浙江专用高考化学一轮复习专题2离子反应氧化还原反应第二单元氧化还原反应学案
展开第二单元 氧化还原反应
[考点分布]
考点一 氧化还原反应的基本概念[学生用书P25]
1.氧化还原反应的基本概念
(1)氧化还原反应的特征及本质
①特征:有元素化合价的变化;
②本质:有电子的转移(得失或偏移)。
(2)氧化剂:在氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的反应物(即所含元素的化合价降低)。
(3)还原剂:在氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的反应物(即所含元素的化合价升高)。
(4)还原产物:氧化剂得到电子后生成的对应产物。
(5)氧化产物:还原剂失去电子后生成的对应产物。
2.氧化还原反应的基本概念之间的关系
概括为升失氧、降得还,剂性一致、其他相反。
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
如Cu与浓硝酸反应中电子转移的方向和数目:
(2)单线桥法
表示方法:
如Cu与浓硝酸反应中电子转移的方向和数目:
4.常见氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。例如:
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如:
(3)具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。例如:
具有中间价态的物质 | 氧化产物 | 还原产物 |
Fe2+ | Fe3+ | Fe |
SO | SO | S |
H2O2 | O2 | H2O |
其中Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
题组氧化还原反应的基本概念
1.(2020·浙江7月选考,T10)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )
A.1∶2 B.1∶1
C.2∶1 D.4∶1
解析:选B。根据化合价变化可找出氧化剂和还原剂,氧化剂得电子化合价降低,则二氧化锰是氧化剂,氧化剂对应的生成物是还原产物,则MnCl2为还原产物;还原剂失电子化合价升高,则HCl为还原剂,还原剂对应的生成物是氧化产物,则Cl2为氧化产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1。
2.(2019·浙江4月选考,T6)反应8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为( )
A.2∶3 B.8∶3
C.6∶3 D.3∶2
答案:A
3.(2018·浙江11月选考,T6)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是( )
A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
B.Br2+2NaI===2NaBr+I2
C.3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O
D.HBr+NaOH===NaBr+H2O
解析:选A。A项反应中溴元素化合价只升高,所以仅被氧化;B项反应中溴元素化合价只降低,所以仅被还原;C项反应中溴元素化合价既升高又降低,所以既被氧化又被还原;D项反应中溴元素化合价没有变化,未发生氧化还原反应。
4.(2018·浙江4月选考,T7)下列变化过程中,加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cl2→Cl- B.I-→I2
C.SO2→SO D.CuO→Cu
答案:B
5.(2021·浙江1月选考,T10)关于反应8NH3+6NO2===7N2+12H2O,下列说法正确的是( )
A.NH3中H元素被氧化
B.NO2在反应过程中失去电子
C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶4
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4∶3
答案:D
6.(2020·浙江1月选考,T4)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物是( )
A.MnO2 B.HCl
C.MnCl2 D.Cl2
答案:D
解决氧化还原反应相关概念题的解题思路
(1)厘清概念间的关系,把握知识线索(详见前面的知识梳理)。
(2)明确分析问题的方法思路:找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。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。
(3)有关电子转移数目的判断
关键是明确反应中元素的化合价变化,找出氧化剂或还原剂的物质的量,以及1 mol氧化剂得电子的物质的量或者1 mol还原剂失电子的物质的量。
考点二 氧化性、还原性强弱规律[学生用书P26]
1.氧化性、还原性的判断
(1)氧化性指得电子的性质(或能力);还原性指失电子的性质(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。例如: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.氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据反应原理判断
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(2)根据“三表”判断:根据元素周期表、金属活动性顺序表、非金属活动性顺序表判断。
(3)根据“三度”(浓度、温度、酸碱度)判断
①浓度。一般来说,氧化剂的浓度越大,其氧化性越强;还原剂的浓度越大,其还原性越强。如浓盐酸的还原性强于稀盐酸,因此在实验室制取Cl2时用浓盐酸与MnO2共热。
②温度。许多氧化还原反应是在加热条件下进行的。可见升高温度可增强氧化剂的氧化性、还原剂的还原性。
③酸碱度。如HNO3的氧化性与H+的浓度有关,H+的浓度越大,HNO3的氧化性越强,KMnO4酸化后氧化性增强。
(4)根据反应条件判断:不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。
(5)根据反应的剧烈程度判断
①根据金属单质与水反应的剧烈程度:反应越剧烈,金属的还原性越强,反之越弱。
②根据非金属单质与H2化合的难易程度:反应越容易进行,非金属的氧化性越强,反之越弱。
(6)根据原电池的正负极判断:在原电池中,作负极的金属的还原性一般比作正极的金属的还原性强。
题组一依据方程式判断氧化性、还原性强弱
1.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:
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:选A。在氧化还原反应中还原剂的还原性比还原产物的还原性强。由方程式可知,还原性:Fe2+>Ce3+;Sn2+>Fe2+。
2.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
①H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
A.H2SO3>I->Fe2+>NO
B.I->Fe2+>H2SO3>NO
C.Fe2+>I->H2SO3>NO
D.NO>Fe2+>H2SO3>I-
解析:选A。①H2SO3+I2+H2O===2HI+H2SO4中,I元素的化合价降低,S元素的化合价升高,则H2SO3为还原剂,还原性H2SO3>I-,②2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2中,Fe元素的化合价降低,I元素的化合价升高,则HI为还原剂,还原性I->Fe2+,③3FeCl2+4HNO3===2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中,N元素的化合价降低,Fe元素的化合价升高,则FeCl2为还原剂,还原性Fe2+>NO,显然还原性由强到弱的顺序为H2SO3>I->Fe2+>NO,故选A。
题组二依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
3.(2020·湖州月考)已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
解析:选C。A项,还原性SO2>Fe2+,符合题意,反应能发生;B项,还原性SO2>I-,符合题意,反应能发生;C项,还原性H2O2>SO2,与题意矛盾,反应不能发生;D项,还原性I->Fe2+,符合题意,反应能发生。
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:选A。Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,则Co3+、Cl-、Fe2+、I-的还原性依次增强。所以Fe3+能氧化I-,不可能生成FeI3,A项错误,D项正确;当Cl2少量时,I-先被氧化,B项正确;由于Co2O3的氧化性强于Cl2,所以Co2O3能氧化Cl-得到Cl2,而Co2O3被还原为Co2+,C项正确。
熟记三条强弱顺序
(1)常见的氧化性、还原性顺序
氧化性:KMnO4>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S;>Fe3+
还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<<
(2)金属单质与相应阳离子
(3)非金属单质与相应阴离子
题组三外界条件影响物质的氧化性、还原性
5.将Na2S溶液逐滴加入等物质的量浓度的FeCl3溶液中,发生反应:2Fe3++S2-===2Fe2++S↓;将FeCl3溶液逐滴加入等物质的量浓度的Na2S溶液中,发生反应:2Fe3++3S2-===Fe2S3↓。则以下叙述错误的是( )
A.Fe3+在酸性环境中氧化性较强
B.S2-在碱性环境中还原性较强
C.相同温度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3大
D.往FeCl3溶液中通入H2S,有硫析出
解析:选B。FeCl3溶液呈酸性,Na2S溶液呈碱性,题干中的反应前者在酸性溶液中反应,可知A、D正确;后者在碱性溶液中反应,生成更难溶的Fe2S3,B错误,C正确。
6.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。现有下列各组物质:①Cu与HNO3溶液;②Cu与FeCl3溶液;③Zn与H2SO4溶液;④Fe与FeCl3溶液;⑤Cl2和NaOH溶液;⑥Fe和HNO3溶液;⑦Fe和H2SO4溶液;⑧Na和O2。
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是__________________________。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是_________________________________________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________________________________________________________。
解析:⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
答案:(1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
7.(1)100 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应,生成的氯气的物质的量小于0.3 mol,为什么?
(2)将一铜片投入稀硫酸中,没观察到反应现象,然后向其中加入少量的KNO3晶体,看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生,为什么?
