氧化还原反应考查热点及解答策略
2017-12-13安徽李荣慧
安徽 代 鹏 李荣慧
氧化还原反应考查热点及解答策略
氧化还原反应问题是高考化学的一个热点。笔者对近年全国各地化学高考试卷中关于氧化还原反应问题进行了归纳和总结，与大家讨论。
一、氧化还原反应概念与本质
例1(2016年上海卷)下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是
( )
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
解析海带提碘是KI变为I2，碘的化合价由-1价变为0价，属于氧化还原反应，A错误；氯碱工业是电解NaCl的水溶液产生NaOH、H2、Cl2,有化合价的变化,属于氧化还原反应，B错误；氨碱法制碱的原理是NH3+CO2+H2ONH4HCO3，没有化合价的变化,不属于氧化还原反应，C正确；海水提溴是将Br-变为Br2，溴的化合价由-1价变为0价，属于氧化还原反应，D错误。
答案C
例2(2012年广东卷)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
解析氧化还原反应的特征是反应前后元素化合价发生了变化。Na2O2用作呼吸面具的供氧剂：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2，发生了氧化还原反应，A错误；电解熔融Al2O3制Al的反应中Al元素化合价由+3变为0，是氧化还原反应，B错误；工业合成氨：N2+3H22NH3，氮化合价由0价变为-3价，是氧化还原反应，C错误；NH4Cl和 Ca(OH)2制备NH3的反应是复分解反应，D正确。
答案D
解题策略：氧化还原反应的实质是电子的得失，特征是元素化合价的升降。
二、氧化性和还原性强弱的比较
例3(2015年北京卷)在通风橱中进行下列实验：下列说法不正确的是
( )
A.Ⅰ 中气体由无色变红棕色的化学方程式为2NO+O22NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化
解析物质的氧化性强弱通过比较物质得电子能力的大小来判断。Ⅰ是生成无色气体NO，NO被氧气氧化成红棕色的NO2气体，A正确；Ⅱ是因为铁发生了钝化反应，B正确；浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，C错误；Ⅲ中Fe、Cu本身都能与硝酸反应，二者作电极构成原电池时，验证铁是否为负极，发生氧化反应，可连电流计，D正确。
答案C
例4(2014年上海卷)用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得的溶液中加入铁粉。对加入铁粉充分反应后的溶液分析合理的是
( )
A.若无固体剩余，则溶液中一定有Fe3+
B.若有固体存在，则溶液中一定有Fe2+
C.若溶液中有Cu2+，则一定没有固体析出
D.若溶液中有Fe2+，则一定有Cu析出
解析还原性是Fegt;Cu，氧化性是Fe3+gt;Cu2+gt;Fe2+，则A若无固体剩余，说明铁粉完全被铁离子氧化，但此时溶液中不一定有Fe3+，A不正确；若有固体，则固体中一定有铜，可能有铁，因此溶液中一定有Fe2+，B正确；若溶液中有Cu2+，则也可能有部分铜已经被置换出来，因此不一定没有固体析出，C不正确；若溶液中有Fe2+，但如果铁离子过量，则不一定有Cu析出，D不正确，答案：B。
解题策略：(1)在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物，还原剂的还原性强于还原产物。
(2)金属活动性顺序表从左到右还原性依次减弱，对应阳离子的氧化性依次增强。
(3)和同一种还原性物质反应，反应条件要求越低，其氧化性越强。
三、氧化还原反应方程式的书写
例5(高考组合)
1.(2016年新课标Ⅰ卷,节选)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：
写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
。
解析NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2，其中NaClO3是氧化剂，还原产物为ClO2，根据电子守恒和原子守恒，可写出此反应的化学方程式。
答案2NaClO3+SO2+H2SO42NaHSO4+2ClO2
2.(2016年上海卷,节选)NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：
(1)NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl
(2)NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2
已知HCN(Ki=6.3×10-10)有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。写出第二次氧化时发生反应的离子方程式:________________。
解析NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2，首先确定反应物和生成物，因反应中氯元素化合价从+1价降低到-1价，得到2个电子。氮元素化合价从-3价升高到0价，失去3个电子，根据得失电子守恒进行配平。
答案2OCN-+3ClO-CO2-3+CO2↑+3Cl-+N2↑
3.(2015年天津卷,节选)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：
ClO-3+ Fe2++________ Cl-+ Fe3++
解析氯元素化合价从+5降低到-1价，得到6个电子，铁元素的化合价从+2价升高到+3，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe2+的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，氢离子系数为6，水的系数是3。
答案1 6 6H+1 6 3H2O
解题策略：用化合价升降法配平。在反应中，元素化合价升高总数等于元素化合价降低总数。对于离子反应还要注意考虑电荷守恒。
四、氧化还原反应的有关计算
例6(高考组合)
1.(2016年上海卷)O2F2可以发生反应：H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2，下列说法正确的是
( )
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF，则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
解析氧元素的化合价由反应前的+1价变为0价，化合价降低，氧气为还原产物，O2F2是氧化剂，A错误；O2F2中只有氧元素化合价降低，B错误；没有指明标准状况，无法计算，C错误；由方程式可知，D正确。
答案D
2.(2013年上海卷)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体VL(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO2-4),加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1∶1，则V可能为
( )
A.9.0 L B.13.5 L
C.15.7 L D.16.8 L
解析若混合物全部是CuS，其物质的量为0.15 mol，混合气体中NO与NO2体积比为1∶1，设NOnmol，NO2nmol,电子转移数0.15×(6+2)=1.2 mol，3n+n=1.2，计算得n=0.3，气体体积V=13.44 L；若混合物全部是Cu2S，其物质的量为0.075 mol，转移电子数0.075 mol×10=0.75 mol,3n+n=0.75，计算得n=0.187 5，气体体积V=8.4 L，因此8.4 Llt;Vlt;13.44 L，故A项正确。
答案A
安徽省凤阳县第二中学，安徽省蚌埠市行知实验学校)
