专题四 氧化还原反应
1．(2020·浙江卷)反应MnO 2＋4HCl(浓)=====加热
MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O 中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )
A ．1∶2
B ．1∶1
C ．2∶1
D ．4∶1
解析：由反应方程式可知，反应物MnO 2中的Mn 元素的化合价为＋4价，生成物MnCl 2中Mn 元素的化合价为＋2价，反应物HCl 中Cl 元素的化合价为－1价，生成物Cl 2中Cl 元素的化合价为0价，故MnCl 2是还原产物，Cl 2是氧化产物，由氧化还原反应中得失电子守恒可知，n (Cl 2)∶n (MnCl 2)＝1∶1，B 项符合题意。
答案：B
2．[2020·新高考Ⅰ(山东卷)]下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A ．谷物发酵酿造食醋
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NO 2参与酸雨形成
解析：A 项，淀粉水解成葡萄糖，葡萄糖氧化成乙醇，乙醇氧化成乙酸，涉及氧化还原反应，不符合题意；B 项，小苏打即NaHCO 3，NaHCO 3受热分解产生无毒的CO 2，因此可用小苏打作食品膨松剂，不涉及氧化还原反应，符合题意；C 项，利用含氯消毒剂的强氧化性消毒杀菌，涉及氧化还原反应，不符合题意；D 项，NO 2与水反应有HNO 3产生，因此NO 2参与了硝酸型酸雨的形成，涉及氧化还原反应，不符合题意。
答案：B
3．(2019·北京卷)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( ) 选项
物质(括号内为杂质) 除杂试剂 A
FeCl 2溶液(FeCl 3) Fe 粉 B
NaCl 溶液(MgCl 2) NaOH 溶液、稀HCl C
Cl 2(HCl) H 2O 、浓H 2SO 4 D NO(NO 2) H 2O 、无水CaCl 2
解析：A 3232Fe 的化合价发生变化，涉及了氧化还原反应，不符合题意；B 项，MgCl 2与NaOH 溶液发生复分解反应：MgCl 2
＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl，过量的NaOH溶液可用HCl除去：HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，此过程中没有元素化合价发生变化，未涉及氧化还原反应，符合题意；C项，部分氯气与H2O发生反应生成氯化氢和次氯酸，反应过程中氯元素化合价变化，涉及了氧化还原反应，不符合题意；D项，NO2与水反应生成硝酸和NO，反应过程中氮元素化合价发生变化，涉及了氧化还原反应，不符合题意。
答案：B
氧化还原反应是高中化学的核心理论，贯穿于高中化学学习的始终，也是高考考查的重点和热点内容，很少会以专门考题出现，而是融入其他专题进行考查，分散在各种题型中。近三年的高考中，主要考查氧化还原反应的相关概念判断和氧化还原反应方程式的书写。陌生的氧化还原反应方程式的书写成为近年来考查的亮点，需要重点关注。书写提供信息的陌生的氧化还原反应(或离子)方程式时，应利用所给的信息并按氧化还原反应或离子反应规律预测产物，再加以配平，即可得氧化还原反应的化学方程式。
考点一氧化还原反应概念
1．氧化还原反应的关系
(1)氧化反应：失去电子(化合价升高)的反应。
(2)还原反应：得到电子(化合价降低)的反应。
(3)氧化剂(被还原)：得到电子的物质(所含元素化合价降低的物质)。
(4)还原剂(被氧化)：失去电子的物质(所含元素化合价升高的物质)。
(5)氧化产物：还原剂失电子后对应的产物(包含化合价升高的元素的产物)。
(6)还原产物：氧化剂得电子后对应的产物(包含化合价降低的元素的产物)。
2．氧化性及还原性的强弱比较
物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度，与得失电子的数目
无关。如：Na、Mg、Al的还原性强弱依次为Na＞Mg＞Al；浓HNO3、稀HNO3的氧化性强弱为浓HNO3＞稀HNO3。
(1)根据氧化还原反应原理：氧化剂氧化性强于氧化产物，还原剂还原性强于还原产物。
(2)根据元素的化合价：如果物质中某元素具有最高价，该元素只有氧化性；物质中某元素具有最低价，该元素只有还原性；物质中某元素具有中间价态，该元素既有氧化性又有还原性。元素化合价升高被氧化，发生氧化反应，元素化合价降低被还原，发生还原反应。
(3)根据活动性顺序：在金属活动性顺序表中，位置越靠前，其还原性就越强，其阳离子的氧化性就越弱。一般来说，越活泼的非金属，得到电子还原成非金属阴离子越容易，其阴离子失电子氧化成单质越难，还原性越弱。
(4)根据元素周期表：同周期元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐增强，还原性逐渐减弱；同主族元素，随着核电荷数的递增，氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。
(5)根据反应的难易程度：氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低)，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时，条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大，则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。
(6)根据电化学原理判断：两种不同的金属构成原电池的两极，负极金属是电子流出的极，正极金属是电子流入的极，负极还原性强于正极。用惰性电极电解混合液时，若混合液中存在多种金属阳离子时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强(相应的金属单质的还原性较弱)，若混合液中存在多种阴离子，在阳极先放电的阴离子的还原性较强(相应的非金属单质的氧化性较弱)。
(7)一般溶液的酸性越强或温度越高，则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强，反之则越弱。
氧化性、还原性强弱的比较是考试的一个难点，基本考查方式一是比较氧化性、还原性的强弱，二是根据氧化性、还原性强弱，判断反应能否进行。
(2020·北京市顺义区第一次模拟)常温下，向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液，反应原理如图所示。关于该反应过程的说法正确的是( )
A．该反应过程中，M是Fe3＋，M′是Fe2＋
B．当有1 mol O2生成时，转移2 mol电子
C．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐降低
D．H2O2的氧化性比Fe3＋强，还原性比Fe2＋弱
解析：根据反应原理图，H 2O 2＋M ＋H ＋
―→H 2O ＋M′的过程中H 2O 2被还原成H 2O ，M′＋H 2O 2―→M ＋O 2＋H ＋的过程中H 2O 2被氧化成O 2，根据氧化还原反应的特点，M 为Fe 2＋，M′为Fe 3＋，据此分析作答。A 项，根据分析，M 是Fe 2＋，M′是Fe 3＋，错误；B 项，图示中生成O 2的反应为2Fe 3＋＋H 2O 2===2Fe 2＋＋O 2↑＋2H ＋，反应过程中O 元素的化合价由－1价升至0价，因此当有1 mol O 2生成时，转移2 mol 电子，正确；C 项，图示中的反应为2Fe 3＋＋H 2O 2===2Fe 2＋＋O 2↑＋2H ＋、
2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O ，则总反应为2H 2O 2=====催化剂
2H 2O ＋O 2↑，在H 2O 2分解过程中生成了H 2O ，溶液变稀，则溶液的pH 会逐渐增大，错误；D 项，根据2Fe 3＋＋H 2O 2===2Fe 2＋
＋O 2↑＋2H ＋，说明H 2O 2的还原性强于Fe 2＋，根据2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O ，说明H 2O 2的氧化性强于Fe 3＋，错误。
答案：B
理解概念抓实质，解题应用靠特征，即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关的概念，而在实际解题过程中，应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。
考点二 氧化还原反应的规律及反应方程式的书写
1．氧化还原反应规律
(1)强弱规律：从化学反应方向的角度判断“剂＞物”，即同一反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性。应用于判断某氧化还原反应中，氧化性、还原性的相对强弱；判断某氧化还原反应能否正常进行。
