第一章 第4讲 氧化还原反应讲义——2027年高三化学高考一轮复习
2026-07-31
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普通
摘要:
该高中化学讲义围绕氧化还原反应核心考点,按概念本质、电子转移表示、氧化性还原性比较、价态规律及方程式配平的逻辑层次展开,通过考点梳理、方法指导、真题训练和分层练习,帮助学生构建知识体系,突破电子转移分析与配平技巧等难点,体现复习的系统性和针对性。
资料以科学思维培养为核心,设计“单双线桥分析电子转移”“价态规律判断物质性质”等活动,结合2021江苏、2025浙江等真题演练,通过基础巩固到综合应用的分层练习,确保学生高效掌握解题方法,为教师把控复习节奏提供清晰框架,有效提升学生的应考能力。
内容正文:
第4讲 氧化还原反应
[复习目标] 1.了解氧化还原反应的概念,理解氧化还原反应的本质。2.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。3.掌握氧化性、还原性强弱的比较方法及价态规律的应用。4.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。
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( )
6.F2与熔融Na2SO4反应制备SO2F2时,一定有氧元素化合价升高( )
7.金属钠与液氨反应体现了NH3的还原性( )
8.SO2与H2S的反应体现SO2的还原性( )
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.×
5.氧化还原反应电子转移的表示方法
(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。
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+2H2ONaBO2+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
考点二 氧化还原反应的规律
(一)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。
[应用举例]
1.氧化性、还原性的判断
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
2.预测反应产物
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。
(二)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+。
[应用举例]
1.依据反应事实判断氧化性、还原性强弱
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.依据强弱规律判断反应能否发生
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。
考点三 氧化还原反应方程式的配平 (电子守恒规律的应用)
一、氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1) HCl(浓)+ MnO2 Cl2↑+ MnCl2+ H2O
(2) Cu+ HNO3(稀)=== Cu(NO3)2+ NO↑+ H2O
(3) Mn+ H++ Cl-=== Mn2++ Cl2↑+ H2O
(4) H2O2+ ClO2+ NaOH=== NaClO2+ H2O+ O2
答案 (1)4 1 1 1 2 (2)3 8 3 2 4 (3)2 16 10 2 5 8 (4)1 2 2 2 2 1
二、氧化还原反应配平的技巧
1.从左侧配平(被氧化、被还原的元素分别在不同物质中,如归中反应、化合反应等)
(1) KClO3+ HCl(浓)=== KCl+ Cl2↑+ H2O
(2) CuCl+ O2+ H2O=== Cu2(OH)2Cl2·3H2O
答案 (1)1 6 1 3 3 (2)4 1 8 2
2.从右侧配平(自身氧化还原反应,如歧化反应、分解反应等)
(1) P4+ KOH+ H2O=== K3PO4+ PH3↑
(2) (NH4)2PtCl6 Pt+ N2↑+ NH3↑+ HCl↑
答案 (1)2 9 3 3 5 (2)3 3 2 2 18
3.氧化还原反应离子方程式的配平(遵循得失电子守恒→电荷守恒→原子守恒的顺序进行)
(1) Mn+ H2O2+ H+=== Mn2++ O2↑+ H2O
(2) Fe+ H+=== Fe3++ O2↑+ H2O
答案 (1)2 5 6 2 5 8 (2)4 20 4 3 10
4.有机物参与的氧化还原反应(①根据氧、氢的常规化合价计算碳的平均化合价,②若只有官能团变化,可根据H、O原子个数的变化计算碳化合价变化,如少1个H,碳化合价升1价,多1个O,碳化合价升2价)
(1) C2+ Mn+ H+=== CO2↑+ Mn2++ H2O
(2) C2H6O+ KMnO4+ H2SO4=== K2SO4+ MnSO4+ CO2↑+ H2O
(3) K2Cr2O7+ CH3CH2OH+ H2SO4=== Cr2(SO4)3+ CH3COOH+ K2SO4+ H2O
答案 (1)5 2 16 10 2 8 (2)5 12 18 6 12 10 33 (3)2 3 8 2 3 2 11
