专题03氧化还原反应-2024-2025学年高一化学上学期期末复习一遍过 (人教版2024必修第一册)
2024-11-03
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精品
内容正文:
专题03 氧化还原反应
考点梳理 题型演练
考点01氧化还原反应的认识 【题型1氧化还原反应的特征与实质】
考点02氧化还原反应的表示方法 【题型2氧化还原反应基本概念的判断】
考点03物质的氧化性和还原性判断方法 【题型3判断物质的氧化性和还原性】
考点04氧化性、还原性强弱的比较方法 【题型4氧化还原反应电子转移的表示】
考点05氧化还原反应的规律 【题型5比较物质氧化性、还原性的强弱】
考点06氧化还原反应方程式的配平方法 【题型6氧化还原反应的四大规律及应用】
考点07信息型氧化还原反应方程式的书写 【题型7氧化还原反应方程式的配平与计算】
【题型8陌生氧化还原反应方程式的书写】
【题型9氧化还原反应综合题】
考点梳理
考点01氧化还原反应的认识
1.氧化还原反应的本质和特征
2.氧化还原反应的基本概念
【技巧点拨】
概念分析的方法
(1)正确标出反应前后变价元素的化合价。
(2)找出化合价变化(升、降)与氧化还原反应中各概念之间的对应关系。
(3)在分析转移电子总数时,不能将得电子数和失电子数加和作为转移电子总数。
记忆口诀:
氧化剂(氧化性)→降→得→还(还原产物/被还原/还原反应)
还原剂(还原性)→升→失→氧(氧化产物/被氧化/氧化反应)
即:氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物;
还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
考点02氧化还原反应的表示方法
1.双线桥法
双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。
方法如下:
注意事项
①箭头表示“生成”,由反应物指向生成物中的同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等。
③采用“a×be-”形式表示得失电子数,a为得失电子的原子总数,b为每个原子得失电子数,当a或b是“1”时省略“1”。
2.单线桥法
注意事项
(1)单线桥从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素,表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间电子的转移情况。
(2)箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
【技巧点拨】
(1)氧化还原反应存在着对立统一的关系:元素化合价有升必有降,电子有失必有得,有氧化必有还原。
(2)表示氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时,用双线桥法较方便;表示电子转移的方向和数目时,用单线桥法较方便。
考点03物质的氧化性和还原性判断方法
1、根据元素化合价判断
①元素处于最高价,只有氧化性如Fe3+、MnO4- 、浓H2SO4等。
②元素处于最低价,只有还原性如金属单质、Cl-、Br -、I -、S 2-等。
③元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性如Fe2+ 、Cl2、H2O2等。
2、根据氧化还原反应原理判断:
氧化性:
还原性:
3、熟记常见物质的氧化性和还原性
(1)常见的氧化剂:能得电子,具有氧化性(含较高价态元素的物质)
①活泼非金属单质:O2 、 O3 、Cl2等
②高价氧化物:MnO2、CuO、Fe2O3等
③高价含氧酸、盐:浓H2SO4、HNO3、 MnO4-、Fe3+ 、Cr2O72-、I-等
④不活泼金属的阳离子及酸:Ag+、Cu2+等
⑤过氧化物,如Na2O2、H2O2等。
(2)常见的还原剂:能失电子,具有还原性(含较低价态元素)的物质。
①活泼的金属单质。
②部分非金属单质,如H2、C、S、Si、P等。
③低价的氧化物,如CO、SO2等。
④低价酸、盐,如H2SO3 、HBr、HI、H2S、SO32-、I-、Br- 、S2- 、Fe2+等。
考点04氧化性、还原性强弱的比较方法
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱:
(2)还原性强弱:
2.依据元素活动性顺序判断
(1)金属越活泼,其单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱。
(2)非金属越活泼,其单质氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
F2、 Cl2、Br2、I2、S
F-、Cl-、Br-、I-、S2-
由左至右,非金属单质的氧化性逐渐 ;
F-、Cl-、Br-、I-、S2-,由左至右,阴离子的还原性逐渐 。
3.依据产物中元素价态的高低判断
(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 。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 。例如:
4.根据反应条件判断
与同物质反应,产物相同时,条件越简单,氧化性或还原性越强。
从是否加热、温度高低、有无催化剂等方面判断。如:
△
2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑ + 8H2O
2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑ + 8H2O
KClO3 + 6HCl (浓) KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
氧化性:KMnO4>KClO3>MnO2
5.依据影响因素判断
(1)浓度:同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越 。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓HCl>稀HCl。
(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越 。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。
如氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
考点05氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)价态归中规律
含同种元素但价态不同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“化合价只靠近,不相交”。称为价态归中反应。
例如:不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是下图中的①②③④。
【注意】 不会出现⑤中H2S转化为SO2,而H2SO4转化为S的情况,出现了交叉。
同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。如浓H2SO4与SO2不能反应。
结论:a.强氧化剂与强还原剂不一定能反应;
b.SO2气体可用浓H2SO4干燥。
(2)歧化反应规律
物质所含元素能生成多种价态的产物时,发生的氧化还原反应称为歧化反应。
“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。
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
2.强弱规律
根据氧化还原反应反应原理:
(1)氧化性强弱:
(2)还原性强弱:
依据物质氧化性或还原性的强弱,也能判断一个氧化还原反应是否符合反应原理,能否自发进行。
3.先后规律
同一体系中,当有多个氧化还原反应发生时,强者优先,总是氧化性强(还原性强)的物质优先反应。
例如:(1)向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中,缓慢通入氯气,
还原性强的离子优先发生反应,先后顺序为 ;
(2)向含等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、H+、Ag+溶液中,缓慢加入足量的铁粉,
氧化性强的离子优先发生反应,先后顺序为 。
应用:判断反应能否发生或判断反应发生的先后顺序。
4.守恒规律
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 。
本质:氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 还原剂失电子总数。
得电子总数=氧化剂总数×发生反应的原子数×每个原子得电子的数目
失电子总数=还原剂总数×发生反应的原子数×每个原子失电子的数目
应用:氧化还原反应方程式的配平;有关得失电子数目的计算。
【技巧点拨】
1.电子守恒在建立“化学关系式”中的应用
(1)氧化还原反应及问题
在溶液中,一定量的FeSO4被适量Cl2完全氧化,离子方程式为:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- ①
上述反应生成的Cl-又被适量KMnO4氧化为Cl2,离子方程式为:
10Cl-+2MnO+16H+===5Cl2↑+2Mn2++8H2O ②
试建立起Fe2+与MnO之间的化学关系式。
电子转移分析:
反应①:
反应②:
实际上反应①与②转移电子数相等,也就是参加反应的Fe2+失电子数与MnO得电子数相等。
Fe2+与MnO之间的化学关系式为:5Fe2+~MnO
(2)氧化还原反应及问题
在溶液中,一定量的KI被适量FeCl3完全氧化,离子方程式为:
2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+ ①
上述反应生成的I2又将适量S2O氧化为S4O,离子方程式为:
I2+2S2O===S4O+2I- ②
试建立起I-与S2O之间的化学关系式。
电子转移分析:
反应①:2
反应②:
实际上反应①与②转移电子数相等,也就是参加反应的I-、S2O失电子数相等。
I-与S2O之间的化学关系式为:I-~S2O
2.假设法判断氧化还原反应能否进行的解题流程
考点06氧化还原反应方程式的配平方法
1.基本原则
(1)得失电子守恒
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 。
本质: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。
(2)原子守恒
反应前后原子的 和 不变。
(3)电荷守恒
对于离子反应,方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.一般步骤
【技巧点拨】
(1)注意小配平
分析氧化剂(或还原剂)得(或失)电子总数时,首先保证变价元素原子个数在反应前后相等。
(2)从多处配平
若反应中,同一种元素在反应前有多种不同的化合价,反应后只有一种化合价,配平时从左边入手,如2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
若反应中同一种元素在反应前化合价只有一种,在反应后化合价变化为两种或两种以上,配平可从右边着手,如2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
考点07信息型氧化还原反应方程式的书写
【总结】
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化),一般从右边生成物着手配平。
(3)缺项配平:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若左边反应物缺正电荷,一般加H+,右边生成物加水;若左边反应物缺负电荷,一般加OH-,右边生成物加水。然后进行两边电荷数配平。
(4)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(5)整体配平:指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
【技巧点拨】
缺项型氧化还原反应方程式的配平流程:
缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,它们一般为水、酸(H+)或碱(OH-),其方法如下:
①先根据条件找到反应物和生成物,配氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物;
②再根据原子守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)
酸性环境,缺H加H+,缺O加H2O
碱性环境,缺H加H2O,缺O加OH-
③最后观察配平其他物质系数。
题型演练
【题型1氧化还原反应的特征与实质】
1.(23-24高一上·四川绵阳·期末)下列变化中,不涉及氧化还原反应的是
A.植物光合作用 B.金属的冶炼 C.钟乳石的形成 D.钢铁的锈蚀
2.(24-25高一上·广西·期中)下列反应的反应类型与图中所示区域对应的是
A.1:二氧化碳溶于水 B.2:受热分解为、和
C.3:CuO和CO反应生成Cu和 D.4:与反应生成NO和水
3.(24-25高一上·湖南·阶段练习)化学与社会、生活和生产息息相关。以下叙述错误的是
A.“用浓酒和糟入甑(蒸锅),蒸气令上∙∙∙∙∙∙”。其中涉及的操作是蒸馏
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中涉及氧化还原反应
C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,“曾青”是可溶性铁盐
D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取之”,其中对青蒿素的提取属于物理变化
4.(24-25高一上·广西·期中)化学与生活密切相关。下列物质的用途与氧化还原反应有关的是
A.食品袋中铁粉作除氧剂 B.醋酸用于除去水壶中的水垢
C.用于治疗胃酸过多 D.铜用于制作电线
【题型2氧化还原反应基本概念的判断】
1.(23-24高一上·广东广州·期末)是优良的水处理剂,可用以下反应制备:。下列有关说法错误的是
A.X是
B.该反应属于氧化还原反应
C.反应中做还原剂
D.该反应每生成就有电子发生转移
2.(24-25高一上·福建福州·阶段练习)宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是。下列关于该反应的说法正确的是
A.被氧化 B.的氧化性强于
C.发生氧化反应,作还原剂 D.既是氧化产物,也是还原产物
3.(23-24高一上·天津南开·期中)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:。下列说法不正确的是
A.黑火药爆炸的原因是该反应能放出大量热并且产生大量气体
B.该反应中氧化剂只有
C.该反应中还原剂只有C
D.中N元素被还原
【题型3判断物质的氧化性和还原性】
4.(23-24高一上·浙江衢州·期末)反应中,氧化剂是
A. B.HCl C.KCl D.
5.(24-25高一上·广西·期中)下列物质的转化中,需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C.HCl→NaCl D.
6.(23-24高一上·黑龙江绥化·期中)苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,在空气中易转变为Fe3+。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有
A.还原性 B.氧化性 C.碱性 D.酸性
【题型4氧化还原反应电子转移的表示】
1.(24-25高一上·甘肃兰州·期中)下列用双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是
A.
B.
C.
D.
2.(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)下列化学用语不正确的是
A.硝酸的电离方程式:HNO3=H++
B.CaO与盐酸反应的离子方程式:CaO+2H+=Ca2++H2O
C.以双氧水为原料制取O2的化学方程式:2H2O22H2O+O2↑
D.双线桥法标出氯酸钾受热分解电子转移:
3.(24-25高一上·贵州·阶段练习)下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目均正确的是
A.
B.
C.
D.
4.(18-19高一上·宁夏银川·期中)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【题型5比较物质氧化性、还原性的强弱】
1.(23-24高一上·广东茂名·期中)根据下列三个反应的化学方程式:①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 、②2FeCl2+Cl2=2FeCl3、③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2,有关物质的氧化性由强到弱排列的顺序是
A.Fe3+、I2、Cl2、 B.Cl2、Fe3+、I2、
C.、I2、Fe3+、Cl2 D.Cl2、I2、Fe3+、SO2
2.(24-25高一上·广东揭阳·阶段练习)已知反应①和②。下列说法正确的是
A.反应①中氧化产物是,还原产物是
B.反应①中反应①中Ⅰ的化合价为价的化合价为价
C.反应②中是氧化剂
D.由以上反应可判断氧化性:
3.(24-25高一上·四川达州·阶段练习)工业上尾气和可通过循环处理吸收,发生如下两个化学反应:,,有关说法正确的是
A.两个反应中均被还原
B.氧化性:
C.能将氧化成
D.第一个反应中每1个分子参与反应,转移4个电子
4.(24-25高一上·云南曲靖·阶段练习)已知钠和氯的相关反应如下:
①
②
③
④
下列判断错误的是
A.反应①中,既是氧化产物,又是还原产物
B.反应②中,还原剂、氧化剂的个数之比为
C.反应③中,水既不是氧化剂,也不是还原剂
D.反应④中,的氧化性比的弱
5.(24-25高一上·广西·阶段练习)研究物质性质及物质转化具有重要的价值,根据所学知识回答下列问题:
I.
(1)火药是中国的四大发明之一,黑火药在发生爆炸时,主要发生如下反应为:2KNO3 + 3C+ S = K2S + N2↑ + 3CO2↑。还原产物为 ,每消耗1个C,该反应转移 个电子。
(2)中国古代著作中有“银针验毒”的记录,其原理为:4Ag + 2H2S + O2 = 2X + 2H2O,则X的化学式是 ,其中H2S在该反应中 (填标号)。
A.作氧化剂 B.作还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
(3)实验室可用高锰酸钾快速制备氯气:2KMnO4+16HCl(浓)= 5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O,请用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目: 。
Ⅱ.NaClO2具有强氧化性,是常见的消毒剂。以SO2为原料之一制备亚氯酸钠(NaClO2)的流程
如下图:
(4)反应①中氧化剂与还原剂的个数之比为 。
(5)反应②体现了H2O2的 。(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)
(6)上述流程中氧化性最强的物质是 (写化学式)。
【题型6氧化还原反应的四大规律及应用】
1.(24-25高一上·新疆·期中)已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为
A. B. C. D.
2、已知有如下反应:① ② ③根据上述反应,判断下列结论中错误的是
A.在反应①中作还原剂
B.在反应②中既是氧化产物又是还原产物
C.氧化性的由强到弱的顺序:
D.溶液中可发生反应:
3.(23-24高一上·广西柳州·阶段练习)按要求填空。
(1)在、、、、S、中,只有氧化性的是 ,既有氧化性又有还原性的是 。
(2)某同学写出以下三个化学方程式:(未配平)
①
②
③
其中你认为不可能实现的是 。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质的是 。若溶质中与共存,为了氧化而不被氧化,除单质外,还可用上述反应中的 作氧化剂。
①
② ③(浓)
【题型7氧化还原反应方程式的配平与计算】
1.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)工业上常用绿矾(处理含有重铬酸根离子的废水,其原理为:。下列有关该反应的分析错误的是
A.作还原剂
B.的氧化性强于
C.氧化产物与还原产物的个数之比为
D.反应每处理1个转移的电子数为12个
2.(24-25高一上·广西南宁·阶段练习)某同学采用下列反应检验食盐中是否添加KIO3:KIO3 + KI + H2SO4 → K2SO4 + I2 + H2O(未配平),下列说法错误的是
A.该反应中氧化剂为KIO3
B.氧化性:KIO3 > I2
C.每生成1个 I2时,转移2个电子
D.氧化产物与还原产物的质量比为5:1
3.(24-25高二上·四川泸州·开学考试)金属铜的提炼多从黄铜矿开始.黄铜矿的焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2+O2=+2FeS+SO2,下列说法不正确的是
A.方程式中所缺物质应为Cu2S
B.O2只作氧化剂
C.SO2既是氧化产物又是还原产物
D.若有1molSO2生成,则反应中有4mol电子转移
4.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平),该反应中,被氧化与被还原的氮原子个数之比为
A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5
5.(24-25高一上·辽宁·期中)是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全的杀菌剂。我国最近成功研制出制取的新方法,其反应的微观过程如图所示。下列说法错误的是
已知:表示Cl,表示Na,○表示O。
A.中氯元素的化合价为+3价
B.氧化性:
C.该反应的化学方程式为
D.被氧化,且一个氯分子参加反应转移2个电子
【题型8陌生氧化还原反应方程式的书写】
1.(23-24高一上·四川内江·期中)氧化还原反应在生产、生活中有广泛的应用,回答下列问题:
(1)下列化学反应都与盐酸有关,其中盐酸既表现还原性又表现酸性的是 (填标号)。
a.KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
b.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
c.2HClH2↑+Cl2↑
d.AgNO3+HCl=AgCl+HNO3
(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加双氧水,发生反应:___________MnO+___________H2O2+___________H+→___________Mn2++___________O2↑+___________H2O(未配平),可观察到溶液紫红色褪去,且有气泡冒出,该反应中氧化剂与还原剂的个数比为 ,每生成1个O2时转移 个电子。
(3)请配平离子方程式: 。
___________MnO+___________H2O2+___________H+→___________Mn2++_______O2↑+________H2O
(4)某危险品仓库中存放有剧毒的化工原料氰化钠(NaCN),易潮解,易溶于水。已知N元素表现-3价,则C元素表现为 价。一旦发生意外,工作人员需一方面封堵泄漏渠道,另一方面对已经泄露的少量氰化钠做无害化处理(CN-→CO2、N2 )。下列物质中,可用于处理泄露的氰化钠的是 (填标号)。
A.硫酸钾 B.臭氧(O3) C.氯化钠 D.双氧水
2.(23-24高一下·浙江宁波·期中)按要求完成下列填空:
(1)漂白液有效成分的化学式 ;Fe2O3的俗称为 。
(2)MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为 。
(3)用FeCl3溶液可以制作铜制的印刷电路板,写出该反应的离子方程式 。
3.(24-25高一上·广西钦州·期中)在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生的反应如下:
___________Ag++___________H3PO2+___________H2O→___________Ag↓+___________H3PO4+_________H+
请回答下列问题:
(1)H3PO2中,P元素的化合价为 ;该反应中,H3PO2被 (填“氧化”或“还原”)。
(2)配平该离子方程式: 。
(3)若反应中生成1.08gAg,则转移的电子数为 。
(4)H3PO2是一元弱酸,写出其与足量NaOH溶液反应的离子方程式: 。
4.(24-25高一上·山东聊城·阶段练习)化学实验中,如使某步反应中的有害产物作为另一步反应的反应物,形成一个循环,就可不再向环境中排放该有害物质。例如:
(1)配平后回答问题,并用单线桥法标出两个反应中电子转移的方向和数目。
i.反应①: 。
______________HCl=____________________________。
该反应中氧化剂为 (填化学式,以下同)。
ii.反应⑥: 。
_____________________=_____________——。
该反应中被氧化的元素为 ,还原产物为 。
(2)在上述有编号的步骤中,除了①⑥外,需要加入氧化剂的步骤是 (填编号)。
5.(23-24高一上·广东广州·期中)阅读下面一段材料并回答问题。
高铁酸钾使用说明书
【化学式】
【性状】暗紫色具有金属光泽的粉末,无臭无味
【产品特点】干燥品在室温下稳定,在强碱溶液中稳定,随着pH减小,稳定性下降,与水反应放出氧气通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌有消毒作用,同时不会产生有害物质。
与水反应还能产生具有强吸附性的胶体,可除去水中细微的悬浮物,有净水作用
【用途】主要用于饮用水消毒净化、城市生活污水和工业污水处理
【用量】消毒净化1L水投放:,即可达到卫生标准
(1)中铁元素的化合价为 。
(2)制备需要在 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中进行。
(3)下列关于的说法中,不正确的是 。
a.是强氧化性的盐 b.固体保存需要防潮
c.其消毒和净化水的原理相同 d.其净水优点有:作用快、安全性好、无异味
(4)高铁酸钠是一种新型的净水剂,可以通过氢氧化铁、氢氧化钠与次氯酸钠反应制得。
①请写出制取的化学方程式 。
