氧化还原反应高考热点:氧化还原反应的基本概念;氧化性和还原性强弱的判断;根据得失电子守恒推断氧化产物或还原产物;配平氧化还原反应的方程式并标出电子转移的方向和数目;氧化还原反应的简单计算。(1)判断:①方法:标变价,看变化。②依据:失升氧,得降还。在同一氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。(2)配平:氧化还原反应配平的依据是两个守恒:原子守恒和得失电子守恒(若为离子方程式,则离子所带电荷也应守恒)。配平的关键是找到作为配平出发点的基准物质。①配平步骤:标变价、列变化、使相等、配系数。离子方程式的配平顺序:标变价、列变化、使相等、等电荷、配系数。特别说明:配平离子方程式时应严格按照电子守恒、电荷守恒、原子守恒的顺序配平。②缺项配平的方法:a.若已知部分化合价变化的反应物和产物,则直接利用化合价升降总数相等配平已知物质的系数,然后利用电荷守恒配平电荷,最后原子守恒判断缺项的物质,并配平所有物质的系数。这类题一般缺项物质为:H+、OH-、H2O或化合价不变的物质。b.若没有明确反应物和生成物,则应仔细分析题目情景,找出部分反应物和生成物,然后再利用有关物质的化学性质,判断反应后的产物。最后利用化合价升降法进行配平。【小贴士】①熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3KMnO4(H+)、Fe3+KClO3H2O2还原产物Cl-O2-SO2NO或NO2Mn2+Fe2+Cl-H2O还原剂I-(HI)S2-(H2S)CO、CH2NH3SO2、SOH2O2Fe2+氧化产物I2SCO2H+NOSOO2Fe3+②有机氧化还原反应的配平:若涉及有机物的氧化还原反应,一般将有机物写成分子式的形式,然后利用化合价的代数和为零,计算出碳元素的平均化合价,再进行分析化合价变化,然后按照步骤配平。4
例题1:已知向固体Co3O4中加入稀硫酸和Na2S2O3溶液,可以使溶解Co3O4,变成Co2+,溶液中仅含一种酸根离子,写出该反应的化学方程式和离子方程式。【答案】化学方程式:4Co3O4+Na2S2O3+11H2SO4=12CoSO4+Na2SO4+11H2O离子方程式:4Co3O4+S2O32-+22H+=12Co2++2SO42-+11H2O(3)计算:①依据:氧化还原反应中得失电子总数相等,化合价的升降总数相等。②方法:氧化还原反应计算是利用氧化还原反应得失电子守恒,列一个一元一次方程,即可解决问题。注意:解决这类题时应充分抓住氧化还原反应的本质进行计算,一般不必配平氧化还原反应方程式。(4)陌生氧化还原反应方程式书写①判断生成物:a.利用化合价变化判断:氧化还原反应中化合价有升降,可以根据已知条件,利用化合价判断产物。b.利用题目信息判断:在题目中,一般会直接或者间接提供一些信息,通过分析即可知道产物,有些产物信息会在后续的步骤中出现,这在无机化工流程题里比较常见。c.有些化合价不变的产物,可以通过配平时,利用原子守恒判断②配平:根据氧化还原反应中得失电子守恒,化合价升降法,即可配平化学方程式。例题2.2016-1-27(4).+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72−还原成Cr3+,反应的离子方程式为_____________。【解析】NaHSO3将Cr2O72−还原成Cr3+,HSO3−被氧化为SO42−反应的离子方程式为:【答案】【链接高考】1.(2012·全国卷)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为_____。与MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为___,该电池总反应的离子方程式为____。【解析】Fe3+在强碱性条件下被ClO-氧化为FeO42-,ClO-被还原为Cl-,由化合价升降法可配平得:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-。在K2FeO4-Zn组成的碱性电池中,FeO4-作氧化剂在碱性条件下生成Fe(OH)34
,Zn作还原剂生成Zn(OH)2,总反应的离子方程式为:2FeO42-+8H2O+3Zn=2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4OH-,其正极反应式为:FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-。2.2018-1-27(4)改编:Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,葡萄酒样品,用碘标准液滴定至终点。滴定反应的离子方程式为:【答案】S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+3.2018-2-26(1)改编:闪锌矿(ZnS)焙烧过程中主要反应的化学方程式为:答案:2ZnS+3O2=2ZnO+2SO24.2018-2-28(3)改编:将mg三草酸合铁酸钾中的铁全部转化为Fe2+收集到锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,用cmol•L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液VmL,该晶体中铁的质量分数的表达式为:____________。【解析】题目中利用锌粉将Fe3+转化为Fe2+,然后用酸性高锰酸钾氧化滴定。MnO4-与。Fe2+发生反应的关系是:1:5。【答案】28cV/m%5.2018-3-26(2)改编:利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。①称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,配成100mL溶液。②取0.00950mol·L−1的K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2O72−+6I−+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。③用硫代硫酸钠样品溶液滴定产生的I2,发生反应:I2+2S2O32−=S4O62−+2I−。④平行滴定3次,硫代硫酸钠样品溶液的平均用量为24.80mL,则样品纯度为____%(保留1位小数)。【答案】6.2017-2-26(4)改编:水泥中含有草酸钙,草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定,通过测定草酸的量可间接获知钙的含量,滴定反应为:MnO4-+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.4004
g水泥样品,滴定时消耗了0.0500mol·L-1的KMnO4溶液36.00mL,则该水泥样品中钙的质量分数为______。【解析】题目中滴定反应为:n(MnO4-):n(H2C2O4)=2:5;由MnO4-的物质的量可以计算出钙离子的物质的量,最后可以计算出水泥样品中钙的质量分数。4