内容正文:
1.3 氧化还原反应
考点一 氧化还原反应的辨析
【例1-1】(23-24高一下·浙江杭州·阶段练习)高中化学把化学反应分为两类,反应前后有元素化合价升降的一类化学反应称之为氧化还原反应,另一类是反应前后元素化合价都没有改变的称之为非氧化还原反应。下列属于非氧化还原反应的是
A.
B.
C.
D.
【例1-2】(23-24高一下·广西柳州·阶段练习)下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.高炉炼铁 B.用铅蓄电池为电动汽车供电
C.大理石与稀盐酸反应制取 D.使酸性高锰酸钾溶液褪色
【一隅三反】
1.(24-25广东)下列反应属于氧化还原反应的是
A. B.
C. D.
2.(23-24高一下·山东临沂·期中)下列应用没有涉及到氧化还原反应的是
A.工业合成氨
B.氢氟酸刻蚀玻璃制作艺术品
C.暖贴中的铁粉遇空气放热
D.煅烧黄铁矿(FeS2)制备SO2
3.(2024福建)下列反应不属于氧化还原反应的是
A.
B.
C.
D.
4.(23-24高一上·广东湛江·期中)下列反应中,既属于氧化还原反应又属于置换反应的是
A. B.
C. D.
考点二 氧化还原反应相关概念的辨析
【例2-1】(23-24 江苏淮安 )对于反应N2+O22NO,下列说法正确的是
A.N2是发生氧化反应 B.N2得到电子
C.O2是还原剂 D.O2发生氧化反应
【例2-2】(23-24高二上·浙江宁波·阶段练习)下列反应中,作还原剂的是
A. B.
C. D.
【例2-3】(2024 天津南开 )下列转化中,需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C.CuO→Cu D.
【一隅三反】
1.(22-23高二上·陕西西安·期中).下列转化中,需要加入氧化剂的是
A.Fe→ Fe3+ B.CO2→ H2CO3 C.NO2→NO D.SiO2→Si
2.(2024 福建泉州 )以下反应中,水作还原剂的是
A.2F2+2H2O=4HF+O2 B.SO2+H2O=H2SO3
C.2K+2H2O=2KOH+H2↑ D.Cl2+H2O=HCl+HCIO
3 .(23-24 江苏连云港 )火箭升空发生的反应为,下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应是复分解反应 B.氧化剂是
C.氧化剂是 D.是氧化产物
考点三 氧化还原反应的表示方法
【例3】(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)下列有关氧化还原反应的表示方法不正确的是
A.
B.
C.
D.
【一隅三反】
1.(2024湖北武汉 )下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A. B.
C. D.
2.(2023吉林·期末)下列氧化还原反应方程式,所标电子转移方向与数目不正确的是
A. B.
C. D.
3.(2023高三·全国·专题练习)下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是
A. B.
C. D.
4.(22-23高二上·浙江·期中)下列反应中电子转移的方向和数目不正确的是
A.
B.
C.
D.
考点四 氧化剂与还原剂强弱的比较
【例4-1】(2024陕西 )据以下反应判断Cu2+、Fe2+、Fe3+的氧化性,从强到弱的顺序为
①Fe+CuCl2=FeCl2+Cu ②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
A.Fe3+>Cu2+>Fe2+ B.Fe3+>Fe2+>Cu2+
C.Fe2+>Cu2+>Fe3+ D.Cu2+>Fe2+>Fe3+
【例4-2】(2024黑龙江绥化 )已知:①I2 +SO2 +2H2O=2HI+H2SO4;②2FeCl2 +Cl2=2FeCl3;③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2根据上面反应判断,下列说法正确的是
A.氧化性强弱顺序是:Fe3+>SO2>I2>
B.还原性强弱顺序是:SO2>I->Fe2+>Cl-
C.反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4不能发生
D.Fe3+与I-在溶液可以大量共存
【一隅三反】
1.(23-24 河北承德 )已知反应:
①;
②;
③。
依据上述反应并结合已学知识,下列微粒氧化性由强到弱的顺序正确的是
A. B.
C. D.
2.(2024高一上·全国·专题练习)现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较正确的是
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+ B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO2<Fe2+<Br- D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
3.(2024福建漳州 )已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为H2O2<Fe2+<I-<SO2。则下列反应不能发生的是
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ B.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O
C.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
4 .(2024 山西太原 )有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列反应:①A2++B=B2++A ②A2++C=C2++A ③B2++C=C2++B ④C2++D=D2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )
A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+ B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:A>B>C>D D.还原性:D>B>C>A
考点五 氧化还原反应的配平
【例5】(2024湖北)配平以下氧化还原反应方程式。
(1)_______KI+_______KIO3+_______H2SO4=_______I2+_______K2SO4+_______H2O
(2)_______MnO+_______H++_______Cl-=_______Mn2++_______Cl2↑+______H2O
(3)________S+________KOH=________K2S+____K2SO3+________H2O
(4)________P4+________KOH+________H2O=________K3PO4+________PH3
(5)_______ClO-+_______Fe(OH)3+_______=_______Cl-+_______FeO+_______H2O
(6)_______Mn2++_______ClO+_______H2O=_______MnO2↓+_______Cl2↑+_______
【一隅三反】
1.(22-23高二下·上海浦东新·期末)工业上利用和反应来制取单质,配平下列化学方程式并标出电子转移方向和个数 。
____________________________________
2.(23-24 上海嘉定 )交通警察判断某驾驶员酒后驾车的依据是:驾驶员呼出的气体使检测仪中的溶液由黄色变为蓝绿色。配平下列反应方程式:
_____ ______ _____ _____ _____ ______
3(23-24高二上·云南红河·期中)根据题给信息,回答相关问题:
(1)FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2.上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为 。
(2)在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:
(3)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平该反应的方程式,其化学计量数依次为 。
(4)请配平下列反应的化学方程式:
NaBO2+SiO2+Na+H2―→NaBH4+Na2SiO3.
4(2024江苏)配平下列化学反应。
(1)
HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+H2O。
(2) Cu+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2O。
(3) S+KOH=K2S+K2SO3+H2O。
(4)
ClO-+Fe(OH)3+=Cl-++H2O
(5) S +HNO3=SO2+NO+H2O
(6) Zn+HNO3(稀) =Zn(NO3)2+N2O↑+H2O
(7) Cu2S+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O
(8) SO2+H2S=S+H2O
(9) C+HNO3(浓)=CO2↑+NO2↑+H2O
(10) Cu+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2O
(11) Zn+HNO3(稀)=Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O
(12) K2Cr2O7+HCl(浓)=KCl+Cl2↑+CrCl3+H2O
(13) Cu2S+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2SO4+H2O
一、单选题(本题共16题,共44分,第1-10题,每题2分;第11-16题,每题4分。每题只有一个选项为正确答案)
1.(2024·福建泉州)下列不属于氧化还原反应的是
A.CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl B.2HClO2HCl+O2↑
C.H2+Cl22HCl D.2NaI+Br2=2NaBr+I2
2 .(23-24 安徽·期中)下列反应中,属于氧化还原反应但不属于四种基本反应类型的是
A.H2+Cl22HCl B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ D.SiO2+CaOCaSiO3
3.(23-24 云南曲靖 )氧化还原反应与4种基本反应类型的关系所示。下列化学反应中属于阴影3区域的是
A.Cl2+2KI=I2+2KCl
B.Fe2(CO3)3Fe2O3+3CO2↑
C.2CH3CHO+O22CH3COOH
D.3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
4.(23-24 上海·期中)下列微粒中,只有氧化性的是
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3O4 D.Fe3+
5.(23-24高一下·福建厦门·阶段练习)下列反应中,只作为氧化剂的是
A. B.
C. D.
6.(2024高一上·全国·专题练习)(2023春·上海静安·高一上海市回民中学校考期中)在下列反应中,SO2既不是氧化剂,也不是还原剂的是
A.2SO2+O22SO3 B.SO2+2H2S=3S↓+2H2O
C.SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl D.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
7.(23-24 湖南张家界·期末)下列物质的转化需要另外加入氧化剂才能实现的是
A. B.
C. D.
8.(2024陕西西安 )下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A.
