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专题3 氧化还原反应与电化学原理

【考情分析】

一、考纲要求

1.理解氧化还原反应的本质和特征

2.从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念

3.会比较与判断氧化性或还原性强弱

4.知道常见的氧化剂和还原剂

5.能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目

6.能配平化学方程式

7.能运用氧化还原反应的规律进行有关计算

8．理解原电池原理。熟记金属活动性顺序。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。

9.通过电能转变为化学能的探究活动，了解电解池工作原理，能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。

10.知道电解在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用。认识电能转化为化学能的实际意义。

二、命题趋向

(1)由氧化还原反应方程式判断氧化性、还原性强弱。(2)由氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应方程式的正误。(3)由氧化还原反应方程式判断氧化还原反应方程式的正误。

【考点剖析】

普通的氧化还原反应在一处进行，不形成电流，化学能转变成热能或光能。原电池中发生的反应具有两个特点：①是自发的氧化还原反应，②该反应在两处进行，分别叫正极和负极，其结果是化学能转变成电能。电解池中发生的反应也具有两个特点：①是被迫发生的氧化还原反应，②该反应在两处进行，分别叫阴极和阳极，其结果是电能转变成化学能。我们把研究电能与化学能相互转化的化学，叫做电化学。

氧化还原反应和电化学，作为高中化学中的基本概念和基础理论，在高考中占有非常重要的地位。前者主要的考查点有：氧化剂、还原剂等概念的理解，氧化性、还原性强弱的判断，依据电子守恒进行配平和计算等。后者的基本要求是：（1）了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。了解常见化学电源的种类及其工作原理；（2）理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施；（3）应用电解知识理解电镀铜、电解精炼铜、氯碱工业等化工生产原理。氧化剂、还原剂等概念的理解，氧化性、还原性强弱的判断，依据电子守恒进行配平和计算等。氧化还原反应的计算是高考的重点也是高考的难点。

【知识归纳】

一、氧化还原反应

1、氧化还原反应与四种基本反应类型及离子反应的关系：

2、氧化还原反应的基本概念及其关系

3、物质氧化性和还原性相对强弱的判断方法

（1）根据金属活动顺序进行判断规律：金属单质的还原性越强，其对应阳离子的氧化性越弱：

,,,,,,,,,(),,,K C a N a M g Al Zn Sn Fe Pb H H g Pt Au

?????????????→金属的活动性逐渐减弱(还原性逐渐减弱)

2232222,,,,,,,,,(),,K Ca

Na Mg

Pb H Hg

?????????????????→氧化性逐渐增强

[说明]一般来说，越活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越容易，其阳离子得电子还原成金属单质越难，氧化性越弱；反之，越不活泼的金属，失电子氧化成金属阳离子越难，其阳离子得电子还原成金属单质越容易，氧化性越强。如Cu 2++2-→Cu 远比Na + +e -→Na 容易，即氧化性Cu 2+>Na +,还原性Na> Cu （2）根据非金属活动顺序进行判断

,,,,,F O C l Br I S ?????→氧化性逐渐减弱

2,,,,F

Cl Br I S

----

??????→还原性逐渐增强（3）根据氧化还原反应的发生规律判断

氧化还原反应发生规律可用如下式子表示：

氧化性：氧化剂＞氧化产物

还原性：还原剂＞还原产物

例：已知①2FeCl 3+2KI=2FeCl 2+I 2+2KCl ，②2FeCl 2+C12=2FeCl 3。由①知，氧化性Fe 3+>I 2，由②知，氧化性C12>Fe 3+

，综合①②结论，可知氧化性Cl 2>Fe 3+

>I 2 （4）根据氧化还原反应发生反应条件的不同进行判断

如：Mn02十4HCl(浓)△MnCl 2+C12↑+2H 20，2KMn04十16HCl(浓)=2MnCl 2+5C12↑+8H 2O 后者比前者容易(不需要加热)，可判断氧化性 KMn04>Mn02 （5）根据被氧化或被还原的程度的不同进行判断 Cu 十C12

△

2，2Cu+S

△

Cu 2S

C12可把Cu 氧化到Cu(+2价)，而S 只能把Cu 氧化到 Cu(+1价)，这说明氧化性Cl 2>S （6）根据元素周期表判断

①对同一周期金属而言，从左到右其金属活泼性依次减弱。如Na 、Mg 、A1金属性依次减弱，其还原性也依次减弱。

②对同主族的金属和非金属可按上述方法分析。 4、氧化还原反应的计算

氧化还原反应比较典型的计算有：求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂或还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化，判断反应产物等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。计算公式如下：

