第04讲 氧化还原反应的基本概念和规律(复习讲义)(湖南专用)2026年高考化学一轮复习讲练测
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 氧化还原反应 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.62 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-14 |
| 作者 | 前途 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-07-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52870864.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第04讲 氧化还原反应的基本概念和规律
目录
01 考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 氧化还原反应概念及其表示方法
知识点1 从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
知识点2 从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
知识点3 氧化还原反应概念的“五个误区”
考向1 考查氧化还原反应的判断
【思维建模】判断氧化还原反应的依据
考向2 考查氧化还原反应基本概念
考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示方法
考点二 氧化性、还原性强弱的比较
知识点1 氧化性、还原性的概念
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较方法
考向1 考查氧化性、还原性强弱比较
【思维建模】熟记常用的氧化性、还原性强弱顺序
考向2 氧化性、还原性的应用
考点三 氧化还原反应的基本规律及应用
知识点1 守恒规律及其应用
知识点2 价态规律及其应用
知识点3 强弱规律及其应用
知识点4 先后规律及其应用
考向1 氧化还原价态规律及其应用
【思维建模】归中、岐化规律思维模型
考向2 氧化还原先后规律及应用
【思维建模】氧化还原反应应用解题方向
04 真题溯源·考向感知
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
氧化还原反应的概念
选择题
非选择题
第2题,3分
第16题,3分
第9题,3分
第8题,3分
氧化性、还原性强弱的比较
选择题
非选择题
氧化还原反应的规律
选择题
非选择题
第8题,3分
第6题,3分
第10题,3分
第9题,3分
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,高考命题不多,高考命题以选择题和非选择题呈现。
2.从命题思路上看,
(1)以元素化合物、反应历程为情境,考查氧化还原反应的概念、规律、计算;
(2)以科学实验、工艺流程为情境进行命题,考查氧化还原反应的规律、配平、计算等。
预计今后继续以化学与科技、环境作为情境,考查氧化还原反应的相关知识。平时多关注化学与环境、化学与能源、化学与生命、化学与材料等知识,注意得失电子守恒规律在氧化还原反应配平及计算中的应用。
复习目标:
1.了解氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等基本概念。
2.了解氧化还原反应的本质,能用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。
3.理解氧化还原反应的基本规律及其应用,能从元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化。
考点一 氧化还原反应概念及其表示方法
知识点1 从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
1.氧化还原反应的本质和特征
2.基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系
得分速记
分析电子转移数目的关键——标出元素化合价
(1)基本方法:先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(2)熟记常见元素的化合价:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。
(3)明确一些特殊物质中元素的化合价:
CuFeS2:、、;K2FeO4:;Li2NH、LiNH2、AlN:;Na2S2O3:;
MO:;C2O:;HCN:、;CuH:、;FeO:;Si3N4:、。
3.氧化还原反应的相关概念之间的关系
可概括为“氧、氧、得、降、还、还、还”。
4.电子转移的表示方法
请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
(1)双线桥法:①标_______价 ②画箭头(_______物指向_______物) ③算数目 ④说变化。如铜和稀硝酸反应:
易混易错
①箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子,且需注明“得到”或“失去”。
②箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。
③失去电子的总数等于得到电子的总数。
(2)单线桥法:①标_______价 ②画箭头(由______________原子指向______________原子) ③算数目(线桥上只标电子转移的______________,不标“_______”“______”字样),如铜和稀硝酸反应:
易混易错
①箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
②不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数。③线桥只出现在反应物中。
5.氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系
得分速记
(1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(3)有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O22O3。
(4)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(5)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
知识点2 从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
1.常见氧化剂
常见氧化剂包括某些_____________单质、含有_____________的化合物、过氧化物等。如:
得分速记
(1)O2、O3在水溶液中的还原产物,其中酸性条件下是H2O,中性、碱性条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或O。
(2)浓硝酸的还原产物是NO2,稀HNO3的还原产物是NO。
2.常见还原剂
常见还原剂包括活泼的_______单质、_____________离子及_____________的化合物、_____________离子、某些_____________单质及其_____________等。如:
3.元素化合价处于_______价态的物质既有_______性,又有_______性
其中:Fe2+、SO主要表现_______性,H2O2主要表现_______性。
得分速记
(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性,但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na+、SO;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
(2)非金属阴离子不一定只具有还原性,如O既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,如Fe2+既有还原性又有氧化性。
4.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
(1)金属氢化物
①结构特点
电子式可表示为_____________ (M为碱金属)。
②强还原性
a.遇水强烈反应放出_______,使溶液呈_______性,如:________________________________。
b.高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛:___________________________________。
(2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH4)
硼氢化钠是一种_______物,化学式为_______,白色至灰白色细结晶粉末或块状,吸湿性强,其碱性溶液呈棕黄色,是最常用的还原剂之一。通常用作醛类、酮类、酰氯类的_______剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
知识点3 氧化还原反应概念的“五个误区”
误区一:某元素由化合态变为游离态时,该元素_____________被还原,也_____________被氧化。因为元素处于化合态时,其化合价可能为_______,也可能为_______。若元素由_______变为0价,则其被氧化,若元素由_______变为0价,则其被还原。
误区二:在氧化还原反应中,非金属单质_____________只作氧化剂,大部分非金属单质往往既具有_______性又具有_______性,只是以_______性为主。如在反应Cl2+H2OHCl+HClO中,Cl2既表现_______性又表现_______性。
误区三:物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子__________________________程度,与__________________________无关。
误区四:氧化还原反应中的反应物不一定都是_______剂或_______剂,有的反应物可能_____________氧化剂_____________还原剂。如Cl2+H2OHCl+HClO,H2O_____________氧化剂,_____________还原剂。
误区五:在氧化还原反应中,一种元素被氧化,_____________有另一种元素被还原,也可能是_____________既被氧化又被还原。如:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,氧元素一部分化合价升高,一部分化合价降低。
考向1 氧化还原反应的判断
例1 (2024·湖南·模拟预测)化学与生产生活密切相关,下列物质应用中涉及氧化还原反应的是
A.利用葡萄糖酸--内酯使豆浆凝固 B.使用含氟牙膏预防龋齿
C.将植物油氢化以便于运输和储存 D.利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
【变式训练1】(2024·湖南衡阳·模拟预测)化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.用溶液蚀刻制作不锈钢广告牌上的图形或文字,涉及氧化还原反应
B.表面活性剂、苛性钠和铝粉的混合物可用于疏通厨卫管道
C.用青檀树皮和沙田稻草制作的宣纸属于合成有机高分子材料
D.小创伤的处理方法是先用药棉把伤口清理干净,然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷
【变式训练2变考法】(2025·湖南长沙·三模)中国古代文化博大精深,下列有关文献描述涉及氧化还原反应的是
A.《图经衍义本草》:“绛矾本来绿色,亦谓之石胆,烧之赤色”
B.《天工开物》:“凡石灰经火焚炼为用”
C.《泊秦淮》:“烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”
D.《韩非子》:“荆南之地,丽水之中生金”
考向2 氧化还原反应的相关概念辨析
例2 (2025·湖南常德·一模)在HF和的混合溶液中加入可获得白色固体,其可能的反应机理如图所示(“”表示电子对的转移,图中仅呈现出微粒的部分价电子)。下列说法错误的是
A.该过程总反应可表示为:
B.该过程中有元素化合价发生改变
C.该过程涉及极性键的断裂与形成
D.测得为正八面体结构,则其中一个F被取代所得结构只有一种
思维建模 氧化还原反应相关概念辨析
找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。在根据化合价升降,注意判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等。
【变式训练1】(2025·湖南岳阳·二模)是极强的氧化剂,可与稀有气体制得稀有气体离子化合物,六氟合铂氙的制备方式如图所示,下列说法错误的是
A.整个反应过程中,属于氧化还原反应的是②③⑤
B.整个反应过程中,起到了催化剂的作用
C.整个反应过程中既有离子键的生成也有共价键的生成
D.反应过程中消耗1mol氙气,理论上可生成1mol六氟合铂氙
【变式训练2·变考法】(2025·湖南永州·三模)磷化氢(PH3)具有能量密度高、可再生优势,常用作新能源材料。一种工业上利用副产法制备PH3的流程如图所示:
下列说法正确的是
A.白磷(P4)属于共价晶体
B.次磷酸钠是酸式盐
C.白磷与浓NaOH溶液反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
D.流程中的每一步反应均属于氧化还原反应
考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示
例3 (2025·湖南湘潭·联考)下列氧化还原反应中的电子转移方向和数目表示正确的是
A.
