第03讲 氧化还原反应-【暑假学与练】2025年新高一化学暑假精品讲义+分层练习(人教版2019必修第一册)
2025-07-24
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2份
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45页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 氧化还原反应 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.15 MB |
| 发布时间 | 2025-07-24 |
| 更新时间 | 2025-07-29 |
| 作者 | 化学学习中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53191742.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
[模块导航]
模块一 知识网络构建
模块二 基础知识梳理
模块三 核心考点剖析
(精选全国各地期中试题)
考点1:氧化还原反应的特征和本质
考点2:氧化还原反应基本概念的判断
考点3:化学反应类型及其相互关系
考点4:电子转移的表示方法
考点5:氧化性、还原性强弱的比较
考点6:氧化还原反应的配平
模块四 基础过关练
模块五 能力提升练
模块六 教材习题答案
[学习目标]
1.从化合价变化和电子转移的角度认识并判断氧化还原反应。
2.学会用双(单)线桥法表示氧化还原反应过程中电子的转移情况。
3.理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
4.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念。
5.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性。
6.了解氧化还原反应的规律——价态律、强弱律、优先律、守恒律。
7.能初步配平不同类型的氧化还原反应方程式。
[模块一 知识网络构建]
[模块二 基础知识梳理]
一、多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 (以初中学过的两个反应为例子)
①2CuO+C2Cu+CO2↑ ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑
分析:
物质
反应物
发生的反应
得氧物质
反应①C
反应②CO
氧化反应
失氧物质
反应①CuO
反应②Fe2O3
还原反应
结论:在化学反应中,一种物质得到氧发生 反应 ,必然有一种物质失去氧发生 反应,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,称为 。
2.从化合价的角度认识氧化还原反应
分析:请观察下面的反应(无氧得失的反应),标注出发生化合价变化的元素。
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
在这个反应中,虽然没有物质得氧或失氧,但是反应前后却有化合价的变化:
元素的化合价从 价升高到 价,发生 反应 ;
元素的化合价从 价降低到 价,发生 反应 。
结论:反应前后有元素化合价 的反应称为氧化还原反应。其中物质所含元素化合价升高的反应是 反应,物质所含元素化合价降低的反应是 反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)从电子得失的角度分析反应:2Na+Cl22NaCl
在有些氧化还原反应中,物质所含元素的原子失去电子,该物质发生 反应;物质所含元素的原子得到电子,该物质发生 反应。
(2)从共用电子对偏移的角度分析反应:H2+Cl22HCl
在有些氧化还原反应中,元素的原子间有共用电子对的偏移(偏离和偏向)。
共用电子对偏离的物质发生 反应,共用电子对偏向的物质发生 反应。
结论:①有 转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应是 。
②元素的原子 电子(或电子对偏离),则元素的化合价 ,物质被氧化,发
生 反应;元素的原子 电子(或电子对偏向),则元素的化合价 ,物质被还原,发生 反应。
二、氧化还原反应的基本概念
1.概念和特征、本质
(1)概念:凡是有元素化合价 的化学反应称之为氧化还原反应。
(2)特征:元素的 在反应前后发生了变化。(用于判断一个反应是否是氧化还原反应的标准)
(3)本质:氧化还原反应的实质是 (得失或偏移)。
2.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:元素化合价 ,得到电子的反应物;
(2)还原剂:元素化合价 ,失去电子的反应物。
3.氧化性和还原性
(1)氧化性:表示物质得电子能力的强弱。氧化剂具有 。
(2)还原性:表示物质失电子能力的强弱。还原剂具有 。
4.氧化反应和还原反应
(1)氧化反应:物质所含元素化合价 的反应叫做氧化反应。
(2)还原反应:物质所含元素化合价 的反应叫做还原反应。
5.氧化产物和和还原产物
(1)氧化产物:还原剂发生氧化反应 的产物(即化合价 的生成物)
(2)还原产物:氧化剂发生还原反应 的产物(即化合价 的生成物
6.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂:①活泼的非金属单质:F2、O2、O3、Cl2等;
②含有高价态元素的化合物:HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4等;
③某些金属元素的高价态离子:Fe3+、Cu2+等;
④其它:H2O2、Na2O2、HClO等。
(2)常见的还原剂:①活泼的金属单质:K、Na、Fe、Mg等;
②含有低价态元素的化合物:H2S、HI、CO2、SO2、H2SO3等;
③某些非金属单质:H2、C等。
④某些低价态的阳离子或阴离子:Fe2+、S2-、I-等。
【提分速记】
(1)氧化还原反应概念间的关系
(2)记忆口诀:
升→失→氧
降→得→还
(3)在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
三、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
【提分速记】
(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)化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应。有单质参加的化合反应是氧化还原反应。有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(4)有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如单质之间的转化:3O22O3 。
四、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
【提分速记】
先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。
2.单线桥法
【提分速记】
(1)单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素,表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况;
(2)箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
五、氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只有 ;元素处于最低价态时,只有 ;元素处于中间价态时,既有 又有 。
(2)归中规律
含不同价态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 。
如:
H2S中S元素为-2价,与生成物中单质S的0价近,所以H2S生成S而不是SO2,H2SO4中S元素为+6价,与生成物中SO2的+4价近,所以H2SO4生成SO2而不是S 。即。
(3)歧化规律
氧化还原反应中,有原子化合价升高,必然有原子化合价 。某物质发生歧化反应时,中间价态→高价态+低价态。
(4)同种元素相邻价态不发生氧化还原反应规律
如Fe3+和Fe2+不反应,H2SO4和SO2不反应等。
2.强弱规律
(1)还原性强弱:还原剂>还原产物;
(2)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物。
(3)应用:强弱规律主要应用与物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
3.先后规律
(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被 。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以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 。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。
4. 守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
(1) 守恒:反应前后元素的种类和质量不变。
(2) 守恒:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数,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) 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:守恒规律应用于氧化还原反应的配平及计算。
六、氧化还原反应的配平
(一)氧化还原反应配平原则
(二)氧化还原反应的配平方法——化合价升降法
1.配平步骤
示例:配平化学方程式C+HNO3(浓)→ NO2↑+CO2↑+H2O
(1)标:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
(2)等:依据得失电子守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
(3)定:确定变价物质的化学计量数。
(4)平:用观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)→ 4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把箭头改成双线,标注反应条件。
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
2.氧化还原反应方程式配平的技巧
(1)正向配平法
适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。如上述示例:
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后确定反应物的化学计量数,最后根据质量守恒配平其他物质。如:
由于S的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3,最后根据质量守恒配平其他物质。
(3)缺项型氧化还原反应方程式的配平方法
①方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
②补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
③氧化还原反应中反应产物的判断
常见氧化剂及还原产物
常见还原剂及氧化产物
产物判断示例(以H2O2为例)
【提分速记】配平的一些小技巧 杨sir化学,侵权必究
1. 一般从左配:对于一般氧化还原反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
2. 自变从右配:对于自身氧化还原反应,一般从右边氧化产物、还原产物配平。
3. 归中从左配:对于归中反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
[模块三 核心考点剖析]
考点1:氧化还原反应的特征和本质
[典例1](24-25高一上·山西太原·期中)我国古籍中有许多关于化学变化的记载。以下反应不属于氧化还原反应的是
A.黑火药爆炸:
B.明代《天工开物》中记载的火法炼锌工艺:
C.西汉《淮安万毕术》记载的“曾青得铁则化为铜”:
D.诗句“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”中,描述的石灰石煅烧:
[变式1](23-24高一上·北京·期中)铜器久置于空气中会生锈产生 “铜绿”,化学式为Cu2(OH)2CO3,“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用下述系列反应实现了铜及其化合物的转化:铜铜绿甲Cu(OH)2乙Cu。下列说法不正确的是
A.铜绿属于盐 B.甲为CuO
C.① 属于氧化还原反应 D.②不是氧化还原反应
考点2:氧化还原反应基本概念的判断
[典例2](24-25高一上·广西南宁·期中)有关反应的说法正确的是
A.是还原剂 B.得到电子
C.是氧化剂 D.发生还原反应
[变式2](23-24高一上·内蒙古呼和浩特·期中)是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂实验室中可通过以下反应制得(已知中碳元素化合价为+3):。下列说法不正确是
A.是氧化产物 B.在反应中被氧化
C.发生了氧化反应 D.是还原产物
考点3:化学反应类型及其相互关系
[典例3](24-25高一上·福建泉州·期中)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是
A.
B.
C.
D.
[变式3](24-25高一上·江苏淮安·期中)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. B.
C. D.
考点4:电子转移的表示方法
[典例4](24-25高一上·浙江嘉兴·期中)下列反应中电子得失情况表示方法正确的是
A. B.
C. D.
[变式4](24-25高一上·陕西西安·期中)下列化学反应中电子转移的表示方法错误的是
A.
B.
C.
D.
考点5:氧化性、还原性强弱的比较
[典例5](24-25高一上·新疆喀什·期中)根据下列反应进行判断,下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是
① ②
A. B. C. D.
[变式5](24-25高一上·湖南湘潭·期中)根据下列反应判断各物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是
①
②
③
④
A. B.
C. D.
考点6:氧化还原反应的配平
[典例6](24-25高一上·海南海口·期中)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途,贯穿古今。
(1)常用于焊接,在焊接铜器时可用除去铜器表面的氧化铜,便于焊接,其反应如下:
____________________________________。
①该反应中,氧化剂是 (填化学式)。
②配平上述氧化还原反应 。
(2)双氧水是公认的绿色氧化剂。已知氧化性强弱顺序为,向溶液中加入足量硫酸酸化的双氧水,发生反应的离子方程式为 。
[变式6](24-25高一上·四川自贡·期中)阅读科普信息,一个体重的健康人含铁,这铁在人体中以和的形式存在。易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含的亚铁盐,如。服用某种维生素,可使食物中的还原成,有利于铁的吸收。回答问题:
(1)工业盐的主要成分是,曾多次发生过因误食而中毒的事件,其原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力,这说明具有 性。下列不能实现上述转化的物质是 (填字母)。
A. B. C. D.酸性
(2)在反应中,表现了 性和 性,还原剂与氧化剂个数比 。
(3)酸性条件下能氧化,配平该缺项方程式 。
(4)制备时,需先制备高纯度,配平方程式 。
[模块四 基础过关练]
1.下列反应中,属于氧化还原反应的是
A. B.
C. D.
2.下列有关反应的说法中,错误的是
A.发生氧化反应 B.既是氧化产物,又是还原产物
C.氧化性: D.还原性:
3.亚硒酸(化学式:H2SeO3)溶液,遇到氯气时发生反应H2SeO3 + Cl2 + H2O = H2SeO4 + 2HCl,其反应中氧化产物是
A.H2SeO3 B.Cl2 C.HCl D.H2SeO4
4.根据反应:①;②;③。判断离子的还原性由强到弱的顺序正确的是
A.、、 B.、、 C.、、 D.、、
5.黑火药是我国古代四大发明之一,爆炸时的反应为:下列有关判断正确的是
A.和都是氧化剂 B.和都发生了氧化反应
C.的氧化性强于 D.参加反应氧化剂与还原剂的微粒个数之比为1:3
6.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于阴影3区域的是
A.2HClO2HCl+O2↑ B.
