专题04 氧化还原反应(讲义)-【上好课】2025年高考化学二轮复习讲练测(新高考通用)
2024-11-29
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2份
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40页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氧化还原反应 |
| 使用场景 | 高考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.81 MB |
| 发布时间 | 2024-11-29 |
| 更新时间 | 2024-11-29 |
| 作者 | 学科网化学精品工作室 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2024-11-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49013722.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 氧化还原反应
目录
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
题型一 氧化还原反应的概念
【真题研析】
【核心精讲】
1.氧化还原反应概念间的关系
2.常见的氧化剂和还原剂
3.电子转移的表示方法
【命题预测】
考向1氧化还原反应概念间的关系
考向2电子转移的表示方法
题型二 氧化还原反应的规律及应用
【真题研析】
【核心精讲】
1.氧化还原反应的有关规律
2.物质氧化性、还原性强弱的应用
【命题预测】
考点要求
目标要求
考题统计
考情分析
氧化还原反应的概念
了解氧化还原反应的概念。
2024·浙江1月卷,4,3分;2024·浙江6月卷,6,3分;2023•全国乙卷,7,6分;2023•浙江省1月选考,6,3分;2022·浙江省1月卷,10,2分;2022·浙江省6月卷,10,2分;
氧化还原反应是中学化学教材中的重要概念,贯穿整个高中化学的始终,因此,它是历年高考的必考内容,填空题、简答题均有可能出现。从命题思路上看以元素化合物或STES为载体,考查氧化还原的概念理解、氧化还原反应规律、定量计算等。预计在2025年高考中,单一考查氧化还原反应较少,较多地与其它知识进行渗透来考查,如:(1)出现在阿伏伽德罗常数的正误判断中;(2)出现在离子共存问题中;(3)出现在离子方程式的正误判断中;(4)出现在简答题中根据信息书写化学方程式,能力要求高,难度较大。
氧化还原反应的规律及应用
掌握氧化还原反应的基本规律及应用。
2023•湖南卷,10,3分;2023•浙江省6月选考,6,3分;2021•北京卷,9,3分;2022山东卷1题,2分;2022辽宁卷6题,3分;2021山东卷16题,2分;2021天津卷4题,3分;
题型一 氧化还原反应的概念
1.(2024·浙江1月卷,4,3分)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.生成1molCO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低与反应的活化能
C.是氧化剂,是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【解析】NO中N的化合价为+2价,降低为0价的N2,1个NO得2个电子,作氧化剂,发生还原反应,CO中C为+2价,化合价升高为+4价的CO2,失去2个电子,作还原剂发生氧化反应。A项,1molCO2转移2NA的电子,A正确;B项,催化剂通过降低活化能,提高反应速率,B正确;C项,NO是氧化剂,CO是还原剂,C正确;D项,N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误;故选D。
2.(2024·浙江6月卷,6,3分)利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:H++CH3OH+NO3-→X+CO2+H2O (未配平)。下列说法正确的是( )
A.X表示NO2
B.可用O3替换CH3OH
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为6:5
D.若生成标准状况下的CO2气体,则反应转移的电子数为2 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【解析】A项,由题中信息可知,利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示N2,NO2仍然是大气污染物,A不正确;B项,CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,CH3OH是该反应的还原剂,O3有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用O3替换CH3OH,B不正确;C项,该反应中,还原剂CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂NO3-中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:5,C正确;D项,CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的CO2气体11.2L,即生成0.5mol CO2,反应转移的电子数为0.5×6=3NA,D不正确;故选C。
3.(2023•全国乙卷,7)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】A项,使用明矾对水进行净化过程中,明矾电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,A不符合题意;B项,雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;C项,暖贴中的铁粉遇空气放热,是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工作,化学能转化为电能,无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能,该过程中铁元素和氧元素的化合价发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;D项,荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反射,该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意;故选C。
4.(2023•浙江省1月选考,6)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++H2O,下列说法正确的是( )
A.生成1molN2O,转移4mol电子 B.NH2OH是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
【答案】A
【解析】A项,由方程式可知,反应生成1mol一氧化二氮,转移4mol电子,故A正确;B项,由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,故B错误;C项,由方程式可知,反应中氮元素的化合价升高被氧化,NH2OH是反应的还原剂,铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;D项,由方程式可知,反应中铁元素的化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,若设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误;故选A。
5.(2022·浙江省1月卷,10)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是( )
A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1molSiO2时,转移8mol电子
【答案】D
【解析】A项,根据反应方程式,碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;B项,硅元素化合价由-4价升为+4价,故SiH4发生氧化反应,B错误;C项,反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiH4,,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,C错误;D项,根据反应方程式可知,Si元素的化合价由-4价升高至+4价,因此生成1molSiO2时,转移8mol电子,D正确;故选D。