5.缺项氧化还原反应方程式的配平
条件
补项原则
酸性
缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性
缺H或多O补H2O,少O补OH-
(1) ClO-+ Fe(OH)3+ === Cl-+ Fe+ H2O
(2) Mn2++ Cl+ H2O=== MnO2↓+ Cl2↑+
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有Al2O3、C、N2、CO。
请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。
+ + AlN+
(4)将NaBiO3固体(黄色,难溶于水)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液中,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+ Mn2++ Na++ Bi3++ +
答案 (1)3 2 4OH- 3 2 5
(2)5 2 4 5 1 8H+
(3)Al2O3 3C N2 2 3CO
(4)5 2 14 H+ 5 5 2 Mn 7 H2O
解析 (3)根据氮元素、碳元素的化合价变化,推出N2是氧化剂,C是还原剂,AlN为还原产物,CO为氧化产物。
1.(2021·江苏,1)黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为2KNO3+S+3C===K2S+N2↑+3CO2↑。下列说法正确的是( )
A.黑火药中含有两种单质
B.爆炸时吸收热量
C.反应中S作还原剂
D.反应为置换反应
答案 A
解析 黑火药中含有S、C两种单质,A正确;爆炸反应为放热反应,B错误;该反应中S元素的化合价降低,作氧化剂,C错误;该反应不符合“单质+化合物===另一种单质+另一种化合物”的形式,不是置换反应,D错误。
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.[2024·江苏,17(1)]氢能是理想清洁能源,氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。
利用铁及其氧化物循环制氢,原理如图所示。反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有 ;含CO和H2各1 mol的混合气体通过该方法制氢,理论上可获得 mol H2。
答案 C、H、Fe
解析 反应器Ⅰ中参与反应的物质有CO、H2、Fe2O3,产物有 CO2、H2O、Fe,发生反应:3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2、3H2+Fe2O3===2Fe+3H2O,化合价发生改变的元素有 C、H、Fe;CO、H2各1 mol参与上述反应,各生成mol Fe,共生成 mol Fe, mol Fe在反应器Ⅱ中发生反应3Fe+4H2O(g)=== Fe3O4+4H2,则共生成= mol H2。
课时精练
[分值:50分]
(1~11题,每小题4分)
1.(2024·南通如皋模拟)NaClO是家用消毒液的有效成分,这是利用了NaClO的( )
A.碱性 B.强氧化性
C.还原性 D.受热后不稳定性
答案 B
解析 NaClO具有强氧化性,可以使蛋白质变性,从而起到杀菌消毒的作用,选项B正确。
2.(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。
3.(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。
4.(2024·江苏各地模拟重组)下列叙述正确的是( )
A.2SO2(g)+O2(g) ⥫⥬2SO3(g),每充入2 mol SO2和1 mol O2,充分反应后转移电子的数目约为4×6.02×1023
B.Cu2S+O22Cu+SO2,每消耗1 mol O2,反应共转移6 mol电子
C.CH3CH==CHCH3+2O3—→2CH3CHO+2O2,每有1 mol O3参与该反应,转移电子的数目约为6×6.02×1023
D.5.6 g Fe与足量氯气充分反应后,转移电子的数目约为0.2×6.02×1023
答案 B
解析 可逆反应中的反应物不可能全部转化为产物,2 mol SO2和1 mol O2充分反应后转移电子的数目小于4×6.02×1023,A错误;氧化剂是Cu2S和O2,每消耗1 mol O2,反应共转移6 mol电子,B正确;1 mol O3参与反应,转移电子的物质的量为2 mol,C错误;5.6 g Fe与足量Cl2充分反应后,转移电子的数目约为0.3×6.02×1023,D错误。
5.(2024·江苏各地模拟重组)下列说法错误的是( )
A.向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中分别滴加相同浓度的浓盐酸,只有盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体,说明氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3
