专题复习：氧化还原反应的概念
[考纲要求]
了解氧化还原反应的本质。
识别氧化剂和还原剂，理解氧化、还原、氧化剂、还原剂的概念。
能判断氧化还原反应及一些氧化还原反应的产物。
认识常见的氧化剂、还原剂。
[活动过程]
活动一：认识氧化还原反应的本质
判断下列反应是否为氧化还原反应（请在后面的括号中用“是”或“否”回答。）若为氧化还原反应，标出电子转移的方向和数目，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
（1）Cu2S+O2=2Cu+SO2 ( ) (2)Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O ( )
(3) 2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2↑ ( ) (4)CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ ( )
通过上述分析，你认为判断氧化还原反应的最佳判据是什么？其本质又是什么？
活动二：认识常见的氧化剂和还原剂
回忆所学元素化合物知识，将常见氧化剂、还原剂罗列出来，然后进行分类。
分类
实例
常见氧化剂
常见还原剂
物质氧化性、还原性强弱比较
物质氧化性、还原性强弱的实质是物质得失电子的难易，其判断方法通常有以下6种，请你完成下表。
判据
判断方法
（1）金属活动顺序
（2）非金属活动顺序
（3）化学方程式
（4）元素周期表
（5）反应条件
（6）电极放电程序
氧化产物、还原产物的判断
氧化产物、还原产物是从实验得出的。对于一些我们不熟悉的氧化还原反应，可以根据化合价变化的规律，分析氧化产物、还原产物。下表给出的氧化剂与还原剂所发生的反应均在酸性条件下进行，你认为哪些产物理论上是可以确定的，将其化学式写出来。
氧化剂
还原剂
氧化产物
还原产物
O3
I-
Fe3+
SO2
MnO4-
H2O2
ClO-
Cl-
活动三：认识氧化反应与还原反应的关系
氧化还原反应中，氧化反应与还原反应总是同时发生的。一个完整的氧化还原反应方程式可以拆写成两个“半反应”，一个是“氧化反应”，一个是“还原反应”。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是：氧化反应为Cu-2e-=Cu2+;还原反应为2Fe3++2e-=2Fe2+。
试讲下列离子反应拆写为两个半反应式：
氧化还原反应
氧化反应
还原反应
3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O
[例题分析]
例1：下列氧化还原反应中，水作为氧化剂的是（ ）
A.CO+H2O======= CO2+H2 B.3NO2+H20=2HNO3+NO
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ D.2F2+2H2O=4HF+O2
例2：已知Co2O3在氧化性酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2
氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 （ ）
A. 3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3 B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
例3：（1）请将5种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。
____________+___________ → ____________+_____________+H2O
反应物中发生氧化反应的物质_____________,被还原的元素是___________。
反应中1mol氧化剂_____________(填“得到”或“失去”)_______mol电子。
请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中：
———————— + --------------- →
氧化还原反应练习
一定体积的KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O。若用 0.1000mol·L－1的NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4·H2C2O4·2H2O，所需NaOH溶液的体积恰好为KMnO4溶液的3倍，则KMnO4溶液的浓度（mol·L－1）为
提示：①H2C2O4是二元弱酸
②10KHC2O4·H2C2O4＋8KMnO4＋17H2SO4=8MnSO4＋9K2SO4＋40CO2↑＋32H2O
A．0.008889???? B．0.08000???? C．0.1200??? D．0.2400
2．氮化铝(AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子陶瓷等工业领域。在一定条件下，AlN可通过反应：Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是
A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B．上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子
C．AlN中氮的化合价为+3
D．AlN的摩尔质量为41 g
3．锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为
A．2mol??????????B．1mol??????? C．0.5mol??????D．0.25 mol
4．常温下，往H2O2溶液中滴加少量FeSO4溶液，可发生如下两个反应：2Fe2++H2O2+2H+＝2Fe3++2H2O，2Fe3++H2O2＝2Fe2++O2↑+H+下列说法正确的是
A．H2O2的氧化氢比Fe3+强，其还原性比Fe2+弱
B．在H2O2分解过程中，溶液的pH逐渐下降
C．在H2O2分解过程中， Fe2+和Fe3+的总量保持不变
D．H2O2生产过程要严格避免混入Fe2+
5．钢铁生锈过程发生如下反应：
??? ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；
??? ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
??? ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
??? 下列说法正确的是
