内容正文:
专题03 氧化还原反应(期末复习讲义)
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明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
氧化还原反应的基本概念辨析
基于具体反应方程式的概念判断; 基于陌生情境反应的概念辨析;结合电子转移方向与数目的概念关联
氧化还原反应的判断
直接根据化合价变化判断;结合四大基本反应类型判断氧化还原反应; 基于陌生情境/陌生物质的氧化还原反应判断
氧化性、还原性强弱的比较
根据反应方程式的强弱比较;根据反应能否发生的强弱推断;根据反应条件与反应剧烈程度的强弱判断;根据金属/非金属活动性顺序的强弱比较;陌生情境/工业反应中的强弱比较
氧化还原反应的规律应用
电子守恒规律的应用;价态规律的应用;先后规律的应用;强弱规律的应用
氧化还原反应的配平与计算
氧化还原反应的配平;根据电子守恒的计算;与阿伏加德罗常数结合的命题
要点01 氧化还原反应的基本概念
1.依据框图理清4对概念之间的关系
2.正确理解氧化还原反应的实质
概念理解抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质—— 去分析理解有关概念,而在实际解题过程中,应从分析元素 这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找 、判 、分 、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。
3.学会表示氧化还原反应电子转移的方向和数目的方法
(1)双线桥法:①标 ,②画 ,③算 ,④说 。
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向 原子,线桥上只标电子转移的 ,不标 字样。
4.熟记特殊物质中常考元素的化合价
NaClO2(Cl: )、CuCl(Cu: )、N2H4(N: )、NaBH4(H: )、K2Cr2O7(Cr: )、Na2CrO4(Cr: )、H2C2O4(C: )、Na2S2O3(S: )、MnO(OH)2(Mn: )、K2FeO4(Fe: )、CuFeS2(Fe: 、S: )、LiNH2(N: )、LiCoO2(Co: )、HCN(C: 、N: )、H2O2(O: )。
归|纳|总|结
辨析氧化还原反应基本概念常出现的“6个误区”
(1)误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
(2)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化;CuO→Cu,铜元素被还原。
(3)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2O=HCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
(4)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
(5)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定,如HClO的氧化性高于HClO4。误认为含最高价态元素的化合物一定有强氧化性,其实不一定,如H3PO4、SO;误认为含低价态元素的化合物没有强氧化性,其实不一定,如 HClO具有强氧化性。
(6)误认为得电子难的物质一定易失电子,如第ⅣA族和稀有气体既不容易得到电子也不容易失去电子。
要点02 氧化性、还原性强弱的比较
物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度,与得失电子的数目无关。
(1)根据氧化还原反应原理:氧化剂氧化性 氧化产物,还原剂还原性 还原产物。
(2)根据元素的化合价:如果物质中某元素具有最高价,该元素只有 性;物质中某元素具有最低价,该元素只有 性;物质中某元素具有中间价态,该元素既有 性又有 性。元素化合价升高被 ,发生 反应,元素化合价降低被 ,发生 反应。
(3)根据活动性顺序:在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越 ,其阳离子的氧化性就越 。一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越 ,其阴离子失电子氧化成单质越 ,还原性越 。
(4)根据元素周期表:同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 ;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐 ,还原性逐渐 。
(5)根据反应的难易程度:氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越 。不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越 或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越 ,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越 。
(6)根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
①浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越 。如氧化性:浓H2SO4 稀H2SO4,浓HNO3 稀HNO3,还原性:浓HCl 稀HCl。
②温度:同一种物质,温度越高其氧化性越 。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性 。
③酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越 。
如酸性条件:2MnO+6H++5SO===2Mn2++5SO+3H2O
中性条件:2MnO+H2O+3SO===2MnO2+3SO+2OH-
碱性条件:2MnO+2OH-+SO===2MnO+SO+H2O
其氧化性为KMnO4(酸性) KMnO4(中性) KMnO4(碱性)。
要点03 氧化还原反应规律及其应用
1.守恒规律:
(1)内容:化合价有升必有 ,电子有得必有 。氧化剂得到电子的总数 还原剂失去电子的总数,即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
(2)应用:①用于氧化还原反应的某些量的 ;②用于氧化还原反应方程式的 ;③判断反应是否属于 。
2.强弱律
1)表现性质规律:
(1)内容:元素处于最高价,只有 性;元素处于最低价,只有 性;元素处于中间价态,既有 性又有 性,但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素,其性质是这些元素的综合体现。
(2)应用:判断元素或物质氧化性或还原性的有 。
2)由强到弱规律:
(1)内容:氧化还原反应中,较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物,即同一反应中,氧化性:氧化剂 氧化产物;还原性:还原剂 还原产物.
(2)应用:①在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性 的物质,或用还原性较强的物质制备还原性 的物质;
②判断氧化还原反应 ;
③比较微粒氧化性或还原性强弱应用:A.比较物质间氧化性或还原性的 ;B.在适宜条件下,用氧化性强的物质制备氧化性 的物质或用还原性强的物质制备还原性 的物质。
3.价态律
(1)内容:在一般情况下,①氧化还原反应中,以元素 价态间的转化最容易;②同种元素不同价态之间的氧化还原反应,化合价的变化遵循:高价+低价 ──→ ;中间价──→ ③同种元素,相邻价态间 氧化还原反应。
(2)应用:①分析判断氧化还原反应 。②判断氧化还原反应的氧化产物和还原产物。
4.优先律
(1)内容:越易失电子的物质,失去电子后就越 得电子,越易得电子的物质,得到后就越 失电子,一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性 的优先发生反应;同理,一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时,氧化性 的优先发生反应。
可把常见微粒的氧化性、还原性按强弱以位置前后的形式排列:
(2)应用:①判断物质的 性;②判断物质反应的 ,即左上方的一种氧化剂可氧化它右下方的还原性微粒.若有多种,则优先氧化较右下方的微粒;③选择合适的氧化剂或还原剂,如要氧化Fe2+而Br-不被氧化,则可选择Br2;④判断氧化性微粒、还原性微粒能否 。虚线所指两种微粒一定 ,故不共存;实线所指微粒能 。
归|纳|总|结
熟记两串微粒的反应先后顺序
(1)同一还原剂与多种氧化剂发生氧化还原反应的先后顺序:KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+。
(2)同一氧化剂与多种还原剂发生氧化还原反应的先后顺序:S2->SO(或HSO)>I->Fe2+>Br->Cl-。
要点04 氧化还原反应的配平与计算
1.一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法步骤:
标 →列 →求 →配 →细
2.氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)全变从左边配(正向配平法):氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从反应物着手配平。如+HO3(浓)―→O2↑+O2↑+H2O,要使得失电子数守恒,必为+4HO3(浓),再配平右边物质的化学计量数。
(2)自变从右边配(逆向配平法):自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如+KOH(热、浓)―→K2+K2O3+H2O,要使得失电子数守恒,必有2K2+K2O3,再配平其他物质的化学计量数。
(3)缺项配平法:先用“化合价升降法”配平含有变价元素物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。缺项型氧化还原反应方程式的补项类型、补项原则和组合方式
①补项类型
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补 ,少O(氧)补
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补 ,少O(氧)补
②补项原则
介质
多一个氧原子
少一个氧原子
酸性
+2H+结合1个O→H2O
+H2O提供1个O→2H+
中性
+H2O结合1个O→2OH-
+H2O提供1个O→2H+
碱性
+H2O结合1个O→2OH-
+2OH-提供1个O→H2O
③组合方式
反应物
生成物
使用条件
组合一
酸性溶液
组合二
酸性或中性溶液
组合三
碱性溶液
组合四
碱性或中性溶液
3.书写信息型氧化还原反应化学方程式的步骤(四步法)
第1步:根据氧化性、还原性强弱顺序确定氧化性最强的为 ,还原性最强的为 ;根据化合价规律和题给信息及已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物;
第2步:根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应 。
第3步:根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加 的形式使方程式两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒(质量守恒),通过在反应方程式两端添加 使方程式两端的原子守恒。
【特别提醒】①注意特殊物质中元素的化合价:如CuFeS2中铜、铁元素的化合价都为+2,硫元素的化合价为-2;FeS2中硫元素的化合价为-1;K2FeO4中铁元素的化合价为+6等。②配平化学方程式时,化学计量数“1”也必须填写在空格里。③依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。
4.氧化还原反应计算中重要的解题方法——电子守恒法
(1)应用电子守恒解题的三步骤。
“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
“二定得失数”:确定一个原子或离子 (注意化学式中的原子个数)。
“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和 列出关系式:
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
(2)多步反应得失电子守恒问题
有的试题反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解多步连续进行的氧化还原反应这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出 和 ,略去中间产物,建立起始物和最终产物之间的 关系,从而快速求解。
题型01 氧化还原反应基础概念
【典例1】(25-26高一上·陕西汉中·期中)在明代宋应星所著的《天工开物》中,记载有火法炼锌工艺。该工艺涉及的化学反应方程式为:。下列说法不正确的是
A.在该反应中,ZnCO3做氧化剂
B.该反应转移电子方向和数目是
C.在该反应中,单质C失去电子被氧化,发生氧化反应
D.在该反应中,氧化产物只有CO
【变式1-1】(25-26高一上·陕西汉中·期中)我国古代文化博大精深,下列与化学有关的描述不涉及氧化还原反应的是
A.《寒食》中“日暮汉宫传蜡烛,轻烟散入五侯家”描述蜡烛燃烧的情况
B.《天工开物》中“以硝石、硫磺为主,草木灰为辅……魂散惊而魄齑粉”描述黑火药的爆炸场景
C.《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”描述炼丹的变化过程
D.《荀子•劝学》中“冰,水为之,而寒于水,木直中绳……”描述人类对结冰的认识
【变式1-2】(25-26高一上·天津河北·期中)下列表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目正确的是
