2019届高考化学二轮复习（浙江专用）专题四　氧化还原反应学案

专题四　氧化还原反应
[考试标准]
知识条目
必考要求
加试要求
1.氧化还原反应中电子转移的方向和数目
b
c
2.根据氧化还原反应判断物质的氧化性、还原性强弱

c
3.氧化还原反应方程式的配平

c

考点一　基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念

基于“双线桥”理解氧化还原反应的概念之间的关系

概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
用“双线桥”标出下列反应的电子转移的方向和数目。
(1)4HCl(浓)＋MnO22H2O＋Cl2↑＋MnCl2
(2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
(3)3S＋6NaOH2Na2S＋Na2SO3＋3H2O
(4)KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O
答案　(1)
(2)
(3)
(4)

氧化还原反应中的电子转移
(1)双线桥法

注意事项：
①箭头必须由反应物指向生成物，且两端对准同种元素。
②箭头方向不代表电子转移的方向，仅表示电子转移前后的变化。
③在“桥”上标明电子的“得”与“失”，且得失电子总数应相等。
(2)单线桥法

注意事项：
①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素。
②箭头方向表示电子转移的方向。
③在“桥”上标明转移的电子总数。
如用“单线桥”法标出上述(4)的电子转移为


题组一　氧化还原反应概念的判断
1．(2018·金华市十校高三上学期期末联考)下列反应中，非金属单质只作氧化剂的是(　　)
A．Br2＋2NaOH===NaBr＋NaBrO＋H2O
B．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
C．C＋2CuO2Cu＋CO2↑
D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
答案　D
解析　Br2在反应中化合价由0价→＋1价和－1价，即Br2既是氧化剂又是还原剂，故A错误；反应物中没有非金属单质，故B错误；C的化合价由0价→＋4价，化合价升高，C为还原剂，故C错误；O2的化合价由0价→－2价，化合价降低，O2为氧化剂，故D正确。
2．(2018·嘉兴市第一中学高三上学期期末考试)下列转化必须要通过加氧化剂才能发生的是(　　)
A．NaHCO3→Na2CO3
B．KClO3→O2
C．KI→I2
D. Cl2→HClO
答案　C
解析　NaHCO3→Na2CO3变化过程中，没有元素化合价发生变化，不需要加入氧化剂，故A错误；由KClO3生成O2，可以利用KClO3在催化剂作用下受热分解实现，不需要另外加入氧化剂，故B错误；KI→I2变化过程中，碘元素的化合价从－1价升高到0价，KI是还原剂，需要加入氧化剂才能实现，故C正确；由Cl2生成HClO，可以利用Cl2和水反应实现，在该反应中，Cl2既是氧化剂又是还原剂，水既不是氧化剂也不是还原剂，故D错误。
3．(2018·浙江4月选考模拟)下列关于氧化还原化学反应的说法正确的是(　　)
A．CH3CHO既有氧化性，又有还原性
B．反应BaO＋H2O2===BaO2＋H2O中，H2O2作氧化剂，BaO2为氧化产物
C．反应CH4＋Cl2―→CH3Cl＋HCl，既是取代反应、置换反应，也是氧化还原反应
D．反应3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶3
答案　A
解析　CH3CHO既可以被还原为乙醇，也可以被氧化为乙酸，则CH3CHO既有氧化性，又有还原性，A正确；该反应中元素化合价保持不变，属于非氧化还原反应(复分解反应)，所以既没有氧化剂，也没有氧化产物，B错误；该反应生成物均为化合物，不属于置换反应，C错误；8 mol HNO3参与反应，但只有2 mol作氧化剂，即该反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3，D错误。
题组二　基于“双线桥”分析复杂氧化还原反应
4．(2017·杭州市西湖高级中学高一12月月考)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ClO2: 2KClO3＋H2C2O4＋H2SO4===2ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O，下列说法正确的是(　　)
A．KClO3在反应中失去电子
B．H2SO4是还原剂
C．1 mol KClO3参加反应有2 mol电子转移
D．H2C2O4在反应中被氧化
答案　D
解析　该反应KClO3中的Cl元素化合价由＋5价降低到＋4价，在反应中得到电子，作氧化剂，A项错误；硫酸中的化合价没有变化，硫酸既不是氧化剂，也不是还原剂，B项错误；KClO3中Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，1个氯原子转移1个电子，所以1 mol KClO3参加反应，转移1 mol电子，C项错误；该反应草酸中C元素的化合价由＋3价升高到＋4价，所以H2C2O4是还原剂，在反应中被氧化，D项正确。
5．(2017·诸暨中学高一上学期第二阶段考)已知有一反应：3Fe2＋＋2S2O＋O2＋xOH－===Fe3O4＋S4O＋2H2O，下列说法中不正确的是(　　)
A．x＝4
B．1 mol Fe2＋被氧化时，被Fe2＋还原的O2的物质的量为 mol
C．Fe2＋和S2O都是还原剂
D．每生成1 mol Fe3O4，反应转移的总电子数为4NA
答案　B
解析　根据H原子守恒可知x＝4，选项A正确；反应中1 mol Fe2＋被氧化时，失去1 mol电子，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为 mol，选项B不正确； 反应中Fe和S元素的化合价升高，被氧化，Fe2＋和S2O都是还原剂，选项C正确；反应中Fe和S元素的化合价升高，被氧化，O2为氧化剂，每生成1 mol Fe3O4，需要氧气1 mol，故反应转移的电子总数为4NA，选项D正确。

