第一章 第4讲 氧化还原反应的概念和规律（教师用书word）-【步步高】2024年高考化学大一轮复习讲义（人教版 浙江专用第二版）

第4讲　氧化还原反应的概念和规律 [复习目标]　1.了解氧化还原反应的概念。2.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。3.掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律的应用。 考点一　氧化还原反应及相关概念 1．氧化还原反应 (1)判断依据：反应前后有元素的化合价发生变化。 (2)本质：电子转移(得失或偏移)。 2．相关概念 概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。 (1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。 (2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序可知，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na的还原性比Al强。 应用举例 2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。 上述反应中，氧化剂是______，还原剂是________，氧化产物是__________，还原产物是________，KMnO4发生__________反应，HCl发生________反应，盐酸表现的性质是________性和________性；生成1 mol Cl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是________ mol。 答案　KMnO4　HCl　Cl2　MnCl2　还原　氧化 还原　酸　2×6.02×1023(或1.204×1024)　2 3．氧化还原反应电子转移的表示方法 (1)双线桥法：①标变价，②画箭头(反应物指向生成物)，③算数目，④说变化。 用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应的电子转移的方向和数目： 。 归纳　。 (2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。 用单线桥法标出铜和浓硝酸反应的电子转移的方向和数目： 。 归纳　。 4．常见的氧化剂和还原剂 (1)常见的氧化剂 常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如： (2)常见的还原剂 常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如： 金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要还原剂。 (3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。如： 其中：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。 (4)分析氧化还原反应，走好关键第一步——正确标出元素的化合价 请标出下列陌生物质中元素化合价 Li2NH：N－3，LiNH2：N－3，N2H4：N－2， Na2S2O3：S＋2，S2O：S＋6，C2O：C＋3， HCN：C＋2、N－3，BH：B＋3、H－1，CuH：Cu＋1、H－1，MnO(OH)：Mn＋3，FePO4：Fe＋3， CrO：Cr＋6，K2FeO4：Fe＋6， LiFePO4：Fe＋2，CuFeS2：Fe＋2。 5．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系 分析下列四个化学反应： A．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ B．2HClO2HCl＋O2↑ C．4NH3＋5O24NO＋6H2O D．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 其中属于区域“1”的是________(填字母，下同)，属于区域“2”的是________，属于区域“3”的是________，属于区域“4”的是________。 答案　D　B　C　A 解析　区域“3”为氧化还原反应，但不属于化合、分解和置换反应。而A是置换反应，B是分解反应，D是化合反应。 1．在氧化还原反应中，非金属单质不一定是氧化剂(　　) 2．某元素从游离态变为化合态，则该元素一定被还原(　　) 3．有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(　　) 4．氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂(　　) 5．氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原(　　) 答案　1.√　2.×　3.√　4.×　5.× 一、氧化还原反应概念的考查 1．(2022·河北省衡水市深州中学高三月考)关于反应5K2S2O8＋2MnSO4＋8H2O===2KMnO4＋8H2SO4＋4K2SO4的说法不正确的是(　　) A．K2S2O8发生还原反应 B．KMnO4是氧化产物 C．消耗3.6 g H2O时，转移0.25 mol电子 D．氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶5 答案　D 解析　K2S2O8中O从－1价降低到－2价，发生还原反应，A正确；Mn从MnSO4中的＋2价升高到KMnO4中的＋7价，所以KMnO4是氧化产物，B正确；根据化学方程式，得关系式8H2O～10e－，消耗3.6 g(0.2 mol)H2O时，转移电子0.25 mol，C正确；K2S2O8为氧化剂，MnSO4为还原剂，所以氧化剂和还原剂的物质的量之比是5∶2，D错误。 二、双线桥、单线桥表示法 2．氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。 (1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为_______________________________________________。 (2)写出NaH与H2O反应的化学方程式，并用“双线桥”标出电子转移的方向和数目：_______________________________________________________________________________， 氧化产物和还原产物的物质的量之比为_____________________________________________。 (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________________________。 答案　(1)－1 (2)　1∶1 (3)2NaH＋TiCl4Ti＋2NaCl＋2HCl↑(或4NaH＋TiCl4Ti＋4NaCl＋2H2↑) 3．已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4＋2H2O===NaBO2＋4H2↑ 回答下列问题： (1)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目：_______________________________________， 氧化剂：____________，还原剂：____________。 (2)若生成标准状况下4.48 L H2，则转移电子的物质的量为________。 答案　(1)　H2O　NaBH4　(2)0.2 mol 考点二　氧化还原反应的强弱规律及价态规律 (一)强弱规律 1．氧化性、还原性强弱的比较方法 (1)根据化学方程式判断 氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物 氧化性：氧化剂>氧化产物； 还原性：还原剂>还原产物。 (2)根据相同条件下产物的价态高低判断 如2Fe＋3Cl22FeCl3；Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2＞S。 (3)根据反应条件、浓度大小及反应的剧烈程度判断 反应条件要求越低，浓度越大，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强。 应用举例 1．MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。 2．下列各组物质：①Cu与HNO3溶液　②Cu与FeCl3溶液　③Zn与H2SO4溶液　④Fe与FeCl3溶液　⑤Cl2与NaOH溶液　⑥Fe与HNO3溶液　⑦Fe与H2SO4溶液　⑧Na与O2 (1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是_________________________(填序号，下同)。 (2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是______________________________________。 (3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________________。 答案　(1)①③⑥⑦　(2)⑤⑥⑦⑧　(3)②④ 解析　⑥Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。 2．氧化性、还原性强弱的比较规律 (1)氧化性 一般规律：元素非金属性越强，其单质的氧化性越强；金属活动性越强，对应金属的简单阳离子氧化性越弱。 试比较下列单质或离子的氧化性 ①Cl2、Br2、I2、S ②H＋、Cu2＋、Zn2＋、Na＋ 答案　①Cl2>Br2>I2>S　②Na＋<Zn2＋<H＋<Cu2＋ (2)还原性 一般规律：元素金属性越强，其单质的还原性越强；非金属活动性越强，对应元素形成的简单阴离子还原性越弱；电解池中在阳极优先放电的微粒还原性较强。 试比较下列单质或离子的还原性 ①Mg、Fe、Cu、Ag ②Br－、I－、S2－ ③Cl－、SO、OH－、Cu 答案　①Mg>Fe>Cu>Ag　②Br－<I－<S2－　③Cu>Cl－>OH－>SO 3．先后规律及应用 (1)同时含有几种还原剂(或氧化剂)，发生氧化还原反应时，还原性(或氧化性)强的优先反应，即“强者优先”，如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性：Fe2＋＞Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。 (2)常见的强弱顺序 氧化性：MnO(H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀H2SO4>S，还原性：Mn2＋<Cl－<Br－<Fe2＋<I－<SO2(SO)<S2－。 (二)价态规律 1．价态归中规律思维模型 含不同价态的同种元素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“两相靠，不相交”。 例如，不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是 注：不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。 2．歧化反应规律思维模型 “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，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 3．应用 (1)判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓H2SO4与SO2不发生反应。 (2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。 1．金属原子失电子数越多，金属的还原性越强(　　) 2．元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼(　　) 3．强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应(　　) 4．向浓H2SO4中通入H2S气体，1 mol浓H2SO4转移电子数可能是6NA，也可能是2NA(　　) 5．1 mol KClO3与足量的浓盐酸反应，转移电子数为6NA(　　) 6．SO2的还原性较强，而浓硫酸具有很强的氧化性，所以浓硫酸不能干燥SO2气体(　　) 答案　1.×　2.×　3.√　4.√　5.×　6.× 一、强弱规律的应用 1．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 2．