根据流程图可知硫酸可循环利用，B项正确；假如用盐酸来酸溶，则电解时阳极发生的反应是2Cl－－2e－===Cl2↑，得不到MnO2，C项错误；操作1是过滤，D项错误。
6．心脏起搏器一般给心跳缓慢的病人使用。某种类型的心脏起搏器工作时发生下列反应：4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑，下列有关判断正确的是 ( A )
A．还原剂只有锂
B．SOCl2中每个原子都达到8电子稳定结构
C．氧化产物包括LiCl和SO2
D．生成1.12 L SO2时，反应转移电子为0.2 mol
[解析]
对于共价化合物，若元素化合价的绝对值＋元素原子的最外层电子数＝8，则该元素原子满足8电子稳定结构，SOCl2中S元素为＋4价，O元素为－2价，Cl元素为－1价，S、O原子最外层均有6个电子，Cl电子最外层有7个电子，由此判断SOCl2中S原子不满足8电子稳定结构，B项错误；Li元素由0价升高为＋1价，部分S元素由＋4价降低为0价，故还原剂为Li，氧化剂为SOCl2，氧化产物为LiCl，还原产物为S，A项正确，C项错误；D项中没有指明SO2所处的温度和压强，无法计算转移电子的物质的量，D项错误。
7．K2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr2O(橙色)＋H2O2CrO(黄色)＋2H＋。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：
结合实验，下列说法不正确的是 ( D )
A．①中溶液橙色加深，③中溶液变黄
B．②中Cr2O被C2H5OH还原
C．对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D．若向④中加入70% H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色
[解析] A项，K2Cr2O7溶液中加入H2SO4溶液，会使Cr2O的水解平衡逆向移动，①中溶液橙色加深；加入NaOH溶液，会使平衡正向移动，③中溶液颜色变黄，正确；B项，在K2Cr2O7溶液中加入C2H5OH，溶液颜色变成绿色，其原因是K2Cr2O7将乙醇氧化，K2Cr2O7自身被还原，正确；C项，在碱性条件下，C2H5OH与K2Cr2O7溶液混合后，颜色不发生改变，说明K2Cr2O7没有与C2H5OH反应，即碱性条件下，K2Cr2O7的氧化性不强，正确；D项，在④中加入H2SO4溶液，先与NaOH发生酸碱中和反应，因H2SO4过量，故在酸性条件下K2Cr2O7会氧化C2H5OH，生成绿色的溶液，错误。
8． NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌，酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为MnO＋NO＋H＋——Mn2＋＋＋H2O(未配平)。下列叙述正确的是 ( D )
A．反应后溶液pH下降
B．通常用盐酸酸化的高锰酸钾溶液
C．方框中粒子为NO2
D．当生成1 mol Mn2＋需消耗2.5 mol NO
[解析] 该反应中Mn元素化合价由＋7价变为＋2价，所以MnO是氧化剂，NO作还原剂，亚硝酸根离子中N元素应该失电子，化合价升高，在酸性条件下生成硝酸根离子，根据转移电子相等、原子守恒配平方程式为2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2
O，该反应中氢离子参加反应，所以反应过程中氢离子浓度减小，溶液的pH增大，A错误；HCl具有还原性，能被高锰酸钾溶液氧化，所以不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液，应该用稀硫酸，B错误；通过分析知，方框中粒子为NO，C错误；根据方程式知，当生成1 mol Mn2＋需消耗2.5 mol NO，D正确。
9．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，化学方程式如下(未配平)：____KMnO4＋____FeSO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____Fe2(SO4)3＋____H2O。下列说法正确的是 ( B )
A．MnO是氧化剂，Fe3＋是还原产物
B．Fe2＋的还原性强于Mn2＋
C．取反应后的溶液加KSCN溶液，可观察到有血红色沉淀生成
D．生成1 mol水时，转移2.5 mol电子
[解析] A项，Fe2＋氧化生成Fe3＋，Fe3＋为氧化产物，错误；B项，Fe2＋在该反应中是还原剂，Mn2＋为还原产物，正确；C项，Fe3＋遇到SCN－生成的是Fe(SCN)3的水溶液，而不是沉淀，错误；D项，配平该反应的化学方程式为2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋8H2O，故生成1 mol水时，转移1.25 mol电子，错误。
