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氧化還原反應（2） 【明確考綱】 1.能正確書寫和配平化學方程式。 2.能運用氧化還原反應的規(guī)律進行有關計算。 【課前真題】1.【2018新課標1卷27】焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}： （1）生產Na2S2O5，通常是由NaHSO3過飽和溶液經結晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式__________。 （4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.01000 molL?1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為_____________ 【答案】（1）2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O （4）+2I2+3H2O 2+4I－+6H+ 【解析】（1）根據題意及原子守恒可得：2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O （4）由于Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑，所以在氧化還原反應中作還原劑，因此與碘標準液反應時，會被氧化成硫酸根，碘單質被還原為碘離子， 該反應離子方程式為：+2I2+3H2O 2+4I－+6H+ 2.【2016新課標1卷】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產工藝如下： 回答下列問題： （2）寫出“反應”步驟中生成ClO2的化學方程式_______。 （4）“尾氣吸收”是吸收 “電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應中，氧化劑與還原劑的物質的量之比為________，該反應中氧化產物是_________。 （5）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為____。(計算結果保留兩位小數) 【答案】（2）2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4；（4）2:1； O2； （5）1.57。 【解析】（2）NaClO3和SO2在H2SO4酸化條件下生成ClO2，其中NaClO2是氧化劑，還原產物為NaCl，根據得失電子守恒和原子守恒，此反應的化學方程式為2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。（4）根據圖示可知：利用含有過氧化氫的NaOH溶液吸收ClO2氣體，產物為NaClO2，則此吸收反應中，氧化劑為ClO2，還原產物為NaClO2，還原劑是H2O2，氧化產物是O2，每1 mol的H2O2轉移2 mol電子，反應方程式是：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化劑和還原劑的物質的量之比為2:1，該反應中氧化產物為O2。（5）每克NaClO2的物質的量n(NaClO2)=1g90.5 g/mol= mol，其獲得電子的物質的量是n(e?)= mol4=4/90.5 mol，1 mol Cl2獲得電子的物質的量是2 mol，根據電子轉移數目相等，可知其相對于氯氣的物質的量為n=mol42=mol，則氯氣的質量為mol71 g/mol=1.57 g。 【點睛】本題考查混合物的分離與提純、氧化還原反應的分析及電解原理的應用等知識?；蟽r是元素形成化合物時表現(xiàn)出來的性質，在任何化合物中，所有元素正負化合價的代數和等于0，掌握常見元素的化合價，并根據元素吸引電子能力大小及化合物中所有元素正負化合價的代數和等于0的原則判斷元素的化合價。有元素化合價變化的反應是氧化還原反應，元素化合價升高，失去電子，該物質作還原劑，變?yōu)檠趸a物；元素化合價降低，獲得電子，該物質作氧化劑，變?yōu)檫€原產物，元素化合價升降總數等于反應過程中電子轉移的數目；可利用最小公倍數法配平氧化還原反應方程式，對于離子反應，同時還要符合電荷守恒及原子守恒。 課堂精講 【考點歸類】1.氧化還原反應方程式的書寫及配平。 2.氧化還原反應的相關計算。 題型一：.氧化還原反應方程式的書寫與配平 核心知識必備： 1、積累并記憶常見元素的化合價，掌握常見的氧化劑和還原劑及所對應產物。 2、通過練習掌握書寫信息型氧化還原反應方程式的步驟： （1）找出發(fā)生氧化還原反應的物質或離子； （2）依據氧化還原反應規(guī)律預測產物（重視題中所給信息）。 （3）根據電子守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產物、氧化產物的相應系數。 (4)根據電荷守恒和原子守恒及溶液的酸堿性，通過添加H+/OH--或H2O來進行配平。 特別提醒： 1、 ?？家族e物質元素的化合價 CuFeS2 K2FeO4 LiNH LiNH2 AlN Si3N4 Na2S2O3 C2O42-- HCN CuH 2.補項原則：酸性補H+和H2O,堿性補OH-和H2O. 【典例剖析】【2018北京卷】（3）I－可以作為水溶液中SO2歧化反應的催化劑，可能的催化過程如下。將ii補充完整。 i．SO2+4I－+4H+S↓+2I2+2H2O ii．I2+2H2O+__________________+_______+2 I－ 【答案】 SO2 SO42? 4H+ 【解析】對于未知的，新情境下的方程式書寫，題目信息相當重要，如：題中提到：I－是反應的催化劑，且SO2 發(fā)生 歧化反應，這兩信息是解題的關鍵。