B.向含有0.1 mol FeI2溶液中通入0.1 mol Cl2,再加入淀粉溶液,溶液变蓝色,说明还原性:I->Fe2+
C.向2 mL KHSO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化,探究HS是否具有还原性
D.向H2O2溶液中滴入NaClO溶液,产生无色气体, 说明氧化性:NaClO>O2
答案 B
解析 向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中分别滴加相同浓度的浓盐酸,只有盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体,说明只有NiO(OH)能氧化HCl生成Cl2,氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3,A正确;氧化性:Cl2>I2,Cl2能将 I-氧化为I2,溶液变蓝色,不能说明还原性:I->Fe2+,B错误;HS具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色,C正确;向H2O2溶液中滴入NaClO溶液,产生O2,O2为氧化产物,NaClO为氧化剂,故氧化性:NaClO>O2,D正确。
6.(2025·常州阶段检测)关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7 g I2时,转移0.1 mol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 反应中K2H3IO6中I元素的化合价降低,发生得电子的还原反应,A错误;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;12.7 g I2的物质的量为0.05 mol,根据反应方程式,每生成4 mol I2转移7 mol电子,则生成0.05 mol I2时转移电子的物质的量为0.087 5 mol,C错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1,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.(2026·南通开学考试)燃煤烟气中产生的氮氧化物(NOx)及SO2会对大气造成严重污染,目前有多种处理吸收污染物的方法。其中一种隔膜电化学法去除NO装置如图所示。下列化学反应表示正确的是( )
A.吸收池中发生的反应:2S2+2NO+2H2O===4+N2
B.电解时电极A上发生的反应:SO2+2e-+2H2O===4H++
C.用氨水吸收过量SO2的反应:SO2+2NH3·H2O===2N++H2O
D.用NaOH溶液吸收NO2的反应:NO2+2OH-===+H2O
答案 A
解析 由图可知,吸收池中NO被S2还原为氮气,S2被氧化为,离子方程式为2S2+2NO+2H2O===4HS+N2,A正确;由图可知,电解时电极A上发生还原反应生成S2,电极反应式为+2e-+2H+===2H2O+S2,B错误;用氨水吸收过量SO2时生成酸式盐,反应为SO2+NH3·H2O===N,C错误;用NaOH溶液吸收NO2的反应为2NO2+2OH-===N+H2O,D错误。
11.(2024·南通预测)氮的氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法错误的是( )
A.整个过程中Ni2+作催化剂
B.过程Ⅰ中发生的化学反应为2Ni2++2NO===2Ni3++2O-+N2
C.过程中涉及的反应均为氧化还原反应
D.过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
答案 D
解析 整个过程中Ni2+先参加反应后又生成,Ni2+是催化剂,A正确;过程Ⅰ中的反应物为Ni2+、NO,产物为Ni3+、O-、N2,根据得失电子守恒可知对应的化学反应为2Ni2++2NO===2Ni3++2O-+N2,B正确;过程Ⅰ、Ⅱ中的化学反应均存在元素化合价的变化,即涉及的反应均为氧化还原反应,C正确;过程Ⅱ的化学反应为2Ni3++2O-===2Ni2++O2↑,Ni元素化合价降低,Ni3+是氧化剂,O元素化合价升高,O-是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,D错误。
12.(6分)(2025·苏州十校12月模拟)一种以含钴废渣(主要含CoO,还含少量Co2O3、Fe2O3、ZnO和PbS等)为原料,制取含锰钴成品工艺如下:
“沉锰钴”时控制溶液的pH=5,所得滤液中存在的阳离子是Na+、K+和Zn2+。
(1)写出“沉锰钴”Co2+反应的离子方程式: 。
(2)“沉锰钴”时,溶液中少量的Mn2+也与Mn发生反应,该反应中每生成1 mol MnO2,转移电子的数目为 。
答案 (1)3Co2++Mn+7H2O===3Co(OH)3↓+MnO2↓+5H+ (2)1.2NA(或7.224×1023)
解析 (2)“沉锰钴”时,Mn2+与Mn发生归中反应,离子方程式为3Mn2++2Mn+2H2O===5MnO2↓+4H+,每生成5 mol MnO2转移电子为6 mol,则每生成1 mol MnO2,转移电子数目为1.2NA或7.224×1023。
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