2022年高考化学氧化还原反应专题教案 .pdf

名师精编优秀教案氧化还原反应专题氧化还原反应是历年高考的重点和难点，高考命题的意图是考查对概念的理解，近几年来主要以选择题和填空题的形式来考查氧化还原反应的概念，并涉及物质结构、元素及其化合物的性质。复习提示1氧化还原反应贯穿整个中学化学教材，既是重点又是难点。理解氧化还原反应的特征规律，掌握电子守恒原理的巧妙运用，同时明确基本概念，牢记常见氧化剂、还原剂性质的强弱顺序，即可顺利解题。2近年常出现一些陌生而复杂的物质，给判断元素的化合价带来了困难，可这样处理：无机物运用正负化合价代数和为0 的原则判断，有机物根据结构式判断。知识归纳一、氧化还原反应的知识网络1、知识网络2、有关概念之间的关系3、氧化性、还原性强弱比较精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 15 页名师精编优秀教案4、常见的氧化剂和还原剂强氧化剂： KMnO4，K2Cr2O7，浓 H2SO4，HNO3，Ca （ClO）2，H2O2，Na2O2，Cl2，Br2，O2 等。强还原剂：活泼金属如Na，Mg，Al 等， H2S，S2， SO2，SO32， H2SO3 ，I， HI，Fe2+等。二、氧化还原反应方程式的配平及计算1氧化还原方程式的配平原则（1）电子得失守恒： 反应中还原剂失去电子总数（化合价升高总值）与氧化剂得到的电子总数（化合价降低总值）相等。（2）质量守恒：反应前后元素的种类相同，各元素的原子个数相等。2氧化还原方程式的配平步骤一标：标明反应前后化合价有变化的元素前后化合价。二等：通过求最小公倍数使化合阶升与降总值相等。三定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数。方法是：氧化剂（还原剂）化学计量数四平：用观察法配平其他物质的化学计量数。五查：检查质量与电荷是否分别守恒。3氧化还原反应的有关计算其原理是：氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。例题分析一、判断概念例 1 已知化学方程式CaCO3十 2HCN=CaCN2十 CO 十 H2十 CO2，在反应中（）A氢元素被氧化，碳元素被还原BHCN既是氧化剂又是还原剂CCaCN2是氧化产物 H2 为还原产物DCO为氧化产物，H 为还原产物解析：本题考查氧化还原反应的有关概念。解题时要仔细分析反应物和生成物的分子式。正确标出化合价， 然后根据 “价升高失电子还原剂氧化反应氧化产物；价降低得电子氧化剂还原反应还原产物”确定有关概念。（注意生成物CO2 中碳元素来自 CaCO3 ，它的化合价在反应前后没有发生变化），即氢元素化合价降低，碳元素化合价升高。故 HCN既是氧化剂又是还原剂，CaCN2是氧化产物， H2 是还原产物。答案： BC 二、氧化性、还原性强弱判断精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 15 页名师精编优秀教案例 2 常温下，在下列溶液中发生如下反应： 16H+十 10Z十 2XO4=2x2+十 5Z2 十 8H2O 2A2+B2=2A3+十 2B 2B十 Z2=B2 十 2Z由此判断下列说法错误的是（）A反应 Z2十 2A2+=2A3+十 2Z可以进行BZ元素在反应中均被还原C氧化性由强到弱的顺序是XO4、 Z2、B2、A3+ D还原性由强到弱的顺序是A2+、B、 Z、 X2+ 解析：根据规律， 在同一反应中， 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，可得出：氧化性XO4 Z2B2A3+，还原性 A2+B Z X2+。答案： B 三、配平例 3 由硫可制得多硫化钠Na2Sx ，x 值一般为2 6，已知 Na2Sx与 NaClO反应的化学方程式如下：试配平上述方程式， 若某多硫化钠在反应中消耗的NaClO和 NaOH的物质的量之比为2：1，试以求得的x 值写出该多硫化钠的分子式_。解析：本题解答的关键必须正确标出Na2Sx中硫的氧化数（化合价），由化合物中化合价的代数和等于零这一原则得硫的氧化数为。分析反应前后元素的化合价变化情况，硫元素由升高到十 6 价，每个硫原子净升高数为，x个硫原子共升高6x 十 2，NaClO中氯元素的化合价由十1 价降到 1 价， 净降低数为2 根据最小公倍数可得Na2Sx前的系数为1，NaClO 和 NaCl前的系数为3x 十 1。其他物质前面的系数使用观察法配平。根据NaClO 和 NaOH 的物质的量之比为2：1 有：（3x 十 1）（ 2x 2） 2，算出 x5。答案：多硫化钠的化学式为Na2S5。