A. B.
C. D.
题型02 氧化性、还原性强弱比较
【典例2】(24-25高一上·湖南长沙·期中)已知:,。下列判断正确的是
A.氧化性:,还原性: B.只具有氧化性,没有还原性
C.在溶液中,可以大量存在 D.上述两个反应中均为氧化产物
【变式2-1】(24-25高一上·陕西咸阳·期中)现有下列三个氧化还原反应:
①
②
③
根据上述反应,判断下列结论正确的是
A.在溶液中不可能发生反应:
B.是的氧化产物
C.还原性的强弱顺序为
D.除去含有、和混合溶液中的,而不氧化和,应加入
【变式2-2】(25-26高一上·江西·月考)已知反应:①;②;③。下列说法正确的是
A.氧化性强弱的顺序为
B.还原性强弱的顺序为
C.常温下可以发生反应:
D.除去溶液中的少量,可以向溶液中通入适量
题型03 氧化还原反应的书写与配平
【典例3】(25-26高一上·广东佛山·期中)重铬酸钾(,其中Cr为价)是一种有毒且有致癌性的强氧化剂,它被国际癌症研究机构划归为第一类致癌物质,而且是强氧化剂,在实验室和工业中都有很广泛的应用。回答下列问题。
(1)配平以下方程式并用单线桥标出转移电子的方向和数目: 。
_______HCl=_______KCl+_____________________
(2)以上反应中失电子的物质 ,还原产物是 。
(3)每生成1mol ,有 mol电子发生转移。
【变式3-1】(25-26高一上·广东汕头·期中)阅读科普信息,一个体重50kg的健康人含铁2g,这2g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。
(2)酸性条件下能氧化,配平该缺项方程式: 。
____________________________________
该反应中,还原剂为 ,氧化性强弱: (填“大于、小于或等于”)。
【变式3-2】(25-26高一上·河北衡水·期中)(1)高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示为:。
① , 。
②请用单线桥法标出反应中电子的转移情况: 。
(2)储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步,但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应式为:(未配平)。
①配平上述方程式: 。
②上述反应中氧化产物是 (填化学式)。
题型04 氧化还原反应的规律与计算
【典例4】(25-26高一上·陕西汉中·期中)关于反应,下列说法正确的是
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI为还原产物
C.生成12.7gI2时,转移0.45mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
【变式4-1】(25-26高一上·北京·期中)实验室常用溶液吸收挥发的蒸气,反应生成、、和。经测定溶液中与数量比为,则溶液中与数量比为
A.3:1 B.11:5 C.7:5 D.1:1
【变式4-2】(25-26高一上·北京·期中)新型净水剂高铁酸钾()为暗紫色固体,可溶于水。工业上常通过以下两步反应制备:
①
②
下列说法不正确的是
A.反应①为氧化还原反应,反应②为复分解反应
B.反应①中NaClO是氧化剂
C.中为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒
D.反应①中若有个发生反应,转移电子的数量为个
题型05 氧化还原反应与实验探究、设计相结合
【典例5】(25-26高一上·北京·期中)探究与水的反应,实验如下:
(已知:,;、均难溶于水)下列分析不正确的是
A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C.③中离子反应为:
D.②、⑤中与的作用不同,产生气体的量也不同
【变式5-1】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)某同学为探究溶液的性质进行如下实验:
查阅资料:
①可将氧化为淡黄色沉淀
②FeS为难溶于水的黑色沉淀
③电解质可使胶体发生聚沉
该同学对实验现象进行了定性和定量分析,其结论有错误的是
A.实验①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
B.实验③中反应的离子方程式为(胶体)
C.实验④产生红褐色沉淀,此过程为化学变化
D.依据实验①②可知少量溶液与溶液反应的离子方程式为
【变式5-2】(25-26高一上·天津红桥·期中)铋(Bi)元素+3价时较稳定,铋酸钠()溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰()溶液,依次滴加下列溶液,对应现象如表所示:(已知能使淀粉碘化钾试纸变蓝)
加入溶液
①适量铋酸钠溶液
②过量双氧水
③适量KI-淀粉溶液
实验现象
溶液呈紫红色
溶液紫红色消失,产生气泡
溶液缓慢变成蓝色
在上述实验条件下,下列结论正确的是
A.铋酸钠()中Bi元素化合价为+3
B.KI被还原成使淀粉变蓝的
C.离子方程式中的是氧化剂
D.氧化性强弱顺序:
题型06 氧化还原反应在实际工业生产中的应用
【典例6】(25-26高一上·江苏镇江·期中)“海水提碘”的实验中,用CCl4溶液萃取I2并分液后;可用“反萃取法”萃取、富集碘单质。实验步骤,已知:;酸性条件下和发生归中反应。下面说法错误的是
A.步骤①可以用酒精作萃取剂
B.分液时有机层从分液漏斗下口放出
C.步骤②中发生反应的离子方程式为
D.步骤③操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒
【变式6-1】(25-26高一上·浙江嘉兴·期中)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的氧化剂、漂白剂和消毒剂。一种制备亚氯酸钠粗产品流程图如下所示:
已知纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下;HClO3具有强氧化性。下列说法不正确的是
A.溶解过程中可用稀盐酸代替稀硫酸
B.发生器鼓入空气,目的是降低ClO2浓度,防止爆炸
C.发生器中发生的反应为氧化还原反应
D.吸收塔中离子方程式为:
【变式6-2】(24-25高一上·江苏连云港·期中)利用氧化尿素制备水合肼,同时可制备,制备流程如图所示:
已知:有强还原性,能与反应生成亚硫酸钠溶液的约为
下列说法错误的是
A.步骤反应时,若产物中,则
B.步骤Ⅱ反应的离子方程式为
C.步骤Ⅱ中须将尿素缓慢加入碱性溶液中
D.步骤Ⅳ中反应过程中控制溶液为碱性,有利于吸收
题型07 氧化还原反应与反应机理
【典例7】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)近年来,全球性环境污染给人类带来的伤害日益加剧。WuLing教授团队发现,一种金属有机骨架材料[MIL-68(Fe)]在可见光照射下,能激发产生空穴(h+)和电子(e-),从而高效降解工业污水中的有害物质和有机染料(MG),其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该金属有机骨架材料在可见光激发下产生的空穴和电子数量相同
B.光生空穴具有强氧化性,能将有机物(MG)氧化成无毒的CO2和H2O
C.在该过程中,每生成2 mol Cr3+,理论上需要提供3mol电子
D.MIL-68(Fe)处理污水有毒物,是一种温和、绿色的方法
【变式7-1】(24-25高一上·河北石家庄·期中)一种借用CeO2/CeO2-x的转化,消除NH3、NO气体污染的途径如图所示。下列说法正确的是
A.反应①是一个非氧化还原反应
B.反应②中N2只是氧化产物
C.利用上述转化有利于缓解温室效应
D.该过程的总反应可能为4NH3+2NO+2O2=3N2+6H2O
【变式7-2】(24-25高一下·云南玉溪·期中)三大化石燃料燃烧会产生大气污染物,特别是含硫煤燃烧后产生的SO2危害巨大。为了保护环境,科学家提出了下列解决方法,同时还能获得某种重要的工业产品。下列说法错误的是
A.不用O2直接氧化SO2是因为氧化速率太慢
B.图中涉及的反应之一为4FeSO4+O2+2H2SO4 = 2Fe2(SO4)3+2H2O
C.反应一段时间后,溶液中Fe2(SO4)3的浓度会减小
D.得到的化工产品是H2SO4溶液
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·广东汕头·期中)下列氧化还原反应中电子转移数目及方向不正确的是
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·湖南长沙·期中)我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水。已知钛(Ti)在常温下与酸、碱均不反应,高温下能被氧气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和)提取金属钛的主要工艺流程如下图所示,则下列说法中不正确的是
A.步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生了氧化还原反应
B.步骤Ⅰ、Ⅱ中碳均作为还原剂,表现还原性
C.可用稀硫酸除去金属钛中混有的少量杂质金属镁
D.步骤Ⅲ中反应发生可以在空气中高温加热条件下进行
3.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)在稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示:
下列说法正确的是
A.反应1的氧化剂为Ce4+ B.反应2的还原产物为Fe2+
C.推测不可发生反应:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+ D.反应3的离子方程式为:Fe3++2I-=I2+Fe2+
4.(25-26高一上·湖南·期中)同学们设计了如图所示装置制备并收集。下列说法错误的是
A.试剂为浓盐酸
B.装置Ⅰ生成的反应中,被还原
C.装置Ⅱ的设计依据是的密度大于空气
D.装置Ⅲ中的溶液可换成饱和食盐水
5.(25-26高一上·上海·期中)下列变化中,需要加入还原剂才能实现的是
A.变成 B.变成 C.Cu变成 D.Ag变成
6.(25-26高一上·辽宁锦州·期中)根据下列反应判断物质的氧化性强弱,其中排序正确的是
① ②
③
A. B.
C. D.
7.(25-26高一上·北京·期中)钠及其化合物在认识物质转化规律以及生产生活中均有重要应用。通过观察法、实验法可以认识物质的性质。
(1)钠的原子结构示意图为 ,钠在反应中容易 电子(填“得到”或“失去”)。
(2)钠失火时,生成 色固体,可用 (填序号)灭火。
A.干粉灭火器() B.干冰灭火器 C.沙土
(3)将一小块钠投入水中,向反应后的溶液中滴加酚酞发现溶液变红,说明 。钠与水反应的离子方程式是 。(用单线桥标出上述反应的电子转移方向和数目)
(4)将一小块钠投入溶液中,观察到的现象是 (填序号)。
①浮于液面上;②熔化成小球;③发出嘶嘶的响声,放出气体;④有蓝色沉淀产生;⑤析出大量红色固体。
(5)少量的钠在煤油中保存,取出后钠块表面迅速变暗的原因 (用化学方程式表示)。
(6)如图所示,用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于陶土网上,往脱脂棉上滴水,观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。结合化学用语解释脱脂棉剧烈燃烧的原因: 。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·江苏无锡·期中)下列现象与氧化还原知识无关的是
A.为防止食品因氧化而变质,常在包装袋中放入铁粉
B.用“84”消毒液进行杀菌消毒
C.稀盐酸洒在大理石台面上产生大量气泡
D.洗过的菜刀未擦干,放置一段时间出现锈斑
2.(25-26高一上·广东广州·期中)工业废水中含有的重铬酸根离子()有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾()做处理剂,反应为。下列说法正确的是
A.作氧化剂 B.是还原产物
C.被还原为 D.反应中消耗转移的电子数为6个
3.(25-26高一上·北京·期中)碱式氯化铜是一种重要的无机杀虫剂,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。(已知对该反应有催化作用,其催化原理如图所示)
步骤2:在制得的溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列说法正确的是
A.碱式氯化铜中:
B.图中M、N分别为、
C.制备1 mol的,理论上消耗
D.制备1 mol的,初始要加入
4.(25-26高一上·浙江·期中)下列方程式中,表示电子转移的方向和数目不正确的是
A.
B.
C.
D.
5.(25-26高一上·北京·期中)某同学为探究氧化还原反应的实质,设计锌与稀硫酸反应的实验装置如下,观察到浸没在硫酸中铜丝的另一端产生大量气泡,溶液颜色是无色,下列说法不正确的是
A.反应中为还原剂,为氧化剂
B.观察到浸没在硫酸中铜丝的另一端产生气泡,说明和反应生成
C.用单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为:
D.反应中每生成1个,消耗
6.(25-26高一上·福建龙岩·期中)硫化氢()是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,空气通入、、的混合溶液中,可回收S并消除空气污染,其机理如图所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C.过程Ⅲ中发生的反应为
D.总反应的化学方程式中的电子转移可表示为
7.(25-26高一上·云南普洱·期中)高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌消毒。
(1)已知是一种不稳定的物质,具有强氧化性。可发生反应:。
①配平该反应的离子方程式: 。
_______________________________________________________+___________
②该反应的实验现象为 。
③上述反应中,发生还原反应的粒子是 (写化学式),每消耗3个,反应转移电子的个数为 。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高一上·江苏常州·期中)下列用单线桥、双线桥表示电子转移的方向和数目错误的是
A. B.
C. D.
2.(24-25高一上·福建漳州·期末)天宫课堂中,太空教师王亚平利用化学变化变出了奥运五环,其中一个环是由乙酸、、与淀粉溶液混合发生反应后变成的,下列说法错误的是
A.该环的颜色为蓝色 B.KI发生还原反应
C.氧化性: D.氧化产物与还原产物物质的量之比为5:1
3.(24-25高一上·广东汕尾·期末)高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,可用于饮用水处理。工业上用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠的原理为。下列说法正确的是
A.不属于电解质
B.中Fe元素被氧化
C.是氧化产物
D.每生成,有被还原
4.(24-25高一上·福建宁德·期末)在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化:
下列说法中正确的是
A.离子的还原性从弱到强的顺序是I-< Fe2+ < Mn2+
B.反应2Mn3+ + 2I-= 2Mn2+ + I2可能会发生
C.在反应①中Fe3+作为氧化剂
D.反应过程中Fe2+需要随时补充
5.(24-25高一上·福建南平·期末)探究某补铁口服液中铁元素价态的实验如图所示。下列说法错误的是
已知:该补铁口服液中还含有维生素C(具有还原性)等物质。
A.步骤1可知此补铁口服液中不含 B.步骤2滴加氯水可将还原为
C.步骤2可知的氧化性强于 D.维生素C有利于人体对铁元素的吸收
6.(24-25高一上·江苏常州·期中)利用NaClO和尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4·H2O (水合肼)的实验流程如图所示:
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;②N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。下列说法错误的是
A.步骤I中为避免温度过高,可采用冰水浴
B.步骤I制备NaClO溶液时,若溶液中NaClO与副产物NaClO3的物质的量之比为5∶1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3
C.步骤II生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂
D.步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
7.(25-26高一上·江西景德镇·期中)二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒灭菌剂。
Ⅰ.制备
(1)向H2SO4酸化的NaClO3溶液中通入SO2反应制备ClO2气体。制备ClO2反应的离子方程式为 。其中SO2作 剂,反应过程中若消耗SO2(标况下)672 mL时,转移电子数目为 。
Ⅱ.保存
(2)ClO2受热易分解,碱性条件下ClO2与H2O2反应转化为较稳定的NaClO2。
①生成NaClO2反应的离子方程式为 。
②该反应不宜在较高温度下进行,原因是 。
(3)ClO2与H2O2转化为不同反应产物的转化率与pH的关系如图所示。pH减小,NaClO2纯度降低的原因是 。
Ⅲ.应用
(4)用ClO2可将弱碱性水体中Mn2+转化为MnO2除去。反应分两步进行,其中步骤二反应为。
①步骤一反应的离子方程式为 。
②用ClO2难以去除酸性水体中的Mn2+的原因是 。
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专题03 氧化还原反应(期末复习讲义)
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明·期末考情:把握考试趋势方向,精准备考
理·核心要点:系统归纳知识脉络,构建体系
破·重难题型:攻克典型疑难问题,突破瓶颈
过·分层验收:阶梯式检测与评估,稳步提升
考查重点
命题角度
氧化还原反应的基本概念辨析
基于具体反应方程式的概念判断; 基于陌生情境反应的概念辨析;结合电子转移方向与数目的概念关联
氧化还原反应的判断
直接根据化合价变化判断;结合四大基本反应类型判断氧化还原反应; 基于陌生情境/陌生物质的氧化还原反应判断
氧化性、还原性强弱的比较
根据反应方程式的强弱比较;根据反应能否发生的强弱推断;根据反应条件与反应剧烈程度的强弱判断;根据金属/非金属活动性顺序的强弱比较;陌生情境/工业反应中的强弱比较
氧化还原反应的规律应用
电子守恒规律的应用;价态规律的应用;先后规律的应用;强弱规律的应用
氧化还原反应的配平与计算
氧化还原反应的配平;根据电子守恒的计算;与阿伏加德罗常数结合的命题
要点01 氧化还原反应的基本概念
1.依据框图理清4对概念之间的关系
2.正确理解氧化还原反应的实质
概念理解抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质——电子转移去分析理解有关概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体方法是找变价、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。
3.学会表示氧化还原反应电子转移的方向和数目的方法
(1)双线桥法:①标变价,②画箭头,③算数目,④说变化。
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”“失”字样。
4.熟记特殊物质中常考元素的化合价
NaClO2(Cl:+3)、CuCl(Cu:+1)、N2H4(N:-2)、NaBH4(H:-1)、K2Cr2O7(Cr:+6)、Na2CrO4(Cr:+6)、H2C2O4(C:+3)、Na2S2O3(S:+2)、MnO(OH)2(Mn:+4)、K2FeO4(Fe:+6)、CuFeS2(Fe:+2、S:-2)、LiNH2(N:-3)、LiCoO2(Co:+3)、HCN(C:+2、N:-3)、H2O2(O:-1)。
归|纳|总|结
辨析氧化还原反应基本概念常出现的“6个误区”
(1)误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
(2)误认为元素由化合态变为游离态一定被还原,其实不一定。如HCl→Cl2,氯元素被氧化;CuO→Cu,铜元素被还原。
(3)误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化,则一定有另一种元素被还原,其实不一定。如Cl2+H2O=HCl+HClO中,被氧化和被还原的都是氯元素。
(4)误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应,其实不一定。如SO2具有还原性,浓H2SO4具有氧化性,但二者不发生氧化还原反应。
(5)误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强,其实不一定,如HClO的氧化性高于HClO4。误认为含最高价态元素的化合物一定有强氧化性,其实不一定,如H3PO4、SO;误认为含低价态元素的化合物没有强氧化性,其实不一定,如 HClO具有强氧化性。
(6)误认为得电子难的物质一定易失电子,如第ⅣA族和稀有气体既不容易得到电子也不容易失去电子。
要点02 氧化性、还原性强弱的比较
物质的氧化性或还原性的强弱只取决于得到或失去电子的难易程度,与得失电子的数目无关。
(1)根据氧化还原反应原理:氧化剂氧化性强于氧化产物,还原剂还原性强于还原产物。
(2)根据元素的化合价:如果物质中某元素具有最高价,该元素只有氧化性;物质中某元素具有最低价,该元素只有还原性;物质中某元素具有中间价态,该元素既有氧化性又有还原性。元素化合价升高被氧化,发生氧化反应,元素化合价降低被还原,发生还原反应。
(3)根据活动性顺序:在金属活动性顺序表中,位置越靠前,其还原性就越强,其阳离子的氧化性就越弱。一般来说,越活泼的非金属,得到电子还原成非金属阴离子越容易,其阴离子失电子氧化成单质越难,还原性越弱。
(4)根据元素周期表:同周期元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱;同主族元素,随着核电荷数的递增,氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强。
(5)根据反应的难易程度:氧化还原反应越容易进行(表现为反应所需条件越低),则氧化剂的氧化性和还原剂的还原性就越强。不同的还原剂(或氧化剂)与同一氧化剂(或还原剂)反应时,条件越易或者氧化剂(或还原剂)被还原(或被氧化)的程度越大,则还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。
(6)根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
①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HCl>稀HCl。
②温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
③酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
如酸性条件:2MnO+6H++5SO===2Mn2++5SO+3H2O
中性条件:2MnO+H2O+3SO===2MnO2+3SO+2OH-
碱性条件:2MnO+2OH-+SO===2MnO+SO+H2O
其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
要点03 氧化还原反应规律及其应用
1.守恒规律:
(1)内容:化合价有升必有降,电子有得必有失。氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数,即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
(2)应用:①用于氧化还原反应的某些量的计算;②用于氧化还原反应方程式的配平;③判断反应是否属于氧化还原反应。
2.强弱律
1)表现性质规律:
(1)内容:元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要呈现一种性质。物质若含有多种元素,其性质是这些元素的综合体现。
(2)应用:判断元素或物质氧化性或还原性的有无。
2)由强到弱规律:
(1)内容:氧化还原反应中,较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物,即同一反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物.