6.(2022·浙江省6月卷,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.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol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上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。A项,H2SO4转化为硫酸钠和水,其中所含元素的化合价均未发生变化,故其没有发生还原反应,A不正确;B项,Na2S2O3中的S的化合价为+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正确;C项,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不正确;D项,根据其中S元素的化合价变化情况可知,1mol Na2S2O3发生反应,要转移2 mol电子,D不正确。故选B。
解答氧化还原反应有关概念题的“三个步骤”
第一步,依据题意分析概念:“升失氧,降得还;剂性一致,其他相反。”“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。
第二步,依据规律进行定性判断:氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律、强弱规律等。同学们应掌握化合价与氧化性的关系,“高价氧化低价还,中间价态两俱全”。
第三步:利用电子守恒进行定量判断:有关氧化还原反应的定量问题,利用得失电子守恒法可以简化计算过程。对于生疏的或多步氧化还原反应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物,利用原子守恒和电子守恒,建立已知量与未知量的关系,快速列等式求解。
1.氧化还原反应概念间的关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
2.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4、K2Cr2O7
还原产物
Cl-(X-)
H2O/O2-/OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+、Cr3+
氧化剂
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原产物
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
(2)常见还原剂及其氧化产物
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2+
H2S/ S2-
氧化产物
金属离子
非金属氧化物
Fe3+
S、SO2
还原剂
HI/I-
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
3.电子转移的表示方法
(1)单线桥法
(2)双线桥法
【易错提醒】
1.误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
2.误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化,CuO→Cu,铜元素被还原。
3.误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2OHCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
4.误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
5.误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定。如HClO的氧化性高于HClO4。
考向1 氧化还原反应概念间的关系
1.(2025·重庆市四十九中月考)下列反应中,气体只作氧化剂的是( )
A.Na2SO3溶液中通入少量Cl2 B.NO2通入足量水
C.品红溶液中通入足量SO2 D.氨化的饱和食盐水中通入过量CO2
【答案】A
【解析】A项,Na2SO3溶液中通入少量Cl2的反应为:SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+2H+,其中氯气中氯元素化合价只降低,氯气是氧化剂,且只作氧化剂,A正确;B项,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,二氧化氮既是氧化剂又是还原剂,B错误;C项,SO2使品红溶液褪色,是和品红发生化合反应生成无色物质,且该反应不是氧化还原反应,即SO2不是氧化剂,C错误;D项,氨化的饱和食盐水中通入过量CO2的反应为H2O+NH3+NaCl+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,该反应不是氧化还原反应,即CO2不是氧化剂,D错误;故选A。
2.关于反应:10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑,下列说法正确的是( )
A.反应物KNO3中N被氧化
B.NaN3中氮元素为-3价
C.标准状况下,若有6.5g NaN3参加反应,则生成3.584L N2
D.若1mol KNO3参加反应,转移电子的物质的量为10mol
【答案】C
【解析】A项,该反应中KNO3中N元素由+5价变为0价,被还原,A错误;B项,NaN3中Na为+1价,N元素平均化合价为-价,B错误;C项,6.5g NaN3的物质的量为=0.1mol,根据方程式可知生成0.16mol氮气,标况下体积为0.16mol×22.4L/mol=3.584L,C正确;D项,KNO3为该反应中唯一得电子的物质,根据其N元素的化合价变化可知,若1mol KNO3参加反应,转移电子的物质的量为5mol,D错误;故选C。
3.[原创题]二氯化二硫(S2Cl2)是一种常用的橡胶硫化剂,其结构如图所示。S2Cl2极易水解:2S2Cl2+2H2O=4HCl+SO2↑+3S↓。下列说法不正确的是( )
A.S2Cl2中S为+1价
B.S2Cl2是由非极性键与极性键构成的极性分子
C.上述反应中S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
D.上述反应中氧化产物与还原产物的质量比为3:1
【答案】D
【解析】氯元素在S2Cl2中为-1价,根据化合价规则知硫元素的化合价为+1价,A项正确;-Cl键是极性键,S-S键是非极性键,由于分子中正负电荷的重心不能重合,所以分子是极性分子,B项正确;S元素的化合价由+1价升高为+4价,S元素的化合价由+1价降低为0,只有S元素的化合价变化,则S2Cl2既作氧化剂又作还原剂,C项正确;氧化产物为SO2,还原产物为S,由反应可以知道二者的物质的量比为1:3,D项错误。
4.[新考法]银饰品用久了会变黑,原因是4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O。将发黑的银饰品放入装有NaCl溶液的铝锅,可无损复原。下列说法正确的是( )
A.H2S分子的VSEPR构型为正四面体形
B.1 mol H2S参加反应,反应转移4 mol电子
C.Ag2S既是氧化产物,也是还原产物
D.复原时Ag2S参与正极反应
【答案】D
【解析】H2S分子的中心原子S上的价层电子对数为2,孤电子对数为2,VSEPR构型为四面体形,不是正四面体形,A项错误;1 mol H2S参加反应,转移2 mol电子,B项错误;Ag2S只是氧化产物,H2O是还原产物,C项错误;复原时Ag2S→ Ag,发生还原反应,故Ag2S参与正极反应,D项正确。
5.(2025·浙江省精诚联考)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,具备强氧化性,自身被还原为Fe(OH)3,其制备方法为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。下列有关该反应的说法中不正确的是( )
A.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:3
B.Na2FeO4作为水处理剂,是因为其不仅具有杀菌的功能,还原产物还能吸附悬浮固体形成沉淀,从而使水净化
C.氧化产物是Na2FeO4和O2
D.当有3.9gNa2O2作氧化剂参与反应时,产生224mLO2(标准状况)
【答案】A
