重難點12物質(zhì)氧化性與還原性強弱的比較與氧化還原反應的配平-2023年高考化學專練（原卷版）

重難點12物質(zhì)氧化性與還原性強弱的比較與氧化還原反應的配平一、物質(zhì)氧化性與還原性的強弱的比較與氧化還原反應的配平基本知識：氧化性→得電子性，得到電子越容易→氧化性越強還原性→失電子性，失去電子越容易→還原性越強由此，金屬原子因其最外層電子數(shù)較少，通常都容易失去電子，表現(xiàn)出還原性，所以，一般來說，金屬性也就是還原性；非金屬原子因其最外層電子數(shù)較多，通常都容易得到電子，表現(xiàn)出氧化性，所以，一般來說，非金屬性也就是氧化性。2、比較方法（1）根據(jù)金屬活動性順序來判斷：一般來說，越活潑的金屬，失電子氧化成金屬陽離子越容易，其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越難，氧化性越弱；反之，越不活潑的金屬，失電子氧化成金屬陽離子越難，其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越容易，氧化性越強。KK、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb，(H)、Cu、Hg、Pt、Au金屬的活動性逐漸減弱（還原性逐漸減弱）KK＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn3＋、Fe2＋、Sn2＋、Pb，(H＋)、Cu2＋、Hg2＋、Ag＋氧化性逐漸增強（2）根據(jù)非金屬活動性順序來判斷：一般來說，越活潑的非金屬，得到電子還原成非金屬陰離子越容易，其陰離子失電子氧化成單質(zhì)越難，還原性越弱。（3）根據(jù)氧化還原反應發(fā)生的規(guī)律來判斷：氧化還原反應可用如下式子表示：→→規(guī)律：反應物中氧化劑的氧化性強于生成物中氧化產(chǎn)物的氧化性，反應物中還原劑的還原性強于生成物中還原產(chǎn)物的還原性。（4）根據(jù)氧化還原反應發(fā)生的條件來判斷：如：MnO2＋4HCl（濃）MnCl2＋C12↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl（濃）2MnCl2＋5C12↑＋8H2O+2KCl后者比前者容易（不需要加熱），可判斷氧化性KMnO4>MnO2（5）根據(jù)反應速率的大小來判斷：如：2Na2SO3＋O22Na2SO4（快），2H2SO3＋O22H2SO4（慢），其還原性：Na2SO4>H2SO3>SO2（6）根據(jù)被氧化或被還原的程度來判斷：如：Cu+Cl2CuCl2，2Cu+SCu2S即氧化性：。又如：2HBr+H2SO4(濃)Br2+SO2+2H2O，8HI+H2SO4(濃)4I2+H2S+4H2O即有還原性：。（7）根據(jù)原電池的正負極來判斷：在原電池中，作負極的金屬的還原性一般比作正極金屬的還原性強。（8）根據(jù)電解池中溶液里陰、陽離子在兩極放電順序來判斷：如：Cl－失去電子的能力強于OH－，還原性：Cl－＞OH－。（9）根據(jù)元素在周期表中位置判斷：1）對同一周期金屬而言，從左到右其金屬活潑性依次減弱。如Na、Mg、A1金屬性依次減弱，其還原性也依次減弱。2）對同主族的金屬而言，從上到下其金屬活潑性依次增強。如Li、Na、K、Rb、Cs金屬活潑性依次增強，其還原性也依次增強。3）對同主族的非金屬而言，從上到下其非金屬活潑性依次減弱。如F、Cl、Br、I非金屬活潑性依次減弱，其氧化性也依次減弱。（10）根據(jù)（氧化劑、還原劑）元素的價態(tài)進行判斷：元素處于最高價只有氧化性，最低價只有還原性，處于中間價態(tài)既有氧化又有還原性。一般來說，同種元素價越高，氧化性越強；價越低還原性越強。如氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Fe，S(＋6價)＞S(＋4價)等，還原性：H2S＞S＞SO2，但是，氧化性：HClO4＜HClO3＜HClO2＜HClO。注意：①物質(zhì)的氧化性、還原性不是一成不變的。同一物質(zhì)在不同的條件下，其氧化能力或還原能力會有所不同。如：氧化性：HNO3（濃）＞HNO3（?。籆u與濃H2SO4常溫下不反應，加熱條件下反應；KMnO4在酸性條件下的氧化性比在中性、堿性條件下強。②原子的氧化性一般都強于分子的氧化性。如：氧化性等。二、氧化還原反應的配平1、配平原則由于在氧化還原反應里存在著電子的轉(zhuǎn)移，因此元素的化合價必然有升有降，我們把化合價能升高的元素或含該元素的物質(zhì)稱還原劑；反之稱為氧化劑。由氧化還原反應的知識我們不難得出配平原則：還原劑失電子總數(shù)=氧化劑得電子總數(shù)，即還原劑（元素）化合價升高的總價數(shù)=氧化劑（元素）化合價降低的總價數(shù)。2、氧化還原反應方程式配平的一般方法與步驟1、一般方法：從左向右配。2、步驟：標變價、找變化、求總數(shù)、配系數(shù)。即⑴標出變化元素化合價的始態(tài)和終態(tài):

