第一章 第三节 氧化还原反应2 学案- 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-06-22
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 氧化还原反应 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 953 KB |
| 发布时间 | 2026-06-22 |
| 更新时间 | 2026-06-22 |
| 作者 | 向日葵化学铺子 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58439872.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦氧化还原反应核心知识,系统梳理常见氧化剂与还原剂及其产物、中间价态物质的双重性质,深入讲解氧化性还原性强弱判断方法及氧化还原反应五大基本规律,构建从概念到应用的学习支架。
资料通过“易错警示”澄清认知误区培养化学观念,即学即练与课后练习结合具体反应(如高铁酸钠制备)提升科学思维,助力课中教师高效授课,课后学生查漏补缺,强化知识应用能力。
内容正文:
第三节 氧化还原反应2
二、氧化剂和还原剂
1、 常见氧化剂及其还原产物
(1)常见的氧化剂:
①活泼的 :如F2、O2、O3、Cl2等;
②含有 的化合物:如HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4等;
③某些 的高价态离子:如Fe3+、Cu2+等;
④其它:如H2O2、Na2O2、HClO等。
(2)氧化剂及其还原产物
Cl2(X2): ; O2: ;
Fe3+: ; 酸性KMnO4: ;
HClO: ; 浓H2SO4: ;
浓HNO3: ; 稀HNO3: ;
H2O2: ; 酸性K2Cr2O7: ;
2. 常见还原剂及其氧化产物
常见的还原剂:
①活泼的 :如K、Na、Fe、Mg等;
②含有 的化合物:如CO、H2S、SO2、H2SO3、HI等;
③某些 :如H2、C等。
④某些 :Fe2+、S2-、I-等。
(2)还原剂及其氧化产物
金属单质: ; 非金属单质: ;
Fe2+: ; H2S/ S2-: ;
HI/I-: ; NH3: ;
CO: ; SO2/SO: ;
3.具有中间价态的物质既有氧化性又有还原性
具有中间价态的物质
还原产物
氧化产物
Fe2+
SO
S
H2O2
【易错警示】
(1)氧化还原反应中,可能是一种元素被氧化另一种元素被还原,也可能是被氧化和被还原的元素是同一种元素,如H2O2分解时,被氧化和被还原的元素都是氧;
(2)氧化还原反应中,可能是一种反应物被氧化另外一种物质被还原,也可能是同一种物质既被氧化也被还原,如H2O2、KMnO4分解时,H2O2、KMnO4既被氧化也被还原;
在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
(3)氧化产物、还原产物可以是不同产物,也可以是同一种产物。
(4)由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。
(5)一般来说,最高价态物质只有氧化性,最低价态物质只有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。如:Fe3+只有氧化性,Fe只有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
(6)H2O2既具有氧化性又具有还原性,表现还原性时对应的氧化产物是O2;但主要表现氧化性,表现氧化性时对应还原产物是H2O,故被称为“绿色氧化剂”。
即学即练
1、下列反应中有一种物质既是氧化剂又是还原剂的是( )
A.2KI+Br2=2KBr+I2 B.C+H2O=CO+H2
C.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
2.(2021·内蒙古高一期末)宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O,下列有关该反应的说法正确的是( )
A.H2S发生氧化反应,是还原剂 B.O2被氧化,是氧化剂
C.Ag发生氧化反应,是还原剂 D.Ag2S是还原产物
3、实现下列物质之间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.Fe→FeCl2 B.SO3→H2SO4 C.ClO3-→Cl2 D.CO2→C
4.实验室常利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O。关于该反应的下列说法正确的是( )
A.NaNO2是氧化剂
B.反应转移电子数为6
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.N2既是氧化剂,又是还原剂
5.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有多种方法,其 中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,关于该反应说法错误的是( )
A.ClO-中氯元素显+1价 B.Fe3+被氧化
C.ClO-被还原 D.FeO42-中铁元素显+2价
6、已知下列四个反应:
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②2F2+2H2O===4HF+O2
③Cl2+H2O===HCl+HClO ④C+H2O(g)CO+H2
(1)水只作氧化剂的是________。
(2)水只作还原剂的是________。
(3)水既不作氧化剂也不作还原剂的是________。
7.回答下列问题:
(1)在S2-、Fe3+、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是 ,只有还原性的是 ,既有氧化性又有还原性的是 。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3N2O3+H2O
②N2O4+H2OHNO3+HNO2
③NH3+NOHNO2+H2O
其中你认为一定不可能实现的是 (填序号)。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是 。
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还可以用上述反应中的 做氧化剂。
(4)第(3)问反应③中氧化产物是 ,还原产物是 。
二、氧化性、还原性强弱的判断方法
1.依据反应原理判断
氧化性:氧化剂 > 氧化产物;还原性:还原剂 > 还原产物。
例:
①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;
氧化性顺序: ;
还原性顺序: ;
②2KI+Br2=2KBr+I2;
氧化性顺序: ;
还原性顺序: ;
③Na2S+I2=2NaI+S↓;
氧化性顺序: ;
还原性顺序: ;
【易错警示】氧化性、还原性强弱判断的“三个误区”
(1)误认为得、失电子越多,物质的氧化性、还原性越强;(2)误认为具有氧化性的物质一定是氧化剂,具有还原性的物质一定是还原剂,应视具体反应而定;(3)误认为所含元素处于最高价态的物质一定具有强氧化性,所含元素处于最低价态的物质一定具有强还原性。
