1、1专题 05 氧化还原反应1 【2017 北京卷】下列变化中，气体被还原的是 （ ）A二氧化碳使 Na2O2固体变白 B氯气使 KBr 溶液变黄C乙烯使 Br2的四氯化碳溶液褪色 D氨气使 AlCl3溶液产生白色沉淀【答案】B【名师点睛】明确氧化还原反应的含义和判断依据是解答的关键，注意氧化还原反应的分析思路，即判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清它们的变化情况。该题的易错点是选项 A，注意转化规律的理解：氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价
2、只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。因此 Na2O2分别与H2O、CO 2反应时，Na 2O2既是氧化剂、又是还原剂，而 H2O、CO 2都没有参与反应的电子得失。2 【2016 年高考上海卷】O 2F2可以发生反应：H 2S+4O2F2SF 6+2HF+4O2，下列说法正确的是 （ ）A氧气是氧化产物BO 2F2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【答案】D【解析】试题分析：AO 元素的化合价由反应前的+1 价变为反应后的 0 价，化合价降低，获得电子，所以氧气的2【考点定位】考查氧化还原反应
3、的有关概念和简单计算。【名师点睛】本题主要涉及氧化还原反应， 氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，其本质是在反应中有电子转移。在反应中，氧化剂是得到电子的或电子对偏向的物质，本身具有氧化性，反应后化合价降低，对应的产物是还原产物；还原剂是失去电子的或电子对偏离的物质，本身具有还原性，反应后化合价升高，对应的产物为氧化产物。整个反应过程电子从还原剂转移到氧化剂。一定记清各概念之间的关系：还原剂化合价升高失去电子被氧化发生氧化反应生成氧化产物；氧化剂化合价降低得到电子被还原发生还原反应生成还原产物。3 【2016 年高考北京卷】K 2Cr2O7溶液中存在平衡：Cr 2O72-（橙色）+H 2
4、O 2CrO42-（黄色）+2H +。用K2Cr2O7溶液进行下列实验：结合实验，下列说法不正确的是 （ ）A中溶液橙色加深，中溶液变黄B中 Cr2O72-被 C2H5OH 还原C对比和可知 K2Cr2O7酸性溶液氧化性强D若向中加入 70%H2SO4溶液至过量，溶液变为橙色【答案】D【解析】试题分析：A、在平衡体系中加入酸，平衡逆向移动，重铬酸根离子浓度增大，橙色加深，加入碱，平衡正向移动，溶液变黄，A 正确；B、中重铬酸钾氧化乙醇，重铬酸钾被还原，乙醇被氧化，B 正确；C、是酸性条件，是碱性条件，酸性条件下氧化乙醇，而碱性条件不能，说明酸性条件下氧化性强，C 正确；D、若向溶液中加入 70
5、%的硫酸到过量，溶液为酸性，重铬酸根离子浓度增大，可以氧3化乙醇，溶液变绿色，D 错误。答案选 D。【考点定位】本题主要是考查化学平衡移动、氧化还原反应判断【名师点晴】明确溶液中的反应特点，并能灵活应用勒夏特列原理判断平衡的移动 方向是解答的关键，解答时要注意通过对比实验的分析得出在酸性溶液中重铬酸钾的氧化性强，能把乙醇氧化。易错选项是D，注意中的实验环境，不要忽视了溶液中还存在乙醇，而不能单纯的考虑平衡的移动方向。4 【2016 年高考上海卷】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【答案】C【解析】试题分析：A海带提碘是由 KI 变为
6、 I2，有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，错误；B氯碱工业是【考点定位】考查氧化还原反应概念。【名师点睛】氧化还原反应是历年高考必考知识点之一，重点是氧化还原反应的概念、氧化性和还原性强弱比较、氧化还原反应方程式配平、氧化还原反应有关计算等。掌握氧化还原反应基本概念是解答的关键：失去（共用电子对偏离）电子、化合价升高、被氧化、发生氧化反应、本身做还原剂、转化为氧化产物；得到（共用电子对偏向）电子、化合价降低、被还原、发生还原反应、本身做氧化剂、转化为还原产物。涉及氧化还原反应配平和计算时依据“质量守恒” 、 “电子守恒”便可解答，一般题目难度不大。5 【2016 年高考上海卷】一定条件下，
7、某容器中各微粒在反应前后变化的示意图如下，其中 和 代表不A同元素的原子。关于此反应说法错误的是 （ ）4A一定属于吸热反应 B一定属于可逆反应C一定属于氧化还原反应 D一定属于分解反应【答案】A【解析】试题分析：根据图示可知该反应反应物是一种，生成物是两种且其中一种是单质。A该物质属于分解反应，【考点定位】考查常见化学反应类型的判断。【名师点睛】化学试题的呈现方式形式多样，可采用文字、数据、图表、示意图等多种方式的融合，增加试题信息的广度，考查学生从不同呈现方式中提取有用信息、加工信息，并利用信息进行思考或推理的能力。这些信息蕴含着解决试题的重要思路、数据和方法，如物质性质、物质形态、反应条
