《无机化学》氧化还原反应（1）（举一反三考点练）- 讲义

举一反三考点练 《无机化学》氧化还原反应（1）-讲义 掌握氧化还原反应的基本概念及氧化还原方程式的配平。 知识点一 氧化还原反应 1.氧化数 氧化数是指某元素一个原子的表观电荷数。其数值取决于原子形成分子时的得失电子数或偏移电子数。在化学反应中，当原子的价电子失去或偏离它时，此原子具有正氧化数。当原子获得电子或有电子偏向它时，此原子具有负氧化数。任何形态的单质中元素的氧化数为零，如Na、H₂中，Na、H的氧化数为零。化合物中各元素的氧化数的代数和等于零。 2.氧化还原反应 在化学反应前后，元素的氧化数有变化的一类反应称作氧化还原反应。元素氧化数升高的反应称为氧化反应；元素氧化数降低的反应称为还原反应。所以，氧化还原反应包括氧化反应和还原反应两个半反应。 氧化还原反应的特征是前后有元素化合价发生升降。元素失去电子(或共用电子对偏离)，元素氧化数升高；元素得到电子(或共用电子对偏向)，元素化合价降低。元素氧化数的变化是电子得失或偏离的结果，因此氧化还原反应的实质是电子的得失或偏离。 下列说法正确的是（ ） A．氧化还原反应的本质是元素化合价的升降 B．氧化还原反应一定有氧元素参加 C．氧化反应一定先于还原反应 D．发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应 【答案】D 【详解】A、氧化还原反应中电子转移引起化合价升降变化，电子转移是氧化还原反应的本质，化合价升降变化是氧化还原反应的特征，A项错误； B、氧化还原反应一定有电子转移和化合价升降，不一定有氧元素参加，B项错误； C、失电子的氧化反应和得电子的还原反应一定同时发生，C项错误； D、某些氧化还原反应中，同一物质的不同元素或同种元素化合价升降，如氯酸钾的分解反应，氯气与氢氧化钠溶液的反应，D项正确；故选D。 1．一种在催化剂(Pt/Al2O3)表面同时消除烟气中NH3和CO新方法原理为2NH3+CON2+CH4+H2O，下列有关说法正确的是（ ） A．该反应为置换反应 B．CO为无毒气体 C．CH4为非电解质 D．该反应不是氧化还原反应 【答案】C 【详解】A．置换反应为单质和化合物反应生成另一种单质和化合物，故该反应不是置换反应，故A错误； B．CO能使人体中毒，为有毒气体，故B错误； C．CH4在水溶液或熔融状态下都不能电离，属于化合物，是非电解质，故C正确； D．该反应中碳元素、氮元素化合价发生变化，属于氧化还原反应，故D错误。答案选C。 2．科学家指出，食用虾类等水生甲壳类动物的同时服用维生素C容易中毒，这是因为对人体无害的+5价砷类物质在维生素C的作用下，能够转化为有毒的+3价砷类化合物。下列说法不正确的是（ ） A．维生素C具有还原性 B．上述过程中砷元素发生还原反应 C．上述过程中+5价砷类物质作氧化剂 D．上述过程中+3价砷类化合物是氧化产物 【答案】D 【详解】A．维生素C中某元素的化合价升高，则维生素C为还原剂，具有还原性，故A正确； B．砷元素的化合价降低，价砷类化合物为氧化剂，发生还原反应，故B正确； C．价砷类化合物砷元素化合价为最高价态，反应中得到电子，为氧化剂，故C正确； D．价砷类化合物为氧化剂，故D错误；故选D。 3．下列属于氧化还原反应的离子方程式是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】ABC的离子反应中，无元素化合价发生了变化，D中锰元素化合价降低，氯元素化合价升高，符合氧化还原；本题选D。 1．下列反应中有一个反应与其他三个反应不同，则该反应是（ ） A．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O B．SO3＋H2O=H2SO4 C．3NO2＋H2O=2HNO3＋NO D．NaOH＋HCl=NaCl＋H2O 【答案】C 【详解】A．SiO2＋2NaOH=Na2SiO3＋H2O中无元素化合价的改变，是非氧化还原反应； B．SO3＋H2O=H2SO4中无元素化合价的改变，是非氧化还原反应； C．3NO2＋H2O=2HNO3＋NO中氮元素的化合价由反应前的＋4价变为反应后的＋5和＋2价，属于氧化还原反应； D．