名師精講｜第4講 氧化還原反應
4
講
氧化還原反應
【知識梳理】
一、
氧化還原反應及其相關概念
2．特徵：反應前後元素化合價發生了變化。
（1）元素化合的計算原則：單質的化合價為零；化合物中，元素正、負化合價的代數和為零；非金屬元素和氧元素結合顯正化合價（除F外）；非金屬元素和氫元素結合顯負化合價。
（2）同種元素，最高價態只有氧化性，最低價態只有還原性，中間價態既有氧化性又有還原性；在反應中，得到電子所含元素化合價降低的物質均具有氧化性，失去電子所含元素的化合價升高的物質具有還原性。
3．本質：反應過程中電子轉移（得失或偏移）。
4．規律：在一個化學反應中氧化反應和還原反應同時發生，氧化劑和還原劑同時存在，氧化劑得電子，還原劑失電子，得失電子同時發生。同一氧化還原反應中，氧化劑和還原劑得失電子總數相等，即化合價升高的總價數等於降低的總價數。
例題
1
、
下列有關氧化還原反應的敘述中正確的是 。
①在氧化還原反應中，某元素由化合態變為單質，此元素可能被還原，也可能被氧化
②在氧化還原反應中，非金屬單質一定是氧化劑，金屬單質一定是還原劑
③化合物分解的產物有單質，則該分解反應必屬於氧化還原反應
④化學反應K2MnO4＋Cl2=2KCl＋MnO2＋O2屬於氧化還原反應
⑤金屬陽離子只有氧化性，HI只有還原性
⑥漂白粉在空氣中變質過程中，既有氧化還原反應發生，又有非氧化還原反應發生
⑦某單質X能從鹽的溶液中置換出單質Y，當X、Y都是非金屬時，Y一定比X活潑
⑧1molNa2O2與足量的水反應，轉移的電子數為2
NA
⑨5。6g鐵粉與硝酸反應失去電子數一定為0。3
NA
二、氧化還原反應中電子轉移的表示方法
1．單線橋法：表示氧化劑與還原劑之間電子轉移的方向和總數。
（1）箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素；
（2）箭頭方向表示電子轉移的方向；
（3）在“橋”上標明轉移的是電子總數。
2．雙線橋法：表示氧化劑及其還原產物、還原劑及其氧化產物之間電子轉移情況。
（1）箭頭必須由反應物指向生成物，且兩端對準同種元素；
（2）箭頭方向不代表電子轉移方向，僅表示電子轉移前後的變化。
例題
2
、
某一反應體系中有反應物和生成物共5種物質：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是反應產物之一。
（1）該反應中的還原劑是____________。
（2）該反應中的還原產物是____________。
（3）寫出該反應的化學方程式，並標出電子轉移的方向和數目：____________。
（4）若反應過程中轉移了0。3 mol電子，則生成水的質量是__________________。
三、氧化還原反應的
基本規律
1．電子得失守恆規律：氧化還原反應中，氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數相等，常用於有關氧化還原反應的計算及配平氧化還原反應方程式。運用守恆規律進行氧化還原反應的計算方法是：氧化劑物質的量×變價元素的原子個數×化合價的變化值=還原劑物質的量×變價元素的原子個數×化合價的變化值。
2．表現性質規律：當元素具有可變化合價，一般化合價處於最高價態時只具有氧化性；處於最低價態時只具有還原性；處於中間價態時既具有氧化性又具有還原性。利用此規律可判斷物質是否具有氧化性及還原性，但不能判斷物質氧化性及還原性的強弱。
3．反應先後規律：同一氧化劑與含多種還原劑（物質的量濃度相同）的溶液反應時，首先被氧化的是還原性較強的物質；同一還原劑與含多種氧化劑（物質的量濃度相同）的溶液反應時，首先被還原的是氧化性較強的物質。如：將Cl2通人物質的量濃度相同的NaBr和NaI的混合液中，C12首先與NaI反應；將過量鐵粉加入到物質的量濃度相同的Fe2+、和Cu2+的混合溶液中，Fe首先與Fe3+反應；FeBr2 中通入Cl2 ，Cl2首先氧化Fe2+。
4．價態變化規律：高價氧化（性）低價還（原性），中間價態兩邊轉。同一元素的不同價態之間發生氧化還原反應，價態只能歸中而不能交叉。本規律應用於氧化還原反應的分析和判斷（如反應 KClO3＋6HCl===KCl＋3C12↑＋3H2O中氧化產物和還原產物均為C12，電子轉移數目是5e－）。