化合价升高、失电子、变成

化合价降低、得电子、变成

氧化剂+还原剂??→还原产物+氧化产物

氧化剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素原子的个数×化合价的变化值。

提醒：氧化还原反应的计算在高考中考查较多，但难度不大，通常运用电子得失守恒来分析，应注意不要漏掉物质或粒子的组成比。

5、氧化还原反应的规律

(1)守恒规律：氧化还原反应中得电子总数与失电子总数相等(即电子转移守恒)，表现在元素化合价降低总数与升高总数相等。

(2)价态规律：根据元素的价态可以判断物质的氧化性、还原性。例如：

N H

具有还原性，

H N O

具有

氧化性，

N O

既具有氧化性又具有还原性。

(3)转化规律：同种元素不同价态之间发生反应，元素化合价只靠近不交叉；相邻价态间不发生氧化还原反

应。例如：H2S+H2SO4(浓)====S↓+SO2↑+2H2O，反应中

H S S

??→，

242

()

H S O S O

??→

浓；Fe

与Fe2+、Fe2+与Fe3+不发生反应。

(4)强弱规律：一种氧化剂与几种还原剂反应，先氧化还原性强的还原剂，反之亦然。例如：Cl2与FeBr2溶液的反应，先考虑Cl2氧化Fe2+，再考虑Cl2氧化Br-；Cl2与FeI2溶液的反应，先考虑Cl2氧化I-，再考虑Cl2氧化Fe2+。同样，一种还原剂与几种氧化剂反应，氧化性强的先反应，如Fe加到H2SO4和CuSO4组成的混合溶液中，Fe先与Cu2+反应，然后才与H+反应。

二、电化学

（一）构成原电池的条件

1．要有活动性不同的两个电极（一种金属与另一种金属或石墨或不溶性的金属氧化物）；

2．要有电解质溶液；

3．两电极浸入电解质溶液且用导线连接或直接接触。

（二）原电池、电解（镀）池电极名称的确定

1．确定原电池电极名称的方法

方法一：根据电极材料的性质确定。通常是

（1）对于金属——金属电极，活泼金属是负极，不活泼金属是正极；

（2）对于金属——非金属电极，金属是负极，非金属是正极，如干电池等；

（3）对于金属——化合物电极，金属是负极，化合物是正极。

方法二：根据电极反应的本身确定。

失电子的反应→氧化反应→负极；得电子的反应→还原反应→正极。

2．确定电解（镀）池电极名称的方法

方法一：与外电源正极连接的一极是阳极、与负极连接的一极是阴极。

方法二：电极上发生氧化反应的是阳极，发生还原反应的是阴极。

（三）原电池和电解池的比较

1、可设计成原电池的反应一般应满足如下条件：

（1）反应放热；（2）属于氧化还原反应

2、步骤

首先标明电子转移方向，根据电子转移方向判断正负极材料——失电子的为负极，得电子的为正极，其次选择相应的物质构成两个半电池——失电子金属和对应的产物构成一个半电池、得电子的离子和一较不活泼的金属或石墨构成另一半电池，最后用盐桥和导线组成闭合回路。

例如将Fe+2FeCl3＝3FeCl2设计成原电池装置

分析：Fe作负极，FeCl3作电解液，可设计成如下两种装置：

（五）金属的腐蚀

1．金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程。

2．金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

3．化学腐蚀实质：金属和非电解质或其它物质相接触直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。其腐蚀过程没有电流产生。

4．电化学腐蚀实质：不纯金属或合金在电解质溶液中发生原电池反应。电化学腐蚀过程有电流产生。

5．腐蚀的常见类型

（1）析氢腐蚀在酸性条件下，正极发生2H++2e-=H2↑反应。

（2）吸氧腐蚀在极弱酸或中性条件下，正极发生2H2O+O2+4e-=4OH-反应。

若负极金属不与电解质溶液发生直接的反应，则形成吸氧腐蚀的原电池反应。如生铁浸入食盐水中，会形成许多微小的原电池。

6．在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀>原电池引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

（六）分析电极反应及其产物

原电池：负极：M-ne-=M n+

正极：（1）酸性溶液中2H++2e-=H2↑

（2）不活泼金属盐溶液M n++ne-=M

（3）中性、弱酸性条件下2H2O+O2+4e-=4OH-

电解（镀）池：

阳极：（1）若阳极是由活性材料（除C、Pt、Au等以外的其它金属）做成，阳极反应是阳极金属失去电子而被氧化成阳离子；

（2）若阳极是由C、Pt、Au等惰性材料做成，阳极反应则是电解液中阴离子在阳极失去电子被氧化。阴离子失去电子能力大小顺序为：I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。

阴极：阴极反应一般是溶液中的阳离子得电子的还原反应，阳离子得电子能力大小顺序为：

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。必须注意的是，电镀时通过控制条件，Fe2+和Zn2+得电子的能力强于H+。