B.
C.
D.
9.(2024四川成都 )通过以下三个反应事实,确定下列物质中最强的氧化剂是
①Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
②Cl2+2FeCl2=2FeCl3
③Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.Cl2
10(2024黑龙江大庆 )下列关于氧化还原反应的说法正确的是
①有一种元素被氧化肯定有另一种元素被还原
②阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
③在K、Fe2+、S2-、Na+中只有1种粒子不具有还原性
④由X变为X2+的反应是氧化反应
⑤金属单质在反应中只作还原剂
⑥非金属单质在反应中只作氧化剂
⑦含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性
A.④⑤⑦ B.③④⑤ C.①③④⑤⑥ D.②③④⑤⑥⑦
11.(2024江苏南通 )下列反应属于氧化还原反应,且HCl既不作氧化剂也不作还原剂的是( )
A.PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O B.NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O D.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
12.(2023·福建厦门·阶段练习)已知在酸性溶液中易被还原成,、、、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.
B.
C.
D.
13.(2024广东揭阳 )根据Cu2++Zn=Zn2++Cu、Ag++Cu=2Ag+Cu2+可知,下列分析正确的是
①氧化性:Ag+>Cu2+>Zn2+
②氧化性:Ag+<Zn2+<Cu2+
③还原性:Zn>Cu>Ag
④还原性:Zn<Ag<Cu
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
14.(2023湖南常德·阶段练习)已知均为含氯元索的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①
②
③
④
这五种化合物中元素化合物由低到高的顺序是
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X
15.(2024河北衡水·阶段练习)铋(Bi)为+3价时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次滴加入下列溶液,对应的现象如下表所示:
加入溶液
①适量铋酸钠溶液
②过量的双氧水
③适量KI-淀粉溶液
实验现象
溶液呈紫红色
紫红色消失,产生气泡
溶液变成蓝色
则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为
A. I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3 B. H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4
C. KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2 D. NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2
16.(22-23高一上·北京海淀·期末)下列物质间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是
A.NH3→NO B.Fe2O3→Fe
C.KClO3→Cl2 D.H2SO4→SO2
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(22-23高二下·辽宁朝阳·期中)回答下列问题:
(1)常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂,其主要成分为铁粉、活性炭和食盐。脱氧过程中的一步反应为,中铁元素的化合价为 ,该脱氧反应中的还原剂是 (填化学式)。
(2)近年来,我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗
粒可用氧化气化法提纯,完成并配平其反应的化学方程式:
________________________。
(3)高铁酸钠()是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:。
①该反应中 元素被氧化(用化学式表示,后同),还原产物为 。
②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况: 。
18.(23-24 上海·期末)Ⅰ.根据所学知识,完成下列问题
(1)下列古诗词描述的场景中发生的化学反应不属于氧化还原反应的是_______
A.爆竹声中一岁除——黑火药受热爆炸 B.烈火焚烧若等闲——石灰石分解
C.蜡炬成灰泪始干——石蜡的燃烧 D.炉火照天地,红星乱紫烟——铁的冶炼
(2)下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是_______
A.
B.
C.
D.
(3)某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素_______
A.一定得到电子 B.一定失去电子
C.可能被氧化也可能被还原 D.无法判断
Ⅱ实验室可用高锰酸钾与盐酸反应制得氯气,其反应的化学方程式:
(4)被氧化的元素是 ,被还原的元素是 ,发生氧化反应的物质是 ,发生还原反应的物质是 。
(5)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目: 。
19.(2024广西)已知下列反应:
①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;②2KI+Br2=2KBr+I2;③Na2S+I2=2NaI+S↓。
(1)Cl-、Br-、I-、S2-四种离子的还原性由强到弱的顺序是_______。
(2)判断Cl2与Na2S能否反应?_______(填“否”或书写离子反应方程式)。
(3)判断I2与NaBr能否反应?_______(填“否”或书写离子反应方程式)。
(4)已知实验室制取氯气反应为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,由此分析:MnO2在反应中_______电子,所含元素化合价_______,发生_______反应。
(5)在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数比1:2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为_______。
A.Cl2O7 B.ClO2 C.Cl2O D.Cl2
20(2024安徽)回答下列问题:
(1)下列微粒:①S②SO③Fe2+④Al3+⑤Na⑥HCl⑦Na2O2。在化学反应中只能被氧化的是___(填序号),只能表现出氧化性的是___(填序号)。
(2)在一定条件下,实验室分别以过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾、过氧化钠为原料制取氧气,当制得相同质量的氧气时,四个反应中转移的电子数之比为___。
(3)自来水中的NO对人类健康产生危害。为了降低自来水中NO的浓度,某研究人员提出在碱性条件下用Al粉还原NO,产物是N2。发生的反应可表示如下,请完成方程式的配平___。
Al+ NO+ OH-→ AlO+ N2↑+ H2O
(4)把Cl2通入浓氨水中,发生如下反应:3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2。
①用双线桥表示反应的电子转移方向和数目:___。
②反应中发生电子转移的Cl2与NH3的分子数之比为:___。
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1.3 氧化还原反应
考点一 氧化还原反应的辨析
【例1-1】(23-24高一下·浙江杭州·阶段练习)高中化学把化学反应分为两类,反应前后有元素化合价升降的一类化学反应称之为氧化还原反应,另一类是反应前后元素化合价都没有改变的称之为非氧化还原反应。下列属于非氧化还原反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.中氧元素化合价由-2价升高到0价,锰元素化合价由+7价降低到+6价以及+4价,故A不符合题意;
B.钠元素的化合价由0价升高到+1价,氯元素化合价由0价降低到-1价,故B不符合题意;
C.锌元素化合价由0价升高到+2价,氢元素化合价由+1价降低到0价,故C不符合题意;
D.该反应中各元素化合价没有改变,故D符合题意;
故选D。
【例1-2】(23-24高一下·广西柳州·阶段练习)下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.高炉炼铁 B.用铅蓄电池为电动汽车供电
C.大理石与稀盐酸反应制取 D.使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】C
【解析】A.高炉炼铁涉及铁的化合物被还原为铁单质的过程,涉及氧化还原反应,A不符题意;
B.原电池构成条件之一为有能自发进行的氧化还原反应,所以铅蓄电池放电过程涉及氧化还原反应,B不符题意;
C.大理石与稀盐酸发生复分解反应,各元素化合价不变,C符合题意;
D.具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,D不符题意;
答案选C。
【一隅三反】
1.(24-25广东)下列反应属于氧化还原反应的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.中没有化合价变化,不属于氧化还原反应,A错误;
B.中Na、H元素的化合价变化,B为氧化还原反应,B正确;
C.中没有化合价变化,不属于氧化还原反应,C错误;
D.中没有化合价变化,不属于氧化还原反应,D错误;
