专题三 氧化还原反应-2024-2025学年解密高考化学大一轮复习精讲精练（配套新教材2019）

2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案 第一章 化学物质及其变化 专题三 氧化还原反应 第一板块 课标要求与化学核心素养 课标要求 化学核心素养 1. 了解氧化还原反应的概念。 2. 会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。 3. 掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律的应用。 4. 掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。 5. 能提取有效信息书写化学方程式。 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 第二板块 必备知识，强基固本 考点一：氧化还原反应及相关概念 1．氧化还原反应 (1)判断依据：反应前后有元素的________发生变化。 (2)本质：____________(得失或偏移)。 2．相关概念 (1)氧化性是指________的性质(或能力)；还原性是指________的性质(或能力)。 (2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的________程度，与得、失电子数目的__________无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na的还原性比Al强。 3．氧化还原反应电子转移的表示方法 (1)双线桥法：①标变价，②画箭头(反应物指向生成物)，③算数目，④说变化。 [例]用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应的电子转移的方向和数目： ___________________________________________________________________。 (2) 单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。 [例]用单线桥法标出铜和浓硝酸反应的电子转移的方向和数目： _________________________________________________________。 4．常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂 常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如： (2)常见的还原剂 常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： 金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要还原剂。 (3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。如： 其中：Fe2＋、SO主要表现________性，H2O2主要表现________性。 (4)分析氧化还原反应，走好关键第一步——正确标出元素的化合价 请标出下列陌生物质中元素化合价 Li2NH：N____，LiNH2：N____，N2H4：N____， Na2S2O3：S____，S2O：S____，C2O：C____， HCN：C____、N____，BH：B____、H____，CuH：Cu____、H____，MnO(OH)：Mn____，FePO4：Fe____，CrO：Cr____，K2FeO4：Fe____，LiFePO4：Fe____，CuFeS2：Fe____。 5．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 分析下列四个化学反应： A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ B．2HClO2HCl＋O2↑ C．4NH3＋5O24NO＋6H2O D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 其中属于区域“1”的是______(填字母，下同)，属于区域“2”的是______，属于区域“3”的是______，属于区域“4”的是______。 考点二：氧化还原反应的规律 (一)强弱规律 1.根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂____氧化产物； 还原性：还原剂____还原产物。 2.根据物质活动性顺序进行判断 ①根据金属活动性顺序判断 ②根据非金属活动性顺序判断 ③根据元素周期表判断： 3.根据两池判断 ①两种不同的金属构成原电池的两极。负极是电子流出的一极，正极是电子流入的一极。则两种金属的还原性：正极<负极。 ②用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先得电子的阳离子氧化性较强，在阳极先失电子的阴离子还原性较强。 4.依据“三度”判断（“三度”即：浓度、温度、酸碱度） 一般情况下，浓度越大，温度越高，氧化剂的氧化性（或还原剂的还原性）越强；酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。例如： ①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性，常温下即可和浓盐酸反应制取氯气； ②HNO3（浓）的氧化性强于HNO3（稀）的氧化性； ③HNO3（热）的氧化性强于HNO3（冷）的氧化性。 5.根据相同条件下产物的价态高低判断 如2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2____S。 (二)价态规律 1．价态归中规律思维模型 含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。 例如，不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是 2．歧化反应规律思维模型 “中间价―→高价＋低价”。 具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 3．应用 (1)判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓H2SO4与SO2不发生反应。 (2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。 (三)先后规律 1.同时含有几种还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应时，还原性(或氧化性)强的优先反应，即“强者优先”，如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性：________＞________，所以________先与Cl2反应。 2.常见的强弱顺序 氧化性：MnO(H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S，还原性：Mn2＋<Cl－<Br－<Fe2＋<I－<SO2(SO)<S2－。 (四)守恒规律 氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,反应前后电荷总数相等(离子反应)。 考点三：氧化还原反应方程式的配平 1．氧化还原反应方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 考点一：氧化还原反应及相关概念 1．已知过氧化铬（CrO5）的结构式如图所示，过氧化铬不稳定，溶于水生成过氧铬酸；溶于酸生成铬（III）盐（绿色）并放出氧气，反应方程式为：4CrO5+12H+=4Cr3++7O2+6H2O，下列有关说法正确的是（　　） A. CrO5中Cr元素的化合价为+10 B. 过氧化铬中含有极性共价键、非极性共价键和离子键 C. 过氧化铬具有较强的氧化性 D. 上述反应每转移0.2mol电子就能生成2.24LO2 2．化学与人类的生活有着密切联系，下列过程涉及氧化还原反应的是（　　） A. SO2漂白的纸张易变黄 B. 长江入海口沙洲的形成 C. 苹果汁中加入维生素C可防止苹果汁变黄 D. 紫甘蓝汁中加入食醋会变为红色 3．已知高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，反应如下：+Fe2++H+→Fe3++Mn2++H2O（未配平）。下列说法正确的是（　　） A. 是氧化剂，Fe3+是还原产物 B. 生成四个水分子时，转移10个电子 C. 硫酸体现了氧化性和酸性 D. Fe2+的还原性强于Mn2+ 4．仔细阅读材料，应用物质分类和氧化还原反应等相关概念，回答下列问题： （1）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。 ①步骤Ⅲ中，反应物的比例不同可获得不同的产物，除Ca3（PO4）2外可能的产物还有步骤1为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO2的作用是除去CaSiO3，焦炭的作用是 _____（填“氧化剂”或“还原剂”）。 ②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/LCuSO4，溶液冲洗，根据步骤Ⅱ中的守恒关系可判断，1molCuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 _____。 （2）次磷酸（H3PO2）及其钠盐（NaHPO2）均可将溶液中的Ag+还原为银，从而可用于化学镀银。 ①次磷酸中P元素的化合价为 _____。 ②利用HPO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则氧化产物为 _____（填化学式）。 （3）用单线桥标出电子转移的方向和数目：_____。 2Ca3（PO4）2+6SiO2+10C10CO+6CaSiO3+P4 5．近几年来关于氮污染的治理倍受关注。 （1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的 CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助红外光谱图（如图2）确定。 ①在图示的转化中，最终被还原的元素是 ______，X的化学式_为 ______。 ②钡元素在周期表中的位置是 ______。 （2）SCR 技术可使 NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当 NO与NO2的物质的量之比为2：1时，写出发生反应的化学方程式 ______。 （3）利用 ClO2氧化氮氧化物反应过程为：NONO2N2，反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,反应Ⅱ的离子方程式是 ______。 （4）加入过量次氯酸钠可使废水中 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。 ①检验废水中是否存在的方法是 ______。 ②若处理废水产生了 0.672LN2（标准状况），则需消耗浓度为2mol/L 的次氯酸钠溶液的体积为 ______mL。 考点二：氧化还原反应的强弱规律及价态规律 1．PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（　　） A. Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+ B. 10Cl-+2+16H+═2Mn2++5Cl2↑+8H2O C. 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl- D. 5Pb2++2+2H2O═5PbO2+2Mn2++4H+ 2．已知有如下反应：①②＋5Cl—＋6H＋＝3Cl2＋3H2O③2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 。根据上述反应，判断下列结论中错误的是( ) A. Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物 B. Cl2在①、③反应中均作氧化剂 C. 