（七）电解实例及规律

2H2O2H2↑+O2↑水活泼金属的

含氧酸盐不

(两极混合液

不活泼金属的无氧酸盐CuCl2

电解

Cu+Cl2↑

电解质本身

接近电解

【考点例析】

例1．下列叙述中正确的是

A．构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属。

B．由铜、锌作电极与硫酸铜溶液组成的原电池中铜是负极。

C．马口铁（镀锡铁）破损时与电解质溶液接触锡先被腐蚀。

D．铜锌原电池工作时，若有13克锌被溶解，电路中就有0.4mol电子通过。

解析：两种活动性不同的金属与电解质溶液能够组成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液组成原电池。在原电池中，活动金属中的电子流向不活动的电极，因此活动金属是负极。镀锡铁表皮破损后与电解质溶液组成原电池，铁较锡活泼，铁先失电子被腐蚀。铜锌原电池工作时，锌负极失电子，电极反应为Zn –2e==Zn2+，1molZn失去2mol电子,0.2mol 锌（质量为13克）被溶解电路中有0.4mol电子通过。故选D。

答案：D

例2．把A、B、C、D四块金属泡在稀H2SO4中，用导线两两相连可以组成各种原电池。若A、B相连时，A为负极；C、D相连，D上有气泡逸出；A、C相连时A极减轻；B、D相连，B为正极。则四种金属的活泼性顺序由大到小排列为

A．A＞B＞C＞D B．A＞C＞B＞D C．A＞C＞D＞B D．B＞D＞C＞A

解析：金属组成原电池，相对活泼金属失去电子作负极，相对不活泼金属作正极。负极被氧化质量减轻，正极上发生还原反应，有物质析出，由题意得活泼性A＞B、A＞C、C＞D 、D＞B，故正确答案为B。

答案：B

例3．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（）A．3Cl2 + 6 FeI2== 2FeCl3 + 4FeI3B．Cl2 + FeI2 == FeCl2 + I2

C．Co2O3 + 6HCl == 2CoCl2 + Cl2↑ + 3H2O D．2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2

解析：此题可结合题给信息：氧化性强弱顺序Co

>Cl

>FeCl

，可推知还原性强弱顺序I—>Fe 2+>Cl

—>Co2+，然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律，知A选项中Cl

应该先氧化I—后氧化Fe 2+，所以A选项

错误。

答案：A。

例4．电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其电极反应是：Zn + 2 OH- -2e＝ZnO + H2O Ag2O +H2O + 2e＝2Ag +2 OH-

下列判断正确的是

A．锌为正极，Ag2O为负极。B．锌为负极，Ag2O为正极。

C．原电池工作时，负极区溶液PH减小。D．原电池工作时，负极区溶液PH增大。

解析：本题考查原电池和PH的概念。

原电池中失去电子的极为负极，所以锌为负极，Ag

O为正极。B是正确答案。因为 Zn + 2

OH- -2e＝ZnO + H

O ，负极区域溶液中[OH-] 不断减少，故PH减小，所以C也正确。故选B、C。

答案：BC

例5．镍氢电池是近年来开发出来的可充电电池，它可以取代会产生镉污染的镍镉电池。镍氢电池的总反应式是：2

1H 2+NiO(OH)Ni(OH)2。根据此反应式判断，下列叙述中正确的是（）

A ．电池放电时，电池负极周围溶液的pH 不断增大

B ．电池放电时，镍元素被氧化

C ．电池充电时，氢元素被还原

D ．电池放电时，氢气是负极

解析：本题考查在题目创设的新情景中运用所学电化学知识，解决具体问题的能力。首先是区别出充电运用的是电解原理，放电则是运用了原电池原理。抓住电解池、原电池各极发生氧化还原反应的特点，结合题给的信息进行分析判断： A ：原电池负极反应式为：

1H 2+OH -+e -?→?Ni(OH)2，pH 下降。故A 不正确。

B ：原电池，NiO(OH)→Ni(OH)2，镍被还原。故B 也不正确。

答案：CD 。

例6．甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/LNaCl 溶液与0.1mol/LAgNO 3溶液后，以Pt 为电极进行电解时，在A 、B 、C 、D 各电极上生成物的物质的量之比为:_____________

解析：此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反应.A 极(阴极)反应:2H ++2e -=H 2↑，B 极(阳极)反应:2Cl --2e -=Cl 2↑；C 极(阴极)反应：Ag ++ e - =Ag ；D 极(阳极)反应:4OH --4e -=2H 2O+O 2↑，根据电子守恒法可知,若整个电路中有4mol 电子转移,生成H 2、Cl 2、Ag 、O 2的物质的量分别为：2mol 、2mol 、4mol 、1mol 因此各电极上生成物的物质的量之比为：2:2:4:1。

答案：2:2:4:1

例7．某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O 2、H 2CrO 4、Cr(OH)3、H 2O 、H 2O 2已知该反应中H 2O 2只发生如下过程：H 2O 2→O 2

（1）该反应中的还原剂是____________。

（2）该反应中，发生还原反应的过程是__________→ __________。

（3）写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目 __________________________________________________________。

