第一章 第3讲 氧化还原反应的概念和规律【精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●专题突破(新高考通)
2026-05-20
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.58 MB |
| 发布时间 | 2026-05-20 |
| 更新时间 | 2026-05-20 |
| 作者 | 至善教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57944320.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦氧化还原反应专题,涵盖概念本质、价态/强弱/先后等核心规律,按“基础概念-规律应用-综合分析”逻辑架构,通过考点梳理、方法指导、真题训练及分层练习,帮助学生构建知识体系,突破情境化应用难点。
讲义以陌生反应、化工流程为情境载体,突出科学思维(价态分析、电子转移推理)和化学观念(物质变化规律),如设计双线桥分析训练,引导学生精准判断氧化剂还原剂及电子转移。限时训练分层设计,保障复习效率,助力学生提升应考能力,为教师把控复习节奏提供清晰指引。
内容正文:
第一章 化学物质及其变化
第3讲 氧化还原反应的概念和规律
【高考考向预测】
近三年高考氧化还原反应概念与规律为化学必考基础考点,各类题型高频渗透,重点考查氧化还原基本定义、本质特征、强弱律、先后律、价态律、守恒律等核心规律,常用于判断反应类型、辨析氧化剂还原剂、分析电子转移数目与反应先后顺序;预测2027 年仍为高频基础考点,命题更侧重结合陌生反应、化工流程与实验情境灵活考查规律应用,强化价态变化预判、氧化性还原性强弱比较及先后反应顺序判断,减少直白概念识记考查,注重依托实际反应情境运用规律分析反应机理与产物走向。
【核心梳理●明考点】
考点一 氧化还原反应及相关概念
1.氧化还原反应
(1)本质:电子转移(得失或偏移)。
(2)特征:反应过程中有元素化合价发生变化。
2.相关概念的关系
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:
(2)常见的还原剂
常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:
金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的还原剂。
(3)元素化合价处于中间价态的物质既可以作氧化剂,又可以作还原剂。如:
其中:Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
分析下列四个化学反应:
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
其中属于区域“1”的是 (填字母,下同),属于区域“2”的是 ,属于区域“3”的是 ,属于区域“4”的是 。
1.置换反应一定是氧化还原反应( )
2.复分解反应可能是氧化还原反应( )
3.有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应( )
4.有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应( )
5.有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应( )
一、电子转移方向和数目的分析方法
1.3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3,用双线桥表示该反应的电子转移: 。
其中NF3是 。
2.K2Cr2O7+3H2C2O4+4H2SO4===Cr2(SO4)3+6CO2↑+K2SO4+7H2O,用双线桥表示该反应的电子转移: 。
3.已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。
(1)氧化剂为 ,还原剂为 。
(2)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目: ,其中氧化产物与还原产物的质量比为 。
(3)若生成标准状况下4.48 L H2,则转移电子的物质的量为 。
(1)双线桥表示电子得失
要点:先标化合价,再看价变化,起止同元素,桥上标变化。
(2)单线桥表示电子转移
要点:箭头由反应物的失电子原子指向反应物的得电子原子,并标注转移电子总数。
二、基于双线桥分析陌生氧化还原反应
4.在高温条件下,碳酸锂(Li2CO3)、葡萄糖(C6H12O6)和磷酸铁(FePO4)可制备电极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4),发生反应的化学方程式为12FePO4+6Li2CO3+C6H12O612LiFePO4+6CO↑+6CO2↑+6H2O↑。下列说法错误的是( )
A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为12∶1
B.反应中LiFePO4是还原产物,CO是氧化产物
C.生成1 mol LiFePO4时,转移2 mol电子
D.1 mol H2O中所含的中子总数为8NA
5.从矿物学资料查得一定条件下自然界存在反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,则下列说法正确的是( )
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B.5 mol FeS2发生反应,有24 mol电子转移
C.产物中的S有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
(1)正确分析元素的化合价是分析氧化还原反应的关键
注意下列陌生物质中指定元素的化合价:
Li2NH:N-3,LiNH2:N-3,N2H4:N-2,
Na2S2O3:S+2,S2:S+6、O-1、-2,
C2:C+3,HCN:C+2、N-3,B:B+3、H-1,CuH:Cu+1、H-1,MnO(OH):Mn+3,
FePO4:Fe+3,Cr:Cr+6,K2FeO4:Fe+6,
LiFePO4:Fe+2,CuFeS2:Fe+2。
(2)由于氧化还原反应遵循化合价升降相等及得失电子守恒,在分析陌生氧化还原反应转移电子数时,只需要分析化合价升高或降低一方面即可,切忌把化合价升、降进行加和。
考点二 氧化还原反应的价态规律
1.价态与氧化性和还原性的规律
当元素化合价处在最高价,只有氧化性;处在最低价,只有还原性;处在中间价,既有氧化性又有还原性。
2.升降规律
氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
3.归中规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,遵循“高价+低价→中间价”规律,简记为“只靠拢,不交叉”。
4.歧化规律
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态物质时,遵循“中间价→高价+低价”规律。
1.Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O中浓硫酸是氧化剂( )
2.浓盐酸与KClO3反应中电子转移的方向和数目:
( )
3.反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑与反应Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应( )
一、氧化性、还原性的判断
1.有下列化学反应:
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
②2F2+2H2O===4HF+O2
③Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
④C+H2O(g)CO+H2
⑤CaO+H2O===Ca(OH)2
⑥2H2O2H2↑+O2↑
