第4講氧化還原反應的概念和規(guī)律1.(2024·浙江6月選考卷，6,3分)利用CH3OH可將廢水中的NOeq\o\al(－,3)轉化為對環(huán)境無害的物質(zhì)后排放。反應原理為H＋＋CH3OH＋NOeq\o\al(－,3)→X＋CO2＋H2O(未配平)。下列說法正確的是()A．X表示NO2B．可用O3替換CH3OHC．氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為6∶5D．若生成標準狀況下的CO2氣體11.2L，則反應轉移的電子數(shù)為2NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)[答案]C[解析]NO2屬于有害氣體，X應為N2，A項錯誤；CH3OH在反應中作還原劑，而O3具有強氧化性，B項錯誤；NOeq\o\al(－,3)作氧化劑，被還原為N2，N元素的化合價由＋5降低為0，CH3OH作還原劑，被氧化為CO2，C元素的化合價由－2升高為＋4，根據(jù)得失電子守恒，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為6∶5，C項正確；標準狀況下，11.2LCO2氣體為0.5mol，生成0.5molCO2，反應轉移的電子數(shù)為3NA，D項錯誤。2．(2024·江西卷，6,3分)由下列實驗事實得出的結論正確的是()實驗事實結論A鋁和氧化鐵反應需要引燃該反應ΔH>0BKI溶液加熱濃縮后加入淀粉溶液，溶液變藍氧化性：O2>I2C久置的NaOH溶液試劑瓶口出現(xiàn)白色固體NaOH結晶析出D久置的FeCl2溶液中出現(xiàn)紅褐色沉淀Ksp[Fe(OH)3]>Ksp[Fe(OH)2][答案]B[解析]需要引燃的反應不一定為吸熱反應，鋁熱反應放出大量的熱，使鐵熔化，常用于焊接鋼軌，該反應的ΔH<0，A項錯誤；加入淀粉溶液變藍，說明KI在空氣中被氧氣氧化為I2，則氧化性：O2>I2，B項正確；NaOH溶液與空氣中的CO2，反應生成Na2CO3，久置的NaOH溶液試劑瓶口出現(xiàn)的白色固體是Na2CO3，C項錯誤；FeCl2溶液久置后其中的Fe2＋被空氣中的氧氣氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋水解生成Fe(OH)3，也可能是Fe2＋水解生成Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2進一步被氧氣氧化為Fe(OH)3，無法證明Fe(OH)2與Fe(OH)3Ksp的相對大小，D項錯誤。3．(2023·福建卷，6,4分)稀有氣體氙的氟化物(XeFn)與NaOH溶液反應劇烈，與水反應則較為溫和，反應式如下：與水反應與NaOH溶液反應ⅰ.2XeF2＋2H2O=2Xe↑＋O2↑＋4HFⅱ.2XeF2＋4OH－=2Xe↑＋O2↑＋4F－＋2H2Oⅲ.XeF6＋3H2O=XeO3＋6HFⅳ.2XeF6＋4Na＋＋16OH－=Na4XeO6↓＋Xe↑＋O2↑＋12F－＋8H2O下列說法錯誤的是()A．XeO3具有平面三角形結構B．OH－的還原性比H2O強C．反應ⅰ～ⅳ中有3個氧化還原反應D．反應ⅳ每生成1molO2，轉移6mol電子[答案]A[解析]XeO3中Xe原子的價層電子對數(shù)為4，含有1個孤電子對，則XeO3不是平面三角形結構，A項錯誤；對比反應ⅲ、ⅳ可知，XeF6在NaOH溶液中被還原，在水中發(fā)生非氧化還原反應，可得相同條件下OH－的還原性比H2O強，B項正確；反應ⅰ、ⅱ、ⅳ中反應物都是化合物，生成物中都有單質(zhì)，則都是氧化還原反應；反應ⅲ中無元素化合價發(fā)生變化，不是氧化還原反應，C項正確；反應ⅳ中氧化產(chǎn)物有Na4XeO6和O2，還原產(chǎn)物為Xe，根據(jù)Xe元素的化合價變化、生成的Xe的量及得失電子守恒可知，每生成1molO2，轉移6mol電子，D項正確。4．(2024·七省適應性測試黑龍江、吉林化學，12)實驗室合成高鐵酸鉀(K2FeO4)的過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．氣體a的主要成分為Cl2B．沉淀b的主要成分為KClO3C．K2FeO4中Fe的化合價為＋6D．反應2為2Fe(NO3)3＋10KOH＋3KClO=2K2FeO4＋3KCl＋6KNO3＋5H2O[答案]B[解析]“反應1”中，KMnO4與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成Cl2，Cl2中混有HCl及H2O(g)，經(jīng)“洗氣”得到純凈的Cl2，則氣體a為Cl2，A正確；Cl2在10～15℃下通入飽和KOH溶液中發(fā)生反應Cl2＋2KOH=KCl＋KClO＋H2O，由于“反應2”中Fe(NO3)3發(fā)生氧化反應，推測參與“反應2”的上一步所得物質(zhì)是KClO，故反應得到白色沉淀b是KCl，B錯誤；根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0推知，K2FeO4中Fe元素顯＋6價，C正確；“反應2”中反應物為KClO、Fe(NO3)3和KOH，生成物有K2FeO4，結合氧化還原反應規(guī)律及元素守恒推知，反應還生成KCl、KNO3和H2O，D正確。