《氧化還原反應(yīng)》常見的錯(cuò)誤有哪些(2)

　　例題5、化合物A、B、C都只含有兩種元素，且A、B均含X元素。已知一定條件下可發(fā)生反應(yīng)：A+B——X+C，X是一種單質(zhì)，由此可知X元素( )

　　A、一定是金屬元素 B、一定是非金屬元素

　　C、可能是金屬元素，也可能是非金屬元素 D、無法確定

　　[錯(cuò)誤解答]選C或D。

　　[錯(cuò)誤原因]對“歸中型”氧化還原反應(yīng)及元素性質(zhì)的認(rèn)識(shí)不夠深入。

　　[正確解答]根據(jù)題意：1)A、B、C都是化合物;2)A、B均含X元素;3)反應(yīng)生成單質(zhì)X，可以推知該反應(yīng)為“歸中型”氧化還原反應(yīng)。即化合物A、B中X元素的化合價(jià)“一高一低”(一個(gè)高于0價(jià)、一個(gè)低于0價(jià))，兩者共同作用生成X單質(zhì)(化合價(jià)為0)。由于金屬元素在化合物中只呈現(xiàn)正價(jià)態(tài)，不可能有負(fù)價(jià)態(tài)，因此可以肯定X不是金屬元素;只有非金屬元素在化合物中才既可呈正價(jià)態(tài)，又可呈負(fù)價(jià)態(tài)，并在一定條件下可以發(fā)生歸中反應(yīng)。例如：2H2S+SO2=3S+2H2O，4NH3+6NO==5N2+6H2O，所以X應(yīng)該是非金屬，即該題的答案為B。

　　例題6、在氧化還原反應(yīng)KClO3+6HCl=KCl+3Cl2+3H2O中，當(dāng)生成0.5molCl2時(shí)，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為___________

　　A、5：1 B、3：1 C、1：3 D、1：5

　　[錯(cuò)誤解答]選B。由于反應(yīng)過程中每個(gè)KClO3得到6個(gè)電子被還原為Cl—，而每2個(gè)HCl失去2個(gè)電子被氧化為Cl2。根據(jù)電子得失關(guān)系守恒關(guān)系，可知：氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3：1，選擇B。

　　[錯(cuò)誤原因]不明確該反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，解題過程中違背同種元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)化合價(jià)變化遵循“只靠近不交叉”的原則。

　　[正確解答]由于該反應(yīng)屬于“歸中型”氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)機(jī)理為：KClO3中Cl得到5個(gè)電子轉(zhuǎn)化為Cl2(被還原)，同樣的HCl中的Cl失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為Cl2(被氧化)，反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為Cl2，且氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比等于氧化劑得電子數(shù)和還原劑失去電子數(shù)之比，即5：1;選擇A。

　　例題7、在反應(yīng)11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，每摩爾CuSO4能氧化P的物質(zhì)的量為( )

　　A、1/5 mol B、2/5 mol C、3/5mol D、11/5 mol

　　[錯(cuò)誤解答]選B。從化學(xué)方程式可看出，當(dāng)15mol CuSO4參加氧化還原反應(yīng)時(shí)將生成6mol H3PO4，所以1mol CuSO4 氧化2/5 mol的P并生成2/5 mol H3PO4。

　　[錯(cuò)誤原因]沒有注意到H3PO4有一半是P自身氧化還原反應(yīng)(歧化反應(yīng))生成的。

　　[正確解答]本題中的還原劑是P，而氧化劑是P和CuSO4。由于反應(yīng)過程中Cu從+2降為+1，因此反應(yīng)中共得到15mol的電子;而做還原劑的P在反應(yīng)中從0升至+5價(jià)，因此1mol P得到5mol電子。因此15molCuSO4在反應(yīng)中只能氧化3mol的P，即每摩爾硫酸銅能夠氧化0.2mol的P。正確選項(xiàng)為A。

　　例題8、標(biāo)準(zhǔn)狀況下，往100mL 0.2mol/L的FeBr2溶液中通入一定體積的Cl2，充分反應(yīng)后，溶液中有50%的Br-被氧化。則通入的氯氣的體積是( )