②该反应中氧化剂是 (用化学式表示,下同), 元素被氧化,还原产物为 。
(5)请将与水反应的化学方程式补充完整: 。
6.(22-23高一上·辽宁沈阳·阶段练习)亚硝酸钠(NaNO2)是一种用途广泛的工业盐,因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生Na2O、N2和O2,其水溶液呈碱性,能与AgNO3溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的AgNO2。由于NaNO2有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下:____NaNO2+____KI+____=______NO+____I2+____K2SO4+____Na2SO4+____H2O。
(1)请完成该化学方程式并配平 。
(2)从物质分类角度来看,NaNO2是 (填字母代号)。
a.酸b.酸式盐c.碱d.非电解质e.电解质
(3)下列方法不能用来区分固体NaNO2和NaCl的是 (填序号)。
A.用筷子分别蘸取固体品尝味道
B.分别溶于水并滴加HNO3酸化的AgNO3溶液
C.分别加强热并收集气体检验
(4)误食NaNO2会导致人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,该过程中NaNO2表现出的性质与下列 (填序号)反应中H2O2,表现出的性质相同。
A.2H2O22H2O+O2↑
B.H2O2+Cl2=2HCl+O2↑
C.H2O2+H2SO4+2KI=2H2O+I2+K2SO4
D.5H2O2+2KMnO4+6HCl=2MnCl2+2KCl+5O2↑+8H2O
(5)电镀废水含有剧毒的NaCN,加入NaClO处理该碱性废水时生成Na2CO3、NaCl和N2。写出该反应的离子方程式: 。
【题型9氧化还原反应综合题】
1.(22-23高一上·山东枣庄·期末)某化学活动小组进行如下实验探究活动。
Ⅰ.甲组同学用如图所示装置制备氨气
已知:加热NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2,缓慢通入原料气有利于D中氨气的合成。
(1)图示装置从左到右正确的连接顺序(填接口字母)
→e→f→g→____→____→____→____, 。
(2)写出B中制取N2的化学方程式 。
(3)装置C的作用:干燥气体、 、 。
(4)小组讨论认为尾气处理须改进,可以采用下列哪种方法处理 (填选项字母)。
Ⅱ.乙组同学查阅资料:制取氮气用的亚硝酸钠外观与食盐相似,毒性较强。可以用如下装置(略去部分夹持仪器)制备。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性条件下,NO和NO2都能与反应生成和Mn2+。
(5)A中与碎铜片比较使用铜丝的优点 。
(6)实验结束后还可以通入空气把残存气体排入后面装置吸收,防止污染大气。NO2在E中发生反应的离子方程式为 。
2.(24-25高一上·河南驻马店·阶段练习)过氧化钙(CaO2)微溶于水,可作医用防腐剂、消毒剂等,制备CaO2的一种工业流程如图所示:
回答下列问题:
(1) CaO2中氧元素的化合价为 ,属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤Ⅱ中反应生成两种化合物,另一种化合物的化学式为 ,反应在冰水浴中进行是为了防止挥发和
(3)待结晶析出后,分离晶体所使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)。
(4)CaO2常用作鱼塘的供氧剂,其原理用化学方程式表示为、 ;该过程生成1个O2分子,转移 个电子。
1
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专题03 氧化还原反应
考点梳理 题型演练
考点01氧化还原反应的认识 【题型1氧化还原反应的特征与实质】
考点02氧化还原反应的表示方法 【题型2氧化还原反应基本概念的判断】
考点03物质的氧化性和还原性判断方法 【题型3判断物质的氧化性和还原性】
考点04氧化性、还原性强弱的比较方法 【题型4氧化还原反应电子转移的表示】
考点05氧化还原反应的规律 【题型5比较物质氧化性、还原性的强弱】
考点06氧化还原反应方程式的配平方法 【题型6氧化还原反应的四大规律及应用】
考点07信息型氧化还原反应方程式的书写 【题型7氧化还原反应方程式的配平与计算】
【题型8陌生氧化还原反应方程式的书写】
【题型9氧化还原反应综合题】
考点梳理
考点01氧化还原反应的认识
1.氧化还原反应的本质和特征
2.氧化还原反应的基本概念
【技巧点拨】
概念分析的方法
(1)正确标出反应前后变价元素的化合价。
(2)找出化合价变化(升、降)与氧化还原反应中各概念之间的对应关系。
(3)在分析转移电子总数时,不能将得电子数和失电子数加和作为转移电子总数。
记忆口诀:
氧化剂(氧化性)→降→得→还(还原产物/被还原/还原反应)
还原剂(还原性)→升→失→氧(氧化产物/被氧化/氧化反应)
即:氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物;
还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
考点02氧化还原反应的表示方法
1.双线桥法
双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。
方法如下:
注意事项
①箭头表示“生成”,由反应物指向生成物中的同种元素。
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等。
③采用“a×be-”形式表示得失电子数,a为得失电子的原子总数,b为每个原子得失电子数,当a或b是“1”时省略“1”。
2.单线桥法
注意事项
(1)单线桥从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素,表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间电子的转移情况。
(2)箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
【技巧点拨】
(1)氧化还原反应存在着对立统一的关系:元素化合价有升必有降,电子有失必有得,有氧化必有还原。
(2)表示氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时,用双线桥法较方便;表示电子转移的方向和数目时,用单线桥法较方便。
考点03物质的氧化性和还原性判断方法
1、根据元素化合价判断
①元素处于最高价,只有氧化性如Fe3+、MnO4- 、浓H2SO4等。
②元素处于最低价,只有还原性如金属单质、Cl-、Br -、I -、S 2-等。
③元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性如Fe2+ 、Cl2、H2O2等。
2、根据氧化还原反应原理判断:
氧化性: 氧化剂、氧化产物
还原性: 还原剂、还原产物
3、熟记常见物质的氧化性和还原性
(1)常见的氧化剂:能得电子,具有氧化性(含较高价态元素的物质)
①活泼非金属单质:O2 、 O3 、Cl2等
②高价氧化物:MnO2、CuO、Fe2O3等
③高价含氧酸、盐:浓H2SO4、HNO3、 MnO4-、Fe3+ 、Cr2O72-、I-等
④不活泼金属的阳离子及酸:Ag+、Cu2+等
⑤过氧化物,如Na2O2、H2O2等。
(2)常见的还原剂:能失电子,具有还原性(含较低价态元素)的物质。
①活泼的金属单质。
②部分非金属单质,如H2、C、S、Si、P等。
③低价的氧化物,如CO、SO2等。
④低价酸、盐,如H2SO3 、HBr、HI、H2S、SO32-、I-、Br- 、S2- 、Fe2+等。
考点04氧化性、还原性强弱的比较方法
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱: 氧化剂>氧化产物
(2)还原性强弱: 还原剂>还原产物
2.依据元素活动性顺序判断
(1)金属越活泼,其单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱。
(2)非金属越活泼,其单质氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
F2、 Cl2、Br2、I2、S
F-、Cl-、Br-、I-、S2-
由左至右,非金属单质的氧化性逐渐 减弱 ;
F-、Cl-、Br-、I-、S2-,由左至右,阴离子的还原性逐渐 增强 。
3.依据产物中元素价态的高低判断
(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.根据反应条件判断
与同物质反应,产物相同时,条件越简单,氧化性或还原性越强。
从是否加热、温度高低、有无催化剂等方面判断。如:
△
2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑ + 8H2O
2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑ + 8H2O
KClO3 + 6HCl (浓) KCl + 3Cl2↑ + 3H2O
氧化性:KMnO4>KClO3>MnO2
5.依据影响因素判断
(1)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。
(2)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。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。
如氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
考点05氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)价态归中规律
含同种元素但价态不同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“化合价只靠近,不相交”。称为价态归中反应。
例如:不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是下图中的①②③④。
【注意】 不会出现⑤中H2S转化为SO2,而H2SO4转化为S的情况,出现了交叉。
同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。如浓H2SO4与SO2不能反应。
结论:a.强氧化剂与强还原剂不一定能反应;
b.SO2气体可用浓H2SO4干燥。
(2)歧化反应规律
物质所含元素能生成多种价态的产物时,发生的氧化还原反应称为歧化反应。
“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。
Cl2+2NaOH = NaCl+NaClO+H2O
2.强弱规律
根据氧化还原反应反应原理:
(1)氧化性强弱: 氧化剂>氧化产物
(2)还原性强弱: 还原剂>还原产物
依据物质氧化性或还原性的强弱,也能判断一个氧化还原反应是否符合反应原理,能否自发进行。
3.先后规律
同一体系中,当有多个氧化还原反应发生时,强者优先,总是氧化性强(还原性强)的物质优先反应。
例如:(1)向含相同物质的量浓度的S2-、I-、Br-溶液中,缓慢通入氯气,
还原性强的离子优先发生反应,先后顺序为 S2-、I-、Br- ;
(2)向含等物质的量浓度的Fe3+、Cu2+、H+、Ag+溶液中,缓慢加入足量的铁粉,
氧化性强的离子优先发生反应,先后顺序为 Ag+、Fe3+、Cu2+、H+ 。