(2)守恒规律：氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数，即n (氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n (还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。应用于直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系；配平氧化还原反应方程式。
(3)价态规律：同一元素不同价态之间转化时，价态只靠近不交叉，相邻价态不反应。应用于判断氧化还原反应能不能发生；判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。
(4)优先规律：当存在多种还原剂(氧化剂)时，氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。应用于判断某一氧化还原反应能否正常进行；判断物质发生氧
化还原反应的先后顺序。
2．氧化还原反应方程式的配平
(1)配平原则：电子守恒、原子守恒、电荷守恒。
(2)配平步骤：①标出化合价变化了的元素的化合价。②根据元素存在的实际形式调整发生了氧化还原反应的物质的系数，使之成1∶1的关系。③调整系数，使化合价升、降总数相等。④根据化合价升、降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。⑤利用元素守恒，用观察法配平没有参加氧化还原反应的其他物质的系数。⑥检查方程式两边各原子的个数是否相等，离子方程式还要检查方程式两边的离子所带的电荷数是否相等。
3．信息型氧化还原反应方程式的书写：信息型氧化还原反应方程式的书写涉及元素化合价的变化。虽参加反应的物质比较陌生，但可依据氧化还原的得失电子守恒思想，写出主要反应物和产物，再根据溶液的性质，补上适当的反应物或生成物。具体步骤如下：
(1)根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂。
(2)根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物。
(3)根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
(4)根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H ＋或OH －
的形式使方程式两端的电荷守恒。
(5)根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H 2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
(1)有反应：FeO·Cr 2O 3＋Na 2CO 3＋NaNO 3――→高温
Na 2CrO 4＋Fe 2O 3＋CO 2＋NaNO 2，该反
应配平后FeO·Cr 2O 3与NaNO 3的系数比为________，该反应不能在陶瓷容器中进行，原因是__________________
___________________________________________。
(2)碱式氯化铜有多种制备方法。方法1：45～50 ℃时，向CuCl 悬浊液中持续通入空气得到Cu 2(OH)2Cl 2·3H 2O ，该反应的化学方程式为________________
___________________________________________。
方法2：先制得CuCl 2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl 2，Fe 3＋对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M′的化学式为________________。
(3)NaClO 溶液与Ag 反应的产物为AgCl 、NaOH 和O 2，该反应的化学方程式为
______________________
___________________________________________。
HNO 3也能氧化Ag ，从反应产物的角度分析，以HNO 3代替NaClO 的缺点是________________________
___________________________________________。
(4)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr 3＋(蓝紫色)、Cr(OH)－4(绿色)、Cr 2O 2－7(橙红色)、CrO 2－4(黄色)等形式存在，Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体。＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO 3将废液中的Cr 2O 2－7还原成Cr 3＋，反应的离子方程式为________________________
___________________________________________。
解析：(1)通过化合价变化分析可知，FeO·Cr 2O 3为还原剂，NaNO 3为氧化剂，1 mol FeO·Cr 2O 3参加反应时转移电子7 mol ，而1 mol NaNO 3参加反应时转移电子2 mol ，由电子守恒可得，FeO·Cr 2O 3和NaNO 3的系数之比为2∶7。该反应不能使用陶瓷容器作为反应容器的原
因是SiO 2和Na 2CO 3在高温下发生反应SiO 2＋Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3＋CO 2↑，会腐蚀陶瓷容器。(2)方法一中在45～50 ℃的温度下，CuCl 与O 2、H 2O 发生反应的化学方程式为4CuCl ＋O 2＋
8H 2O =====45～50 ℃
2Cu 2(OH)2Cl 2· 3H 2O ；方法二中结合催化原理图示分析可知，Cu 的化合价升高，则M ―→M′化合价降低，由于Fe 3＋为催化剂，所以其催化过程为Cu 与稀盐酸、Fe 3＋反应生成CuCl 2和Fe 2＋，Fe 2＋再被O 2氧化为Fe 3＋。(3)结合得、失电子守恒和元素守恒，即可配平化学反应方程式；HNO 3作氧化剂时，会产生NO 、NO 2等有毒气体，造成环境污染。(4)HSO －3在反应中被氧化为SO 2－4，结合反应前后元素化合价变化，利用升降法可写出并配平该离子方程式。
答案：(1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na 2CO 3反应
(2)4CuCl ＋O 2＋8H 2O =====45～50 ℃
2Cu 2(OH)2Cl 2·3H 2O Fe 2＋
(3)4Ag ＋4NaClO ＋2H 2O===4AgCl ＋4NaOH ＋O 2↑ 会释放出氮氧化物(或NO 、NO 2)，造成环境污染
(4)Cr 2O 2－7＋3HSO －3＋5H ＋===2Cr 3＋＋3SO 2－4＋4H 2O
信息型化学方程式所缺物质往往是酸、碱或水；如果是离子方程式，所缺物质往往是H ＋、OH －
或水，可以根据质量守恒先写出所缺物质，再用化合价升降守恒方法配平。如果无法确定所缺项，可先依据化合价的升降守恒将现有的物质配平，然后再根据质量守恒法确定所缺物质的化学式及化学计量数。
考点三 氧化还原反应计算
守恒思想是我们常用解答计算题的重要方法，也是将问题化繁为简的重要手段，我们平时常涉及的守恒有电荷守恒、电子守恒、原子守恒。而利用电子守恒思想求解氧化还原问题又是高考重要题型，解答此类题目应首先找出氧化剂、还原剂及对应的还原产物和氧化产物；再确定一个原子或离子得失电子数，列出等式关系，对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。氧化还原反应计算得具体步骤是：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物；确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)；根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
(1)准确称取所制备的氯化亚铜样品m g ，将其置于过量的FeCl 3溶液中，待样
品完全溶解后，加入适量稀硫酸，用a mol·L －1
的K 2Cr 2O 7溶液滴定到终点，消耗K 2Cr 2O 7溶液
b mL ，反应中Cr 2O 2
－7被还原为Cr 3＋。样品中CuCl 的质量分数为________________。 (2)某铁的氧化物(Fe x O)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 Cl 2，恰好将Fe 2＋
