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第5课时氧化还原反应的规律及应用❷课标要求.认识元素在物质中可以具有不同的价态可以通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化.能由氧化还原反应原理预测物质的化学性质与变化并能设计实验进行部分验证分析、解释有关实验现象先后规律及应用何必备知识］熬分典型雪将按照还原性由强到弱的顺序依次反应如在FeB溶液中通入少量Ch时，因为还原性Fe2+Br；所以Ch先与Fe反应卫工将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应如在含有Fe3\Cu2\IT的溶液中加入铁粉因为氧化性Fe3+Cu2+H；所以铁粉先与Fe3+反应然后依次与Cj、中反应此微域常见物质氧化性、还原性强弱顺序氧化性:MnO；H+Cl2Br2Fe3+I2S;还原性:Mn2+C「〈BrFe2+GS02S0至〈S［理解辨析］
1.判一判正确的打“J”，错误的打“义”⑴L和Fe反应生成FeL⑵把FeCb溶液滴入酸性KMnO4溶液中，只发生反应5Fe2++MnO4+8H+_5Fe3++Mn2++4H20o解析⑴因为氧化性FeD所以12和Fe反应生成Feb⑵在酸性条件下C「也还原Mn04o已知水热法制备纳米颗粒Y化合物的反应为3Fe2++2S2Of+02+aOH⑴上述反应中S2O是还原剂⑵上述反应中Y的化学式为FeAo⑶根据相关知识可以计算出a=44上述反应中，每有1molO2参加反应，转移电子的总物质的量为4mol0解析1反应前S的化合价是+2价反应后是+
2.5价化合价升高，因此S2O1是还原剂2根据离子方程式可知2molS2O勺失去2mol电子而1mol氧气得到4mol电子，所以亚铁离子应该再失去2mol电子，因此Y是Fes⑶根据电荷守恒可知a=4o4每有1molO2参加反应转移电子的总物质的量为1molX4二4mol答案⑴J2X3V4V用
0.1000mol-LK2C0O7标准溶液滴定溶液中的FeSOi至终点，消耗标准溶液
20.00mLo已知:Cr2O2-+Fe2++H+^Fe3++Cr3++H20未配平则溶液含有的Fe*的物质的量为o解析:先找出氧化齐UC0OM及还原产物CF、还原剂Fe2+及氧化产物Fe*;再确定一个原子或离子得失电子数每个Cr原子得到3个电子，每个Fe2+失去1个电子；最后根据得电子总数等于失电子总数列等式计算n氧化剂X变价原子数X化合价变化值二n还原剂X变价原子数X化合价变化值，即
0.1000mol•L-1X
0.02LX2X3二nFe2+X1X1nFe2+=
0.012molo答案:
0.012mol何关键能力房市
1.2022•河南溪河检测已知某强氧化剂ROOH中的R元素被Na2S03X10-3molR00H至较低价态，需要60mL
0.1mol•L的Na2sO3溶液那么，R元素被还原成的价态是BC.+1D.+2解析设R00H2X10-3molX5-x=6X10-3molX6-4解得x=0故B正确2与Cr”反应产物是Cr2O物质的量为BA.
3.0molB.
1.5molC.
1.0molD.
0.75mol解析已知Pb由+4价变为+2价Cr由+3价变为+6价设所需PbO的物质的量为xmol则有
1.0molXlX6-3=xmolX1X4-2解得x=l.5故B正确
3.向
27.2gCu和Cu20的混合物中加入某浓度的稀硝酸
0.5L固体物质完全反应生成N0和CuN032o在所得溶液中加入
1.0mol/L的NaOH溶液
1.0L此时溶液呈中性金属离子已完全沉淀沉淀质量为
39.2g下列有关说法正确的是D20的物质的量之比为12B.硝酸的物质的量浓度为
2.0mol/LC.产生的NO体积为
4.48LD.Cu、C*0与硝酸反应后剩余HNO3为
0.2mol解析:金属离子已完全沉淀溶液中溶质为NaN03nNaN03=nNaOH=
1.0mol/LX
1.0L=1mol沉淀为CuOH%质量为
39.2g物质的量为2g=
0.4mol根据铜元素守恒有nCu+2nCu20=n[CuOH2]，98g/mol所以反应后的溶液中n[CuNC32]=n[Cu0H2]=
0.4mol设Cu和Cu20的物质的量分别为xmol、ymol根据两者质量有64x+144y=
27.2根据铜元素守恒有x+2y=
0.4联立方程解得x=
0.2y=
0.1所以nCu n0120=
0.