答案:(1)浓盐酸完全反应时产生的Cl2是0.3 mol,但MnO2只能氧化浓盐酸,Cl-浓度小时还原性弱,不再被MnO2氧化。
(2)NO在酸性条件下可氧化铜,生成Cu2+使溶液呈蓝色,而自身被还原为NO。
考点三 氧化还原反应三条规律的应用[学生用书P28]
1.反应先后规律
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强的物质;
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强的物质。
2.价态归中规律
含不同价态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”。
例如:不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3.歧化反应规律
一般模型为“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,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
题组一反应先后规律的应用
1.现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
解析:选C。本题是寻找一种氧化剂,其氧化性应大于I2的氧化性,而小于Cl2和Fe3+的氧化性(也可等于Fe3+的氧化性)。由①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由③知氧化性MnO>Cl2,还原性Cl->Mn2+;由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>Fe3+>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只能氧化I-。
2.向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中逐渐通入过量氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知b-a=5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是( )
A.线段Ⅱ表示Fe2+的变化情况
B.线段Ⅳ发生反应的离子方程式为 I2+5Cl2+12OH-===2IO+10Cl-+6H2O
C.根据图像可计算a=6
D.原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶3
解析:选B。向仅含Fe2+、I-、Br-的溶液中逐渐通入过量氯气,由于还原性:I->Fe2+>Br-,故首先发生反应:2I-+Cl2===I2+2Cl-,然后发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,最后发生反应:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,故线段Ⅰ代表I-的变化情况,线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况,线段Ⅲ代表Br-的变化情况,A项正确;线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素,该元素为I元素,反应2I-+Cl2===I2+2Cl-消耗1 mol氯气,所以碘原子的物质的量为2 mol,反应Ⅳ消耗氯气的物质的量为5 mol,根据得失电子守恒,设该含氧酸中碘元素的化合价为x,(x-0)×2 mol=5 mol×2,解得x=+5价,则该含氧酸为HIO3,离子方程式为I2+5Cl2+6H2O===2IO+10Cl-+12H+,B项错误;根据反应的离子方程式可知,溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2 mol,n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3 mol-1 mol)=4 mol,根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+),故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4 mol-2 mol=6 mol,根据2Br-+Cl2===Br2+2Cl-可知,溴离子完全反应需要氯气的物质的量为3 mol,故a=3+3=6,C项正确;根据以上分析可知,原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=4∶2∶6=2∶1∶3,D项正确。
题组二价态归中规律、歧化反应规律的应用
3.(2020·杭州选考模拟)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl
②Q+H2OX+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X
解析:选A。由①得出Q中价态高于G,因为G必介于Q和-1价的Cl之间,-1价为氯元素的最低价;将该结论引用到③,Y介于Q与G之间,故有Q价态高于Y,Y价态高于G;分析②:H2O中的H化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之间,则X价态高于Z,Z价态高于Q。
4.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOH―→KX+KY(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX―→KY+KZ(未配平,KY与KZ关系比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯的化合价是( )
A.+1 B.+3
C.+5 D.+7
解析:选C。反应Cl2+KOH―→KX+KY是Cl2的歧化反应,KX、KY中的氯一个显正价,一个显-1价;由于KX也发生歧化反应KX―→KY+KZ,可断定KY为KCl,化合价高低是Z中Cl>X中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为+a价,KZ中Cl的化合价为+b价,依据化合价守恒原理及KX―→KY+3KZ,有a+1=3(b-a),把a=1、a=3、a=5代入上式讨论,可知a=5时,b=7符合题意。则KX中Cl的化合价为+5。
考点四 氧化还原反应方程式的配平与计算[学生用书P28]
1.氧化还原反应方程式的配平原则
2.一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法
3.氧化还原反应的计算
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。
题组一氧化还原反应方程式的配平
1.(1)____HCl(浓)+____MnO2____Cl2↑+____MnCl2+____H2O
(2)____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O
(3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
答案:(1)4 1 1 1 2 (2)3 8 3 2 4
(3)5 1 3 3 3 3
2.(1)____S+____KOH===____K2S+____K2SO3+____H2O
(2)____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+____PH3