2.根据金属的活动性顺序判断
【易错警示】氧化性强弱:Ag+ > Fe3+ > Cu2+
3.根据非金属的活动性顺序判断
4.根据反应的条件判断
不同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时,反应易进行,则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越 ,反之越 (若反应需要加热、催化剂、高压、通电等条件下才能发生,则反应较难进行)。
例:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
从反应条件可以看出氧化性:KMnO4>MnO2。
5.根据变价元素被氧化或被还原的程度判断
不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂化合价升高的数值越大,氧化剂的氧化性越强。例如:
【易错警示】
①氧化性、还原性的强弱与得失电子数目无关,如还原性:Na>Al;
②一般来说,化合价越高,氧化性越强,如浓硫酸 > 亚硫酸 > 氢硫酸,但存在反常情况,如次氯酸 > 高氯酸。
即学即练
1、根据以下几个反应:①I2+H2S═2HI+S↓,②2FeCl2+Cl2═2FeCl3,③2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2,判断下列微粒氧化性由强到弱的顺序是
A. Cl2>I2>FeCl3>S B. Cl2>FeCl3>I2>S
C. FeCl3>Cl2>I2>S D. S>I2>FeCl3>Cl2
2.根据反应:①
②
③
④
各粒子的氧化性或还原性由强到弱的顺序正确的是
A.氧化性:
B.氧化性:
C.还原性:
D.还原性:
3.根据反应:O2+2H2S=2S↓+2H2O,Na2S+I2=2NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO4=2I2+2Na2SO4+2H2O,判断下列物质的氧化性强弱,正确的是
A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S
4.已知还原性:,则将通入到、、的混合溶液中,、、生成的先后顺序为
A.,, B.,, C.,, D.,,
5.(2021·河北武强中学高一月考)在一定条件下KClO3与I2按下式反应:2KClO3+I2=2KIO3+Cl2,下列判断正确的是( )
A.氧化性:I2>KClO3 B.还原性:KClO3>I2
C.该反应属于置换反应 D.还原剂为KIO3,氧化剂为I2
6.现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较中正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+ B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO2<Fe2+<Br- D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
三、氧化还原反应的基本规律及应用
1.守恒规律
(1)质量守恒:反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。
(2)电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。
(3)电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。
2.价态规律
3.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。
如向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+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再与Cu2+反应。
4.归中规律
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 。
如:
H2S中S元素为-2价,与生成物中单质S的0价近,所以H2S生成S而不是SO2,H2SO4中S元素为+6价,与生成物中SO2的+4价近,所以H2SO4生成SO2而不是S 。
例:配平下面方程式,并用双线桥标出电子转移情况
HCl(浓)+ KClO3 = KCl+ H2O+ Cl2↑
5.歧化规律:
“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。
例:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;
即学即练
1.在化学反应中,若氧化反应和还原反应发生在同一物质的同一元素上,则这种自身的氧化还原反应被称为歧化反应。下列反应属于歧化反应的是
A. B.
C. D.
2.(23-24高一上·四川成都·期中)现有下列几个离子反应:①+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O;②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;③2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+;④Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,下列判断正确的是
A.氧化性:>Cl2>Fe3+
B.若在FeBr2溶液中通入少量Cl2,则优先发生反应④
C.还原性:SO2<Fe2+<Br-
D.不能将Fe2+氧化为Fe3+
3.已知:①,②,③,根据上述反应,判断下列结论错误的是
A.溶液中可发生反应 B.还原性:
C.氧化性: D.在反应①③中均为氧化剂
4.已知①;②,由此判断下列说法正确的是
A.常温下不能反应 B.氧化性强弱顺序为
C.还原性强弱顺序为 D.常温下能进行反应
5.已知几种阴离子还原性顺序为Cl-<Br-<I-<S2-,若某溶液含有相同数目的Cl-、Br-、I-、S2-,当向其中通入过量的Cl2,最后被氧化的离子是
A.Br- B.Cl- C.I- D.S2-
6.(23-24高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)I.对于反应。
(1)在反应中 电子,发生 反应。
(2)在反应中 电子,发生 反应。
(3)用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目: 。
II.因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知能发生如下反应:。
(4)反应中 发生氧化反应(填化学式), 是氧化剂(填化学式);
(5)用双线桥标出电子转移方向和数目: 。
课后练习
1.已知反应:6HCl(浓)+KClO3=KCl+3Cl2 ↑+3H2O ,下列说法正确的是
A.浓盐酸只做还原剂 B.生成 3 分子 Cl2 有 6 个电子转移
C.被氧化和被还原的的氯元素的质量比为 6:1 D.氯气既是氧化产物又是还原产物
2.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:
由此可以确定、、三种离子的还原性由弱到强的顺序是
A. B.
C. D.
3.(23-24高一上·重庆永川·期中)下列变化需要加入氧化剂才能实现的转化是
A.浓H2SO4→SO2 B.Br-→Br2 C.Fe2O3→Fe D.HCO→CO2
4.黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为。下列说法正确的是
A.反应为置换反应 B.氧化产物是和
C.反应中S作还原剂 D.生成1个转移12个电子
5.已知下列三个反应:①Cl2+2FeCl2=2FeCl3;②2Fe3++2I-=2Fe2++I2;③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O。下列有关说法正确的是
A.反应①②③中的氧化产物分别是FeCl3、Fe3+、CoCl2
B.根据以上方程式可以得到氧化性:Cl2>Fe3+>Co2O3
C.可以推理得到I2+2Cl-=Cl2+2I-
D.在反应③中参加反应的HCl和体现还原性的HCl个数比为3∶1
6.储氢纳米碳管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,反应的化学方程式如下:
3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
回答下列问题:
(1)该反应中,还原剂是_________(填化学式),被还原的元素是______(填元素符号)。
(2)该反应中,K2Cr2O7表现出___________(填“氧化性”或“还原性”),K2Cr2O7发生了___________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
(3) H2SO4在该反应中表现出___________(填标号)。
A.只有酸性 B.只有氧化性 C.酸性和氧化性 D.酸性和还原性
(4)该反应中,还原反应得到的生成物是___________(填化学式)。
7.把Cl2通入浓氨水中,发生如下反应:3Cl2 +8NH3=6NH4Cl +N2
(1)反应中还原产物是___________。
(2)发生化学反应的Cl2与NH3的分子数之比为:___________,反应中氧化剂和还原剂质量之比为:___________。
(3)在NH4Cl溶液中分散质粒子的直径范围为___________。
(4)若反应中有3.4克氨气发生氧化反应,则反应中生成氮气的质量为 ___________ 。
8.(1)野外焊接铁轨常常采用铝热反应。
已知铝热反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,该反应所属基本反应类型是________,在反应中铁元素的化合价________(填“升高”或“降低”),该元素的原子________(填“失去”或“得到”)电子。发生氧化反应的是________(填化学式,下同),发生还原反应的是________。
(2)在反应H2SO3+2H2S=3H2O+3S↓中,被氧化与被还原元素的质量比为 ,在反应3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,被还原的硫与被氧化的硫的质量比为 。
8.回答下列问题:
(1)请配平以下的氧化还原方程式:
① ;
② ;
③ _______= ;
(2)已知还原性强弱顺序是,向含有、、的溶液中通入氯气,先被氧化的离子是 。
(3)高铁酸钠()被公认为绿色净水剂,比、,氧化性更强,无二次污染:
①干法制备高铁酸钠的主要反应为,该反应中的氧化剂为 ,氧化产物为 。
②除了干法制备高铁酸钠,还可用湿法制备高铁酸钠,其反应物和生成物共有七种微粒:、、、、、、,写出该反应的离子方程式: 。
9.有反应①2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl,②2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。针对上述两个反应回答下列问题:
(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为____________,还原剂的还原性强弱顺序为____________。
(2)反应②中氯化氢表现出的性质是____________ (填字母)。
a.还原性 b.酸性 c.氧化性
(3)指出反应②的氧化剂____________,氧化产物____________,用双线桥法标出反应②电子转移________________________。
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第三节 氧化还原反应2
二、氧化剂和还原剂
1、 常见氧化剂及其还原产物
(1)常见的氧化剂:
①活泼的非金属单质:如F2、O2、O3、Cl2等;
②含有高价态元素的化合物:如HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、浓H2SO4等;
③某些金属元素的高价态离子:如Fe3+、Cu2+等;
④其它:如H2O2、Na2O2、HClO等。
(2)氧化剂及其还原产物
Cl2(X2): ; O2: ;
Fe3+: ; 酸性KMnO4: ;
HClO: ; 浓H2SO4: ;
浓HNO3: ; 稀HNO3: ;
H2O2: ; 酸性K2Cr2O7: ;
答案
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
酸性K2Cr2O7
还原产物
Cl-(X-)
H2O/O2-/OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
Cr3+
2. 常见还原剂及其氧化产物
常见的还原剂:
①活泼的金属单质:如K、Na、Fe、Mg等;
②含有低价态元素的化合物:如CO、H2S、SO2、H2SO3、HI等;
③某些非金属单质:如H2、C等。
④某些低价态的阳离子或阴离子:Fe2+、S2-、I-等。
(2)还原剂及其氧化产物
金属单质: ; 非金属单质: ;
Fe2+: ; H2S/ S2-: ;
HI/I-: ; NH3: ;
CO: ; SO2/SO: ;
答案
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2+
H2S/ S2-
HI/I-
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
金属离子
非金属氧化物
Fe3+
S、SO2
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
3.具有中间价态的物质既有氧化性又有还原性
具有中间价态的物质
还原产物
氧化产物
Fe2+
Fe
Fe3+
SO
S
SO
H2O2
H2O
O2
【易错警示】
(1)氧化还原反应中,可能是一种元素被氧化另一种元素被还原,也可能是被氧化和被还原的元素是同一种元素,如H2O2分解时,被氧化和被还原的元素都是氧;
(2)氧化还原反应中,可能是一种反应物被氧化另外一种物质被还原,也可能是同一种物质既被氧化也被还原,如H2O2、KMnO4分解时,H2O2、KMnO4既被氧化也被还原;
在氧化还原反应中,并不是所有元素的化合价都发生变化。
(3)氧化产物、还原产物可以是不同产物,也可以是同一种产物。
(4)由于有些氧化还原反应中,氧化剂或还原剂并没有全部发生氧化还原反应,因此在求氧化剂或还原剂的质量或两者的比例时易发生错误。
(5)一般来说,最高价态物质只有氧化性,最低价态物质只有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。如:Fe3+只有氧化性,Fe只有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
(6)H2O2既具有氧化性又具有还原性,表现还原性时对应的氧化产物是O2;但主要表现氧化性,表现氧化性时对应还原产物是H2O,故被称为“绿色氧化剂”。
即学即练
1、下列反应中有一种物质既是氧化剂又是还原剂的是( )
A.2KI+Br2=2KBr+I2 B.C+H2O=CO+H2
C.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
【答案】D
【解析】A项,碘元素化合价升高,KI是还原剂,溴元素化合价降低,Br2是氧化剂,A错误;B项,碳元素化合价升高, C是还原剂,氢元素化合价降低,H2O是氧化剂,B错误;C项,元素化合价不发生变化,是非氧化还原反应,C错误;D项,过氧化钠中氧元素化合价升高,过氧化钠中氧元素化合价降低, Na2O2既是氧化剂又是还原剂,D正确;故选D。
2.(2021·内蒙古高一期末)宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O,下列有关该反应的说法正确的是( )
A.H2S发生氧化反应,是还原剂 B.O2被氧化,是氧化剂
C.Ag发生氧化反应,是还原剂 D.Ag2S是还原产物
【答案】C
【解析】A项,H2S中的H元素、S元素的化合价都没有变化,则H2S既不是氧化剂也不是还原剂,没有发生氧化或还原反应,故A错误;B项,氧元素由0价降低为-2价,化合价降低,O2被还原,是氧化剂,故B错误;C项,银元素化合价由0价升高到+1价,化合价升高,发生氧化反应,是还原剂,故C正确;D项,Ag元素在反应中化合价升高,则Ag2S为氧化产物,故D错误;故选C。
3、实现下列物质之间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.Fe→FeCl2 B.SO3→H2SO4 C.ClO3-→Cl2 D.CO2→C
【答案】A
【解析】A项,Fe→FeCl2,Fe元素化合价升高,且Fe单质自身不能发生歧化,所以一定需要氧化剂,A符合题意;B项,SO3→H2SO4,S、O元素的化合价均没有发生变化,不需要氧化剂,B不符合题意;C项,ClO3-→Cl2,Cl元素的化合价降低,需要还原剂,C不符合题意;D项,CO2→C,C元素的化合价降低,需要还原剂,D不符合题意;故选A。
4.实验室常利用以下反应制取少量氮气:NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O。关于该反应的下列说法正确的是( )
A.NaNO2是氧化剂
B.反应转移电子数为6
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.N2既是氧化剂,又是还原剂
【答案】A
【解析】A项,反应NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O中,NaNO2中N元素化合价从+3价降为0价,NaNO2为氧化剂,A正确;B项,未知反应物和生成物的具体质量或物质的量,故无法计算转移的电子数,B错误;C项,NH4Cl中N元素化合价从-3价升为0价,所以NH4Cl中N元素被氧化,C错误;D项,由化合价升降可知,N2既是氧化产物又是还原产物,D错误;故选A。
5.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有多种方法,其 中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,关于该反应说法错误的是( )
A.ClO-中氯元素显+1价 B.Fe3+被氧化
C.ClO-被还原 D.FeO42-中铁元素显+2价
【答案】D
【解析】A项,ClO-中氧元素化合价为-2,则氯元素显+1价,故A正确;B项,铁元素化合价升高,则Fe3+被氧化为FeO42-,故B正确;C项,ClO-中氯元素化合价降低,则被还原,故C正确;D项,FeO42-中铁元素显+6价,故D错误。故选D。
6、已知下列四个反应:
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ②2F2+2H2O===4HF+O2
③Cl2+H2O===HCl+HClO ④C+H2O(g)CO+H2
(1)水只作氧化剂的是________。
(2)水只作还原剂的是________。
(3)水既不作氧化剂也不作还原剂的是________。
【答案】(1)①④ (2)② (3)③
【详解】H2O中H元素为+1价,当生成H2时,H元素化合价降低,此时H2O作氧化剂;H2O中O元素为-2价,当生成O2时,O元素化合价升高,此时水作还原剂。所以①、④中水作氧化剂,②中水作还原剂,③中水既不是氧化剂也不是还原剂。
7.回答下列问题:
(1)在S2-、Fe3+、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是 ,只有还原性的是 ,既有氧化性又有还原性的是 。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3N2O3+H2O
②N2O4+H2OHNO3+HNO2
③NH3+NOHNO2+H2O
其中你认为一定不可能实现的是 (填序号)。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是 。
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还可以用上述反应中的 做氧化剂。
(4)第(3)问反应③中氧化产物是 ,还原产物是 。
【答案】(1)Fe3+、Mg2+、H+ S2-、I- Fe2+、S
(2)③
(3)NaClO3 FeCl3
(4)Cl2 ClO2
【详解】(1)Fe3+、Mg2+、H+离子表现最高化合价,在化学反应中只有氧化性;S2-、I-离子表现最低化合价,在化学反应中只有还原性; Fe2+、S离子表现中间价态,在化学反应中既能表现氧化性,又能表现还原性。故答案:Fe3+、Mg2+、H+;S2-、I-;Fe2+、S。
(2)根据元素的化合价变化规律,可知:①NO+HNO3N2O3+H2O为归中反应;②N2O4+H2OHNO3+HNO2为歧化反应,③NH3+NOHNO2+H2O不符合价态规律,所以不能发生。故答案:③。
(3)根据强制弱的规律可知:反应①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2中的氧化剂为FeCl3,氧化产物为I2,所以氧化性:FeCl3> I2;反应②2FeCl2+Cl2=2FeCl3中的氧化剂为Cl2,氧化产物为FeCl3,所以氧化性:Cl2> FeCl3;反应③2NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O中的氧化剂NaClO3,氧化产物为Cl2,所以氧化性:NaClO3>Cl2;氧化性由强到弱的物质顺序是:NaClO3>Cl2 >FeCl3;氧化性最强的物质是NaClO3。根据①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2中的氧化性物质的氧化性:FeCl3> I2;反应②2FeCl2+Cl2=2FeCl3中的氧化性物质的氧化性:Cl2> FeCl3可知,若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还可以用上述反应中的FeCl3做氧化剂。故答案:NaClO3 ;FeCl3。