B.
C.
D.
思维建模 转移电子数的计算方法
明确元素的变价→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂得或还原剂失的电子数→确定转移电子数。
【变式训练1】(2025·湖南·调研)下列化学用语正确的是
A.在水中的电离方程式:
B.与过量溶液反应的离子方程式:
C.溶液与溶液反应至中性的离子方程式:
D.用双线桥法表示电子转移:
【变式训练2】(2025·湖南·联考)下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目正确的是
A. B.
C. D.
考点二 氧化性、还原性强弱的比较
知识点1 氧化性、还原性的概念
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得、失电子的 程度,与得、失电子数目的 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,故Na比Al的还原性强。
3.从元素的化合价判断:
最高价态——只有 ,如:Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有 ,如:金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有 又有 ,如:Fe2+、S、Cl2等。
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较
项目
一般规律
氧化性
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的氧化性越弱
还原性
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的还原性越弱
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
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)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
O2+4HCl(浓)2Cl2+2H2O
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
还原性:Na>Mg
3.依据被氧化还原的程度判断
相同条件下:
a.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:Fe+SFeS,2Fe+3Cl22FeCl3 ,可以得出氧化性:Cl2>S
b.不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:
→
4.依据“三表”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
(3)根据非金属性强弱判断
5.依据“两池”判断
a.原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极>正极。
b.电解池: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 性较强,在阳极先放电的阴离子的还原 性较强。
6.依据“三度”判断(“三度”即:浓度、温度、酸碱度)
a.浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓盐酸> 稀盐酸。
b.温度:同一种物质,温度越高其氧化性(或还原性)越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
c.酸碱度:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
考向1 氧化性、还原性强弱比较
例1 (2025·湖南·调研)某小组向和混合物中滴加浓盐酸,将产生的气体通入溶液中,实验装置如图所示。下列推理合理的是
A.装置Ⅲ中不可能发生复分解反应 B.装置Ⅰ中不可能产生白烟
C.若装置Ⅰ中产生黄绿色气体,则盐酸被氧化 D.本实验可证明氧化性:
【变式训练1】(2025·湖南·期中)下列实验设计或实验操作能达到实验目的的是
选项
实验设计或操作
实验目的
A
向两支盛有苯和甲苯的试管中,分别滴加少量溴水,振荡
鉴别苯和甲苯
B
将含有、杂质的乙炔气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
除去乙炔中的杂质
C
室温下,用pH计测溶液和溶液的pH
比较、相对大小
D
向含相同浓度的KBr、KI混合溶液中分别加入少量氯水和,振荡,静置
验证氧化性:、
A.A B.B C.C D.D
【变式训练2】(2025·湖南岳阳·二模)电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应,最后以形式除去,下列说法错误的是
A.阴极反应为
B.电解过程中废水的pH变大
C.电路中每转移6mol电子,最多有被还原
D.该条件下的还原性强于
考向2 氧化性、还原性的应用
例2(2025·湖南·模拟预测)海水是巨大的宝库,从海水中提取溴的简单流程示意图如下。下列说法不正确的是
A.实验室通常采用“水封”的方法将液溴保存在无色试剂瓶中
B.“吹出”时,常采用热空气吹出溴,说明溴的沸点较低
C.流程中氧化→吸收→氧化的原因是海水中溴元素含量较低
D.工业通常用溶液代替二氧化硫吸收,生成无色无味气体和,反应的化学方程式为:
思维建模 判断氧化还原反应能否发生的思路
【思维建模】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。根据强制弱规律判断,只要满足氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物,氧化还原反应就能发生。
【变式训练1】(2025·湖南·模拟预测)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中错误的是
A.做豆腐时用石膏作凝固剂:是因为电解质能使胶体聚沉
B.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
C.新榨苹果汁提取液可使溶液变为浅绿色:苹果汁中含有还原性物质,将Fe3+还原为Fe2+
D.果汁中添加维生素C:维生素C作抗氧剂
【变式训练2】(2025·湖南·模拟预测)类比是学习化学的重要方法。下列“类比”说法中正确的是
A.在中燃烧生成,则在中燃烧生成
B.与反应生成,则与反应生成
C.可与反应生成,则可与反应生成
D.与烧碱溶液反应生成,则与氨水反应生成
考点三 氧化还原反应的基本规律及应用
知识点1 价态规律及其应用
1.价态升降规律
氧化还原反应中,化合价有升必有降, 总值相等。
2.价态归中规律
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:
【特别提醒】H2SO4与H2S反应时,不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3.歧化反应规律
“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。
4.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。
知识点2 强弱规律及其应用
1.物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的 ,与得失电子的 无关。
2.根据氧化还原反应方程式进行判断
还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物
(强还原性) (强氧化性) (弱氧化性) (弱还原性)
还原性:还原剂>还原产物;
氧化性:氧化剂>氧化产物。
3.应用:
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时, 的先被氧化。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时, 的先被还原。例如,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,然后再依次与Cu2+、H+反应。
知识点3 先后规律及其应用
1.同时含有几种还原剂时将按照 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将按照 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(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S,还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(SO)<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。
知识点4 守恒规律及其应用
1.质量守恒:反应前后元素的 和 不变。
2.电子守恒:即氧化剂得电子的 等于还原剂失电子的 ,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