【解析】在反应中2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,Fe元素由+2价升高为+6价,升高4价,2个Fe共升高8价,6Na2O2中,含有12个-1价的O原子,其中有2个由-1价升高为0价,即生成O2,故化合价升高总价数为(8+2)=10价,有10个-1价的O降低为-2价,降低1价,共降低10价。A项,该反应中还原剂是2molFeSO4和1molNa2O2,氧化剂是5molNa2O2,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:5,故A错误;B项,Na2FeO4作为水处理剂,因为其具有强氧化性,可以杀菌、消毒,同时,自身被还原为氢氧化铁胶体,可以吸附水中的悬浮物质,起到净水的作用,故B正确;C项,氧化产物是Na2FeO4和O2,故C正确;D项,3.9gNa2O2的物质的量为3.9g÷78g/mol=0.05mol,即有0.05molNa2O2作氧化剂,则参加反应的Na2O2物质的量为0.06mol,产生氧气的物质的量为0.01mol,在标况下的体积为224mL,故D正确;故选A。
考向2 电子转移的表示方法
6.下列单、双线桥的表示方法不正确的是( )
【答案】C
【解析】在Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O反应中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,所以正确的表示方法为:。
7.下列氧化还原反应中,电子得失情况表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A项,Al与氧化铁反应,Al失去电子,Fe2O3中Fe得电子生成Fe单质,该双线桥正确,故A正确;B项,Na2O2与水反应过程中得失电子的均为Na2O2中的-1价O,故B错误;C项,Na与氯气反应是,钠失去电子转移给氯气,故C错误;D项,该反应中电子转移数为1e-,故D错误;故选A。
8.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项,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项,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项,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项,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。
题型二 氧化还原反应的规律及应用
1.(2023•湖南卷,10)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(As2S3)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.S2O32-和SO42-的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
【答案】D
【解析】A项,S2O32-的中心原子S形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;B项,As2S3中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物As2O3中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;C项,根据题给信息可知,反应I的方程式为:2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ的方程式为:As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;D项,As2S3中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1mol As2S3失电子3×4mol=12mol;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1mol As2S3失电子2×2mol+3×8mol=28mol,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1mol As2S3转移的电子数之比为3∶7,D正确;故选D。
2.(2023•浙江省6月选考,6)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有2 mol S-S键断裂,则转移4 mol电子
C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型
【答案】C
【解析】A项,①→②是氢原子添加进去,该过程是还原反应,因此①是氧化剂,具有氧化性,则药剂A具有还原性,故A正确;B项,①→②过程中S的价态由−1价变为−2价,若有2 mol S-S键断裂,则转移4 mol电子,故B正确;C项,②→③过程发生氧化反应,若药剂B是H2O2,则B化合价应该降低,因此其还原产物为H2O,故C错误;D项,通过①→②过程和②→③过程,某些蛋白质中S-S键位置发生了改变,因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型,故D正确。故选C。
3.(2022•山东卷,1)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为( )
A.金(Au):“虽被火亦未熟"
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【答案】C
【解析】A项,题中金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与其氧化性无关,A不合题意;B项,题中石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+H2O=Ca(OH)2,反应放热,产生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;C项,题中石硫磺:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关,C符合题意;D项,题中石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3COOH=(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意;故选C。
4.(2022•辽宁卷,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被氧化
【答案】D
【解析】A项,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>还原,A项错误;B项,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;C项,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;D项,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;故选D。
5.(2021•北京卷,9)电石中混有CaS、Ca3P2等杂质,用电石水解制备乙炔时,乙炔中常混有H2S、PH3,可用CuSO4溶液除去这两种杂质,相应的化学方程式是( )
i.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
ii.11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓
下列说法不正确的是
A.反应i不能说明H2S的酸性强于H2SO4
B.24molCuSO4完全反应时,可氧化11molPH3
C.H2S、PH3会干扰KMnO4酸性溶液对乙炔性质的检验
D.CaS的水解方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑;Ca3P2水解方程式:Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑
【答案】B
【解析】A项,该反应能发生是因为有不溶于水也不溶于酸的CuS生成,因此反应i不能说明H2S的酸性强于H2SO4,事实上硫酸的酸性强于氢硫酸,A正确;B项,反应ⅱ中Cu元素化合价从+2价降低到+1价,得到1个电子,P元素化合价从-3价升高到+5价,失去8个电子,则24molCuSO4完全反应时,可氧化PH3的物质的量是24mol÷8=3mol,B错误;C项,H2S、PH3均被KMnO4酸性溶液氧化,所以会干扰KMnO4酸性溶液对乙炔性质的检验,C正确;D项,水解过程中元素的化合价不变,根据水解原理结合乙炔中常混有H2S、PH3可知CaS的水解方程式为CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑;Ca3P2水解方程式为Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑,D正确;故选B。
