掌握常規氧化劑還原劑 “玩轉”氧化還原的考查

氧化還原反應考點在高考中屬于必考知識，選擇題、大題中均有體現，在化工流程大題考查中表現較為獨立，主要是書寫陌生氧化還原化學方程式或離子方程式．常見氧化劑還原劑是書寫陌生氧化還原反應方程式的基礎，所以第一輪復習中，基礎夯實尤為重要．表1為常見氧化劑還原劑發生反應后對應的常規價態變化．

掌握常見氧化劑還原劑常規價態變化，是書寫陌生氧化還原化學方程式的基礎，通過分析比對發現，部分高考真題出現的陌生氧化還原方程式書寫的基礎知識源于常見的氧化劑與還原劑組合，學生要熟練掌握常見氧化劑和還原劑間發生的反應，形成思維模型，提煉升華，總結經驗．

例題1 （2023年全國新課標卷化學題26節選）鉻和釩具有廣泛用途．鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如圖1所示：

已知：最高價鉻酸根在酸性介質中以Cr2O2-7存在，在堿性介質中以CrO2-4存在．

回答下列問題：

（6）“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）溶液，反應的離子方程式為____．

解析 該題從高階思維角度考查學生整理分析、提取信息、邏輯思辨的能力，通過分析流程，要求學生創造性解決問題，還原步驟中加入焦亞硫酸鈉溶液的目的是將鉻元素轉化為Cr3，根據陌生氧化還原化學方程式書寫模型，第一步：寫出“氧化劑+還原劑——還原產物+氧化產物”，即Cr2O2-7+S2O2-5——Cr3+ SO3-4，第二步，利用氧化還原得失電子數目相等確定4種物質的化學計量數，該反應中，發生化合價變化的元素是Cr和S，反應前后，Cr化合價從+6價降到+3價，1 mol Cr2O2-7得到6 mole-，S從+4價升高至+6價，1 mol S2O2-失去4 mole一，得失電子數目相等，6和4最小公倍數12，有6×2=4×3，所以CrO2-4的化學計量數為2，Cr元素守恒，Cr3的化學計量數為4，S2O2-5化學計量數為3，S元素守恒，SO2-4的化學計量數為6，即2Cr2O2-7+ 3S2O2-5——4Cr3 +6SO2-4，第三步：觀察法配平反應前后的原子或者電荷，根據原子守恒，反應式左邊多5 mol 0原子，右邊應增加5 mol 0原子；根據電荷守恒，反應式左邊負電荷總數10 mol，右邊電荷數為0，結合原子守恒左邊應增加10 mol H+，右邊增加5 mol H2O即可配平．正確離子方程式為：

2Cr2O2-7+3S2O2-5+10H+=4Cr3+ +6SO2-4 +5H2O

該題知識取材來源于常見氧化劑與還原劑，只是將常見還原劑中+4價硫的呈現形式亞硫酸根和亞硫酸氫根遷移為焦亞硫酸根．由此可見，第一輪復習中夯實基礎，培養學生思維模型尤為重要，

例題2 （2022年高考化學題26節選）硫酸鋅（ZnSO4）是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫學上有諸多應用．硫酸鋅可由菱鋅礦制備．菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物．其制備流程如圖2所示：

本題所涉及離子的氫氧化物溶度積常數見表2：

（5）向80 - 90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應后過濾，濾渣②中有MnO2，該步反應的離子方程式為____．

解析 本題對氧化還原的考查立足于化工流程，通過對考點的分析，大多數氧化還原在高考中的考查都是穿插在化工流程大題中，屬于難度較大的問題，但是，考查萬變不離其宗，大部分高考中的氧化還原考查屬于常見氧化劑還原劑知識的升華、能力遷移，故離子方程式為：

3Fe2+ + MnO4- +7H2O=3Fe（OH）3↓+MnO2↓+5H+

剖析 真題是高三復習的一個航向，研究分析、對比考點是復習中不能缺少的環節，對于高頻考查的知識點可以作為復習必須掌握和突破的教學重點．氧化還原反應的考查，不管是縱向對比的年份考查還是橫向對比的省份考查，屬于大概率考查點．針對氧化還原反應中陌生化學方程式書寫的復習備考，筆者建議應做到以下幾個方面：

①建立解題模型，“三步法”解題模型要訓練學生會應用，量變達到質變．

②學生根據解題模型，熟練運用“三步法”書寫方程式，學生在能熟練運用的基礎上，能力提升，知識遷移，解決問題．

③梳理分析高考真題，從橫向和縱向分析該考點考查的情景題材，題型形式，做到考點考查心中有數，做到這幾點，復習效果事半功倍．

基金項目：2023年貴州省畢節市教育科學規劃重點課題《核心素養背景下基于學科理解的高中化學“教、學、評”一體化的實踐研究》（課題編號：2023A019）階段性研究成果．

（收稿日期：2024 - 06 - 22）