内容正文:
第三节 氧化还原反应(题型突破·举一反三)
题型01 氧化还原反应的特征与实质
题型02 电子转移的表示方法
题型03 四大基本反应与氧化还原反应的关系
题型04 氧化剂、还原剂的判断
题型05 氧化性、还原性强弱比较
题型06 氧化还原反应的价态规律
题型07 氧化还原方程式的配平
题型08 氧化还原方程式的相关计算
题型09 氯气的实验室制备
▌题型01 氧化还原反应的特征与实质
1.氧化还原反应的相关概念
在氧化还原反应中,反应物所含有某种(或某些)元素化合价升高的反应称为氧化反应;反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应称为还原反应。
2.氧化还原反应的特征
在反应过程中有元素化合价的变化。
3.氧化还原反应的实质
(1)以 和 的反应为例:
当金属钠与氯气反应时,钠原子失去一个电子形成 ,钠元素的化合价由0价变为 价;氯原子则得到一个电子形成 ,氯元素的化合价由0价变为 价。
(2)所有的氧化还原反应中都存在着电子转移,电子转移是氧化还原反应的实质
【典例1】在下列反应中,属于氧化还原反应的是
A.
B.
C.CaCO3CaO+CO2↑
D.
【答案】B
【详解】A.碳酸钙和盐酸的复分解反应中,各元素化合价反应前后均无变化,属于非氧化还原反应,A不符合题意;
B.反应中Fe元素从0价升高为+2价,Cu元素从+2价降低为0价,存在元素化合价升降,属于氧化还原反应,B符合题意;
C.碳酸钙的分解反应,反应前后Ca、C、O元素化合价均未改变,属于非氧化还原反应,C不符合题意;
D.金属氧化物和酸的复分解反应中,各元素化合价反应前后均无变化,属于非氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
【变式1-1】下列变化过程中,不涉及氧化还原反应的是
A.食物的腐败 B.自来水厂用氯气杀菌消毒
C.钟乳石的形成 D.铁制菜刀生锈
【答案】C
【详解】A.食物腐败是食物与发生的氧化反应,存在元素化合价升降,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.氯气杀菌消毒时发生反应,元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.钟乳石形成过程为分解生成、和,后续也可发生碳酸钙与二氧化碳、水的化合反应,所有元素化合价均无变化,不涉及氧化还原反应,C符合题意;
D.铁生锈是单质转化为铁的氧化物的过程,、元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
答案选C。
【变式1-2】(24-25高一上·四川达州·期中)下列有关古文描述中未涉及氧化还原反应的是
A.《抱朴子》中“曾青涂铁,铁赤色如铜”
B.《抱朴子》中记载:丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂
C.《新修本草》中关于“青矾(FeSO4·7H2O)”的记录为“本来绿色…烧之赤色”
D.《肘后备急方》中记载:青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之
【答案】D
【详解】A.“曾青涂铁,铁赤色如铜”发生反应,Fe元素和Cu化合价存在变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.丹砂()烧之成水银发生反应,积变又还成丹砂发生反应,两个反应均存在元素化合价变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.青矾()灼烧后生成赤色的,元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.该描述是用水浸取青蒿中的有效成分,属于物理变化,无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,D符合题意;
故答案为D。
【变式1-3】(24-25高一上·北京·期中)氧化还原反应的实质是
A.氯元素参加的反应 B.元素化合价有变化
C.电子的转移 D.原子重新组合
【答案】C
【详解】A.氧化还原反应不一定需要氯元素参加,例如氢气与氧气反应生成水属于氧化还原反应,无氯元素参与,A错误;