故选B。
2.(23-24高一下·山东临沂·期中)下列应用没有涉及到氧化还原反应的是
A.工业合成氨
B.氢氟酸刻蚀玻璃制作艺术品
C.暖贴中的铁粉遇空气放热
D.煅烧黄铁矿(FeS2)制备SO2
【答案】B
【解析】A.工业合成氨,氮气中氮的化合价由0价降低到﹣3价,属于氧化还原反应,A不选;
B.氢氟酸刻蚀玻璃,生成四氟化硅气体和水,没有化合价变化,未涉及氧化还原反应,B选;
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,C不选;
D.工业用黄铁矿(FeS2)制备SO2的过程中二硫化亚铁和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,硫元素化合价变化,为氧化还原反应,D不选;
故选B。
3.(2024福建)下列反应不属于氧化还原反应的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.反应中,反应前后各元素的化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应,A符合题意;
B.反应中,N元素化合价发生变化,由+4价升高到+5价和降低到+2价,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.反应中,Na元素的化合价由0价升至+1价,H元素的化合价由+1价降至0价,反应前后有元素化合价的升降,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.反应中,Cl元素化合价发生变化,由0价升高到+1价和降低到-1价,属于氧化还原反应,D不符合题意;
答案选A。
4.(23-24高一上·广东湛江·期中)下列反应中,既属于氧化还原反应又属于置换反应的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.不属于置换反应,但属于氧化还原反应,A不合题意;
B.属于化合反应,属于氧化还原反应,B不合题意;
C.不属于氧化还原反应,C不合题意;
D.属于置换反应,属于氧化还原反应,D符合题意;
故答案为:D。
考点二 氧化还原反应相关概念的辨析
【例2-1】(23-24 江苏淮安 )对于反应N2+O22NO,下列说法正确的是
A.N2是发生氧化反应 B.N2得到电子
C.O2是还原剂 D.O2发生氧化反应
【答案】A
【解析】A.在该反应中N元素化合价由反应前N2中的0价变为反应后NO中的+2价,化合价升高,失去电子被氧化,发生氧化反应, A正确;
B.在该反应中N元素化合价由反应前N2中的0价变为反应后NO中的+2价,化合价升高,失去电子,B错误;
C.O元素化合价由反应前O2中的0价变为反应后NO中的-2价,化合价降低,得电子被还原,O2为氧化剂,C错误;
D.O元素化合价由反应前O2中的0价变为反应后NO中的-2价,化合价降低,得电子被还原,发生还原反应,D错误;
故选A。
【例2-2】(23-24高二上·浙江宁波·阶段练习)下列反应中,作还原剂的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.,S元素化合价降低,作氧化剂,故A错误;
B.该反应不存在化合价变化,故B错误;
C.该反应为氧化产物,故C错误;
D.,S元素化合价升高,作还原剂,故D正确;
故选:D。
【例2-3】(2024 天津南开 )下列转化中,需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C.CuO→Cu D.
【答案】C
【解析】A.中硫元素失电子化合价不变,是非氧化还原反应,A错误;
B.碘元素化合价升高,需要加入氧化剂才能实现,B错误;
C.CuO→Cu中Cu元素化合价降低,需要加入还原剂才能实现,C正确;
D.中氧元素化合价都不变,碳化合价升高需要加入氧化剂才能实现,D错误;
故选C。
【一隅三反】
1.(22-23高二上·陕西西安·期中).下列转化中,需要加入氧化剂的是
A.Fe→ Fe3+ B.CO2→ H2CO3 C.NO2→NO D.SiO2→Si
【答案】A
【解析】A.铁元素化合价由0价升高为+3价,需要加入氧化剂,A正确;
B.二氧化碳与水反应生成碳酸,各元素化合价均为发生变化,B错误;
C.氮元素化合价由+4价变为+2价,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,不需要加氧化剂,C错误;
D.硅元素化合价由+4价降低为0价,需要加入还原剂,D错误;
故选A。
2.(2024 福建泉州 )以下反应中,水作还原剂的是
A.2F2+2H2O=4HF+O2 B.SO2+H2O=H2SO3
C.2K+2H2O=2KOH+H2↑ D.Cl2+H2O=HCl+HCIO
【答案】A
【解析】A.2F2+2H2O=4HF+O2此反应水中O元素化合价升高,作还原剂,A正确;
B.SO2+H2O=H2SO3此,反应为非氧化还原反应,水既不是氧化剂,也不是还原剂,B错误;
C.2K+2H2O=2KOH+H2↑此反应水中H元素化合价下降,水作氧化剂,C错误;
D.Cl2+H2O=HCl+HCIO此反应水既不是氧化剂也不是还原剂,D错误;
故选A。
3 .(23-24 江苏连云港 )火箭升空发生的反应为,下列有关该反应的说法正确的是
A.该反应是复分解反应 B.氧化剂是
C.氧化剂是 D.是氧化产物
【答案】C
【解析】A.该反应中含有化合价变化元素,不是复分解反应,A不正确;
B.C2H8N2中的C显-1价,N显-3价,产物中C显+4价,N显0价,则是还原剂,B不正确;
C.N2O4中的N元素由+4价降低为0价,则是氧化剂,C正确;
D.在反应中,中N元素化合价升高,N2O4中N元素化合价降低,则既是氧化产物又是还原产物,D不正确;故选C。
考点三 氧化还原反应的表示方法
【例3】(23-24高一上·江苏南京·阶段练习)下列有关氧化还原反应的表示方法不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.该反应中Mn元素得电子化合价由+4价变为+2价,Cl元素失电子化合价由-1价变为0价,转移电子数为2,电子转移方向和数目为,故A正确;
B.该反应中Cl元素得电子化合价由+5价变为0价、Cl元素失电子化合价由-1价变为0价,转移电子数为5,不是6,,故B错误;
C.Cl元素化合价降低得电子,氧元素升高失电子,转移电子数为12,则单线桥表示电子转移的方向和数目,故C正确;
D.过氧化钠中-1价的氧元素部分升高为0价,部分降低为-2价,每摩过氧化钠反应转移1mol电子,电子转移方向和数目为,故D正确;
故选B。
【一隅三反】
1.(2024湖北武汉 )下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.该反应中2个C失去2e-×2,1个SiO2得到4e-×1,A错误;
B.该反应中2个Na失去2个电子生成2个NaOH,2个H2O得到2个电子生成1个H2,B正确;
C.该反应中1个Cl2得到2×e-生成2个Cl-,2个NaI失去2×e-生成1个I2,C错误;
D.该反应中1个Cu失去2个电子生成Cu2+,1个H2SO4中的S得到2个电子生成一个SO2,电子转移方向错误,D错误;故答案选B。
2.(2023吉林·期末)下列氧化还原反应方程式,所标电子转移方向与数目不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.该反应中Fe元素化合价由0价变为+2价、H元素化合价由+1价变为0价,得失电子的最小公倍数是2,中电子转移方向与数目正确,故A正确;
B.该反应中Cl元素化合价由+5价、-1价变为0价,得失电子总数是5,其电子转移方向和数目为,故B错误;
C.该反应中Cl元素化合价由0价变为+1价、-1价,得失电子总数是2,转移电子方向和数目为,故C正确;
D.该反应中N元素化合价由+2价变为+5价、O元素化合价由0价变为-2价,得失电子总数是12,转移电子方向和数目为,故D正确。
答案选B。
3.(2023高三·全国·专题练习)下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.锌失电子,氢离子得电子,而不是锌得电子,氢失电子,A错误;
B.应注意KCl是KClO3的还原产物,O2是KClO3的氧化产物,B正确;
C.得失电子总数为6,C错误;
D.HNO3中的+5价氮原子得电子生成NO2中的+4价的氮原子,箭头应指向氮原子而不是氧原子,且得失电子总数为2而不是4,D错误;
选B。
4.(22-23高二上·浙江·期中)下列反应中电子转移的方向和数目不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A.氧化还原反应遵循价态只靠拢不交叉的归中原则,氯酸钾中氯元素化合价由+5降低至0价,氯化氢中部分氯元素化合价由-1升高至0价,KClO3是氧化剂,HCl是还原剂,Cl2既是氧化产物又是还原产物,则该反应转移电子数应为5,KClO3连线的产物应为Cl2,,A错误;
B.该反应中钠元素化合价由0升高至+1,钠失2e-作还原剂,氢元素化合价由+1降低至0,水得2e-作氧化剂,转移电子数为2,B正确;
C.Fe2O3中Fe元素化合价由+3降低至0价,Fe2O3得2×3e-,CO中碳元素化合价由+2升高至+4价,3CO失3×2e-,转移电子数为6,C正确;
D.反应中部分S元素由0价升高至+4价,失4e-,部分S元素由0价降低至-2价,得到2×2e-,转移电子数为4,D正确;故选A
考点四 氧化剂与还原剂强弱的比较
【例4-1】(2024陕西 )据以下反应判断Cu2+、Fe2+、Fe3+的氧化性,从强到弱的顺序为
①Fe+CuCl2=FeCl2+Cu ②2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
A.Fe3+>Cu2+>Fe2+ B.Fe3+>Fe2+>Cu2+
C.Fe2+>Cu2+>Fe3+ D.Cu2+>Fe2+>Fe3+
【答案】A
【解析】①中Cu元素的化合价降低,则CuCl2为氧化剂,氧化性Cu2+>Fe2+;②中Fe元素的化合价由+3价降低为+2价,则FeCl3为氧化剂,氧化性Fe3+>Cu2+;则各粒子氧化性由强到弱的顺序为Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正确;
答案选A。