C+HNO3（濃）→NO2+CO2+H2O分析：標變價+HO3（濃）→O2↑+O2↑+H2O

⑵找變化:

始態(tài)

終態(tài)

變化的總價數(shù)=變化×系數(shù)

+HO3（濃）→O2↑+O2↑+H2O即:N元素化合價由+5到+4，變化的價數(shù)為（5-4）=1，C元素化合價由0到+4，變化的價數(shù)為（4-0）=4[若為負價則用大數(shù)減小數(shù)（帶符號相加減）]最小公倍數(shù)=4×1=4注：假設以上變化均以正價表示，其中(b-a)×(d-c)為最小公倍數(shù)。⑶將

上的系數(shù)，分別填在還原劑和氧化劑化學式的前面作為系數(shù)；⑷配系數(shù):用觀察法配平其它元素

C的系數(shù)為

1

HNO3的系數(shù)為

4

，用觀察法將其它系數(shù)配平⑸檢查配平后的方程式是否符合質(zhì)量守恒定律（離子方程式還要看是否符合電荷守恒）經(jīng)檢查滿足質(zhì)量守恒定律,配平后的化學方程式為：C+4HNO3（濃）=4NO2↑+CO2↑+2H2O氧化還原反應配平的特殊技巧從右向左配平法適用范圍：此法最適用于某些物質(zhì)（如硝酸、濃硫酸的反應）部分參加氧化還原反應的類型?！纠?】Cu+

HNO3（濃）→Cu(NO3)2+NO2↑+H2O解析：由于HNO3在反應中有兩個作用即：酸性和氧化性，因此如按照一般的方法從左向右配的話比較麻煩，但如采用從右向左配平法的方法，這個問題顯得很簡單。不同之處：配系數(shù)時只需將

中的系數(shù)先寫在對應產(chǎn)物化學式之前，其它步驟相同。

始態(tài)

終態(tài)

變化的總價數(shù)=變化×

系數(shù)答案：Cu+4HNO3（濃）→Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O[練1]P+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4答案：11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4整體總價法（零價法）適用范圍：在氧化還原反應中，一種反應物中有兩種或兩種以上的元素化合價發(fā)生變化或幾種不同物質(zhì)中的元素化合價經(jīng)變化后同存在于一種產(chǎn)物中。技巧：對于Fe3C，F(xiàn)e3P等化合物來說，某些元素化合價難以確定，此時可將Fe3C，F(xiàn)e3P中各元素視為零價。零價法思想還是把Fe3C，F(xiàn)e3P等物質(zhì)視為一整價。【例2】FeS2+O2→Fe2O3+SO2解析：在FeS2中Fe的化合價由+2變到+3，S的化合價由-1變到+4，即同一種物質(zhì)中有兩種元素的化合價同時在改變，我們可以用整體總價法，把FeS2當成一個“整體”來考慮。故配平后