20.1=21故A错误;根据N元素守恒可知nHNO3二nNO+nNaN03根据电子转移守恒可知，3nNO=2nCu+2nCu20所以3nNO=2X
0.2mol+2X
0.1mol解得nN0=
0.2molnNaN03=nNaOH=1mol所以nHNO3-nNO+nNaN03=
0.2mol+1mol=l.2mol所以原硝酸溶液的物质的量浓度为迫=
2.4mol/L□JL故B错误；由B中计算可知nN0=
0.2mol所以标准状况下N0的体积为
0.2molX
22.4L/mol=
4.48L题中未告知是否为标准状况，无法判断N0的体积是否为
4.48L故C错误;反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液氢氧化钠与硝酸、硝酸铜反应最后为硝酸钠溶液根据氮元素守恒可知反应后溶液中nHNO3+2n[CuN032]=nNaN03所以nHN03=nNaN03-2n[CuN032]=lmol-2X
0.4mol=
0.2mol故D正确制思维建模守恒法解题的思维流程⑴找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物⑵找准一个原子或离子得失电子数（注意化学式中粒子的个数）⑶根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式n（氧化剂）X变价原子个数X化合价变化值（高价-低价）二n（还原剂）X变价原子个数X化合价变化值（高价-低价）走进新高考（双选）（2020•海南卷9）含有下列有害组分的尾气，常用NaOH溶液吸收以保护环境吸收过程中发生歧化反应的是（BC）322解析:三氧化硫和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水为非氧化还原反应A不符合题意;溟化氢与氢氧化钠反应生成澳化钠和水为非氧化还原反应D不符合题意（2021•广东卷，18节选）高纯AlAs（碑化铝）可用于芯片制造芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物可阻止乩2刻蚀液与下层GaAs（神化钱）反应耳2刻蚀液光刻掩膜光刻掩膜/।।।「GaAsLAlAsQ।—GaAs致密保护膜⑴该氧化物为
（2）已知:Ga和Al同族As和N同族在H2O2与上层GaAs的反应中As元素的化合价变为+5价则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为O解析
（1）由题中信息可知，致密保护膜为一种氧化物，是由H202与AlAs反应生成的联想到金属铝表面容易形成致密氧化膜可知该氧化物为AI2O3
（2）由Ga和A1同族、As和N同族可知GaAs中Ga显+3价（其最高价）、As显-3价在乩2与上层GaAs的反应中As元素的化合价变为+5价其化合价升高了8As元素被氧化则该反应的氧化剂为H202还原剂为GaAsoH2O2中的0元素为-1价其作为氧化剂时0元素要被还原到-2价每个乩2参加反应会使化合价降低2根据氧化还原反应中元素化合价升高的总数值等于化合价降低的总数值可知，该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为41答案⑴Ab，
（2）41（2016•全国I卷28节选）“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CL的氧化能力NaClOz的有效氯含量为o（计算结果保留两位小数）解析:NaClOz在杀菌消毒的过程中被还原为C「则1molNaClO得到电子的物质的量为4mol1molCb被还原为CF时得到电子的物质的量为2mol故1gNaClOz得到电子的物质的量为七mol根据“有\J•D效氯含量”的定义可知NaClOz的有效氯含量为
1.57o答案⑴X2X向含S-Fe2\Br\「的溶液中通入Ch按先后顺序依次写出发生反应的离子方程式:、、答案cb+s2--sI+2crci2+2r_i2+2crCl2+2Fe2+2Fe3++2CrCl2+2Br_Br2+2CF手r关键能力南r
1.（2021•河北衡水二模）已知有如下反应
①K2CnO7+14HCl（浓）一2KCl+2CrCl3+3Cl2t+7H20;
②Cr+2HC1（稀）_CrCl2+H2t;
③2KMnO4+16HCl（稀）_2KCl+2MnC12+5Cl2f+8H20o下列说法错误的是（D）A.氧化性KMn（）4K2CnO7C12B.反应
③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为152（S（h）3溶液中滴入酸性KMnCX溶液可发生反应10Cr3++6Mn（）4+llH20_5Cr2O^+6Mn2++22H+D.向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化说明两者不能发生反应解析由题干可推知K2Cr2O7氧化HC1需要盐酸为浓盐酸KMnO4氧化HC1需要盐酸为稀盐酸即可，因此高镒酸钾的氧化性大于重铭酸钾的所以氧化性顺序为KMnO4K2Cr2O7Cl2选项A正确;反应