10．将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中，两者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有三种含氯元素的离子，其中ClO－和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化关系如图所示。下列说法正确的是 ( D )
A．苛性钾溶液中KOH的物质的量是0.09 mol
B．ClO的生成是由Cl2的量的多少决定的
C．在酸性条件下， ClO－和ClO反应可生成Cl2
D．反应中转移电子的物质的量是0.21 mol
[题型分析] 氧化还原反应的计算是新课标全国卷的考查热点之一。本题通过Cl2与KOH溶液这个常见的反应，用图像表示产物中ClO－和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化关系，意在考查考生的图像分析能力和有关氧化还原反应的计算能力。
[解析] Cl2与KOH溶液反应生成的ClO－、ClO中氯元素的化合价都升高，则一定还生成元素化合价降低的Cl－，在反应开始时，发生反应Cl2＋2KOH===KCl＋KClO＋H2O，该反应是放热反应，放出的热量使溶液的温度升高，这时发生反应3Cl2＋6KOH===5KCl＋KClO3＋3H2O，当反应进行完全时，根据图像中离子的物质的量关系可知反应的总化学方程式是5Cl2＋10KOH===7KCl＋2KClO＋KClO3＋5H2O。A项，根据图像可知，反应产生n(KClO)＝0.06 mol，n(KClO3)＝0.03 mol，根据氧化还原反应中得失电子守恒知n(KCl)＝0.06
mol×1＋0.03 mol×5＝0.21 mol，根据反应前后钾元素守恒知n(KOH)＝n(KCl)＋n(KClO)＋n(KClO3)＝0.21 mol＋0.06 mol＋0.03 mol＝0.30 mol，错误；B项，ClO的生成是由Cl2与KOH反应放出的热量使溶液温度升高引起的，与Cl2的量的多少无关，错误；C项，Cl2中Cl的化合价为0，由于ClO－和ClO中Cl的化合价都比0高，因此二者不能反应生成Cl2，错误；D项，根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，反应中转移电子的物质的量是0.21 mol，正确。
11．Ⅰ.煤炭中的S以FeS2的形式存在，在水、空气及脱硫微生物的存在下发生氧化还原反应，有关反应的离子方程式依次为
①2FeS2＋7O2＋2H2O4H＋＋2Fe2＋＋4SO；
②__4__Fe2＋＋__1__O2＋__4__H＋__4__Fe3＋＋__2H2O__；
③FeS2＋2Fe3＋3Fe2＋＋2S；
④2S＋3O2＋2H2O4H＋＋2SO。
已知：FeS2中的硫元素为－1价。
请回答下列问题：
(1)根据质量守恒和电荷守恒，将上述反应②中离子方程式配平并补充完整。
(2)反应③中的还原剂是__FeS2__。
(3)观察上述反应，硫元素最终转化为__硫酸__从煤炭中分离出来。
Ⅱ.工业上用黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜，副产品中也有SO2，冶炼铜的原理为8CuFeS2＋21O28Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2。若CuFeS2中Fe的化合价为＋2，反应中的氧化剂是__CuFeS2、O2__。当生成0.8 mol铜时，此反应中转移的电子数是__10_NA__。
[题型分析] 本题以煤炭脱硫和黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的反应为切入点，综合考查氧化还原反应的判断、配平和计算。这种新情境下氧化还原反应的综合应用是近几年新课标全国卷常考的题型，且这类题突出理论联系实际，能较好地考查考生分析问题和解决问题的能力。
[解析] Ⅰ.(1)反应②给出的反应物为Fe2＋、O2、H＋，其中Fe2＋被O2氧化生成Fe3＋，O2则被还原生成水，根据氧化还原反应中得失电子守恒可配平离子方程式：4Fe2＋＋O2＋4H＋4Fe3＋＋2H2O。(2)FeS2中Fe的化合价为＋2，S的化合价为－1，故S的化合价升高，被氧化，即FeS2是还原剂，Fe3＋转化成Fe2＋，Fe的化合价降低，故Fe3＋为氧化剂。(3)由反应①可知FeS2中的硫元素直接转化为SO中的硫元素，由反应③和反应④可知FeS2中的硫元素先转化为S单质，S单质再转为SO。Ⅱ.氧化剂中所含元素的化合价应降低，CuFeS2中Cu的化合价由＋2变为0，化合价降低，被还原；Fe的化合价由＋2变为＋3，化合价升高，被氧化；S的化合价由－2变为＋4，化合价升高，被氧化；O2中O的化合价由0变为－2，化合价降低，被还原。故反应中的氧化剂是CuFeS2和O2。以氧化剂为标准，每生成8