4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2答案：4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2[練2]Fe3C+HNO3→Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O答案：Fe3C+22HNO3（濃）=3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O歧化歸一法適用范圍：同種元素之間的歧化反應或歸一反應。技巧：同一物質(zhì)內(nèi)同一元素間發(fā)生氧化-還原反應稱為歧化反應。配平時將該物質(zhì)分子式寫兩遍，一份作氧化劑，一份作還原劑。接下來按配平一般氧化-還原方程式配平原則配平，配平后只需將該物質(zhì)前兩個系數(shù)相加就可以了。【例3】Cl2+KOH（熱）→KCl+KClO3+H2O

解析：將Cl2寫兩遍，分別是升高部分和降低部分，根據(jù)原子個數(shù)守恒先虛標系數(shù)配平即Cl2----2KClCl2----2KClO3分別標出電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目求出最小公倍數(shù)，然后將兩部分分別配平即5Cl2----10KClCl2----2KClO3最后寫到方程式中，合并約分得：3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O答案：3Cl2+6KOH=KClO3+5KCl+3H2O[練3]S+NaOH→Na2S+Na2SO4+H2O答案：4S+8NaOH=3Na2S+Na2SO4+4H2O判斷未知物適用范圍：在一個氧化還原反應中缺少反應物或生成物。

技巧：一般是把反應物和生成物中的所有原子進行比較，通過觀察增加或減少了哪種元素：①若增加的元素是除H、O以外的非金屬，未知物一般是相應的酸；②若增加的元素是金屬，未知物一般是相應的堿；③若反應前后經(jīng)部分配平后發(fā)現(xiàn)兩邊氫、氧原子不平衡，則未知物是水?！纠?】KMnO4+KNO2+

→MnSO4+K2SO4+

KNO3+H2O

解析：經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，生成物中增加了S元素，則未知物是H2SO4，其它步驟同上略.2KMnO4+5KNO2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+

5KNO3+3H2O答案：2KMnO4+5KNO2+3H2SO4

=2MnSO4+K2SO4+

5KNO3+3H2O[練4]_____P＋______HNO3＋________=______H3PO4＋______NO↑答案：3 5 2 H2O 3 5單質(zhì)后配法適用范圍：反應物或生成物中有單質(zhì)參加或單質(zhì)生成，對于單質(zhì)在反應后的化學和物中價態(tài)不單一的情況更適用技巧：把游離態(tài)的那種元素放在最后來配?！纠?】FeS2+O2→Fe2O3+SO2

解析：反應物中有單質(zhì)O2，我們可以把O元素放在最后來配.首先假定Fe2O3的系數(shù)為1，則FeS2的系數(shù)為2，那么SO2的系數(shù)為4，因此O2的系數(shù)為11/2，然后把每種物質(zhì)前的系數(shù)都擴大2倍，即可配平。