（4）如反应转移了0.3 mol 电子，则产生的气体在标准状况下的体积为______。

解析：本题是在给出了所有反应物和生成物、H 2O 2发生氧化反应的基础上，所设计的一个题目。通过H 2O 2 → O 2，知氧元素化合价升高，可判断H 2O 2是还原剂。再根据Cr 的化合价降低，可确定还原反应的过程是H 2CrO 4→Cr(OH)3。由此确定反应物和生成物，最后根据化合价升降总数相等，配平方程式、标出电子转移的方向和数目。（4）中根据电子守恒可确定气体体积。正确答案是：（1）H 2O 2；（2）H 2CrO 4→Cr(OH)3；

（3）

。

【考题再现】

1．(2012·广东，10)下列应用不涉及氧化还原反应的是

A ．Na 2O 2用作呼吸面具的供氧剂

B ．工业上电解熔融状态Al 2O 3制备Al

C ．工业上利用合成氨实现人工固氮

D ．实验室用NH 4Cl 和Ca(OH)2制备NH 3

1．D ．解析：A 、B 、C ，有单质生成或单质参加，都属氧化还原反应。D 属于复分解反应，不属氧化还原反应。

2．(2012·海南，6)将0.195 g 锌粉加入到200 mL 的0.100 mol ·L －1 MO 2＋

溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是

A. M

B. M 2＋ C ．M 3＋ D. MO 2＋

2．B ．解析：根据电子得失相等。锌0.003 mol 失电子0.006 mol ，若M 化合价由＋5变为x ，则(5-x)×0.02×0.1=0.006，可得x=＋2。

3．(2012·安徽理综，7)科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：

NaHCO 3＋H 2 HCOONa ＋H 2O 。下列有关说法正确的是

A ．储氢、释氢过程均无能量变化

B ．NaHCO 3、HCOONa 均含有离子键和共价键

C ．储氢过程中，NaHCO 3被氧化

D ．释氢过程中，每消耗0.1 mol H 2O 放出2.24 L 的H 2

3．B ．解析：本题以新的储氢方法为背景，综合考查化学反应与能量、化学键、氧化还原反应等知识，同时考查考生对接受、吸收、整合化学信息的能力。化学反应过程中一定伴随着能量的变化，A 项错误；

NaHCO 3、HCOONa 均为离子化合物，含有离子键，在HCO －3、HCOO －

中均含有共价键，B 项正确；储氢过程中NaHCO 3被还原，C 项错误；D 项没有说明气体所处的状态，错误。

9．(2012·上海，20)火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应为：2CuFeS 2＋O 2→Cu 2S ＋2FeS ＋SO 2 下列说法正确的是

A ．SO 2既是氧化产物又是还原产物

B ．CuFeS 2仅作还原剂，硫元素被氧化

C ．每生成1 mol Cu 2S ，有4 mol 硫被氧化

D ．每转移1.2 mol 电子，有0.2 mol 硫被氧化

9．AD 。解析：本题考查氧化还原反应概念及计算。从硫、氧元素化合价变化可知，A 正确；CuFeS 2

中的Cu 化合价降低，S 元素化合价有升降，B 不正确；每生成1 mol Cu 2S ，有1 mol 硫被氧化，C 不正确；由反应式可知，有6 mol e －转移，有1 mol 被氧化，D 项正确。

10．(2012·上海，22)PbO 2是褐色固体，受热分解为Pb 的＋4和＋2价的混合氧化物，＋4价的Pb 能氧化浓盐酸生成Cl 2；现将1 mol PbO 2加热分解得到O 2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl 2，O 2和Cl 2的物质的量之比为3：2，则剩余固体的组成及物质的量比是

A ．1：1混合的Pb 3O 4、PbO

B ．1：2混合的PbO 2、Pb 3O 4

C ．1：4：1混合的PbO 2、Pb 3O 4、PbO

D ．1：1：4混合的PbO 2、Pb 3O 4、PbO

10．AD 解析：本题通过元素化合物知识考查考生计算、分析推理能力。PbO 2受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物(Pb 为＋4、＋2价)，铅的氧化物的混合物再与盐酸作用时，＋4价Pb 还原为＋2价，Cl －

被氧化为Cl 2 ，此时得到溶液为PbCl 2溶液，利用―电荷守恒‖知1 mol PbO 2在上述转化过程中共转移2 mol e －。设该过程得到O 2的物质的量为3x mol ，则Cl 2的物质的量为2x mol ，利用电荷守恒可得：3x×4＋2x×2=2，解得x=0.125，故知1 mol PbO 2在受热分解过程中产生0.375 mol O 2 ，利用原子守恒可知受热后的剩余固体中 n (Pb):n (O)=4:5，结合选项可知只有A 、D 项满足n (Pb):N(O)=4:5。

11．(2012·上海，15)下图所示是验证氯气性质的微型实验，a 、b 、d 、e 是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO 4晶体滴加一滴浓盐酸后，立即用另一培养皿扣在上面。已知：2KMnO 4＋16HCl→2KCl ＋5Cl 2↑＋2MnCl 2＋8H 2O

