内容正文:
第08讲 氧化性、还原性强弱比较及实验探究
01易错聚焦 03易错知识梳理
02易错辨析 04易错精练
易错· 聚焦
易错1:氧化性、还原性强弱判断
1.物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度,而不取决于一个原子得失电子数目的多少。
2.具有氧化性的物质不一定是氧化剂,具有还原性的物质不一定是还原剂,应视具体反应而定。
3.对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe2+>Fe;价态越低,氧化性越弱,如S2-<S<SO2。
4.常见物质的氧化性、还原性强弱顺序:
氧化性:MnO>Cl2>Br2>Fe3+>I2;
还原性:S2->SO(或H2SO3)>I->Fe2+>Br->Cl-。
5.根据元素化合价判断物质的氧化性、还原性,只是其变化的一种“趋势”,但氧化性、还原性“能力”强弱不一定。如Na+中钠的化合价是钠元素的最高化合价,具有氧化性,但是氧化性很弱。
6.已知物质的氧化性或还原性的强弱关系,判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法:
(1)先假设反应成立;
(2)然后根据氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物的规律,列出假设反应中的上述关系;
(3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实,则反应成立;反之,则不成立。
7.同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强的物质。
8.由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。
9.H2O2中氧元素尽管处于中间价态,但H2O2主要表现为氧化性,其还原产物是H2O,故H2O2,又被称为绿色氧化剂。
10.并非价态越高氧化性越强,在HClO中氯元素的化合价为+1价,在HClO4中氯元素的化合价为+7价,事实上HClO的氧化性比HClO4强,HClO有强氧化性;再如浓硫酸和Na2SO4溶液中,硫元素均为+6价,但浓硫酸具有强氧化性,而Na2SO4溶液无氧化性;再如HNO3、KNO3溶液中,氮元素均为+5价,但HNO3溶液有强氧化性,而KNO3溶液无氧化性。
易错·辨析
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)将Cl2通入FeBr2溶液中,先发生反应:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-,后发生反应Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。( )
(2)浓硫酸具有强氧化性,故SO2不能用浓硫酸干燥。( )
(3)物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易,与得失电子的数目无关。( )
(4)硝酸铜分解的产物可能是CuO、NO2、NO。( )
(5)在H2S与浓硫酸的反应中,氧化产物和还原产物均为SO2。( )
(6)反应2Fe3++Fe===3Fe2+,说明金属阳离子的还原产物不一定是金属单质。( )
(7)反应Cu+H2SO4CuSO4+H2↑,说明还原性:Cu>H2。( )
(8)反应2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,说明盐酸不能作高锰酸钾的酸化剂。( )
(9)在Fe(NO3)3溶液中通入SO2气体,溶液颜色先变为浅绿色,又变为棕黄色,说明氧化性Fe3+>HNO3。( )
(10)根据反应SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI,可知SO2的氧化性比HI的强。( )
(11)在H2O2+Cl2===2HCl+O2反应中,每生成32 g氧气,则转移2NA个电子。( )
(12)氧化剂浓硝酸、浓硫酸参加反应时,氮、硫化合价分别降低1、2生成NO2、SO2,所以浓硫酸的氧化性强于浓硝酸。( )
(13)铜与浓硝酸反应生成NO2,与稀硝酸反应生成NO,说明氧化性稀硝酸大于浓硝酸。( )
(14)锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中,锌首先与硝酸铁反应置换出铁。( )
(15)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强( )
(16)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼( )
(17)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应( )
(18)向浓H2SO4中通入H2S气体,1 mol浓H2SO4转移电子数可能是6NA,也可能是2NA( )
(19)1 mol KClO3与足量的浓盐酸反应,转移电子数为6NA( )
(20)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。( )
(21)难失电子的物质一定易得电子。( )
(22)NO2和NH3之间可能发生反应产生N2。( )
(23)含硫化合物X、Y的转化关系S+NaOHX+Y+H2O中,硫单质中的硫元素化合价最低。( )
(24)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼( )
(25)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强( )
【答案】
(1) ( √ )(2) ( × )(3) ( √ )(4) ( × )(5) ( × )(6) ( √ )(7) ( × )(8) ( √ )
(9) ( × )(10) ( × )(11) ( √ )(12) ( × )(13) ( × )(14) ( × )(15) ( × )(16) ( × )
(17) (√)(18) (√)(19) (×)(20) ( × )(21) ( × )(22) ( √ )(23) ( × )(24) ( × )(25) ( × )
易错·知识梳理
一、氧化性、还原性的判断:
1.氧化性是指物质 的性质(或能力);还原性是指物质 的性质(或能力)。
2.氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的 程度,与得、失电子数目的 无关。例如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