(4)根据③2 NaClO3+4HCl(浓)=2NaCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O反应可知,NaClO3为氧化剂,对应的产物为ClO2,所以还原产物是ClO2;HCl为还原剂,对应的产物为Cl2,所以氧化产物是Cl2。故答案:Cl2;ClO2。
二、氧化性、还原性强弱的判断方法
1.依据反应原理判断
氧化性:氧化剂 > 氧化产物;还原性:还原剂 > 还原产物。
例:
①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2;
氧化性顺序: ;
还原性顺序: ;
②2KI+Br2=2KBr+I2;
氧化性顺序: ;
还原性顺序: ;
③Na2S+I2=2NaI+S↓;
氧化性顺序: ;
还原性顺序: ;
【易错警示】氧化性、还原性强弱判断的“三个误区”
(1)误认为得、失电子越多,物质的氧化性、还原性越强;(2)误认为具有氧化性的物质一定是氧化剂,具有还原性的物质一定是还原剂,应视具体反应而定;(3)误认为所含元素处于最高价态的物质一定具有强氧化性,所含元素处于最低价态的物质一定具有强还原性。
2.根据金属的活动性顺序判断
【易错警示】氧化性强弱:Ag+ > Fe3+ > Cu2+
3.根据非金属的活动性顺序判断
4.根据反应的条件判断
不同的氧化剂(还原剂)与同一还原剂(氧化剂)反应时,反应易进行,则对应的氧化剂(还原剂)的氧化性(还原性)越强,反之越弱(若反应需要加热、催化剂、高压、通电等条件下才能发生,则反应较难进行)。
例:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
从反应条件可以看出氧化性:KMnO4>MnO2。
5.根据变价元素被氧化或被还原的程度判断
不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂化合价升高的数值越大,氧化剂的氧化性越强。例如:
【易错警示】
①氧化性、还原性的强弱与得失电子数目无关,如还原性:Na>Al;
②一般来说,化合价越高,氧化性越强,如浓硫酸 > 亚硫酸 > 氢硫酸,但存在反常情况,如次氯酸 > 高氯酸。
即学即练
1、根据以下几个反应:①I2+H2S═2HI+S↓,②2FeCl2+Cl2═2FeCl3,③2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2,判断下列微粒氧化性由强到弱的顺序是
A. Cl2>I2>FeCl3>S B. Cl2>FeCl3>I2>S
C. FeCl3>Cl2>I2>S D. S>I2>FeCl3>Cl2
【答案】B
【分析】根据反应方程式进行比较:氧化剂+还原剂=还原产物+氧化产物;氧化性为氧化剂>氧化产物,还原性为还原剂>还原产物,据此判断。
【详解】根据①I2+H2S═2HI+S反应可知氧化剂为I2、氧化产物为S,所以氧化性:I2>S,根据②2FeCl2+Cl2═2FeCl3可知,氧化剂Cl2、氧化产物为FeCl3,所以氧化性:Cl2>FeCl3,根据③2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2可知,氧化剂FeCl3、氧化产物为I2,所以氧化性:FeCl3>I2,故氧化性顺序为:Cl2>FeCl3>I2>S,故答案为:B。
2.根据反应:①
②
③
④
各粒子的氧化性或还原性由强到弱的顺序正确的是
A.氧化性:
B.氧化性:
C.还原性:
D.还原性:
【答案】A
【分析】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性。
【详解】①反应Fe+Cu2+=Fe2++Cu中铜离子是氧化剂,亚铁离子是氧化产物,铁是还原剂,铜是还原产物,则还原性Fe>Cu,氧化性为Cu2+>Fe2+;
②反应2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+中铁离子是氧化剂,铜离子是氧化产物,铜是还原剂,亚铁离子是还原产物,则还原性Cu>Fe2+,氧化性为Fe3+>Cu2+;
③反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-中氯气是氧化剂,铁离子是氧化产物,亚铁离子是还原剂,氯离子是还原产物,则还原性Fe2+>Cl-,氧化性为Cl2>Fe3+;
④反应HClO+H++Cl-=Cl2↑+H2O中次氯酸是氧化剂,氯气是氧化产物,氯离子是还原剂,氯气是还原产物,则还原性Cl->Cl2,氧化性为HClO>Cl2;
由此可以判断出各微粒的氧化性由强到弱的顺序正确的是HClO>Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+,还原性由强到弱的顺序正确的是Fe>Cu>Fe2+>Cl->Cl2;
故本题选A。
3.根据反应:O2+2H2S=2S↓+2H2O,Na2S+I2=2NaI+S↓,4NaI+O2+2H2SO4=2I2+2Na2SO4+2H2O,判断下列物质的氧化性强弱,正确的是
A.O2>I2>S B.H2S>NaI>H2O C.S>I2>O2 D.H2O>NaI>H2S
【答案】A
【详解】在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,则反应O2+2H2S=2S↓+2H2O中,氧化性;O2>S;反应Na2S+I2=2NaI+S↓中,氧化性:I2>S;反应4NaI+O2+2H2SO4=2I2+2Na2SO4+2H2O中,氧化性O2>I2。因此,氧化性O2>I2>S。故选A。
4.已知还原性:,则将通入到、、的混合溶液中,、、生成的先后顺序为
A.,, B.,, C.,, D.,,
【答案】C
【详解】同一种氧化剂与不同还原剂反应时,还原性强的还原剂先反应,已知还原性:,将通入到、、的混合溶
5.(2021·河北武强中学高一月考)在一定条件下KClO3与I2按下式反应:2KClO3+I2=2KIO3+Cl2,下列判断正确的是( )
A.氧化性:I2>KClO3 B.还原性:KClO3>I2
C.该反应属于置换反应 D.还原剂为KIO3,氧化剂为I2
【答案】C
【解析】氯元素的化合价由+5价降低到0价,碘元素的化合价由0价升高到+5价,根据化合价的变化判断相应的项,氧化剂是KClO3,还原剂是I2 ,氧化产物是KIO3,还原产物是Cl2;A项,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性:KClO3> KIO3,故A不正确;B项,根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性判断:I2> Cl2,故B不正确; C项,根据置换反应特点:单质和化合物反应生成另一种单质和化合物判断该反应属于置换反应,故C正确;D项,根据化合价的变化判断,氧化剂是KClO3,还原剂是I2,故D不正确。
6.现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较中正确的是( )
A.氧化性:Cr2O>Cl2>Fe3+ B.氧化性:Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:SO2<Fe2+<Br- D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
【答案】A
【解析】根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知:氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3+>SO;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