NaOH＋HCl=NaCl＋H2O中无元素化合价的改变，是非氧化还原反应； 根据分析可知，C中的反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO中氮元素的化合价由反应前的＋4价变为反应后的＋5和＋2价，属于氧化还原反应，而ABD三个反应中无元素化合价的改变，是非氧化还原反应，答案选C。 2．判断下列有关化学基本概念的依据正确的是（ ） A．纯净物与混合物：是否仅含有一种元素 B．氧化还原反应：反应前后元素化合价是否变化 C．溶液与胶体：不同的本质原因是能否发生丁达尔效应 D．电解质与非电解质：物质本身的导电性 【答案】B 【详解】A.纯净物是由一种分子组成的物质，混合物是由两种或两种以上的分子组成的物质。只含一种元素的物质，可能为纯净物，也可能为混合物，如氧气和臭氧，只有一种元素，但把两者混合，可以组成混合物，故A不选； B.氧化还原反应的特征是反应前后有无元素的化合价的升降，故B选； C.胶体和溶液的本质区别是分散质的粒子直径不同，胶体粒子直径为10-10m~10-7m，溶液中的溶质粒子直径小于10-10m，故C不选； D.电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，非电解质是在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物，不是电解质和非电解质本身的导电性，故D不选。故选B。 3．下列反应既是离子反应，又是氧化还原反应的是（ ） A．氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液 B．铁片置于硫酸铜溶液中 C．铁在氧气中燃烧 D．二氧化碳通入澄清石灰水中 【答案】B 【详解】A.氯化钠溶液中滴入硝酸银溶液是离子反应，反应前后元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，A不符合题意； B.铁片置于硫酸铜溶液中是离子反应，反应前后有元素化合价的升降，属于氧化还原反应，B符合题意； C.铁在氧气中燃烧不属于离子反应，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.二氧化碳通入澄清石灰水中是离子反应，反应前后元素化合价没有变化，不属于氧化还原反应，D不符合题意；答案选B。 知识点二 四种基本反应类型与氧化还原反应的关系 我们学过的化学反应分为四类：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图，则下列化学反应属于区域3的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．属于氧化还原反应，也属于置换反应，故A不符合题意； B．不属于氧化还原反应，但属于分解反应，故B不符合题意； C．属于氧化还原反应，不属于四大基本反应类型，故C符合题意； D．属于氧化还原反应，也属于置换反应，故D不符合题意；答案选C。 1．下列涉及的反应的反应类型与下图中所示区域不匹配的是（ ） A．1区域：氢气与氯气在光照条件下反应 B．2区域：加热小苏打发生的反应 C．3区域：高炉中用CO还原Fe2O3的反应 D．4区域：钠与水的反应 【答案】B 【详解】A．l区域的反应既是化合反应，也是氧化还原反应。氢气与氯气在光照条件下反应为：，该反应既是化合反应，也是氧化还原反应，则反应类型与图示区域匹配，A不符合题意； B．2区域的反应既是分解反应，也是氧化还原反应。加热小苏打发生的反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑＋H2O，属于分解反应，但该反应前后元素化合价不变，不属于氧化还原反应，则反应类型与图示区域不匹配，B符合题意； C．3区域的反应属于氧化还原反应，但不是置换反应、化合反应和分解反应。高炉中用CO还原Fe2O3的反应：Fe2O3+3CO2Fe＋3CO2，该反应是氧化还原反应，但不是置换反应、化合反应和分解反应，则反应类型与图示区域匹配，C不符合题意； D．4区域的反应既是置换反应，也是氧化还原反应。钠与水的反应：，该反应既是置换反应，也是氧化还原反应，则反应类型与图示区域匹配，D不符合题意；故选B。 