内容正文:
第一单元 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
考点概览
考点1 氧化还原反应的表示方法
考点2 氧化剂和还原剂的判断
考点3 物质的氧化性或还原性强弱比较
考点4 氧化性、还原性规律
1.[山西太原高一月考] 日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是( )。
【答案】D
【解析】A、B 项涉及金属铜、铁被氧化的过程,发生氧化还原反应;C 项涉及金属元素被还原的过程,发生氧化还原反应;D 项发生的是复分解反应,不属于氧化还原反应。
2.[江西南昌八一中学 高一月考] 下列反应中,氯元素全部被氧化的是( )
A.2P + 3Cl₂
B.2NaCl(熔融) 2Na + Cl₂↑
C.NaOH + HCl = NaCl + H₂O
D.2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O
【答案】B
【解析】氯元素全部被氧化,即全部氯元素的化合价都升高。A 中氯元素的化合价都由 0 价降低到 -1 价,被还原,错误;B 中氯元素的化合价都由 -1 价升高到 0 价,被氧化,正确;C 中氯元素的化合价无变化,错误;D 中一部分氯元素的化合价由 0 价降低到 -1 价,被还原,另一部分由 0 价升高到 +1 价,被氧化,错误。
3.[湖南三湘名校教育联盟 2021 高一期中] 下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cl₂→Cl⁻ B.HCO₃⁻→CO₂ C.MnO₄⁻→Mn²⁺ D.S²⁻→S
【答案】D
【解析】转化中氯元素的化合价降低,被还原,需要加入还原剂才能实现,故 A 错误;转化中碳元素化合价没有发生变化,转化的反应为非氧化还原反应,不需要加入氧化剂,故 B 错误;转化中锰元素的化合价降低,被还原,需要加入还原剂才能实现,故 C 错误;转化中硫元素的化合价升高,被氧化,需要加入氧化剂才能实现,故 D 正确。
4.[广东佛山高一期中] 铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为 A 级危险品,已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl³⁺ + 2Ag = Tl⁺ + 2Ag⁺;②Ag⁺ + Fe²⁺ = Ag + Fe³⁺;③Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺,下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A.Tl³⁺>Fe³⁺>Ag⁺ B.Fe³⁺>Ag⁺>Tl³⁺ C.Tl⁺>Ag⁺>Fe²⁺ D.Tl³⁺>Ag⁺>Fe³⁺
【答案】D
【解析】①Tl³⁺ + 2Ag→Tl⁺ + 2Ag⁺中,氧化剂是 Tl³⁺,氧化产物是 Ag⁺,所以氧化性:Tl³⁺>Ag⁺;②Ag⁺ + Fe²⁺→Ag + Fe³⁺中,氧化剂是 Ag⁺,氧化产物是 Fe³⁺,所以氧化性:Ag⁺>Fe³⁺;③Fe + 2Fe³⁺→3Fe²⁺中,氧化剂是 Fe³⁺,氧化产物是 Fe²⁺,所以氧化性:Fe³⁺>Fe²⁺,所以氧化性强弱顺序是 Tl³⁺>Ag⁺>Fe³⁺,D 正确。
5. 下列各氧化还原反应的化学方程式表示的变化过程正确的是( )
【答案】D
【解析】A 项,H₂SO₄中 S 元素化合价由 +6 价降低为 +4 价,H₂S 中 S 元素化合价由 -2 价升高为 0 价,转移 2e⁻,错误;B 项,Na 元素化合价由 0 价升高为 +1 价,失去 2e⁻,H 元素化合价由 +1 价降低为 0 价,得到 2×e⁻,电子转移方向错误,错误;C 项,一部分 Cl₂得电子,一部分 Cl₂失电子,1 个 Cl₂参与反应时,转移 1 个电子,错误;D 项,Fe₂O₃→Fe²⁺,铁元素由 +3 价降低为 +2 价,I⁻→I₂,I 元素由 -1 价升高到 0 价,生成 1 个 I₂时转移 2e⁻,正确。
6.[浙江 S9 联盟高一期中] 食盐中的碘以碘酸钾(KIO₃)形式存在,可根据反应:IO₃⁻ + 5I⁻ + 6H⁺ = 3I₂ + 3H₂O 验证食盐中存在 IO₃⁻。根据上述反应,下列说法错误的是( )
A.IO₃⁻作氧化剂,发生还原反应
B.I₂既是氧化产物又是还原产物
C. 该条件下氧化性:IO₃⁻>I₂
D. 被氧化的 I 原子和被还原的 I 原子个数之比为 1:5
【答案】D
【解析】该反应中,IO₃⁻的 I 元素的化合价从 +5 价降低到 0 价,被还原,IO₃⁻作氧化剂,发生还原反应,A 正确;I₂由 IO₃⁻化合价降低和 I⁻化合价升高得到,既是氧化产物又是还原产物,B 正确;IO₃⁻是氧化剂,I₂是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,该条件下氧化性:IO₃⁻>I₂,C 正确;被氧化的 I 原子和被还原的 I 原子个数之比为 5:1,D 错误。