B.元素化合价有变化是氧化还原反应的外在特征,并非反应实质,B错误;
C.氧化还原反应的实质是电子的转移(包括电子得失或共用电子对的偏移),C正确;
D.原子重新组合是所有化学反应的一般共性特征,不是氧化还原反应的特有实质,D错误;
故选C。
▌题型02 电子转移的表示方法
1.双线桥法
表示同种元素的原子在反应前后电子转移的情况。
(1)基本步骤
(2)实例
2.单线桥法
表示反应过程中不同元素(或同种元素)原子间的电子转移的情况。
(1)基本步骤
(2)实例
【典例2】(23-24高一上·山东淄博·期中)下列氧化还原反应方程式,表示电子转移方向与数目错误的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.Fe元素化合价从0价升高到+2价,失去,HCl中H元素化合价从+1价降低到0价,2个H共得到,则表示电子转移方向与数目为:,A正确;
B.该反应为归中反应,遵循化合价只靠近不交叉原则,中+5价Cl得到转化为中的0价Cl,6个HCl中,只有5个-1价的Cl失去转化为中的0价Cl,剩余1个Cl的化合价不变,总转移电子数为,则表示电子转移方向与数目为:,B错误;
C.NO中N元素化合价从+2价升高到+5价,4个NO共失去,中O元素化合价从0价降低到-2价,3个 共得到,则表示电子转移方向与数目为:,C正确;
D.该反应为歧化反应,2个 参与反应时,2个Cl得到转化为中的-1价Cl,2个 Cl失去转化为中的+1价Cl,总转移电子数为,则表示电子转移方向与数目为:,D正确;
故选B。
【变式2-1】(24-25高一上·湖南邵阳·期中)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.选项中得电子数标注错误,应该为,A错误;
B.电子数标注错误,应该为,B错误;
C.铜元素化合价从+2价降低到0价,碳元素化合价从0价升高到+4价,电子转移标注符合规则,C正确;
D.单线桥箭头应从失电子的指向得电子的,应该为,D错误;
故选C。
【变式2-2】(25-26高一上·陕西咸阳·期中)下列氧化还原反应中电子转移方向和数目表示错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】A.反应中Mg元素化合价从0升高至+2价,失去,中H元素化合价从+1降低至0价,共得到,双线桥表示的电子转移方向和数目为,A正确;
B.中H元素化合价从0升高至+1价,共失去,CuO中Cu元素化合价从+2降低至0价,得到,双线桥表示的电子转移方向和数目为,B正确;
C.S发生歧化反应,2个S化合价从0降低至-2价,共得到,1个S化合价从0升高至+4价,失去,双线桥表示的电子转移方向和数目为,C正确;
D.中Fe元素化合价从+2升高至+3价,2个Fe共失去,中Cl元素化合价从0降低至-1价,共得到,双线桥表示的电子转移方向和数目为,D错误;
故选D。
【变式2-3】(25-26高一上·贵州安顺·期中)下列单、双线桥的表示方法正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.Na失电子,Cl得电子,转移的电子数为2,需要用箭头表示出电子给予以及接受的元素,选项箭头方向错误,正确的表示方式应为,A错误;
B.氯气发生歧化反应,部分Cl元素的化合价升高,部分Cl元素的化合价降低,转移的电子数为1,正确的表示方式应为,B错误;
C.Fe失电子,Cl得电子,转移的电子数为6,C正确;
D.O失电子,Cl得电子,转移的电子数为12,正确的表示方式为,D错误;
故选C。
▌题型03 四大基本反应与氧化还原反应的关系
【典例3】下列反应中,既属于化合反应又属于氧化还原反应的是
A.CaO + H2O = Ca(OH)2 B.2Na + Cl2=2NaCl
C.2KClO3=2KCl + 3O2↑ D.NaOH + HCl = NaCl + H2O
【答案】B
【详解】A.该反应为两种物质生成一种物质的化合反应,但反应中各元素化合价均无变化,不属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.该反应为两种物质生成一种物质的化合反应,且元素化合价从0价升高为+1价,元素化合价从0价降低为-1价,存在元素化合价升降,属于氧化还原反应,B符合题意;
C.该反应为一种物质生成两种物质的分解反应,不属于化合反应,C不符合题意;