三、氧化还原反应的基本规律及应用
1.守恒规律
(1)质量守恒:反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。
(2)电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。
(3)电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。
2.价态规律
3.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。
如向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+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再与Cu2+反应。
4.归中规律
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“两靠近,不交叉”。
如:
H2S中S元素为-2价,与生成物中单质S的0价近,所以H2S生成S而不是SO2,H2SO4中S元素为+6价,与生成物中SO2的+4价近,所以H2SO4生成SO2而不是S 。
例:配平下面方程式,并用双线桥标出电子转移情况
HCl(浓)+ KClO3 = KCl+ H2O+ Cl2↑
5.歧化规律:
“中间价→高价+低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。
例:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O;
即学即练
1.在化学反应中,若氧化反应和还原反应发生在同一物质的同一元素上,则这种自身的氧化还原反应被称为歧化反应。下列反应属于歧化反应的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.反应中钠元素化合价升高,氢元素化合价降低,不属于歧化反应,A错误;
B.反应中锰元素化合价降低,氧元素化合价升高,不属于歧化反应,B错误;
C.反应中氧元素化合价由-1价变化到0价和-2价,属于歧化反应,C正确;
D.反应中铁元素化合价降低,铜元素化合价升高,不属于歧化反应,D错误;
故选C。
2.(23-24高一上·四川成都·期中)现有下列几个离子反应:①+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O;②2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;③2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+;④Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,下列判断正确的是
A.氧化性:>Cl2>Fe3+
B.若在FeBr2溶液中通入少量Cl2,则优先发生反应④
C.还原性:SO2<Fe2+<Br-
D.不能将Fe2+氧化为Fe3+
【答案】A
【分析】
①反应+14H++6Cl-=2Cr3++3Cl2↑+7H2O,中Cr元素化合价降低发生还原反应,氯元素化合价升高发生氧化反应,是氧化剂、Cr3+是还原产物,Cl-是还原剂、Cl2是氧化产物;②反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-,Fe元素化合价升高、Br元素化合价降低,Fe2+是还原剂、Fe3+是氧化产物,Br2是氧化剂、Br-是还原产物;③反应2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+,Fe元素化合价降低、S元素化合价升高,Fe3+是氧化剂、Fe2+是还原产物,SO2是还原剂、是氧化产物;④反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,Br元素化合价升高、Cl元素化合价降低,Br-是还原剂、Br2是氧化产物,Cl2是氧化剂、Cl-是还原产物;
【详解】A.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应①氧化性>Cl2,反应②氧化性Br2> Fe3+,反应③氧化性Fe3+>,反应④氧化性Cl2> Br2,所以氧化性>Cl2> Br2>Fe3+,故A正确;
B.根据反应②,还原性Fe2+> Br-,若在FeBr2溶液中通入少量Cl2,Fe2+先被氧化,故B错误;
C.还原剂的还原性大于还原产物的还原性,反应①还原性Cl-> Cr3+;反应②还原性Fe2+> Br-;反应③还原性SO2>Fe2+;反应④还原性Br-> Cl-,所以还原性:SO2>Fe2+>Br-> Cl-,故C错误;
D.氧化性 >Fe3+,所以能将Fe2+氧化为Fe3+,故D错误;
选A。
3.已知:①,②,③,根据上述反应,判断下列结论错误的是
A.溶液中可发生反应 B.还原性:
C.氧化性: D.在反应①③中均为氧化剂
【答案】D
【分析】根据①可知,氧化性:,还原性:Cl->Mn2+;根据②可知,氧化性:Br2>Fe3+,还原性:Fe2+>Br-;根据③可知,氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-,以此分析;
【详解】A.由反应②③可知,氧化性Cl2>Br2>Fe3+,所以溶液中Cl2可以将Fe2+氧化为Fe3+,该反应可以发生,A正确;
B.由反应①可知,还原性:Cl->Mn2+,由由反应②③可知,还原性:Fe2+>Br->Cl-,则还原性:Fe2+>Mn2+,B正确;
C.由反应①可知,氧化性,由反应②可知,氧化性Cl2>Br2,则氧化性:,C正确;
D.反应①中是氧化剂,Cl2是氧化产物,反应③中,Cl2是氧化剂,D错误;
故选D。
4.已知①;②,由此判断下列说法正确的是
A.常温下不能反应 B.氧化性强弱顺序为
C.还原性强弱顺序为 D.常温下能进行反应
【答案】C
【分析】在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则根据反应①可知,氯气为氧化剂,KBr为还原剂,溴单质为氧化产物,KCl为还原产物,氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-,同理可知,反应②中,氧化性:Br2>I2,还原性:I->Br-,据此分析解答。
【详解】A.因氧化性:Cl2>Br2>I2,所以常温下能发生反应,A错误;
B.结合上述分析可知,氧化性:Cl2>Br2>I2,B错误;
C.结合上述分析可知,还原性:,C正确;
D.根据分析可知,氧化性:Cl2>Br2>I2,所以不能发生,D错误;
故选C。
5.已知几种阴离子还原性顺序为Cl-<Br-<I-<S2-,若某溶液含有相同数目的Cl-、Br-、I-、S2-,当向其中通入过量的Cl2,最后被氧化的离子是
A.Br- B.Cl- C.I- D.S2-
【答案】A
【详解】已知几种阴离子还原性强弱顺序为Cl-<Br-<I-<S2-,若某溶液含有相同浓度的Cl-、Br-、I-、S2-,当向其中通入过量的Cl2,还原性强的离子先反应,则S2-先反应,氯气不能氧化Cl-,所以最后被氧化的离子是Br-,故答案为:A。
6.(23-24高一上·黑龙江齐齐哈尔·期中)I.对于反应。
(1)在反应中 电子,发生 反应。
(2)在反应中 电子,发生 反应。
