内容正文:
氧化还原反应
本质和特征
升失氧 降得还
2.几个等量关系 (1)转移电子数=得电子数=失电子数
(2)化合价升高数=化合价降低数=转移电子数
对于反应C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
(1)氧化剂是浓硫酸,发生还原反应,被还原,生成还原产物SO2。
(2)还原剂是C,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物CO2。
(3)C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。
(4)反应生成1 mol CO2,浓硫酸得4mol电子,C失去4mol电子,反应转移4mol电子。
氧化性、还原性、氧化产物、还原产物判断,
氧化性、还原性强弱判断:①价态高低 ②得失电子难易程度 ③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。
④根据反应条件及剧烈程度——反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。
如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可判断氧化性:KMnO4>MnO2。
⑤依据金属、非金属的活动性顺序
⑥常见的强弱顺序
氧化性:MnO(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>稀H2SO4>S,
还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(SO)<S2-。
(1)氧化还原反应的概念及其联系判断思路:
找变价―→分升降―→定数目―→定答案。
(2)高考题涉及到的元素化合价
F S,K2FO4,Li2,Al,Na2SO3,CO,Na,,Na2O,H,,
S,KO4,K2O4
考向1 判断氧化还原反应能否发生
1.在一定条件下,下列微粒的还原性顺序为Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,由此判断以下各反应在溶液中不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+ B.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.2Br-+4H++SO===SO2+Br2+2H2O D.I2+SO2+2H2O===4H++SO+2I-
1.【答案】 C【解析】 C项中Br-还原性比SO2强,违背题干事实。
考向2 价态规律应用——判断产物
2.反应6HCl(浓)+KClO3===KCl+3Cl2+3H2O,氧化剂是__________,氧化产物与还原产物的物质的量之比为________,当生成1 mol Cl2转移的电子数为________。
2.【答案】 KClO3 5∶1 NA【解析】 根据价态归中规律,氧化产物和还原产物均为Cl2。
考向3 先后规律的应用
氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+
3.今有下列三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2===2FeCl3,③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,则可加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
3.【答案】 C【解析】 由①知氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>Fe3+,还原性Fe2+>Cl-;由③知氧化性MnO>Cl2,还原性Cl->Mn2+。由此推知。所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只氧化I-。
巩固练习【答案】 B【解析】 根据题意,Cl2先氧化Fe2+,不可能只氧化Br-,B选项错误。
【知识点小结】
(1)物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。如AlAl3+,而NaNa+,但还原性Na>Al。
(2)利用氧化还原反应判断氧化性或还原性强弱,一定准确判断氧化剂、氧化产物、还原剂、还原产物
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-
考点三、与金属、非金属相连的综合化工流程大题
化工流程题目在流程上一般分为3个过程:
―→―→
1、原料处理阶段的常见考点与常见名词
①加快反应速率
②溶解:通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等
水浸:与水接触反应或溶解
浸出:固体加水(酸)溶解得到离子
浸出率:固体溶解后,离子在溶液中含量的多少(更多转化)
酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的溶解过程
③灼烧、焙烧、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解
④控制反应条件的方法
2、分离提纯阶段的常见考点
①调pH值除杂
a.控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀[来源:学_科_网Z_X_X_K]
例如:已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,应该怎样做?
提示:先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH到3.7。
b.调节pH所需的物质一般应满足两点: 能与H+反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂
③加热:加快反应速率或促进平衡向某个方向移动
如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物,则要注意对温度的控制。如:侯氏制碱中的NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