完全氧化。x 值为________。
(3)联氨(又称肼，N 2H 4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为________
__________________________________________。
联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr 的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是__________________
___________________________________________。
联氨可用于处理高压锅炉用水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg 的联氨可除去水中溶解的O 2________kg ；与使用Na 2SO 3处理水中溶解的O 2相比，联氨的优点是
________________________________________________________________________。 解析：(1)反应的离子方程式：Cr 2O 2－7＋14H ＋＋6Cu ＋===6Cu 2＋＋2Cr 3＋＋7H 2O ，由题意可知n (Cr 2O 2
－7)＝a mol·L －1×b ×10－3L ，结合方程式化学计量数可得n (Cu ＋)＝6ab ×10－3 mol ，则样品中CuCl 的质量分数为6ab ×10－3mol ×99.5 g·mol －1
m g ×100%＝59.7ab m
%。(2)Fe x O 与盐酸和Cl 2反应的总离子方程式为Fe x O ＋2H ＋＋3x －22Cl 2===x Fe 3＋＋(3x －2)Cl －＋H 2O ，由题意得56x ＋
16∶3x －22
＝1.52 g ∶0.005 mol ，解得x ＝0.80。(3)由题意可知，次氯酸钠是强氧化剂，氯元素由＋1价降低到－1价，得到2个电子，生成稳定的氯化钠，氨是还原剂，氮元素由－3价升高到－2价，失去1个电子，生成联氨，则反应的化学方程式为2NH 3＋NaClO===N 2H 4＋NaCl ＋H 2O 。由题意可知，联氨是还原剂，AgBr 是氧化剂，两者反应时，AgBr 中银元素由＋1价降低到0价，生成的单质银或银粉覆盖在淡黄色的溴化银固体表面，联氨中氮元素由－2价升高到0价，生成氮气，反应的化学方程式为N 2H 4＋4AgBr===N 2↑＋4Ag ＋4HBr(可能还发生反应N 2H 4＋HBr===N 2H 5Br)，因此可观察到淡黄色固体逐渐变黑，并有气泡产生。由N 2H 4＋O 2===N 2＋2H 2O 可知，1 mol 联氨可除去1 mol O 2，又因为M (N 2H 4)＝M (O 2)，m ＝n ·M ，1 kg 联氨可除去O 2的质量为1 kg ；用亚硫酸钠处理水中溶解氧的原理为2Na 2SO 3＋O 2===2Na 2SO 4，处理等物质的量的O 2时，消耗联氨的物质的量仅为消耗亚硫酸钠的物质的量的一半，且联氨与氧气反应的产物为N 2和H 2O ，而亚硫酸钠与氧气反应的产物为Na 2SO 4。
答案：(1)59.7ab m
% (2)0.8
(3)2NH 3＋NaClO===N 2H 4＋NaCl ＋H 2O 固体逐渐变黑，并有气泡产生 1 N 2H 4的用量少，不产生其他杂质(或还原产物为N 2和H 2O ，而Na 2SO 3产生Na 2SO 4)
1．(2020·济南市实验中学阶段检测)已知酸性K 2Cr 2O 7溶液可与FeSO 4溶液反应生成Fe 3＋和Cr 3＋。现将用硫酸酸化的K 2Cr 2O 7溶液与FeSO 4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入
KI 溶液，混合溶液中Fe 3＋的物质的量随加入的KI 的物质的量的变化关系如图所示。下列说法
不正确的是( )
A ．图中A
B 段的氧化剂为K 2Cr 2O 7
B ．开始加入的K 2Cr 2O 7为0.25 mol
C ．图中BC 段发生的反应为2Fe 3＋＋2I －===2Fe 2＋
＋I 2
D ．混合之前，K 2Cr 2O 7与FeSO 4反应的物质的量之比为1∶6
解析：A 项，在AB 段发生反应：14H ＋＋Cr 2O 2－7＋6I －===3I 2＋2Cr 3＋＋7H 2O ，氧化剂是K 2Cr 2O 7，正确；B 项，根据图象可知，在BC 段，消耗I －0.9 mol ，由反应对应的关系Fe 3＋,0.9)～I －,0.9)，推知在混合时生成了0.9 mol Fe 3＋，Cr 2O 2－7,0.15)～6Fe 3＋,0.9)，消耗K 2Cr 2O 7物质的量为0.15
mol；又AB段有对应关系：消耗I－0.6 mol，Cr2O2－7,0.1)～6I－,0.6)消耗K2Cr2O7物质的量为0.1 mol；共消耗K2Cr2O7物质的量为0.15 mol＋0.1 mol＝0.25 mol，正确；C项，由分析知，在BC段发生反应：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，正确；D项，根据计算可知，在反应前，K2Cr2O7物质的量为0.25 mol，FeSO4与Fe3＋一样都是0.9 mol，二者之比为5∶18，错误。
答案：D
2．(2020·苏州调研)某化学小组探究酸性条件下NO－3、SO2－4、Fe3＋三种微粒的氧化性强弱，设计如下实验(夹持仪器已略去，装置的气密性已检查)。(忽略氧气对反应的影响
)
实验记录如下，请回答下列问题：
实验序号实验操作实验现象
Ⅰ向A装置中通入一段时间的SO2气体A中黄色溶液迅速变成深红棕色，最终
变为浅绿色
Ⅱ取出少量A装置中的溶液，先加入KSCN
溶液，再加入BaCl2溶液
加入KSCN溶液后溶液不变色，再加入
BaCl2溶液产生白色沉淀
Ⅲ打开活塞a，将过量稀HNO3加入装置A
中，关闭活塞a
A中浅绿色溶液最终变为黄色
Ⅳ取出少量A装置中的溶液，加入KSCN
溶液；向A装置中注入空气
溶液变为红色；液面上方有少量红棕色
气体生成
3
_________________________
__________________________________________。
(2)资料表明，Fe3＋能与SO2结合形成深红棕色物质Fe(SO2)3＋6，反应方程式为Fe3＋＋6SO2Fe(SO2)3＋6。请用化学平衡移动原理解释实验Ⅰ中溶液颜色变化的原因：________________________________________
___________________________________________。
(3)实验Ⅱ中发生反应的离子方程式是___________
___________________________________________。
(4)实验Ⅲ中，浅绿色溶液变为黄色的原因是_____
________________________(用离子方程式表示)。
(5)实验Ⅳ中液面上方有少量红棕色气体生成，发生反应的化学方程式是
____________________________。
(6)综合上述实验得出的结论是：在酸性条件下，氧化性强弱顺序是NO－3＞Fe3＋＞SO2－4。请从微粒变化的角度解释：______________________________________
__________________________________________。
解析：(1)FeCl3溶液中存在Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入盐酸，增大c(H＋)，平衡向逆反应方向移动，抑制Fe3＋水解。(2)由题意可知，溶液中Fe3＋呈黄色，与SO2生成红棕色的Fe(SO2)3＋6后，Fe3＋与SO2发生氧化还原反应，生成Fe2＋，得到浅绿色溶液，所以实验Ⅰ中溶液颜色变化的原因为Fe3＋和SO2生成红棕色的Fe(SO2)3＋6：Fe3＋＋6SO2Fe(SO2)3＋6，反应较快；而反应：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋反应缓慢，但是反应限度较大，使溶液中c(Fe3＋)降低，平衡向逆反应方向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液。(3)反应Ⅱ中Ba2＋与SO2－4生成BaSO4沉淀，发生反应的离子方程式是Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓。(4)实验Ⅲ中，浅绿色溶液变为黄色的原因是硝酸将Fe2＋氧化成Fe3＋，反应的离子方程式为3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。(5)实验Ⅳ中液面上方有少量红棕色气体生成，是由于NO与氧气反应生成红棕色的NO2，发生反应的化学方程式是2NO＋O2===2NO2。(6)实验Ⅱ中溶液中检验出Fe2＋和SO2－4，说明Fe3＋氧化SO2生成SO2－4，氧化性Fe3＋＞SO2－4；实验Ⅲ中溶液变黄色、Ⅳ中检验出有Fe3＋和NO生成，说明酸性条件下NO－3氧化Fe2＋，氧化性NO－3＞Fe3＋；所以，在酸性条件下，氧化性强弱顺序是NO－3＞Fe3＋＞SO2－4。