3.从元素的价态考虑:最高价态——只有 ,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;最低价态——只有 ,如金属单质、Cl-、S2-等;中间价态——既有 又有 ,如Fe2+、S、Cl2等。
4.氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 还原剂失电子总数。
二、氧化性、还原性强弱的比较方法
1.依据反应原理——氧化还原方程式判断
氧化剂+还原剂===还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂>
还原性:还原剂>
如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
氧化性:MnO2>Cl2
2.依据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越 ,对应物质的氧化性或还原性 。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。例如:
F2+H22HF Cl2+H22HCl
氧化性:F2>Cl2
→
3.依据产物中元素价态的高低来判断
①相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。例如:
→
②相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:
→
4.依据“三表”判断。
(1)元素周期表
同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。
同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱,氧化性逐渐增强。
(2)金属活动顺序表
(3)根据非金属活动性顺序表判断
5.某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关
①温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
②浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3,还原性:浓HCl>稀HCl。
③酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
如:酸性条件:2MnO+6H++5SO===2Mn2++5SO+3H2O
中性条件:2MnO+H2O+3SO===2MnO2+3SO+2OH-
碱性条件:2MnO+2OH-+SO===2MnO+SO+H2O+
其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)
6.根据原电池电极反应判断
还原性:Zn>Fe
三、常见的氧化剂与还原剂
1.常见氧化剂:
①活泼的非金属单质,如X2(X指卤素Cl、Br)、O2、O3等;
②高价态的离子,如H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+等;
③高价态的物质,如H2SO4(浓)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等;
④含O的物质,如H2O2、Na2O2等。
如:
2.常见还原剂
①活泼的金属单质,如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;
②某些非金属单质,如H2、C、S等;
③低价态离子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;
④含较低价态元素的物质,如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。
如:
3.具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
规律:高价氧化,低价还原,中间价态两边转
如:
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
SO
H2O2
四、元素化合价的判断方法
1.代数和法:标出熟悉元素的化合价→代数和为零求解其他元素的化合价常见元素的化合价判断
可以借助化合价口诀来记忆
一价氢、氯、钾、钠、银;
二价氧、钡、镁、钙、锌;
三铝、四硅、五价磷;
记变价也不难,
二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;
铜汞二价最常见
正价最高莫过八,负价最低四为限。
正负变价要分清,莫忘单质都为零。
2.特殊复杂物质中的元素化合价判断
①根据元素的非金属性确定元素的化合价
例:CuH:非金属性H>Cu
显正价 ―→显负价
3.常考复杂物质化合价的汇总
2O K2eO4 Li2H LiH2 Al H Na22O3 O 34 2
易错·精练
1.下列各选项中,微粒按氧化性由弱到强、原子或离子半径由大到小的顺序排列的是
A.O、Cl、S、P B.、、、
C.Li、Na、K、Rb D.、、、
2.已知有如下反应:①ClO+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O,②2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2,③2FeCl2+Cl2=2FeCl3.下列各微粒还原能力由强到弱的顺序正确的是
A.I->Cl->Fe2+>Cl2 B.Fe2+>I->Cl->Cl2
C.I->Fe2+>Cl->Cl2 D.I->Cl->Fe2+>Cl2
3.已知反应:
①
②
③
请根据上述反应判断氧化性由强到弱的顺序是
A. B.
C. D.
4.已知还原性:,则将通入到、、的混合溶液中,、、生成的先后顺序为
A.,, B.,, C.,, D.,,
5.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:
①SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+;
②+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
下列有关说法正确的是
A.还原性:SO2>Cr3+>Fe2+ B.氧化性:>SO2>Fe3+
C.两个反应中Fe2(SO4)3均是还原剂 D.能将Na2SO3氧化成Na2SO4
6.已知还原性,下列反应不能发生的是
A.
B.
C.
D.