（1）岐化反應規律：同一種物質分子內同一種元素同一價態的原子（或離子）發生電子轉移的氧化還原反應叫歧化反應。岐化反應化合價的特點是：某元素的中間價態在適宜條件下同時向較高和較低的價態轉化。歧化反應是自身氧化還原反應的一種，常用於判斷某種元素的化合價高低以及有關氧化還原反應方程式的計算。
（2）價態歸中規律：同種元素由不同價態（高價態和低價態）轉變為中間價態的氧化還原反應，稱之為歸中反應，也稱“反歧化反應”。常用於方程式的書寫，當有中間價態時，才可能發生，否則不反應，如SO2與濃硫酸不反應，可用濃H2SO4乾燥。
5．性質強弱規律：氧化還原反應若能進行，一般為較強氧化性的氧化劑跟較強還原性的還原劑反應，生成弱還原性的還原產物和弱氧化性的氧化產物。
常用於在適宜條件下，用氧化性較強的物質製備氧化必較弱的物質或用還原性較強的物質製備還原性較弱的物質，亦可用於比較物質間氧化性或還原性的強弱，氧化性：氧化劑>氧化產物，還原性：還原劑>還原產物。
例題
3
、
L、M、R、P、Q分別代表五種含不同化合價的氮元素的物質。A、B分別代表兩種含不同化合價的氯元素的物質（每種物質中氮或氯元素的化合價只有一種）。又知物質M中的氮元素化合價要比物質Q中氮元素的化合價低。在一定條件下，它們會發生如下的轉化（關係式未配平）：①P＋A―→Q＋B②L＋O2―→M＋H2O③L＋M―→R＋H2O④B＋H2O―→A＋O2
（1）若五種含氮元素的物質中，有一種是硝酸，則硝酸是________，理由是_____________。
（2）反應②必須在催化劑（鉑、氧化鐵等）作用下，加熱到一定溫度時方能發生，此反應在化工生產上有重要用途，據此推斷在同溫同壓下，若物質R密度比空氣的密度小，則R的化學式為________。
（3）某同學寫出下面三個含氮的物質相互轉換的關係式：Ⅰ。M＋P―→N2O3＋H2OⅡ。N2O4＋H2O―→P＋QⅢ。M＋L―→Q＋H2O其中一定不可能實現的是________，理由是______。
【指點迷津】
守恆定律是自然界最重要的基本定律，是化學科學的基礎。在化學反應中，守恆包括原子守恆、電荷守恆、得失電子守恆等。任何化學反應在反應前後應遵守電荷或原子守恆。電荷守恆即反應前後陰陽離子所帶電荷數必須相等；原子守恆（或稱質量守恆），也就是反應前後各元素原子個數相等；得失電子守恆是指在氧化還原反應中，失電子數一定等於得電子數，即得失電子數目保持守恆。比如此題中我們就牢牢抓住了守恆，簡化了計算過程，順利解答。
四、氧化性強弱、還原性強弱的比較
金屬原子因其最外層電子數較少，通常都容易失去電子，表現出還原性，一般來說金屬性也就是還原性；非金屬原子因其最外層電子數較多，通常都容易得到電子，表現出氧化性，一般來說非金屬性也就是氧化性。物質的氧化性或還原性的強弱只取決於得到或失去電子的難易，與得失電子的多少無關。
1．氧化性強弱的比較
（1）根據非金屬活動順序判斷：氧化性：F2＞O2＞Cl2＞Br2＞I2＞S；
（2）根據反應方程式判斷：氧化性：氧化劑＞氧化產物＞還原劑；
（3）根據反應條件判斷：還原劑相同時，反應越容易進行，氧化劑的氧化性越強；
（4）根據還原劑被氧化的程度判斷：還原劑、條件都相同時，還原劑被氧化得越徹底，氧化劑的氧化性越強；
（5）據電解池中放電順序，先得電子者氧化性強，其規律為陽離子得電子順序（即氧化性強弱順序）。
2．還原性強弱的比較
（1）根據根據活動順序表判斷：
（2）根據非金屬活動順序判斷：F－＜O2－＜Cl－＜Br－＜I－＜S2－；
（3）根據反應方程式判斷：還原劑＞還原產物＞氧化劑；
（4）根據反應條件判斷：氧化劑相同時，反應越容易進行，還原劑的還原性越強；
（5）根據氧化劑被還原的程度判斷：氧化劑、條件都相同時，氧化劑被還原得越徹底，還原劑的還原性越強；
（6）根據原電池電極：負極金屬比正極金屬活潑（還原性強）；
（7）據電解池中放電順序，先失電子者還原性強，其規律為陰離子失電子順序（即還原性強弱順序）：S2->I->Br->Cl->OH->NO3-、SO42-等
例題4
、
氯酸是一種強酸，濃度超過40％時會發生分解，反應可表示為： a HClO3= bO2↑+ c Cl2↑+ d HClO4 + e H2O。下列有關說法不正確的是
A．由反應可確定：氧化性HClO3＞O2
B．若氯酸分解所得混合氣體lmol混合氣體質量為45g，則反應方程式可表示為：3HClO3 =2O2↑+ C12↑+ HClO4 + H2O
C．由非金屬性Cl＞S，可推知酸性HClO3＞H2SO4
