内容正文:
0
第一章 物质及其变化
第3讲 氧化还原反应
1.认识氧化还原反应的本质和特征。2.知道常见的氧化剂和还原剂。3.理解氧化性、还原性强弱的比较及氧化还原反应的基本规律及应用。
2
考点一
01
课时作业
05
目录
CONTENTS
考点二
02
真题演练
04
微专题
03
考点一 氧化还原反应的基本概念
1.氧化还原反应的本质和特征
电子转移
化合价
考点一
5
2.相关概念及其关系
失
升高
氧化
还原性
氧化
氧化
氧化性
还原
还原
得
降低
还原
MnO2
HCl
Cl2
还原性
酸性
考点一
6
考点一
7
3.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
注意事项:①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素;②得失电子总数必须相等。
考点一
8
(2)单线桥法
注意事项:①箭头必须由还原剂中失电子的原子指向氧化剂中得电子的原子;②箭头方向表示电子转移的方向;③线桥上注明转移的电子总数。
考点一
9
(3)实例
①分别用双线桥法、单线桥法标出MnO2与浓盐酸在加热条件下反应的电子转移的方向和数目。
____________________________________________________
____________________________________________________
考点一
10
②上述反应若产生1 mol Cl2时,二氧化锰得电子数目为_________________,转移电子数目为_________________ ,被氧化的HCl的物质的量是_______ mol。
2NA(或1.204×1024)
2NA(或1.204×1024)
2
重点强调
氧化还原反应中,得电子总数=失电子总数=转移电子总数。
考点一
11
4.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
(1)___________的化合反应属于氧化还原反应。
(2) ___________的分解反应属于氧化还原反应。
化合
分解
置换
复分解
有单质参加
有单质生成
考点一
12
考点一
13
判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”并指明错因。
(1)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。 ( )
错因:______________________________________________________________
(2)Na2O2与水发生氧化还原反应时,Na2O2只作氧化剂。 ( )
错因:______________________________________________________________
(3)工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应。 ( )
错因:______________________________________________________________
(4)置换反应不一定是氧化还原反应。 ( )
错因:______________________________________________________________
×
化合价的升降可出现在同一种元素中。
×
Na2O2与H2O反应,Na2O2中氧元素化合价既有升高又有降低。
×
×
置换反应都是氧化还原反应。
考点一
14
题组一 宏观识别氧化还原反应
1.(2025·通化市辉南县第六中学高三月考)下列实验的颜色变化不涉及氧化还原反应的是( )
A.用刀切开金属钠,新切开的钠的表面很快变暗
B.向含Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉,溶液颜色变浅
C.露置在潮湿空气中的钢铁制品,表面产生红色物质
D.向CuSO4溶液中持续滴加氨水,溶液变为深蓝色
考点一
15
解析:A项,用刀切开金属钠,新切开的钠的表面很快变暗,变为氧化钠,发生了氧化还原反应;B项,向含Fe(SCN)3的溶液中加入铁粉,溶液颜色变浅,铁和铁离子反应生成亚铁离子,发生了氧化还原反应;C项,露置在潮湿空气中的钢铁制品,表面产生红色物质,生成氧化铁,发生了氧化还原反应;D项,向CuSO4溶液中持续滴加氨水,溶液变为深蓝色,得到硫酸四氨合铜,没有发生氧化还原反应。
考点一
16
考点一
17
题组二 理解与辨析氧化还原反应的基本概念
3.(2025·江西省宜春市高三月考)Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂。一种制备Na2FeO4的方法可用化学方程式表示为2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,下列说法中不正确的是( )
A.Na2O2在反应中只作氧化剂
B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C.O2是氧化产物
D.2 mol FeSO4发生反应时,共有10 mol电子转移
解析:反应中过氧化钠中氧元素的化合价既升高又降低,Na2O2既作还原剂又作氧化剂,故A错误。
考点一
18
4.关于反应:2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4===2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O,下列说法正确的是 ( )
A.Cu(IO3)2发生氧化反应
B.CuI既是氧化产物又是还原产物
C.生成191 g CuI时,转移11 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为12∶1
考点一
19
解析:
由上述分析可知,Cu(IO3)2发生得到电子的还原反应,A错误;CuI是Cu(IO3)2得到电子后产生的物质,属于还原产物,B错误;根据以上分析可知,每产生2 mol CuI,转移22 mol电子,191 g CuI的物质的量是1 mol,所以反应转移了11 mol电子,C正确;在该反应中Cu(IO3)2全部作氧化剂,部分KI作还原剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为22∶2=11∶1,D错误。
考点一
20
考点一
21
考点二 氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