分析H2O在反应中表现出的性质,完成表格:
元素价态
表现性质
具体反应
H:+1
氧化性
①④⑥
O:-2
还原性
②⑥
二、预测反应产物
2.已知:氮元素有-3、0、+1、+2、+3、+4和+5七种化合价,试据此判断下列六种化合物:①NO;②N2O3;③N2O4;④HNO3;⑤NH3;⑥N2O中:
(1)氮元素只能作还原剂的是 (填序号,下同)。
(2)可能是HNO2的还原产物的是 。
(3)不可能是N2的氧化产物的是 。
(4)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式: 。
3.在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
4.绿矾(FeSO4·7H2O)受热发生分解反应,其产物可能是( )
A.Fe2O3、SO3、H2O
B.FeO、SO2、H2O
C.Fe、SO2、SO3、H2O
D.Fe2O3、SO2、SO3、H2O
考点三 强弱规律和先后规律
1.强弱规律
(1)在同一化学反应中:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(2)越易失电子的物质(还原态),失电子后就越难得电子(氧化态),所以,氧化剂的氧化性越强,得电子后生成的还原产物的还原性就越弱,反应生成的物质就越稳定。还原剂同理。
(3)熟记常见的物质(离子)的氧化性或还原性强弱顺序
氧化性:Mn(H+)>MnO2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S;还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(S)<S2-。
[应用举例]
(1)试比较下列单质或离子的氧化性。
①Cl2、Br2、I2、S: 。
②H+、Cu2+、Zn2+、Na+: 。
(2)试比较下列单质或离子的还原性。
①Mg、Fe、Cu、Ag: 。
②Br-、I-、S2-: 。
③Cl-、S、OH-、Cu: 。
(4)影响物质氧化性或还原性强弱的因素
①本质:物质氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
②影响因素:物质还原性、氧化性的强弱还与反应环境的许多因素有关,如温度、浓度、酸碱性。一般浓度越大,物质的氧化性或还原性越强;酸性增强时,氧化剂的氧化性增强。
[应用举例]
下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液
③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液
⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液
⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是 (填序号,下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是 。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是 。
2.先后规律
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时被氧化的离子是Fe2+,理由:还原性:Fe2+>Br-。
(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,与铁反应的先后顺序是Fe3+、Cu2+、H+,理由:氧化性:Fe3+>Cu2+>H+。
一、依据反应事实判断氧化性、还原性强弱
1.下列说法错误的是( )
A.向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色,所以Br-还原性强于Cl-
B.向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,加入淀粉后溶液变成蓝色,则氧化性:Cl2>I2
C.已知反应:I2+2KClO3===2KIO3+Cl2,则氧化性:KIO3>KClO3
D.在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C,在该反应条件下,Mg的还原性强于C
2.(2025·洛阳模拟)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
二、依据强弱判断反应能否发生
3.向含Fe3+、H+、N的混合液中加入少量S,充分反应后,下列表示该反应的离子方程式正确的是( )
A.2Fe3++S+H2O===2Fe2++S+2H+
B.2H++S===H2O+SO2↑
C.2H++2N+3S===3S+2NO↑+H2O
D.2Fe3++3S+3H2O===2Fe(OH)3↓+3SO2↑
4.已知还原性:SO2>I->Fe2+,下列离子反应不能发生的是( )
A.SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++4H+
B.I2+2Fe2+===2I-+2Fe3+
C.SO2+I2+2H2O===2I-+4H++S
D.少量Cl2通入FeI2溶液中:
Cl2+2I-===2Cl-+I2
5.某溶液中含有Fe2+、Br-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Br-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.Br2
【真题再现●明考向】
1.(2025·山东,1)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是( )
A.侯德榜发明了以NH3、CO2和NaCl为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到H2和Cl2,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
2.(2025·浙江1月选考,6)关于溴的性质,下列说法不正确的是( )
A.Br-可被Cl2氧化为Br2
B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br-
C.Br2+2Fe2+ ===2Br-+2Fe3+,说明氧化性:Br2>Fe3+
D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子
3.(2025·湖南,8)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为4NaNO3+4Sb+3O24NaSbO3+2NO+2NO2。下列说法错误的是( )
A.NaSbO3中Sb元素的化合价为+5
B.的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶7
D.反应中消耗3 mol O2,转移20 mol e-
4.(2024·甘肃,11)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是( )
A.还原性:Ag>Cu>Fe
B.按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
C.反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4N
D.溶液①中的金属离子是Fe2+
【限时训练】
(45分钟)
(1~8题,每小题6分,9~12题,每小题7分)
1.(2025·重庆,1)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是( )
A.用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B.用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C.通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D.通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