③中Mn元素化合价降低被还原KMnO4为氧化剂C1元素化合价升高被氧化HC1为还原剂，由化学方程式可知，当有2molKMnOi参加反应时有10molHC1被氧化则氧化剂和还原剂的物质的量之比为15选项B正确；由选项A推知的氧化性KMnOi强于KzCnO7可知，该选项符合强制弱规律选项C正确;稀盐酸可以氧化Cr说明Cr的还原性比较强浓硝酸具有强氧化性遇到Cr单质常温下无明显变化不是因为氧化性不够而是因为发生钝化选项D错误
2.双选向含Fe+、I；Br的溶液中通入过量的氯气溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知:b-a=5线段IV表示一种含氧酸且1和W表示的物质中含有相同的元素下列说法不正确的是BCA.线段H表示Fe2+的变化情况B.线段IV发生反应的离子方程式为l2+5C12+120H--2I3+10C1+6H2C.根据图像可计算a=5D.原溶液中c源2+cr cBr-=213解析向含Fe2\I\Br的溶液中通入过量氯气，还原性FFe2+Br；首先发生反应2r+Cl2_I2+2Cr「反应完毕，再发生反应2Fe2++Cl2_2Fe3++2CFFe+反应完毕，又发生反应2Br+Cl2_Br2+2CF故线段I代表I的变化情况线段H代表Fe2’的变化情况线段III代表Br的变化情况故A正确;线段IV表示一种含氧酸且I和IV表示的物质中含有相同的元素该元素为I元素2F+Cl2_I2+2Cr消耗1mol氯气碘原子的物质的量为2mol反应IV消耗氯气的物质的量为5mol根据得失电子守恒设该含氧酸中碘元素的化合价为xx-0X2mol=5molX2解得x=+5则该含氧酸为HI03离子方程式为I2+5C12+6H2O_2IO3+10Cr+12H；故B错误;根据上述反应的离子方程式可知溶液中nF=2nCl2=2molnFe2+=2nCl2=2X3mol-lmol=4molFe2+反应完毕，根据电荷守恒可知n「+nBr.=2nFe2+故nBr-=2nFe2+-nD=2X4mo1-2mol=6mol根据2Br-+Cl2_Br2+2CFnJ知澳离子反应需要氯气的物质的量为3mol故好3+3=6故C错误;根据以上分析，原溶液中cFe+c「cBC=213故D正确乱方法规律向amolFeBe中通入xmolCk时，先后发生的反应为
①Ck+2Fe2+2Fe3++2C「;
②C12+2Br-_Br2+2C「用数轴表示如下:Fe+C「Fe3++Br2+CrFeu+Br2+CF有剩余V应BF过量C12过量只发生0・5反应
①完全反应L5先发生反应
①，＜反应
①反应
②不完全反应再发生反应
②，且都完全反应3Cl2+2Fe2+44Bf=6Cr+2Fe3++2Br2手T必备知识/整分⑴元素处于最高价，只有氧化性;元素处于最低价，只有还原性;元素处于中间价态既有氧化性又有还原性如Fe:\C/只有氧化性S2\「只有还原性Ch、Fe2+既有氧化性又有还原性⑵价态归中规律不同价态的同种元素间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价+低价一中间价”，而不会出现交叉现象简记为“两相靠不相交”如在反应KC1O3+6HC1_KC1+3C12t+3H20中，氧化产物是Cl2还原产物是Cl21molKCIO3反应时转移电子数是5NAo⑶歧化反应规律自身氧化还原反应:“中间价一高价+低价”具有多种价态的元素如氯、硫、氮和磷元素等均可发生歧化反应，如Cl2+2NaOH_NaCH-NaC10+H201molCb反应时转移电子数为Na⑴判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性如浓H2s与SO不发生反应⑵根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物如反应6HCl+NaC103_NaCl+3Cl2f+3H20中，氧化剂为NaC103还原剂为HC1氧化产物和还原产物都为C12O［理解辨析］
1.判一判正确的打“J”，错误的打“X”⑴向浓H2s中通入H2s气体，1molH2sO4转移电子数可能是6Na也可能是2NAo21molKCIO3与足量的浓盐酸反应，转移电子数为6/3S02的还原性较强而浓硫酸具有很强的氧化性所以浓硫酸不能干燥SO2气体解析⑴若转移电子数为6Na此时H2s转化为S02浓H2sO转化为S不会出现这种情况⑵根据得失电子守恒可知应转移5Na个电子⑶S02中硫元素化合价为+4价浓H2SO4中硫元素化合价为+6价两者不发生反应可用浓硫酸干燥S02o答案（l）X
