氧化還原反應(yīng)類試題歸類探析

氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)中一類重要的反應(yīng)類型,各級各類考試中都會考查這一反應(yīng)類型,且涉及該反應(yīng)的試題涵蓋選擇題、填空題、計算題等多種題型。同學(xué)們在平時的學(xué)習(xí)中,應(yīng)注重對氧化還原反應(yīng)類試題的歸類總結(jié),熟練掌握氧化還原反應(yīng)中的重要規(guī)律和知識點,靈活選擇對應(yīng)的解題方法完成相關(guān)問題的求解。

一、氧化還原反應(yīng)式的書寫

氧化還原反應(yīng)式的書寫步驟包括四步：第一步,根據(jù)元素化合價的升降判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物;第二步,按照“氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”的形式寫出方程式,并根據(jù)得失電子守恒配平;第三步,根據(jù)電荷守恒或反應(yīng)物的酸、堿性,在方程式左邊或右邊補充H+、OH-或H2O等;第四步,根據(jù)質(zhì)量守恒配平方程式。

例1請根據(jù)題意書寫以下化學(xué)反應(yīng)方程式：

(1)在強(qiáng)酸溶液中H2O2可將COS氧化為硫酸,這一原理可用于COS的脫硫。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

(2)在NaOH 溶液中H2O2可還原ClO2生成NaClO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

(3)聯(lián)氨(又稱肼,化學(xué)式為N2H4,為無色液體)可用于處理高壓鍋爐水中的氧,防止鍋爐被腐蝕。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

(4)含+6價鉻的化合物毒性較大,常用NaHSO3將廢液里的Cr2O27-還原成Cr3+。該反應(yīng)的離子方程式為____。

解析：(1)H2O2作氧化劑時產(chǎn)物為H2O或 OH-,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為4H2O2+COS==H2SO4+CO2↑+3H2O。

(2)H2O2作還原劑時產(chǎn)物為O2,所以該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+H2O2+2ClO2==2NaClO2+O2+2H2O。

(3)聯(lián)氨與氧氣反應(yīng)的方程式為N2H4+O2==N2+2H2O。

(4)用NaHSO3將廢液里的Cr2O2-7還原成Cr3+的離子方程式為5H++Cr2O2-7+3HSO-3==2Cr3++3SO2-4+4H2O。

注意：書寫前兩問的氧化還原反應(yīng)式時,需要明確的是H2O2的還原產(chǎn)物是H2O,氧化產(chǎn)物是O2。書寫離子方程式和化學(xué)方程式一樣,都需要保證得失電子守恒和質(zhì)量守恒。

二、氧化還原反應(yīng)的計算

求解涉及氧化還原反應(yīng)的計算問題時,需要先根據(jù)化合價的變化,厘清氧化和還原兩條線索,再以得失電子守恒為切入點,結(jié)合反應(yīng)式和質(zhì)量守恒列式求解。

例2向含有amolFeBr2的溶液中通入xmolCl2,下列各項為通Cl2的過程中,溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是( )。

A.x=0.4a,2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-

B.x=0.6a,2Br-+Cl2==Br2+2Cl-

C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2==Br2+2Fe3++4Cl-

D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2==2Br2+2Fe3++6Cl-

解析：因為Fe2+的還原性強(qiáng)于Br-的,所以根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序可知,Cl2先氧化Fe2+,再氧化Br-,涉及的離子方程式有2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2==Br2+2Cl-,2FeBr2+3Cl2==2FeCl3+2Br2。時,Cl2僅氧化Fe2+,A 項正確。時,Fe2+和Br-全部被氧化,D 項正確。當(dāng)時,需要先分步書寫方程式,然后進(jìn)行疊加得出總反應(yīng)方程式。因為當(dāng)x=0.5a時,Cl2剛好把Fe2+全部氧化,而當(dāng)x=0.6a時,Cl2還要氧化部分Br-,但是B 項中沒有表示出Fe2+被氧化,所以B項錯誤。答案為B。