研讀化學(xué)新情境 巧解氧化還原題

新一輪的課程改革從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀“三維”描述了課程的目標(biāo)。分析近幾年的上海高考趨勢會發(fā)現(xiàn):教材是根本，創(chuàng)新是熱點(diǎn)，能力是目標(biāo)。在高考中氧化還原反應(yīng)是非常重要的化學(xué)反應(yīng)類型，涉及知識的內(nèi)容廣泛、概念眾多，在應(yīng)用時(shí)稍不注意就容易出錯(cuò)?，F(xiàn)以近三年的上海高考化學(xué)試題為例，剖析一下如何“研讀化學(xué)新情境，巧解氧化還原題”。

1.(2007上海高考化學(xué)試題)氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過程。下面是一個(gè)還原過程的反應(yīng)式:

NO+4H++3e-NO+2H2O

KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四種物質(zhì)中的一種物質(zhì)(甲)能使上述還原過程發(fā)生。

(1)寫出并配平該氧化還原反應(yīng)的方程式:

。

(2)反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)了、性質(zhì)。

(3)反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2 mol氣體，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是mol。

(4)若1 mol甲與某濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，被還原硝酸的物質(zhì)的量增加，原因是:

。

解析:(1)本題沒有按常規(guī)方式給出氧化劑和還原劑，而是給出化學(xué)新情境NO+4H++3e-NO+2H2O， 經(jīng)分析需要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)上述過程，在所給的四種物質(zhì)中KMnO4， Fe2(SO4)3只有氧化性，沒有還原性，不適合， Na2CO3能與HNO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)不適合，Cu2O 具有還原性，能被HNO3氧化:14 HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O

(2) 根據(jù)14 HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O，可知生成物有硝酸鹽，體現(xiàn)了 HNO3的酸性，同時(shí) HNO3氧化 Cu2O為 Cu2+，體現(xiàn)了 HNO3的氧化性。

(3)根據(jù)NO~3e-，產(chǎn)生0.2molNO，轉(zhuǎn)移0.6mol e-。

(4)因?yàn)橛蠳O2生成，所以被還原硝酸的物質(zhì)的量增加。

2.(2008上海高考化學(xué)試卷)某反應(yīng)體系中的物質(zhì)有:Au2O、H2O、NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3。

⑴請將Au2O3之外的反應(yīng)物與生成物分別填如以下空格內(nèi)。

⑵反應(yīng)中，被還原的元素是，還原劑是 。

⑶將氧化劑與還原劑填入下列空格中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

⑷紡織工業(yè)中常用氯氣作漂白劑，Na2S2O3可作為漂白后布匹的“脫氯劑”，Na2S2O3和Cl2反應(yīng)的

產(chǎn)物是H2SO4、NaCl和HCl，則還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為。

解析:(1) 本題 給出化學(xué)新情境Au2O、H2O、NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3。經(jīng)過研讀該新情境，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理， Au2O3中金元素為+3價(jià)，作為反應(yīng)物，另一種含金元素的物質(zhì)Au2O必為產(chǎn)物，其中金元素為+1價(jià)，所以， Au2O3在該反應(yīng)中作氧化劑，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，有氧化劑必有還原劑，另一種含硫元素的化合物必作還原劑，在反應(yīng)過程中硫元素化合價(jià)必升高。Na2S4O6中硫元素為+5/2價(jià)，所以，硫代硫酸鈉為反應(yīng)物，根據(jù)元素化合價(jià)分析，氫氧化鈉和水中元素化合價(jià)都沒有變化，根據(jù)化合價(jià)守恒，配平化合價(jià)變化的金，硫元素，得: Au2O3+4Na2S2O3+***→Au2O+2 Na2S4O6+***，根據(jù)鈉守恒知道氫氧化鈉為產(chǎn)物，再由氫守恒知，水為反應(yīng)物。所以，化學(xué)方程式: Au2O3+4 Na2S2O3+2H2O→Au2O+2Na2S4O6+NaOH，電子由Au轉(zhuǎn)移到S上，數(shù)目為4。根據(jù)氯氣與硫代硫酸鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)物知，反應(yīng)物必有水參與?；瘜W(xué)方程式為: Na2S2O3+4Cl2+5H2O→2H2SO4+6HCl+2NaCl。

⑵AuNa2S2O3⑶Au2O3 Na2S2O3⑷1∶4

3.(2009上海高考化學(xué)試卷)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有: AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。

(1)已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子，則該反應(yīng)的還原劑是 。

(2)已知0.2 mol KBrO3在反應(yīng)中得到l mol電子生成X，則X的化學(xué)式為 。

(3)根據(jù)上述反應(yīng)可推知。

a.氧化性:KBrO3>H3AsO4

b.氧化性:H3AsO4>KBrO3

c.還原性:AsH3>X

d.還原性:X>AsH3

(4)將氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。

解析:(1) 本題給出化學(xué)新情境AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。從試題所給的物質(zhì)，化合價(jià)升高的元素為As，所以AsH3是還原劑。

(2)利用得失電子守恒規(guī)律。由于KBrO3最后被還原，且價(jià)態(tài)發(fā)生變化的元素是Br，則設(shè)最后Br元素的化合價(jià)為x，可以列式:0.2(5-x)=1，x=0，所以還原產(chǎn)物為Br2。

(3)由于氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物，所以選擇a，c。

(4)本題是考查單線橋的表示方法，箭頭從還原劑出發(fā)，指向氧化劑，在線上標(biāo)出轉(zhuǎn)移電子數(shù)

總之，注意準(zhǔn)確理解概念和嚴(yán)密思維，學(xué)會對反應(yīng)變化的不確定性、問題的開放性、隱含條件或知識的挖掘等化學(xué)新情境的研讀， 一定能巧解氧化還原反應(yīng)題。