氧化还原反应及其计算-2023年高考化学真题题源解密（新高考专用）含答案.pdf

专题五氧化还原反应及其计算目录：2023年真题展现2023年真题展现考向一氧化还原反应的概念考向二氧化还原反应的计算真题考查解读近年真题对比真题考查解读近年真题对比考向一氧化还原反应的概念考向二氧化还原反应的计算命题规律解密名校模拟探源易错易混速记命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一氧化还原反应的概念1(2023全国乙卷第7题)下列应用中涉及到氧化还原反应的是()A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪C.暖贴中的铁粉遇空气放热D.荧光指示牌被照发光2(2023北京卷第12题)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2。下列说法正确的是()A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键B.中水发生氧化反应，中水发生还原反应C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2，CaH2中阴、阳离子个数比为2:1D.当反应和中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同考向二氧化还原反应的计算3(2023浙江选考1月第10题)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O+4Fe2+4H+H2O，下列说法正确是()A.生成1molN2O，转移4mol电子B.NH2OH是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池，Fe2+为负极产物4(2023湖南卷第10题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：下列说法正确的是()氧化还原反应及其计算-2023年高考化学真题题源解密（新高考专用）A.S2O32-和SO42-的空间结构都是正四面体形B.反应和中，元素As和S都被氧化C.反应和中，参加反应n O2n H2O：SO2B.每消耗1molSO2，转移4mol电子C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为21D.若该反应通过原电池来实现，则ClO2是负极产物17(2023福建南平三模)黄血盐 K4Fe CN6可用于制造工业颜料，制备反应的化学方程式为：Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2+2CO2+2H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A.1molCN-中含有的电子数为13NAB.2.7gHCN分子中含有的键数为0.2NAC.标准状况下每生成2.24LH2转移的电子数为0.4NAD.1L0.1molL-1的K2CO3溶液中含有的CO2-3离子数为0.1NA18(2023山东威海二模)向酸化的KI溶液中通入SO2，溶液变黄并出现浑浊，发生反应：SO2+4H+4I-=2I2+S+2H2O，继续通入SO2，溶液变为无色，发生反应：I2+SO2+2H2O=SO2-4+4H+2I-。下列说法错误的是A.SO2、I2的氧化性强弱与外界条件有关B.每生成0.1mol SO2-4，整个过程中转移0.4mol电子，同时消耗0.2mol KIC.该过程的总反应为：3SO2+2H2O=2SO2-4+S+4H+D.该反应过程中KI作催化剂一、氧化还原反应概念的一、氧化还原反应概念的“五个误区五个误区”误区一：某元素由化合态变为游离态时，该元素不一定被还原，也不一定被氧化。因为元素处于化合态时，其化合价可能为正，也可能为负。若元素由负价变为0价，则其被氧化，若元素由正价变为0价，则其被还原。误区二：在氧化还原反应中，非金属单质不一定只作氧化剂，大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性，只是以氧化性为主。如在反应Cl2+H2OHCl+HClO中，Cl2既表现氧化性又表现还原性。误区三：物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度，与得失电子数目的多少无关。误区四：氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂，有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂。如Cl2+H2OHCl+HClO，H2O既不是氧化剂，也不是还原剂。误区五：在氧化还原反应中，一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，也可能是同一元素既被氧化又被还原。如：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，氧元素一部分化合价升高，一部分化合价降低。二、氧化性、还原性强弱的比较方法二、氧化性、还原性强弱的比较方法物质氧化性(得电子的能力)、还原性(失电子的能力)的强弱取决于物质得失电子的难易，与得失电子的数目无关，但也与外界因素(如反应条件、反应物浓度、酸碱性等)有关，具体判断方法如下：1.依据氧化还原反应原理来判断(1)氧化性强弱：氧化剂氧化产物。(2)还原性强弱：还原剂还原产物。2.依据“二表、一律”判断(1)依据元素周期表判断同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。-NaMgAlSiPSCl2还原性减弱，氧化性增强(2)依据元素的活动性顺序表判断(3)依据元素周期律判断非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应单质的氧化性越强。如酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3，则氧化性：Cl2SPCSi。金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强。如碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3，则还原性：NaMgAl。3.依据产物中元素价态的高低判断(1)相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：(2)相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：4.