2．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．属于氧化还原反应，但也属于置换反应，A不符合题意； B．属于氧化还原反应，也属于化合反应，B不符合题意； C．不是氧化还原反应，C不符合题意； D．属于氧化还原反应，但不属于化合反应、分解反应和置换反应，D符合题意； 故选D。 3．下列基本反应类型中，一定不属于氧化还原反应的是（ ） A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【答案】D 【详解】A．大多数没有单质参加的化合反应，没有元素的化合价变化，则不属于氧化还原反应，个别没有单质参加的化合反应例如H2O2+SO2=H2SO4，有元素的化合价变化，有单质参加的化合反应，存在元素的化合价变化，则属于氧化还原反应，故A错误； B．通常没有单质生成的分解反应，没有元素的化合价变化，则不属于氧化还原反应，但有单质生成的分解反应，存在元素的化合价变化，则属于氧化还原反应，故B错误； C．置换反应中一定存在元素的化合价变化，则一定属于氧化还原反应，故C错误； D．复分解反应中一定没有元素的化合价变化，则一定不属于氧化还原反应，故D正确； 故选D。 1．下列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． 【答案】B 【详解】A．属于置换反应，也属于氧化还原反应，A不符合题意； B．不属于四种基本反应类型，但属于氧化还原反应，B符合题意； C．属于复分解反应，但不属于氧化还原反应，C不符合题意； D．既属于化合反应，又属于氧化还原反应，D不符合题意；故选B。 2．下列化学反应属于区域3的是（ ） A．(浓) B． C． D． 【答案】A 【详解】A．该反应属于氧化还原反应，且不属于四大基本反应类型，A符合题意； B．该反应属于氧化还原反应，但同时属于分解反应，B不符合题意； C．该反应属于氧化还原反应，但同时属于置换反应，C不符合题意； D．该反应属于氧化还原反应，但同时属于化合反应，D不符合题意；故选A。 3．化学概念在逻辑上存在如图所示的三种关系，下列说法错误的是（ ） A．金属氧化物与碱性氧化物属于包含关系 B．胶体与分散系属于并列关系 C．化合物与电解质属于包含关系 D．分解反应与氧化还原反应属于交叉关系 【答案】B 【详解】A．碱性氧化物能与酸反应生成盐和水，碱性氧化物一定是金属氧化物，但金属氧化物可能不是碱性氧化物如Mn2O7，则金属氧化物与碱性氧化物属于包含关系，故A正确； B．分散系包含溶液、胶体、浊液，胶体与分散系属于包含关系，故B错误； C．结合水溶液中或熔融状态下是否导电，化合物包含电解质和非电解质，化合物与电解质属于包含关系，故C正确； D．有的单质生成的分解反应是氧化还原反应，故有的分解反应是氧化还原反应，属于交叉关系，故D正确；故选B。 知识点三 氧化还原反应的表示方法 1.单线桥法 箭号在等式左边，箭头上只标明电子转移总数。表示电子转移的方向和总数。 2.双线桥法 箭号横跨等式两边，且不少于两根箭号。在箭号上要标上“得”或“失”，也可以用“十”或“一”来表示，然后写出具体的电子数目。 下列化学反应用双线桥法或单线桥法表示电子的转移情况，正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．N元素化合价由-3价升高为0，失去2×3=6个电子，Cl元素化合价从0降低为-1，得到6×1=6个电子，A正确； B．部分Cl元素化合价从0降低为-1，得到2×1=6个电子，部分Cl元素化合价从0升高为+1，失去2×1=2个电子，，B错误； C．氨分子中氮失去4×3=12个电子、NO中氮得到6×2=12个电子，表示为，C错误； D．硫化氢分子中硫失去2个电子被氧化为硫单质、硫酸中硫得到2个电子被还原为二氧化硫，表示为，D错误；故选A。 1．下列氧化还原反应所标出的电子转移情况中没有错误的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 A．反应的双线桥为：，A符合题意； B．反应的双线桥为：　，B不符合题意； C．