应用:判断反应能否发生或判断反应发生的先后顺序。
4.守恒规律
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 相等 。
本质: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。
得电子总数=氧化剂总数×发生反应的原子数×每个原子得电子的数目
失电子总数=还原剂总数×发生反应的原子数×每个原子失电子的数目
应用:氧化还原反应方程式的配平;有关得失电子数目的计算。
【技巧点拨】
1.电子守恒在建立“化学关系式”中的应用
(1)氧化还原反应及问题
在溶液中,一定量的FeSO4被适量Cl2完全氧化,离子方程式为:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- ①
上述反应生成的Cl-又被适量KMnO4氧化为Cl2,离子方程式为:
10Cl-+2MnO+16H+===5Cl2↑+2Mn2++8H2O ②
试建立起Fe2+与MnO之间的化学关系式。
电子转移分析:
反应①:
反应②:
实际上反应①与②转移电子数相等,也就是参加反应的Fe2+失电子数与MnO得电子数相等。
Fe2+与MnO之间的化学关系式为:5Fe2+~MnO
(2)氧化还原反应及问题
在溶液中,一定量的KI被适量FeCl3完全氧化,离子方程式为:
2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+ ①
上述反应生成的I2又将适量S2O氧化为S4O,离子方程式为:
I2+2S2O===S4O+2I- ②
试建立起I-与S2O之间的化学关系式。
电子转移分析:
反应①:2
反应②:
实际上反应①与②转移电子数相等,也就是参加反应的I-、S2O失电子数相等。
I-与S2O之间的化学关系式为:I-~S2O
2.假设法判断氧化还原反应能否进行的解题流程
考点06氧化还原反应方程式的配平方法
1.基本原则
(1)得失电子守恒
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 相等 。
本质: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。
(2)原子守恒
反应前后原子的 种类 和 数目 不变。
(3)电荷守恒
对于离子反应,方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.一般步骤
【技巧点拨】
(1)注意小配平
分析氧化剂(或还原剂)得(或失)电子总数时,首先保证变价元素原子个数在反应前后相等。
(2)从多处配平
若反应中,同一种元素在反应前有多种不同的化合价,反应后只有一种化合价,配平时从左边入手,如2H2S+SO2===3S↓+2H2O。
若反应中同一种元素在反应前化合价只有一种,在反应后化合价变化为两种或两种以上,配平可从右边着手,如2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
考点07信息型氧化还原反应方程式的书写
【总结】
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化),一般从右边生成物着手配平。
(3)缺项配平:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若左边反应物缺正电荷,一般加H+,右边生成物加水;若左边反应物缺负电荷,一般加OH-,右边生成物加水。然后进行两边电荷数配平。
(4)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(5)整体配平:指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
【技巧点拨】
缺项型氧化还原反应方程式的配平流程:
缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,它们一般为水、酸(H+)或碱(OH-),其方法如下:
①先根据条件找到反应物和生成物,配氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物;
②再根据原子守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)
酸性环境,缺H加H+,缺O加H2O
碱性环境,缺H加H2O,缺O加OH-
③最后观察配平其他物质系数。
题型演练
【题型1氧化还原反应的特征与实质】
1.(23-24高一上·四川绵阳·期末)下列变化中,不涉及氧化还原反应的是
A.植物光合作用 B.金属的冶炼 C.钟乳石的形成 D.钢铁的锈蚀
【答案】C
【分析】有电子转移的化学反应是氧化还原反应,特征是有元素化合价的升降。
【详解】A.绿色植物的光合作用是在光照条件下,将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气的过程,反应过程中有元素化合价变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.金属的冶炼本质将金属阳离子还原为金属单质的过程,发生氧化还原反应,B不符合题意;
C.钟乳石的形成是溶有二氧化碳的水流经含有碳酸钙的岩石,生成溶于水的碳酸氢钙,碳酸氢钙再受热分解,生成碳酸钙形成钟乳石,发生的不是氧化还原反应,C符合题意;
D.钢铁的锈蚀是在氧气等物质的参与下,将铁氧化的过程,Fe元素的化合价变化,属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
2.(24-25高一上·广西·期中)下列反应的反应类型与图中所示区域对应的是
A.1:二氧化碳溶于水 B.2:受热分解为、和
C.3:CuO和CO反应生成Cu和 D.4:与反应生成NO和水
【答案】C
【详解】A.二氧化碳溶于水生成碳酸,元素化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应,A项不符合题意;
B.受热分解生成氨气、水、二氧化碳,没有元素化合价的变化,属于非氧化还原反应,B项不符合题意;
C.CuO和CO反应生成Cu和,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,反应物均为化合物,该反应不是置换反应,C符合题意;
D.与反应生成NO和水,生成物为两种化合物,不是置换反应,D项不符合题意;
故答案为:C。
3.(24-25高一上·湖南·阶段练习)化学与社会、生活和生产息息相关。以下叙述错误的是
A.“用浓酒和糟入甑(蒸锅),蒸气令上∙∙∙∙∙∙”。其中涉及的操作是蒸馏
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中涉及氧化还原反应
C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,“曾青”是可溶性铁盐
D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取之”,其中对青蒿素的提取属于物理变化
【答案】C
【详解】A.“用浓酒和糟入甑(蒸锅),蒸气令上∙∙∙∙∙∙”,利用乙醇的沸点较低且具有良好的挥发性制取较纯的乙醇,操作方法为蒸馏,故A正确;
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”诗句中蜡炬成灰为燃烧,涉及氧化还原反应,故B正确;
C.“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,“曾青”是硫酸铜溶液,溶质属于可溶性铜盐,故C错误;
D.“青蒿一握,以水二升渍,绞取之”,青蒿素的提取用的是低温萃取,属于物理方法,故D正确;
答案选C。
4.(24-25高一上·广西·期中)化学与生活密切相关。下列物质的用途与氧化还原反应有关的是
A.食品袋中铁粉作除氧剂 B.醋酸用于除去水壶中的水垢
C.用于治疗胃酸过多 D.铜用于制作电线
【答案】A
【详解】A.食品袋中的铁粉与氧气反应,铁被氧化,与氧化还原反应有关,A项符合题意;
B.醋酸用于除去水壶中的水垢,是复分解反应,不是氧化还原反应,B项不符合题意;
C.用于治疗胃酸过多,是氢氧化铝和盐酸的反应,不是氧化还原反应,C项不符合题意;
D.铜用于制作电线,利用金属的金属的通性,是物理性质,D项不符合题意;
故选A。
【题型2氧化还原反应基本概念的判断】
1.(23-24高一上·广东广州·期末)是优良的水处理剂,可用以下反应制备:。下列有关说法错误的是
A.X是
B.该反应属于氧化还原反应
C.反应中做还原剂
D.该反应每生成就有电子发生转移
【答案】D
【详解】A.根据原子守恒,反应物缺少3个K原子、3个N原子和9个O原子,故X为硝酸钾,A正确;
B.根据题目所给反应方程式,铁和氮元素的化合价改变,发生电子迁移,反应属于氧化还原反应,B正确;
C.根据氧化还原反应,氧化铁作还原剂,硝酸钾作氧化剂,1mol氧化铁失去6mol电子,C正确;
D.根据氧化还原反应,氧化铁作还原剂,硝酸钾作氧化剂,1mol氧化铁失去6mol电子,生成2mol高铁酸钾,D错误;
故选D。
2.(24-25高一上·福建福州·阶段练习)宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是。下列关于该反应的说法正确的是
A.被氧化 B.的氧化性强于
C.发生氧化反应,作还原剂 D.既是氧化产物,也是还原产物
【答案】B
【详解】A.O2是氧化剂,被还原,A错误;
B.O2是氧化剂,Ag被氧化生成Ag2S,Ag2S是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,即O2的氧化性强于Ag2S,B正确;
C.中H和S的化合价都没有变化,H2S既不是氧化剂也不是还原剂,C错误;
D.由反应式可知,Ag被氧化生成Ag2S,则Ag2S是氧化产物,D错误;
故选B。
3.(23-24高一上·天津南开·期中)我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的,爆炸时的反应为:。下列说法不正确的是
A.黑火药爆炸的原因是该反应能放出大量热并且产生大量气体
B.该反应中氧化剂只有
C.该反应中还原剂只有C
D.中N元素被还原
【答案】B
【详解】A.黑火药爆炸时,反应瞬间产生大量的氮气、二氧化碳等气体,体积急剧膨胀,压力猛烈增大,且反应放出的大量的热量会使温度急剧升高,进一步使气体膨胀,产生了强烈的推力,于是发生了爆炸,A正确;
B.由方程式可知,S、KNO3中的S、N元素化合价降低,两者均为氧化剂,B错误;
C.由方程式可知,只有C元素的化合价升高,由0价升高为+4价,该反应中还原剂只有C,C正确;
D.由方程式可知,N元素化合价降低,发生得到电子的还原反应,D正确;
故选B。
【题型3判断物质的氧化性和还原性】
4.(23-24高一上·浙江衢州·期末)反应中,氧化剂是
A. B.HCl C.KCl D.
【答案】A
【分析】中的氯元素化合价为+5,Cl2中氯元素化合价为0,中氯元素化合价由+ 5降低为0得到电子,故为氧化剂,对应的Cl2为还原产物,HCl中氯元素化合价为-1价,化合价由-1价升高到0价失去电子,故HCl为还原剂,对应的Cl2为氧化产物。
【详解】A.由分析可知,为氧化剂,A正确;
B.由分析可知,HCl为还原剂,B错误;
C.KCl中氯元素来自于HCl,化合价未变且在产物中,不是氧化剂,C错误;
D.由分析知Cl2即是氧化产物又是还原产物,D错误;
故选A。
5.(24-25高一上·广西·期中)下列物质的转化中,需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C.HCl→NaCl D.