3.电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的 总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
4.应用: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。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。
考向1 氧化还原反应规律的应用
例1(2025·湖南永州·模拟预测)某实验小组用酸性条件下将氧化为的性质测定含量,为探究测定含量所需的条件,进行如下实验。下列说法错误的是
实验
试管
实验操作及现象
甲
0.002
无明显现象;加热至沸腾,后溶液变为紫色,再滴加溶液,立即生成棕黑色沉淀()
乙
0.05
无明显现象;加热至沸腾,生成大量棕黑色沉淀,静置,上层溶液未变紫色
A.试管甲加热前无明显现象的原因是温度低反应速率慢
B.试管甲现象推知氧化性:
C.试管乙中溶液未变紫色的原因是太低
D.以上实验表明测定含量时应控制反应温度,并且浓度和用量不宜太大
思维建模 氧化还原反应规律如何应用
1.涉及“几种元素被氧化(或还原)”或“谁先被氧化(或还原)”问题,用先后规律解答;
2.涉及电子转移数或氧化剂(氧化产物)与还原剂(还原产物)比例问题,用守恒规律解答;
3.涉及某个氧化还原反应能否发生,用强弱规律解答;
4.判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题,用价态归中规律解答。
【变式训练1】(2025·湖南娄底·一模)根据下列操作及现象,能得出相应结论的是
选项
操作及现象
结论
A
向红色粉末中加入足量稀硫酸,搅拌得到蓝色溶液和红色固体
未完全反应
B
向酸性溶液中滴加乙醛溶液,振荡,溶液褪色
乙醛表现漂白性
C
向氨水中滴加少量溶液,无明显现象
氨水和不反应
D
向稀硫酸中加入紫色粉末,溶液变黄色并产生气体
该气体为氧气
A.A B.B C.C D.D
【变式训练2】(2024·湖南邵阳·三模)根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
探究不同价态硫元素之间的转化
向Na2SO3和Na2S混合溶液中加入浓硫酸,溶液中出现淡黄色沉淀
+4价和-2价硫可归中为0价
B
比较碘在浓KI溶液和CCl4中的溶解度大小
往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液溶解度大于CCl4
C
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、
过滤,向滤液中加入几滴 KSCN 溶液,溶液不变红
说明菠菜中不含铁元
素
D
比较稀硝酸、浓硝酸氧化性强弱
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
A.A B.B C.C D.D
考向2 氧化还原先后规律及应用
例1(2025·湖南邵阳·二模)实验室用等作原料制取少量的实验流程如下:
下列说法错误的是
A.流程中可以循环使用的物质是
B.“熔融”时应先将和混合加热一段时间后再加入
C.“溶解”后的溶液中存在大量的、、
D.“熔融”时发生了氧化还原反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【变式训练1】(2025·湖南·二模)硫酸锌是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如表所示:
离子
下列有关说法不正确的是
A.滤渣①的成分可能有、、
B.调pH为5的X宜用、,不能用等强碱
C.加入发生的反应为
D.脱钙镁的过程,酸性过强或碱性过强均不利于除钙镁
【变式训练2】(2020·山东枣庄·模拟预测)重要的农药、医药中间体-碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O],可以通过以下步骤制备。步骤 1:将铜粉加入稀盐酸中,并持续通空气反应生成 CuCl2。已知Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。步骤2:在制得的CuCl2溶液中,加入石 灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法不正确的是
A.图中M、N分别为Fe2+、Fe3+
B.a、b、c 之间的关系式为:2a=b+c
C.步骤1充分反应后,加入少量CuO是为了除去Fe3+
D.若制备1 mol的CuCl2,理论上消耗标况下11.2 LO2
1.(2024·湖南·高考真题)是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,晶胞如图所示,下列说法错误的是
A.合成反应中,还原剂是和C
B.晶胞中含有的个数为4
C.每个周围与它最近且距离相等的有8个
D.为V型结构
2.(2024·湖南·高考真题)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A
《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌
B
用作野外生氢剂
C
饱和溶液浸泡锅炉水垢
D
绿矾()处理酸性工业废水中的
A.A B.B C.C D.D
3.(2023·湖南·高考真题)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
4.(2023·湖南·高考真题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.和的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7
5.(2022·湖南·高考真题)为探究的性质,进行了如下实验(和溶液浓度均为)。
实验
操作与现象
①
在水中滴加2滴溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
②
在溶液中滴加2滴溶液,变红褐色;
再滴加溶液,产生蓝色沉淀。
③
在溶液中滴加2滴溶液,变红褐色;
将上述混合液分成两份,一份滴加溶液,无蓝色沉淀生成;
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是
A.实验①说明加热促进水解反应
B.实验②说明既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明对的水解反应无影响,但对还原反应有影响
6.(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
7.(2021·湖南·高考真题)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
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第04讲 氧化还原反应的基本概念和规律
目录
01 考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视
03 核心突破·靶向攻坚
考点一 氧化还原反应概念及其表示方法
知识点1 从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
知识点2 从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
知识点3 氧化还原反应概念的“五个误区”
考向1 考查氧化还原反应的判断
【思维建模】判断氧化还原反应的依据
考向2 考查氧化还原反应基本概念
考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示方法
考点二 氧化性、还原性强弱的比较
知识点1 氧化性、还原性的概念
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较方法
考向1 考查氧化性、还原性强弱比较
【思维建模】熟记常用的氧化性、还原性强弱顺序
考向2 氧化性、还原性的应用
考点三 氧化还原反应的基本规律及应用
知识点1 守恒规律及其应用
知识点2 价态规律及其应用
知识点3 强弱规律及其应用
知识点4 先后规律及其应用
考向1 氧化还原价态规律及其应用
【思维建模】归中、岐化规律思维模型
考向2 氧化还原先后规律及应用
【思维建模】氧化还原反应应用解题方向
04 真题溯源·考向感知
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
氧化还原反应的概念
选择题
非选择题
第2题,3分
第16题,3分
第9题,3分
第8题,3分
氧化性、还原性强弱的比较
选择题
非选择题
氧化还原反应的规律
选择题
非选择题
第8题,3分
第6题,3分
第10题,3分
第9题,3分
考情分析:
1.从命题题型和内容上看,高考命题不多,高考命题以选择题和非选择题呈现。
2.从命题思路上看,
(1)以元素化合物、反应历程为情境,考查氧化还原反应的概念、规律、计算;
(2)以科学实验、工艺流程为情境进行命题,考查氧化还原反应的规律、配平、计算等。
预计今后继续以化学与科技、环境作为情境,考查氧化还原反应的相关知识。平时多关注化学与环境、化学与能源、化学与生命、化学与材料等知识,注意得失电子守恒规律在氧化还原反应配平及计算中的应用。
复习目标:
1.了解氧化还原反应、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等基本概念。
2.了解氧化还原反应的本质,能用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。
3.理解氧化还原反应的基本规律及其应用,能从元素价态的角度,依据氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化。
考点一 氧化还原反应概念及其表示方法
知识点1 从化合价变化和电子转移的角度认识氧化还原反应
1.氧化还原反应的本质和特征
2.基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系
得分速记
分析电子转移数目的关键——标出元素化合价
(1)基本方法:先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(2)熟记常见元素的化合价:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。
(3)明确一些特殊物质中元素的化合价:
CuFeS2:、、;K2FeO4:;Li2NH、LiNH2、AlN:;Na2S2O3:;
MO:;C2O:;HCN:、;CuH:、;FeO:;Si3N4:、。
3.氧化还原反应的相关概念之间的关系
可概括为“氧、氧、得、降、还、还、还”。
4.电子转移的表示方法
请分别用单线桥法和双线桥法表示Cu与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:
(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。如铜和稀硝酸反应:
易混易错
①箭头指向反应前后有元素化合价变化的同种元素的原子,且需注明“得到”或“失去”。
②箭头的方向不代表电子转移的方向,仅表示电子转移前后的变化。
③失去电子的总数等于得到电子的总数。
(2)单线桥法:①标变价 ②画箭头(由失电子原子指向得电子原子) ③算数目(线桥上只标电子转移的总数目,不标“得”“失”字样),如铜和稀硝酸反应:
易混易错
①箭头从失电子元素的原子指向得电子元素的原子。
②不标“得到”或“失去”,只标明电子转移的总数。
③线桥只出现在反应物中。
5.氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系
得分速记
(1)有单质参与的化合反应是氧化还原反应。
(2)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(3)有单质参加或生成的化学反应,不一定是氧化还原反应,如3O22O3。
(4)所有的置换反应都是氧化还原反应。
(5)所有的复分解反应都不是氧化还原反应。
知识点2 从元素价态和物质结构的角度认识氧化剂和还原剂
1.常见氧化剂
常见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:
得分速记
(1)O2、O3在水溶液中的还原产物,其中酸性条件下是H2O,中性、碱性条件下是OH-;而当还原产物为固态时是O2-或O。
(2)浓硝酸的还原产物是NO2,稀HNO3的还原产物是NO。
2.常见还原剂
常见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:
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
其中:Fe2+、SO主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
得分速记
(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或还原性,但不能判断氧化性或还原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na+、SO;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。
(2)非金属阴离子不一定只具有还原性,如O既有氧化性又有还原性。金属阳离子不一定只具有氧化性,如Fe2+既有还原性又有氧化性。
4.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
(1)金属氢化物
①结构特点
电子式可表示为M+[H]-(M为碱金属)。
②强还原性
a.遇水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:NaH+H2O===NaOH+H2↑。
b.高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛:TiCl4+4NaHTi+4NaCl+2H2↑。
(2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH4)
硼氢化钠是一种无机物,化学式为NaBH4,白色至灰白色细结晶粉末或块状,吸湿性强,其碱性溶液呈棕黄色,是最常用的还原剂之一。通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
知识点3 氧化还原反应概念的“五个误区”
误区一:某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原,也不一定被氧化。因为元素处于化合态时,其化合价可能为正,也可能为负。若元素由负价变为0价,则其被氧化,若元素由正价变为0价,则其被还原。
误区二:在氧化还原反应中,非金属单质不一定只作氧化剂,大部分非金属单质往往既具有氧化性又具有还原性,只是以氧化性为主。如在反应Cl2+H2OHCl+HClO中,Cl2既表现氧化性又表现还原性。
误区三:物质的氧化性或还原性的强弱取决于元素原子得失电子的难易程度,与得失电子数目的多少无关。
误区四:氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,有的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂。如Cl2+H2OHCl+HClO,H2O既不是氧化剂,也不是还原剂。
误区五:在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,也可能是同一元素既被氧化又被还原。如:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,氧元素一部分化合价升高,一部分化合价降低。
考向1 氧化还原反应的判断
例1 (2024·湖南·模拟预测)化学与生产生活密切相关,下列物质应用中涉及氧化还原反应的是
A.利用葡萄糖酸--内酯使豆浆凝固 B.使用含氟牙膏预防龋齿
C.将植物油氢化以便于运输和储存 D.利用明矾溶液清除铜镜表面的铜锈
【答案】C
【详解】A.豆浆的凝固过程属于胶体的聚沉,没有发生氧化还原反应,A项不选;
B.含氟牙膏预防龋齿涉及难溶电解质间的转化,不属于氧化还原反应,B项不选;
C.植物油氢化即植物油与氢气发生加成反应,属于氧化还原反应,C项选;
D.明矾中水解使溶液呈酸性,可用于清除铜镜表面的铜锈[主要成分为],不属于氧化还原反应,D项不选;
答案选C。
【变式训练1】(2024·湖南衡阳·模拟预测)化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.用溶液蚀刻制作不锈钢广告牌上的图形或文字,涉及氧化还原反应
B.表面活性剂、苛性钠和铝粉的混合物可用于疏通厨卫管道
C.用青檀树皮和沙田稻草制作的宣纸属于合成有机高分子材料
D.小创伤的处理方法是先用药棉把伤口清理干净,然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷
【答案】C
【详解】A.氯化铁溶液能蚀刻不锈钢,反应为:,涉及氧化还原反应,A正确;
B.利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀,同时产生氢气增加管道内的气压,利于疏通,B正确;
C.用青檀树皮和沙田稻草制作宣纸只是把两者进行混合,没有产生新物质,不属于合成有机高分子材料,C错误;
D.小创伤的处理可以先用药棉把伤口清理干净,然后用双氧水或碘酒擦洗,最后用创可贴外敷即可,D正确;
答案选C。
【变式训练2变考法】(2025·湖南长沙·三模)中国古代文化博大精深,下列有关文献描述涉及氧化还原反应的是
A.《图经衍义本草》:“绛矾本来绿色,亦谓之石胆,烧之赤色”
B.《天工开物》:“凡石灰经火焚炼为用”
C.《泊秦淮》:“烟笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家”
D.《韩非子》:“荆南之地,丽水之中生金”
【答案】A
【详解】A.煅烧绿矾得到红色的氧化铁,铁的化合价发生变化,涉及氧化还原反应,A正确;
B.将碳酸钙高温煅烧得到氧化钙和二氧化碳,该过程中没有元素的化合价发生变化,没有涉及氧化还原反应,B错误;
C.涉及烟、雾、分子运动等,没有涉及氧化还原反应,C错误;
D.金在自然界可以游离态存在,淘金过程是物理变化,D错;
故选A。
考向2 氧化还原反应的相关概念辨析
例2 (2025·湖南常德·一模)在HF和的混合溶液中加入可获得白色固体,其可能的反应机理如图所示(“”表示电子对的转移,图中仅呈现出微粒的部分价电子)。下列说法错误的是
A.该过程总反应可表示为:
B.该过程中有元素化合价发生改变