7.往和的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。根据上述现象,你能得出的结论是
A.滤渣中一定有Fe粉 B.滤渣中一定有Cu粉
C.滤液中一定有 D.滤液中一定有、
8.下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向淀粉-KI溶液中滴入适量新制的氯水
比较Cl2、I2的还原性强弱
B
将Li、K分别投入水中
比较二者活泼性的强弱
C
将亚硫酸溶液滴入碳酸钠溶液中
比较S、C的非金属性强弱
D
过量的NaOH溶液分别滴入MgCl2、AlCl3溶液中
比较Mg、Na的金属性强弱
A.A B.B C.C D.D
9.某化学小组用“84消毒液”(主要成分是NaClO)制备氯气并探究其性质,进行如图所示的实验(a~d中均为浸有相应试液的棉花,夹持装置省略)。下列说法正确的是
A.a处变为蓝色,b处变为橙色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
B.c处褪色,体现浓盐酸的挥发性和还原性
C.d处褪色,一定是因酚酞被氧化而引起
D.为防止尾气污染空气,应使用饱和食盐水吸收尾气
10.向浓硫酸中分别加入下列三种固体,对实验现象的分析正确的是
A.对比实验①和实验②可知还原性:
B.对比实验①和实验③可知氧化性:
C.对比实验②和实验③可知酸性:
D.由实验可知浓硫酸具有强酸性、难挥发性、氧化性
11.根据反应:①
②
③
④
各粒子的氧化性或还原性由强到弱的顺序正确的是
A.氧化性:
B.氧化性:
C.还原性:
D.还原性:
12.如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b是浸有相关溶液的滤纸。向晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。可观察到a处变蓝,b处变红棕色,根据实验现象判断氧化性强弱关系正确的是[已知:]
A. B.
C. D.
13.现有下列三个氧化还原反应:
①;
②;
③;
根据上述反应,判断下列结论中正确的是
A.在溶液中不可能发生反应:
B.是的氧化产物,是的还原产物
C.还原性强弱顺序为:
D.只除去含有、和混合溶液中的,应加入
14.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。实验过程如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K2和K3,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹K3。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
下列说法错误的是
A.验证Br2的氧化性强于碘的实验现象是D中上层溶液为紫红色
B.装置B溶液中发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
C.过程Ⅲ实验的目的是确保C的黄色溶液中无Cl2,排除氯气对溴置换碘实验的干扰
D.通过该实验可以得到的结论是非金属性Cl>Br>I
15.下列各组物质:①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液
⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是__________________________(填序号,下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________________________________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________________。
16.某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
实验记录如下:
实验操作
实验现象
Ⅰ
打开活塞a,滴加少量新制氯水,关闭活塞a
A中溶液变为浅红棕色
Ⅱ
吹入热空气
A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化
Ⅲ
停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液
B中开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色
请回答下列问题:
(1)实验操作Ⅰ时,A中反应的离子方程式为__________________________
_______________________________________________________________。
(2)实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是_______________________________。
(3)装置C的作用是___________________________________________;
C中盛放的药品是________。
(4)实验操作Ⅲ中混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式为________________________________________________________________。
(5)由上述实验得出的结论是___________________________________。
(6)①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否有干扰,理由是___________________________________________________
________________________________________________________________。
②实验操作Ⅲ,开始时颜色无明显变化的原因是______________________
_____________________________________________(写出一条即可)。
2