6.(2021•河北选择性考试)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是____________(填元素符号)。
(2)工序①的名称为____________________。
(3)滤渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为______________________________。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为____________________________,可代替NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_____________________(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为____________________。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全;A1(OH)3+OH-Al(OH)4-:K=100.63,Kw=10-14,Ksp[A1(OH)3]=10-33)
【答案】(1)Fe、Cr (2)溶解浸出 (3)MgO、Fe2O3
(4)2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓
(5)4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O Na2CO3
(6)② (7)8.37
【解析】由题给流程可知,铬铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为,在熔融氢氧化钠作用下,Fe(CrO2)2被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁,氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠,氧化镁不反应;将氧化后的固体加水溶解,过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣1和含有过量氢氧化钠、铬酸钠、偏铝酸钠的滤液;将滤液在介稳态条件下分离得到铬酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液;向铬酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀;向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠;向滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气,氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液;碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气,二氧化碳、水蒸气可以在工序②循环使用;碳酸镁高温煅烧得到氧化镁。(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬元素;(2)由分析可知,工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质;(3)滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁和氧化镁;(4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓;(5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下,Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应;(6)热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气,将混合气体通入滤渣1中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液,则混合气体最适宜返回工序为工序②;(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为Al(OH)4- +H+A1(OH)3+H2O,反应的平衡常数为K1====1013.37,当c[Al(OH)4-]为10—5mol/L时,溶液中氢离子浓度为=mol/L=10—8.37mol/L,则溶液的pH为8.37。
氧化还原反应基本规律的应用
1. 氧化还原反应的有关规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式
强弱律
定义
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物
应用
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。
②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
价态律
定义
有多种价态的元素,处于最高价态时元素只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时元素只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时元素既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态
应用
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2S-2 ―→S0,H2S+6 O4→S+4 O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O
2.物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)依据反应条件来判断。
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
氧化性:浓硝酸>浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断
②根据金属及非金属的活动性顺序表判断
(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时,负极是电子流出的一极,正极是电子流入的极。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的氧化性较强,在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(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。
1.(2025·浙江省名校协作体三开学测试)硫脲(CS(NH2)2)是一种有机合成中常用的试剂,对于反应CS(NH2)2+I2+H2O=X+S↓+2HI,下列说法正确的是( )
A.X的化学式为HCONH2 B.氧化产物与还原产物物质的量之比为2:1
C.氧化性I2>S D.每产生32gS单质,转移NA个电子
【答案】C
【解析】A项,根据质量守恒可知,X的化学式为CO(NH2)2,A错误;B项,由题干反应方程式可知,反应中S的化合价由-2价升高到0价,I的化合价由0价降低到-1价,即氧化产物为S,还原产物为HI,故氧化产物与还原产物物质的量之比为1:2,B错误;C项,由题干方程式可知,反应中I2作氧化剂,S为氧化产物,故氧化性I2>S,C正确;D项,由题干反应方程式可知,反应中S的化合价由-2价升高到0价,每产生32gS单质,转移=2NA个电子,D错误;故选C。
2.(2025·陕西省西安市一模)工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲,涉及反应:
①Cu2Te+2O2+2H2SO4=2CuSO4+TeO2+2H2O;
②TeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Te。
以下说法错误的是( )
A.Cu2Te中Cu元素的化合价是+1价
B.反应①中氧化剂是O2,氧化产物是CuSO4和TeO2
