第4讲 氧化还原反应基本概念(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义(广东专版)
2026-06-15
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 化学反应原理 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 9.47 MB |
| 发布时间 | 2026-06-15 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58144701.html |
| 价格 | 6.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“氧化还原反应基本概念”,依据课程标准覆盖反应本质与特征、电子转移表示、氧化性还原性比较等核心考点,通过对接高考评价体系分析考点权重,归纳概念辨析、电子转移标注等常考题型,构建系统复习框架。
课件亮点在于高考真题驱动与应试技巧指导,如结合2025年山东卷、重庆卷真题,通过“双线桥分析KMnO₄与HCl反应”“氧化性强弱实验探究”等典型题解析,培养科学思维与科学探究能力,强化先后规律、价态规律突破方法,助力学生掌握答题技巧,为教师提供精准复习指导。
内容正文:
第4讲 氧化还原反应基本概念
第一章 物质性质及变化
高三总复习化学 广东专版
1.了解氧化还原反应的概念、特征和本质。
2.掌握电子转移的表示方法。
3.了解常见的氧化剂和还原剂,掌握氧化性、还原性的比较方法。
课程标准
考点一 氧化还原反应的概念
考点二 氧化性、还原性强弱的比较
高考真题感悟
内容索引
重点强化2
课时测评
考点一
氧化还原反应的概念
返回
必备知识 整合
1.氧化还原反应
(1)本质:______转移(得失或共用电子对偏移)。
(2)特征:反应过程中有____________发生变化。
电子
元素化合价
2.基于双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还、剂性一致、其他相反”。
1
分析:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
上述反应中,氧化剂是__________,还原剂是______,氧化产物是_____,还原产物是_________,KMnO4发生______反应,HCl发生_______反应,盐酸表现的性质是______性和_____性;生成1 mol Cl2时转移电子数目为_______,被氧化的HCl的物质的量是___ mol。
KMnO4
HCl
Cl2
MnCl2
还原
氧化
还原
酸
2NA
2
3.电子转移的表示方法——双线桥法与单线桥法
(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。
2
(1)分别用双线桥法、单线桥法标出铜与稀硝酸酸加热条件下反应的电子转移的方向和数目,并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
氧化剂:_________、还原剂:____、
氧化产物:__________、还原产物:_____。
提示: +4H2O 3Cu(NO3)2
+2NO↑+4H2O
HNO3
Cu
Cu(NO3) 2
NO
2
(2)下列化学方程式中电子转移方向和数目分析正确的是_____(填序号)。
① +3H2O
② 7N2+12H2O
③ +3H2O
④ 2FeCl3
④
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
3
有下列10个反应:
①Cu2S+O22Cu+SO2
②3O22O3
③3CO+Fe2O32Fe+3CO2
④2Na+2H2O2NaOH+H2↑
⑤CaCO3CaO+CO2↑
3
⑥2H2O22H2O+O2↑
⑦Na2O+H2O2NaOH
⑧2Fe+3Cl22FeCl3
⑨H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O
⑩NaH+H2ONaOH+H2↑
其中属于氧化还原反应的是_______________(填序号,下同);既是氧化还原反应,又是化合反应的是_____;既是氧化还原反应,又是分解反应的是____;属于置换反应的是_____;属于复分解反应的是____。
①③④⑥⑧⑩
⑧
⑥
①④
⑨
关键能力 提升
考向1 氧化还原反应的概念及判断
1.成语是我国传统文化的瑰宝。下列成语不涉及氧化还原反应的是
A.水滴石穿 B.死灰复燃
C.百炼成钢 D.火上浇油
√
水滴石穿涉及的反应为碳酸钙与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,为非氧化还原反应,故A选;死灰复燃涉及燃烧,有氧气参加反应,是氧化还原反应,故B不选;百炼成钢过程中涉及生铁中碳元素与氧气反应,是氧化还原反应,故C不选;火上浇油涉及燃烧,有氧气参加反应,是氧化还原反应,故D不选。
2.(2025·北京顺义一模)下列应用与氧化还原反应有关的是
A.用CuSO4溶液除去H2S
B.用FeCl3溶液刻蚀铜板
C.用KSCN溶液检验Fe3+
D.用品红溶液检验SO2
√
硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,反应中没有元素化合价发生变化,与氧化还原反应无关,故A不符合题意;用氯化铁溶液刻蚀铜板发生的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应中有元素化合价发生变化,与氧化还原反应有关,故B符合题意;
用硫氰化钾溶液检验铁离子的反应为溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成硫氰化铁,反应中没有元素化合价发生变化,与氧化还原反应无关,故C不符合题意;用品红溶液检验二氧化硫发生的反应为二氧化硫与溶液中有色物质反应生成不稳定的无色化合物,与氧化还原反应无关,故D不符合题意。
3.(2025·广东高三二模)自然界的壮丽展现了化学之美,下列说法不正确的是
A.晶莹剔透雪花飞扬,六角雪花体现了晶体的自范性
B.五彩缤纷烟花灿烂,焰火与原子核外电子跃迁有关
C.萤火虫如繁星点点,萤火虫发光时化学能转化为光能
D.自然雕琢溶洞奇观,溶洞形成CaCO3发生了氧化还原反应
√
六角雪花的形成体现了晶体的自范性,即晶体在生长过程中自发形成规则的几何形状,A正确;焰火的五彩缤纷是由于原子核外电子在激发态和基态之间跃迁时释放出特定波长的光,B正确;萤火虫发光是由于体内的化学反应将化学能转化为光能,C正确;溶洞的形成是由于碳酸钙与水和二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙,该反应不属于氧化还原反应,D不正确。
考向2 复杂氧化还原反应的分析应用
4.(2024·广东东莞高三月考)“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如图,下列说法错误的是
A.进入吹出塔前,Br-被氧化为Br2
B.吸收塔中SO2作还原剂
C.经过吸收塔后,溴元素得到富集
D.两次通入水蒸气的作用是仅形成溶液,都不参加化学反应
√
由题给流程可知,向浓缩、酸化后的海水中通入氯气,海水中的溴离子与氯气反应生成溴单质,利用水蒸气和热空气吹出溴,吹出的溴在吸收塔中与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,氢溴酸在蒸馏塔中与氯气反应生成溴单质,在水蒸气作用下反应得到的溴蒸气经冷凝、精馏得到溴。由分析可知,在进入吹出塔前,Br-与氯气发生氧化还原反应,Br-被氧化成Br2,A正确;
由分析可知,吸收塔中发生的反应为吹出的溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸,反应中硫元素的化合价升高被氧化,二氧化硫是反应的还原剂,B正确;由分析可知,经过吸收塔后溶液中的溴离子浓度增大,是溴元素得到富集的结果,C正确;通过分析可知,两次通入水蒸气都未发生反应,但水蒸气的作用除了形成溶液,还有提供能量使溴变成溴蒸汽蒸出,D错误。
5.LiAlH4与水发生反应:LiAlH4+2H2OLiAlO2+4H2↑。下列说法正确的是
