高中化学氧化还原反应易错问题分析专题辅导.pdf
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1、高中化学氧化还原反应易错问题分析 氧化还原反应是最为重要的化学反应类型,涉及知识的内容广泛、概念众多,在应用 时稍不注意就容易出错。对初学者来讲,要谨防以下易错情形,以提高学习水平。 一. 防概念不清:概念是解题的依据和根本,只有准确理解概念,才可能正确解题。如果对 概念的本质把握不准或理解不深刻、混淆相近概念、对概念不熟悉或认识有疏漏(如对一 些特殊性问题把握不准),都会造成解题出错。 例1. 一定量的KClO 3 中加入浓盐酸发生如下反应: K C 3l 6O HC(浓l) KCl 3Cl2 3H 2O,其中发生氧化反应的元素和发生还原反应的 元素的质量之比为() A. 1 :6 B. 6
2、 : 1 C. 1 : 5 D. 5 : 1 错解:选B 项。错因是未准确理解和区分浓盐酸在反应中的作用。 解析:根据题设可判断出发生还原反应的元素是KClO 3 中的Cl,发生氧化反应的元素 是 HCl 中的Cl;由“化合价邻位转化 ”规律可知HCl 中有一部分Cl 转入到KCl 中、还有 一部分Cl 转入到Cl2 中,再根据化学反应方程式中各物质的化学计量数可知答案为D 项。 例 2. 在反应3Cu 8HNO3(稀) 3Cu( NO3 )2 2NO 4H2O中,有19.2g Cu 被氧化, 则被还原的HNO 3 的质量为多少? 错解:根据化学反应方程式列比例式,得m( HNO 3 ) 8
3、63 19.2 g 3 64 50.4 g 解析:根据元素化合价变化情况可知,题设反应中HNO 3 有一部分是作酸,转化为 Cu(NO 3)2,另一部分被还原,转化为NO,则被氧化的Cu 与被还原的HNO 3 的关系式为3Cu 2HNO 3,则m HNO ( 3 ) 2 632HNO 3,则m HNO 19.2 g 3 64 12.6 g。 二. 防思维不严:严密思维是正确解题的保证。在解题过程中,对反应变化的不确定性、问 题的开放性、隐含条件或知识的挖掘不力等,都会造成解题时思维不严,导致答案出现失 误。 例 3. 下列变化过程需要加入还原剂的是() A. KClO 3 KCl B. KCl
4、 AgCl C. H + H2 D. C CO2 错解:选A、 C 项。错因是对KClO 3 KCl 的多种变化方式没有把握好。 解析:根据题意,“要加入还原剂实现 ”此变化,则说明各选项变化为氧化剂的变化, 即变化中有元素化合价降低的情况,判断各项知A、 C 项符合这一点;但对于A 项还要注 意,实现KClO 3 KCl 的变化有多种方式,如KClO 3 受热分解也能得到KCl ,即实现A 项 转化不一定要加入还原剂。故答案为C 项。 例 4. 向 NaBr 、 NaI 和 Na2SO3 混合溶液中,通入一定量氯气后,将溶液蒸干并充分灼烧 (已知Br2 易挥发,I2 易升华),得到固体剩余物
5、质的组成可能是() A. NaCl 、 Na2SO4 B. NaCl 、NaBr 、 Na2SO4 C. NaCl 、 Na2SO4、 I2 D. NaCl 、 NaI 、 Na2SO4 2 错解:选A 项或 A 、 D 项。一是未注意三种阴离子Br 、I 、SO3 与 Cl 2反应的先 后顺序;二是未考虑已知Br2、 I2 的特殊性质。 1 2 解析:解答本题要考虑两个问题,一是三种阴离子Br 、I 、SO3 的还原性强弱顺 2 序为SO I Br 3 ;二是Br2 受热易挥发、I2 具有升华特性。这样再考虑氯气的用量 不同时的各种情况,可知答案为A 、 B 项。 三. 防审题不细:仔细审题
6、是准确解题的重要前提。在某个氧化还原反应问题分析中,常常 同时出现多个限制性条件,概念辨析中常出现“错误”、“正确”、“不一定 ”等词。 例 5. 在下列反应中,水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是() A. 2Na 2H2O 2 NaOH H 2 高温 B. C H2O( g) CO H 2 C. CaO H2 O Ca( OH ) 2 D. Cl 2 H2O HCl HClO 错解:选C、 D 项。错因是C 项不是氧化还原反应。 解析:本题有两个限制性条件:一是“水既不作氧化剂又不作还原剂”,排除A 、 B 项;二是 “氧化还原反应 ”,排除C 项。故答案为D 项。 例 6. 在反应