5．(2022·湖南卷)科學家發(fā)現(xiàn)某些生物酶體系可以促進H＋和e－的轉移(如a、b和c)，能將海洋中的NOeq\o\al(－,2)轉化為N2進入大氣層，反應過程如圖所示。下列說法正確的是()A．過程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)發(fā)生氧化反應B．a(chǎn)和b中轉移的e－數(shù)目相等C．過程Ⅱ中參與反應的n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶4D．過程Ⅰ→Ⅲ的總反應為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O[答案]D[解析]由圖示可知，過程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)→NO，N元素由＋3價降低到＋2價，故NOeq\o\al(－,2)是氧化劑，發(fā)生還原反應，A錯誤；由得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知過程Ⅰ的離子方程式為NOeq\o\al(－,2)＋2H＋＋e－=NO↑＋H2O，生成1molNO，a過程轉移1mole－；依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可知過程Ⅱ的離子方程式為2H＋＋NHeq\o\al(＋,4)＋NO＋3e－=H2O＋N2H4，消耗1molNO，b過程轉移3mole－，轉移電子數(shù)目不相等，B錯誤；過程Ⅱ中反應的n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶1，C錯誤；綜合過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，總反應為NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O，D正確。本講要點速記：1．氧化還原反應的一個口訣：升失氧、降得還。2．氧化還原反應電子轉移的兩種表示方法(1)雙線橋法；(2)單線橋法。3．元素化合價的判斷方法代數(shù)和法eq\x(\a\al(標出熟悉元素,的化合價))→eq\x(\a\al(代數(shù)和為零求解其他元素,的化合價))(1)常見元素的化合價判斷可以借助化合價口訣來記憶一價氫、氯、鉀、鈉、銀，二價氧、鈣、鎂、鋇、鋅，三鋁、四硅、五價磷；說變價，也不難，二三鐵、二四碳，二四六硫都齊全，銅汞二價最常見；正價最高莫過八，負價最低四為限，正負變價要分清，莫忘單質(zhì)都為零。(2)特殊復雜物質(zhì)中的元素化合價判斷①根據(jù)元素的非金屬性確定元素的化合價例：CuH非金屬性H>Cu②根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)確定元素的化合價例：Fe3I8③有機物中H、O化合價定為＋1、－2，確定C的化合價④?？紡碗s物質(zhì)化合價的匯總eq\o(C,\s\up6(＋3))2Oeq\o\al(2－,4)K2eq\o(F,\s\up6(＋6))eO4Lieq\o(N,\s\up6(－3))H2Aleq\o(N,\s\up6(－3))Heq\o(C,\s\up6(＋2))eq\o(N,\s\up6(－3))eq\o(Fe,\s\up6(＋8－n))Oeq\o\al(n－,4)eq\o(V,\s\up6(＋5))Oeq\o\al(＋,2)eq\o(Si,\s\up6(＋4))3eq\o(N,\s\up6(－3))44．高中化學涉及氧化還原反應的工藝(1)海水提溴：eq\o(B,\s\up6(－1))r－→eq\o(B,\s\up6(0))r2→eq\o(B,\s\up6(－1))r－→eq\o(B,\s\up6(0))r2(2)海帶提碘：eq\o(I,\s\up6(－1))－→eq\o(I,\s\up6(0))2(3)硝酸工業(yè)：eq\o(N,\s\up6(－3))H3→eq\o(N,\s\up6(＋2))O→eq\o(N,\s\up6(＋4))O2→Heq\o(N,\s\up6(＋5))O3(4)接觸法制硫酸：Feeq\o(S,\s\up6(－1))2→eq\o(S,\s\up6(＋4))O2→eq\o(S,\s\up6(＋6))O3→H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4(5)合成氨工業(yè)：eq\o(N,\s\up6(0))2→eq\o(N,\s\up6(－3))H3(6)氯堿工業(yè)：Naeq\o(Cl,\s\up6(－1))→eq\o(Cl,\s\up6(0))2(7)工業(yè)制漂白粉：eq\o(Cl,\s\up6(0))2→Caeq\o(Cl,\s\up6(－1))2和Ca(eq\o(Cl,\s\up6(＋1))O)25．氧化性、還原性強弱的八種判斷依據(jù)(1)化學