(2)应用:①在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质;
②判断氧化还原反应能否进行;
③比较微粒氧化性或还原性强弱应用:A.比较物质间氧化性或还原性的强弱;B.在适宜条件下,用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质或用还原性强的物质制备还原性弱的物质。
3.价态律
(1)内容:在一般情况下,①氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最容易;②同种元素不同价态之间的氧化还原反应,化合价的变化遵循:高价+低价 ──→ 中间价(归中反应);中间价──→高价+低价(歧化反应)③同种元素,相邻价态间不发生氧化还原反应。
(2)应用:①分析判断氧化还原反应能否发生。②判断氧化还原反应的氧化产物和还原产物。
4.优先律
(1)内容:越易失电子的物质,失去电子后就越难得电子,越易得电子的物质,得到后就越难失电子,一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂同时和几种氧化剂相遇时,氧化性最强的优先发生反应。
可把常见微粒的氧化性、还原性按强弱以位置前后的形式排列:
(2)应用:①判断物质的稳定性;②判断物质反应的先后顺序,即左上方的一种氧化剂可氧化它右下方的还原性微粒.若有多种,则优先氧化较右下方的微粒;③选择合适的氧化剂或还原剂,如要氧化Fe2+而Br-不被氧化,则可选择Br2;④判断氧化性微粒、还原性微粒能否共成。虚线所指两种微粒一定能发生反应,故不共存;实线所指微粒能共存。
归|纳|总|结
熟记两串微粒的反应先后顺序
(1)同一还原剂与多种氧化剂发生氧化还原反应的先后顺序:KMnO4(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>Cu2+>H+。
(2)同一氧化剂与多种还原剂发生氧化还原反应的先后顺序:S2->SO(或HSO)>I->Fe2+>Br->Cl-。
要点04 氧化还原反应的配平与计算
1.一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法步骤:
标变价→列变化→求总数→配系数→细检查
2.氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)全变从左边配(正向配平法):氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从反应物着手配平。如+HO3(浓)―→O2↑+O2↑+H2O,要使得失电子数守恒,必为+4HO3(浓),再配平右边物质的化学计量数。
(2)自变从右边配(逆向配平法):自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。如+KOH(热、浓)―→K2+K2O3+H2O,要使得失电子数守恒,必有2K2+K2O3,再配平其他物质的化学计量数。
(3)缺项配平法:先用“化合价升降法”配平含有变价元素物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。缺项型氧化还原反应方程式的补项类型、补项原则和组合方式
①补项类型
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,少O(氧)补OH-
②补项原则
介质
多一个氧原子
少一个氧原子
酸性
+2H+结合1个O→H2O
+H2O提供1个O→2H+
中性
+H2O结合1个O→2OH-
+H2O提供1个O→2H+
碱性
+H2O结合1个O→2OH-
+2OH-提供1个O→H2O
③组合方式
反应物
生成物
使用条件
组合一
H+
H2O
酸性溶液
组合二
H2O
H+
酸性或中性溶液
组合三
OH-
H2O
碱性溶液
组合四
H2O
OH-
碱性或中性溶液
3.书写信息型氧化还原反应化学方程式的步骤(四步法)
第1步:根据氧化性、还原性强弱顺序确定氧化性最强的为氧化剂,还原性最强的为还原剂;根据化合价规律和题给信息及已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物;
第2步:根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒(质量守恒),通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
【特别提醒】①注意特殊物质中元素的化合价:如CuFeS2中铜、铁元素的化合价都为+2,硫元素的化合价为-2;FeS2中硫元素的化合价为-1;K2FeO4中铁元素的化合价为+6等。②配平化学方程式时,化学计量数“1”也必须填写在空格里。③依据电子得失守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。
4.氧化还原反应计算中重要的解题方法——电子守恒法
(1)应用电子守恒解题的三步骤。
“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。
“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式:
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
(2)多步反应得失电子守恒问题
有的试题反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解多步连续进行的氧化还原反应这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,略去中间产物,建立起始物和最终产物之间的电子守恒关系,从而快速求解。
题型01 氧化还原反应基础概念
【典例1】(25-26高一上·陕西汉中·期中)在明代宋应星所著的《天工开物》中,记载有火法炼锌工艺。该工艺涉及的化学反应方程式为:。下列说法不正确的是
A.在该反应中,ZnCO3做氧化剂
B.该反应转移电子方向和数目是
C.在该反应中,单质C失去电子被氧化,发生氧化反应
D.在该反应中,氧化产物只有CO
【答案】C
【解析】A.在该反应中,ZnCO3中Zn、C元素化合价降低,ZnCO3做氧化剂,故A错误;B.ZnCO3中Zn、C元素化合价降低,单质C中C元素化合价升高,该反应转移电子方向和数目是 ,故B错误;C.在该反应中,单质C化合价升高,失去电子被氧化,发生氧化反应,故C正确;D.ZnCO3中Zn、C元素化合价降低,还原产物有Zn、CO,故D错误;选C。
方|法|点|拨
概念辨析方法
1.双线桥法标注核心关系
(1)明确 “升失氧、降得还” 口诀:化合价升高→失去电子→发生氧化反应→作还原剂→生成氧化产物;化合价降低→得到电子→发生还原反应→作氧化剂→生成还原产物。
(2)标注时遵循 “双桥始于反应物、止于生成物,电子得失守恒” 原则,避免混淆物质的角色。
2.概念关联判断技巧
(1)氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物为 “对应转化” 关系,可通过 “反应后价态变化” 快速判定:氧化剂被还原(价降)生成还原产物,还原剂被氧化(价升)生成氧化产物。
(2)注意 “歧化反应”(同一物质既被氧化又被还原)和 “归中反应”(不同价态同元素向中间价态转化)的特殊情况。
【变式1-1】(25-26高一上·陕西汉中·期中)我国古代文化博大精深,下列与化学有关的描述不涉及氧化还原反应的是
A.《寒食》中“日暮汉宫传蜡烛,轻烟散入五侯家”描述蜡烛燃烧的情况
B.《天工开物》中“以硝石、硫磺为主,草木灰为辅……魂散惊而魄齑粉”描述黑火药的爆炸场景
C.《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”描述炼丹的变化过程
D.《荀子•劝学》中“冰,水为之,而寒于水,木直中绳……”描述人类对结冰的认识
【答案】D
【解析】A.蜡烛燃烧涉及有机物与氧气反应,生成CO2和H2O,碳、氧元素化合价变化,属于氧化还原反应,A不合题意;B.黑火药爆炸时,反应方程式为:S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,硝石(KNO3)中的N、S被还原,碳被氧化,存在化合价变化,属于氧化还原反应,B不合题意;C.HgS氧化为HgO,然后HgO分解为Hg和O2时,Hg从+2→0,O从-2→0;重新结合时化合价恢复,均涉及氧化还原反应,C不合题意;D.水结冰是物理变化,无新物质生成,无化合价变化,不涉及氧化还原反应,D符合题意;故答案为:D。
【变式1-2】(25-26高一上·天津河北·期中)下列表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.该反应中,Cu元素由+2价降为0价,2个Cu共得4e−;C元素由0价升为+4价,1个C共失4e−,双线桥法标注不规范,正确的为:,A错误;B.该反应,Na为还原剂,Cl2为氧化剂,单线桥法箭头应从Na指向Cl,且电子转移数目为2e−,正确的为:,B错误;C.反应中,CO2中C元素由+4价降为+2价,得2e−;C单质中C元素由0价升为+2价,失2e−,C正确;D.反应中,Cl元素由+5价降为-1价,2个Cl共得12e−;O元素由-2价升为0价,6个O共失12e−,正确的为:,D错误;故选C。
题型02 氧化性、还原性强弱比较
【典例2】(24-25高一上·湖南长沙·期中)已知:,。下列判断正确的是
A.氧化性:,还原性: B.只具有氧化性,没有还原性
C.在溶液中,可以大量存在 D.上述两个反应中均为氧化产物
【答案】D
【解析】A.根据反应氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可得氧化性Cl2大于I2,Fe3+>I2,无法比较Fe3+和Cl2的氧化性强弱;根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可得还原性I->Fe2+,故A错误;B.Cl2中Cl的化合价为0价,可升高也可降低,故既有氧化性又有还原性,故B错误;C.根据反应,Fe3+可以氧化I-,故在溶液中,不可以大量存在,故C错误;D.两个反应中碘元素的化合价都升高,均失电子,故均为氧化产物,故D正确;故选D。
方|法|点|拨
判断依据与方法
1. 氧化还原反应方向判断法(核心方法)
(1)规律:
氧化性:氧化剂 > 氧化产物;还原性:还原剂 > 还原产物。
(2)判断步骤:
①分析反应方程式,明确氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;
②直接套用规律判断强弱顺序,此方法适用于所有已知反应的强弱比较,是培优解题的首选。
2. 金属/非金属活动性顺序法
(1)金属:活动性越强,单质还原性越强,对应阳离子氧化性越弱。
(2)非金属:活动性越强,单质氧化性越强,对应阴离子还原性越弱。
3. 价态与性质关系法
(1)同种元素:价态越高,氧化性越强;价态越低,还原性越强。
(2)特例:最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。
4.反应条件与剧烈程度辅助法:反应条件越简单、反应越剧烈,对应物质的氧化性/还原性越强。
【变式2-1】(24-25高一上·陕西咸阳·期中)现有下列三个氧化还原反应:
①
②
③
根据上述反应,判断下列结论正确的是
A.在溶液中不可能发生反应:
B.是的氧化产物
C.还原性的强弱顺序为
D.除去含有、和混合溶液中的,而不氧化和,应加入
【答案】C
【分析】由方程式可知,反应①中,X元素的化合价降低被还原,是反应的氧化剂、X2+是还原产物,Z元素的化合价升高被氧化,Z-是还原剂、Z2是氧化产物;反应②中,A元素的化合价升高被氧化,A2+是还原剂、A3+是氧化产物,B元素的化合价降低被还原,B2是反应的氧化剂、B-是还原产物;反应③中B元素的化合价升高被氧化,B-是还原剂、B2是氧化产物,Z元素的化合价降低被还原,Z2是反应的氧化剂、Z-是还原产物,由氧化剂的氧化性强于氧化产物、还原剂的还原性强于还原产物可知,氧化性的强弱顺序为>Z2>B2>A3+,还原性的强弱顺序为。