储氢

释氢

对实验现象的―解释或结论‖正确的是

A处变蓝、b 处变红棕色，说明Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2，可证明氧化性：Cl2＞I2、Cl2＞Br2，无法证明I2与Br2之间的氧化性相对强弱，A项错误；c处先变红，说明氯气与水生成酸性物质，后褪色，则说明氯气与水生成具有漂白作用的物质，B项错误；d处立即褪色，也可能是氯气与水生成酸性物质中和了NaOH，C项错误；d处变红说明Cl2将Fe2＋氧化为Fe3＋，证明还原性：Fe2＋＞Cl－，D正确。

二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空：

12．(2012上海·27)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1：1，写出Se和浓HNO3的反应方程式________。

13．(2012上海·28)已知：Se＋2H2SO4(浓)→2SO2↑＋SeO2＋2H2O

2SO2＋SeO2＋2H2O→Se＋2SO42－＋4H＋

SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______。

14．(2012上海·29)回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：

①SeO2＋KI＋HNO3→Se＋I2＋KNO3＋H2O

②I2＋2Na2S2O3→Na2S4O6＋2NaI

配平方程式①，标出电子转移的方向和数目。

15．(2012上海·30)实验中，准确称量SeO2样品0.1500 g，消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3溶液25.00 mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为___。

12．Se＋2HNO3(浓)→H2SeO3＋NO↑＋NO2↑.13．H2SO4(浓)＞SeO2＞SO2

14．

15．0.925

解析：利用题中信息可知，Se与浓HNO3反应，Se被氧化为＋4价的H2SeO3，HNO3还为NO与NO2，利用电子守恒和限定条件(生成成NO与NO2的物质的量之比为1:1，即二者计量系数比为1：1)可得方程式。利用氧化性：氧化剂＞氧化产物，结合题中方程式可氧化性，H2SO4(浓)＞SeO2＞SO2。反应①I－失电子，转移给SeO2，＋4价Se得到电子还原成Se单质。利用前面配平的方程式可得关系式：SeO2～2I2～

4Na2SeO3，故样品中SeO2的质量分数为：

111 g m ol(0.2000 m ol L0.025 L)/4

0.925

0.1500 g

????

【专题训练】

1.在KI和KIO3混合溶液中加入稀硫酸，发生反应，生成碘、硫酸钾和水。此反应中被氧化的碘元素与被还原的碘元素的物质的量比正确的是( )

A.5∶1

B.2∶1

C.1∶3

D.1∶5

2.重铬酸铵〔(NH4)2Cr2O7〕受热发生氧化还原反应，下列各组重铬酸铵受热分解产物的判断符合实际的是( )

A.CrO3+NH3+H2O

B.Cr2O3+NH3+H2O

C.CrO3+N2+H2O

D.Cr2O3+N2+H2O

3.有时候，将氧化还原方程式拆开写成两个―半反应‖。下面是一个―半反应‖式：( )

NO+( )H++( )e-====( )NO+( )H2O，该式的配平系数是( )

A.1，3，4，2，1

B.2，4，3，2，1

C.1，6，5，1，3

D.1，4，3，1，2

4.对于白磷引起的中毒，硫酸铜溶液是一种解毒剂，有关反应如下：11P+15CuSO4+24H2O====5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO4。下列关于该反应的说法正确的是( )

A.CuSO4发生了氧化反应

B.生成1 mol H3PO4时,有10 mol电子转移

C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为6∶5

D.白磷只作还原剂

5.在含有NaI、Na2SO3和FeBr2各1 mol的溶液中通入足量的Cl2，将溶液在空气中加热蒸干并充分灼烧，最终得到剩余的固体物质是( )

A.NaCl、FeCl3、Na2SO4

B.NaCl、FeBr3

C.NaCl、Fe2O3、Na2SO4

D.硫酸锰

6.过氧化氢与硫酸酸化的高锰酸钾溶液进行反应生成硫酸钾、硫酸锰、水和氧气。如果过氧化氢中的氧原子是示踪原子(18O),当反应完成后，含有示踪原子的物质是( )

A.硫酸钾

B.硫酸锰

C.氧气

D.水

7.常温下amolFe恰好完全溶解在含bmolHNO3的某浓度硝酸溶液中，生成cmol的气体。若已知Fe 可溶于含Fe3+的溶液中：Fe+2Fe3+=3Fe2+，则下列情况不可能的是（）

A．先产生红棕色气体，后产生无色气体，有cmolHNO3被还原

B．a与c的比值在下列值之间：1∶3~3∶2

C．当b=2a+c时，b=4c；当b=3a+c时，b=4c

D．当2a+c

．．．( )