7.[河北石家庄二中 2022 高一期中] 中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,其中有①“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。已知丹砂化学式为 HgS。下列有关叙述正确的是( )
A.①中水银 “积变又成丹砂” 说明水银发生了还原反应
B.②中反应的离子方程式为 2Fe + 3Cu²⁺ = 2Fe³⁺ + 3Cu
C. 根据①可知温度计打破后可以用硫粉覆盖水银,防止中毒
D. 水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜。
【答案】C
【解析】水银是汞,属于金属,Hg→HgS,水银发生了氧化反应,故 A 错误;②中铁和 Cu²⁺发生置换反应生成 Fe²⁺,正确的离子方程式应是 Fe + Cu²⁺ = Fe²⁺ + Cu,故 B 错误;S 和 Hg 反应生成 HgS,因此可以用硫粉覆盖温度计打破后流出的水银,防止中毒,故 C 正确;根据金属活动性顺序,Cu 排在 Hg 的前面,因此 Hg 不能置换出 Cu,故 D 错误。
8.[河北石家庄二中高一月考] 某离子反应涉及 H₂O、ClO⁻、NH₄⁺、OH⁻、N₂、Cl⁻等微粒,其中 N₂、ClO⁻的数目随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是()
A. 该反应中 Cl⁻为氧化产物
B. 消耗 1 个还原剂微粒,转移 6e⁻
C.NH₄⁺被 ClO⁻氧化成 N₂
D. 反应后溶液的酸性减弱
【答案】C
【解析】由曲线变化图可知,随着反应进行 N₂的微粒数增大,ClO⁻的微粒数减小,故 N₂是生成物,则 NH₄⁺应是反应物,N 元素化合价发生变化,具有氧化性的 ClO⁻为反应物,Cl⁻是生成物,反应的离子方程式应为 3ClO⁻ + 2NH₄⁺ + 2OH⁻ = N₂ + 5H₂O + 3Cl⁻,以此解答该题。由离子方程式可知,Cl 元素的化合价由反应前 ClO⁻中的 +1 价变为反应后 Cl⁻中的 -1 价,化合价降低,得到电子被还原,所以 Cl⁻为还原产物,A 错误;在该反应中还原剂为 NH₄⁺,氧化产物是 N₂,N 元素化合价由 -3 价升高到 0 价,所以消耗 1 个还原剂微粒,转移 3e⁻,B 错误;N 元素化合价由 -3 价升高到 0 价,则 NH₄⁺被 ClO⁻氧化成 N₂,C 正确;反应消耗 OH⁻,反应后溶液的碱性减弱,酸性增强,D 错误。
9.(1)铁钉与氯气反应生成棕黄色物质 FeCl₃,而铁钉在盐酸中生成浅绿色的 FeCl₂溶液。则在 Cl₂、Cl⁻、H⁺中,具有氧化性的是 ,其中氧化性较强的是 。
(2)HCl 在反应中可以表现出酸性、氧化性和还原性。现有如下反应,请写出 HCl 在反应中表现出的性质。
①NaOH + HCl = NaCl + H₂O, 。
;②2HCl电解H₂↑ + Cl₂↑, 。
(3)找出第(2)小题中氧化还原反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
。
【答案】(1)Cl₂、H⁺;Cl₂。(2)①酸性;②氧化性和还原性。
【解析】(1)Cl⁻中氯元素处于最低价态,只表现还原性,H⁺中氢元素处于最高价态,只表现氧化性,Cl₂中氯元素处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性,所以具有氧化性的是 Cl₂和 H⁺;由于铁钉与氯气反应生成 FeCl₃,而铁钉与盐酸反应生成 FeCl₂,故 Cl₂的氧化性强于 H⁺的氧化性。(2)①NaOH 与 HCl 反应生成盐和水,发生中和反应,HCl 表现酸性。②HCl 中 H 元素化合价降低,Cl 元素化合价升高,HCl 既作氧化剂又作还原剂,HCl 表现氧化性和还原性。
10.(1)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,就可不再向环境排放有害物质。在如图所示的步骤中,发生氧化反应的是 。(填序号,下同),发生还原反应的是 。
(2)饮用水中的 NO₃⁻对人体健康会产生危害,为了降低饮用水中 NO₃⁻的含量,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将 NO₃⁻还原为 N₂,其化学方程式为 10Al + 6NaNO₃ + 4NaOH = 10NaAlO₂ + 3N₂↑ + 2H₂O。请回答下列问题:
被还原的元素是 ,氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化产物是 ,还原产物是 。