已知I－、Fe2＋、SO2、Cl－和H2O2均有还原性，它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl－＜Fe2＋＜H2O2＜I－＜SO2，则下列反应不能发生的是(　　) A．2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ B．I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI C．H2O2＋H2SO4===SO2↑＋O2↑＋2H2O D．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－ 答案　C 解析　A项，还原性：SO2＞Fe2＋，反应能发生；B项，还原性：SO2＞I－，反应能发生；C项，还原性：H2O2＜SO2，反应不能发生。 3．根据反应事实判断性质的强弱。 ①向Co2O3固体中滴加浓盐酸，有黄绿色气体生成 ②将氯气通入碘水中，溶液褪色生成两种酸(HCl和HIO3) 则Cl2、HIO3、Co2O3的氧化性由强到弱的顺序：_____________________；HCl、CoCl2、I2的还原性由强到弱的顺序：_______________________________________________________。 答案　Co2O3>Cl2>HIO3　I2>HCl>CoCl2 4．实验室制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质。 (1)制备K2FeO4的反应为3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH===2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，由此得出氧化性：Cl2________(填“>”或“<”)FeO。 (2)K2FeO4的性质探究：用KOH溶液将紫色K2FeO4固体溶出，得到紫色K2FeO4溶液。取少量该溶液，滴加盐酸，有Cl2产生。 该实验表明Cl2和FeO的氧化性强弱关系与(1)相反，原因是__________________________。 答案　(1)>　(2)溶液的酸碱性不同 解析　(1)同一反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物。(2)对比两个反应的异同，制备反应在碱性条件下，性质探究实验是在酸性条件下，氧化性强弱关系不同说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。 二、价态规律的应用 5．氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ的物质的量之比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是(　　) A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7 答案　C 解析　反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY＋H2O是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应：KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低：KZ中Cl>KX中Cl(均为正价)。假设KX中Cl元素为＋a价，KZ中Cl元素的化合价为＋b价，依据得失电子守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中Cl元素的化合价为＋5。 6．K35ClO3晶体与含有H37Cl的浓盐酸反应生成Cl2，化学方程式为KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，该反应生成氯气的摩尔质量为________。 答案　73.3 g·mol－1 解析　1 mol Cl2中35Cl占 mol,37Cl占 mol，M＝(×35＋×37) g·mol－1≈73.3 g·mol－1。 7．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)： ①G―→Q＋NaCl ②Q＋H2OX＋H2 ③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O ④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O 这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是________________。 答案　G、Y、Q、Z、X 解析　由①得出Q中Cl元素价态高于G，因为G必介于Q和－1价的氯元素之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。 1．(2023·浙江1月选考，6)关于反应2NH2OH＋4Fe3＋===N2O↑＋4Fe2＋＋4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　　) A．生成1 mol N2O，转移4 mol电子 B．H2O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 2．(2022·浙江6月选考，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．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol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生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。H2SO4中所含元素的化合价均未发生变化，A说法不正确；Na2S2O3中的S的平均化合价为＋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说法正确；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说法不正确；根据其中S元素的化合价变化情况可知，1 mol Na2S2O3发生反应，转移2 mol电子，D说法不正确。 