C. D.NaH+H2O=NaOH+H2↑
7.下列化学反应中电子转移的方向与数目表示正确的是
A. B.
C. D.
8.对于反应CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,下列有关该反应的说法中,正确的是
A.该反应属于复分解反应 B.H2只是氧化产物
C.CaH2中的H元素被还原 D.H2O是氧化剂
9.在下列反应中,H2O的作用与反应NaH + H2O=NaOH + H2↑中H2O的作用完全相同的是
A.2H2O 2H2↑ + O2↑ B.Br2+SO2 +2H2O = H2SO4 +2HBr
C.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 D.2F2 + 2H2O =4HF + O2
10.已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为
A. B. C. D.
[模块五 能力提升练]
1.下列事实或现象不涉及氧化还原反应的是
A.铜与氯气在加热条件下反应 B.铁生锈
C.雪天道路上撒盐融雪 D.过氧化钠用作呼吸面具的供氧剂
2.每年的3月22日为“世界水日”。世界水日宗旨是唤起公众的节水意识,加强水资源保护。2023年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“强化依法治水 携手共护母亲河”。下列反应属于氧化还原反应,且水既不作氧化剂又不作还原剂的是
A. B.2H2O+2Na=2NaOH+H2↑
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO D.2H2OO2↑+2H2↑
3.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种常用水处理剂。工业湿法制备高铁酸钠的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2Fe+3Cl-+5H2O。下列说法错误的是
A.Na2FeO4中Fe的化合价为+6 B.Fe是还原反应的产物
C.生成1个Cl-转移2个电子 D.Na2FeO4杀菌的同时形成Fe(OH)3胶体能吸附悬浮杂质
4.在高温时,水蒸气与灼热的碳发生反应:H2O+CH2+CO,下列说法不正确的是
A.H2O是氧化剂 B.C是还原剂
C.H2是还原产物 D.CO是还原产物
5.反应中,氧化产物是
A. B. C.U D.
6.已知有如下几条氧化还原反应:
①A2++B=B2++A ②B2++C=C2++B ③A+2B3+=2B2++A2+
下列说法不正确的是
A.还原性:C>B>A>B2+
B.B2+在反应①中是氧化产物,在反应③中是还原产物
C.B3+能够与反应
D.氧化性:B3+>A2+>C2+>B2+
7.复印机工作时易产生臭氧,臭氧具有强氧化性,可使润湿的淀粉-KI试纸变蓝。反应为O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2,关于此反应的说法正确的是
A.1个O3得到4个电子 B.O3是氧化剂,H2O与KI是还原剂
C.氧化性强弱顺序:O3>I2 D.氧化产物I2与还原产物KOH的个数之比是1:2
8.已知氧化性:Fe2+<Cu2+<Fe3+<Ag+,Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。在含有Cu(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3的溶液中加入适量锌粉,有固体剩余,则下列分析不合理的是
A.剩余固体中一定含有银
B.若剩余固体中仅含有银,则反应后的溶液中一定含有Zn2+、Cu2+
C.若剩余固体中含有铜和银,则反应后的溶液中肯定不含Fe3+和Ag+
D.若剩余固体中含有Zn,则反应后的溶液中一定含有Zn2+,可能含有Fe2+
9.下列反应中,氯元素被氧化的是
A. B.
C.MnO₂+4HCl(浓)= D.
10.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:,,由此可确定、、三种离子的还原性由强到弱的顺序是
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
11.用双线桥法表示下列反应的电子转移的方向与数目。
(1)2KClO32KCl+3O2↑ 。
(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 。
(3)4NH3+5O24NO+6H2O 。
(4)Cl2+H2O=HCl+HClO 。
12.铁是人体含量最多的微量元素,这些铁在人体中不是以金属单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是 。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,以前有许多起因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有 性。下列不能实现这种转化的物质是 (填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.FeCl3 D.浓硫酸
(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有 性。
(4)在Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了 性和 性,每有1个Fe参加反应,被还原的HNO3为 个,转移电子数 个。用单线桥法标出该反应电子转移 。
[模块六 教材习题答案]
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第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
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模块一 知识网络构建
模块二 基础知识梳理
模块三 核心考点剖析
(精选全国各地期中试题)
考点1:氧化还原反应的特征和本质
考点2:氧化还原反应基本概念的判断
考点3:化学反应类型及其相互关系
考点4:电子转移的表示方法
考点5:氧化性、还原性强弱的比较
考点6:氧化还原反应的配平
模块四 基础过关练
模块五 能力提升练
模块六 教材习题答案
[学习目标]
1.从化合价变化和电子转移的角度认识并判断氧化还原反应。
2.学会用双(单)线桥法表示氧化还原反应过程中电子的转移情况。
3.理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系。
4.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念。
5.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性。
6.了解氧化还原反应的规律——价态律、强弱律、优先律、守恒律。
7.能初步配平不同类型的氧化还原反应方程式。
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[模块二 基础知识梳理]
一、多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 (以初中学过的两个反应为例子)
①2CuO+C2Cu+CO2↑ ②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2↑