8、件、反应产物、结构特征以及变化趋势等。这就要求考生通过“现场独立自学”的方式，从中概括抽象出新的知识或发现数据之间的关系，同时与学过的知识相组合，形成较全面的网络化的知识体系，将这些知识体系进一步应用到新的知识情境中，从而解决问题。这种试题对具有自主学习和独立思考能力的培养和考查，将发挥非常重要的作用。本题利用分子模型示意图考查了四种基本反应类型与氧化还原反应、可逆反应、吸（放）热 反应的区别与联系，注意示意图中隐藏的信息：反应前只有一种分子，反应后既有新生成的化合物分子，又有新生成的单质分子，还有未反应的反应物分子，结合各种反应的本质特征回答即可。 6 【2016 年高考北京卷】(13 分)
9、用零价铁（Fe）去除水体中的硝酸盐（NO 3-）已成为环境修复研究的热点之一。（1）Fe 还原水体中 NO3-的反应原理如右图所示。5作负极的物质是_。正极的电极反应式是_。（2）将足量铁粉投入水体中，经 24 小时测定 NO3的去除率和 pH，结果如下：初始 pH pH=2.5 pH=4.5NO3的去除率 接近 100% 50%24 小时 pH 接近中性 接近中性铁的最终物质形态pH=4.5 时，NO 3的去除率低。其原因是_。（3）实验发现：在初始 pH=4.5 的水体中投入足量铁粉的同时，补充一定量的 Fe2+可以明显提高 NO3的去除率。对 Fe2+的作用提出两种假设：. Fe 2+直
10、接还原 NO3；. Fe 2+破坏 FeO（OH）氧化层。做对比实验，结果如右图所示，可得到的结论是_。同位素示踪法证实 Fe2+能与 FeO（OH）反应生成 Fe3O4。结合该反应的离子方程式，解释加入 Fe2+提高 NO3去除率的原因：_ _。pH =4.5（其他条件相同）（4）其他条件与（2）相同，经 1 小时测定 NO3的去除率和 pH， 结果如下：6初始 pH pH=2.5 pH=4.5NO3的去除率 约 10% 约 3%1 小时 pH 接近中性 接近中性与（2）中数据对比，解释（2）中初始 pH 不同时，NO 3去除率和铁的最终物质形态不同的原因：_。【答案】 （1）铁 NO 3
11、+8e +10H+=NH4+3H2O（2）因为铁表面生成不导电的 FeO(OH)，阻止反应进一步发生（3）本实验条件下，Fe 2+不能直接还原 NO3-；在 Fe 和 Fe2+共同作用下能提高 NO3-的去除率。Fe 2+2FeO(OH)=Fe3O4+2H+， Fe2+将不导电的 FeO（OH）转化为可导电的 Fe3O4，有利于反应的进行，使 NO3-的去除率提高（4）Fe2H =Fe2 H 2，初始 pH 较小，氢离子浓度高，产生的 Fe2+浓度大，促使 FeO（OH）转化为可导电的 Fe3O4，使反应进行的更完全，初始 pH 高时，产生的 Fe2+浓度小，从而造成 NO3去除率和铁的最终物
12、质形态不同。 【解析】试题分析：（1）Fe 是活泼的金属，根据还原水体中的 NO3-的反应原理图可知，Fe 被氧化作负极；为可导电的 Fe3O4，使反应进行的更完全；初始 pH 高时，由于 Fe3+的水解，Fe 3+越容易生成 FeO(OH)，产生的 Fe2+浓度小，从而造成 NO3去除率和铁的最终物质形态不同。【考点定位】本题主要是考查化学反应原理，涉及电化学、氧化还原反应等相关知识7【名师点晴】该题一改化学原理综合应用的拼题，改成“借实验考原理”的方式来考查学生应用化学反应基本理论、化学反应速率平衡、电化学等理论联系实际，分析解决氧化还原反应、速率平衡、电化学等问题的能力。此题区分度在第（
13、4）问。实际上，我们只要抓住主要矛盾，便可简化解题思路。我们只需要从影响速率平衡的主要因素（此题主要是浓度）考虑问题即可。此问极易诱导学生从复杂角度分析问题，不容易得到正确答案。7 【2016 年高考上海卷】 （本题共 12 分）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、CO 2、NaCl 和 N2已知 HCN（K i=6.310-10）有剧毒；HCN、HOCN 中 N 元素的化合价相同。完成下列填空：（1）第一次氧化时，溶液的 pH 应调节为_（选填“酸性” 、