（2）X
（3）X已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应3NaC10A2NaCl+NaC103o在相同条件下NaClO也能发生类似的反应其最终产物可能是下列哪组物质？
①NaCl、NaClO
②NaCl、NaC103
③NaCM、NaC104提示:
②已知反应中氯元素的化合价由+1变为+5和-1符合邻位转化规律相同条件下NaClO也能发生类似的反应则氯元素的化合价应既有升高也有降低
②中与题意相符窄T关键能力房.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应Cb+KOH-KX+KY+H2O（未配平），KX在一定条件下能自身反应:KX-KY+KZ（未配平KY与KZ的物质的量之比为13）以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是（C）A.+1B.+3C.+5D.+7解析:反应Ck+KOH-KX+KY+乩是Ck的歧化反应KX、KY中的C1元素显正价和T价，由于KX也发生歧化反应KX-KY+KZ可断定KY为KC1C1元素化合价高低为KZ中CDKX中C1（均为正价）假设KX中C1元素为+a价KZ中C1元素为+b价，依据得失电子守恒原理及KX—KY+3KZ有a+1=3（b-a）把a=la=
3、a=5代入上式讨论，可知a=5时b=7符合题意则KX中C1元素的化合价为+
5.L、M、Q、R、X代表五种物质，它们都含某种价态的氮元素各物质中氮元素的化合价只有一种物质L中氮元素的化合价比物质M中氮元素的化合价低在一定条件下它们会有如下的转化关系（未配平）Q+HC1—*M+C12+H2OR+L-X+H2OR+O2-L+10请回答
（1）五种物质按氮元素的化合价从高到低的顺序排列是若五种物质中有一种是硝酸那么硝酸应该是（用字母表示）⑵某同学写出下列不同价态的氮的化合物相互转化关系（未配平），其中你认为一定不能实现的是（填字母）A.NO+HNO3—*N203+H203+NO-HNO2+H2O204+H20—*hno3+hno2解析
（1）根据题干信息及氧化还原反应元素化合价的变化规律Q+HC1-M+CI2+H2O中，Ck是氧化产物M是还原产物，因此氮元素化合价QMR+O2-L+H2O是氧化剂R是还原剂L是氧化产物氮元素化合价L〉R由R+L—可知X中氮元素的化合价介于R和L之间，又由于氮元素的化合价LR因此氮元素的化合价LXR由题干信息“物质L中氮元素的化合价比物质M中氮元素的化合价低”可知氮元素的化合价ML五种物质中氮元素的化合价由高到低的顺序为Q〉M〉L〉X〉R;HN03中N的价态为+5价是N元素的最高价态在五种物质中Q中N元素的化合价最高所以Q为硝酸
（2）NO中N元素为+2价HN03中N元素为+5价N203中N元素为+3价+3价介于+2价和+5价之间，可以发生归中反应A选项可以实现;NH3中N元素为-3价NO中N元素为+2价而HN02中N元素为+3价+3〉+2〉-3B选项不可能实现;N204中N元素为+4价HN03中N元素为+5价HN02中N元素为+3价+4价介于+3价和+5价之间，可以发生歧化反应C选项可以实现答案
（1）Q〉M〉L〉XRQ
（2）B■思维建模价态归中（转化）规律思维模型含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时该元素价态的变化一定遵循“高价+低价一中间价”，而不会出现交叉现象简记为“两相靠，不相交”如不同价态硫元素之间可以发生的氧化还原反应如图ImII
③-2044+6h2ssso2h2so4I
④]悯—1]
⑤注:H2s与浓H2so4反应可以是
③、
④或H2s转化为S而H2soi转化为S02但
⑤不会发生1守恒规律及应用节T必备知识/整分电子守恒规律即氧化剂得电子总数二还原剂失电子总数.对于氧化还原反应的计算要根据氧化还原反应的实质一一反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒利用守恒思想可以抛开繁琐的反应过程可不写化学方程式不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维便可迅速获得正确结果.电子守恒规律常用于氧化还原反应方程式的配平及计算如湿法制备高铁酸钾LFeOD的反应体系中有六种微粒:Fe0H
3、C10\0H\FeOf、Cl\巴0根据元素的化合价变化可知，铁元素的化合价升高失去3个电子而氯元素的化合价降低得到2个电子所以根据得失电子守恒，并结合电荷守恒和质量守恒，反应的化学方程式是2FeOH3+3C1CT+40田2FeO/+3cl-+5氏0[理解辨析]
1.判一判正确的打“J”，错误的打“X”。
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