1.3 氧化还原反应 第3课时(讲义)化学人教版必修第一册
2026-08-05
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2份
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37页
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精品
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 | 氧化还原反应的规律,氧化还原反应方程式的书写与配平 |
| 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 | 6.84 MB |
| 发布时间 | 2026-08-05 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 樹禮畫藏书阁 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59091979.html |
| 价格 | 4.00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规律及配平核心知识点,系统梳理守恒、强弱、先后、价态四大规律,衔接配平方法(依据守恒、步骤及逆向配平、离子配平等技巧),并拓展汽车尾气处理、金属冶炼等实际应用,构建从基础规律到技能方法再到实践应用的学习支架。
该资料以科学思维为导向,通过规律解析、例题精讲、随学随练分层设计,如先后规律结合FeBr₂与Cl₂反应实例培养证据推理能力,配平技巧通过逆向法、离子法等模型建构提升问题解决能力。课中辅助教师突破重难点,课后通过基础通关、素养提升练习帮助学生查漏补缺,强化知识应用与迁移。
内容正文:
第一章
物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第3课时 氧化还原反应规律及配平
课标要点
1.了解氧化还原反应在生产生活中的应用,学会判断哪些反应属于氧化还原反应。
2.了解氧化还原反应的规律,掌握守恒规律、强弱规律、先后规律、价态规律。
3.掌握氧化还原反应的配平方法,熟悉反应转移电子数的计算。
学习重难点
重点:
氧化还原反应的规律
难点:
氧化还原反应的配平及转移电子数的计算。
知识点 氧化还原反应的规律(重点)
1.守恒规律
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数=氧化剂化合价降低的总数=还原剂化合价升高的总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
2.强弱规律
还原性:还原剂>还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物。
应用:物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
3.先后规律
规律
举例
①同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的 被氧化。
已知还原性:I->Fe2+>Br-
a.当把氯气通入FeBr2溶液,氯气不足时,先氧化 Fe2+
b.当把氯气通入 FeI2 溶液,氯气不足时,首先氧化I-。
②同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性 的先被还原。
已知氧化性:Fe3+>Cu2+>H+
在含有 Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
4.价态规律
(1)高低规律
最高价态
只有
中间价态
既有氧化性又有还原性
最低价态
只有
(2)变价规律
规律
举例
①同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,即“ ”。
②同种元素相邻价态间不发生化学反应。
如:SO2有还原性,浓H2SO4有强氧化性,但二者不能反应,是因为S元素的+4价与+6价之间无中间价态。
③只有一种元素的中间价态发生氧化还原反应,生成该元素的高价态和低价态物质,即中间价态→高价态+低价态。
①某元素由化合态变为游离态时,不一定被 ,因为元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。如在反应2H2O2H2↑+O2↑中,氢元素被还原,而氧元素被氧化。
②氧化剂得电子能力越强,其氧化性越 ,同样,还原剂失电子能力越强,其还原性越 。氧化性、还原性强弱与氧化剂、还原剂得失电子 的多少无关,如发生反应时Na失去1个电子,Al失去3个电子,但还原性Na>Al。
③在氧化还原反应中,大部分 往既具有氧化性又具有还原性,只是以氧化性为主如反应Cl2+H2O===HCl+HClO中,Cl2既表现出氧化性又表现还原性。
随学随练
1.(24高一·浙江杭州·期末)已知:;。则以下说法中错误的是
A.还原性:
B.和在溶液中能大量共存
C.溶液中通氯气,氯气先与反应
D.和在溶液中能大量共存
2.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)关于反应,下列说法不正确的是
A.既是氧化剂又是还原剂
B.硫酸只体现酸性
C.被氧化与被还原的硫原子个数之比为1∶1
D.1个 发生反应,转移3个电子
知识点 氧化还原反应的应用
1.汽车尾气的处理
汽车尾气的主要成分是 氧化物(NO、NO2)和 氧化物(CO、CO2),其中的NOx和CO都是有毒气体,直接排放会造成严重的大气污染。在一定条件下,利用氧化还原反应原理,使NOx与CO转化成无毒的 和 ,从而减少或消除汽车尾气对大气的污染。
2NO+2CON2+2CO2;2NO2+4CON2+4CO2;2NOx+2xCON2+2xCO2。
2.金属冶炼
在生产、生活中所需的各种金属大多是通过 反应从矿石中冶炼出来的;同样,金属的腐蚀一般也是氧化还原反应。
3.化工产品的制备
如合成氨、合成硝酸、制硫酸、电解法制烧碱等,主要反应都是 反应。
4.农业生产
植物的 作用、呼吸作用都是复杂的氧化还原反应。
5.日常生活
食物的 就是氧化还原反应。因此袋装食品中加入脱氧剂可延长食品的保质期。
随学随练
3.(25-26高一上·山东临沂·期中)下列变化中没有涉及氧化还原反应的是
A.黑火药的爆炸 B.含氯消毒剂用于环境消毒
C.绿色植物的光合作用 D.活性炭去除冰箱中的异味
4.(25-26高一上·山东临沂·期中)化学应用体现在生活的方方面面。下列物质的应用涉及氧化还原反应的是
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉对公共场所消毒
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
拓展 氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的依据
得失电子守恒
氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价 =化合价 。
质量守恒
反应前后元素的 和原子的 不变。
电荷守恒
反应前后阴阳离子所带的电荷总数不变。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
标价态
标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H22+H2O4——2↑+(OH)3↓+H2O
列变化
标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
求总数
配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
配系数
根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
查守恒
原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
3.配平氧化还原反应方程式的常用技巧
(1)逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
____S+____KOH____K2S+____K2SO3+____H2O
【解析】硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是 产物,K2SO3是 产物。
(1)化合价的变化,生成“1个K2S”化合价 价,生成 “1个K2SO3”化合价 价,化合价变化的最小公倍数为 ,因而K2S化学计量数为 ,K2SO3的化学计量数为 。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为 。
(3)再根据K原子守恒配出KOH 的化学计量数为 。
(4)最后定H2O的化学计量数为 。
(2)离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
____MnO+____H++____H2O2===____Mn2++____O2↑+____H2O
【解析】先根据得失电子守恒确定氧化剂MnO、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是 、 、 、 ;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为 ,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为 ,最后用O原子守恒检验。
(3)缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
活学活用
5.(25-26高一上·天津滨海新区·期中)在的离子方程式中,化学计量数x和n的值分别是
A.6,4 B.8,8 C.4,4 D.10,1
6.请配平下列方程式
(1)______
______________________________
(2)______
______________________________
(3)______
______________________________
(4)______
__________________=__________________
题型 氧化还原反应的规律
▌例1 (24-25高一上·山东青岛·期中)“84”消毒液和洁厕灵是大多数家庭必备的生活用品。“84”消毒液的有效成分为次氯酸钠,是一种高效消毒剂,被广泛用于宾馆、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。洁厕灵的主要成分是盐酸,主要应用在家庭、饭店、学校、医院、公厕、移动厕所等场所。二者混合使用,就会对人体产生严重的危害,发生的反应为。下列说法中正确的是
A.在参与的氧化还原反应中均体现氧化性
B.用双线桥法分析上述反应的电子转移情况如下:
C.若可以氧化,则也一定可以氧化
D.若、能发生,则向和的混合溶液中通入少量,一定能发生反应
▌对点练1-1(25-26高一上·河北保定·阶段检测)同种物质中同一价态的元素部分被氧化、部分被还原的氧化还原反应是
A. B.
C. D.
▌对点练1-2(24-25高一上·广西玉林·期中)有下列三个反应:① Cl2+FeI2=FeCl2+I2 ② 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- ③ Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O ;下列说法正确的是
A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2
B.还原性I->Fe2+>Br-
C.根据反应①一定可以推理得到Cl2+FeBr2=FeCl2+Br2
D.在反应③中还原剂与氧化产物的分子个数比为6︰1
题型 氧化还原反应转移电子数的计算
▌例2 (25-26高一上·江西上饶·阶段检测)火法炼锌的反应为:,下列说法不正确的是
A.X的化学式是CO
B.被氧化的物质是C
C.既是氧化剂又是还原剂
D.1个C参与反应,转移电子的数目为2个
▌对点练2-1(25-26高一上·天津·阶段检测)有一未完成的离子方程式:□。据此判断下列说法错误的是
A.X原子最外层电子数为5 B.当有3个生成时,转移5个电子
C.“□”中所填的微粒为 D.氧化剂和还原剂的分子数之比为1:5
▌对点练2-2(24-25高一上·广东中山·期中)关于反应,下列说法正确的是
A.该反应可以写成离子方程式
B.在反应过程中失去电子
C.当有8个分子参加反应时,转移了48个电子
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
题型 氧化还原反应方程式的配平
▌例3 (25-26高一上·云南·期中)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料,可由软锰矿(主要成分为MnO2)发生化学反应MnO2+Li2CO3LiMn2O4+CO2↑+O2↑(未配平)制得。 下列说法错误的是
A.MnO2是氧化剂,发生还原反应
B.化学方程式中CO2的化学计量数为2
C.氧化产物和还原产物的数目之比为1:4
D.当转移的电子数为4个时,生成气体分子数为2个
解题贴士
氧化还原反应配平的步骤
▌对点练3-1配平下列化学方程式。
(1)___________Cu+___________HNO3(稀)=___________Cu(NO3)2+___________NO↑+___________H2O___________
(2)___________ Cl2+___________NaOH___________NaCl+___________NaClO3+___________H2O___________
(3)___________(NH4)2SO4=___________NH3↑+___________SO2↑+___________N2↑+___________H2O___________
▌对点练3-2配平下列离子方程式。
(1)___________Fe3++___________SO2+___________H2O=___________Fe2++___________SO+___________H+___________
(2)___________MnO+___________H++___________Cl-=___________Mn2++___________Cl2↑+___________H2O___________
基础通关
1.(25-26高一上·天津蓟州·阶段检测)下列反应转化关系(未配平)肯定不正确的是
A. B.
C. D.
2.(25-26高一上·河南开封·阶段检测)香山科学会议第742次学术讨论会上,专家指出二氧化碳利用技术潜力巨大。一种火力发电厂烟气中CO2的捕捉和转化过程如图所示。下列说法错误的是
A.“捕捉室”中加入适量水制浆可以提高CO2的捕捉率
B.CO和CO2互为同素异形体
C.“煅烧室”中发生反应的化学方程式为
D.“煤气发生炉”中每生成1个CO分子的同时,理论上转移1个电子
3.(24-25高一上·新疆·期中)已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为
A. B. C. D.
4.(24-25高一上·云南昆明·期中)下面两个反应都可以生成氯气,有关说法正确的是
①(浓)
②(浓)
A.反应①中盐酸部分被氧化,反应②中盐酸全部被氧化
B.物质氧化性由强到弱的顺序为
C.反应②中,氧化剂与还原剂的质量之比为
D.反应①的电子转移情况分析如图:
5.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4个I2时,转移7个电子
D.还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7
6.(25-26高一上·湖北咸宁·阶段检测)白磷有剧毒,性质很活泼,实验时若皮肤接触到白磷,应立即用稀溶液清洗,发生两个反应:①(未配平);②(未配平),其中中Cu的化合价为价。下列说法正确的是
A.在反应①和②中,均只作还原剂
B.反应①中氧化产物与还原产物的个数之比为2:5
C.反应②中氧化产物为
D.皮肤接触到白磷,用稀溶液清洗后,应再使用NaOH溶液清洗
8.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)已知SiH4中硅的化合价是+4价,关于反应:4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A.SiO2是氧化产物
B.每生成1个H2O,转移4个电子
C.SiH4发生还原反应
D.H2O既不是氧化产物,也不是还原产物
9.(24-25高一上·四川成都·阶段检测)关于离子方程式,下列说法中错误的是
A.根据电荷守恒,得出与的和一定等于
B.根据原子守恒,得出和的数值一定相等
C.根据电子得失守恒,得出的结论
D.每生成1个转移的电子数目为1
素养提升
10.(25-26高一上·安徽六安·期中)已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应:,。某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和的混合溶液,经测定与的个数比为1:1,则氯气与氢氧化钠反应时,氧化产物与还原产物的阴离子个数之比为
A.3:11 B.11:3 C.1:3 D.3:1
11.(25-26高一上·山东济宁·期中)亚硝酸钠(NaNO2)是一种用途广泛的工业盐,有毒性,因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生Na2O、N2和O2.其能与AgNO3溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的AgNO2.处理NaNO2的方法之一:(未配平)。下列说法错误的是
A.横线上缺少的物质为H2SO4
B.以上方程式配平后的系数为2、2、2、2、1、1、1、2
C.NaNO2分解反应中,还原产物与氧化产物的物质的量之比为3:2
D.可以用HNO3和AgNO3溶液来鉴别NaNO2和NaCl
12.(25-26高一上·四川自贡·阶段检测)已知有如下反应:①;②;③;④,下列叙述不正确的是
A.氧化能力: B.还原能力:
C.反应能顺利进行 D.反应能顺利进行
13.(25-26高一上·甘肃兰州·期中)三元催化转化器,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化涂覆催化剂涂层的陶瓷载体、绝热夹层、夹层外套装置,其结构示意图如图所示。汽车尾气的主要成分为NO、CO、CxHy,使用三元催化转化器可以有效降低污染气体NO、CO的排放。
(1)写出NO与CO反应生成N2和CO2的化学方程式:______。
(2)上述反应中作还原剂的是______,作氧化剂的是______。
(3)消除一个NO分子,反应转移的电子数为______个。
