内容正文:
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第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第二课时 氧化剂和还原剂
基础作业
01
能力作业
02
目录
CONTENTS
基础作业
(建议用时:10分钟)
考点一 氧化剂和还原剂及其判断
1.下列说法正确的是( )
A.氧化还原反应过程中得电子的物质是还原剂,失电子的物质被还原
B.发生氧化还原反应时,还原剂先失去电子,氧化剂后得到电子
C.金属单质作反应物时一定是还原剂
D.在氢气燃烧生成水的反应中,氢气作氧化剂
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3.下列叙述中正确的是( )
A.氧化剂中的每一种元素在反应中都得到电子
B.还原剂在同一反应中既可以是反应物,也可以是生成物
C.还原剂所含元素化合价升高
D.电子从氧化剂转移到还原剂
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4.某种飞船以N2H4和N2O4为动力源,发生反应:2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反应温度可高达2700 ℃,对于该反应,下列说法中正确的是( )
A.该反应属于置换反应
B.N2H4是氧化剂
C.N2O4是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
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考点二 氧化性、还原性及其强弱的判断
5.已知氮元素的最低化合价是-3价,最高化合价是+5价,下列物质中的氮元素只具有氧化性的是( )
A.NH3
B.N2
C.NO2
D.HNO3
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6.通过相同实验条件下的三个反应事实:
①Fe+CuCl2===FeCl2+Cu
②Cl2+2FeCl2===2FeCl3
③Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2
判断下列物质在此实验条件下氧化性最强的是( )
A.CuCl2 B.Cl2
C.FeCl3 D.FeCl2
解析:由氧化还原反应规律:氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可以得出氧化性:①CuCl2>FeCl2;②Cl2>FeCl3;③FeCl3>CuCl2,则氧化性大小关系:Cl2>FeCl3>CuCl2>FeCl2,氧化性最强的为氯气。
基础作业
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7.根据下列反应的化学方程式,判断有关微粒的还原性强弱顺序是( )
①I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2FeCl3+2HI===2FeCl2+2HCl+I2
A.I->Fe2+>Cl->SO2
B.Cl->Fe2+>SO2>I-
C.Fe2+>I->Cl->SO2
D.SO2>I->Fe2+>Cl-
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解析:根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性判断:①SO2为还原剂,HI为还原产物,故SO2的还原性强于I-;②FeCl2为还原剂,FeCl3为还原产物,故Fe2+的还原性强于Cl-;③HI为还原剂,FeCl2为还原产物,故I-的还原性强于Fe2+;综上所述还原性强弱顺序为SO2>I->Fe2+>Cl-。
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H+、Mg2+、Na+
Mg、S2-、Cl-、I-
Fe2+、S、HCl、H2O2
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能力作业
(建议用时:40分钟)
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能力作业
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2.下列变化过程,必须加入还原剂才能实现的是( )
A.KMnO4→MnO2
B.Fe2O3→Fe
C.Na2SO3→SO2
D.NH3→N2
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解析:还原产物中相应元素的价态比对应反应物中的低,氧化产物中相应元素的价态比对应反应物中的高,D项氧化产物中氮元素的价态比0价低,错误。
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5.有A、B、C、D四种物质,已知它们能发生下列反应:
①A2++B===B2++A ②A2++C===C2++A
③B2++C===C2++B ④C2++D===D2++C
由此可推知,各物质的氧化性、还原性强弱顺序正确的是( )
A.氧化性:A2+>B2+>C2+>D2+
B.氧化性:D2+>C2+>B2+>A2+
C.还原性:A>B>C>D
D.还原性:D>B>C>A
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解析:根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,进行判断。①中氧化性:A2+>B2+,还原性:B>A;②中氧化性:A2+>C2+,还原性:C>A;③中氧化性:B2+>C2+,还原性:C>B;④中氧化性:C2+>D2+,还原性:D>C;综上所述,氧化性的强弱顺序:A2+>B2+>C2+>D2+,还原性的强弱顺序:D>C>B>A,A正确。
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6.大蒜是一种调味蔬菜,储存时会用到无水氢化钙。氢化钙遇水即产生氢气,反应的化学方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑。下列说法错误的是( )
A.CaH2既是氧化剂又是还原剂
B.H2既是氧化产物又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1
