氧化還原反應(yīng)與高考備考分析

熊家文

摘 要： 氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)知識(shí)的重要組成部分，也是歷年高考的熱點(diǎn)。這些考點(diǎn)的考查都是應(yīng)用所學(xué)的氧化還原反應(yīng)的理論解決題中所給的新信息、新情境下的問(wèn)題。這需要學(xué)生有較強(qiáng)的思維能力和接受能力，能快速地閱讀和接受試題所給的信息，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的理論解決信息中所提出的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞： 氧化還原反應(yīng) 方程式書寫 高考備考

分析近幾年的廣東高考試題，可發(fā)現(xiàn)氧化還原反應(yīng)是歷年高考熱點(diǎn)，考查一般與離子共存、電化學(xué)、熱化學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等題緊密結(jié)合，全方位綜合體現(xiàn)對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。在高考備考過(guò)程中，要讓學(xué)生掌握氧化還原反應(yīng)的原理，能快速地閱讀和接受試題所給的信息，展現(xiàn)較強(qiáng)的思維能力和接受能力，高效的應(yīng)用所學(xué)的氧化還原反應(yīng)的理論解決題中所給的新信息、新情境下的問(wèn)題，運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的理論解決信息中所提出的問(wèn)題。

廣東高考中對(duì)氧化還原知識(shí)點(diǎn)的考查，不會(huì)單一地出氧化還原的考題，而是結(jié)合化學(xué)實(shí)驗(yàn)、離子共存、電化學(xué)、氧化還原方程式書寫等問(wèn)題，在大題的小項(xiàng)中體現(xiàn)。往往會(huì)是一些比較陌生的物質(zhì)或者離子之間的反應(yīng)，此類題中等成績(jī)學(xué)生會(huì)覺(jué)得有點(diǎn)難度。氧化還原反應(yīng)無(wú)論怎么考，其實(shí)都離不開(kāi)對(duì)氧化還原最基本概念的理解。

一、氧化還原反應(yīng)的基本概念

氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)概念，理清理順氧化還原反應(yīng)概念間的關(guān)系是關(guān)鍵，即化合價(jià)升高→失去電子→被氧化→發(fā)生氧化反應(yīng)→是還原劑→具有還原性→對(duì)應(yīng)氧化產(chǎn)物；化合價(jià)降低→得到電子→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)→是氧化劑→具有氧化性→對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物。主要包括：判斷或選擇氧化還原反應(yīng)，標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)，指出氧化劑和還原劑，指出被氧化的元素或被還原的產(chǎn)物，指出或選擇具有氧化性或還原性的物質(zhì)或離子，比較氧化性或還原性的強(qiáng)弱。氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，特征是元素化合價(jià)的升降。根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式及相應(yīng)規(guī)律，可判斷氧化性、還原性。

例1：【2014廣州一?！?1

（2）步驟Ⅰ中，將Ce（NO ） ·6H O配成溶液，保持pH到4—5，緩慢加入H O 溶液攪拌混合均勻，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，得到Ce（OH） 沉淀。該過(guò)程中參加反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為？搖？搖？搖 ？搖？搖。

分析：此題先找出反應(yīng)物有Ce（NO ） ·6H O，產(chǎn)物有Ce（OH） 沉淀，標(biāo)示化合價(jià)可以看出，其中的Ce元素化合價(jià)從+3升到+4價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升高→失去電子→被氧化→發(fā)生氧化反應(yīng)→是還原劑。由此推出H O 是氧化劑，而化合價(jià)降低→得到電子→被還原→發(fā)生還原反應(yīng)→是氧化劑，可以推出應(yīng)該是O元素化合價(jià)由-1價(jià)降低為-2價(jià)。再根據(jù)氧化還原反應(yīng)中的電子得失守恒關(guān)系，推出兩者之比為1：2。