C.该过程涉及极性键的断裂与形成
D.测得为正八面体结构,则其中一个F被取代所得结构只有一种
【答案】B
【详解】A.由图可知,该过程中和HF、反应生成,总反应可表示为:,A正确;
B.由可能的反应机理可知,该过程中没有元素化合价发生改变,B错误;
C.由图可知,该过程涉及H-F极性键的断裂与Sb-F极性键的形成,C正确;
D.中心原子价层电子对数为6+=6,且不含孤电子对,空间构型为正八面体形,则其中只有一种F,其中一个F被取代所得结构只有一种,D正确;
故选B。
思维建模 氧化还原反应相关概念辨析
找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。在根据化合价升降,注意判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等。
【变式训练1】(2025·湖南岳阳·二模)是极强的氧化剂,可与稀有气体制得稀有气体离子化合物,六氟合铂氙的制备方式如图所示,下列说法错误的是
A.整个反应过程中,属于氧化还原反应的是②③⑤
B.整个反应过程中,起到了催化剂的作用
C.整个反应过程中既有离子键的生成也有共价键的生成
D.反应过程中消耗1mol氙气,理论上可生成1mol六氟合铂氙
【答案】A
【分析】由图知,反应①的方程为,反应②的方程为,反应③的方程为,反应④的方程为,反应⑤的方程为,据此回答。
【详解】A.反应⑤的方程为,在该反应中,元素化合价未发生变化,为飞扬话还原反应,A错误;
B.在反应①作为反应物参与反应,在反应④作为生成物,故起到了催化剂的作用,B正确;
C.生成时,形成了离子键;反应过程中生成新的共价化合物,有共价键的生成,C正确;
D.根据原子守恒,反应过程中消耗1mol氙气,理论上可生成1mol六氟合铂氙,D正确;
故选A。
【变式训练2·变考法】(2025·湖南永州·三模)磷化氢(PH3)具有能量密度高、可再生优势,常用作新能源材料。一种工业上利用副产法制备PH3的流程如图所示:
下列说法正确的是
A.白磷(P4)属于共价晶体
B.次磷酸钠是酸式盐
C.白磷与浓NaOH溶液反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:3
D.流程中的每一步反应均属于氧化还原反应
【答案】C
【分析】由题给流程可知,白磷与过量浓氢氧化钠溶液在加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠,反应的化学方程式为:P4+3NaOH (浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2,反应生成的次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸,反应的化学方程式为:NaH2PO2+H2SO4=NaHSO4+H3PO2,次磷酸分解生成磷化氢和磷酸,反应的化学方程式为:2H3PO2=PH3↑+H3PO4,据此答题。
【详解】A.P4是4个磷原子构成的分子,白磷属于分子晶体,故A错误;
B.H3PO2是一元酸,氢氧化钠溶液过量的情况下,白磷与氢氧化钠反应生成的NaH2PO2是正盐,不是酸式盐,故B错误;
C.由分析可知,白磷与过量浓氢氧化钠溶液在加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠,反应的化学方程式为:P4+3NaOH (浓)+3 H2OPH3↑+3NaH2PO2,PH3中P化合价为-3,是还原产物,NaH2PO2 中P化合价为+1,是氧化产物,可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3, 故C正确;
D.由分析可知,第二步中次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸的反应不涉及元素化合价变化,属于非氧化还原反应,故D错误;
故选C。
考向3 考查氧化还原反应中电子转移的表示
例3 (2025·湖南湘潭·联考)下列氧化还原反应中的电子转移方向和数目表示正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
A.Fe2O3与CO反应中C化合价升高失去电子,Fe得电子,电子转移方向和数目正确的表示为:,A错误;
B.P与Cl2反应,P化合价升高失去电子,Cl2化合价降低得到电子,电子转移方向和数目正确的表示:,B正确;
C.H2S和H2SO4反应中,根据氧化还原反应中化合价归中原理,-2价S化合价升高到0价,+6价S化合价降低到+4价,电子转移方向和数目正确的表示:;C错误;
D.Cl2与KOH反应是歧化反应,化合价变化为5,电子转移个数为5,电子转移方向和数目正确的表示:,D错误;
答案选B。
思维建模 转移电子数的计算方法
明确元素的变价→找出所有氧化剂或还原剂的物质的量所有氧化剂得或还原剂失的电子数→确定转移电子数。
【变式训练1】(2025·湖南·调研)下列化学用语正确的是
A.在水中的电离方程式:
B.与过量溶液反应的离子方程式:
C.溶液与溶液反应至中性的离子方程式:
D.用双线桥法表示电子转移:
【答案】C
【详解】A.在水中的电离出钠离子和碳酸氢根离子:,A错误;
B.少量的物质完全反应,按照少量物质电离出离子的物质的量之比进行反应,与过量溶液反应,碳酸氢根离子完全和氢氧根离子反应生成水和碳酸根离子,碳酸根离子又完全和钙离子生成碳酸钙沉淀,离子方程式:,B错误;
C.溶液与溶液反应至中性,则氢离子和氢氧根离子恰好反应,钡离子完全转化为硫酸钡沉淀,同时还生成硫酸钠,离子方程式:,C正确;
D.双线桥法表示电子转移应该为:,D错误;
故选C。
【变式训练2】(2025·湖南·联考)下列用单、双线桥表示电子转移的方向和数目正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
A.磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,P元素的化合价从0价升高到+5价,O元素的化合价从0价降低到-2价,P的化学计量数为4,因此转移20个电子,则表示电子转移的方向和数目的双线桥为:,故A正确;
B.氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气,O元素的化合价从-2价升高到0价,Cl元素的化合价从+5价降低到-1价,KClO3的化学计量数为2,因此转移12个电子,则表示电子转移的方向和数目的双线桥为:,故B错误;
C.硫化氢与浓硫酸反应生成硫沉淀、二氧化硫气体和水,根据氧化还原反应规律可知,反应中硫化氢中硫元素化合价从-2价升高到0价,浓硫酸中硫元素的化合价从+6价降低到+4价,H2S的化学计量数为1,因此转移2个电子,则表示电子转移的方向和数目的双线桥为:,故C错误;
D.钠在氯气中燃烧生成氯化钠,Na元素的化合价从0价升高到+1价,Cl元素的化合价从0价降低到-1价,Na的化学计量数为2,因此转移2个电子,单线桥法是从还原剂指向氧化剂,则表示电子转移的方向和数目的单线桥为:,故D错误;
故答案选A。
考点二 氧化性、还原性强弱的比较
知识点1 氧化性、还原性的概念
1.氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(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表,Na比Al活泼,更易失去电子,故Na比Al的还原性强。
3.从元素的化合价判断:
最高价态——只有氧化性,如:Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有还原性,如:金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有氧化性又有还原性,如:Fe2+、S、Cl2等。
知识点2 氧化性、还原性强弱的比较
项目
一般规律
氧化性
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的氧化性越弱
还原性
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的还原性越弱
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
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)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
O2+4HCl(浓)2Cl2+2H2O
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
还原性:Na>Mg
3.依据被氧化还原的程度判断
相同条件下:
a.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:Fe+SFeS,2Fe+3Cl22FeCl3 ,可以得出氧化性:Cl2>S
b.不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:
→
4.依据“三表”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
(3)根据非金属性强弱判断
5.依据“两池”判断
a.原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极>正极。