走好关键第一步——正确标出元素化合价
正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢钾钠氟氯溴碘银；二价氧钙钡镁锌；三铝四硅五价磷；说变价也不难，二三铁二四碳二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。
近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断：
CuFeS2　Cu＋2　Fe＋2　S－2　K2FeO4　Fe＋6
Li2NH　N－3　LiNH2　N－3　AlN　N－3
Na2S2O3　S＋2　MO　M＋5　C2O　C＋3
HCN　C＋2　N－3　CuH　Cu＋1　H－1
FeO　Fe＋(8－n)　Si3N4　Si＋4　N－3
考点二　氧化性、还原性强弱与先后规律

1．氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑：最高价态——只有氧化性，如：Fe3＋、H2SO4、KMnO4等；最低价态——只有还原性，如：金属单质、Cl－、S2－等；中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。
2．物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)根据元素活动性顺序(常见元素)判断
①金属活动性顺序

②非金属活动性顺序(常见元素)

(2)根据元素在周期表中的位置判断
①同主族元素(从上到下)
如：
②同周期主族元素(从左到右)

(3)根据元素最高价氧化物对应的水化物的酸碱性强弱判断
例如，酸性：HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3，可判断氧化性：Cl>S>P>C。
(4)根据氧化还原反应的方向判断
氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物
氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。
(5)根据氧化产物的价态高低判断
当含有变价元素的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态的高低判断氧化剂氧化性的强弱。
如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，可以判断氧化性：Cl2>S。
(6)根据反应所需条件判断
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高、低进行判断。例如：
16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑①
4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑②
4HCl(浓)＋O22H2O＋2Cl2③
上述三个反应中，还原剂都是浓盐酸，氧化产物都是Cl2，而氧化剂分别是KMnO4、MnO2、O2。①式中KMnO4常温时可把浓盐酸中的Cl－氧化；②式需要在加热条件下才能完成；③式不仅需要加热，而且还需要CuCl2作催化剂才能完成。由此我们可以得出氧化性：KMnO4>MnO2>O2。
(7)根据物质的浓度大小判断
具有氧化性(或还原性)的物质浓度越大，其氧化性(或还原性)越强，反之，其氧化性(或还原性)越弱。如氧化性：HNO3(浓)>HNO3(稀)；MnO2能与浓盐酸反应，却不能被稀盐酸还原。
3．氧化还原反应的先后规律
在浓度相差不大的溶液中：
(1)同时含有几种还原剂时还原性强的优先被氧化。
(2)同时含有几种氧化剂时氧化性强的优先被还原。

题组一　强弱规律的应用
1.已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是(　　)
A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋
C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋
答案　A
解析　根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由两个方程式可以得到还原性强弱顺序：Fe2＋＞Ce3＋，Sn2＋＞Fe2＋。故A项正确。
2．铋(Bi)位于元素周期表中第ⅤA族，其价态为＋3时较稳定，铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液，向其中依次滴加下列溶液，对应的现象如表所示：
加入溶液
①适量铋酸钠溶液
②过量的双氧水
③适量KI-淀粉溶液
实验现象
溶液呈紫红色
溶液紫红色消失，产生气泡
溶液变成蓝色