【答案】1)④;①。(2)N;NaNO₃;Al;NaAlO₂;N₂。
【解析】(1)反应①中 Cr 元素的化合价由 +6 价降低到 +3 价,发生还原反应,反应②和③中元素化合价未发生改变,反应④中 Cr 元素化合价由 +3 价升高到 +6 价,发生氧化反应,反应⑤中元素化合价未改变,因此发生氧化反应的是④,发生还原反应的是①。(2)10Al + 6NaNO₃ + 4NaOH = 10NaAlO₂ + 3N₂↑ + 2H₂O,反应中 Al 元素化合价由 0 价升高到 +3 价,被氧化,得到的产物 NaAlO₂是氧化产物,Al 作还原剂;NaNO₃中 N 元素由 +5 价降低到 0 价,被还原,得到的产物 N₂是还原产物,NaNO₃作氧化剂。
11.[陕西咸阳 2022 高一期中] 氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛的用途。
(1)“维生素 C 可以使食物中的 Fe³⁺转化为 Fe²⁺”,说明维生素 C 具有 ,(填 “氧化” 或 “还原”)性。
(2)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业制备 ClO₂的反应为 2NaClO₃ + 4HCl = 2ClO₂↑ + Cl₂↑ + 2H₂O + 2NaCl。
①氧化性:NaClO₃ (填 “>” 或 “<”)Cl₂。
②ClO₂在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO₂⁻),需将其转化为 Cl⁻除去,下列试剂中可将 ClO₂⁻转化为 Cl⁻的是 (填序号)。
a.O₃;b.FeSO₄;c.KI;d.KMnO₄。
(3)汞单质及其化合物在工业生产和科学研究上有着广泛用途。丹砂炼汞的反应原理包括以下两个反应:
反应 I:HgS + O₂→Hg + SO₂;
反应 II:HgS + CaO→Hg + CaS + CaSO₄(未配平)。
①反应 I 中,还原产物是 ,反应中每生成 1 个 SO₂,转移电子的数目为 。
②配平反应 II 并用双线桥法标出反应中电子转移的方向和数目:
。
(4) 亚氯酸钠 (NaClO₂) 是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson 法制备亚氯酸钠的流程如图:(无具体流程图内容)。
①反应 I 中氧化剂与还原剂的分子数之比为 ;反应 II 中的氧化产物是 。
②与传统消毒剂 Cl₂比较,NaClO₂消毒效率是 Cl₂的倍 (产物视为 Cl⁻,以单位质量得到的电子数表示,结果精确到 0.01)。
【答案】(1)还原。(2)①>;②be。(3)①Hg、SO₂;6;
(4)①2:1;O₂。②Cl₂得到 2 个电子,NaClO₂得到 4 个电子,NaClO₂消毒效率:Cl₂消毒效率≈1.57:1。
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第一单元 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
考点概览
考点1 氧化还原反应的表示方法
考点2 氧化剂和还原剂的判断
考点3 物质的氧化性或还原性强弱比较
考点4 氧化性、还原性规律
1.[山西太原高一月考] 日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是( )。
2.[江西南昌八一中学 高一月考] 下列反应中,氯元素全部被氧化的是( )
A.2P + 3Cl₂
B.2NaCl(熔融) 2Na + Cl₂↑
C.NaOH + HCl = NaCl + H₂O
D.2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O
3.[湖南三湘名校教育联盟 2021 高一期中] 下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.Cl₂→Cl⁻ B.HCO₃⁻→CO₂ C.MnO₄⁻→Mn²⁺ D.S²⁻→S
4.[广东佛山高一期中] 铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为 A 级危险品,已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl³⁺ + 2Ag = Tl⁺ + 2Ag⁺;②Ag⁺ + Fe²⁺ = Ag + Fe³⁺;③Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺,下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A.Tl³⁺>Fe³⁺>Ag⁺ B.Fe³⁺>Ag⁺>Tl³⁺ C.Tl⁺>Ag⁺>Fe²⁺ D.Tl³⁺>Ag⁺>Fe³⁺
5. 下列各氧化还原反应的化学方程式表示的变化过程正确的是( )