D.该反应为复分解反应,不属于化合反应,且反应中各元素化合价均无变化,不属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
【变式3-1】下列有关反应类型的说法正确的是
A.有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应
B.分解反应一定是氧化还原反应
C.置换反应不一定是氧化还原反应
D.复分解反应可能是氧化还原反应
【答案】A
【详解】A.化合反应的产物仅为一种化合物,有单质参与时,单质中元素的化合价为0价,生成化合物后该元素化合价必然发生改变,因此一定存在化合价升降,属于氧化还原反应,A正确;
B.分解反应不一定是氧化还原反应,如反应中各元素化合价均不变,属于非氧化还原反应,B错误;
C.置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,反应中一定存在元素化合价的升降,全部属于氧化还原反应,C错误;
D.复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,反应中各元素化合价均不发生变化,一定不属于氧化还原反应,D错误;
故选A。
【变式3-2】(25-26高一上·云南红河·期中)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,下列化学反应中属于阴影区域的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】A.是分解反应,不是氧化还原反应,A不符合题意;
B.是氧化还原反应和置换反应,不属于阴影区域,B不符合题意;
C.不属于四大基本反应类型,属于氧化还原反应,属于阴影区域,C符合题意;
D.,没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应,属于复分解反应,不属于阴影区域,D不符合题意;
故选C。
【变式3-3】下列基本反应类型中,一定不属于氧化还原反应的是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】D
【详解】A.化合反应中,有单质参与的化合反应存在元素化合价变化,属于氧化还原反应,如,无单质参与的化合反应可能属于也可能不属于氧化还原反应,因此化合反应不是一定不属于氧化还原反应,A错误;
B.分解反应中,有单质生成的分解反应存在元素化合价变化,属于氧化还原反应,如,无单质生成的分解反应可能属于也可能不属于氧化还原反应,因此分解反应不是一定不属于氧化还原反应,B错误;
C.置换反应是单质与化合物反应生成新单质和新化合物的反应,一定存在元素化合价的升降,全部属于氧化还原反应,C错误;
D.复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,反应过程中所有元素化合价均不发生变化,一定不属于氧化还原反应,D正确;
故选D。
▌题型04 氧化剂、还原剂的判断
1.氧化剂和还原剂的相关比较
氧化剂
还原剂
概念
在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物
在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物
发生的反应
还原反应
氧化反应
具有的性质
氧化性
还原性
对应的产物
还原产物
氧化产物
2.常见的还原剂和氧化剂
(1)常见的还原剂:①活泼的金属单质,如 、 等;②含有较低价态元素的氧化物,如 、 等;③含有较低价态元素的盐,如 、 、 等;④非金属单质及其氢化物,如 、 等。
(2)常见的氧化剂:①活泼的非金属单质,如 、 等;②含有较高价态元素的化合物,如 、 、 、 等;③过氧化物,如 、 等。
3.氧化还原反应相关概念间的联系
【典例4】下列变化需要加入氧化剂才能实现的是
A.→ MnO2 B.→ CO2
C.Cu → Cu(NO3)2 D.H2SO4 → H2
【答案】C
【详解】A.中为+7价,中为+4价,元素化合价降低,发生还原反应,需要加入还原剂实现,A错误;
B.和中元素均为+4价,无化合价变化,属于非氧化还原反应,不需要加入氧化剂,B错误;
C.单质中为0价,中为+2价,元素化合价升高,发生氧化反应,需要加入氧化剂实现,C正确;