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第08讲 氧化性、还原性强弱比较及实验探究
01易错聚焦 03易错知识梳理
02易错辨析 04易错精练
易错· 聚焦
易错1:氧化性、还原性强弱判断
1.物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度,而不取决于一个原子得失电子数目的多少。
2.具有氧化性的物质不一定是氧化剂,具有还原性的物质不一定是还原剂,应视具体反应而定。
3.对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe2+>Fe;价态越低,氧化性越弱,如S2-<S<SO2。
4.常见物质的氧化性、还原性强弱顺序:
氧化性:MnO>Cl2>Br2>Fe3+>I2;
还原性:S2->SO(或H2SO3)>I->Fe2+>Br->Cl-。
5.根据元素化合价判断物质的氧化性、还原性,只是其变化的一种“趋势”,但氧化性、还原性“能力”强弱不一定。如Na+中钠的化合价是钠元素的最高化合价,具有氧化性,但是氧化性很弱。
6.已知物质的氧化性或还原性的强弱关系,判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法:
(1)先假设反应成立;
(2)然后根据氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物的规律,列出假设反应中的上述关系;
(3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实,则反应成立;反之,则不成立。
7.同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强的物质。
8.由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。
9.H2O2中氧元素尽管处于中间价态,但H2O2主要表现为氧化性,其还原产物是H2O,故H2O2,又被称为绿色氧化剂。
10.并非价态越高氧化性越强,在HClO中氯元素的化合价为+1价,在HClO4中氯元素的化合价为+7价,事实上HClO的氧化性比HClO4强,HClO有强氧化性;再如浓硫酸和Na2SO4溶液中,硫元素均为+6价,但浓硫酸具有强氧化性,而Na2SO4溶液无氧化性;再如HNO3、KNO3溶液中,氮元素均为+5价,但HNO3溶液有强氧化性,而KNO3溶液无氧化性。
易错·辨析
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)将Cl2通入FeBr2溶液中,先发生反应:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-,后发生反应Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。( )
(2)浓硫酸具有强氧化性,故SO2不能用浓硫酸干燥。( )
(3)物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易,与得失电子的数目无关。( )
(4)硝酸铜分解的产物可能是CuO、NO2、NO。( )
(5)在H2S与浓硫酸的反应中,氧化产物和还原产物均为SO2。( )
(6)反应2Fe3++Fe===3Fe2+,说明金属阳离子的还原产物不一定是金属单质。( )
(7)反应Cu+H2SO4CuSO4+H2↑,说明还原性:Cu>H2。( )
(8)反应2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,说明盐酸不能作高锰酸钾的酸化剂。( )
(9)在Fe(NO3)3溶液中通入SO2气体,溶液颜色先变为浅绿色,又变为棕黄色,说明氧化性Fe3+>HNO3。( )
(10)根据反应SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI,可知SO2的氧化性比HI的强。( )
(11)在H2O2+Cl2===2HCl+O2反应中,每生成32 g氧气,则转移2NA个电子。( )
(12)氧化剂浓硝酸、浓硫酸参加反应时,氮、硫化合价分别降低1、2生成NO2、SO2,所以浓硫酸的氧化性强于浓硝酸。( )
(13)铜与浓硝酸反应生成NO2,与稀硝酸反应生成NO,说明氧化性稀硝酸大于浓硝酸。( )
(14)锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中,锌首先与硝酸铁反应置换出铁。( )
(15)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强( )
(16)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼( )
(17)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应( )
(18)向浓H2SO4中通入H2S气体,1 mol浓H2SO4转移电子数可能是6NA,也可能是2NA( )
(19)1 mol KClO3与足量的浓盐酸反应,转移电子数为6NA( )
(20)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。( )
(21)难失电子的物质一定易得电子。( )
(22)NO2和NH3之间可能发生反应产生N2。( )
(23)含硫化合物X、Y的转化关系S+NaOHX+Y+H2O中,硫单质中的硫元素化合价最低。( )
(24)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼( )
(25)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强( )
【答案】
(1) ( √ )(2) ( × )(3) ( √ )(4) ( × )(5) ( × )(6) ( √ )(7) ( × )(8) ( √ )
(9) ( × )(10) ( × )(11) ( √ )(12) ( × )(13) ( × )(14) ( × )(15) ( × )(16) ( × )
(17) (√)(18) (√)(19) (×)(20) ( × )(21) ( × )(22) ( √ )(23) ( × )(24) ( × )(25) ( × )