【答案】D
【详解】A.S的化合价升高,需要加入氧化剂,A项不符合题意;
B.高温下分解,不需要加入还原剂,B项不符合题意;
C.没有元素化合价的变化,需要加入NaOH可将HCl转化为NaCl,C项不符合题意;
D.铁元素的化合价降低,需要加入还原剂,D符合题意;
故答案为:D。
6.(23-24高一上·黑龙江绥化·期中)苹果汁是人们喜爱的饮料,由于此饮料中含有Fe2+,在空气中易转变为Fe3+。若榨汁时加入维生素C,可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有
A.还原性 B.氧化性 C.碱性 D.酸性
【答案】A
【详解】在空气中,氧气能够把+2价铁氧化成+3价;而加入维生素C则能防止这种氧化,说明被氧化的是维生素C而不再是+2价铁,说明维生素C具有还原性,故选A。
【题型4氧化还原反应电子转移的表示】
1.(24-25高一上·甘肃兰州·期中)下列用双线桥表示电子转移的方向和数目不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.磷元素化合价从价升高到价,有4个磷原子参加反应,失去,氧元素化合价从0价降低至-2价,有10个氧原子参加反应,得到,A正确;
B.铜元素化合价从价升高到+2价,有1个铜原子参加反应,失去,个硝酸分子中,只有2个硝酸分子被还原,氮元素化合价从价降低为价,得到,B正确;
C.硝酸铵分解,铵根离子中的氮元素从价升高到价,失去电子,硝酸根离子中的氮元素从价降低到价,其中有2个硝酸根离子的化合价没有变化,得到,C正确;
D.中氯元素化合价从价降低到价,得到,HCl中氯元素化合价从价升高到价,有一个氯原子化合价未变化,失去,即Cl2既是氧化产物也是还原产物,D错误;
故选D。
2.(24-25高一上·浙江温州·阶段练习)下列化学用语不正确的是
A.硝酸的电离方程式:HNO3=H++
B.CaO与盐酸反应的离子方程式:CaO+2H+=Ca2++H2O
C.以双氧水为原料制取O2的化学方程式:2H2O22H2O+O2↑
D.双线桥法标出氯酸钾受热分解电子转移:
【答案】D
【详解】A.硝酸为强酸,完全电离,电离方程式:HNO3=H++,故A正确;
B.CaO与盐酸反应生成氯化钙和水,因此离子方程式为:CaO+2H+=Ca2++H2O,故B正确;
C.双氧水在二氧化锰的催化下生成O2,因此化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑,故C正确;
D.双线桥法表示氯酸钾受热分解时的电子转移应为:,故D错误;
故选D。
3.(24-25高一上·贵州·阶段练习)下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目均正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.氧元素由0价降低为-2价,钠由0价升高为+1价,单线桥由钠指向氧,转移电子数为2e-,故A错误;
B.氯气中氯元素由0价升高为+1价,降低为-1价,双线桥转移电子数正确,故B正确;
C.盐酸与氯酸钾发生归中反应,氯化氢中-1价的氯升高为氯气中0价,氯酸钾中+5价的氯降为氯气中的0价,转移电子数应该是5e-,故C错误;
D.铜元素由0价升高为+2价,N元素由+5价降低为+2价,单线桥应该由Cu元素指向N元素,故D错误;
答案选B。
4.(18-19高一上·宁夏银川·期中)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】A
【分析】氧化还原反应中失电子的元素化合价升高,得电子的元素化合价降低,化合价降低数目=化合价升高数目=转移的电子数目。
【详解】A.I元素化合价由-1价升高为0价,失去电子,Fe元素化合价由+3价降低为+2价,得到电子,最小公倍数为2,转移电子2e-,选项A正确;
B.H元素化合价由+1降低为0价,总共降低2价,得到2个电子,Na元素从0价升高为+1价,共失去2个电子,最小公倍数为2,转移电子为2e-,选项B错误;
C.硫酸中S元素化合价由+6价降低为+4价,得到电子,氢硫酸中S元素失去电子,化合价从-2价升高为0价,最小公倍数为2,转移电子为2e-,选项C错误;
D.氯元素部分化合价由0价升高为+1价,失去电子,部分化合价从0价降低为-1价,得到电子,最小公倍数为1,转移电子2e-,选项D错误;
答案选A。
【点睛】本题考查氧化还原反应的特征和实质知识,中等难度,关键判断准化合价变化总数。
【题型5比较物质氧化性、还原性的强弱】
1.(23-24高一上·广东茂名·期中)根据下列三个反应的化学方程式:①I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI 、②2FeCl2+Cl2=2FeCl3、③2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2,有关物质的氧化性由强到弱排列的顺序是
A.Fe3+、I2、Cl2、 B.Cl2、Fe3+、I2、
C.、I2、Fe3+、Cl2 D.Cl2、I2、Fe3+、SO2
【答案】B
【详解】氧化剂的氧化性强于氧化产物,反应①中I2为氧化剂,氧化性I2>,反应②中Cl2为氧化剂,氧化性Cl2>Fe3+,反应③中Fe3+为氧化剂,氧化性Fe3+>I2,故氧化性由强到弱的顺序为Cl2、Fe3+、I2、;
故选B。
2.(24-25高一上·广东揭阳·阶段练习)已知反应①和②。下列说法正确的是
A.反应①中氧化产物是,还原产物是
B.反应①中反应①中Ⅰ的化合价为价的化合价为价
C.反应②中是氧化剂
D.由以上反应可判断氧化性:
【答案】D
【详解】A.反应①中碘元素化合价由+5价降为0价,作氧化剂,I-中碘元素化合价由-1价升为0价,作还原剂,I2是、I-反应后的共同产物,所以I2既是氧化产物又是还原产物,A错误;
B.氧元素为-2价,故反应①中Ⅰ的化合价为价,B错误;
C.反应②中中S元素化合价由+4价升高为硫酸根离子中+6价硫元素,化合价升高,被氧化,作还原剂,C错误;
D.①中作氧化剂,I2作氧化产物,根据氧化性:氧化剂>氧化产物可知,氧化性:,D正确;
答案选D。
3.(24-25高一上·四川达州·阶段练习)工业上尾气和可通过循环处理吸收,发生如下两个化学反应:,,有关说法正确的是
A.两个反应中均被还原
B.氧化性:
C.能将氧化成
D.第一个反应中每1个分子参与反应,转移4个电子
【答案】C
【详解】A.在第一个反应中铁元素化合价降低,被还原;在第二个反应中Cr元素化合价降低,铁元素化合价升高,Fe2+被氧化,为氧化产物,A错误;
B.第一个反应中Fe3+是氧化剂,是氧化产物,则氧化性:;第二个反应中是氧化剂,Fe3+是氧化产物,则氧化性:,所以氧化性:,B错误;
C.具有氧化性,且氧化性:,即,所以能将氧化成,C正确;
D.在第一个反应中,SO2中S元素化合价从+4价升高至+6价,失去2个电子,即每1个SO2分子参与反应,转移2个电子,D错误;
故选C。
4.(24-25高一上·云南曲靖·阶段练习)已知钠和氯的相关反应如下:
①
②
③
④
下列判断错误的是
A.反应①中,既是氧化产物,又是还原产物
B.反应②中,还原剂、氧化剂的个数之比为
C.反应③中,水既不是氧化剂,也不是还原剂
D.反应④中,的氧化性比的弱
【答案】B
【详解】A.反应①中只有一种产物,四氢铝钠既是氧化产物,又是还原产物,A正确;
B.10个参与反应,只有1个中N从+5价到-3价,作氧化剂,有8个Na从0价到+1价,作还原剂,还原剂、氧化剂的个数之比为8:1,B错误;
C.水中氢、氧元素化合价没有变化,C正确;
D.NaClO是氧化剂,是氧化产物,氧化性:,D正确。
故选B。
5.(24-25高一上·广西·阶段练习)研究物质性质及物质转化具有重要的价值,根据所学知识回答下列问题:
I.