(4)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。其中被氧化的元素是______,被还原的元素是______,发生氧化反应的物质是______,发生还原反应的物质是______。
迁移创新
14.(25-26高一上·天津·阶段检测)根据所学知识,回答下列问题:
(1)现有下列物质:(填序号)
①熔融的NaCl②液态HCl③蔗糖④汞⑤NaOH溶液⑥稀硫酸⑦CO2⑧KCl晶体⑨冰醋酸⑩硫酸钡
其中属于电解质的是__________;属于非电解质的是__________;能导电的有_________。
(2)按要求填空。
①写出NaHSO4溶液的电离方程式__________________________。
②写出醋酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式__________________________。
③写出苏打和澄清石灰水反应的离子方程式__________________________。
④写出实验室制二氧化碳的离子方程式__________________________。
⑤写出氧化铁与盐酸反应的离子方程式__________________________。
⑥制备氢氧化铁胶体的化学方程式__________________________。
(3)配平下列氧化还原方程式。
①__________________________。
______________________________;
②__________________________。
________________________;
③__________________________。
______________________________。
15.(24-25高一上·山东·阶段检测)含氯物质在日常生活中具有许多重要用途。回答下列问题:
(1)亚氯酸钠较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,爆炸后的产物可能为_______(填字母)。(已知:Na为价,O为价。)
A. B.NaCl、NaClO
C. D.NaCl、
(2)已知气体是新型自来水消毒剂,实验室常用、草酸和稀硫酸制备,其中草酸被氧化成,则该反应的离子方程式为_______。
(3)工业上可利用气体制备亚氯酸钠,反应体系中涉及下列物质:,该反应的化学方程式为_______。
(4)某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、的混合液,经测定溶液中与的离子个数比为1:4,则该反应中被还原与被氧化的的分子个数比为_______。
(5)请完成该过程的化学方程式并配平。
,_______,若该反应生成,则被氧化的HCl的质量为_______。
(6)已知氧化性:,还原性:。则向溶液中通入一定量的,发生反应的离子方程式为:,下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是_______(填字母)。
A.2;4;3;2;2;6 B.0;2;1;0;1;2
C.2;2;2;2;1;4 D.2;6;4;2;3;8
16.(25-26高一上·内蒙古·阶段检测)亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,外观与食盐非常相似,但毒性较强,食品中添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组设计实验探究NaNO2的性质。
(1)根据NaNO2中N的化合价是 _______ ,推测NaNO2有 ____________ (填“氧化性”、“还原性”或“氧化性和还原性”)。
(2)已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI═2NO+I2+2NaI+2H2O。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目:____________________ 。
(3)实验操作如表所示,请完善表格中的实验现象和结论(已知I2遇淀粉变蓝)。
实验
实验操作及现象或结果
结论
1
取5mLNaNO2溶液于试管中,加入少量KI溶液,充分反应后,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝
NaNO2具有①________
2
取2mLKMnO4溶液(先酸化好)于试管中,滴加足量的NaNO2溶液,可观察到的实验现象为②_______________
NaNO2具有还原性
3
NaNO2固体与70%硫酸反应生成了NO和NO2两种气体
NaNO2具有氧化性和还原性
③通过上述实验可知,NaNO2、KMnO4、I2的氧化性由强到弱的顺序为 ___________________ 。
④写出实验3中发生反应的化学方程式:____________________ 。
(4)配平:____________________。
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第一章
物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第3课时 氧化还原反应规律及配平
课标要点
1.了解氧化还原反应在生产生活中的应用,学会判断哪些反应属于氧化还原反应。
2.了解氧化还原反应的规律,掌握守恒规律、强弱规律、先后规律、价态规律。
3.掌握氧化还原反应的配平方法,熟悉反应转移电子数的计算。
学习重难点
重点:
氧化还原反应的规律
难点:
氧化还原反应的配平及转移电子数的计算。
知识点 氧化还原反应的规律(重点)
1.守恒规律
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数=氧化剂化合价降低的总数=还原剂化合价升高的总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平和相关计算。
2.强弱规律
还原性:还原剂>还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物。
应用:物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。
3.先后规律
规律
举例
①同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。
已知还原性:I->Fe2+>Br-
a.当把氯气通入FeBr2溶液,氯气不足时,先氧化 Fe2+
b.当把氯气通入 FeI2 溶液,氯气不足时,首先氧化I-。
②同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。
已知氧化性:Fe3+>Cu2+>H+
在含有 Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
4.价态规律
(1)高低规律
最高价态
只有氧化性
中间价态
既有氧化性又有还原性
最低价态
只有还原性
(2)变价规律
规律
举例
①同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,即“只靠拢,不交叉”。
②同种元素相邻价态间不发生化学反应。
如:SO2有还原性,浓H2SO4有强氧化性,但二者不能反应,是因为S元素的+4价与+6价之间无中间价态。
③只有一种元素的中间价态发生氧化还原反应,生成该元素的高价态和低价态物质,即中间价态→高价态+低价态。
①某元素由化合态变为游离态时,不一定被还原,因为元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。如在反应2H2O2H2↑+O2↑中,氢元素被还原,而氧元素被氧化。
②氧化剂得电子能力越强,其氧化性越强,同样,还原剂失电子能力越强,其还原性越强。氧化性、还原性强弱与氧化剂、还原剂得失电子数目的多少无关,如发生反应时Na失去1个电子,Al失去3个电子,但还原性Na>Al。