④降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动
⑤萃取
3、获得产品阶段的常见考点
①洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时,应在HCl的气流中加热,以防其水解。
③蒸发浓缩、冷却结晶:如除去KNO3中的少量NaCl。
④蒸发结晶、趁热过滤:如除去NaCl中的少量KNO3。
⑤重结晶
4、其他常见考点
①化学方程式 ②实验仪器 ③计算 ④信息
例题解析 难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆矿”,在水中存在如下平衡:
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s)2Ca2++2K++Mg2++4SO+2H2O
为能充分利用钾资源,用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾,工艺流程如下:
(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K+的原因:_________________。
(3)“除杂”环节中,先加入________溶液,经搅拌等操作后,过滤,再加入_________溶液调滤液pH至中性。
(4)不同温度下,K+的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图。
由图可得,随着温度升高,
①________________,
②__________________。
【答案】(1)Mg(OH)2 CaSO4 (2)加入Ca(OH)2溶液,Mg2+与OH-结合生成Mg(OH)2沉淀,Mg2+浓度减小,平衡正向移动,K+增多(3)K2CO3 H2SO4
【习题精炼】
1.下列化学反应表示正确的是
A.饱和溶液中通入过量:
B.向溶液中滴入,使反应完全:
C.向NaClO溶液中通入少量气体:
D.将氢氧化铁固体加入氢碘酸中:
2.某兴趣小组设计实验制备并探究氯气的性质,实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A.装置a中发生反应的化学方程式为
B.装置c中溶液颜色由浅绿色变为黄色,说明具有氧化性
C.装置d中溶液变蓝,证明的氧化性强于
D.装置f的作用是吸收多余的,吸收 转移2 mol电子
3.某同学进行如下兴趣实验:
反应原理:①
②
③(橙红)
现象:立即产生橙红色沉淀,几秒钟后溶液颜色变为蓝色
下列说法不正确的是
A.反应②中每生成单质转移电子数
B.可以利用②反应的原理在厨房中实现检验食盐加碘(淀粉碘化钾试纸额外提供)
C.该实验条件下,反应速率:③②
D.氧化性强弱顺序:
4.东三省具有丰富的传统特色饮食文化、物产资源,下列说法不正确的是
A.《齐民要术》中记载了红烧肉的处理,“下酒二升,以杀腥臊”,该过程发生了化学反应
B.辽宁辽阳某袜企使用了袜用银离子抗菌剂,利用了的还原性
C.五常大米的主要成分为天然有机高分子
D.吉林特产松花石可用于制作砚台,属于无机非金属材料
5.用肼的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量,反应原理如图所示。下列说法错误的是
A.处理后溶液的pH不变
B.还原性:
C.反应①生成,转移电子
D.反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2
6.用下列实验装置和方法进行相应实验,能达到实验目的的是
A.比较、、的氧化性强弱
B.检验溴乙烷中含有溴元素
C.制取并收集氨气
D.用蒸发结晶获得固体
A.A B.B C.C D.D
7.某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于转化为单质S,提出的催化历程示意图如下,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.过程①形成了氢键
B.该催化历程的总反应为
C.过程③发生了氧化还原反应
D.每消耗22.4 L的,转移的电子数目为
8.某新型催化剂能将乙醇催化转化为乙酸和氢气,其反应历程如图所示。下列说法正确的是
A.物质Ⅱ为催化剂
B.的反应类型为还原反应
C.该历程没有键的生成
D.该历程总反应为
9.一种电解乙酰基吡嗪废水(含有机物、和硫酸等)中的硫酸铵制备过二硫酸铵微型流程如图。下列说法错误的是
A.除铁前需先调节pH,否则会消耗过多氨水
B.上述流程中过二硫酸铵可循环利用
C.氧化过程中,若有参与反应,转移电子数约为
D.整个流程涉及的化学反应类型有复分解反应、氧化还原反应、分解反应
10.化学反应中有颜色变化之美。下列相关离子方程式表示正确的是
A.钠加入滴有酚酞的水中,出现红色:
B.向HI溶液中加入后溶液变为黄色:
C.将稀硫酸加入溶液中,溶液由黄色变为橙色:
D.将少量澄清石灰水滴入溶液中,产生白色沉淀:
11.氯及其部分化合物的转化关系如下图。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.100mL 0.1mol/L NaClO溶液中的数目为0.01
B.反应①中,每生成0.1mol 转移电子的数目为0.2
C.加热条件下,将通入浓NaOH溶液中可发生反应②
D.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
试卷第1页,共3页
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题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
A
A
B
D
D
B
题号
11
答案
D
1.C
【详解】A.NaHCO3的溶解度较小,饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2时生成NaHCO3沉淀,离子方程式为:,A错误;
