例析近年氧化还原反应的考查要点及解答策略

王开山

考查要点一、对氧化还原反应基本概念的考查

例1（2012年广东）下列应用不涉及氧化还原反应的是（ ）。

A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂

B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al

C.工业上利用合成氨实现人工固氮

D.实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3

解析A选项Na2O2用作呼吸面具的供氧剂，主要是Na2O2与CO2反应生成O2，属于氧化还原反应；B选项工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al，Al元素和O元素的化合价都发生变化，属于氧化还原反应；C选项工业上利用合成氨实现人工固氮，N元素由游离态（N2）变为化合态（NH3），属于氧化还原反应；D选项实验室用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3，没有元素的化合价发生变化，属于非氧化还原反应。D正确。

例2（2009年上海）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

解析大气固氮就是将游离态的氮转化为化合态的氮（氮的正价化合物），氮元素被氧化；硝酸银分解，生成氮的低价氧化物，氮元素被还原；实验室制取氨气，氮元素既没有被氧化，又没有被还原。A正确。

例3（2011年上海）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Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr相比较，水的作用不相同的是（ ）。

A.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ B.4Fe（OH）2+O2+2H2O4Fe（OH）3

C.2F2+2H2O4HF+O2

D.2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

解析根据水中H、O元素反应前后的化合价分析，在反应Br2+SO2+2H2OH2SO4+2HBr中，水既不是氧化剂也不是还原剂。A、B二个反应，水既不是氧化剂，又不是还原剂；C选项中，水中的氧元素化合价升高，水作还原剂；D选项中，H2O作氧化剂。CD正确。

例4（2008年上海）下列物质中，只有氧化性、只有还原性，既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是（ ）。

A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2 C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O

解析判断某种物质是否具有氧化性和还原性，一般可根据元素化合价的高低进行判断。元素处于最高价，一般只具有氧化性；处于最低价，一般只具有还原性；处于中间价，一般既有氧化性又具有还原性。A选项，F2只具有氧化性，K只具有还原性，HCl既具有氧化性又具有还原性；B选项，Cl2既有氧化性，又有还原性，（与NaOH溶液的反应等）；Al只有还原性，H2既有氧化性（与金属Na等活泼金属的反应等），又有还原性（与O2、Cl2的反应等）；C选项，NO2既有氧化性，又有还原性（NO2与水的反应等），Na只具有还原性，Br2既有氧化性又有还原性；D选项，O2、SO2、H2O都既有氧化性，又有还原性。A正确。

解答策略元素所处的化合价以及反应前后化合价的变化是解答氧化还原反应基本概念试题的关键点。可以作为是否为氧化还原反应类型的判断依据，也是确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的依据，也能确定某种物质是否具有氧化性或还原性。

考查要点二、 对物质氧化性、还原性强弱比较的考查

例5（2005年江苏）已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（ ）。

A.3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2FeCl2+I2

C.Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O

D.2Fe3++2I-2Fe2++I2

解析由于Fe3+的氧化性强于I2的氧化性，所以在A选项中，不会有FeI3的生成；B、C、D选项中的反应都符合氧化性强的物质制备氧化性弱的物质这一规律。A选项不可能发生。

例6（2006年北京）已知：①向KMnO4晶体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；

②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体，溶液变黄色；

③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝色。

下列判断正确的是（ ）。

A.上述实验证明氧化性：MnO-4>Cl2>Fe3+>I2

B.上述实验中，共有两个氧化还原反应

C.实验①生成的气体不能使湿润的淀粉KI试纸变蓝

D.实验②证明Fe2+既有氧化性又有还原性

解析由①可知，KMnO4的氧化性强于Cl2的氧化性；由②可知，Cl2的氧化性强于Fe3+的氧化性；由③可知，Fe3+的氧化性强于I2的氧化性。所以A选项正确；上述三个反应都是氧化还原反应；由于Cl2的氧化性强于I2的氧化性，所以Cl2可以使湿润的淀粉KI试纸变蓝；实验②只证明了Fe2+的还原性。A正确。

例7（2005年广东）铊（Tl）是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于第6周期。

Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应：Tl3++2AgTl++2Ag+ 。下列推断正确的是（ ）。

A.Tl+的最外层有1个电子

B.Tl3+的氧化性比Al3+弱

C.Tl 能形成+3价和+1价的化合物

D.Tl+的还原性比Ag强

解析B.Tl3++2AgTl++2Ag+，则氧化性Tl3+>Ag+，又知Al+3Ag+Al3++3Ag，则氧化性Ag+>Al3+，可知Tl3+的氧化性比Al3+强，故B错误；D.还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析，在反应Ti3++2AgTl++2Ag+，还原性Ag>Tl+，故D错误，A、C分析略，答案C。