A．反应①、②中电子转移数目相等
B．反应①中氧化剂是氧气和水
C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
6．铜在自然界存在于多种矿石中，如：
矿石名称
黄铜矿
斑铜矿
辉铜矿
孔雀石
主要成分
CuFeS2
Cu5FeS4
Cu2S
CuCO3·Cu(OH)2
请回答下列问题：
（1）上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是 。
（2）工业上以黄铜矿为原料。采用火法溶炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O+Cu2S 6Cu+SO2↑，反应的氧化剂是 。
（3）SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ；处理该尾气可得到有
价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称 。
（4）黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe、Ag、Au等金属杂质，需进一步采用电解法精制。请简述粗铜电解得到精铜的原理： 。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 （填字母）。
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
铜绿的主成分是碱酸铜
可用稀盐酸除铜器表面的铜绿
Ⅰ对；Ⅱ对；有
B
铜表易形成致密的氧化膜
铜容器可以盛放浓硫酸
Ⅰ对；Ⅱ对；有
C
铁比铜活泼
例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈
Ⅰ对；Ⅱ对；有
D
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化
硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂
Ⅰ错；Ⅱ对；无
7．据最新报道，科学家发现了如下反应：O2+PtF6=O2（PtF6），已知O2（PtF6）为离子化合物，其中Pt为+5价，对于此反应，下列说法正确的是（ ）
A．在此反应中，每生成1mol O2（PtF6）则转移1mol电子
B．在此反应中，O2是氧化剂，PtF6是还原剂
C．O2（PtF6）中氧元素的化合价是+1价
D．O2（PtF6）中不存在共价键
8. 高铁酸钾K2FeO4是一种新型、高效、氧化性比Cl2更强的水处理剂，工业上通常用下列反应先制得高铁酸钠：2FeSO4＋6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，然后在某低温下，在高铁酸钠溶液中加KOH固体至饱和就可析出高铁酸钾，下列有关说法不正确的是（ ）
A． Na2O2在反应中既作氧化剂，又作还原剂
B． 制取高铁酸钠时，每生成lmolNa2FeO4反应中共有4mol电子转移
C．高铁酸钾在该温度下的溶解度比高铁酸钠的溶解度小
D． K2FeO4能消毒杀菌，其还原产物水解生成的Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
9. 钢铁“发蓝”的一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130℃反应。其过程可以用如下方程式表示：
①3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑
②6Na2FeO2+NaNO2+5H2O=3 Na2Fe2O4+ NH3↑+7NaOH
③Na2FeO2+ Na2Fe2O4+2H2O=Fe3O4+4NaOH
下列说法正确的是（ ）
A．反应①②③均为氧化还原反应
B．该生产过程符合绿色化学思想
C．整个反应过程中，每有5.6gFe参加反应转移0.3 mol电子
D．反应①②中的氧化剂均为NaNO2
10. MnO2和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和Zn的基本步骤为：
⑴ 软锰矿、闪锌矿与硫酸共热： MnO2＋ZnS＋2H2SO4＝MnSO4＋ZnSO4＋S＋2H2O。
⑵ 除去反应混合物中的不溶物
⑶ 电解混合液MnSO4＋ZnSO4＋2H2O MnO2＋Zn＋2H2SO4
下列说法不正确的是 ( )
A．步骤⑴中MnO2和H2SO4都是氧化剂
B．步骤⑴中每析出12.8g S沉淀共转移0.8mol电子
C．电解时MnO2在阳极处产生
D．硫酸在生产中可循环使用
11. 已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应：21世纪教育网
4Fe2++4Na2O2+6H2O ＝ 4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+ 则下列说法正确的是 ( )
A．该反应中Fe2+是还原剂,O2是还原产物
B．4molNa2O2在反应中共得到8NA的电子
C．Fe(OH)3是氧化产物，每生成4mol Fe(OH)3反应过程中共转移电子6mol
D．反应过程中可以看到白色沉淀转化为灰绿色再转化为红褐色沉淀
12.. 钢铁“发蓝”是将钢铁制品浸到某些氧化性的溶液中，在钢铁的表面形成一层四氧化三铁的技术过程。其中一种办法是将钢铁制品浸到亚硝酸钠和浓氢氧化钠的混合溶液中加热到130℃反应。其过程可以用如下化学方程式表示：21世纪教育网
① 3Fe+NaNO2+5NaOH = 3Na2FeO2+H2O+NH3↑；
② 6Na2FeO2+NaNO2+5H2O = 3 Na2Fe2O4+ NH3↑+7NaOH；
③ Na2FeO2+ Na2Fe2O4+2H2O = Fe3O4+4NaOH；
下列说法不正确的是 ( )
A．该生产过程会产生污染 B．反应②中的氧化剂是NaNO2
C．反应①②③均是氧化还原反应
D．整个反应过程中每有16.8gFe参加反应转移0.8mol电子
13. 实验室为监测空气中汞蒸气的含量，往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为：
4CuI + Hg === Cu2HgI4 + 2Cu
（1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素是__________价；
（2）以上反应中的氧化剂为______，当有1mol CuI参与反应时，转移电子________mol；
（3）CuI可由Cu2+与I直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式.
