氧化还原反应(二)

一、要点精讲

1．物质氧化性、还原性强弱的判断和运用

⑴ 氧化性和还原性强弱程度的判断：物质氧化性、还原性的强弱取决于该物质在化学反应中得失电子的难易程度，由物质的结构决定。

① 根据物质结构判断单质以及简单离子的氧化性、还原性的强弱。

② 根据化合价判断：一般说来，同一种元素从低价态到高价态的氧化性(得电子能力)逐渐增强，还原性逐渐减弱；从高价态到低价态的氧化性逐渐减弱，还原性逐渐增强。 ③ 根据化学反应判断：

i 由同一氧化还原反应判断：氧化剂＋还原剂 氧化产物＋还原产物 氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物 ii 由与同一种物质反应的情况判断

0 +3 +2 0

2Fe+3Cl2====2FeCl3 Fe+2HCl====FeCl2+H2↑ 氧化能力Cl2＞HCl

△ 催化剂

O2＋HCl Cl2 ，MnO2 ＋HCl C l2 ，KMnO4＋HCl→Cl2

加热、加压

氧化能力KMnO4＞MnO2＞O2

④ 外界条件（如浓度、温度、溶液的酸碱性等）对物质氧化性或还原性也有影响

⑵ 物质氧化性、还原性强弱的运用：离子共存、反应及反应顺序、反应产物等的判断。 2．氧化还原反应方程式的配平

依据：元素守恒、得失电子守恒（化合价升降总数相等）； 注意点：①未知化合价的判断，②缺项物质的判断，③不漏写介质或非氧化还原反应产物，④氧化还原离子方程式的书写还应注意电荷守恒。 3．关于氧化还原反应的简单计算 二、典例解析

【例1】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

＋＋

【例2】已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：Fe3→Fe2；

－＋－

MnO4→Mn2；Cl2→Cl；HNO2→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是

＋－

A．Fe3 B．MnO4 C．Cl2 D．HNO2

【例3】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备 高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+)

－

A．阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2+＋2e＝Ni B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt

【例4】某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2

已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2→O2 ⑴ 该反应中的还原剂是___________________；

⑵ 该反应中，发生还原反应的过程是___________→___________；

⑶ 写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目_______________________； ⑷ 如反应转移了0.3 mol 电子，则产生的气体在标准状况下的体积为___________； 【例5】铜的冶炼大致可分为： ⑴富集，将硫化物矿进行浮选；

⑵焙烧，主要反应为：2CuFeS2+4O2==Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）；

⑶制粗铜，在1200℃发生的主要反应为：2Cu2S+3O2 ==2Cu2O+2SO2；2Cu2O+ Cu2S==6 Cu+SO2↑； ⑷电解精炼。 下列说法正确的是

A、上述灼烧过程的尾气均可直接排空

B、由6mol CuFeS2生成6molCu，上述共消耗15molO2

C、在反应2Cu2O+ Cu2S==6 Cu+SO2↑中，作氧化剂的只有Cu2O D、电解精炼时，粗铜应与外电源正极相连

【例6】2005年诺贝尔化学奖获得者施罗克等人发现金属钼的卡宾化合物可以作为非常有效的烯烃复分解催化剂。工业上冶炼钼的化学原理为

①2MoS2 + 7O2 高温 2MoO3 + 4SO2； ②MoO3 + 2NH3·H2O = (NH4)2MoO4 + H2O；

△ ③(NH4)2MoO4 + 2HCl = H2MoO4↓+ 2NH4Cl； ④H2MoO4 ⑤ 用还原剂将MoO3还原成金属钼。 则下列说法正确的是txjy

A．MoS2煅烧产生的尾气不可直接排空 B．MoO3是金属氧化物，也是碱性氧化物 C．H2MoO4是一种强酸

MoO3 + H2O；

D．利用H2、CO和铝分别还原等量的MoO3，所消耗还原剂的物质的量之比为3:3:2 【例7】将一块生锈铁片置于稀HNO3中，反应结束后收集到1.12 L NO（标准状况），且

剩余3 g单质铁。取出铁后，向溶液中通入10.65 g Cl2，恰好使溶液中Fe2+全部氧化（假设Cl2只与Fe2+反应）。求这块生锈铁片中，铁的质量(铁锈的成分为Fe2O3·H2O)？ 三、当堂反馈

1．实验室里可通过以下反应来制取碘：

－

2NO + O2 = 2NO2，2H+ + 2I + NO2 = NO2 + I2 + H2O。 在这一过程中，每制取1molI2时，所消耗氧化剂的质量为

A．46g B．32g C．28g D．16g 2．铊（Tl）是某超导材料的组成元素之一，与铝同族，位于周期表第六周期。Tl3+与银在 酸性溶液中发生反应：Tl3+ + Ag→Tl+ + Ag+ ，下列推断正确的是

