内容正文:
第三节 氧化还原反应
第1课时 氧化还原反应
一、基础巩固
题组1.氧化还原反应的概念理解
1.下列变化中,与氧化还原反应无关的是( )
A.由碲和镉合成发电玻璃中的碲化镉
B.钢铁的锈蚀
C.钟乳石的形成
D.燃料的燃烧
2.下列变化过程中,属于氧化反应的是( )
A.MnO2→Mn2+ B.Sn2+→Sn4+
C.H2O2→H2O D.CuO→CuCl2
3.(2025·苏州期中)亚硫酸可被H2O2氧化生成硫酸:H2SO3+H2O2H2SO4+H2O。下列说法不正确的是( )
A.H2O2中氧元素的化合价:-1价
B.该反应属于氧化还原反应
C.硫酸电离:H2SO42H++S
D.被氧化和被还原的原子个数之比为1∶1
4.已知反应2Mg+CO22MgO+C,下列关于该反应的判断不正确的是( )
A.Mg元素的化合价由0价升高到+2价,所以Mg被氧化
B.该反应属于置换反应,也属于氧化还原反应
C.CO2发生了还原反应
D.Mg原子失去的电子数目等于氧原子得到的电子数目
题组2.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
5.下列化学反应不属于置换反应而属于氧化还原反应的是( )
A.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B.Mg+H2SO4MgSO4+H2↑
C.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
D.4NH3+3O22N2+6H2O
6.下列对于各反应的反应类型判断不正确的是( )
A.CO2+H2OH2CO3是化合反应、非氧化还原反应
B.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O是分解反应、非氧化还原反应
C.CuO+COCu+CO2是置换反应、氧化还原反应
D.MgCO3+H2SO4MgSO4+CO2↑+H2O是复分解反应、非氧化还原反应
7.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的关系可用图甲表示。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.三者中的任一反应
题组3.氧化还原反应的表示方法
8.(2025·常州一中月考)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目均正确的是( )
A.
B.
C.
D.
9.ClO2可用于处理含CN-(N为-3价)的污水,2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-。下列说法正确的是( )
A.该反应中ClO2被氧化
B.被氧化和被还原的原子个数之比为1∶1
C.用双线桥表示电子转移为
D.如下方程式可表示反应中电子转移的情况:
二、能力提升
10.(2025·宿迁月考)电池丰富了生产生活方式。常见的碱性锌锰干电池由Zn、MnO2、KOH等构成;燃料电池如H2、CH3OH燃料电池等;可充电电池如Na-S电池、Ni-Cd电池等。锂离子电池具有比能量高、储能效率高和寿命长等优点,近年来逐步占据电动汽车、储能系统以及移动电子设备的主要市场份额。下列有关电池反应中,电子转移的方向和数目不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
11.已知氧化还原反应2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO42CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O,Cu(IO3)2中铜元素的化合价为+2价。下列说法正确的是( )
A.Cu(IO3)2中的铜元素和碘元素均被还原
B.CuI是氧化反应的产物
C.每生成1个CuI,有12个KI发生氧化反应
D.每转移11个电子,有2个I-被氧化
12.可采用某种催化氧化法将工业副产物HCl制成Cl2,实现氯资源的再利用。该方法的总反应的化学方程式为4HCl+O22Cl2+2H2O。如图所示为该方法的一种催化机理。下列说法错误的是( )
A.Cu(OH)Cl中铜元素的化合价为+2价
B.Y为反应物HCl,W为生成物H2O
C.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
D.制取71 g Cl2,需投入160 g CuO
13.NaH可在野外用作生氢剂,化学反应原理为NaH+H2ONaOH+H2↑。
(1)NaH中氢元素化合价为 价。
(2)反应中NaH被 (填“氧化”或“还原”)。
(3)每生成1个H2分子,反应转移的电子为 个。
(4)用双线桥法表示出该反应中电子转移的方向和数目。
14.在日常生活中,常见的食品抗氧化剂多为铁系抗氧化剂,主要活性成分为铁粉,脱氧中的一步主要反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(红褐色固体)。工业上,高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途,湿法制备高铁酸盐的原理:3ClO-+10OH-+2Fe3+2Fe+3Cl-+5H2O。