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 15 页名师精编优秀教案四、简单计算例 4 在一定条件下， PbO2与 Cr3+反应， 产物是 Cr2O72和Pb2+，则与 1molCr3+反应所需 PbO2 的物质的量为（）A30 mol B15mol C10mol D075mol 解析：Cr3+，失 3e； PbO2 Pb2+，得 2e，据得失电子守恒有，13n（PbO2） 2 n（PbO2） 15mol 答案： B 专项练习氧化还原专项练习1在含有Cu（NO3）3、Mg（NO3）2 和 AgNO3 的溶液中加入适量锌粉，首先置换出的是（）AMg BCu CAg DH2 2 ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2+K2SO4+2CO2 +2H2O。下列说法正确的是（）AKClO3在反应中得到电子 BClO2是氧化产物CH2C2O4在反应中被氧化D1 molKClO3 参加反应有2mol 电子转移3碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn（s）+2MnO2（ s）+H2O（l）=Zn（OH）2（s）+Mn2O3（ s） 。下列说法错误的是（）A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：2MnO2（ s）+H2O（1）+2e=Mn2O3（s）+2OH（ aq）C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过O2mol 电子，锌的质量理论上减小65g 4下列叙述正确的是（）A发生化学反应时失去电子越多的金属原子，还原能力越强B金属阳离子被还原后，一定得到该元素的单质C核外电子总数相同的原子，一定是同种元素的原子D能与酸反应的氧化物，一定是碱性氧化物5从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4 下列说法正确的是（）ACu2S既是氧化产物又是还原产物B5molFeS2 发生反应，有10mol 电子转移C产物中的SO42离子有一部分是氧化产物DFeS2只作还原剂6若1 8g 某金属跟足量盐酸充分反应，放出224L（标准状况）氢气，则该金属是（）AAl BMg C Fe DZn 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 15 页名师精编优秀教案7NaH 是一种离子化合物，它跟水反应的方程式为：NaH 十 H2ONaOH十 H2，它也能跟液氨、乙醇等发生类似的反应，并都产生氢气。下列有关NaH 的叙述错误的是（）A跟水反应时，水作氧化剂BNaH 中 H半径比Li+小C跟液氨反应时，有NaNH2 生成D跟乙醇反应时，NaH 被氧化8世界卫生组织（WHO）将二氧化氯ClO2列为 A 级高效安全灭菌消毒剂，它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有着广泛作用。下列说法中正确的是（）A二氧化氯是强氧化剂B二氧化氯是强还原剂C二氧化氯是离子化合物D二氧化氯分子中氯为1 价9航天飞机用铝粉与高氯酸铵（NH4ClO4）的混合物为固体燃料。点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应，其方程式可表示为：2NH4ClO4N2十 4H2O 十 Cl2十 2O2； H0，下列对此反应的叙述中错误的是（）A该反应属于分解反应B该反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行C反应从能量变化上说，主要是化学能转变为热能和动能D在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用10已知 X2、 Y2、Z2、W2 四种物质的氧化能力为W2 Z2X2Y2，判断下列氧化还原反应能发生的是（）A2W+Z2=2Z+W2 B2Z+X2=2X+Z2 C2Y +W2=2W+Y2 D2X+Z2=2Z+X2 11 M2O7x与 S2在酸性溶液中发生如下反应：M2O7x+3S2+14H+=2M3+3S+7H2O，则 M2O7x中 M 元素的化合价为（）A，+2 B+3 C+4 D+6 12ClO2 是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2 将逐渐取代Cl2 成为生产自来水的消毒剂。 工业上 ClO2常用 NaClO3和 Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3 和 Na2SO3的物质的量之比为（）A1：1 B2：1 C1：2 D2：3 13已知 A2On2可与 B2反应， B2被氧化，产物为B 单质， A2On2被还原，产物为A3+；且知 100mL 、c（A2On2-） 03mol L1 的溶液与150mL、c（B2）06molL1 的溶液恰好完全反应，则n 值为（）A4 B5 C6 D7 14人体血红蛋白中含有Fe2+离子，如果误食亚硝酸盐，会使人中毒，因为亚硝酸盐会使Fe2+离子转变为Fe3+离子， 生成高铁血红蛋白而丧失与O2 结合的能力。 