答案：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2[練5]P4+KOH+H2O→KH2PO4+PH3答案：2P4+3KOH+9H2O=3KH2PO4+5PH38、待定系數(shù)法（原子個數(shù)守恒法）適用范圍：待定系數(shù)法對于某些反應后元素去向比較唯一（比如Na元素只在一種生成物NaOH中存在）的方程式比較得心應手，但是如果元素的去向不唯一（比如Na元素在生成物NaOH、Na2CO3中都存在），則用此法配平時就顯得比較麻煩。技巧：即方程式中將某些物質(zhì)的系數(shù)設為未知數(shù)，然后由未知數(shù)暫時配平方程式，最后根據(jù)某種原子在反應前后數(shù)量守恒列方程或方程組，解出這些未知數(shù)的關系，通過未知數(shù)之間的關系來配平方程式?！纠?】KMnO4+FeS+H2SO4→K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O解析：此方程式甚為復雜，不妨用原子個數(shù)守恒法。設方程式為：aKMnO4+bFeS+cH2SO4→dK2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O根據(jù)各原子守恒，可列出方程組：a=2d（鉀守恒）a=e（錳守恒）b=2f（鐵守恒）b+c=d+e+3f+g（硫守恒）4a+4c=4d+4e+12f+h（氧守恒）c=h（氫守恒）解方程組時，可設最小系數(shù)（此題中為d）為1，則便于計算：得a=6,b=10,d=3,e=6,f=5,g=10,h=24。答案：6KMnO4+10FeS+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O（2022年上海等級考）將Mg加入稀氯化銨溶液中，發(fā)生反應Mg+2NH4Cl=MgCl2+2NH3+H2↑,下列說法正確的是（）用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗NH3經(jīng)過一段時間之后可能生成氫氧化鎂沉淀氨氣與氫氣均為還原產(chǎn)物1molMg充分反應生成22.4L氣體（標況下）2．（2017·上?！じ呖颊骖}）鋁和氧化鐵在高溫下的反應中，鋁是A．氧化劑 B．還原劑C．既不是氧化劑又不是還原劑 D．既是氧化劑又是還原劑3．（2016·上?！じ呖颊骖}）某鐵的氧化物（FexO）1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標準狀況下112mlCl2，恰好將Fe2+完全氧化。x值為（

）A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.934．（2016·上?！じ呖颊骖}）O2F2可以發(fā)生反應：H2S+4O2F2=SF6+2HF+4O2，下列說法正確的是A．氧氣是氧化產(chǎn)物B．O2F2既是氧化劑又是還原劑C．若生成4.48LHF，則轉(zhuǎn)移0.8mol電子D．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1：45．（2011·上?！じ呖颊骖}）氨和聯(lián)氨(N2H4)是氮的兩種常見化合物，在科學技術和生產(chǎn)中有重要的應用。根據(jù)題意完成下列計算：(1)聯(lián)氨用亞硝酸氧化生成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分數(shù)為0.977，計算確定該氫化物的分子式___________。該氫化物受撞擊則完全分解為氮氣和氫氣。4.30g該氫化物受撞擊后產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為___________L。(2)聯(lián)氨和四氧化二氮可用作火箭推進劑，聯(lián)氨是燃料，四氧化二氮作氧化劑，反應產(chǎn)物是氮氣和水。由聯(lián)氨和四氧化二氮組成的火箭推進劑完全反應生成72.0

kg水，計算推進劑中聯(lián)氨的質(zhì)量___________。(3)氨的水溶液可用于吸收NO與NO2混合氣體，反應方程式為6NO+4NH3＝5N2+6H2O，6NO2+8NH3＝7N2+12H2O；NO與NO2混合氣體180