3．(2022·浙江1月选考，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1 mol SiO2时，转移8 mol电子 答案　D 4．(2021·浙江6月选考，8)关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是(　　) A．K2H3IO6发生氧化反应 B．KI是还原产物 C．生成12.7 g I2时，转移0.1 mol电子 D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1 答案　D 解析　反应中K2H3IO6中I元素的化合价降低，得电子发生还原反应，A错误；KI中的I－来自HI，化合价没有发生变化，KI既不是氧化产物也不是还原产物，B错误；12.7 g I2的物质的量为0.05 mol，根据反应的化学方程式，每生成4 mol I2转移7 mol电子，则生成0.05 mol I2时转移电子的物质的量为0.087 5 mol，C错误；反应中HI为还原剂，K2H3IO6为氧化剂，在反应中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失电子，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1，D正确。 5．(2022·湖南，9)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e－的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NO转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．过程Ⅰ中NO发生氧化反应 B．a和b中转移的e－数目相等 C．过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NH)＝1∶4 D．过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O 答案　D 解析　过程Ⅰ中NO转化为NO，氮元素化合价由＋3价降低到＋2价，NO得电子，发生还原反应，A错误；过程Ⅰ为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O，反应的离子方程式为NO＋2H＋＋e－NO↑＋H2O，过程Ⅱ为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，反应的离子方程式为NO＋NH＋3e－＋2H＋H2O＋N2H4，两过程转移电子数目不相等，B错误；由过程Ⅱ的反应方程式可知n(NO)∶n(NH)＝1∶1，C错误；过程Ⅲ为N2H4转化为N2和4H＋、4e－，反应的离子方程式为N2H4===N2↑＋4H＋＋4e－，所以过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO＋NH===N2↑＋2H2O，D正确。 课时精练 1．下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是(　　) A．用葡萄糖制镜或保温瓶胆 B．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3] C．用Na2SiO3溶液制备木材防火剂 D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果 答案　C 解析　葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应，生成银单质，葡萄糖作还原剂被氧化，故A不选；高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯，从而达到保鲜水果的目的，故D不选。 2．(2022·福建省晋江市子江中学高三月考)吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”，它能加速人体衰老，被称为“生命杀手”，服用含硒(Se)元素的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，由此推断Na2SeO3在人体中的作用是(　　) A．作氧化剂 B．作还原剂 C．既作氧化剂又作还原剂 D．既不作氧化剂又不作还原剂 答案　B 解析　“活性氧”氧化性极强，服用含硒(Se)元素的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3)，能消除人体内的活性氧，表明Na2SeO3能将“活性氧”还原，“活性氧”为氧化剂，Na2SeO3为还原剂。 3．(2022·浙江省10校联盟高三月考)下列关于反应MnO＋Cu2S＋H＋―→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)的说法正确的是(　　) A．氧化产物仅是SO2 B．还原性的强弱关系是Mn2＋>Cu2S C．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶8 D．生成2.24 L(标况下)SO2，转移电子的物质的量是0.8 mol 答案　D 解析　反应中，铜元素的化合价由＋1价升高到＋2价，硫元素的化合价由－2价升高到＋4价，则氧化产物为SO2和Cu2＋，A错误；根据元素化合价变化可知，Cu2S为还原剂，而Mn2＋为还原产物，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性的强弱关系是Mn2＋<Cu2S，B错误；根据元素化合价变化可知，MnO为氧化剂，Cu2S为还原剂，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5，C错误；生成2.24 L(标况下)SO2，即0.1 mol，根据S元素守恒可知需要消耗Cu2S的物质的量为0.1 mol，则转移电子的物质的量是0.8 mol，D正确。 4．(2022·浙江省Z20名校联盟高三联考)关于反应5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O，下列说法正确的是(　　) A．HNO3是氧化产物 B．生成1 mol N2时，转移3.75 mol电子 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5 D．