则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为(　　)
A．I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3
B．H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4
C．NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2
D．KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2
答案　C
解析　由①中现象可知，NaBiO3把Mn2＋氧化生成MnO，则NaBiO3(氧化剂)的氧化性强于KMnO4(氧化产物)的氧化性；由②中现象可知，KMnO4氧化H2O2产生O2，自身被还原为Mn2＋，则KMnO4(氧化剂)的氧化性强于H2O2的氧化性；由③中现象可知：碘离子被双氧水氧化成单质碘，则双氧水(氧化剂)的氧化性强于碘单质(氧化产物)的氧化性，综上所述，NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是NaBiO3＞KMnO4＞H2O2＞I2。
题组二　先后规律的应用
3．向一定量的FeBr2溶液中分别通入①少量Cl2、②过量Cl2、③等量Cl2、④n(FeBr2)∶n(Cl2)＝4∶5。
答案　①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
②2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
③2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－
④4Fe2＋＋6Br－＋5Cl2===4Fe3＋＋3Br2＋10Cl－
4．向含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉：①只有红色物质析出、②有气泡冒出。
答案　①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋
②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu，
2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑
5．(2017·温州市高三模拟)在含a mol FeCl3溶液中加入含b mol Fe和b mol Cu的混合粉末充分反应(忽略离子的水解)，下列说法中，不正确的是(　　)
A．当a≤2b时，发生的离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
B．当2b≤a≤4b时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为2b mol≤n(e－)≤4b mol
C．当2a＝5b时，发生的总离子反应为10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋
D．当2b 答案　D
解析　A项，由于还原性Fe>Cu，所以当a≤2b时(即Fe过量)，发生离子反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；B项，根据2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，反应转移电子的物质的量为2b mol≤n(e－)≤4b mol；C项，＝时，发生的离子反应为5Fe3＋＋2Fe＋Cu===7Fe2＋＋Cu2＋，即10Fe3＋＋4Fe＋Cu===14Fe2＋＋Cu2＋；
D项，2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
　 2b　　 b　　3b
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
a－2b　　　　a－2b　
所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(3b＋a－2b)∶＝(a＋b)∶。
6．已知还原性：SO>I－，向含a mol KI和a mol K2SO3混合溶液中通入b mol Cl2，按要求书写离子方程式：
(1)≥1时，______________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)＝时，______________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)≤＜1时，___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)Cl2＋SO＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－
(2)5Cl2＋4SO＋2I－＋4H2O===4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－
(3)bCl2＋aSO＋aH2O＋2(b－a)I－===(b－a)I2＋aSO＋2aH＋＋2bCl－

判断离子反应顺序的方法
氧化还原型离子反应。同一氧化剂(或还原剂)可能与多种还原剂(或氧化剂)反应，解此类题应抓住两点：
(1)确定氧化剂或还原剂强弱顺序。如还原性：I－＞Fe2＋＞Br－＞Cl－，氧化性：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋＞Zn2＋等。
(2)根据强弱规律判断反应顺序。同一氧化剂与多种还原剂反应，还原性强的还原剂优先发生反应；同一还原剂与多种氧化剂反应，氧化性强的氧化剂优先发生反应。
考点三　氧化还原反应的守恒规律及应用

守恒规律的思维模型
氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，即得失电子守恒。基于这种思想，可以对氧化还原反应进行配平和计算。

题组一　根据“守恒规律”计算
1．向某FeBr2溶液中通入1.12 L(标准状况)的Cl2，测得溶液中c(Br－)＝3c(Cl－)＝0.3 mol·L－1。反应过程中溶液的体积变化不计。则下列说法中正确的是(　　)
A．原溶液的浓度为0.1 mol·L－1
B．反应后溶液中c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1
C．反应后溶液中c(Fe3＋)＝c(Fe2＋)
D．原溶液中c(Br－)＝0.4 mol·L－1
答案　B
解析　该题解题的关键是明确Cl2与Fe2＋和Br－的反应顺序。还原性：Fe2＋＞Br－，向FeBr2溶液中通入Cl2时，反应顺序为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，测得溶液中含有Br－，说明Cl2完全反应转化为Cl－，1.12 L(标准状况)Cl2的物质的量为0.05 mol，根据氯原子守恒可知n(Cl－)＝0.1 mol，则溶液的体积为1 L，溶液中n(Br－)＝3n(Cl－)＝0.3 mol。若溶液中Br－参加反应，令溶液中FeBr2物质的量为x mol，则根据电子转移守恒，x＋(2x－0.3)＝0.1，解得x＝ mol， mol Fe2＋提供的电子为 mol，大于0.05 mol Cl2能够获得的电子(0.1 mol)，且(2x－0.3)＜0，不符合题意。若溶液中Br－未参加反应，则原溶液中的Fe2＋物质的量为0.15 mol,0.15 mol Fe2＋能够提供的电子为 0.15 mol,0.05 mol Cl2能够获得电子为0.1 mol，Fe2＋有剩余，符合题意，所以原溶液含有FeBr2 0.15 mol，根据电子转移守恒，被氧化的Fe2＋为0.05 mol×2＝0.1 mol，生成Fe3＋为0.1 mol，剩余Fe2＋为0.15 mol－0.1 mol＝
0.05 mol。A项，原溶液含有FeBr2 0.15 mol，则原溶液的浓度为 0.15 mol·L－1，错误；B项，反应后溶液中生成的Fe3＋为0.1 mol，则反应后溶液中c(Fe3＋)＝0.1 mol·L－1，正确；C项，反应后溶液中c(Fe2＋)＝0.05 mol·L－1，错误；D项，原溶液中含有FeBr2 0.15 mol，则原溶液中c(Br－)＝0.3 mol·L－1，错误。
2．3个SO恰好将2个XO还原，则X元素在还原产物中的化合价是(　　)
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
答案　D
解析　XO中X的化合价为＋7价，SO被氧化生成SO，S元素化合价由＋4价→＋6价，设XO中X在还原产物中的化合价为n，根据得失电子数目相等，则有：2×(7－n)＝3×(6－4)，解得：n＝＋4，故选D。