例2：【2014深圳一?！?3

某同學(xué)欲探究食品添加劑銨明礬NH Al（SO ） ·12H O高溫分解的情況。

（3）分析和結(jié)論：實(shí)驗(yàn)證明氣體產(chǎn)物是（1）D（NH 、N 、SO 、SO 、H O）中的5種氣體。相同條件下測(cè)得生成N 和SO 的體積比是定值，V（N ）：V（SO ）=？搖？搖 ？搖？搖？搖。

分析：由產(chǎn)物和反應(yīng)物組成元素的化合價(jià)對(duì)比可知：N元素由+3降低為0價(jià)（N ），S元素由+6升高為+4價(jià)（SO ），其他物質(zhì)的生成無(wú)化合價(jià)變化。根據(jù)電荷守恒可以算出V（N ）∶V（SO ）=1∶3

二、氧化還原中的化學(xué)計(jì)算

氧化還原反應(yīng)的計(jì)算通常會(huì)涉及三大守恒（質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子得失守恒），特別是電子得失守恒，是列式計(jì)算的關(guān)鍵依據(jù)。利用守恒計(jì)算，可以使題目變得簡(jiǎn)單明了。

例3：【2013年廣東高考理綜】32-（3）

（3）完成煅燒過(guò)程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式：？搖 ？搖CuO+？搖 ？搖Al O =？搖 ？搖CuAlO +？搖？搖 ？搖？搖↑

分析：標(biāo)示化合價(jià)可以看出，Cu元素化合價(jià)由+2變成了+1，Al元素的化合價(jià)沒(méi)有變化，判斷只能是O元素化合價(jià)從-2降低為0價(jià)，所以產(chǎn)物中的氣體應(yīng)該是O ，再用氧化還原方程式的配平方法配平即可。

例4：【2012年廣東高考理綜】31-（1）

S O +2I =2SO +I （慢） I +2S O =2I +S O （快）

（1）向KI、Na S O 與淀粉的混合溶液中加入一定量的K S O 溶液，當(dāng)溶液中的？搖？搖 ？搖？搖耗盡后，溶液顏色將由無(wú)色變成為藍(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色，S O 與S O 初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為：n（S O ）：n（S O ）？搖？搖？搖 ？搖。

分析：溶液顏色由無(wú)色變成為藍(lán)色，說(shuō)明有I2存在，而只要有Na S O 存在，生成的I2就會(huì)被消耗掉，所以當(dāng)Na S O 消耗盡以后，才會(huì)有I 存在，從而遇到淀粉顯示藍(lán)色。為確保能觀察到藍(lán)色，假設(shè)S O 剛好1mol，此時(shí)生成I2也為1mol，1mol I 恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗S O 需2mol，若要看到藍(lán)色，I 不能反應(yīng)完，S O 應(yīng)少于2mol，從而得出<2的結(jié)論。

三、溶液中氧化還原反應(yīng)（離子）方程式的書寫

水溶液中進(jìn)行的絕大多數(shù)反應(yīng)是離子反應(yīng)，它們是中學(xué)化學(xué)的重要內(nèi)容，也是重要的反應(yīng)類型。溶液中的離子共存問(wèn)題，尤其是牽涉到氧化還原反應(yīng)的問(wèn)題，可體現(xiàn)綜合應(yīng)用能力。

例5：【2014東莞上學(xué)期期末調(diào)研考試】第32題

（2）（含有Fe 的溶液中）加入H O 氧化時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖？搖 ？搖？搖。

分析：在工藝流程題中，往往混有Fe 雜質(zhì)的時(shí)候，需要將其轉(zhuǎn)化為Fe 后，調(diào)節(jié)pH讓其轉(zhuǎn)化為沉淀除去，這樣氧化劑的選擇就很關(guān)鍵。在本題中，反應(yīng)物為Fe 和H O ，產(chǎn)物已知有Fe ，根據(jù)化合價(jià)升降，可以判斷出，H O 中-1價(jià)的O應(yīng)該變?yōu)?2價(jià)，結(jié)合溶液的性質(zhì)，從而可以推出產(chǎn)物中應(yīng)該有水生成，再配平即可。