③在氧化还原反应中,大部分非金属单质往既具有氧化性又具有还原性,只是以氧化性为主如反应Cl2+H2O===HCl+HClO中,Cl2既表现出氧化性又表现还原性。
随学随练
1.(24高一·浙江杭州·期末)已知:;。则以下说法中错误的是
A.还原性:
B.和在溶液中能大量共存
C.溶液中通氯气,氯气先与反应
D.和在溶液中能大量共存
【答案】D
【分析】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,,氧化性Br2>Fe3+,还原性Fe2+>Br-,反应中,氧化性Fe3+>I2,还原性I->Fe2+。
【解析】A.根据分析,还原性:,A正确;
B.和都具有还原性,在溶液中可以大量共存,B正确;
C.I-的还原性大于Fe2+,溶液中通氯气,氯气先与还原性强的反应,C正确;
D.氧化性Fe3+>I2,Fe3+能把I-氧化为I2,和在溶液中不能大量共存,D错误;
答案选D。
2.(25-26高一上·海南海口·阶段检测)关于反应,下列说法不正确的是
A.既是氧化剂又是还原剂
B.硫酸只体现酸性
C.被氧化与被还原的硫原子个数之比为1∶1
D.1个 发生反应,转移3个电子
【答案】D
【解析】A.Na2S2O3中硫原子发生歧化反应,一个被氧化(生成SO2),一个被还原(生成S),因此既是氧化剂又是还原剂,A正确;
B.硫酸在反应中提供H+,生成Na2SO4和H2O,硫元素氧化态未变(+6价),只体现酸性,B正确;
C.Na2S2O3中一个硫原子被氧化(从+2到+4,生成SO2),一个硫原子被还原(从+2到0,生成S),个数之比为1:1,C正确;
D.1个Na2S2O3反应时,一个硫原子被氧化(从+2到+4,生成SO2)失去2个电子,一个硫原子被还原(从+2到0,生成S)得到2个电子,电子转移数为2个,D错误;
故选D。
知识点 氧化还原反应的应用
1.汽车尾气的处理
汽车尾气的主要成分是氮氧化物(NO、NO2)和碳氧化物(CO、CO2),其中的NOx和CO都是有毒气体,直接排放会造成严重的大气污染。在一定条件下,利用氧化还原反应原理,使NOx与CO转化成无毒的N2和CO2,从而减少或消除汽车尾气对大气的污染。
2NO+2CON2+2CO2;2NO2+4CON2+4CO2;2NOx+2xCON2+2xCO2。
2.金属冶炼
在生产、生活中所需的各种金属大多是通过氧化还原反应从矿石中冶炼出来的;同样,金属的腐蚀一般也是氧化还原反应。
3.化工产品的制备
如合成氨、合成硝酸、制硫酸、电解法制烧碱等,主要反应都是氧化还原反应。
4.农业生产
植物的光合作用、呼吸作用都是复杂的氧化还原反应。
5.日常生活
食物的腐败就是氧化还原反应。因此袋装食品中加入脱氧剂可延长食品的保质期。
随学随练
3.(25-26高一上·山东临沂·期中)下列变化中没有涉及氧化还原反应的是
A.黑火药的爆炸 B.含氯消毒剂用于环境消毒
C.绿色植物的光合作用 D.活性炭去除冰箱中的异味
【答案】D
【解析】A.黑火药爆炸过程中、、元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.含氯消毒剂消毒利用其强氧化性使蛋白质变性,氯元素化合价降低,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.绿色植物光合作用过程中、元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.活性炭去除异味利用其吸附性,属于物理变化,未发生化学反应,不涉及氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
4.(25-26高一上·山东临沂·期中)化学应用体现在生活的方方面面。下列物质的应用涉及氧化还原反应的是
A.用明矾净化黄河水 B.用漂白粉对公共场所消毒
C.用食醋去除水壶中水垢 D.用小苏打作烘焙糕点膨松剂
【答案】B
【解析】A.明矾净水的原理是水解生成胶体吸附悬浮杂质,水解过程无元素化合价升降,不涉及氧化还原反应,A错误;
B.漂白粉消毒时,有效成分反应生成具有强氧化性的,元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,B正确;
C.食醋除水垢是醋酸与水垢中的、发生复分解反应,无元素化合价升降,不涉及氧化还原反应,C错误;
D.小苏打作膨松剂是利用受热分解或与酸反应生成,反应过程无元素化合价升降,不涉及氧化还原反应,D错误;
故答案选B。
拓展 氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的依据
得失电子守恒
氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
质量守恒
反应前后元素的种类和原子的个数不变。
电荷守恒
反应前后阴阳离子所带的电荷总数不变。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
标价态
标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H22+H2O4——2↑+(OH)3↓+H2O
列变化
标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
求总数
配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
配系数
根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
查守恒
原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
3.配平氧化还原反应方程式的常用技巧
(1)逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
____S+____KOH____K2S+____K2SO3+____H2O
【解析】硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是还原产物,K2SO3是氧化产物。
(1)化合价的变化,生成“1个K2S”化合价降低2价,生成 “1个K2SO3”化合价升高4价,化合价变化的最小公倍数为4,因而K2S化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。
(3)再根据K原子守恒配出KOH 的化学计量数为6。
(4)最后定H2O的化学计量数为3。
(2)离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
____MnO+____H++____H2O2===____Mn2++____O2↑+____H2O
【解析】先根据得失电子守恒确定氧化剂MnO、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为6,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8,最后用O原子守恒检验。
(3)缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
活学活用
5.(25-26高一上·天津滨海新区·期中)在的离子方程式中,化学计量数x和n的值分别是
A.6,4 B.8,8 C.4,4 D.10,1
【答案】C
【解析】分析题目离子方程式,M的化合价由+2价变为+3价,氧元素化合价由0价变为-2价,该反应属于氧化还原反应,根据氧化还原反应得失电子守恒规律、电荷守恒和元素守恒进行配平,离子方程式为,则n=4,x=4,y=2,故答案选C。
6.请配平下列方程式
(1)______
______________________________
(2)______
______________________________
(3)______
______________________________
(4)______
__________________=__________________
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】(1)反应中物质的化合价变化情况:,铁失去3个电子;,氯得到2个电子,最小公倍数为6,故氢氧化铁系数配2,次氯酸根系数配3,根据电荷守恒和原子守恒,方程式为:。