步骤1　找物质
找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物；
步骤2　定得失
确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)；
步骤3　列等式
根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式；
步骤4　找关系
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。
题组二　根据“守恒规律”配平方程式
3．(1)配平下列离子方程式。
Fe(OH)3＋ClO－＋OH－===FeO＋Cl－＋H2O
(2)自然界中Cr主要以＋3价和＋6价存在。＋6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为＋3价的铬。完成并配平下列离子方程式：
Cr2O＋____SO＋____===____Cr3＋＋____SO＋____H2O
(3)完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式：
ClO＋Fe2＋＋____===Cl－＋Fe3＋＋______。
(4)某反应体系中的物质有：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。写出下列方框中对应的物质：
＋＋―→＋＋
(5)实验室中可用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定含Fe2＋的溶液，从而测定溶液中Fe2＋的浓度，离子反应方程式如下，请在空格内填上缺少的反应物，并配平：
Fe2＋＋____MnO＋____===____Fe3＋＋____Mn2＋＋____H2O
答案　(1)2　5－n　2n　2　5－n　3＋n
(2)1　3　8H＋　2　3　4
(3)1　6　6　H＋　1　6　3　H2O
(4)Na2S2O3　H2O　Na2S4O6　Au2O　NaOH
(5)5　1　8H＋　5　1　4

氧化还原反应方程式的配平可依据“得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒”顺利解答，有关氧化还原反应化学方程式的配平应掌握：
(1)配平步骤
标变价→列变化→求总数→配系数→细检查。
(2)配平方法
①正向配平法：如果被氧化、被还原的元素分别是两种不同的反应物，通常从方程式左边进行配平；
②逆向配平法：对于自身氧化还原反应或反应物只有一种的氧化还原反应，一般从方程式右边配平较简便；
③缺项配平法：这类方程式通常少写一种反应物或生成物(通常这种物质既不是氧化剂或还原剂，也不是氧化产物或还原产物)的化学式，要求确定其化学式。此类反应可先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，最后由质量守恒、电荷守恒确定所缺物质(分子或离子)的化学式和化学计量数。
题组三　信息型氧化还原反应方程式的书写
4．二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备 CeO2的一种工艺流程如下：

“氧化”步骤的化学方程式为___________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　2Ce(OH)3＋NaClO＋H2O===2Ce(OH)4＋NaCl
5．碱式次氯酸镁具有强氧化性，是一种无机抗菌剂，难溶于水，不吸湿。以次氯酸钠和氯化镁制备碱式次氯酸镁固体的实验方案如图所示。

步骤①发生反应的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　2MgCl2＋NaClO＋3NaOH＋H2O===Mg2ClO(OH)3·H2O↓＋4NaCl
6．(1)H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应制得H3PO2，写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)①PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为__________________
________________________________________________________________________。
②PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑
(2)①PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O
②PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－
解析　(1)根据题意和电子守恒、原子守恒，可得白磷与氢氧化钡溶液发生的氧化还原反应的化学方程式是2P4＋3Ba(OH)3＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑。
(2)①根据题意知，PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体氯气，联系教材中二氧化锰与浓盐酸的反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，反应的化学方程式为PbO2＋4HCl(浓)PbCl2＋Cl2↑＋2H2O。②根据题给信息知，PbO与次氯酸钠溶液反应生成PbO2，铅元素化合价升高，发生氧化反应，则次氯酸中氯元素的化合价降低，发生还原反应，生成氯化钠，反应的离子方程式为PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－。

信息型氧化还原反应方程式的书写涉及元素化合价的变化。虽参加反应的物质比较陌生，但可依据氧化还原的得失电子守恒思想，写出主要反应物和生成物，再根据溶液的性质，补上适当的反应物或生成物。具体步骤如下：
(1)根据题中信息，确定氧化剂和还原剂，氧化产物和还原产物。
(2)运用电子守恒和元素守恒快速配平。