D．若化學計量數a=8，b=3，則該反應轉移電子數為20e－
五、氧化還原反應的配平和簡單計算
1．氧化還原反應方程式的配平方法
氧化還原反應的實質是反應過程中發生了電子轉移，而氧化劑得電子的總數（或元素化合價降低總數）必然等於還原劑失電子總數（或元素化合價升高總數），根據這一原則可以對氧化還原反應的化學方程式進行配平。配平的步驟：
（1）標好價：正確標出反應前後化合價有變化的元素的化合價。
（2）列變化：列出元素化合價升高和降低的數值。
（3）求總數：求元素化合價升高和降低的總數，確定氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物的化學計量數。
（4）配係數：用觀察法配平其他各物質的化學計量數。
（5）細檢查：利用“守恆”三原則（即質量守恆、得失電子守恆、電荷守恆），逐項檢查配平的方程式是否正確。
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
2．氧化還原反應的相關計算
對於氧化還原反應的計算，要根據氧化還原反應的實質——反應中氧化劑得到電子總數與還原劑失去電子總數相等，即得失電子守恆。利用守恆思想，可以拋開繁瑣的反應過程，可不寫化學方程式，不追究中間反應過程，只要把物質分為初態和終態，從得電子與失電子兩個方面進行整體思維，便可迅速獲得正確結果。守恆法解題的思維流程
（1）找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物。
（2）找準一個原子或離子得失電子數。（注意化學式中粒子的個數）
（3）根據題中物質的物質的量和得失電子守恆列出等式：
n
（氧化劑）×變價原子個數×化合價變化值（高價－低價）＝
n
（還原劑）×變價原子個數×化合價變化值（高價—低價）。
例題
5
、
次磷酸鈉（NaH2PO2）可用於化學鍍鎳。（1）NaH2PO2中P元素的化合價為 。（2）化學鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2-，在酸性等條件下發生下述反應：（a） Ni2+ + H2PO2-+ → Ni + H2PO3 -+ （b）6H2PO2-+2H+ = 2P+4H2PO3-+3H2↑請在答題卡上寫出並配平反應式（a）。（3）利用②中反應可在塑膠鍍件表面沉積鎳—磷合金，從而達到化學鍍鎳的目的，這是一種常見的化學鍍。請從以下方面比較化學鍍與電鍍。方法上的不同點： ；原理上的不同點： ；化學鍍的優點： 。
【指點迷津】
在不同介質條件下，配平氧原子的經驗規則
【課時練習】
1．對於反應MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2↑+2H2O，下列說法正確的是
A．MnO2是還原劑 B．MnCl2是氧化產物
C．Cl2是氧化產物 D．H2O是還原產物
2．下列變化中只有透過還原反應才能實現的是（ ）
A． Fe3+→Fe2+ B．Mn2+→MnO4－ C．Cl－→Cl2 D．N2O3→HNO2
3．為了使宇航員在飛船中得到一個穩定的、良好的生存環境，一般在飛船內安裝盛有Na2O2或K2O2顆粒的裝置，它的用途是產生氧氣。下列關於Na2O2或K2O2的說法正確的個數是
①Na2O2中陰、陽離子的個數比是1∶1
②K2O2分別與水及CO2反應產生等量氧氣時，需水和CO2的質量相等
③Na2O2分別與水及CO2反應產生等量氧氣時，轉移電子的物質的量相等
④Na2O2的漂白原理與SO2的漂白原理相同
⑤Na2O2與SO2反應生成Na2SO3和O2
⑥Na2O2能與酸反應生成鹽和水，所以Na2O2是鹼性氧化物
⑦K2O2與水反應，K2O2既是氧化劑，又是還原劑
⑧Na2O2投入到紫色石蕊溶液中，溶液先變藍，後褪色
A．3個 B．4個 C．5個 D．6個
4．已知：①向KMnO4晶體滴加濃鹽酸，產生黃綠色氣體；②向FeCl2溶液中通入少量實驗①產生的氣體，溶液變黃色；③取實驗②生成的溶液滴在澱粉KI試紙上，試紙變藍色。下列判斷正確的是（）
A．上述實驗中，共有兩個氧化還原反應
B．上述實驗證明氧化性：＞Cl2＞Fe3＋＞I2
C．實驗①生成的氣體不能使溼潤的澱粉KI試紙變藍
D．實驗②證明Fe2＋既有氧化性又有還原性
5．下列反應屬於氧化還原反應且能量變化符合影象的是