【解析】A.由分析可知,的氧化性强于A3+,由氧化还原反应规律可知,在溶液中可能发生反应,A错误;B.由分析可知,X2+是的还原产物,B错误;C.由分析可知,还原性的强弱顺序为,C正确;D.由分析可知,氧化性的强弱顺序为>Z2>B2>A3+,则只除去含有A2+、Z-和B-混合溶液中的A2+,应加入B2,D错误;故选C。
【变式2-2】(25-26高一上·江西·月考)已知反应:①;②;③。下列说法正确的是
A.氧化性强弱的顺序为
B.还原性强弱的顺序为
C.常温下可以发生反应:
D.除去溶液中的少量,可以向溶液中通入适量
【答案】A
【解析】A.在反应方程式中,氧化剂的氧化性大于氧化产物,由反应①可知,由反应②可知,由反应③可知,因此氧化性强弱的顺序为:ClO−>Cl2>Fe3+,A项正确;B.在反应方程式中,还原剂的还原性大于还原产物,由反应①可知还原性,由反应②可知还原性,因此还原性强弱的顺序为,B项错误;C.的氧化性强于,常温下该反应不能发生,C项错误;D.会将氧化为,D项错误;故选A。
题型03 氧化还原反应的书写与配平
【典例3】(25-26高一上·广东佛山·期中)重铬酸钾(,其中Cr为价)是一种有毒且有致癌性的强氧化剂,它被国际癌症研究机构划归为第一类致癌物质,而且是强氧化剂,在实验室和工业中都有很广泛的应用。回答下列问题。
(1)配平以下方程式并用单线桥标出转移电子的方向和数目: 。
_______HCl=_______KCl+_____________________
(2)以上反应中失电子的物质 ,还原产物是 。
(3)每生成1mol ,有 mol电子发生转移。
【答案】(1)
(2)HCl
(3)3
【解析】(1)Cr元素从+6价降低到+3价,得到三个电子,Cl元素从-1价升高到0价,失去一个电子,根据得失电子守恒、原子守恒配平方程式并标单线桥,如图所示:。
(2)HCl中部分Cl失电子、化合价升高,因此失电子的物质是HCl;化合价降低得到的产物是还原产物,因此还原产物是CrCl3。
(3)由方程式可知,生成2mol CrCl3时转移6 mol电子,因此生成1 mol CrCl3时,转移电子为3 mol。
方|法|点|拨
陌生氧化还原反应书写技巧
1.确定反应物和生成物
①依据题干信息,明确氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物(如MnO4-在酸性条件下还原产物为Mn2+)。
②注意介质参与反应(如酸性条件下H+参与,碱性条件下OH-参与)。
2.预判产物价态
①同种元素发生归中反应时,化合价只靠拢不交叉(如H2S+H2SO4(浓)→S↓+SO2↑+H2O,S从-2→0,+6→+4)。
②歧化反应中,同种元素化合价向两端分散(如Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O,Cl从0→-1和+1)。
3.按配平步骤补全方程式:先配变价元素,再结合介质补H+、OH-或H2O,最后验证守恒。
【变式3-1】(25-26高一上·广东汕头·期中)阅读科普信息,一个体重50kg的健康人含铁2g,这2g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。
(2)酸性条件下能氧化,配平该缺项方程式: 。
____________________________________
该反应中,还原剂为 ,氧化性强弱: (填“大于、小于或等于”)。
【答案】(1)氧化
(2) 大于
【解析】(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。
(2)高锰酸钾酸性溶液将氧化为,Fe元素由+2价上升到+3价,Mn元素由+7价下降到+2价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,该反应中,还原剂为,氧化剂是,氧化产物是,氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性强弱:大于。
【变式3-2】(25-26高一上·河北衡水·期中)(1)高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示为:。
① , 。
②请用单线桥法标出反应中电子的转移情况: 。
(2)储氢纳米碳管的研究成功体现了科技的进步,但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒,这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应式为:(未配平)。
①配平上述方程式: 。
②上述反应中氧化产物是 (填化学式)。
【答案】(1)①10 5 ②
(2)① ②CO2
【解析】(1)在 中,根据电荷守恒有,所以x=10,然后根据质量守恒定律可求出y=5,即该反应的离子方程式为,用单线桥法标出反应中电子的转移情况为:。
(2)反应中C元素的化合价由0价升高到+4价,Cr元素的化合价由+6价降低到+3价,由得失电子守恒可知,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:。该反应中C元素的化合价升高,则CO2为氧化产物。
题型04 氧化还原反应的规律与计算
【典例4】(25-26高一上·陕西汉中·期中)关于反应,下列说法正确的是
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI为还原产物
C.生成12.7gI2时,转移0.45mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:1
【答案】D
【解析】A.反应中I元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误;B.KI中的I-由HI变化而来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;C.12.7g I2的物质的量为0.05mol,根据反应方程式,每生成4mol I2转移7mol电子,则生成0.05mol I2时转移电子的物质的量为0.0875mol,C错误;D.反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1mol K2H3IO6就有7mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量的比为7:1,D正确;故答案选D。
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计算类题型解题方法
1. 电子守恒法(首选方法)解题步骤:
(1)确定氧化剂、还原剂,找出变价元素及其价态变化。
(2)设未知数,根据“得电子总数 = 失电子总数”列等式。
(3)结合原子守恒或电荷守恒,计算目标量。
2.关系式法(多步反应计算)解题步骤:
(1)分析多步反应的电子转移关系,确定反应物与生成物的物质的量比例。
(2)建立总关系式,省略中间步骤,直接计算。
3. 极值法(范围型计算)
适用于反应物用量不确定、产物成分复杂的计算,通过假设极端情况(如全部生成某一产物)确定取值范围。
【变式4-1】实验室常用溶液吸收挥发的蒸气,反应生成、、和。经测定溶液中与数量比为,则溶液中与数量比为
A.3:1 B.11:5 C.7:5 D.1:1
【答案】A
【解析】用溶液吸收挥发的蒸气,发生歧化反应,由0价歧化为(价,得1个电子,被还原)、(+1价,失1个电子,被氧化)、(+5价,失5个电子,被氧化),已知溶液中与数量比为,设生成的为5个,为2个,则失去的电子数为:,根据电子转移守恒可知生成得到的电子数为,则生成的数目为15个,最后得到溶液中与数量比为,所给的四个选项中,符合的选项为A;故答案为:A。
【变式4-2】(25-26高一上·北京·期中)新型净水剂高铁酸钾()为暗紫色固体,可溶于水。工业上常通过以下两步反应制备:
①
②
下列说法不正确的是
A.反应①为氧化还原反应,反应②为复分解反应
B.反应①中NaClO是氧化剂
C.中为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒
D.反应①中若有个发生反应,转移电子的数量为个
【答案】D
【解析】A.反应①中铁和氯的化合价变化,属于氧化还原反应;反应②无价态变化,是离子交换,属于复分解反应,A正确;B.反应①中NaClO的Cl从+1价降至-1价,被还原,作为氧化剂,B正确;C.Na2FeO4中Fe为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,C正确;D.反应①中每个Fe3+被氧化为其中铁从+3升高到+6,每个FeCl3转移3个电子,a个FeCl3转移3a个电子,而非6a,D错误;故答案选D。
题型05 氧化还原反应与实验探究、设计相结合
【典例5】(25-26高一上·北京·期中)探究与水的反应,实验如下:
(已知:,;、均难溶于水)下列分析不正确的是
A.①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B.①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C.③中离子反应为:
D.②、⑤中与的作用不同,产生气体的量也不同
【答案】C
【分析】由实验流程可知,反应①为过氧化钠部分与水反应生成氢氧化钠和过氧化氢,部分与水反应生成氢氧化钠和氧气;反应②为具有强氧化性的酸性高锰酸钾溶液与过氧化氢溶液发生氧化还原反应生成锰离子、氧气,使溶液褪色;反应③为溶液中过氧化氢与氯化钡溶液反应生成过氧化钡沉淀和盐酸;反应④为过氧化钡悬浊液与稀硫酸反应生成硫酸钡和过氧化氢,反应生成的过氧化氢部分分解生成氧气和水;反应⑤为在二氧化锰作催化剂的条件下,过氧化氢分解生成氧气和水。
【解析】A.由分析可知,反应①、⑤均产生氧气,氧气能使带火星的木条复燃,故A正确;B.由分析可知,反应①为过氧化钠部分与水反应生成氢氧化钠和过氧化氢,部分与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应④为过氧化钡悬浊液与稀硫酸反应生成硫酸钡和过氧化氢,反应生成的过氧化氢部分分解生成氧气和水,均发生了氧化还原反应和复分解反应,故B正确;C.由分析可知,反应③为溶液中过氧化氢与氯化钡溶液反应生成过氧化钡沉淀和盐酸,反应中生成过氧化钡沉淀,已知:,,反应的离子方程式为:,故C错误;D.由分析可知,反应②为具有强氧化性的酸性高锰酸钾氧化过氧化氢,作氧化剂,过氧化氢中氧都被氧化为氧气;反应⑤为在二氧化锰作催化剂的条件下,过氧化氢分解生成氧气和水,作催化剂,高锰酸钾和二氧化锰的作用不同,过氧化氢中氧歧化为氧气和水,过氧化氢中氧部分转化为氧气,结合过氧化氢中氧守恒,产生气体的量也不同,故D正确;故答案选C。
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性质验证实验设计步骤
1.设计原理:利用“强制弱”规律,选择合适的氧化剂/还原剂,通过明显现象(颜色变化、沉淀生成、气体产生)验证性质。
2.设计步骤
(1)明确目标:确定需验证的氧化性/还原性(如验证Fe3+氧化性强于Cu2+)。
(2)选择试剂:
①验证氧化性:选含目标离子的试剂+还原性试剂(如FeCl3液+Cu粉)。
②验证还原性:选含目标离子的试剂+氧化性试剂(如FeCl2溶液+Cl2水)。
(3)控制条件:注意介质酸碱性(如MnO4-需酸性条件才显强氧化性)、反应温度等。
(4)观察现象:通过特征现象得出结论(如Cu粉溶解,溶液变蓝,证明Fe3+氧化性强于Cu2+)。
【变式5-1】(25-26高一上·黑龙江哈尔滨·期中)某同学为探究溶液的性质进行如下实验:
查阅资料:
①可将氧化为淡黄色沉淀
②FeS为难溶于水的黑色沉淀
③电解质可使胶体发生聚沉
该同学对实验现象进行了定性和定量分析,其结论有错误的是
A.实验①中氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
B.实验③中反应的离子方程式为(胶体)
C.实验④产生红褐色沉淀,此过程为化学变化
D.依据实验①②可知少量溶液与溶液反应的离子方程式为
【答案】C
【分析】2 mol/LFeCl3溶液2mL分为2等分,①向FeCl3溶液中滴加硫化钠,产生淡黄色沉淀,溶液由黄色变为浅绿色,由查阅资料①可知, Fe3+可将S2−氧化为淡黄色S沉淀,离子方程式为:;②继续滴加硫化钠,产生黑色沉淀,溶液淡绿色褪去,由查阅资料②可知,FeS为难溶于水的黑色沉淀,说明Fe2+与S2-反应生成FeS黑色沉淀,离子方程式为:;③向另一份FeCl3溶液中滴加碳酸钠溶液,液体由黄色变红褐色,逸出大量无色气泡,该气体可以使澄清石灰水变浑浊,说明生成氢氧化铁胶体,并生成二氧化碳气体,离子方程式为:,④继续滴加碳酸钠溶液且不断振荡,形成大量红褐色沉淀,根据查阅资料可知,电解质可使胶体发生聚沉,形成氢氧化铁沉淀,据此分析回答。
【解析】A.由分析可知,实验①中反应的离子方程式为:,Fe化合价降低,发生还原反应,则Fe3+为氧化剂;S化合价升高,发生氧化反应,则S2-为还原剂,则氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1,A正确;B.由分析可知,实验③中液体由黄色变红褐色,逸出大量无色气泡,该气体可以使澄清石灰水变浑浊,说明生成氢氧化铁胶体,并生成二氧化碳气体,离子方程式为:,B正确;C.由分析可知,实验④产生红褐色Fe(OH)3沉淀,胶体聚沉过程中没有新物质生成,属于物理变化,C错误;D.依据实验①②可知,少量FeCl3溶液与Na2S溶液反应生成FeS、S和NaCl,反应的离子方程式为:,D正确;故选C。
【变式5-2】(25-26高一上·天津红桥·期中)铋(Bi)元素+3价时较稳定,铋酸钠()溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰()溶液,依次滴加下列溶液,对应现象如表所示:(已知能使淀粉碘化钾试纸变蓝)
加入溶液
①适量铋酸钠溶液
②过量双氧水
③适量KI-淀粉溶液
实验现象
溶液呈紫红色
溶液紫红色消失,产生气泡
溶液缓慢变成蓝色
在上述实验条件下,下列结论正确的是
A.铋酸钠()中Bi元素化合价为+3
B.KI被还原成使淀粉变蓝的
C.离子方程式中的是氧化剂
D.氧化性强弱顺序:
【答案】D
【分析】由①知:NaBiO3把Mn2+氧化生成,则NaBiO3(氧化剂)的氧化性强于 (氧化产物)的氧化性;由②知:氧化H2O2产生O2,自身被还原为Mn2+,则 (氧化剂)的氧化性强于H2O2的氧化性;由③知:碘离子被双氧水氧化成单质碘,则双氧水(氧化剂)的氧化性强于碘单质(氧化产物)的氧化性;综上所述,NaBiO3、、I2、H2O2的氧化性由强到弱的顺序是:NaBiO3>>H2O2>I2;据此作答。
【解析】A.NaBiO3中氧为-2价,钠为+1价,则铋为+5价,A错误;B.依据分析,KI中的碘离子被H2O2氧化成I2使淀粉变蓝,B错误;C.实验②中高锰酸根离子和过氧化氢发生氧化还原反应生成锰离子和氧气,根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒可知,离子方程式为:,其中H2O2为还原剂;C错误;D.依据分析,氧化性强弱顺序为:NaBiO3>,即>,D正确;故答案选D。
题型06 氧化还原反应在实际工业生产中的应用
【典例6】(25-26高一上·江苏镇江·期中)“海水提碘”的实验中,用CCl4溶液萃取I2并分液后;可用“反萃取法”萃取、富集碘单质。实验步骤,已知:;酸性条件下和发生归中反应。下面说法错误的是
A.步骤①可以用酒精作萃取剂
B.分液时有机层从分液漏斗下口放出
C.步骤②中发生反应的离子方程式为
D.步骤③操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒
【答案】A
【分析】碘和氢氧化钠溶液反应生成碘化钠和碘酸钠的混合溶液,在酸性条件下碘化钠和碘酸钠发生归中反应生成碘单质,过滤得到固态碘单质。
【解析】A.酒精和水以任意比互溶,该实验中酒精不能作为碘的萃取剂,A错误;B.四氯化碳的密度大于水,萃取后有机层在下层,水层在上层,分液时水层从分液漏斗上口倒出,有机层从分液漏斗下口放出,B正确;C.结合以上分析可知,I-和在酸性环境下发生归中反应生成碘,所以步骤②中发生反应的离子方程式为,C正确;D.步骤③是过滤操作,过滤操作中需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒,D正确;故答案选A。
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解题步骤
1.审流程:明确原料、目标产物、中间产物,标注各步骤的反应物、反应条件。
2.析反应:判断各步骤是否为氧化还原反应,找出氧化剂、还原剂、变价元素,书写反应方程式。
3.抓条件:分析温度、浓度、酸碱性等条件的控制原因(如酸性条件增强MnO4-氧化性)。
4.算产量/纯度:利用电子守恒、原子守恒计算目标产物的产率或原料利用率。
【变式6-1】(25-26高一上·浙江嘉兴·期中)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的氧化剂、漂白剂和消毒剂。一种制备亚氯酸钠粗产品流程图如下所示:
已知纯ClO2易分解爆炸,一般用空气稀释到10%以下;HClO3具有强氧化性。下列说法不正确的是
A.溶解过程中可用稀盐酸代替稀硫酸
B.发生器鼓入空气,目的是降低ClO2浓度,防止爆炸
C.发生器中发生的反应为氧化还原反应
D.吸收塔中离子方程式为:
【答案】A
【分析】在稀硫酸中溶解,通入在发生器中发生氧化还原反应,生成和,通过鼓入空气,防止浓度过高,还可以将其吹进吸收塔,根据氧化还原反应规律可知,在吸收塔中与双氧水、氢氧化钠反应生成和氧气,再经过一系列操作得到粗产品。
【解析】A.具有强氧化性,可以氧化盐酸生成,则溶解过程中不可以用稀盐酸代替稀硫酸,A错误;B.“发生器”中鼓入空气的主要目的是防止浓度过高分解爆炸,还可以将其吹进吸收塔,B正确;C.在发生器中发生氧化还原反应,生成和,母液中存在,C正确;D.吸收塔中与双氧水、氢氧化钠反应生成和氧气,离子方程式为:,D正确;故答案选A。
【变式6-2】(24-25高一上·江苏连云港·期中)利用氧化尿素制备水合肼,同时可制备,制备流程如图所示:
已知:有强还原性,能与反应生成亚硫酸钠溶液的约为
下列说法错误的是
A.步骤反应时,若产物中,则
B.步骤Ⅱ反应的离子方程式为
C.步骤Ⅱ中须将尿素缓慢加入碱性溶液中
D.步骤Ⅳ中反应过程中控制溶液为碱性,有利于吸收
【答案】C
【分析】由流程可知,步骤中发生,温度过高时易发生,步骤中发生,且将NaClO溶液逐滴滴加到尿素中,可防止过量的NaClO溶液将氧化,步骤中分离出碳酸钠、水合肼;步骤向碳酸钠溶液中通入SO2,反应过程中控制溶液为碱性有利于吸收SO2,将碳酸钠转化为亚硫酸钠;
【解析】A.步骤反应时,若产物中,假设产物中,,由方程式可知,则,A正确;B.由分析可知,步骤反应的离子方程式为:,B正确;C.由分析可知,有强还原性,能与反应生成,则步骤中须将缓慢加入到尿素中,可防止过量的NaClO溶液将氧化,C错误;D.由分析可知,步骤中反应过程中控制溶液为碱性,有利于吸收SO2,D正确;故选C。
题型07 氧化还原反应与反应机理
【典例7】(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·期末)近年来,全球性环境污染给人类带来的伤害日益加剧。WuLing教授团队发现,一种金属有机骨架材料[MIL-68(Fe)]在可见光照射下,能激发产生空穴(h+)和电子(e-),从而高效降解工业污水中的有害物质和有机染料(MG),其工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A.该金属有机骨架材料在可见光激发下产生的空穴和电子数量相同
B.光生空穴具有强氧化性,能将有机物(MG)氧化成无毒的CO2和H2O
C.在该过程中,每生成2 mol Cr3+,理论上需要提供3mol电子
D.MIL-68(Fe)处理污水有毒物,是一种温和、绿色的方法
【答案】C
【解析】A.根据电荷守恒,MIL-68(Fe)在可见光照射下,产生光生空穴(h+)和电子(e-)数量相同,A正确;B.由图可知,光生空穴分别将MG氧化、还原,其中被有机物(MG)氧化成无毒的CO2和H2O,B正确;C.铬化合价由+6变为+3,电子转移为,则每生成2 mol Cr3+,理论上需要提供6mol电子,C错误;D.从反应原理图可知,整个过程中利用光使催化剂产生光生空穴和电子对,并用于降解污染物,是一种温和、绿色的方法,体现了绿色化学思想,D正确;故选C。
方|法|点|拨
三步拆解法(通用步骤)
1.拆分基元反应:将总反应拆解为若干步基元反应,标注每一步的反应物、生成物、反应条件。
2.分析每步氧化还原特征
①找出每步基元反应中的变价元素,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
②区分氧化还原步(有化合价变化)和非氧化还原步(如复分解、配位反应)。
3.整合推导总反应:消去各步中的中间产物(反应中生成又消耗的物质),合并得到总反应方程式,验证电子守恒与原子守恒。
【变式7-1】(24-25高一上·河北石家庄·期中)一种借用CeO2/CeO2-x的转化,消除NH3、NO气体污染的途径如图所示。下列说法正确的是
A.反应①是一个非氧化还原反应
B.反应②中N2只是氧化产物
C.利用上述转化有利于缓解温室效应
D.该过程的总反应可能为4NH3+2NO+2O2=3N2+6H2O
【答案】D
【解析】A.反应①过程中有氧气生成,O元素的化合价在反应过程中发生变化,是一个氧化还原反应,故A错误;B.由图示可知,反应②中反应物NH3、NO中的N元素化合价分别由-3价、+2价变为0价,氮元素的化合价既升高又降低,则N2既是氧化产物又是还原产物,故B错误;C.温室效应主要由二氧化碳引起的,上述转化过程中没有二氧化碳参与转化,不能改变大气中二氧化碳的含量,不能缓解温室效应,故C错误;D.由图示中的转化关系可知,NH3、NO、O2反应生成N2、H2O,根据得失电子守恒和原子守恒配平该过程的总反应为,故D正确;故选D。
【变式7-2】(24-25高一下·云南玉溪·期中)三大化石燃料燃烧会产生大气污染物,特别是含硫煤燃烧后产生的SO2危害巨大。为了保护环境,科学家提出了下列解决方法,同时还能获得某种重要的工业产品。下列说法错误的是
A.不用O2直接氧化SO2是因为氧化速率太慢
B.图中涉及的反应之一为4FeSO4+O2+2H2SO4 = 2Fe2(SO4)3+2H2O
C.反应一段时间后,溶液中Fe2(SO4)3的浓度会减小
D.得到的化工产品是H2SO4溶液
【答案】C
【解析】A.Fe2(SO4)3先和SO2反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液与氧气、H2SO4反应生成硫酸铁,即硫酸铁作催化剂,可以加快反应速率,不用O2直接氧化SO2是因为氧化速率太慢,A正确;B.图中所示有FeSO4和氧气在酸性环境中生成Fe2(SO4)3,该反应为:4FeSO4+O2+2H2SO4 = 2Fe2(SO4)3+2H2O,B正确;C.Fe2(SO4)3先和SO2反应生成硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液与氧气、H2SO4反应生成硫酸铁,Fe2(SO4)3作催化剂,反应一段时间后,溶液中Fe2(SO4)3的浓度会不变,C错误;D.由图可知,总反应为2SO2+O2+2H2O2H2SO4,得到的化工产品是H2SO4溶液,D正确;答案选C。