(1)高铁酸根离子(Fe)中铁元素的化合价为 价;湿法制备高铁酸盐反应过程中,被氧化的元素是 (填名称),消耗1个Fe3+转移 个电子。
(2)某化学小组用食品抗氧化剂(铁粉、活性炭、氯化钠等)进行以下实验。
将固体乙烘干后,用乙的某种氧化物进行以下实验,物质之间的转化关系如图所示(反应条件及部分产物略去):
根据实验流程图,回答下列问题:
①操作1名称是 ,溶液丙一定含有的金属阳离子是 。
②写出反应1的化学方程式,用单线桥标出电子转移的方向及数目: 。
③反应3的离子方程式: 。
参考答案
1.C 2.B 3.D 4.D 5.A
6.C 解析 反应CuO+COCu+CO2是两种化合物生成一种单质和另一种化合物的反应,不属于置换反应,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,故C错误。
7.A 解析 置换反应全部属于氧化还原反应,部分属于离子反应,图乙中A表示氧化还原反应,B表示置换反应,C表示离子反应。
8.B 解析 O得到电子,Na失去电子,该反应转移2e-,,A错误;Fe失去电子,铜离子得到电子,该反应转移2e-,B正确;氯酸钾中氯得到电子生成氯气,HCl中部分氯失去电子生成氯气,反应为归中反应,该反应转移5e-,,C错误;铜失去电子,氮得到电子,该反应转移6e-,
,D错误。
9.D 解析 ClO2中氯元素的化合价由+4价降低为-1价,被还原,A错误;根据反应的方程式可知,氯元素的化合价降低,被还原,碳元素和氮元素的化合价升高,被氧化,故被氧化与被还原的原子个数之比为2∶1,B错误;反应中电子转移情况用双线桥表示为,C错误;用单线桥法表示的电子转移为,D正确。
10.A 解析 A项反应中CH3OH中的碳元素的化合价由-2价升高到+4价,而O2中氧元素的化合价由0价降低到-2价,故该反应用双线桥法表示为,A错误;B项反应中镉元素的化合价由0价升高到+2价,镍元素的化合价由+3价降低到+2价,故该反应的双线桥法表示正确;C项反应中钠元素的化合价由0价转化为+1价,硫元素的化合价由0价变为-1价,故该反应的单线桥分析法表示正确;D项反应中碳元素的化合价由-x价升高为0价,钴元素的化合价由(3+x)价降低到+3价,故该反应的单线桥法表示正确。
11.A 解析 由反应的化学方程式可知,碘酸铜中铜元素、碘元素的化合价降低被还原,碘化钾中部分碘元素的化合价升高被氧化,碘化亚铜是还原反应的产物。由分析可知,A正确,B错误;由方程式可知,反应生成2个碘化亚铜时,有22个碘化钾发生氧化反应,所以生成1个碘化亚铜时,有11个碘化钾发生氧化反应,故C错误;由方程式可知,反应转移22个电子时,有22个碘化钾被氧化,则转移11个电子时,有11个碘离子被氧化,故D错误。
12.D 解析 根据流程图,Y、Z是反应物,X、W是生成物,CuCl2分解生成CuCl和X,根据质量守恒,X是Cl2,则W是H2O;氧化铜和Y反应生成Cu(OH)Cl,根据质量守恒,Y为反应物HCl,则Z是O2。Cu(OH)Cl中氧元素显-2价、H显+1价、Cl显-1价,根据化合价代数和等于0,则铜元素的化合价为+2价,故A正确;Y为反应物HCl,W为生成物H2O,故B正确;图中转化涉及的反应中,2CuCl22CuCl+Cl2、4CuCl+O22Cu2OCl2都有元素化合价发生变化,都属于氧化还原反应,故C正确;CuO在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,故D错误。
13.答案 (1)-1 (2)氧化 (3)1
(4)
解析 (3)反应NaH+H2ONaOH+H2↑中NaH中氢元素的化合价由-1价升高到0价,H2O中部分氢元素的化合价由+1价降低到0价,故每生成1个H2分子,反应转移的电子数为1。
14.答案 (1)+6 铁 3 (2)①过滤 Fe2+、Na+
② ③Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
解析 (1)Fe中氧元素的化合价是-2价,铁元素的化合价为+6价;铁元素的化合价从+3价升高为+6价,被氧化,1个Fe3+失去3个电子。
(2)向食品抗氧化剂(铁粉、活性炭、氯化钠等)中加入过量稀硫酸,铁粉会反应生成硫酸亚铁和氢气,所以气体甲是氢气,混合物中含有不溶的活性炭和溶解的氯化钠、硫酸亚铁、稀硫酸,通过操作1使固液分开,固体乙是活性炭,溶液丙中含有氯化钠、硫酸亚铁、硫酸;乙的某种氧化物能与氧化铁反应,所以乙的这种氧化物是一氧化碳,生成的金属A为铁,有色溶液C通过反应3生成蓝色沉淀,所以有色溶液C是一种可溶性铜盐溶液,有色溶液C与金属A发生置换反应得到金属铜和亚铁盐,所以金属B为铜,有色溶液D为一种亚铁盐溶液。①操作1可使固液分离,所以该操作为过滤。②用单线桥法表示反应1电子转移的情况为。③反应3是含Cu2+的盐溶液与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀,离子方程式为Cu2++2OH-Cu(OH)2↓。
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