X-
Mn2+
NO或NO2
SO2
Fe2+或Fe
Mn2+
Cl-
考点二
23
(2)常见的还原剂
NO
S或SO2
Fe3+
I2
考点二
24
(3)所含元素处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性
Fe3+
Fe
S
O2
H2O
还原
氧化
考点二
25
重点强调
同一种氧化剂(或还原剂)所对应的还原产物(或氧化产物)不是一成不变的,而是取决于氧化剂(或还原剂)的性质、反应条件、反应物的浓度、反应介质的酸碱性等多种因素。如KMnO4在酸性溶液中的还原产物一般是Mn2+;在中性或碱性溶液中的还原产物一般是锰的较高价态的化合物,如MnO2、K2MnO4等。
考点二
26
2.物质的氧化性和还原性
(1)氧化性是指物质_______的性质(或能力);还原性是指物质_______的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于物质得、失电子的________程度,与得、失电子的_______无关。如Na-e-===Na+、Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
失电子
难易
数目
得电子
考点二
27
判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”并指明错因。
(1)金属原子失去的电子数越多,金属的还原性越强。( )
错因:______________________________________________________________
(2)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,氧化性越强。 ( )
错因:______________________________________________________________
(3)阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性。 ( )
错因:______________________________________________________________
×
还原性强弱与失电子数目无关。
×
例:氧化性:HClO>HClO4。
×
考点二
28
(4)元素的非金属性越强,其相应单质越活泼。 ( )
错因:______________________________________________________________
(5)具有氧化性的物质一定是氧化剂。 ( )
错因:______________________________________________________________
(6)氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂。 ( )
错因:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________
×
元素的非金属性与其单质的活泼性无必然联系。
S单质具有氧化性,但其与O2反应时作还原剂。
如反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中NaOH既不是氧化剂也不是还原剂。
×
×
考点二
29
题组一 归纳与论证物质氧化性、还原性的强弱
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+,下列离子氧化性强弱顺序正确的是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+
B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+
D.Tl3+>Ag+>Fe3+
考点二
30
2.某同学设计完成了以下两个实验:
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层逐渐变浅,最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是( )
A.实验①生成HIO3时发生的反应为I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl
B.实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C.由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是Cl2>Br2>I2
D.由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3的氧化性由强到弱的顺序是HBrO3>Cl2>HIO3
考点二
31
规律方法 氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据氧化还原反应方程式判断
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
考点二
32
考点二
33
考点二
34
考点二
35
考点二
36
考点二
37
解析:由题给方程式可知K2Cr2O7氧化HCl,需要盐酸为浓盐酸,KMnO4氧化HCl,需要盐酸为稀盐酸,因此高锰酸钾的氧化性大于重铬酸钾的,所以氧化性顺序为KMnO4>K2Cr2O7>Cl2,A正确;Mn元素化合价降低,被还原,KMnO4为氧化剂,Cl元素化合价升高,被氧化,HCl为还原剂,由方程式可知,当有2 mol KMnO4参加反应时,有10 mol HCl被氧化,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,B正确;由A项分析知KMnO4的氧化性强于K2Cr2O7,则C项方程式符合强制弱规律,C正确;稀盐酸可以氧化Cr,说明Cr的还原性比较强,浓硝酸是强氧化性酸,遇到Cr单质常温下无明显变化,是因为发生了钝化,D错误。
考点二
38
解题技巧 利用假设法判断氧化还原反应能否发生
先假设选项中的化学反应能够发生,依据此反应判断出还原性(或氧化性)的强弱,然后与题目提供的还原性(或氧化性)强弱顺序对照,若二者表示的还原性(或氧化性)强弱顺序一致,则此反应能够发生;若不一致,则此反应不能发生。
考点二
39
微专题 氧化还原反应
的基本规律及应用
微专题
41
微专题
42
2.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,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应:
注:H2SO4与H2S反应时,不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
微专题
43
(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物质间发生氧化还原反应的可能性,如浓硫酸与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。
微专题
44
3.守恒规律
(1)氧化还原反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思考,便可迅速获得正确结果。
(2)应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平,直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系。
微专题
45
角度一 先后规律
1.向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入过量的氯气,溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示,已知:b-a=5,线段Ⅳ表示一种含氧酸,且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是( )
微专题
46
微专题
47
微专题
48
微专题
49
5
2
6
微专题
50
微专题
51
6.取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原,只产生8960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(均已折算为标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02 g。则x等于 ( )
A.8.64 B.9.20
C.9.00 D.9.44
微专题
52
真题演练
1.(2024·山东卷)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
真题演练
1
2
3
4
5
6
54
真题演练
1
2
3
4
5
6
55
解析:由题给方程式可知,1 mol CO失去2 mol e-生成1 mol CO2,故生成1 mol CO2时转移电子的数目为2NA,A正确;催化剂可以降低反应的活化能,提高反应速率,B正确;NO中N为+2价,N2中N为0价,N元素的化合价降低,发生还原反应,则NO作氧化剂,N2为还原产物,同理可得,CO作还原剂,CO2为氧化产物,C正确,D错误。
真题演练
1
2
3
4
5
6
56
真题演练
1
2
3
4
5
6
57
解析:金属活动性越强,金属的还原性越强,由题中的实验方案可知还原性从强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag,A不正确;由得失电子守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此按题述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜后生成Fe2+,然后Fe2+被通入的氧气氧化为Fe3+,因此,溶液①中的金属离子是Fe3+,D不正确。
真题演练
1
2
3
4
5
6
58
4.(2023·浙江1月选考)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
真题演练
1
2
3
4
5
6
59
解析:该反应中氮元素由-1价升高为+1价,生成1 mol N2O,转移4 mol电子,A正确;该反应中H、O元素化合价不变,H2O既不是氧化产物,也不是还原产物,还原产物为Fe2+,B错误;该反应中氮元素化合价升高,铁元素化合价降低,NH2OH为还原剂,Fe3+为氧化剂,C错误;若设计成原电池,则正极反应为Fe3++e-===Fe2+,Fe2+为正极产物,D错误。
真题演练
1
2
3
4
5
6
60
5.(2023·浙江6月选考)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”
解析:②→③过程发生氧化反应,若药剂B是H2O2,则其还原产物为H2O,故C错误。
真题演练
1
2
3
4
5
6
61
6.(2022·浙江6月选考)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
真题演练
1
2
3
4
5
6
62
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,硫酸的作用是提供酸性环境,A错误,B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错误;根据Na2S2O3中S元素的化合价变化情况可知,1 mol Na2S2O3发生反应,要转移2 mol电子,D错误。
真题演练
1
2
3
4
5
6
63
课时作业
[建议用时:40分钟]
选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.(2025·安徽省巢湖市第一中学高三月考)“学以致用”让化学生活化。下列物质的应用与氧化还原反应无关的是( )
A.用食醋清洗水垢
B.用NaClO溶液杀菌消毒
C.用浸润有KMnO4的硅藻土吸收水果散发的乙烯
D.用维生素C促进补铁剂(有效成分为FeSO4)的吸收
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
65
2.(2025·江西省吉安市第三中学高三质量检测)下列叙述正确的是 ( )
A.物质所含元素处于最高价态一定具有强氧化性
B.可以利用金属活动性顺序表判断金属单质的还原性
C.氧化还原反应的本质是电子的得失
D.金属单质可以被氧化,也可以被还原
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
66
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
67
4.砷化氢可用于半导体工业、有机合成等,其不能由砷与氢气直接化合制备,其常用制备方法如下:
Ⅰ.Na3As+3H2O===AsH3↑+3NaOH
Ⅱ.As2O3+6Zn+6H2SO4===2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ为非氧化还原反应
