6氧化还原反应主要考查氧化还原反应的特征和实质，以及几组概念：氧化剂和还原剂、氧化性和还原性、氧化反应和还原反应、氧化产物和还原产物。对物质氧化性（还原性）强弱的比较常会考查到，同时对氧化还原反应实质的理解：得失电子守恒，是相关计算的核心。1.【2022新课标1卷、节选】醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·H2O］为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示，回答下列问题：（1）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为____________________________。②同时c中有气体产生，该气体的作用是_________________________________。（2）指出装置d可能存在的缺点：__________________________________。2.【2022新课标2卷、节选】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含有相关金属离子[C0(Mm)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：（1）熔烧过程中主要反应的化学方程式为_________________________________。9\n（2）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为____________________。（3）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为_______________________________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。3.【2022新课标3卷、节选】砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有着广泛的用途。回答下列问题：（1）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式____________________________________________________。4.【2022新课标3卷、节选】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：（1）步骤①的主要反应为：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为_______。1．【2022南通一模】下列应用不涉及氧化还原反应的是（）9\nA．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂B．工业上电解熔融状态的Al2O3制备AlC．工业上利用合成氨实现人工固氮D．实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH32．【2022天津3月联考】做实验时不小心使皮肤上沾了一些高锰酸钾，形成的黑斑很久才能消除，如果用草酸(乙二酸H2C2O4)的稀溶液洗涤，黑斑可以迅速褪去，其离子方程式为：MnO＋H2C2O4＋H+===CO2↑＋Mn2+＋下列有关叙述不正确的是（）A．该反应的氧化剂为KMnO4B．发生还原反应的是H2C2O4C．该离子方程式右侧方框内的产物是H2OD．6molH＋参加反应时，电子转移10mol3.【2022郑州高三1月一模】将过量H2O2溶液加入(NH4)2CrO4的氨水中，加热后冷却，生成暗棕红色晶体M（化学式为Cr(NH3)3O4），其离子方程式为CrO+3NH3+3H2O2===M+2H2O+2OH+O2，测得M中有2个过氧键，下列有关说法正确的是（）A．M中Cr的化合价为+3B．参与反应的H2O2全部被氧化C．向FeSO4溶液中滴加几滴M溶液,没有明显现象D．转移0.2mol电子时,生成M的质量为16.7g4.【2022湖南三湘名校第一次联考】向含有0.2molFeI2溶液中加入amolBr2。下列叙述不正确的是（）A．a=0.1时，发生的反应为2I+Br2===I2+2BrB．a=0.25时，发生的反应为4Fe2++6I+5Br2===4Fe3++3I2+10BrC．溶液中的I有一半被氧化时，c(I)∶c(Br)=1∶1D．0.2<a<0.3时(不考虑碘与水反应)，溶液中各离子浓度的关系为2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Br)+c(OH)5.【2022合肥调研检测】高铁酸钾(K2FeO4)是一种常用的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子方程式为3ClO+2Fe3++10OH===2FeO+3Cl+5H2O。下列相关叙述不合理的是（）A．K2FeO4中铁元素的化合价是+6B．制得1molK2FeO4转移3moleC．Fe3+的氧化性强于FeO的D．氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶39\n6.