易错·知识梳理
一、氧化性、还原性的判断:
1.氧化性是指物质 得电子 的性质(或能力);还原性是指物质 失电子 的性质(或能力)。
2.氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的 难易 程度,与得、失电子数目的 多少 无关。例如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
3.从元素的价态考虑:最高价态——只有 氧化性 ,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;最低价态——只有 还原性 ,如金属单质、Cl-、S2-等;中间价态——既有 氧化性 又有 还原性 ,如Fe2+、S、Cl2等。
4.氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 等于 还原剂失电子总数。
二、氧化性、还原性强弱的比较方法
1.依据反应原理——氧化还原方程式判断
氧化剂+还原剂===还原产物+氧化产物
氧化性:氧化剂> 氧化产物
还原性:还原剂> 还原产物
如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
氧化性:MnO2>Cl2
2.依据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越 剧烈 ,对应物质的氧化性或还原性 越强 。如是否加热、有无催化剂及反应温度高低和反应物浓度大小等。例如:
F2+H22HF Cl2+H22HCl
氧化性:F2>Cl2
→
3.依据产物中元素价态的高低来判断
①相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。例如:
→
②相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:
→
4.依据“三表”判断。
(1)元素周期表
同主族元素对应单质的氧化性从上到下逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。
同周期元素对应单质的还原性从左到右逐渐减弱,氧化性逐渐增强。
(2)金属活动顺序表
(3)根据非金属活动性顺序表判断
5.某些氧化剂的氧化性或还原剂的还原性与下列因素有关
①温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
②浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3,还原性:浓HCl>稀HCl。
③酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
如:酸性条件:2MnO+6H++5SO===2Mn2++5SO+3H2O
中性条件:2MnO+H2O+3SO===2MnO2+3SO+2OH-
碱性条件:2MnO+2OH-+SO===2MnO+SO+H2O+
其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)
6.根据原电池电极反应判断
还原性:Zn>Fe
三、常见的氧化剂与还原剂
1.常见氧化剂:
①活泼的非金属单质,如X2(X指卤素Cl、Br)、O2、O3等;
②高价态的离子,如H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+等;
③高价态的物质,如H2SO4(浓)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等;
④含O的物质,如H2O2、Na2O2等。
如:
2.常见还原剂
①活泼的金属单质,如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;
②某些非金属单质,如H2、C、S等;
③低价态离子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;
④含较低价态元素的物质,如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。
如:
3.具有中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
规律:高价氧化,低价还原,中间价态两边转
如:
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
四、元素化合价的判断方法
1.代数和法:标出熟悉元素的化合价→代数和为零求解其他元素的化合价常见元素的化合价判断
可以借助化合价口诀来记忆
一价氢、氯、钾、钠、银;
二价氧、钡、镁、钙、锌;
三铝、四硅、五价磷;
记变价也不难,
二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;
铜汞二价最常见
正价最高莫过八,负价最低四为限。
正负变价要分清,莫忘单质都为零。
2.特殊复杂物质中的元素化合价判断
①根据元素的非金属性确定元素的化合价
例:CuH:非金属性H>Cu
显正价 ―→显负价
3.常考复杂物质化合价的汇总
2O K2eO4 Li2H LiH2 Al H Na22O3 O 34 2
易错·精练
1.下列各选项中,微粒按氧化性由弱到强、原子或离子半径由大到小的顺序排列的是
A.O、Cl、S、P B.、、、
C.Li、Na、K、Rb D.、、、
【答案】D
【解析】A.元素非金属性越大,形成单质的氧化性越强,由于氧、硫元素同一主族,则单质氧化性O>S,Cl、S、P同一周期,则单质氧化性:O>Cl>S>P;电子层越大,微粒半径越大,若电子层一样,则核电荷数越大,半径越小,所以原子半径:P>S>Cl>O,A项不符合题意;
B.钙、钡元素同一主族,则金属性钡>钙>铝,则还原性钡>钙>铝,还原性越强,对应离子氧化性越弱,则离子氧化性:>>>,B项不符合题意;
C.Rb、K、Na、Li是同一主族元素,还原性逐渐减弱,原子不具备氧化性,原子半径:Rb>K>Na>Li ,C项不符合题意;
D.根据金属活动性顺序表,金属还原性越强,对应离子氧化性越弱。则离子氧化性:>>>,离子半径K+ >Mg2+ > Al3+ > H+,D项符合题意;
故答案选D。