答案：(1)Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，加入盐酸，增大c(H＋)，平衡向逆反应方向移动，抑制Fe3＋水解
(2)Fe3＋和SO2生成红棕色的Fe(SO2)3＋6：Fe3＋＋6SO2Fe(SO2)3＋6反应较快；而反应：2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO2－4＋4H＋反应缓慢，但是反应限度较大，使溶液中c(Fe3＋)降低，平衡向逆反应方向移动，红棕色逐渐褪去，最终得到浅绿色溶液
(3)Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓
(4)3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(5)2NO＋O2===2NO2
(6)实验Ⅱ中溶液中检出Fe2＋和SO2－4，说明Fe3＋氧化SO2生成SO2－4，氧化性Fe3＋＞SO2－4；实验Ⅲ中溶液变黄色、Ⅳ中检出有Fe3＋和NO生成，说明酸性条件下NO－3氧化Fe2＋，氧化性NO－3＞Fe3＋；所以，在酸性条件下，氧化性强弱顺序是NO－3＞Fe3＋＞SO2－4
选择性催化还原脱除氮氧化物工艺简介 选择性催化还原脱除氮氧化物工艺（简称SCR工艺）简介 一、该工艺概述：选择性催化还原脱除氮氧化物工艺技术是我公司技术研发中心独立研发，拥有自主自主知识产权的技术工艺。该技术工艺成熟，性价比极高，占地面积小，脱硝效率高（可达90%以上），无“三废”排放。 二、工艺技术说明及主要特点： 1、高脱硝效率，减少氨逃逸 ①烟气经过独特设计的脱硝反应器，与还原剂在催化剂层进行充分反应，保证脱硝率90%以上，可完全实现达标排放； ②喷氨格栅经严格计算、独特设计，还原剂氨经喷氨格栅喷入烟道，可与烟气充分混合，在烟道内均匀分布，保证了脱硝催化剂的烟气覆盖率及脱硝效果； ③当进入SCR反应器前的烟气分布不均匀时，会导致脱硝效率下降，为保证脱硝效率，在SCR反应器入口前的烟道内各急转弯头布置导向叶片，缓转弯头及烟道扩散收缩段布置导流板，从而使进入SCR反应器的烟气更均匀，有效保证了脱硝效率； ④合理选择催化剂，保证脱硝反应在适宜温度内进行，避免副反应的发生，保证脱硝效率； ⑤做好烟道的密封设计和施工，避免烟气泄漏，保证烟气100%通过催化剂； ⑥反应器内的积灰，不仅会直接或间接地减少催化剂有效体积而降低SCR性能，同时变硬的灰块掉下会造成催化剂的机械损伤，故在结构设计上应尽量减少积灰的可能。反应器进口烟道设置积灰斗，防止大颗粒灰渣进入反应器；反应器内防止积灰的设计除吹灰器系统以外，在结构设计上主要还体现在以下几个方面：整流板、催化剂上的金属格栅和金属网、防积灰板、合理设计催化剂节距。 2、无二次污染 采用我公司自主研发、设计的SCR法烟气脱硝技术，利用氨做还原剂，在催化剂作用下将燃煤锅炉烟气中的NO x还原为N2后排放，无废气产生；氨区泄漏及安全阀排放的少量氨用清水吸收后，可送至脱硫系统作为脱硫吸收剂，无废水排放；本脱硝工艺全部反应均为气相反应，无废渣生成。 3、净化温度低 我公司结合业主方实际设计工艺路线，选择适宜的催化剂，有效降低了反应温度，烟气经省煤器后可直接进行脱硝反应，无需加热或降温； 4、防止设备腐蚀 本项目液氨储罐采用16MnR材质，氨系统管路采用不锈钢材质，均具有良好的耐腐蚀性。 烟气管路、相关设备及反应器均采用Q235B。因烟气在本系统中的温度介于350℃～400℃之间，不会形成液体凝结，腐蚀性较小，可满足系统防腐要求，该选材方案也符合国内外脱硝行业的通用惯例。 5、防止系统堵塞 每层催化剂模块均设置吹灰器，防止催化剂堵塞，保证系统安全稳定运行。 6、工艺设备紧凑，运行可靠 反应器邻近锅炉建设，一方面节省反应器支撑结构用材，一方面有效节约占地面积，减少烟气在烟道输送过程中降温。液氨储罐、蒸发系统、缓冲罐布局合理紧凑，安全系数高。 7、保证流场的均匀性 在安装了脱硝装置后，为了保证回到空气预热器的烟气流场分布均匀，在连接烟道内设置了若干导流板，有效的消除了流场的不均匀性。 三、本工艺流程示意图（本图仅供参考）：
氧化还原反应的规律与应用（1） 1、下列水处理方法涉及氧化还原反应的是( ) A.用明矾处理水中的悬浮物 B.用2Na S 处理水中的2+2+Cu Hg 、 等重金属离子 C.用4FeSO 处理含2-27Cr O 的酸性废水,再调节pH 除去3+ Cr D.用NaOH 处理含高浓度+4NH 的废水并回收利用氨 2、依据图中氮元素及其化合物的转化关系,判断下列说法不正确的是( ) A.X 是25N O B.可用排空气法收集NO 气体 C.工业上以3NH 、空气、水为原料生产硝酸 D.由32NH N ,从原理上看,可由3NH 与2NO 反应实现 3、已知氧化性Fe 3+ ＞Cu 2+ ，向物质的量浓度均为1mol/L 的Fe 2(SO 4)3、CuSO 4的1L 混合液中加入a mol 铁粉，充分反应后，下列说法正确的是( ) A ．当a≤1时，发生的反应为Fe+Cu 2+ ＝Fe 2+ +Cu B ．当固体有剩余时，溶液中一定存在Fe 2+ 、Cu 2+ C ．当1≤a＜2时，溶液中 n(Fe 2+ )＝(2+a)mol D ．若有固体剩余，则固体中一定有铁，可能有铜 4、反应①、②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应，下列说法正确的是( ) ① 22444222NaI+MnO +3H SO =2NaHSO +MnSO +2H O+I
②33244222NaIO +5NaHSO =2Na SO +3NaHSO +H O+I A.两个反应中4NaHSO 均为氧化产物 B.碘元素在反应①中被还原，在反应②中被氧化 C.氧化性:2--2432MnO >SO >IO >I D.反应①、②中生成等量的2I 时转移电子数之比为1:5 5、氯酸是一种强酸,浓度超过40%时会发生分解,反应可表示32242HClO O Cl HClO H O a b c d e =+++。下列说法正确的是( ) A.由反应可知:氧化产物只有4HClO B.由非金属性Cl>S 可推知,酸性:324HClO >H SO C.若a =8,b =3,则该反应转移8-e D.若该反应所得1mol 混合气体的质量为45g,则反应可表示为 322423HClO =2O +Cl +HClO +H O ↑↑ 6、已知酸性K 2Cr 2O 7溶液可与FeSO 4溶液反应生成Fe 3＋ 和Cr 3＋ 。现将硫酸酸化的K 2Cr 2O 7溶液与FeSO 4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI 溶液，混合溶液中Fe 3＋ 的物质的量随加入的KI 的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是( ) A ．图中A B 段的氧化剂为K 2Cr 2O 7 B ．开始加入的K 2Cr 2O 7为0.25mol C ．K 2Cr 2O 7与FeSO 4反应的物质的量之比为1∶3 D ．图中BC 段发生的反应为2Fe 3＋ ＋2I － =2Fe 2＋ ＋I 2 7、一定量的某磁黄铁矿(主要成分Fe x S,S 为-2价)与100mL 盐酸恰好完全反应(矿石中其他成分不与盐酸反应),生成2.4g 硫单质、0.425mol FeCl 2和一定量H 2S 气体,且溶液中无Fe 3+ 。则下列说法正确的是( ) A.该盐酸的物质的量浓度为4.25mol·L -1 B.该磁黄铁矿Fe x S 中,Fe 2+ 与Fe 3+ 的物质的量之比为3:1
氧化还原反应 1．〖2011上海〗（双选）过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后， 若固体质量增加了28g ，反应中有关物质的物理量正确的是（ ） 2．〖2011上海〗（双选）氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还 原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br 2 + SO 2 + 2H 2O===H 2SO 4 + 2HBr 相比较，水的作用不相同的是（ ） A ．2Na 2O 2 + 2H 2O===4NaOH + O 2↑ B ．4Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O===4Fe(OH)3 C ．2F 2 + 2H 2O ===4HF + O 2 D ．2Al + 2NaOH + 2H 2O ===2NaAlO 2 + 3H 2↑ 3．〖2012安徽〗NaHCO 3 + H 2 HCOONa + H 2O ，下列有关说法正确的是（ ） A ．储氢、释氢过程均无能量变化 B ．NaHCO 3、HCOONa 均含有离子键和共价键 C ．储氢过程中，NaHCO 3被氧化 D ．释氢过程中，每消耗0.1mol H 2O 放出2.24L 的H 2 4．〖2012海南〗将0.195g 锌粉加入到20.0mL 的0.100mol·L ?1MO 2+溶液中，恰好完全反应，则还 原产物可能是（ ） A ．M B ．M 2+ C ．M 3+ D ．MO 2+ 5．〖2012上海〗工业上将氨气和空气的混合气体通过铂一铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状 况下V L 氨气完全反应。并转移n 个电子，则阿伏加德罗常数(N A )可表示为（ ） A ．11.2n /5V B ．5V /11.2n C ．22.4V /5n D ．22.4n /5V 6．〖2012上海〗（双选）火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为： 储氢 释氢
高中化学氧化还原反应的练习题 1. 将木炭与氧化铜的粉未混合加热，可得到红色的铜。试写出其反应的化学方程式，指出其中的氧化反应与还原反应并考虑它们的关系。 思路解析：C+2CuO 2Cu+CO2↑,从反应过程来看，氧化铜失去氧原子被还原为铜，炭得到氧原子被氧化为二氧化碳，前者为还原反应，后者为氧化反应，两者在一个反应中同时进行，氧原子在两个反应中进行传递。 答案：氧化铜失去氧原子被还原为铜，炭得到氧原子被氧化为二氧化碳，前者为还原反应，后者为氧化反应，两者在一个反应中同时进行，氧原子在两个反应中进行传递 2. 生活中有很多氧化反应，如金属腐蚀、细胞老化。请你总结氧化反应的本质，然后再在你的生活中找一找，还有哪些是氧化反应。 思路解析：金属腐蚀是金属的化合价升高，细胞老化可能是得到了氧原子或失去了氢原子，其实质还是化合价升高。生活中最典型的莫过于燃烧反应，燃烧的物质总是得到氧原子化合价被氧化。 答案：实质是化合价升高。燃烧也是氧化反应。（其他合理答案亦可） 3. 根据以下几种常见元素原子的原子结构示意图，指出它们在化学反应中得失电子的趋势。 氢氧氖钠镁氯 思路解析：最外层电子数越多，电子层数越少，得电子能力越强。 答案：氧和氯主要得电子，钠和镁主要失电子，氢得失电子能力都不强;氖则既不易得电子，又不易失电子。 4. 比较氯化钠和氯化氢的形成过程，总结其区别与联系。 思路解析：分析氯化钠和氯化氢形成过程中电子的得失或转移、化合价的变化情况。
答案：氯元素的原子在氯化钠和氯化氢形成的过程中化合价都降低了，被还原，发生的是还原反应;钠元素的原子失去电子，化合价升高被氧化，发生的是氧化反应;氢元素虽然不能得到电子，但它与氯原子共用的电子对偏离氢原子，氢的化合价升高，被氧化，发生的是氧化反应 10分钟训练(强化类训练，可用于课中) 1. (2004 全国春季高考理综)在下图所表示的粒子中，氧化性的是( ) A. B. C. D. 思路解析：氧化性的本质是物质得电子的能力，从粒子结构示意图可以很清 楚地知道：最容易得电子的是 B 项中粒子。 答案：B 2. 下列叙述正确的是( ) A. 元素的单质可由氧化或还原含该元素的化合物来制得 B. 得电子越多的氧化剂，其氧化性就越强 C. 阳离子只能得到电子被还原，只能作氧化剂 D. 含有价元素的化合物不一定具有强的氧化性 思路解析： A 项正确，一般金属用还原其相应化合物的方法获得，非金属用氧化其相应化合物的方法获得;B 项将得电子能力与得电子多少混为一谈，实际上氧化性只与得电子能力有对应关系;C 项绝对化，也有阳离子如Fe2+可以继续被氧化，作还原剂;D 项正确，如H2O 中H 元素就是价，但它只有极弱的氧化性。 答案：AD 3. 下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( )
理论化学知识点总结（一）氧化还原反应综合训练（3） 1．KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2该反应的化学方程式是。2．在NaOH的环境中，Cl2与NaI反应，每1 mol NaI完全反应转移6 mol 电子，写出反应的化学方程式：。 3．已知CO是工业上常用的还原剂，500℃时，11.2 L（标准状况）SO2在催化剂作用下与CO发生化学反应。若有2×6.02×1023个电子转移时，写出该反应的化学方程式。 4．铜屑放入稀硫酸中不发生反应，若在稀硫酸中加入H2O2中加入，铜屑可以逐渐溶解，该反应的离子方程式：。 5．氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式： NO3－＋4H＋＋3e→NO＋2H2O，KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质（甲）能使上述还原过程发生。写出并配平该氧化还原反应的方程式： 6．某同学取FeSO4的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：、。 7．（1）在强碱性环境中Cl2可将Fe(OH)3氧化为K2FeO4，学出该反应的离子方程式： 。 （2）在溶液中用次氯酸钠、氢氧化铁和氢氧化钾也可制高铁酸钾，其反应的离子方程式为：。 （3）已知K2FeO4溶液中在酸性溶液中会迅速反应产生Fe2(SO4)3，则离子方程式为。 8．工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。主要生产过程分两步进行：其中第一步是将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K2MnO4；该步反应的化学方程式为_______ __________________。 9．污水及自来水处理的方法有很多 （1）碱性环境下，Cl2可将水中的CN-转化为两种无毒的气体，写出该反应的离子方程式： 。 （2）酸性环境下，向含重铬酸根的废水中加入FeSO4溶液，然后调节溶液的pH，使生成的Cr3+转化为Cr(OH)3，写出第一步对应的离子方程式：。 （3）将含Cr2O72﹣的废水调至pH为2~3，再加入Na2S2O3溶液（转化为SO42﹣），该反应发生时，每0.4 mol Cr2O72-转移2.4 mol e-，该反应的离子方程为。 （4）含CN-的污水危害很大。处理污水时，可在催化剂TiO2作用下用NaClO将CN-氧化 成CNO-。CNO-在酸性条件下继续被NaClO氧化生成N2和CO2。试写出上述两步反应的 离子方程式：，。 （5）臭氧也是一种常用的污水处理剂。它的氧化性很强，可以和酸性KI淀粉溶液反应， 呈现蓝色，同时放出一种气体，试写出对应的离子方程式。 （6）若饮用水中ClO2-的含量超标，可向其中加入适量的Fe2+将ClO2-还原成Cl-，写出 离子方程式。 （7）二氧化氯（ClO2）作为一种高效强氧化剂，已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI
浅谈空气中的氮氧化物的污染及其治理 摘 要 氮氧化物是只由氮、氧两种元素组成的化合物，包括氧化二氮，一氧化氮，三氧化二氮，二氧化氮，四氧化二氮，五氧化二氮。氮氧化物是大气的主要污染物之一, 是治理大气污染的一大难题。本文介绍了氮氧化物的来源以及治理氮氧 化物的主要方法,分析了这些方法处理氮氧化物的优点或缺点,并预测未来处理氮氧化物方法的发展趋势。 关键词 氮氧化物 产生 危害 治理 天然排放的氮氧化物,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。人为活动排放的氮氧化物,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程；也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的氮氧化物,约5300万吨。 氮氧化物对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧的一个重要因子。其危害主要包括: 1.NOx 对人体及动物的致毒作用。NO 对血红蛋白的亲和力非常强，是氧的数十万倍。一旦NO 进入血液中，就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来，与血红蛋白牢固地结合在一起。长时间暴露在NO 环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变。这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生，甚至是肺癌等症状的产生。 2.对植物的损害作用，氮氧化物对植物的毒性较其它大气污染物要弱，一般不会产生急性伤害，而慢性伤害能抑制植物的生长。危害症状表现为在叶脉间或叶缘出现形状不规则的水渍斑，逐渐坏死，而后干燥变成白色、黄色或黄褐色斑点，逐步扩展到整个叶片。 3.NOx 是形成酸雨、酸雾的主要原因之一。高温燃烧生成的NO 排人大气后大部分转化成NO ，遇水生成HNO 3、HNO 2，并随雨水到达地面，形成酸雨或者酸雾。