N2只是还原产物 答案　B 解析　反应5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O中，NH4NO3中－3价的N失去电子生成氮气中0价的N，部分＋5价的N得到电子生成氮气中0价的N，硝酸中的N是硝酸铵中＋5价的N未变价生成的，所以硝酸既不是氧化产物也不是还原产物，故A错误；当有1 mol氮气生成时，转移3.75 mol电子，故B正确；氧化产物与还原产物的物质的量之比应为5∶3，故C错误；氮气既是氧化产物又是还原产物，故D错误。 5．(2023·浙江省嘉兴市高三检测)制硫酸过程中有以下反应发生：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，下列说法正确的是(　　) A．FeS2既是氧化剂又是还原剂 B．还原剂与氧化剂的物质的量之比为4∶11 C．SO2只是氧化产物 D．每消耗1.1 mol氧气，反应中转移2.2 mol电子 答案　B 解析　FeS2中铁、硫元素化合价均升高，发生氧化反应，是还原剂，A错误；FeS2是还原剂，氧气发生还原反应，为氧化剂；根据化学方程式可知，还原剂与氧化剂的物质的量之比为4∶11，B正确；氧气中氧元素化合价降低，FeS2中硫元素化合价升高得到二氧化硫，二氧化硫既是氧化产物又是还原产物，C错误；根据O2～4e－，则每消耗1.1 mol氧气，反应中转移4.4 mol电子，D错误。 6．(2023·浙江省名校协作体高三考试)制取高效消毒剂ClO2的反应为2KClO3＋H2C2O4=== CO2↑＋2ClO2↑＋K2CO3＋H2O。下列说法正确的是(　　) A．H2C2O4中的C被还原 B．H2C2O4是氧化剂 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1 D．每消耗1 mol KClO3转移2 mol电子 答案　C 解析　草酸中的碳元素化合价升高，作还原剂，碳元素被氧化，A、B错误；二氧化碳和碳酸钾为氧化产物，二氧化氯为还原产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1，C正确；氯元素化合价由＋5变为＋4，所以每消耗1 mol KClO3转移1 mol电子，D错误。 7．(2022·宁波市镇海中学高三模拟)从矿物学资料查得，一定条件下自然界中存在如下反应：14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4，下列说法正确的是(　　) A．FeS2只作还原剂 B．Cu2S既是氧化产物又是还原产物 C．产物中的SO有一部分是氧化产物 D．参与反应的FeS2与转移电子数之比为1∶2 答案　C 解析　CuSO4中的Cu从＋2价变为＋1价，体现了氧化性，FeS2中的S部分从－1价变为－2价，体现了氧化性，还有部分从－1价变为＋6价，体现了还原性，Cu2S只是还原产物，产物中的SO有一部分是氧化产物，有一部分既不是氧化产物，也不是还原产物，故A、B错误，C正确；根据方程式可知5 mol FeS2参与反应，整个反应转移电子21 mol，参与反应的FeS2与转移电子数之比为5∶21，故D错误。 8．2022年我国空间站的建设举世瞩目，神州十四号载人飞船发射取得圆满成功。飞船的天线用钛镍记忆合金制造，工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程是 反应①：2FeTiO3＋6C＋7Cl22TiCl4＋2FeCl3＋6CO 反应②：在氩气环境中，2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2 下列有关说法不正确的是(　　) A．反应①中Cl2是氧化剂，C、FeTiO3是还原剂 B．反应①中每生成标准状况下6.72 L CO气体，转移0.7NA个电子 C．反应②中Mg被氧化，TiCl4被还原 D．反应①、②中钛元素的化合价都发生了变化 答案　D 解析　FeTiO3中Fe显＋2价，O显－2价，元素化合价的代数和为0，则Ti的价态为＋4价，根据反应①，Cl2中Cl的化合价降低，Cl2为氧化剂，C的价态升高，C作还原剂，铁元素的价态升高，FeTiO3作还原剂，其余元素的化合价没发生变化，故A正确，D错误；生成6 mol CO，转移电子的物质的量为14 mol，即每生成标准状况下6.72 L CO气体，转移电子的物质的量为＝0.7 mol，故B正确；反应②中Mg的化合价由0价升高为＋2价，Mg为还原剂，TiCl4中Ti的化合价由＋4价降低为0价，TiCl4为氧化剂，故C正确。 9．(2022·广东实验中学高三月考)盖-吕萨克及其密友泰纳，把铁屑和苛性钠(NaOH)混合起来，放在一个密封的弯曲玻璃管内加热生产金属钠。反应原理为3Fe＋4NaOH Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有关说法正确的是(　　) A．用磁铁可以将Fe与Fe3O4分离 B．将生成的气体在空气中冷却可获得钠 C．该反应条件下铁的氧化性比钠强 D．每生成1 mol H2，转移的电子数约为4×6.02×1023 答案　D 解析　Fe与Fe3O4都可被磁铁吸引，所以不能用磁铁将Fe与Fe3O4分离，A错误；钠极易被空气中的氧气氧化，B错误；该反应条件下铁的还原性比钠强，C错误；每生成1 mol H2，同时生成2 mol Na，转移的电子为4 mol，故转移的电子数约为4×6.02×1023，D正确。 10．(2022·广东实验中学高三月考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，制备流程如图所示： 下列叙述不正确的是(　　) A．用K2FeO4作水处理剂时，既能杀菌消毒又能净化水 B．反应Ⅰ中尾气可用FeCl2溶液吸收再利用 C．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2 D．该条件下，物质的溶解性：Na2FeO4<K2FeO4 答案　D 解析　K2FeO4具有强氧化性，可用于杀菌消毒，生成的铁离子可水解生成具有吸附性的氢氧化铁胶体，可用于净水，故A正确；尾气含有氯气，可与氯化亚铁反应生成氯化铁，可再利用，故B正确；反应Ⅱ中Cl元素化合价由＋1价降低为－1价，Fe元素化合价由＋3价升高到＋6价，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2，故C正确；结晶过程中加入饱和KOH溶液，增大了K＋浓度，该温度下，高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小，有利于K2FeO4晶体的析出，故D错误。 