氧化性强弱的顺序为：>> Cl2>Fe3＋ D. 溶液中可发生：＋6Fe2＋＋6H＋＝Cl—＋6Fe3＋＋3H2O 3．依据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，HClO＋H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O,2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，判断下列氧化剂的氧化性强弱顺序正确的是( ) A. Fe3＋＞HClO＞Cl2＞Fe2＋＞Cu2＋ B. HClO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ C. Cl2＞HClO＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ D. Fe3＋＞Cu2＋＞Cl2＞HClO＞Fe2＋ 4．稀有气体氙的氟化物（XeFn）与NaOH溶液反应剧烈，与水反应则较为温和，反应式如下： 与水反应 与NaOH溶液反应 i.2XeF2+2H2O═2Xe↑+O2↑+4HF ii.2XeF2+4OH-=2Xe↑+O2↑+4F-+2H2O iii.XeF6+3H2O═XeO3+6HF iv.2XeF6+4Na++16OH-═Na4XeO6↓+Xe↑+O2↑+12F-+8H2O 下列说法错误的是（　　） A. XeO3具有平面三角形结构 B. OH-的还原性比H2O强 C. 反应i～iv中有3个氧化还原反应 D. 反应iv每生成1molO2，转移6mol电子 5．查阅资料知：Bi位于周期表的第ⅤA族，NaBiO3是难溶于水的盐，有强氧化性；溶液中Bi3+较稳定，无色；某实验小组探究含锰物质的化学性质，有关实验操作和现象如下： ①向稀硫酸酸化的MnSO4溶液中加入适量NaBiO3，溶液变为紫红色 ②继续滴加适量的H2O2，溶液紫红色恰好褪去，并有无色气泡产生 ③再向反应液中加入适量的PbO2固体恰好反应完全，溶液又变为紫红色，发生的反应为：5PbO2+2Mn2++4H++5=2+5PbSO4+2H2O ④继续向③的反应液中滴加浓盐酸，有黄绿色气体生成 下列有关说法正确的是（　　） A. NaBiO3可与浓盐酸发生反应生成相应的最高价含氧酸HBiO3 B. 根据上述现象可知氧化性PbO2＞＞＞Cl2 C. 分别用NaBiO3和PbO2氧化Mn2+制取0.1，二者转移电子数不同 D. ①中发生的反应方程式为：5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Na++5Bi3++2+7H2O 6．下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向紫色石蕊溶液中通入Cl2 溶液先变红后褪色 氯气有漂白性 B 向Na2SiO3溶液中通入SO2 溶液变浑浊 非金属性：S＞Si C 向酸性MnSO4溶液中加入NaBiO3固体 溶液变为紫红色 氧化性：BiO＞MnO D 相同温度下，将相同大小钠块分别加到醋酸和乙醇中 生成氢气的速率：醋酸＞乙醇 结合质子能力：CH3COO-＞C2H5O- 7．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色到橙黄色的气体。工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应，遇水则生成次氯酸、氯气和氧气。回答下列问题： （1）将二氧化氯通入品红溶液中，溶液褪色的原因是 _____。 （2）配平下列反应的化学方程式（CH3OH中H为+1价，O为-2价）：_____CH3OH+_____NaClO3+_____═_____CO2↑+_____ClO2↑+_____Na2SO4+___。 （3）上述反应中，被氧化的元素是 _____。还原产物与氧化产物的物质的量之比是 _____。 （4）根据上述反应可推知 _____（填字母）。 a.氧化性：ClO2＞NaClO3 b.氧化性：NaClO3＞CH3OH c.还原性：CH3OH＞ClO2 d.还原性：CH3OH＞Na2SO4 （5）若转移的电子数目为0.3NA（NA为阿伏加德罗常数的值），则反应产生气体的体积约为 _____L（标准状况）。 （6）消毒效率常以单位质量的消毒剂得到的电子数表示。ClO2的消毒效率是Cl2的 _____倍（保留两位小数）。 考点三：氧化还原反应方程式的配平 1．二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的有明显的去除效果，其反应原理为：(部分反应物和产物省略、未配平)，工业上可用制取ClO2，化学方程式如下：。实验室用如下方法制备饮用水消毒剂ClO2： 已知：为强氧化剂，其中N元素为+3价。下列说法不正确的是( ) A. 的空间构型为三角锥形 B. 电解池中总反应的化学方程式为NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑ C. X溶液中主要存在的离子有：、、 D. 饮用水制备过程中残留的ClO2可用适量溶液去除 2．在工业上次磷酸（H3PO2）常用于化学镀银，酸性条件下发生的反应如下： Ag++H3PO2+H2O→Ag↓+H3PO4+请回答下列问题： （1）H3PO2中P元素的化合价为 ______；该反应中，氧化剂是 ______（填化学式，下同）；被氧化的元素是 ______；还原产物是 ______；H3PO2发生反应 ______（填“氧化”或“还原”）。 （2）配平该离子反应方程式：______。反应每消耗1个H2O，对应转移 ______个电子。 （3）已知H3PO2是一元弱酸，则H3PO2在水溶液中的电离方程式为 ______；写出H3PO2与足量NaOH溶液反应的化学方程式 ______。 （4）H3PO2可以与碘水（I2的水溶液）反应，生成H3PO4和HI，说明H3PO2具有很强的 ______性。写出该反应的化学方程式并用“单线桥”法标明电子转移的方向和数目 ______ 3．磷元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3（亚磷酸）、H3PO2（次磷酸）等多种。其中已知H3PO3+2NaOH（过量）═Na2HPO3+2H2O。回答下列问题： ①H3PO3属于 ______（选填“一”“二”或“三”）元酸。Na2HPO3属于 ______（填“正盐”或“酸式盐”）。 ②H3PO2可将溶液中的Ag+转化为银，自身变为H3PO4，可用于化学镀银。利用H3PO2进行化学镀银的反应中，氧化剂与还原剂的个数比为 ______。 4．回答下列问题 （1）平常我们食用的水果中含有丰富的维生素C，维生素C又被称为“抗坏血酸”，在人体内有重要的功能，例如，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+，这说明维生素C具有 ______（填“氧化性”或“还原性”）。 （2）工业废水中含有的重铬酸根离子（Cr2）有毒，必需处理达标后才能排放。工业上常用绿矾（FeSO4•7H2O）做处理剂，反应的离子方程式如下：6Fe2++Cr2+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，在该反应中，还原剂是 ______（填离子符号，下同），氧化剂是 ______。 （3）我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，在该反应中，还原剂是 ______（填化学式，下同），氧化剂是 ______。 （4）在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石烙化成团。冷定毁罐取出。……即倭铅也。……以其似铅而性猛，故名之曰‘倭’云。”（注：炉甘石的主要成分是碳酸锌。） ①请完成上述火法炼锌反应的化学方程式：______ZnCO3+______=______+______CO↑。 ②在该反应中，还原剂是 ______（填化学式，下同），被还原的是 ______。 5．从铜氨废液{含、、、、、等}中回收铜的工艺流程如图： 回答下列问题： （1）步骤(Ⅰ)中被氧化的元素是___________，由步骤(Ⅱ)可确定与的结合能力比与的___________(填“强”或“弱”)。 （2）步骤(Ⅲ)“沉铜”时，利用溶液而不选用NaOH溶液“沉铜”的优点是___________。 （3）写出步骤(Ⅳ)“溶解”时的化学方程式：___________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （4）该流程中可以循环利用的物质是___________(填化学式)。 （5）碱式氯化铜在400℃时能完全分解为CuO、和HCl。为测定碱式氯化铜的组成进行如下实验：准确称取42.9g碱式氯化铜，加热到400℃使其完全分解，剩余固体32.0g，将生成的气体通过浓硫酸的洗气瓶，浓硫酸增重3.6g。碱式氯化铜的化学式为___________。 第三板块 素养评价 真题演练 1. （2023·全国乙卷）下列应用中涉及到氧化还原反应的是(    ) A. 使用明矾对水进行净化 B. 雪天道路上撒盐融雪 C. 暖贴中的铁粉遇空气放热 D. 荧光指示牌被照发光 2. （2022·浙江）关于反应，下列说法正确的是(    ) A. 是氧化产物 B. 发生还原反应 C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为： D. 生成时，转移电子 3. （2023·湖南）油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应： 下列说法正确的是(    ) A. 和的空间结构都是正四面体形 B. 反应Ⅰ和Ⅱ中，元素和都被氧化 C. 反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：ⅠⅡ D. 反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比为： 4. （2023·华侨、港澳台联考）下列消毒剂不是利用其氧化性进行消毒的是(    ) A. 过氧乙酸溶液 B. 次氯酸钠溶液 C. 乙醇溶液 D. 双氧水溶液 5．(2020·山东，2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　) A．谷物发酵酿造食醋 B．小苏打用作食品膨松剂 C．含氯消毒剂用于环境消毒 D．大气中NO2参与酸雨形成 6．(2020·北京，3)水与下列物质反应时，水表现出氧化性的是(　　) A．Na B．Cl2 C．NO2 D．Na2O 7．(2022·辽宁，6)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是(　　) A．褪色原因为I2被Fe还原 B．液体分层后，上层呈紫红色 C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化 8．(2022·浙江6月选考，10)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　) A．H2SO4发生还原反应 B．Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子 9．(2022·湖南，9)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．过程Ⅰ中NO发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等 C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O 10．(2019·浙江)反应8NH3＋3Cl2N2＋6NH4Cl，被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为（ ） A．2∶3 B．8∶3 C．6∶3 D．3∶2 11．[2020·全国卷Ⅱ，26(3)(4)]化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： (3)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为___________________________________________________。 (4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为____________mol；产生“气泡”的化学方程式为__________________________________________。 12．[2022·全国甲卷，26(1)(4)]硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下： 回答下列问题： (1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为___________________________________。 (4)向80～90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为__________________________________________________。 第四板块 专题演练 模拟提升 1．《中国诗词大会》不仅弘扬了中国传统文化，还蕴含着许多化学知识，下列分析不正确的是( ) A.李白诗句“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”，“紫烟”指“香炉”中碘升华现象 B.刘禹锡诗句“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，金性质稳定，可通过物理方法得到 C.王安石诗句“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹的燃放涉及氧化还原反应 D.曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能 2．我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用。黑火药爆炸的反应为。在该反应中，被还原的元素是( ) A.N B.C C.N和S D.N和C 3．汽车尾气管中安装有尾气处理装置，以降低汽车使用过程中对环境的污染，其工作原理如图所示，下列说法正确的是( ) A.反应中NO为还原剂，为还原产物 B.汽车尾气的主要污染成分为CO、NO和 C.催化转化总反应为 D.NO和必须在催化剂表面才能反应 4．真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝。其核心步骤的反应为。下列关于该反应的说法中不正确的是( ) A.为氧化剂 B.CO为氧化产物 C.为还原产物 D.C为还原剂 5．一种光电反应制备环氧化合物的装置如图所示。下列说法错误的是( ) A.在M极发生氧化反应 B.可利用该原理由1-丁烯制 C.工作一段时间后溶液中浓度基本不变 D.当有1mol生成时，理论上外电路转移2mol电子 6．下列反应中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是( ) A.柠檬酸与小苏打反应 B.铝与稀盐酸反应 C.灼热的炭与反应 D.甲烷与的燃烧反应 7．全氨类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子，是制备全氮类物质的重要中间体。下列说法中不正确的是( ) A.全氨类物质属于绿色能源 B.每个中含有36个质子 C.爆炸时，它既作氧化剂又作还原剂 D.结构中含有离子键和共价键 8．硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物（），将烟气与的混合气体通入与（Ce中文名“铈”）的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。下列说法正确的是( ) A.该转化过程的实质为被还原 B.x=1时，过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1 C.处理过程中，混合溶液中和总数减少 D.过程Ⅰ发生反应的离子方程式为 9．是一种高效多功能水处理剂，应用前景十分看好。一种制备的方法可用化学方程式表示如下：，对此反应下列说法中正确的是( ) A.只作氧化剂 B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 C.是还原产物 D.2mol发生反应时，反应中共有8mol电子转移 10．碳循环（如图所示）的研究有利于实现我国的碳达峰及碳中和目标。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A.可通过加聚反应使葡萄糖转化为淀粉 B.电催化转化为乙酸时，转移4个电子 C.、分子中碳原子均不存孤对电子 D.葡萄糖与乙酸的混合物中含有的氢原子数目为2个 11．利用可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是( ) A．C(金刚石)属于共价晶体 B．该反应利用了的强还原性 C．晶体硅和金刚石中的、C的杂化方式都是 D．晶体中每个周围与它最接近且距离相等的有12个 12．是微电子工业中常用的等离子刻蚀气体，遇水发生反应：。下列有关说法错误的是( ) A.第一电离能：N>F>H B.电负性：F>N>H C.基态N原子的电子排布式为 D.、HF分子间均能形成氢键 13．自然界中的氮循环部分过程如图所示，回答下列问题： （1）①自然界中实现路径Ⅰ的固氮方式可能是_______(任写一种)。 ②在哈伯等科学家的努力下，路径Ⅱ已实现工业大规模合成氨，反应方程式为_______。 （2）实验室的硝酸一般储存在棕色瓶中，涉及的化学方程式为_______。 （3）除反硝化作用外，铵态氮()与亚硝态氮()也可以在细菌的作用下转化为氮气。请写出所涉及的离子反应方程式_______。该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为_______。 为探究氨的还原性，某同学设计了如图所示实验装置(其中夹持装置略去)，在实验室中进行实验探究。回答下列问题 实验现象： A中氧化铜全部转化成光亮的红色固体 B中U形管内物质变蓝； （4）C中集气瓶内收集到一种无色气态单质，该气体用排水法收集的理由是_______。 （5）从C中水槽里取适量液体于试管内，向试管里滴入无色酚酞试液，溶液呈_______色，原因是_______。 （6）氧化铜和氨气发生反应，化学方程式是_______。 14．几种短周期主族元素的原子半径和元素主要化合价如图所示。 回答下列问题： （1）A的简单离子的结构示意图为________；是________（填“离子”或“共价”）化合物。 （2）分子中每个原子最外层都达到8电子结构，它的电子式为________。与A的简单氢化物反应生成和B的氢化物，写出化学方程式：________________，在标准状况下，生成气体时转移电子数为________。 （3）非金属性：B________C（填“”或“”），判断依据是________________（写1条）。 （4）D的单质在中燃烧的产物和反应的化学方程式为________________。 （5）的简单离子半径由大到小的顺序为________（填离子符号）。 （6）B的单质与A的简单氢化物能发生置换反应，写出化学方程式：________________。 15．某化学兴趣小组在研究“铁及其化合物性质”时，发现向溶液中滴加2滴溶液；无明显现象，再滴加溶液溶液（约为5），溶液先变红，后褪色，并有气泡产生。为了弄清楚产生这种异常现象的原因，他们进行了如下探究： (1)溶液先变红的原因是____________、____________（用两个离子方程式表示）。 (2)同学们对溶液褪色的原因提出了不同的看法并进行实验： I.甲同学认为是被还原。取褪色后溶液，滴加溶液，无明显现象，证明甲同学观点不正确。 Ⅱ.乙同学认为是被氧化。取褪色后溶液，滴加溶液，出现红色。 根据上述实验现象，同学们认为溶液褪色的原因可能有两种： 乙同学认为被氧化。 丙同学认为____________。 为了探究溶液褪色的原因究竟是上述的哪一种，该兴趣小组进行了如下实验。向溶液中滴加2滴溶液，后通入，发现溶液___________，证明溶液褪色的原因不是乙同学认为的原因，而是丙同学认为的原因。 (3)该兴趣小组通过查阅资料，发现可以被氧化成和两种可直接排放到空气中的气体，写出上述实验中被氧化的离子方程式：_________。 (4)根据题目所给信息及实验现象推断物质还原性强弱：____________（填“ > ”或“ < ”） 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024——2025年解密高考化学大一轮复习精讲案 第一章 化学物质及其变化 专题三 氧化还原反应 第一板块 课标要求与化学核心素养 课标要求 化学核心素养 1. 了解氧化还原反应的概念。 2. 会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。 3. 掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律的应用。 4. 掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。 5. 能提取有效信息书写化学方程式。 宏观辨识与微观探析 证据推理与模型认知 第二板块 必备知识，强基固本 考点一：氧化还原反应及相关概念 1．氧化还原反应 (1)判断依据：反应前后有元素的________发生变化。 (2)本质：____________(得失或偏移)。 2．相关概念 (1)氧化性是指________的性质(或能力)；还原性是指________的性质(或能力)。 (2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的________程度，与得、失电子数目的__________无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na的还原性比Al强。 3．氧化还原反应电子转移的表示方法 (1)双线桥法：①标变价，②画箭头(反应物指向生成物)，③算数目，④说变化。 [例]用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应的电子转移的方向和数目： ___________________________________________________________________。 (2) 单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。 [例]用单线桥法标出铜和浓硝酸反应的电子转移的方向和数目： _________________________________________________________。 4．常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂 常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如： (2)常见的还原剂 常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： 金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要还原剂。 (3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。如： 其中：Fe2＋、SO主要表现________性，H2O2主要表现________性。 (4)分析氧化还原反应，走好关键第一步——正确标出元素的化合价 请标出下列陌生物质中元素化合价 Li2NH：N____，LiNH2：N____，N2H4：N____， Na2S2O3：S____，S2O：S____，C2O：C____， HCN：C____、N____，BH：B____、H____，CuH：Cu____、H____，MnO(OH)：Mn____，FePO4：Fe____，CrO：Cr____，K2FeO4：Fe____，LiFePO4：Fe____，CuFeS2：Fe____。 5．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 分析下列四个化学反应： A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ B．2HClO2HCl＋O2↑ C．4NH3＋5O24NO＋6H2O D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 其中属于区域“1”的是______(填字母，下同)，属于区域“2”的是______，属于区域“3”的是______，属于区域“4”的是______。 