14、“碱性”或“中性” ） ；原因是_。（2）写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。_（3）处理 100 m3含 NaCN 10.3 mg/L 的废水，实际至少需 NaClO_g（实际用量应为理论值的 4 倍） ，才能使 NaCN 含量低于 0.5 mg/L，达到排放标准。（4） （CN） 2与 Cl2的化学性质相似。 （CN） 2与 NaOH 溶液反应生成_、_和 H2O。【答案】 （1）碱性；防止生成 HCN，造成人员中毒或污染空气。（2）2OCN +3ClO CO 32 +CO2+3Cl +N2 （3）14 900 （4）NaOCN、N aCN 【解析】试题分析：（1）依据 HCN 的电离平
15、衡常数可知 HCN 是极弱的酸，所以 NaCN 极易于酸反应生成 HCN。为2OCN-+3ClO-CO 32-+CO2+3Cl -+N2。（3）NaCN 被氧化的两个阶段氧化剂均为 NaClO，所以可以合并一起进行计算，即反应物为 NaCN 和8【考点定位】考查氧化还原反应方程式书写、计算、元素周期律等有关判断【名师点睛】对于 HA H+A-，K i= ，一定温度下电离平衡常数的大小通常是用来衡量酸性强弱的主要依据，K i值越大说明酸性越强。HCN 的 Ki=6.310-10，说明 HCN 是极弱的酸，NaCN 属于强碱弱酸盐，极易水解使水溶液表现碱性，即 NaCN 只能存在于碱性环境中。若调
16、整 NaCN 溶液 pH 至中性或酸性，NaCN 几乎完全转化为剧毒物质 HCN。该题中主要涉及氧化还原反应， 氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，其本质是在反应中有电子转移。在氧化还原反应中遵循电子守恒，即氧化剂得到的电子的物质的量（或个数）等于还原剂失去的电子的物质的量（或个数） 。若将电子守恒规律应用于解题，可以大大简化我们的计算过程，收到事半功倍的效果。守恒法是中学化学中常用的解题方法之一，守恒法包括质量守恒、原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地
17、选取方法，正确地解答题目。 在溶液中存在着阴阳离子，由于溶液呈电中性，所以可考虑电荷守恒； 在氧化还原反应中存在着电子的转移，通常考虑电子守恒。在某些复杂多步的化学反应中可考虑某种元素的守恒法；在一个具体的化学反应中，由于反应前后质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。微粒半径比较可能涉及到原子或者离子，一般规律是：电子层数多的微粒半径大，当电子层数相同时原子序数大的半径小。 8 【2016 年高考新课标卷】(14 分)NaClO 2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：9回答下列问题：（1）NaClO 2中 Cl 的化合价为_。（2）写出“反应”步骤中
18、生成 ClO2的化学方程式_。（3） “电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg2+和 Ca2+，要加入的试剂分别为_、_。 “电解”中阴极反应的主要产物是_。（4） “尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量 ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是_。（5） “有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl2的氧化能力。NaClO 2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)【答案】(1)+3 价；(2)2NaClO 3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4；(3)NaOH 溶液 ；N
19、a 2CO3溶液 ；ClO 2-(或 NaClO2)；(4)2:1； O 2；(5)1.57g。【解析】可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2:1，该反应中氧化产物 O2。(5)每 1 克 NaClO2的物质的量为n(NaClO2)=1g90.5g/mol= mol，其获得电子的物质的量是 n(e-)= mol4=4/90.5mol，1molCl 2获得电子的物质的量是 2mol，根据电子转移数目相等，可知其相对于氯气的物质的量为n= mol42= mol，则氯气的质量为 mol71g/mol=1. 57g。【考点定位】考查混合物的分离与提纯、氧化还原反应的分析及电解原理的应用的知识。【名师点