反应的双线桥为：　，C不符合题意； D．反应的双线桥为：，D不符合题意；故选A。 2．下列氧化还原反应中，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．中氯元素化合价从+5价降低到-1价，氧元素化合价由-2价升高为0价，当有2个分解时应转移，即得到或失去，则选项中电子转移数目错误，A错误； B．单质Mg中镁元素化合价由0价升高为+2价，失去电子，氧气中氧元素化合价由0价降低为-2价，得到电子，反应中转移电子数为，B正确； C．CuO中铜元素化合价从+2价降低到0价，得到电子，单质C中碳元素化合价从0价升高到+4价，失去电子，且反应中转移电子数为，C错误； D．氧气中氧元素化合价由0价降低为-2价，在反应中得到电子，即选项中氧元素得电子数错误，D错误；故选B。 3．下列各氧化还原反应方程式表示的变化过程正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 A．双线桥的得失电子不守恒，正确的双线桥为：，A错误； B．单线桥的电子转移方向错误，应该是铜失去电子，硫酸中硫元素得到电子，正确的双线桥为：，B错误； C．氯气和氢氧化钠溶液反应方程式正确的双线桥为，C错误； D．铁和稀盐酸反应正确的双线桥为，D正确；故选D。 1．下列反应中，电子转移的方向和数目正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．在该反应中，Mn元素化合价由反应前+4价变为反应后的+2价，化合价降低，得到电子2e-，被还原；Cl元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价，化合价升高，失去电子2e- ，被氧化，即HCl中的Cl失去电子2e- 被MnO2中的Mn得到，则选项中电子转移的方向错误，A错误； B．在该反应中，Fe元素化合价由反应前+2价变为反应后的+3价，化合价升高，失去电子2e-，被氧化；Cl元素化合价由反应前0价变为反应后的-1价，化合价降低，得到电子2e- ，被还原，则选项中电子转移数目错误，B错误； C．在该反应中，C元素化合价由反应前C中的0价变为反应后CO中的+2价，化合价升高，失去电子2e-，被氧化；C元素化合价由反应前CO2中的+4价变为反应后CO中的+2价，化合价降低，得到电子2e- ，被还原，则选项中“得到、失去”标反了，C错误； D．在该反应中，O元素化合价由反应前-2价变为反应后的0价，化合价升高，失去电子4e-，被氧化；Mn元素化合价由反应前+7价变为反应后的+6、+4价，化合价降低，分别得到电子e-、3e-，总得到4e- ，被还原，选项中电子转移的方向和数目均正确，D正确； 故选D。 2．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】C 【详解】A．电子总数正确，但得失电子的元素反了，应为S元素得电子，Cu元素失电子，故A错误； B．C元素失2×2e-，O元素得2×2e-，故B错误； C．电子得失的元素和电子得失总数均正确，故C正确； D．O元素得2×2e-，Hg元素得2e-，S元素失6e-，故D错误；答案选C。 3．下列氧化还原反应中，电子转移的方向和数目均正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】 A．该反应中Cl化合价从+5价降低为-1价，共得到2×6=12个电子，同理O共失去6×2=12个电子，，A错误； B．C化合价从0价升高到+4价，共失去4个电子，则氧共得到4个电子，，B错误； C．该反应中Cu化合价从+2价降低为0价，共得到2×2=4个电子，则碳共失去4个电子，，C错误； D．该反应中Mg化合价从0价升高为+2价，共失去2×2=4个电子，同理O共得到2×2=4个电子，D正确；故选D。 · 单线桥法箭号在等式左边，箭头上只标明电子转移总数。表示电子转移的方向和总数。 · 双线桥法箭号横跨等式两边，且不少于两根箭号。在箭号上要标上“得”或“失”，也可以用“十”或“一”来表示，然后写出具体的电子数目。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$