□Cu2+ + □I —— □CuI + □I
14. 铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：
回答下列有关问题：
（1）Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液，实现上述①的转化，要求产物纯净。可选用的试剂是 （选填序号）；
a．Cl2 b．Fe c．HNO3 d．H2O2
（2）上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S。(CuFeS2中S为-2价)
则下列说法正确的是 （选填序号）；
a．从物质分类的角度看，黄铜矿属于合金
b．反应中，所有铁元素均被还原
c．反应中，CuFeS2 既作氧化剂又作还原剂
d．当转移1mol电子时，有46 g CuFeS2参加反应
（3）下述反应中，若FeSO4和O2的系数比为2:1，试配平下列方程式：
FeSO4 + K2O2 → K2FeO4 + K2O + K2SO4 + O2↑
（4）高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______、_________。
15.黄铜矿（CuFeS2）是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可以制备硫及铁的化合物。
（1）冶炼铜的反应为8CuFeS2＋21O2 8Cu＋4FeO＋2Fe2O3＋16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2，反应中被还原的元素是???????（填元素符号）。
（2）上述冶炼过程中产生大量SO2。下列处理方案合理的是??????? （填代号）。
?a．高空排放????????? ?b．用于制备硫酸??
?c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3 ?d．用浓硫酸吸收??
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）具有强氧化性，可将I－氧化为I2：
S2O82－＋2I－=2SO42－＋I2
通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3＋
对上述反应的催化过程????????????????、?????????????????????（不必配平）。
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、AI2O3）可制备Fe2O3。方法为 ①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得。
据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是??????????????????????????????? 。
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂：稀盐酸? 稀硫酸? KSCN溶液? KMnO4溶液? NaOH溶液? 碘水
所选试剂为???????? 。证明炉渣中含有的实验现象为?????????????? 。
【答案及相关解析】
1. 答案：B
解析：此题类型属于信息给予题，据题意并结合提示，H2C2O4为二元弱酸，可写出氢氧化钠与KHC2O4·H2C2O4·2H2O反应的方程式：
??????? ??6NaOH+2KHC2O4·H2C2O4·2H2O=3Na2C2O4+K2C2O4+8H2O；
?? ???????10[KHC2O4·H2C2O4]+8KMnO4+? 17H2SO4=8MnSO4+9K2SO4+40CO2+32H2O 。可得关系式：6NaOH~2KHC2O4·H2C2O4·2H2O，10[KHC2O4·H2C2O4]~8KMnO4 ?；综合以上两式可得：15NaOH?? ~? 4KMnO4 , 结合题意：V(NaOH)=3V(KMnO4)可得出关系：
????? 15NaOH?? ~? 4KMnO4
?????????? 15??????????? 4
3V(KMnO4)×0.1000mol·L－1? V(KMnO4)×c(KMnO4)
列式：15×V(KMnO4)×c(KMnO4)=4×3V(KMnO4)×0.1000mol·L－1，求得：0.08000mol·L－1，答案选B。
2. 答案：B
解析： 该反应中 N2降价为氧化剂，C升价为还原剂，每生成1molAlN转移3mol电子，AlN中Al为+3价，N为-3价。D中摩尔质量的单位为g/mol。
3. 答案：D
解析：此题主要考查氧化还原反应的配平：Zn＋HNO3(稀) * MERGEFORMAT '"> Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O，Zn：0→＋2，化合价改变值为：(2－0)×1＝2，N：＋5→－3，化合价的改变值为：(5＋3)×1＝8，根据化合价升降总值相等得：在Zn(NO3)2前配4，NH4NO3前配1，然后根据反应前后各元素的原子个数相等，找出其他物质的系数。配平后的化学方程式为：4Zn＋10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，当生成1mol的Zn(NO3)2时，被还原的HNO3为0.25mol。
4．答案：CD
解析：由氧化还原反应的强弱律可知，氧化性是氧化剂大于氧化产物，还原性是还原剂大于还原产物，由方程一可知，氧化剂H2O2氧化性比氧化产物Fe3+强，由方程二可知，还原剂H2O2还原性比，原产物为Fe2+强，所以A错误；方程一和方程二相加，即H2O2分解生成H2O和O2，H2O2呈弱酸性，所以随着反应进行，pH升高，B错误；H2O2分解Fe3+或Fe2+作催化剂，所以总量不变，C正确；因为Fe2+可导致H2O2分解，所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+，D正确
5. 答案：A