B.AsH3的稳定性差,受热易分解
C.AsH3具有还原性
D.反应Ⅱ中生成1 mol AsH3,转移12 mol电子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
68
解析:由方程式可知,反应Ⅱ中生成2 mol砷化氢,反应转移12 mol电子,则生成1 mol砷化氢,反应转移6 mol电子,故D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
69
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
70
解析:A项,硫酸与亚硫酸钠反应属于复分解反应,不存在元素化合价的变化;B项,H2SO4+FeS===FeSO4+H2S↑反应中铁元素的化合价未变化;C项,3NO2+H2O===2HNO3+NO反应中氮元素的化合价由+4价一部分升高到+5价,一部分降低到+2价。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
71
6.现有三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2===2FeCl3,③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是 ( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
解析:由反应①②③推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I-> Fe2+>Cl->Mn2+。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只氧化I-。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
72
7.(2025·浙江省金丽衢十二校高三联考)高铜酸钾KCuO2(Cu为+3价)可由反应2CuO+2KO2===O2↑+2KCuO2制备得到,下列说法正确的是 ( )
A.KO2只发生还原反应
B.0.2 mol CuO被氧化时,反应共转移了0.3 mol电子
C.CuO既是氧化剂又是还原剂
D.该反应的氧化产物只有KCuO2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
73
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
74
8.常温下,在溶液中可发生反应:①2A2++B2===2A3++2B-;②2B-+Z2===B2+2Z-。下列说法正确的是 ( )
A.反应①中B2作为还原剂
B.Z元素在反应②中被氧化
C.还原性由强到弱的顺序是Z->B->A2+
D.反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
75
解析:反应①中B2转化为B-,元素化合价降低,被还原,作氧化剂,A错误;反应②中Z2转化为Z-,元素化合价降低,被还原,B错误;还原剂的还原性大于还原产物的还原性,根据反应①可知,还原性:A2+>B-,同理根据反应②可知,还原性:B->Z-,所以还原性:A2+>B->Z-,C错误;根据C项分析可知,还原性:A2+>B->Z-,所以反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行,D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
76
9.向含有FeBr2、FeI2的溶液中缓缓通入一定量的氯气后,再向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色,若只从反应顺序角度考虑反应情况,则下列叙述不正确的是 ( )
A.通入氯气后的溶液中一定不存在I-
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+全部被氧化
C.原溶液中的Br-可能被氧化
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液充分振荡,静置、分层,下层溶液可能呈紫红色
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
77
解析:还原性:I-> Fe2+>Br-,向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气后,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为红色,说明Fe2+部分或全部被氧化,I-一定全部被氧化生成I2,故B错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
78
10.工业上制备有机氟化剂SF4的反应3SCl2+4NaF===SF4+S2Cl2+4NaCl。下列说法正确的是 ( )
A.NaF既不作氧化剂也不作还原剂,SF4为氧化产物
B.SCl2与S2Cl2两种物质中的氯元素化合价不同
C.还原剂与氧化剂物质的量之比为2∶1
D.SF4属于有机物
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
79
11.(2025·贵阳市高三年级摸底考试)ClO2是一种高效水处理剂,可用稀盐酸和NaClO2为原料制备,反应原理为5NaClO2+4HCl===5NaCl+4ClO2↑+2H2O。下列判断正确的是 ( )
A.ClO2是还原产物
B.HCl发生氧化反应
C.n(氧化剂)∶n(还原剂)=5∶4
D.生成10 mol NaCl,转移8 mol电子
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
80
解析:根据邻位转化规律知该反应中电子转移情况如下:
ClO2是氧化产物,A错误;NaClO2既是氧化剂又是还原剂,HCl只起酸化作用,B错误;由上述分析知n(氧化剂)∶n(还原剂)=1∶4,C错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
81
12.根据表中信息,判断下列叙述正确的是 ( )
序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物
① Cl2 FeBr2 / Fe3+、Br2
② KClO3 HCl / Cl2
③ KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 Mn2+
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
82
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
83
13.铅丹(Pb3O4)可作防锈用涂料,其中铅的化合价为+2价和+4价,它与浓盐酸反应的化学方程式为Pb3O4+8HCl(浓)===3PbCl2+Cl2↑+4H2O。下列说法正确的是 ( )
A.Pb3O4与浓盐酸反应时,Pb3O4作还原剂
B.物质的氧化性:Cl2>Pb3O4
C.Pb3O4中+2价的铅与+4价的铅的物质的量之比为2∶1
D.当上述反应中消耗1 mol Pb3O4时,生成的氯气为22.4 L
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
84
解析:反应Pb3O4+8HCl(浓)===3PbCl2+Cl2↑+4H2O中,Pb元素的化合价由+4降低到+2,则Pb3O4作为氧化剂,A错误;根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:Pb3O4>Cl2,B错误;因为铅丹中Pb元素的化合价只有+2、+4,所以根据化合价代数和为0,则Pb3O4中Pb2+与Pb4+的物质的量之比为2∶1,C正确;没有说明气体所处的温度和压强,不能计算生成氯气的体积,D错误。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
85
14.某校同学为探究Br2、I2和Fe3+的氧化性强弱,进行了如下实验:
实验①:取少量KI溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再加入CCl4,振荡后静置,观察到下层液体呈紫红色;
实验②:取少量FeSO4溶液于试管中,先加入溴水,振荡,再继续滴加两滴KSCN溶液,振荡,观察到溶液呈红色。
(1)写出实验②中发生氧化还原反应的离子方程式:_____________________。
2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
86
(2)由上述两个实验,对物质的氧化性可以得出的正确结论是_____(填字母)。
A.Br2>I2 B.Fe3+>Br2
C.Br2>Fe3+ D.I->Br-
(3)已知Fe3+的氧化性强于I2,请你从所给试剂中选择所需试剂,设计一个实验加以证明。
①FeCl3溶液 ②碘水 ③KI溶液 ④稀硫酸 ⑤淀粉溶液
________________________________________________________________________________________________(请写出实验步骤、现象及结论)。
AC
取少量FeCl3溶液于试管中,依次加入KI溶液和淀粉溶液,振荡,溶液变蓝,证明Fe3+的氧化性强于I2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
课时作业
87
R
例如,反应MnO2+4HCl(浓) eq \o(=====,\s\up17(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是_______,还原剂是_______,氧化产物是_______。盐酸表现的性质是_______和_______。
重点强调
氧化还原反应概念间的关系:熟记八个字:“氧、得、降、还,还、失、升、氧”[氧化剂、得电子、化合价降低、被还原;还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
名师点拨
有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如3O2 eq \o(=====,\s\up17(放电))2O3。
反应N2+3H2 eq \o(=======,\s\up17(高温、高压),\s\do15(催化剂))2NH3中有元素化合价的变化,属于氧化还原反应。
2.氧化还原反应理论经历了从得失氧学说到化合价升降学说,再上升到电子转移学说的过程。根据氧化还原反应理论,下列说法错误的是( )
A.CO→CO2,因为CO得到氧,发生了氧化反应
B.2Na+Cl2 eq \o(=====,\s\up17(点燃))2NaCl,因为有元素化合价发生了变化,所以是氧化还原反应
C.MnO2→MnCl2,锰元素得电子发生了还原反应
D.CaO+CO2===CaCO3,因为氧元素参加了反应,所以是氧化还原反应
名师点拨 一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2中Cu:+2、Fe:+2、S:-2
K2FeO4中Fe:+6
Na2S2O3中S:+2
HCN中C:+2、N:-3
NaBH4中B:+3、H:-1
H2C2O4(或C2O eq \o\al(2-,4))中C:+3
过二硫酸(H2S2O8)的结构式为,则S:+6、O:-1、-2
常见的氧化剂
还原产物
卤素单质X2
________
O2
O2-、O eq \o\al(2-,2)、OH-、H2O
KMnO4(H+)
________
HNO3
________
浓硫酸
________
Fe3+
________________
MnO2
________
H2O2
H2O
Na2O2
eq \o(O,\s\up6(-2))
HClO
Cl2或________
常见的还原剂
氧化产物
Na、Fe、Al
Na+、Fe2+或Fe3+、Al3+
H2、C、S
eq \o(H,\s\up6(+1))、CO或CO2、SO2
CO
CO2
SO2
__________
NH3
N2或__________
H2S
__________
SO eq \o\al(2-,3)
__________
Fe2+
__________
I-
__________
SO3或SO eq \o\al(2-,4)
SO eq \o\al(2-,4)
所含元素处于中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
________
________
SO eq \o\al(2-,3)
________
________
H2O2
________
________
其中,Fe2+、SO eq \o\al(2-,3)主要表现________性,H2O2主要表现________性。
SO eq \o\al(2-,4)
Fe2+具有还原性,MnO eq \o\al(-,4)具有强氧化性。
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:
MnO2+4HCl(浓) eq \o(=====,\s\up17(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
氧化性:KMnO4>MnO2。
(3)依据相同条件下氧化还原反应的程度判断
不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。例如:
eq \b\lc\ \rc\](\a\vs4\al\co1( 2Fe+3Cl2\o(=====,\s\up17(△))2FeCl3, Fe+S\o(=====,\s\up17(△))FeS))→ eq \x(\a\al(氧化性,Cl2>S))
(4)依据金属性、非金属性强弱判断
①根据元素周期表判断
②根据金属活动性顺序表判断
eq \o(―――――――――――――――――――――――――→,\s\up17(K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au),\s\do15(还原性逐渐减弱))
eq \o(――――――――――――――――――――――――――――――――→,\s\up17(K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+(H+)Cu2+(Fe3+)Hg2+Ag+),\s\do15(氧化性逐渐增强))
③根据非金属性强弱判断
eq \o(―――――――――――――――――――――→,\s\up17(F2 Cl2 Br2 I2 S),\s\do15(得电子能力逐渐减弱,氧化性逐渐减弱))
eq \o(――――――――――――――――――→,\s\up17(F- Cl- Br- I- S2-),\s\do15(失电子能力逐渐增强,还原性逐渐增强))
(5)根据价态判断粒子的氧化性和还原性
元素处于最高价态,只有氧化性;元素处于最低价态,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要表现一种性质。
题组二 分析与运用氧化性、还原性的强弱
3.在一定条件下,下列微粒的还原性顺序为Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是 ( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO eq \o\al(2-,4)+4H+
B.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.2Br-+4H++SO eq \o\al(2-,4)===SO2↑+Br2+2H2O
D.I2+SO2+2H2O===4H++SO eq \o\al(2-,4)+2I-
4.(2025·福鼎市第一中学高三质检)已知反应:①K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O ②Cr+2HCl(稀)===CrCl2+H2↑ ③2KMnO4+16HCl(稀)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,下列说法错误的是 ( )
A.氧化性:KMnO4>K2Cr2O7>Cl2
B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5
C.向Cr2(SO4)3溶液中滴入酸性KMnO4溶液,可发生反应:10Cr3++6MnO eq \o\al(-,4)+11H2O===5Cr2O eq \o\al(2-,7)+6Mn2++22H+
D.向金属Cr中滴入浓硝酸无明显变化,说明两者不能发生反应
1.先后规律
(1)同时含有几种还原剂时 eq \o(――――――→,\s\up17(加入氧化剂))将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。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)同时含有几种氧化剂时 eq \o(――――――→,\s\up17(加入还原剂))将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
(3)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。
(4)熟记常见的强弱顺序
氧化性:MnO eq \o\al(-,4)(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S,还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(SO eq \o\al(2-,3))<S2-。
(5)应用:判断氧化性、还原性的强弱及氧化还原反应方程式的书写。
A.线段Ⅱ表示Fe2+的变化情况
B.线段Ⅳ发生反应的离子方程式为
I2+5Cl2+12OH-===2IO eq \o\al(-,3)+10Cl-+6H2O
C.根据图像可计算a=6
D.原溶液中c(Fe2+)∶c(I-)∶c(Br-)=2∶1∶3
2.根据表中信息判断,下列说法不正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO eq \o\al(-,4)……
Cl2、Mn2+……
A.第①组反应的其余产物为H2O和O2
B.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
C.第③组反应中生成1 mol Cl2,转移电子2 mol
D.氧化性由强到弱顺序为MnO eq \o\al(-,4)>Cl2>Fe3+>Br2
解析:氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,由③可知氧化性:MnO eq \o\al(-,4)>Cl2,由②可知氧化性:Cl2>Fe3+,由②可知Fe3+不能氧化Br-,氧化性:Br2>Fe3+,故D错误。
角度二 价态规律
3.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+H2O eq \o(―――→,\s\up17(电解))X+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 ( )
A.G、Y、Q、Z、X