C.每制备1molTe理论上两个反应共转移12mol
D.氧化性强弱顺序为O2>SO2>TeO2
【答案】D
【解析】A项,Te和O位于同一主族,为-2价,则Cu2Te中Cu为+1,A正确;B项,反应①中O2化合价降低,得电子,为氧化剂,Cu2Te中Cu和Te均化合价升高,失去电子,则CuSO4和TeO2均是氧化产物,B正确;C项,反应②中每生成1molTe,转移4mol电子,反应①中每生成1molTeO2,转移8mol电子,则每制备1molTe,理论上共转移12mol电子,C正确;D项,氧化剂的氧化性强于氧化产物,根据两个反应可得O2氧化性强于TeO2,TeO2的氧化性大于H2SO4,无法比较O2和SO2的氧化性强弱,且无法证明SO2氧化性强于TeO2,D错误;故选D。
3.[新考法](2025·安徽省皖南八校高三第一次大联考)Cl2O、ClO2、Cl2O7,都是氯的常见氧化物,制备方法如下:
①2Cl2+ 2Na2CO3+H2O=Cl2O↑+2NaHCO3+2NaCl
②2NaClO3+4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
③6HClO4+ P2O5=2H3PO4+3Cl2O7
下列说法错误的是( )
A.反应①每生成0.5mol Cl2O,转移电子数约为
B.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.Cl2O7是酸性氧化物,与水反应的离子方程式为Cl2O7+H2O=2H++2ClO4-
D.Cl2O、ClO2均可用作消毒剂,自身会被还原为Cl-,则ClO2消毒能力是等质量Cl2O的1.25倍
【答案】D
【解析】A项,反应①中生成1个Cl2O转移2e-,故生成0.5mol Cl2O转移电子数约为,A正确;B项,反应中②的HCl,一半表现酸性,一半表现还原性,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,B正确;C项,Cl2O7是酸性氧化物,与水反应生成强酸高氯酸,离子方程式为Cl2O7+H2O=2H++2ClO4-,C正确;D项,ClO2和Cl2O在消毒时自身均被还原为Cl-,则等质量ClO2和Cl2O得到电子数之比为29∶18,ClO2消毒能力是等质量Cl2O的1.61倍,D错误;故选D。
4.(2025·浙江省镇海中学高三月考)已知:①5MnSO4+2 NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Na2SO4+4H2SO4+Cl2↑;②FeSO4+MnO2+H2SO4→Fe2(SO4)3+ MnSO4+H2O(末配平)。
下列有关说法正确的是( )
A.MnSO4在反应①中作还原剂,在反应②中作氧化产物
B.还原性:FeSO4>Cl2>MnSO4
C.根据上述反应判断:NaClO3不能氧化FeSO4
D.转移电子数相同时,反应①中生成的H2SO4与反应②中消耗的H2SO4的物质的量之比为2:5
【答案】D
【解析】A项,MnSO4在反应①中是还原剂,在反应②中是还原产物,故A错误;B项,根据还原性:还原剂>还原产物,判断还原性:FeSO4>MnSO4>Cl2,故B错误;C项,根据上述反应判断出氧化性:NaClO3>MnO2>Fe2(SO4)3,所以NaClO3能把FeSO4氧化Fe2(SO4)3,故C错误;D项,反应①中每转移10 mol电子,生成4 mol H2SO4,反应②可配平为2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2(SO4)3+ MnSO4+2H2O,每转移2 mol电子,消耗2 mol H2SO4,所以转移电子数相同时,反应①中生成的H2SO4与反应②中消耗的H2SO4的物质的量之比为2:5,故D正确;故选D。
5.(2025·广东省中山市月考)硒酸(H2SeO4)及其盐可用于镀微裂纹铬电解液中,亦可用作镀铑的添加剂,其过程涉及如下反应:
反应①:H2SeO4+2HCl=H2SeO3+Cl2↑+H2O
反应②:H2SO3+Cl2↑+H2O =H2SO4+2HCl
反应③:H2S+Cl2 =2HCl+S↓
下列有关说法不正确的是( )
A.H2SeO4中的化合价为+6价 B.反应①的还原产物是H2SeO3
C.H2SeO4与H2S能发生反应 D.氧化性:H2SeO4>H2SO3>Cl2
【答案】D
【解析】所含元素化合价升高的反应物是还原剂,还原剂发生氧化反应得到氧化产物,还原剂失去电子具有还原性;则所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,氧化剂发生还原反应得到还原产物,氧化剂得到电子具有氧化性。则反应①②③中的氧化剂依次为H2SeO4、Cl2、Cl2,还原产物依次为H2SO3、HCl、HCl;还原剂依次为HCl、H2SO3、H2S,氧化产物依次为Cl2、H2SO4、S,一个氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物;氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性排序为:H2SeO4> Cl2> H2SO4、Cl2>S;还原性排序为:H2S>HCl>H2SO3、H2SO3>HCl>H2SeO3。A项,化合物中元素正负化合价代数和为0,H2SeO4中氢呈+1价、氧呈-2价,则Se的化合价为+6价,A正确;B项,反应①的还原产物是H2SeO3,B正确;C项,强氧化剂和强还原剂能反应,据分析,H2SeO4与H2S能发生反应,C正确;D项,根据反应②:H2SO3+Cl2↑+H2O =H2SO4+2HCl可知氧化性Cl2>H2SO3,结合分析,氧化性H2SeO4>Cl2>H2SO3,D错误;故选D。
6.(2025·浙江省浙江大学附中月考)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-的浓度,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 +18H2O =10Na[Al(OH)4]+3N2↑。下列有关说法正确的是( )
A.Al作还原剂,NaNO3中N被还原
B.若将Al换为金属钠,也会发生类似反应
C.该反应既是离子反应也是置换反应
D.若反应中转移3mol电子,则生成标况下2.24L N2
【答案】A
【解析】A项,方程式10Al+6NaNO3+4NaOH +18H2O =10Na[Al(OH)4]+3N2↑中0价的Al转化为Na[Al(OH)4]中的+3价,化合价升高,被氧化,发生氧化反应,故Al是还原剂,而NaNO3中N由+5价降低为N2中的0价,化合价降低,被还原,A正确;B项,Na会与水反应生成氢氧化钠和氢气,不会发生类似反应,B错误;C项,置换反应是“化合物+单质=单质+化合物”,该反应不符合,故不是置换反应,C错误;D项,该反应中N元素由+5价下降到0价,若反应中转移3mol电子,生成=0.3molN2,则生成标况下0.3mol×22.4L/mol=6.72L N2,D错误;故选A。
7.[新考法](2025·黑龙江省龙东联盟高三联考)稀有气体化合物在化学、照明、医疗等众多领域有广泛应用,含Xe化合物的种类较多,氙的氟化物(XeFn)与NaOH溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如表:
与水反应
与NaOH溶液反应
i.2XeF2+2H2O=2Xe↑+O2↑+4HF
ii.2XeF2+4OH-=2Xe↑+O2↑+4F-+2H2O
iii.2XeF6+3H2O=XeO3+6HF
iv.2XeF6+4Na++16OH-=Na4XeO6↓+Xe↑+O2↑+12F-+8H2O
下列说法错误的是( )
A.OH-的还原性比H2O强
B.反应i~iv中有3个氧化还原反应
C.反应iv每生成1molO2,转移4mol电子
D.较He、Ne、Ar、Kr原子,Xe原子半径大,电离能小,所以含Xe的化合物种类更多
【答案】C
【解析】A项,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,故可知:OH-的还原性比H2O强,A正确;B项,i、ii、iv三组化学反应均为氧化还原反应,iii组化学反应为非氧化还原反应,B正确;C项,分析iv可知,每生成一个O2,整个反应转移6个电子,故每生成1molO2,转移6mol电子,C错误;D项,与同族的0族元素相比,氙原子的最外层虽然为8e-稳定结构,但原子半径大,电离能小,所以氙原子的性质相对活泼,形成的化合物种类更多,D正确;故选C。
8.[新题型]实验室用足量NaOH溶液吸收Cl2,当吸收温度不同时,生成的产物除了H2O可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的两种或三种。下列“结论”与“假设”关联正确的是( )
选项
假设钠盐只有
结论
A
NaClO、NaCl