A．C（s）＋CO2（g） = 2CO（g）
B．CH4（g）＋2O2（g） = CO2（g）＋2H2O（l）
C．NaOH（aq）＋HCl（aq） = NaCl（aq）＋H2O（l）
D．Ba（OH）2·8H2O（s）＋2NH4Cl（s） = BaCl2（aq）＋2NH3（g）＋10H2O（l）
6．H2S是一種大氣汙染物。幹法氧化鐵脫硫是目前除去煤氣中H2S的常用方法，其原理如圖所示。下列說法不正確的是（ ）
A．單質硫為淡黃色固體
B．脫硫反應為3H2S+Fe2O3·H2O=Fe2S3·H2O+3H2O
C．再生過程中，硫元素被還原
D．脫硫過程中，增大反應物的接觸面積可提高脫硫效率
7．“空氣吹出法”海水提溴的工藝流程如圖：
下列說法正確的是（ ）
A．從吹出塔進入吸收塔的物質只有Br2
B．從吸收塔流出的溶液主要含HBr和H2SO4
C．兩次通入水蒸氣的作用都是參加反應
D．第一次通入Cl2的目的是氧化Br-，第二次通Cl2的目的是氧化SO2
8．為檢驗某加碘食鹽中是否含有KIO3，取相同食鹽樣品進行下表所示實驗：
（已知：KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O）
下列說法中不正確的是（ ）
A．僅由實驗①不能證明食鹽樣品中存在KIO3
B．實驗②中發生反應的離子方程式為4I-+O2+4H+=2I2+2H2O
C．實驗③溶液變黃色是生成了Fe3+，證明食鹽樣品中存在KIO3
D．結合實驗①和②的現象差異，可以推斷實驗樣品中存在KIO3
9．金屬鉻常用於提升特種合金的效能。工業上以鉻鐵礦（主要成份為FeO·Cr2O3，含有少量Al2O3）為原料製備金屬鉻的流程如下圖。下列說法不正確的是（ ）
A．該廢水呈強酸性
B．廢水處理後轉化為無害物質
C．反應的離子方程式：3ClO+2CNO+H2O== N2+2HCO3+3Cl
D．每處理1 mol CNO轉移3 mol e
12．實驗室模擬工業處理含鉻廢水，操作及現象如圖1，反應過程中鉻元素的化合價變化如圖2。下列說法正確的是（ ）
已知：深藍色溶液中生成了CrO5。
A．實驗開始至5s，鉻元素被氧化
B．實驗開始至30s，溶液中生成Cr3+的總反應離子方程式為：Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+3O2↑
C．30s至80s的過程，一定是氧氣氧化了Cr3+
D．80s時，溶液中又生成了Cr2O，顏色相比於開始時淺，是水稀釋所致
13．某化學實驗小組用酸性 KMnO4溶液和草酸（H2C2O4）溶液反應，研究外界條件對反應速率的影響，實驗操作及現象如下：
（1）將高錳酸鉀與草酸反應的離子方程式補充完整：□MnO +□H2C2O4 + □ = □Mn2+ +□ +□H2O
（2）由實驗 I、Ⅱ可得出的結論是_____。
（3）關於實驗Ⅱ中 80s後溶液顏色迅速變淺的原因，該小組提出了猜想：該反應中生成的 Mn2+ 對反應有催化作用。設計實驗Ⅲ，驗證猜想。
① 補全實驗Ⅲ的操作：
向試管中先加入 1mL0。01mol/L酸性 KMnO4溶液，_____，最後加入 1mL0。1mol/L草酸溶液。
②若猜想成立，應觀察到的實驗現象是________。
14．硫代硫酸鈉（Na2S2O3）是一種解毒藥，用於氟化物、砷、汞、鉛、錫、碘等中毒，臨床常用於治療蕁麻疹，面板瘙癢等病症。硫代硫酸鈉在中性或鹼性環境中穩定，在酸性溶液中分解產生S和SO2
實驗I：Na2S2O3的製備。工業上可用反應：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2製得，實驗室模擬該工業過程的裝置如圖所示：
參考答案
例題1、①③④⑥