D.中为+1价,中为0价,元素化合价降低,发生还原反应,需要加入还原剂实现,D错误;
故选C。
【变式4-1】下列反应中,水作还原剂的是
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ B.2F2+2H2O=4HF+O2
C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.Cl2+H2O=HCl+HClO
【答案】B
【详解】A.反应中,中元素化合价从+1价降低为0价,得电子,水作氧化剂,A错误;
B.反应中,中元素化合价从-2价升高为0价,失电子,水作还原剂,B正确;
C.反应中无元素化合价变化,属于非氧化还原反应,水既不作氧化剂也不作还原剂,C错误;
D.反应中,只有元素化合价发生变化,中各元素化合价不变,水既不作氧化剂也不作还原剂,D错误;
故选B。
【变式4-2】在反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,氧化剂和还原剂分别是
A.KMnO4、HCl B.HCl、KMnO4 C.KMnO4、MnCl2 D.Cl2、HCl
【答案】A
【详解】反应物中元素化合价由+7降低为中的+2,得电子发生还原反应,作氧化剂;反应物中部分元素化合价由-1升高为中的0,失电子发生氧化反应,作还原剂;
故选A。
【变式4-3】(24-25高一上·北京海淀·期中)下列变化需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】A.中S元素化合价均为+4,无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,无需加入还原剂,A不符合题意;
B.中Mn元素化合价从+7降低为+2,发生还原反应,需要加入还原剂才能实现,B符合题意;
C.中Cl元素化合价从0升高为+1,发生氧化反应,需要加入氧化剂实现,或通过与的歧化反应实现,无需加入还原剂,C不符合题意;
D.中Cl元素化合价从-1升高为0,发生氧化反应,需要加入氧化剂实现,D不符合题意;
故选B。
▌题型05 氧化性、还原性强弱比较
1.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系
核心元素化合价
实例
性质(只考虑核心元素)
最高价
、浓 、浓
只有氧化性
中间价
、 、
既有氧化性又有还原性
最低价
、 、
只有还原性
2.物质的氧化性和还原性的强弱比较
(1)根据物质在氧化还原反应中的“角色”比较
氧化性:氧化剂 氧化产物。
还原性:还原剂还原产物。
(2)根据已知的元素活动性顺序比较
.金属单质越活泼,其还原性越强;非金属单质越活泼,其氧化性越强。
.“单强离弱”——金属单质还原性越强,其阳离子的氧化性越弱;非金属单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱。
(3)根据在具体反应中的不同表现判断
.根据反应的难易(反应条件)比较
如
氧化性: 。
.根据元素被氧化或被还原的程度来判断
如
氧化性: 。
【典例5】(24-25高一上·广西玉林·期中)关于反应 下列说法正确的是
A.氧化性: B.CuO中的Cu元素被氧化
C.还原产物是 D.氧化剂与还原剂的微粒个数之比为3:2
【答案】D
【详解】A.该反应中中的N元素化合价由-3价升到0价,作为还原剂,CuO的Cu的化合价由+2价降到0价,Cu作为还原产物,还原性:,A错误;
B.中的元素化合价从+2价降低为0价,化合价降低被还原,B错误;
C.中的元素化合价从-3价升高为0价,被氧化,为氧化产物,该反应的还原产物是,C错误;
D.该反应中氧化剂为,还原剂为,二者的微粒个数之比为,D正确;
故选D。
【变式5-1】(24-25高一上·云南文山·期中)反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:①;②。下列说法错误的是
A.碘元素在反应①中被氧化,在反应②中被还原
B.氧化性:
C.反应①②中生成等量的时,转移电子数之比为
D.两个反应的还原产物分别是和碘单质
【答案】B
【详解】A.反应①中碘元素化合价由-1升高为0,被氧化;反应②中碘元素化合价由+5降低为0,被还原,A正确;
