氧化还原反应考点例析

2018-12-28河南省汝南高级中学范仲昊

中学生数理化(高中版.高考理化) 2018年12期

关键词：还原性还原剂氧化剂

■河南省汝南高级中学范仲昊

氧化还原反应是中学化学的重点,也是高考的热点,氧化还原反应涉及知识面广,解题规律性强,有一定的技巧,下面我们从几个方面去重点剖析。

考点一：氧化还原反应基本概念

例1从矿物学资料查得,一定条件下,自然界存在反应14CuSO4+5FeS2+下列说法正确的是( )。

A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物

B.5molFeS2发生反应,有10mol电子转移

D.FeS2只作还原剂

解析：本题主要考查氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的判断,以及电子守恒的计算。分析元素价态变化,得的作用不相同的是( )。

A.2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑

B.4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3

C.2F2+2H2O==4HF+O2

D.2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+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+2H2O==H2SO4+2HBr中,水既不是氧化剂也不是还原剂。A、B、D三个反应,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。

答案：C

Cu2S仅是还原产物,A项错误。5 molFeS2和14 molCuSO4正好反应,反应过程中Cu得电子:14×1 mol=14 mol,S得电子:7×1mol=7mol,S失电子:3×7mol=21mol,反应中电子转移了21 mol,B项错误。FeSO4中部分SO2-4是由FeS2中S元素失电子形成的,是氧化产物,C项正确。FeS2既作氧化剂又作还原剂,D项错误。

答案：C

例2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+2H2O==H2SO4+2HBr相比较,水

考点二：物质氧化性、还原性强弱比较

例3已知常温下在溶液中可发生如下两种离子反应:Ce4++Fe2+==Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+==2Fe2++Sn4+,由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是( )。

A.Sn2+、Fe2+、Ce3+

B.Sn2+、Ce3+、Fe2+

C.Ce3+、Fe2+、Sn2+

D.Fe2+、Sn2+、Ce3+

解析：本题主要考查同一氧化还原反应中物质还原性的比较。在同一氧化还原反应中,还原性:还原剂＞还原产物,结合Ce4++Fe2+==Fe3++Ce3+知,还原性Fe2+＞Ce3+,又由Sn2++2Fe3+==2Fe2++Sn4+知,还原性Sn2+＞Fe2+,所以Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是Sn2+＞Fe2+＞Ce3+。

答案：A

例4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+6FeI2==2FeCl3+4FeI3

B.Cl2+FeI2==FeCl2+I2

C.Co2O3+6HCl==2CoCl2+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。

答案：A

考点三：与氧化还原反应有关的离子共存问题

例5在强酸溶液中,下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )。

解析：在强酸溶液中具有强氧化性,Fe2+以还原性为主,二者能发生氧化还原反应。

答案：D

考点四：与氧化还原反应有关的离子方程式正误判断

例6下列离子方程式与所述事实相符且正确的是( )。

A.Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH

B.向含有0.4molFeBr2的溶液中通入0.3molCl2充分反应:4Fe2++2Br-+3Cl2

C.用惰性电极电解MgCl2溶液:2Cl-+

D.磁性氧化铁溶于稀硝酸:Fe3O4+8H+

解析：向Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液的离子反应为OH-==CaCO3↓+H2O,故A项错误。向含有0.4 molFeBr2的溶液中通入0.3 molCl2,首先氧化亚铁离子,后氧化溴离子,反应的离子反应为4Fe2++2Br-+3Cl2==4Fe3++6Cl-+Br2,故B项正确。用惰性电极电解MgCl2溶液:Mg2++2Cl-+2H2O==Cl2↑+H2↑+Mg(OH)2↓,故C项错误。磁性氧化铁溶于稀硝酸,只有形成的亚铁离子被氧化,反应的离子方程式为3Fe3O4+28H+,故D项错误。

答案：B

考点五：氧化还原反应中的有关计算

例7实验室将NaClO3和Na2SO3按71∶42的质量比混合后倒入烧瓶中,同时滴入适量浓硫酸,用水浴加热后产生棕黄色气体X,测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X是( )。

A.Cl2B.Cl2OC.ClO2D.Cl2O3

解析：先根据氧化剂和还原剂的质量比求物质的量比,再由物质的量比求化学计量数比,最后按照氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数推导X中氯元素的价态。

答案：B

例8Cu2S与一定浓度的硝酸反应,生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO 和 H2O,当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时,实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为( )。

A.1∶7B.1∶9C.1∶5D.2∶9

解析：设参加反应的Cu2S的物质的量为xmol,被还原的HNO3的物质的量为ymol,根据电子得失数目相等,有:x×(2+,又起酸性作用的HNO3的物质的量为:(2x-x)×2=2x,所以实际参加反应Cu2S与HNO3的物质的量之比为:x∶(y+2x)=1∶7。

答案：A

考点六：氧化还原反应方程式的配平

例9在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:

解析：分析已知反应物和产物,结合题意“调节pH≈3”可知缺项是 H+,Ce3+→Ce(OH)4,失1 e-,H2O2→Ce(OH)4,得2 e-,根据得失电子守恒,Ce3+前的化学计量数为2,H2O2前的化学计量数为1,再根据电荷守恒,H+前的化学计量数为6,最后观察可知H2O2前的化学计量数为6,配平的方程式为2Ce3++H2O2+6H2O==2Ce(OH)4↓+6H+。

答案：21626H+

例10KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为: