内容正文:
第1课时 氧化还原反应
新课知识学习
对点练习
1.解析:选C。四个反应中只有C中反应元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应。
2.解析:选B。Cl2→ClO-,Cl2与NaOH溶液反应即可实现,氯气是氧化剂也是还原剂,不需要加氧化剂,故A错误;SO2→SO过程中S元素化合价升高,被氧化,应加入氧化剂,故B正确;N2→NH3过程中N元素化合价降低,被还原,应加入还原剂,故C错误;Al3+→AlO过程中无元素的化合价变化,不需加入氧化剂和还原剂,故D错误。
3.解析:选C。反应中,部分Cl的化合价升高5价,部分Cl的化合价降低1价,转移电子数为5,则电子转移的表示方法为
,故A正确;反应中Fe的化合价升高1价,Cl的化合价降低1价,转移电子数为2,则电子转移的表示方法为,故B正确;反应中N的化合价降低2价,O的化合价升高2价,转移电子数为4,则用双线桥表示电子转移为,故C错误;过氧化氢中O元素既得电子又失电子,转移电子数为2,用双线桥表示电子转移为,故D正确。
4.解析:选B。Fe和C元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型的任何一种,故B正确。
课时达标演练
1.解析:选C。柴草的燃烧是氧化还原反应,A错误;蜡烛的主要成分是烃,烃的燃烧是氧化还原反应,B错误;碳酸钙的高温煅烧CaCO3 CaO+CO2↑,该反应中各元素化合价都没有变化,不涉及氧化还原反应,C正确;爆竹中火药的爆炸是氧化还原反应,D错误。
2.解析:选D。蒸发操作为物理过程,不是化学变化,故A错误;盐酸和NaOH的反应为中和反应,没有化合价的变化,不是氧化还原反应,故B错误;蔗糖的溶解为物理过程,不是氧化还原反应,故C错误;电解水的过程生成氧气和氢气,有电子的转移,为氧化还原反应,故D正确。
3.解析:选A。元素化合价升高被氧化,发生氧化反应。反应前后:C由0价→+4价,被氧化;S由0价→-2价,被还原;N由+5价→0价,被还原。
4.解析:选A。置换反应全部属于氧化还原反应,部分属于离子反应,如Zn与稀硫酸的反应属于离子反应,而碳与水蒸气的反应不属于离子反应。题图中A为氧化还原反应,B为置换反应,C为离子反应。
5.解析:选D。“以曾青涂铁,铁赤色如铜”,发生反应:Fe+CuSO4===FeSO4+Cu,属于氧化还原反应,故A不选;“丹砂(HgS)烧之成水银”,发生反应:HgSHg+S,积变又还成丹砂,发生反应:Hg+S===HgS,属于氧化还原反应,故B不选;“青矾(FeSO4·7H2O)”的记录为“本来绿色……烧之赤色”,FeSO4·7H2O在空气中灼烧生成Fe2O3,铁、氧元素化合价改变,属于氧化还原反应,故C不选;“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,用水“浸取”青蒿中的有效成分,没有发生化学反应,故D选。
6.解析:选B。A中镁失去电子被氧化;B中高锰酸钾中锰元素的化合价只有降低,没有升高,因此锰元素只被还原,没被氧化;C中没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应;D中氧元素的化合价升高了,氢元素的化合价降低了。
7.解析:选C。氯元素失去电子的反应就是反应中的氯元素化合价升高的反应,C项中氯元素的化合价由-1价升高到0价。
8.解析:选C。A.得失电子标反;B.转移电子数错误;D.箭头标反。
9.解析:选B。金属无负价,在氧化还原反应中,金属单质只能失去电子,即金属单质只体现还原性;但是金属阳离子并非只体现氧化性,比如Fe2+,该离子在与氯气反应时体现出还原性,故A错误;胶体产生丁达尔效应,是由于胶体粒子对光线散射而产生的,故B正确;在氧化还原反应中,化合价有升有降,可以是不同物质间化合价改变,也可以是同一物质中的同一元素化合价升降,比如歧化反应,故C错误;电解质是在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,故D错误。
10.解析:选D。在该反应中,铜元素的化合价由0价变成+2价,失去电子,被氧化;氧元素的化合价由0价变成-2价,得到电子,被还原。其余元素的化合价都没有发生变化。
11.解析:选C。根据置换反应的定义可知该反应属于置换反应,化合价反应前后有变化,也属于氧化还原反应。
12.解析:选C。有的氧化还原反应中没有氧气参与,如氢气与氯气的反应,则是否有氧气参加不是判断氧化还原反应的标准,故A错误;置换反应一定为氧化还原反应,但氧化还原反应不一定为置换反应,则是否为置换反应不是判断氧化还原反应的标准,故B错误;化合价变化为氧化还原反应的特征,是否有化合价的变化为判断氧化还原反应的标准,故C正确;化合反应、分解反应不一定为氧化还原反应,二者不是判断氧化还原反应的标准,故D错误。
13.解析:选D。本题考查四种基本反应类型与氧化还原反应的关系,同时考查学生证据推理与模型认知的化学核心素养。A中反应为置换反应,有元素化合价的升降,为氧化还原反应,A不符合题意;B中反应为复分解反应,元素化合价不发生变化,B不符合题意;C中反应为分解反应,其中Cl元素和O元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,C不符合题意;D中反应不属于四种基本反应类型,但C元素和O元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,D符合题意。
14.解析:选D。主火炬燃烧,甲醇发生氧化反应生成二氧化碳和水,属于氧化还原反应,有电子转移,A错误;CO2和氢气反应生成CH3OH,C、H元素化合价改变,属于氧化还原反应,有电子转移,B错误;光催化分解水生成氢气和氧气,H、O元素化合价改变,属于氧化还原反应,有电子转移,C错误;用NaOH溶液从工业烟气中捕集CO2生成碳酸钠和水,元素化合价不变,属于非氧化还原反应,无电子转移,D正确。
15.解析:(1)2H2+O22H2O,氢化合价升高,氧化合价降低,因此氧化剂为O2,还原剂为H2。(2)4P+5O22P2O5,磷化合价升高,氧化合价降低,因此氧化剂为O2,还原剂为P。(3)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,铁化合价升高,氢化合价降低,因此氧化剂为H2SO4,还原剂为Fe。(4)2HgO2Hg+O2↑,汞化合价降低,氧化合价升高,因此氧化剂为HgO,还原剂为HgO。
答案:(1)氧化剂为O2,还原剂为H2
(2)氧化剂为O2,还原剂为P
(3)氧化剂为H2SO4,还原剂为Fe
(4)氧化剂为HgO,还原剂为HgO
16.解析:反应①中,C得氧发生氧化反应,碳元素失去电子,化合价升高;CuO失氧发生还原反应,铜元素得到电子,化合价降低。反应②中,CO得氧发生氧化反应,碳元素失去电子,化合价升高;Fe2O3失氧发生还原反应,铁元素得到电子,化合价降低。物质所含元素化合价升高,发生的反应为氧化反应。物质所含元素化合价降低,发生的反应为还原反应。
答案:失去 升高 得到 降低 失去 升高 得到 降低 氧化反应 还原反应
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第1课时 氧化还原反应
知识点一 不同角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
(1)反应特点分析
对于反应2CuO+C2Cu+CO2↑、
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2:
①CuO、Fe2O3失去氧,发生还原反应,被还原。
②C、CO得到氧,发生氧化反应,被氧化。
(2)结论:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应。
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
(1)反应特点分析
①对于有氧元素参加的反应2CuO+C2Cu+CO2↑:铜元素化合价降低,发生还原反应。碳元素化合价升高,发生氧化反应。
②对于无氧元素参加的反应Fe+CuSO4===FeSO4+Cu:铜元素化合价降低,CuSO4发生还原反应,被还原。铁元素化合价升高,Fe发生氧化反应,被氧化。
(2)结论:凡是有元素化合价升降的化学反应都是氧化还原反应。
(3)氧化还原反应的重要特征:反应前后有元素的化合价发生变化。
[典题例析]
【例1】 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
【解析】 A.不是氧化还原反应;C.反应不是离子反应;D.不是氧化还原反应。
【答案】 B
[对点练习]
1.下列反应属于氧化还原反应的是( )
A.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
B.Na2O+H2O===2NaOH
C.2KI+Br2===2KBr+I2
D.MgO+2HCl===MgCl2+H2O
知识点二 氧化还原反应的本质
1.有电子得失的反应:2Na+Cl22NaCl
(1)反应特点分析
在2Na+Cl22NaCl的反应过程中:
钠原子失去最外层1个电子,成为具有稳定结构的Na+,其化合价由0价升高到+1价,发生了氧化反应,被氧化。
氯原子最外层得到1个电子,成为具有稳定结构的Cl-,其化合价由0价降低到-1价,发生了还原反应,被还原。