B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G
D.G、Q、Y、Z、X
4.(1)根据反应KClO3+6HCl(浓) eq \o(=====,\s\up17(△))3Cl2↑+KCl+3H2O可知,每生成3 mol Cl2转移________mol e-。
(2)根据反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可知,每产生1 mol氧气转移________mol e-。
(3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁溶液中发生反应:4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,每4 mol Na2O2发生反应转移________mol e-。
角度三 守恒规律
5.在反应3BrF3+5H2O===9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有5 mol H2O参加反应,被水还原的溴原子为 ( )
A.1 mol
B. eq \f(2,3) mol
C. eq \f(4,3) mol
D.2 mol
解析:反应流程为 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(Mg,Cu))
eq \o(―――→,\s\up17(浓硝酸))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Mg2+、Cu2+\o(―――→,\s\up17(NaOH))\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Mg(OH)2,Cu(OH)2,)),NO2、N2O4))
x g=17.02 g-m(OH-),而OH-的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量,等于浓硝酸得电子的物质的量,即:n(OH-)= eq \f(8.96 L,22.4 L·mol-1)×1+ eq \f(0.672 L,22.4 L·mol-1)×2=0.46 mol,所以x g=17.02 g-0.46 mol×17 g·mol-1=9.20 g。
2.(2024·浙江1月选考)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO eq \o(=====,\s\up17(催化剂))2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
( )
A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
3.(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是( )
A.还原性:Ag>Cu>Fe
B.按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
C.反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4NH eq \o\al(+,4)
D.溶液①中的金属离子是Fe2+
3.已知下列实验事实:
①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液
②向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液
③将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉和KI的混合溶液中,溶液变蓝
下列判断正确的是( )
A.化合物KCrO2中铬元素为+3价
B.实验①不能证明Cr2O3是两性氧化物
C.实验②证明H2O2既有氧化性又有还原性
D.实验③证明氧化性:Cr2O eq \o\al(2-,7)<I2
5.实验是探究元素化合物性质的重要方法。利用下列实验装置和试剂能实现相应元素不同价态间转化的是( )
选项
试剂
元素不同价态间的转化
a
b
c
A
70%硫酸
亚硫酸钠
新制氯水
eq \o(S,\s\up6(+6))→ eq \o(S,\s\up6(+4))→ eq \o(S,\s\up6(+6))
B
稀硫酸
硫化亚铁
氯化铁溶液
F eq \o(e,\s\up6(+2))→F eq \o(e,\s\up6(+3))→F eq \o(e,\s\up6(+2))
C
浓硝酸
铜片
水
eq \o(N,\s\up6(+5))→ eq \o(N,\s\up6(+4))→ eq \o(N,\s\up6(0))
D
浓盐酸
高锰酸钾
溴化钾溶液
C eq \o(l,\s\up6(-1))→C eq \o(l,\s\up6(0))→C eq \o(l,\s\up6(-1))
解析:反应中KO2中的O部分由- eq \f(1,2)价变为0价,部分由- eq \f(1,2)价变为-2价,即KO2既发生氧化反应又发生还原反应,A错误;由反应方程式2CuO+2KO2===O2↑+2KCuO2可知,反应中转移的电子数为3,故0.2 mol CuO被氧化时,反应共转移了0.3 mol电子,B正确;反应中CuO中Cu的化合价由+2价升高到+3价,故CuO只是还原剂,被氧化,C错误;从O的化合价可知,O2为氧化产物,从Cu的化合价可知,KCuO2为氧化产物,故该反应的氧化产物有KCuO2和O2,D错误。
A.由表中①组的反应可知:通入Cl2的量不同,氧化产物可能不同
B.氧化性强弱的比较:KClO3>Fe3+>Cl2>Br2
C.表中②组反应的还原产物是KCl,生成1 mol KCl时转移电子的物质的量是6 mol
D.表中③组反应的离子方程式为2MnO eq \o\al(-,4)+3H2O2+6H+===2Mn2++4O2↑+6H2O
解析:①中Cl2是氧化剂,Fe3+、Br2是氧化产物,②中KClO3是氧化剂,Cl2是氧化产物,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,知氧化性:KClO3>Cl2>Fe3+,B错误;根据“价态靠拢而不交叉”,知②中发生氯元素的归中反应,还原产物是Cl2,生成1 mol KCl转移电子的物质的量为5 mol,C错误;③中KMnO4作氧化剂,H2O2作还原剂,正确的离子方程式为2MnO eq \o\al(-,4)+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O,D错误。
$$