吸收后的溶液中c(ClO-)一定等于c(Cl-)
B
NaClO3、NaCl
氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5
C
NaClO、NaClO3、NaCl
由吸收后的溶液中n(Cl-)可计算吸收的n(Cl2)
D
NaClO、NaClO3、NaCl
参加反应的NaOH与Cl2的物质的量之比为2:1
【答案】D
【解析】A项,氯气与氢氧化钠反应生成等物质的量的次氯酸和盐酸,而NaClO要水解,所以则吸收后的溶液中n(ClO-)<n(Cl-),故A错误;B项,根据方程式:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:1;故B错误;C项,若产物为NaClO、NaClO3、NaCl,已知溶液中n(Cl-),可以得知转移的电子数,但是不能得到NaClO、NaClO3的比例,故不能计算吸收的n(Cl2),故C错误;D项,NaOH与Cl2相互反应生成NaClO、NaClO3、NaCl,由组成可知钠元素与氯元素的物质的量之比为1:1,所以NaOH与Cl2相互反应的物质的量之比一定为2:1,故D正确;故选D。
9.[新考法]微生物在电子供体的作用下可将Sb(+5) (存在形式为SbO3-)还原为更易被去除的Sb(+3),根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除水中锑(+5)酸盐,某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器,其反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.在生物反应器中可以实现S单质的循环利用
B.自养还原过程的离子方程式为3 SbO3- +S+10H+=SO42- +3Sb3++5H2O
C.歧化过程中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D.Sb(+3)的沉淀去除过程发生了氧化还原反应
【答案】B
【解析】在生物反应器中并没有再重新生成S单质,没有实现S单质的循环利用,A项错误;根据反应机理图可知,自养还原过程的离子方程式为3SbO3- +S+10H+=SO42- +3Sb3++5H2O,B项正确;根据反应机理图可知,S单质歧化生成硫酸根和硫化氢,正确的离子方程式为4S+4H2O=3H2S+SO42-+2H+,氧化产物(SO42-)与还原产物(H2S)的物质的量之比为1∶3,C项错误;Sb(+3)的沉淀去除过程发生了非氧化还原反应,Sb元素和S元素的化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应,D项错误。
10.[新题型]工业上处理含铬(Cr2O72-)酸性废水有多种方法,其中两种方法如下:
Ⅰ.NaHSO3还原法:含铬酸性废水(含SO42-等)沉淀(含CaSO4等沉淀)
Ⅱ.电解法:含铬酸性废水沉淀[含Fe(OH)3等沉淀]
下列说法错误的是( )
A.SO32-和SO42-中的S原子都采用sp3 杂化
B.Ⅰ和Ⅱ中,等量的Cr2O72-发生还原反应时消耗的H+的量不同
C.Ⅰ中参加反应的
D.Ⅱ中处理含1mol Cr2O72-的废水转移6mol电子
【答案】D
【解析】SO32-中S原子的孤电子对数,价层电子对数=3+1=4,SO42-中S原子的孤电子对数,价层电子对数=4,二者都采用sp3 杂化,A项正确;Ⅰ中Cr2O72-发生反应Cr2O72-+3HSO3-+5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O,Ⅱ中 Cr2O72-发生反应Cr2O72-+6 Fe2++14H+=2Cr3++6 Fe3++7H2O,故Ⅰ和Ⅱ中,等量的Cr2O72-发生还原反应时消耗的H+的量不同,B项正确;由B项解析中的离子方程式可知,Ⅰ中Cr2O72-为氧化剂,HSO3-为还原剂,则,C项正确;Ⅱ中电解槽中的阳极发生反应Fe-2e-=Fe2+,6Fe~6Fe2+,失去12e-,再发生反应Cr2O72-+6 Fe2++14H+=2Cr3++6 Fe3++7H2O,6Fe2+~6Fe3+,失去6e-,故Ⅱ中处理含1mol Cr2O72-的废水,转移18mol电子,D项错误。
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专题04 氧化还原反应
目录
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
题型一 氧化还原反应的概念
【真题研析】
【核心精讲】
1.氧化还原反应概念间的关系
2.常见的氧化剂和还原剂
3.电子转移的表示方法
【命题预测】
考向1氧化还原反应概念间的关系
考向2电子转移的表示方法
题型二 氧化还原反应的规律及应用
【真题研析】
【核心精讲】
1.氧化还原反应的有关规律
2.物质氧化性、还原性强弱的应用
【命题预测】
考点要求
目标要求
考题统计
考情分析
氧化还原反应的概念
了解氧化还原反应的概念。
2024·浙江1月卷,4,3分;2024·浙江6月卷,6,3分;2023•全国乙卷,7,6分;2023•浙江省1月选考,6,3分;2022·浙江省1月卷,10,2分;2022·浙江省6月卷,10,2分;
氧化还原反应是中学化学教材中的重要概念,贯穿整个高中化学的始终,因此,它是历年高考的必考内容,填空题、简答题均有可能出现。从命题思路上看以元素化合物或STES为载体,考查氧化还原的概念理解、氧化还原反应规律、定量计算等。预计在2025年高考中,单一考查氧化还原反应较少,较多地与其它知识进行渗透来考查,如:(1)出现在阿伏伽德罗常数的正误判断中;(2)出现在离子共存问题中;(3)出现在离子方程式的正误判断中;(4)出现在简答题中根据信息书写化学方程式,能力要求高,难度较大。
氧化还原反应的规律及应用
掌握氧化还原反应的基本规律及应用。
2023•湖南卷,10,3分;2023•浙江省6月选考,6,3分;2021•北京卷,9,3分;2022山东卷1题,2分;2022辽宁卷6题,3分;2021山东卷16题,2分;2021天津卷4题,3分;
题型一 氧化还原反应的概念
1.(2024·浙江1月卷,4,3分)汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.生成1molCO2转移电子的数目为2NA B.催化剂降低与反应的活化能
C.是氧化剂,是还原剂 D.N2既是氧化产物又是还原产物
2.(2024·浙江6月卷,6,3分)利用CH3OH可将废水中的NO3-转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:H++CH3OH+NO3-→X+CO2+H2O (未配平)。下列说法正确的是( )
A.X表示NO2
B.可用O3替换CH3OH
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为6:5
D.若生成标准状况下的CO2气体,则反应转移的电子数为2 NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
3.(2023•全国乙卷,7)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
4.(2023•浙江省1月选考,6)关于反应2NH2OH+4Fe3+=N2O↑+4Fe2++H2O,下列说法正确的是( )
A.生成1molN2O,转移4mol电子 B.NH2OH是还原产物
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂 D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
5.(2022·浙江省1月卷,10)关于反应4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是( )
A.CO是氧化产物 B.SiH4发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4 D.生成1molSiO2时,转移8mol电子
6.(2022·浙江省6月卷,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.1mol Na2S2O3发生反应,转移4mol电子
解答氧化还原反应有关概念题的“三个步骤”
第一步,依据题意分析概念:“升失氧,降得还;剂性一致,其他相反。”“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。
第二步,依据规律进行定性判断:氧化还原反应遵循化合价互不交叉规律、强弱规律等。同学们应掌握化合价与氧化性的关系,“高价氧化低价还,中间价态两俱全”。