2.已知有如下反应:①ClO+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O,②2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2,③2FeCl2+Cl2=2FeCl3.下列各微粒还原能力由强到弱的顺序正确的是
A.I->Cl->Fe2+>Cl2 B.Fe2+>I->Cl->Cl2
C.I->Fe2+>Cl->Cl2 D.I->Cl->Fe2+>Cl2
【答案】C
【解析】反应①中为还原剂,为还原产物,还原性:;反应②中为还原剂,为还原产物,还原性:;反应③中为还原剂,为还原产物,还原性:,综上,还原性:,答案选C。
3.已知反应:
①
②
③
请根据上述反应判断氧化性由强到弱的顺序是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】反应①中,CeO2是氧化剂、H2O2是还原剂,CeO2将H2O2氧化,所以氧化性CeO2>H2O2;反应②中,Fe3+是氧化剂、I2是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,氧化性Fe3+>I2;反应③中H2O2是氧化剂、Fe3+是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物可知,氧化性H2O2>Fe3+;综上所述,氧化性强弱顺序为,故答案为:C。
4.已知还原性:,则将通入到、、的混合溶液中,、、生成的先后顺序为
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】C
【解析】同一种氧化剂与不同还原剂反应时,还原性强的还原剂先反应,已知还原性:,将通入到、、的混合溶液中,反应顺序为S2-,I-,Br-,故产物生成的先后顺序为,,,故答案为C。
5.将SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,再加入K2Cr2O7溶液,发生如下两个化学反应:
①SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+;
②+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
下列有关说法正确的是
A.还原性:SO2>Cr3+>Fe2+ B.氧化性:>SO2>Fe3+
C.两个反应中Fe2(SO4)3均是还原剂 D.能将Na2SO3氧化成Na2SO4
【答案】D
【分析】在氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂;还原性:还原剂>还原产物,判断每个反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,然后进行比较。
【解析】在反应①SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+中,SO2是还原剂,失去电子被氧化为;Fe3+为氧化剂,得到电子被还原为Fe2+,所以还原性:SO2>Fe2+;氧化性:Fe3+>SO2;在反应②+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O中,Fe2+是还原剂,失去电子被氧化为Fe3+;是氧化剂,得到电子被还原为Cr3+,故还原性:Fe2+>Cr3+;氧化性:>Fe3+。
A.根据上述分析可知:物质的还原性:SO2>Fe2+>Cr3+,A错误;
B.根据上述分析可知:物质的氧化性:>Fe3+>SO2,B错误;
C.根据上述分析可知:在反应①中Fe2(SO4)3为氧化剂,在反应②中Fe2(SO4)3为还原剂,C错误;
D.根据选项B分析可知物质的氧化性:>Fe3+>SO2,所以能将含有+4价S的Na2SO3氧化成含有+6价S的Na2SO4,D正确;
故合理选项是D。
6.已知还原性,下列反应不能发生的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】A.因该反应中S元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>Fe2+,与已知的还原性强弱一致,能发生,A不选;
B.由方程式可知,反应中硫元素化合价升高被氧化,SO2是反应的还原剂,碘元素的化合价降低被还原,碘化氢是反应的还原产物,由还原剂的还原性强于还原产物可知I−<SO2,与题给各微粒的还原性的强弱顺序相符,则该反应能发生,B不选;
C.若该反应发生,S元素的化合价降低,O元素的化合价升高,则H2O2为还原剂,还原性强弱为H2O2>SO2,与已知的还原性强弱矛盾,不可能发生,C选;
D.因该反应中Cl元素的化合价降低,Fe元素的化合价升高,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>Cl−,与已知的还原性强弱一致,能发生,D不选;
答案为C。
7.往和的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生。根据上述现象,你能得出的结论是
A.滤渣中一定有Fe粉 B.滤渣中一定有Cu粉
C.滤液中一定有 D.滤液中一定有、
【答案】C
【分析】铁的金属活动性比银、铜强,往AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,铁先与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,硝酸银反应完,若还有铁粉,铁才能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,充分反应后过滤,向滤渣中加入稀盐酸,无气泡产生,说明滤渣中一定不含铁,无法确定反应的程度。
【解析】A.由分析加入稀盐酸,无气泡产生,滤渣中一定不含铁,A错误。
B.滤渣中一定有Ag粉,无法确定反应的程度就无法确定是否含有Cu,B错误。
C.一定发生了铁与硝酸银溶液的反应,滤渣中一定有Fe2+,C正确。
D.无法确定硝酸银是否有剩余,也无法确定硝酸铜是否有剩余,也可能是铁与硝酸铜恰好完全反应,滤液中不一定有Ag+、Cu2+,D错误。
本题选C。
8.下列实验操作能达到相应实验目的的是
选项
实验操作
实验目的
A
向淀粉-KI溶液中滴入适量新制的氯水
比较Cl2、I2的还原性强弱
B
将Li、K分别投入水中