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解析:分析反应:
由反应前后元素的化合价变化可知,CaH2是还原剂,H2O是氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物,且来源于CaH2和H2O中的氢原子的个数相等,即氧化产物与还原产物的质量之比为1∶1。
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7.已知常温下,在溶液中可发生反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。由此推断Fe2+、Ce3+、Sn2+的还原性由强到弱的顺序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Fe2+、Ce3+、Sn2+
C.Fe2+、Sn2+、Ce3+ D.Ce3+、Fe2+、Sn2+
解析:同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性。由第一个离子方程式知,还原性:Fe2+>Ce3+,由第二个离子方程式知,还原性:Sn2+>Fe2+,则还原性:Sn2+>Fe2+>Ce3+。
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9.氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂。下列反应属于氧化还原反应且与Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是( )
A.Na2O+H2O===2NaOH
B.2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
C.3NO2+H2O===NO+2HNO3
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
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10.已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
解析:同一氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性:Co2O3>Cl2>FeCl3>I2,故Cl2可以氧化Fe2+和I-,但两者共存时,应先氧化I-,A不可能发生。
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[名师点拨] 判断氧化还原反应能否发生的技巧
(1)设:先假设反应成立。
(2)列:然后根据氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,列出假设反应中的强弱关系。
(3)判:结合题干信息判断(2)中列出的关系是否符合事实,若符合事实,则反应能发生;反之,则不能发生。
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11.用高铁酸钠(Na2FeO4)对河湖水消毒是城市饮用水处理的新技术。一种生成Na2FeO4的反应如下:Fe2O3+Na2O2―→Na2FeO4+Na2O(未配平),下列说法不正确的是( )
A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.Fe2O3在反应中失去电子
C.配平后为Fe2O3+3Na2O2===2Na2FeO4+Na2O
D.Na2FeO4能杀菌消毒是因其具有强氧化性
解析:在反应Fe2O3+Na2O2―→Na2FeO4+Na2O中,铁元素化合价由+3价升高到+6价,Fe2O3失去电子,故Fe2O3是还原剂,氧元素化合价由Na2O2中的-1价降低到-2价,Na2O2得到电子,故Na2O2是氧化剂。
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12.某工厂的酸性废水中含有剧毒的H3AsO3,可加入SnCl2除去H3AsO3并回收As。反应的化学方程式为3SnCl2+12HCl+2H3AsO3===2As↓+3H2SnCl6+6M。下列关于该反应的说法正确的是( )
A.还原剂是H3AsO3
B.还原性:As>SnCl2
C.M为H2O,是氧化产物
D.每生成2个As,还原剂失去6个电子
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解析:根据化学方程式可知,锡元素化合价从+2价升高到+4价,砷元素化合价从+3价降低到0价,所以还原剂是SnCl2,氧化剂是H3AsO3,A错误;还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则还原性:As<SnCl2,B错误;根据原子守恒可知M为H2O,H2O既不是氧化产物,也不是还原产物,H2SnCl6是氧化产物,C错误。
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二、非选择题
13.已知铜在常温下能被稀HNO3溶解,反应方程式为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)请将上述反应改写成离子方程式:________________________________。
(2)上述反应中,氧化剂是________,氧化产物是__________。
(3)在反应的硝酸中没有参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的________。
HNO3
Cu(NO3)2
75%
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14.已知砒霜As2O3与Zn可以发生如下反应:
As2O3+6Zn+6H2SO4===2AsH3↑+6ZnSO4+3H2O
(1)请用“双线桥法”标出电子转移的方向和数目:
________________________________________。
(2)As2O3在上述反应中显示出来的性质是________(填标号)。
A.氧化性 B.还原性
C.酸性 D.碱性
(3)该反应的氧化产物是________,还原产物是________。
A
ZnSO4
AsH3
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[名师点拨]
1.双线桥法书写的基本步骤