2.(2025·甘肃武威凉州区高三质量检测)下列物质间的转化需要通过氧化还原反应才能实现的是( )
A.CO2→NaHCO3 B.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.CaCO3→Na2CO3 D.CuO→Cu(NO3)2
3. (2024·浙江1月选考,4)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
4.(2025·北京西城模拟)下列变化过程与氧化还原反应无关的是( )
A.推动盛有NO2的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性KMnO4溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将FeSO4溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
5.次磷酸钠(NaH2PO2)可用作药物和镀镍时的还原剂,反应原理为CuSO4+2NaH2PO2+2NaOH===Cu+2NaH2PO3+Na2SO4+H2↑。下列说法错误的是( )
A.参加反应的NaH2PO2有被CuSO4氧化
B.若1 mol H3PO3最多消耗2 mol NaOH,则NaH2PO3是酸式盐
C.反应中每转移6.02×1023个电子,则生成标准状况下5.6 L H2
D.NaH2PO3和H2均是还原产物
6.(2025·浙江嘉兴模拟)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的一种方法为3ClO-+2Fe3++10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.Fe3+是还原剂,Cl-是还原产物
B.生成1 mol Fe,转移电子的数目为3NA
C.Na2FeO4作消毒剂,是因为Fe与水反应后生成了胶体
D.由反应知,该条件下氧化性:ClO->Fe
7.验证氧化性强弱:Cl2>Br2>I2,设计如下实验(已知:稀溴水呈黄色,浓溴水呈红棕色,碘水呈棕黄色;忽略氧气的影响)。下列说法不正确的是( )
实验①
实验②
实验③
实验④
溶液变为浅黄绿色
溶液变为黄色
溶液变为棕黄色
溶液变为蓝色
A.实验①设计目的:排除实验②③④水稀释的影响
B.实验②发生的反应为2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.实验③的现象可以证明氧化性:Cl2>I2
D.实验④能证明氧化性:Br2>I2
8.关于反应:4Cu2++8OH-+N2H4===2Cu2O↓+N2↑+6H2O。下列说法正确的是( )
A.N2是还原产物
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C.N2H4既是氧化剂又是还原剂
D.生成28 g N2,转移4 mol电子
9.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论不正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向PbO2中滴加浓盐酸,出现黄绿色气体
PbO2具有氧化性
B
向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液,再滴加淀粉溶液后变蓝色
N的氧化性比I2的强
C
向FeSO4溶液中先滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,溶液变成红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
D
向KI溶液中滴入少量新制氯水和四氯化碳,振荡、静置,溶液下层呈紫红色
I-的还原性强于Cl-
10.(2025·陕西宝鸡高三模拟)已知:①2+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
②Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;
③2Fe3++2I-===I2+2Fe2+。
由此判断,下列说法错误的是( )
A.还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+
B.反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3不能发生
C.若某溶液中含有Fe2+、Cl-、I-,要氧化I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入FeCl3溶液
D.将酸性KMnO4溶液加入到FeCl2和Fe2(SO4)3混合物溶液中,若紫色褪去,则溶液中含有Fe2+
11.(2025·陕西十七校联考)①向蓝色的VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色;
②向SO4溶液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体,溶液变蓝;
③2FeI2+3Cl2(足量)===2FeCl3+2I2。
下列说法错误的是( )
A.①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为5∶1
B.由①、②可知,酸性条件下氧化性:>>Cl2
C.②中每生成1 mol Cl2,转移2 mol电子
D.向酸性SO4溶液中滴加少量FeI2溶液,发生的反应为Fe2+++2H+===Fe3++VO2++H2O
12.CH4和CO2按照一定物质的量之比向某容器中投料,反应经如下流程(主要产物已经标出)实现CO2的高效转化,下列说法正确的是( )
A.过程ⅰ中,每消耗22.4 L CH4反应中转移的电子数为6NA
B.过程ⅱ中,氧化剂为Fe3O4和H2
C.过程ⅲ中,C得到电子,发生还原反应
D.上述流程只涉及两种单质
13.(12分)反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O用于实验室制备氯气。
(1)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目: 。
(2)KMnO4在上述反应中显示出来的性质是 (填字母)。
A.氧化性 B.还原性
C.酸性 D.碱性
(3)该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(4)若标准状况下生成2.24 L Cl2,则转移的电子数为 。
14.(12分)CuI是难溶于水的白色固体。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,还原性:Cu>I->Cu+。
(1)根据物质氧化性和还原性的强弱推测,在溶液中Cu2+和I-反应的产物是 、 。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为
。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,这是因为当浓度接近时,还原性:H2S_______(填“>”“<”或“=”)I-;与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液浓度_______(填“高”“低”或“相等”)。
(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气:4CuI(白色)+Hg===Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是 (填字母)。
A.该反应中被氧化的元素是铜元素和汞元素
B.该反应的氧化剂为CuI