考点二：氧化还原反应的规律 (一)强弱规律 1.根据氧化还原反应方程式比较 氧化性：氧化剂____氧化产物； 还原性：还原剂____还原产物。 2.根据物质活动性顺序进行判断 ①根据金属活动性顺序判断 ②根据非金属活动性顺序判断 ③根据元素周期表判断： 3.根据两池判断 ①两种不同的金属构成原电池的两极。负极是电子流出的一极，正极是电子流入的一极。则两种金属的还原性：正极<负极。 ②用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先得电子的阳离子氧化性较强，在阳极先失电子的阴离子还原性较强。 4.依据“三度”判断（“三度”即：浓度、温度、酸碱度） 一般情况下，浓度越大，温度越高，氧化剂的氧化性（或还原剂的还原性）越强；酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。例如： ①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性，常温下即可和浓盐酸反应制取氯气； ②HNO3（浓）的氧化性强于HNO3（稀）的氧化性； ③HNO3（热）的氧化性强于HNO3（冷）的氧化性。 5.根据相同条件下产物的价态高低判断 如2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2____S。 (二)价态规律 1．价态归中规律思维模型 含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。 例如，不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是 2．歧化反应规律思维模型 “中间价―→高价＋低价”。 具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 3．应用 (1)判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓H2SO4与SO2不发生反应。 (2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。 (三)先后规律 1.同时含有几种还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应时，还原性(或氧化性)强的优先反应，即“强者优先”，如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性：________＞________，所以________先与Cl2反应。 2.常见的强弱顺序 氧化性：MnO(H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S，还原性：Mn2＋<Cl－<Br－<Fe2＋<I－<SO2(SO)<S2－。 (四)守恒规律 氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,反应前后电荷总数相等(离子反应)。 考点三：氧化还原反应方程式的配平 1．氧化还原反应方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 【答案】 考点一：氧化还原反应及相关概念 1．(1)化合价　(2)电子转移 2．(1)得电子　失电子　(2)难易　多少 3．(1)＋2H2O (2)＋2NO2↑＋2H2O 4．(1)Cl－　SO2　NO或NO2　Mn2＋　Fe2＋或Fe　Cr3＋　 (2)Zn2＋　H2O　CO2　Fe3＋　S　I2　 (3)Fe　S　H2O　Fe3＋　SO　O2　还原　氧化　 (4)－3　－3　－2　＋2 ＋6　＋3　＋2　－3　＋3　－1　＋1　－1　＋3　＋3　＋6　＋6　＋2　＋2 5．D　B　C　A 考点二：氧化还原反应的强弱规律及价态规律 (一)>　>　＞ (三)Fe2＋　Br－　Fe2＋ 考点一：氧化还原反应及相关概念 1．已知过氧化铬（CrO5）的结构式如图所示，过氧化铬不稳定，溶于水生成过氧铬酸；溶于酸生成铬（III）盐（绿色）并放出氧气，反应方程式为：4CrO5+12H+=4Cr3++7O2+6H2O，下列有关说法正确的是（　　） A. CrO5中Cr元素的化合价为+10 B. 过氧化铬中含有极性共价键、非极性共价键和离子键 C. 过氧化铬具有较强的氧化性 D. 上述反应每转移0.2mol电子就能生成2.24LO2 【答案】C 【解析】 A．CrO5中存在过氧键、Cr-O键、Cr=O键； B．不同非金属元素之间易形成极性键； C．CrO5能和水反应生成酸，和酸反应生成铬酸盐和氧气； D．温度和压强未知，无法计算氧气的体积。 2．化学与人类的生活有着密切联系，下列过程涉及氧化还原反应的是（　　） A. SO2漂白的纸张易变黄 B. 长江入海口沙洲的形成 C. 苹果汁中加入维生素C可防止苹果汁变黄 D. 紫甘蓝汁中加入食醋会变为红色 【答案】C 【解析】 反应中存在元素的化合价变化为氧化还原反应，若不存在元素的化合价变化，则不属于氧化还原反应，以此解答该题。 A．SO2漂白的纸张时，与纸张中的有色物质结合生成无色物质，该无色物质又能分解回复原来的颜色，没有发生氧化还原反应，故A不选； B．长江入海口沙洲的形成，发生胶体的聚沉，属于物理变化，没有发生氧化还原反应，故B不选； C．苹果汁中加入维生素C可防止苹果汁变黄，利用维生素C的还原性，防止苹果汁被氧化，涉及氧化还原反应，故C选； D．紫甘蓝汁中加入食醋会变为红色，与酸碱指示剂变色原理相同，没有发生氧化还原反应，故D不选； 3．已知高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，反应如下：+Fe2++H+→Fe3++Mn2++H2O（未配平）。下列说法正确的是（　　） A. 是氧化剂，Fe3+是还原产物 B. 生成四个水分子时，转移10个电子 C. 硫酸体现了氧化性和酸性 D. Fe2+的还原性强于Mn2+ 【答案】D 【解析】根据原子守恒、电荷守恒，将题给离子反应方程式配平得到：MnO+5Fe2++8H+═5Fe3++Mn2++4H2O。 A．该反应中Mn元素化合价从+7降低到+2，Mn O是氧化剂，化合价升高得到的产物是Fe3+，其是氧化产物，故A错误； B．据分析，该反应有关系：MnO+5Fe2++8H+═5Fe3++Mn2++4H2O～5e-，则生成四个水分子时，转移5个电子，故B错误； C．该反应中，硫酸中的H、S、O元素化合价均没有发生改变，故硫酸没有体现氧化性，其提供了H+参与反应，产物生成硫酸盐，体系了酸性，故C错误； D．该反应中，Fe2+是还原剂，Mn2+是还原产物，还原剂的还原性强于氧化产物，故Fe2+的还原性强于Mn2+，故D正确； 故选：D。 4．仔细阅读材料，应用物质分类和氧化还原反应等相关概念，回答下列问题： （1）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。 ①步骤Ⅲ中，反应物的比例不同可获得不同的产物，除Ca3（PO4）2外可能的产物还有步骤1为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO2的作用是除去CaSiO3，焦炭的作用是 _____（填“氧化剂”或“还原剂”）。 ②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/LCuSO4，溶液冲洗，根据步骤Ⅱ中的守恒关系可判断，1molCuSO4所能氧化的白磷的物质的量为 _____。 （2）次磷酸（H3PO2）及其钠盐（NaHPO2）均可将溶液中的Ag+还原为银，从而可用于化学镀银。 ①次磷酸中P元素的化合价为 _____。 ②利用HPO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，则氧化产物为 _____（填化学式）。 （3）用单线桥标出电子转移的方向和数目：_____。 2Ca3（PO4）2+6SiO2+10C10CO+6CaSiO3+P4 【答案】(1)还原剂;(2)0.05mol;(3)+1;(4)H3PO4;(5); 【解析】 （1）①依据发生反应2Ca3（PO4）2+6SiO2+10C=P4↑+6CaSiO3+10CO↑，判断焦炭的作用； ②依据氧化还原反应中铜元素、磷元素化合价变化计算； （2）①化合物中总化合价为0计算出P元素的化合价； ②先判断氧化剂、氧化剂，然后根据氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1计算出反应产物中P的化合价； （3）反应中C元素的化合价升高，P元素的化合价降低，该反应中转移20e-，以此来解答。 解：（1）①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，发生反应2Ca3（PO4）2+6SiO2+10C=P4↑+6CaSiO3+10CO↑，反应中C中的碳化合价升高，作还原剂； ②Cu元素的化合价由+2价降低到+1价，CuSO4是氧化剂，P4部分磷元素由0价降低到-3价，部分磷元素由0价升高到+5价，磷元素的化合价既升高又降低，所以P4既是氧化剂又是还原剂，若有11molP4参加反应，其中5mol的P4作氧化剂，60mol硫酸铜作氧化剂，只有6mol的P4作还原剂，则由电子守恒可知，有1mol的CuSO4参加反应，则被硫酸铜氧化的白磷分子的物质的量为n则：n×4（5-0）=1mol×（2-1），解得n=mol；=0.05mol, （2）①H3PO2中，总化合价为0，其中氢元素为+1价，氧元素为-2价，则P元素的化合价为：+1价， ②该反应中Ag+为氧化剂，H3PO2为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1，设反应产物中P的化合价为x,根据化合价升降相等可得，4×（1-0）=1×（x-1），解得x=5，所以氧化产物为+5价的H3PO4， （3）反应中C元素的化合价升高，P元素的化合价降低，该反应中转移20e-，用单线桥标出电子转移的方向和数目为： ， 5．近几年来关于氮污染的治理倍受关注。 （1）三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂，能同时实现汽车尾气中的 CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图1所示，化合物X可借助红外光谱图（如图2）确定。 ①在图示的转化中，最终被还原的元素是 ______，X的化学式_为 ______。 ②钡元素在周期表中的位置是 ______。 （2）SCR 技术可使 NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当 NO与NO2的物质的量之比为2：1时，写出发生反应的化学方程式 ______。 （3）利用 ClO2氧化氮氧化物反应过程为：NONO2N2，反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl,反应Ⅱ的离子方程式是 ______。 （4）加入过量次氯酸钠可使废水中 完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。 ①检验废水中是否存在的方法是 ______。 ②若处理废水产生了 0.672LN2（标准状况），则需消耗浓度为2mol/L 的次氯酸钠溶液的体积为 ______mL。 【答案】（1）①N、O；Ba（NO3）2；②第六周期ⅡA族； （2）16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O； （3）4+2NO2=N2+4； （4）①取少量废水于试管中，向其中加入NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，说明溶液中含铵根，若不变蓝，则不含铵根；②45。 