内容正文:
2026高考化学大一轮总复习讲义03:
氧化还原反应的基本概念和规律(全国)
目录
【链接高考】 1
【知识梳理】 3
【考纲要求】 3
【考点梳理】 4
考点一:氧化还原反应 4
考点二:有关氧化还原反应的基本概念(四对) 4
考点三:常见的氧化剂和还原剂 5
考点四:氧化还原反应电子转移的表示方法 5
考点五:氧化还原反应的一般规律 6
考点六:氧化性、还原性的强弱判断方法 7
【考向分析】 9
考向一、 氧化还原反应有关概念 9
考向二、氧化还原反应中的电子转移 9
考向三、 氧化性、还原性强弱的比较 9
考向四:氧化还原反应电子转移 10
【高考解题速通】 11
【链接高考】
1.(2025·浙江·高考真题)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
2.(2024·山东·高考真题)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是
A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨
C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚
3.(2023·福建·高考真题)稀有气体氙的氟化物与溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:
与水反应
与溶液反应
i.
ii.
iii.
iv.
下列说法错误的是
A.具有平面三角形结构 B.的还原性比强
C.反应i~iv中有3个氧化还原反应 D.反应iv每生成,转移电子
4.(2022·浙江·高考真题)关于反应,下列说法正确的是
A.发生还原反应
B.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.发生反应,转移电子
5.(2022·湖南·高考真题)科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中发生氧化反应
B.a和b中转移的数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
6.(2024·四川广元·模拟预测)完成下列填写:
(1)固体NaHSO4的性质: (填写符合要求的序号)。
①电解质 ②非电解质 ③酸 ④碱 ⑤盐 ⑥导电 ⑦不导电
(2)用双线桥法标出下列反应的电子转移情况
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化剂与还原剂是数目之比为: 。
(3)某同学写出以下三个化学方程式:(未配平)
①NO+HNO3→N2O3+H2O ②NH3+NO→HNO2+H2O ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为不可能实现的是 (填序号)。
(4)已知有下列三个氧化还原反应,
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
上述涉及物质中,氧化性最强的物质是 ,若将Cl2按要求通入FeI2溶液中,请写出对应离子反应方程式。
n(Cl2):n(FeI2)=1:1
n(Cl2):n(FeI2)=2:1 。
知识梳理】
【考纲要求】
1.理解化学反应的四种基本类型。
2.认识氧化还原反应的本质是电子的转移。了解生产、生活中常见的氧化还原反应。
3.能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
4.掌握物质氧化性、还原性强弱的比较。
【考点梳理】
考点一:氧化还原反应
1.定义:在反应过程中有元素的化合价升降的化学反应是氧化还原反应。
2.实质:反应过程中有电子的得失或共用电子对的偏移。
3.特征:化合价有升降。
4.与四种基本反应的关系
要点诠释:
①置换反应全部属于氧化还原反应。
②复分解反应全部属于非氧化还原反应。
③有单质参加的化合反应全部是氧化还原反应。
④有单质生成的分解反应全部是氧化还原反应。
⑤有单质参与的化学反应不一定是氧化还原反应,如3O2==2O3;
⑥无单质参与的化合反应也可能是氧化还原反应,如H2O2+SO2==H2SO4。
考点二:有关氧化还原反应的基本概念(四对)
要点诠释:
1.氧化剂与还原剂
氧化剂:得到电子(或电子对偏向、化合价降低)的物质。
还原剂:失去电子(或电子对偏离、化合价升高)的物质。氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。
2.氧化反应与还原反应
氧化反应:失去电子(化合价升高)的反应。还原反应:得到电子(化合价降低)的反应。
3.氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物。还原产物:氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生成物。
4.氧化性与还原性
氧化剂具有的得电子的性质称为氧化性;还原剂具有的失电子的性质称为还原性。
小结:氧化还原反应中各概念之间的相互关系
上述关系可简记为:
升(化合价升高)、失(电子)、氧(氧化反应)、还(还原剂)
降(化合价降低)、得(电子)、还(还原反应)、氧(氧化剂)
例如,对于反应:MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
①该反应的氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,氧化产物是Cl2,还原产物是MnCl2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
②若反应中消耗了8.7 g MnO2,则被氧化的HCl的物质的量为0.2 mol,产生标准状况下Cl2的体积是2.24L,转移电子的数目为0.2 NA。
考点三:常见的氧化剂和还原剂
1、常见的氧化剂
①活泼非金属单质:F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3
②高价氧化物:MnO2
③高价态酸:HNO3、浓H2SO4
④高价态盐:KNO3(H+)、KMnO4(酸性、中性、 碱性)、 KClO3、FeCl3、K2Cr2O7(酸性)
⑤过氧化物:H2O2、Na2O2、
⑥其它:HClO、NaClO、漂白粉、NO2
⑦弱氧化剂:能电离出H+的物质、银氨溶液、新制的Cu(OH)2
2、常见的还原剂
①金属单质:IA、IIA、金属活动性顺序表靠前的金属
②非金属单质:H2、C
③变价元素中元素低价态氧化物:SO2、CO
④变价元素中元素低价态的酸、阴离子:
H2S、 S2-、HBr、Br - 、HI、I - 、浓HCl、Cl- 、H2SO3 、SO32-
⑤变价元素中元素低价态化合物: FeSO4、Fe(OH)2
考点四:氧化还原反应电子转移的表示方法
1.双线桥法。
(1)两条桥线从反应物指向生成物,且对准同种元素;
(2)要标明“得”“失”电子,且数目要相等;
(3)箭头不代表电子转移的方向。如:
一般在线桥上可不标明化合价的升降,如:
2.单线桥法。
(1)一条桥线表示不同元素原子得失电子的情况;
(2)不需标明“得”“失”电子,只标明电子转移的数目;
(3)箭头表示电子转移的方向;
(4)单线桥箭头从还原剂指向氧化剂。如:
误区警示:表示方法的易错之处:
①双线桥法表示电子转移不标出箭头的方向或箭头的起点和终点不落在相同的元素上。
②箭头的指向不正确。
③混淆了单线桥、双线桥所需标明的内容。
考点五:氧化还原反应的一般规律
1.性质强弱的规律 :
氧化剂+还原剂 → 还原产物+氧化产物
氧化性强弱顺序是:氧化剂>氧化产物;
还原性强弱顺序是:还原剂>还原产物。
应用:氧化性、还原性强弱比较
2.守恒规律
化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数(或共用电子对偏离)与得电子总数(或共用电子对偏向)相等。
应用:可进行氧化还原反应方程式配平和有关计算。
3.价态表现性质的规律
元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质;物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。简单表述为“高价氧化低价还,中间价态两头转”。 如:H2SO4只具有氧化性;H2S只具有还原性;SO2既具有氧化性又具有还原性,但以还原性为主;H2O2既具有氧化性又具有还原性,但以氧化性为主。
应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。
4.转化规律 :氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易; 同种元素不同价态之间的氧化反应,化合价的变化遵循“只靠拢,不交叉”(即价态归中);同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。即是:
歧化律——处于中间价态的元素同时升降,例如:3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O
归中律——同种元素不同价态反应时,化合价向中间靠拢,且一般符合邻位转化和互不换位规律。
例如:2Na2S+Na2SO3+6HCl===6NaCl+3S↓+3H2O
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,价态的变化见下图:
5.反应先后的一般规律
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用;同理,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。
例如,FeBr2溶液中通入Cl2时,发生离子反应的先后顺序为:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2==Br2+2Cl-。
应用:判断物质的稳定性及其反应顺序。
说明:越易失电子的物质,失后就越难得电子;越易得电子的物质,得后就越难失电子。
考点六:氧化性、还原性的强弱判断方法
说明: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Na比Al活泼,失去电子的能力强,所以Na比Al的还原性强。
1.根据反应方程式
氧化剂+还原剂==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
示例:根据2Fe3++2I-==2Fe2++I2,Br2+2Fe2+==2Br-+2Fe3+,可以判断Fe3+、Br2、I2氧化性由强到弱的顺序是Br2>Fe3+>I2,I-、Fe2+、Br-还原性由强到弱的顺序是I->Fe2+>Br-。
2.依据金属、非金属活动性顺序
(1)依据金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
还原性逐渐减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ (Fe3+) Hg2+ Ag+
氧化性逐渐增强
(2)依据非金属活动性顺序
F2 O2 Cl2 Br2 I2 S F― O2― Cl― Br― I― S2―
氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强
3.依据元素周期表
(1)同周期从左到右,金属元素的金属性逐渐减弱,对应阳离子的氧化性逐渐增强;非金属元素的非金属性逐渐增强,对应阴离子的还原性逐渐减弱。
(2)同主族从上到下,金属元素的金属性逐渐增强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱;非金属元素的非金属性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。
4.依据反应条件及反应的剧烈程度
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、有无催化剂及反应温度高低等。
例如:下面三个均为HCl被氧化生成Cl2的反应:
2KMnO4+16HCl (浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
4HCl+O22H2O+2Cl2
由上述反应条件由易到难,可判断反应中氧化剂的氧化性由强到弱的顺序为:KMnO4>MnO2>O2。
5.根据氧化还原反应的程度
当有变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。如:2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS,可以判断氧化性:Cl2>S。
6.依据电化学原理
原电池中,负极物质的还原性一般强于正极物质;用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性强,在阳极先放电的阴离子的还原性强。
7.依据物质的浓度及溶液酸碱性
(1)具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其氧化性(或还原性)越强;反之,其氧化性(或还原性)越弱。例如:
氧化性:HNO3 (浓)>HNO3 (稀);
还原性:HCl(浓)>HCl(稀)。
(2)溶液的酸碱性对物质的氧化性、还原性强弱亦有影响,KMnO4在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性依次减弱。在酸性环境中,KMnO4的还原产物为Mn2+;在中性环境中,KMnO4的还原产物为MnO2;在碱性环境中,KMnO4的还原产物为K2MnO4 。在使用高锰酸钾作为氧化剂检验或除杂一些还原性物质时,为了现象明显,反应快速,往往使用酸性高锰酸钾溶液。
8.依据温度
一般来说温度升高,氧化剂的氧化性增强,还原剂的还原性也增强。浓H2SO4具有强氧化性,如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2SO4的氧化性强。
