氧化還原反應(yīng)考點(diǎn)例析

■河南省汝南高級(jí)中學(xué) 范仲昊

氧化還原反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)的重點(diǎn),也是高考的熱點(diǎn),氧化還原反應(yīng)涉及知識(shí)面廣,解題規(guī)律性強(qiáng),有一定的技巧,下面我們從幾個(gè)方面去重點(diǎn)剖析。

考點(diǎn)一：氧化還原反應(yīng)基本概念

例1從礦物學(xué)資料查得,一定條件下,自然界存在反應(yīng)14CuSO4+5FeS2+下列說(shuō)法正確的是( )。

A.Cu2S既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物

B.5molFeS2發(fā)生反應(yīng),有10mol電子轉(zhuǎn)移

D.FeS2只作還原劑

解析：本題主要考查氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的判斷,以及電子守恒的計(jì)算。分析元素價(jià)態(tài)變化,得的作用不相同的是( )。

A.2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑

B.4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3

C.2F2+2H2O==4HF+O2

D.2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑

解析：根據(jù)水中H、O元素反應(yīng)前后的化合價(jià)分析,在反應(yīng)Br2+SO2+2H2O==H2SO4+2HBr中,水既不是氧化劑也不是還原劑。A、B、D三個(gè)反應(yīng),水既不是氧化劑,又不是還原劑;C選項(xiàng)中,水中的氧元素化合價(jià)升高,水作還原劑。

答案：C

Cu2S僅是還原產(chǎn)物,A項(xiàng)錯(cuò)誤。5 molFeS2和14 molCuSO4正好反應(yīng),反應(yīng)過(guò)程中Cu得電子:14×1 mol=14 mol,S得電子:7×1mol=7mol,S失電子:3×7mol=21mol,反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了21 mol,B項(xiàng)錯(cuò)誤。FeSO4中部分SO2-4是由FeS2中S元素失電子形成的,是氧化產(chǎn)物,C項(xiàng)正確。FeS2既作氧化劑又作還原劑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：C

例2氧化還原反應(yīng)中,水的作用可以是氧化劑、還原劑、既是氧化劑又是還原劑、既非氧化劑又非還原劑等。下列反應(yīng)與Br2+SO2+2H2O==H2SO4+2HBr相比較,水

考點(diǎn)二：物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱比較

例3已知常溫下在溶液中可發(fā)生如下兩種離子反應(yīng):Ce4++Fe2+==Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+==2Fe2++Sn4+,由此可以確定Fe2+、Ce3+、Sn2+三種離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序是( )。

A.Sn2+、Fe2+、Ce3+

B.Sn2+、Ce3+、Fe2+

C.Ce3+、Fe2+、Sn2+

D.Fe2+、Sn2+、Ce3+

解析：本題主要考查同一氧化還原反應(yīng)中物質(zhì)還原性的比較。在同一氧化還原反應(yīng)中,還原性:還原劑＞還原產(chǎn)物,結(jié)合Ce4++Fe2+==Fe3++Ce3+知,還原性Fe2+＞Ce3+,又由Sn2++2Fe3+==2Fe2++Sn4+知,還原性Sn2+＞Fe2+,所以Fe2+、Ce3+、Sn2+的還原性由強(qiáng)到弱的順序是Sn2+＞Fe2+＞Ce3+。

答案：A

例4已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成 Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是( )。

A.3Cl2+6FeI2==2FeCl3+4FeI3

B.Cl2+FeI2==FeCl2+I2

C.Co2O3+6HCl==2CoCl2+Cl2↑+3H2O

D.2Fe3++2I==2Fe2++I2

解析：由于Fe3+的氧化性強(qiáng)于I2的氧化性,所以在A(yíng)選項(xiàng)中,不會(huì)有FeI3的生成;B、C、D選項(xiàng)中的反應(yīng)都符合氧化性強(qiáng)的物質(zhì)制備氧化性弱的物質(zhì)這一規(guī)律。

答案：A

考點(diǎn)三：與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的離子共存問(wèn)題

例5在強(qiáng)酸溶液中,下列各組離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是( )。

解析：在強(qiáng)酸溶液中具有強(qiáng)氧化性,Fe2+以還原性為主,二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