7、3 NO2 H2 O 2 HNO 3 NO 中,氧化剂与还原剂的分子数之比为() A. 2 :1 B. 1 : 2 C. 3 : 1 D. 1 : 3 错解:选A 项。在答题时将氧化剂与还原剂的量弄反了。 解析:本题涉及的反应为歧化反应,氧化剂与还原剂都是NO 2。其中2NO 22HNO 3 的变化为还原剂发生的反应,NO 2 NO 的变化为氧化剂发生的反应。通过其计量数可知答 案为 B 项。 四. 防方法不当:“好的方法是成功的一半”。在氧化还原反应有关问题分析中,用守恒法 是最基本的方法,如电子得失守恒、质量守恒(主要是原子个数守恒)、电荷守恒(适用 于有离子参与的氧化还原反应),更多的时
8、候要联合应用上述守恒方法。 例7. 若锌与稀硝酸反应时,其化学反应方程式为 4Zn 10HNO3 aZn( NO3 )2 bM cH 2O,则a、 b、 c、 M 可能分别为() A. 4 、1、 5、N2O B. 4 、 2、 4、NO 2 C. 4 、 1、 3、 NH 4NO 3 D. 4 、 3、 5、NO 错解:选A 项或A 、B 项。根据质量守恒定律,判断反应前后氮原子的个数相等,得 结论。 解析:本题直接根据质量守恒定律可以求解,但繁琐易错,可将质量守恒与电子得失 守恒结合求解。本题分两种情况讨论: ( 1) M 中 N 全部被还原。根据质量守恒定律得a 4(Zn 守恒),故被还
9、原的氮的 原子数为10 4 2 2 (个)。设M 中N 的化合价为+n ,由电子得失守恒有: 4 2 2 (5 n) ,解得n 1,即 M 为 N2O。 ( 2) M 中 N 部分被还原(如NH 4NO 3)。 a4( Zn 守恒),此时被还原的氮原子只 有 1 个,且还原后其化合价为-3。反应中Zn 失电子情况为4 2e 8e ,N 得电子情况为 5 ( 3) e1 8e ,二者相等,故NH 4NO 3符合题意。 综上所述,答案为A 、C 项。 例 8. 在一定条件下,PbO 2 与 Cr 3+反应,产物是Cr O 2 7 2 2 3 和Pb ,则参加反应的Cr 与 PbO2 的个数之比为(
10、) 2 A. 1 :3 B. 2 : 3 C. 1 : 1 D. 4 : 3 错解: 选 A 项。有些学生在解答此题时,出现以下失误情况:一是想写出PbO2 与 Cr 3 2 反应生成Cr O 2 7 和Pb 2 的化学反应方程式,通过判断化学计量数来选择答案,费时而且 易错;二是认为Cr O 2 7 2 3 中 Cr 的原子数为2,算Cr 的电子变化数时除以2 而误选A 项。 解析:本题的解题关键是认识到PbO 2 与Cr 3 之间发生了氧化还原反应,利用电子得 3 失 守 恒 来 进 行 计 算 , 设 参 加 反 应 的Cr 的 数 目 为x , PbO2 的 数 目 为y , 则 x
11、(6 3) y (4 2) ,解得x:y 2: 3。故答案为B 项。 除上述情形外,解题时常常还出现如氧化产物或还原产物判断不全或错误、电子得失 数目确定不准等问题。在学习过程中要努力克服这些缺点,逐步提高知识掌握水平和应用 能力。 专题之氧化还原反应 【专题目标】 1 、理解氧化和还原、氧化性和还原性、氧化剂和还原剂等概念。 2 、能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。3 、配平氧化还原反应方程式。 4 、掌握氧化还原反应有关计算。 【经典题型】 题型一:基本概念的考查 【例 1 】下列化工生产过程所发生的反应不属于氧化还原反应的是() A用油脂制肥皂B 用铝土矿制金属铝 C用氯气和消石
12、灰制漂白粉D 用氢气和氮气合成氨 【点拨】判断氧化还原反应的最基本的方法是看反应前后有无化合价的变化。 题型二:氧化性、还原性强弱的判断 【例 2 】氰(CN)2 、硫氰(SCN)2 的化学性质和卤素(X2) 很相似 ,化学上称为拟卤素 如 : ( SCN ) 2 H2O HSCN HSCNO 。 它 们 阴 离 子 所 谓 还 原 性 强 弱 为:Cl-(SCN)2 。 【规律总结】氧化还原反应的方向:由强到弱 强氧化剂+ 强还原剂- 氧化产物(弱氧化性)+ 还原产物(弱还原性) 氧化性:氧化剂 氧化产物 还原性:还原剂 还原产物 由此可判断反应能否进行;比较氧化性或还原性的强弱 【强调1
13、】已知反应: Cl2+2KBr=2KCl+Br2 , KClO3 +6HCl=3Cl2+KCl +3H2O , 2KBrO3 +Cl2=Br2 + 2KClO3 ,下列说法正确的是() A上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应 B氧化性由强到弱顺序为KBrO3 KClO3 Cl2 Br2 C反应 中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6: 1 D中lmol 还原剂反应则氧化剂得到电子的物质的量为2mol 【点拨】该题主要考查氧化还原反应的规律、氧化剂和还原剂的判断、对化学计量数的理 3 解以及得失电子守恒的简单应用) 题型三:氧化还原反应方程式配平的常见题型 【例 3 】配平以下氧化还原反应方程