C.Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物
D.反应中每生成1 mol Cu2HgI4转移2 mol电子
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第一章 化学物质及其变化
第3讲 氧化还原反应的概念和规律
【高考考向预测】
近三年高考氧化还原反应概念与规律为化学必考基础考点,各类题型高频渗透,重点考查氧化还原基本定义、本质特征、强弱律、先后律、价态律、守恒律等核心规律,常用于判断反应类型、辨析氧化剂还原剂、分析电子转移数目与反应先后顺序;预测2027 年仍为高频基础考点,命题更侧重结合陌生反应、化工流程与实验情境灵活考查规律应用,强化价态变化预判、氧化性还原性强弱比较及先后反应顺序判断,减少直白概念识记考查,注重依托实际反应情境运用规律分析反应机理与产物走向。
【核心梳理●明考点】
考点一 氧化还原反应及相关概念
1.氧化还原反应
(1)本质:电子转移(得失或偏移)。
(2)特征:反应过程中有元素化合价发生变化。
2.相关概念的关系
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如:
(2)常见的还原剂
常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:
金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的还原剂。
(3)元素化合价处于中间价态的物质既可以作氧化剂,又可以作还原剂。如:
其中:Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
分析下列四个化学反应:
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
其中属于区域“1”的是 (填字母,下同),属于区域“2”的是 ,属于区域“3”的是 ,属于区域“4”的是 。
【答案】D B C A
1.置换反应一定是氧化还原反应( )
2.复分解反应可能是氧化还原反应( )
3.有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应( )
4.有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应( )
5.有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应( )
【答案】1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.×
一、电子转移方向和数目的分析方法
1.3NF3+5H2O===9HF+2NO+HNO3,用双线桥表示该反应的电子转移: 。
其中NF3是 。
【答案】 氧化剂、还原剂
2.K2Cr2O7+3H2C2O4+4H2SO4===Cr2(SO4)3+6CO2↑+K2SO4+7H2O,用双线桥表示该反应的电子转移: 。
【答案】
3.已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。
(1)氧化剂为 ,还原剂为 。
(2)用“单线桥”标出电子转移的方向和数目: ,其中氧化产物与还原产物的质量比为 。
(3)若生成标准状况下4.48 L H2,则转移电子的物质的量为 。
【答案】(1)H2O NaBH4
(2) 1∶1
(3)0.2 mol
(1)双线桥表示电子得失
要点:先标化合价,再看价变化,起止同元素,桥上标变化。
(2)单线桥表示电子转移
要点:箭头由反应物的失电子原子指向反应物的得电子原子,并标注转移电子总数。
二、基于双线桥分析陌生氧化还原反应
4.在高温条件下,碳酸锂(Li2CO3)、葡萄糖(C6H12O6)和磷酸铁(FePO4)可制备电极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4),发生反应的化学方程式为12FePO4+6Li2CO3+C6H12O612LiFePO4+6CO↑+6CO2↑+6H2O↑。下列说法错误的是( )
A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为12∶1
B.反应中LiFePO4是还原产物,CO是氧化产物
C.生成1 mol LiFePO4时,转移2 mol电子
D.1 mol H2O中所含的中子总数为8NA
【答案】C
【解析】反应12FePO4+6Li2CO3+C6H12O612LiFePO4+6CO↑+6CO2↑+6H2O↑中铁元素化合价从+3价降低到+2价,FePO4是氧化剂,葡萄糖中碳元素化合价从0价升高到+2价,葡萄糖是还原剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为12∶1,A正确;铁元素化合价从+3价降低到+2价,生成1 mol LiFePO4时,转移1 mol电子,C错误;1个H2O分子中含有8个中子,1 mol H2O中所含的中子总数为8NA,D正确。
5.从矿物学资料查得一定条件下自然界存在反应:14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,则下列说法正确的是( )
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B.5 mol FeS2发生反应,有24 mol电子转移
C.产物中的S有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
【答案】C
【解析】在反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4中,CuSO4中的Cu元素由+2价降低到+1价,FeS2中的S元素,一部分由-1价降低到-2价,一部分由-1价升高到+6价,则Cu2S是还原产物,A不正确;5 mol FeS2发生反应,Fe元素价态不变,有3 mol S由-1价升高到+6价,所以有21 mol电子转移,B不正确;产物中,来自CuSO4的S价态不变,FeS2中有一部分S元素转化为S,此部分S是氧化产物,C正确;FeS2中,S元素一部分由-1价降低到-2价,一部分由-1价升高到+6价,所以FeS2既作氧化剂又作还原剂,D不正确。
(1)正确分析元素的化合价是分析氧化还原反应的关键
注意下列陌生物质中指定元素的化合价:
Li2NH:N-3,LiNH2:N-3,N2H4:N-2,
Na2S2O3:S+2,S2:S+6、O-1、-2,
C2:C+3,HCN:C+2、N-3,B:B+3、H-1,CuH:Cu+1、H-1,MnO(OH):Mn+3,
FePO4:Fe+3,Cr:Cr+6,K2FeO4:Fe+6,
LiFePO4:Fe+2,CuFeS2:Fe+2。
(2)由于氧化还原反应遵循化合价升降相等及得失电子守恒,在分析陌生氧化还原反应转移电子数时,只需要分析化合价升高或降低一方面即可,切忌把化合价升、降进行加和。
考点二 氧化还原反应的价态规律
1.价态与氧化性和还原性的规律
当元素化合价处在最高价,只有氧化性;处在最低价,只有还原性;处在中间价,既有氧化性又有还原性。
2.升降规律
氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
3.归中规律
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,遵循“高价+低价→中间价”规律,简记为“只靠拢,不交叉”。
4.歧化规律
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态物质时,遵循“中间价→高价+低价”规律。
1.Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O中浓硫酸是氧化剂( )
2.浓盐酸与KClO3反应中电子转移的方向和数目:
( )
3.反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑与反应Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO均为水作还原剂的氧化还原反应( )