A.LiAlH4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.若生成4.48 L H2,转移0.2 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
√
LiAlH4中H元素由-1价升高为0价,被氧化,是还原剂,故A错误;LiAlH4中H元素由-1价升高为0价,被氧化,H2O中H元素由+1价降为0价,被还原,则氢气既是氧化产物又是还原产物,故B正确;没有给出气体所处的温度和压强,无法计算其物质的量,故C错误;由LiAlH4+2H2OLiAlO2+4H2↑,可知LiAlH4作还原剂,水作氧化剂,化学计量数之比为1∶2,故D错误。
6.(2025·广东东莞高三月考)2021年,我国科学家利用CO2为原料人工合成淀粉,合成过程中发生反应:CH3OH+O2HCHO+H2O2,设NA为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是
A.34 g H2O2分子中含有中子数目为16NA
B.标况下,22.4 L CH3OH中含有的羟基数为NA
C.反应过程中HCHO为还原产物
D.1 mol O2参与反应转移电子数为4NA
√
1个H2O2分子中含16个中子,34 g H2O2的物质的量为=1 mol,所含中子的物质的量为16 mol,所含中子数为16NA,A项正确;CH3OH在标准状况下不呈气态,不能用22.4 L·mol-1计算其物质的量,B项错误;反应中CH3OH被氧化成HCHO,HCHO为氧化产物,O2被还原成H2O2,H2O2为还原产物,C项错误;反应中O元素的化合价由O2中的0价降至H2O2中的-1价,则1 mol O2参与反应转移电子数为2NA,D项错误。
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考点二
氧化性、还原性强弱的比较
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必备知识 整合
1.氧化性、还原性的概念
(1)氧化性是指物质________的性质(或能力);还原性是指物质________的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的______程度,与得、失电子数目的______无关。如:Na-e-Na+,Al-3e-Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,故Na比Al的还原性强。
(3)从元素的价态考虑
最高价态——只有________,如:Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有________,如:金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有________又有________,如:Fe2+、S、Cl2等。
得电子
失电子
难易
多少
氧化性
还原性
氧化性
还原性
2.氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)依据氧化还原反应方程式判断
氧化性:氧化剂____氧化产物。
还原性:还原剂____还原产物。
>
>
(2)依据反应条件及反应的剧烈程度判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越____进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越____,反之越____。如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
O2+4HCl(浓)2Cl2+2H2O;
氧化性:KMnO4____MnO2 ____O2。
2Na+2H2O2NaOH+H2↑;
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;
还原性:Na>Mg。
易
强
弱
>
>
(3)依据被氧化还原的程度判断
相同条件下:
①不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态____的其氧化性____。
例如:Fe+SFeS,2Fe+3Cl22FeCl3,可以得出氧化性:Cl2____S。
②不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态____的其还原性____。例如:
→还原性:Zn____Cu
高
强
>
低
强
>
(4)依据“三表”判断
①根据元素周期表判断
②根据金属活动顺序表
③据非金属活动性顺序表判断
(5)依据“两池”判断
①原电池:一般情况下,两种不同的金属构成原电池的两极,其还原性:负极____正极。
②电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的______性较强,在阳极先放电的阴离子的______性较强。
>
氧化
还原
(6)依据“三度”判断(“三度”即:浓度、温度、酸碱度)
①浓度:同一种物质浓度越____,氧化性(或还原性)越____。如氧化性:浓H2SO4____稀H2SO4,浓HNO3____稀HNO3;还原性:浓盐酸____稀盐酸。
②温度:同一种物质,温度越____,其氧化性(或还原性)越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性____。
③酸碱度:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(或还原性)越强。如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的_____而增强。
大
强
>
>
>
高
强
增强
关键能力 提升
考向1 氧化性、还原性强弱的实验探究
1.(2025·大湾区高三阶段性测试)有关氯气的微型探究实验装置如图所示。实验时滴入几滴浓盐酸,下列说法正确的是
A.①处先变红后褪色,说明Cl2具有酸性和
漂白性
B.②处变蓝,说明元素非金属性:I>Cl
C.③处颜色变浅,说明氧化性:Cl2>KMnO4
D.④处可吸收尾气Cl2,可用饱和Na2CO3溶液替代
√
①处发生反应:NaClO+2HClNaCl+
Cl2↑+H2O,Cl2溶于水后生成HCl和HClO,
使紫色石蕊溶液先变红后褪色,因有水参
与反应,不能说明Cl2具有酸性和漂白性,
A不正确;②处变蓝,说明发生反应:Cl2+2KI2KCl+I2,从而得出元素非金属性:Cl>I,B不正确;③处颜色变浅,说明发生反应:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,则氧化性:KMnO4>Cl2,C不正确;饱和Na2CO3溶液显碱性,能吸收Cl2,发生反应:Na2CO3+Cl2+H2ONaCl+HClO+NaHCO3,则④处吸收尾气Cl2,可用饱和Na2CO3溶液替代,D正确。
2.(2025·广东茂名高三模拟)已知反应:①Cl2+2KBr2KCl+Br2,
②KClO3+6HCl(浓)3Cl2↑+KCl+3H2O,
③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3,下列说法正确的是
A.上述三个反应都有单质生成,所以都是置换反应
B.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
C.反应②中还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶1
D.③中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 mol
√
置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,反应②中的反应物均为化合物,不属于置换反应,反应①③均为置换反应,A错误;反应①中氧化剂为Cl2,氧化产物为Br2,则氧化性:Cl2>Br2;反应②中氧化剂为KClO3,氧化产物为Cl2,则氧化性:KClO3>Cl2;反应③中氧化剂为KBrO3,氧化产物为KClO3,则氧化性:KBrO3>KClO3;所以氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,B正确;反应②中还原剂为HCl,氧化剂为KClO3,当有6 mol HCl参加反应时有