第三步:利用电子守恒进行定量判断:有关氧化还原反应的定量问题,利用得失电子守恒法可以简化计算过程。对于生疏的或多步氧化还原反应,可直接找出起始的氧化剂、还原剂和最终的还原产物、氧化产物,利用原子守恒和电子守恒,建立已知量与未知量的关系,快速列等式求解。
1.氧化还原反应概念间的关系
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
2.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4、K2Cr2O7
还原产物
Cl-(X-)
H2O/O2-/OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+、Cr3+
氧化剂
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原产物
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
(2)常见还原剂及其氧化产物
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2+
H2S/ S2-
氧化产物
金属离子
非金属氧化物
Fe3+
S、SO2
还原剂
HI/I-
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
3.电子转移的表示方法
(1)单线桥法
(2)双线桥法
【易错提醒】
1.误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
2.误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化,CuO→Cu,铜元素被还原。
3.误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2OHCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
4.误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
5.误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定。如HClO的氧化性高于HClO4。
考向1 氧化还原反应概念间的关系
1.(2025·重庆市四十九中月考)下列反应中,气体只作氧化剂的是( )
A.Na2SO3溶液中通入少量Cl2 B.NO2通入足量水
C.品红溶液中通入足量SO2 D.氨化的饱和食盐水中通入过量CO2
2.关于反应:10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑,下列说法正确的是( )
A.反应物KNO3中N被氧化
B.NaN3中氮元素为-3价
C.标准状况下,若有6.5g NaN3参加反应,则生成3.584L N2
D.若1mol KNO3参加反应,转移电子的物质的量为10mol
3.[原创题]二氯化二硫(S2Cl2)是一种常用的橡胶硫化剂,其结构如图所示。S2Cl2极易水解:2S2Cl2+2H2O=4HCl+SO2↑+3S↓。下列说法不正确的是( )
A.S2Cl2中S为+1价
B.S2Cl2是由非极性键与极性键构成的极性分子
C.上述反应中S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
D.上述反应中氧化产物与还原产物的质量比为3:1
4.[新考法]银饰品用久了会变黑,原因是4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O。将发黑的银饰品放入装有NaCl溶液的铝锅,可无损复原。下列说法正确的是( )
A.H2S分子的VSEPR构型为正四面体形
B.1 mol H2S参加反应,反应转移4 mol电子
C.Ag2S既是氧化产物,也是还原产物
D.复原时Ag2S参与正极反应
5.(2025·浙江省精诚联考)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,具备强氧化性,自身被还原为Fe(OH)3,其制备方法为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑。下列有关该反应的说法中不正确的是( )
A.该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:3
B.Na2FeO4作为水处理剂,是因为其不仅具有杀菌的功能,还原产物还能吸附悬浮固体形成沉淀,从而使水净化
C.氧化产物是Na2FeO4和O2
D.当有3.9gNa2O2作氧化剂参与反应时,产生224mLO2(标准状况)
考向2 电子转移的表示方法
6.下列单、双线桥的表示方法不正确的是( )
7.下列氧化还原反应中,电子得失情况表示正确的是( )
A. B.
C. D.
8.下列有关氧化还原反应的表示方法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
题型二 氧化还原反应的规律及应用
1.(2023•湖南卷,10)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(As2S3)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.S2O32-和SO42-的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7
2.(2023•浙江省6月选考,6)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有2 mol S-S键断裂,则转移4 mol电子
C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S-S键位置来实现头发的定型
3.(2022•山东卷,1)古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为( )
A.金(Au):“虽被火亦未熟"
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
4.(2022•辽宁卷,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被氧化
5.(2021•北京卷,9)电石中混有CaS、Ca3P2等杂质,用电石水解制备乙炔时,乙炔中常混有H2S、PH3,可用CuSO4溶液除去这两种杂质,相应的化学方程式是( )
i.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
ii.11PH3+24CuSO4+12H2O=3H3PO4+24H2SO4+8Cu3P↓
下列说法不正确的是
A.反应i不能说明H2S的酸性强于H2SO4
B.24molCuSO4完全反应时,可氧化11molPH3
C.H2S、PH3会干扰KMnO4酸性溶液对乙炔性质的检验
D.CaS的水解方程式:CaS+2H2O=Ca(OH)2+H2S↑;Ca3P2水解方程式:Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑
6.(2021•河北选择性考试)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是____________(填元素符号)。
(2)工序①的名称为____________________。
(3)滤渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为______________________________。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为____________________________,可代替NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_____________________(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为____________________。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全;A1(OH)3+OH-Al(OH)4-:K=100.63,Kw=10-14,Ksp[A1(OH)3]=10-33)
氧化还原反应基本规律的应用
1. 氧化还原反应的有关规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式
强弱律
定义
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物
应用
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。