解析：反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2中的氧化剂是O2，1molO2在反应中得到4mol电子，同样在反应②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3中氧化剂也是O2，而且两个反应中氧气的系数都是1，因此得到的电子均是4mol，故A选项正确B选项错误。钢质水管与铜质水龙头连接后形成原电池，其中钢质水管做负极被腐蚀，故C选项错误。钢铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀，而且主要是发生吸氧腐蚀，因此D选项错误。
6. 答案：（1）Cu2S?? （2）Cu2O，Cu2S???? （3）形成酸雨，会对植物和建筑物造成严重损害?? 硫酸? 硫酸铵?????? 电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2＋进入溶液中Cu－2e－ ===?Cu2＋；阴极上发生还原反应，Cu2＋得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2＋+2e－ ===?Cu，从而达到精制Cu的目的??? （5）A? D
解析：
?(1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含量最高的是Cu2S
解释：CuFeS2：34.8% ；Cu5FeS4：63.5% ；Cu2S：80% ；CuCO3·Cu（OH）2：57.6%
(2)?? 反应的氧化剂是Cu2O，Cu2S
解释：Cu2O，Cu2S的Cu由+1被还原为0价，作氧化剂；Cu2S的S有-2价被氧化为+4价，作还原剂。
(3)?? SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨。处理该尾气可得到有价值的化学品，写出其中1种酸和1种盐的名称硫酸，硫酸铵。
解释：处理SO2尾气一般为循环制备硫酸，和用Ca（OH）2或氨水吸收，可得到CaSO4和（NH4）2SO4等有价值的化学品。
(4)?? 简述粗铜电解得到精铜的原理：电解池中，粗铜作阳极，精铜作阴极，电解质为硫酸铜溶液。阳极上发生氧化反应，Cu失去电子，使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu- e- == Cu2+；阴极上发生还原反应，Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质，Cu2++ e- == Cu，从而达到精制Cu的目的。
(5)?? A.D
解释：稀盐酸可以同Cu（OH）2与CuCO3反应，而且稀盐酸不能于Cu反应。所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿（CuCO3·Cu（OH）2），A正确。
铜表面不能形成致密氧化膜；铜和浓硫酸在常温下是反应的，生成硫酸铜、SO2和水，反应很慢，反应过程中放热，随着反应的进行，速率会越来越快的，所以不能用铜制容器装浓硫酸，B错误。
因为Fe比Cu活泼，所以Fe-Cu形成的原电池中，Fe作负极，更容易被氧化生绣，C错误。
蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末，只有旧键的断裂，没有新键的形成（CuSO4·5H2O中，H2O与Cu2+有配位键），故不属于化学变化，只有物理变化；CuSO4可用作消毒剂，但与前者没有因果关系，D正确。
综上所述，答案选AD。?
7.A 8.B 9.A 10.A 11.C 12.C
13. 答案
（1）+1 （2）CuI 0.5 （3） 2 Cu2+ + 5 I —— 2 CuI + 1 I
14. 答案
（1）d（2分）； （2）d（2分）； （3）2、6、2、2、2、1（2分）
（4）净水、消毒（各1分，共2分）。
15. 答案：
（1）Cu、O （2）b、c
（3）2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I2???? S2O82－＋2Fe2＋=2SO42－＋2Fe3＋（离子方程式不配平不扣分）
（4） a：稀硫酸、KMnO4溶液 b：稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色
解析：(1)若CuFeS2中Fe的化合价为+2,则Cu化合价为+2,S化合价为-2，分析化学方程式两边元素化合价的变化可知，化合价降低的元素被还原，有Cu和O元素。关于SO2的吸收问题，一是不能高空排放，因为这样做，没有从根本上解决污染问题；二是不能用浓硫酸吸收，因SO2难溶于浓硫酸。只有变废为宝，才能符合“绿色化学”的概念，答案选b、c.
（2）此题要从催化剂的本质出发，作为催化剂的物质要参与有关反应，但后来的反应必须又生成了催化剂。本题要求写出表示Fe3+作催化剂的反应，因此，首先Fe3+要参与反应，即有反应2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2，生成的Fe2+又被S2032-氧化生成了Fe3+。此题若要求写出Fe2+对上述反应的作催化剂的话，就应写成如下方程式：S2082-+Fe2+=2SO42-+2Fe3+，2Fe3++2I-=2Fe2+ +I2，虽是二个相同反应方程式，由于二者的前后顺序的颠倒，却产生了本质的区别。
（3）此题考查是混合物的分离与提纯及常见离子的鉴别。因Al2O3溶于酸后生成了Al3+，Al3+又能与过量NaOH的反应生成可溶性的钠盐（NaAlO2），然后将溶液中的难溶物Fe(OH)3沉淀过滤出来，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。故除去Al3+的离子方程式是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O。要证明炉渣中含有FeO的方法，最好利用Fe2+的还原性，先将混合物溶于过量的稀硫酸中（FeO→Fe2+），然后滴入KMn04溶液，观察其溶液是否褪色。注意所用酸不能是硝酸或盐酸，因硝酸会将Fe2+氧化成Fe3+；盐酸会还原KMn04溶液而使之褪色，干扰了Fe2+的检验。