5 mol HCl作还原剂,同时有1 mol KClO3作为氧化剂参加反应,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为5∶1,C错误;反应③中KBrO3被还原为Br2,Br元素化合价由+5价降低至0价,氧化剂为KBrO3,则1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为1 mol×5=5 mol,D错误。
考向2 反应历程中的氧化还原反应分析
3.(2025·广东卷)利用如图装置进行实验:打开K1、K2,一定时间后,a中溶液变蓝;关闭K1,打开K3,点燃酒精灯加热数分钟后,滴入无水乙醇。下列说法错误的是
A.a中现象体现了I-的还原性
B.b中H2O2既作氧化剂也作还原剂
C.乙醇滴加过程中,c中的铜丝由黑
变红,说明乙醇被氧化
D.d中有银镜反应发生,说明c中产物有乙酸
√
O2进入a中,氧化I-生成I2,体现了
I-的还原性,A正确;b中H2O2在
MnO2的催化作用下生成O2和H2O,
H2O2既作氧化剂也作还原剂,B正
确;无水乙醇在铜丝的催化作用下
与氧气发生氧化反应生成乙醛,在此过程中,铜丝先和氧气反应生成黑色的氧化铜,氧化铜再和乙醇反应,氧化铜被还原为红色的铜单质,乙醇被氧化为乙醛,故c中的铜丝由黑变红,可以说明乙醇被氧化,C正确;乙醛可与银氨溶液在加热条件下发生银镜反应,d中有银镜反应发生,说明c中产物有乙醛,D错误。
4.(2025·安徽池州二模)硝酸厂烟气中含有大量氮氧化物(NOx)。常温下,将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中可实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ的离子方程式为
Ce4++H2Ce3++2H+
B.反应Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
C.该转化过程的实质是NO被H2氧化
D.反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+离子总数一定保持不变
√
根据转化过程图可知,Ce4+把H2氧化为H+,自身
被还原为Ce3+,然后Ce3+在酸性条件下再被NO氧
化为Ce4+,NO被还原为N2,同时还生成水,据此
解答。过程Ⅰ发生的反应为Ce4+把H2氧化为H+,自
身被还原为Ce3+,反应的离子方程式为2Ce4++H22Ce3++2H+,故A错误;过程Ⅱ为2NO+4Ce3++4H+N2+4Ce4++2H2O,氧化产物为Ce4+,还原产物为N2,两者之比为4∶1,故B错误;该转化过程的实质为NO被H2还原为N2,H2被氧化为水,故C错误;处理过程中,Ce3+和Ce4+相互转化,反应前后质量不变,离子总数不变,故D正确。
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高 考 真 题 感 悟
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1.(2025·山东卷)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
√
联合制碱法发生的化学反应为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+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·重庆卷)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
√
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;硫磺(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,涉及氧化还原反应,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。
3.(2025·浙江1月选考)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+2Fe3++2Br-,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
√
Cl2的氧化性强于Br2,能氧化Br-生成Br2,A项正确;Br2氧化二氧化硫生成硫酸,自身被还原为Br-,B项正确;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溶液的反应为3Br2+6NaOH5NaBr+NaBrO3+3H2O,则1 mol Br2完全反应,转移 mol电子,D项错误。
4.(2025·湖南卷)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.N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-
√
C NaSbO3中Na为+1价,O为-2价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0知,Sb的化合价为+5,A正确; N的中心N原子价层电子对数是=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O2(3 mol)和NaNO3(4 mol),总物质的量为7 mol;还原剂为Sb(4 mol)。氧化剂与还原剂物质的量之比为7∶4,而非4∶7,C错误;O2、NaNO3同时作氧化剂,每消耗3 mol O2,有4 mol Sb作还原剂(Sb被氧化,化合价:0→+5),整个反应总电子转移为20 mol,D正确。
5.(2024·北京卷)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下:
已知:Mn的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是A.反应①,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶5
B.对比反应①和②,x=3
C.对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱
D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变
反应序号 起始
酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2 I
√
反应①中Mn元素的化合价由+7价降至+2价,I元素的化合价由-1价升至0价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应①的离子方程式是10I-+2Mn+16H+2Mn2++5I2+8H2O,故n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A项错误;根据反应①可得关系式10I-~2Mn,可以求得n=0.000 2,则反应②的n(I-)∶n(Mn)=0.001∶(10×0.000 2)=1∶2,反应②中Mn元素的化合价由+7价降至+4价,反应②对应的关系式为I-~2Mn~2MnO2~I~6e-,
反应序号 起始
酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2 I
则I中I元素的化合价为+5价,根据离子所带电荷数等于正负化合价的代数和知x=3,反应②的离子方程式是I-+2Mn+H2O
2MnO2↓+I+2OH-,B项正确;已知Mn的氧化性随酸性减弱而减弱,对比反应①和②的产物,I-的还原性随酸性减弱而增强,C项错误;根据反应①和②的离子方程式知,反应①消耗H+,产生水,pH增大,反应②消耗水,产生OH-,pH增大,D项错误。
反应序号 起始
酸碱性 KI KMnO4 还原产物 氧化产物
物质的量/mol 物质的量/mol
① 酸性 0.001 n Mn2+ I2
② 中性 0.001 10n MnO2 I