6.[浙江 S9 联盟高一期中] 食盐中的碘以碘酸钾(KIO₃)形式存在,可根据反应:IO₃⁻ + 5I⁻ + 6H⁺ = 3I₂ + 3H₂O 验证食盐中存在 IO₃⁻。根据上述反应,下列说法错误的是( )
A.IO₃⁻作氧化剂,发生还原反应
B.I₂既是氧化产物又是还原产物
C. 该条件下氧化性:IO₃⁻>I₂
D. 被氧化的 I 原子和被还原的 I 原子个数之比为 1:5
7.[河北石家庄二中 2022 高一期中] 中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献中充分记载了古代化学研究成果。我国晋代《抱朴子》中描述了大量的化学反应,其中有①“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。已知丹砂化学式为 HgS。下列有关叙述正确的是( )
A.①中水银 “积变又成丹砂” 说明水银发生了还原反应
B.②中反应的离子方程式为 2Fe + 3Cu²⁺ = 2Fe³⁺ + 3Cu
C. 根据①可知温度计打破后可以用硫粉覆盖水银,防止中毒
D. 水银能跟曾青发生置换反应生成单质铜。
8.[河北石家庄二中高一月考] 某离子反应涉及 H₂O、ClO⁻、NH₄⁺、OH⁻、N₂、Cl⁻等微粒,其中 N₂、ClO⁻的数目随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是()
A. 该反应中 Cl⁻为氧化产物
B. 消耗 1 个还原剂微粒,转移 6e⁻
C.NH₄⁺被 ClO⁻氧化成 N₂
D. 反应后溶液的酸性减弱
9.(1)铁钉与氯气反应生成棕黄色物质 FeCl₃,而铁钉在盐酸中生成浅绿色的 FeCl₂溶液。则在 Cl₂、Cl⁻、H⁺中,具有氧化性的是 ,其中氧化性较强的是 。
(2)HCl 在反应中可以表现出酸性、氧化性和还原性。现有如下反应,请写出 HCl 在反应中表现出的性质。
①NaOH + HCl = NaCl + H₂O, 。
;②2HCl电解H₂↑ + Cl₂↑, 。
(3)找出第(2)小题中氧化还原反应的化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
。
10.(1)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,就可不再向环境排放有害物质。在如图所示的步骤中,发生氧化反应的是 。(填序号,下同),发生还原反应的是 。
(2)饮用水中的 NO₃⁻对人体健康会产生危害,为了降低饮用水中 NO₃⁻的含量,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将 NO₃⁻还原为 N₂,其化学方程式为 10Al + 6NaNO₃ + 4NaOH = 10NaAlO₂ + 3N₂↑ + 2H₂O。请回答下列问题:
被还原的元素是 ,氧化剂是 ,还原剂是 ,氧化产物是 ,还原产物是 。
11.[陕西咸阳 2022 高一期中] 氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛的用途。
(1)“维生素 C 可以使食物中的 Fe³⁺转化为 Fe²⁺”,说明维生素 C 具有 ,(填 “氧化” 或 “还原”)性。
(2)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业制备 ClO₂的反应为 2NaClO₃ + 4HCl = 2ClO₂↑ + Cl₂↑ + 2H₂O + 2NaCl。
①氧化性:NaClO₃ (填 “>” 或 “<”)Cl₂。
②ClO₂在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO₂⁻),需将其转化为 Cl⁻除去,下列试剂中可将 ClO₂⁻转化为 Cl⁻的是 (填序号)。
a.O₃;b.FeSO₄;c.KI;d.KMnO₄。
(3)汞单质及其化合物在工业生产和科学研究上有着广泛用途。丹砂炼汞的反应原理包括以下两个反应:
反应 I:HgS + O₂→Hg + SO₂;
反应 II:HgS + CaO→Hg + CaS + CaSO₄(未配平)。
①反应 I 中,还原产物是 ,反应中每生成 1 个 SO₂,转移电子的数目为 。
②配平反应 II 并用双线桥法标出反应中电子转移的方向和数目:
。
(4) 亚氯酸钠 (NaClO₂) 是一种高效的消毒剂和漂白剂。Mathieson 法制备亚氯酸钠的流程如图:(无具体流程图内容)。
①反应 I 中氧化剂与还原剂的分子数之比为 ;反应 II 中的氧化产物是 。
②与传统消毒剂 Cl₂比较,NaClO₂消毒效率是 Cl₂的倍 (产物视为 Cl⁻,以单位质量得到的电子数表示,结果精确到 0.01)。
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