【解析】某元素由正價態變為零價時，化合價降低被還原，某元素由負價態變為零價時，化合價升高被氧化，①正確；由於在化合物中，金屬元素均呈正價態，非金屬元素可以呈正價態也可以呈負價態，所以在氧化還原反應中，金屬單質做反應物必失去電子是還原劑，而非金屬單質做反應物可變為負價態，得到電子做氧化劑，也可以變為正價態，失去電子做還原劑，②錯誤；化合物分解的產物有單質，單質中的元素在反應前必存在於化合物中，反應前後必有化合價變化，可知反應中必有電子轉移，必為氧化還原反應，③正確；氧化還原反應的特徵是反應前後元素的化合價發生改變，反應中Mn元素由＋6價變為＋4價，氧元素由－2價變為0價，Cl元素由0價變為－1價，④正確；金屬陽離子Fe2＋既有氧化性，又有還原性，HI中H＋1表現氧化性，I－1表現還原性，⑤錯誤；漂白粉變質發生非氧化還原反應Ca（ClO）2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，發生氧化還原反應2HClO2HCl＋O2↑，⑥正確；金屬或非金屬發生置換反應，都是活潑性強的單質，從化合物中置換出活潑性朋弱的單質，⑦錯誤；Na2O2與水反應時-1價的O發生歧化反應，1molNa2O2反應，只轉移了1mol電子，⑧錯誤；鐵粉與硝酸反應到底生成Fe3+還是Fe2+還是Fe3+和Fe2+的混合物，不能確定，⑨錯誤。
例題2、（1）H2S（2）NO
（3）
（4）3。6 g
【解析】HNO3為常見的氧化劑，H2S為常見的還原劑，則NO為還原產物，S為氧化產物。S元素由－2價升高到0價，N元素由＋5價降到＋2價，運用得失電子守恆規律和觀察法可配平化學方程式。由（3）中的化學方程式可知，當生成4 mol H2O時，轉移6 mol電子，所以當轉移0。3 mol電子時，生成0。2 mol H2O，質量為3。6 g。
例題3、（1）P；P中氮元素的化合價最高（2）N2（3）Ⅲ；根據氧化還原反應規律，M、L這兩種物質反應，不可能生成氮元素價態比M、L都高的物質
【解析】由反應④B＋H2O―→A＋O2可知，反應後氧元素化合價升高，則反應後氯元素化合價必定降低，故化合價B>A。再由①可知，反應後氯元素化合價升高，則反應後氮元素化合價必降低，故氮元素化合價P>Q。由反應②可知，反應後氧元素化合價降低，則氮元素化合價反應後必升高，故氮元素化合價M>L。由反應③可知，該反應為氮元素化合價的“歸中”反應，由於化合價M>L，R處於M、L之間，則M>R>L。又因為已知氮的化合價M
例題4、C【解析】A．在氧化還原反應中，氧化性：氧化劑>氧化產物。由於在該反應中氧化劑是HClO3，氧化產物是O2，所以氧化性HClO3＞O2，正確；B。n（O2）：n（C12）=2：1時，氣體的平均摩爾質量是（2×32+71）-45g/mol，所以此時分解反應的方程式是：3HClO3 = 2O2↑+ C12↑+ HClO4 + H2O，正確；C．元素的非金屬性越強，其最高價氧化物對應的水化物的酸性就越強。由於元素的非金屬性Cl＞S，所以可推知酸性HClO4＞H2SO4，錯誤；D．若化學計量數a=8，b=3，則該反應方程式是：8HClO3 = 3O2↑+ 2C12↑+ 4HClO4 + 2H2O，根據方程式可知：每有8mol的HClO3發生反應，轉移電子的物質的量是20NA。則每8個HClO3發生反應，轉移電子數是20e－，正確。
例題5、（1）+1（2）2Ni2++ 1H2PO2－+ 1H2O →2 Ni+ +1H2PO3－+2 H+（3）化學鍍中鍍件直接與電解質溶液接觸反應；電鍍透過外加電流，在鍍件外形成鍍層；化學鍍是利用化學腐蝕反應；電鍍是利用電解池，外加電流進行氧化還原反應；裝置簡便，節約能源，操作簡便
【解析】（1）因為Na、H的化合價為+1，O為—2，所以由化合價代數和為0可得P的化合價為：+1；（2）由化合價變化情況可知Ni2+為氧化劑，H2PO2-為還原劑，運用得失電子數目守恆規律可得關係式：（2—1）×2=（3—1）×1，由此可確定Ni2+ 和Ni+的化學計量數為2，H2PO2－和H2PO3－的化學計量數為1，由於反應是酸性等條件下發生，運用電荷守恆得關係式：2×2—1=2×1—1+2×1，由此可確定H+在方程式的右邊，H2O在方程式的左邊，化學計量數分別為2和1。即總方程式為：2Ni2+ +1H2PO2－+ 1H2O → 2 Ni+ +1H2PO3－+ 2 H+；（3）比較化學鍍與電鍍應該從反應環境和條件以及反應實質和產物方面去分析歸納問題，從方法上分析，電鍍是利用電解原理透過外加直流電源，在鍍件表面形成的鍍層，鍍層一般只有鎳，而化學鍍是利用氧化還原反應鍍件直接與電解質溶液接觸，在塑膠鍍件表面沉積鎳—磷合金，這是兩者的不同；從原理上分析，無論電鍍還是化學鍍均有電子的轉移，均是利用了氧化還原反應，這是兩者的相同點，不同點是化學鍍用的是化學反應，而電鍍用的是電化學；很明顯化學鍍裝置簡單，而且不需要消耗電能，裝置簡單、耗能少、操作簡便應該是化學鍍優於電鍍的。
1．C【解析】A．Mn元素的化合價降低，被還原，MnO2是氧化劑，A錯誤；