b.电解池: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 性较强,在阳极先放电的阴离子的还原 性较强。
6.依据“三度”判断(“三度”即:浓度、温度、酸碱度)
a.浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓盐酸> 稀盐酸。
b.温度:同一种物质,温度越高其氧化性(或还原性)越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
c.酸碱度:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
考向1 氧化性、还原性强弱比较
例1 (2025·湖南·调研)某小组向和混合物中滴加浓盐酸,将产生的气体通入溶液中,实验装置如图所示。下列推理合理的是
A.装置Ⅲ中不可能发生复分解反应 B.装置Ⅰ中不可能产生白烟
C.若装置Ⅰ中产生黄绿色气体,则盐酸被氧化 D.本实验可证明氧化性:
【答案】C
【分析】与浓盐酸反应生成氯气,,与HCl反应,,据此分析;
【详解】A.挥发出和HCl与可发生复分解反应,A错误;
B.根据分析可知,装置Ⅰ中可能产生白烟,B错误;
C.装置Ⅰ中产生黄绿色气体,发生反应,则盐酸被氧化,C正确;
D.氧化剂()氧化性强于氧化产物(),本实验可证明氧化性:,D错误;
故选C。
【变式训练1】(2025·湖南·期中)下列实验设计或实验操作能达到实验目的的是
选项
实验设计或操作
实验目的
A
向两支盛有苯和甲苯的试管中,分别滴加少量溴水,振荡
鉴别苯和甲苯
B
将含有、杂质的乙炔气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
除去乙炔中的杂质
C
室温下,用pH计测溶液和溶液的pH
比较、相对大小
D
向含相同浓度的KBr、KI混合溶液中分别加入少量氯水和,振荡,静置
验证氧化性:、
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.苯和甲苯均和溴水不反应,均能萃取溴水中的溴,导致分层且颜色相近,无法有效鉴别,故A错误;
B.NaOH溶液可吸收H2S,PH3水溶液呈弱碱性,不与NaOH反应,无法去除PH3,故B错误;
C.比较、相对大小,应该测相同浓度的溶液和溶液的pH,故C错误;
D.少量Cl2优先氧化I−生成I2(下层显紫色),得出溴离子还原性比碘离子弱,即溴的氧化性比碘强,同时氯气的氧化性也比碘强,不能比较溴和氯气的氧化性强弱,故 D正确;
选D。
【变式训练2】(2025·湖南岳阳·二模)电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应,最后以形式除去,下列说法错误的是
A.阴极反应为
B.电解过程中废水的pH变大
C.电路中每转移6mol电子,最多有被还原
D.该条件下的还原性强于
【答案】C
【分析】Fe板作阳极,为活性电极,阳极反应为Fe-2e-═Fe2+,阴极溶液中的氢离子得到电子,阴极反应为,据此分析;
【详解】A.阴极发生还原反应,溶液中的氢离子得到电子,阴极反应为,A正确;
B.反应过程中消耗了大量H+,pH变大,B正确;
C.根据反应可知,电路中每转移12mol电子,每转移6mol电子,最多有被还原,C错误;
D.还原性:还原剂强于还原产物,根据反应可知,该条件下的还原性强于,D正确;
故选C。
考向2 氧化性、还原性的应用
例2(2025·湖南·模拟预测)海水是巨大的宝库,从海水中提取溴的简单流程示意图如下。下列说法不正确的是
A.实验室通常采用“水封”的方法将液溴保存在无色试剂瓶中
B.“吹出”时,常采用热空气吹出溴,说明溴的沸点较低
C.流程中氧化→吸收→氧化的原因是海水中溴元素含量较低
D.工业通常用溶液代替二氧化硫吸收,生成无色无味气体和,反应的化学方程式为:
【答案】A
【分析】浓海水或苦卤酸化后,通入氯气,把溴离子氧化为溴单质,用空气从含Br2的海水将Br2吹出得到含Br2的空气,用二氧化硫吸收,得到吸收液,发生的反应为SO2+2H2O+Br2=H2SO4+2HBr,吸收溴单质后的空气可循环利用,再将氯气通入吸收液氧化溴离子,发生的反应为2HBr+Cl2=Br2+2HCl,得到溴单质的混合物,据此分析解答。
【详解】A.溴密度比水大、易挥发且有毒,实验室通常采用“水封”的方法将液溴保存在棕色试剂瓶中,A错误;
B.“吹出”时,常采用热空气吹出溴,说明溴单质易挥发,溴的沸点较低,B正确;
C.海水中溴元素含量较低,流程中氧化→吸收→氧化的目的是富集溴单质,C正确;
D.工业通常用溶液代替二氧化硫吸收,生成无色无味气体二氧化碳和,则溴发生自身氧化还原反应,同时生成溴化钠,反应的化学方程式为:,D正确;
选A。
思维建模 判断氧化还原反应能否发生的思路
【思维建模】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。根据强制弱规律判断,只要满足氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物,氧化还原反应就能发生。
【变式训练1】(2025·湖南·模拟预测)化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中错误的是
A.做豆腐时用石膏作凝固剂:是因为电解质能使胶体聚沉
B.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
C.新榨苹果汁提取液可使溶液变为浅绿色:苹果汁中含有还原性物质,将Fe3+还原为Fe2+
D.果汁中添加维生素C:维生素C作抗氧剂
【答案】B
【详解】A.豆浆属于胶体,石膏(硫酸钙)作为电解质,能使豆浆中的蛋白质胶体聚沉,A正确;
B.燃煤中加入CaO可与SO2反应生成CaSO3,CaSO3会被继续氧化为CaSO4,减少酸雨的形成,但CaCO3会分解,CaO与CO2在高温下难以稳定结合,无法减少温室气体CO2的排放,B错误;
C.苹果汁中的还原性物质(如维生素C)可将Fe3+还原为Fe2+,溶液颜色由黄色变为浅绿色,C正确;
D.维生素C具有强还原性,可防止果汁氧化变质,作抗氧剂,D正确;
故选B。
【变式训练2】(2025·湖南·模拟预测)类比是学习化学的重要方法。下列“类比”说法中正确的是
A.在中燃烧生成,则在中燃烧生成
B.与反应生成,则与反应生成
C.可与反应生成,则可与反应生成
D.与烧碱溶液反应生成,则与氨水反应生成
【答案】C
【详解】A.Li在中燃烧只能生成,A项错误;
B.Fe与反应只能生成,B项错误;
C.中显价,是次氯酸的酸酐,可与反应生成中显价,是高氯酸的酸酐,可与反应生成,C项正确;
D.不能与弱碱反应,D项错误;
答案选C。
考点三 氧化还原反应的基本规律及应用
知识点1 价态规律及其应用
1.价态升降规律
氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
2.价态归中规律
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:
【特别提醒】H2SO4与H2S反应时,不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3.歧化反应规律
“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。
4.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。
知识点2 强弱规律及其应用
1.物质氧化性或还原性的强弱决定于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。
2.根据氧化还原反应方程式进行判断
还原剂 + 氧化剂 = 氧化产物 + 还原产物
(强还原性) (强氧化性) (弱氧化性) (弱还原性)
还原性:还原剂>还原产物;
氧化性:氧化剂>氧化产物。
3.应用:
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化I-。
(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。例如,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,然后再依次与Cu2+、H+反应。
知识点3 先后规律及其应用
1.同时含有几种还原剂时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(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S,还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(SO)<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。
知识点4 守恒规律及其应用
1.质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。
2.电子守恒:即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的依据。
3.电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3++Cu===Fe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+(正确)。