(2)S从+4升到+6,失2e⁻;Cl从0降到-1,共得2×1e⁻,得失电子相同,故二氧化硫和氯气的系数均为1,根据原子守恒,方程式为:。
(3)反应是硫的歧化:S从0到-2价,得到2个电子;S从0到+4,失去4个电子,根据得失电子数相同原则,则配2,配1,根据原子守恒,方程式为:。
(4)反应中物质的化合价变化,Mn元素化合价由+7价→+2价,共降低5价;,O元素化合价由-1升高为0价,共升高2价,元素化合价升降最小公倍数为10,故的计量数为2,的计量数为5,根据电荷守恒,可知缺项微粒为,系数是6,然后根据原子守恒配平H2O的系数是8,所以反应方程式为:。
题型 氧化还原反应的规律
▌例1 (24-25高一上·山东青岛·期中)“84”消毒液和洁厕灵是大多数家庭必备的生活用品。“84”消毒液的有效成分为次氯酸钠,是一种高效消毒剂,被广泛用于宾馆、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒。洁厕灵的主要成分是盐酸,主要应用在家庭、饭店、学校、医院、公厕、移动厕所等场所。二者混合使用,就会对人体产生严重的危害,发生的反应为。下列说法中正确的是
A.在参与的氧化还原反应中均体现氧化性
B.用双线桥法分析上述反应的电子转移情况如下:
C.若可以氧化,则也一定可以氧化
D.若、能发生,则向和的混合溶液中通入少量,一定能发生反应
【答案】C
【解析】A.NaClO中的Cl为+1价,化合价即能降低也能升高,所以既具有氧化性,也有还原性,A错误;
B.NaClO中的Cl的化合价降低,生成氯气,而不是氯化钠,该反应为一个归中反应,双线桥表示为:,B错误;
C.根据题目中的化学方程式可知,次氯酸钠的氧化性强于氯气,所以若氯气可以氧化Fe2+,则NaClO也一定可以氧化Fe2+,C正确;
D.根据D中的两个反应方程式可知,还原性的强弱为:I-﹥Br-﹥Cl-,向NaBr和NaI的混合溶液中通入少量Cl2,一定能发生的反应方程式为:Cl2+2I−=2Cl−+I2,D错误;
故选C。
▌对点练1-1(25-26高一上·河北保定·阶段检测)同种物质中同一价态的元素部分被氧化、部分被还原的氧化还原反应是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.分析反应方程式,Cu2O中Cu元素的化合价为+1价,产物CuSO4中Cu元素的化合价为+2价,Cu的化合价为0价,被氧化和被还原的Cu都来自于同一物质——Cu2O,A符合题意;
B.SO2得电子,被还原为S,H2S失电子,被氧化为S。该反应为不同物质中不同价态的S元素被氧化或还原的氧化还原反应,B不符合题意;
C.该反应中Fe(OH)2失电子被氧化为Fe(OH)3,O2得电子被还原,被氧化和被还原的物质分别来自不同的物质,C不符合题意;
D.反应中Fe元素化合价升高被氧化,H元素化合价降低被还原,二者分别属于不同物质中的不同元素,D不符合题意;
答案选A。
▌对点练1-2(24-25高一上·广西玉林·期中)有下列三个反应:① Cl2+FeI2=FeCl2+I2 ② 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- ③ Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O ;下列说法正确的是
A.①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2
B.还原性I->Fe2+>Br-
C.根据反应①一定可以推理得到Cl2+FeBr2=FeCl2+Br2
D.在反应③中还原剂与氧化产物的分子个数比为6︰1
【答案】B
【解析】A.三个反应中元素化合价升高所在的产物是I2、Fe3+、Cl2,它们是氧化产物,A错误;
B.氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,且同一种氧化剂与多种具有还原性的微粒反应时,还原性强的微粒先被氧化,根据反应①可知,还原性I->Fe2+,在反应②中, Fe2+>Br-,B正确;
C.根据氧化性顺序:Cl2>Br2>Fe3+,Cl2和FeBr2反应时,氯气既能氧化溴离子又能氧化亚铁离子,先氧化Fe2+生成Fe3+,C错误;
D.在反应③中,还原剂为HCl,参加反应的6个HCl分子中作为还原剂的只有2个,氧化产物为Cl2 ,故还原剂与氧化产物的分子个数比为2︰1,D错误;
故选B。
题型 氧化还原反应转移电子数的计算
▌例2 (25-26高一上·江西上饶·阶段检测)火法炼锌的反应为:,下列说法不正确的是
A.X的化学式是CO
B.被氧化的物质是C
C.既是氧化剂又是还原剂
D.1个C参与反应,转移电子的数目为2个
【答案】C
【解析】A.根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变,反应前共1个Zn原子、3个C原子、3个O原子,反应后已有1个Zn原子,因此3X含3个C原子和3个O原子,可得X为CO,A正确;
B.反应中单质C的化合价从0价升高到CO中的+2价,失电子被氧化,B正确;
C.中Zn元素从+2价降低为0价,C元素从+4价降低为+2价,所有元素化合价均降低,因此仅作氧化剂,不是还原剂,C错误;
D.1个C参与反应时,C元素化合价从0升高到+2,失去2个电子,转移电子数目为2个,D正确;
故答案选C。
▌对点练2-1(25-26高一上·天津·阶段检测)有一未完成的离子方程式:□。据此判断下列说法错误的是
A.X原子最外层电子数为5 B.当有3个生成时,转移5个电子
C.“□”中所填的微粒为 D.氧化剂和还原剂的分子数之比为1:5
【答案】A
【分析】根据电荷守恒、原子守恒配平离子方程式,中为价,生成物中为价,发生归中反应,方框内微粒是(为价)。依据电荷守恒:左边总电荷,右边电荷为,可推出方框系数为,完整方程式:。
【解析】A.中最高正价为,结合存在价,说明最外层电子数为,A错误;
B.生成个时,中价得到个电子,个失去个电子,总共转移个电子,B正确;
C.由配平推导可知“□”中微粒为,C正确;
D.反应中是氧化剂,是还原剂,二者数目之比,D正确;
故选A。
▌对点练2-2(24-25高一上·广东中山·期中)关于反应,下列说法正确的是
A.该反应可以写成离子方程式
B.在反应过程中失去电子
C.当有8个分子参加反应时,转移了48个电子
D.氧化产物与还原产物的质量之比为4:3
【答案】D
【解析】A.该反应为气态物质间的反应,无自由移动的离子参与,无法书写离子方程式,A错误;
B.中N元素化合价为+4价,反应后变为0价,化合价降低,得到电子,B错误;
C.中N元素从-3价升高到0价,每个失去3个电子,8个参加反应时,转移电子数为个,C错误;
D.氧化产物是被氧化得到的,还原产物是被还原得到的,8个提供8个N原子生成氧化产物,6个提供6个N原子生成还原产物,二者均为,质量比等于N原子物质的量之比为,D正确;
故选D。
题型 氧化还原反应方程式的配平
▌例3 (25-26高一上·云南·期中)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料,可由软锰矿(主要成分为MnO2)发生化学反应MnO2+Li2CO3LiMn2O4+CO2↑+O2↑(未配平)制得。 下列说法错误的是
A.MnO2是氧化剂,发生还原反应
B.化学方程式中CO2的化学计量数为2
C.氧化产物和还原产物的数目之比为1:4
D.当转移的电子数为4个时,生成气体分子数为2个
【答案】D
【分析】配平方程式,得,反应总共转移4 mol电子。
【解析】A.中元素化合价降低(+4价降到+3.5价),得电子,是氧化剂,发生还原反应,故A正确;
B.根据配平方程式,的化学计量数为2,故B正确;
C.元素化合价升高得到氧化产物(-2价升为0价),元素化合价降低得到还原产物,二者物质的量之比为,即微粒数目之比为,故C正确;
D.由配平的方程式可知,转移4个电子时,共生成和,合计3 mol气体,即转移4个电子时,生成3个气体分子,故D错误;
故答案为D。
解题贴士
氧化还原反应配平的步骤