分析:
物质
反应物
发生的反应
得氧物质
反应①C
反应②CO
氧化反应
失氧物质
反应①CuO
反应②Fe2O3
还原反应
结论:在化学反应中,一种物质得到氧发生氧化反应 ,必然有一种物质失去氧发生还原反应
,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,称为氧化还原反应。
2.从化合价的角度认识氧化还原反应
分析:请观察下面的反应(无氧得失的反应),标注出发生化合价变化的元素。
Fe+CuSO4==Cu+FeSO4
在这个反应中,虽然没有物质得氧或失氧,但是反应前后却有化合价的变化:
Fe 元素的化合价从 0价升高到 +2 价,发生 氧化反应 ;
Cu 元素的化合价从 +2价降低到 0 价,发生 还原反应 。
结论:反应前后有元素化合价变化(升降)的反应称为氧化还原反应。其中物质所含元素化合价升高的反应是氧化反应,物质所含元素化合价降低的反应是还原反应。
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应
(1)从电子得失的角度分析反应:2Na+Cl22NaCl
在有些氧化还原反应中,物质所含元素的原子失去电子,该物质发生氧化反应;物质所含元素的原子得到电子,该物质发生还原反应。
(2)从共用电子对偏移的角度分析反应:H2+Cl22HCl
在有些氧化还原反应中,元素的原子间有共用电子对的偏移(偏离和偏向)。
共用电子对偏离的物质发生氧化反应,共用电子对偏向的物质发生还原反应。
结论:①有电子转移(电子得失或共用电子对偏移)的反应是氧化还原反应。
②元素的原子失去电子(或电子对偏离),则元素的化合价升高,物质被氧化,发生氧化反应;元素的原子得到电子(或电子对偏向),则元素的化合价降低,物质被还原,发生还原反应。
二、氧化还原反应的基本概念
1.概念和特征、本质
(1)概念:凡是有元素化合价变化(升降)的化学反应称之为氧化还原反应。
(2)特征:元素的化合价在反应前后发生了变化。(用于判断一个反应是否是氧化还原反应的标准)
(3)本质:氧化还原反应的实质是电子转移(得失或偏移)。
2.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:元素化合价降低,得到电子的反应物;
(2)还原剂:元素化合价升高,失去电子的反应物。
3.氧化性和还原性
(1)氧化性:表示物质得电子能力的强弱。氧化剂具有氧化性。
(2)还原性:表示物质失电子能力的强弱。还原剂具有还原性。
4.氧化反应和还原反应
(1)氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应叫做氧化反应。
(2)还原反应:物质所含元素化合价降低的反应叫做还原反应。
5.氧化产物和和还原产物
(1)氧化产物:还原剂发生氧化反应得到的产物(即化合价升高的生成物)
(2)还原产物:氧化剂发生还原反应得到的产物(即化合价降低的生成物
6.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂:①活泼的非金属单质:F2、O2、O3、Cl2等;
②含有高价态元素的化合物:HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4等;
③某些金属元素的高价态离子:Fe3+、Cu2+等;
④其它:H2O2、Na2O2、HClO等。
(2)常见的还原剂:①活泼的金属单质:K、Na、Fe、Mg等;
②含有低价态元素的化合物:H2S、HI、CO2、SO2、H2SO3等;
③某些非金属单质:H2、C等。
④某些低价态的阳离子或阴离子:Fe2+、S2-、I-等。
【提分速记】
(1)氧化还原反应概念间的关系
(2)记忆口诀:
升→失→氧
降→得→还
(3)在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
三、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
【提分速记】
(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)化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应。有单质参加的化合反应是氧化还原反应。有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
(4)有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如单质之间的转化:3O22O3 。
四、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法
【提分速记】
先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化。
2.单线桥法
【提分速记】
(1)单线桥法从反应物中失电子的元素指向反应物中得电子的元素,表示反应物中变价元素原子间电子的转移情况;
(2)箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
五、氧化还原反应的规律
1.价态规律
(1)高低规律
元素处于最高价态时,只有氧化性;元素处于最低价态时,只有还原性;元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
(2)归中规律
含不同价态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“两靠近,不交叉”。
如:
H2S中S元素为-2价,与生成物中单质S的0价近,所以H2S生成S而不是SO2,H2SO4中S元素为+6价,与生成物中SO2的+4价近,所以H2SO4生成SO2而不是S 。即。
(3)歧化规律
氧化还原反应中,有原子化合价升高,必然有原子化合价降低。某物质发生歧化反应时,中间价态→高价态+低价态。
(4)同种元素相邻价态不发生氧化还原反应规律
如Fe3+和Fe2+不反应,H2SO4和SO2不反应等。
2.强弱规律
(1)还原性强弱:还原剂>还原产物;
(2)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物。
(3)应用:强弱规律主要应用与物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
3.先后规律
(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,因为还原性:Fe2+>Br-,所以氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,因为还原性:I->Fe2+,所以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。
4. 守恒规律
氧化还原反应遵循以下三个守恒规律:
(1)质量守恒:反应前后元素的种类和质量不变。
(2)电子守恒:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数,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:守恒规律应用于氧化还原反应的配平及计算。
六、氧化还原反应的配平
(一)氧化还原反应配平原则
(二)氧化还原反应的配平方法——化合价升降法
1.配平步骤
示例:配平化学方程式C+HNO3(浓)→ NO2↑+CO2↑+H2O
(1)标:写出反应物和生成物的化学式,标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。