11．HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题： (1)人体正常的血红蛋白中含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________(填字母)。 A．亚硝酸盐被还原 B．维生素C是还原剂 C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋ D．亚硝酸盐是还原剂 (2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：_________________________________________________________。 (3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若用反应所得的酸性溶液将Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填字母)。 a．Cl2 b．Fe c．H2O2 d．HNO3 (4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钠(Na2FeO4)，氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强，主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑。 ①该反应中的氧化剂是______，还原剂是______。 ②简要说明Na2FeO4作为水处理剂时所起的作用：_________________________________ _____________________________________________________________________________。 答案　(1)D　(2)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－　(3)c　(4)①Na2O2　Na2O2、FeSO4　②高铁酸钠具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体，能吸附水中悬浮杂质而沉降 解析　(1)服用维生素C可以解毒，说明在维生素C的作用下Fe3＋又转化为Fe2＋，铁元素化合价降低，被还原，则维生素C具有还原性，而亚硝酸盐会导致Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中亚硝酸盐为氧化剂，所以维生素C是还原剂。(3)由于Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子，但会引入新的杂质，铁不能氧化亚铁离子，双氧水作为氧化剂的还原产物是水，不引入杂质，所以最佳试剂是双氧水。(4)该反应中铁元素化合价由＋2变为＋6，氧元素化合价由－1变为0、－2，所以Na2O2是氧化剂，Na2O2、FeSO4是还原剂。 12．氧化还原反应是一类重要的化学反应。 (1)已知反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，反应中还原剂是__________，氧化性：Fe3＋__________(填“<”或“>”)Cu2＋。 (2)在2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2反应中，若转移3 mol电子，则所产生的氧气在标准状况下的体积为________ L。 (3)在xR2＋＋yH＋＋O2===mR3＋＋nH2O的离子方程式中，对系数m和R2＋、R3＋判断正确的是________________________________________________________________________ (填字母)。 A．m＝y，R3＋是还原剂 B．m＝2y，R2＋被氧化 C．m＝2，R3＋是氧化剂 D．m＝4，R2＋是还原剂 (4)用双线桥标出反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中电子转移的方向和数目。 答案　(1)Cu　＞　(2)33.6　(3)D (4) 解析　(3)根据氧原子守恒，所以n＝2，根据氢原子守恒，所以y＝4，根据R原子守恒则x＝m，根据电荷守恒则2x＋y＝3m，所以x＝y＝m＝4，在反应中，R的化合价升高，R2＋是还原剂，所以R3＋是氧化产物，氧元素化合价降低，所以H2O是还原产物。 13．NO和SO2等气体都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。某研究小组利用稀土金属铈(Ce)吸收NO，同时获得Na2S2O4和NH4NO3的工艺流程如图所示。 回答相关问题： (1)实验室配制1 000 mL 2.0 mol·L－1 NaOH溶液，需要用到的玻璃仪器有________________。写出装置Ⅰ中发生的主要反应的化学方程式：_______________________________________。 (2)装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4＋氧化的产物主要是NO、NO，请写出生成等物质的量的NO和NO时的离子方程式：_________________________________________________。 (3)装置Ⅲ中得到的X离子表示为________(填离子符号)；S2O是________(填“氧化”或“还原”)产物。 (4)已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO的浓度为a g·L－1，要使1 L该溶液中的NO完全转化为NH4NO3，至少需向装置Ⅳ中通入标准状况下的氧气________L(用含a的代数式表示)。 答案　(1)1 000 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管　SO2＋NaOH===NaHSO3 (2)2NO＋4Ce4＋＋3H2O===NO＋NO＋4Ce3＋＋6H＋ (3)Ce4＋　还原　(4)0.243a 解析　(3)由流程图可知，电解时Ce3＋转化为Ce4＋，X离子为Ce4＋，HSO得电子转化为S2O，S2O是还原产物。(4)根据题意得：2NO～O2，n(O2)＝n(NO)＝×＝a mol，V(O2)＝a mol×22.4 L·mol－1≈0.243a L。 学科网（北京）股份有限公司 $$