氧化還原反應考點分析

氧化還原反應知識貫穿于中學化學學習的始終，氧化還原反應是中學化學反應的“靈魂”，也是高考的熱點和難點。近幾年高考命題除注重基本概念考查外，還出現以物質的制備為背景考查氧化還原反應方程式的書寫與計算和以物質的推斷為背景考查氧化還原反應等一系列題型，試題難度有所增加。下面以2008年高考試卷中兩道題目為例，對“氧化還原反應”的部分知識歸納分析，力求更好地掌握該考點涉及的知識內容與能力方法。

一、以物質的制備為背景考查氧化還原反應方程式的書寫與計算

以物質的制備為背景，根據新情境和相關信息書寫氧化還原反應方程式，是考查學生化學素養的有效手段之一。

例題1.(09全國卷Ⅱ6) 物質的量之比為2:5的鋅與稀硝酸反應，若硝酸被還原的產物為N2O，反應結束后鋅沒有剩余，則該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質的量之比是()。

A. 1:4 B.1:5 C. 2:3 D.2:5

答案:A

解析:設2 mol Zn參與反應，因Zn無剩余，則最終生成了2 mol Zn(NO3)2，顯然含有4 mol NO-3 ，這部分是沒有參與氧化還原反應的HNO3，根據得失電子守恒有:2×n(Zn)=n(HNO3)×4，則n(HNO3)=1 mol，即有1 mol HNO3被還原。

例題2.(09全國卷Ⅱ13) 含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各項為通Cl2過程中，溶液內發生反應的離子方程式，其中不正確的是()。

A.x=0.4a，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

B.x=0.6a，2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-

C.x=a，2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-

D.x=1.5a，2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-

答案:B

解析:由于Fe2+的還原性強于Br-，故根據氧化還原反應的先后順序知，Cl2先氧化Fe2+，然后再氧化Br-。2Fe2+ + Cl2 =2Fe3+ + 2Cl-，2Br- + Cl2= Br2 + 2Cl-，2FeBr2 + 3Cl2 = 2FeCl3 + 2Br2 。當x/a ≤0.5時，Cl2僅氧化Fe2+，故A項正確。當x/a ≥1.5時，Fe2+和Br-全部被氧化，D項正確;當介于兩者之間時，則要分步書寫方程式，然后進行疊加得總反應。如B項，當x=0.5a時，Cl2剛好把Fe2+全部氧化，而當x=0.6a，顯然Cl2還要氧化Br-，而選項中沒有表示，故錯。

啟示:(1)注重計算的基本方法，加強基本功訓練;(2)在元素化合物學習過程中要注意化學反應過程和研究化學方程式書寫過程。

二、以物質的推斷為背景考查氧化還原反應

以氧化還原反應為中心的推斷題，除要求學生緊緊抓住反應過程中產生的各種現象，如氣體的放出、沉淀的生成、顏色的變化等作為突破口，結合所學元素及化合物知識進行推斷外，更重要的是能運用氧化還原反應的基本原理和相關規律進行綜合分析，得出關鍵性的結論。

例題3. (09安徽卷27)某廠廢水中含5.00×10-3 mol·L-1的，Cr2O2-7其毒性較大。某研究性學習小組為了變廢為寶，將廢水處理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4(Fe的化合價依次為+3，+2)，設計了如圖1所示實驗:

流程:

(1)第①步反應的離子方程式是_______;

(2)第②步中用pH試紙測定溶液pH的操作是________;

(3)第②步過濾得到的濾渣中主要成分除Cr(OH)3外，還有______;

(4)欲使1 L該廢水中的Cr2O2-7完全轉化為Cr0.5Fe1.5FeO4。理論上需要加入_______g FeSO4·7H2O。

答案:

(1)Cr2O2-7 + 6Fe2+ + 14H+= 2Cr3++ 6Fe3+ + 7H2O

(2)將一小塊pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液，點在pH試紙上，再與標準比色卡對照。

(3)Fe(OH)3，Fe(OH)2

(4)13.9

解析:

(1)第①步是Cr2O72-與Fe2+發生氧化還原反應，方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;

(2)測定溶液的pH的方法是:用玻璃棒蘸取待測溶液滴在pH試紙的中心位置，然后對照標準比色卡，讀出對應顏色的數據;

(3)從最終所得磁性材料的化學式可知，濾渣中主要有Cr(OH)3，Fe(OH)2，Fe(OH)3;

(4)1 L廢水中的n(Cr2O72-)=5.00×10-3 mol，根據關系式:Cr2O72-～4Cr0.5Fe1.5FeO4～10FeSO4·7H2O，所以理論上n(FeSO4·7H2O)=0.0 5mol，m(FeSO4·7H2O)= 0.05 mol×278 g·mol-1=13.9 g。

通過物質的推斷來考查氧化還原反應的基本原理和相關規律，這是歷年高考中的熱點題型，因此在今后的復習中，應加強針對此類題型的專題訓練，才能收到滿意的復習效果。

(唐山市豐南區第一中學)