mol被8.90×103g氨水(質(zhì)量分數(shù)0.300)完全吸收，產(chǎn)生156mol氮氣。吸收后氨水密度為0.980g/cm3。計算：①該混合氣體中NO與NO2的體積比____________。②吸收后氨水的物質(zhì)的量濃度_______________(答案保留1位小數(shù))。(4)氨和二氧化碳反應可生成尿素CO(NH2)2。尿素在一定條件下會失去氨而縮合，如兩分子尿素失去一分子氨形成二聚物：+NH3已知常壓下120molCO(NH2)2在熔融狀態(tài)發(fā)生縮合反應，失去80molNH3，生成二聚物(C2H5N3O2)和三聚物。測得縮合產(chǎn)物中二聚物的物質(zhì)的量分數(shù)為0.60，推算縮合產(chǎn)物中各縮合物的物質(zhì)的量之比__________。限時45min一、單選題1．（2022·上?！偷└街卸＃?jù)文獻報道，我國學者提出O2氧化HBr生成Br2反應歷程如圖所示。下列有關該歷程的說法錯誤的是A．O2氧化HBr生成Br2的總反應為：O2+4HBr=2Br2+2H2OB．中間體HOOBr和HOBr中Br的化合價相同C．發(fā)生步驟②時，斷裂的化學鍵既有極性鍵又有非極性鍵D．步驟③中，每生成1molBr2轉(zhuǎn)移2mol電子2．（2022·上海嘉定·一模）草酸是一種二元弱酸。實驗室配制了標準溶液，現(xiàn)對25℃時該溶液的性質(zhì)進行探究，下列所得結(jié)論正確的是A．測得溶液pH為8.6，此時溶液中存在：B．向該溶液中滴加稀鹽酸至溶液，此時溶液中存在：C．向該溶液中加入足量稀硫酸酸化后，再滴加溶液，發(fā)生反應的離子方程式為：D．已知難溶于水，存在溶解平衡，25℃時飽和溶液的濃度為，向該溶液中加入等體積溶液，所得上層清液中3．（2022·上海嘉定·一模）實驗室中利用潔凈的銅片和濃硫酸進行如圖實驗，經(jīng)檢測所得固體中含有Cu2S和白色物質(zhì)X，下列說法正確的是A．白色物質(zhì)X為B．NO和Y均為還原產(chǎn)物C．參加反應的濃硫酸中，表現(xiàn)氧化性的占25%D．NO與Y的物質(zhì)的量之和可能為2mol4．（2022·上海松江·一模）在高溫高壓的水溶液中，與發(fā)生反應沉積出磁鐵礦（主要成分）和金礦（含單質(zhì)），且硫元素全部轉(zhuǎn)化為氣體放出。對于該反應的說法一定正確的是A．反應后溶液的降低 B．每生成氣體，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為C．既作氧化劑又作還原劑 D．氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比5．（2022·上海徐匯·三模）水合肼()可用作還原劑。其制備原理為：。用下圖裝置制取水合肼的相關說法正確的是A．裝置的連接順序：f→a→b→d→c→e B．裝置M可快速制C．可用代替水 D．操作過程中要快速滴加NaClO溶液6．（2022·上海普陀·二模）Na2S俗稱硫化堿，是重要的工業(yè)原料。工業(yè)制備原理：Na2SO4＋2CNa2S＋2CO2↑，下列說法正確的是A．還原性：C>Na2S B．Na2SO4：俗稱芒硝C．反應1mol碳，生成22.4LCO2 D．該反應在常溫下進行7．（2022·上海徐匯·三模）汽車碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應：。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多7mol，下列說法錯誤的是A．生成8mol B．1mol被還原C．轉(zhuǎn)移7mol電子 D．15mol氮原子被氧化8．（2022·上海靜安·二模）下列化學方程式或離子方程式不能解釋所對應事實的是A．金屬鈉露置在空氣中，光亮的銀白色表面逐漸變暗：4Na+O2→2Na2OB．用小蘇打治療胃酸過多：HCO+H+→CO2↑+H2OC．硫酸銨溶液與氫氧化鋇溶液混合，溶液變渾濁，產(chǎn)生氣體：Ba2++SO+NH+OH-→BaSO4↓+NH3↑+H2OD．氫氧化鐵懸濁液與HI溶液混合，得到綠色澄清溶液：2Fe(OH)3+6H++2I-→2Fe2++I2+6H2O9．（2022·上海·模擬預測）含有的溶液中，通入，反應的離子方程式表示錯誤的是A．，B．，C．，D．，10．（2022·上?！つM預測）已知：O2+PtF6→O2(PtF6)。