　　A、0.224L B、0.336L C、0.448L D、0.672L

　　[錯(cuò)誤解答]由于2Br- + Cl2=Br2 + 2Cl-，根據(jù)題意，有50%的Br-被氧化，即有0.02mol被氧化，因此通入的氯氣的體積為0.224L。選A。

　　[錯(cuò)誤原因]忽略離子還原性強(qiáng)弱。在氧化還原反應(yīng)中，還原性(氧化性)越強(qiáng)的物質(zhì)(或微粒)優(yōu)先參與氧化還原反應(yīng)。

　　[正確解答]由于Fe2+還原性比Br-強(qiáng)，當(dāng)往FeBr2中通入氯氣，發(fā)生的反應(yīng)依次為：1)Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+;2)Cl2+2Br—=2Cl—+Br2。因此溶液反應(yīng)中反應(yīng)的情況應(yīng)該是：Fe2+被完全氧化并有50% Br— 被氧化。根據(jù)電子得失關(guān)系，F(xiàn)e2+、Br—離子失去的電子總數(shù)(0.02mol+0.02mol=0.04mol)等于Cl2得到的電子總數(shù)。由于每個(gè)Cl2在反應(yīng)中得到2個(gè)電子，因此Cl2的物質(zhì)的量為0.02mol，其體積為0.448L。本題正確答案為C。(注：分析多種離子共存的溶液體系的電解問題時(shí)，也必須考慮離子反應(yīng)次序——對于氧化性或還原性越強(qiáng)的離子，電解過程中一般優(yōu)先放電。)

　　例題9、取17.4 g MnO2固體粉末與一定體積的濃鹽酸(含溶質(zhì)0.4mol)共熱制取氯氣(假設(shè)HCl揮發(fā)損失不計(jì))，下列敘述中正確的是( )

　　A、反應(yīng)過程中MnO2作催化劑 B、鹽酸未完全反應(yīng)

　　C、參加反應(yīng)的鹽酸有一半被氧化 D、反應(yīng)產(chǎn)生2.24L氯氣(標(biāo)況)

　　[錯(cuò)誤解答]選C、D。根據(jù)該反應(yīng)中量的關(guān)系：MnO2——4HCl可知，該反應(yīng)中MnO2過量，因此HCl完全反應(yīng)。又因該反應(yīng)中只有一半的HCl作還原劑(另一半為起到酸的作用)，因此參加反應(yīng)的鹽酸有一半被氧化(0.2mol)，得到2.24L的氯氣。

　　[錯(cuò)誤原因]靜態(tài)考慮反應(yīng)問題，忽略鹽酸濃度變化引起還原性變化的事實(shí)。

　　[正確解答]隨反應(yīng)的進(jìn)行，鹽酸的濃度逐漸減小，對應(yīng)的還原性逐漸減弱，直至發(fā)生的氧化還原反應(yīng)被停止。因此該反應(yīng)過程中，雖然MnO2過量，鹽酸也不可能完全反應(yīng)，同樣的，收集到的氣體也不可能是2.24L。但是不論如何，參與反應(yīng)的鹽酸一定有一半被氧化(對應(yīng)的量一定少于0.2mol)。因此正確選項(xiàng)為C。(注：許多物質(zhì)的氧化(還原)性會(huì)受濃度變化的影響，并在一些具體的反應(yīng)中表現(xiàn)出來。例如，濃硫酸具有氧化性，在加熱的條件下與銅能夠發(fā)生反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度變小，氧化性逐漸減弱，最終反應(yīng)將停止;若參加反應(yīng)的金屬為Zn等活潑金屬，則當(dāng)濃度降低到一定程度(轉(zhuǎn)化為稀硫酸)時(shí)，又會(huì)有H2產(chǎn)生。又如，濃硝酸具有強(qiáng)氧化性，與銅反應(yīng)生成NO2，隨反應(yīng)進(jìn)行，濃度減小，氧化性將有所減弱。當(dāng)濃度減小到一定程度，反應(yīng)產(chǎn)物變?yōu)镹O。在解此類問題時(shí)，必須要打破常規(guī)，“動(dòng)態(tài)”地考慮反應(yīng)進(jìn)行問題。這類問題也常在化學(xué)計(jì)算中出現(xiàn)。)