4.应用: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。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。
考向1 氧化还原反应规律的应用
例1(2025·湖南永州·模拟预测)某实验小组用酸性条件下将氧化为的性质测定含量,为探究测定含量所需的条件,进行如下实验。下列说法错误的是
实验
试管
实验操作及现象
甲
0.002
无明显现象;加热至沸腾,后溶液变为紫色,再滴加溶液,立即生成棕黑色沉淀()
乙
0.05
无明显现象;加热至沸腾,生成大量棕黑色沉淀,静置,上层溶液未变紫色
A.试管甲加热前无明显现象的原因是温度低反应速率慢
B.试管甲现象推知氧化性:
C.试管乙中溶液未变紫色的原因是太低
D.以上实验表明测定含量时应控制反应温度,并且浓度和用量不宜太大
【答案】C
【详解】A.根据试管甲的现象,加热至沸腾,后溶液变为紫色,开始无现象可能是因为温度低,A正确;
B.根据溶液变为紫色,说明将氧化为,则氧化性,再滴加溶液,立即生成棕黑色沉淀(),说明将Mn2+氧化为,氧化性,B正确;
C.甲、乙中相同,根据甲中现象,乙中加热至沸腾,生成大量棕黑色沉淀,可能是生成的与剩余的Mn2+发生归中反应生成,C错误;
D.根据甲、乙的实验现象,温度太低时反应无明显现象,浓度太大时也不能生成,因此需要控制反应温度,D正确;
故选C。
思维建模 氧化还原反应规律如何应用
1.涉及“几种元素被氧化(或还原)”或“谁先被氧化(或还原)”问题,用先后规律解答;
2.涉及电子转移数或氧化剂(氧化产物)与还原剂(还原产物)比例问题,用守恒规律解答;
3.涉及某个氧化还原反应能否发生,用强弱规律解答;
4.判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题,用价态归中规律解答。
【变式训练1】(2025·湖南娄底·一模)根据下列操作及现象,能得出相应结论的是
选项
操作及现象
结论
A
向红色粉末中加入足量稀硫酸,搅拌得到蓝色溶液和红色固体
未完全反应
B
向酸性溶液中滴加乙醛溶液,振荡,溶液褪色
乙醛表现漂白性
C
向氨水中滴加少量溶液,无明显现象
氨水和不反应
D
向稀硫酸中加入紫色粉末,溶液变黄色并产生气体
该气体为氧气
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.向红色粉末中加入足量稀硫酸,发生反应,也是红色固体,不能确定氧化亚铜是否完全反应,故A错误;
B.酸性溶液褪色,高锰酸钾被还原,表现还原性,故B错误;
C.氨水和形成四氨合锌离子:,故C错误;
D.溶液变黄色,说明有铁离子生成,根据氧化还原反应原理,发生反应为,产生的气体为,故D正确;
选D。
【变式训练2】(2024·湖南邵阳·三模)根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项
实验目的
实验及现象
结论
A
探究不同价态硫元素之间的转化
向Na2SO3和Na2S混合溶液中加入浓硫酸,溶液中出现淡黄色沉淀
+4价和-2价硫可归中为0价
B
比较碘在浓KI溶液和CCl4中的溶解度大小
往碘的CCl4溶液中加入等体积浓KI溶液,振荡分层,下层由紫红色变浅至几乎无色,上层呈棕黄色
碘在浓KI溶液溶解度大于CCl4
C
验证菠菜中含有铁元素
将新鲜菠菜剪碎、研磨、溶解、
过滤,向滤液中加入几滴 KSCN 溶液,溶液不变红
说明菠菜中不含铁元
素
D
比较稀硝酸、浓硝酸氧化性强弱
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中,前者产生无色气体,后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.浓硫酸具有强氧化性,溶液中出现淡黄色沉淀,可能是浓硫酸氧化Na2S,A错误;
B.向碘的四氯化碳溶液中加入等体积浓碘化钾溶液,振荡,静置,溶液分层,下层由紫红色变浅,上层呈棕黄色,说明碘的四氯化碳溶液中的碘与碘化钾溶液中碘离子反应生成使上层溶液呈棕黄色,证明碘在浓碘化钾溶液中的溶解能力大于在四氯化碳中的溶解能力,故B正确;
C.滤液中加入几滴 KSCN 溶液,溶液不变红只能证明没有Fe3+,不能证明没有铁元素,C错误;
D.常温下,铁片遇浓硝酸会发生钝化,现象不明显,不能据此比较浓硝酸和稀硝酸的氧化性强弱,D错误;
答案选B。
考向2 氧化还原先后规律及应用
例1(2025·湖南邵阳·二模)实验室用等作原料制取少量的实验流程如下:
下列说法错误的是
A.流程中可以循环使用的物质是
B.“熔融”时应先将和混合加热一段时间后再加入
C.“溶解”后的溶液中存在大量的、、
D.“熔融”时发生了氧化还原反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
【答案】B
【分析】氯酸钾在碱性条件下将二氧化锰氧化成锰酸钾,自身被还原成氯离子,溶解后的溶液中含有大量的锰酸根离子、氯离子和钾离子,通入二氧化碳后,锰酸钾发生歧化反应,生成二氧化锰和高锰酸钾,流程中能够循环使用的只有二氧化锰。
【详解】A.结合流程,可以循环使用的物质是MnO2,A正确;
B.氯酸钾和二氧化锰混合加热一段时间,氯酸钾会分解,B错误;
C.氯酸钾在碱性条件下将二氧化锰氧化成锰酸钾,自身被还原成氯离子,溶解后的溶液中含有大量的锰酸根离子、氯离子和钾离子,C正确;
D.“熔融”时发生的氧化还原反应为,氧化剂KClO3与还原剂MnO2的物质的量之比为1:3,D正确;
故答案选B。
【变式训练1】(2025·湖南·二模)硫酸锌是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为,杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:
所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如表所示:
离子
下列有关说法不正确的是
A.滤渣①的成分可能有、、
B.调pH为5的X宜用、,不能用等强碱
C.加入发生的反应为
D.脱钙镁的过程,酸性过强或碱性过强均不利于除钙镁
【答案】B
【分析】菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物,菱锌矿焙烧ZnCO3转化为ZnO,加稀硫酸溶解得到含Zn2+、Fe3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+的溶液,SiO2不溶于硫酸,为不引入新杂质,用Ca (OH)2调节pH=5,生成氢氧化铁沉淀,滤渣①为SiO2、CaSO4、Fe(OH)3,滤液①中加入高锰酸钾把Fe2+氧化为Fe3+,同时生成Fe(OH)3沉淀,过滤出沉淀,滤液②加锌粉置换出Cu2+,从而除去Cu,滤液加HF生成MgF2、CaF2沉淀除去Ca2+、Mg2+,过滤,滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得ZnSO4·7H2O晶体。
【详解】A.由溶度积常数可知pH为5时,Fe3+沉淀完全,结合上述分析可知滤渣①为SiO2、CaSO4、Fe(OH)3,A正确;
B.若使用会引入新的杂质,B错误;
C.结合上述分析可知高锰酸钾把Fe2+转化为Fe(OH)3,同时生成MnO2,离子方程式为,C正确;
D.脱钙镁的过程,酸性过强会生成HF,不利于生成MgF2、CaF2,碱性过强可能导致Zn2+沉淀,D正确;
故答案选B。
【变式训练2】(2020·山东枣庄·模拟预测)重要的农药、医药中间体-碱式氯化铜[CuaClb(OH)c·xH2O],可以通过以下步骤制备。步骤 1:将铜粉加入稀盐酸中,并持续通空气反应生成 CuCl2。已知Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。步骤2:在制得的CuCl2溶液中,加入石 灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。下列有关说法不正确的是
A.图中M、N分别为Fe2+、Fe3+
B.a、b、c 之间的关系式为:2a=b+c
C.步骤1充分反应后,加入少量CuO是为了除去Fe3+
D.若制备1 mol的CuCl2,理论上消耗标况下11.2 LO2
【答案】A
【分析】由实验步骤及转化图可知,发生反应2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O, N为Fe2+,M为Fe3+,在制得在制得的CuCl2溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜,且化合物中正负化合价代数和为0,依此结合选项解答问题。
【详解】A.根据上述分析,N为Fe2+,M为Fe3+,A选项错误;
B.根据化合物中正负化合价的代数和为0,可知2a=b+c,B选项正确;
C.Fe3+水解使溶液显酸性,CuO与H+反应产生Cu2+和水,当溶液的pH增大到一定程度,Fe3+形成Fe(OH)3而除去,从而达到除去Fe3+的目的,C选项正确;
D.根据方程式2Cu+O2+4HCl===2CuCl2+2H2O,若制备1 mol的CuCl2,理论上消耗0.5molO2,标况下,,D选项正确;
答案选A。
1.(2024·湖南·高考真题)是一种高活性的人工固氮产物,其合成反应为,晶胞如图所示,下列说法错误的是
A.合成反应中,还原剂是和C
B.晶胞中含有的个数为4