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重点强化2 氧化还原反应的先后规律、价态规律
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重点 精讲
一、先后规律
在浓度相差不大的溶液中:
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,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。
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,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次与Cu2+、H+反应。
(1)向FeI2溶液中逐滴滴入氯水,按反应发生的先后顺序,依次写出离子方程式:________________________________________________。
(2)向含有Fe3+、H+的溶液中,逐渐加入铁粉,按反应的先后顺序,依次写出离子方程式:______________________________________________。
典例1
2I-+Cl2I2+2Cl-、2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
2Fe3++FeH2↑+Fe2+
二、价态转化规律
1.价态归中
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价→中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。例如,不同价态含硫物质之间可以发生氧化还原反应的是①②③④。
注:不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
2.歧化反应
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,该元素的价态变化一定遵循“中间价态→高价态+低价态”,不会出现“一边倒”的现象,即生成物中该元素的价态不能都比中间价态高或都比中间价态低。如:
+2NaOHNa +NaO+H2O。
已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①GQ+NaCl
②Q+H2OX+H2
③Y+NaOHG+Q+H2O
④Z+NaOHQ+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是__________________。
典例2
G<Y<Q<Z<X
由①得出Q中Cl元素价态高于G,因为-1价为氯元素的最低价,G中Cl元素价态必介于Q和-1价之间,将该结论引用到③,Y中Cl元素价态介于Q与G之间,故有Q中Cl元素价态高于Y,Y中Cl元素价态高于G;分析②:H2O中的H元素化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X中Cl元素价态高于Q;最后分析④:Z中Cl元素价态介于Q、X之间,又因X中Cl元素价态高于Q,则X中Cl元素价态高于Z,Z中Cl元素价态高于Q。综上所述,其化合价由低到高的顺序为G<Y<Q<Z<X。
强化 训练
1.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO2NaCl+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、NaClO
√
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项中化合价均降低,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。
2.(2025·内蒙古赤峰市二中一模)下列说法正确的是
A.KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O反应中氧化产物为Cl2,还原产物为KCl
B.浓H2SO4具有强氧化性,浓H2SO4不能干燥SO2
C.H2S+H2SO4(浓)S↓+SO2↑+2H2O反应中氧化产物与还原产物的物质的量比为1∶1
D.NO2与NH3在一定条件下不可能发生反应
√
Cl2既是氧化产物又是还原产物,A错误;浓H2SO4与SO2中S的化合价无中间价,二者不反应,可以用浓H2SO4干燥SO2,B错误;NO2在一定条件下可以氧化NH3,D错误。
3.(2025·河南高三期末)已知氧化性:Fe3+>M2+(M为不活泼的常见金属),向物质的量浓度均为1 mol·L-1的Fe2(SO4)3和MSO4的100 mL混合液中加入a mol铁粉,充分反应后,下列说法不正确的是
A.当a≤0.1时,发生的反应为
2Fe3++Fe3Fe2+
B.当0.1≤a<0.2时,溶液中n(Fe2+)=(0.2+a) mol
C.当a≥0.2时,发生的反应为
2Fe3++M2++2Fe4Fe2++M
D.若有固体剩余则可能是铁
√
因氧化性:Fe3+>M2+,加入铁粉后,先与Fe3+反应,混合溶液中n(Fe3+)=1 mol/L×0.1 L×2=0.2 mol,则:
2Fe3+ +Fe3Fe2+
0.2 mol 0.1 mol
当a≤0.1 时,Fe粉只能将Fe3+还原,A正确;当0.1≤a<0.2 时,Fe3+全部被还原,n(M2+)=1 mol/L×0.1 L=0.1 mol,则:
Fe +M2+ Fe2++M
(a-0.1) mol 0.1 mol
加入的铁粉全部变为Fe2+,根据铁元素守恒,因此n(Fe2+)=(0.2+
a) mol,B正确;当a≥0.2时,Fe3+和M2+均反应完全,此时发生的反应为2Fe3++M2++2Fe4Fe2++M,C正确;若有固体剩余,则固体中一定有M,当铁粉过量时,还会含有Fe,因此一定有M,还可能是M和Fe的混合物,不可能只有Fe,D错误。
4.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如图所示。
回答下列问题:
(1)线段BC表示_______物质的量的变化情况。
Fe3+
AB段发生反应:2I-+Cl2I2+2Cl-,
BC段发生反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,
DE段发生反应:2Br-+Cl2Br2+2Cl-。
(2)FeBr2的物质的量为_______。
3 mol
AB段发生反应:2I-+Cl2I2+2Cl-,
BC段发生反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,
DE段发生反应:2Br-+Cl2Br2+2Cl-。
DE段发生的反应为2Br-+Cl2 Br2+2Cl-,此时消耗3 mol Cl2,说明有6 mol Br-与其反应,则n(FeBr2)=3 mol。
(3)当通入2 mol Cl2时,溶液中的离子反应可表示为____________________
_________________。
2Fe3++I2+4Cl-
2Fe2++2I-+2Cl2
AB段发生反应:2I-+Cl2I2+2Cl-,
BC段发生反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,
DE段发生反应:2Br-+Cl2Br2+2Cl-。
(4)原溶液n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=__________。
2∶1∶3
AB段发生反应:2I-+Cl2I2+2Cl-,
BC段发生反应:2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-,
DE段发生反应:2Br-+Cl2Br2+2Cl-。
根据题图中三段消耗氯气的物质的量知,n(Fe2+)=4 mol,n(I-)=
2 mol,n(Br-)=6 mol,所以原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3。
5.按要求填空:
(1)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3N2O3+H2O