服用维生素C可缓解亚硝酸盐的中毒，这说明维生素C具有（）A酸性B碱性C氧化性D还原性15下列反应中，属于非氧化还原反应的是（）A3CuS+8HNO3=3Cu （NO3）2+2NO+3S +4H2O B3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O C3H2O2+2KCrO2+2KOH 2K2CrO4+4H2O D3CCl4+K2Cr2O7=2CrO2Cl2+3COCl2+2KCl 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 15 页名师精编优秀教案16下列叙述中，正确的是（）A失电子难的物质得电子一定容易B在氧化还原反应中，非金属单质一定是氧化剂C某元素由化合态变为游离态时，该元素一定被还原D金属阳离子被还原不一定得到金属单质17将 NO3+Zn+OH+H2ONH3+Zn（OH）42配平后，离子方程式中H2O 的化学计量数是（）A2 B4 C6 D8 18有关 3BrF3+5H2OHBrO3+Br2+9HF+O2反应的叙述正确的是（）A还原剂和氧化剂物质的量之比为5：3 BHBrO3 和 HF 是还原产物C生成 1molO2，该反应转移6mol 电子DO2 的氧化性比BrF3 强19阿波罗宇宙飞船以N2H4（联氨）和N2O4 为动力源，反应温度达2700，反应方程式为： 2N2H4+N2O43N2+4H2O，关于该反应的说法中正确的是（）A属于置换反应B联氨是氧化剂C联氨是还原剂D氮气是氧化剂，不是还原剂20某化学反应的反应物和产物如下：KMnO4 KI H2SO4 MnSO4 I2 KIO3 K2SO4 H2O （1）该反应的氧化剂是_。（2）如果该反应方程式中I2 和 KIO3 的化学计量数都是5 KMnO4 的化学计量数是_ 在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目KMnO4+KI+ H2SO4 （3）如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是_ 。21已知氧化还原反应： 2Fe3+2I=2Fe2+I2 2Fe2+Br2=2Fe3+2Br 2Br+Cl2=Br2+2Cl现向含 a molFeI2 和 b molFeBr2 的混合液中逐渐通入c molCl2，反应随Cl2 通入明显分成几个阶段进行，试分别填写在c 值增大过程中，不同c值范围内，被氧化的离子及被氧化离子的物质的量（用含a、 b、c 代数式表示） 。反应物物质的量之间的关系此阶段被氧化的离子符号被氧化离子的物质的量（单位：mol）0ca ac（ 3a+b） /2 （3a+b）/2H。8A 从题干 ClO2灭菌消毒，结合ClO2中 Cl显+4 价可选出A。9D NH4ClO4 即是氧化剂又是还原剂。10CD 氧化性强的物质能把氧化性弱的物质从低价氧化到高价。11D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 15 页名师精编优秀教案由电荷平衡有：14x6=6，所以 x=2，由 M2O72知 M 显+6 价。12B 电子得失守恒设 1mol NaClO3 与 nmolNa2SO3 恰好反应，则1=2n，所以13D 电子得失守恒由A2On2， 知 A 的化合价为， 则 2 （n 13） 1000 3=215006，所以 n=7 14D 维生素 C 可被亚硝酸盐氧化而保护了Fe2+ 15D 根据氧化还原反应特征化合价发生变化进行判断16D A 错，如 He 难失电子也难得电子B 错，如中 H2 做还原剂C错，如中 Cl由 1 价到 0 价被氧化D 对，如 2Fe3+Fe=3Fe2+ 17 C 分析：N：+5 381 Zn：0+22 4 有 NO3+4Zn+OH +H2ONH3+4Zn（OH）42根据电荷平衡各：OH的化学计量数为7；再由 H 元素守恒知： H2O 的化学计量数为6 18C 该反应中电子转移方向和数目如下：据此分析：A 错，还原剂包括1mol BrF3 和 2mol 水，共 3mol；氧化剂为2molBrF3 B 错， HF不是还原产物C 对，生成1molO2 转化 6moleD 错， BrF3的氧化性比O2 强19C 从方程式知：N2H4 是还原剂20精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 15 页名师精编优秀教案答案：（1）KMnO4 （2） 8 （3）该反应式含两种氧化产物，两者的比例和氧化剂的用量都可发生变化解析：根据化合价升降法配平，结合电子得失平衡原理加以分析即可。点评：本题考查基本理论部分中的氧化还原反应的配平，电子转移的表示方法及电子得失平衡原理，侧重应用能力的考查。21答案： Ic mol Fe2+ 2（ca）mol Br（2c 3ab） mol 提示：还原性 I Fe2+BrCl2 先氧化 I，再氧化Fe2+，最后氧化Br22（1）2，16，3；2，6，6，8。