【2022惠州调研】科学家用金属钠还原CCl4和SiCl4制得一种一维SiC纳米棒，相关反应的化学方程式为8Na+CCl4+SiCl4===SiC+8NaCl。下列说法不正确的是（）A．一维SiC纳米棒“比表面积”大，对微小粒子有较强的吸附能力B．上述反应中SiC既是氧化产物又是还原产物C．SiCl4是由极性键构成的非极性分子D．每生成1molSiC转移8mol电子7.【2022昌乐一模】白磷有剧毒，白磷中毒可用硫酸铜溶液解毒，白磷与硫酸铜可以发生如下两个反应：（1）P4+10CuSO4+16H2O===10Cu+4H3PO4+10H2SO4（2）11P4+60CuSO4+96H2O===20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4下列有关说法中错误的是（）A．在上述两个反应中，水既不是氧化剂也不是还原剂B．在上述两个反应中，氧化产物都是H3PO4C．在反应（2）中，当有5molCuSO4发生反应时，共转移10mol电子D．在上述两个反应中，氧化剂都只有硫酸铜8.【2022阜阳第一次联考】生产生活中的化学电源、金属冶炼、环境污染等都与氧化还原反应息息相关,研究氧化还原反应，对人类进步和社会发展都具有极其重要的意义。（1）已知下列反应在一定条件下可以发生：H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O；H2O2+2Fe3+===2Fe2++2H++O2↑①通过观察以上两个反应，对其中Fe2+的认识是。②I2和Fe2+一样也能与H2O2发生上述类似反应，类比上述反应，在下面空格上填入合适的化学方程式：H2O2+I2===2HIO；。总的化学方程式为。（2）据报道某地周边污水渗坑给该地的水环境带来隐患，目前采用多种方法对污水进行处理，改善水资源状况。①碱性环境下，Cl2可将水中残存的CN转化为两种无毒的气体，则该反应生成两种无毒气体的物质的量之比为。②酸性环境下，向含重铬酸根(Cr2O)的废水中加入FeSO4溶液，然后调节溶液pH，使生成的Cr3+转化为Cr(OH)3，写出第一步反应的离子方程式。9.【2022黄冈调研】髙锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。（1）有下列变化：CO→CO2、C2O→CO2、Fe3+→Fe2+，找出其中一个变化与“MnO→Mn2+”组成一个反应，写出该反应的离子方程式。（2）不同条件下高锰酸钾可发生如下反应:MnO+5e-9\n+8H+Mn2++4H2O；MnO+3e+2H2OMnO2+4OH；MnO+eMnO。由此可知，高锰酸根离子(MnO)反应后的产物与有关。（3）高锰酸钾溶液可代替二氧化锰用来制取Cl2，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为。（4）高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应：10FeS+6KMnO4+24H2SO4===3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O，若上述反应前后固体的质量减少了2.8g，则FeS与KMnO4反应转移的电子数目为。(用NA表示)10.【2022南昌联考】某工厂对工业污泥中的Cr回收与再利用的工艺如图(已知硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):部分阳离子常温下以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示:阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cr3+开始沉淀时的pH1.97沉淀完全时的pH3.2911.189(>9溶解)（1）实验室用98%(密度为1.84g·cm-3)的浓硫酸配制200mL4.8mol·L-1的硫酸溶液，配制时需要量取98%的浓硫酸的体积为mL(保留小数点后一位小数)，所用的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、量筒外，还需。（2）过滤操作时，需要对沉淀进行洗涤，洗涤沉淀的方法是。（3）加入H2O2的作用一方面是氧化+3价Cr使之转变成+6价Cr(CrO或Cr2O)，以便于与杂质离子分离；另一方面是。(用离子方程式表示)（4）调节溶液的pH=8除去的杂质离子是。（5）钠离子交换树脂的原理为Mn++nNaRMRn+nNa+，被交换的杂质离子是。（6）通SO2气体时，还原过程发生以下反应(填写缺项物质并配平)： Na2Cr2O7+ SO2+ === Cr(OH)(H2O)5SO4+ Na2SO4。9\n答案与解析一、考点透视1.【答案】（1）①Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2+②排除c中空气（2）敞开体系，可能使醋酸亚铬与空气接触【解析】在盐酸溶液中锌把Cr3+还原为Cr2+，同时产生氢气排尽装置中的空气防止氧化。生成的氢气导致c中压强增大，可以把生成的CrCl2压入d装置发生反应，据此解答。