2025屆高三化學一輪專題復習講義（03）-專題一第三講 氧化還原反應

2025屆高三化學一輪專題復習講義（03）專題一基本概念1-3氧化還原反應（1課時）【復習目標】1．認識有化合價變化的反應是氧化還原反應，了解氧化還原反應的本質(zhì)。2．知道常見的氧化劑和還原劑，掌握氧化還原反應的基本規(guī)律。3．運用氧化還原反應基本知識及規(guī)律解決實際問題。【重點突破】1．氧化還原反應規(guī)律。2．氧化還原反應規(guī)律的實際應用?！菊骖}再現(xiàn)】例1．（2022·北京·高考真題）下列物質(zhì)混合后，因發(fā)生氧化還原反應使溶液pH減小的是A．向NaHSO4溶液中加入少量BaCl2溶液，生成白色沉淀B．向NaOH和Fe(OH)2的懸濁液中通入空氣，生成紅褐色沉淀C．向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液，生成藍綠色沉淀[Cu2(OH)2CO3]D．向H2S溶液中通入氯氣，生成黃色沉淀解析：A項，向NaHSO4中加入少量BaCl2溶液，實際參與反應的只有硫酸根離子和鋇離子，忽略體積變化，H+的濃度不變，其pH不變，錯誤；B項，向NaOH和Fe(OH)2的懸濁液中通入空氣，雖然有氫氧化亞鐵被氧化成了紅褐色的氫氧化鐵，其方程式為4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3，該過和中會消耗水，則增大了氫氧根離子的濃度，pH會變大，錯誤；C項，向NaHCO3溶液中加入少量CuSO4溶液，生成藍綠色沉淀[Cu2(OH)2CO3]，其中沒有元素的化合價發(fā)生變化，故沒有氧化還原反應，錯誤；D項，向H2S中通入氯氣生成HCl和單質(zhì)硫沉淀，這個氧化還原反應增大了H+的濃度，pH減小，正確。答案：D。例2．（江蘇高考題整合）：（1）（2023·江蘇高考)在催化劑作用下MgSO3被O2氧化為MgSO4。已知MgSO3的溶解度為0.57g（20℃），O2氧化溶液中SOeq\o\al(2－,3)的離子方程式為__________；（2）（2022·江蘇高考)實驗室以二氧化鈰(GeO2)廢渣為原料制備Cl-含量少的Ge2(CO3)3，其部分實驗過程如下：“酸浸”時GeO2與H2O2反應生成Ge3+并放出O2，該反應的離子方程式為。（3）（2022·江蘇高考)“Fe—HCOeq\o\al(－,3)—H2O”“熱循環(huán)制氫和甲酸”的原理為：在密閉容器中，鐵粉與吸收CO2制得的NaHCO3溶液反應，生成H2、HCOONa和Fe3O4；Fe3O4再經(jīng)生物柴油副產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為Fe。實驗中發(fā)現(xiàn)，在300℃時，密閉容器中NaHCO3溶液與鐵粉反應，反應初期有FeCO3生成并放出H2，該反應的離子方程式為。（4）（2021·江蘇高考）400℃時，將一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合氣體以一定流速通過裝有ZnFe2O4脫硫劑的硫化反應器。硫化過程中ZnFe2O4與H2、H2S反應生成ZnS和FeS，其化學方程式為。（5）（2020·江蘇高考）CO2催化加氫。在密閉容器中，向含有催化劑的KHCO3溶液（CO2與KOH溶液反應制得）中通入H2生成HCOO－，其離子方程式：____________________。答案：（1）2eqSO\o\al(2－,3)+O2eq\o(=,\s\up7(催化劑))2eqSO\o\al(2－,4)（2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；（3）（4）ZnFe2O4+3H2S+H2eq\o(=,\s\up9(400℃))ZnS+2FeS+4H2O（5）HCOeq\o\al(－,3)+H2==HCOO-+H2O例3.化學反應計算及循環(huán)轉(zhuǎn)化圖（江蘇高考題整合）：（1）（2023·江蘇卷）金屬硫化物(MxSy)催化反應CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)，既可以除去天然氣中的H2S，又可以獲得H2。下列說法正確的是A．該反應的△S＜0B．該反應的平衡常數(shù)K=eq\f(cCH4·c2H2S,cCS2·c4H2)C．題圖所示的反應機理中，步驟Ⅰ可理解為H2S中帶部分負電荷的S與催化劑中的M之間發(fā)生作用D．該反應中每消耗1molH2S，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目約為2×6.02×1023（2）（2022·江蘇化學）“熱電循環(huán)制氫”經(jīng)過溶解、電解、熱水解和熱分解4個步驟，其過程如圖所示。電解后，經(jīng)熱水解和熱分解的物質(zhì)可循環(huán)使用。在熱水解和熱分解過程中，發(fā)生化合價變化的元素有_______(填元素符號)。（3）（2021·江蘇化學）圖2所示機理的步驟(i)中，元素Cu、Ce化合價發(fā)生的變化為___。