【例4-2】(2024黑龙江绥化 )已知:①I2 +SO2 +2H2O=2HI+H2SO4;②2FeCl2 +Cl2=2FeCl3;③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2根据上面反应判断,下列说法正确的是
A.氧化性强弱顺序是:Fe3+>SO2>I2>
B.还原性强弱顺序是:SO2>I->Fe2+>Cl-
C.反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4不能发生
D.Fe3+与I-在溶液可以大量共存
【答案】B
【解析】氧化还原反应中含有元素化合价降低的物质为氧化剂,通过氧化反应得到的产物为氧化产物,所含元素化合价升高的物质为还原剂,通过还原得到的产物为还原产物,根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,氧化剂>还原剂;还原性:还原剂>还原产物的还原性来分析解答。
A.①在反应I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4中,氧化剂为I2,氧化产物为H2SO4,则氧化性:I2>SO2;I2>;还原剂是SO2,还原产物为HI,还原性SO2>I-;②在反应2FeCl2 +Cl2=2FeCl3中,氧化剂为Cl2,氧化产物为FeCl3,则氧化性Cl2>FeCl3;还原剂为FeCl2,还原产物为FeCl3,还原性Fe2+>Cl-;③在反应2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2中,氧化剂为FeCl3,氧化产物为I2,则氧化性Fe3+>I2;还原剂为HI,还原产物FeCl2,还原性I->Fe2+;所以根据反应①可知物质的氧化性:I2>SO2,A错误;
B.根据选项A分析可知还原性:SO2>I-;Fe2+>Cl-;I->Fe2+,故还原性大小关系为:SO2>I->Fe2+>Cl-,B正确;
C.若反应Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4能发生,可知还原性:SO2>Cl-,与选项B的结论相吻合,则该反应能够发生,C错误;
D.由于氧化性:Fe3+>I2,所以Fe3+与I-在溶液中会发生反应:2Fe3++2I-=2Fe2++I2,因此Fe3+与I-在溶液不能大量共存,D错误;
故合理选项是B。
【一隅三反】
1.(23-24 河北承德 )已知反应:
①;
②;
③。
依据上述反应并结合已学知识,下列微粒氧化性由强到弱的顺序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】判断规则是氧化剂的氧化性强于氧化产物,①;氧化性:,②;氧化性:,③。氧化性:,结合已学知识,氧化性:,氧化性:,故选A。
2.(2024高一上·全国·专题练习)现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较正确的是
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+ B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO2<Fe2+<Br- D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
【答案】A
【解析】根据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,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知,氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3+>SO;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。据此判断答案选A
3.(2024福建漳州 )已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为H2O2<Fe2+<I-<SO2。则下列反应不能发生的是
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ B.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O
C.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【答案】B
【解析】A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+反应中SO2做还原剂,Fe2+是还原产物,故还原性:Fe2+ <SO2,能发生反应,A项不符合题意;
B.H2O2+H2SO4=SO2↑+O2↑+2H2O反应若能发生,则H2O2做还原剂,SO2是还原产物,则还原性:H2O2>SO2,不符合已知信息还原性的强弱顺序为H2O2<Fe2+<I-<SO2,故反应不能发生,B项符合题意;
C.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI反应中SO2做还原剂,HI是还原产物,则还原性I-<SO2,能发生反应,C项不符合题意;
D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2反应中I-是还原剂,Fe2+是还原产物,则还原性Fe2+<I-,能发生反应,D项不符合题意;
故答案选B。
4 .(2024 山西太原 )有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列反应:①A2++B=B2++A ②A2++C=C2++A ③B2++C=C2++B ④C2++D=D2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )
A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+ B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:A>B>C>D D.还原性:D>B>C>A
【答案】A
【解析】①A2++B=B2++A,反应中A元素化合价由+2价变化为0价,化合价降低,做氧化剂,被还原,得到还原产物A,B元素化合价由0价变化为+2价,化合价升高,做还原剂,被氧化,生成氧化产物B2+,得到氧化性A2+>B2+;还原性B>A;
②A2++C=C2++A,反应中A元素化合价由+2价变化为0价,化合价降低,做氧化剂,被还原,得到还原产物A,C元素化合价由0价变化为+2价,化合价升高,做还原剂,被氧化,生成氧化产物C2+,得到氧化性A2+>C2+;还原性C>A;
③B2++C=C2++B,反应中B元素化合价由+2价变化为0价,化合价降低,做氧化剂,被还原,得到还原产物B,C元素化合价由0价变化为+2价,化合价升高,做还原剂,被氧化,生成氧化产物C2+,得到氧化性B2+>C2+;还原性C>B;
④C2++D=D2++C,反应中C元素化合价由+2价变为0价,化合价降低,做氧化剂,被还原,得到还原产物C,D元素化合价由0价变化为+2价,化合价升高,做还原剂,被氧化,生成氧化产物D2+,得到氧化性C2+>D2+;还原性D>C;
综上所述,氧化性的强弱顺序为:A2+>B2+>C2+>D2+,还原性强弱为:D>C>B>A;故选A。
考点五 氧化还原反应的配平
【例5】(2024湖北)配平以下氧化还原反应方程式。
(1)_______KI+_______KIO3+_______H2SO4=_______I2+_______K2SO4+_______H2O
(2)_______MnO+_______H++_______Cl-=_______Mn2++_______Cl2↑+______H2O
(3)________S+________KOH=________K2S+____K2SO3+________H2O
(4)________P4+________KOH+________H2O=________K3PO4+________PH3
(5)_______ClO-+_______Fe(OH)3+_______=_______Cl-+_______FeO+_______H2O
(6)_______Mn2++_______ClO+_______H2O=_______MnO2↓+_______Cl2↑+_______
【答案】(1) 5 1 3 3 3 3
(2) 2 16 10 2 5 8
(3) 3 6 2 1 3
(4) 2 9 3 3 5
(5) 3 2 4OH- 3 2 5
(6) 5 2 4 5 1 8H+
【解析】
(1)在该反应中I元素化合价由反应前KI中的-1价变为反应后I2的0价,化合价升高1价;I元素化合价由反应前KIO3中的+5价变为反应后I2的0价,化合价降低5价,化合价升降最小公倍数是5,所以KI的系数是5,KIO3的系数是1,I2的系数是3;再根据K元素守恒可知K2SO4的系数是3;然后根据S元素守恒,可知H2SO4的系数是3;最后根据H、O原子守恒,可知H2O的系数是3,则配平后该反应的化学方程式为:5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O;
(2)在该反应中,Mn元素化合价由反应前MnO中的+7价变为反应后Mn2+的+2价,化合价降低5价;Cl元素化合价由反应前Cl-中的-1价变为反应后Cl2中的0价,化合价升高1×2=2价,化合价升降最小公倍数是10,所以MnO、Mn2+的系数是2,Cl-的系数是10,Cl2的系数是5;然后根据电荷守恒,可知H+的系数是16,最后根据H、O原子守恒,可知H2O的系数是8,则配平后的化学方程式为:2 MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(3)在该反应中,S元素化合价由反应前S单质的0价变为反应后K2S的-2价,化合价降低2价;S元素化合价由反应前S单质的0价变为反应后K2SO3的+4价,化合价升高4价,化合价升降最小公倍数是4,所以K2S的系数是2,K2SO3的系数是1,S的系数3,然后根据K元素守恒,可知KOH的系数是6,最后根据H、O元素守恒,可知H2O的系数是3,则配平后的化学方程式为:3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O;