【解析】 （1）①根据图1可知，BaO与NOx、O2反应生成X，则X为Ba（NO3）2，O元素的化合价降低，被还原；Ba（NO3）2与CO、CxHy反应生成N2、H2O、CO2，N元素的化合价降低，被还原， 故答案为：N、O；Ba（NO3）2； ②Ba为56号元素，在元素周期表第六周期ⅡA族， 故答案为：第六周期ⅡA族； （2）NH3中的N为-3价，被氧化生成N2，NO、NO2中的N化合物价降低，被还原生成N2，2个NO和1个NO2共得到8个电子，1个NH3失去3个电子，则17N2生成转移48个电子，故发生反应的化学方程式为：16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O， 故答案为：16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O； （3）NO2中N为+4价发生还原反应，生成1个N2，转移8个电子，Na2SO3中S的化合物价为+4价，化合价生成Ns2SO4，反应II 的离子方程式是：4+2NO2=N2+4， 故答案为：4+2NO2=N2+4； （4）①取少量废水于试管中，向其中加入NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，说明溶液中含，若不变蓝，则不含铵根， 故答案为：取少量废水于试管中，向其中加入NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸接近试管口，若试纸变蓝，说明溶液中含铵根，若不变蓝，则不含铵根； ②次氯酸钠具有强氧化性，与铵根反应生成N2，2+3ClO-=3Cl-+N2↑+2H++3H2O，n（N2）===0.03mol,则需要n（NaClO）=0.09mol,则溶液体积为V===0.045L=45mL， 故答案为：45。 考点二：氧化还原反应的强弱规律及价态规律 1．PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是（　　） A. Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+ B. 10Cl-+2+16H+═2Mn2++5Cl2↑+8H2O C. 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl- D. 5Pb2++2+2H2O═5PbO2+2Mn2++4H+ 【答案】D 【解析】由题意知：PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱，依据氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性判断解答。 A．Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+，反应中三价铁离子为氧化剂，铜离子为氧化产物，三价铁氧化性大于铜离子氧化性，符合题意，故A不选； B.10Cl-+2+16H+═2Mn2++5Cl2↑+8H2O，反应中高锰酸根离子为氧化剂，氯气为氧化产物，高锰酸根离子氧化性强于氯气，符合题意，故B不选； C.2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，反应中氯气为氧化剂，三价铁离子为氧化产物，氯气的氧化性强于三价铁离子，符合题意，故C不选； D.5Pb2++2+2H2O═5PbO2+2Mn2++4H+，反应中高锰酸根离子为氧化剂，二氧化铅为氧化产物，高锰酸根离子氧化性强于二氧化铅，不符合题意，故D选； 故选：D。 2．已知有如下反应：①②＋5Cl—＋6H＋＝3Cl2＋3H2O③2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3 。根据上述反应，判断下列结论中错误的是( ) A. Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物 B. Cl2在①、③反应中均作氧化剂 C. 氧化性强弱的顺序为：>> Cl2>Fe3＋ D. 溶液中可发生：＋6Fe2＋＋6H＋＝Cl—＋6Fe3＋＋3H2O 【答案】B 【解析】根据氧化还原反应中元素化合价升高时为还原剂，还原剂生成氧化产物，元素化合价降低时为氧化剂，氧化剂生成还原产物，根据同一反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物；所以①中是氧化剂，是氧化产物，所以氧化性＞Cl2；②中是氧化剂，Cl2是氧化产物，所以氧化性＞Cl2；③中Cl2是氧化剂，Fe3+是氧化产物，所以氧化性：Cl2＞Fe3+。 A. Cl2在反应②中既由化合价降低得到，又由化合价升高得到，所以Cl2既是氧化产物又是还原产物，故A正确； B. 根据化合价的变化，Cl2在①反应中作还原剂，在③反应中作氧化剂，故B错误； C. 根据分析可得氧化性强弱的顺序为：>> Cl2 >Fe3＋，故C正确； D. 根据氧化性>Fe3＋，所以该反应＋6Fe2＋＋6H＋＝Cl—＋6Fe3＋＋3H2O可发生，故D正确；答案选B。 3．依据2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，HClO＋H＋＋Cl－===Cl2↑＋H2O,2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋，Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，判断下列氧化剂的氧化性强弱顺序正确的是( ) A. Fe3＋＞HClO＞Cl2＞Fe2＋＞Cu2＋ B. HClO＞Cl2＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ C. Cl2＞HClO＞Fe3＋＞Cu2＋＞Fe2＋ D. Fe3＋＞Cu2＋＞Cl2＞HClO＞Fe2＋ 【答案】B 【解析】在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，据此分析解答。 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-中氯气是氧化剂，铁离子是氧化产物，所以氧化性Cl2＞Fe3+； HClO+H++Cl-=H2O+Cl2中次氯酸是氧化剂，氯气是氧化产物，所以氧化性HClO＞Cl2； 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+中铁离子是氧化剂，铜离子是氧化产物，所以氧化性Fe3+＞Cu2+； Fe+Cu2+=Fe2++Cu中铜离子是氧化剂，亚铁离子是氧化产物，所以氧化性Cu2+＞Fe2+； 综上可得氧化剂的氧化性强弱顺序是HClO＞Cl2＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+；答案选B。 4．稀有气体氙的氟化物（XeFn）与NaOH溶液反应剧烈，与水反应则较为温和，反应式如下： 与水反应 与NaOH溶液反应 i.2XeF2+2H2O═2Xe↑+O2↑+4HF ii.2XeF2+4OH-=2Xe↑+O2↑+4F-+2H2O iii.XeF6+3H2O═XeO3+6HF iv.2XeF6+4Na++16OH-═Na4XeO6↓+Xe↑+O2↑+12F-+8H2O 下列说法错误的是（　　） A. XeO3具有平面三角形结构 B. OH-的还原性比H2O强 C. 反应i～iv中有3个氧化还原反应 D. 反应iv每生成1molO2，转移6mol电子 【答案】A 【解析】A．根据价层电子对互斥模型进行解答； B．由iii、iv两组实验对比可知，在氢氧化钠溶液中，XeF6可以发生还原反应，而在水中则发生非氧化还原反应； C．有元素化合价变化的反应为氧化还原反应； D．反应2XeF6+4Na++16OH-═Na4XeO6↓+Xe↑+O2↑+12F-+8H2O中每生成一个O2，整个反应转移6个电子。 5．查阅资料知：Bi位于周期表的第ⅤA族，NaBiO3是难溶于水的盐，有强氧化性；溶液中Bi3+较稳定，无色；某实验小组探究含锰物质的化学性质，有关实验操作和现象如下： ①向稀硫酸酸化的MnSO4溶液中加入适量NaBiO3，溶液变为紫红色 ②继续滴加适量的H2O2，溶液紫红色恰好褪去，并有无色气泡产生 ③再向反应液中加入适量的PbO2固体恰好反应完全，溶液又变为紫红色，发生的反应为：5PbO2+2Mn2++4H++5=2+5PbSO4+2H2O ④继续向③的反应液中滴加浓盐酸，有黄绿色气体生成 下列有关说法正确的是（　　） A. NaBiO3可与浓盐酸发生反应生成相应的最高价含氧酸HBiO3 B. 根据上述现象可知氧化性PbO2＞＞＞Cl2 C. 分别用NaBiO3和PbO2氧化Mn2+制取0.1，二者转移电子数不同 D. ①中发生的反应方程式为：5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Na++5Bi3++2+7H2O 【答案】D 【解析】 A．根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，①中氧化性NaBiO3＞，④中氧化性＞Cl2，所以氧化性NaBiO3＞Cl2，NaBiO3与浓盐酸发生反应时，会生成Bi3+和氯气，故A错误； B．根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，，无法确定NaBiO3和PbO2的氧化性的强弱，故B错误； C．分别用NaBiO3和PbO2氧化Mn2+制取，NaBiO3和PbO2均将Mn2+氧化为，则二者转移电子数相同，故C错误； D．由以上分析可知，①中发生的反应方程式为：，故D正确； 故选：D。 6．下列实验操作、现象及结论均正确的是 选项 操作 现象 结论 A 向紫色石蕊溶液中通入Cl2 溶液先变红后褪色 氯气有漂白性 B 向Na2SiO3溶液中通入SO2 溶液变浑浊 非金属性：S＞Si C 向酸性MnSO4溶液中加入NaBiO3固体 溶液变为紫红色 氧化性：BiO＞MnO D 相同温度下，将相同大小钠块分别加到醋酸和乙醇中 生成氢气的速率：醋酸＞乙醇 结合质子能力：CH3COO-＞C2H5O- 【答案】C 【解析】 A．向紫色石蕊溶液中通入Cl2，Cl2和水反应生成HCl和HClO，溶液呈酸性所以先变红，后褪色的原因是HClO具有漂白性，故A错误； B．向Na2SiO3溶液中通入SO2产生硅酸沉淀，溶液变浑浊，说明酸性：H2SO3>H2SiO3，H2SO3不是S元素的最高价含氧酸，不能证明非金属性：S＞Si，故B错误； C．向酸性MnSO4溶液中加入NaBiO3固体，溶液变为紫红色，说明BiO将Mn2+氧化为MnO，则氧化性：BiO＞MnO，故C正确； D．相同温度下，将相同大小钠块分别加到醋酸和乙醇中，生成氢气的速率：醋酸＞乙醇，说明电离H+（质子）能力：CH3COOH＞C2H5OH，则结合质子能力：CH3COO-<C2H5O-，故D错误；故选C。 7．二氧化氯（ClO2）是一种黄绿色到橙黄色的气体。工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性介质中与氯酸钠反应。二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应，遇水则生成次氯酸、氯气和氧气。回答下列问题： （1）将二氧化氯通入品红溶液中，溶液褪色的原因是 _____。 （2）配平下列反应的化学方程式（CH3OH中H为+1价，O为-2价）：_____CH3OH+_____NaClO3+_____═_____CO2↑+_____ClO2↑+_____Na2SO4+___。 （3）上述反应中，被氧化的元素是 _____。还原产物与氧化产物的物质的量之比是 _____。 （4）根据上述反应可推知 _____（填字母）。 a.氧化性：ClO2＞NaClO3 b.氧化性：NaClO3＞CH3OH c.还原性：CH3OH＞ClO2 d.还原性：CH3OH＞Na2SO4 （5）若转移的电子数目为0.3NA（NA为阿伏加德罗常数的值），则反应产生气体的体积约为 _____L（标准状况）。 （6）消毒效率常以单位质量的消毒剂得到的电子数表示。ClO2的消毒效率是Cl2的 _____倍（保留两位小数）。 