（4）（2018·江蘇化學，16）Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2，理論上完全反應消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝________。解析：（1）A項，左側反應物氣體計量數(shù)之和為3，右側生成物氣體計量數(shù)之和為5，△S＞0，錯誤；B項，由方程形式知，K=eq\f(cCH4·c2H2S,cCS2·c4H2)，錯誤；C項，由題圖知，經(jīng)過步驟Ⅰ后，H2S中帶部分負電荷的S與催化劑中的M之間形成了作用力，正確；D項，由方程式知，消耗1molH2S同時生成2molH2，轉(zhuǎn)移4mole－，數(shù)目為4×6.02×1023，錯誤。（2）電解后，經(jīng)熱水解得到的HCl和熱分解得到的CuCl等物質(zhì)可循環(huán)使用，從圖中可知，熱分解產(chǎn)物還有O2，從詳解①中得知，進入熱水解的物質(zhì)有，故發(fā)生化合價變化的元素有Cu、O。（3）圖2所示機理的步驟(i)中CO結合氧元素轉(zhuǎn)化為二氧化碳，根據(jù)Cu、Ce兩種元素的核外電子排布式可判斷元素Cu、Ce化合價發(fā)生的變化為銅的化合價由+2變?yōu)?1價，鈰的化合價由+4價變?yōu)?3價。（4）設參加反應的FeS2與Fe2O3的物質(zhì)的量分別為x、y，由電子守恒有：(8/3－2)x＋5×2x＝(3－8/3)×2y，解得x∶y＝1∶16。答案：（1）B（2）Cu、O（3）銅的化合價由+2變?yōu)?1價，鈰的化合價由+4價變?yōu)?3價（4）1∶16小結：守恒法解題的思維流程（1）找出氧化劑、還原劑及相應的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。（2）找準一個原子或離子得失電子數(shù)（注意化學式中粒子的個數(shù)）。（3）根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)【知能整合】【體系再構】【隨堂反饋】基礎訓練1．下列敘述不涉及氧化還原反應的是A．谷物發(fā)酵釀造食醋B．小蘇打用作食品膨松劑C．含氯消毒劑用于環(huán)境消毒D．大氣中NO2參與酸雨形成2．明代《徐光啟手跡》記載了制備硝酸的方法，其主要流程(部分產(chǎn)物已省略)如下：下列說法錯誤的是A．FeSO4的分解產(chǎn)物X為FeO B．本流程涉及復分解反應C．HNO3的沸點比H2SO4的低 D．制備使用的鐵鍋易損壞3．關于化合物FeO(OCH3)的性質(zhì)，下列推測不合理的是A．與稀鹽酸反應生成FeCl3、CH3OH、H2OB．隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2OC．溶于氫碘酸(HI)，再加CCl4萃取，有機層呈紫紅色D．在空氣中，與SiO2高溫反應能生成Fe2(SiO3)4．某MOFs多孔材料孔徑大小和形狀恰好將N2O4“固定”，能高選擇性吸附NO2。廢氣中的NO2被吸附后，經(jīng)處理能全部轉(zhuǎn)化為HNO3。原理示意圖如下。已知：2NO2(g)N2O4(g)ΔH＜0，下列說法不正確的是()A．溫度升高時不利于NO2吸附B．多孔材料“固定”N2O4，促進2NO2(g)N2O4(g)平衡正向移動C．轉(zhuǎn)化為HNO3的反應是2N2O4+O2+2H2OHNO3D．每獲得0.4molHNO3時，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為6.02×1022拓展訓練5．由下列實驗操作及現(xiàn)象，不能得出相應結論的是選項實驗操作及現(xiàn)象結論ACl2通入淀粉-KI溶液中，溶液變藍氧化性：Cl2>I2BCO2通入苯酚鈉溶液中，溶液變渾濁酸性：碳酸>苯酚CSO2通入品紅溶液中，溶液褪色SO2具有氧化性DNH3通入滴有酚酞溶液的水中，溶液變紅氨水顯堿性6．甲烷直接氧化制甲醇是富有挑戰(zhàn)性的課題，Sen等在CF3COOH水溶液中成功將甲烷轉(zhuǎn)化為CF3COOCH3(水解生成CH3OH)，其反應機理如圖所示，下列說法正確的是()A．上述反應的總反應式：CH4＋CF3COOH＋eq\f(1,2)O2→CF3COOCH3B．CF3COOCH3水解生成CH3OH的反應式：CF3COOCH3＋H2O→CF3COOH＋CH3OHC．Pd2＋是該反應的中間產(chǎn)物D．每生成1molCH3OH，消耗O2的體積為11.2L7．黏土釩礦中，釩以＋3、＋4、＋5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。加入MnO2和30%的H2SO4進行“酸浸氧化”，在“酸浸氧化”中VO＋和VO2＋被氧化成VOeq\o\al(＋,2)，同時還有______離子被氧化。寫出VO＋轉(zhuǎn)化為VOeq\o\al(＋,2)反應的離子方程式：。8．