C.每个周围与它最近且距离相等的有8个
D.为V型结构
【答案】D
【详解】A.LiH中H元素为-1价,由图中化合价可知, N元素为-3价,C元素为+4价,根据反应可知,H元素由-1价升高到0价,C元素由0价升高到+4价,N元素由0价降低到-3价,由此可知还原剂是和C,故A正确;
B.根据均摊法可知,位于晶胞中的面上,则含有的个数为,故B正确;
C.观察位于体心的可知,与它最近且距离相等的有8个,故C正确;
D.的中心原子C原子的价层电子对数为,且与CO2互为等电子体,可知为直线型分子,故D错误;
故答案选D。
2.(2024·湖南·高考真题)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A
《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌
B
用作野外生氢剂
C
饱和溶液浸泡锅炉水垢
D
绿矾()处理酸性工业废水中的
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3和C在高温条件下生成Zn、CO,因此总反应为,故A项错误;
B.为活泼金属氢化物,因此能与H2O发生归中反应生成碱和氢气,反应方程式为,故B项正确;
C.锅炉水垢中主要成分为CaSO4、MgCO3等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向锅炉水垢中加入饱和溶液,根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3,反应方程式为,故C项正确;
D.具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为,故D项正确;
综上所述,错误的是A项。
3.(2023·湖南·高考真题)是一种强还原性的高能物质,在航天、能源等领域有广泛应用。我国科学家合成的某(Ⅱ)催化剂(用表示)能高效电催化氧化合成,其反应机理如图所示。
下列说法错误的是
A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,配体失去质子能力增强
B.M中的化合价为
C.该过程有非极性键的形成
D.该过程的总反应式:
【答案】B
【详解】A.(Ⅱ)被氧化至(Ⅲ)后,中的带有更多的正电荷,其与N原子成键后,吸引电子的能力比(Ⅱ)强,这种作用使得配体中的键极性变强且更易断裂,因此其失去质子()的能力增强,A说法正确;
B.(Ⅱ)中的化合价为+2,当其变为(Ⅲ)后,的化合价变为+3,(Ⅲ)失去2个质子后,N原子产生了1个孤电子对,的化合价不变;M为,当变为M时,N原子的孤电子对拆为2个电子并转移给1个电子,其中的化合价变为,因此,B说法不正确;
C.该过程M变为时,有键形成,是非极性键,C说法正确;
D.从整个过程来看, 4个失去了2个电子后生成了1个和2个,(Ⅱ)是催化剂,因此,该过程的总反应式为,D说法正确;
综上所述,本题选B。
4.(2023·湖南·高考真题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应:
下列说法正确的是
A.和的空间结构都是正四面体形
B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素和S都被氧化
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7
【答案】D
【详解】A.的中心原子S形成的4个σ键的键长不一样,故其空间结构不是正四面体形,A错误;
B.中As的化合价为+3价,反应Ⅰ产物中As的化合价为+3价,故该过程中As没有被氧化,B错误;
C.根据题给信息可知,反应I的方程式为:,反应Ⅱ的方程式为:,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ>Ⅱ,C错误;
D.中As为+3价,S为-2价,在经过反应Ⅰ后,As的化合价没有变,S变为+2价,则1mol失电子3×4mol=12mol;在经过反应Ⅱ后,As变为+5价,S变为+6价,则1mol失电子2×2mol+3×8mol=28mol,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化转移的电子数之比为3∶7,D正确;
故选D。
5.(2022·湖南·高考真题)为探究的性质,进行了如下实验(和溶液浓度均为)。
实验
操作与现象
①
在水中滴加2滴溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
②
在溶液中滴加2滴溶液,变红褐色;
再滴加溶液,产生蓝色沉淀。
③
在溶液中滴加2滴溶液,变红褐色;
将上述混合液分成两份,一份滴加溶液,无蓝色沉淀生成;
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是
A.实验①说明加热促进水解反应
B.实验②说明既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明对的水解反应无影响,但对还原反应有影响
【答案】D
【分析】铁离子水解显酸性,亚硫酸根离子水解显碱性,两者之间存在相互促进的水解反应,同时铁离子具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者还会发生氧化还原反应,在同一反应体系中,铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争,结合实验分析如下:实验①为对照实验,说明铁离子在水溶液中显棕黄色,存在水解反应Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+,煮沸,促进水解平衡正向移动,得到红褐色的氢氧化铁胶体;实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后,两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体;根据铁氰化钾检测结果可知,同时发生氧化还原反应,使铁离子被还原为亚铁离子,而出现特征蓝色沉淀;实验③通过反滴操作,根据现象描述可知,溶液仍存在铁离子的水解反应,但由于铁离子少量,没检测出亚铁离子的存在,说明铁离子的水解反应速率快,铁离子的还原反应未来得及发生。
【详解】A.铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,故A正确;
B.在5mLFeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液,根据现象和分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,出现特征蓝色沉淀,故B正确;
C.实验③中在5mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液,根据现象和分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未来得及发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率快,故C正确;
D.结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率快,因证据不足,不能说明亚硫酸离子对铁离子的水解作用无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,故D错误。
综上所述,答案为D。
6.(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。
7.(2021·湖南·高考真题)常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反应为。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况)时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在
【答案】A
【详解】A.该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO3)2中+5价,每个碘原子升高5价,即6I260e-,又因方程式中6I23Cl2,故3Cl260e-,即Cl220e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl2即1mol Cl2时,反应中应转移20 mol e-,A错误;
B.该反应中KClO3中氯元素价态降低,KClO3作氧化剂,I2中碘元素价态升高,I2作还原剂,由该方程式的计量系数可知,11KClO36I2,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B正确;
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;
D.食盐中可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应生成I2,I2再与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中的存在,D正确。
故选A。
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