【答案】 (1)二氧化氯与水反应生成的次氯酸具有漂白性(2)1;(3)6;(4)3H2SO4;(5)1;(6)6;(7)3;(8)5H2O;(9)C;(10)6：1;(11)bc;(12)7.84;(13)2.63; 【解析】 （1） 二氧化氯能与许多化学物质发生爆炸性反应，遇水则生成次氯酸、氯气和氧气，次氯酸具有漂白性，将二氧化氯通入品红试液中，看到的现象是：试液变成无色， （2）①该反应中，碳元素化合价由甲醇中-2价变为二氧化碳中+4价，甲醇是还原剂，二氧化碳是氧化产物；氯元素化合价由NaClO3中+5价变为ClO2中+4价，NaClO3是氧化剂，ClO2是还原产物，根据得失电子守恒，得到配平后的方程式为：CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O； （3）该反应中，被氧化的元素是CH3OH中-2价的碳，二氧化碳是氧化产物，ClO2是还原产物，由方程式可知：CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O中还原产物与氧化产物的物质的量之比为6：1， （4）CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O中乙醇中碳元素-2价升高为+4价，做还原剂被氧化得到氧化产物二氧化碳，氯酸钠中氯元素化合价+5价降低到+4价，做氧化剂被还原得到还原产物ClO2，则氧化性：NaClO3＞CH3OH，还原性：CH3OH＞ClO2，故选bc, （5）CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O中，电子转移6mole-，生成气体二氧化碳1mol,生成ClO2气体物质的量6mol,若转移的电子数目为0.3NA（NA为阿伏加德罗常数），则反应产生气体物质的量==0.35mol,标准状况体积=22.4L/mol×0.35mol=7.84L， （6）ClO2～Cl-～5e-，Cl2～2Cl-～2e-，消毒效率是等质量时得到电子的多少，ClO2的消毒效率（等质量时得到电子的多少）是Cl2的（ ×5）：（ ×2×1）≈2.63倍， 考点三：氧化还原反应方程式的配平 1．二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂，对酸性污水中的有明显的去除效果，其反应原理为：(部分反应物和产物省略、未配平)，工业上可用制取ClO2，化学方程式如下：。实验室用如下方法制备饮用水消毒剂ClO2： 已知：为强氧化剂，其中N元素为+3价。下列说法不正确的是( ) A. 的空间构型为三角锥形 B. 电解池中总反应的化学方程式为NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑ C. X溶液中主要存在的离子有：、、 D. 饮用水制备过程中残留的ClO2可用适量溶液去除 【答案】C 【解析】电解的反应物为氯化铵和盐酸，生成物为氢气和NCl3，NCl3和NaClO2发生氧化还原反应得到ClO2。 A．的中心原子N为sp3杂化，有一个孤电子对，故为三角锥形，故A正确； B．根据图示，电解的反应物为氯化铵和盐酸，生成物为氢气和NCl3，故反应式为NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑，故B正确； C．NaClO2和NCl3反应的方程式为6NaClO2+NCl3+3H2O=6ClO2+NH3+3NaOH+3NaCl，故X溶液中主要存在的离子有：OH-、、，故C错误； D．ClO2具有氧化性，具有还原性，故可用适量溶液去除ClO2，故D正确； 故选C。 2．在工业上次磷酸（H3PO2）常用于化学镀银，酸性条件下发生的反应如下： Ag++H3PO2+H2O→Ag↓+H3PO4+请回答下列问题： （1）H3PO2中P元素的化合价为 ______；该反应中，氧化剂是 ______（填化学式，下同）；被氧化的元素是 ______；还原产物是 ______；H3PO2发生反应 ______（填“氧化”或“还原”）。 （2）配平该离子反应方程式：______。反应每消耗1个H2O，对应转移 ______个电子。 （3）已知H3PO2是一元弱酸，则H3PO2在水溶液中的电离方程式为 ______；写出H3PO2与足量NaOH溶液反应的化学方程式 ______。 （4）H3PO2可以与碘水（I2的水溶液）反应，生成H3PO4和HI，说明H3PO2具有很强的 ______性。写出该反应的化学方程式并用“单线桥”法标明电子转移的方向和数目 ______ 【答案】（1）+1；Ag+；P；Ag；氧化； （2）4Ag++H3PO2+2H2O=4Ag↓+H3PO4+4H+；2； （3）；H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O； （4）还原； 【解析】 （1）物质中各元素化合价的代数和为零，反应中P元素的化合价升高，失去电子，被氧化，反应每消耗1个H2O，转移2个电子； （2）反应中P元素的化合价由+1价变为+5价，失去电子，被氧化，银元素的化合价由+1价降到0价； （3）H3PO2是一元弱酸，1个H3PO2只能电离出1个氢离子，H3PO2与足量NaOH溶液反应产生NaH2PO2、H2O； （4）H3PO2与碘水（I2的水溶液）反应，生成H3PO4和HI，反应过程中磷元素化合价由+1价升高到+5价，H3PO2是还原剂，碘元素的化合价由0价降低到-1价，反应过程中1molH3PO2参与反应转移4mol电子。 3．磷元素的含氧酸有H3PO4、H3PO3（亚磷酸）、H3PO2（次磷酸）等多种。其中已知H3PO3+2NaOH（过量）═Na2HPO3+2H2O。回答下列问题： ①H3PO3属于 ______（选填“一”“二”或“三”）元酸。Na2HPO3属于 ______（填“正盐”或“酸式盐”）。 ②H3PO2可将溶液中的Ag+转化为银，自身变为H3PO4，可用于化学镀银。利用H3PO2进行化学镀银的反应中，氧化剂与还原剂的个数比为 ______。 【答案】①二；正； ②4：1。 【解析】 ①已知H3PO3+2NaOH（过量）═Na2HPO3+2H2O，说明NaHPO2为正盐，H3PO2属于二元酸， ②H3PO2可将溶液中的Ag+转化为银，自身变为H3PO4，反应的离子方程式为：4Ag++H3PO2+2H2O=4Ag+H3PO4+4H+，该反应中银离子是氧化剂、H3PO2是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：1， 4．回答下列问题 （1）平常我们食用的水果中含有丰富的维生素C，维生素C又被称为“抗坏血酸”，在人体内有重要的功能，例如，能帮助人体将食物中摄取的、不易吸收的Fe3+转变为易吸收的Fe2+，这说明维生素C具有 ______（填“氧化性”或“还原性”）。 （2）工业废水中含有的重铬酸根离子（Cr2）有毒，必需处理达标后才能排放。工业上常用绿矾（FeSO4•7H2O）做处理剂，反应的离子方程式如下：6Fe2++Cr2+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，在该反应中，还原剂是 ______（填离子符号，下同），氧化剂是 ______。 （3）我国古代四大发明之一的黑火药是由硫磺粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为：S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑，在该反应中，还原剂是 ______（填化学式，下同），氧化剂是 ______。 （4）在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石烙化成团。冷定毁罐取出。……即倭铅也。……以其似铅而性猛，故名之曰‘倭’云。”（注：炉甘石的主要成分是碳酸锌。） ①请完成上述火法炼锌反应的化学方程式：______ZnCO3+______=______+______CO↑。 ②在该反应中，还原剂是 ______（填化学式，下同），被还原的是 ______。 【答案】 （1）还原性； （2）Fe2+；Cr2； （3）C；S和KNO3； （4）①1；2C；Zn；3； ②C；ZnCO3。 【解析】 （1）Fe3+转变为易吸收的Fe2+，化合价降低被还原； （2）6Fe2++Cr2+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，该反应中Fe2+失去电子化合价升高，得到电子化合价降低； （3）反应S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑中，S由0价降到-2价，N由+5价降到0价，均发生还原反应，为氧化剂；C由0价升高到+4价，发生氧化反应，为还原剂； （4）①火法炼锌是得到Zn,故反应中Zn由+2价降低为0价，氧化还原反应中有元素化合价降低必然有元素化合价升高，故反应中的反应物为ZnCO3和C，生成物为Zn和CO； ②反应中化合价升高的为C，化合价降低的为Zn。 5．从铜氨废液{含、、、、、等}中回收铜的工艺流程如图： 回答下列问题： （1）步骤(Ⅰ)中被氧化的元素是___________，由步骤(Ⅱ)可确定与的结合能力比与的___________(填“强”或“弱”)。 （2）步骤(Ⅲ)“沉铜”时，利用溶液而不选用NaOH溶液“沉铜”的优点是___________。 （3）写出步骤(Ⅳ)“溶解”时的化学方程式：___________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。 （4）该流程中可以循环利用的物质是___________(填化学式)。 （5）碱式氯化铜在400℃时能完全分解为CuO、和HCl。为测定碱式氯化铜的组成进行如下实验：准确称取42.9g碱式氯化铜，加热到400℃使其完全分解，剩余固体32.0g，将生成的气体通过浓硫酸的洗气瓶，浓硫酸增重3.6g。碱式氯化铜的化学式为___________。 【答案】（1）Cu、C 强 （2）CuS的溶解度比Cu(OH)2小，能使Cu2+充分沉淀，提高Cu的回收率 （3） 2:3 （4）HNO3 （5）Cu2(OH)3Cl 【解析】 从铜氨废液含[Cu(NH3)3·CO]+、[Cu(NH3)2]2+、[Cu(NH3)4]2+、NH3、CH3COO−、等中回收铜，废液中通入热空气，并加热，可生成CO2、NH3，得到含有[Cu(NH3)4]2+、CH3COO−、的溶液，加入20%的硫酸，调节pH =2，得到硫酸铜、硫酸铵溶液，加入20%的硫化钠溶液生成CuS沉淀，在沉淀中加入硝酸可生成NO、S和硝酸铜，加入硫酸生成硫酸铜，经过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜晶体。向含有[Cu(NH3)4]2+、CH3COO−、的溶液中加入盐酸，经过滤、洗涤、干燥，可得到碱式氯化铜。 【1详解】步骤(Ⅰ)“吹脱”时通入空气，氧气把Cu+氧化为Cu2+，将CO氧化生成CO2吹出，被氧化的元素是Cu、C；步骤(Ⅱ)中加入硫酸生成硫酸铵，可确定NH3与H+的结合能力比与Cu2+结合能力强，故答案为Cu强； 【2详解】步骤(Ⅲ)“沉铜”时，Na2S溶液与CuSO4溶液反应生成CuS沉淀和Na2SO4，主要反应的离子方程式为Cu2+＋S2－=CuS↓，因为硫化铜的溶解度小于氢氧化铜的溶解度，能使Cu2+充分沉淀，提高Cu的回收率，所以“沉铜”选用Na2S溶液而不选用NaOH溶液；答案为：CuS的溶解度比Cu(OH)2小，能使Cu2+充分沉淀，提高Cu的回收率。 【3详解】步骤(Ⅳ)反应中CuS和硝酸反应生成NO、S，反应中S元素化合价由-2价升高到0价，CuS为还原剂，N元素的化合价由+5价降低为+2价，硝酸为氧化剂，根据电子守恒，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:3，反应为； 【4详解】在第(Ⅴ)硝酸铜溶液中加入硫酸制硫酸铜，同时生成HNO3，则HNO3可循环利用，故答案为HNO3。 【5详解】碱式氯化铜在400℃时能完全分解为CuO、H2O和HCl；准确称取42.9g碱式氯化铜，加热到400℃使其完全分解，剩余固体32.0g，将生成的气体通过浓硫酸的洗气瓶，浓硫酸增重3.6g；则CuO的物质的量为32.0g÷80g/mol=0.4mol，H2O的物质的量为3.6g÷18g/mol=0.2mol，HCl的物质的量为(42.9g-32.0g-3.6g)÷36.5g/mol=0.2mol，则CuO:H2O:HCl=0.4:0.2:0.2=2:1:1，则根据铜、氢、氯元素守恒可知，碱式氯化铜的化学式为Cu2(OH)3Cl。 第三板块 素养评价 真题演练 1. （2023·全国乙卷）下列应用中涉及到氧化还原反应的是(    ) A. 使用明矾对水进行净化 B. 雪天道路上撒盐融雪 C. 暖贴中的铁粉遇空气放热 D. 荧光指示牌被照发光 【答案】C  【解析】 明矾作净水剂，与水解有关，没有元素的化合价变化，不发生氧化还原反应，故A错误； B.雪天道路上撒盐融雪是利用溶解吸热，没有元素的化合价变化，不发生氧化还原反应，故B错误； C.暖贴中的铁粉遇空气放热是利用铁的氧化放热原理，即铁元素的化合价发生了变化，因而发生了氧化还原反应，故C正确； D.荧光指示牌被照发光中没有元素化合价的变化，即没有发生氧化还原反应，故D错误， 故选：。 2. （2022·浙江）关于反应，下列说法正确的是(    ) A. 是氧化产物 B. 发生还原反应 C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为： D. 生成时，转移电子 【答案】D  【解析】 反应 ，元素化合价降低，被还原，元素化合价升高，被氧化，据此进行答题。 