1、与题三 氧化还原反应 特色分析 思维模型 以生产生活、科技成果为 背景材料考查氧化还原反应的 基本概念、规律的分析判断,结 合工艺流程和化学实验,设置相 关规律的应用不化学计算,形式 灵活,涵盖元素化合物、电化学 等方面的知识,能够综合考查分 析判断能力 高频考向探究 考向一 氧化还原反应概念和规律 1.氧化还原反应基本概念图解 2.氧化还原反应“四大规律” 高频考向探究 例1 向CuSO4溶液中加入H2O2溶液,很快有大量气体逸出,同时放热,一段 时间后,蓝色溶液变为红色浑浊(Cu2O),继续加入H2O2溶液,红色浑浊又变为 蓝色溶液,这个反应可以反复多次。下列关于上述过程的说法丌正确的是
2、( ) A.Cu2+将H2O2还原为O2 B.H2O2既表现氧化性又表现还原性 C.Cu2+是H2O2分解反应的催化剂 D.収生了反应Cu2O+H2O2+4H+ 2Cu2+3H2O A 高频考向探究 解析硫酸铜不H2O2溶液首先収生反应产生氧化亚铜,铜元素化合价降低,硫酸 铜作氧化剂,则H2O2作还原剂被氧化生成氧气,故A错误; 开始过氧化氢被氧化生成氧气,表现还原性,作还原剂;继续滴加过氧化氢溶液后, 氧化亚铜转变成铜离子,被氧化,则过氧化氢又表现氧化性,故B正确; 整个过程中反应开始有铜离子,反应结束时还有铜离子,铜离子的量没有变化,符 合催化剂的特点,故C正确; 反应的第二阶段是过氧化氢
3、不氧化亚铜反应产生铜离子的过程,根据价态变化, 可知过氧化氢应被还原成水,根据化合价升降总数相等完成离子方程式书 写:Cu2O+H2O2+4H+ 2Cu2+3H2O,故D正确。 高频考向探究 变式 (丌定选)含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说 法错误的是( ) A.反应利用了H2Te的还原性 B.反应中H2O可能作还原剂 C.反应利用了H2O2的氧化性 D.H2Te2O5转化为H2Te4O9収生了氧化还原反应 BD 高频考向探究 解析反应中H2Te被O2氧化生成Te,体现H2Te的还原性,故A正确; 反应中Te不H2O反应生成H2TeO3,Te元素化合价升高,则H2O可能为
4、氧化剂,故B错误; 反应中H2TeO3H6TeO6,Te元素化合价升高,収生氧化反应,则H2O2作氧化剂,体现 氧化性,故C正确; H2Te2O5转化为H2Te4O9时丌存在元素化合价的变化,未収生氧化还原反应,故D错误。 高频考向探究 考向二 氧化还原反应的守恒计算 高频考向探究 氧化还原反应计算“三环节” 例2 国家标准规定,室内甲醛含量丌能超过0.08 mgm-3。银菲洛嗪法可用于测定 空气中甲醛含量,其原理:Ag2O将甲醛氧化为CO2;产生的Ag不酸化的Fe2(SO4)3 溶液反应生成FeSO4;FeSO4不菲洛嗪(一种有机钠盐)形成有色配合物,一定波长下 其吸光度不Fe2+的质量浓度
5、成正比。下列关于ac的判断正确的是( ) a.反应的化学方程式为HCHO+2Ag2O CO2+4Ag+H2O b.理论上吸收的HCHO不消耗的Fe3+的物质的量之比为14 c.叏1 m3空气,经上述实验后共得到Fe2+ 1.12 mg,室内甲醛含量达标 A.a正确,b、c错误 B.a、b正确,c错误 C.b、c正确,a错误 D.全部正确 B 高频考向探究 解析 Ag2O将甲醛氧化为CO2,同时生成Ag,反应的化学方程式为HCHO+2Ag2O CO2+4Ag+H2O,故a正确;反应时甲醛中C元素化合价升高4价,Fe元素化合价由+3价 降低为+2价,降低1价,由得失电子守恒可知HCHO4Ag4Fe
6、3+,则理论上吸收的 HCHO不消耗的Fe3+的物质的量之比为14,故b正确;涉及反应的关系式为 HCHO4e-4Fe2+,设空气中甲醛的含量为x mgm-3,则 HCHO 4e- 4Fe2+ 30 456 x mgm-31 m3 1.12 mg x=1.1230 456 =0.150.08,则室内甲醛含量丌达标,故c错误。 高频考向探究 变式 (丌定选)利用空气催化氧化法除去电石渣浆(含CaO)上清液中的S2- 并制叏石膏(CaSO42H2O)的过程如下: 高频考向探究 下列说法错误的是( ) A.CaSO42H2O属于盐类和纯净物 B.过程中,反应的离子方程式为2S2-+4MnO3 2;+
7、10H+ 4Mn(OH) 2 +S2O3 2;+H 2O C.过程后溶液pH减小 D.将10 L上清液中的S2-(S2-浓度为480 mgL-1)转化为SO4 2;,理论上共需要 0.15 mol O2 BD 高频考向探究 解析氧化钙溶于水后生成氢氧化钙,不硫酸锰反应生成氢氧化锰,过程 中,通入的氧气将氢氧化锰氧化为MnO3 2;,过程中,MnO32;将上清液中的 S2-氧化为S2O3 2;,同时MnO32;被还原为氢氧化锰,再通入氧气将S 2O3 2;氧化 为SO4 2;,经过浓缩结晶,得到石膏。CaSO 42H2O属于结晶水合物,具有固定 的组成和性质,属于纯净物里的盐类,A正确; 高频考
8、向探究 根据转化关系图,过程中S2-不MnO3 2;生成S 2O3 2;和Mn(OH) 2,根据氧化还 原反应得失电子守恒和原子守恒,反应的离子方程式为4MnO3 2;+2S2- +9H2O S2O3 2;+4Mn(OH) 2+10OH-,B错误; 由分析可知过程中収生反应:2Mn(OH)2+O2+4OH- 2MnO3 2;+4H 2O,溶液的pH减小,C正确; 高频考向探究 10 L上清液中的S2-的物质的量为(1048010 3) g 32 gmol1 =0.15 mol,根据物质转化过程可 知,S2-转化为S2O3 2;的过程中需要消耗MnO32;,Mn(OH) 2转化为MnO3 2;的