【答案】1.× 2.× 3.×
一、氧化性、还原性的判断
1.有下列化学反应:
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
②2F2+2H2O===4HF+O2
③Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
④C+H2O(g)CO+H2
⑤CaO+H2O===Ca(OH)2
⑥2H2O2H2↑+O2↑
分析H2O在反应中表现出的性质,完成表格:
元素价态
表现性质
具体反应
H:+1
氧化性
①④⑥
O:-2
还原性
②⑥
二、预测反应产物
2.已知:氮元素有-3、0、+1、+2、+3、+4和+5七种化合价,试据此判断下列六种化合物:①NO;②N2O3;③N2O4;④HNO3;⑤NH3;⑥N2O中:
(1)氮元素只能作还原剂的是 (填序号,下同)。
(2)可能是HNO2的还原产物的是 。
(3)不可能是N2的氧化产物的是 。
(4)已知CuO具有氧化性,能够和氨气反应生成两种单质,请写出在加热条件下CuO和NH3反应的化学方程式: 。
【答案】(1)⑤ (2)①⑤⑥ (3)⑤
(4)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
【解析】(1)NH3中氮元素的化合价为-3价,为氮元素的最低价态,只有还原性,只能作还原剂。
(2)HNO2中氮元素的化合价为+3价,为氮元素的中间价态,既有氧化性,又有还原性。其发生还原反应时,化合价要降低,所以NO、NH3和N2O都可能是HNO2的还原产物。
(3)N2中氮元素的化合价为0价,为氮元素的中间价态,既有氧化性,又有还原性。其发生氧化反应时,化合价要升高,所以氮元素化合价比0价低的NH3不可能是N2的氧化产物。
(4)氧化铜具有氧化性,能够把氨气氧化成N2,自己被还原成Cu,同时H和O结合生成水,故该反应的化学方程式为2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。
3.在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
【答案】B
【解析】已知反应中氯元素的化合价由+1变为+5和-1。相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,A项中均降低,D项中化合价均升高;B、C两项与题意相符,但C项中NaClO不是最终产物。
4.绿矾(FeSO4·7H2O)受热发生分解反应,其产物可能是( )
A.Fe2O3、SO3、H2O
B.FeO、SO2、H2O
C.Fe、SO2、SO3、H2O
D.Fe2O3、SO2、SO3、H2O
【答案】D
【解析】绿矾中硫元素化合价为最高价,而铁元素处于中间价态,受热发生分解反应,结合得失电子守恒,硫元素化合价降低得到二氧化硫,则铁化合价升高会生成氧化铁,结合质量守恒,反应中还会生成水和三氧化硫,故选D。
考点三 强弱规律和先后规律
1.强弱规律
(1)在同一化学反应中:氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(2)越易失电子的物质(还原态),失电子后就越难得电子(氧化态),所以,氧化剂的氧化性越强,得电子后生成的还原产物的还原性就越弱,反应生成的物质就越稳定。还原剂同理。
(3)熟记常见的物质(离子)的氧化性或还原性强弱顺序
氧化性:Mn(H+)>MnO2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S;还原性:Mn2+<Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2(S)<S2-。
[应用举例]
(1)试比较下列单质或离子的氧化性。
①Cl2、Br2、I2、S: 。
②H+、Cu2+、Zn2+、Na+: 。
【答案】①Cl2>Br2>I2>S
②Na+<Zn2+<H+<Cu2+
(2)试比较下列单质或离子的还原性。
①Mg、Fe、Cu、Ag: 。
②Br-、I-、S2-: 。
③Cl-、S、OH-、Cu: 。
【答案】①Mg>Fe>Cu>Ag ②Br-<I-<S2-
③Cu>Cl->OH->S
(4)影响物质氧化性或还原性强弱的因素
①本质:物质氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
②影响因素:物质还原性、氧化性的强弱还与反应环境的许多因素有关,如温度、浓度、酸碱性。一般浓度越大,物质的氧化性或还原性越强;酸性增强时,氧化剂的氧化性增强。
[应用举例]
下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液
③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液
⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液
⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是 (填序号,下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是 。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是 。
【答案】(1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
【解析】⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应;Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应;Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
2.先后规律
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBr2溶液中通入少量Cl2时被氧化的离子是Fe2+,理由:还原性:Fe2+>Br-。
(2)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,与铁反应的先后顺序是Fe3+、Cu2+、H+,理由:氧化性:Fe3+>Cu2+>H+。
一、依据反应事实判断氧化性、还原性强弱
1.下列说法错误的是( )
A.向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈橙红色,所以Br-还原性强于Cl-
B.向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液,加入淀粉后溶液变成蓝色,则氧化性:Cl2>I2
C.已知反应:I2+2KClO3===2KIO3+Cl2,则氧化性:KIO3>KClO3
D.在CO2中,Mg燃烧生成MgO和C,在该反应条件下,Mg的还原性强于C
【答案】C
【解析】向NaBr溶液中加入少量氯水和苯,振荡、静置后溶液分层,且上层呈橙红色,说明Cl2置换出了Br2,能说明Br-的还原性强于Cl-,A正确;Cl2能将I-氧化为单质I2,淀粉溶液遇I2呈蓝色,B正确;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,知氧化性:KClO3>KIO3,C错误;反应的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C,还原剂为Mg,还原产物为C,根据还原剂的还原性强于还原产物的还原性知,Mg的还原性强于C,D正确。
2.(2025·洛阳模拟)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是( )
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
【答案】A