（1）Cl2O為淡棕黃色氣體，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反應來制備，該反應為歧化反應（氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應）。上述制備Cl2O的化學方程式：__________________________。（2）ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過程中，生成ClO2的反應屬于歧化反應，每生成1molClO2消耗NaClO2的量為_______mol。（3）“84消毒液”的有效成分為NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是_______________（用離子方程式表示）。【隨堂反饋】答案1．B2．A3．B4．D5.C6．B7．VO++MnO2+2H+VO2++Mn2++H2O8．（1）2Cl2+HgOHgCl2+Cl2O（2）1.25（3）ClO-+Cl-+2H+Cl2+H2O【課后作業(yè)】1．K2FeO4可與水發(fā)生反應4K2FeO4+10H2O4Fe(OH)3(膠體)+8KOH+3O2↑。下列說法正確的是A．氧化性：K2FeO4＜O2B．K2FeO4可用作自來水的消毒劑和凈水劑C．K2FeO4可用作堿性K2FeO4-Zn電池的負極材料D．常溫常壓下，該反應每生成22.4LO2，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為4×6.02×1023個2．科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進和的轉(zhuǎn)移(如a、b和c)，能將海洋中的轉(zhuǎn)化為進入大氣層，反應過程如圖所示。下列說法正確的是A．過程Ⅰ中發(fā)生氧化反應B．a(chǎn)和b中轉(zhuǎn)移的數(shù)目相等C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)︰n(NHeq\o\al(＋,4))=1︰4D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為3．在NO催化下，丙烷與氧氣反應制備丙烯的部分反應機理如圖所示。下列說法錯誤的是A．含N分子參與的反應一定有電子轉(zhuǎn)移B．由NO生成的反應歷程有2種C．增大NO的量，的平衡轉(zhuǎn)化率不變D．當主要發(fā)生包含②的歷程時，最終生成的水減少4．部分含Na或含Cu物質(zhì)的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是A．可存在c→d→e的轉(zhuǎn)化 B．能與H2O反應生成c的物質(zhì)只有bC．新制的d可用于檢驗葡萄糖中的醛基 D．若b能與H2O反應生成O2，則b中含共價鍵5．稀有氣體氙的氟化物(XeFn)與NaOH溶液反應劇烈，與水反應則較為溫和，反應式如下：與水反應與NaOH溶液反應i．2XeF2+2H2O2Xe↑+O2↑+4HFii．2XeF2+4OH-2Xe↑+O2↑+4F-+2H2Oiii．XeF6+3H2OXeO3+6HFiv．2XeF6+4Na++16OH-Na4XeO6↓+Xe↑+O2↑+12F-+8H2O下列說法錯誤的是A．XeO3具有平面三角形結構 B．OH-的還原性比H2O強C．反應i～iv中有3個氧化還原反應 D．反應iv每生成1molO2，轉(zhuǎn)移6mol電子6．一些化學試劑久置后易發(fā)生化學變化。下列化學方程式可正確解釋相應變化的是A硫酸亞鐵溶液出現(xiàn)棕黃色沉淀6FeSO4+O2+H2O2Fe2(SO4)3+2Fe(OH)2B硫化鈉溶液出現(xiàn)渾濁顏色變深Na2S+2O2Na2SO4C溴水顏色逐漸褪去4Br2+4H2OHBrO4+7HBrD膽礬表面出現(xiàn)白色粉末CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O7．已知：①KMnO4+HCl(濃)→KCl+

MnCl2+Cl2↑+

H2O(未配平)；②檢驗Mn2+的存在：5QUOTES2O82-S2O82-+

2Mn2++8H2O=10QUOTESO42-SO42-+2QUOTEMnO4-MnO4-

+16H+。下列說法錯誤的是()A．QUOTES2O82-S2Oeq\o\al(2－,8)中存在一個過氧鍵(-O-O-)，則其中硫元素的化合價為+6B．反應①中還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為8∶1C．

K2S2O8與濃鹽酸混合可得到黃綠色氣體D．反應②若有0.1mol還原劑被氧化，則轉(zhuǎn)移電子0.5mol8．《環(huán)境科學》刊發(fā)了我國科研部門采用零價鐵活化過硫酸鈉（Na2S2O8，其中S為+6價）去除廢水中的正五價砷[As(V)]的研究成果，其反應機制模型如下圖所示（SOeq\o\al(－,4)·、·OH表示自由基）。設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列敘述錯誤的是A．過硫酸鈉中－2價氧與－1價氧