（1）①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3+被锌还原为Cr2+，反应的离子方程式为Zn+2Cr3+===Zn2++2Cr2+；②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2+，所以氢气的作用是排除c中空气；（2）由于d装置是敞开体系，因此装置的缺点是可能使醋酸亚铬与空气接触被氧化而使产品不纯。2.【答案】（1）2ZnS+3O22ZnO+2SO2HSO（2）Zn+Cd2+===Zn2++Cd（3）Zn2++2e－===Zn溶浸【解析】焙烧时硫元素转化为SO2，然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉，二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣，由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的pH较大，需要将其氧化为铁离子，通过控制pH得到氢氧化铁沉淀；滤液中加入锌粉置换出Cd，最后将滤液电解得到金属锌，据此将解答。（1）由于闪锌矿的主要成分是ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O22ZnO+2SO2。（2）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为Zn+Cd2+===Zn2++Cd。（3）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电，则阴极的电极反应式为Zn2++2e－===Zn；阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢离子，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。3.【答案】（1）2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S【解析】（1）根据题给信息可以得到As2S3—O2→H2AsO4—S,，As2S3总共升高10价，根据得失电子守恒配平得到2As2S3+5O2→4H2AsO4+6S，再考虑质量守恒，反应前少12个H和6个O，所以反应原理为：2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S4.【答案】（1）2∶7【解析】（1）FeO·Cr2O3是还原剂，氧化产物为Na2CrO4和Fe2O3，每摩尔转移7mol电子，而NaNO3是氧化剂，还原产物为NaNO2，每摩尔转移2mol电子，根据电子守恒，FeO·Cr2O3和NaNO3的系数比为2∶7。9\n二、考点突破1.【答案】D【解析】A选项，呼吸面具中的过氧化钠通过与CO2和H2O反应来提供氧气，发生的反应是氧化还原反应；B选项，电解氧化铝制备金属铝，反应中有单质生成，是氧化还原反应；C选项，氮气与氢气反应生成氨气，是氧化还原反应；D选项，用铵盐与碱加热制氨气属于复分解反应，与氧化还原反应无关。2.【答案】B【解析】锰元素的化合价从＋7价降为＋2价，故KMnO4作氧化剂，A正确；H2C2O4中C元素的化合物从＋3价升高为＋4价，故H2C2O4是还原剂，发生氧化反应，B错误；根据质量守恒可知，框内物质是H2O，C正确；该离子方程式配平后为2MnO＋5H2C2O4＋6H+===10CO2↑＋2Mn2+＋8H2O，故有6molH+参与反应时，转移10mol电子，D正确。3.【答案】D【解析】根据题意知，M的化学式为Cr(NH3)3O4，且含有2个过氧键，而H2O2含有1个过氧键，类比H2O2的结构可知，M中O为-1价，则Cr为+4价，A错误；由已知方程式可知，Cr(NH3)3O4中过氧键来自H2O2,反应前有3个H2O2，反应后生成的M中含有2个过氧键，则参与反应的H2O2只有三分之一被氧化，B错误；因为Cr(NH3)3O4中Cr为+4价，具有氧化性，可将Fe2+氧化为Fe3+，溶液会由浅绿色变为黄色，C错误;由反应方程式可知，生成1molM，转移2mol电子，则转移0.2mol电子时，生成M的质量为16.7g，D正确。4.【答案】B【解析】a=0.1时，Br2不足，只有I被氧化，反应的离子方程式为2I+Br2===I2+2Br，故A项正确；当a=0.25时，0.2molFeI2溶液中含有0.2molFe2+、0.4molI，0.4molI完全反应消耗0.2molBr2，剩余的0.05molBr2能够氧化0.1molFe2+，所以正确的反应为2Fe2++8I+5Br2===2Fe3++4I2+10Br，故B项错误；溶液中含有0.4molI，当有0.2molI被氧化时，消耗0.1molBr2转化为0.2molBr，则反应后溶液中c(I)和c(Br)相等,故C项正确；当0.2<a<0.3时，I完全被氧化，Fe2+部分被氧化，根据电荷守恒可知溶液中各离子浓度的关系为2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)=c(Br)+c(OH)，故D项正确。5.【答案】C【解析】根据化合物中各元素正负化合价的代数和等于0，可计算出K2FeO4中铁元素的化合价是+6，A项正确。根据题给离子方程式可知，制得1molK2FeO4转移3mol电子，B项正确。FeO的氧化性强于Fe3+的，C项错误。该反应中氧化产物是FeO，还原产物是Cl，二者的物质的量之比为2∶3，D项正确。6.