(2)等:依据得失电子守恒,使化合价升高和降低的总数相等。
(3)定:确定变价物质的化学计量数。
(4)平:用观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)→ 4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把箭头改成双线,标注反应条件。
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
2.氧化还原反应方程式配平的技巧
(1)正向配平法
适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。如上述示例:
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数,然后确定反应物的化学计量数,最后根据质量守恒配平其他物质。如:
由于S的化合价既升高又降低,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3,最后根据质量守恒配平其他物质。
(3)缺项型氧化还原反应方程式的配平方法
①方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
②补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
③氧化还原反应中反应产物的判断
常见氧化剂及还原产物
常见还原剂及氧化产物
产物判断示例(以H2O2为例)
【提分速记】配平的一些小技巧 杨sir化学,侵权必究
1. 一般从左配:对于一般氧化还原反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
2. 自变从右配:对于自身氧化还原反应,一般从右边氧化产物、还原产物配平。
3. 归中从左配:对于归中反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
[模块三 核心考点剖析]
考点1:氧化还原反应的特征和本质
[典例1](24-25高一上·山西太原·期中)我国古籍中有许多关于化学变化的记载。以下反应不属于氧化还原反应的是
A.黑火药爆炸:
B.明代《天工开物》中记载的火法炼锌工艺:
C.西汉《淮安万毕术》记载的“曾青得铁则化为铜”:
D.诗句“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”中,描述的石灰石煅烧:
【答案】D
【详解】A.黑火药爆炸反应中N、C、S元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.,C、Zn元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.,Fe、Cu元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.石灰石煅烧没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
[变式1](23-24高一上·北京·期中)铜器久置于空气中会生锈产生 “铜绿”,化学式为Cu2(OH)2CO3,“铜绿”能跟酸反应生成铜盐、CO2和H2O。某同学利用下述系列反应实现了铜及其化合物的转化:铜铜绿甲Cu(OH)2乙Cu。下列说法不正确的是
A.铜绿属于盐 B.甲为CuO
C.① 属于氧化还原反应 D.②不是氧化还原反应
【答案】B
【分析】铜及其化合物的转化为:铜铜绿CuCl2Cu(OH)2CuOCu。
【详解】A.铜绿是碱式碳酸铜的俗称,属于盐,A正确;
B.②是碱式碳酸铜与稀盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳,因此甲为氯化铜,B错误;
C.① 是铜生成碱式碳酸铜,铜的化合价发生改变,属于氧化还原反应,C正确;
D.②是碱式碳酸铜与稀盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳,元素的化合价没有发生改变,不是氧化还原反应,D正确;
故选B。
考点2:氧化还原反应基本概念的判断
[典例2](24-25高一上·广西南宁·期中)有关反应的说法正确的是
A.是还原剂 B.得到电子
C.是氧化剂 D.发生还原反应
【答案】B
【详解】A.O2中氧元素化合价降低,是氧化剂,故A错误;
B.O2得到电子,化合价降低发生还原反应,为氧化剂,故B正确;
C.FeS2中铁、硫元素化合价升高,发生氧化反应,是还原剂,故C错误;
D.FeS2中铁、硫元素化合价升高,发生氧化反应,故D错误。
故选B。
[变式2](23-24高一上·内蒙古呼和浩特·期中)是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂实验室中可通过以下反应制得(已知中碳元素化合价为+3):。下列说法不正确是
A.是氧化产物 B.在反应中被氧化
C.发生了氧化反应 D.是还原产物
【答案】C
【详解】A.中碳元素化合价由+3升高为+4,发生氧化反应,是氧化产物,故A正确;
B.中碳元素化合价由+3升高为+4,发生氧化反应,故B正确;
C.KClO3中Cl元素化合价降低发生还原反应,故C错误;
D.KClO3中Cl元素化合价降低发生还原反应生成,是还原产物,故D正确;
选C。
考点3:化学反应类型及其相互关系
[典例3](24-25高一上·福建泉州·期中)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】在四种基本反应类型中,置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应,有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应,有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,据此分析;
【详解】A.此反应属于置换反应,A错误;
B.属不属于四种基本反应类型中的任何一种,同时又存在化合价的变化,属于氧化还原反应,B正确;
C.属于化合反应,C错误;
D.属于分解反应,D错误;
故选B。
[变式3](24-25高一上·江苏淮安·期中)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. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.属于复分解反应,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.属于置换反应,有元素化合价变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.不属于四种基本反应类型,碳元素和铁元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C符合题意;
D.属于分解反应,锰元素和氧元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
考点4:电子转移的表示方法
[典例4](24-25高一上·浙江嘉兴·期中)下列反应中电子得失情况表示方法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.钠失电子,氯得电子,转移2e-,A正确;
B.应该是得失电子各2e-,即,B错误;
C.同种元素的不同价态发生氧化还原反应时,化合价向中间靠拢,不交叉。,C错误;