例6：【2014廣州二模】32（2）

③“酸溶”后，將SO 通入TeCl 溶液中進(jìn)行“還原”得到碲，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是？搖 ？搖？搖。

分析：由題所給信息，可知反應(yīng)物有SO 、TeCl ，產(chǎn)物有Te，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特點(diǎn)，產(chǎn)物中必然有SO ，從O元素守恒上可以推出，必然有水參與，由此可以寫出最后結(jié)果TeCl +2SO +4H O=Te+4HCl+2H SO 。

例7：【2014深圳二?！?2

（4）寫出用SO 還原AuCl 的離子方程式？搖？搖？搖？搖 ？搖。

分析：由圖可知反應(yīng)物有AuCl 和3SO ，產(chǎn)物中有Au，根據(jù)Au的化合價(jià)變化推知，必然有SO 生成，從O元素守恒上可以推出，必然有水參與，有H 和Cl 生成，再配平即得：2AuCl +3SO +6H O=2Au+3SO +8Cl +12H 。

四、以電化學(xué)知識(shí)為載體的綜合考查

原電池原理與電解原理實(shí)質(zhì)都是氧化還原反應(yīng)，相關(guān)原理、計(jì)算及應(yīng)用仍符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律，只不過(guò)把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開(kāi)在兩個(gè)電極進(jìn)行。對(duì)氧化還原反應(yīng)知識(shí)的考查與電化學(xué)相結(jié)合可構(gòu)成新穎命題方式。

例8：【2014深圳一?！?2-（4）

（4）根據(jù)2CrO +2H ？葑Cr O +H O設(shè)計(jì)圖示裝置（均為惰性電極）電解Na CrO 溶液制取Na Cr O ，圖中右側(cè)電極連接電源的？搖 ？搖？搖？搖極，其電極反應(yīng)式為？搖？搖？搖？搖？搖？搖 ？搖？搖。

分析：對(duì)題中方程式分析可知，元素化合價(jià)沒(méi)有變化，電解的目的是為了增大H 的濃度，讓平衡正向移動(dòng)。因此右側(cè)應(yīng)該接電源的正極，電極反應(yīng)為4OH —4e =H O+O ↑，水電離出來(lái)的OH 被消耗以后，促進(jìn)了水的電離，溶液中H 的濃度增大。

通過(guò)以上分析我們可以看出，無(wú)論是近兩年高考原題還是2014年有代表性的大型模擬考試題，對(duì)氧化還原的考查均與工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、科學(xué)實(shí)驗(yàn)等實(shí)際問(wèn)題密切相關(guān)，且題型穩(wěn)定，考查方式基本固定。都需要學(xué)生從題中給出的信息歸納總結(jié)，再整合所學(xué)的內(nèi)容形成新的規(guī)律，并按此解題。備考中應(yīng)該要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)有關(guān)氧化還原反應(yīng)的基本理論和方法提高解決問(wèn)題的能力，注意對(duì)氧化還原反應(yīng)最基本規(guī)律的掌握，讓學(xué)生在不同信息語(yǔ)景中運(yùn)用知識(shí)的能力得到培養(yǎng)。

做好氧化還原反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的突破，消除學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)方程式書寫的恐懼心理，對(duì)中等層次學(xué)生化學(xué)成績(jī)的提高有很重要的作用。對(duì)氧化還原反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)，提出以下備考建議：

1.一輪復(fù)習(xí)抓基礎(chǔ)、講理論，重規(guī)律，提高學(xué)生對(duì)解決氧化還原反應(yīng)問(wèn)題的信心。

2.研究高考真題和各地區(qū)的模擬試題，分析氧化還原的考點(diǎn)、載體、問(wèn)法，找規(guī)律。

3.二輪復(fù)習(xí)微型專題化，用具有針對(duì)性的專題復(fù)習(xí)提高學(xué)生氧化還原反應(yīng)的解題水平。

4.強(qiáng)化規(guī)范，嚴(yán)格要求，落實(shí)練習(xí)，形成氧化還原反應(yīng)的解題思路。

參考文獻(xiàn)：

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