②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2
价态律
定义
有多种价态的元素,处于最高价态时元素只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时元素只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时元素既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态
应用
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2S-2 ―→S0,H2S+6 O4→S+4 O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O
2.物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法
(1)依据反应条件来判断。
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱,一般来说反应条件越苛刻,说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难),则对应氧化剂的氧化性越弱,例如:
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
氧化性:浓硝酸>浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断
②根据金属及非金属的活动性顺序表判断
(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时,负极是电子流出的一极,正极是电子流入的极。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的氧化性较强,在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(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。
1.(2025·浙江省名校协作体三开学测试)硫脲(CS(NH2)2)是一种有机合成中常用的试剂,对于反应CS(NH2)2+I2+H2O=X+S↓+2HI,下列说法正确的是( )
A.X的化学式为HCONH2 B.氧化产物与还原产物物质的量之比为2:1
C.氧化性I2>S D.每产生32gS单质,转移NA个电子
2.(2025·陕西省西安市一模)工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲,涉及反应:
①Cu2Te+2O2+2H2SO4=2CuSO4+TeO2+2H2O;
②TeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Te。
以下说法错误的是( )
A.Cu2Te中Cu元素的化合价是+1价
B.反应①中氧化剂是O2,氧化产物是CuSO4和TeO2
C.每制备1molTe理论上两个反应共转移12mol
D.氧化性强弱顺序为O2>SO2>TeO2
3.[新考法](2025·安徽省皖南八校高三第一次大联考)Cl2O、ClO2、Cl2O7,都是氯的常见氧化物,制备方法如下:
①2Cl2+ 2Na2CO3+H2O=Cl2O↑+2NaHCO3+2NaCl
②2NaClO3+4HCl =2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
③6HClO4+ P2O5=2H3PO4+3Cl2O7
下列说法错误的是( )
A.反应①每生成0.5mol Cl2O,转移电子数约为
B.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C.Cl2O7是酸性氧化物,与水反应的离子方程式为Cl2O7+H2O=2H++2ClO4-
D.Cl2O、ClO2均可用作消毒剂,自身会被还原为Cl-,则ClO2消毒能力是等质量Cl2O的1.25倍
4.(2025·浙江省镇海中学高三月考)已知:①5MnSO4+2 NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Na2SO4+4H2SO4+Cl2↑;②FeSO4+MnO2+H2SO4→Fe2(SO4)3+ MnSO4+H2O(末配平)。
下列有关说法正确的是( )
A.MnSO4在反应①中作还原剂,在反应②中作氧化产物
B.还原性:FeSO4>Cl2>MnSO4
C.根据上述反应判断:NaClO3不能氧化FeSO4
D.转移电子数相同时,反应①中生成的H2SO4与反应②中消耗的H2SO4的物质的量之比为2:5
5.(2025·广东省中山市月考)硒酸(H2SeO4)及其盐可用于镀微裂纹铬电解液中,亦可用作镀铑的添加剂,其过程涉及如下反应:
反应①:H2SeO4+2HCl=H2SeO3+Cl2↑+H2O
反应②:H2SO3+Cl2↑+H2O =H2SO4+2HCl
反应③:H2S+Cl2 =2HCl+S↓
下列有关说法不正确的是( )
A.H2SeO4中的化合价为+6价 B.反应①的还原产物是H2SeO3
C.H2SeO4与H2S能发生反应 D.氧化性:H2SeO4>H2SO3>Cl2
6.(2025·浙江省浙江大学附中月考)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-的浓度,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 +18H2O =10Na[Al(OH)4]+3N2↑。下列有关说法正确的是( )
A.Al作还原剂,NaNO3中N被还原
B.若将Al换为金属钠,也会发生类似反应
C.该反应既是离子反应也是置换反应
D.若反应中转移3mol电子,则生成标况下2.24L N2
7.[新考法](2025·黑龙江省龙东联盟高三联考)稀有气体化合物在化学、照明、医疗等众多领域有广泛应用,含Xe化合物的种类较多,氙的氟化物(XeFn)与NaOH溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如表:
与水反应
与NaOH溶液反应
i.2XeF2+2H2O=2Xe↑+O2↑+4HF
ii.2XeF2+4OH-=2Xe↑+O2↑+4F-+2H2O
iii.2XeF6+3H2O=XeO3+6HF
iv.2XeF6+4Na++16OH-=Na4XeO6↓+Xe↑+O2↑+12F-+8H2O
下列说法错误的是( )
A.OH-的还原性比H2O强
B.反应i~iv中有3个氧化还原反应
C.反应iv每生成1molO2,转移4mol电子
D.较He、Ne、Ar、Kr原子,Xe原子半径大,电离能小,所以含Xe的化合物种类更多
8.[新题型]实验室用足量NaOH溶液吸收Cl2,当吸收温度不同时,生成的产物除了H2O可能是NaClO、NaClO3、NaCl中的两种或三种。下列“结论”与“假设”关联正确的是( )
选项
假设钠盐只有
结论
A
NaClO、NaCl
吸收后的溶液中c(ClO-)一定等于c(Cl-)
B
NaClO3、NaCl
氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:5
C
NaClO、NaClO3、NaCl
由吸收后的溶液中n(Cl-)可计算吸收的n(Cl2)
D
NaClO、NaClO3、NaCl
参加反应的NaOH与Cl2的物质的量之比为2:1
9.[新考法]微生物在电子供体的作用下可将Sb(+5) (存在形式为SbO3-)还原为更易被去除的Sb(+3),根据电子供体的不同可分为自养还原和异养还原。为去除水中锑(+5)酸盐,某大学建立升流式硫自养固定床生物反应器,其反应机理如图所示。下列说法正确的是( )
A.在生物反应器中可以实现S单质的循环利用
B.自养还原过程的离子方程式为3 SbO3- +S+10H+=SO42- +3Sb3++5H2O
C.歧化过程中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为
D.Sb(+3)的沉淀去除过程发生了氧化还原反应
10.[新题型]工业上处理含铬(Cr2O72-)酸性废水有多种方法,其中两种方法如下:
Ⅰ.NaHSO3还原法:含铬酸性废水(含SO42-等)沉淀(含CaSO4等沉淀)
Ⅱ.电解法:含铬酸性废水沉淀[含Fe(OH)3等沉淀]
下列说法错误的是( )
A.SO32-和SO42-中的S原子都采用sp3 杂化
B.Ⅰ和Ⅱ中,等量的Cr2O72-发生还原反应时消耗的H+的量不同
C.Ⅰ中参加反应的
D.Ⅱ中处理含1mol Cr2O72-的废水转移6mol电子
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