A．Tl+的最外层有1个电子 B．Tl能形成+3价和+1价的化合物 C．Tl3+氧化性比铝弱 D．Tl+的还原性比Ag强

3．拟晶(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12 是2000年之前发现的几百种拟晶之一，具有合金的优良物理性能。有关这种拟晶的说法 错误的是 ．．

A．Al65Cu23Fe12的硬度比金属Al、Cu、Fe都大 B．Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价均可视作零 C．Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料

D．1mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时，硝酸得到的电子为265 mol

4．溴酸钾与溴化钾在酸性溶液中反应，溴元素完全转化为单质溴，试写出该反应的离子方程式 ，反应中 mol溴酸钾中含有mg溴元素，它能 （填“氧化”或“还原”） mol的 （填物质化学式）。 5．化合物KxFe(C2O4)y·zH2O是一种重要的光化学试剂，其中铁为＋3价。分别称取 该样品0.491 g两份，其中一份在110℃干燥脱水，至质量恒定为0.437 g。另一份置于锥

——

形瓶中，加入足量的3 mol·L1 H2SO4和适量的蒸馏水，加热至75℃，趁热加入0.0500 mol·L1

＋

KMnO4溶液24.0 mL，恰好完全反应；再向溶液中加入适量的某种还原剂，将Fe3完全转

＋＋—

化为Fe2，该溶液中Fe2刚好与4.0 mL 0.0500 mol·L1KMnO4溶液完全反应。已知： 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4＝2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋8H2O。通过计算，分别求： ⑴ 0.491g样品中结晶水的物质的量。 ⑵ 化合物中草酸根的质量分数。 ⑶ 化合物的化学式。

6．间接碘量法测定胆矾中铜含量的原理和方法如下：

—

已知：在弱酸性条件下，胆矾中Cu2+与I作用定量析出I2，I2溶于过量的KI溶液中： --3+2+3-I2+I==I3，又知氧化性：Fe＞Cu＞I2＞FeF6

2--2--析出I2可用cmol/LNa2S2O3标准溶液滴定：2S2O3+I3==S4O6+3I。

准确称取ag胆矾试样，置于250mL碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中，加50mL蒸馏水、5mL3mol/LH2SO4溶液，加少量NaF，再加入足量的10%KI溶液，摇匀。盖上碘量瓶瓶盖，置于暗处5min，充分反应后，加入1~2mL0.5%的淀粉溶液，用Na2S2O3标准溶液滴定到蓝色褪去时，共用去VmL标准液。

①实验中，在加KI前需加入少量NaF，推测其作用可能是 ②实验中加入，你认为硫酸的作用是 ③本实验中用碘量瓶而不用普通锥形瓶是因为： ④硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）并析出碘，该反应的离子方

程式为: ⑤根据本次实验结果，该胆矾试样中铜元素的质量分数ω(Cu)= 答案：（1）掩蔽Fe3+防止造成更大误差

（2）提供弱酸环境，防止铜离子水解（3防止空气中的氧气碘化钾反应；防止碘升华

–

（4）2Cu2++4I=2 CuI+I2 (5)64av/1000aΑⅹ100℅

氧化还原反应（二）

1．ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为

A．1︰1 B．2︰1 C．1︰2 D．2︰3

2．向NaBr、NaI、Na2SO3混合液中，通入—定量氯气后，将溶液蒸干并充分灼烧，得到固体剩余物质的组成可能是

A．NaCl Na2SO4 B．NaCl NaBr Na2SO4 C．NaCl Na2SO4 I2 D．NaCl NaI Na2SO4

——

3．已知I、Fe2+、SO2、Cl和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为

——

SO2＞I＞H2O2＞Fe2+＞Cl。则下列反应不能发生的是

A．2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO2 +4H+ B．I2 + SO2 +2H2O = H2SO4 + 2HI

—

C．H2O2 + H2SO4 = SO2↑+ O2↑+2H2O D．2Fe2+ + I2 = 2Fe3+ + 2I

4．在一定条件下，RO3n－和氟气可发生如下反应：RO3n－＋F2＋2OH－＝RO4－＋2F－＋H2O。从而可知在RO3n－中，元素R的化合价是

A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7

－－－

5．将NO3＋Zn＋OH＋H2O→NH3＋Zn(OH)42配平后，离子方程式中H2O的系数是 A．2 B．4 C．6 D．8 6．制印刷电路时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”：发生的反应为2FeCl3+Cu＝2FeCl2+CuCl2。向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉，反应结束后，下列结果不可能出现的是 A．烧杯中有铜无铁 B．烧杯中有铁无铜 C．烧杯中铁、铜都有 D．烧杯中铁、铜都无