在这个反应中,氯原子和钠原子之间发生了电子的得失,分别形成阴离子和阳离子,使元素的化合价发生了变化。
(2)反应过程中相应变化关系图
2.有电子对偏移的反应:H2+Cl22HCl
(1)反应特点分析
在H2+Cl22HCl的反应过程中:
氢原子和氯原子都不易失去电子,都可获得1个电子形成稳定结构,二者只能形成共用电子对,使双方最外电子层都达到稳定结构。
共用电子对偏向于吸引力稍强的氯原子,氯元素的化合价由0价降低到-1价,被还原,氯气发生了还原反应。
共用电子对偏离于吸引力稍弱的氢原子,氢元素的化合价由0价升高到+1价,被氧化,氢气发生了氧化反应。
(2)反应过程中相应变化关系图
该反应生成的氯化氢分子因共用电子对偏移,而使元素的化合价发生了变化。
3.结论
氧化还原反应的本质是电子的转移。失去电子(或偏离电子对)发生氧化反应,得到电子(或偏向电子对)发生还原反应。
[典题例析]
【例2】 下列关于氧化还原反应的说法正确的是( )
A.氧化还原反应前后元素化合价有升降
B.氧化还原反应前后一定有氧的得失
C.实现Fe3+→Fe2+的变化过程一定是氧化反应
D.元素化合价升高的反应是还原反应
【解析】 判断氧化还原反应的概念,关键是要紧紧抓住反应中元素的化合价有无变化。化合价有变化一定是氧化还原反应,但不一定有氧的得失。化合价升高发生的是氧化反应,Fe3+转化为Fe2+,铁元素的化合价降低,发生的是还原反应。
【答案】 A
【例3】 下列化学方程式中电子转移不正确的是( )
A.
B.+2H2O
C.
D.
【解析】 D.Cl:-1→0,↑1×5
Cl:+5→0,↓5×1 共转移5个电子,应为:
。故D错误。
【答案】 D
[对点练习]
2.加入氧化剂才能实现的过程是( )
A.Cl2→ClO- B.SO2→SO
C.N2→NH3 D.Al3+→AlO
3.下列反应中,电子转移的表示方法不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
知识点三 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1.置换反应一定是氧化还原反应。
2.复分解反应一定不是氧化还原反应。
3.有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
4.有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
[典题例析]
【例4】 下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法正确的是( )
A.化合反应一定是氧化还原反应
B.分解反应一定不是氧化还原反应
C.置换反应一定是氧化还原反应
D.复分解反应不一定是氧化还原反应
【解析】 A、B中,有单质参加或生成的化合或分解反应是氧化还原反应;D中,复分解反应一定不是氧化还原反应。
【答案】 C
[对点练习]
4.下列反应中属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型的是( )
A.CuO+H2Cu+H2O
B.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.NaOH+HCl===NaCl+H2O
1.下列诗句不涉及氧化还原反应的是( )
A.野火烧不尽,春风吹又生
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
2.下列操作过程中一定有氧化还原反应发生的是( )
3.我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。该反应中被氧化的元素是( )
A.C B.N
C.N和S D.N和C
4.人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可用图甲表示。图乙表示离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,则C表示( )
A.离子反应 B.氧化还原反应
C.置换反应 D.三者都可以
5.中国传统文化对人类文明贡献巨大,某些古文中充分记载了古代化学研究成果。下列有关古文描述中未涉及氧化还原反应的是( )
A.《抱朴子》中“以曾青涂铁,铁赤色如铜”
B.《抱朴子》中记载:“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”
C.《新修本草》中关于“青矾(FeSO4·7H2O)”的记录为“本来绿色……烧之赤色”