B.氧化还原反应中氧化剂氧化性大于氧化产物,反应①中氧化性,反应②中氧化性,B错误;
C.反应①生成1mol 转移2mol ,反应②生成1mol 转移10mol ,生成等量时转移电子数之比为,C正确;
D.反应①中被还原得到还原产物,反应②中被还原得到还原产物,D正确;
故选B。
【变式5-2】(22-23高一上·江苏·期中)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是
①H2SO3 + I2 + H2O = 2HI + H2SO4
②2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl + I2
③3FeCl2 + 4HNO3 = 2FeCl3 + NO↑ + 2H2O + Fe(NO3)3
A.H2SO3 > HI > FeCl2 > NO B.HI > FeCl2 > H2SO3 > NO
C.FeCl2 > HI > H2SO3 > NO D.NO > FeCl2 > H2SO3 > HI
【答案】A
【详解】氧化还原反应中还原性的比较规律为:还原剂的还原性 > 还原产物的还原性。
①中,是还原剂,是还原产物,故还原性:;
②中,是还原剂,是还原产物,故还原性:;
③中,是还原剂,NO是还原产物,故还原性:。
综上还原性顺序为,对应A选项正确;
故选A。
【变式5-3】(25-26高一上·甘肃白银·期中)制备的一种方法为。下列说法中正确的是
A.该反应既是氧化还原反应,又是离子反应
B.得到电子,发生还原反应
C.是氧化剂,发生还原反应
D.还原性:
【答案】A
【详解】A.该反应中和的化合价变化,属于氧化还原反应;该反应有离子参加,属于离子反应,A正确;
B.的化合价从0升至+2价,失去电子,被氧化,B错误;
C.中各元素化合价未变化,既不是氧化剂也不是还原剂,C错误;
D.氧化性:氧化剂>氧化产物,故氧化性应为而不是还原性,D错误;
故答案选A。
▌题型06 氧化还原反应的价态规律
1.高低规律
最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。
2.归中规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”。例如,
(√)(×)
3.歧化规律
同种元素的中间价态可自身发生氧化还原反应,生成高价态和低价态,即中间价 高价 低价,如 。
4.同种元素相邻价态不发生氧化还原反应
如 与 不反应, 与 不反应。
【典例6】(24-25高一上·甘肃平凉·期末)关于反应,下列说法正确的是
A.氧化性:
B.每生成3mol ,转移6mol电子
C.氧化产物与还原产物的质量之比为5:1
D.该反应体现了HCl的酸性和强氧化性
【答案】C
【详解】A.,氯酸钾作氧化剂,氯气为氧化产物,由于氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氯酸钾氧化性大于氯气,A错误;
B.6 mol HCl只有5 mol化合价发生变化, 5 mol HCl失去5 mol电子,1 mol氯酸钾得5 mol电子,即转移5 mol电子生成3 mol氯气,B错误;
C.氯气既是氧化产物又是还原产物,5 mol HCl作为还原剂反应得到氧化产物为2.5 mol ,1 mol作为氧化剂反应得到还原产物为0.5 mol ,氧化产物与还原产物的质量之比为5:1,C正确;
D.该反应HCl部分变价,化合价升高的部分体现了HCl的还原性,化合价不变的部分体现了HCl的酸性,D错误;
故答案选C。
【变式6-1】(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
【详解】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。
【变式6-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)氯气与氢氧化钠溶液在不同温度下发生反应,产物不一样。在一定条件下发生反应如下:,下列说法不正确的是
A.被氧化
B.既作氧化剂又作还原剂
C.氧化剂和还原剂之比为5:1
D.若该反应消耗,则转移电子
【答案】A
【详解】A.反应中中各元素化合价未发生变化,既未被氧化也未被还原,自身发生歧化反应,A符合题意;