▌对点练3-1配平下列化学方程式。
(1)___________Cu+___________HNO3(稀)=___________Cu(NO3)2+___________NO↑+___________H2O___________
(2)___________ Cl2+___________NaOH___________NaCl+___________NaClO3+___________H2O___________
(3)___________(NH4)2SO4=___________NH3↑+___________SO2↑+___________N2↑+___________H2O___________
【答案】(1)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(2)3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O
(3)3(NH4)2SO4=4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O
【解析】(1)该反应中Cu由0价上升到+2价,N元素由+5价下降到+2价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(2)该反应中Cl元素既由0价上升到+5价,又由0价下降到-1价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O。
(3)该反应中N元素由-3价上升到0价,S元素由+6价下降到+4价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为:3(NH4)2SO4=4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O。
▌对点练3-2配平下列离子方程式。
(1)___________Fe3++___________SO2+___________H2O=___________Fe2++___________SO+___________H+___________
(2)___________MnO+___________H++___________Cl-=___________Mn2++___________Cl2↑+___________H2O___________
【答案】(1)2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO+4H+
(2)2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【解析】(1)Fe的化合价由+3降低变为+2价得e-,S的化合价由+4升高变为+6价失2e-,根据得失电子数守恒,得电子数要乘以2,其Fe的系数为2,所以配平为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++ +4H+。
(2)首先先暂时把Cl的个数配平,然后Mn的化合价由+7降低变为+2价得5e-,Cl的化合价由-1价升高变为0价失e-,故失电子乘以5,得失10e-,所以配平后是2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
基础通关
1.(25-26高一上·天津蓟州·阶段检测)下列反应转化关系(未配平)肯定不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.S元素的化合价既升高又降低,为同种元素的歧化反应,故A正确;
B.硝酸具有氧化性,FeO具有还原性,Fe元素化合价上升,N元素化合价应该下降,发生氧化还原反应生成硝酸铁、NO、水,故B错误;
C.Cu元素的化合价既升高又降低,为氧化还原反应,故C正确;
D.反应中N元素的化合价既升高又降低,为氧化还原反应,是自身氧化还原反应,故D正确;
故选B。
2.(25-26高一上·河南开封·阶段检测)香山科学会议第742次学术讨论会上,专家指出二氧化碳利用技术潜力巨大。一种火力发电厂烟气中CO2的捕捉和转化过程如图所示。下列说法错误的是
A.“捕捉室”中加入适量水制浆可以提高CO2的捕捉率
B.CO和CO2互为同素异形体
C.“煅烧室”中发生反应的化学方程式为
D.“煤气发生炉”中每生成1个CO分子的同时,理论上转移1个电子
【答案】B
【分析】发电厂烟气中主要为,利用在捕捉室对进行吸收并生成;煅烧室中是将转化为和,其中可以循环至捕捉室使用;在煤气发生炉中与反应生成,由此解答;
【解析】A.和反应生成,并得到石灰浆,可以与接触更充分,提高捕捉率,A正确;
B.同素异形体必须是单质,B错误;
C.煅烧室中是将转化为和,因此发生反应的化学方程式为,C正确;
D.“煤气发生炉”中反应为,每生成2个分子原子失去2个电子,得到2个电子,转移电子数为2,则每生成1个分子理论上转移1个电子,D正确;
故选B。
3.(24-25高一上·新疆·期中)已知E、W、Q、R为含氮物质,在一定条件下可发生如下转化关系:。则E、W、Q、R中氮的化合价由低到高的顺序为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】已知E、W、Q、R为含氮物质,氧气具有氧化性,中氮被氧化,氮化合价升高,中W进一步被氧化Q,氮化合价升高,则;,Q发生歧化反应,则;,WQ发生归中反应,则;
故选A。
4.(24-25高一上·云南昆明·期中)下面两个反应都可以生成氯气,有关说法正确的是
①(浓)
②(浓)
A.反应①中盐酸部分被氧化,反应②中盐酸全部被氧化
B.物质氧化性由强到弱的顺序为
C.反应②中,氧化剂与还原剂的质量之比为
D.反应①的电子转移情况分析如图:
【答案】B
【解析】A.反应①②中都是盐酸部分被氧化,盐酸表现还原性和酸性,故A错误;
B.反应①中二氧化锰是氧化剂、氯气是氧化产物,氧化性;反应②中是氧化剂,氯气是氧化产物,氧化性,由于二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,和浓盐酸常温下反应,所以物质氧化性由强到弱的顺序为,故B正确;
C.反应②中,是氧化剂、HCl是氧化剂,氧化剂与还原剂的质量之比为1:5,故C错误;
D.反应①的电子转移情况为,故D错误;
选B。
5.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4个I2时,转移7个电子
D.还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7
【答案】C
【分析】K2H3IO6中,K为+1价,H为+1价,I为+7价,O为-2价;在反应中K2H3IO6中的I原子得电子,由+7价降低为0价,HI中的I原子失电子,由-1价升高为0价;所以K2H3IO6为氧化剂,HI为还原剂,I2既是氧化产物,又是还原产物;
【解析】A.反应中K2H3IO6中的I元素得电子,化合价降低,发生还原反应,A错误;
B.KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;
C.每生成4个I2转移7个电子,C正确;
D.反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1个K2H3IO6就有7个HI失电子,则还原剂与氧化剂的数目之比为7∶1,D错误。
6.(25-26高一上·湖北咸宁·阶段检测)白磷有剧毒,性质很活泼,实验时若皮肤接触到白磷,应立即用稀溶液清洗,发生两个反应:①(未配平);②(未配平),其中中Cu的化合价为价。下列说法正确的是
A.在反应①和②中,均只作还原剂
B.反应①中氧化产物与还原产物的个数之比为2:5
C.反应②中氧化产物为
D.皮肤接触到白磷,用稀溶液清洗后,应再使用NaOH溶液清洗
【答案】B
【分析】配平方程式为:
①;
②。
【解析】A.反应①中的P元素化合价全部升高,只作还原剂;反应②中P元素化合价部分升高、部分降低,既作氧化剂又作还原剂,A错误;
B.反应①中氧化产物为(P元素从0价升至+5价),还原产物为(Cu元素从+2价降至0价),根据得失电子守恒,,二者物质的量之比为,微粒个数比等于物质的量之比,也为,B正确;