1．(2016·浙江10月选考，4)下列反应中，水作氧化剂的是(　　)
A．C＋H2OCO＋H2
B．H2＋CuOCu＋H2O
C．Cl2＋H2OHCl＋HClO
D．SO3＋H2O===H2SO4
答案　A
解析　B项，H2还原CuO，H2作还原剂，H2O是氧化产物；C项，Cl2和H2O反应，水既不是氧化剂也不是还原剂；D项，SO3和H2O反应不是氧化还原反应。
2．(2016·浙江10月选考，24)已知还原性：SO ＞I－。向含a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反应(不考虑Cl2与I2之间的反应)。下列说法不正确的是 (　　)
A．当a≥b时，发生的离子反应为SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－
B．当5a＝4b时，发生的离子反应为4SO＋2I－＋5Cl2＋4H2O===4SO＋I2＋8H＋＋10Cl－
C．当a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol≤n(e－)≤3a mol
D．当a＜b＜a时，溶液中SO、I－与Cl－的物质的量之比为a∶(3a－2b)∶2b
答案　C
解析　由于还原性：SO＞I－，所以通入Cl2发生的反应依次为
SO＋Cl2＋H2O===SO＋2H＋＋2Cl－①
2I－＋Cl2===I2＋2Cl－②
A项，当a≥b时，Cl2不足，只发生反应①，正确；B项，当5a＝4b时，即＝时，既发生反应①，又发生反应②，正确；C项，当b＝a时，只发生反应①，转移电子的物质的量为2a mol，当b＝a时，转移电子的物质的量为2a＋a＝3a mol，所以当a≤b≤a时，转移电子的物质的量为2a mol≤n(e－)≤3a mol，错误；D项，当a＜b＜a时，n(SO)＝a mol，I－为[a－2(b－a)] mol＝(3a－2b) mol，Cl－为2b mol，正确。
3．(2015·浙江10月选考，25)已知氧化性：Br2＞Fe3＋。向含溶质a mol的FeBr2溶液中通入
b mol Cl2，充分反应。下列说法不正确的是(　　)
A．离子的还原性强弱：Fe2＋＞Br－＞Cl－
B．当a≥2b时，发生的离子反应：
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
C．当a＝b时，反应后的离子浓度之比：
c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝1∶2∶2
D．当3a≤2b时，发生的离子反应：
2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
答案　C
4．(2017·浙江11月选考，29)取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2＋存在。
请计算：
(1)KMnO4的分解率为________。
(2)气体A的物质的量为________。
答案　(1)60%(或0.60)
(2)0.095 mol
解析　(1)KMnO4的分解率＝。题目已知KMnO4共7.90 g，物质的量为0.05 mol。加热分解后剩余固体为7.42 g，损失的质量为O2的质量0.48 g，说明O2的物质的量为0.015 mol。由2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑，可知消耗KMnO4 0.03 mol。所以KMnO4的分解率为×100%＝60.0%。
(2)在整个反应过程前后，锰元素从＋7价全部转化为＋2价，说明整个反应过程中转移了0.05 mol ×5＝0.25 mol电子。剩余固体与浓盐酸反应生成气体A，则A应为氯气。所以整个反应过程中只有氧元素和氯元素失电子。氧元素失电子产生氧气，转移了0.015 mol×4＝0.06 mol电子。根据电子守恒得知，氯元素必然转移0.19 mol电子。每产生1 mol氯气就转移2 mol电子，所以会产生0.19 mol÷2＝0.095 mol氯气。
专题强化练
1．(2018·温州市高三上学期期中考试)日常生活中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是(　　)
A．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
B．铁制菜刀生锈
C．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏
D．利用铁槽车运输浓硫酸
答案　C
解析　铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]，是由于发生反应：2Cu＋O2＋CO2＋H2O===Cu2(OH)2CO3，该反应中有元素化合价的变化，因此该反应属于氧化还原反应，A错误；铁生锈是由于Fe与氧气发生反应产生Fe2O3，反应中有元素化合价的变化，因此该反应属于氧化还原反应，B错误；大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏发生的是复分解反应，不是氧化还原反应，C正确；浓硫酸具有强氧化性，常温下铁在浓硫酸中钝化，可利用铁槽车运输浓硫酸，与氧化还原反应有关，D错误。
2．(2017·温州市高一上学期期末考试)下列转化过程中必须加入还原剂的是(　　)
A．Cl2→Cl－ B．SO2→SO
C．Fe3＋→Fe2＋ D．Cu→Cu2＋
答案　C
解析　还原剂中的元素在氧化还原反应中化合价升高，因此题给转变中的元素化合价要降低。Cl2 与水的反应、Cl2 与碱溶液的反应都能够实现Cl2 →Cl－，但反应中没有加入还原剂，而是自身发生歧化反应而实现的，故A错误；SO2 →SO时化合价没有变化，故B错误；
Fe3＋→Fe2＋时化合价降低，必须加入还原剂才能实现，故C正确；Cu→ Cu2＋时化合价从0价升高为＋2价，需要加入氧化剂才能实现，所以D错误。
3．(2017·温州市高一上学期期末考试)下列反应中，水只作氧化剂的是(　　)
A．NaH＋H2O===NaOH ＋ H2↑
B．Na2O＋H2O===2NaOH
C．HCl＋NaOH===NaCl＋H2O
D．2F2＋ 2H2O===4HF＋O2
答案　A
解析　NaH中的H元素从－1价升高为0价，NaH作还原剂，H2O中的H元素从＋1价降低为0价，H2O作氧化剂，故A正确；B和C的反应中都没有化合价变化，是非氧化还原反应，则B、C错误；F元素从0价降低为－1价，则F2作氧化剂，H2O中的O元素从－2价升高为0价，H2O作还原剂，故D错误。