1．下列变化中，气体被还原的是（ ） A ．二氧化碳使Na 2O 2固体变白 B ．氯气使KBr 溶液变黄 C ．乙烯使Br 2的四氯化碳溶液褪色 D ．氨气使AlCl 3溶液产生白色沉淀 2．下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是（ ） A ．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能 B ．锂离子电池放电时，化学能转化成电能 C ．电解质溶液导电时，电能转化成化学能 D ．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能 3．向含amolNaClO 的溶液通入bmolSO 2充分反应（不考虑二氧化硫与水之间的反应以及次氯酸的分 解）。下列说法不正确的是（ ） A ．当0Cu 2+>Fe 2+ 。若在氯化铁 溶液蚀刻铜印刷电路板后所得的溶液里加入过量锌片。下列说法正确的是（ ）
一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析） 1．亚氯酸钠（NaClO2）是二氧化氯（ClO2）泡腾片的主要成分。实验室以氯酸钠（NaClO3）为原料先制得ClO2，再制备NaClO2粗产品，其流程如图： 已知：①ClO2可被NaOH溶液吸收，反应为2ClO2+2NaOH=NaClO3+NaClO2+H2O。 ②无水NaClO2性质稳定，有水存在时受热易分解。 （1）反应Ⅰ中若物质X为SO2，则该制备ClO2反应的离子方程式为___。 （2）实验在如图-1所示的装置中进行。 ①若X为硫磺与浓硫酸，也可反应生成ClO2。该反应较剧烈。若该反应在装置A的三颈烧瓶中进行，则三种试剂（a.浓硫酸；b.硫黄；c.NaClO3溶液）添加入三颈烧瓶的顺序依次为___（填字母）。 ②反应Ⅱ中双氧水的作用是___。保持反应时间、反应物和溶剂的用量不变，实验中提高ClO2吸收率的操作有：装置A中分批加入硫黄、___（写出一种即可）。 （3）将装置B中溶液蒸发可析出NaClO2，蒸发过程中宜控制的条件为___（填“减压”、“常压”或“加压”）。 （4）反应Ⅰ所得废液中主要溶质为Na2SO4和NaHSO4，直接排放会污染环境且浪费资源。为从中获得芒硝（Na2SO4·10H2O）和石膏（水合硫酸钙），请补充完整实验方案：___，将滤液进一步处理后排放（实验中须使用的试剂和设备有：CaO固体、酚酞、冰水和冰水浴）。已知：CaSO4不溶于Na2SO4水溶液；Na2SO4的溶解度曲线如图?2所示。 【答案】2ClO3-+SO2═2ClO2+SO42- cab 作还原剂水浴加热时控制温度不能过高（或加一
1.【答案】B 【名师点睛】明确氧化还原反应的含义和判断依据是解答的关键，注意氧化还原反应的分析思路，即判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价” 是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它们的变化情况。该题的易错点是选项A，注意转化规律的理解：氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。因此Na2O2分别与H2O、CO2反应时，Na2O2既是氧化剂、又是还原剂，而H2O、CO2都没有参与反应的电子得失。 2.【答案】A。 【解析】A、硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础，利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应，与氧化还原反应无关；B、锂离子电池工作时，涉及到氧化还原反应；C、电解质溶液导电实质是电解的过程，与氧化还原反应有关；D、葡萄糖供能时，涉及到生理氧化过程。故选A。 【名师点睛】本题以各种能量之间的转化为载体考查氧化还原反应的判断。氧化还原反应实质是电子的转移，涉及到化合价的升降，故可根据各种能量转化的原理来判断是否有化合价的变化，从而判断是否是氧化还原反应。 3.【答案】D 的量: 0 答案选D 。 点睛：明确反应的过程和原理是解答的关键，难点是过量的次氯酸钠与生成的硫酸反应过量 计算讨论。答题时注意根据电子得失守恒进行分段讨论。 4.【答案】C 应2Na 2S +Na 2CO 3+4SO 2═3Na 2S 2O 3+CO 2中2Na 2S 转化为3Na 2S 2O 3，转移8个电子，则生 成1molNa 2S 2O 3，转移mol 电子，故C 错误；D ．如果SO 2过量很多，溶液显酸性，而Na 2S 2O 3在酸性条件下不稳定，生成硫和SO 2，故D 正确；答案为C 。 点睛：结合氧化还原反应原理，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，工业上将 Na 2CO 3和Na 2S 以1：2的物质的量之比配成溶液，再通入SO 2，可制取Na 2S 2O 3，同时放出CO 2，其反应方程式为2Na 2S +Na 2CO 3+4SO 2═3Na 2S 2O 3+CO 2，反应在S 元素的化合价从-2价升高到+2价，S 的化合价从+4价降低到+2价，以此来解答。 5.【答案】D 【解析】A ．当银针变黑时，说明Ag 氧化为Ag 2S ，则说明所检验的物质有毒，故A 正确；B ．银 针验毒时，Ag 元素化合价升高，被氧化，故B 正确；C ．在反应4Ag ＋2H 2S ＋O 2→2Ag 2S ＋2H 2O 中，氧化产物为Ag 2S ，还原产物为H 2O ，两者的物质的量之比为1∶1，故C 正确；D ．将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原，说明发生原电池反应，正极为Ag 2S ，负极为Al ，总反应式为3Ag 2S +2Al +6H 2O =6Ag +Al (OH )3↓+3H 2S ↑，故D 错误；答案为D 。 6.【答案】B 7.【答案】D 8 3 一、高中化学氧化还原反应练习题（含详细答案解析） 1．工业上处理含苯酚废水的过程如下。回答下列问题： Ⅰ.测定废水中苯酚的含量。 测定原理： +3Br 2→↓+3HBr 测定步骤： 步骤1：准确量取25.00mL 待测废水于250mL 锥形瓶中。 步骤2：将5.00mL 1amol L -?浓溴水(量)迅速加入到锥形瓶中，塞紧瓶塞，振荡。 步骤3：打开瓶塞，向锥形瓶中迅速加入bmL 10.10mol L -?KI 溶液(过量)，塞紧瓶塞，振荡。 步骤4：滴入2~3滴指示剂，再用10.010mol L -?223Na S O 标准溶液滴定至终点，消耗223Na S O 溶液1V mL (反应原理：2223246I 2Na S O 2NaI Na S O +=+)。待测废水换为蒸馏水，重复上述步骤(即进行空白实验)，消耗223Na S O 溶液2V mL 。 (1)“步骤1”量取待测废水所用仪器是________。 (2)为了防止溴的挥发，上述步骤中采取的措施包括迅速加入试剂和________。 (3)“步骤4”滴定终点的现象为________。 (4)该废水中苯酚的含量为________1mg L -?(用含1V 、2V 的代数式表示)。如果空白实验中“步骤2”忘记塞紧瓶塞，则测得的废水中苯酚的含量________(填“偏高”“偏低”或“无影响”，下同)；如果空白实验中“步骤4”滴定至终点时俯视读数，则测得的废水中苯酚的含量________。 Ⅱ.处理废水。采用Ti 基2PbO 为阳极，不锈钢为阴极，含苯酚的废水为电解液，通过电解，阳极上产生羟基(·OH )，阴极上产生22H O 。通过交排列的阴阳两极的协同作用，在各自区域将苯酚深度氧化为2CO 和2H O 。 (5)写出阳极的电极反应式：________。 (6)写出苯酚在阴极附近被22H O 深度氧化的化学方程式：________。 【答案】(酸式)滴定管 塞紧瓶塞 滴入一滴溶液后，锥形瓶内溶液蓝色恰好褪去，且半分钟不恢复原色 ()2194V -V 15 偏低 偏低 2H O e OH H -+-=?+ 652222C H OH 14H O 6CO 17H O +=↑+ 【解析】 【分析】 向呈有待测废水加入浓溴水反应后得到三溴苯酚的沉淀，再加入KI 溶液与剩下的Br 2发生氧化还原反应得到I 2，方程式为Br 2+2I -===I 2+2Br -，再用Na 2S 2O 3标准溶液滴定I 2，可根据消耗的Na 2S 2O 3标准溶液的体积和浓度算出溶液中剩余的Br 2的物质的量，再设置一个空白实 最新高考化学考点总结-氧化还原反应及其配平 1．复习重点：1、氧化还原反应概念。 2、电子守恒原理的应用。 3、根据化合价升降总数守恒配平化学反应方程式。2．难点聚焦 氧化还原反应中的概念与规律: 一、五对概念 在氧化还原反应中，有五对既相对立又相联系的概念。