第4讲 氧化还原反应基本概念(Word教案)-【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 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物质结构与性质 |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 1.93 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 | 2026-06-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58147414.html |
| 价格 | 4.00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围绕氧化还原反应专题,覆盖概念本质、电子转移表示、氧化性还原性比较等核心考点,按“概念辨析-规律应用-真题突破”逻辑架构知识点,通过必备知识梳理、微思考深化理解、关键能力训练、高考真题演练等环节,帮助学生构建系统知识网络,突破电子转移分析、强弱比较等难点。
讲义突出科学思维与化学观念培养,创新设计“微思考+典例分析”教学活动,如通过分析LiAlH4与水反应,引导学生运用价态变化规律判断氧化剂还原剂,强化电子转移计算能力。设置基础巩固、能力提升、综合应用分层练习,配合即时反馈,确保高效突破考点,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
第4讲 氧化还原反应基本概念
[课程标准] 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。
考点一 氧化还原反应的概念
1.氧化还原反应
(1)本质:电子转移(得失或共用电子对偏移)。
(2)特征:反应过程中有元素化合价发生变化。
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”。
【微思考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。
提示: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。
【微思考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)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
②7N2+12H2O
③+3H2O
④2FeCl3
提示:④
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
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【微思考3】 有下列10个反应:
①Cu2S+O22Cu+SO2
②3O22O3
③3CO+Fe2O32Fe+3CO2
④2Na+2H2O2NaOH+H2↑
⑤CaCO3CaO+CO2↑
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 。
提示:①③④⑥⑧⑩ ⑧ ⑥ ①④ ⑨
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
答案:A
解析: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
答案:B
解析: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
答案:D
解析: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。
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
答案:D
解析: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
答案:B
解析: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
答案:A
解析: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
1.氧化性、还原性的概念
(1)氧化性是指物质得电子的性质(或能力);还原性是指物质失电子的性质(或能力)。
(2)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。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——只有氧化性,如:Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有还原性,如:金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有氧化性又有还原性,如:Fe2+、S、Cl2等。
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,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。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。
(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,氧化产物价态高的其氧化性强。
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,还原产物价态低的其还原性强。例如:
→还原性:Zn>Cu
(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氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
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(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:浓盐酸>稀盐酸。
②温度:同一种物质,温度越高,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强。
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增强而增强。
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
答案:D
解析: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
答案:B
解析: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。
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
答案:D
解析: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
答案:D
解析: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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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
答案:A
解析: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
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
答案:D
解析: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-
答案:C
解析: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=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:
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
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
答案:B
解析: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-,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+H2O2MnO2↓+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。
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:
。
答案:(1)2I-+Cl2I2+2Cl-、
2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(2)2Fe3++FeH2↑+Fe2+
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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 。
答案:G<Y<Q<Z<X
解析: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。
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、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
答案:C
解析: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
答案:D
解析: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。
(2)FeBr2的物质的量为 。
(3)当通入2 mol Cl2时,溶液中的离子反应可表示为 。
(4)原溶液n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)= 。
答案:(1)Fe3+ (2)3 mol (3)2Fe2++2I-+2Cl22Fe3++I2+4Cl- (4)2∶1∶3
解析: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)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。
(4)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
学生用书⬇第29页
②NH3+NOHNO2+H2O
③N2O4+H2OHNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是 (填序号)。
(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。
答案:(1)② (2)KMnO4 FeCl3
解析:(1)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)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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