氧化還原反應常見題型分類例析

氧化還原反應知識既是歷年高考的必考點，也是重點和難點之一。其主要考查內容有：舉例說明氧化還原反應的有關概念、本質；判斷氧化劑與還原劑、氧化產物與還原產物、被氧化元素與被還原元素、氧化反應與還原反應；氧化劑（或還原劑）的氧化性（或還原性）的強弱比較；氧化還原反應方程式的配平；有關氧化還原反應的計算。針對近年高考考查基礎、重視能力的特點，下面對氧化還原反應在高考中可能出現的試題類型進行較詳細的分析。

一、判斷兩劑兩性兩產物兩變化

氧化還原反應中氧化劑與還原劑、氧化性與還原性、氧化產物與還原產物、被氧化元素與被還原元素、氧化反應與還原反應等概念必須掌握，具體要求是理清兩條主線，即升（反應物所含元素的化合價升高）→失（失去電子）→氧（被氧化或發生氧化反應）→還（反應物為還原劑）→氧（對應的生成物為氧化產物），降（反應物所含元素的化合價降低）→得（得到電子）→還（被還原或發生還原反應）→氧（反應物為氧化劑）→還（對應的生成物為還原產物）。解答此類試題的方法與思路是：找變價，判類型（變價）、分升降、定其它（兩劑兩性兩產物兩變化等），關鍵是要全面、準確地理解氧化還原反應的概念，理清反應物中元素化合價發生變化的類型。歸納起來一句話：理解概念抓本質（電子轉移），解題應用靠特征（元素的化合價變化）。

例1． 亞硝酸鈉（NaNO2）可將人體血紅蛋白中的Fe2+轉化為Fe3+，生成高鐵血紅蛋白而喪失與氧氣結合的能力，誤食亞硝酸鈉中毒，可服維生素C緩解。對亞硝酸鈉和維生素C的性質，下列敘述正確的是

A． 還原性B． 氧化性

C． 氧化性和酸性D． 還原性和堿性

解析：Fe2+轉化為Fe3+，鐵元素化合價升高，被氧化，故Fe2+作還原劑，而亞硝酸鈉是氧化劑，顯氧化性；服維生素C可緩解亞硝酸鈉中毒，說明維生素C的還原性比Fe2+強，故前者比后者優先與亞硝酸鈉反應，可阻止Fe2+氧化，選A。

答案：A

二、物質的氧化性、還原性的強弱比較

氧化性和還原性的相對強弱的本質，就是氧化劑得電子和還原劑失電子能力的強弱（注意與它們得失電子的多少是不同的概念）。氧化性或還原性強弱的比較問題，常以選擇題為主，主要方向是：確定有關物質氧化性或還原性的強弱順序、判斷氧化還原反應能否發生、選擇適當試劑將溶液中的某種雜質氧化（還原）而除去等。具體解答方法與思路是：必須看準題目要求，根據能自發發生的氧化還原反應中氧化劑的氧化性比氧化產物強、還原劑的還原性比還原產物強的原則判斷，就能正確解答；有時根據元素周期表中元素及其化合物性質的遞變規律判斷，也會很方便。

例2． 在一定條件下，下列粒子的還原性順序為：Cl－

A． 2Fe3+ +SO2+2H2O =2Fe2++SO42–+4H+

B． I2+SO2 +2H2O=4H++SO42–+2I－

C． 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl－

D． 2Br－+4H++SO42–=SO2 +Br2+2H2O

解析：根據自發進行的氧化還原反應的方向：強還原劑+強氧化劑＝弱還原劑+弱氧化劑，反之，則不能自發地發生反應；由于粒子的還原性：Br－ Fe2+，故A能發生；SO2> I－，故B能發生；Fe2+> Cl－，故C能發生，選D。

答案：D

三、與氧化還原反應有關的離子共存問題

溶液中離子共存問題是近幾年高考命題的熱點之一，重現率為100%。而離子共存的選項中必然有因涉及氧化還原反應而不能大量共存的問題，而且信息往往比較隱蔽，如酸性條件下有NO3-或I-，就要考慮其氧化性或還原性。解答時，需要考生細心、綜合考慮。

例3． 在含有I-且呈酸性的溶液中，因發生氧化還原反應而不能大量共存的離子組是

Ａ． Fe3+、Na+、Br- Ｂ． K+、Na+、NO-3

Ｃ． Ba2+、Al3+、Cl- Ｄ． NH+4、Ca2+、AlO-2

解析：I-在酸性溶液中具有較強的還原性，Fe3+在酸性溶液中具有較強的氧化性，兩者能自發發生氧化還原反應生成Fe2+和 I2。

答案：A

四、氧化還原反應中的有關計算

氧化還原反應中比較典型的計算有：求氧化劑與還原劑的物質的量之比或質量之比，求參加反應的氧化劑或還原劑的量，確定反應前后某一元素的價態等。解答這類試題的關鍵是緊緊抓住“氧化劑得電子總數等于還原劑失電子總數”，根據元素化合價的升降情況確定反應中電子得失的量，再確定反應物或生成物的物質的量。