【考向分析】
考向一、 氧化还原反应有关概念
1.(2016·浙江·高考真题)下列反应属于氧化还原反应的是
A.2KBr+Cl2=2KCl+Br2 B.CaCO3CaO+CO2↑
C.SO3+H2O=H2SO4 D.MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
2.(2020·浙江·高考真题)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物是
A. B. C. D.
考向二、氧化还原反应中的电子转移
1.(2018·上海宝山·二模)实验室用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2:2KMnO4+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列判断错误的是
A.HCl既作还原剂,又作酸
B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:8
C.Cl2是氧化产物
D.1molKMnO4完全反应,转移电子5mol
考向三、 氧化性、还原性强弱的比较
1.甘肃马家窑遗址(今临洮县)出土的青铜刀,是我国最早冶炼的青铜器,由于时间久远,其表面有一层“绿锈”,“绿锈”俗称“铜绿”,是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的,其化学式为Cu2(OH)2CO3,“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。
(1)CO2属于 氧化物。(填“酸性”或“碱性”)
(2)从物质分类标准看,“铜绿”属于哪类物质_______。(填选项)
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(3)铜器表面有时会生成“铜绿”,这层“铜绿”可用化学方法除去,写出盐酸去除“铜绿”的化学方程式: 。
(4)古代人们高温灼烧孔雀石[Cu(OH)2·CuCO3]和木炭的混合物得到一种紫红色的金属铜,其化学反应方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑,该反应属于_______。
A.化合反应 B.复分解反应 C.氧化还原反应 D.离子反应
(5)现代工业以黄铜矿为原料,在炼铜的过程中发生了多个反应,其中有如下两个反应:反应I:2Cu2S+3O22Cu2O +2SO2 ,反应II:Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑
请回答下列问题:
①反应I中,氧化产物是 ,用单线桥标出反应I中电子转移的方向和数目 ;
②反应 II 中,Cu2O的作用是 。(填“氧化剂”“还原剂”或“氧化剂和还原剂”)
考向四:氧化还原反应电子转移
1.(2021·浙江·高考真题)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12.7g I2时,转移0.1mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
2.某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为 。
(3)根据上述反应可推知 。
A.氧化性:KBrO3>H3AsO4 B.氧化性:H3AsO4>KBrO3
C.还原性:AsH3>X D.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:(注:请一定用单线桥表示,凡是用双线桥表示的不得分) 。
(5)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式 。
【高考解题速通】
1.(2020·北京·高考真题)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2
B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O)
D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
2.(2015·北京·高考真题)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是:
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
3.(2009·福建·高考真题)下列类型的反应,一定发生电子转移的是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
4.(2022·山东·高考真题)实验室制备过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用氧化制备;②水溶后冷却,调溶液至弱碱性,歧化生成和;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得。下列说法正确的是
A.①中用瓷坩埚作反应器
B.①中用作强碱性介质
C.②中只体现氧化性
D.转化为的理论转化率约为66.7%
5.(2016·浙江·高考真题)已知氧化性Br2>Fe3+。向含溶质amol的FeBr2溶液中通入bmolCl2,充分反应。下列说法不正确的是
A.离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-
B.当a≥2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=1:2:2
D.当3a≤2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
6.(2016·辽宁鞍山·一模)下列氧化还原反应中电子转移数目及方向都正确的是
A. B.
C. D.
7.(2020·辽宁大连·一模)亚硝酸钠易溶于水,水溶液显碱性,有氧化性,也有还原性。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+
(1)请完成该化学方程式并配平。
(2)将上述反应方程式改写为离子反应方程式: ;
(3)用上述反应来处理NaNO2并不是最佳方法,其原因是 。从环保角度来讲,要处理NaNO2,所用的物质的 (填“氧化性”或“还原性”)应该比KI更 (填“强”或“弱”)。
(4)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学反应方程式并用单线桥表示其电子转移的方向和数目 。
8.(2019·甘肃平凉·一模)储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步,但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应式为:3C+2K2Cr2O7 +8H2SO4===3CO2↑+2K2SO4
+2Cr2(SO4)3 +8H2O。
(1)请用双线桥法标出电子转移方向和数目 。
(2)上述反应中氧化剂是 (填化学式),被氧化的元素是 (填元素符号)。
(3)H2SO4 在上述反应中表现出来的性质是 (填序号)。
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8 mol,则产生的气体在标准状况下的体积为 L。
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
$$
2026高考化学大一轮总复习讲义03:
氧化还原反应的基本概念和规律(全国)
目录
【链接高考】 1
【知识梳理】 6
【考纲要求】 6
【考点梳理】 7
考点一:氧化还原反应 7
考点二:有关氧化还原反应的基本概念(四对) 7
考点三:常见的氧化剂和还原剂 8
考点四:氧化还原反应电子转移的表示方法 8
考点五:氧化还原反应的一般规律 9
考点六:氧化性、还原性的强弱判断方法 10
【考向分析】 12
考向一、 氧化还原反应有关概念 12
考向二、氧化还原反应中的电子转移 12
考向三、 氧化性、还原性强弱的比较 13
考向四:氧化还原反应电子转移 15
【高考解题速通】 16
【链接高考】
1.(2025·浙江·高考真题)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
【答案】D
【详解】A.氯气具有强氧化性,可将氧化为,A项正确;
B.与水溶液反应,生成和,还原产物为,B项正确;
C.根据反应可知,氧化剂为,氧化产物为,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:,C项正确;
D.与足量溶液反应生成和,反应方程式为:,3mol参与反应,电子转移5mol,D项错误;
答案选D。
2.(2024·山东·高考真题)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是
A.竹管、动物尾毫→湖笔 B.松木→油烟→徽墨
C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸 D.端石→端砚
【答案】B
【详解】A.湖笔,以竹管为笔杆,以动物尾毫为笔头制成,不涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.松木中的C元素主要以有机物的形式存在,徽墨主要为C单质,存在元素化合价的变化,属于氧化还原反应,B符合题意;
C.宣纸,以楮树皮为原料,得到纸浆纤维,从而制作宣纸,不涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.端砚以端石为原料经过采石、维料、制璞、雕刻、磨光、配盒等步骤制成,不涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
3.(2023·福建·高考真题)稀有气体氙的氟化物与溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:
与水反应
与溶液反应
i.
ii.
iii.
iv.