A.元素化合价升高对应的物质是氧化产物，元素化合价降低，对应的产物是还原产物，故A错误； B.元素化合价降低发生还原反应，元素化合价升高，发生氧化反应，故B错误； C.二氧化碳是氧化剂，是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为：，故C错误； D.根据化合价升降可知，生成时，转移电子，故D正确； 故选D。   3. （2023·湖南）油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应： 下列说法正确的是(    ) A. 和的空间结构都是正四面体形 B. 反应Ⅰ和Ⅱ中，元素和都被氧化 C. 反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：ⅠⅡ D. 反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比为： 【答案】D  【解析】 ．的价电子对数，结构中相当于一个氧原子被一个硫原子代替，空间结构是四面体结构，的价电子对数，无孤对电子，空间结构是正四面体形，故A错误； B.反应Ⅰ中元素化合价不变，未发生氧化还原反应，故B错误； C.反应Ⅰ的化学方程式：，反应Ⅱ的化学方程式：，参加反应的：ⅠⅡ，故C错误； D.反应Ⅰ的化学方程式：，电子转移总数，氧化，转移电子物质的量，反应Ⅱ的化学方程式：，电子转移数，氧化，转移电子物质的量，反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化转移的电子数之比：：，故D正确； 故选：。 4. （2023·华侨、港澳台联考）下列消毒剂不是利用其氧化性进行消毒的是(    ) A. 过氧乙酸溶液 B. 次氯酸钠溶液 C. 乙醇溶液 D. 双氧水溶液 【答案】C  【解析】 过氧乙酸溶液具有强氧化性，利用其氧化性进行消毒，故A正确； B.次氯酸钠溶液有强氧化性，利用其氧化性进行消毒，故B正确； C.乙醇溶液，是通过透过细菌表面脱水而使蛋白质变性，不是利用其氧化性消毒，故C错误； D.双氧水溶液有强氧化性，利用其氧化性进行消毒，故D正确； 故选：。 5．(2020·山东，2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是(　　) A．谷物发酵酿造食醋 B．小苏打用作食品膨松剂 C．含氯消毒剂用于环境消毒 D．大气中NO2参与酸雨形成 【答案】B 【解析】谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程；小苏打分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，不是氧化还原反应；含氯消毒剂有强氧化性，可用于环境消毒；NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===NO＋2HNO3，是氧化还原反应。 6．(2020·北京，3)水与下列物质反应时，水表现出氧化性的是(　　) A．Na B．Cl2 C．NO2 D．Na2O 【答案】A 【解析】2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，H2O中H元素化合价由＋1降为0，得电子被还原，作氧化剂，在反应中表现出氧化性，故A符合题意；Cl2＋H2OHCl＋HClO、3NO2＋H2O=== 2HNO3＋NO，H2O中的元素没有发生化合价的变化，水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂，既不表现氧化性也不表现还原性，故B、C不符合题意；Na2O＋H2O===2NaOH，该反应没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故D不符合题意。 7．(2022·辽宁，6)镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；加入CCl4，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是(　　) A．褪色原因为I2被Fe还原 B．液体分层后，上层呈紫红色 C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为I－被氧化 【答案】D 【解析】Zn比Fe活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与I2发生氧化还原反应，故溶液褪色原因为I2被Zn还原，A项错误；液体分层后，I2在CCl4层，CCl4的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；若镀层金属活泼性大于Fe，则Fe不易生锈，反之，若Fe活泼性大于镀层金属，则Fe更易生锈，由于活泼性：Zn>Fe>Sn，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2，其具有强氧化性，可将I－氧化，D项正确。 8．(2022·浙江6月选考，10)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是(　　) A．H2SO4发生还原反应 B．Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子 【答案】B 【解析】 Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境。H2SO4中所含元素的化合价均未发生变化，A说法不正确；Na2S2O3中的S的平均化合价为＋2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(＋4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，B说法正确；该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，C说法不正确；根据其中S元素的化合价变化情况可知，1 mol Na2S2O3发生反应，转移2 mol电子，D说法不正确。 9．(2022·湖南，9)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．过程Ⅰ中NO发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等 C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O 【答案】D 【解析】 过程Ⅰ中NO转化为NO，氮元素化合价由＋3价降低到＋2价，NO得电子，发生还原反应，A错误；过程Ⅰ为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，反应的离子方程式为NO＋2H＋＋e－NO↑＋H2O，过程Ⅱ为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，反应的离子方程式为NO＋NH＋3e－＋2H＋H2O＋N2H4，两过程转移电子数目不相等，B错误；由过程Ⅱ的反应方程式可知n(NO)∶n(NH)＝1∶1，C错误；过程Ⅲ为N2H4转化为N2和4H＋、4e－，反应的离子方程式为N2H4===N2↑＋4H＋＋4e－，所以过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O，D正确。 10．(2019·浙江)反应8NH3＋3Cl2N2＋6NH4Cl，被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为（ ） A．2∶3 B．8∶3 C．6∶3 D．3∶2 【答案】A 【解析】该氧化还原反应用双线桥表示为，可知实际升价的N原子为2个，所以2个NH3被氧化，同时Cl2全部被还原，观察计量数，Cl2为3个，因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为2：3。 故答案选A。 11．[2020·全国卷Ⅱ，26(3)(4)]化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题： (3)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为___________________________________________________。 (4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为____________mol；产生“气泡”的化学方程式为__________________________________________。 【答案】　 (3)2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O (4)1.25　NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O 【解析】 (3)由新制的HgO和Cl2反应制备Cl2O，由于该反应为歧化反应，所以只有氯元素的化合价发生变化，由0价变为＋1价和－1价，所以反应的化学方程式为2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O。(4)由题意知，在NaClO2生成ClO2的过程中，发生歧化反应，NaClO2既是氧化剂，又是还原剂，4NaO24O2，NaO2Na，每生成4 mol ClO2，需消耗5 mol NaClO2，所以每生成1 mol ClO2，需消耗 mol(即1.25 mol)NaClO2。产生的气泡的成分为CO2，反应的化学方程式为NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O。 12．[2022·全国甲卷，26(1)(4)]硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下： 回答下列问题： (1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为___________________________________。 (4)向80～90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为__________________________________________________。 【答案】　 (1)ZnCO3ZnO＋CO2↑ (4)3Fe2＋＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ 【解析】　 (1)焙烧时，生成ZnO的反应为ZnCO3ZnO＋CO2↑。(4)向80～90 ℃的滤液①中加入KMnO4溶液，可氧化Fe2＋，得到含Fe(OH)3和MnO2的滤渣②，反应的离子方程式为3Fe2＋＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋。 第四板块 专题演练 模拟提升 1．《中国诗词大会》不仅弘扬了中国传统文化，还蕴含着许多化学知识，下列分析不正确的是( ) A.李白诗句“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川”，“紫烟”指“香炉”中碘升华现象 B.刘禹锡诗句“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金”，金性质稳定，可通过物理方法得到 C.王安石诗句“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”，爆竹的燃放涉及氧化还原反应 D.曹植诗句“煮豆燃豆萁，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能 【答案】A 【解析】A.水产生的雾气是由水蒸发产生的水蒸气遇冷液化而成的小液滴，是一种液化现象，不是碘升华，故A错误；B.“沙里淘金”说明了金的化学性质稳定，可通过物理方法得到，故B正确；C.爆竹的过程中有新物质二氧化碳、二氧化硫等生成，属于化学变化，故C正确；D.“豆箕”是大豆的秸秆，主要成分为纤维素，燃烧纤维素是把化学能转化为热能，故D正确；故选：A。 2．我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用。黑火药爆炸的反应为。