20、睛】化合价是元素形成化合物时表现出来的性质，在任何化合物中，所有元素正负化合价的代数10和等于 0，掌握常见元素的化合价，并根据元素吸引电子能力大小及化合物中，所有元素正负化合价的代数和等于 0 的原则判断元素的化合价。有元素化合价变化的反应是氧化还原反应，元素化合价升高，失去电子，该物质作还原剂，变为氧化产物；元素化合价降低，获得电子，该物质作氧化剂，变为还原产物，元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移的数目；可利用最小公倍数法配平氧化还原反应方程式，对于离子反应，同时还要符合电荷守恒及原子守恒。物质的氧化能力大小可结合每1mol 物质获得电子的多少，获得电子越多，其氧化能力就越强。 1
21、【山西忻州二中 2019 届高三上学期期中】下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是 （ ）ACO+H 2O(g) CO2+H2 B3N 2+H2O 2HNO3+NOC2Na 2O2+2H2O 4NaOH+O2 D2F 2+2H2O 4HF+O2【答案】A【解析】A. 反应 CO+H2O(g) CO2+H2中氢元素化合价从+1 价降低到 0 价，化合价降低，水是氧化剂，2 【山东东营二中 2019 届 高三上学期期中】卫生部发生公告，自 2011 年 5 月 1 日起，禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO 2)等食品添加剂。下列对于过氧化钙(CaO 2)的叙述错误的是 （ ）ACaO 2具有氧化性
22、，对面粉可能具有漂白作用BCaO 2中阴阳离子的个数比为 1: 1CCaO 2和水反应时，每产生 1 mol O2转移电子 4 molDCaO 2和 CO2反应的化学方程式为：2CaO 22CO 2=2CaCO3O 2【答案】C【解析】A.结合过 氧化钠的性质推断，CaO 2具有氧化性，可能具有漂白性，对面粉可能具有增白作用，故11A 正确；B.过氧化钙构成离子是钙离子和过氧根离子，CaO 2中阴阳离子的个数比为 1：1，故 B 正确；C.CaO2和水反应的化学方程式为 2CaO2+2H2O=2Ca（OH） 2+O2，每产生 1molO2转移电子 2mol，故 C 错误；D.CaO 2和 CO
23、2反应的化学方程式为：2CaO 2+2CO2=2CaCO3+O2，故 D 正确。故选 C。3 【甘肃静宁县一中 2019 届高三上学期第三次模拟】已知：向 KMnO4固体滴加浓盐酸，产生黄绿色气体；向 FeCl2溶液中通入少量实验产生的气体，溶液变黄色；取实验生成的溶液滴在淀粉 KI 试纸变蓝。下列判断正确的是 （ ）A上述实验证明氧化性：MnO 4- Cl2 Fe3+ I2B上述实验中，共有两个氧化还原反应C实验生成的气体和 SO2同时通入水中，可以增强漂白效果D实验证明 Fe2+既有氧化性又有还原性【答案】A【解析】题中的有关反应为2KMnO 416HCl(浓) 2KCl2MnCl 25C
24、l 28H 2O(生成的黄绿色气体为4 【山西吕梁市 2019 届高三上学期第一次模拟】新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe 2Ox)（3H 2SO3HCl13BHBr 与 H2SO3的物质的量浓度均为 0.6molL1C通入 0.1molCl2发生反应的离子方程式为：5Cl 2+4H2SO3+2Br +4H2O=4SO42 +Br2+10Cl +16H+D若再通入 0.05mol Cl2，恰好能将 HBr 和 H2SO3完全氧化【答案】C8 【甘肃静宁县一中 2019 届高三上学期第一次模拟】储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步，但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质碳纳米颗粒，这种碳纳米颗
25、粒可用氧化气化法提纯。其反应式为：3C+2K 2Cr2O7 +8H2SO4=3CO2+2K 2SO4+2Cr2(SO4)3 +8H2O。（1）请用双线桥法标出电子转移方向和数目_。（2）上述反应中氧化剂是_（填化学式） ，被氧化的元素是_（填元素符号） 。（3）H 2SO4 在上述反应中表现出来的性质是_（填序号） 。A氧化性 B氧化性和酸性 C酸性 D还原性和酸性 （4）若反应中电子转移了 0.8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为_L。【答案】 K2Cr2O7 C C 4.48 【解析】 （1）反应中 C 元素的化合价由 0 升高为+4 价，Cr 元素的化合价由+6 价降低为+3 价