(4)在该反应中,P元素化合价由反应前P4单质的0价变为反应后PH3的-3价,化合价降低3价;P元素化合价由反应前P4单质的0价变为反应后K3PO4的+5价,化合价升高5价,化合价升降最小公倍数是15,所以PH3的系数是5,K3PO4的系数是3,则 P4的系数2,然后根据K元素守恒,可知KOH的系数是9,最后根据H、O元素守恒,可知H2O的系数是3,则配平后的化学方程式为:2P4+9KOH+3H2O=3K3PO4+5PH3;
(5)在该反应中,Fe元素化合价由反应前Fe(OH)3的+3价变为反应后FeO的+6价,化合价升高3价;Cl元素化合价由反应前ClO-中的+1价变为反应后Cl-的-1价,化合价降低2价,化合价升降最小公倍数是6,所以Fe(OH)3、FeO的系数是2;ClO-、Cl-的系数是3;然后根据电荷守恒,可知缺项物质微粒是OH-,其系数是4;最后根据H、O元素守恒,可知H2O的系数是5,则配平后的化学方程式为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2FeO+5H2O;
(6)在该反应中,Mn元素化合价由反应前Mn2+的+2价变为反应后MnO2中的+4价,化合价升高2价;Cl元素化合价由反应前ClO的+5价变为反应后Cl2的0价,化合价降低5×2=10价,化合价升降最小公倍数是10,所以Mn2+、MnO2的系数是5,ClO的的系数是2,则Cl2的系数是1;根据反应前后电荷守恒,可知反应后缺项微粒是H+,系数是8;最后根据H、O元素守恒,可知H2O的系数是4,则配平后的化学方程式为:5Mn2++2 ClO+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+。
【一隅三反】
1.(22-23高二下·上海浦东新·期末)工业上利用和反应来制取单质,配平下列化学方程式并标出电子转移方向和个数 。
____________________________________
【答案】
【解析】中I元素为+5价,生成I2中的I为0价,降低了5价,中S元素为+4价,生成硫酸中S元素为+6价,升高了2价,根据得失电子守恒,的系数为10,的系数为4,10个失去20个电子,故答案为 。
2.(23-24 上海嘉定 )交通警察判断某驾驶员酒后驾车的依据是:驾驶员呼出的气体使检测仪中的溶液由黄色变为蓝绿色。配平下列反应方程式:
_____ ______ _____ _____ _____ ______
【答案】3336
【解析】中的Cr的化合价由+6价降低到中的+3价,中C的平均化合价由-2价升高到中的-1价,由电子守恒和原子守恒可配平方程为:3336
3(23-24高二上·云南红河·期中)根据题给信息,回答相关问题:
(1)FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2.上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为 。
(2)在有氧条件下15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:
(3)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平该反应的方程式,其化学计量数依次为 。
(4)请配平下列反应的化学方程式:
NaBO2+SiO2+Na+H2―→NaBH4+Na2SiO3.
【答案】(1)2∶7
(2)
(3)1,2,4,1,1,3
(4)1NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=1NaBH4+2Na2SiO3
【解析】(1)Fe元素由+2价升高到+3价,Cr元素由+3价升高到+6价,N元素由+5价降低到+3价,根据元素化合物升降总数相等可得FeO·Cr2O3、NaNO3的化学计量数分别为2、7,再结合原子守恒配平:2[FeO·Cr2O3]+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2.,故FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为2:7;
(2)已知反应物有15NO与NH3,结合产物中有水,可知还有另一反应物O2;NH3是还原剂,15NO和O2是氧化剂,产物均为15NNO,15NO与NH3以1:1参加反应,结合电子得失守恒和原子守恒配平:;
(3)I元素由-1价升高到0价,Mn元素由+4价降低到+2价,根据元素化合价升高总数相等可得MnO(OH)2和I-的化学计量数分别为1、2,再结合原子守恒和电荷守恒配平:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2++I2+3H2O;
(4)H元素由0价降低到-1价,Na元素由0价升高到+1价,根据元素化合价升降总数相等、原子守恒和电荷守恒配平:1NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=1NaBH4+2Na2SiO3。
4(2024江苏)配平下列化学反应。
(1) HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+H2O。
(2)Cu+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2O。
(3)S+KOH=K2S+K2SO3+H2O。
(4)ClO-+Fe(OH)3+=Cl-++H2O
(5)S +HNO3=SO2+NO+H2O
(6)Zn+HNO3(稀) =Zn(NO3)2+N2O↑+H2O
(7)Cu2S+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O
(8)SO2+H2S=S+H2O
(9)C+HNO3(浓)=CO2↑+NO2↑+H2O
(10)Cu+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2O
(11)Zn+HNO3(稀)=Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O
(12)K2Cr2O7+HCl(浓)=KCl+Cl2↑+CrCl3+H2O
(13)Cu2S+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2SO4+H2O
【答案】(1)4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O
(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)3S+6KOH=2K2S+1K2SO3+3H2O
(4)3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2+5H2O
(5)
(6)
(7)
(8)1SO2+2H2S=3S+2H2O
(8)1C+4HNO3(浓)=1CO2↑+4NO2↑+2H2O
(10)1Cu+4HNO3(浓)=1Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(11)4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+1NH4NO3+3H2O
(12)1K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+3Cl2↑+2CrCl3+7H2O
(13)1Cu2S+14HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+10NO2↑+1H2SO4+6H2O
【解析】((1)反应中Mn化合价由+4价到+2价降低2价,Cl化合价由-1价到0价升高1价,根据得失电子守恒,MnO2配系数1,HCl配系数2,又MnCl2的系数也为1,故HCl配系数4,根据原子守恒水的系数为2,故方程式为4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O,故答案为:4HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+2H2O;
(2)反应中Cu的化合价由0到+2价升高2价,N的化合价由+5到+2价降低3价,用逆向配平法,硝酸铜的系数为3,一氧化氮的系数为2,根据原子守恒,硝酸系数为8,水的系数为4,故方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3)反应中S的化合价由0升高到+4价的亚硫酸钾,由0降低到-2价的硫化钾,用逆向配平法,亚硫酸钾配系数1,硫化钾配系数2,再根据原子守恒配平其它物质的系数,故方程式为3S+6KOH=2K2S+1K2SO3+3H2O,故答案为:3S+6KOH=2K2S+1K2SO3+3H2O;
(4)反应中Cl的化合价由+1到-1降低2价,Fe的化合价由+3到+6升高3价,根据得失电子守恒氢氧化铁配系数2,次氯酸根的系数配3,再根据电荷守恒配氢氧根的系数,根据原子守恒配水的系数,故方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2+5H2O,故答案为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=3Cl-+2+5H2O;
(5)S从0价升高到+4价SO2,HNO3从+5价降低到+2价NO,利用得失电子总数相等判断S原子3个,N原子4个,据原子守恒配平得:。
(6)Zn从0价升高到+2价Zn(NO3)2,HNO3从+5价降低到+1价N2O,利用得失电子总数相等判断Zn原子4个,N原子2个,HNO3系数由变价和不变价两部分加起来得到;据原子守恒配平得:。
(7)Cu从+1价升高到+2价Cu(NO3)2,S从-2价升高到+6价H2SO4,HNO3从+5价降低到+2价NO,利用得失电子总数相等结合Cu2S化学式结构,判断Cu2S系数为3,N原子10个,HNO3系数由变价和不变价两部分加起来得到,据原子守恒配平得:。
(8)SO2中S元素由+4价降低为0价,H2S中S元素由-2价升高为0价,根据得失电子守恒、元素守恒可配平:1SO2+2H2S=3S+2H2O。
(9)C元素由0价升为+4价,失去4个电子,N元素由+5价降为+4价,得到1个电子,根据得失电子守恒、元素守恒可配平:1C+4HNO3(浓)=1CO2↑+4NO2↑+2H2O。