B.向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2至完全反应时,Ba2+与生成BaSO4沉淀,OH-优先与Al3+反应生成Al(OH)3沉淀,剩余OH-与反应生成NH3·H2O,离子方程式为:,B错误;
C.ClO-与少量SO2发生氧化还原反应,ClO-被还原为Cl-,SO2被氧化为,离子方程式为:,C正确;
D.Fe(OH)3与氢碘酸反应时,H+中和OH-生成Fe3+,但Fe3+会进一步与I-发生氧化还原反应生成Fe2+和I2,离子方程式为:2Fe(OH)3+6H++2I-=2Fe2++I2+6H2O,D错误;
故选C。
2.D
【详解】A.装置a为与浓盐酸共热制备的装置,反应的化学方程式为(浓),A正确;
B.装置c中溶液(浅绿色)与反应生成(黄色),为氧化剂,体现氧化性,B正确;
C.装置d中发生反应,使淀粉变蓝,根据氧化剂氧化性强于氧化产物,证明氧化性强于,C正确;
D.装置f中NaOH溶液吸收的反应为,1mol参与反应时,Cl元素化合价从0价分别变为-1价和+1价,转移1mol电子,D错误;
故答案选D。
3.D
【详解】A.反应②中的I元素由+5价下降到0价,每生成单质,消耗0.1mol,转移0.5mol电子,数目为0.5×6.02×1023=,A正确;
B.厨房中可用食醋提供H+,淀粉碘化钾试纸提供I-和淀粉,加碘盐中的在酸性条件下与I-反应生成I2,淀粉遇I2变蓝,可检验加碘盐,B正确;
C.实验中立即产生橙红色沉淀(反应③),几秒钟后溶液变蓝(反应②生成I2),说明反应③速率大于②,C正确;
D.反应②中是氧化剂,既是氧化产物也是还原产物,则氧化性:,反应③是非氧化还原反应,无法判断Hg2+的氧化性强弱,D错误;
故选D。
4.B
【详解】A.用酒处理红烧肉时,乙醇可能与腥味物质(如胺类)发生化学反应,属于化学反应,A正确;
B.的抗菌作用源于其氧化性,能破坏细菌蛋白质结构,而非还原性,B错误;
C.五常大米主要成分为淀粉,淀粉属于天然有机高分子化合物,C正确;
D.松花石为天然矿物材料,砚台属于无机非金属材料,D正确;
故选B。
5.A
【分析】由图中信息可知,和反应生成的是和反应的催化剂,是中间产物,总反应的离子方程式为:,据此解答。
【详解】A.由分析可知,总反应的离子方程式为:,反应过程中消耗了,溶液酸性减弱,则处理后溶液的pH增大,A错误;
B.在上述总反应中,被氧化生成,被还原生成,即是还原剂,是还原产物 ,根据氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物,则还原性:,B正确;
C.反应①中被氧化生成,元素化合价从价升高到0价,每生成1个转移4个电子,则生成转移电子,C正确;
D.反应②的离子方程式为:,易知是氧化剂,是还原剂,则反应②中氧化剂和还原剂的物质的量之比为,D正确;
故选A。
6.A
【详解】A.在FeI2溶液中滴加新制氯水,若CCl4层先现紫红色,说明Cl2先氧化I-生成I2,I2易溶于CCl4而使有机层呈紫红色,继续滴加新制氯水,若水层呈黄色,说明Cl2氧化Fe2+生成Fe3+,证明氧化性>>,A正确;
B.溴乙烷水解后,取上层清液,应先加稀硝酸中和过量的NaOH,使溶液酸化后再加入AgNO3溶液,若生成淡黄色沉淀,才能证明溴乙烷中含有溴元素,B错误;
C.实验室制取氨气是用Ca(OH)2和NH4Cl在加热条件生成氨气,由于氨气极易溶于水,不能用排水法收集,其密度小于空气,应该用向下排空气法收集氨气,图中所示为向上排空气法,C错误;
D.蒸发应用蒸发皿,图中所示为坩埚,且FeSO4易被氧化,应隔绝空气蒸发,D错误;
故答案选A。
7.B
【分析】由图可知,过程①是硫化氢吸附在催化剂上;过程②中铁元素化合价降低被还原,硫元素化合价升高被氧化;过程③是氧气吸附在催化剂上;过程④中铁元素化合价升高被氧化,氧元素化合价降低被还原;过程⑤是硫和水脱附催化剂表面,则总反应为催化剂作用下硫化氢与氧气反应生成硫和水,反应的化学方程式为。
【详解】A.由分析可知,过程①是硫化氢吸附在催化剂上,没有形成氢键, A错误;
B.由分析可知,总反应为催化剂作用下硫化氢与氧气反应生成硫和水,反应的化学方程式为,B正确;
C.由分析可知,过程③是氧气吸附在催化剂上,没有发生化学反应,C错误;
D.未指明标准状况,无法计算22.4L氧气的物质的量和反应转移电子数目,D错误;
故选B。
8.D
【详解】A.由图可知,物质Ⅱ在反应过程中为中间产物,A错误;
B.Ⅳ→V为去氢的反应,反应类型为氧化反应,B错误;
C.由反应历程可知,V→Ⅰ形成了键,有π键的生成,C错误;
D.根据图示可知该历程总反应为,D正确;
故选D。
9.D
【详解】A.废水含硫酸,先调节pH可减少氨水消耗,A正确;
B.生成的过二硫酸铵可在“氧化”过程中循环利用,B正确;
C.氧化过程中,,2个氧由价降至价,参与反应时转移2mol电子,C正确;
D.整个流程涉及复分解反应[除铁时生成]和氧化还原反应(电解过程),不涉及分解反应,D错误。
故选D。
10.B
【详解】A.钠与水反应生成NaOH和H2,水是弱电解质不能拆为H+,正确离子方程式为,A错误;
B.HI为强酸,H2O2在酸性条件下氧化I-为I2(黄色),离子方程式,B正确;
C.转化为需满足Cr原子守恒,正确方程式为,C错误;
D.少量Ca(OH)2与NaHSO3反应时,OH-与中和生成和水,Ca2+与结合生成CaSO3沉淀,但选项D的方程式未正确配平物质的量比例(应为),D错误;
故选B。
11.D
【详解】A.NaClO溶液中会发生水解反应:,导致数目减少,因此100mL0.1mol/LNaClO溶液中的数目小于0.01NA,A错误;
B.反应①为与HCl的归中反应,方程式为,生成3mol时转移5mol电子,则生成0.1mol转移电子数为×0.1NA≈0.17NA,B错误;
C.与NaOH反应,常温下生成NaCl和NaClO(反应②),加热条件下则生成NaCl和,故加热时不能发生反应②,C错误;
D.反应③为NaClO与HCl的归中反应,方程式为,NaClO中Cl(+1价)为氧化剂,1molHCl中Cl(-1价)为还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,D正确;
故选D。
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