再根據電荷守恒和原子守恒，答案不難給出。 【2016新課標1卷】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍紫色)、Cr(OH)4?(綠色)、Cr2O72?(橙紅色)、CrO42?(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體，回答下列問題： （4）+6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72?還原成Cr3+，該反應的離子方程式為_ _____。 【答案】（4）Cr2O72?+3HSO3? +5H＋=2Cr3++3SO42?+4H2O。 【解析】 【變式訓練】1、（2018年全國3卷）26、（2）利用K2Cr2O7標準溶液定量測定硫代硫酸鈉的純度。測定步驟如下： ②滴定：取0.00950 molL?1的K2Cr2O7標準溶液20.00 mL，硫酸酸化后加入過量KI，發(fā)生反應： 。 【答案】Cr2O72?+6I?+14H+3I2+2Cr3++7H2O 2、（2018年天津卷）Ⅱ.NOx含量的測定：將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化為NO3?，加水稀釋至100.00 mL。量取20.00 mL該溶液，加入v1 mL c1 molL?1 FeSO4標準溶液（過量），充分反應后，用c2 molL?1 K2CrO7標準溶液滴定剩余的Fe2+，終點時消耗v2 mL。NO被H2O2氧化為NO3?的離子方程式是___________。 【答案】2NO+3H2O=2H++2NO3–+2H2O 3、（2018年江蘇卷）19、（1）步驟Ⅰ制備NaClO溶液時，若溫度超過40 ℃，Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為____________________________________； 20、（3）用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收過程中存在HNO2與(NH2)2CO生成N2和CO2的反應。寫出該反應的化學方程式：________________________________。 【答案】（1）3Cl2+6OH?=5Cl?+ClO3?+3H2O (3) 2HNO2+(NH2)2CO2N2↑+CO2↑+3H2O 題型二：.氧化還原反應的相關計算 核心知識必備： 1、 熟練掌握教材中出現(xiàn)的所有化學方程式，并能根據題中信息寫出新情境下的化學方程式。 2、 利用守恒思想求解氧化還原反應問題的四大步驟 步驟1　找物質：找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物； 步驟2　定得失：確定一個原子或離子得失電子數(注意化學式中的原子個數)； 步驟3　列等式：根據題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式； 步驟4　找關系：對于多步連續(xù)進行的氧化還原反應，只要中間各步反應過程中沒有損耗，可直接找出起始物和最終產物，刪去中間產物，建立二者之間的電子守恒關系，快速求解。 【典例剖析】【2016新課標2卷】聯(lián)氨（又稱肼，N2H4，無色液體）是一種應用廣泛的化工原料，可用作火箭燃料，回答下列問題： （2）實驗室可用次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨，反應的化學方程式為___________。 （5）聯(lián)氨是一種常用的還原劑。向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液，觀察到的現(xiàn)象是___________。聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2___________kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點是___________。 【答案】（2）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O （5）固體逐漸變黑，并有氣泡產生 1 N2H4的用量少，不產生其他雜質（還原產物為N2和H2O，而Na2SO3產生Na2SO4） 【解析】（2）次氯酸鈉溶液與氨反應制備聯(lián)氨，Cl元素的化合價由+1價降低到-1價，N元素的化合價由-3價升高到-2價，根據得失電子守恒和原子守恒配平，反應的化學方程式為NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。 （5）聯(lián)氨是一種常用的還原劑，AgBr具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應生成銀，則向裝有少量AgBr的試管中加入聯(lián)氨溶液，可觀察到固體逐漸變黑，并有氣泡產生；聯(lián)氨可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕，發(fā)生的反應為N2H4+O2=N2+2H2O，理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的氧氣為 1kg32g/mol32g/moL=1kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點是N2H4的用量少，不產生其他雜質，而Na2SO3的氧化產物為Na2SO4。 【變式訓練】【2017新課標2卷】水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下： Ⅰ．