它们的名称和相互关系是： 二、五条规律 1、表现性质规律 同种元素具有多种价态时，一般处于最高价态时只具有氧化性、处于最低价态时只具有还原性、处于中间可变价时既具有氧化性又具有还原性。 2、性质强弱规律 3、反应先后规律 在浓度相差不大的溶液中，同时含有几种还原剂时，若加入氧化剂，则它首先与溶液中最强的还原剂作用；同理，在浓度相差不大的 溶液中，同时含有几种氧化剂时，若加入还原剂，则它首先与溶液中最强的氧化剂作用。例如，向含有FeBr2溶液中通入Cl2，首先被氧化的是Fe2+ 4、价态归中规律 含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价→中间价”的规律。 5、电子守恒规律 在任何氧化—还原反应中，氧化剂得电子（或共用电子对偏向）总数与还原剂失电子（或共用电子对偏离）总数一定相等。 三．物质氧化性或还原性强弱的比较: （1）由元素的金属性或非金属性比较 <1>金属阳离子的氧化性随其单质还原性的增强而减弱 非金属阴离子的还原性随其单质的氧化性增强而减弱 （2）由反应条件的难易比较 不同的氧化剂与同一还原剂反应时，反应条件越易，其氧化剂的氧化性越强。如： 前者比后者容易发生反应，可判断氧化性：。同理，不同的还原剂与同一氧化剂反应时，反应条件越易，其还原剂的还原性越强。 （3）根据被氧化或被还原的程度不同进行比较 当不同的氧化剂与同一还原剂反应时，还原剂被氧化的程度越大，氧 催化还原法治理氮氧化物 摘要 简单介绍了治理废气的几种方法，主要阐述了催化还原法治理NOx气 体的方法流程。 关键词：氮氧化物，催化还原 NOx是一种棕红色有臭味的气体, 具有强烈的刺激性, 人若吸入, 日积月累, 会导致气管炎、心脏病、肺气肿、肺癌等症。在我厂电镀生产产生的废气中, NOx废气是一种危害较大、较难治理的酸性废气。 烟气脱销技术主要有气相反应法、液体吸收法、吸附法等几类。 气相反应法又包括3 类：(1)电子束照射法和脉冲电晕等离子体法；(2)选择性催化还原法、选择性非催化性还原法和炽热碳还原法； (3)低温常压等离子体分解法等。第(1)类是利用高能电子产生自由基将NO 氧化为NO2，再与H2O 和NH3作用生成NH4NO3化肥并加以回收，可同时脱硫脱硝；第(2)类是在催化或非催化条件下，用NH3、C 等还原剂将NO x 还原为无害N2的方法；第(3)类则是利用超高压窄脉冲电晕放电产生的高能活性粒子撞击NO x 分子，使其化学键断裂分解为O2 和N2的方法。 液体吸收NO x 的方法较多，应用也较广。NO x 可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸吸收。由于NO 极难溶于水或碱溶液，因而湿法脱硝 效率一般不很高。于是采用氧化、还原或络合吸收的办法以提高NO 的净化效果。与干法相比，湿法具有工艺及设备简单、投资少等优点，有些方法还能回收NO x，具有一定的经济效益。缺点是净化效果差。 吸附法脱除NO x，常用的吸附剂有分子筛、活性碳、天然沸石、硅胶及泥煤等。其中有些吸附剂如硅胶、分子筛、活性碳等，兼有催化的性能，能将废气中的NO 催化氧化为NO2，然后可用水或碱吸收而得以回收。吸附法脱硝效率高，且能回收NO x，但因吸附容量小，吸附剂用量多，设备庞大，再生频繁等原因，应用不广泛。 总的看来，目前工业上应用的方法主要是气相反应法和液相吸收法两类。这两类方法中又分别以催化还原法和碱吸收法为主，前者可以将废气中的NO x 排放浓度降至较低水平，但消耗大量NH3，有的还消耗燃料气，经济亏损大；后者可回收NO x 为硝酸盐和亚硝酸盐，有一定经济效益，但净化效率不高，不能把NO x 降至较低水平。因此，要找到一种或几种技术上可行、经济上合理、适合中国国情的脱硝技术，还需作出更大的努力。 催化还原法 催化还原法分为选择性催化还原法(SCR)和非选择性催化还原法两类。非选择性催化还原法是在一定温度和催化剂(一般为贵金属Pt、Pd 等)作用下，废气中的NO2和NO 被还原剂(H2、CO2、CH4)及其他低碳氢化合物等燃料气)还原为N2，同时还原剂还与废气中O2作用生成H2O 和CO2。反应过程放出大量热能。该法燃料耗量大，需贵金属作催化剂，还需设置热回收装置，投资大，国内未见使用，国外也逐渐被淘汰，多改用选择性催化还原法。 选择性催化还原法(SCR) 该法用NH3做还原剂，加入氨至烟气中，NOx在300～400 ℃的催化剂 第一部分 专题四 一、选择题 1．(2015·海淀期末)下列变化必须加入氧化剂才能实现的是( ) A ．Cr 2O 2－7―→CrO 2－4 B ．HNO 3―→NO 2 C ． SiO 2―→Si D ．CH 3CH 2OH ―→CH 3CHO 解析：本题考查了氧化还原反应的知识，意在考查考生对氧化还原反应规律的理解及应用能力。Cr 2O 2－7―→CrO 2－ 4，元素的化合价都没有变化，与氧化还原反应无关；HNO 3―→NO 2、SiO 2―→Si ，氮元素、硅元素的化合价降低，均是被还原的过程，需要加还原剂才能实现；CH 3CH 2OH ―→CH 3CHO 是被氧化的过程，需要加入氧化剂才能实现。 答案：D 2．(2015·上海市浦东新区年第二学期高三二模)下列化工生产过程中的主要反应，不涉及氧化还原反应的是( ) A ．制纯碱 B ．制烧碱 C ．制漂白粉 D ．制硝酸 解析：本题考查氧化还原反应在化工生产过程中的应用的知识。A ．制纯碱的反应原理是：NH 3＋CO 2＋H 2O ＋NaCl===NaHCO 3↓＋NH 4Cl,2NaHCO 3=====△ Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 。反应中元素的化合价没有发生变化，都是非氧化还原反应，正确；B ．制烧碱的反应原理是：2NaCl ＋2H 2O=====通电Cl 2↑＋H 2↑＋2NaOH ，反应过程中有元素的化合价发生变化，是氧化还原反应，错误；C ．制漂白粉的反应原理是：2Cl 2＋2Ca(OH)2＋CaCl 2＋Ca(ClO)2＋2H 2O ，反应过程中存在元素的化合价的变化，是氧化还原反应，错误；D ．制硝酸反应原理是：4NH 3＋5O 2=====催化剂加热 4NO ＋6H 2O,2NO ＋O 2===2NO 2；3NO 2＋H 2O===HNO 3＋NO ，反应中都有元素化的变化，因此都是氧化还原反应，错误。 答案：A 3．(2015·山西质检)化学与社会、生活、生产息息相关。下列叙述正确且变化过程中没有电子转移的是( ) A ．向燃煤中加适量烧碱，减少SO 2排放 B ．从海水中获得金属镁、液溴和淡水 C ．工业上用石灰乳制漂白精，漂白精的有效成分是Ca(ClO)2 D ．用食醋可以清洗水壶中的水垢，水垢的主要成分是CaCO 3和Mg(OH)2 解析：烧碱价格较高，在燃煤中加适量生石灰或石灰石，将二氧化硫转化成硫酸钙，A 错误；海水中镁、溴以化合态存在，提取镁单质和溴单质，必发生氧化还原反应，有电子转移，B 错误；工业上用氯气与石灰乳反应制漂白精，发生了氧化还原反应，有电子转移，C 错误；食醋的主要成分是CH 3COOH ，它的酸性比碳酸强，用食醋溶解CaCO 3和Mg(OH)2， 第5讲氧化还原反应 基础题组 1.(2018河北保定模拟)在下列变化:①大气固氮,②硝酸银分解,③实验室制取氨气中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列正确的是() A.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①② 2.(2018山东济南模拟)下列四个反应(已配平,条件略),从氧化还原反应的角度分析,酸所体现的性质与其他三者有所不同的是() A.MnO 2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O B.Ag+2HNO 3(浓)AgNO3+NO2↑+H2O C.C+2H 2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O D.3Fe 3O4+28HNO3(浓)9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O 3.(2017山西五校联考四)将几滴KSCN(SCN-是“类卤离子”)溶液加入含有Fe3+的酸性溶液中,溶液变成红色。将该红色溶液分为两份:①一份中加入适量KMnO4溶液,红色褪去;②另一份中通入SO2,红色也褪去。下列推测肯定不正确的是() A.SCN-在适当条件下可被氧化为(SCN)2 B.①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN-氧化 C.②中红色褪去的原因是SO2将Fe3+还原为Fe2+ D.②中红色褪去的原因是SO2将SCN-还原 4.(2017辽宁大连双基检测)根据表中信息判断,下列说法不正确的是() A.第①组反应的其余产物为H2O和O2 B.第②组反应从产物可以得出还原性:Fe2+>Br- C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子数为2N A D.