依据电化学原理判断(1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极正极。(2)电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。5.依据影响因素判断(1)浓度：同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3；还原性：浓HCl稀HCl。(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。如氧化性：KMnO4(酸性)KMnO4(中性)KMnO4(碱性)。6.依据反应条件判断浓度同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3；还原性：浓HCl稀HCl温度同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强三、价态规律三、价态规律1.升降规律氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。2.价态归中规律含不同价态的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”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。3.歧化反应规律“中间价-高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。例如：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。四、强弱规律四、强弱规律1.根据氧化性和还原性规律判断同一个反应中，氧化剂的氧化性强(填“强”或“弱”)于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性。如反应2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl中，氧化性：Fe3+I2；还原性：I-Fe2+。2.根据金属活动性或非金属活动性顺序判断K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag，由左至右，单质的还原性逐渐减弱；K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+，由左至右，阳离子的氧化性逐渐增强；F2、Cl2、Br2、I2、S，由左至右，单质的氧化性逐渐减弱；F-、Cl-、Br-、I-、S2-，由左至右，阴离子的还原性逐渐增强。3.根据产物中元素价态的高低判断如2Fe+3Cl2=点燃2FeCl3，Fe+S=FeS，则氧化性：Cl2(填“”或“”)S。五、先后规律五、先后规律同一体系中，当有多个氧化还原反应发生时，反应的先后顺序遵循强者优先的规律。例如：向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中，缓慢通入氯气，还原性强的离子优先发生反应，先后顺序为S2-、I-、Br-；向含等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、H+、Ag+溶液中，缓慢加入足量的镁粉，氧化性强的离子优先发生反应，先后顺序为Ag+、Fe3+、Cu2+、H+。六、电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用六、电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用1.对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质-反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。2.守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价)。3.得失电子守恒法得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。(1)应用电子守恒解题的一般步骤-“一、二、三”。“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。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。(2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算：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电子没有损耗，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。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时，可化难为易，化繁为简。专题五氧化还原反应及其计算目录：20232023年真题展现年真题展现考向一 氧化还原反应的概念考向二 氧化还原反应的计算真题考查解读真题考查解读近年真题对比近年真题对比考向一 氧化还原反应的概念考向二 氧化还原反应的计算命题规律解密命题规律解密名校模拟探源名校模拟探源易错易混速记易错易混速记考向一氧化还原反应的概念1(2023全国乙卷第7题)下列应用中涉及到氧化还原反应的是()A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪C.暖贴中的铁粉遇空气放热D.荧光指示牌被照发光【答案】C【解析】使用明矾对水进行净化过程中，明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体，氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，A不符合题意；雪天道路上撒盐融雪，是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，B不符合题意；暖贴中的铁粉遇空气放热，是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质，形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作，化学能转化为电能，无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能，该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化，因此，该过程涉及到氧化还原反应，C符合题意；荧光指示牌被照发光，是因为光被指示牌发生了反射，该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化，因此没有涉及到氧化还原反应，D不符合题意。