解答策略在氧化还原反应中，物质氧化性、还原性强弱的比较主要是根据氧化剂的氧化性强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。找对氧化剂、氧化产物，还原剂、还原产物是解答这一类试题的关键。

考查要点三、对与氧化还原反应有关的离子方程式正误判断和离子共存问题的考查

（选取个别与氧化还原反应有关的选项进行分析）

1.与氧化还原反应有关的离子方程式正误判断

例8（2007年江苏）Fe（NO3）3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3++2I-2Fe

2++I2

解析Fe（NO3）3溶液中加入过量的HI溶液，相当于将氧化性的Fe3+、NO-3（H+）和还原性的I-放到了一起，NO-3和H+也会参与这个反应，该离子方程式错误。

（2010年四川）向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：

Fe（OH）2+2H+Fe2++2H2O

解析Fe（OH）2具有还原性，稀硝酸具有氧化性，氢氧化亚铁会被氧化生成Fe3+，该离子方程式错误。

（2008年广东）少量SO2通入Ca（ClO）2溶液中：

SO2+H2O+Ca2++2ClO-

CaSO3↓ +2HClO

解析Ca（ClO）2溶液具有强的氧化性，SO2具有强的还原性，所以会发生氧化还原反应。S元素变为+6价，Cl元素变为-1价。该离子方程式错误。

2.与氧化还原反应有关的离子共存问题

例9（2008年全国）在溶液中加入中量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（）。

D.Na+、Cl-、CO2-3、SO2-3

解析在溶液中加入中量Na2O2后，溶液呈强氧化性，SO2-3具有还原性，会被氧化为SO2-4而不能大量存在。

（2009年四川）在下列给定条件的溶液中，一定能大量共存的离子组是（）。

B.能使pH试纸呈红色的溶液：Na+、NH+4、I-、NO-3

解析能使pH试纸呈红色的溶液为酸性溶液，在酸性溶液中NO-3会和I-发生氧化还原反应。

（2013年安徽）下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是（）。

B.空气： C2H2、CO2、SO2、NO

D.高锰酸钾溶液： H+、Na+、SO2-4、葡萄糖分子

解析B中NO易被空气中氧气氧化生成NO2，不能共存； D中高锰酸根在酸性条件下具有强氧化性，葡萄糖具有还原性，能发生氧化还原反应不能大量共存。

解答策略与氧化还原反应有关的离子方程式正误判断和离子共存问题，重在对典型

的具有氧化性和还原性的离子进行熟悉和掌握。典型的具有氧化性的物质或微粒有：Na2O2、Cl2，在酸性溶液中NO-3、ClO-、Cr2O2-7、MnO-4等具有强氧化性；典型具有还原性的物质或微粒有：Fe单质、+2价Fe、-2价S、+4价S、-1价I。

考查要点四、对氧化还原反应中电子转移计算的考查

例10（2007年全国）已知氧化还原反应：

2Cu（IO3）2+24KI+12H2SO42CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O，其中1 mol氧化剂在反应中得到的电子为（ ）。

A.10 mol B.11 mol C.12 mol D.13 mol

解析对反应进行分析得知，氧化剂为Cu（IO3）2，得电子的原子有铜原子和碘原子，1 mol Cu（IO3）2中Cu得电子为1 mol，2 mol I得电子为10 mol，总共得电子为11 mol。

B正确。

另析也可从还原剂失电子入手。

例11（2004年北京）从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：

14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。下列说法正确的是（ ）。

A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物

B.5 mol FeS2发生反应，有10 mol电子转移

C.产物中的SO2-4有一部分是氧化产物 D.FeS2只作还原剂

解析对反应进行分析得知，氧化剂为CuSO4，FeS2既作氧化剂又作还原剂， FeS2中S的化合价为-1价。在该反应中，5 mol FeS2中的3 mol S化合价从-1价升高到+6价，即电子转移的物质的量为21 mol。C正确。

解答策略氧化还原反应中电子转移数目的计算，主要是依据元素化合价的变化和变价元素的总物质的量来进行计算。化合价的变化是一个原子得失电子或电子对发生偏移，与右下角标没有关系。算总的化合价变化或电子的得失（电子对偏移）时，要把右下角标算上。

考查要点五、与氧化还原反应有关计算的考查

例12（2008年海南）锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（ ）。

A.2 molB.1 mol

C.0.5mol D.0.25mol

解析根据氧化还原反应中电子得失守恒的原则，当生成1 mol硝酸锌时，电子转移为2 mol（Zn从0价到+2价）。部分硝酸被还原生成硝酸铵， 当生成1 mol硝酸铵时，电子转移为8 mol（N从+5价到-3价），所以当生成

1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为0.25 mol。D正确。

例13 （2000年全国）硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.00 mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL（标准状况下）Cl2完全转化为Cl-，则 Na2S2O3将转化成（ ）。