B．Mn元素的化合價降低，被還原，MnCl2是還原產物，B錯誤；
C．氯元素的化合價升高，被氧化，氯化氫是還原劑，氯氣是氧化產物，C正確；
D．反應中氫氧元素的化合價沒有發生改變，所以水不是氧化產物，也不是還原產物，D錯誤；
答案選C。
2．A【解析】A選項，Fe3+→Fe2+化合價降低，發生還原反應，故A符合題意；
B選項，Mn2+→MnO4－，錳元素化合價升高，發生氧化反應，故B不符合題意；
C選項，Cl－→Cl2化合價升高，發生氧化反應，故C不符合題意；
D選項，N2O3→HNO2化合價未變，沒有發生還原反應，故D不符合題意。
綜上所述，答案為A。
3．A【解析】①Na2O2中含有Na+、O22-，陰、陽離子的個數比是1∶2，故①錯誤；
②K2O2與水反應的方程式是2 K2O2+2H2O=4KOH+ O2↑，K2O2與CO2反應的方程式是2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2↑，產生等量氧氣時，需水和CO2的物質的量相等，質量不相等，故②錯誤；
③Na2O2分別與水及CO2反應，生成1mol氧氣轉移2mol電子，產生等量氧氣時，轉移電子的物質的量相等，故③正確；
④Na2O2能漂白是因為Na2O2具有氧化性，SO2有漂白性是因為SO2與有色物質化合生成無色物質，漂白原理不相同，故④錯誤；
⑤Na2O2具有氧化性、SO2具有還原性，Na2O2與SO2反應生成Na2SO4，故⑤錯誤；
⑥Na2O2能與酸反應生成鹽、水、氧氣，所以Na2O2不是鹼性氧化物，故⑥錯誤；
⑦K2O2與水反應生成氫氧化鉀和氧氣，K2O2中氧元素由-1升高為0、由-1降低為-2，所以K2O2既是氧化劑又是還原劑，故⑦正確；
⑧Na2O2與水反應生成氫氧化鈉，Na2O2投入到紫色石蕊溶液中，溶液先變藍，Na2O2具有氧化性，所以石蕊褪色，故⑧正確；
③⑦⑧正確，選A；
4．B【解析】①向KMnO4晶體中滴加鹽酸，產生黃綠色的氣體，氣體為氯氣，可知發生的反應為2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，Mn元素的化合價降低，Cl元素的化合價升高，KMnO4為氧化劑，HCl為還原劑；
②向FeCl2溶液中通入少量的實驗①產生的氣體，溶液變黃色，可知發生的反應為Cl2+2FeCl2=2FeCl3，Fe元素的化合價升高，Cl元素的化合價降低，Cl2為氧化劑，FeCl2為還原劑；
③取實驗②生成的溶液滴在澱粉KI試紙上，試紙變藍色，可知Fe3+與KI反應生成I2，反應的化學方程式為2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl，Fe元素的化合價降低，I元素的化合價升高，FeCl3為氧化劑，KI為還原劑。
A．上述實驗中均含元素的化合價變化，則發生的反應都是氧化還原反應，有三個氧化還原反應，A錯誤；
B．由氧化劑的氧化性大於氧化產物的氧化性可知，氧化性：MnO4-＞Cl2＞Fe3+＞I2，B正確；
C．實驗①生成的氣體為氯氣，氧化性Cl2＞I2，Cl2能與KI發生反應：Cl2+2KI=2KCl+I2，氯氣能使溼潤的澱粉KI試紙變藍，C錯誤；
D．實驗②中Fe元素的化合價升高，只可以證明Fe2+有還原性，D錯誤；
故選B。
5．A【解析】由影象可知反應物的總能量低於生成物的總能量，反應為吸熱反應；氧化還原反應是反應前後化合價發生變化的反應，據此判斷；
A。碳與二氧化碳的反應為吸熱反應，符合影象，且該反應元素化合價發生改變屬於氧化還原反應，故A正確；
B。甲烷和氧氣的反應為燃燒反應，燃燒為放熱反應，故B錯誤；
C。酸鹼中和反應為放熱反應，故C錯誤；
D。該反應為吸熱反應與影象符合，但該反應為複分解反應不屬於氧化還原反應，故D錯誤；
故選：A。
6．C【解析】A．單質硫為淡黃色的固體，A正確；
B．根據圖示脫硫反應時H2S與Fe2O3·H2O生成Fe2S3·H2O和H2O，方程式為：3H2S+Fe2O3·H2O=Fe2S3·H2O+3H2O，B正確；
C．再生過程中Fe2S3·H2O生成S，硫元素化合價升高，被氧化，C錯誤；
D．脫硫過程中，增大反應物的接觸面積能加快反應速率，提高脫硫效率，D正確。
答案選C。
7．B【解析】A。通入過量氯氣與溴離子反應生成溴單質，再鼓入空氣和水蒸氣使溴蒸氣揮發進入吸收塔，但進入吸收塔的還有空氣、水蒸氣和過量的氯氣，A錯誤；