14、式: KMnO4+ H2C2O4+ H2SO4- CO2+ K2SO4+ MnSO4+ H2O 当 KMnO4 消耗0.05mol 时,产生的CO2 的体积为_L( 标准状况)。 【点拨】这是一题有机氧化还原反应方程式的配平,有机氧化还原反应方程式的配平与无 机氧化还原反应方程式相似,关键是正确标定有机物中碳的化合价。为了方便地标出碳的 化合价,在遇到有机物用结构简式表示时,一定要把它写成分子式。 KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 - CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O 52 2 5 【规律总结】配平氧化还原反应方程式,判断氧化还原反应电子转移的方向和数目。 依据原
15、则:氧化剂化合价降低总数= 还原剂化合价升高总数 方法步骤:划好价、列变化、求总数、配系数。 题型四:有关氧化还原反应的计算 【例 4 】在 100mL 溴化亚铁溶液中通入2.24L 氯气(标况下),则有1/3 的溴离子被氧 化,求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度? 【点拨】本题重点考查氧化还原反应的先后顺序规律及计算 【规律总结】氧化还原反应的典型计算:依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等, 列出守恒关系式求解。 题型五:对一类特殊氧化还原反应的考查。变价元素只有一种的 【例 5 】在一定条件下,NO 跟 NH3 可以发生反应生成N2 和 H2O 。现有NO 和 NH3 的 混合物1 mo
16、l ,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2 比经氧化得到的N2 多 1.4g 。 (1 )写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。 (2 )若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO 与 NH3 的物质的量可能各是多少。 【点拨】 6molNO 还原得到3molN2 ,4molNH3 氧化得到2molN2 ,两者相差1mol N2 , 现相差1.4g , 19.3g 28g/mol 0.05mol ,相当于0.3molNO 和 NH3 反应。 【规律总结】变价元素只有一种的氧化还原反应,在教材中和高考试题中经常出现,可分 为三种情况: 歧化反应:Cl2 H2O HCl HClO
17、反歧化反应:2H2S SO2 3S 2H2O 不交叉规律: H2S H2SO4 (浓)SSO2 2H2O 题型六:氧化还原反应考查的新动向 【例6 】三聚氰酸可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如)。当加热至一定温度时,它发 生如下分解:(异氰酸,其结构是H-N=C=O )能和反应生成、和。 (1 )写出和反应的化学方程式。分别指明化合物中哪种元素被氧化?哪种元素被还原?标 出电子转移的方向和数目? (2 )如按上述反应式进行反应,试计算吸收气体所消耗的三聚氰酸的质量? 【点拨】首先应根据HNCO 的结构,判断HNCO 中 N 的化合价。这个问题明确后,其他 问题就简单了。 【总结】该题主要考查了
18、物质结构中的化学键理论、化合价的涵义、氧化还原反应难得基 本概念、判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目、配平反应方程式和化学计算等多个 知识点,体现出高考向学科内综合过渡的命题思想。 4 【巩固2 】将agFe 、 Mg 合金溶解在一定量的稀硝酸中,当合金完全溶解后,收集到标 准状况下的NO 气体bL(设硝酸的还原产物只有NO )再向反应后的溶液中加入足量的 NaOH 溶液,得到沉淀。试计算该沉淀的质量(以a 、 b 字母表示) 高中化学氧化还原反应专题 1氧化还原反应的实质是() A元素化合价发生变化B 反应中有氧原子的得失 C反应中有电子得失或电子对的偏移D 反应后生成新物质 解析:提示
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- 高中化学 氧化 还原 反应 问题 分析 专题 辅导
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