(10)Cu元素由0价升为+2价,失去2个电子,部分N元素由+5价降为+4价,得到1个电子,根据得失电子守恒、元素守恒可配平:1Cu+4HNO3(浓)=1Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(11)Zn元素由0价升为+2价,失去2个电子,部分N元素由+5价降为-3价,得到8个电子,根据得失电子守恒、元素守恒可配平:4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2+1NH4NO3+3H2O。
(12)Cr元素由+6价降低为+3价,得到3个电子,Cl元素化合价由-1价升高为0价,失去1个电子,根据得失电子守恒、元素守恒可配平:1K2Cr2O7+14HCl(浓)=2KCl+3Cl2↑+2CrCl3+7H2O。
(13)S元素由-2价升为+6价,失去8个电子,Cu元素由+1价升为+2价,失去1个电子,部分N元素由+5价降为+4价,得到1个电子,根据得失电子守恒、元素守恒可配平:1Cu2S+14HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+10NO2↑+1H2SO4+6H2O
一、单选题(本题共16题,共44分,第1-10题,每题2分;第11-16题,每题4分。每题只有一个选项为正确答案)
1.(2024·福建泉州)下列不属于氧化还原反应的是
A.CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl B.2HClO2HCl+O2↑
C.H2+Cl22HCl D.2NaI+Br2=2NaBr+I2
【答案】A
【解析】A.CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl未涉及元素化合价变化,为非氧化还原反应;
B.2HClO2HCl+O2↑有元素化合价变化,是氧化还原反应;
C.H2+Cl22HCl涉及H、Cl化合价变化,是氧化还原反应;
D.2NaI+Br2=2NaBr+I2为置换反应,是氧化还原反应;
故选A。
2 .(23-24 安徽·期中)下列反应中,属于氧化还原反应但不属于四种基本反应类型的是
A.H2+Cl22HCl B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C.Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ D.SiO2+CaOCaSiO3
【答案】B
【解析】A.该反应H由0升高到+1价,Cl由0降低到-1价,属于氧化还原反应,又是化合反应,A不符合题意;
B.该反应Fe由+3降低到0价,C由+2升高到+4,属于氧化还原反应,但不属于四大基本反应类型,B符合题意;
C. 该反应Fe由0升高到+2价,H由+1降低到0价,属于氧化还原反应,又是置换反应,C不符合题意;
D.该反应没有化合价变化,不是氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
3.(23-24 云南曲靖 )氧化还原反应与4种基本反应类型的关系所示。下列化学反应中属于阴影3区域的是
A.Cl2+2KI=I2+2KCl
B.Fe2(CO3)3Fe2O3+3CO2↑
C.2CH3CHO+O22CH3COOH
D.3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
【答案】D
【解析】A.Cl2+2KI=I2+2KCl属于一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,不属于阴影部分,选项A不符合;
B.Fe2(CO3)3Fe2O3+3CO2↑属于一种物质反应生成两种物质的反应,属于分解反应,不属于阴影部分,选项B不符合;
C.2CH3CHO+O22CH3COOH属于两种物质反应生成一种物质的反应,属于化合反应,不属于阴影部分,选项C不符合;
D.3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O不属于置换反应以及化合反应和分解反应,但反应中Fe元素、N元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,符合阴影部分要求,选项D符合;
答案选D。
4.(23-24 上海·期中)下列微粒中,只有氧化性的是
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3O4 D.Fe3+
【答案】D
【解析】A.Fe的化合价处于最低价态,所以只有还原性,故A错误;
B.Fe2+的化合价处于中间价态,所以既有氧化性又有还原性,故B错误;
C.Fe3O4中铁的化合价既有+3价,又有+2价,所以Fe3O4既有氧化性又有还原性,故C错误;
D.Fe3+的化合价处于最高价态,所以只有氧化性,故D正确;
故答案选D。
5.(23-24高一下·福建厦门·阶段练习)下列反应中,只作为氧化剂的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.F元素的化合价降低,水中上元素的化合价升高,水为还原剂,A错误;
B.只有Cl元素的化合价变化,水既不是氧化剂也不是还原剂,B错误;
C.没有元素的化合价变化,不是氧化还原反应,C错误;
D.Na元素的化合价升高,水中H元素的化合价降低,水为氧化剂,D正确;
故选D。
6.(2024高一上·全国·专题练习)(2023春·上海静安·高一上海市回民中学校考期中)在下列反应中,SO2既不是氧化剂,也不是还原剂的是
A.2SO2+O22SO3 B.SO2+2H2S=3S↓+2H2O
C.SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl D.SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
【答案】D
【解析】A.反应中S元素化合价升高,被氧化,SO2为还原剂,故A错误;
B.反应中S元素化合价降低,被还原,SO2为氧化剂,故B错误;
C.反应中S元素化合价升高,被氧化,SO2为还原剂,故C错误;
D.反应中元素化合价没有发生变化,不是氧化还原反应,SO2既不是氧化剂,又不是还原剂,故D正确。
故选D。
7.(23-24 湖南张家界·期末)下列物质的转化需要另外加入氧化剂才能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.,Cu的化合价上升,需要加入氧化剂,如Cl2,故A正确;
B.,不需要加入氧化剂,直接加热就可以,故B错误;
C.,化合价没有发生变化,通入CO2可以实现转化,故C错误;
D.,铝元素化合价下降,需要加入还原剂可以实现,或氯气通入水中发生自身的氧化还原反应,故D错误;
故选A。
8.(2024陕西西安 )下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.的化合价升高,失去电子,的化合价降低,得电子,A错误;
B.原子化合价升高,是失去电子,失去电子,的得电子,B正确;
C.变成,化合价升高,失去电子数应为,C错误;
D.单质变成,化合价升高,失电子,生成,化合价降低,得电子,所以单线桥的箭头从指向,D错误;
故选B。
9.(2024四川成都 )通过以下三个反应事实,确定下列物质中最强的氧化剂是
①Fe+CuCl2=FeCl2+Cu
②Cl2+2FeCl2=2FeCl3
③Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2
A.CuCl2 B.FeCl2 C.FeCl3 D.Cl2
【答案】D
【解析】根据氧化性:氧化剂>氧化产物, ①Fe+CuCl2=FeCl2+Cu中氧化性: CuCl2>FeCl2,
②Cl2+2FeCl2=2FeCl3中氧化性Cl2>FeCl3,③Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2中氧化性:FeCl3>CuCl2,所以氧化性顺序为: Cl2>FeCl3>CuCl2 >FeCl2,所以最强的氧化剂是Cl2,故答案为:D。
10(2024黑龙江大庆 )下列关于氧化还原反应的说法正确的是
①有一种元素被氧化肯定有另一种元素被还原
②阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
③在K、Fe2+、S2-、Na+中只有1种粒子不具有还原性
④由X变为X2+的反应是氧化反应
⑤金属单质在反应中只作还原剂
⑥非金属单质在反应中只作氧化剂
⑦含最高价元素的化合物,一定具有强氧化性
A.④⑤⑦ B.③④⑤ C.①③④⑤⑥ D.②③④⑤⑥⑦
【答案】B
【解析】①氧化还原反应中,可能同种元素既被氧化也被还原,如氯气与水的反应中,Cl元素既被氧化也被还原,①错误;
②阳离子或阴离子可能既有氧化性也有还原性,如亚铁离子、亚硫酸根离子等,②错误;
③处于最低价态的微粒具有还原性,则只有Na+不具有还原性,③正确;
④X变为X2+的反应中X失去电子,被氧化,发生氧化反应,④正确;
⑤金属单质在反应中只能失去电子,被氧化,发生氧化反应,⑤正确;
⑥非金属单质既可作氧化剂也可作还原剂,如氯气与NaOH的反应中,氯气既是氧化剂又是还原剂,⑥错误;
⑦含最高价元素的化合物不一定具有强氧化性,例如氯化钠等,⑦错误;
综上所述,只有③④⑤,故答案选B。
11.(2024江苏南通 )下列反应属于氧化还原反应,且HCl既不作氧化剂也不作还原剂的是( )
A.PbO2+4HCl=PbCl2+Cl2↑+2H2O B.NaOH+HCl=NaCl+H2O
C.2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O D.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
【答案】C
【解析】A .氯元素化合价升高,氯化氢做还原剂,故A错误;
B .没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,故B错误;
C.有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,氯元素的化合价没有发生变化,氯化氢既不是氧化剂也不是还原剂,故C正确;
D .氯化氢中氢元素化合价降低,作氧化剂,故D错误;
故选C.
