研讀化學新情境巧解氧化還原題

2010-04-29 00:00:00何紅英

化學教與學 2010年3期

新一輪的課程改革從知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀“三維”描述了課程的目標。分析近幾年的上海高考趨勢會發現:教材是根本，創新是熱點，能力是目標。在高考中氧化還原反應是非常重要的化學反應類型，涉及知識的內容廣泛、概念眾多，在應用時稍不注意就容易出錯。現以近三年的上海高考化學試題為例，剖析一下如何“研讀化學新情境，巧解氧化還原題”。

1.(2007上海高考化學試題)氧化還原反應中實際上包含氧化和還原兩個過程。下面是一個還原過程的反應式:

NO+4H++3e-NO+2H2O

KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四種物質中的一種物質(甲)能使上述還原過程發生。

(1)寫出并配平該氧化還原反應的方程式:

。

(2)反應中硝酸體現了、性質。

(3)反應中若產生0.2 mol氣體，則轉移電子的物質的量是mol。

(4)若1 mol甲與某濃度硝酸反應時，被還原硝酸的物質的量增加，原因是:

。

解析:(1)本題沒有按常規方式給出氧化劑和還原劑，而是給出化學新情境NO+4H++3e-NO+2H2O，經分析需要加入還原劑才能實現上述過程，在所給的四種物質中KMnO4， Fe2(SO4)3只有氧化性，沒有還原性，不適合， Na2CO3能與HNO3發生復分解反應不適合，Cu2O 具有還原性，能被HNO3氧化:14 HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O

(2) 根據14 HNO3+3Cu2O6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O，可知生成物有硝酸鹽，體現了 HNO3的酸性，同時 HNO3氧化 Cu2O為 Cu2+，體現了 HNO3的氧化性。

(3)根據NO~3e-，產生0.2molNO，轉移0.6mol e-。

(4)因為有NO2生成，所以被還原硝酸的物質的量增加。

2.(2008上海高考化學試卷)某反應體系中的物質有:Au2O、H2O、NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3。

⑴請將Au2O3之外的反應物與生成物分別填如以下空格內。

⑵反應中，被還原的元素是，還原劑是。

⑶將氧化劑與還原劑填入下列空格中，并標出電子轉移的方向和數目。

⑷紡織工業中常用氯氣作漂白劑，Na2S2O3可作為漂白后布匹的“脫氯劑”，Na2S2O3和Cl2反應的

產物是H2SO4、NaCl和HCl，則還原劑與氧化劑物質的量之比為。

解析:(1) 本題給出化學新情境Au2O、H2O、NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3。經過研讀該新情境，根據氧化還原反應原理， Au2O3中金元素為+3價，作為反應物，另一種含金元素的物質Au2O必為產物，其中金元素為+1價，所以， Au2O3在該反應中作氧化劑，根據氧化還原反應規律，有氧化劑必有還原劑，另一種含硫元素的化合物必作還原劑，在反應過程中硫元素化合價必升高。Na2S4O6中硫元素為+5/2價，所以，硫代硫酸鈉為反應物，根據元素化合價分析，氫氧化鈉和水中元素化合價都沒有變化，根據化合價守恒，配平化合價變化的金，硫元素，得: Au2O3+4Na2S2O3+***→Au2O+2 Na2S4O6+***，根據鈉守恒知道氫氧化鈉為產物，再由氫守恒知，水為反應物。所以，化學方程式: Au2O3+4 Na2S2O3+2H2O→Au2O+2Na2S4O6+NaOH，電子由Au轉移到S上，數目為4。根據氯氣與硫代硫酸鈉溶液反應產物知，反應物必有水參與。化學方程式為: Na2S2O3+4Cl2+5H2O→2H2SO4+6HCl+2NaCl。

⑵AuNa2S2O3⑶Au2O3 Na2S2O3⑷1∶4

3.(2009上海高考化學試卷)某反應中反應物與生成物有: AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質X。

(1)已知KBrO3在反應中得到電子，則該反應的還原劑是。

(2)已知0.2 mol KBrO3在反應中得到l mol電子生成X，則X的化學式為。

(3)根據上述反應可推知。

a.氧化性:KBrO3>H3AsO4

b.氧化性:H3AsO4>KBrO3

c.還原性:AsH3>X

d.還原性:X>AsH3

(4)將氧化劑和還原劑的化學式及其配平后的系數填入下列方框中，并標出電子轉移的方向和數目。

解析:(1) 本題給出化學新情境AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質X。從試題所給的物質，化合價升高的元素為As，所以AsH3是還原劑。

(2)利用得失電子守恒規律。由于KBrO3最后被還原，且價態發生變化的元素是Br，則設最后Br元素的化合價為x，可以列式:0.2(5-x)=1，x=0，所以還原產物為Br2。