C.反应②中化合价升高得到的产物为氧化产物,是P元素化合价升高得到的氧化产物;中Cu和P化合价均降低,属于还原产物,C错误;
D.具有强腐蚀性,直接接触皮肤会造成二次伤害,不能用于清洗皮肤,D错误;
故选B。
7.(24-25高一上·四川遂宁·阶段检测)二氧化氯()是一种高效消毒剂,下列反应可制得:,对于该反应,下列说法正确的是
A.生成1个,转移电子数为2个 B.该反应为复分解反应
C.发生氧化反应 D.是氧化剂
【答案】D
【解析】A.氯元素在中为+5价,在中为+4价,每生成1个,Cl得到1个电子,转移电子数为1个,A错误;
B.复分解反应无元素化合价升降,该反应中Cl、S元素化合价均发生变化,属于氧化还原反应,不是复分解反应,B错误;
C.中各元素反应前后化合价均未发生变化,既不发生氧化反应也不发生还原反应,C错误;
D.中Cl元素化合价由+5价降低为+4价,得到电子,作氧化剂,D正确;
故选D。
8.(25-26高一上·贵州贵阳·阶段检测)已知SiH4中硅的化合价是+4价,关于反应:4CO2+SiH44CO+2H2O+SiO2,下列说法正确的是
A.SiO2是氧化产物
B.每生成1个H2O,转移4个电子
C.SiH4发生还原反应
D.H2O既不是氧化产物,也不是还原产物
【答案】B
【解析】A.根据反应方程式,硅元素的化合价一直是+4价,A错误;
B.根据反应方程式可知,SiH4中氢元素的化合价由-1价升为+1价,每生成1个H2O,转移4个电子,B正确;
C.该反应中氢元素化合价由-1价升为+1价,故SiH4发生氧化反应,C错误;
D.根据反应方程式可知,该反应中氢元素化合价由-1价升为+1价,故水是氧化产物,D错误;
故选B。
9.(24-25高一上·四川成都·阶段检测)关于离子方程式,下列说法中错误的是
A.根据电荷守恒,得出与的和一定等于
B.根据原子守恒,得出和的数值一定相等
C.根据电子得失守恒,得出的结论
D.每生成1个转移的电子数目为1
【答案】A
【解析】A.电荷守恒的等式为,并非,代入配平后的值也可验证,A错误;
B.反应前后R原子数目守恒,左边R的数目为,右边为,因此,B正确;
C.根据电子得失守恒,1个参与反应得到4个电子,每个失去1个电子,故,C正确;
D.R元素从+2价升高到+3价,每生成1个转移1个电子,D正确;
故答案选A。
素养提升
10.(25-26高一上·安徽六安·期中)已知氯气和NaOH溶液在一定温度下能发生反应:,。某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和的混合溶液,经测定与的个数比为1:1,则氯气与氢氧化钠反应时,氧化产物与还原产物的阴离子个数之比为
A.3:11 B.11:3 C.1:3 D.3:1
【答案】C
【解析】和为氧化产物,设二者个数均为1,共失电子,还原产物为,每个得1个电子,由得失电子守恒得个数为6,故氧化产物与还原产物阴离子个数比为;
故选C。
11.(25-26高一上·山东济宁·期中)亚硝酸钠(NaNO2)是一种用途广泛的工业盐,有毒性,因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生Na2O、N2和O2.其能与AgNO3溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的AgNO2.处理NaNO2的方法之一:(未配平)。下列说法错误的是
A.横线上缺少的物质为H2SO4
B.以上方程式配平后的系数为2、2、2、2、1、1、1、2
C.NaNO2分解反应中,还原产物与氧化产物的物质的量之比为3:2
D.可以用HNO3和AgNO3溶液来鉴别NaNO2和NaCl
【答案】C
【解析】A.反应产物含有硫酸盐和,反应物需要提供和,因此横线上缺少的物质为,A正确;
B.配平分析:元素从+3价降为+2价,每个得1,元素从-1价升为0价,每生成1个失2,结合电子守恒、原子守恒配平得反应为,系数与描述一致,B正确;
C.分解反应配平为,其中还原产物为化合价降低生成的,氧化产物为化合价升高生成的,二者物质的量之比为2:3,不是3:2,C错误;
D.难溶于,易溶于酸,加酸化的溶液时,产生不溶解的白色沉淀是,无沉淀或沉淀溶解的是,可以鉴别,D正确;
故选C。
12.(25-26高一上·四川自贡·阶段检测)已知有如下反应:①;②;③;④,下列叙述不正确的是
A.氧化能力: B.还原能力:
C.反应能顺利进行 D.反应能顺利进行
【答案】C
【解析】A.根据反应①得出氧化性,反应②得出氧化性,反应④得出氧化性,反应③得出氧化性,因此氧化能力顺序为,A正确;
B.由反应③得出还原性,由反应④得出还原能力应为,因此还原能力顺序应为,B正确;
C.反应要顺利进行要求的氧化性强于,但反应①已证明,因此反应不能进行,C错误;
D.由反应③和④得出氧化性,因此能氧化为,因此反应能顺利进行,D正确;
故答案选C。
13.(25-26高一上·甘肃兰州·期中)三元催化转化器,是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化涂覆催化剂涂层的陶瓷载体、绝热夹层、夹层外套装置,其结构示意图如图所示。汽车尾气的主要成分为NO、CO、CxHy,使用三元催化转化器可以有效降低污染气体NO、CO的排放。
(1)写出NO与CO反应生成N2和CO2的化学方程式:______。
(2)上述反应中作还原剂的是______,作氧化剂的是______。
(3)消除一个NO分子,反应转移的电子数为______个。
(4)已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。其中被氧化的元素是______,被还原的元素是______,发生氧化反应的物质是______,发生还原反应的物质是______。
【答案】(1)2NO+2CON2+2CO2
(2)CO NO
(3)2
(4)Cu N Cu HNO3
【解析】(1)该反应为氧化还原反应,元素从+2价降低到0价,每个得到2个电子;C元素从+2价升高到+4价,每个C失去2个电子。根据得失电子守恒,NO和CO的系数均为2,再结合原子守恒配平其余物质系数,反应条件为三元催化剂,方程式为2NO+2CON2+2CO2。
(2)CO中C化合价升高,因此CO作还原剂;NO中化合价降低,因此NO作氧化剂。
(3)1个NO分子中从+2价变为0价,得到2个电子,氧化还原反应中得失电子数相等,因此消除1个NO分子转移的电子数为2。
(4)反应中Cu从0价升高到+2价,化合价升高被氧化,Cu发生氧化反应;中部分N元素从+5价降低到+2价,化合价降低被还原,因此元素被还原,发生还原反应。
迁移创新
14.(25-26高一上·天津·阶段检测)根据所学知识,回答下列问题:
(1)现有下列物质:(填序号)
①熔融的NaCl②液态HCl③蔗糖④汞⑤NaOH溶液⑥稀硫酸⑦CO2⑧KCl晶体⑨冰醋酸⑩硫酸钡
其中属于电解质的是__________;属于非电解质的是__________;能导电的有_________。
(2)按要求填空。
①写出NaHSO4溶液的电离方程式__________________________。
②写出醋酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式__________________________。
③写出苏打和澄清石灰水反应的离子方程式__________________________。
④写出实验室制二氧化碳的离子方程式__________________________。
⑤写出氧化铁与盐酸反应的离子方程式__________________________。
⑥制备氢氧化铁胶体的化学方程式__________________________。
(3)配平下列氧化还原方程式。
①__________________________。
______________________________;
②__________________________。
________________________;
③__________________________。
______________________________。
【答案】(1)①②⑧⑨⑩ ③⑦ ①④⑤⑥
(2)