Fe（或铁）6e（2）还原产物Fe3+能发生水解反应生成Fe（OH）3 胶体，吸附水中杂质提示：Fe：+3+6 32 2Cl：0-1 23 有： 2Fe（NO3）3+NaOH+3Cl2 2Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O ，再观察配平就可。23答案：56 提示：Mn ：+7+2 52 2C：+3+4 25 有： 2KMnO4+5H2C2O4+H2SO4 CO2+K2SO4+MnSO4+H2O ，再观察配平。根据方程式计算生成的CO2的体积。24答案：（ 1）2MnSO4 5K2S2O8 8H2O2KMnO44K2SO48H2SO4 （ 2）MnSO4 KMnO4 （ 3）2Mn2 5S2O82 8H2O2MnO4 10SO42 16H（ 4）Cl2（或 HClO、HClO3）提示：由于生成物中有H2SO4 ，所给出的两种反应物中均没有H 元素，所以，一定有H2O 参加反应。由精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 15 页名师精编优秀教案Mn ：+2+7 52 2S：+7+6 25 有： H2O+2MnSO4+5K2S2O8 2KMnO4+K2SO4+H2SO4 观察配平有：2MnSO4 5K2S2O8 8H2O2KMnO44K2SO48H2SO4 或反应中有MnCl2，则会被氧化生成较高价态含Cl 的物质。25（1）由无色变为紫红色（2）5PbO2+2MnSO4+2H2SO4=Pb （MnO4）2+4PbSO4+2H2O （3）不能， PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2 +2H2O 提示：方程式的配平方法如下Pb：+4+2 25 Mn ：+2+7 52 有： 5PbO2+2MnSO4+H2SO4 Pb（MnO4）2+PbSO4+H2O ，再观察配平。26答案：（1）+1 （2）CuI 05 （3）2 5 2 1 提示：关于的配平，首先，I3-可看成 I2 与 I-结合在一起的产物，之后，按生成I2 配平，最后观察配平。Cu：+2+1 12 2I：-1 0 21 有： 2Cu2+I- 2CuI+I3-，观察配平得：2Cu2+5I- 2CuI+I3- 27（1）S2（2）喷出后，黑色PbS被氧化为白色PbSO4 ，与纸的颜色一致。同时白纸上事先用淀粉碘化钾溶液书写“为四化”三个字，因I被氧化为I2，而 I2 遇淀粉变蓝色，故出现蓝色字体（3）Pb2+S2 =PbS （4）PbS+4H2O2=PbSO4+H2O KI+H2O2=2KOH+I2 28答案：（1）K4Fe（CN）6=4KCN+Fe+2C+N2 （2）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 15 页名师精编优秀教案 CN+ClO=CNO+Cl2CNO+3ClO+2H+=N2+2CO2+H2O+3Cl A；除混合气体中Cl2，防止对测定CO2的影响；提示：废水样中含CN-物质的量005mol/L 0 1L=001mol 根据 C元素守恒：CN- CaCO3 1 mol 100g n 0 8g 所以 n=810-3mol，所以 CN-的分解率为：，即 CN-的分解率为80%。29答案：（1）2MnO4 +5C2O42+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O （2）240mgL1 提示：（2）2MnO4+ 5C2O42+16H+=2Mn2+10CO2 +8H2O 2mmol 5mmol n（KMnO4）11mL0 2mol/L 求得 n（KMnO4）=088mmol 所以， 20mL 水样消耗KMnO4 为 1000mL0100mol/L 088mmol=0 12mmol 由电子得失守恒有4MnO45O2 4m mol 160mg 012mmol m（O2）求得 m（O2）=48mg 所以30答案：（1）2 16 2 2 5 8 （2）HCl 05 （3）02 016 （4）12g 解析：本题综合考查重要的化学基本概念氧化还原反应的配平及计算，利用字母进行讨论分析、解决问题的能力，属于较高要求综合应用层次。（1）配平时注意不要漏掉等号。（2）依据化合价变化情况，可较容易判断出还原剂是HCl，再弄清氧化产物是对应还原剂，即可得出结果。（3） 经对题目涉及的反应分析可知：a+b 的最大值为只产生氯气时，即 a=0 时；则 b=0 2， a+b=02 a+b 的最小值为产生氧气为最大量时，根据方程式可知产生氧气004mol ，即 a=004 时；根据电子守恒知产生的二氧化锰还可氧化盐酸产生氯气的量：即b 为0.40.162 012， a+b016 （4）当 a+b018 时， 4a+2（018a） 04，a002，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 15 页名师精编优秀教案即：产生氧气：002mol32gmol10 64g 由质量守恒可求出残留固体12g。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 15 页