4．(2018·杭州市西湖高级中学高三模拟)在下列反应中，HCl作还原剂的是(　　)
A．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
C．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋2H2O＋Cl2↑
D．CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O
答案　C
解析　A项，反应前后元素的化合价没有变化，为非氧化还原反应，HCl表现酸性；B项，Zn元素的化合价由0价升至＋2价，Zn作还原剂，H元素的化合价由HCl中的＋1价降至H2中的0价，HCl作氧化剂；C项，Mn元素的化合价由MnO2中的＋4价降至MnCl2中的＋2价，MnO2作氧化剂，Cl元素的化合价由HCl中的－1价升至Cl2中的0价，HCl作还原剂；D项，反应前后元素的化合价没有变化，为非氧化还原反应，HCl表现酸性。
5．(2018·金华一中高三模拟)在反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O中，氧化产物是(　　)
A．C B．H2SO4
C．CO2 D．SO2
答案　C
解析　在反应C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O中，碳元素的化合价升高，被氧化成二氧化碳，所以氧化产物是CO2，C正确。
6．(2017·诸暨市牌头中学高一上学期期中考试)在下列变化中，需要加入合适的氧化剂才能实现的是(　　)
A．KMnO4→O2 B．CO2→CO
C．Fe2O3→Fe D．Br－→Br2
答案　D
解析　高锰酸钾可以分解生成氧气，不需要加入氧化剂，错误；二氧化碳到一氧化碳，碳元素化合价降低，作氧化剂，需要加入还原剂，错误；氧化铁到铁，化合价降低作氧化剂，需要加入还原剂，错误；溴离子到溴单质，化合价升高，作还原剂，需要加入氧化剂，正确。
7．下列反应中，金属元素被氧化的是(　　)
A．2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
B．H2＋CuOCu＋H2O
C．Na2O＋H2O===2NaOH
D．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
答案　A
8．三氟化氮(NF3)(氟只有两种价态：－1,0)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体，它在潮湿的环境中能发生反应：3NF3＋5H2O===2NO＋HNO3＋9HF。下列有关该反应的说法正确的是(　　)
A．NF3是氧化剂，H2O是还原剂
B．若1 mol NF3被氧化，反应转移电子数为2NA
C．若生成0.4 mol HNO3，则转移0.4 mol电子
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
答案　B
解析　该反应中，N元素化合价由＋3价变为＋2价、＋5价，其他元素化合价都不变，所以NF3既是氧化剂又是还原剂，A错误；若1 mol NF3被氧化，则反应转移电子数＝1 mol×2×
NA mol－1＝2NA，B正确；若生成0.4 mol HNO3，则转移电子的物质的量＝0.4 mol×2＝0.8 mol，C错误；3 mol NF3参加反应，有2 mol NF3被还原，有1 mol NF3被氧化，所以还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶2，D错误。
9．(2018·绍兴一中高三10月月考)有Fe2＋、NO、Fe3＋、NH、H2O和H＋六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述错误的是(　　)
A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
B．还原产物为NH
C．若有1 mol NO参加还原反应，转移8 mol e－
D．在该反应中，HNO3只表现氧化性
答案　D
解析　Fe2＋具有还原性，NO在酸性条件下具有强氧化性，由题意可以确定，铁元素的化合价升高，N元素的化合价降低，则发生反应8Fe2＋＋NO＋10H＋===8Fe3＋＋NH＋3H2O。A项，由方程式可知该反应中氧化剂(NO)与还原剂(Fe2＋)物质的量之比为1∶8，正确；B项，反应中N元素的化合价由NO中＋5价降低为NH中－3价，NH是还原产物，正确；C项，反应中N元素的化合价由NO中＋5价降低为NH中－3价，所以有1 mol NO 发生还原反应，转移电子数为1 mol×[5－(－3)]＝8 mol，正确；D项，在该反应中，HNO3既表现氧化性又表现酸性，错误。
10．下列反应中，被还原的物质和被氧化的物质的物质的量之比最大的是(　　)
A．铜和稀硝酸3Cu＋8HNO3(稀)===2NO↑＋3Cu(NO3)2＋4H2O
B．二氧化锰和浓盐酸MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
C．二氧化氮和水3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
D．氯气和氨气3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl
答案　D
解析　A项，3Cu＋8HNO3(稀)===2NO↑＋3Cu(NO3)2＋4H2O反应中铜是还原剂，硝酸是氧化剂，其中有2份硝酸被还原，因此被还原的物质和被氧化的物质物质的量之比为2∶3；B项，MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反应中二氧化锰是氧化剂，氯化氢是还原剂，其中有2份氯化氢被氧化，因此被还原的物质和被氧化的物质物质的量之比为1∶2；C项，3NO2＋H2O===2HNO3＋NO反应中二氧化氮既是氧化剂，又是还原剂，被还原的物质和被氧化的物质物质的量之比为1∶2；D项，3Cl2＋8NH3===N2＋6NH4Cl反应中氯气是氧化剂，氨气是还原剂，其中有2份氨气被氧化，因此被还原的物质和被氧化的物质物质的量之比为3∶2；被还原的物质和被氧化的物质的物质的量之比最大的是D。
11．(2018·金华十校期末调研)向100 mL FeI2溶液中逐渐通入Cl2，其中n(I2)、n(Fe3＋)随通入n(Cl2)的变化如图所示，下列说法不正确的是(　　)