(1)火药是中国的四大发明之一,黑火药在发生爆炸时,主要发生如下反应为:2KNO3 + 3C+ S = K2S + N2↑ + 3CO2↑。还原产物为 ,每消耗1个C,该反应转移 个电子。
(2)中国古代著作中有“银针验毒”的记录,其原理为:4Ag + 2H2S + O2 = 2X + 2H2O,则X的化学式是 ,其中H2S在该反应中 (填标号)。
A.作氧化剂 B.作还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂
(3)实验室可用高锰酸钾快速制备氯气:2KMnO4+16HCl(浓)= 5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O,请用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目: 。
Ⅱ.NaClO2具有强氧化性,是常见的消毒剂。以SO2为原料之一制备亚氯酸钠(NaClO2)的流程
如下图:
(4)反应①中氧化剂与还原剂的个数之比为 。
(5)反应②体现了H2O2的 。(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)
(6)上述流程中氧化性最强的物质是 (写化学式)。
【答案】(1) K2S、N2 4
(2) Ag2S D
(3)
(4)2∶1
(5)还原性
(6)NaClO3
【分析】Ⅱ.根据题目所给图分析,将氯酸钠与硫酸混合,通入二氧化硫,二氧化硫将氯酸根还原为二氧化氯,二氧化氯再与过氧化氢和氢氧化钠溶液发生氧化还原反应生成亚氯酸钠,据此分析;
【详解】(1)根据题目所给方程式,碳单质形成二氧化碳,发生氧化反应,硝酸钾中的氮发生还原反应,生成氮气,硫单质液发生还原反应形成硫化钾,还原产物为氮气和硫化钾,C失去4个电子形成二氧化碳,N由+5价得到5个电子,降为0价;
(2)根据反应方程式的得失电子守恒、原子守恒,可知X为,在该反应方程式中,硫化氢的化合价并未改变,既不作氧化剂也不作还原剂,故选D;
(3)酸性高锰酸钾与浓盐酸反应,酸性高锰酸钾将氯离子氧化成氯气,高锰酸根中的Mn为+7价,反应后变为+2价,得到5个电子,氯离子为-1价,反应后为0价,则用双线桥标出反应的电子转移方向和数目表示为;
(4)根据分析,反应①的反应方程式为,其中氯酸钠作氧化剂,二氧化硫作还原剂,则氧化剂与还原剂的个数比为2:1;
(5)反应②中二氧化氯反应生成亚氯酸根,化合价由+4变为+3,化合价降低,发生还原反应,则过氧化氢作还原剂;
(6)根据氧化还原反应中氧化性强弱规律,氧化性:氧化剂>氧化产物,根据反应②,二氧化氯作氧化剂,氧化性强于过氧化氢,而反应①中氯酸钠作氧化剂,则氧化性最强的是氯酸钠。
【题型6氧化还原反应的四大规律及应用】
1.(24-25高一上·新疆·期中)已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知E、W、Q、R为含氮物质,氧气具有氧化性,中氮被氧化,氮化合价升高,中W进一步被氧化Q,氮化合价升高,则;,Q发生歧化反应,则;,WQ发生归中反应,则;
故选A。
2、已知有如下反应:① ② ③根据上述反应,判断下列结论中错误的是
A.在反应①中作还原剂
B.在反应②中既是氧化产物又是还原产物
C.氧化性的由强到弱的顺序:
D.溶液中可发生反应:
【答案】C
【解析】A.反应①中,Cl元素化合价上升,在反应①中作还原剂,故A正确;
B.反应②中,Cl元素的化合价既由+6价下降到0价,又由-1价上升到0价,在反应②中既是氧化产物又是还原产物,故B正确;
C.①中氧化性:>,②中,氧化性:>;③中,氧化性:> ,所以氧化性强弱的顺序为:,故C错误;
D.由C可知,氧化性:> ,溶液中可发生反应:,故D正确;
故选C。
3.(23-24高一上·广西柳州·阶段练习)按要求填空。
(1)在、、、、S、中,只有氧化性的是 ,既有氧化性又有还原性的是 。
(2)某同学写出以下三个化学方程式:(未配平)
①
②
③
其中你认为不可能实现的是 。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质的是 。若溶质中与共存,为了氧化而不被氧化,除单质外,还可用上述反应中的 作氧化剂。
①
②
③(浓)
【答案】(1) 、S、
(2)③
(3)
【分析】处于最高化合价的微粒只具有氧化性;满足有化合价升降的反应才可能反应,满足歧化,反应规律满足价态归中不交叉规律,满足歧化反应规律;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,满足上述条件反应可能发生,否则不能发生。
【详解】(1)各微粒中Mg2+、H+中元素化合价处于最高价态,故各微粒中只有Mg2+、H+只具有氧化性,Fe2+、S、H2O2中元素化合价为中间价态,既有氧化性,还有还原性;
故答案为:Mg2+、H+;Fe2+、S、H2O2。
(2)①中NO中N元素为2价,HNO3中N元素为+5价,而生成物的N2O3中N元素为+3价,符合氧化还原反应中电子转移守恒,反应可能发生,①不符合题意;
②N2O4中N元素由+2价降低为HNO2中+3价,升高为HNO3为+5价,符合歧化反应规律,反应可能发生,②不符合题意;
③题目中氨气中氮元素化合价由−3价升高为+3价, NO中N元素由+2价升高为+3价,无化合价降低,不符合价态归中规律,反应不可能发生,③符合题意;
故答案为:③。
(3)氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由①可得氧化性:FeCl3>I2,由②可得氧化性:Cl2>FeCl3,由③可得氧化性:KMnO4>Cl2,故氧化性KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,若溶液中Cl−与I−共存,为了氧化I−而Cl−不被氧化,除单质Cl2外,还可用上述反应中的FeCl3作氧化剂;
故答案为:KMnO4;FeCl3。
【题型7氧化还原反应方程式的配平与计算】
1.(24-25高一上·四川成都·阶段练习)工业上常用绿矾(处理含有重铬酸根离子的废水,其原理为:。下列有关该反应的分析错误的是
A.作还原剂
B.的氧化性强于
C.氧化产物与还原产物的个数之比为
D.反应每处理1个转移的电子数为12个
【答案】D
【分析】中Fe2+被氧化为Fe3+,作还原剂,Fe3+是氧化产物,被还原生成Cr3+,作氧化剂,Cr3+是还原产物,据此解答。
【详解】A.由分析可知,作还原剂,A正确;
B.由分析可知,作氧化剂,Fe3+是氧化产物,因氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则的氧化性强于,B正确;
C.Fe3+是氧化产物,Cr3+是还原产物,结合离子方程式可知,氧化产物与还原产物的个数之比为,C正确;
D.铬元素化合价由+6价降为+3价,每生成一个转移3个电子,则反应每处理1个转移的电子数为3×2=6个,D错误;
故选D。
2.(24-25高一上·广西南宁·阶段练习)某同学采用下列反应检验食盐中是否添加KIO3:KIO3 + KI + H2SO4 → K2SO4 + I2 + H2O(未配平),下列说法错误的是
A.该反应中氧化剂为KIO3
B.氧化性:KIO3 > I2
C.每生成1个 I2时,转移2个电子
D.氧化产物与还原产物的质量比为5:1
【答案】C
【详解】A.该反应中,KIO3中I元素化合价由+5降低为0,氧化剂为KIO3,故A正确;
B.KIO3 中I元素化合价降低、 KI中I元素化合价升高,I2既是氧化产物又是还原产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性:KIO3 > I2,故B正确;
C.KIO3 中I元素化合价由+5降低为0、 KI中I元素化合价由-1升高为0,I2既是氧化产物又是还原产物,根据得失电子守恒,每生成3个 I2时,转移5个电子,生成1个 I2时,转移个电子,故C错误;
D.KIO3 中I元素化合价由+5降低为0、 KI中I元素化合价由-1升高为0,I2既是氧化产物又是还原产物,根据得失电子守恒,氧化产物与还原产物的质量比为5:1,故D正确;
选C。
3.(24-25高二上·四川泸州·开学考试)金属铜的提炼多从黄铜矿开始.黄铜矿的焙烧过程中主要反应之一的化学方程式为2CuFeS2+O2=+2FeS+SO2,下列说法不正确的是
A.方程式中所缺物质应为Cu2S
B.O2只作氧化剂
C.SO2既是氧化产物又是还原产物
D.若有1molSO2生成,则反应中有4mol电子转移
【答案】D
【详解】A.根据原子守恒,可知方程式中所缺物质应为Cu2S,故A正确;
B.氧气中O元素由0降低为-2价,则O2只做氧化剂,故B正确;
C.S元素由-2价升高到+4价,氧气中O元素由0降低为-2价,则SO2既是氧化产物又是还原产物,故C正确;
D.若有1molO2参加反应,S元素的化合价升高,由-2价升高到+4价,则反应中有6mol电子转移,故D错误;
故选D。
4.(24-25高一上·广东佛山·阶段练习)一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平),该反应中,被氧化与被还原的氮原子个数之比为
A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5
【答案】A
【详解】在5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O的反应中,铵根离子中N元素化合价由-3价升高为0价,失电子被氧化,硝酸根中N元素化合价由+5价降低为0价,得电子被还原,氮气既是还原产物也是氧化产物,根据电子转移守恒,可知被氧化的氮原子与被还原的氮原子物质的量之比为(5-0):[0-(-3)]=5:3,故选A。
5.(24-25高一上·辽宁·期中)是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全的杀菌剂。我国最近成功研制出制取的新方法,其反应的微观过程如图所示。下列说法错误的是
已知:表示Cl,表示Na,○表示O。
A.中氯元素的化合价为+3价
B.氧化性:
C.该反应的化学方程式为
D.被氧化,且一个氯分子参加反应转移2个电子
【答案】D
【分析】根据图示,该反应物为、,生成物为、NaCl。
【详解】A.中钠元素为+1价,氧元素为-2价,所以氯元素的化合价为+3价,A项正确;
B.该反应中是氧化剂,是氧化产物,所以氧化性强弱顺序为,B项正确;