mol Cu，转移电子的物质的量为2 mol×8＋4 mol×21＝100 mol，故当生成0.8 mol Cu时，转移电子的物质的量为10 mol，即转移的电子数为10 NA。
12．冬季火灾事故频发，除普通易燃物外，危险化学品也是引发火灾甚至爆炸的因素之一。请回答下列问题：
(1)钠、钾着火，下列可用来灭火的是__D__(填字母)。
A．水 B．泡沫灭火器
C．干粉灭火器 D．细沙
(2)NH4NO3为爆炸物，在不同温度下加热分解，可能发生非氧化还原反应，也可能发生氧化还原反应，下列反应可能发生的是__ABDF__(填字母)。
A．NH4NO3―→N2＋O2＋H2O
B．NH4NO3―→NH3＋HNO3
C．NH4NO3―→O2＋HNO3＋H2O
D．NH4NO3―→N2＋HNO3＋H2O
E．NH4NO3―→N2＋NH3＋H2O
F．NH4NO3―→N2O＋H2O
(3)NaCN属于剧毒物质，有多种无害化处理方法。
①H2O2处理法：NaCN＋H2O2―→N2↑＋X＋H2O。推测X的化学式为__NaHCO3__。
②NaClO处理法：aCN－＋bClO－＋2cOH－===dCNO－＋eN2↑＋fCO＋bCl－＋cH2O。方程式中e∶f的值为__B__(填字母)。
A．1 B．
C．2 D．不能确定
(4)TiO2作催化剂，用NaClO将CN－氧化成CNO－，CNO－在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等。取200 mL浓缩后含CN－的废水与过量NaClO溶液的混合液(设其中CN－的浓度为0.2 mol·L－1)进行实验。
①写出CNO－在酸性条件下被NaClO氧化的离子方程式：__2CNO－＋6ClO－＋8H＋===N2↑＋2CO2↑＋3Cl2↑＋4H2O__。
②若结果测得CO2的质量为1.408 g，则该实验中测得CN－被处理的百分率为__80.0%__。
[解析] (1)钠、钾都能和水、二氧化碳反应，所以钠、钾着火时应该用细沙灭火。
(2)C项所给化学方程式中，只有元素的化合价升高，没有元素的化合价降低，不符合氧化还原反应的规律；E项所给化学方程式中，NO中N的化合价从＋5价降低为0，NH中N的化合价从－3升高为0，消耗的NH的物质的量比NO的多，则不可能有NH3产生，故该反应不能发生。
(3)①根据氧化还原反应中得失电子守恒和原子守恒可以推出X为NaHCO3。②根据C、N原子守恒进行分析，CN－中C和N的原子数目之比为1∶1，反应中CN－转化为CNO－、N2及CO，而CNO－中C原子和N原子的数目之比为1∶1，所以N2和CO的数目之比为1∶2，则e∶f为1∶2。
(4)CNO－在酸性条件下与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2，根据元素守恒可知还有H2O生成，结合原子守恒、得失电子守恒和电荷守恒可配平该离子方程式。②根据碳元素守恒，被处理掉的CN－的物质的量为n(CN－)＝n(CNO－)＝n(CO2)＝1.408 g÷44 g·mol－1＝0.032 mol,200 mL含CN－的浓度为0.2 mol·L－1的溶液中含有CN－的物质的量为n总(CN－)＝cV＝0.2 L×0.2 mol·L－1＝0.04 mol，该实验中测得CN－被处理的百分率为0.032 mol÷0.04 mol×100%＝80.0%。
13．Ⅰ.某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2―→O2。
(1)该反应中的还原剂是__H2O2__。
(2)该反应中，发生还原反应的过程是__H2CrO4__―→__Cr(OH)3__。
(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：____。
(4)如反应转移了0.3 mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为__3.36_L__。
Ⅱ.高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下：
MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O ①
MnO＋3e－＋2H2O===MnO2↓＋4OH－ ②
MnO＋e－===MnO(溶液绿色) ③
(1)从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液的__酸碱性__影响。