下列说法错误的是
A.具有平面三角形结构 B.的还原性比强
C.反应i~iv中有3个氧化还原反应 D.反应iv每生成,转移电子
【答案】A
【详解】A.Xe原子以sp3杂化轨道成键,分子为三角锥形分子,A错误;
B.由iii、iv两组实验对比可知,在氢氧化钠溶液中,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:的还原性比强,B正确;
C.i、ii、iv三组化学反应均为氧化还原反应,C正确;
D.分析iv可知,每生成一个,整个反应转移6个电子,故每生成,转移电子,D正确;
故选A。
4.(2022·浙江·高考真题)关于反应,下列说法正确的是
A.发生还原反应
B.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.发生反应,转移电子
【答案】B
【分析】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。
【详解】A.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说法不正确;
B.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说法正确;
C.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;
D.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说法不正确。
综上所述,本题选B。
5.(2022·湖南·高考真题)科学家发现某些生物酶体系可以促进和的转移(如a、b和c),能将海洋中的转化为进入大气层,反应过程如图所示。
下列说法正确的是
A.过程Ⅰ中发生氧化反应
B.a和b中转移的数目相等
C.过程Ⅱ中参与反应的
D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为
【答案】D
【详解】A.由图示可知,过程I中NO转化为NO,氮元素化合价由+3价降低到+2价,NO作氧化剂,被还原,发生还原反应,A错误;
B.由图示可知,过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO+2H++e-NO+H2O,生成1molNO,a过程转移1mole-,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,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4,消耗1molNO,b过程转移3mol e-,转移电子数目不相等,B错误;
C.由图示可知,过程II发生反应的参与反应的离子方程式为:NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4,n(NO):n(NH)=1:1,C错误;
D.由图示可知,过程I的离子方程式为NO+2H++e-NO+H2O,过程II的离子方程式为NO+NH+3e-+2H+H2O+N2H4,过程III的离子方程式为N2H4N2↑+4H++4e-,则过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NO+ NH= N2↑+2H2O,D正确;
答案选D。
6.(2024·四川广元·模拟预测)完成下列填写:
(1)固体NaHSO4的性质: (填写符合要求的序号)。
①电解质 ②非电解质 ③酸 ④碱 ⑤盐 ⑥导电 ⑦不导电
(2)用双线桥法标出下列反应的电子转移情况
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化剂与还原剂是数目之比为: 。
(3)某同学写出以下三个化学方程式:(未配平)
①NO+HNO3→N2O3+H2O ②NH3+NO→HNO2+H2O ③N2O4+H2O→HNO3+HNO2
其中你认为不可能实现的是 (填序号)。
(4)已知有下列三个氧化还原反应,
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
上述涉及物质中,氧化性最强的物质是 ,若将Cl2按要求通入FeI2溶液中,请写出对应离子反应方程式。
n(Cl2):n(FeI2)=1:1
n(Cl2):n(FeI2)=2:1 。
【答案】(1)①⑤⑦
(2) 1:5
(3)②
(4) KMnO4 Cl2+2I-=I2+2Cl- 3Cl2+2Fe2++4I-=2I2+2Fe3++6Cl-
【详解】(1)固体NaHSO4中没有自由移动的离子,不能导电,固体NaHSO4在水溶液中能够电离出Na+、H+和,可以导电,NaHSO4属于盐,也属于电解质,故选①⑤⑦。
(2)
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中Mn元素化合价由+7价下降到+2价,Cl元素由-1价上的到0价,用双线桥法标出下列反应的电子转移情况:,氧化剂与还原剂是数目之比为:1:5。
(3)氧化还原反应中元素化合价有升必有降。①中NO、HNO3中氮的化合价分别为+2价、+5价,生成N2O3(氮的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价有升有降,此反应可能实现;②中NH3、NO中氮的化合价分别为-3价、+2价,生成HNO2(氮的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价都是升高,此反应不可能实现;③中N2O4(氮的化合价为+4价)生成HNO3(氮的化合价为+5价)、HNO3(氮的化合价为+3价)的过程中氮元素的化合价有升有降,此反应可能实现。
(4)氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,由反应①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由反应②知氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由反应③知氧化性>Cl2,还原性Cl->Mn2+,由此推知:氧化性强弱顺序为>Cl2>Fe3+>I2,氧化性最强的物质是KMnO4,n(Cl2):n(FeI2)=1:1反应时,Cl2只能和I-发生反应:Cl2+2I-=I2+2Cl-;n(Cl2):n(FeI2)=2:1反应时,Cl2先和I-发生反应:Cl2+2I-=I2+2Cl-,接着Fe2+和Cl2发生反应:Fe2++Cl2=Fe3++Cl-,结合这两个离子方程式可以写出总反应为:3Cl2+2Fe2++4I-=2I2+2Fe3++6Cl-。
【知识梳理】
【考纲要求】
1.理解化学反应的四种基本类型。
2.认识氧化还原反应的本质是电子的转移。了解生产、生活中常见的氧化还原反应。
3.能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
4.掌握物质氧化性、还原性强弱的比较。
【考点梳理】
考点一:氧化还原反应
1.定义:在反应过程中有元素的化合价升降的化学反应是氧化还原反应。
2.实质:反应过程中有电子的得失或共用电子对的偏移。
3.特征:化合价有升降。
4.与四种基本反应的关系
要点诠释:
①置换反应全部属于氧化还原反应。
②复分解反应全部属于非氧化还原反应。
③有单质参加的化合反应全部是氧化还原反应。
④有单质生成的分解反应全部是氧化还原反应。
⑤有单质参与的化学反应不一定是氧化还原反应,如3O2==2O3;
⑥无单质参与的化合反应也可能是氧化还原反应,如H2O2+SO2==H2SO4。