例4． 實驗室將NaClO3和Na2SO3按71∶42的質量比混合后倒入燒瓶中，同時滴入適量濃H2SO4，用水浴加熱后產生棕黃色氣體X，測得NaClO3和Na2SO3恰好完全反應，則X是

A． Cl2B． Cl2OC． ClO2D．Cl2O3

解析：先根據氧化劑和還原劑的質量比求其物質的量之比，再由其物質的量之比求化學計量數之比，最后按照氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數推導X中氯元素的價態，選B。

答案：B

在近年高考中，在氧化還原反應的概念、理論、規律及應用的考查時，立意都比較新穎，如氧化還原反應規律在生活中的應用等，在最新高科技成果中的應用，在新型材料和綠色化學中的應用。解答時要從化合價變化這一氧化還原反應的特征入手，希望同學們學會正確的解答方法和思路，提高分析問題、解決問題的綜合能力，才能在高考時立于不敗之地。

五、拓展練習

1． 下列粒子在反應中既能顯氧化性又能顯還原性的是

A． Fe3+ B． Br－ C． S2－ D． H2O2

2． 對反應NaH+NH3＝NaNH2+H2的下列說法中，不正確的是

A． 氧化劑為氨

B． 反應中轉移的電子數為1

C． 氫氣既是氧化產物也是還原產物

D．氧化劑中的N有1/3被氧化

3． 單質鈦（Ti）的機械強度高，抗蝕能力強，有“未來金屬”之稱。工業上常用硫酸分解鈦鐵礦（FeTiO3）的方法來制取TiO2，再由TiO2制金屬鈦，主要反應有：

① FeTiO3+2H2SO4＝TiOSO4+FeSO4+2H2O

② TiOSO4 +2H2O＝H2TiO3↓+H2SO4

③ H2TiO3TiO2+H2O

④ TiO2 +2C+2Cl2TiCl4+2CO

⑤ TiCl4 +2Mg＝2MgCl2+Ti

下列敘述不正確的是

A. 反應①不是氧化還原反應

B. 反應②是水解反應

C. 反應④中TiO2是氧化劑

D. 反應⑤表現了金屬鎂還原性比金屬鈦強

4． 已知反應：2Fe2++Br2＝2Fe3++2Br－；在標準狀況下向100mL0.2mol#8226;L－1的FeBr2溶液中通入一定體積的Cl2，充分反應后，溶液中有50%的Br－被氧化，則通入的Cl2是

A． 0.224L B． 0.336L C． 0.448L D． 0.03mol

５． 在強酸溶液中，下列各組離子因發生氧化還原反應而不能大量共存的是

Ａ． Mg2+、Ca2+、HCO-3、Cl-

Ｂ． Na+、AlO-2、Cl-、ＳＯ２－4

Ｃ． K+、Fe2+、SO２－4、Br-

Ｄ． Fe2+、Ca2+、Cl-、NO-3、

6． 在化學分析中，草酸（H2C2O4）是重要的還原劑，已知20.0mL 0.100 mol#8226;L-1 VO2+離子恰好將20.0 mL 0.050 mol#8226;L-1 H2C2O4完全氧化成CO2，VO+2被還原為VOn+離子，則VOn+中的n值為

A． 1 B． 2C． 3D． 4

7． 做實驗時不小心粘了一些高錳酸鉀，皮膚上會出現黑斑且很久之后才能消除。如果用草酸的稀溶液洗滌，就可以馬上復原，其離子方程式為：MnO-4+C2O2-4+H+→CO2↑+ Mn2++□。關于此反應的敘述中正確的是

A． 該反應的還原劑是C2O2-4

B． 該反應右邊方框內的產物是OH－

C． 該反應電子轉移總數是5e－

D． 配平該反應后，H+的系數是8

8． 過渡元素的高價化合物在酸性條件下有較強的氧化性，如KMnO4、Na2WO4(鎢酸鈉)等，鎢的最高價為+6價。現有鎢酸鈉晶體（Na2WO4#8226;2H2O）0.990g加水溶解后，再加入一定量的鋅和稀H2SO4，反應生成一種藍色化合物（可看作含+5價、+6價混合價態的鎢的氧化物）且無H2產生。現用0.044mol/L KMnO4酸性溶液滴定這種藍色化合物恰好將其氧化為一種黃色化合物，KMnO4中的+7價錳被還原成Mn2+，共耗去KMnO4酸性溶液8.20mL（已知在酸性條件下氧化性；KMnO4>+6價的W的化合物）。則上述藍色化合物是