②NH3+NOHNO2+H2O
③N2O4+H2OHNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是_____(填序号)。
②
①该反应中有元素化合价升高和元素化合价降低,可能实现,①正确;②该反应中只有元素化合价升高,没有元素化合价降低,不符合氧化还原反应的规律,②错误;③该反应中有元素化合价升高和元素化合价降低,可能实现,③正确。
(2)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是__________(填化学式,下同)。
①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl22FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若溶液中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除Cl2单质外,还可用上述反应物中的_______作氧化剂。
KMnO4
FeCl3
反应①中氧化剂为FeCl3,氧化产物为I2,氧化性:FeCl3>I2,反应②中氧化剂为Cl2,氧化产物为FeCl3,氧化性:Cl2>FeCl3,反应③中氧化剂为KMnO4,氧化产物为Cl2,氧化性:KMnO4>Cl2,因此氧化性最强的物质是KMnO4。FeCl3的氧化性强于I2弱于Cl2,故为氧化I-而Cl-不被氧化,可用上述反应物中的FeCl3作氧化剂。
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1.下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.利用ClO2泡腾片杀灭新型冠状病毒
B.葡萄糖被人体吸收并提供能量
C.将红热的铁制品投入水中淬火
D.牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
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利用ClO2泡腾片杀灭新型冠状病毒是利用其强氧化性,涉及氧化还原反应,A不符合题意;葡萄糖被人体吸收并提供能量的过程中,葡萄糖被氧化生成CO2和水,B不符合题意;将红热的铁制品投入水中淬火时,铁与水蒸气反应生成Fe3O4和H2,属于氧化还原反应,C不符合题意;若使用含氟牙膏,Ca5(PO4)3OH转化为更难溶的Ca5(PO4)3F,不属于氧化还原反应,D符合题意。
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2.下列叙述不涉及氧化还原反应的是
A.谷物发酵酿造食醋
B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒
D.大气中NO2参与酸雨形成
谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程,涉及氧化还原反应;小苏打分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,不是氧化还原反应;含氯消毒剂有强氧化性,可用于环境消毒,涉及氧化还原反应;NO2与水发生反应:3NO2+H2ONO+2HNO3,是氧化还原反应。
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3.(2025·广东广州高三月考)锰酸钾(K2MnO4)可用于纤维、皮革的工业漂白。利用软锰矿提取的粗MnO2为原料,制备锰酸钾的反应为3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+X+3H2O。下列说法不正确的是
A.X的化学式是KCl
B.MnO2、K2MnO4均具有氧化性和还原性
C.K2MnO4是还原产物
D.KClO3阴离子的VSEPR模型为四面体形
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根据原子守恒可知,X的化学式是KCl,A正确;MnO2中Mn元素的化合价为+4,K2MnO4中Mn元素的化合价为+6,均处于Mn元素的中间化合价,故均具有氧化性和还原性,B正确;由题干方程式可知,反应中MnO2中+4价的Mn转化为K2MnO4中+6价的Mn,Mn的化合价升高被氧化,故K2MnO4是氧化产物,C不正确;KClO3阴离子(即Cl)中,中心原子Cl的价层电子对数为3+=4,根据价层电子对互斥理论可知,其VSEPR模型为四面体形,D正确。
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4.下列叙述中正确的是
A.氧化还原反应中氧化剂得电子,所含元素化合价升高
B.氧化还原反应中,一种物质被氧化,另一种物质必然被还原
C.没有元素化合价升降的反应,一定是非氧化还原反应
D.氧化还原反应都是有单质参加的反应
氧化还原反应中氧化剂得电子,所含元素化合价降低,A错误;歧化反应为同一种物质既被氧化又被还原,B错误;没有元素化合价升降的反应,一定是非氧化还原反应,C正确;有元素化合价升降的反应即为氧化还原反应,不一定有单质参加,有些化合物之间的化合反应也属于氧化还原反应,如过氧化氢与二氧化硫化合生成硫酸的反应等,D错误。
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5.(2025·广东深圳高三测试)已知反应:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列关于该反应说法错误的是
A.产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
B.氧化性:NaClO3>Cl2
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D.当反应中有2 mol e-转移时,被氧化的HCl为4 mol
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产物ClO2和Cl2都具有氧化性,都可以用于自来水消毒杀菌,A正确;分析可知,氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,在同一个氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:NaClO3>Cl2,B正确;分析可知,Cl2是氧化产物,ClO2是还原产物,由方程式:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O 可知,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2,C正确;当反应中有2 mol e-转移时,氯化氢中氯元素的化合价由-1价升高到0价,则被氧化的HCl为2 mol,D错误。
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6.处理空间站舱内CO2的过程,通常包括富集、还原及电解水等步骤,发生的反应为
①R1NHR2(s)+CO2+H2O[R1NH2R2]HCO3(s)
②[R1NH2R2]HCO3(s)R1NHR2(s)+CO2↑+H2O
③4H2+CO2CH4+2H2O
④2H2O2H2↑+O2↑
下列说法正确的是
A.反应②③均可看作“碳中和”反应
B.反应③属于置换反应,也是氧化还原反应
C.反应④属于分解反应,也是氧化还原反应
D.反应③每生成1 mol CH4转移4 mol e-
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反应②释放CO2,不属于“碳中和”反应,反应①③消耗二氧化碳,可看作“碳中和”反应,A错误;反应③中C、H元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,但不是置换反应,B错误;反应④中H、O元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,也是分解反应,C正确;反应③中碳元素化合价由+4价降低到-4价,氢元素化合价由0价升高到+1价,故每生成1 mol CH4转移8 mol e-,D错误。