A．氧化性强弱：I2 B．n(Cl2)＝0.12 mol时，溶液中的离子主要有Fe2＋、Fe3＋、Cl－
C．由图可知，该FeI2溶液的浓度为1 mol· L－1
D．n(Cl2)∶n(FeI2)＝1∶2时，反应的离子方程式：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
答案　D
解析　根据图像可知，Cl2先氧化I－，后氧化Fe2＋，还原性大小关系为I－>Fe2＋，所以氧化性大小关系为Fe3＋>I2，A正确；根据图像可知，n(Cl2)＝0.12 mol时，I－已完全转化为I2，Fe2＋部分被氧化，所以溶液中含有的离子主要为Fe2＋、Fe3＋、Cl－，B正确；I－完全氧化需要消耗0.1 mol Cl2，根据电子守恒可知I－的物质的量为0.2 mol，FeI2的物质的量为0.1 mol，所以FeI2溶液的浓度为1 mol· L－1，C正确；n(Cl2)∶n(FeI2)＝1∶2时，设Cl2为1 mol，提供2 mol电子，I－的还原性大于Fe2＋的还原性，Cl2先与I－反应且可以氧化2 mol I－，I－未完全氧化，所以对应的离子方程式为2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，D错误。
12．(2017·浙江省名校协作体高三下学期考试)已知还原性：B－＞C－＞D－，下列方程式不正确的是(　　)
A．2C－＋D2===2D－＋C2
B．2C－＋B2===2B－＋C2
C．2B－＋D2===2D－＋B2
D．2B－＋C2===2C－＋B2
答案　B
解析　A项，还原性C－＞D－，则反应2C－＋D2===2D－＋C2 可以发生，正确；B项，还原性B－＞C－，所以反应2C－＋B2===2B－＋C2不能发生，错误；C项，还原性B－＞D－，则反应2B－＋D2===2D－＋B2能发生，正确；D项，根据B中分析可知D正确，答案选B。
13．已知氧化性：Br2>Fe3＋>I2，向含a mol FeI2的溶液中加入含b mol Br2的溴水，充分反应。下列说法不正确的是(　　)
A．离子的还原性强弱：I－>Fe2＋>Br－
B．当a≥b时，发生的离子反应：2I－＋Br2 ===I2 ＋ 2Br－
C．当7a＝5b时，反应后的离子浓度之比：c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶2∶5
D．当4a＝3b时，发生的离子反应：2Fe2＋＋6I－＋4Br2===2Fe3＋＋3I2＋8Br－
答案　C
解析　依次发生的离子方程式：Br2＋2I－===I2＋2Br－，Br2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Br－。C项，当＝时，离子方程式：10I－＋4Fe2＋＋7Br2===5I2＋4Fe3＋＋14Br－，所以c(Fe2＋)∶c(Fe3＋)∶c(Br－)＝1∶4∶14。
14．(2017·杭州萧山区命题比赛)已知氧化性：Fe3＋>H＋。向含a mol HCl和a mol FeCl3的混合液中加入b mol Fe单质，充分反应。下列说法不正确的是(　　)
A．当b≥a时，发生的离子反应为2H＋＋2Fe3＋＋2Fe===4Fe2＋＋H2↑
B．当2a＝3b时，发生的离子反应为2H＋＋6Fe3＋＋4Fe===10Fe2＋＋H2↑
C．当0.5a D．当0.5a≤b≤a时，反应中转移电子的物质的量n(e－)为a mol≤n(e－)≤2a mol
答案　C
解析　依次发生的离子方程式：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，2H＋＋Fe===H2↑＋Fe2＋。C项，<<1时，
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
a　　　a　 　a
Fe　　＋　　2H＋　===　Fe2＋　＋　H2↑
b－ 2(b－) b－
n(Fe2＋)∶n(H＋)＝(＋b－)∶[a－2(b－)]＝。
15．已知：2Fe＋3Br2===2FeBr3，Fe2＋的还原性大于Br－。现有16.8 g铁和0.3 mol Br2反应后加入水得到澄清溶液后，通入a mol Cl2。下列叙述不正确的是(　　)
A．当a＝0.1时，发生的反应为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
B．当a＝0.45时，发生的反应为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－
C．若溶液中Br－有一半被氧化时， c(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－) ＝1∶1∶3
D．当0＜a＜0.15时，溶液中始终满足2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c(Br－)＋c(OH－)
答案　C
解析　n(Fe)＝16.8 g÷56 g·mol－1＝0.3 mol，n(Br2)＝0.3 mol，由反应2Fe＋3Br2===2FeBr3可知，反应后Fe过量，在溶液中进一步发生Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，则反应后溶液中存在0.3 mol Fe2＋和0.6 mol Br－，当a＝0.1时，氯气不足，因Fe2＋的还原性大于Br－，只发生2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，反应后Fe2＋还有剩余，A项正确；当a＝0.45时，首先发生2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，此时Fe2＋完全反应，消耗0.15 mol Cl2，剩余0.3 mol Cl2，进一步发生2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，又知Br－为0.6 mol，则二者恰好反应，所以总方程式为2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－，B项正确；若溶液中Br－有一半被氧化时，首先发生2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，此时Fe2＋完全反应，消耗0.15 mol Cl2，又知Br－为0.6 mol，Br－有一半被氧化，则反应了0.3 mol，由方程式2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，可知消耗0.15 mol Cl2，则共消耗0.3 mol氯气，则c