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·广东汕头·期中)下列氧化还原反应中电子转移数目及方向不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.钠元素化合价从0价升高到+1价,每个钠原子失去1个电子,2个钠原子共失去2个电子,氯元素化合价从0价降低到-1价,每个氯原子得到1个电子,1个分子中2个氯原子共得到2个电子,用单线桥表示电子转移方向和数目为从钠指向氯,单线桥上标上,A正确;B.铜元素化合价从+2价降低到0价,每个中的铜原子得到2个电子,2个CuO共得到4个电子,碳元素化合价从0价升高到+4价,1个碳原子失去4个电子,双线桥表示时,从反应物中的指向产物,标“得到”,从反应物C指向产物中的C,标“”,B正确;C.氯元素化合价从+5价降低到-1价,每个氯原子得到6个电子,2个氯原子(2个分子含2个氯原子)共得到12个电子,氧元素化合价从-2价升高到0价,每个氧原子失去2个电子,6个氧原子(2个含6个氧原子)共失去12个电子,双线桥表示从反应物中的指向产物中的,标“得到 ”,从反应物中的O指向产物标“失去”,C正确;D.二氧化碳中的碳元素化合价从+4价降低到+2价,得到,碳单质中的碳元素化合价从0价升高到+2价,失去,双线桥应从反应物中的C指向产物CO中的C标“得到”,从反应物C(单质)指向CO中的C标“失去”,应该改为,D错误;故选D。
2.(25-26高一上·湖南长沙·期中)我国首艘使用了钛合金材料的国产航母已成功下水。已知钛(Ti)在常温下与酸、碱均不反应,高温下能被氧气氧化,由钛铁矿(主要成分是FeO和)提取金属钛的主要工艺流程如下图所示,则下列说法中不正确的是
A.步骤Ⅰ、Ⅱ中均发生了氧化还原反应
B.步骤Ⅰ、Ⅱ中碳均作为还原剂,表现还原性
C.可用稀硫酸除去金属钛中混有的少量杂质金属镁
D.步骤Ⅲ中反应发生可以在空气中高温加热条件下进行
【答案】D
【分析】由题给流程可知,步骤Ⅰ发生的反应为钛铁矿中的氧化亚铁和碳在高温下发生氧化还原反应,生成铁和一氧化碳,步骤Ⅱ发生的反应为二氧化钛与碳、氯气在高温下反应生成四氯化钛和一氧化碳,步骤Ⅲ发生的反应为四氯化钛和足量镁粉在高温下发生置换反应生成氯化镁和钛。
【解析】A.步骤Ⅰ中铁、碳元素化合价改变、步骤Ⅱ中C、Cl元素化合价改变,发生了氧化还原反应,故A正确;B.步骤Ⅰ、Ⅱ中碳元素化合价升高,均作为还原剂,表现还原性,故B正确;C.钛在常温下与酸不反应,镁能与硫酸反应,可用稀硫酸除去金属钛中混有的少量杂质金属镁,故C正确;D.钛、镁在高温下都能被氧气氧化,步骤Ⅲ不能在空气中高温加热条件下进行,故D错误;选D。
3.(25-26高一上·内蒙古呼和浩特·期中)在稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示:
下列说法正确的是
A.反应1的氧化剂为Ce4+ B.反应2的还原产物为Fe2+
C.推测不可发生反应:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+ D.反应3的离子方程式为:Fe3++2I-=I2+Fe2+
【答案】A
【解析】A.根据图中关系,反应1的离子方程式为:,转化为,化合价降低,被还原,作氧化剂,A正确;B.根据图中关系,反应2的离子方程式为:,化合价降低得到的还原产物为,B错误;C.根据A选项和B选项可知氧化性:,则反应可以发生,C错误;D.根据得失电子守恒和电荷守恒,反应3的离子方程式为:,D错误;故答案为:A。
4.(25-26高一上·湖南·期中)同学们设计了如图所示装置制备并收集。下列说法错误的是
A.试剂为浓盐酸
B.装置Ⅰ生成的反应中,被还原
C.装置Ⅱ的设计依据是的密度大于空气
D.装置Ⅲ中的溶液可换成饱和食盐水
【答案】D
【分析】装置Ⅰ中MnO2与浓盐酸共热制备Cl2,装置Ⅱ用向上排空气法收集Cl2,装置Ⅲ中盛放的NaOH溶液用于吸收尾气Cl2。
【解析】A.装置Ⅰ中MnO2与浓盐酸共热制备Cl2,则试剂为浓盐酸,A正确;B.装置Ⅰ的反应中,MnO2中锰元素由+4价降低为+2价,被还原,B正确;C.装置Ⅱ用向上排空气法收集Cl2,依据是的密度大于空气,C正确;D.装置Ⅲ用于尾气处理,饱和食盐水不能吸收氯气,则溶液不能换成饱和食盐水,D错误;故答案选D。
5.(25-26高一上·上海·期中)下列变化中,需要加入还原剂才能实现的是
A.变成 B.变成 C.Cu变成 D.Ag变成
【答案】B
【解析】A.变成,化合价升高,被氧化,做还原剂,需加氧化剂,A不符合题意;B.变成,化合价降低,被还原,需加还原剂,B符合题意;C.变成,化合价升高,被氧化,需加氧化剂,C不符合题意;D.变成,化合价升高,被氧化,需加氧化剂,D不符合题意;故选B。
6.(25-26高一上·辽宁锦州·期中)根据下列反应判断物质的氧化性强弱,其中排序正确的是
① ②
③
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据氧化还原反应规律可知,同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物,则:
①中,氧化剂是,氧化产物是,氧化性:>;②中,氧化剂是,氧化产物是,氧化性:>;③中,作氧化剂,作还原剂,,将氧化,则氧化性:>;故氧化性:>>>,因此答案选D。
7.(25-26高一上·北京·期中)钠及其化合物在认识物质转化规律以及生产生活中均有重要应用。通过观察法、实验法可以认识物质的性质。
(1)钠的原子结构示意图为 ,钠在反应中容易 电子(填“得到”或“失去”)。
(2)钠失火时,生成 色固体,可用 (填序号)灭火。
A.干粉灭火器() B.干冰灭火器 C.沙土
(3)将一小块钠投入水中,向反应后的溶液中滴加酚酞发现溶液变红,说明 。钠与水反应的离子方程式是 。(用单线桥标出上述反应的电子转移方向和数目)
(4)将一小块钠投入溶液中,观察到的现象是 (填序号)。
①浮于液面上;②熔化成小球;③发出嘶嘶的响声,放出气体;④有蓝色沉淀产生;⑤析出大量红色固体。
(5)少量的钠在煤油中保存,取出后钠块表面迅速变暗的原因 (用化学方程式表示)。
(6)如图所示,用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于陶土网上,往脱脂棉上滴水,观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。结合化学用语解释脱脂棉剧烈燃烧的原因: 。
【答案】(1) 失去
(2)淡黄 C
(3)有碱生成
(4)①②③④
(5)
(6)脱脂棉剧烈燃烧,说明滴水后发生放热反应,使脱脂棉温度达到着火点:,反应生成助燃剂氧气,使燃烧更加剧烈。
【解析】(1)钠的原子结构示意图为,其最外层只有1个电子,所以在反应中容易失去电子。
(2)钠失火时生成淡黄色的过氧化钠固体;干粉分解生成二氧化碳以及干冰(固态二氧化碳)与过氧化钠反应,会加大火灾,故应使用沙土灭火,答案选C。
(3)滴有酚酞的溶液变红,说明有碱生成;钠与水反应的离子方程式为。
(4)钠投入硫酸铜溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,故现象有①②③(钠与水反应的现象)④(生成蓝色沉淀)。
(5)钠接触空气后生成氧化钠,颜色变淡,化学方程式为。
(6)脱脂棉剧烈燃烧,说明滴水后发生放热反应,使脱脂棉温度达到着火点:,反应生成助燃剂氧气,使燃烧更加剧烈。
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(25-26高一上·江苏无锡·期中)下列现象与氧化还原知识无关的是
A.为防止食品因氧化而变质,常在包装袋中放入铁粉
B.用“84”消毒液进行杀菌消毒
C.稀盐酸洒在大理石台面上产生大量气泡
D.洗过的菜刀未擦干,放置一段时间出现锈斑
【答案】C
【解析】A.铁粉具有还原性,为防止食品因氧化而变质,常在包装袋中放入铁粉,A错误;B.“84”消毒液具有氧化性,可用于杀菌消毒,B错误;C.稀盐酸洒在大理石台面上发生反应,产生大量气泡与氧化还原反应无关,C正确;D.洗过的菜刀未擦干,铁在潮湿环境下会被氧气腐蚀,故放置一段时间出现锈斑与氧化还原有关,D错误;故选C。
2.(25-26高一上·广东广州·期中)工业废水中含有的重铬酸根离子()有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾()做处理剂,反应为。下列说法正确的是
A.作氧化剂 B.是还原产物
C.被还原为 D.反应中消耗转移的电子数为6个
【答案】B
【解析】A.中的被氧化为,因此作还原剂,而非氧化剂,A错误;B.中的Cr从+6价降至+3价,被还原,因此是还原产物,B正确;C.被氧化为(化合价升高),属于被氧化而非被还原,C错误;D.每消耗1 mol ,两个Cr原子各降低3价,共转移6 mol 电子,转移的电子数为,D错误;故答案选B。
3.(25-26高一上·北京·期中)碱式氯化铜是一种重要的无机杀虫剂,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。(已知对该反应有催化作用,其催化原理如图所示)
步骤2:在制得的溶液中,加入石灰乳充分反应后即可制备碱式氯化铜。
下列说法正确的是
A.碱式氯化铜中:
B.图中M、N分别为、
C.制备1 mol的,理论上消耗
D.制备1 mol的,初始要加入
【答案】B
【解析】A.根据碱式氯化铜中化合价代数和为零,a、b、c之间的关系式为:2a=b+c,故A错误;B.根据氧化还原反应规律,M和Cu反应生成Cu2+和N,铜元素化合价升高、铁元素化合价降低,所以图中M、N分别为、,故B正确;C.没有明确氧气所处的温度和压强,无法计算消耗氧气的体积,故C错误;D.该反应过程中Fe3+先被反应,后又生成,为催化剂,反应前后总量不变,制备1 mol的,无需初始加入,故D错误;故选B。
4.(25-26高一上·浙江·期中)下列方程式中,表示电子转移的方向和数目不正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.CO中C元素化合价升高,CO是还原剂、失去电子,氧化铁中Fe元素化合价降低,氧化铁是氧化剂、得到电子,电子转移的方向和数目为,A正确;B.碳酸锌中的锌元素化合价从+2价降低到0价,碳元素化合价从+4价降低到+2价,得到4个电子,碳的化合价从0价升高到+2价,共失去4个电子,表示电子转移的方向和数目为,B错误;C.在反应中铜的化合价从0价升高到+2价,共失去4个电子,氧气中的氧元素化合价从0价降低-2价,共得到4个电子,电子转移的方向和数目为,C正确;D.根据化合价不能交叉的原则,氯酸钠中氯元素的化合价应从+5价降到0价,盐酸中氯元素的化合价应从-1价升高到0价,转移电子数是5mol,电子转移的方向和数目为,D正确;故选B。
5.(25-26高一上·北京·期中)某同学为探究氧化还原反应的实质,设计锌与稀硫酸反应的实验装置如下,观察到浸没在硫酸中铜丝的另一端产生大量气泡,溶液颜色是无色,下列说法不正确的是
A.反应中为还原剂,为氧化剂
B.观察到浸没在硫酸中铜丝的另一端产生气泡,说明和反应生成
C.用单线桥表示反应中电子转移的方向和数目为:
D.反应中每生成1个,消耗
【答案】B
【解析】A.锌与稀硫酸反应的化学方程式为:,反应中Zn元素化合价从0升高到+2,失去电子,Zn作还原剂;H2SO4中H元素化合价从+1降低到0,得到电子,H2SO4作氧化剂,A正确;B.铜的金属活动性排在氢之后,常温下Cu与稀硫酸不反应;铜丝另一端产生气泡是因为Zn与Cu形成原电池,Zn作负极失电子,电子通过铜丝转移到正极(铜丝表面),H+在铜丝表面得电子生成H2,B错误;C.单线桥表示电子从还原剂指向氧化剂,Zn为还原剂,H2SO4为氧化剂,Zn失去2个电子转移给H+,单线桥从Zn指向H+并标注2e-,C正确;D.2个氢离子得到两个电子生成一个氢气分子,D正确;故答案选B。