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7.(2025·广东广州高三一模)按如图装置进行实验,闭合开关一段时间后,下列说法正确的是
A.滴加铁氰化钾溶液,产生大量蓝色沉淀
B.U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和O2
C.a处红布条褪色,说明Cl2具有漂白性
D.b处出现蓝色,说明还原性:I->Cl-
闭合K,形成电解池,Fe电极为阴极,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,石墨电极为阳极,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,电解池总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。根据分析可知,电解时无Fe2+生成,滴加铁氰化钾溶液,不会产生蓝色沉淀,A错误;
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由分析知,U形管两侧均有气泡冒出,分别是Cl2和H2,B错误;a处湿润的红布条褪色,说明氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,氯气没有漂白性,C错误;b处出现蓝色,则发生反应:Cl2+2I-I2+2Cl-,还原剂的还原性大于还原产物,则还原性:I->Cl-,D正确。
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8.(2025·天津高三月考)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A.
B. O2NaOH+H2↑
C. +6K2SO4+8H2O
D. CuSO4+SO2↑+2H2O
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反应中硅得到4个电子,碳失去4个电子,电子得失标注错误,故A错误;反应中钠失去2个电子,电子转移数目错误,故B错误;电子转移方向和数目均正确,故C正确;铜失去2个电子,硫酸中的硫元素得到2个电子,电子转移方向错误,故D错误。
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9.(2025·广东广州高三期末)利用下图装置电解饱和食盐水,进行如图所示实验,下列有关说法正确的是
A.Ⅱ中有黄色浑浊产生,说明氧化性:Cl2>S
B.Ⅲ中溶液变为黄色,说明还原性:Br->Fe2+>Cl-
C.Ⅳ和Ⅴ中溶液均褪色,说明Cl2具有漂白性
D.Ⅰ中铜电极和石墨电极互换,重做实验,各装置中的实验现象相同
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Ⅱ中有黄色浑浊产生,发生反应:Na2S+Cl22NaCl+S↓,说明氧化性:Cl2>S,故A正确;Fe2+、Br-都能被氯气氧化,氯气先氧化Fe2+,还原性:Fe2+>Br->Cl-,故B错误;Cl2没有漂白性,故C错误;Ⅰ中铜电极和石墨电极互换,铜作阳极,阳极铜失电子,不放出氯气,重做实验,各装置中的实验现象不相同,故D错误。
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10.饮用水中的N对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中N的浓度,某饮用水研究人员指出,在碱性条件下用铝粉将N还原为N2,其化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO2+3N2↑+2H2O。下列有关该反应的说法中,正确的是
A.反应中铝元素的化合价升高,被还原
B.若有10 mol铝原子参与反应,则转移的电子总数为30 mol
C.用双线桥表示的电子转移为
+2H2O
D.可以用单线桥将电子转移表示为
+4NaOH10NaAlO2+3N2↑+2H2O
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由化学方程式可知,铝元素的化合价升高,被氧化,A项错误;10 mol铝原子参加反应转移电子为10 mol× 3=30 mol,数目为30NA,B项错
误;用双线桥法表示的电子转移如下:
+2H2O,C项正确;单线桥上应标注转移电子总数,并且不注明得失,D项错误。
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11.(2025·广东高三联考)将浓盐酸加到KMnO4中进行如图(a~c均为浸有相应溶液的棉花)所示的探究实验,反应一段时间后,下列分析正确的是
A.a处变黄色,说明Cl2具有氧化性
B.b处变橙色,说明非金属性:Cl<Br
C.c处红色逐渐变浅,说明Cl2具有漂白性
D.浓盐酸与KMnO4反应,体现HCl的酸性和氧化性
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a处变黄色,说明Cl2和亚铁离子反应生成铁离子,氯元素化合价降低,体现氧化性,A正确;b处变橙色,说明氯气和溴化钠反应生成溴单质,则非金属性:Cl>Br,B错误;挥发出的盐酸能和氢氧化钠反应,使c处红色逐渐变浅,故不能说明Cl2具有漂白性,C错误;浓盐酸与KMnO4反应,反应中氯元素化合价升高,HCl除体现酸性外还体现出还原性,D错误。
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12.关于反应2KMnO4+10HF+2KF+3H2O22K2MnF6+3O2↑+8H2O,下列说法正确的是
A.H2O2既是氧化剂又是还原剂
B.K2MnF6是氧化产物
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2
D.生成1 mol O2,转移2 mol电子
√
KMnO4是氧化剂,H2O2是还原剂,A错误;K2MnF6是还原产物,B错误;氧化剂KMnO4与还原剂H2O2的物质的量之比为2∶3,C错误;过氧化氢中氧元素为-1价,所以生成1 mol O2,转移2 mol电子,D正确。
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13.(2025·广东高三联考)某学习小组设计的检验氯气性质的一体化实验装置如图所示。反应一段时间后,下列说法正确的是
A.AgNO3溶液中有白色沉淀产生,说明Cl2
能直接与AgNO3反应生成沉淀
B.NaBr溶液变为橙色,KI溶液变为棕色,
证明非金属性:Cl>Br>I
C.FeSO4溶液变为棕黄色,说明Cl2具有还原性
D.氯气进行尾气吸收时,发生反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
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AgNO3溶液中有白色沉淀产生,是氯气和水
反应生成盐酸和次氯酸,盐酸中的氯离子和
硝酸银反应生成白色沉淀,A错误;KI溶液
棕色,是氯气与碘离子反应生成碘单质,只
能说明非金属性:Cl>I,无法说明非金属性:
Br>I,B错误;FeSO4溶液变为棕黄色,说明
Cl2具有氧化性,Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,C错误;用氢氧化钠溶液对氯气进行尾气吸收,发生反应:Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,D正确。
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14.(2025·福建厦门高三阶段练习)关于反应2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
2LiFePO4+H2O+3CO2↑,下列说法正确的是
A.FePO4发生氧化反应
B.LiFePO4既是氧化产物又是还原产物
C.生成66 g CO2时,转移1 mol电子
D.氧化剂与氧化产物的物质的量之比为2∶3