(3)系数依次为1、4、1、1、2,配平后: 系数依次为3、1、2、3,配平后:; 系数依次为1、6、1、3、3,配平后:。
【解析】(1)电解质定义为在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,①②⑧⑨⑩均符合该条件;非电解质是水溶液和熔融状态均不能导电的化合物,③蔗糖不能电离,⑦本身无法电离,二者属于非电解质;能导电的物质需含自由移动的带电粒子:①熔融有自由离子,④汞有自由电子,⑤溶液、⑥稀硫酸含自由移动离子,故可导电;
(2)①是强酸的酸式盐,水溶液中完全电离为钠离子、氢离子、硫酸根:;
②醋酸是弱电解质,离子方程式中不可拆,与氢氧根发生中和反应生成醋酸根和水:;
③苏打为碳酸钠,澄清石灰水中的钙离子和碳酸根结合生成碳酸钙沉淀:;
④实验室用碳酸钙与稀盐酸制二氧化碳,碳酸钙为难溶物不可拆,与氢离子反应生成钙离子、二氧化碳和水:;
⑤氧化铁是碱性氧化物不可拆,与氢离子反应生成铁离子和水:;
⑥饱和氯化铁滴入沸水加热制胶体,需标注“胶体”,不写沉淀符号,化学方程式:;
(3)①氧化还原反应依据得失电子守恒、原子守恒配平。Fe从0价升为+3价失,N从+5价降为+2价得,故Fe和NO系数为1,再根据N、H原子守恒配平其余物质系数:;
②C从+2价升为+4价,每个CO失,每个中2个Fe从+3价降为0价共得,最小公倍数为6,故CO系数为3,再配平其余物质:;
③中Cl从+5价降为0价得,部分HCl中Cl从-1价升为0价失,最小公倍数为5,故系数为1,被氧化的HCl为5个,另有1个HCl体现酸性生成KCl,HCl总系数为6,再配平其余物质:。
15.(24-25高一上·山东·阶段检测)含氯物质在日常生活中具有许多重要用途。回答下列问题:
(1)亚氯酸钠较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,爆炸后的产物可能为_______(填字母)。(已知:Na为价,O为价。)
A. B.NaCl、NaClO
C. D.NaCl、
(2)已知气体是新型自来水消毒剂,实验室常用、草酸和稀硫酸制备,其中草酸被氧化成,则该反应的离子方程式为_______。
(3)工业上可利用气体制备亚氯酸钠,反应体系中涉及下列物质:,该反应的化学方程式为_______。
(4)某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、的混合液,经测定溶液中与的离子个数比为1:4,则该反应中被还原与被氧化的的分子个数比为_______。
(5)请完成该过程的化学方程式并配平。
,_______,若该反应生成,则被氧化的HCl的质量为_______。
(6)已知氧化性:,还原性:。则向溶液中通入一定量的,发生反应的离子方程式为:,下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是_______(填字母)。
A.2;4;3;2;2;6 B.0;2;1;0;1;2
C.2;2;2;2;1;4 D.2;6;4;2;3;8
【答案】(1)D
(2)
(3)
(4)
(5) 73g
(6)BD
【解析】(1)亚氯酸钠较稳定,但加热或敲击亚氯酸钠固体时立即爆炸,因为发生了自身歧化反应,则氯元素的化合价一部分从升高、另一部分从降低,所以产物中既有低于+3价又有高于+3价的氯元素,选D;
(2)、草酸和稀硫酸制备,草酸被氧化成,被还原为,氯元素的化合价从价降低到价,碳元素的化合价从价升高到价,根据得失电子守恒,则和的个数比为2:1,反应的离子方程式为。
(3)用气体制备亚氯酸钠,观察各物质可知,中氯元素从价降低到价,为氧化剂,则中氧元素从价升高到0价生成,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒得反应的化学方程式为
(4)某温度下将通入NaOH溶液里,反应后得到NaCl、NaClO、的混合溶液,反应后的溶液中与的个数之比为1:4,设个数为1,则个数为4,则Cl共失去个电子,根据得失电子守恒,生成的为21个,则与NaOH反应时,被还原和被氧化的氯气分子的个数之比为21:5。
(5)该反应是不同价态氯元素间发生电子转移,根据氧化还原反应的归中反应规律,中氯元素的化合价从价降低到中的价,HCl中氯元素的化合价从价升高到氯气中的0价,所以和的系数比为2:1,根据质量守恒,配平的化学方程式为:。若反应中生成,则被氧化的HCl的质量为。
(6)已知氧化性:,还原性:。
A.过量氯气通入溴化亚铁溶液中,和全部被氧化,且和的个数比为1:2,则反应的离子方程式为,A符合实际;
B.若氯气少量,通入到溴化亚铁溶液中,则氯气只与亚铁离子反应,B不符合实际;
C.若氯气和溴化亚铁为1:1,则反应的离子方程式为:,C符合实际;
D.若氯气不足以将和全部氧化,则应先将全部氧化后,再与反应,D不符合实际。
选BD。
16.(25-26高一上·内蒙古·阶段检测)亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,外观与食盐非常相似,但毒性较强,食品中添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组设计实验探究NaNO2的性质。
(1)根据NaNO2中N的化合价是 _______ ,推测NaNO2有 ____________ (填“氧化性”、“还原性”或“氧化性和还原性”)。
(2)已知NaNO2能发生如下反应:2NaNO2+4HI═2NO+I2+2NaI+2H2O。用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目:____________________ 。
(3)实验操作如表所示,请完善表格中的实验现象和结论(已知I2遇淀粉变蓝)。
实验
实验操作及现象或结果
结论
1
取5mLNaNO2溶液于试管中,加入少量KI溶液,充分反应后,再滴加淀粉溶液,溶液变蓝
NaNO2具有①________
2
取2mLKMnO4溶液(先酸化好)于试管中,滴加足量的NaNO2溶液,可观察到的实验现象为②_______________
NaNO2具有还原性
3
NaNO2固体与70%硫酸反应生成了NO和NO2两种气体
NaNO2具有氧化性和还原性
③通过上述实验可知,NaNO2、KMnO4、I2的氧化性由强到弱的顺序为 ___________________ 。
④写出实验3中发生反应的化学方程式:____________________ 。
(4)配平:____________________。
【答案】(1)+3 氧化性和还原性
(2)
(3)氧化性 酸性高锰酸钾溶液紫色褪色 KMnO4>NaNO2>I2 2NaNO2+H2SO4═Na2SO4+NO↑+NO2↑+H2O
(4)
【解析】(1)依据化合物中正负化合价代数和为0的规则,Na元素的化合价为+1价,O元素的化合价为-2价,设N元素的化合价为,存在,解得;由于N元素的常见价态包含-3价到+5价,+3价处于N元素的中间价态,既可以升高到更高价态体现还原性,也可以降低到更低价态体现氧化性,因此既有氧化性又有还原性;
(2)在该反应中的N元素从+3价降低到中的+2价,2个N原子总共得到2个电子;中的I元素从-1价升高到中的0价,2个I原子总共失去2个电子,因此用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目为 ;
(3)①实验1中加入KI溶液和淀粉溶液后变蓝,说明反应生成,KI是还原剂,因此在反应中作氧化剂,体现了的氧化性;
②实验2中体现了的还原性,会将紫色的酸性高锰酸钾还原为无色的,因此可观察到的实验现象为酸性高锰酸钾溶液紫色褪色;
③在实验1中将氧化为,因此氧化性;;在实验2中,将氧化,因此氧化性:,因此三种物质的氧化性顺序为;
④和硫酸反应生成、,同时还会生成硫酸钠和水,因此化学方程式为;
(4)该反应中的Mn元素从+7价降低到中的+2价,每个分子得到5个电子;的Cl元素从-1价升高到中的0价,每个分子失去1个电子,根据得失电子守恒可知,和的系数应为2,的系数为5,根据元素守恒对其余物质进行配平,因此化学方程式为。
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