資源簡介

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。
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律。
3．運用氧化還原反應基本知識及規律解決實際問題。
【重點突破】
1．氧化還原反應規律。
2．氧化還原反應規律的實際應用。
【真題再現】
例1．（2022·北京·高考真題）下列物質混合后，因發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+O2=== 4Fe(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SO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—HCO—H2O”“熱循環制氫和甲酸”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再經生物柴油副產品轉化為Fe。實驗中發現，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）2+O22
（2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；
（3）
（4）ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O
（5）HCO+H2==HCOO-+H2O
例3. 化學反應計算及循環轉化圖（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＜0
B．該反應的平衡常數K=
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之間發生作用
D．該反應中每消耗1mol H2S，轉移電子的數目約為2×6.02×1023
（2）（2022·江蘇化學）“熱電循環制氫”經過溶解、電解、熱水解和熱分解4個步驟，其過程如圖所示。
電解后，經熱水解和熱分解的物質可循環使用。在熱水解和熱分解過程中，發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之和為3，右側生成物氣體計量數之和為5，△S＞0，錯誤；B項，由方程形式知，K= ，錯誤；C項，由題圖知，經過步驟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1mol H2S同時生成2 mol H2，轉移4mole－，數目為4×6.02×1023，錯誤。（2）電解后，經熱水解得到的HCl和熱分解得到的CuCl等物質可循環使用，從圖中可知，熱分解產物還有O2，從詳解①中得知，進入熱水解的物質有，故發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結合氧元素轉化為二氧化碳，根據Cu、Ce兩種元素的核外電子排布式可判斷元素Cu、Ce化合價發生的變化為銅的化合價由+2變為+1價，鈰的化合價由+4價變為+3價。（4）設參加反應的FeS2與Fe2O3的物質的量分別為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變為+1價，鈰的化合價由+4價變為+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物和氧化產物。
（2）找準一個原子或離子得失電子數（注意化學式中粒子的個數）。
（3）根據題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。
n(氧化劑)×變價原子個數×化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)×變價原子個數×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(部分產物已省略)如下：
下列說法錯誤的是
A．FeSO4的分解產物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，下列推測不合理的是
A．與稀鹽酸反應生成FeCl3、CH3OH、H2O
B．隔絕空氣加熱分解生成FeO、CO2、H2O
C．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，經處理能全部轉化為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．轉化為HNO3的反應是2N2O4+ O2+2H2O===HNO3
D．每獲得0.4mol HNO3時，轉移電子的數目為6.02×1022
拓展訓練
5．由下列實驗操作及現象，不能得出相應結論的是
選項 實驗操作及現象 結論
A Cl2通入淀粉-KI溶液中，溶液變藍 氧化性：Cl2>I2
B CO2通入苯酚鈉溶液中，溶液變渾濁 酸性：碳酸>苯酚
C SO2通入品紅溶液中，溶液褪色 SO2具有氧化性
D NH3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性的課題，Sen等在CF3COOH水溶液中成功將甲烷轉化為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＋O2→CF3COOCH3
B．CF3COOCH3水解生成CH3OH的反應式：CF3COOCH3＋H2O→CF3COOH＋CH3OH
C．Pd2＋是該反應的中間產物
D．每生成1 mol CH3OH，消耗O2的體積為11.2 L
7．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VO，同時還有______離子被氧化。寫出VO＋轉化為VO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1 mol ClO2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．B 2．A 3．B 4．D 5.C 6．B
7．VO++MnO2+2H+===VO2++Mn2++H2O
8．（1）2Cl2+HgO===HgCl2+Cl2O
（2）1.25
（3）ClO-+Cl-+2H+===Cl2+H2O
【課后作業】
1．K2FeO4可與水發生反應4K2FeO4+10H2O===4Fe(OH)3(膠體)+8KOH+3O2↑。下列說法正確的是
A．氧化性：K2FeO4＜O2
B．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22.4L O2，轉移電子的數目為4×6.02×1023個
2．科學家發現某些生物酶體系可以促進和的轉移(如a、b和c)，能將海洋中的轉化為進入大氣層，反應過程如圖所示。下列說法正確的是
A．過程Ⅰ中發生氧化反應
B．a和b中轉移的數目相等
C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)︰n(NH)=1︰4
D．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移
B．由NO生成的反應歷程有2種
C．增大NO的量，的平衡轉化率不變
D．當主要發生包含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的轉化
B．能與H2O反應生成c的物質只有b
C．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+2H2O===2Xe↑+O2↑+4HF ii．2XeF2+4OH-===2Xe↑+O2↑+4F-+2H2O
iii． XeF6+3H2O===XeO3+6HF iv．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，轉移6mol電子
6．一些化學試劑久置后易發生化學變化。下列化學方程式可正確解釋相應變化的是
A 硫酸亞鐵溶液出現棕黃色沉淀 6FeSO4+O2+H2O===2Fe2(SO4)3+2Fe (OH)2
B 硫化鈉溶液出現渾濁顏色變深 Na2S+2O2===Na2SO4
C 溴水顏色逐漸褪去 4Br2+4H2O===HBrO4+7HBr
D 膽礬表面出現白色粉末 CuSO4·5H2O=== CuSO4+5H2O
7．已知：①KMnO4+HCl(濃)→KCl+ MnCl2+Cl2↑+ H2O(未配平)；
②檢驗Mn2+的存在：5S2O82-+ 2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4- +16H+。
下列說法錯誤的是( )
A．S2O中存在一個過氧鍵(-O-O-)，則其中硫元素的化合價為+6
B．反應①中還原劑與還原產物的物質的量之比為8∶1
C． K2S2O8與濃鹽酸混合可得到黃綠色氣體
D．反應②若有0.1 mol還原劑被氧化，則轉移電子0.5 mol
8．《環境科學》刊發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（SO·、·OH表示自由基）。設阿伏加德羅常數的值為NA。下列敘述錯誤的是
A．過硫酸鈉中－2價氧與－1價氧的個數比為3∶1
B．若56g Fe參加反應，共有1.5NA個S2O82－被還原
C．堿性條件下硫酸根自由基發生反應的方程式為SO·+OH－=SO+·OH
D．pH越小，越不利于去除廢水中的正五價砷
9．鈷的化合物用途廣泛，可用于指示劑和催化劑制備。
（1）以CoCl2溶液為原料，加入NH4HCO3和氨水，控制溫度為50~60℃制備CoCO3，其反應的離子方程式為 。
（2）鈷有多種氧化物，其中Co3O4可用作電極，若選用KOH電解質溶液，通電時可轉化為CoOOH，其電極反應式為 。
（3）加熱CoCO3制備Co3O4時有部分Co2+轉化為Co3+。取1molCoCO3在空氣中加熱，反應溫度對反應產物的影響如下圖所示。寫出800℃時發生反應的化學方程式 。
【課后作業】答案
1．B 2．D 3．D 4．B 5．A 6．D 7． B 8．B
9．（1）①Co2++NH3·H2O+ HCOCoCO3↓+ NH4+ + H 2O
（2）Co3O4 e－＋OH－＋ H2O＝3CoOOH
（3）2Co3O46CoO+O2↑
題17圖 溫度/℃

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