在该反应中，被还原的元素是( ) A.N B.C C.N和S D.N和C 【答案】C 【解析】 反应，S元素化合价由0降低为-2、N元素化合价由+5降低为0；该反应中，被还原的元素是N和S，故选C。 3．汽车尾气管中安装有尾气处理装置，以降低汽车使用过程中对环境的污染，其工作原理如图所示，下列说法正确的是( ) A.反应中NO为还原剂，为还原产物 B.汽车尾气的主要污染成分为CO、NO和 C.催化转化总反应为 D.NO和必须在催化剂表面才能反应 【答案】A 【解析】 A.根据图示，NO与反应生成，NO为还原剂；和CO反应生成，为还原产物，A正确； B.汽车尾气的主要污染成分为CO、NO，不是污染物，B错误； C.根据图示，催化转化总反应为，C错误； D.NO和可在常温下直接反应生成，不需要催化剂，D错误； 选A。 4．真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝。其核心步骤的反应为。下列关于该反应的说法中不正确的是( ) A.为氧化剂 B.CO为氧化产物 C.为还原产物 D.C为还原剂 【答案】A 【解析】 该反应中Al元素和O元素的化合价都没有发生变化，既不是氧化剂也不是还原剂，A项错误；C元素的化合价从0价升高到+2价，被氧化，是还原剂，得到的产物CO是氧化产物，B、D两项均正确；Cl元素的化合价从0价降低到-1价，被还原，是氧化剂，得到的产物是还原产物，C项正确。 5．一种光电反应制备环氧化合物的装置如图所示。下列说法错误的是( ) A.在M极发生氧化反应 B.可利用该原理由1-丁烯制 C.工作一段时间后溶液中浓度基本不变 D.当有1mol生成时，理论上外电路转移2mol电子 【答案】C 【解析】 A.M极上转化为Br2，电极反应式为，A正确； B.若图中R为乙基，则为1-丁烯制的转化，B正确； C.该装置工作一段时间后，水被消耗，溶液中浓度发生变化，C错误； D.发生反应，当有1molH2生成时，理论上外电路转移2mol电子，D正确； 故选C。 6．下列反应中，既属于氧化还原反应又属于吸热反应的是( ) A.柠檬酸与小苏打反应 B.铝与稀盐酸反应 C.灼热的炭与反应 D.甲烷与的燃烧反应 【答案】C 【解析】A.柠檬酸与小苏打反应属于吸热反应，不存在元素化合价的变化，属于非氧化还原反应，故A错误；B.铝与稀盐酸反应是氧化还原反应，又是放热反应，故B错误；C.灼热的炭与反应为吸热反应，且该反应中碳元素的化合价发生变化，则属于氧化还原反应，故C正确；D.甲烷与的燃烧反应属于放热反应，故D错误；故选：C。 7．全氨类物质具有高密度、超高能量及爆炸产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子，是制备全氮类物质的重要中间体。下列说法中不正确的是( ) A.全氨类物质属于绿色能源 B.每个中含有36个质子 C.爆炸时，它既作氧化剂又作还原剂 D.结构中含有离子键和共价键 【答案】B 【解析】全氮类物质具有爆炸产物无污染等优点，所以全氮类物质属于绿色能源，A项正确；每个中含有的质子为7×5=35个，B项错误；爆炸时，生成，既作氧化剂又作还原剂，C项正确；和间存在离子键，而离子内氮氮之间存在共价键，所以结构中含离子键和共价键，D项正确。 8．硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物（），将烟气与的混合气体通入与（Ce中文名“铈”）的混合溶液中实现无害化处理，其转化过程如图所示。下列说法正确的是( ) A.该转化过程的实质为被还原 B.x=1时，过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1 C.处理过程中，混合溶液中和总数减少 D.过程Ⅰ发生反应的离子方程式为 【答案】A 【解析】 该反应的反应物为和，生成物为和，NO被还原为，A正确；x=1时，过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，B错误；处理过程中，和为催化剂，故混合溶液中和总数不变，C错误；选项中离子方程式的电荷不守恒，D错误。 9．是一种高效多功能水处理剂，应用前景十分看好。一种制备的方法可用化学方程式表示如下：，对此反应下列说法中正确的是( ) A.只作氧化剂 B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物 C.是还原产物 D.2mol发生反应时，反应中共有8mol电子转移 【答案】B 【解析】 应中，铁元素的化合价升高，由+2价升高到+6价，中元素的化合价既升高又降低。 A项，中元素的化合价既升高又降低，反应中既是氧化剂又是还原剂，错误；B项，→，铁的化合价升高，是氧化产物，→，氧元素化合价降低，是还原产物，正确；C项，→，氧元素化合价升高，是氧化产物，错误；D项，反应中化合价升高的元素有Fe，由+3价→+6价，化合价升高的元素还有O元素，由－2价→0价，2mol发生反应时，共有2mol×3+2mol×2＝10mol电子转移，错误。 10．碳循环（如图所示）的研究有利于实现我国的碳达峰及碳中和目标。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A.可通过加聚反应使葡萄糖转化为淀粉 B.电催化转化为乙酸时，转移4个电子 C.、分子中碳原子均不存孤对电子 D.葡萄糖与乙酸的混合物中含有的氢原子数目为2个 【答案】D 【解析】D.葡萄糖与乙酸的最简式都为，则30g葡萄糖与乙酸的混合物中含有的氢原子数目为，故D正确。 11．利用可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是( ) A．C(金刚石)属于共价晶体 B．该反应利用了的强还原性 C．晶体硅和金刚石中的、C的杂化方式都是 D．晶体中每个周围与它最接近且距离相等的有12个 【答案】D 【解析】A，金刚石是由C原子通过共价键聚集而成的共价晶体，A正确；B.该反应中Na元素的化合物升高，作氧化剂，利用的强还原性将中的C还原为金刚石，B正确；C晶体硅中的原子、金刚石中的C原子均形成4个键，价层电子对数为4，为杂化，C正确；D.的晶胞结构如图所示，以体心为例，晶体中每个周围与它最接近且距离相等的有6个，D错误；综上所述答案为D。 12．是微电子工业中常用的等离子刻蚀气体，遇水发生反应：。下列有关说法错误的是( ) A.第一电离能：N>F>H B.电负性：F>N>H C.基态N原子的电子排布式为 D.、HF分子间均能形成氢键 【答案】A 【解析】 第一电离能：N<F，A错误； 同一周期从左往右元素的电负性依次增大，同一主族从上往下依次减小，故相关元素电负性由大到小的顺序为F>N>H，B正确； 氮为7号元素，故基态N原子的电子排布式为，C正确； 水分子间存在氢键，HF分子间也易形成氢键，D正确。 13．自然界中的氮循环部分过程如图所示，回答下列问题： （1）①自然界中实现路径Ⅰ的固氮方式可能是_______(任写一种)。 ②在哈伯等科学家的努力下，路径Ⅱ已实现工业大规模合成氨，反应方程式为_______。 （2）实验室的硝酸一般储存在棕色瓶中，涉及的化学方程式为_______。 （3）除反硝化作用外，铵态氮()与亚硝态氮()也可以在细菌的作用下转化为氮气。请写出所涉及的离子反应方程式_______。该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为_______。 为探究氨的还原性，某同学设计了如图所示实验装置(其中夹持装置略去)，在实验室中进行实验探究。回答下列问题 实验现象： A中氧化铜全部转化成光亮的红色固体 B中U形管内物质变蓝； （4）C中集气瓶内收集到一种无色气态单质，该气体用排水法收集的理由是_______。 （5）从C中水槽里取适量液体于试管内，向试管里滴入无色酚酞试液，溶液呈_______色，原因是_______。 （6）氧化铜和氨气发生反应，化学方程式是_______。 【答案】 （1）①.生物固氮②. （2） （3）①.；②.0.06 （4）氮气不溶于水且不和水反应 （5）①.红②.多余的氨气与水反应生成了一水合氨，使溶液呈碱性，故加入无色酚酞试液，溶液呈红色 （6） 【解析】 （1）①路径Ⅰ中转化为NO和硝酸根，自然界中实现该过程的固氮方式可能是：生物固氮； ②路径Ⅱ中N2转化为NH3，在哈伯等科学家的努力下，路径Ⅱ已实现工业大规模合成氨，反应方程式为； （2）硝酸见光易分解，一般储存在棕色瓶中，涉及的化学方程式为； （3）铵态氮()与亚硝态氮()也可以在细菌的作用下转化为氮气和水，涉及的离子反应方程式，该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为0.02mol×3=0.06mol； （4）A中氧化铜全部转化为光亮的红色固体，则生成了Cu，B中U形管中物质变蓝，说明有水生成。C中收集到一种无色气态单质，根据反应前后元素种类不变可知，该气体单质为氮气，氮气不溶于水且不和水反应，故用排水法收集； （5）氨气溶于水生成的一水合氨为弱碱，C中有部分多余的氨气与水反应生成了一水合氨，故加入无色酚酞试液，溶液呈红色； （6）氧化铜与氨气反应生成铜、氮气和水，化学方程式为。 14．几种短周期主族元素的原子半径和元素主要化合价如图所示。 回答下列问题： （1）A的简单离子的结构示意图为________；是________（填“离子”或“共价”）化合物。 （2）分子中每个原子最外层都达到8电子结构，它的电子式为________。与A的简单氢化物反应生成和B的氢化物，写出化学方程式：________________，在标准状况下，生成气体时转移电子数为________。 （3）非金属性：B________C（填“”或“”），判断依据是________________（写1条）。 （4）D的单质在中燃烧的产物和反应的化学方程式为________________。 （5）的简单离子半径由大到小的顺序为________（填离子符号）。 （6）B的单质与A的简单氢化物能发生置换反应，写出化学方程式：________________。 【答案】 （1）离子 （2）；；1 （3）>；比稳定、氧化性比强、和在暗室中剧烈燃烧，和在点燃下反应 （4） （5） （6） 【解析】 （1）的结构示意图为；是离子化合物。 （2）是共价化合物，其中为价，，一半是氧化产物，另一半是还原产物，故生成，转移电子。 （3）从氢化物稳定性、反应条件等角度分析，注意：不能置换水溶液中氯元素。 （4）锂在氧气中燃烧只生成，和反应生成。 （5）离子半径由大到小的顺序为。 （6）是非金属性最强的单质，与反应生成和。 15．某化学兴趣小组在研究“铁及其化合物性质”时，发现向溶液中滴加2滴溶液；无明显现象，再滴加溶液溶液（约为5），溶液先变红，后褪色，并有气泡产生。为了弄清楚产生这种异常现象的原因，他们进行了如下探究： (1)溶液先变红的原因是____________、____________（用两个离子方程式表示）。 (2)同学们对溶液褪色的原因提出了不同的看法并进行实验： I.甲同学认为是被还原。取褪色后溶液，滴加溶液，无明显现象，证明甲同学观点不正确。 Ⅱ.乙同学认为是被氧化。取褪色后溶液，滴加溶液，出现红色。 根据上述实验现象，同学们认为溶液褪色的原因可能有两种： 乙同学认为被氧化。 丙同学认为____________。 为了探究溶液褪色的原因究竟是上述的哪一种，该兴趣小组进行了如下实验。向溶液中滴加2滴溶液，后通入，发现溶液___________，证明溶液褪色的原因不是乙同学认为的原因，而是丙同学认为的原因。 (3)该兴趣小组通过查阅资料，发现可以被氧化成和两种可直接排放到空气中的气体，写出上述实验中被氧化的离子方程式：_________。 (4)根据题目所给信息及实验现象推断物质还原性强弱：____________（填“ > ”或“ < ”） 【答案】 (1) ； (2)被氧化；未褪色 (3) (4) > 【解析】 （1）由题意可知，溶液变红色发生的反应为酸性溶液中亚铁离子与过氧化氢溶液反应生成铁离子和水，反应生成的铁离子与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，反应的离子方程式为、； （2）由题意可知，溶液褪色可能是因为硫氰酸根离子被氧气氧化所致，也可能是被过氧化氢溶液氧化所致，由通入氧气，溶液颜色不褪色可知，溶液褪色是被过氧化氢溶液氧化所致，故答案为：被氧化；不褪色； （3）由题意可知，硫氰酸根离子被氧化的反应为溶液中硫氰酸根离子与过氧化氢溶液反应生成硫酸根离子、氮气、二氧化碳、氢离子和水，反应的离子方程式为； （4）由氧化还原反应规律可知，还原性强的还原剂先反应，向氯化亚铁和硫氰化钾混合液中滴加少量过氧化氢溶液，溶液先变红，说明过氧化氢与亚铁离子优先反应，所以亚铁离子的还原性强于硫氰酸根离子，故答案为 ：> 。 学科网（北京）股份有限公司 $$