考点二:有关氧化还原反应的基本概念(四对)
要点诠释:
1.氧化剂与还原剂
氧化剂:得到电子(或电子对偏向、化合价降低)的物质。
还原剂:失去电子(或电子对偏离、化合价升高)的物质。氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。
2.氧化反应与还原反应
氧化反应:失去电子(化合价升高)的反应。还原反应:得到电子(化合价降低)的反应。
3.氧化产物与还原产物
氧化产物:还原剂在反应中失去电子后被氧化形成的生成物。还原产物:氧化剂在反应中得到电子后被还原形成的生成物。
4.氧化性与还原性
氧化剂具有的得电子的性质称为氧化性;还原剂具有的失电子的性质称为还原性。
小结:氧化还原反应中各概念之间的相互关系
上述关系可简记为:
升(化合价升高)、失(电子)、氧(氧化反应)、还(还原剂)
降(化合价降低)、得(电子)、还(还原反应)、氧(氧化剂)
例如,对于反应:MnO2+4HCl (浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
①该反应的氧化剂是MnO2,还原剂是HCl,氧化产物是Cl2,还原产物是MnCl2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。
②若反应中消耗了8.7 g MnO2,则被氧化的HCl的物质的量为0.2 mol,产生标准状况下Cl2的体积是2.24L,转移电子的数目为0.2 NA。
考点三:常见的氧化剂和还原剂
1、常见的氧化剂
①活泼非金属单质:F2、Cl2、Br2、I2、O2、O3
②高价氧化物:MnO2
③高价态酸:HNO3、浓H2SO4
④高价态盐:KNO3(H+)、KMnO4(酸性、中性、 碱性)、 KClO3、FeCl3、K2Cr2O7(酸性)
⑤过氧化物:H2O2、Na2O2、
⑥其它:HClO、NaClO、漂白粉、NO2
⑦弱氧化剂:能电离出H+的物质、银氨溶液、新制的Cu(OH)2
2、常见的还原剂
①金属单质:IA、IIA、金属活动性顺序表靠前的金属
②非金属单质:H2、C
③变价元素中元素低价态氧化物:SO2、CO
④变价元素中元素低价态的酸、阴离子:
H2S、 S2-、HBr、Br - 、HI、I - 、浓HCl、Cl- 、H2SO3 、SO32-
⑤变价元素中元素低价态化合物: FeSO4、Fe(OH)2
考点四:氧化还原反应电子转移的表示方法
1.双线桥法。
(1)两条桥线从反应物指向生成物,且对准同种元素;
(2)要标明“得”“失”电子,且数目要相等;
(3)箭头不代表电子转移的方向。如:
一般在线桥上可不标明化合价的升降,如:
2.单线桥法。
(1)一条桥线表示不同元素原子得失电子的情况;
(2)不需标明“得”“失”电子,只标明电子转移的数目;
(3)箭头表示电子转移的方向;
(4)单线桥箭头从还原剂指向氧化剂。如:
误区警示:表示方法的易错之处:
①双线桥法表示电子转移不标出箭头的方向或箭头的起点和终点不落在相同的元素上。
②箭头的指向不正确。
③混淆了单线桥、双线桥所需标明的内容。
考点五:氧化还原反应的一般规律
1.性质强弱的规律 :
氧化剂+还原剂 → 还原产物+氧化产物
氧化性强弱顺序是:氧化剂>氧化产物;
还原性强弱顺序是:还原剂>还原产物。
应用:氧化性、还原性强弱比较
2.守恒规律
化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数(或共用电子对偏离)与得电子总数(或共用电子对偏向)相等。
应用:可进行氧化还原反应方程式配平和有关计算。
3.价态表现性质的规律
元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质;物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现。简单表述为“高价氧化低价还,中间价态两头转”。 如:H2SO4只具有氧化性;H2S只具有还原性;SO2既具有氧化性又具有还原性,但以还原性为主;H2O2既具有氧化性又具有还原性,但以氧化性为主。
应用:判断元素或物质的氧化性、还原性。
4.转化规律 :氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易; 同种元素不同价态之间的氧化反应,化合价的变化遵循“只靠拢,不交叉”(即价态归中);同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。即是:
歧化律——处于中间价态的元素同时升降,例如:3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O
归中律——同种元素不同价态反应时,化合价向中间靠拢,且一般符合邻位转化和互不换位规律。
例如:2Na2S+Na2SO3+6HCl===6NaCl+3S↓+3H2O
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,价态的变化见下图:
5.反应先后的一般规律
在浓度相差不大的溶液中,同时含有几种还原剂时,若加入氧化剂,则它首先与溶液中还原性最强的还原剂作用;同理,同时含有几种氧化剂时,若加入还原剂,则它首先与溶液中氧化性最强的氧化剂作用。
例如,FeBr2溶液中通入Cl2时,发生离子反应的先后顺序为:2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-,2Br-+Cl2==Br2+2Cl-。
应用:判断物质的稳定性及其反应顺序。
说明:越易失电子的物质,失后就越难得电子;越易得电子的物质,得后就越难失电子。
考点六:氧化性、还原性的强弱判断方法
说明: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Na比Al活泼,失去电子的能力强,所以Na比Al的还原性强。
1.根据反应方程式
氧化剂+还原剂==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
示例:根据2Fe3++2I-==2Fe2++I2,Br2+2Fe2+==2Br-+2Fe3+,可以判断Fe3+、Br2、I2氧化性由强到弱的顺序是Br2>Fe3+>I2,I-、Fe2+、Br-还原性由强到弱的顺序是I->Fe2+>Br-。
2.依据金属、非金属活动性顺序
(1)依据金属活动性顺序
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au
还原性逐渐减弱
K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ (Fe3+) Hg2+ Ag+
氧化性逐渐增强
(2)依据非金属活动性顺序
F2 O2 Cl2 Br2 I2 S F― O2― Cl― Br― I― S2―
氧化性逐渐减弱 还原性逐渐增强
3.依据元素周期表
(1)同周期从左到右,金属元素的金属性逐渐减弱,对应阳离子的氧化性逐渐增强;非金属元素的非金属性逐渐增强,对应阴离子的还原性逐渐减弱。
(2)同主族从上到下,金属元素的金属性逐渐增强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱;非金属元素的非金属性逐渐减弱,对应阴离子的还原性逐渐增强。
4.依据反应条件及反应的剧烈程度
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、有无催化剂及反应温度高低等。
例如:下面三个均为HCl被氧化生成Cl2的反应:
2KMnO4+16HCl (浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
MnO2+4HCl (浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
4HCl+O22H2O+2Cl2
由上述反应条件由易到难,可判断反应中氧化剂的氧化性由强到弱的顺序为:KMnO4>MnO2>O2。
5.根据氧化还原反应的程度
当有变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。如:2Fe+3Cl22FeCl3,Fe+SFeS,可以判断氧化性:Cl2>S。
6.依据电化学原理
原电池中,负极物质的还原性一般强于正极物质;用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性强,在阳极先放电的阴离子的还原性强。
7.依据物质的浓度及溶液酸碱性
(1)具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其氧化性(或还原性)越强;反之,其氧化性(或还原性)越弱。例如:
氧化性:HNO3 (浓)>HNO3 (稀);
还原性:HCl(浓)>HCl(稀)。
(2)溶液的酸碱性对物质的氧化性、还原性强弱亦有影响,KMnO4在酸性、中性、碱性溶液中的氧化性依次减弱。在酸性环境中,KMnO4的还原产物为Mn2+;在中性环境中,KMnO4的还原产物为MnO2;在碱性环境中,KMnO4的还原产物为K2MnO4 。在使用高锰酸钾作为氧化剂检验或除杂一些还原性物质时,为了现象明显,反应快速,往往使用酸性高锰酸钾溶液。
8.依据温度
一般来说温度升高,氧化剂的氧化性增强,还原剂的还原性也增强。浓H2SO4具有强氧化性,如热的浓H2SO4的氧化性比冷的浓H2SO4的氧化性强。
【考向分析】
考向一、 氧化还原反应有关概念
1.(2016·浙江·高考真题)下列反应属于氧化还原反应的是
A.2KBr+Cl2=2KCl+Br2 B.CaCO3CaO+CO2↑
C.SO3+H2O=H2SO4 D.MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
【答案】A
【分析】氧化还原反应的特征是有元素化合价的升降,据此判断。
【详解】A.反应中氯元素与溴元素均有化合价变化,属于氧化还原反应,A符合题意;
B.该分解反应中无元素化合价的升降,B不符合题意;
C.该化合反应中无元素化合价的升降,C不符合题意;
D.反应属于复分解反应,无元素化合价的升降,D不符合题意;
故选A。
2.(2020·浙江·高考真题)反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】HCl中的氯元素在反应前后化合价升高从-1~0,失电子、做还原剂、被氧化、发生氧化反应、得氧化产物Cl2,故选:D。
考向二、氧化还原反应中的电子转移
1.(2018·上海宝山·二模)实验室用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2:2KMnO4+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。下列判断错误的是
A.HCl既作还原剂,又作酸
B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:8
C.Cl2是氧化产物
D.1molKMnO4完全反应,转移电子5mol
【答案】B
【分析】反应2KMnO4+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中KMnO4中Mn元素化合价由+7价变为+2价,KMnO4作氧化剂被还原、HCl中Cl元素化合价由-1价变为0价,HCl作还原剂被氧化,同时部分HCl起到酸的作用。
【详解】A. HCl既作还原剂,又作酸,正确;
B. 氧化剂KMnO4和还原剂HCl的物质的量之比为2:10=1:5,错误;
C. Cl2是氧化产物,正确;
D. 1molKMnO4完全反应,转移电子5mol,正确。
答案选B。
【点睛】本题考查了氧化还原反应,根据元素化合价变化来分析解答,注意该反应中HCl的作用,该反应中KMnO4中Mn元素化合价由+7价变为+2价,、HCl中Cl元素化合价由-1价变为0价,所以KMnO4是氧化剂、部分氯化氢是还原剂,据此分析解答
考向三、 氧化性、还原性强弱的比较
1.甘肃马家窑遗址(今临洮县)出土的青铜刀,是我国最早冶炼的青铜器,由于时间久远,其表面有一层“绿锈”,“绿锈”俗称“铜绿”,是铜和空气中的水蒸气、CO2、O2作用产生的,其化学式为Cu2(OH)2CO3,“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。
(1)CO2属于 氧化物。(填“酸性”或“碱性”)
(2)从物质分类标准看,“铜绿”属于哪类物质_______。(填选项)
A.酸 B.碱 C.盐 D.氧化物
(3)铜器表面有时会生成“铜绿”,这层“铜绿”可用化学方法除去,写出盐酸去除“铜绿”的化学方程式: 。
(4)古代人们高温灼烧孔雀石[Cu(OH)2·CuCO3]和木炭的混合物得到一种紫红色的金属铜,其化学反应方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑,该反应属于_______。
A.化合反应 B.复分解反应 C.氧化还原反应 D.离子反应
(5)现代工业以黄铜矿为原料,在炼铜的过程中发生了多个反应,其中有如下两个反应:反应I:2Cu2S+3O22Cu2O +2SO2 ,反应II:Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑
请回答下列问题:
①反应I中,氧化产物是 ,用单线桥标出反应I中电子转移的方向和数目 ;
②反应 II 中,Cu2O的作用是 。(填“氧化剂”“还原剂”或“氧化剂和还原剂”)
【答案】(1)酸性
(2)C
(3)Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑
(4)C
(5) SO2 氧化剂
【详解】(1)CO2能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,CO2属于酸性氧化物;
(2)从物质分类标准看, “铜绿”Cu2(OH)2CO3含有金属阳离子和酸根阴离子,属于盐,选C;
(3)盐酸和Cu2(OH)2CO3反应生成氯化铜、CO2和H2O,反应的化学方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑;
(4)2CuO+C2Cu+CO2↑,Cu元素、C元素化合价改变,该反应属于氧化还原反应,故选C。
(5)
①2Cu2S+3O22Cu2O +2SO2反应中,S元素化合价升由-2价升高为+4价,O元素化合价由0降低为-2,氧化产物是SO2,用单线桥标出反应I中电子转移的方向和数目;
②Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑反应中,Cu2O中Cu元素化合价降低,Cu2O的作用是氧化剂。
考向四:氧化还原反应电子转移
1.(2021·浙江·高考真题)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12.7g I2时,转移0.1mol电子 D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
【答案】D