9、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是（）

B NO

C N2O

D N2

A NO

10、某学生设计了一个―黑笔写红字‖的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚酞

的混合液浸湿，然后平铺在一块铂片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，

会出现红色字迹。据此，下列叙述正确的是（）

A铅笔端作阳极，发生还原反应 B 铂片端作阴极，发生氧化反应

C 铅笔端有少量的氯气产生

D a点是负极，b点是正极

11、ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得，在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（）

A1:1 B 2:1 C 1:2 D 2:3

12、若某电能与化学能的转化装置（电解池或原电池）中发生反应的总反应离子方程式是：Cu+2H+= Cu2++H2↑

，则关于该装置的有关说法正确的是（）

A．该装置可能是原电池，也可能是电解池

B．该装置只能是原电池，且电解质溶液为硝酸

C．该装置只能是电解池，电解质溶液不可能是盐酸

D．该装置只能是电解池，且金属铜为该电解池的阳极

13、在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO3-、Cl-，该溶液放在用惰性电极材料作电极的电解槽中，通电片刻后，氧化产物与还原产物的质量比是（）

A35.8∶108 B 16∶207 C 8∶1 D 108∶35.5

14、设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是本世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。回答如下问题：

(1) 以丁烷代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：

(2) 这个电池的正极发生的反应是：负极发生的反应是：

固体电解质里的O2－的移动方向是：向外电路释放电子的电极是：

15、某高二化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果如下：试根据上表中的实验现象回答下列问题：

⑴实验1、2中Al

⑵写出实验3中的电极反应式和电池总反应方程式。

⑶实验4中Al做正极还是做负极，为什么？写出Al电极的电极反应式。

⑷解释实验5中电流计指针偏向Al的原因？

⑸根据实验结果总结：在原电池中金属铝作正极还是作负极受到哪些因素的影响。

16、铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。

（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式。

（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式。

正极反应，负极反应。

17. 某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO、H2O。已知水是反应产物之一。

(1)该反应中的还原剂是________________________。

(2)该反应中的还原产物是______________________。

(3)写出该反应的化学方程式并标出电子转移方向和数目__________________。

(4)若反应过程中转移了0.3 mol电子，则生成水的质量是__________________。

18.反应3BrF3+5H2O====HBrO3+Br2+9HF+O2↑中，氧化剂是_________，氧化产物是_________，生成标准状况下11.2 L O2，则整个反应中转移电子的物质的量是_________mol。

19、古代铁器（埋藏在地下）在严重缺氧的环境中，仍然锈蚀严重（电化腐蚀）。原因是一种叫做硫酸盐还原菌的细菌，能提供正极反应的催化剂，可将土壤中的SO42-还原为S2-，该反应放出的能量供给细菌生长、繁殖之需。

①写出该电化腐蚀的正极反应的电极反应式：

②文物出土前，铁器表面的腐蚀产物可能有（写化学式）

20、X、Y、Z、W为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知：

① X可分别与Y、W形成X2Y、X2Y2、XW等共价化合物；

② Z可分别与Y、W形成Z2Y、Z2Y2、ZW等离子化合物。

请回答：⑴Z2Y的化学式是：；

⑵Z2Y2与X2Y反应的化学方程式是：。

⑶如右图所示装置，两玻璃管中盛满滴有酚酞的溶液的ZW饱和溶液，C（Ⅰ）、C（Ⅱ）为多孔石墨电极。接通S1后，C(Ⅰ)附近溶液变红，两玻璃管中有气体生成。一段时间后（两玻璃管中液面未脱离电极），断开S1，接通S2，电流表的指针发生偏转。此时：C(Ⅰ)的电极名称是：（填写正极或负极）；C(Ⅱ)的电极反应式是：。

⑷铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入X2Y2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方程式是：。

21、常温下电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如下图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)，根据图

中信息回答下列问题。

⑴通过计算推测：

①原混合溶液NaCl和CuSO4的物质的量浓度。

②t2时所得溶液的pH。

⑵实验中发现，阳极产生的气体体积与阴极相比，明显小于对应时

间段的理论值。试简要分析其可能原因。

22、六价铬对人体有毒，含铬废水要经过化学处理后才能排放，方法是用绿矾(FeSO 4·7H 2O)把废水中六价铬还原成三价铬离子，再加入过量的石灰水，使铬离子生成Cr(OH)3沉淀。 (1)配平下列主要反应的化学方程式。

H 2Cr 2O 7+FeSO 4+H 2SO 4——Fe 2(SO 4)3+Cr 2(SO 4)3+H 2O

(2)处理后的沉淀中有Cr(OH)3外，还有__________________ (用化学式表示)。

(3)现在处理1×103 L 含铬(+6)78 mg·L -1

的废水，需要绿矾_________ g 。

【参考答案】

1. 答案：A

解析：本题中KI 和KIO 3中I 元素化合价都归中为零，由得失电子守恒可知被氧化碘元素与被还

原的碘元素的物质的量比为5︰1。 2答案：.D

解析：本题考查了氧化产物和还原产物的确定。知道化合价有升必然有降是确定本题答案的关键。重铬酸铵中铬元素化合价为+6价，只能降低，氮元素化合价为-3价，只能升高，由此确定答案为D 。