B.中部分化合价从0价降低为中的-1价(作氧化剂),部分升高为中的+5价(作还原剂),故既是氧化剂又是还原剂,B不符合题意;
C.生成(降为-1价)的为氧化剂,对应5 mol 需5 mol (来自2.5 mol );生成(升为+5价)的为还原剂,对应1 mol 需1 mol(来自0.5mol),故氧化剂和还原剂之比为5:1,C不符合题意;
D.3 mol 参与反应时,5 mol 从0价降为-1价,转移5 mol电子,D不符合题意;
故选A。
【变式6-3】(25-26高一上·重庆·阶段检测)将金属钠分散在氯化钠中,控制温度280~1100℃在搅拌条件下通入氢气即可生成氢化钠(NaH),已知NaH+H2O=NaOH+H2↑,下列有关说法错误的是
A.该反应中水作氧化剂 B.NaH与H2O的反应是归中反应
C.可用水鉴别氢化钠固体中是否含有金属钠 D.等质量的Na和NaH分别与水反应,NaH产生H2的量多
【答案】C
【详解】A.在反应中,H元素的化合价从H2O中的+1降至0,被还原,因此水作氧化剂,A正确;
B.NaH中的H为-1价,H2O中的H为+1价,两者反应生成0价的H2,属于归中反应,B正确;
C.氢化钠和钠都能与水反应生成H2,无论氢化钠中是否含有钠,加水都产生气体,无法通过简单观察鉴别,需定量测量产气量,C错误;
D.根据NaH+H2O=NaOH+H2↑,1gNaH与水反应生成H2的质量为g,根据2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,1gNa与水反应生成H2的质量为g,故等质量的Na和NaH分别与水反应,NaH产生H2的量多,D正确;
故答案为:C。
▌题型07 氧化还原方程式的配平
1.配平原则
2.配平步骤
①标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出反应前后变价元素的化合价。
②列变化:标出反应前后元素化合价的变化值。
③求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
④配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,通过观察法配平其他物质的化学计量数。
⑤查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3.几种配平方法
①一般从左配:对于一般氧化还原反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
②自变从右配:对于自身氧化还原反应,一般从右边氧化产物、还原产物着手配平。
③归中从左配:对于归中氧化还原反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
【典例7】(24-25高一上·重庆·期中)高铁酸钾()是一种既能杀菌、消毒、又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的反应离子方程式为(未配平)。下列有关说法不正确的是
A.由上述反应可知,的氧化性强于
B.高铁酸钾中铁显价
C.上述反应中氧化剂和还原剂的个数之比为
D.处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的与水反应形成胶体
【答案】C
【详解】A.氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,该反应中为氧化剂,为氧化产物,故的氧化性强于,A正确;
B.中为价,为价,根据化合物中正负化合价代数和为0,计算得为价,B正确;
C.配平后的离子方程式为,氧化剂和还原剂的个数比为,不是,C错误;
D.中为高价态具有强氧化性,可消毒杀菌;还原生成的水解形成胶体可吸附净水,D正确;
故答案选C。
【变式7-1】(24-25高一上·山东威海·期中)酸性环境中,参与的某反应原理如图所示。下列说法错误的是
A.反应I中起还原作用
B.和在水溶液中能大量共存
C.由反应I、Ⅱ可知,氧化性:
D.反应Ⅱ的离子方程式为:
【答案】B
【分析】反应I: 和 反应,生成 和;反应Ⅱ:和反应,生成和;
【详解】A.反应I中元素化合价从+2升高到+7,失电子作还原剂,起还原作用,A正确;
B.根据反应I可知氧化性,根据反应Ⅱ可知氧化性,因此氧化性,那么可以将氧化为,二者在水溶液中不能大量共存,B错误;