【详解】A.反应中I元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误;
B.KI中的I-由HI变化而来,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;
C.12.7g I2的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4mol I2转移7mol电子,则生成0.05mol I2时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;
D.反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1mol K2H3IO6就有7mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7:1,D正确;
故答案选D。
2.某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是 。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为 。
(3)根据上述反应可推知 。
A.氧化性:KBrO3>H3AsO4 B.氧化性:H3AsO4>KBrO3
C.还原性:AsH3>X D.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目:(注:请一定用单线桥表示,凡是用双线桥表示的不得分) 。
(5)KClO3可以和草酸(H2C2O4)、硫酸反应生成高效的消毒杀菌剂ClO2,还生成CO2和KHSO4等物质。写出该反应的化学方程式 。
【答案】 AsH3 Br2 AC 2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O
【详解】(1)KBrO3在反应中得到电子,所以KBrO3化合价降低是氧化剂,AsH3变成了H3AsO4,所以AsH3是还原剂;
(2)设X中溴元素的化合价为x,则0.2mol(5-x)=1mol,所以x=0,故X为Br2;
(3)A、反应中KBrO3是氧化剂,H3AsO4是氧化产物,氧化性为KBrO3>H3AsO4,故A正确,B错误;C、AsH3是还原剂,X是还原产物,所以还原性AsH3>X,故C正确,故D错误;答案选AC;
(4)KBrO3在反应中得到电子,AsH3失去电子,转移的电子数为40e-,则标出电子转移的方向和数目为 ;
(5)KClO3和草酸(H2C2O4)在酸性条件下反应生成ClO2、CO2和KHSO4,反应的方程式为:2KClO3+H2C2O4+2H2SO4=2ClO2↑+2CO2↑+2KHSO4+2H2O。
【高考解题速通】
1.(2020·北京·高考真题)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2
B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O)
D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
【答案】D
【详解】A.SO2是酸性氧化物,可与碱反应,用石灰乳脱除烟气中的SO2时,SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙或亚硫酸氢钙,反应过程中无元素的化合价变化,没有利用氧化还原反应,故A不符合题意;
B.用明矾[KAl(SO4)2•12H2O]溶于水中,电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,利用胶体的吸附性可吸附污水中的固体颗粒物,该过程利用胶体的吸附性,发生的反应没有发生化合价变化,没有利用氧化还原反应,故B不符合题意;
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3•xH2O),发生的主要反应为:6HCl+ Fe2O3=2FeCl3+3H2O,反应中没有元素化合价的变化,没有利用氧化还原反应,故C不符合题意;
D.用84消毒液有效成分NaClO,具有强氧化性,能使蛋白质发生变性从而杀死细菌病毒,杀菌消毒的过程利用了氧化还原反应,故D符合题意;
答案选D。
2.(2015·北京·高考真题)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法不正确的是:
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】A
【详解】A.硝酸盐中氮元素的化合价为+5价,被细菌分解变成大气中氮单质,氮元素由+5→0,属于被还原,故A错误;
B.工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3,属于人工固氮,故B正确;
C.氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化,铵盐属于无机物,蛋白质属于有机物,含氮无机物和含氮有机物可相互转化,故C正确;
D.碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环,如蛋白质的制造需要碳元素,又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,N2+O22NO,氧元素参与,二氧化氮易与水反应生成硝酸(HN03)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氢元素参加,故D正确;
故选A。
3.(2009·福建·高考真题)下列类型的反应,一定发生电子转移的是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】C
【详解】A项,在化合反应中,只要有单质参加反应,就一定有化合价的变化,故A项错误;
B项,在分解反应中,只要有单质的生成,就一定有化合价的变化,故B项错误;
C项,在置换反应中因为有单质参加和单质生成,一定有化合价的变化,故C项正确;
D项,在复分解反应中,因为是化合物相互交换成分生成了新的化合物,所以一定没有化合价的变化,故D项错误。
综上所述,本题正确答案为C。
4.(2022·山东·高考真题)实验室制备过程为:①高温下在熔融强碱性介质中用氧化制备;②水溶后冷却,调溶液至弱碱性,歧化生成和;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得。下列说法正确的是
A.①中用瓷坩埚作反应器
B.①中用作强碱性介质
C.②中只体现氧化性
D.转化为的理论转化率约为66.7%
【答案】D
【分析】由题中信息可知,高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,然后水溶后冷却调溶液pH至弱碱性使K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,Mn元素的化合价由+6变为+7和+4。
【详解】A.①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化 MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A说法不正确;
B.制备KMnO4时为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介质,不能用,B说法不正确;