2(2023北京卷第12题)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2；CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2。下列说法正确的是()A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键B.中水发生氧化反应，中水发生还原反应C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1:2，CaH2中阴、阳离子个数比为2:1D.当反应和中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同【答案】C【解析】Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键面不含非极性键，A错误；中水的化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，中水发生还原反应，B错误；Na2O2由Na+和O22-组成阴、阳离子个数之比为12，CaH2由Ca2+和H-组成，阴、阳离子个数之比为21，C正确；中每生成1个氧气分子转移2个电子，中每生成1个氢气分子转移1个电子，转移电子数相同时，生成氧气和氢气的物质的量之比为12，D错误。考向二氧化还原反应的计算3(2023浙江选考1月第10题)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O+4Fe2+4H+H2O，下列说法正确是()A.生成1molN2O，转移4mol电子B.NH2OH是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池，Fe2+为负极产物【答案】A【解析】由方程式可知，反应生成1molN2O，转移4mol电子，故A正确；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，故B错误；由方程式可知，反应中氮元素的化合价升高被氧化，NH2OH是反应的还原剂，铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，故C错误；由方程式可知，反应中铁元素的化合价降低被还原，铁离子是反应的氧化剂，若设计成原电池，Fe3+在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子，Fe2+为正极产物，故D错误。4(2023湖南卷第10题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：下列说法正确的是()A.S2O32-和SO42-的空间结构都是正四面体形B.反应和中，元素As和S都被氧化C.反应和中，参加反应n O2n H2O：，C错误；As2S3中As为+3价，S为-2价，在经过反应后，As的化合价没有变，S变为+2价，则1molAs2S3失电子34mol=12mol；在经过反应后，As变为+5价，S变为+6价，则1molAs2S3失电子22mol+38mol=28mol，则反应和中，氧化1molAs2S3转移的电子数之比为37，D正确。【命题意图】建立氧化还原反应的观点，掌握氧化还原反应的规律，结合常见的氧化还原反应理解有关规律；通过分析、推理等方法认识氧化还原反应的特征和实质，建立氧化还原反应计算和配平的思维模型。认识科学探究是进行科学解释和发现。创造和应用的科学实践活动；能从氧化还原反应的角度，设计探究方案，进行实验探究，加深对物质氧化性、还原性的理解。【考查要点】考查氧化还原反应的本质和特征，会判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等概念。会根据氧化还原反应规律，判断氧化还原反应发生。依据电子转移守恒，进行相关计算。【课标链接】(1)能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。(2)能认识离子反应和氧化还原反应的本质，能结合实例书写氧化还原反应化学方程式。(3)形成认识化学反应的微观视角，了解氧化还原反应本质的认识过程，建构氧化还原反应的认识模型。(4)通过对具体氧化还原反应的判断和分析，诊断并发展学生对氧化还原本质的认识进阶(物质水平、元素水平、微粒水平)和认识思路的结构化水平(视角水平、内涵水平)。考向一氧化还原反应的概念5(2022浙江卷)关于反应4CO2+SiH4=高温4CO+2H2O+SiO2，下列说法正确的是()A.CO是氧化产物B.SiH4发生还原反应C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为14D.生成1molSiO2时，转移8mol电子【答案】D【解析】根据反应方程式，碳元素的化合价由+4价降为+2价，故CO为还原产物，A错误；硅元素化合价由-4价升为+4价，故SiH4发生氧化反应，B错误；反应中氧化剂为二氧化碳，还原剂为SiH4，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1，C错误；根据反应方程式可知，Si元素的化合价由-4价升高至+4价，因此生成1molSiO2时，转移8mol电子，D正确。6(2021山东卷)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是()A.G与H均为氧化产物B.实验中KMnO4只作氧化剂C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应D.G与H的物质的量之和可能为0.25mol【答案】BD【解析】KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl-被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。