(3)用单线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目: 。
II.因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知能发生如下反应:。
(4)反应中 发生氧化反应(填化学式), 是氧化剂(填化学式);
(5)用双线桥标出电子转移方向和数目: 。
【答案】(1) 得 还原
(2) 失 氧化
(3)
(4) HI NaNO2
(5)
【详解】(1)MnO2在该反应中得电子作氧化剂被还原发生还原反应。
(2)HCl在该反应中部分失电子被氧化发生氧化反应。
(3)该反应中1个MnO2得到2个电子生成一个MnCl2,2个HCl失去2个电子生成1个Cl2,用单线桥表示该反应电子转移的方向和数目为。
(4)该反应中HI失电子被氧化发生氧化反应,NaNO2中N得电子化合价降低,NaNO2为氧化剂。
(5)该反应中2个NaNO2得到2×e-生成2个NO,2个HI失去2×e-生成1个I2,用双线桥表示电子转移方向和数目为
课后练习
1.已知反应:6HCl(浓)+KClO3=KCl+3Cl2 ↑+3H2O ,下列说法正确的是
A.浓盐酸只做还原剂 B.生成 3 分子 Cl2 有 6 个电子转移
C.被氧化和被还原的的氯元素的质量比为 6:1 D.氯气既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【详解】A.HCl中氯部分化合价升高,因此浓盐酸做还原剂,还有一部分起酸性,故A错误;
B.根据方程式分析,6个HCl参与反应,有5个氯化合价升高,因此生成3分子Cl2有5个电子转移,故B错误;
C.根据方程式分析6个HCl参与反应,有5个氯化合价升高,因此被氧化和被还原的的氯元素的质量比为 5:1,故C错误;
D.氯气既是化合价升高得到的产物,又是化合价降低得到的产物,因此氯气既是氧化产物又是还原产物,故D正确。
综上所述,答案为D。
2.已知常温下在溶液中可发生如下两个离子反应:
由此可以确定、、三种离子的还原性由弱到强的顺序是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据反应:,还原性是Fe2+>Ce3+,根据反应:,还原性是Sn2+>Fe2+,所以还原性顺序是:Ce3+< Fe2+ <Sn2+,故B正确;
故选:B。
3.(23-24高一上·重庆永川·期中)下列变化需要加入氧化剂才能实现的转化是
A.浓H2SO4→SO2 B.Br-→Br2 C.Fe2O3→Fe D.HCO→CO2
【答案】B
【详解】A.浓H2SO4→SO2,S元素的价态降低,浓硫酸作氧化剂,需加入还原剂,A不合题意;
B.Br-→Br2,Br元素的化合价升高,需加入氧化剂,B符合题意;
C.Fe2O3→Fe,Fe元素的化合价降低,需加入还原剂,C不符合题意;
D.→CO2,没有元素价态的改变,不需加入氧化剂,D不合题意;
故选B。
4.黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为。下列说法正确的是
A.反应为置换反应 B.氧化产物是和
C.反应中S作还原剂 D.生成1个转移12个电子
【答案】D
【详解】A.该反应中反应物和生成物都是三种,则不是置换反应,故A错误;
B.S元素化合价降低得到、N元素化合价降低得到,和是还原产物,故B错误;
C.反应中N和S元素化合价降低,被还原,C元素化合价升高,所以还原剂是C,故C错误;
D.C的化合价由0升为+4,转移3×4e-=12e-,每生成1个N2转移12个电子,故D正确;
答案选D。
5.已知下列三个反应:①Cl2+2FeCl2=2FeCl3;②2Fe3++2I-=2Fe2++I2;③Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O。下列有关说法正确的是
A.反应①②③中的氧化产物分别是FeCl3、Fe3+、CoCl2
B.根据以上方程式可以得到氧化性:Cl2>Fe3+>Co2O3
C.可以推理得到I2+2Cl-=Cl2+2I-
D.在反应③中参加反应的HCl和体现还原性的HCl个数比为3∶1
【答案】D
【详解】A.在已知的三个反应中,元素化合价升高生成的产物为氧化产物,则①中的氧化产物为FeCl3,②中的氧化产物为I2,③中的氧化产物为Cl2,A错误;
B.氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,在反应①中Cl2>Fe3+,在反应②中Fe3+> I2,在反应③中Co2O3>Cl2,氧化性顺序是:Co2O3>Cl2> Fe3+> I2,B错误;
C.由B分析可知,氧化性>Cl2> Fe3+> I2,则碘单质不能生成氯气单质,C错误;
D.在反应③中生成1molCl2时,有6molHCl参加反应,其中只有2molHCl被氧化,有4molHCl生成盐,所以参加反应的HCl和体现还原性的HCl个数比为6:2=3:1,D正确;
故选D。
6.储氢纳米碳管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,反应的化学方程式如下:
3C+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O
回答下列问题:
(1)该反应中,还原剂是_________(填化学式),被还原的元素是______(填元素符号)。
(2)该反应中,K2Cr2O7表现出___________(填“氧化性”或“还原性”),K2Cr2O7发生了___________(填“氧化反应”或“还原反应”)。
(3) H2SO4在该反应中表现出___________(填标号)。
A.只有酸性 B.只有氧化性 C.酸性和氧化性 D.酸性和还原性
(4)该反应中,还原反应得到的生成物是___________(填化学式)。
【答案】(1)C Cr (2)氧化性 还原反应 (3)A (4)Cr2(SO4)3
【解析】(1)该反应中,C的化合价升高,作还原剂;K2Cr2O7中Cr的化合价降低,被还原;(2)K2Cr2O7中Cr的化合价降低,K2Cr2O7作氧化剂,具有氧化性;被还原,发生还原反应;(3)H2SO4与Cr、K原子反应生成盐,且化合价未变,在该反应中表现酸性,故选A;(4)K2Cr2O7发生了还原反应,生成Cr2(SO4)3。
7.把Cl2通入浓氨水中,发生如下反应:3Cl2 +8NH3=6NH4Cl +N2
(1)反应中还原产物是___________。
(2)发生化学反应的Cl2与NH3的分子数之比为:___________,反应中氧化剂和还原剂质量之比为:___________。
(3)在NH4Cl溶液中分散质粒子的直径范围为___________。
(4)若反应中有3.4克氨气发生氧化反应,则反应中生成氮气的质量为 ___________ 。
【答案】(1)NH4Cl (2)3:8 213:34 (3)小于1nm (4)2.8g
【解析】化学反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2中,Cl元素化合价由0→-1价,N元素化合价由-3价→价;Cl2是氧化剂,NH3是还原剂,NH4Cl是还原产物,N2是氧化产物。(1)由上述分析可知,还原产物是NH4Cl;(2) 该反应3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2,发生化学反应的Cl2与NH3的分子数之比为3:8,有的氨气作还原剂,所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为=,质量之比为:;(3) 溶液中的分散质粒子的直径应该小于1nm,则在NH4Cl溶液中分散质粒子的直径范围为小于1nm;(4) 根据反应方程式,反应中有8mol氨气参加反应,但是只有2mol氨气被氧化,可以进行如下计算:
,解得x=2.8g。
8.(2021·全国高一课时练习)(1)野外焊接铁轨常常采用铝热反应。
已知铝热反应的化学方程式为Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe,该反应所属基本反应类型是________,在反应中铁元素的化合价________(填“升高”或“降低”),该元素的原子________(填“失去”或“得到”)电子。发生氧化反应的是________(填化学式,下同),发生还原反应的是________。
(2)在反应H2SO3+2H2S=3H2O+3S↓中,被氧化与被还原元素的质量比为 ,在反应3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,被还原的硫与被氧化的硫的质量比为 。
【答案】(1)置换反应 降低 得到 Al Fe2O3 (2) 2∶1 2∶1
【解析】(1)该反应为置换反应,铁元素化合价降低,得到电子,发生还原反应,铝元素化合价升高,发生氧化反应,Fe2O3中铁元素化合价降低,发生还原反应;(2)H2S中硫元素化合价升高:,发生氧化反应,被氧化;H2SO3中硫元素化合价降低: ,发生还原反应,被还原。被氧化与被还原的硫元素质量比为2∶1;3 mol S,其中2 mol S化合价降低,被还原,1 mol S化合价升高,被氧化,所以被还原的硫与被氧化的硫的质量比为2∶1。
8.回答下列问题:
(1)请配平以下的氧化还原方程式:。
①
②
③ _______=
(2)已知还原性强弱顺序是,向含有、、的溶液中通入氯气,先被氧化的离子是 。
(3)高铁酸钠()被公认为绿色净水剂,比、,氧化性更强,无二次污染:
①干法制备高铁酸钠的主要反应为,该反应中的氧化剂为 ,氧化产物为 。
②除了干法制备高铁酸钠,还可用湿法制备高铁酸钠,其反应物和生成物共有七种微粒:、、、、、、,写出该反应的离子方程式: 。
【答案】(1) 3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2 3623 56H2O=12102
(2)I-
(3) Na2O2 Na2FeO4、O2 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2+3Cl-+5H2O
【分析】分析元素化合价的变化,再依据氧化还原反应得失电子守恒、原子守恒配平方程式;根据氧化剂优先氧化还原性强的离子分析判断;反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价,据此分析解答;湿法制备高铁酸钠(Na2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4,则ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,氢氧化铁必须在碱性条件下存在,所以该反应是在碱性条件下进行,再结合转移电子守恒配平方程式。
(1)①□□□□反应中碳元素化合价从+2价升高为+4价,铁元素从+3价降为0价,依据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒,配平后的方程式为3 CO+1 Fe2O3═2 Fe+3 CO2,故答案为:3CO+Fe2O3═2Fe+3CO2;
②□□□□□反应中S由0价变为-2价和+4价,根据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒,配平后的方程式为36213,故答案为:3623;
③□□□_______=□□□根据原子守恒,反应物中需要有H、O两种元素,由于生成物中有,因此反应物中为H2O,Cl元素由0价变成-1价,I元素由0价变成+5价,根据氧化还原反应得失电子守恒、原子个数守恒,配平后的方程式为516H2O=12102,故答案为:56H2O=12102;
(2)还原性强弱顺序是,氧化剂氯气先氧化还原性强的离子,即优先氧化I-,故答案为:I-;
(3)①反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价和-2价,化合价降低的反应物是氧化剂、化合价升高的反应物是还原剂,过氧化钠即作氧化剂又作还原剂, Na2FeO4和 O2是氧化产物,故答案为:Na2O2;Na2FeO4、O2;
②湿法制备高铁酸钠(Na2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4,则ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,氢氧化铁必须在碱性条件下存在,所以该反应是在碱性条件下进行,该离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2+3Cl-+5H2O,故答案为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-═2+3Cl-+5H2O。
9.有反应①2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl,②2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。针对上述两个反应回答下列问题:
(1)两反应中的氧化剂的氧化性强弱顺序为____________,还原剂的还原性强弱顺序为____________。
(2)反应②中氯化氢表现出的性质是____________ (填字母)。
a.还原性 b.酸性 c.氧化性
(3)指出反应②的氧化剂____________,氧化产物____________,用双线桥法标出反应②电子转移________________________。
【答案】(1)KMnO4> Cl2> H2SO4 SO2>HCl> MnCl2
(2)ab (3)KMnO4 Cl2
【解析】(1) 反应①2H2O+Cl2+SO2=H2SO4+2HCl, Cl2中氯元素化合价降低Cl2是氧化剂,HCl是还原产物,SO2中S化合价升高SO2是还原剂,H2SO4是氧化产物,根据同一反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,所以Cl2> H2SO4;还原性:还原剂>还原产物,所以SO2>HCl; 反应中②2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O, KMnO4中锰元素化合价降低KMnO4是氧化剂, MnCl2是还原产物, HCl中Cl化合价升高HCl是还原剂, Cl2是氧化产物,根据同一反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物,所以 KMnO4> Cl2 ;还原性:还原剂>还原产物,所以HCl > MnCl2;所以氧化性:KMnO4> Cl2> H2SO4;还原性:SO2>HCl> MnCl2;(2)反应②中氯化氢化合价升高体现了还原性,形成了盐MnCl2,体现了酸性,故选ab;(3) 反应②2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O, KMnO4中锰元素化合价降低KMnO4是氧化剂, MnCl2是还原产物, HCl中Cl化合价升高HCl是还原剂, Cl2是氧化产物,用双线桥法标出反应②电子转移。
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