C.氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,反应I中是氧化剂、是氧化产物,故氧化性;反应Ⅱ中是氧化剂、是氧化产物,故氧化性,因此氧化性,C正确;
D.酸性条件下氧化的离子方程式满足得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,书写正确,D正确;
故选B。
【变式7-2】(25-26高一上·广东广州·期中)已知转化Ⅰ:+Cl-+H+→Mn2++Cl2↑+H2O;
转化Ⅱ:PbO2+Mn2++→+PbSO4。
下列说法错误的是
A.氧化性:PbO2>>Cl2
B.转化Ⅰ、Ⅱ中消耗或生成等质量的,转移电子数相同
C.转化Ⅰ中的Mn2+是氧化产物,转化Ⅱ中的Mn2+是还原剂
D.转化Ⅰ中离子方程式配平后为:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【答案】C
【详解】A.根据氧化还原反应规律:氧化剂氧化性大于氧化产物,转化I中氧化剂为,氧化产物为,故氧化性;转化Ⅱ中氧化剂为,氧化产物为,故氧化性,可得氧化性顺序,A正确;
B.转化Ⅰ中每个被还原为,转移5个电子;转化Ⅱ中每个由氧化得到,转移5个电子,等质量的物质的量相同,故转移电子数相同,B正确;
C.转化Ⅰ中元素化合价从+7降低到+2,是还原产物;转化Ⅱ中元素化合价从+2升高到+7,是还原剂,C错误;
D.配平转化Ⅰ的离子方程式,得5e⁻,每生成1个失2e⁻,最小公倍数为10,故系数为2,系数为5,再结合电荷守恒、原子守恒配平得,D正确;
故选C。
【变式7-3】(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。
【详解】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。
▌题型08 氧化还原方程式的相关计算
1.得失电子守恒法(得电子总数=失电子总数)
“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;
“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数);
“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。
氧化反应: 失电子
还原反应: 得电子
【典例8】(24-25高一上·山东淄博·期中)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗。(其中中氧为价)下列叙述错误的是
A.转移的电子数为 B.生成的NaF质量为84 g
C.生成的氧化产物分子数为 D.NaOH作还原剂
【答案】C
【详解】A.元素化合价由0价降低为-1价,2 mol 参与反应共得到4 mol电子,转移电子数为,A正确;
B.由反应方程式可知,2 mol 参与反应生成2 mol ,质量为,B正确;
C.反应中元素化合价由-2价升高为+2价,氧化产物为,2 mol 参与反应生成1 mol ,分子数为,C错误;
D.中元素化合价升高,失电子发生氧化反应,作还原剂,D正确;
故选C。
【变式8-1】(24-25高一上·云南文山·期中)与可发生反应:,生成的氯化铵呈白烟状,此反应常用于检验氯气管道是否漏气,对这一反应描述正确的是
A.氧化剂和还原剂的分子个数比为
B.既是氧化产物又是还原产物
C.反应中,未被氧化的与被氧化的质量之比为
D.该反应中当消耗8个时转移6个电子
【答案】D
【详解】A.反应中作氧化剂,8个中仅有2个中的元素化合价升高作还原剂,故氧化剂和还原剂的分子个数比为,A错误;
B.中元素仍为价,来自未被氧化的,仅元素化合价降低被还原,故只是还原产物,氧化产物为,B错误;
C.8个参与反应,其中6个未被氧化、2个被氧化,二者质量之比等于系数之比,为,C错误;
D.反应中元素从中的价升高为中的价,每消耗8个,共有2个失电子,总转移电子数为,D正确;
故答案为D。
【变式8-2】(24-25高一上·广东深圳·阶段检测)复印机工作时易产生臭氧,臭氧具有强氧化性,可使润湿的淀粉-KI试纸变蓝。反应为:O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2,关于此反应的说法正确的是