C.由示意图可知反应的化学方程式为,C项正确;
D.中氯元素化合价降低,是氧化剂,被还原,中氯元素由0价降低为-1价,一个氯分子参加反应转移2个电子,D项错误;
故选D。
【题型8陌生氧化还原反应方程式的书写】
1.(23-24高一上·四川内江·期中)氧化还原反应在生产、生活中有广泛的应用,回答下列问题:
(1)下列化学反应都与盐酸有关,其中盐酸既表现还原性又表现酸性的是 (填标号)。
a.KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O
b.Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
c.2HClH2↑+Cl2↑
d.AgNO3+HCl=AgCl+HNO3
(2)向硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加双氧水,发生反应:___________MnO+___________H2O2+___________H+→___________Mn2++___________O2↑+___________H2O(未配平),可观察到溶液紫红色褪去,且有气泡冒出,该反应中氧化剂与还原剂的个数比为 ,每生成1个O2时转移 个电子。
(3)请配平离子方程式: 。
___________MnO+___________H2O2+___________H+→___________Mn2++___________O2↑+___________H2O
(4)某危险品仓库中存放有剧毒的化工原料氰化钠(NaCN),易潮解,易溶于水。已知N元素表现-3价,则C元素表现为 价。一旦发生意外,工作人员需一方面封堵泄漏渠道,另一方面对已经泄露的少量氰化钠做无害化处理(CN-→CO2、N2 )。下列物质中,可用于处理泄露的氰化钠的是 (填标号)。
A.硫酸钾 B.臭氧(O3) C.氯化钠 D.双氧水
【答案】(1)a
(2) 2∶5 2
(3)2;5;6;2;5;8;
(4) +2 BD
【详解】(1)a.反应KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O中,HCl被氧化生成Cl2,本身作还原剂,表现出还原性,且生成KCl,表现出酸性,则该反应中盐酸既表现还原性又表现酸性,a符合题意;
b.反应Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑中,HCl被还原生成H2,HCl作氧化剂,表现出氧化性,b不符合题意;
c.反应中,HCl中H元素化合价降低,Cl元素化合价升高,HCl既是氧化剂也是还原剂,则HCl既表现氧化性也表现还原性,c不符合题意;
d.反应AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3中元素化合价均不变,不属于氧化还原反应,盐酸不能表现还原性,d不符合题意;
故选a。
(2)反应中被还原生成Mn2+,作氧化剂,H2O2被氧化生成O2,H2O2作还原剂,利用化合价升降法配平得该反应的离子方程式为:,则该反应中氧化剂与还原剂的个数比为2∶5,H2O2被氧化生成O2,O元素化合价由-1价升高至0价,则每生成1个O2时转移2个电子;
(3)反应中被还原生成Mn2+,Mn元素化合价由+7价降低至+2价,H2O2被氧化生成O2,O元素化合价由-1价升高至0价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平得该反应的离子方程式为:,则空白处依次填:2;5;6;2;5;8;
(4)已知N元素表现-3价,根据NaCN中各元素化合价代数和为0可知,C元素表现为+2价,对已经泄露的少量氰化钠做无害化处理:CN-→CO2、N2 ,即C、N元素均被氧化,则需要使用具有氧化性的物质,即可用于处理泄露的氰化钠的是臭氧(O3) 或双氧水,故选BD。
2.(23-24高一下·浙江宁波·期中)按要求完成下列填空:
(1)漂白液有效成分的化学式 ;Fe2O3的俗称为 。
(2)MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应,生成K2MnO4,反应的化学方程式为 。
(3)用FeCl3溶液可以制作铜制的印刷电路板,写出该反应的离子方程式 。
【答案】(1) NaClO 铁红
(2)3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
(3)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
【详解】(1)漂白液有效成分是次氯酸钠,化学式NaClO;Fe2O3为红色固体,俗称为铁红;
(2)KClO3具有氧化性,MnO2可与KOH和KClO3在高温下反应,生成K2MnO4,反应中锰化合价由+4变为+6,则氯元素化合价降低由+5变为-1,结合电子守恒可知,化学方程式为:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O;
(3)FeCl3溶液可以制作铜制的印刷电路板,该反应为铁离子和铜反应生成亚铁离子和铜离子,离子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+。
3.(24-25高一上·广西钦州·期中)在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生的反应如下:
___________Ag++___________H3PO2+___________H2O→___________Ag↓+___________H3PO4+_________H+
请回答下列问题:
(1)H3PO2中,P元素的化合价为 ;该反应中,H3PO2被 (填“氧化”或“还原”)。
(2)配平该离子方程式: 。
(3)若反应中生成1.08gAg,则转移的电子数为 。
(4)H3PO2是一元弱酸,写出其与足量NaOH溶液反应的离子方程式: 。
【答案】(1) +1 氧化
(2)4Ag++H3PO2+2H2O=4Ag↓+H3PO4+4H+
(3)0.01NA
(4)H3PO2+OH-=H2PO+H2O
【详解】(1)H3PO2中O为-2价,H为+1价,由化合价代数和为零可知P元素的化合价为+1,该反应中,H3PO2中P元素化合价由+1价上升到+5价,H3PO2被氧化。
(2)该反应中P的化合价由+1价升至+5价,Ag的化合价由+1价下降到0价,据得失电子总数守恒和原子个数守恒配平离子方程式为:4Ag++H3PO2+2H2O=4Ag↓+H3PO4+4H+。
(3)该反应中Ag的化合价由+1价下降到0价,若反应中生成1.08gAg,则转移的电子数为=0.01NA。
(4)H3PO2是一元弱酸,与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2,离子方程式为:H3PO2+OH-=H2PO+H2O。
4.(24-25高一上·山东聊城·阶段练习)化学实验中,如使某步反应中的有害产物作为另一步反应的反应物,形成一个循环,就可不再向环境中排放该有害物质。例如:
(1)配平后回答问题,并用单线桥法标出两个反应中电子转移的方向和数目。
i.反应①: 。
______________HCl=____________________________。
该反应中氧化剂为 (填化学式,以下同)。
ii.反应⑥: 。
_____________________=_____________——。
该反应中被氧化的元素为 ,还原产物为 。
(2)在上述有编号的步骤中,除了①⑥外,需要加入氧化剂的步骤是 (填编号)。
【答案】(1) Cr Cl-
(2)④
【详解】(1)
反应①中和HCl反应生成、、H2O和,Cr元素由+6价下降到+3价,Cl元素由-1价上升到0价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式并用单线桥法标出两个反应中电子转移的方向和数目为:,该反应中氧化剂为;反应⑥中和反应生成Cl-、和H2O,Cl元素由+5价下降到-1价,Cr元素由+3上升到+6价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式并用单线桥法标出两个反应中电子转移的方向和数目为:,该反应中被氧化的元素为Cr,还原产物为Cl-。
(2)根据转化关系图可知,②③⑤中 Cr 元素化合价不变,④中 Cr 元素化合价升高,发生了氧化还原反应,由低价 Cr 生成高价 Cr 应该是被氧化,所以应该加入氧化剂。
5.(23-24高一上·广东广州·期中)阅读下面一段材料并回答问题。
高铁酸钾使用说明书
【化学式】
【性状】暗紫色具有金属光泽的粉末,无臭无味
【产品特点】干燥品在室温下稳定,在强碱溶液中稳定,随着pH减小,稳定性下降,与水反应放出氧气通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌有消毒作用,同时不会产生有害物质。
与水反应还能产生具有强吸附性的胶体,可除去水中细微的悬浮物,有净水作用
【用途】主要用于饮用水消毒净化、城市生活污水和工业污水处理
【用量】消毒净化1L水投放:,即可达到卫生标准
(1)中铁元素的化合价为 。
(2)制备需要在 (填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中进行。
(3)下列关于的说法中,不正确的是 。
a.是强氧化性的盐 b.固体保存需要防潮
c.其消毒和净化水的原理相同 d.其净水优点有:作用快、安全性好、无异味
(4)高铁酸钠是一种新型的净水剂,可以通过氢氧化铁、氢氧化钠与次氯酸钠反应制得。
①请写出制取的化学方程式 。
②该反应中氧化剂是 (用化学式表示,下同), 元素被氧化,还原产物为 。
(5)请将与水反应的化学方程式补充完整: 。
【答案】(1)+6
(2)碱性
(3)abd
(4) NaClO Fe NaCl
(5)
【详解】(1)中铁元素的化合价为+6价;
(2)根据题意,在强碱溶液中稳定,随着pH减小,稳定性下降,制备需要在碱性环境中进行;
(3)a.因其强氧化性而杀菌,是强氧化性的盐,a正确;
b. 与水反应可放出氧气而失效,固体保存需要防潮,b正确;
c. 消毒是因其强氧化性,净化水是形成氢氧化铁胶体,原理不相同,c错误;
d. 净水是产生氢氧化铁胶体吸附水中细小悬浮物,优点有作用快、安全性好、无异味,d正确;