【解析】反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②的白雾是氯化氢,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,说明还原性:Br->Cl-,故A正确;反应③生成二氧化硫气体,为非氧化还原反应,所以不能比较Br2、SO2的氧化性,故B、D错误;白雾说明氯化氢易挥发,说明挥发性:H2SO4<HCl,故C错误。
二、依据强弱判断反应能否发生
3.向含Fe3+、H+、N的混合液中加入少量S,充分反应后,下列表示该反应的离子方程式正确的是( )
A.2Fe3++S+H2O===2Fe2++S+2H+
B.2H++S===H2O+SO2↑
C.2H++2N+3S===3S+2NO↑+H2O
D.2Fe3++3S+3H2O===2Fe(OH)3↓+3SO2↑
【答案】C
【解析】三价铁离子、硝酸根离子都具有氧化性,都能氧化亚硫酸根离子,硝酸根离子在酸性环境下氧化性强于三价铁离子,所以通入亚硫酸根离子,先与硝酸根离子反应,若亚硫酸根离子剩余再与三价铁离子反应,题干中亚硫酸根离子少量,所以只与硝酸根离子反应,离子方程式为2H++2N+3S===3S+2NO↑+H2O,C项正确。
4.已知还原性:SO2>I->Fe2+,下列离子反应不能发生的是( )
A.SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++4H+
B.I2+2Fe2+===2I-+2Fe3+
C.SO2+I2+2H2O===2I-+4H++S
D.少量Cl2通入FeI2溶液中:
Cl2+2I-===2Cl-+I2
【答案】B
【解析】反应中还原剂SO2的还原性大于还原产物Fe2+的还原性,符合题给条件,反应能发生,故不选A;反应中还原剂二氧化硫的还原性大于还原产物I-的还原性,符合题给条件,反应能发生,故不选C;还原性:I->Fe2+,I-先和氯气反应,故不选D。
5.某溶液中含有Fe2+、Br-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Br-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.Br2
【答案】B
【解析】由于氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2,则要除去I-而不氧化Fe2+和Br-,可以加入的氧化剂为铁离子,故选B。
【真题再现●明考向】
1.(2025·山东,1)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是( )
A.侯德榜发明了以NH3、CO2和NaCl为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到H2和Cl2,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
【答案】A
【解析】联合制碱法发生的化学反应为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,该过程未发生氧化还原反应,A符合题意;电解盐酸时HCl转化为H2、Cl2,发生氧化还原反应,B不符合题意;金属与O2两种单质反应生成化合物,发生氧化还原反应,C不符合题意;以N2和H2为原料合成NH3,发生氧化还原反应,D不符合题意。
2.(2025·浙江1月选考,6)关于溴的性质,下列说法不正确的是( )
A.Br-可被Cl2氧化为Br2
B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br-
C.Br2+2Fe2+ ===2Br-+2Fe3+,说明氧化性:Br2>Fe3+
D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子
【答案】D
【解析】氯气具有强氧化性,可将Br-氧化为Br2,A项正确;Br2与SO2水溶液反应,生成HBr和H2SO4,还原产物为Br-,B项正确;反应的氧化剂为Br2,氧化产物为Fe3+,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故氧化性:Br2>Fe3+,C项正确;Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,反应的化学方程式为3Br2+6NaOH===5NaBr+NaBrO3+3H2O,3 mol Br2参与反应,转移5 mol电子,D项错误。
3.(2025·湖南,8)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为4NaNO3+4Sb+3O24NaSbO3+2NO+2NO2。下列说法错误的是( )
A.NaSbO3中Sb元素的化合价为+5
B.的空间结构为平面三角形
C.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶7
D.反应中消耗3 mol O2,转移20 mol e-
【答案】C
【解析】的中心N原子的价层电子对数是3+=3,采用sp2杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形,B正确;反应中氧化剂为NaNO3(4 mol)和O2(3 mol),总物质的量为7 mol,还原剂为Sb(4 mol),氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶4,C错误;O2、NaNO3同时作氧化剂,3 mol O2参与反应,有4 mol Sb作还原剂,整个反应转移电子为20 mol(Sb被氧化,化合价:0→+5),D正确。
4.(2024·甘肃,11)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是( )
A.还原性:Ag>Cu>Fe
B.按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
C.反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4N
D.溶液①中的金属离子是Fe2+
【答案】C
【解析】金属活动性越强,金属的还原性越强,还原性从强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag,A不正确;由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4N,C正确;向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜后生成Fe2+,Fe2+被通入的氧气氧化为Fe3+,D不正确。
【限时训练】
(45分钟)
(1~8题,每小题6分,9~12题,每小题7分)
1.(2025·重庆,1)抗日战争时期,根据地物资紧缺,军民自力更生,就地取材,采用下列方法生产化工产品,其中利用了氧化还原反应原理的是( )
A.用石磨代替打浆机碾碎硝化棉
B.用陶缸作反应器以硫黄为原料生产硫酸
C.通过蒸馏法以自酿的白酒为原料生产工业酒精
D.通过水解法以植物油和熟石灰为原料生产甘油
【答案】B
【解析】研磨硝化棉是物理粉碎过程,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,A错误;硫黄(S)转化为硫酸(H2SO4)时,硫的化合价从0价升至+6价,发生氧化反应,B正确;蒸馏法分离酒精是物理过程,无新物质生成,不涉及氧化还原反应,C错误;植物油水解生成甘油和高级脂肪酸盐,属于水解反应,无元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,D错误。
2.(2025·甘肃武威凉州区高三质量检测)下列物质间的转化需要通过氧化还原反应才能实现的是( )
A.CO2→NaHCO3 B.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.CaCO3→Na2CO3 D.CuO→Cu(NO3)2
【答案】B