D.《肘后备急方》中记载:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”
6.下列对氧化还原反应的分析不合理的是( )
A.Mg变成MgO时化合价升高,失去电子,因此Mg在该反应中被氧化了
B.KMnO4受热分解,Mn元素化合价一方面升高,一方面降低,因此Mn元素既被氧化又被还原
C.CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4不属于氧化还原反应
D.反应2H2O2H2↑+O2↑,H2O中元素的化合价既有升高,又有降低
7.下列反应中,氯元素失去电子的是( )
A.2KClO32KCl+3O2↑
B.2P+5Cl22PCl5
C.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.H2+Cl22HCl
8.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
A.
B.
C.
D.uSO4+O2↑+2H2O
9.下列说法正确的是( )
A.在氧化还原反应中,金属单质只体现还原性,金属阳离子只体现氧化性
B.清晨的阳光穿过茂密的树木枝叶所产生的美丽景象(美丽的光线)是由于胶体粒子对光线的散射形成的
C.在一个氧化还原反应中,有一种元素被氧化,必有另一种元素被还原
D.能在水溶液或熔融状态下导电的物质是电解质
10.“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”这句歌词中,“铜绿”即是指铜锈[Cu2(OH)2CO3],铜在潮湿的空气中生锈的化学方程式为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应属于化合反应,但不属于氧化还原反应
B.该反应中碳元素的化合价发生了变化
C.该反应中铜失去电子,被还原,发生还原反应
D.该反应中氧元素化合价降低,说明反应中氧气得电子
11.将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条继续燃烧,反应的化学方程式为CO2+2MgC+2MgO,该反应属于( )
①化合反应 ②分解反应 ③置换反应
④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥离子反应 ⑦非氧化还原反应
A.①③⑦ B.②③⑥
C.③⑤ D.④⑥
12.判断一个反应是否为氧化还原反应的标准是( )
A.是否有氧气参加
B.是否为置换反应
C.是否有化合价的变化
D.是否为化合反应或者分解反应
13.下列反应,不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
C.2KClO32KCl+3O2↑
D.CH4+2O2CO2+2H2O
14.绿色甲醇(CH3OH)是2023年杭州亚运会主火炬燃料,利用废气中捕集的CO2热催化加氢合成,实现循环内CO2零排放。下列过程中无电子转移的是( )
A.主火炬燃烧生成CO2
B.CO2加氢制CH3OH
C.光催化分解水制氢
D.用NaOH溶液从工业烟气中捕集CO2
15.分析下列氧化还原反应中元素化合价的变化情况,指出氧化剂和还原剂。
(1)2H2+O22H2O:________________________________。
(2)4P+5O22P2O5:________________________________。
(3)Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑:________________________________。
(4)2HgO2Hg+O2↑:________________________________。
16.请结合如下两个化学方程式元素化合价变化填写“得”或“失”电子,化合价“升高”或“降低”。
①2CuO+C2Cu+CO2↑ ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑
反应①中,C得氧发生氧化反应,所含元素________电子,化合价________;CuO失氧发生还原反应,所含元素________电子,化合价________。
反应②中,CO得氧发生氧化反应,所含元素________电子,化合价________;Fe2O3失氧发生还原反应,所含元素________电子,化合价________。
物质所含元素化合价升高,发生的反应为________;
物质所含元素化合价降低,发生的反应为________。
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