加热KMnO4固体的反应中，O元素化合价由-2升高至0被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由-1升高至0被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，故A正确；KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误；Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为，Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，故C正确；每生成1mol O2转移4mol电子，每生成1mol Cl2转移2mol电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO45Cl2可知，n(气体)max=0.25mol，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol，故D错误。考向二氧化还原反应的计算7(2022浙江卷)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O，下列说法正确的是()A.H2SO4发生还原反应B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为21D.1molNa2S2O3发生反应，转移4mol电子【答案】B【解析】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S+SO2+H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境。H2SO4转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A说法不正确；Na2S2O3中的S的化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，B说法正确；该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1，C说法不正确；根据其中S元素的化合价变化情况可知，1molNa2S2O3发生反应，要转移2mol电子，D说法不正确。8(2021湖南卷)KClO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为6I2+11KCIO3+3H2O6KH IO32+5KCl+3Cl2。下列说法错误的是()A.产生22.4L(标准状况)Cl2时，反应中转移10mol e-B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6C.可用石灰乳吸收反应产生的 Cl2制备漂白粉D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在【答案】A【解析】该反应中只有碘元素价态升高，由0价升高至KH(IO3)2中+5价，每个碘原子升高5价，即6I260e-，又因方程式中6I23Cl2，故3Cl260e-，即Cl220e-，所以产生22.4L(标准状况)Cl2即1mol Cl2时，反应中应转移20mol e-，A错误；该反应中KClO3中氯元素价态降低，KClO3作氧化剂，I2中碘元素价态升高，I2作还原剂，由该方程式的计量系数可知，11KClO36I2，故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6，B正确；漂白粉的有效成分是次氯酸钙，工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应，C正确；食盐中IO3-可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生IO-3+5I-+6H+=3I2+3H2O，生成I2，I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色，故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在，D正确。分析近三年的高考试题，可以发现氧化还原反应主要考查氧化还原反应的基本概念和相关计算。2023年考查了氧化还原反应的判断。预测 2024年仍然会以氧化还原反应的规律和电子转移守恒为主，考查氧化还原反应的本质、配平、相关计算及其应用。9(2023浙江三模)汽车发生剧烈碰撞时，安全气囊中迅速发生反应：10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2。下列说法正确的是A.该反应中KNO3是还原剂B.氧化产物与还原产物的物质的量之比为151C.若设计成原电池，KNO3在负极上反应D.每转移1mole-，可生成2.24LN2【答案】B【解析】KNO3中N元素反应后化合价降低，为氧化剂，NaN3中N元素的化合价由-13升高为0，是还原剂，故A错误；根据方程式知，叠氮化钠是还原剂、硝酸钾是氧化剂，还原剂和氧化剂的物质的量之比为10:2=5:1，一个叠氮化钠中含有3个N原子，所以被氧化和被还原的N原子的物质的量之比为15:1，即氧化产物与还原产物的物质的量之比为15:1，故B正确；由选项A分子可知，在该反应中KNO3为氧化剂，则若设计成原电池，KNO3在正极上反应，故C错误；由反应可知转移10mol电子生成16mol氮气，则每转移1mol电子，可生成N2为1.6mol，标准状况下N2的体积为35.84L，故D错误。10(2023天津统考二模)MnO2催化除去HCHO的机理如图所示，下列说法不正确的是A.反应均是氧化还原反应B.反应中碳氧双键未断裂C.MnO2降低了反应的活化能D.上述机理总反应为HCHO+O2MnO2CO2+H2O【答案】A【解析】反应为HCO-3+H+=CO2+H2O，该反应没有元素的化合价发生变化，不是氧化还原反应，A错误；由图可知，反应为OH+HCHOH2O+CHO，该过程中碳氧双键没有断裂，B正确；由图可知，MnO2作催化剂，催化剂只能降低反应的活化能，不改变反应的恰变，C正确；由图可知，该反应的机理是在MnO2作催化剂的条件下，O2和HCHO反应生成CO2和H2O，则总反应为HCHO+O2MnO2CO2+H2O，D正确。11(2023山东聊城一模)由Rh2VO-1-3簇介导的光辅助水蒸气重整甲烷的两个连续催化循环机理如图所示(“UV”代表紫外线)。下列说法错误的是A.反应过程中有极性键的断裂和生成B.Rh2VO-1-3都有可能在循环中作催化剂C.反应过程中金属元素Rh、V的价态均不变D.