D.过氧化钠既是氧化剂,又是还原剂,,D错误;
故选A。
[变式4](24-25高一上·陕西西安·期中)下列化学反应中电子转移的表示方法错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
A.氯气和氢氧化钙的反应是歧化反应,用双线桥表示为:,A正确;
B.该反应中铜失去6个电子,硝酸得到6个电子,用单线桥表示为:,B错误;
C.该反应中,碘失去电子,高锰酸钾中的锰得到电子,用双线桥表示为:,C正确;
D.该反应中,锌失去电子,铜得到电子,用双线桥表示为:,D正确;
故选B。
考点5:氧化性、还原性强弱的比较
[典例5](24-25高一上·新疆喀什·期中)根据下列反应进行判断,下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是
① ②
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】已知氧化性:氧化剂>氧化产物;由①可知,氧化性,由②可知,氧化性,故选D。
[变式5](24-25高一上·湖南湘潭·期中)根据下列反应判断各物质的氧化性由强到弱的顺序正确的是
①
②
③
④
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,反应①中,氧化剂为Cl2,氧化产物为I2,则氧化性Cl2>I2;反应②中氧化剂为Fe3+,氧化产物是I2,则氧化性Fe3+>I2;反应③中氧化剂为Cl2,氧化产物是Fe3+,则氧化性Cl2> Fe3+;反应④中氧化剂为I2,氧化产物是S,则氧化性I2>S;则氧化性由强到弱的顺序为:;
答案选C。
考点6:氧化还原反应的配平
[典例6](24-25高一上·海南海口·期中)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途,贯穿古今。
(1)常用于焊接,在焊接铜器时可用除去铜器表面的氧化铜,便于焊接,其反应如下:
____________________________________。
①该反应中,氧化剂是 (填化学式)。
②配平上述氧化还原反应 。
(2)双氧水是公认的绿色氧化剂。已知氧化性强弱顺序为,向溶液中加入足量硫酸酸化的双氧水,发生反应的离子方程式为 。
【答案】(1)CuO 4CuO+2NH4Cl=3Cu+CuCl2+N2+4H2O
(2)2Fe2+ +4I-+3H2O2 +6H+ =2Fe3+ +2I2+6H2O
【详解】(1)①该反应中,氧化铜中铜元素化合价降低,则氧化剂是CuO。
②Cu元素化合价由反应前CuO中+2价降低为反应后Cu单质的0,降低2价;N元素的化合价由反应前NH4Cl中的- 3价升高为N2的0,升高3×2=6价,根据原子守恒可知CuO、Cu前边的化学计量数是3,NH4Cl的化学计量数是2,N2的化学计量数是1,再结合原子守恒可知,反应为4CuO+2NH4Cl=3Cu+CuCl2+N2+4H2O。
(2)已知氧化性强弱顺序为,向溶液中加入足量硫酸酸化的双氧水,则Fe2+、I-失去电子,被氧化产生Fe3+、I2,H2O2得到电子被还原产生H2O,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为:2Fe2+ +4I-+3H2O2 +6H+ =2Fe3+ +2I2+6H2O。
[变式6](24-25高一上·四川自贡·期中)阅读科普信息,一个体重的健康人含铁,这铁在人体中以和的形式存在。易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含的亚铁盐,如。服用某种维生素,可使食物中的还原成,有利于铁的吸收。回答问题:
(1)工业盐的主要成分是,曾多次发生过因误食而中毒的事件,其原因是把人体内的转化为而失去与结合的能力,这说明具有 性。下列不能实现上述转化的物质是 (填字母)。
A. B. C. D.酸性
(2)在反应中,表现了 性和 性,还原剂与氧化剂个数比 。
(3)酸性条件下能氧化,配平该缺项方程式 。
(4)制备时,需先制备高纯度,配平方程式 。
【答案】(1)氧化 C
(2)酸 氧化 3:2
(3)
(4)
【详解】(1)把人体内的 转化为 ,铁元素化合价上升,则做氧化剂,具有氧化性;、、均具有氧化性,能将氧化为;也具有氧化性,但与不反应,因为Fe2+与Fe3+之间没有中间价态,故选C;
(2)和的反应中,一部分起氧化作用,生成,另一部分则起酸性作用生成;则硝酸表现出氧化性和酸性,反应中为还原剂,8份硝酸中只有2份硝酸做氧化剂,化合价降低,故还原剂与氧化剂个数比;
(3)高锰酸钾酸性溶液将氧化为,则离子方程式为:;
(4)根据原子守恒以及电荷守恒,方程式为:。
[模块四 基础过关练]
1.下列反应中,属于氧化还原反应的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.CaO和H2O反应生成Ca(OH)2,所有元素的化合价均未变化,属于化合反应,不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.Na与H2O反应生成NaOH和H2,Na的化合价从0升至+1(被氧化),H的化合价从+1降至0(被还原),存在化合价变化,属于氧化还原反应,B符合题意;
C.HCl与NaOH中和生成NaCl和H2O,属于复分解反应,无元素化合价变化,C不符合题意;
D.CaCO3高温分解为CaO和CO2,所有元素的化合价均未变化,属于分解反应,D不符合题意;
故选B。
2.下列有关反应的说法中,错误的是
A.发生氧化反应 B.既是氧化产物,又是还原产物
C.氧化性: D.还原性:
【答案】D
【详解】A.反应中,中碘元素得到电子,化合价由+5价降低为0价,发生还原反应,作氧化剂,中碘元素失去电子,化合价由-1价升高到0价,发生氧化反应,作还原剂,A项正确;
B.反应中,中碘元素得到电子,化合价由+5价降低为0价,发生还原反应, 中碘元素失去电子,化合价由-1价升高到0价,发生氧化反应,因此既是氧化产物又是还原产物,B项正确;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物,所以氧化性:,C项正确;
D.还原剂的还原性大于还原产物,所以还原性:,D项错误;
故选D。
3.亚硒酸(化学式:H2SeO3)溶液,遇到氯气时发生反应H2SeO3 + Cl2 + H2O = H2SeO4 + 2HCl,其反应中氧化产物是
A.H2SeO3 B.Cl2 C.HCl D.H2SeO4
【答案】D
【详解】H2SeO3中Se为+4价,生成H2SeO4时升为+6价(被氧化),Cl2中Cl为0价,生成HCl时降为-1价(被还原),氧化产物对应被氧化的物质,即H2SeO4,还原产物为HCl,故选D。
4.根据反应:①;②;③。判断离子的还原性由强到弱的顺序正确的是
A.、、 B.、、 C.、、 D.、、
【答案】B
【详解】氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性,根据反应①可知还原性是I->Fe2+;根据反应②可知还原性是Fe2+>Br-;根据反应③可知还原性是I->Br-,所以离子的还原性由强到弱的顺序是I->Fe2+>Br-,B正确;
故选B。
5.黑火药是我国古代四大发明之一,爆炸时的反应为:下列有关判断正确的是
A.和都是氧化剂 B.和都发生了氧化反应
C.的氧化性强于 D.参加反应氧化剂与还原剂的微粒个数之比为1:3
【答案】A
【分析】由方程式可知,硫元素化合价由0价降低为-2价,KNO3中氮元素化合价由+5价降低为0价,碳元素化合价由0价升高到+4价,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,该反应中,硫元素和氮元素化合价都降低,被还原,则S和KNO3都作氧化剂,故A正确;