B。在吸收塔裡發生反應Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，所以從吸收塔流出的溶液主要含HBr和H2SO4，B正確；
C。在吹出塔通入水蒸氣，有助於溴揮發出去，沒有參加反應；在蒸餾塔中，發生反應Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，水作為溶劑，使物質發生反應，同時提供能量，使溴揮發，未參與反應，C錯誤；
D。第一次、第二次通入Cl2的目的都是氧化Br-，D錯誤；
答案選B。
8．C【解析】A．KI溶液中也有碘元素，溶液變藍可能是KI中的碘元素被氧化生成了碘單質，所以僅由實驗①不能證明食鹽樣品中存在KIO3，故A正確；
B．實驗②中溶液變為淺藍色，根據元素守恆可知KI溶液中的碘離子在酸性環境下被氧化了，考慮到空氣中氧氣的氧化性，應是氧氣將其氧化，根據電子守恆和元素守恆可得離子方程式為4I-+O2+4H+=2I2+2H2O，故B正確；
C．實驗③的淺黃色是鐵離子的顏色，是亞鐵離子被氧化劑氧化的結果，但氧化劑不一定是KIO3，也可能是空氣中的氧氣，故C錯誤；
D．對比實驗①和②的現象差異可知實驗①中在酸性環境下發生反應：KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O，溶液迅速變藍，顏色比實驗②要深，可以推斷實驗樣品中存在KIO3，故D正確；
故答案為C。
9．B【解析】A。 在鉻鐵礦中Cr元素化合價為+3價，反應後變為Na2CrO4中的+6價，化合價升高，被氧化，因此①中需持續吹入空氣作氧化劑，A正確；
B。 Al（OH）3是兩性氫氧化物，能夠與硫酸發生反應產生可溶性Al2（SO4）3，因此②中加入的稀硫酸不能過量，B錯誤；
C。 Cr2O3與Al在高溫下反應產生Cr和Al2O3，反應物是單質和化合物，生成物也是單質與化合物，因此③中反應型別為置換反應，C正確；
D。 Na2CrO4在酸性溶液中發生反應： 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，反應產生Cr2O72-使溶液顯橙色，D正確；
故合理選項是B。
10．C【解析】A．現象和結論都不對，過量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反應後，只能得到淺綠色的硝酸亞鐵溶液，滴入KSCN溶液，溶液仍呈淺綠色，A錯誤；
B．氯氣可與NaBr、KI反應，則該實驗不能比較Br2、I2的氧化性的強弱，B錯誤；
C．氨氣與水反應生成一水合氨，一水合氨部分電離出氫氧根離子，溶液顯鹼性，用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上，試紙變藍，操作、現象和解釋都正確，C正確；
D．濃HNO3加熱後有紅棕色氣體生成，現象正確，但是解釋不對，紅棕色的氣體二氧化氮是硝酸受熱分解的產物，硝酸表現的是不穩定性，不是因為硝酸具有強氧化性，D錯誤；
答案選C。
11．A【解析】由圖可知，ClO-濃度減小，HCO3-濃度增加，則還原反應為ClO-→Cl-，氧化反應為CNO-→N2，由電子、電荷守恆可知離子反應為3ClO-+2CNO-+H2O=N2↑+2HCO3-+3Cl-，以此來解答。
A．根據分析，離子反應為3ClO-+2CNO-+H2O=N2↑+2HCO3-+3Cl-，產物中含有碳酸氫根離子，碳酸氫根離子水解程度大於電離程度，使溶液顯鹼性。若溶液為強酸性，不可能含有HCO3-離子，故A錯誤；
B．對廢水處理的目的本身就是將廢水中的有害物質轉化為對生態環境無害的物質，根據分析對廢水處理發生的反應產物為N2、HCO3-、Cl-對環境無害，故B正確；
C．根據分析，廢水處理發生的反應離子方程式為：3ClO+2CNO+H2O = N2+2HCO3+3Cl，故C正確；
D．根據分析，還原反應為ClO-→Cl-，Cl元素由+1價變為-1價，3mol ClO-可處理2mol CNO-，轉移電子的物質的量=3mol×2=6mol，則每處理1 mol CNO轉移3 mol e，故D正確；
答案選A。
12．B【解析】A．Cr2O中Cr為+6價，根據圖2，實驗開始至5s，鉻元素的化合價為+6價，鉻元素的化合價沒有發生變化，因此鉻元素沒有被氧化，故A錯誤；