PtF6易揮發(fā)，O2(PtF6)是離子化合物，其中Pt元素為+5價。對此反應的敘述正確的是A．PtF6是還原劑 B．O2(PtF6)中O元素的化合價為+1C．每生成1molO2(PtF6)轉(zhuǎn)移1mol電子 D．O2(PtF6)只含離子鍵，具有氧化性11．（2022·上海嘉定·一模）目前我國鋰電池的產(chǎn)量占全球份額接近80%。(磷酸亞鐵鋰)是鋰離子電池的一種電極材料，可通過下列方法制備：方法一：(1)配平上述反應方程式_____；該反應的還原劑是_______，每生成15.8g，轉(zhuǎn)移_______個電子。(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為_______。若在容積不變的容器中，上述反應達到平衡時，一氧化碳的濃度為，再充入bmol一氧化碳，則平衡向_______方向移動，保持溫度不變，達到新平衡時，一氧化碳的濃度為_______。(3)一定溫度下，在2L密閉容器中發(fā)生上述反應。反應進行到20min時，容器內(nèi)固體的質(zhì)量減少了2.8g，則0~20min內(nèi)一氧化碳的平均反應速率是_______。(4)Fe原子的核外電子排布式為，F(xiàn)e原子有_______種不同能量的電子。電池材料涉及到的主族元素原子半徑從大到小的順序為_______；做_______(“正極”、“負極”)材料。方法二：可以通過、與LiOH溶液發(fā)生共沉淀反應，所得沉淀經(jīng)80℃真空干燥、高溫成型而制得。(5)共沉淀反應投料時，不將和LiOH溶液直接混合，其原因是_______。12．（2022·上海楊浦·一模）煤中的氮元素在煤燃燒過程中的轉(zhuǎn)化如圖所示：完成下列填空：(1)氮原子最外層電子中兩種自旋狀態(tài)的電子數(shù)之比為：_______；氮原子最外層電子的能量_______磷原子。(選填“”“”“”或“無法比較”)(2)固態(tài)氮中有一種含氮有機物：，和碳原子相比，氨原子吸引電子能力更_______(填“強”或“弱”)，吸引電子能力差異的原因是：_______。(3)過程②處理氨：，一定溫度下的密閉容器中發(fā)生該反應，平衡后NO的體積分數(shù)與壓強的關系如圖所示。NO的體積分數(shù)先減小后增大的原因可能是：_______。(4)過程①有時會產(chǎn)生笑氣，用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)，在有氧氣時，與以一定比例反應，得到的笑氣幾乎都是。配平化學方程式：_____(5)氨可以轉(zhuǎn)化為氮肥，含氮量是衡量肥效的指標之一，常見氮肥：(尿素)、和①等物質(zhì)的量和的混合物，與足量氫氧化鈉加熱，產(chǎn)生氣體10.08L(標準狀況下，固體混合物質(zhì)量為_______g。②目前氮肥中使用量最多，可能的原因是_______、_______(任寫2條)。13．（2022·上海松江·一模）氰化提金工藝在黃金生產(chǎn)領域仍占主導地位，但會產(chǎn)生大量含氰廢水，含氰低于廢水才可排放，研究發(fā)現(xiàn)可以用亞硫酸鹽——空氣法等處理含氰廢水。完成下列填空：(1)室溫下，溶液呈堿性，溶液中離子濃度從大到小關系為__________，向溶液中加入鹽酸溶液，使溶液顯中性，則溶液中__________。物質(zhì)的量之比為的溶液呈堿性，原因是__________。(2)含氰廢水中加入足量的，發(fā)生反應的離子方程式為。理論上處理含氰廢水（含100gCN-），需要消耗__________（保留2位小數(shù)）。按照理論值投放，含氰廢水處理效果并不理想，請解析原因__________。多種含氯氧化劑均可以處理含氰廢水，比如漂粉精、二氧化氯等。(3)漂粉精的有效成分為__________（填寫化學式）。(4)請配平下列方程式：CN-+ClO-+H2O→CO2+N2+Cl-+OH-_______________。若上述反應恰好完全，寫出檢驗反應后溶液中Cl-的方法__________。14．（2022·上海崇明·二模）Cl2、SO2、NOx都是化工生產(chǎn)中的重要氣體，均可用氨水或NaOH溶液處理，防止污染空氣。請回答下列問題：(1)以上氣體所含元素原子中，未成對電子最多的原子是_______(填元素符號)，S原子中能量最高電子的電子云形狀為_______。(2)化工