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由方程式可知,反应中,磷酸铁中铁元素的化合价降低被还原,是反应的氧化剂,磷酸亚铁锂是反应的还原产物,草酸中碳元素的化合价升高被氧化,是反应的还原剂,部分二氧化碳是反应的氧化产物。由分析可知,磷酸铁是反应的氧化剂,反应中发生还原反应,故A错误;由分析可知,磷酸亚铁锂是反应的还原产物,故B错误;由方程式可知,反应生成3 mol二氧化碳,转移2 mol电子,则生成66 g二氧化碳时,转移电子的物质的量为=1 mol,故C正确;由分析可知,磷酸铁是反应的氧化剂,草酸是反应的还原剂其对应生成的二氧化碳是反应的氧化产物,由方程式可知,氧化剂与氧化产物的物质的量之比为2∶(1×2)=1∶1,故D错误。
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15.(2025·吉林二模)磷是世界上第一种被发现的元素。白磷(P4)中毒可用CuSO4溶液解毒,发生如下反应:P4+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4(未配平),下列说法中正确的是
A.P4只发生了氧化反应
B.反应过程中溶液pH增大
C.11 mol P4发生反应,转移电子的物质的量为120 mol
D.皮肤接触到白磷,用CuSO4溶液清洗后,应再使用NaOH溶液清洗
√
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反应中P由0价歧化为+5价和-3价,Cu由+2价降为+1价,根据得失电子守恒和元素守恒可配平方程式11P4+60CuSO4+96H2O20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,氧化剂为P4和CuSO4,还原剂为P4,氧化产物为H3PO4,还原产物为Cu3P,据此解答;P4、Cu3P、H3PO4中P的化合价分别为0、-3、+5,即P4既发生氧化反应,又发生还原反应,故A错误;反应生成硫酸和磷酸,H+浓度增加,pH减小,故B错误;由分析知:11 mol P4参与反应生成24 mol H3PO4,则转移24×5=120 mol电子,故C正确;皮肤接触到白磷,虽然用稀CuSO4溶液清洗后生成了H3PO4、H2SO4,但由于NaOH具有强腐蚀性,不能用NaOH溶液清洗,故D错误。
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16.(2025·山东青岛一模)加入I2可提高Li-SOCl2电池性能。该电池放电时某电极区域的物质转变过程如图。下列说法错误的是
A.该电极放电时发生还原反应
B.“步骤3”的反应为2Li++2I-+2SOICl
S+SO2+2LiCl+2I2
C.电路中每转移2 mol e-,生成1 mol SO2
D.SOICl和I-是反应过程中的中间产物
√
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从物质转变过程图可知,该电极处SOCl2得到电
子转化为其他物质,发生还原反应,A 选项正确;
根据图中“步骤3”的物质转化关系,结合元素
守恒和电荷守恒,可以写出反应方程式2Li++2I-
+2SOIClS+SO2+2LiCl+2I2,B选项正确;
总反应为4Li+2SOCl24LiCl+S+SO2,每转移4 mol e-生成1 mol SO2,所以电路中每转移2 mol e-,生成0.5 mol SO2,C选项错误;从图中可以看出SOICl和I-在反应过程中先生成,后又参与反应被消耗,是中间产物,D选项正确。
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17.(10分)回答下列问题:
(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:
______________________________。
2CO+2NON2+2CO2
CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体,结合原子守恒、质量守恒,生成氮气和二氧化碳,则NO被CO还原的化学方程式为2CO+2NON2+2CO2;
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(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH3+6NO5N2+
6H2O,写出氨气转化NO2的化学方程式:____________________________
_________。
8NH3+6NO27N2
+12H2O
氨气转化NO2生成氮气和水,反应中氨气中氮元素化合价由-3价变为0价、二氧化氮中氮元素化合价由+4价变为0价,结合得失电子守恒,反应方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O;
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(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式:_____________________________________。
2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O
NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,N元素发生歧化反应,生成硝酸钠和亚硝酸钠,其物质的量之比为1∶1,根据得失电子守恒,该反应的化学方程式为2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O。
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②钠盐,该钠盐的化学式是_________。
NaNO2
NO与NO2按物质的量之比为1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,发生了归中反应,结合得失电子守恒,反应生成亚硝酸钠:NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,故该钠盐的化学式是NaNO2。
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18.(13分)氧化还原反应是一类重要的化学反应。
(1)已知反应:Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+,反应中还原剂是_____,氧化性:Fe3+____ (填“<”或“>”)Cu2+。
(2)在2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2反应中,若转移3 mol电子,则所产生的氧气在标准状况下的体积为______ L。
Cu
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(3)在xR2++yH++O2mR3++nH2O的离子方程式中,对系数m和R2+、
R3+判断正确的是____(填字母)。
A.m=y,R3+是还原剂
B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化剂
D.m=4,R2+是还原剂
D
根据氧原子守恒,n=2,根据氢原子守恒,y=4,根据R原子守恒则x=m,根据电荷守恒则2x+y=3m,所以x=y=m=4,在反应中,R的化合价升高,R2+是还原剂,R3+是氧化产物,氧元素化合价降低,H2O是还原产物。
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(4)用双线桥标出反应2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中电子转移的方向和数目。
答案: +8H2O
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19.(15分)(2025·广东高三月考)高铁酸钾(K2FeO4)可作为水处理剂和高容量电池材料。实验室模拟湿法制备高铁酸钾的流程如下:
已知:“转化”过程发生复分解反应。
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(1)用NaOH固体配制上述NaOH溶液,下列操作错误的有_____(填字母)。
A.图1溶解NaOH固体
B.图2用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C.图3上下颠倒摇匀
D.图4定容
AC
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不能在容量瓶中溶解NaOH固体,应该在烧杯中溶解,A错误;为避免造成溶质损失带来误差,转移溶液后的烧杯和玻璃棒应该用蒸馏水洗涤,并且将洗涤液全部转移至容量瓶中,B正确;图3为初步摇匀过程,不能将容量瓶倒转振荡摇匀,C错误;用胶头滴管滴加水定容时,视线与刻度线凹液面持平,D正确。
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(2)配制上述NaOH溶液,下列操作可能导致溶液浓度偏大的____(填字母)。
A.容量瓶洗净之后未干燥
B.NaOH在烧杯中溶解后,
烧杯未洗涤
C.定容时俯视刻度线
D.上下颠倒摇匀后发现液
面低于刻度线,再加水至刻度线
C
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容量瓶洗净之后未干燥对溶液浓度无影响,因为定容时也需要加入水,所以不影响溶液浓度,A不符合题意;NaOH在烧杯中溶解后,烧杯未洗涤,会使溶质损失,溶液浓度偏小,B不符合题意;定容时俯视刻度线,会使定容时加水量减少,浓度偏大,C符合题意;摇匀后发现液面低于刻度线,再加水至刻度线,会使溶液体积偏大,溶液浓度偏小,D不符合题意。
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(3)NaOH溶液应置于冰水浴中,否则
温度升高将发生副反应。
主反应:Cl2+2NaOHNaCl
+NaClO+H2O
副反应:Cl2+NaOHNaCl+NaClO3+H2O(未配平)
①配平上述副反应:
_____Cl2+_____NaOH____NaCl+_____NaClO3+_____H2O。
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在Cl2+NaOHNaCl+NaClO3+H2O(未配平)的反应中,发生氧化还原反应,化合价变化的元素均是氯元素。氯气生成产物NaClO3,氯元素化合价从0价升高到+5价,失去5e-;同时氯气生成产物NaCl,氯元素化合价从0价降低到-1价,得到1e-,根据得失电子守恒规律,则NaCl的计量系数为5,NaClO3的计量系数为1,最后通过观察法配平。故配平后的反应为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O。
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②若有0.15 mol Cl2发生上述副反应,该副反应转移电子的物质的量为______ mol。
0.25
根据3 mol Cl2~5 mol e-,即可求出0.15 mol Cl2发生上述副反应时转移电子的物质的量为0.25 mol。
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(4)“氧化”过程中溶液保持强碱性,写出反应的离子方程式:__________
___________________________________________。
+2Fe3++10OH-+3Cl-+5H2O
3ClO-
K2FeO4中Fe元素为+6价,氧化过程中Fe元素化合价升高,由+3价升高到+6价,被氧化,Cl元素化合价由+1价降低到-1价,被还原,反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-2Fe+3Cl-+5H2O。
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(5)写出“转化”的化学方程式:_____________________________________。
Na2FeO4+2KOHK2FeO4↓+2NaOH
“转化”是往Na2FeO4中加入KOH,制得K2FeO4,故反应的化学方程式为Na2FeO4+2KOHK2FeO4↓+2NaOH。
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(6)高铁酸钾是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是__(填字母)。
A.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物水解后能吸附水中杂质
B.有强氧化性,可消毒杀菌,其还原产物水解产生的物质能吸附水中杂质
C.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
D.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌
B
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高铁酸钾作氧化剂,体现了氧化性,铁元素化合价降到+3价,形成
Fe3+,铁元素被还原,利用Fe3+水解产生的氢氧化铁胶体的吸附作用,除去杂质,不是利用其氧化产物除杂,A错误、B正确、C错误;高铁酸钾有强氧化性,不能直接吸附水中杂质,其还原产物不能消毒杀菌,D错误。
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(7)工业干法制备高铁酸钾的第一步反应为2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,该反应中氧化产物为_____、__________(填化学式)。
O2
Na2FeO4
根据化合价变化规律,此反应中,元素化合价升高所对应的产物是Na2FeO4和O2,故该反应中氧化产物为O2、Na2FeO4。
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20.(14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______、____。
CuI
I2
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。
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(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_________________。
2Cu+I22CuI
久置于空气中的HI溶液呈黄色,是因为其中的碘离子被O2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+I22CuI。
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(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”)。
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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-。
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(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
AC
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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谢 谢 观 看
第4讲 氧化还原反应基本概念
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