【解析】Fe(OH)2中铁元素为+2价,Fe(OH)3中铁元素为+3价,元素化合价发生变化,故Fe(OH)2→Fe(OH)3一定是通过氧化还原反应实现的,B符合题意;CO2→NaHCO3、CaCO3→Na2CO3、CuO→Cu(NO3)2没有元素化合价发生变化,不需要通过氧化还原反应实现,A、C、D不符合题意。
3. (2024·浙江1月选考,4)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【解析】N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误。
4.(2025·北京西城模拟)下列变化过程与氧化还原反应无关的是( )
A.推动盛有NO2的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性KMnO4溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将FeSO4溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
【答案】A
【解析】推动盛有NO2的密闭针筒的活塞,增大压强,反应2NO2⥫⥬N2O4的平衡正向移动,但NO2的浓度增大,气体颜色变深,不涉及氧化还原反应,故A正确;乙醇有还原性,高锰酸钾有氧化性,二者发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液紫色褪去,故B错误;Fe2+与NaOH生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀,涉及氧化还原反应,故C错误;Na2O2加水生成氧气,涉及氧化还原反应,故D错误。
5.次磷酸钠(NaH2PO2)可用作药物和镀镍时的还原剂,反应原理为CuSO4+2NaH2PO2+2NaOH===Cu+2NaH2PO3+Na2SO4+H2↑。下列说法错误的是( )
A.参加反应的NaH2PO2有被CuSO4氧化
B.若1 mol H3PO3最多消耗2 mol NaOH,则NaH2PO3是酸式盐
C.反应中每转移6.02×1023个电子,则生成标准状况下5.6 L H2
D.NaH2PO3和H2均是还原产物
【答案】D
【解析】反应中P元素化合价从+1价升高到+3价,铜元素化合价从+2价降低到0价,氢元素化合价从+1价降低到0价,因此根据得失电子守恒可知,参加反应的NaH2PO2有被CuSO4氧化,A正确;若1 mol H3PO3最多消耗2 mol NaOH,说明H3PO3是二元酸,因此NaH2PO3是酸式盐,B正确;根据选项A分析,可知转移4 mol电子生成1 mol氢气,因此反应中每转移6.02×1023个电子即1 mol电子,生成0.25 mol氢气,在标准状况下的体积为5.6 L,C正确;NaH2PO3是氧化产物,Cu和H2是还原产物,D错误。
6.(2025·浙江嘉兴模拟)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的一种方法为3ClO-+2Fe3++10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.Fe3+是还原剂,Cl-是还原产物
B.生成1 mol Fe,转移电子的数目为3NA
C.Na2FeO4作消毒剂,是因为Fe与水反应后生成了胶体
D.由反应知,该条件下氧化性:ClO->Fe
【答案】C
【解析】在反应中,铁元素化合价从+3价升高为+6价,所以Fe3+作还原剂,氯元素化合价降低被还原为氯离子,Cl-是还原产物,生成1 mol Fe,转移3 mol电子,电子数目为3NA,A、B正确;Na2FeO4作消毒剂,是因为其具有强氧化性,可消毒杀菌,C错误;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则该条件下氧化性:ClO->Fe,D正确。
7.验证氧化性强弱:Cl2>Br2>I2,设计如下实验(已知:稀溴水呈黄色,浓溴水呈红棕色,碘水呈棕黄色;忽略氧气的影响)。下列说法不正确的是( )
实验①
实验②
实验③
实验④
溶液变为浅黄绿色
溶液变为黄色
溶液变为棕黄色
溶液变为蓝色
A.实验①设计目的:排除实验②③④水稀释的影响
B.实验②发生的反应为2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.实验③的现象可以证明氧化性:Cl2>I2
D.实验④能证明氧化性:Br2>I2
【答案】D
【解析】实验①是将氯水加入蒸馏水将其稀释,后续实验都是在溶液中进行的,这样可以排除实验②③④水稀释的影响,故A正确;溶液变为黄色是因为产生了溴单质,说明氯气可以将溴单质置换出来,发生的反应为2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,故B正确;溶液变为棕黄色是因为产生了碘单质,说明氯气可以将碘单质置换出来,发生的反应为2I-+Cl2===I2+2Cl-,可以证明氧化性:Cl2>I2,故C正确;②反应后的黄色溶液含有溴单质,但是不能排除是否含有氯单质,加入到淀粉碘化钾溶液中,溶液变蓝色,证明产生了碘单质,可能是氯气或溴单质置换出了碘单质,不能证明氧化性:Br2>I2,故D错误。
8.关于反应:4Cu2++8OH-+N2H4===2Cu2O↓+N2↑+6H2O。下列说法正确的是( )
A.N2是还原产物
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C.N2H4既是氧化剂又是还原剂
D.生成28 g N2,转移4 mol电子
【答案】D
【解析】N2H4中氮元素的化合价为-2价,N2中氮元素的化合价为0价,氮元素的化合价升高,N2为氧化产物,故A错误;铜元素的化合价降低,Cu2+为氧化剂,氮元素的化合价升高,N2H4为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,故B错误;N2H4中只有氮元素的化合价升高,所以N2H4仅为还原剂,故C错误;28 g N2为 1 mol,每生成 1 mol N2,转移4 mol电子,故D正确。
9.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论不正确的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
向PbO2中滴加浓盐酸,出现黄绿色气体
PbO2具有氧化性
B
向KI溶液中滴加几滴NaNO2溶液,再滴加淀粉溶液后变蓝色
N的氧化性比I2的强
C
向FeSO4溶液中先滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加H2O2溶液,溶液变成红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
D
向KI溶液中滴入少量新制氯水和四氯化碳,振荡、静置,溶液下层呈紫红色
I-的还原性强于Cl-
【答案】C
【解析】Cl元素的化合价从-1价升高到0价,被氧化,PbO2具有氧化性,A项正确;滴加淀粉溶液后变蓝色,说明有I2生成,可证明N的氧化性比I2的强,B项正确;Fe2+遇KSCN溶液不变红,Fe3+遇KSCN溶液变红,由此说明加入的H2O2能氧化Fe2+为Fe3+,该反应中Fe2+只表现出还原性,C项错误;新制氯水与KI反应生成I2,I2易溶于四氯化碳,则溶液下层呈紫红色,可知I-的还原性强于Cl-,D项正确。
10.(2025·陕西宝鸡高三模拟)已知:①2+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
②Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;
③2Fe3++2I-===I2+2Fe2+。
由此判断,下列说法错误的是( )
A.还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+
B.反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3不能发生