12.(2023·福建厦门·阶段练习)已知在酸性溶液中易被还原成,、、、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.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.根据氧化性是:Cl2>FeCl3>I2,因此Cl2可以氧化Fe2+,也可以氧化I-,但是碘离子还原性强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,可能发生,A不符合题意;
B.结合A分析可知,碘离子会首先被还原为碘单质,B符合题意;
C.氧化剂氧化性大于氧化产物,根据反应:,得出氧化性是:Co2O3>Cl2,和题意相符合,反应可能发生,C不符合题意;
D.根据反应:,得出氧化性是:FeCl3>I2,和题意相符合,反应可能发生,D不符合题意。
故选B。
13.(2024广东揭阳 )根据Cu2++Zn=Zn2++Cu、Ag++Cu=2Ag+Cu2+可知,下列分析正确的是
①氧化性:Ag+>Cu2+>Zn2+
②氧化性:Ag+<Zn2+<Cu2+
③还原性:Zn>Cu>Ag
④还原性:Zn<Ag<Cu
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
【答案】B
【解析】在Cu2++Zn=Zn2++Cu反应中,Cu2+是氧化剂、单质Zn是还原剂,所以氧化性:Cu2+>Zn2+;还原性:Zn>Cu;在反应2Ag++Cu=2Ag+Cu2+ 中,Ag+是氧化剂,Cu是还原剂,所以氧化性:Ag+>Cu2+;还原性:Cu>Ag。综上所述:氧化性:Ag+>Cu2+>Zn2+; 还原性:Zn>Cu>Ag,所以①③正确,故合理选项是B。
14.(2023湖南常德·阶段练习)已知均为含氯元索的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①
②
③
④
这五种化合物中元素化合物由低到高的顺序是
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X
【答案】A
【解析】①,说明G到氯化钠,氯化合价降低,G到Q化合价升高,元素在化合物中化合价;
②,氢化合价降低,则氯化合价升高,元素在化合物中化合价;
③,Y中氯化合价既升高又降低,则元素在化合物中化合价;
④,Z中氯化合价既升高又降低,则元素在化合物中化合价;
因此这五种化合物中元素化合物由低到高的顺序是G、Y、Q、Z、X,故A符合题意。
综上所述,答案为A。
15.(2024河北衡水·阶段练习)铋(Bi)为+3价时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,向其中依次滴加入下列溶液,对应的现象如下表所示:
加入溶液
①适量铋酸钠溶液
②过量的双氧水
③适量KI-淀粉溶液
实验现象
溶液呈紫红色
紫红色消失,产生气泡
溶液变成蓝色
则NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为
A. I2、H2O2、KMnO4、NaBiO3 B. H2O2、I2、NaBiO3、KMnO4
C. KMnO4、NaBiO3、I2、H2O2 D. NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2
【答案】D
【解析】铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色,加入一定量的硫酸锰(MnSO4)溶液,溶液呈紫红色,则表明反应生成KMnO4,由此得出氧化性NaBiO3>KMnO4;加入过量的双氧水,溶液的紫红色消失,并产生气泡(O2),则表明氧化性KMnO4>H2O2;加入适量KI-淀粉溶液,溶液变成蓝色,说明反应生成I2,则表明氧化性H2O2>I2,从而说明NaBiO3、KMnO4、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序为NaBiO3、KMnO4、H2O2、I2,故选D。
16.(22-23高一上·北京海淀·期末)下列物质间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是
A.NH3→NO B.Fe2O3→Fe
C.KClO3→Cl2 D.H2SO4→SO2
【答案】A
【解析】A.NH3转化成NO,N元素化合价从-3价升高到+2价,NH3为还原剂,则需要加入氧化剂才能实现,A正确;
B.Fe2O3转化成Fe,Fe元素化合价从+3价降低到0价,Fe2O3为氧化剂,则需要加入还原剂才能实现,B错误;
C.KClO3转化为Cl2,Cl元素化合价从+5价降低到0价,KClO3为氧化剂,则需要加入还原剂才能实现,C错误;
D.H2SO4转化为SO2,S元素化合价从+6价降低到+4价,H2SO4为氧化剂,则需要加入还原剂才能实现,D错误;
故答案选A。
二、非选择题(本大题共4小题,共56分)
17.(22-23高二下·辽宁朝阳·期中)回答下列问题:
(1)常见的食品脱氧剂多为无机铁系脱氧剂,其主要成分为铁粉、活性炭和食盐。脱氧过程中的一步反应为,中铁元素的化合价为 ,该脱氧反应中的还原剂是 (填化学式)。
(2)近年来,我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗
粒可用氧化气化法提纯,完成并配平其反应的化学方程式:
________________________。
(3)高铁酸钠()是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取:。
①该反应中 元素被氧化(用化学式表示,后同),还原产物为 。
②用单线桥在方程式中标出电子转移的情况: 。
【答案】(1) +3
(2)
(3) Fe NaCl
【解析】(1)氢氧根为-1价,根据化合价代数和为0,可知Fe元素化合物为+3;Fe(OH)2中铁元素化合价由+2价升高为Fe(OH)3中的+3价,Fe(OH)2被氧化,作还原剂,故答案为:+3;Fe(OH)2;
(2)反应中C元素化合价变化:0价→+4价,1molC参加反应,失去4mol电子;Cr元素化合价变化:+6价→+3价,1molK2Cr2O7参加反应,得到6mol电子,要使得失电子守恒,则C的系数为3,K2Cr2O7的系数为2,依据原子个数守恒,反应方程式:3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O;
(3)①该反应中Fe元素化合价由+3价变为+6价,Fe元素被氧化,Cl元素化合价由+1价变为-1价,得电子化合价降低的反应物是氧化剂,所以该反应中是NaClO是氧化剂,还原产物是NaCl;
②Fe元素化合价由+3价升高为+6价,共升高3价,NaClO生成NaCl,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,降低2价,根据最小公倍法转移的电子数为6,用单线桥标出电子转移的情况如下: 。
18.(23-24 上海·期末)Ⅰ.根据所学知识,完成下列问题
(1)下列古诗词描述的场景中发生的化学反应不属于氧化还原反应的是_______
A.爆竹声中一岁除——黑火药受热爆炸 B.烈火焚烧若等闲——石灰石分解
C.蜡炬成灰泪始干——石蜡的燃烧 D.炉火照天地,红星乱紫烟——铁的冶炼
(2)下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是_______
A.