3. 答案：D

解析：本题灵活考查了氧化还原反应中的守恒观。氧化还原反应中遵循质量守恒，得失电子守恒。半反应也不例外。-

3NO 中的N 元素由+5价降至+2价，需得到3个电子，再由O 元素守恒可确定答案为D 。做好此题可为以后书写电化学中的半极反应打好基础。

4. 答案：C

解析：该反应中P 的化合价有升有降，所以P 既是氧化剂又是还原剂。Cu 的化合价由+2降到+1被还原，一部分P 的化合价有0降到-3被还原，所以还原产物是Cu 3P 。P 的化合价有0升高到+5，氧化产物是H 3PO 4。生成1 mol H 3PO 4时，有5 mol 电子转移。

解此类题除考虑到得失电子守恒外，还应充分考虑到一种物质部分被氧化或被还原。 5. 答案：C

解析：本题综合考查氧化还原反应与元素化合价、盐类水解等知识点。由还原性强弱知：Cl -＜Br -＜Fe 2+＜I -＜-

23SO ，强氧化剂Cl 2与粒子-

23SO 、I -、Fe 2+、B -分别依次反应，由于Cl 2足量，依次发生反应为

Na 2SO 3+Cl 2+H 2O====Na 2SO 4+2HCl 、2NaI+Cl 2====2NaCl+I 2、2FeBr 2+3Cl 2====2FeCl 3+2Br 2。当溶液在空气中加热蒸干并充分灼烧时，FeCl 3发生水解生成Fe(OH)3，灼烧得产物Fe 2O 3，而产物Br 2、I 2、HCl 和过量的Cl 2加热挥发，所以最终得到剩余的固体物质为NaCl 、Fe 2O 3、Na 2SO 4。

6答案：.C 解析：本题考查氧化反应、还原反应的概念，二者同时发生。在反应中，高锰酸钾中+7价的Mn 被还原生成硫酸锰中+2价的Mn ，同时过氧化氢中-1价的O 将被氧化生成0价的O ，所以其氧化产物是氧气(18O 2)。

7. 答案：A 、B

解析：常温下能与铁反应放出气体的硝酸溶液只可能是稀硝酸，放出的气体也不可能是NO 2而是NO ，因此，选项A 明显错误。

铁与稀硝酸反应的化学方程式为：Fe+4HNO 3=Fe(NO 3)3+NO ↑+2H 2O

若铁过量，铁还能进一步与生成的硝酸铁反应，化学方程式变为： 3Fe(过量)+8HNO 3=3Fe(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O 根据上述反应方程式可知，B 错误而C 、D 正确。 8、答案：C

解析：实验6中铝作负极得电子，A 正确；实验1中锌作负极，实验5中锌作正极所以电流相反；C 中电

压除和水果类型有关还和构成原电池的金属等有关，C不正确。

9、答案：C

解析：设金属变为+x价，还原产物的N为+y价，利用电子守恒得出2x＝（5－y）。再讨论①x＝1，y＝3；

②x＝2，y＝1；③x＝3，y＝－1，进而得出C选项符合题意。

10、答案：D

解析：根据碱能使无色酚酞变红的知识说明电解过程中铅笔端产生了OH－，即铅笔应与电源的负极相连，作电解池的阴极。

11、答案：B

解析：Na2SO3作还原剂，S从+4价变成+6价，NaClO3作氧化剂，Cl从+5价变成+4价，根据得失电子守恒可求出其物质的量之比。

12、答案：D

解析：该反应不是自发进行的，只可能设计成电解池，由于Cu生成Cu2+，故Cu为该电解池的阳极。13、答案：C

解析：该题易忽视离子之间的反应而去考虑Ag+、Cl-等离子的放电，其实电解的实质为电解水，m(O2)∶m(H2) ＝8∶1，选C。

14、答案：(1) 2C4H10+13O2＝8 CO2+10 H2O （2）O2+4e–＝2 O2–

C4H10+13O2––26e＝4 CO2+5 H2O 向负极移动；负极。

解析：燃料电池的总反应实质上就是燃料的燃烧，本题中电池的电解质能传导O2－离子，说明一极应产生O2－（O2+4e－＝2 O2－），另一极应消耗O2－（C4H10+13O2––26e－＝4 CO2+5 H2O）。

15、答案：⑴不同；因为两实验中组成原电池的电极金属活动性不同，实验1中Al不活泼作正极，实验2中Al活泼作负极；⑵Al为负极：Al－3e-== Al3+，石墨为正极：2H++2 e-==H2↑，2Al+6H+== 2Al3++3 H2↑；