7．反应⑴是自海藻灰中提取碘的主要反应，反应⑵是自智利硝石中提取碘的主要反应：

2NaI＋MnO2＋3H2SO4＝2NaHSO4＋MnSO4＋2H2O＋I2 …………⑴

2NaIO3＋5NaHSO3＝2Na2SO4＋3NaHSO4＋H2O＋I2 …………⑵ 下列有关说法正确的是

A．NaI 和NaIO3在一定条件下能反应生成I2

B．I2在反应⑴中是还原产物，在反应⑵中是氧化产物 C．两个反应中生成等量的I2时转移的电子数相等 D．氧化性：MnO2＞IO3＞I2＞SO42＞Mn2 8．有如图装置，下列有关说法正确的是

A．当锌棒质量减少6.5g时，和碳棒相连的Pt电极质 量增加6.4g

B．同温同压下，当电路中转移1mol 电子时碳棒以及 和碳棒相连的Pt电极上产生的气体体积相等

C．假设两装置中溶液的体积保持不变，则当电路中转 移1mol电子时，装置A中pH增大，装置B中pH为1 D．当电路中转移1mol电子时，装置A中的溶液质量增 加31.5g，装置B中的溶液质量减少40g

装置A

装置B

－

－

＋

9．已知下列反应：2HBr+H2SO4（浓）==Br2+ SO2 + 2H2O，Br2+ SO2+ 2H2O==2HBr+H2SO4有关上述反应的结论正确的是 A．上述两个反应是矛盾的

B．氧化性：Br2>H2SO4（浓）>H2SO4（稀） C．氧化性：H2SO4（浓）>Br2.>H2SO4（稀）

D．物质的氧化性或还原性的强弱与反应条件、浓度等无关

10．目潜新一代高效、无污染的消毒剂二氧化氯（ClO2）已经被许多发达国家广泛应用在饮用水的处理上．

⑴ 实验室制备ClO2的方法是用亚氯酸钠与氯气反应： □NaClO2＋□Cl2□ClO2＋□NaCl。 ① 配平上述反应方程式；

② NaClO2、Cl2、ClO2三种物质的氧化性由强到弱的顺序是 ； ⑵ 工业制备ClO2的一种方法是用甲醇在酸性介质中还原氯酸钠。请完成并配平下列反应方程式，并标出电子转移的方向和数目： □CH3OH＋□NaClO3＋□ □ClO2＋□CO2＋□Na2SO4＋□H2O ⑶ 若上述两个反应中转移等量的电子，则两种方法制得的ClO2的物质的量之比为 n⑴∶n⑵＝ 。

11．已知：氧化性：KMnO4>HNO3；Bi位于周期表中VA，+3价较稳定，NaBiO3溶液为无色。取一定量的Mn(NO3)2溶液依次进行下列实验，现象记录如下。 ① 滴加适量的NaBiO3溶液，溶液变为紫红色。

② 继续滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生。

③ 再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色。 ④ 最后通入足量的SO2气体。请回答下列问题：

⑴ KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为________________； ⑵ 实验④中的现象为：_______________；

⑶ 实验②③反应的离子方程式分别是：_________________、_____________________。 12．一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol，充分反应后所得产物中，若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。

13．有三份不同质量的铁粉样品①②③，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有 0.8molHNO3的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO。据此 回答下列问题：⑴ 甲取样品①，反应后的溶液中铁只以Fe3+离子的形式存在，则样品的 质量为 g。

⑵ 乙取样品②，反应后的溶液中既含有Fe3+，又含有 Fe2+离子，则样品②的质量(设为ag)范围是 。 ⑶ 丙取样品③，将其慢慢加入到稀硝酸中，并不断搅拌，

—

反应过程中溶液里Fe3+、Fe2+、NO3三种离子中的两种离子的物质的量变化曲线如下图所示，则该曲线表示 离子物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外两种离子的物质的量的变化曲线。

14.某资料说铁锈的成分为Fe2O3·H2O和FeCO3的混合物。根据此记载，某实验兴趣小组设计下列实验来验证其中是否含有碳酸亚铁。

①取一高度腐蚀的干燥铁钉，称其质量为10.04g，在氮气保护下，充分加热，冷却后称得质量为8.92g。

②将①得到的残渣投入到5.00mol/L的硫酸中，不断添加硫酸直至残渣完全溶解时，恰好

用去硫酸31.00mL。整个过程无气体放出。试回答下列问题： ⑴铁锈中是否含有碳酸亚铁？理由是？（有） ⑵锈蚀的铁钉中含Fe2O3·H2O多少克？（8.9g） ⑶锈蚀前铁钉的质量至少多少克？ (6.44g)