答案：D

考點(diǎn)四：與氧化還原反應(yīng)有關(guān)的離子方程式正誤判斷

例6下列離子方程式與所述事實(shí)相符且正確的是( )。

A.Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH

B.向含有0.4molFeBr2的溶液中通入0.3molCl2充分反應(yīng):4Fe2++2Br-+3Cl2

C.用惰性電極電解MgCl2溶液:2Cl-+

D.磁性氧化鐵溶于稀硝酸:Fe3O4+8H+

解析：向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液的離子反應(yīng)為OH-==CaCO3↓+H2O,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。向含有0.4 molFeBr2的溶液中通入0.3 molCl2,首先氧化亞鐵離子,后氧化溴離子,反應(yīng)的離子反應(yīng)為4Fe2++2Br-+3Cl2==4Fe3++6Cl-+Br2,故B項(xiàng)正確。用惰性電極電解MgCl2溶液:Mg2++2Cl-+2H2O==Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。磁性氧化鐵溶于稀硝酸,只有形成的亞鐵離子被氧化,反應(yīng)的離子方程式為3Fe3O4+28H+,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：B

考點(diǎn)五：氧化還原反應(yīng)中的有關(guān)計(jì)算

例7實(shí)驗(yàn)室將NaClO3和Na2SO3按71∶42的質(zhì)量比混合后倒入燒瓶中,同時(shí)滴入適量濃硫酸,用水浴加熱后產(chǎn)生棕黃色氣體X,測(cè)得NaClO3和Na2SO3恰好完全反應(yīng),則X是( )。

A.Cl2B.Cl2OC.ClO2D.Cl2O3

解析：先根據(jù)氧化劑和還原劑的質(zhì)量比求物質(zhì)的量比,再由物質(zhì)的量比求化學(xué)計(jì)量數(shù)比,最后按照氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)推導(dǎo)X中氯元素的價(jià)態(tài)。

答案：B

例8Cu2S與一定濃度的硝酸反應(yīng),生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO 和 H2O,當(dāng)NO2和NO的物質(zhì)的量之比為1∶1時(shí),實(shí)際參加反應(yīng)的Cu2S與HNO3的物質(zhì)的量之比為( )。

A.1∶7B.1∶9C.1∶5D.2∶9

解析：設(shè)參加反應(yīng)的Cu2S的物質(zhì)的量為xmol,被還原的HNO3的物質(zhì)的量為ymol,根據(jù)電子得失數(shù)目相等,有:x×(2+,又起酸性作用的HNO3的物質(zhì)的量為:(2x-x)×2=2x,所以實(shí)際參加反應(yīng)Cu2S與HNO3的物質(zhì)的量之比為:x∶(y+2x)=1∶7。

答案：A

考點(diǎn)六：氧化還原反應(yīng)方程式的配平

例9在某強(qiáng)酸性混合稀土溶液中加入H2O2,調(diào)節(jié)pH≈3,Ce3+通過(guò)下列反應(yīng)形成Ce(OH)4沉淀得以分離。完成反應(yīng)的離子方程式:

解析：分析已知反應(yīng)物和產(chǎn)物,結(jié)合題意“調(diào)節(jié)pH≈3”可知缺項(xiàng)是 H+,Ce3+→Ce(OH)4,失1 e-,H2O2→Ce(OH)4,得2 e-,根據(jù)得失電子守恒,Ce3+前的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2,H2O2前的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1,再根據(jù)電荷守恒,H+前的化學(xué)計(jì)量數(shù)為6,最后觀(guān)察可知H2O2前的化學(xué)計(jì)量數(shù)為6,配平的方程式為2Ce3++H2O2+6H2O==2Ce(OH)4↓+6H+。

答案：21626H+

例10KClO3和濃鹽酸在一定溫度下反應(yīng)會(huì)生成綠黃色的易爆物二氧化氯。其變化可表述為:

請(qǐng)完成該化學(xué)方程式并配平(未知物化學(xué)式和化學(xué)計(jì)量數(shù)填入框內(nèi))。

解析：此題考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平,用化合價(jià)升降法配平時(shí),首先要分清氧化產(chǎn)物是Cl2,還原產(chǎn)物是ClO2,KCl中的Cl來(lái)源于鹽酸,化合價(jià)沒(méi)有變化,再配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的計(jì)量數(shù),最后依據(jù)原子種類(lèi)和個(gè)數(shù)守恒,配平其他物質(zhì)的計(jì)量數(shù)和補(bǔ)加未知物質(zhì)。

答案：2 4 2 2 1 2 H2O