(2)将SO2通入高锰酸钾溶液中，发生还原反应的离子反应过程为__MnO__―→__Mn2＋__。
(3)将PbO2投入到酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色。下列说法正确的是__a__。
a．氧化性：PbO2＞KMnO4
b．还原性：PbO2>KMnO4
c．该反应可以用盐酸酸化
(4)将高锰酸钾逐滴加入到硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2，完成下列化学方程式(横线上填计量数，括号内填物质)：
①__28__KMnO4＋__5__K2S＋__24__(KOH)===__28__K2MnO4＋__3__K2SO4＋__2__S↓＋__12__(H2O)。
②若生成6.4 g单质硫，反应过程中转移电子的物质的量为__2.8_mol__。
[解析] Ⅰ.(1)由信息H2O2―→O2中可知，氧元素的化合价由－1价升高到0，则H2O2为还原剂；
(2)氧化剂发生还原反应，含元素化合价降低的物质为氧化剂，则Cr元素的化合价降低，即还原反应的过程为H2CrO4―→Cr(OH)3；
(3)该反应中氧元素失电子，Cr元素得到电子，2 mol H2CrO4反应转移电子为2 mol×(6－3)＝6 mol，故氧元素得到电子为6 mol，则该反应的方程式及电子转移的方向和数目为；
(4)由2H2CrO4＋3H2O2===2Cr(OH)3↓＋3O2↑＋2H2O可知，生成3 mol气体转移6 mol电子，则转移了0.3 mol电子，则产生的气体的物质的量为×3 mol＝0.15 mol，其在标准状况下体积为0.15 mol×22.4 L·mol－1＝3.36 L。
Ⅱ.(1)根据三个半反应可以看出高锰酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响；
(2)SO2通入高锰酸钾溶液中，SO2作还原剂，KMnO4作氧化剂(发生还原反应：MnO―→Mn2＋)；
(3)PbO2投入到酸性MnSO4溶液中搅拌，溶液变为紫红色(Mn2＋被氧化生成了MnO)，说明氧化性：PbO2>KMnO4；由于盐酸会被高锰酸钾氧化，故该反应不能用盐酸酸化；
(4)①根据题意该反应的氧化产物是K2SO4和S，根据“K2SO4和S的物质的量之比为3∶2”即反应中K2SO4和S的计量数之比为3∶2，然后再根据得失电子守恒和原子守恒将其配平为28KMnO4＋5K2S＋24KOH===28K2MnO4＋3K2SO4＋2S↓＋12H2O。
②根据上述配平的方程式可得单质硫与转移电子数之间的关系为“2S～28e－”，则生成6.4 g(0.2 mol)单质硫，反应过程中转移电子的物质的量为2.8 mol。
14．氯系消毒剂在生产生活中有重要应用。
(1)液氯可用于自来水消毒，氯气溶于水时发生下列反应：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，该反应中的氧化产物为__HClO__。
(2)工业上将氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84”消毒液，反应的离子方程式为__Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O__。
(3)工业上常用石灰乳和氯气反应制取漂白粉，流程如图所示，其主要设备是氯化塔，塔从上到下分四层。
将含有3%～6%水分的石灰乳从塔顶喷洒而入，氯气从塔的最底层通入。
这样加料的目的是__使反应物充分接触__。
处理从氯化塔中逸出气体的方法是__用碱液吸收(答案合理即可)__。
(4)二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是一种高效、低毒的消毒剂。在等物质的量的Cl2、NaClO、ClO2(还原产物为Cl－)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)四种常用的消毒剂中，消毒效率最高的是__ClO2__。在用二氧化氯进行水处理时，ClO2除了杀菌消毒外，还能除去水中的Fe2＋和Mn2＋。写出用ClO2氧化除去Mn2＋生成MnO2的离子方程式(ClO2反应后的产物为ClO)__Mn2＋＋2ClO2＋2H2O===MnO2↓＋2ClO＋4H＋__。
[解析] (1)在Cl2与水的反应中，Cl2发生自身的氧化还原反应，HClO为氧化产物。(2)“84”消毒液的有效成分是NaClO。(3)用石灰乳逆流吸收Cl2，可以使Cl2与石灰乳充分接触。(4)等物质的量时，ClO2得到的电子最多，消毒效率最高。在用ClO2氧化除去Mn2＋的反应中，由得失电子守恒及原子守恒可知，反应物中要补水，生成物中要补H＋。