⑶Al作负极，因为Al能与NaOH溶液反应而Mg不能，Al+4OH-－3e-==AlO2-+2H2O；⑷实验5中由于Al 在浓硝酸中发生钝化，所以Zn为负极；⑸与另一电极材料的活泼性、电解质溶液的酸碱性以及电解质溶液的氧化性强弱等因素有关。

解析：一般情况下，较活泼的金属作原电池的负极，根据实验1、2的结果，自然得出1中Al作正极，2中Al作负极，但在NaOH溶液中Al比Mg活泼，作负极，在浓硝酸中由于Al发生钝化，Zn作负极。16、答案：（1）2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+

(2)装置图：

正极反应：Fe3++ｅ－＝Fe2+（或2Fe3++2ｅ－＝2Fe2+）

负极反应：Cu＝Cu 2++2ｅ－（或Cu－2ｅ－＝Cu 2+）

解析：（1）Cu与Fe3+反应不可能置换出Fe，只能生成Fe2+和Cu2+。（2）Cu失去电子作原电池的负极，另一极必然没有Cu活泼，可选择C、Pt等，电解液必须含Fe3+。

17.答案：(1)H2S (2)NO

(3)

(4)3.6 g

解析：本题为一开放性试题，可根据常见的氧化剂和还原剂来判断HNO3为氧化剂，H2S为还原剂，则NO为还原产物，S为氧化产物。S元素由-2价升高到0价，N元素由+5价降到+2价，应用得失电子守恒规律和观察法配平化学方程式。当生成4 mol H2O时转移6 mol电子，当转移0.3 mol电子生成0.2 mol

H 2O ，质量为3.6 g 。

18. 答案：BrF 3 HBrO 3、O 2 3

解析：本题考查氧化还原反应基本概念的判断和相关计算。BrF 3中的Br 原子由+3价一部分升高到+5价，一部分降到0价。BrF 3既是氧化剂又是还原剂。H 2O 中的O 原子由-2价升高到0价，H 2O 作还原剂，HBrO 3、O 2是氧化产物。每生成1 mol O 2,转移6 mol 电子，每生成标准状况下11.2 L O 2，则整个反应中转移电子的物质的量是3 mol 。本题中的氧化还原反应属于较复杂的情况。因为氧化产物为两种，计算电子转移数目时不能只算O 元素所得电子，最好以还原产物来进行计算。

19、答案：①SO 42-+8e －+ 4H 2O=S 2-+8OH -；②Fe (OH)2；FeS 。解析：根据题意可知，正极：SO 42-+8e －

+ 4H 2O=S 2-+8OH -

，负极：Fe －2e －

＝Fe 2+

，两极产物相遇，

生成Fe (OH)2 FeS 。

20、答案：（1）Na 2O ；(2) 2Na 2O 2 +2H 2O == 4NaOH + O 2↑；（3）负极Cl 2 + 2e —== 2Cl —；（4）Cu + H 2O 2 + 2H +

== Cu 2+

+ 2H 2O 。

解析：在短周期元素中，两元素间形成原子数之比为2∶1、1∶1的化合物是H 、O 间和Na 、O 间，再根据X 2Y 、X 2Y 2、XW 为共价化合物可确定X 为H ，Y 为O ，Z 为Na ，W 为Cl ；当接通S 1后，构成了电解氯化钠溶液的装置，C(Ⅰ)附近溶液变红，说明有OH －，即C(Ⅰ)电极为阴极，产生H 2，另一极为阳极，产生Cl 2，一段时间后，断开S 1，接通S 2，构成了原电池，C(Ⅰ)应为负极，电极反应式：H 2－2e －+2OH －＝2H 2O ，C （Ⅱ）为正极，其反应式为：Cl 2+2e －＝2Cl －。由于H 2O 2有强氧化性，在酸性条件下能氧化Cu 。 21、答案：⑴c (NaCl)＝0.1mol/L c (CuSO 4)＝0.1mol/L ②pH ＝1 ⑵产生的氯气和氧气在水中的溶解度明显大于氢气

解析：本题的关健是对图象的解读。刚开始时阴极Cu 2+得电子，无气体放出，Cu 2+反应完后溶液中的H +

放电，Ⅰ是H 2，阳极先是溶液中的Cl -放电，反应完后溶液中的OH -

放电，计算时抓住电子守恒。

22、答案：(1)1 6 6 3 1 7

(2)Fe(OH)3 (3)1 251

解析：本题考查了氧化还原反应方程式的配平和计算。铬元素的化合价由+6降到+3，铁元素的化合价由+2升高到+3，应用得失电子守恒时要特别注意每个H 2Cr 2O 7含有两个铬原子，再应用观察法配平整个化学方程式。

由H 2Cr 2O 7+6FeSO 4+6H 2SO 4====3Fe 2(SO 4)3+Cr 2(SO 4)3+7H 2O 可知： 2Cr —H 2Cr 2O 7—6FeSO 4·7H 2O

m(FeSO 4·7H 2O)g mol

g mol

g L

g L 125152278)2/6(10

781011

=????????=----