取樣、氧的固定 用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液（含有KI）混合，反應生成MnO(OH)2，實現(xiàn)氧的固定。 Ⅱ．酸化、滴定 將固氧后的水樣酸化，MnO(OH)2被I?還原為Mn2+，在暗處靜置5 min，然后用標準Na2S2O3溶液滴定生成的I2（2+I2=2I?+）。 回答下列問題： （2）“氧的固定”中發(fā)生反應的化學方程式為_______________。 （3）Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和 ____________；蒸餾水必須經過煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除____及二氧化碳。 （4）取100.00 mL水樣經固氧、酸化后，用a molL?1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示劑，終點現(xiàn)象為_________；若消耗Na2S2O3溶液的體積為b mL，則水樣中溶解氧的含量為_________mgL?1。 【答案】（2）O2+2Mn(OH)2 =2MnO(OH)2 （3）量筒 氧氣 （4）藍色剛好褪去 80ab 【課后鞏固】 1.【2016上海卷】O2F2可以發(fā)生反應：H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2，下列說法正確的是 A．氧氣是氧化產物 B．O2F2既是氧化劑又是還原劑 C．若生成4.48 L HF，則轉移0.8 mol電子 D．還原劑與氧化劑的物質的量之比為1：4 【答案】D 2.（2017江西省贛州市二模）“銀針驗毒”在我國有上千年歷史，銀針主要用于檢驗是否有含硫元素的有毒物質。其反應原理之一為：Ag＋2H2S＋O2→Ag2S＋H2O。當銀針變色后，將其置于盛有食鹽水的鋁制容器中一段時間后便可復原。以下說法不正確的是( ) A. 當銀針變黑時，所檢驗的物質有毒 B. 銀針驗毒時，Ag被氧化 C. 上述驗毒反應的氧化產物和還原產物的物質的量之比為1∶1 D. 銀針復原發(fā)生的反應可能為：3Ag2S+2Al=6Ag+Al2S3 【答案】D 3.【2018天津卷】（4）為實現(xiàn)燃煤脫硫，向煤中加入漿狀Mg(OH)2，使燃燒產生的SO2轉化為穩(wěn)定的Mg化合物，寫出該反應的化學方程式：_______________。 【答案】 2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O 【2017新課標3卷】砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}： （2）工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As2S3）制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質硫。寫出發(fā)生反應的化學方程式________。 【答案】（2）2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 【2016新課標1卷】元素鉻(Cr)在溶液中主要以Cr3+(藍紫色)、Cr(OH)4?(綠色)、Cr2O72?(橙紅色)、CrO42?(黃色)等形式存在，Cr(OH)3為難溶于水的灰藍色固體，回答下列問題： （4）+6價鉻的化合物毒性較大，常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72?還原成Cr3+，該反應的離子方程式為_ _____。 【答案】（4）Cr2O72?+3HSO3? +5H＋=2Cr3++3SO42?+4H2O。 4.（2017課標Ⅲ）（15分） 重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3，還含有硅、鋁等雜質。制備流程如圖所示： 回答下列問題： （1）步驟①的主要反應為： FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2 上述反應配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數比為__________。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是________________。 （2）濾渣1中含量最多的金屬元素是____________，濾渣2的主要成分是____________及含硅雜質。 （3）步驟④調濾液2的pH使之變____________________（填“大”或“小”），原因是_________（用離子方程式表示）。 （4）有關物質的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________________（填標號）得到的K2Cr2O7固體產品最多。 a.80℃ b.60℃ c.40℃ d.10℃ 步驟⑤的反應類型是___________________。 （5）某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制備K2Cr2O7，最終得到產品 m2 kg，產率為_____________。 【答案】（1）2:7 陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應 （2）鐵 Al(OH)3 （3）小 增大溶液中H+，促進平衡2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O正向移動 （4）d 復分解反應 （5）