比较二者活泼性的强弱
C
将亚硫酸溶液滴入碳酸钠溶液中
比较S、C的非金属性强弱
D
过量的NaOH溶液分别滴入MgCl2、AlCl3溶液中
比较Mg、Na的金属性强弱
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.向淀粉-KI溶液中滴入适量新制的氯水,淀粉-KI溶液变蓝,说明有碘单质生成,发生的反应为:Cl2+2KI=2KCl+I2,氧化性:Cl2>I2,可以比较氧化性强弱,A不符合题意;
B.将Li、K分别投入水中,反应的剧烈程度不同,K的反应明显更烈,说明K比Li活泼,B符合题意;
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,相应元素的非金属性就越强,亚硫酸中的S为价,不是S的最高价,不能通过比较亚硫酸和碳酸的酸性强弱比较S、C的非金属性强弱,C不符合题意;
D.将过量的氢氧化钠溶液滴入MgCl2、AlCl3溶液中,分别成氢氧化镁沉淀与氢氧化铝沉淀,后氢氧化铝白色沉淀消失,不能比较氢氧化镁与氢氧化钠的碱性强弱,则不能比较Mg、Na的金属性强弱,D 不符合题意;
故选B。
9.某化学小组用“84消毒液”(主要成分是NaClO)制备氯气并探究其性质,进行如图所示的实验(a~d中均为浸有相应试液的棉花,夹持装置省略)。下列说法正确的是
A.a处变为蓝色,b处变为橙色,说明氧化性:Cl2>Br2>I2
B.c处褪色,体现浓盐酸的挥发性和还原性
C.d处褪色,一定是因酚酞被氧化而引起
D.为防止尾气污染空气,应使用饱和食盐水吸收尾气
【答案】B
【分析】“84消毒液”(主要成分是NaClO)制备氯气发生:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;氯气氧化碘离子生成碘单质遇碘变蓝,氯气能氧化溴离子生成溴单质,最后氯气和氢氧化钠反应生成次氯酸钠、氯化钠和水。
【解析】A.a处变为蓝色,说明氯气和KI反应生成氯化钾和I2,b处变为橙色,说明氯气与KBr反应生成KCl和Br2,说明Cl2具有氧化性,不能说明氧化性:Cl2>Br2>I2,故A错误;
B.试管内产生的氯气中含有HCl气体,c处高锰酸钾褪色,是因为高锰酸钾被HCl还原,体现浓盐酸的挥发性和还原性,故B正确;
C.氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,d处褪色,可能因酚酞被氧化而引起,也可能是氢氧化钠被消耗而引起,故C错误;
D.为防止尾气污染空气,应使用氢氧化钠溶液吸收尾气,故D错误;
故选B。
10.向浓硫酸中分别加入下列三种固体,对实验现象的分析正确的是
A.对比实验①和实验②可知还原性:
B.对比实验①和实验③可知氧化性:
C.对比实验②和实验③可知酸性:
D.由实验可知浓硫酸具有强酸性、难挥发性、氧化性
【答案】D
【分析】由实验现象可知,实验①中有红棕色气体生成,表明有Br2生成,实验②的管口有白雾,表明有HCl气体生成,实验③产生的气体为SO2。则实验①中发生反应2NaBr+H2SO4(浓)Na2SO4+Br2↑+SO2↑+H2O,实验②中发生反应2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑,实验③中发生反应Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑。
【解析】A.对比实验①和实验②,浓硫酸能将Br-氧化为Br2,但不能将Cl-氧化,则还原性:,A不正确;
B.实验①发生氧化还原反应,实验③发生非氧化还原反应,二者的反应类型不同,不能比较Br2和SO2的氧化性,B不正确;
C.实验②的反应原理是利用难挥发性物质制取易挥发性物质,实验③是利用强酸制弱酸,二者的反应原理不同,不能比较H2SO4、HCl、H2SO3三者的酸性,C不正确;
D.由实验③可知,浓硫酸具有强酸性,由实验②可知,浓硫酸具有难挥发性,由实验①可知,浓硫酸具有强氧化性,D正确;
11.根据反应:①
②
③
④
各粒子的氧化性或还原性由强到弱的顺序正确的是
A.氧化性:
B.氧化性:
C.还原性:
D.还原性:
【答案】A
【分析】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。
【解析】①反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu中铜离子是氧化剂,亚铁离子是氧化产物,铁是还原剂,铜是还原产物,则还原性Fe>Cu,氧化性为Cu2+>Fe2+;
②反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+中铁离子是氧化剂,铜离子是氧化产物,铜是还原剂,亚铁离子是还原产物,则还原性Cu>Fe2+,氧化性为Fe3+>Cu2+;
③反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-中氯气是氧化剂,铁离子是氧化产物,亚铁离子是还原剂,氯离子是还原产物,则还原性Fe2+>Cl-,氧化性为Cl2>Fe3+;
④反应HClO+H++Cl-=Cl2↑+H2O中次氯酸是氧化剂,氯气是氧化产物,氯离子是还原剂,氯气是还原产物,则还原性Cl->Cl2,氧化性为HClO>Cl2;
由此可以判断出各微粒的氧化性由强到弱的顺序正确的是HClO>Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+,还原性由强到弱的顺序正确的是Fe>Cu>Fe2+>Cl->Cl2;
故本题选A。
12.如图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b是浸有相关溶液的滤纸。向晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。可观察到a处变蓝,b处变红棕色,根据实验现象判断氧化性强弱关系正确的是[已知:]
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】向晶体滴加一滴浓盐酸后,有氯气生成,Cl2分别与KI、NaBr作用生成I2、Br2,a处变蓝、b处变橙色,可证明氧化性:Cl2>I2、Cl2>Br2,无法证明I2与Br2之间氧化性的强弱,故选B。
13.现有下列三个氧化还原反应:
①;
②;
③;
根据上述反应,判断下列结论中正确的是