26、，由化合价前后的变化分析可得双线桥法如下： ；（2）反应中铬元素的化合价降低，故氧化剂为 K2Cr2O7，碳元素的化合价升高，则碳元素被氧化，故14答案为：K 2Cr2O7、C； （3）H 2SO4 在上述反应中表现出酸性，故答案为：C；（4）由上述双线桥法可得关系式为:12e -3CO2，若反应中 电子转移了 0.8mol，则生成气体的为：0.8mol123=0.2mol，在标准状况下的体积为：0.2mol22.4L/mol=4.48L，故答案为：4.48L。1某离子反应涉及 六种微粒。其中 随反应进行逐渐减小。下列判断正确的是 （ ）A反应的还原产物是B消耗 1 mol 氧化剂转移电子 3
27、 molC氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2：3D反应后溶液的酸性明显增强【答案】D【解析】反应的方程式应为 3ClO-+2NH4+=N2+3H 2O+3Cl-+2H+；A反应中 N 元素化合价升高，被氧化，2在反应 2KMnO416HCl=2KCl2MnCl 25Cl 28H 2O 中 （ ）A氧化产物与还原产物粒子个数比是 25B被氧化的 HCl 占参加反应 HCl 总分子数的 5/8CKMnO 4只有一部分发生还原反应DKMnO 4与 HCl 恰好分别完全发生还原反应和氧化反应【答案】B【解析】A.由反应可知，2mol 氧化剂与 10mol 还原剂转移电子相等，则氧化剂、还原剂的物质的量
28、之比为1：5，故 A 错误；B.由反应分析可知，16molHCl 参加反应，10molHCl 被氧化，则被氧化的 HCl 占参加反应 HCl 总分子数的 5/8，故 B 正确；C.在反应中 KMnO4所含锰元素的全部被还原，故 C 错误；D.在反应中 HCl 只有部分被氧化，故 D 错误；答案选 B。3某同学设计完成了以下两个实验：15向盛有 KI 溶液的试管中加入少许 CCl4后滴加氯水，CCl 4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了 HIO3)。向盛有 KBr 溶液的试管中加入少许 CCl4后滴加氯水，CCl 4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯
29、水，振荡，CCl 4层的颜色没有变化。 下列说法 不正确的是 （ ）A实验生成 HIO3时发生的反应为：I 2+5Cl2+6H2O=2HIO3+10HClB实验中当 CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得 Br2的 CCl4溶液C由上述实验得出 Cl2、Br 2、I 2的氧化性由强到弱的顺序是：Cl 2Br 2I 2D由上述实验得出 Cl2、HIO 3、HBrO 3氧化性由强到弱的顺序是：HBrO 3Cl 2HIO 3【答案】C【解析】A由继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl 4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了 HIO3)可知，氯气4已知：SO 2+2H2O+I2=H2SO4+2HI; 向
30、含 SO32-、Fe 2 、Br 、I 各 0.1 mol 的溶液中通入标准状况下的Cl2，通入 Cl2的体积和溶液中相关离子的物质的量的关系图正确的是 （ ）AA BB CC DD16【答案】C【解析】A、由 SO32 +Cl2+H2O=SO42 +2Cl +2H 可知，0.1molSO 32 完全反应需要消耗 0.1mol 氯气，标准5某反应中反应物与生成物有：AsH 3、H 2SO4、KBrO 3、K 2SO4、H 3AsO4、H 2O 和一种未知物质 X。（1）已知 KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是_。（2）已知 0.2 mol KBrO3在反应中得到 1 mol 电子生
31、成 X，则 X 的化学式为_。（3）根据上述反应可推知_。A氧化性：KBrO 3H 3AsO4 B氧化性：H 3AsO4KBrO 3C还原性：AsH 3 X D还原性：XAsH 3（4）将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：（注：请一定用单线桥表示，凡是用双线桥表示的不得分）_。（5）KClO 3可以和草酸（H 2C2O4） 、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂 ClO2，还生成 CO2和 KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式_。【答案】AsH 3 Br2 AC 2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2+2CO 2+2KHSO 4+2H2O17
