《氧化还原反应规律的应用》一、氧化还原反应概念间的关系在一个氧化还原反应中,有:氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 可总结为:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂.如在反应MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O;氧化性:MnO 2＞Cl 2,还原性:HCl ＞Mn 2＋.二、氧化还原反应的有关规律1.守恒律化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等.该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算等. 2.强弱律氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物.强弱律的应用:在适宜条件下,用氧化性(还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性)较弱的物质;用于比较物质的氧化性或还原性的强弱.3.优先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.如向NaBr和NaI 的混合溶液中通入Cl 2,因I －的还原性强于Br －,则先发生反应:2I －＋Cl 2===2Cl －＋I 2,然后发生反应:2Br －＋Cl 2===2Cl －＋Br 2.4.价态律有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H 2SO 4中的S 元素),处于最低价态时只具有还原性(如H 2S 中的S 元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO 2中的S 元素).价态律可应用于判断物质的氧化性、还原性.5.转化律同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态.如:H 2S ＋H 2SO 4(浓)===S↓＋SO 2↑＋2H 2O(H 2S －2→S 0，H 2S ＋6O 4→S ＋4O 2)、5Cl －＋ClO －3＋6H ＋===3Cl 2↑＋3H 2O.解答氧化还原反应有关概念题的“三个步骤”第一步：依据题意分析概念:“升失氧,降得还;剂性一致,其他相反.”“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性.“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物.第二步：依据规律判断反应的合理性:氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律、强弱规律等.同学们应掌握化合价与氧化性的关系,“高价氧化低价还,中间价态两俱全”.第三步：利用电子守恒进行定量判断:有关氧化还原反应的定量问题,利用得失电子守恒法可以简化计算过程.对于生疏的或多步氧化还原反应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物,利用原子守恒和电子守恒,建立已知量与未知量的关系,快速列等式求解.三、氧化还原反应方程式的配平1.配平依据:氧化还原反应中,元素化合价升高的总数等于元素化合价降低的总数.2.配平方法(1)一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法(2)缺项氧化还原反应方程式的配平缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一般为水、酸或碱.①方法:先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平.②补项原则:条件补项原则酸性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H＋,少O(氧)补H2O(水)碱性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH－1.解答有关缺项配平类题目的方法和步骤(1)先根据化合价升降相等的原则配平含变价元素物质前的化学计量数.(2)再根据质量守恒和元素的原子或离子个数守恒配平其他物质.(3)最后通过观察比较反应物、生成物增减原子或离子以确定未知物并配平.2.有离子参与的氧化还原反应方程式的配平顺序(1)根据化合价升降,配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数.(2)根据电荷守恒调节离子的化学计量数.(3)最后检查原子守恒和电荷守恒.真题练习1.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:回答下列问题:(1)NaClO2中Cl的化合价为________.(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:____________________________________________.(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2＋和Ca2＋,要加入的试剂分别为________、________.“电解”中阴极反应的主要产物是________.(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2.此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是________.(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力.NaClO2的有效氯含量为________.(计算结果保留两位小数)2.某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质.回答下列问题:(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol·L－1的溶液.在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是_____________________.(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入几滴氯水,再加入1滴KSCN溶液,溶液变红,说明Cl2可将Fe2＋氧化.FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为_______________________________________.(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液,溶液变红,煤油的作用是______________________________________.(4)丙组同学取10 mL 0.1 mol·L－1 KI溶液,加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合.分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:①第一支试管中加入1 mL CCl4充分振荡、静置,CCl4层显紫色;②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红.实验②检验的离子是________(填离子符号);实验①和③说明:在I－过量的情况下,溶液中仍含有________(填离子符号),由此可以证明该氧化还原反应为________.(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液,溶液变成棕黄色,发生反应的离子方程式为_______________________________.3.(1)碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途.大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2.该反应的还原产物为________.(2)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂.回答下列问题:①工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________.②用如图装置可以测定混合气中ClO2的含量:锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_______________.4.(1)MnO2可以与KOH和KClO3,在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为____________________.K2MnO4在酸性溶液中歧化,生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为________.(2)①PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为_________________________________.②PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为____________________________________. 