C.②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,故其既体现氧化性又体现还原性,C说法不正确;
D.根据化合价的变化分析,K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2:1,根据Mn元素守恒可知,MnO2中的Mn元素只有转化为KMnO4,因此,MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D说法正确;
综上所述,本题选D。
5.(2016·浙江·高考真题)已知氧化性Br2>Fe3+。向含溶质amol的FeBr2溶液中通入bmolCl2,充分反应。下列说法不正确的是
A.离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-
B.当a≥2b时,发生的离子反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反应后的离子浓度之比:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=1:2:2
D.当3a≤2b时,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-
【答案】C
【分析】还原性Fe2+>Br-,首先发生反应:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe2+反应完毕,再发生反应:2Br-+Cl2=2Cl-+Br2,a mol的FeBr2溶液中含有a molFe2+、2a molBr-。
【详解】A.氧化性越强,相应离子的还原性越弱,故离子的还原性强弱:Fe2+>Br->Cl-,故A正确;
B.a mol Fe2+消耗0.5a mol Cl2,当a≥2b时,只有Fe2+被氯气氧化,反应离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,故B正确;
C.当a=b时,由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知,a mol Fe2+消耗0.5a molCl2,生成a molFe3+、a molCl-,由2Br-+Cl2=2Cl-+Br2可知,0.5a molCl2,消耗a molBr-,又生成a molCl-,溶液中剩余Br-为a mol,反应后的离子浓度:c(Fe3+):c(Br-):c(Cl-)=1:1:2,故C错误;
D.a molFe2+消耗0.5a molCl2,2a molBr-消耗a molCl2,当3a≤2b时,Fe2+、Br-完全被氧化,发生的离子反应:2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-,故D正确,
故选:C。
6.(2016·辽宁鞍山·一模)下列氧化还原反应中电子转移数目及方向都正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.氧元素的化合价升高总数=[0-(-2)]×2×3=12或氯元素的化合价降低总数=[(+5)-(-1)]×2=12,则转移电子数为12,不是6,A错误;
B.碘元素的化合价升高总数=[0-(-1)]×2=2或铁元素的化合价降低总数=[(+3)-(+2)]×2=2,则转移电子数为2,B正确;
C.氧元素的化合价升高总数=[0-(-2)]×2=4或氟元素的化合价降低总数=[0-(-1)]×2×2=4,则转移电子数为4,但转移电子的方向为从氧到氟,而不是从氟到氧,C错误;
D.硫元素的化合价升高总数=[(+6)-(+4)]×1=2或溴元素的化合价降低总数=[0-(-1)]×2=2,则转移电子数为2,但转移电子的方向是从硫到溴,而不是从溴到硫,D错误;
答案选B。
7.(2020·辽宁大连·一模)亚硝酸钠易溶于水,水溶液显碱性,有氧化性,也有还原性。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+
(1)请完成该化学方程式并配平。
(2)将上述反应方程式改写为离子反应方程式: ;
(3)用上述反应来处理NaNO2并不是最佳方法,其原因是 。从环保角度来讲,要处理NaNO2,所用的物质的 (填“氧化性”或“还原性”)应该比KI更 (填“强”或“弱”)。
(4)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,写出该反应的化学反应方程式并用单线桥表示其电子转移的方向和数目 。
【答案】 2 2 2H2SO4 2 1 1 1 2H2O 2+2I-+4H+ = 2NO↑ +I2 +2H2O 生成物中含有大气污染物NO 还原性 强
【详解】
(1)在反应___NaNO2+___KI+_____→___NO↑+___I2+___K2SO4+___Na2SO4+______中,NaNO2中N元素化合价降低,NaNO2是氧化剂,KI中I元素化合价升高,KI是还原剂,依据得失电子守恒和原子守恒,确定方程式为2NaNO2+2KI+ 2H2SO4=2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O;
(2)将化学方程式2NaNO2+2KI+ 2H2SO4=2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O中的NaNO2、H2SO4、K2SO4、Na2SO4改写成离子形式,并删去方程式两边相同数目的相同离子,得上述反应的离子反应方程式为2+2I-+4H+ = 2NO↑ +I2 +2H2O;
(3)在上述反应中,生成物中含有大气污染物NO,所以用此法来处理NaNO2并不是最佳方法;从环保角度来讲,要处理NaNO2,所用的物质的还原性应该比KI更强;
(4)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠,该反应的化学方程式为:NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O,用单线桥表示电子转移的方向和数目时,箭头应从NH4Cl中的N元素指向NaNO2中的N元素,数目为转移电子总数(3e-),表示为:。
8.(2019·甘肃平凉·一模)储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步,但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应式为:3C+2K2Cr2O7 +8H2SO4===3CO2↑+2K2SO4
+2Cr2(SO4)3 +8H2O。
(1)请用双线桥法标出电子转移方向和数目 。
(2)上述反应中氧化剂是 (填化学式),被氧化的元素是 (填元素符号)。
(3)H2SO4 在上述反应中表现出来的性质是 (填序号)。
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8 mol,则产生的气体在标准状况下的体积为 L。
【答案】 K2Cr2O7 C C 4.48
【详解】(1)中元素的化合由升高为价,元素的化合价由价降低为价,该反应转移,则用双线桥法标出电子转移方向和数目为: ;
(2)分析所给物质的化合价氧化剂为,还原产物为,还原剂为,氧化产物为,故答案为:;;
(3)在该反应中,中的、、元素化合价均没有变化,全部转化为硫酸盐,只表现出酸性;故答案为C;
(4)由方程式可知,每生成时转移的电子为,则电子转移了时,生成的的物质的量为,其体积为,故答案为4.48L。
学科网(北京)股份有限公司1
学科网(北京)股份有限公司
$$