氧化性由强到弱的顺序为Mn->Cl2>Fe3+>Br2 5.(2017辽宁大连双基检测)将一定量的SO2通入FeCl3溶液中,取混合溶液,分别进行下列实验,能证明SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应的是() NOx的治理方法 3.1液体吸收法 此法是利用氮氧化物通过液体介质时被溶解吸收的原理，除去NOx废气。此方法设备简单、费用低、效果好，故被化工行业广泛采用，现在主要的方法有： 3.1.1 碱液吸收法比较各种碱液的吸收效果，以NaOH作为吸收液效果最好，但考虑到价格、来源、操作难易以及吸收效率等因素，工业上应用最多的吸收液是Na2CO3。 3.1.2仲辛醇吸收法此法采用蓖麻油裂解的副产物—仲辛醇作为吸收液处理NOx尾气。仲辛醇不但能有效地吸收NOx，且自身被氧化成一系列的中间产物，该系列中间产物可以氧化得到重要的化工原料己酸。吸收过程中，NOx有一小部分被还原成NH3，大部分被还原成N2。 3.1.3 磷酸三丁酯（TBP）吸收法此法先将NOx中NO全部转化为NO2后在喷淋吸收塔内进行逆流吸收，以TBP为吸收剂，在吸收NOx 后形成配合物TBP·NOx，其吸收率高达98％以上，配合物TBP·NOx与芳香醇（α–醇酸醋）反应能回收得到TBP，回收率高达99.2％，且NOx几乎全部被还原成氮气，不会产生二次污染。 3.1.4 尿素溶液吸收法应用尿素作为氮氧化物的吸收剂，其主要的反应为： NO+NO2?N2O3；N2O3+H2O?2HNO2； (NH2)2CO+2HNO2?CO2+2N2+3H2O 此法运行费用低，吸收效果好，不产生二次污染。然而，只用尿素溶液吸收，尾气中氮氧化物浓度仍高达0.06%-0.08%。为进一步提高净化效率，用弱酸性尿素水溶液吸收，通常可以加硫酸、硝酸、盐酸或者醋酸。吸收液的温度控制在30℃~90℃, pH 值在1~3之间，吸收后尾气中NOx的去除率高达99.95%。 3.1.5 吸收还原法该法是用含二价铁螯合物的碳酸钠溶液洗涤烟气。其主要反应为： Na2CO3+SO2?Na2SO3+CO2 NO+Fe·EDTA?Fe·EDTA·NO Na2SO3+ Fe·EDTA·NO? Fe·EDTA +Na2SO4+1/2N2 SO2和NOx经反应后生成Na2SO4，并放出氮气，净化效率可达90％，其产物还可利用。 3.2固体吸附法 固体吸附法主要包括分子筛法、泥煤法、硅胶法和活性炭法。 3.2.1分子筛法常用的分子筛主要有丝光沸石Na2Al2Si10O24·7H2O。该物质对NOx有较高的吸附能力，在有氧条件下，能够将NO氧化为NO2加以吸附。 3.2.2泥煤法国外采用泥煤作为吸附剂来处理NOx废气，吸附NOx后的泥煤，可直接用作肥料不必再生， 专题四 氧化还原反应 1．B 【解析】2Cl Cl -→，Cl 元素化合价降低，A 项错误；2I I -→，I 元素化合价升高， B 项正确；223SO SO -→，所含元素的化合价均不变， C 项错误；CuO Cu →，Cu 元 素化合价降低，D 项错误。 2．C 【解析】NaOH 溶液滴入4FeSO 溶液中，发生反应：______42NaOH FeSO + 224Fe(OH)Na SO ↓+，生成白色沉淀2Fe(OH)，2Fe(OH)不稳定，迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的3Fe(OH)：______22234Fe(OH)O 2H O 4Fe(OH)++，后一过程发生了氧化还原反应，A 项不符合题意；氯水中含有HCl 和HClO ，溶液呈酸性，能使石蕊溶液变红，次氯酸具有强氧化性，能将红色物质氧化，溶液红色褪去，该过程发生了氧化还原反应，B 项不符合题意；2Na S 溶液滴入AgCl 浊液中，发生了沉淀的转化： 22Na S 2AgCl Ag S 2NaCl ++垐?噲?，此过程中不涉及氧化还原反应，C 项符合题意； 将铜丝插入稀硝酸中，发生反应：_____33223Cu 8HNO ()3Cu(NO )2NO 4H O ++↑+稀， 生成无色气体NO ，但NO 能与空气中的氧气发生反应：______2 22NO O 2NO +，这两步反应都是氧化还原反应，D 项不符合题意。 3．【答案】(1)_____322522NaHSO Na S O H O + 【解析】(1) 3NaHSO 结晶脱水生成225Na S O 。 4．【答案】(1)223ZnS O ZnO SO 2+ +焙烧 (2)PbSO 4 调节溶液的pH 无法除去杂质2Fe + (3)______22Zn Cd Zn Cd ++++ (4)______2Zn 2e Zn +-+ 溶浸 【解析】(1)在焙烧过程中ZnS 和2O 反应生成ZnO 和2SO 。(2)溶液中的2Pb +与24SO - 不能共存生成4PbSO 沉淀，2SiO 不溶于24H SO ，即滤渣1中含2SiO 和4PbSO 。氧化除杂过程中2O 能将溶液中2Fe +氧化生成3Fe + ，加入ZnO 能调节溶液的pH ，促进 一、 一、氧化还原反应中的基本概念1．氧化还原反应的特征及本质 （1）特征：有元素的化合价变化； （2）本质：有电子的转移(得失或偏移)。 2．氧化还原反应中的基本概念 （1）氧化剂与还原剂 氧化剂：在氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的反应物(即所含元素的化合价降低)。 还原剂：在氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的反应物(即所含元素的化合价升高)。 注意：氧化剂与还原剂可以是不同的物质，也可以是同一种物质，如氯气与水反应时，氯气既是氧化 剂也是还原剂。 （2）氧化反应与还原反应 氧化反应：失去电子(或元素化合价升高)的反应叫氧化反应。 还原反应：得到电子(或元素化合价降低)的反应叫还原反应。 （3）氧化性与还原性氧化性：物质得到电子的性质叫氧化性，氧化剂具有氧化性。 还原性：物质失去电子的性质叫还原性，还原剂具有还原性。 注意：1．元素的化合价处于该元素中间价态的物质一般既具有氧化性又具有还原性，如SO 2中的硫元素处于其中间价态，所以SO 2既具有氧化性，又具有还原性。 2．具有氧化性，能得电子，不一定是氧化剂，反之，具有还原性也不一定是还原剂。 （4）氧化产物与还原产物 氧化产物：还原剂失去电子后生成的对应产物。 还原产物：氧化剂得到电子后生成的对应产物。 注意：在氧化还原反应中，某些产物可能既是氧化产物又是还原产物，如碳与氧气反应生成的二氧化碳既是氧化产物又是还原产物。 3．用双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系 三梦 概括为升失氧、降得还，剂性一致、其他相反。 二、氧化还原反应的基本规律 1．守恒规律 （1）内容。 ①质量守恒：反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。 ②电子守恒：氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。 ③电荷守恒：离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。 （2）应用：运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解Na 2SO 4 溶液，其阳、阴极产物及转移电子关系式为：Cu 2+～2e ?～H 2～2OH ?。2．价态律 当元素具有可变化合价时，一般处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有还原性，处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。如：浓H 2SO 4中的S 只具有氧化性，H 2S 中的S 只具有还原性，单质S 既具有氧化性又具有还原性。 3．强弱规律 在氧化还原反应中，强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物)，即氧化剂的氧化性比氧化产物强，还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2FeCl 3+2KI===2FeCl 2+2KCl+I 2可知，FeCl 3的氧化性比I 2强，KI 的还原性比FeCl 2强。 一般来说，含有同种元素不同价态的物质，价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外)，价态越低还原性越强。如氧化性：浓H 2SO 4>SO 2(H 2SO 3)>S ；还原性：H 2S>S>SO 2。 在金属活动性顺序表中，从左到右单质的还原性逐渐减弱，阳离子(铁指Fe 2+)的氧化性逐渐增强。 三梦全国高考化学氧化还原反应的综合高考真题分类汇总及答案解析
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