A． W10O21 B． W8O22

C． W10O27D． W5O14

9． 將8mol鐵絲溶于過量的鹽酸后，在加熱條件下，用1molKNO3氧化溶液中的Fe2+，待反應完全后，剩余的Fe2+還需要1molKMnO4溶液才能完全氧化成Fe3+，此時MnO-4轉化為Mn2+，則KNO3的還原產物是

A． NO2B． NOC． N2OD． N2O5

參考答案

1． D[根據元素化合價高低可判斷粒子的氧化性與還原性，當元素處于其最高價態時，粒子只有氧化性，如A；當元素處于其最低價態時，粒子只有還原性，如BC；當元素處于其中間價態時，粒子既有氧化性又有還原性，如D中-1價的氧元素]

2． D[氫化鈉中H為－1價，失去1個電子被氧化成氫氣中的0價，氨氣中H為+1價，得到1個電子被還原成氫氣中的0價，氫化鈉作還原劑，氨氣作氧化劑，氫氣既是氧化產物又是還原產物，選D]

3． C[鈦鐵礦中鐵為+2價，鈦為+4價，氧為－2價，①中無元素價態改變，A對；②中TiOSO4的陽離子與水中氫氧根結合成H2TiO3↓，打破水的電離平衡，B對；④中C由0～+2價，Cl由0～－1價，TiO2中兩元素價態未變，則Cl2是氧化劑，C錯；⑤中Mg由0～+2價，Ti由+4～0價，則Mg為還原劑，Ti為還原產物，由還原性強弱規律知：Mg > Ti，D對]

4． C[根據氧化還原反應的方向，2Fe2++Br2＝2Fe3++2Br－中還原性：Fe2+> Br－，向FeBr2溶液中通入Cl2后，溶液中有50%的Br－被氧化，則先后發生反應①2Fe2++Cl2（過量）＝2Fe3++2Cl－、②Cl2+2Br－（過量）＝2 Cl－+Br2先后反應；再根據系數比等于物質的量比計算通入的Cl2的物質的量，先求FeBr2的物質的量：0.1L×0.2mol#8226;L－1=0.02mol，再求Fe2+的物質的量：0.02mol×1=0.02mol，Br－的物質的量：0.02mol×2=0.04mol，50%的Br－的物質的量： 0.04mol×50%=0.02mol，故通入的氯氣為0.02mol÷2+0.02mol÷2=0.02mol，其在標準狀況下的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L，選C]

５． D[NO-3在強酸溶液中具有強氧化性，F22+以還原性為主，二者能發生氧化還原反應，選D]

6． B[先求VO+2和H2C2O4的物質的量，再求其物質的量之比，推導出系數之比；然后根據化合價升降總數相等求VOn+中V元素的化合價，最后根據VOn+中O元素為－2價求n值，選B]

7． A[根據化合價升降總數相等、原子個數與電荷守恒，先配平離子方程式：2MnO-4+5C2O2-4+16H+→10CO2↑+ 2Mn2++8H2O，BD錯；C2O2-4中C由+3→+4價，故是還原劑，A對；每個C升高1，10個C升高10，故該反應轉移電子總數為10，C錯]

8． C[先求KMnO4的物質的量：0.044mol/L×8.20×10-3L=3.608×10-4 mol；再由KMnO4～5～Mn2+，求氧化劑得電子的物質的量：3.608×10-4 mol×5=1.804×10-3 mol；然后求Na2WO4#8226;2H2O的物質的量：0.990g÷330g/mol=3×10-3 mol，由Na2WO4#8226;2H2O～W，故W的物質的量=3×10-3 mol；鎢的氧化物中每個+5價被氧化成+6價，失去1個電子，由還原劑失去電子的物質的量等于氧化劑得到電子的物質的量，故+5價的W原子的物質的量=1.804×10-3 mol，+6價的W則為3×10-3 mol－1.804×10-3mol=1.196×10-3mol，二者之比等于3∶2；氧化物中氧的化合價為－2，最后根據氧化物中各元素的化合價的代數和為0，則藍色化合物是W10O27，選C]

9． B[8mol鐵溶于過量鹽酸生成8mol Fe2+，再被1molKNO3和1molKMnO4完全氧化成Fe3+，故Fe2+失電子的物質的量為８×（３－２）mol＝8mol，錳得電子的物質的量為１×（７－２）mol＝５mol，氮得電子的物質的量必為（８－５）mol＝３mol，故KNO3的還原產物中N必為＋２價，選Ｂ]

責任編校李平安

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。