B.该反应中,碳元素化合价升高,只有C发生氧化反应,故B错误;
C.该反应中,S和KNO3都做氧化剂,无法比较和S的氧化性,故C错误;
D.该反应中,C作还原剂,S和KNO3做氧化剂,则参加反应氧化剂与还原剂的微粒个数之比为1:1,故D错误;
答案选A。
6.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于阴影3区域的是
A.2HClO2HCl+O2↑ B.
C. D.NaH+H2O=NaOH+H2↑
【答案】D
【详解】A.反应2HClO2HCl+O2↑,从基本类型看属于分解反应,从反应实质看属于氧化还原反应,因此不属于阴影3区域的反应,A不符合题意;
B.反应,从基本类型看属于化合反应,从反应实质看属于氧化还原反应,因此不属于阴影3区域的反应,B不符合题意;
C.反应,从基本类型看属于置换反应,从反应实质看属于氧化还原反应,因此不属于阴影3区域的反应,C不符合题意;
D.反应NaH+H2O=NaOH+H2↑,从基本类型看不属于任何一种基本反应类型,从反应实质看属于氧化还原反应,因此属于阴影3区域的反应,D符合题意;
故合理选项是D。
7.下列化学反应中电子转移的方向与数目表示正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.氯气转化为NaCl的过程为得电子过程,转化为NaClO的过程为失电子过程,1mol氯气反应转移1mol电子,A错误;
B.该反应中氯气既是氧化产物也是还原产物,且电子转移数目为5e-,B错误;
C.该反应中氧化剂和还原剂均为Na2O2,转移电子数目为2e-,C错误;
D.该反应中1mol铜将2mol电子转移给硝酸,D正确;
故选D。
8.对于反应CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,下列有关该反应的说法中,正确的是
A.该反应属于复分解反应 B.H2只是氧化产物
C.CaH2中的H元素被还原 D.H2O是氧化剂
【答案】D
【详解】A.反应中CaH2中氢元素从-1价变化为0价做还原剂被氧化为氢气,存在元素化合价改变,为氧化还原反应,不是复分解反应,A错误;
B.反应中CaH2中氢元素从-1价变化为0价,做还原剂被氧化为氢气;H2O中氢原子化合价从+1价变化为0价,做氧化剂被还原为H2,氢气是氧化产物和还原产物,B错误;
C.反应中CaH2中氢元素从-1价变化为0价,被氧化,C错误;
D.H2O中氢原子化合价从+1价变化为0价,做氧化剂,D正确;
故选D。
9.在下列反应中,H2O的作用与反应NaH + H2O=NaOH + H2↑中H2O的作用完全相同的是
A.2H2O 2H2↑ + O2↑ B.Br2+SO2 +2H2O = H2SO4 +2HBr
C.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 D.2F2 + 2H2O =4HF + O2
【答案】C
【分析】反应物NaH中的氢元素为-1价,反应NaH + H2O=NaOH + H2↑中NaH中的氢元素由-1价变为0价、H2O中的H元素化合价由+1价变为0价,则H2O在反应中得电子作氧化剂。
【详解】A.该反应中H元素化合价由+1价变为0价、O元素化合价由-2价变为0价,则水既是氧化剂又是还原剂,与“NaH+H2O=NaOH+H2↑”中水的作用不完全相同,故A错误;
B.该反应中H2O中各元素化合价不变,则水既不是氧化剂又不是还原剂,与“NaH+H2O=NaOH+H2↑”中水的作用不相同,故B错误;
C.该反应中Fe元素化合价升高、H2O中H元素化合价由+1价变为0价,H2O作氧化剂,与“NaH+H2O=NaOH+H2↑”中水的作用相同,故C正确;
D.反应中F元素化合价由0价变为-1价、O元素化合价由-2价变为0价,则H2O失电子作还原剂,与“NaH+H2O=NaOH+H2↑”中水的作用不同,故D错误;
故选:C。
10.已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】已知E、W、Q、R为含氮物质,氧气具有氧化性,中氮被氧化,氮化合价升高,中W进一步被氧化Q,氮化合价升高,则;,Q发生歧化反应,则;,WQ发生归中反应,则;
故选A。
[模块五 能力提升练]
1.下列事实或现象不涉及氧化还原反应的是
A.铜与氯气在加热条件下反应 B.铁生锈
C.雪天道路上撒盐融雪 D.过氧化钠用作呼吸面具的供氧剂
【答案】C
【详解】A.铜与氯气反应生成氯化铜,铜和氯的化合价变化,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.铁生锈是铁被氧化为氧化铁的过程,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.撒盐融雪是盐溶解降低水的凝固点,属于物理变化,不涉及氧化还原反应,C符合题意;
D.过氧化钠与水或CO2反应生成氧气,氧的化合价从-1变为0和-2,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
2.每年的3月22日为“世界水日”。世界水日宗旨是唤起公众的节水意识,加强水资源保护。2023年“世界水日”和“中国水周”活动的宣传主题为“强化依法治水 携手共护母亲河”。下列反应属于氧化还原反应,且水既不作氧化剂又不作还原剂的是
A. B.2H2O+2Na=2NaOH+H2↑
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO D.2H2OO2↑+2H2↑
【答案】C
【详解】A.H2O和CaO生成Ca(OH) 2的反应中,所有元素的化合价均未变化,属于非氧化还原反应,A不符合题意;
B.钠与水反应中,H2O的H元素被还原(+1→0),水作氧化剂,B不符合题意;
C.3NO2与H2O反应中,NO2的N元素部分被氧化(+4→+5),部分被还原(+4→+2),而H2O中的H元素和O元素化合价未变化,水既不作氧化剂也不作还原剂,B符合题意;
D.电解水时,H2O的O元素被氧化(-2→0),H元素被还原(+1→0),水同时作氧化剂和还原剂,D不符合题意;
故选C。
3.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种常用水处理剂。工业湿法制备高铁酸钠的离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2Fe+3Cl-+5H2O。下列说法错误的是
A.Na2FeO4中Fe的化合价为+6 B.Fe是还原反应的产物
C.生成1个Cl-转移2个电子 D.Na2FeO4杀菌的同时形成Fe(OH)3胶体能吸附悬浮杂质
【答案】B
【详解】A.Na2FeO4中Na显+1价,O显-2价,由化合价代数和为零可知Fe显+6价,A正确;
B.该反应中,Fe元素由+3价上升到+6价,为氧化产物,B错误;
C.该反应中Cl元素由+1价下降到-1价,故生成1个Cl-转移2个电子,C正确;
D.高铁酸钠具有氧化性,可用于杀菌,生成的氢氧化铁胶体的胶粒表面积较大,能吸附悬浮杂质形成沉淀,故能净水,D正确;
故选B。
4.在高温时,水蒸气与灼热的碳发生反应:H2O+CH2+CO,下列说法不正确的是
A.H2O是氧化剂 B.C是还原剂
C.H2是还原产物 D.CO是还原产物
【答案】D
【详解】A.H2O中H由+1价0价,被还原,H2O是氧化剂,A正确;
B.C由0价变为+2价,被氧化,C是还原剂,B正确;
C.H2O是氧化剂,被还原,H2是还原产物,C正确;
D.C是还原剂,CO是氧化产物,D错误;