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2.单线桥法书写的基本步骤
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1∶1
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AD
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氧化
+4
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R
2.反应3ClO-+2Fe3++10OH-===2FeOeq \o\al(2-,4)+3Cl-+5H2O中,氧化剂是( )
A.ClO-
B.Fe3+
C.FeOeq \o\al(2-,4)
D.Cl-
8.(1)下列微粒中,只有氧化性的是__________________,只有还原性的是__________________,既有氧化性又有还原性的是_______________________。
H+ Mg2+ Fe2+ Na+ Mg S2- Cl- I- S HCl H2O2
(2)在用酸性KMnO4溶液处理矿物中的Cu2S时,发生的反应为8MnOeq \o\al(-,4)+5Cu2S+44H+===10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O。
下列关于该反应的说法中错误的是________(填字母)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.Mn2+是还原产物
c.还原性的强弱关系是Mn2+<Cu2S
d.每生成1个SO2,转移6个电子
一、选择题
1.科学研究表明,人体内的Oeq \o\al(-,2)不利于健康,能使人过早衰老。这是由于Oeq \o\al(-,2)在人体内释放出氧化性极强的活性氧的缘故,医学界试图用对人体无害的亚硒酸钾消除人体内的活性氧,这是利用了亚硒酸钾的( )
A.还原性
B.氧化性
C.催化作用
D.碱性
3.具有中间价态的物质既可被氧化又可被还原,下表中的内容有错误的是( )
选项
具有中间价态的物质
还原产物
氧化产物
A
Fe2+
Fe
Fe3+
B
SOeq \o\al(2-,3)
S
SOeq \o\al(2-,4)
C
H2O2
H2O
O2
D
N2
NH3
N2H4
4.在湿润的土壤中,氮元素有如图所示的转化过程,下列说法正确的是( )
A.NOeq \o\al(-,3)是还原剂
B.NO2是还原产物
C.NHeq \o\al(+,4)是氧化产物
D.NOeq \o\al(-,2)是氧化剂
解析:左侧过程中,N的化合价由+5价变为+4价,Fe的化合价由+2价变为+3价,则NOeq \o\al(-,3)是氧化剂,Fe2+是还原剂,Fe3+是氧化产物,NO2是还原产物;右侧过程中,Fe的化合价由+3价变为+2价,N的化合价由-3价变为+3价,则Fe3+是氧化剂,NHeq \o\al(+,4)是还原剂,NOeq \o\al(-,2)是氧化产物,Fe2+是还原产物。
8.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO3eq \o(=====,\s\up14(△))2HNO3+4N2↑+9H2O,该反应中,被氧化与被还原的氮原子个数之比为( )
A.5∶3
B.5∶4
C.1∶1
D.3∶5
解析:在反应5NH4NO3eq \o(=====,\s\up14(△))2HNO3+4N2↑+9H2O中,一部分氮元素由-3价升高为0价,被氧化,一部分氮元素由+5价降低为0价,被还原,还有一部分氮元素的化合价未改变。设被氧化的氮原子数为x,被还原的氮原子数为y,根据得失电子守恒:(5-0)y=[0-(-3)]x,可知被氧化与被还原的氮原子个数之比为x∶y=5∶3。
3Cu+8H++2NOeq \o\al(-,3)===3Cu2++2NO↑+4H2O
解析:(3)反应中产生Cu(NO3)2的HNO3没有参加氧化还原反应,故没有参加氧化还原反应的硝酸占参加反应的全部硝酸的eq \f(6,8)×100%=75%。
15.ClO2是国际公认的高效安全杀菌消毒剂,工业制备ClO2的反应原理:2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
(1)该反应中,被氧化与被还原的氯原子个数之比为________,依据氧化还原反应规律判断,氧化性:NaClO3________(填“>”“<”或“=”)Cl2。
(2)ClO2在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(含ClOeq \o\al(-,2)),需将其转化为Cl-除去,下列试剂中,可将ClOeq \o\al(-,2)转化为Cl-的是________(填标号)。
A.FeSO4
B.O3
C.KMnO4
D.SO2
(3)在一定条件下,ROeq \o\al(n-,3)和Cl2可发生反应:ROeq \o\al(n-,3)+Cl2+2OH-===ROeq \o\al(2-,4)+2Cl-+H2O,该反应中ROeq \o\al(n-,3)被________(填“氧化”或“还原”),ROeq \o\al(n-,3)中元素R的化合价是________。
(4)碱性条件下用Fe(OH)3和KClO反应制备K2FeO4。配平该反应的化学方程式:
________Fe(OH)3+________KOH+________KClO===________K2FeO4+________KCl+________H2O。
解析:(1)根据同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,价态间“只靠拢,不交叉”可知,该反应中氯元素由NaClO3中的+5价降至ClO2中的+4价,即NaClO3是氧化剂,ClO2为还原产物,HCl中部分氯元素由-1价升至Cl2中的0价,即HCl为还原剂,Cl2为氧化产物,被氧化与被还原的氯原子个数之比为1∶1。根据氧化性:氧化剂>氧化产物,可知氧化性:NaClO3>Cl2。
(2)将ClOeq \o\al(-,2)转化为Cl-除去,氯元素化合价降低,ClOeq \o\al(-,2)为氧化剂,即需加入还原剂,FeSO4和SO2可作还原剂,而O3和KMnO4只能作氧化剂,故A、D正确。
(3)根据反应前后离子所带电荷数相等,可得n=2,则ROeq \o\al(2-,3)中元素R的化合价为+4价,ROeq \o\al(2-,4)中元素R化合价为+6价,ROeq \o\al(2-,3)被氧化。
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