C.若某溶液中含有Fe2+、Cl-、I-,要氧化I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入FeCl3溶液
D.将酸性KMnO4溶液加入到FeCl2和Fe2(SO4)3混合物溶液中,若紫色褪去,则溶液中含有Fe2+
【答案】D
【解析】还原剂的还原性大于还原产物的还原性,反应①中还原性:Cl->Mn2+,反应②中还原性:Fe2+>Cl-,反应③中还原性:I->Fe2+,则还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+,故A正确;Fe3+的氧化性大于I2的氧化性,Fe3+能氧化I-,所以不能生成FeI3,则反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3不能发生,故B正确;氧化性:>Cl2>Fe3+>I2,FeCl3能氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,故C正确;结合反应①,氯离子也可以使酸性KMnO4溶液褪色,不能确定是否是亚铁离子使其褪色,故D错误。
11.(2025·陕西十七校联考)①向蓝色的VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色;
②向SO4溶液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体,溶液变蓝;
③2FeI2+3Cl2(足量)===2FeCl3+2I2。
下列说法错误的是( )
A.①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为5∶1
B.由①、②可知,酸性条件下氧化性:>>Cl2
C.②中每生成1 mol Cl2,转移2 mol电子
D.向酸性SO4溶液中滴加少量FeI2溶液,发生的反应为Fe2+++2H+===Fe3++VO2++H2O
【答案】D
【解析】向蓝色的VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由蓝色变为淡黄色,反应的离子方程式为5VO2+++H2O===5+Mn2++2H+,还原剂VOSO4与氧化剂KMnO4的物质的量之比为5∶1,A正确;向SO4溶液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体,溶液变蓝,则生成VOSO4,反应的离子方程式为2+2Cl-+4H+===2VO2++Cl2↑+2H2O,①中酸性条件下氧化性:>,②中酸性条件下氧化性:>Cl2,故由①、②可知,酸性条件下氧化性:>>Cl2,B正确;②中反应的离子方程式为2+2Cl-+4H+===2VO2++Cl2↑+2H2O,每生成1 mol Cl2,转移2 mol电子,C正确;因为氧化性:>Cl2,所以能把少量FeI2氧化为Fe3+和I2,发生的反应为Fe2++2I-++6H+===Fe3++I2+3VO2++3H2O,D错误。
12.CH4和CO2按照一定物质的量之比向某容器中投料,反应经如下流程(主要产物已经标出)实现CO2的高效转化,下列说法正确的是( )
A.过程ⅰ中,每消耗22.4 L CH4反应中转移的电子数为6NA
B.过程ⅱ中,氧化剂为Fe3O4和H2
C.过程ⅲ中,C得到电子,发生还原反应
D.上述流程只涉及两种单质
【答案】C
【解析】CH4所处的状态未知,故无法计算22.4 L CH4的物质的量,即无法计算反应中转移的电子数,A错误;由转化流程图可知,过程ⅱ中涉及反应Fe3O4+4CO3Fe+4CO2和Fe3O4+4H23Fe+4H2O,故Fe3O4为氧化剂,而H2作还原剂,B错误;由转化流程图可知,过程ⅲ中反应为4CaCO3+3Fe4CaO+Fe3O4+4CO,故C得到电子,发生还原反应,C正确;由转化流程图可知,上述流程涉及Fe、H2、He三种单质,D错误。
13.(12分)反应:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O用于实验室制备氯气。
(1)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目: 。
(2)KMnO4在上述反应中显示出来的性质是 (填字母)。
A.氧化性 B.还原性
C.酸性 D.碱性
(3)该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比为 。
(4)若标准状况下生成2.24 L Cl2,则转移的电子数为 。
【答案】(1)
(2)A (3)5∶2 (4)0.2NA
【解析】(1)反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,Mn元素的化合价由+7价降低为+2价,在反应中得5e-,KMnO4完全被还原,反应系数为2,则共计得到2×5e-。氯元素由-1价升高为0价,在反应中失电子,HCl只有部分被氧化,根据得失电子守恒可知,则共计失去10×e-,故用双线桥法标出电子转移的方向和数目为。
(2)在该反应中,KMnO4作氧化剂,完全被还原为MnCl2,只体现氧化性,故选A。
(3)该反应中的氧化产物为Cl2,还原产物为MnCl2,根据方程式的系数可知,氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶2。
(4)标准状况下生成2.24 L(即0.1 mol)Cl2,根据(1)的双线桥可知,每生成5 mol Cl2转移的电子数为10NA,故生成0.1 mol Cl2时,转移的电子数为0.2 mol,即0.2NA。
14.(12分)CuI是难溶于水的白色固体。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,还原性:Cu>I->Cu+。
(1)根据物质氧化性和还原性的强弱推测,在溶液中Cu2+和I-反应的产物是 、 。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为
。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,这是因为当浓度接近时,还原性:H2S_______(填“>”“<”或“=”)I-;与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液浓度_______(填“高”“低”或“相等”)。
(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气:4CuI(白色)+Hg===Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是 (填字母)。
A.该反应中被氧化的元素是铜元素和汞元素
B.该反应的氧化剂为CuI
C.Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物
D.反应中每生成1 mol Cu2HgI4转移2 mol电子
【答案】(1)CuI I2 (2)2Cu+I2===2CuI
(3)> 高 (4)AC
【解析】(1)氧化性:Cu2+>I2>Cu+,还原性:Cu>I->Cu+,所以Cu2+和I-反应,Cu2+被还原为Cu+、I-被氧化为I2,Cu+和I-结合生成难溶于水的CuI沉淀,所以反应的产物是CuI、I2。(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,是因为其中的碘离子被氧化为碘单质,加入金属铜,金属铜可以和碘单质反应生成CuI,反应的化学方程式为2Cu+I2===2CuI。(3)欲消除HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,碘单质可以和硫化氢反应生成单质硫和碘化氢,还原性:H2S>I-。(4)该反应中Cu元素化合价由+1降低为0,被氧化的元素是汞元素,氧化剂为CuI,Cu2HgI4是氧化产物,反应中每生成1 mol Cu2HgI4转移2 mol电子。
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