该循环的总反应为：CH4+H2O=CO+3H2【答案】C【解析】反应过程中，CH4与Rh2VO-2、Rh2VO-3反应生成H2和Rh2VO3CH-2，发生极性键的断裂，Rh2VO3CH-2在UV作用下分解生成CO、H2、Rh2VO-，发生极性键的生成，A正确；反应开始时，可能是Rh2VO-、Rh2VO-2先与H2O反应，也可能是Rh2VO-2、Rh2VO-3先与CH4反应，循环的起点不同，催化剂不同，所以Rh2VO-1-3都有可能在循环中作催化剂，B正确；反应过程中，Rh2VO-、Rh2VO-2、Rh2VO-3中，金属元素V的价态一定发生改变，C错误；将两个循环发生的反应加和，都可得到该循环的总反应为：CH4+H2O=CO+3H2，D正确。12(2023福建龙岩模拟)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用于脱除废水中游离氯。其工业制备方法为：将一定比例的Na2CO3与Na2S配成混合溶液，再通入SO2，先有黄色沉淀生成，当黄色沉淀消失时，即生成了Na2S2O3，同时释放CO2。下列说法错误的是A.制备反应中Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物B.制备总反应的离子方程式为2S2-+CO2-3+4SO2=CO2+3S2O2-3C.产生黄色沉淀的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为21D.将Na2S2O3脱除游离氯反应设计成原电池时，S2O2-3为负极反应物【答案】C【解析】制备Na2S2O3的反应为4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2，在该反应中+4价硫和-2价硫最终生成+2价硫，则Na2S2O3既是氧化产物又是还原产物，A正确；由A分析可知制备Na2S2O3的总反应为4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2，离子方程式为2S2-+CO2-3+4SO2=CO2+3S2O2-3，B正确；产生黄色沉淀时，SO2为氧化剂被还原成S，S元素的化合价由+4价降至0价，S2-为还原剂被氧化成S，S元素的化合价由-2价升至0价，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂物质的量之比为：12，C错误；Na2S2O3脱除游离氯反应为S2O2-3+4Cl2+5H2O=8Cl-+2SO2-4+10H+，设计成原电池，S2O2-3失电子，为负极反应物，D正确。13(2023河北衡水二模)下列颜色变化与氧化还原反应有关的是A.硫酸铜溶液中滴加氨水，先得到蓝色沉淀，后沉淀溶解得到深蓝色溶液B.黄色的K2CrO4溶液中滴加稀硫酸，溶液由黄色变为橙色C.KI溶液滴入AgCl浊液中，沉淀由白色逐渐变为黄色D.新切开的苹果在空气中颜色变暗淡【答案】D【解析】硫酸铜溶液中滴加氨水，先得到蓝色沉淀Cu(OH)2，氢氧化铜与氨水发生络合反应生成Cu(NH3)42+，反应离子方程式为Cu(OH)2+4NH3H2O=Cu(NH3)42+2OH-+4H2O，反应无元素化合价变化，为非氧化还原反应，A不符合题意；K2CrO4溶液中存在平衡：Cr2O2-7(橙色)+H2O2CrO2-4(黄色)+2H+，滴加稀硫酸，平衡逆向移动，则溶液由黄色变为橙色，该反应无元素化合价变化，为非氧化还原反应，B不符合题意；KI溶液滴入AgCl浊液中，沉淀由白色逐渐变为黄色，发生反应KI(aq)+AgCl(s)AgI(s)+KCl(aq)，该反应无元素化合价变化，为非氧化还原反应，C不符合题意；新切开的苹果中含有亚铁离子，会被氧化为铁离子而变暗，铁元素化合价发生变化，是氧化还原反应，D符合题意。14(2023河北石家庄联考)造纸、印刷等工业废水中含有大量的硫化物(主要成分为Na2S)，可用如图转化方式除去，则下列说法错误的是A.Na2S溶液中存在n OH-=n H+n HS-+2n H2SB.反应和的转移电子数相等时，还原剂之比为2：1C.在废水处理过程中，CoPc为催化剂，O2为氧化剂D.反应中Na2S与Na2SO3等物质的量反应，反应的化学方程式为Na2S+Na2SO3+CoPcO+H2O2NaOH+Na2S2O3+CoPc【答案】B【解析】Na2S溶液的质子守恒式成立，A正确；反应中还原剂Na2S被氧化成Na2SO3，化合价升高6，而反应中还原剂Na2SO3被氧化成Na2SO4，化合价升高2，当反应和转移电子数相等时，还原剂之比为1:3，B错误；在废水处理过程中，CoPc参与反应且反应前后不变，为催化剂，O2参与反应且反应后化合价降低，为氧化剂，C正确；反应中Na2S与Na2SO3等物质的量反应，反应的化学方程式为Na2S+Na2SO3+CoPcO+H2O2NaOH+Na2S2O3+CoPc，D正确。15(2023湖南岳阳三模)用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其物质的转化过程如图所示。下列说法不正确的是A.反应I的离子方程式为2Ce4+H2=2Ce3+2H+B.反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2C.反应过程中，混合溶液中Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变D.理论上，每消耗2.24 L氢气，转移的电子的物质的量为0.2mol【答案】D【解析】反应I中Ce4+做氧化剂与H2发生氧化还原反应，还原产物为Ce3+，氧化产物为 2H+反应I的离子方程式为2Ce4+H2=2Ce3+2H+，A正确；反应II中Ce3+做还原剂与氧化剂NO反应，离子方程式为4Ce3+4H+2NO=4Ce4+2H2O+N2，反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，B正确；整个反应过程符合质量守恒定律，反应前后参加反应的Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变，C正确；没有注明气体状态，故无法计算相应物质的量，D错误。16(2023海南联考一模)ClO2是一种常用的消毒剂，可通过反应2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4制取，下列有关说法正确的是A.还原性：ClO2SO2B.每消耗1molSO2，转移4mol电子C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为21D.若该反应通过原电池来实现，则ClO2是负极产物【答案】C【解析】2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4反应中，SO2是还原剂、ClO2是还原产物，还原性ClO2氧化产物。