B．實驗開始至30s，溶液中生成Cr3+，鉻元素的化合價降低，則雙氧水中的O元素被氧化生成氧氣，總反應的離子方程式為：Cr2O+3H2O2+8H+=2Cr3++7H2O+3O2↑，故B正確；
C．30s時，在溶液中加入氫氧化鈉，80s時，鉻元素的化合價為+6價，可能是過氧化氫在鹼性溶液中氧化性更強，將Cr3+氧化的結果，也可能是前面生成的CrO5，CrO5中含有過氧鍵，具有強氧化性，將Cr3+氧化的結果，故C錯誤；
D．80s時，鉻元素的化合價為+6價，溶液顯鹼性，溶液中存在的應該是CrO，故D錯誤；
故選B。
13．（1）2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O（2）氫離子（或H2SO4）濃度越大，反應速率越大（3）①再加入10滴3 mol/L硫酸，然後加入少量MnSO4固體②加入草酸後，溶液迅速褪色
【解析】酸性高錳酸鉀溶液有強氧化性，草酸有還原性，二者發生氧化還原反應，因此高錳酸鉀溶液會褪色，高錳酸鉀溶液褪色速率越快，反應速率越快，從而得出外界條件對該反應速率的影響。
（1）MnO中的Mn元素化合價從+7降低到+2，MnO作氧化劑，則H2C2O4作還原劑，其氧化產物為CO2。Mn元素化合價降低了5，C元素化合價從+3升高到+4，升高了2×1=2，根據得失電子守恆得：MnO和Mn2+前配2，H2C2O4前配5，CO2前配10，結合電荷守恆、溶液為酸性可知反應物缺項為6H+，再結合原子守恆可知生成物H2O前配8，最終結果為：2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O，故答案為；2MnO4-+6H++5H2C2O4=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（2）對比實驗I、Ⅱ，高錳酸鉀的量相同，加入酸的量不同，總體積幾乎相同，則氫離子（或H2SO4）濃度不同，Ⅱ中氫離子（或H2SO4）濃度較大，反應速率越快，所以結論為：氫離子（或H2SO4）濃度越大，反應速率越大，故答案為：氫離子（或H2SO4）濃度越大，反應速率越大；
（3）①根據控制變數法的原則，若要驗證Mn2+對該反應有催化作用，在控制其條件相同的條件下，加一組實驗Ⅱ的對比實驗，該組實驗中除其它步驟和實驗Ⅱ相同外，加入少量MnSO4固體，觀察實驗現象。因此操作為：向試管中先加入 1mL 0。01mol/L 酸性 KMnO4 溶液，再加入10滴3 mol/L硫酸，然後加入少量MnSO4固體，最後加入 1mL 0。1mol/L 草酸溶液，故答案為：再加入10滴3 mol/L硫酸，然後加入少量MnSO4固體；
②若Mn2+對反應有催化作用，加入草酸後，溶液迅速褪色，故答案為：加入草酸後，溶液迅速褪色。
14．（1）分液漏斗；蒸餾燒瓶；
；硫化鈉和碳酸鈉的混合液（2）調節酸的滴加速度（3）若 SO2過量，溶液顯酸性．產物會發生分解（4）加入鐵氰化鉀溶液．產生藍色沉澱；開始生成 Fe（S2O3）33-的反應速率快，氧化還原反應速率慢，但Fe3+與S2O32- 氧化還原反應的程度大，導致Fe3++3S2O32-Fe（S2O3）33-（紫黑色）平衡向逆反應方向移動，最終溶液幾乎變為無色（5）0。1600
【解析】 （1）a的名稱即為分液漏斗，b的名稱即為蒸餾燒瓶；b中是透過濃硫酸和Na2SO3反應生成SO2，所以方程式為：
；c中是製備硫代硫酸鈉的反應，SO2由裝置b提供，所以c中試劑為硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液；
（2）從反應速率影響因素分析，控制SO2生成速率可以調節酸的滴加速度或者調節酸的濃度，或者改變反應溫度；
（3）題幹中指出，硫代硫酸鈉在酸性溶液中會分解，如果透過量的SO2，會使溶液酸性增強，對製備產物不利，所以原因是：SO2過量，溶液顯酸性，產物會發生分解；
（4）檢驗Fe2+常用試劑是鐵氰化鉀，所以加入鐵氰化鉀溶液，產生藍色沉澱即證明有Fe2+生成；解釋原因時一定要注意題幹要求，體現出反應速率和平衡兩個角度，所以解釋為：開始階段，生成Fe（S2O3）33-的反應速率快，氧化還原反應速率慢，所以有紫黑色出現，隨著Fe3+的量逐漸增加，氧化還原反應的程度變大，導致平衡逆向移動，紫黑色逐漸消失，最終溶液幾乎變為無色；