6.(25-26高一上·福建龙岩·期中)硫化氢()是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,空气通入、、的混合溶液中,可回收S并消除空气污染,其机理如图所示。下列说法正确的是
A.过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化
C.过程Ⅲ中发生的反应为
D.总反应的化学方程式中的电子转移可表示为
【答案】C
【解析】A.过程I(Fe2+→Fe3+,O2参与,有电子转移)、III(Fe3+→Fe2+,CuS→S,有电子转移)有电子转移,过程II(,无化合价变化)无电子转移,A错误;B.S元素化合价由-2变为0价、O元素化合价由0价降为-2、Fe元素化合价由+3降为+2价,+2价升为+3价,化合价变化的元素有S、O、Fe,共3种,B错误;C.过程Ⅲ中CuS与Fe3+反应,S2-被氧化为S单质,Fe3+被还原为Fe2+,Cu2+释放,离子方程式为,C正确;D.总反应O得到电子,S失去电子,故箭头应由S指向O,电子转移可表示为:,D错误;故选C。
7.(25-26高一上·云南普洱·期中)高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌消毒。
(1)已知是一种不稳定的物质,具有强氧化性。可发生反应:。
①配平该反应的离子方程式: 。
_______________________________________________________+___________
②该反应的实验现象为 。
③上述反应中,发生还原反应的粒子是 (写化学式),每消耗3个,反应转移电子的个数为 。
【答案】① ②有气泡产生,溶液显紫红色 ③
【解析】①反应中,Xe由+6价降低到0价,降6价,Mn由+2升高到+7价,升5价,根据得失电子守恒,Xe乘以5,Mn乘以6,结合电荷守恒和原子守恒,得到配平后的方程式为:;
②该反应有气体产生,则实验现象为有气泡产生;同时产生,则溶液显紫红色;
③化合价降低,被还原,发生还原反应;Mn由+2升高到+7价,升5价,每消耗3个,则反应转移电子的个数为15。
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(25-26高一上·江苏常州·期中)下列用单线桥、双线桥表示电子转移的方向和数目错误的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A.在反应中,Cl元素化合价由0价变为 -1价,得到电子,Na元素化合价由0价变为 +1价,失去电子,转移电子, A正确;B.在反应中,C元素化合价由0价变为 +4价,失去电子,Cu元素化合价由 +2价变为0价,一个Cu原子得到电子,共得,B正确;C.在反应中,Cl元素化合价由 +5价变为 -1价,得到电子,O元素化合价由 -2价变为0价,失去电子,转移电子,C正确;D.在反应中,中Cl元素化合价由+5价变为0价,得电子,中的Cl元素化合价由-1价变为0价,每个失电子,共失 ,双线桥为,D错误;故答案选D。
2.(24-25高一上·福建漳州·期末)天宫课堂中,太空教师王亚平利用化学变化变出了奥运五环,其中一个环是由乙酸、、与淀粉溶液混合发生反应后变成的,下列说法错误的是
A.该环的颜色为蓝色 B.KI发生还原反应
C.氧化性: D.氧化产物与还原产物物质的量之比为5:1
【答案】B
【解析】A.淀粉溶液遇碘单质变蓝,该反应生成I2,则该环为蓝色,A正确;B.KI中碘元素的化合价从-1升至0,发生氧化反应,B错误;C.KIO3(氧化剂)氧化I-生成I2(氧化产物),氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则KIO3氧化性强于I2,C正确;D.设生成I2共3 mol,则氧化产物为2.5 mol I2(5 mol KI被氧化),还原产物为0.5 mol I2(1 mol KIO3被还原),氧化产物与还原产物的物质的量之比为2.5:0.5=5:1,D正确;故答案选B。
3.(24-25高一上·广东汕尾·期末)高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂,可用于饮用水处理。工业上用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钠的原理为。下列说法正确的是
A.不属于电解质 B.中Fe元素被氧化
C.是氧化产物 D.每生成,有被还原
【答案】B
【解析】A.Na2FeO4属于盐,能在水溶液中电离出离子,属于电解质,A错误;B.在反应中,FeCl3中的Fe元素化合价从+3价升高到+6价,被氧化,B正确;C.H2O中的H元素和O元素的化合价在反应前后没有变化,H2O不是氧化产物,氧化产物是Na2FeO4,C错误;D.根据反应方程式,生成2 mol Na2FeO4时,有3 mol NaClO被还原,因此每生成1 mol Na2FeO4,应有1.5 mol NaClO被还原,而不是3 mol,D错误;答案选B。
4.(24-25高一上·福建宁德·期末)在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化:
下列说法中正确的是
A.离子的还原性从弱到强的顺序是I-< Fe2+ < Mn2+
B.反应2Mn3+ + 2I-= 2Mn2+ + I2可能会发生
C.在反应①中Fe3+作为氧化剂
D.反应过程中Fe2+需要随时补充
【答案】B
【解析】A.反应①为,反应②为,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则还原性:Mn2+<Fe2+<I-,A错误;B.还原性:Mn2+<I-,则反应可能会发生,B正确;C.反应①为,反应中Fe元素化合价升高,Fe3+是氧化产物,C错误;D.由反应①②可知,Fe2+可以循环利用,不需要补充,D错误;故答案选B。
5.(24-25高一上·福建南平·期末)探究某补铁口服液中铁元素价态的实验如图所示。下列说法错误的是
已知:该补铁口服液中还含有维生素C(具有还原性)等物质。
A.步骤1可知此补铁口服液中不含 B.步骤2滴加氯水可将还原为
C.步骤2可知的氧化性强于 D.维生素C有利于人体对铁元素的吸收
【答案】B
【分析】补铁口服液中含,同时含还原性的维生素C,步骤1中滴加KSCN溶液不变色,因此可说明口服液中不含,步骤2滴加氯水可将氧化为,发生反应:,而KSCN溶液遇会变红,据此分析。
【解析】A.步骤1中滴加KSCN溶液不变色,而KSCN溶液遇会变红,因此可说明口服液中不含,A不符合题意;B.氯水具有强氧化性,滴加氯水是将氧化为,而非还原,B符合题意;C.步骤 2 中能将 氧化为,根据 “氧化剂的氧化性强于氧化产物”,可知 的氧化性强于,C不符合题意;D.维生素 C 具有还原性,可防止被氧化为 ,有利于人体对(易被吸收的铁形态)的吸收,D不符合题意;故选B。
6.(24-25高一上·江苏常州·期中)利用NaClO和尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4·H2O (水合肼)的实验流程如图所示:
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应;②N2H4·H2O有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成N2。下列说法错误的是
A.步骤I中为避免温度过高,可采用冰水浴
B.步骤I制备NaClO溶液时,若溶液中NaClO与副产物NaClO3的物质的量之比为5∶1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3
C.步骤II生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂
D.步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
【答案】D
【分析】由流程可知,步骤I中发生Cl2+2OH- =C1O- +Cl- +H2O,温度过高时易发生3C12+6OH- =+5Cl-+3H2O。步骤II中发生C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+,且将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中,可防止过量的NaClO溶液将N2H4·H2O氧化,步骤III中分离出碳酸钠、水合肼,以此来解答。
【解析】A.步骤I中温度过高发生副反应,为避免温度过高,可采用冰水浴,A正确;B.步骤I制备NaClO溶液时,测得产物中NaC1O与NaClO3的物质的量之比为5:l,设NaC1O与NaClO3的物质的量分别为5 mol、l mol,根据电子守恒可知C1失去电子为5 mol×(1-0)+1 mol×(5-0)=10 mol,由电子守恒可知Cl-得到电子数为10 mol,由原子守恒可知参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为10 mol:(5 mol+1 mol) =5:3,B正确;C.步骤II中发生反应:C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+,在该反应中NaClO为氧化剂,CO(NH2)2为还原剂,C正确;D.在步骤II中,若将尿素水溶液逐滴滴入NaC1O碱性溶液中,会导致NaClO溶液将N2H4·H2O氧化,故应该将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中,D错误;故合理选项是D。
7.(25-26高一上·江西景德镇·期中)二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒灭菌剂。
Ⅰ.制备
(1)向H2SO4酸化的NaClO3溶液中通入SO2反应制备ClO2气体。制备ClO2反应的离子方程式为 。其中SO2作 剂,反应过程中若消耗SO2(标况下)672 mL时,转移电子数目为 。
Ⅱ.保存
(2)ClO2受热易分解,碱性条件下ClO2与H2O2反应转化为较稳定的NaClO2。
①生成NaClO2反应的离子方程式为 。
②该反应不宜在较高温度下进行,原因是 。
(3)ClO2与H2O2转化为不同反应产物的转化率与pH的关系如图所示。pH减小,NaClO2纯度降低的原因是 。
Ⅲ.应用
(4)用ClO2可将弱碱性水体中Mn2+转化为MnO2除去。反应分两步进行,其中步骤二反应为。
①步骤一反应的离子方程式为 。
②用ClO2难以去除酸性水体中的Mn2+的原因是 。
【答案】(1) 还原
(2)① ②ClO2、H2O2受热易分解
(3)在酸性条件下ClO2转化为Cl-的转化率增大,产品中NaCl的含量增加
(4)① ②酸性条件下,MnO2能氧化Cl-
【解析】(1)向H2SO4酸化的NaClO3溶液中通入SO2反应制备ClO2气体,NaClO3中氯元素化合价由+5降低为+4、SO2中S元素化合价由+4升高为+6,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为 ;S元素化合价升高,SO2作还原剂,反应过程中若消耗SO2(标况下)672 mL时,转移电子数目为。
(2)①碱性条件下ClO2与H2O2反应转化为NaClO2,氯元素化合价由+4价降低为+3价,则双氧水中O元素化合价由-1升高为0,反应的离子方程式为 。
②ClO2、H2O2受热易分解,所以该反应不宜在较高温度下进行。
(3)由于在酸性条件下ClO2转化为Cl-的转化率增大,产品中NaCl的含量增加,所以pH减小,NaClO2纯度降低。
(4)①ClO2可将弱碱性水体中Mn2+氧化为MnO2,总反应离子方程式为,总反应减去步骤二反应得步骤一反应的离子方程式为。
②酸性条件下,MnO2能氧化Cl-,所以用ClO2难以去除酸性水体中的Mn2+。
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