热点题型1氧化还原反应的概念、规律与应用1.实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2.下列有关说法正确的是()A．NaNO2是还原剂B．NH4Cl中N元素被还原C．生成1 mol N2时转移6 mol电子D．氧化剂和还原剂的物质的量之比是1:12.已知几种阴离子的还原性强弱顺序为OH－<Cl－<Br－<I－<S2－,若某溶液含有相同浓度的OH－、Cl－、Br－、I－、S2－,当向其中逐滴滴入新制的饱和氯水直至过量时,最后被氧化的离子是()A．Br－B．Cl－C．OH－D．S2－3.将一定量的铁粉加入到一定浓度的稀硝酸中,金属恰好完全溶解,反应后溶液中存在:c(Fe2＋):c(Fe3＋)＝3:2,则参加反应的Fe和HNO3的物质的量之比为()A．1:1 B．5:16 C．2:3 D．3:24.有关反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4的下列说法中错误的是()A．FeS2既是氧化剂也是还原剂B．CuSO4在反应中被还原C．14 mol CuSO4氧化了1 mol FeS2 D．被还原的S和被氧化的S的质量之比为3:75.向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到产生白色沉淀CuI,溶液变为棕色.再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色.下列分析正确的是()A．上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2＋>I2>SO2B．通入SO2时,SO2与I2反应,I2作还原剂C．通入SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性D．滴加KI溶液时,转移2 mol e－时生成1 mol白色沉淀热点题型2特定条件下氧化还原反应方程式的书写与配平1.高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)是两种常见的氧化剂.(1)下列物质中能使酸性KMnO4溶液褪色的是________(填字母).a．臭碱(Na2S)b．小苏打(NaHCO3)c．水玻璃(Na2SiO3溶液) d．酒精(C2H5OH)(2)某强酸性反应体系中,参与反应的共有六种微粒:O2、MnO－4、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋.①该反应中应选择的酸是________(填字母).a．盐酸b．浓硫酸c．稀硫酸d．稀硝酸②该反应中发生还原反应的过程是________→________.③写出该反应的离子方程式:___________________________________.④若上述反应中有6.72 L(标准状况)气体生成,则转移的电子为________mol.2.二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se.完成下列填空:(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓HNO3反应的化学方程式:___________________.(2)已知:Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O;2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2SO2－4＋4H＋SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是____________.(3)回收得到的SeO2的含量,可以通过下面的方法测定:①SeO2＋KI＋HNO3→Se＋I2＋KNO3＋H2O②I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI配平方程式①,标出电子转移的方向和数目:______________________.(4)实验中,准确称量SeO2样品0.150 0 g,消耗了0.200 0 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为________.3.黄铜矿(CuFeS2)是一种铜铁硫化物矿物,常含微量的金、银等.黄铜矿是冶炼铜及制备铁氧化物的重要矿藏.以黄铜矿为主要原料生产铜、铁红(氧化铁)的工艺流程如下所示:已知:CuFeS2中Cu为＋2价.请回答下列问题:(1)CuFeS2中Fe的化合价为____________.(2)写出反应Ⅰ的离子方程式:_____________________________________,该反应的氧化剂是________.(3)CuCl难溶于水,但可与过量的Cl－反应生成可溶于水的[CuCl2]－.该反应的离子方程式为_________________.(4)反应Ⅰ～Ⅳ 4个反应中属于非氧化还原反应的是反应________(选填“Ⅰ～Ⅳ”).(5)反应Ⅴ中Na[CuCl2]既是氧化剂,又是还原剂,由此可推知“溶液A”中的溶质为________(写出化学式).4.工业上用亚硫酸氢钠与碘酸钠反应可制备单质碘.(1)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,发生下列反应.请配平反应方程式,并标出电子转移的方向和数目.NaIO3＋NaHSO3===I2＋Na2SO4＋H2SO4＋H2O(2)在NaIO3溶液中滴加过量NaHSO3溶液,反应完全后,推测反应后溶液中的还原产物为________(填化学式).(3)在含5 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液,加入NaIO3的物质的量和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示.写出反应过程中与AB段曲线对应的离子方程式:___________________________________;当溶液中I－与I2的物质的量之比为5:3时,加入的NaIO3为________mol.(小数点后保留两位数字)5.已知工业盐中含有NaNO2,外观和食盐相似,有咸味,人若误食会引起中毒,致死量为0.3～0.5 g.已知NaNO2能发生如下反应(方程式已配平):2NO－2＋x I－＋y H＋===2NO↑＋I2＋z H2O,请回答下列问题:(1)上述反应中,x＝________,y＝________,z＝________,氧化剂是________.(2)某工厂废切削液中含有2%～5%的NaNO2,直接排放会造成水污染,但加入下列物质中的某一种就能使NaNO2转化为不引起污染的N2,该物质是________.A．NaCl B．KMnO4C．浓硫酸D．NH4Cl(3)饮用水中的NO－3对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO－3的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将NO－3还原为N2,请配平化学方程式:Al＋NaNO3＋NaOH===________＋N2↑＋H2O,若反应过程中转移0.5 mol电子,则生成标准状况下的N2体积为________.答案:1.(1)＋3 (2)2NaClO 3＋SO 2＋H 2SO 4===2ClO 2＋2NaHSO 4 (3)NaOH 溶液 Na 2CO 3溶液 ClO －2(或NaClO 2)(4)2∶1 O 2 (5)1.572.(1)防止Fe 2＋被氧化 (2)2Fe 2＋＋Cl 2===2Fe 3＋＋2Cl － (3)隔绝空气(排除氧气对实验的影响) (4)Fe 2＋ Fe 3＋ 可逆反应 (5)2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋＋2H 2O3.(1)MnSO 4(或Mn 2＋) (2)①2∶1 ②2ClO 2＋10I －＋8H ＋===2Cl －＋5I 2＋4H 2O4.(1)3MnO 2＋KClO 3＋6KOH3K 2MnO 4＋KCl ＋3H 2O 2∶1(2)①PbO 2＋4HCl(浓)=====△PbCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ②PbO ＋ClO －===PbO 2＋Cl －热点题型1 氧化还原反应的概念、规律与应用1-5 DABDA热点题型2 特定条件下氧化还原反应方程式的书写与配平1.(1)ad (2)①c ②MnO －4 Mn 2＋ ③2MnO －4＋5H 2O 2＋6H ＋===2Mn 2＋＋8H 2O ＋5O 2↑ ④0.62.(1)Se ＋2HNO 3(浓)===H 2O ＋SeO 2＋NO↑＋NO 2↑(2)H 2SO 4(浓)＞SeO 2＞SO 2 (3) ＋4HNO 3===Se ＋2I 2＋4KNO 3＋2H 2O(4)92.50%(或0.925 0)3.(1)＋2 (2)CuFeS 2＋3Fe 3＋＋Cl －===4Fe 2＋＋CuCl ＋2S CuFeS 2、FeCl 3 (3)Cl －＋CuCl===[CuCl 2]－ (4)Ⅱ、Ⅳ(5)CuCl 2、NaCl 4.(1) ===2I 2＋7Na 2SO 4＋3H 2SO 4＋2H 2O (2)NaI (3)IO －3＋6H ＋＋5I －===3I 2＋3H 2O 1.835.(1)2 4 2 NO －2 (2)D (3)10 6 4 10 NaAlO 2 3 2 1.12 L。