【答案】B9\n【解析】A项，一维SiC纳米棒属于纳米材料，由于颗粒比表面积大，因此对微小粒子有较强的吸附能力，正确；B项，在反应8Na+CCl4+SiCl4===SiC+8NaCl中，C由反应前CCl4中的+4价变为反应后SiC中的-4价，化合价降低，Si的化合价在反应前后不变，所以SiC只是还原产物，不正确；C项，SiCl4分子中的Si—Cl键是极性共价键，形成的分子是正四面体结构，因此SiCl4是由极性键构成的非极性分子，正确；D项，根据方程式可知每生成1molSiC转移8mol电子，正确。7.【答案】D【解析】两个反应中，反应物水中H、O元素的化合价均没有变化，故水既不是氧化剂也不是还原剂，A项正确；两个反应中，H3PO4中的磷元素均来自单质磷，且两个反应中化合价升高的元素均只有磷元素，故B项正确；反应（2）中部分磷元素的化合价升高，部分磷元素的化合价降低，铜元素的化合价降低，故氧化剂不只有硫酸铜，反应（2）中当有60molCuSO4参加反应时，转移120mol电子，C项正确，D项错误。8.【答案】（1）①Fe2+为过氧化氢分解的催化剂 ②2HIO+H2O2=I2+2H2O+O2↑ 2H2O22H2O+O2↑ （2）①n(CO2)∶n(N2)=2∶1 ②Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O【解析】（1）已知下列反应在一定条件下能发生：H2O2+2Fe2++2H+===2Fe3++2H2O；H2O2+2Fe3+===2Fe2++2H++O2↑，①通过观察以上两个反应,将两方程式相加，得2H2O2===2H2O+O2↑，则Fe2+为该反应的催化剂；②用总反应2H2O2===2H2O+O2↑减去H2O2+I2===2HIO得2HIO+H2O2===I2+2H2O+O2↑；总的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；（2）①2CN+8OH+5Cl2===2CO2+N2+10Cl+4H2O，生成两种无毒气体CO2和N2的物质的量之比为2∶1；②酸性环境下，Cr2O能够将Fe2+氧化成Fe3+，本身被还原为Cr3+，反应的离子方程式为Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O。9.【答案】（1）2MnO+5C2O+16H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O （2）酸碱性环境 （3）1∶5 （4）0.15NA【解析】（1）CO→CO2、C2O→CO2、Fe3+→Fe2+，其中发生氧化反应的只有C2O→CO2，故能有C2O与MnO发生反应，其离子方程式为2MnO+5C2O+16H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。（2）根据离子反应方程式可知，在不同的酸碱性条件下，高锰酸根离子反应后得到的产物不同。（3）高锰酸钾用来制取Cl2，反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，部分氯元素化合价升高，故部分反应物HCl是还原剂，锰元素化合价降低，故反应物KMnO4是氧化剂。其中所有锰元素化合价降低，部分氯元素化合价升高，故氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶5。（4）10FeS+6KMnO4+24H2SO4===3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O，反应物中固体为FeS，产物中固体为单质S，反应前后质量减少2.8g，根据差量法计算可知，共有0.05molFeS发生反应，由S2-→S、Fe2+→Fe3+知，转移0.05mol×3=0.15mol电子，故反应转移的电子数目为0.15NA。9\n10.【答案】（1）65.2 250mL容量瓶、胶头滴管 （2）沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，至刚好浸没沉淀物，等蒸馏水自然流尽后，再重复操作2~3次 （3）2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O （4）Fe3+、Al3+ （5）Ca2+、Mg2+ （6）1 3 11 H2O 2 1【解析】（1）由于实验室中没有200mL的容量瓶，故配制200mL4.8mol·L-1的硫酸溶液时需要用250mL的容量瓶，根据题中数据可求出浓硫酸的物质的量浓度为mol·L-1=18.4mol·L-1，设配制该硫酸溶液时需要量取的浓硫酸的体积为V，则18.4mol·L-1×V=4.8mol·L-1×250mL，解得V≈65.2mL。（3）H2O2不仅能氧化Cr3+，还能将Fe2+氧化成Fe3+：2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。（4）根据表中数据可知当调节溶液的pH=8时，Al3+和Fe3+均完全转化成沉淀除去。（5）根据硫酸浸取液中含有Cr3+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+及题给流程图可知,被交换的杂质离子应为Ca2+和Mg2+。（6）根据得失电子守恒和原子守恒配平该反应的化学方程式。9