(4)通过氢氧化铁、氢氧化钠与次氯酸钠反应制备,化学方程式为,该反应中氧化剂是NaClO,Fe元素从+3价被氧化位+6价,还原产物为NaCl;
(5)与水反应,生成氢氧化铁,放出氧气,化学方程式为。
6.(22-23高一上·辽宁沈阳·阶段练习)亚硝酸钠(NaNO2)是一种用途广泛的工业盐,因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生Na2O、N2和O2,其水溶液呈碱性,能与AgNO3溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的AgNO2。由于NaNO2有毒性,将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染,所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下:____NaNO2+____KI+____=______NO+____I2+____K2SO4+____Na2SO4+____H2O。
(1)请完成该化学方程式并配平 。
(2)从物质分类角度来看,NaNO2是 (填字母代号)。
a.酸b.酸式盐c.碱d.非电解质e.电解质
(3)下列方法不能用来区分固体NaNO2和NaCl的是 (填序号)。
A.用筷子分别蘸取固体品尝味道
B.分别溶于水并滴加HNO3酸化的AgNO3溶液
C.分别加强热并收集气体检验
(4)误食NaNO2会导致人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,该过程中NaNO2表现出的性质与下列 (填序号)反应中H2O2,表现出的性质相同。
A.2H2O22H2O+O2↑
B.H2O2+Cl2=2HCl+O2↑
C.H2O2+H2SO4+2KI=2H2O+I2+K2SO4
D.5H2O2+2KMnO4+6HCl=2MnCl2+2KCl+5O2↑+8H2O
(5)电镀废水含有剧毒的NaCN,加入NaClO处理该碱性废水时生成Na2CO3、NaCl和N2。写出该反应的离子方程式: 。
【答案】(1)2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O
(2)e
(3)A
(4)C
(5)
【分析】(1)根据得失电子守恒、原子守恒进行配平;
(2)从物质得分类进行分析;
(3)NaNO2水解显碱性,硝酸银与NaCl反应生成白色沉淀,加强热亚硝酸钠分解生成氮气和氧气,而氯化钠不分解,不能品尝鉴别试剂;
(4)误食NaNO2会导致人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,则Fe2+失电子变为Fe3+,化合价升高,作还原剂,NaNO2作氧化剂,体现氧化性,与H2O2表现出的性质相同,即H2O2也体现氧化性,结合元素的化合价降低体现氧化性判断;
(5) NaCN与NaClO反应生成Na2CO3、NaCl和N2,根据得失电子守恒、原子守恒进行配平。
【详解】(1)反应___NaNO2+___ KI+___═___NO↑+___ I2+___ K2SO4+___Na2SO4+___ H2O中,N元素得电子,化合价由+3价降低为+2价,I元素失电子,化合价由−1价升高为0价,根据得失电子守恒得到NaNO2×2,KI×2,再根据原子守恒得到反应物应该为2H2SO4,生成物2NO,1I2,1K2SO4、1Na2SO4、2H2O,故方程式为:2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O;
故答案为2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O;
(2)NaNO2是由酸根阴离子和金属阳离子构成的正盐,同时NaNO2在水溶液中完全电离,属于强电解质;
故答案选e;
(3)A.化学药品不能用来品尝味道,所以不能鉴别,故A错误;
B.亚硝酸根离子在酸性条件下不和银离子反应,氯离子和银离子反应生成不溶于硝酸的白色沉淀,反应现象不同,所以可以用HNO3酸化的AgNO3区分NaNO2和NaCl,故B正确;
C.加强热亚硝酸钠分解生成氮气和氧气,而氯化钠不分解,反应现象不同,可以用加强热收集气体检验来区分NaNO2和NaCl,故C正确;
故答案选A;
(4)误食NaNO2会导致人体血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+而中毒,则Fe2+失电子变为Fe3+,化合价升高,作还原剂,NaNO2作氧化剂,体现氧化性,与H2O2表现出的性质相同,即H2O2也体现氧化性;
A.2H2O22H2O+O2↑,H2O2中氧原子既失电子,又得电子,氧元素的化合价部分升高,部分降低,H2O2体现氧化性和还原性,故A错误,
B.H2O2+Cl2=2HCl+O2↑,H2O2中氧原子失电子,化合价升高,H2O2体现还原性,故B错误,
C.H2O2+H2SO4+2KI=2H2O+I2+K2SO4,H2O2中氧原子得电子,化合价降低,H2O2体现氧化性,故C正确,
D.5H2O2+2KMnO4+6HCl=2MnCl2+2KCl+5O2↑+8H2O,H2O2中氧原子失电子,化合价升高,H2O2体现还原性,故D错误,
故答案选C;
(5)反应为碱性条件下ClO−与CN−反应生成N2、CO和Cl−,反应离子方程式为;
故答案为。
【题型9氧化还原反应综合题】
1.(22-23高一上·山东枣庄·期末)某化学活动小组进行如下实验探究活动。
Ⅰ.甲组同学用如图所示装置制备氨气
已知:加热NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2,缓慢通入原料气有利于D中氨气的合成。
(1)图示装置从左到右正确的连接顺序(填接口字母)
→e→f→g→____→____→____→____, 。
(2)写出B中制取N2的化学方程式 。
(3)装置C的作用:干燥气体、 、 。
(4)小组讨论认为尾气处理须改进,可以采用下列哪种方法处理 (填选项字母)。
Ⅱ.乙组同学查阅资料:制取氮气用的亚硝酸钠外观与食盐相似,毒性较强。可以用如下装置(略去部分夹持仪器)制备。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性条件下,NO和NO2都能与反应生成和Mn2+。
(5)A中与碎铜片比较使用铜丝的优点 。
(6)实验结束后还可以通入空气把残存气体排入后面装置吸收,防止污染大气。NO2在E中发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)ihjk
(2)NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O
(3) 均匀混合气体 观察气泡控制气体流速
(4)BD
(5)容易控制反应的发生与停止
(6)5NO2++H2O=5+Mn2++2H+
【分析】A为H2的制取装置,B为N2的制取装置,C为干燥、并把气体混合装置,D为H2和N2反应生成NH3的装置,E为NH3的收集装置,F为吸收NH3的装置;由于NH3的密度比空气小,故在E中,应该从短口i通入气体,在F中,应从j通入气体,以便更好的吸收NH3;故正确的链接顺序为a→d(b→c)→e→f→g→i→h→j→k;
【详解】(1)由分析,装置从左到右正确的连接顺序(填接口字母)
→e→f→g→i→h→j→k;
(2)已知:加热NH4Cl和NaNO2饱和溶液可以制取N2,氯化铵中氮化合价由-3变为0、亚硝酸钠中氮由+3变为0,结合电子守恒,反应为NH4Cl+NaNO2N2↑+NaCl+2H2O;
(3)装置C为浓硫酸液体,具有吸水性能干燥氢气和氮气,作用有:干燥气体;均匀混合气体;观察气泡控制气体流速;
(4)实验中NH3在F中被水吸收,N2和H2不能完全反应,且N2无毒且化学性质很稳定,不需要处理,则题中所谓的“安全隐患”是因为H2,所以需要处理H2,可以点燃处理,也可以用气球收集,而且H2不能被NaOH溶液或者碱石灰吸收,故选BD;
(5)与碎铜片比较使用铜丝的优点为:铜丝可以拉伸,所以使用铜丝的优点是可以控制反应的发生与停止;
(6)高锰酸钾具有强氧化性,能氧化二氧化氮为硝酸,反应中氮化合价由+4变为+5、锰化合价由+7变为+2,结合电子守恒,反应为:5NO2++H2O=5+Mn2++2H+。
2.(24-25高一上·河南驻马店·阶段练习)过氧化钙(CaO2)微溶于水,可作医用防腐剂、消毒剂等,制备CaO2的一种工业流程如图所示:
回答下列问题:
(1) CaO2中氧元素的化合价为 ,属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤Ⅱ中反应生成两种化合物,另一种化合物的化学式为 ,反应在冰水浴中进行是为了防止挥发和
(3)待结晶析出后,分离晶体所使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)。
(4)CaO2常用作鱼塘的供氧剂,其原理用化学方程式表示为、 ;该过程生成1个O2分子,转移 个电子。
【答案】(1) -1 纯净物
(2) NH4Cl H2O2
(3)漏斗
(4) 2H2O2=2H2O+O2↑ 2
【分析】制备CaO2时,以大理石为原料,先制得纯CaCO3,再加盐酸溶解得到CaCl2溶液,往溶液中加入H2O2、NH3∙H2O,冰水浴冷却,得到CaO2∙8H2O晶体,洗涤、烘干得到CaO2。
【详解】(1)CaO2中,Ca元素的化合价为+2,则氧元素的化合价为-1,是结晶水合物,属于纯净物。
(2)步骤Ⅱ中反应生成两种化合物,反应的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3∙H2O+6H2O=CaO2∙8H2O↓+2NH4Cl,则另一种化合物的化学式为NH4Cl,反应在冰水浴中进行是为了防止挥发和H2O2分解。
(3)待结晶析出后,分离晶体所使用的操作是过滤,所用玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和漏斗。
(4)CaO2常用作鱼塘的供氧剂,其原理用化学方程式表示为、2H2O2=2H2O+O2↑;该过程中,H2O2中O元素一部分由-1价升高到0价,一部分由-1价降低到-2价,则生成1个O2分子,转移2个电子。
【点睛】在一定条件下,H2O2既可以表现出氧化性,又可以表现出还原性。
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