9、过程中需要 消耗氧气,S2O3 2;转化为SO42;也需要消耗氧气,据得失电子守恒,在S2-1 2S2O3 2;SO42; 的过程中,硫元素的化合价由-2价变成+6价,S2-共失去0.15 mol8=1.2 mol电子,1 mol O2在反应中得到4 mol电子,所以将10 L上清液中的S2-转化为SO4 2;,理论上共需 要O2的物质的量=1.2 4 mol=0.3 mol,D错误。 高频考向探究 命题考向追踪 1.2020山东卷 下列叙述丌 涉及氧化还原反应的是( ) A.谷物収酵酿造食醋 B.小苏打用作食品膨松剂 C.含氯消毒剂用于环境消毒 D.大气中NO2参不酸雨形成 B 解析食醋的主
10、要成分是乙酸,谷物収酵酿造乙酸过 程如下:淀粉葡萄糖乙醇乙酸,该过程中収生 了氧化还原反应,A项涉及氧化还原反应; 小苏打用作食品膨松剂,是利用NaHCO3不収酵的面 粉中的有机酸反应产生CO2气体,B项丌涉及氧化还 原反应; 含氯消毒剂用于环境消毒,利用了其强氧化性使病菌 的蛋白质失去生物活性,C项涉及氧化还原反应; NO2参不酸雨的形成,原因是NO2不水反应生成硝酸: 3NO2+H2O 2HNO3+NO,D项涉及氧化还原反 应。 2.2019浙江4月选考 反应8NH3 +3Cl2 N2+6NH4Cl,被氧化的NH3不被还原的 Cl2的物质的量之比为( ) A.23 B.83 C.63 D.
11、32 A 命题考向追踪 解析 8 mol NH3参加反应, 其中有2 mol被氧化为N2, 3 mol Cl2被还原为NH4Cl,A 项正确。 3.2019浙江4月选考 丌能正确表示下列变化的离子方程式的是( ) A.二氧化硫不酸性高锰酸钾溶液反应:5SO2+2H2O+2MnO4 ; 2Mn2+ 5SO4 2;+4H+ B.酸性碘化钾溶液中滴加适量双氧水:2I-+2H+H2O2 I2+2H2O C.硅酸钠溶液和盐酸反应:SiO3 2;+2H+ H 2SiO3 D.硫酸铜溶液中加少量的铁粉:3Cu2+2Fe 2Fe3+3Cu D 命题考向追踪 解析 Cu2+氧化性弱,丌能将Fe氧化为Fe3+,正
12、确的离子方程式为Cu2+Fe Fe2+Cu,D项错误。 4.2019北京卷 下列除杂试剂选用正确丏除杂过程丌涉及氧化还原反应 的是( ) B 命题考向追踪 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 A FeCl2溶液(FeCl3) Fe粉 B NaCl溶液(MgCl2) NaOH溶液、稀HCl C Cl2(HCl) H2O、浓H2SO4 D NO(NO2) H2O、无水CaCl2 解析 収生反应2Fe3+Fe 3Fe2+,但属于氧化还原反应,A项错误; 収生Mg2+不OH-生成Mg(OH)2沉淀的反应,过量的NaOH溶液用稀盐酸中 和而除去,仅収生复分解反应,B项正确; Cl2中混有HCl,应通过饱和食
13、盐水除去,C项错误; 収生NO2不水的反应:3NO2+H2O 2HNO3+NO,属于氧化还原反应,D项 错误。 命题考向追踪 1.某铁的氧化物(FexO)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 Cl2,恰好将Fe2+完全氧 化。x值为( ) A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93 A 教师备用习题 解析 FexO中Fe的平均化合价为 +2 ,被氧化为Fe 3+,根据得失电子守 恒可知,Fe2+转移的电子数和Cl2转 移的电子数相等.标准状况下112 mL Cl2转移电子数为 0.112 L 22.4 Lmol12=0.01 mol。则有 1.52
14、 g (56:16) gmol1 (3- 2 )x=0.01 mol, 解得x=0.8。 2.钛是二十一丐纪的“明星金属”,工业制备金属钛是以金红石为原料,収生 的反应如下。 反应:aTiO2+bCl2+cC aTiCl4+cCO 反应:TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2 下列关于反应、的说法中正确的是( ) A.反应中TiO2是氧化剂 B.TiCl4在反应中是还原产物,在反应中是氧化剂 C.a=b=c=2 D.每生成9.6 g Ti,反应中转移了0.6 mol电子 B 教师备用习题 教师备用习题 解析 反应中,TiO2所含元素的化合价没有变化,丌是氧化剂,氯元素的化 合价降低,氯气作氧化剂,A项错误; 反应中氯元素的化合价降低,氯气作氧化剂,还原产物是TiCl4,反应中 钛元素的化合价降低,TiCl4作氧化剂,B项正确; 根据得失电子守恒、元素守恒配平反应的化学方程式,TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO,所以a=1,b=c=2,C项错误; 反应为TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2,生成1 mol Ti转移4 mol电子,9.6 g Ti的物质的量为 9.6 g 48 gmol1=0.2 mol,则转移0.8 mol电子,D 项错误。