(2)还原性强弱：还原剂还原产物。2.依据“二表、一律”判断(1)依据元素周期表判断同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱，对应阴离子的还原性逐渐增强。同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱，氧化性逐渐增强。-NaMgAlSiPSCl2还原性减弱，氧化性增强(2)依据元素的活动性顺序表判断(3)依据元素周期律判断非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强，其对应单质的氧化性越强。如酸性：HClO4H2SO4H3PO4H2CO3H2SiO3，则氧化性：Cl2SPCSi。金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其对应单质的还原性越强。如碱性：NaOHMg(OH)2Al(OH)3，则还原性：NaMgAl。3.依据产物中元素价态的高低判断(1)相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：(2)相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：4.依据电化学原理判断(1)原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其还原性：负极正极。(2)电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。5.依据影响因素判断(1)浓度：同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3；还原性：浓HCl稀HCl。(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。如氧化性：KMnO4(酸性)KMnO4(中性)KMnO4(碱性)。6.依据反应条件判断浓度同一种物质，浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4稀H2SO4，浓HNO3稀HNO3；还原性：浓HCl稀HCl温度同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强三、价态规律三、价态规律1.升降规律氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。2.价态归中规律含不同价态的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”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。3.歧化反应规律“中间价-高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。例如：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。四、强弱规律四、强弱规律1.根据氧化性和还原性规律判断同一个反应中，氧化剂的氧化性强(填“强”或“弱”)于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性强于还原产物的还原性。如反应2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl中，氧化性：Fe3+I2；还原性：I-Fe2+。2.根据金属活动性或非金属活动性顺序判断K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag，由左至右，单质的还原性逐渐减弱；K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、(H+)、Cu2+、Hg2+、Ag+，由左至右，阳离子的氧化性逐渐增强；F2、Cl2、Br2、I2、S，由左至右，单质的氧化性逐渐减弱；F-、Cl-、Br-、I-、S2-，由左至右，阴离子的还原性逐渐增强。3.根据产物中元素价态的高低判断如2Fe+3Cl2=点燃2FeCl3，Fe+S=FeS，则氧化性：Cl2(填“”或“”)S。五、先后规律五、先后规律同一体系中，当有多个氧化还原反应发生时，反应的先后顺序遵循强者优先的规律。例如：向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中，缓慢通入氯气，还原性强的离子优先发生反应，先后顺序为S2-、I-、Br-；向含等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、H+、Ag+溶液中，缓慢加入足量的镁粉，氧化性强的离子优先发生反应，先后顺序为Ag+、Fe3+、Cu2+、H+。六、电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用六、电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用1.对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质-反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。2.守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价-低价)。3.得失电子守恒法得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。(1)应用电子守恒解题的一般步骤-“一、二、三”。“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。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。(2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算：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电子没有损耗，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。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时，可化难为易，化繁为简。