A.S2- B.S C.SO2-3 D.SO2-4

解析根据氧化还原反应中电子得失守恒的原则，25.00 mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3失去的

电子应该等于224 mL（标准状况下）Cl2完全转化为Cl-时得到的电子，设最终生成S元素的化和价为+x价，即0.025 L×0.100 mol·L-1×2×（x-2）=0.224 L/22.4 L ·mol-1×2。解得x=6。D正确。

解答策略与氧化还原反应有关的计算都以化合价升降守恒（电子转移守恒）为依据进行计算。即还原剂化合价升高总数（失电子总数）等于氧化剂化合价降低总数（得电子总数）。

考查要点六、 对与氧化还原反应方程式配平有关的考查

1.直接对氧化还原反应进行配平

例14（2005年江苏）Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu（NO3）2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量为1∶1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为（ ）。

A.1∶7 B.1∶9 C.1∶5 D.2∶9

解析根据氧化还原反应中电子得失守恒的原则，设NO和NO2的物质的量各为1 mol，则电子转移的物质的量为4 mol，设Cu2S的物质的量为a mol，则2a+8a=4，解得a=0.4，带入方程式可得：

0.4Cu2S+2.8HNO30.4Cu（NO3）2+0.4CuSO4+NO2↑+NO↑+1.4H2O

即：2Cu2S+14HNO32Cu（NO3）2+2CuSO4+5NO2↑+5NO↑+7H2O

A正确。

例15（2008年宁夏）（节选）请回答下列问题：

（1）配平下面的化学方程式（将有关的化学计量数填入答题卡的横线上）：

□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4

□Fe2（SO4）3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O

解析在反应□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4□Fe2（SO4）3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O中，KMnO4中锰元素化合价降低，FeSO4中铁元素化合价升高，得

2KMnO4+10FeSO4+8H2SO45Fe2（SO4）3+2MnSO4+K2SO4+8H2O

例16（2013年福建）（节选）（2）纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：

+24NaClO3+12H2SO4ClO2↑+CO2↑+18H2O+

解析纤维素水解最终的产物为葡萄糖（C6H12O6），化合价升高的为葡萄糖中的C，化合价降低的为NaClO3中的Cl，根据化合价升降守恒，最终配平后的方程式为：

C6H12O6+24NaClO3+12H2SO424ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4

2.补写反应物或生成物，并进行配平

例17（2010年上海）（节选）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。

完成下列填空：

（1）写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式（如果系数是1，不用填写）：

_+_+__HIO3+_

解析（1）CCl4层由紫色变成无色，说明氯水将生成的碘单质继续氧化为了已经给出的碘酸，氯分子本身被还原为-1价氯，即方程式为：I2+5Cl2+6H2O2HIO3+10HCl

例18（2006年上海）（节选） （1）请将5种物质：N2O、FeSO4、Fe（NO3）3、HNO3和Fe2（SO4）3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。

+→+++H2O

解析通过分析可知，N2O为还原产物，FeSO4为还原剂、Fe（NO3）3和Fe2（SO4）3为氧化产物，HNO3为氧化剂。即最终的方程式为：24FeSO4+30HNO38Fe（NO3）3+8Fe2（SO4）3+3N2O+15H2O

氧化还原反应复习策略笔者认为，氧化还原反应的复习要抓住以下几点：

1.根据元素的化合价及化合价的变化解答氧化还原反应中的基本概念问题；

2.牢牢把握住氧化还原反应中电子得失守恒和化合价升降守恒这个原则，这是解答与氧化还原反应有关的计算题和氧化还原反应配平的重要原则和依据；

3.要熟悉典型的具有氧化性和还原性的物质，以及它们发生的一些典型反应。

（1）重要的氧化剂：

①活泼非金属单质：F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3

②高价氧化物：MnO2、PbO2、CO2（高温）

③高价态酸：HNO3、HClO3、HClO4、浓H2SO4

④高价态盐：KNO3（H+）、 KMnO4（酸性）、 KClO3、FeCl3、K2Cr2O7（酸性）

⑤过氧化物：H2O2、Na2O2、CaO2、BaO2、K2O2

⑥其它：HClO、NaClO、漂白粉、NO2、KO2

⑦弱氧化剂：能电离出H+的物质、银氨溶液、新制的Cu（OH）2

（2）重要的还原剂：

①金属单质：ⅠA、ⅡA、金属活动性顺序表靠前的金属

②非金属单质：H2、C、Si

③变价元素中元素低价态氧化物：SO2、CO

④变价元素中元素低价态的酸、阴离子：H2S、 S2-、HS-、HBr、Br-、HI、I-、浓HCl、H2SO3 、HSO-3

⑤变价元素中元素低价态时的盐、碱：Na2SO3、Na2S、FeSO4、Na2S2O3、Fe（OH）2

⑥其它：S、Sn2+、NH3

（收稿日期：2014-11-04）