(Fe3＋)∶c(Br－)∶c(Cl－)＝0.3 mol∶0.3 mol∶0.6 mol＝1∶1∶2，C项错误；当0＜a＜0.15时，氯气不足，溶液中存在Fe2＋和Fe3＋，由电荷守恒可知2c(Fe2＋)＋3c(Fe3＋)＋c(H＋)＝c(Cl－)＋c
(Br－)＋c(OH－)，D项正确。
16．(2017·诸暨市牌头中学高三调研)一个体重50 kg的健康人体内含铁元素2 g，这2 g铁元素以Fe2＋和Fe3＋的形式存在。Fe2＋易被吸收，所以给贫血者补充铁时，应补充含Fe2＋的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3＋转化成Fe2＋，有利于人体对铁的吸收。请回答下列问题：
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒，其中既有氧化性又有还原性的是__________。
A．Fe B．Fe2＋ C．Fe3＋
(2)维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋，在此过程中____________________是氧化剂，说明维生素C具有________性。
(3)在Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O的反应中， HNO3表现的性质为________________，每有1 mol Fe参加反应，转移电子________ mol。
(4)用双线桥标出该反应Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O电子转移的数目和方向____________。
答案　(1)B　(2)Fe3＋　还原　(3)氧化性、酸性　3　
(4)
解析　(1)Fe单质中铁的化合价为0，为最低价，只具有还原性，A错误；Fe2＋ 化合价为＋2价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，B正确；Fe为铁的高价态，通常只具有氧化性，C错误。(2)维生素C可使食物中的Fe3＋转化为Fe2＋，铁元素的化合价降低，在此过程中Fe3＋是氧化剂，将维生素C氧化，说明维生素C具有还原性。(3)在Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O的反应中，氮元素化合价由＋5价降为＋2价，被还原，HNO3表现氧化性，铁元素化合价由0价升高为＋3价，被氧化，每有1 mol Fe参加反应转移电子3 mol。(4)Fe元素的化合价由0价升高为＋3价，硝酸中N元素的化合价由＋5价降低为＋2价，该反应中1 mol Fe反应转移3 mol电子，则电子转移的方向和数目为。
17．铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用。
(1)二氧化铈 (CeO2)在平板电视显示屏中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3＋，CeO2在该反应中作________剂。
(2)钛(Ti)被誉为“二十一世纪的金属”，工业上在550 ℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，该反应的化学方程式是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)氧化
(2)4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl
解析　(1)CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3＋，Ce元素的化合价由＋4价降为＋3价，则CeO2在反应中作氧化剂。(2)工业上在550 ℃时用钠与四氯化钛反应可制得钛，四氯化钛被钠还原为钛，反应的化学方程式：4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。
18．(2018·宁波市余姚中学期中考试)Ⅰ.已知氧化还原反应：2Cu(IO3)2＋24KI＋12H2SO4===2CuI↓＋13I2＋12K2SO4＋12H2O
(1)该反应中还原产物为__________。
(2)每生成2 mol CuI，有________ mol KI被IO氧化。
Ⅱ.已知，碱性条件下，Fe(OH)3可被NaClO氧化成FeO。Fe(OH)3＋ClO－→FeO＋Cl－(未配平)
(3)已知有3.21 g Fe(OH)3参加反应，共转移了5.418×1022个电子，则n＝__________。
(4)配平上述反应方程式_________________________________________________________。
答案　(1)CuI、I2　(2)20　(3)2　(4)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
解析　Ⅰ.(1)碘酸根中碘元素化合价从＋5价降低到0价，得到5个电子，铜元素化合价从＋2价降低到＋1价，碘化钾中碘元素化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，所以碘酸铜是氧化剂，碘化钾是还原剂，因此该反应中还原产物为CuI、I2。(2)根据以上分析可知每生成2 mol CuI，消耗2 mol碘酸铜，根据电子得失守恒可知有20 mol KI被IO氧化。
Ⅱ.(3)3.21 g Fe(OH)3的物质的量是3.21 g÷107 g·mol－1＝0.03 mol，反应中共转移了5.418×1022个电子，转移电子的物质的量是5.418×1022÷(6.02×1023) mol＝0.09 mol，因此1 mol氢氧化铁失去电子的物质的量是0.09 mol÷0.03＝3 mol，即铁元素化合价从＋3价升高到＋6价，所以n＝2。(4)根据电子得失守恒和原子守恒以及电荷守恒可知上述反应方程式为2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。