B.
C.
D.
(3)某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素_______
A.一定得到电子 B.一定失去电子
C.可能被氧化也可能被还原 D.无法判断
Ⅱ实验室可用高锰酸钾与盐酸反应制得氯气,其反应的化学方程式:
(4)被氧化的元素是 ,被还原的元素是 ,发生氧化反应的物质是 ,发生还原反应的物质是 。
(5)用单线桥法表示反应电子得失的方向和数目: 。
【答案】(1)B
(2)C
(3)D
(4) Cl Mn HCl KMnO4
(5)
【解析】(1)A.爆竹声中一岁除−黑火药受热爆炸,爆竹被空气氧化生成二氧化碳,是氧化还原反应,故A不选;
B.石灰石分解产生氧化钙与二氧化碳,无元素化合价的变化,非氧化还原反应,故B选;
C.蜡炬成灰泪始干−石蜡的燃烧,是碳氢化合物被氧化成二氧化碳和水的过程,是氧化还原反应,故C不选;
D.炉火照天地,红星乱紫烟−铁的冶炼,铁由化合态变成游离态是氧化还原反应,故D不选;
故选B。
(2)A.该反应属于置换反应,A不符合题意;
B.该反应属于复分解反应,B不符合题意;
C.该反应不属于四种基本反应类型,铁元素、碳元素的化合价发生改变,属于氧化还原反应,C符合题意;
D.该反应属于分解反应,D不符合题意;
故选C。
(3)某元素在化学反应中,由化合态变为游离态(单质),则该元素的化合价可能升高,也可能降低,故其可能在还原剂中,也可能在氧化剂中,可能得到电子,也可能失去电子,故答案选D。
(4)中Mn的化合价降低,Cl的化合价升高,被氧化的元素是Cl,被还原的元素是Mn,发生氧化反应的物质是HCl,发生还原反应的物质是KMnO4。
(5)根据电子转移数可知,HCl中有10个-1价的Cl原子化合价升高到0价,失去10个电子,故利用单线桥法表示电子转移的方向和数目如下:。
19.(2024广西)已知下列反应:
①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;②2KI+Br2=2KBr+I2;③Na2S+I2=2NaI+S↓。
(1)Cl-、Br-、I-、S2-四种离子的还原性由强到弱的顺序是_______。
(2)判断Cl2与Na2S能否反应?_______(填“否”或书写离子反应方程式)。
(3)判断I2与NaBr能否反应?_______(填“否”或书写离子反应方程式)。
(4)已知实验室制取氯气反应为:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O,由此分析:MnO2在反应中_______电子,所含元素化合价_______,发生_______反应。
(5)在硫酸溶液中,NaClO3和Na2SO3能按粒子个数比1:2完全反应,生成一种棕黄色气体X,同时Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为_______。
A.Cl2O7 B.ClO2 C.Cl2O D.Cl2
【答案】(1) S2->I->Br->Cl- (2)Cl2+S2-=2Cl-+S↓ (3) 否 (4)得到 降低 还原 (5) C
【解析】(1)根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性,由反应①知还原性:Br->Cl-,由反应②知还原性:I-> Br-,由反应③知还原性:S2-> I-,则还原性由强到弱顺序为S2-> I-> Br->Cl-;
故答案为:S2->I->Br->Cl-。
(2)根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知,由①得Cl2> Br2,由②得Br2>I2,由③得I2>S,故氧化性由强到弱的顺序为:Cl2>Br2>I2>S,则Cl2与Na2S能发生反应:Cl2+Na2S=2NaCl+S↓,其离子反应方程式为:Cl2+S2-=2Cl-+S↓;
故答案为:Cl2+S2-=2Cl-+S↓。
(3)氧化性由强到弱的顺序为Cl2> Br2>I2> S,则I2与NaBr不能反应;
故答案为:否。
(4)在MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中,Mn元素化合从+4价降为+2价,则MnO2在反应中得电子,所含元素化合价降低,发生还原反应;
故答案为:得到;降低;还原。
(5)Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素化合价由+4价升高为+6价,NaClO3中氯元素的化合价由+5价降低,NaClO3为氧化剂,令Cl元素在还原产物中的化合价为a,则:2×(6-4)=1×(5-a),解得a=+1,故棕黄色气体X的化学式为Cl2O;
故答案为C。
20(2024安徽)回答下列问题:
(1)下列微粒:①S②SO③Fe2+④Al3+⑤Na⑥HCl⑦Na2O2。在化学反应中只能被氧化的是___(填序号),只能表现出氧化性的是___(填序号)。
(2)在一定条件下,实验室分别以过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾、过氧化钠为原料制取氧气,当制得相同质量的氧气时,四个反应中转移的电子数之比为___。
(3)自来水中的NO对人类健康产生危害。为了降低自来水中NO的浓度,某研究人员提出在碱性条件下用Al粉还原NO,产物是N2。发生的反应可表示如下,请完成方程式的配平___。
Al+ NO+ OH-→ AlO+ N2↑+ H2O
(4)把Cl2通入浓氨水中,发生如下反应:3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2。
①用双线桥表示反应的电子转移方向和数目:___。
②反应中发生电子转移的Cl2与NH3的分子数之比为:___。
【答案】(1) ⑤ ④
(2)1∶2∶2∶1
(3)
(4) 3∶2
【解析】(1)④Al3+为元素的最高价,则只具有氧化性,⑤Na为元素的最低价,则只具有还原性,在化学反应中只能被氧化,故答案为:⑤;④;
(2)用高锰酸钾、氯酸钾制氧气,反应过程中O由-2价转化为0价,如生成1molO2,需转移4mol电子,而用过氧化氢和过氧化钠制氧气,O则由-1价转化为0价,如生成1molO2,需转移2mol电子,当制得同温同压下相同体积的氧气时,四个反应中转移的电子数之比为1∶2∶2∶1,
故答案为:1∶2∶2∶1;
(3)反应中Al变成AlO,Al元素化合价由0价升高为+3价,共升高3价,NO变成N2,氮元素化合价由+5价降低为0价,共降低10价,化合价升降最小公倍数为30,故Al的系数为10,N2系数为3,由氮元素守恒可知系数为6,由Al元素守恒可知系数为10,由电荷守恒和由H元素守恒可知,配平后离子方程式为:;
(4)①化学反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2中,CI元素化合价由O→-1价,N元素化合价由-3价→0价,氧化还原反应氧化剂与还原剂得失电子数目相等,表现为化合价升降总数相等,用双线桥标出电子转移的方向和数目可为:;
②该反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,发生化学反应的Cl2与NH3的分子数之比为3∶8,有的氨气作还原剂,所以发生电子转移的Cl2与NH3的分子数之比为3∶8×=3∶2,则反应中发生电子转移的Cl2与NH3的分子数之比为3∶2,故答案为:3∶2。
1
学科网(北京)股份有限公司
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