A.在溶液中不可能发生反应:
B.是的氧化产物,是的还原产物
C.还原性强弱顺序为:
D.只除去含有、和混合溶液中的,应加入
【答案】C
【分析】由方程式可知,反应①中是反应的氧化剂、是还原产物,是还原剂、是氧化产物;反应②中是反应的氧化剂、是还原产物,是还原剂、是氧化产物;反应③中是反应的氧化剂、是还原产物,是还原剂、是氧化产物,由氧化还原反应规律可知,氧化性强弱顺序为>>>,还原性的强弱顺序为。
【解析】A.由分析可知,的氧化性强于,则由氧化还原反应规律可知,反应可能发生,故A错误;
B.由分析可知,是的还原产物,是的氧化产物,故B错误;
C.由分析可知,还原性的强弱顺序为,故C正确;
D.由分析可知,氧化性强弱顺序为>>>,则只除去含有、和混合溶液中的,应加入,故D错误;
故选C。
14.为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。实验过程如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K2和K3,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹K3。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
下列说法错误的是
A.验证Br2的氧化性强于碘的实验现象是D中上层溶液为紫红色
B.装置B溶液中发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
C.过程Ⅲ实验的目的是确保C的黄色溶液中无Cl2,排除氯气对溴置换碘实验的干扰
D.通过该实验可以得到的结论是非金属性Cl>Br>I
【答案】A
【分析】装置A制备氯气,离子方程式为,装置E用于验证Cl和I的非金属性,装置B验证Cl和Br非金属性强弱,浸有NaOH溶液的棉花吸收氯气、溴蒸气,防止污染环境,装置C中分液漏斗作用是制备溴单质,试管D中验证Br、I的非金属性强弱,据此分析。
【解析】A.I2在CCl4中的溶解性大于水中溶解性,CCl4密度比水大,因此验证Br2的氧化性强于碘的实验现象是:D中下层溶液变为紫红色,故A错误;
B.装置B溶液中Cl2将Br-氧化为Br2,发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-,故B正确;
C.过程Ⅲ,B装置中继续通Cl2,溶液颜色加深,表明C中溶液中不存在多余的氯气,从而排除氯气对溴置换碘实验的干扰,故C正确;
D.根据氧化剂的氧化性大于氧化产物,可以得到的结论是非金属性Cl>Br>I,故D正确;
故选A。
15.下列各组物质:①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液
⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是__________________________(填序号,下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________________________________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________________。
【答案】 (1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
【解析】 ⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
16.某小组同学为探究H2O2、H2SO3、Br2的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验)。
实验记录如下:
实验操作
实验现象
Ⅰ
打开活塞a,滴加少量新制氯水,关闭活塞a
A中溶液变为浅红棕色
Ⅱ
吹入热空气
A中红棕色明显变浅;B中有气泡,产生大量白色沉淀,混合液颜色无明显变化
Ⅲ
停止吹入空气,打开活塞b,逐滴加入H2O2溶液
B中开始时颜色无明显变化;继续滴加H2O2溶液,一段时间后,混合液逐渐变成红棕色
请回答下列问题:
(1)实验操作Ⅰ时,A中反应的离子方程式为__________________________
_______________________________________________________________。
(2)实验操作Ⅱ吹入热空气的目的是_______________________________。
(3)装置C的作用是___________________________________________;
C中盛放的药品是________。
(4)实验操作Ⅲ中混合液逐渐变成红棕色,其对应的离子方程式为________________________________________________________________。
(5)由上述实验得出的结论是___________________________________。
(6)①有同学认为实验操作Ⅱ吹入的热空气,会干扰(5)中结论的得出,你认为是否有干扰,理由是___________________________________________________
________________________________________________________________。
②实验操作Ⅲ,开始时颜色无明显变化的原因是______________________
_____________________________________________(写出一条即可)。
【答案】 (1)2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
(2)吹出单质Br2
(3)吸收多余的Br2,以免污染环境 NaOH溶液
(4)H2O2+2Br-+2H+===Br2+2H2O
(5)氧化性:H2O2>Br2>H2SO3
(6)①不干扰,无论热空气是否参加氧化H2SO3,只要观察到B中产生白色沉淀的同时颜色无明显变化,即能证明Br2氧化了H2SO3
②H2SO3有剩余(或H2O2浓度小或Br-与H2O2反应慢等合理答案均可)
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