答案:(1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5
3.(1)________ClO-+________Fe(OH)3+________===________Cl-+________FeO+________H2O
(2)________MnO+________H2O2+__________===________Mn2++________O2↑+________H2O
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有:Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。
++===+
解析:(3)根据氮元素、碳元素的化合价变化,N2是氧化剂,C是还原剂,AlN为还原产物,CO为氧化产物。
答案:(1)3 2 4OH- 3 2 5
(2)2 5 6H+ 2 5 8
(3)Al2O3+3C+N2===2AlN+3CO
氧化还原反应方程式配平的基本技巧
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法:先使得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
题组二信息型氧化还原反应方程式的书写
4.(1)元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)(绿色)、Cr2O(橙红色)、CrO(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3+,该反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。用酸性CO(NH2)2水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与CO(NH2)2生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式:____________________________________________________。
(3)砷(As)是第4周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:___________________________________________________________。
(4)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,溶液中含VO2+、K+、SO等离子。写出该反应的化学方程式:___________________________________________________________________
__________________________________________________________。
(5)向上述(4)所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO、Cl-。写出该反应的离子方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目:__________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析:(1)NaHSO3具有还原性,Cr2O具有强氧化性,根据氧化还原反应规律和得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒即可写出离子方程式。(2)HNO2与CO(NH2)2反应生成N2和CO2,HNO2中N元素的化合价由+3价降至0价,CO(NH2)2中N元素的化合价由-3价升至0价,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的化学方程式为2HNO2+CO(NH2)2===2N2↑+CO2↑+3H2O。(3)根据题给信息可以得到As2S3+O2―→H3AsO4+S,As2S3总共升高10价,根据得失电子守恒配平得到2As2S3+5O2―→4H3AsO4+6S,再考虑原子守恒,反应物少12个H和6个O,所以应补6H2O,反应的化学方程式为2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S。(4)V2O5在酸性条件下将亚硫酸钾氧化为硫酸钾,该反应的化学方程式为V2O5+K2SO3+2H2SO4===2VOSO4+K2SO4+2H2O。(5)KClO3将VO2+氧化为VO,同时自身被还原为Cl-,+3H2O===Cl-+6VO+6H+。
答案:(1)Cr2O+3HSO+5H+===2Cr3++3SO+4H2O
(2)2HNO2+CO(NH2)2===2N2↑+CO2↑+3H2O
(3)2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S
(4)V2O5+K2SO3+2H2SO4===2VOSO4+K2SO4+2H2O
(5) +3H2O===Cl-+6VO+6H+
“四步法”突破信息型氧化还原反应方程式的书写
题组三氧化还原反应中的得失电子守恒问题
5.(2020·杭州西湖高级中学期中)将0.195 g锌粉加入200 mL的0.010 0 mol·L-1 MO溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是( )
A.M B.M2+
C.M3+ D.MO2+
解析:选B。根据氧化还原反应中的“电子守恒”可计算:0.195 g锌粉(0.003 mol)失去的电子为0.003 mol×2=0.006 mol;MO中M的化合价为+5价,设其还原产物中的价态为+x价,则有(5-x)×0.2×0.010 0=0.006,解得x=2,故B正确。
6.已知某强氧化剂[RO(OH)2]2+中的元素R可被亚硫酸钠还原到较低价态。若把1.2×10-3 mol[RO(OH)2]2+还原,需要消耗6 mL 0.2 mol/L的亚硫酸钠溶液,则反应后R的化合价为( )
A.0 B.+2
C.+3 D.+4
解析:选D。[RO(OH)2]2+中R的化合价为+6价,设其被还原后的化合价为x。n(Na2SO3)=1.2×10-3 mol,被氧化后生成Na2SO4,S元素化合价由+4价升高到+6价,根据氧化还原反应中氧化剂得到电子和还原剂失去电子数目相等可得:1.2×10-3 mol×(6-x)=1.2×10-3 mol×(6-4),解得x=+4,D项正确。
7.在P+CuSO4+H2O―→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为________mol。
解析:设7.5 mol CuSO4氧化P的物质的量为x;生成1 mol Cu3P时,被氧化的P的物质的量为y。根据得失电子守恒得:
7.5 mol×(2-1)=x·(5-0)
x=1.5 mol
1 mol×3×(2-1)+1 mol×[0-(-3)]=y·(5-0)
y=1.2 mol
所以参加反应的P的物质的量为1.2 mol+1 mol=2.2 mol。
答案:1.5 2.2
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。
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人教版高考化学一轮复习专题2离子反应与氧化还原反应第3单元氧化还原反应学案: 这是一份人教版高考化学一轮复习专题2离子反应与氧化还原反应第3单元氧化还原反应学案,共25页。