故选D。
5.反应中,氧化产物是
A. B. C.U D.
【答案】B
【详解】在UF4中,F为-1,U为+4价,产物U为单质,化合价为0,U的化合价降低(+4→0),被还原,故U是还原产物,Mg单质化合价为0,在MgF2中,Mg为+2价,Mg的化合价升高(0→+2),被氧化,故MgF2是氧化产物,答案选B。
6.已知有如下几条氧化还原反应:
①A2++B=B2++A ②B2++C=C2++B ③A+2B3+=2B2++A2+
下列说法不正确的是
A.还原性:C>B>A>B2+
B.B2+在反应①中是氧化产物,在反应③中是还原产物
C.B3+能够与反应
D.氧化性:B3+>A2+>C2+>B2+
【答案】D
【分析】由反应方程式①A2++B=B2++A可知A2+的化合价降低被还原为A,B的化合价升高被氧化为B2+,即A2+为氧化剂、B2+为氧化产物,B为还原剂,A为还原产物,则有氧化性:A2+>B2+,还原性B>A,同理反应②B2++C=C2++B中B2+为氧化剂、C2+为氧化产物,C为还原剂,B为还原产物,则有氧化性:B2+>C2+,还原性C>B, 反应③A+2B3+=2B2++A2+中B3+为氧化剂、A2+为氧化产物,A为还原剂,B2+为还原产物,则有氧化性:B3+>A2+,还原性A>B2+,故有氧化性:B3+>A2+>B2+>C2+,还原性:C>B>A>B2+,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,还原性:C>B>A>B2+,A正确;
B.由分析可知,B2+在反应①中是氧化产物,在反应③中是还原产物,B正确;
C.由分析可知,氧化性:B3+>A2+>B2+>C2+,故B3+能够与反应生成C2+,C正确;
D.由分析可知,氧化性:B3+>A2+>B2+>C2+,D错误;
故答案为:D。
7.复印机工作时易产生臭氧,臭氧具有强氧化性,可使润湿的淀粉-KI试纸变蓝。反应为O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2,关于此反应的说法正确的是
A.1个O3得到4个电子 B.O3是氧化剂,H2O与KI是还原剂
C.氧化性强弱顺序:O3>I2 D.氧化产物I2与还原产物KOH的个数之比是1:2
【答案】C
【详解】A.1个O3变成O2时,臭氧中部分氧元素即一个氧原子化合价降低,得2个电子,A错误;
B.O3是氧化剂,KI是还原剂,H2O未参与氧化还原反应,B错误;
C.氧化性:氧化剂(O3)>氧化产物(I2),C正确;
D.每1 mol O3中仅1 mol O被还原,生成1 mol还原产物(KOH中的O),而氧化产物I2为1 mol,故比例为1:1,D错误;
故答案选C。
8.已知氧化性:Fe2+<Cu2+<Fe3+<Ag+,Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。在含有Cu(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3的溶液中加入适量锌粉,有固体剩余,则下列分析不合理的是
A.剩余固体中一定含有银
B.若剩余固体中仅含有银,则反应后的溶液中一定含有Zn2+、Cu2+
C.若剩余固体中含有铜和银,则反应后的溶液中肯定不含Fe3+和Ag+
D.若剩余固体中含有Zn,则反应后的溶液中一定含有Zn2+,可能含有Fe2+
【答案】D
【详解】A.锌首先置换氧化性最强的Ag+,剩余固体中必然含有银,A正确;
B.若剩余固体中仅有Ag,说明Cu2+未与Zn反应,溶液中一定有Zn2+、Cu2+,但是不能确定溶液中铁元素的存在形式,Fe3+可能与Zn反应,也可能未反应,另外Ag+可能与Zn反应完,也可能未反应完,故溶液中铁元素的存在状态以及是否有Ag+无法确定,B正确;
C.如果剩余固体含有Cu和Ag,说明Ag+与Zn完全反应,Fe3+与Zn完全反应,但Cu2+是否与Zn完全反应不确定,所以溶液中一定不含有Fe3+和Ag+,C正确;
D.若剩余固体中含有Zn,那么反应后的溶液中一定有Zn2+,一定没有Fe2+,Fe2++Zn = Fe+Zn2+,D错误;
故选D。
9.下列反应中,氯元素被氧化的是
A. B.
C.MnO₂+4HCl(浓)= D.
【答案】C
【详解】A.KClO3中Cl为+5价,反应后变为KCl中的-1价,化合价降低,被还原,A项错误;
B.Cl2中Cl为0价,反应后变为PCl5中的-1价,化合价降低,被还原,B项错误;
C.浓HCl中Cl为-1价,部分变为Cl2中的0价,化合价升高,被氧化,C项正确;
D.Cl2中Cl为0价,反应后变为HCl中的-1价,化合价降低,被还原,D项错误;
答案选C。
10.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:,,由此可确定、、三种离子的还原性由强到弱的顺序是
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
【答案】B
【详解】同一个反应中还原剂的还原性强于还原产物,反应中,为还原剂,为还原产物,还原性:>;反应中,为还原剂,为还原产物,还原性:>,故还原性:>>,选B。
11.用双线桥法表示下列反应的电子转移的方向与数目。
(1)2KClO32KCl+3O2↑ 。
(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 。
(3)4NH3+5O24NO+6H2O 。
(4)Cl2+H2O=HCl+HClO 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)
在2KClO32KCl+3O2↑反应中,Cl的化合价由+5价降低为-1价,得到2×6个电子,O由-2价升高到0价,失去2×6个电子,用双线桥法表示为;
(2)
在3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,Cu由0价升高到+2价,失去3×2个电子,硝酸中N由+5价降低到+2价,得到2×3个电子,用双线桥法表示为;
(3)
在4NH3+5O24NO+6H2O反应中,氨气中N的化合价由-3升高到+2价,失去4×5个电子,O由0价降低到-2价,得到10×2个电子,用双线桥法表示为;
(4)
在Cl2+H2O=HCl+HClO反应中,1个Cl原子由0价升高到+1价,失去一个电子,一个Cl原子由0价降低到-1价,得到1个电子,用双线桥法表示为。
12.铁是人体含量最多的微量元素,这些铁在人体中不是以金属单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是 。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,以前有许多起因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有 性。下列不能实现这种转化的物质是 (填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.FeCl3 D.浓硫酸
(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有 性。
(4)在Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了 性和 性,每有1个Fe参加反应,被还原的HNO3为 个,转移电子数 个。用单线桥法标出该反应电子转移 。
【答案】(1)B
(2)氧化 C
(3)还原
(4) 氧化 酸 1 3
【详解】(1)元素处于最低价时只有还原性;处于中间价态时既有氧化性又有还原性;处于最高价时只有氧化性;铁元素的最高价是+3、最低价是0,Fe、Fe2+、Fe3+中Fe元素的化合价依次为0、+2、+3,则既有氧化性又有还原性的是Fe2+;
(2)NaNO2能将Fe2+转化为Fe3+,Fe2+被氧化成Fe3+,则NaNO2做氧化剂,具有氧化性;具有氧化性的物质有:Cl2、O2、浓硫酸,它们均能将Fe2+氧化成Fe3+,FeCl3虽具有氧化性,但不能将Fe2+转化为Fe3+,故不能实现转化的是FeCl3,答案选C;
(3)中毒时NaNO2体现氧化性,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有还原性;
(4)在Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3中部分N元素化合价由+5价降至NO中的+2价,硝酸表现氧化性,部分HNO3生成Fe(NO3)3,硝酸表现了酸性,所以在该反应中硝酸表现了氧化性和酸性;Fe元素的化合价由0价升至+3价,每有1个Fe参加反应失去3个电子,根据得失电子守恒,被还原的HNO3为1个,转移电子数3个;用单线桥法标出该反应电子转移为: 。
[模块六 教材习题答案]
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