A.每生成1 mol O2,转移电子的物质的量为4 mol
B.O3是氧化剂,H2O与KI是还原剂
C.氧化产物与还原产物的个数之比是1:2
D.氧化性强弱顺序:O3>I2
【答案】D
【详解】A.该反应中只有失电子、中1个得电子,总转移电子数为,每生成,转移电子的物质的量为,A错误;
B.中部分化合价降低,是氧化剂;只有中化合价升高,是还原剂,中各元素化合价均不变,既不是氧化剂也不是还原剂,B错误;
C.氧化产物为,个中只有个是还原产物,故氧化产物与还原产物的个数之比为,C错误;
D.氧化还原反应中氧化剂氧化性强于氧化产物,是氧化剂,是氧化产物,故氧化性强弱顺序:,D正确;
故选D。
【变式8-3】(24-25高一上·山东威海·期中)研究人员在金星大气中探测到了磷化氢气体,常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫。一种制备的流程如图所示。下列说法错误的是
A.上述流程中有两步属于氧化还原反应
B.白磷与浓氢氧化钠反应中氧化剂和还原剂的质量比是
C.已知次磷酸钠属于正盐,则次磷酸为一元酸
D.次磷酸分解时转移电子
【答案】D
【分析】白磷与过量浓溶液加热发生歧化反应,生成与次磷酸钠;次磷酸钠再与硫酸发生复分解反应得到次磷酸;次磷酸受热分解,生成与;
【详解】A.流程内两处氧化还原反应,一是与的歧化反应(),二是受热分解反应();和硫酸反应为复分解反应,无化合价变化,因此流程共有两步氧化还原反应,A正确;
B.发生歧化反应,1个P原子化合价降低至-3(作氧化剂),3个P原子化合价升高至+1(作还原剂);氧化剂与还原剂均为白磷,物质的量之比,同种物质摩尔质量相同,质量之比等于物质的量之比,质量比,B正确;
C.是正盐,代表分子中仅有1个可电离的羟基氢,其余氢原子直接与磷原子相连无法电离,因此次磷酸属于一元酸,C正确;
D.依据分解反应,2 mol 参与反应时,1 mol P从+1价降到-3价,1 mol P从+1价升至+5价,总共转移电子物质的量;则0.5 mol 分解转移电子:,D错误;
故选D。
▌题型09 氯气的实验室制备
1.制备原理
,氧化剂为 ,还原剂为,氧化剂:还原剂=1:2。
2.装置示意图
3.收集方法
向上排空气法或者排饱和食盐水法
4.验满方法
操作
现象
结论
观察集气瓶气体颜色
集气瓶充满黄绿色气体
证明已集满
将湿润的淀粉 试纸靠近集气瓶口
试纸变蓝
将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口
试纸先变红后褪色
5.尾气吸收
用氢氧化钠溶液吸收,化学方程式为 ,氯气既表现氧化性又表现还原性。
6.其他方法
高锰酸钾或氯酸钾与浓盐酸在常温下反应,反应的化学方程式分别为 、 。
【点拨】a.为了减少制得的 中 的含量,加热温度不宜过高,以减少浓盐酸的挥发。
b.Cl2难溶于饱和食盐水,所以可用饱和食盐水除去中混有的 气体,也可用排饱和食盐水法收集氯气。
.尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中 浓度小,吸收不完全,可用石灰乳、氢氧化钠溶液等碱性物质吸收,也可用 溶液或 溶液等还原性物质吸收。
【典例9】(24-25高一上·四川广元·期中)利用如图装置进行的制备及性质探究实验时,下列说法错误的是
A.A中反应的氧化剂与还原剂的个数之比为1:4
B.B的作用为除去中的
C.C中紫色石蕊试液先变红后褪色
D.为吸收多余的,E中可盛放溶液
【答案】A
【详解】A.A中加热条件下,作氧化剂,浓盐酸中的作还原剂;每消耗氧化剂,只有中的氯离子被氧化,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2,A错误;
B.制得的氯气中混有氯化氢,B中的饱和溶液可吸收并减小的溶解损失,B正确;
C.氯气与水反应:,生成的酸使紫色石蕊试液先变红,次氯酸具有漂白性,使其随后褪色,C正确;
D.氯气有毒,可用氢氧化钠溶液吸收,反应为,D正确;
故选A。
【变式9-1】(24-25高一上·云南昆明·期中)某化学小组用“84”消毒液(主要成分是)制备氯气并探究其性质,进行如图所示的实验(中均为浸有相应试液的棉花,夹持装置省略)。下列说法正确的是
A.a处变为蓝色,说明生成了碘单质
B.b处褪色,只体现了浓盐酸的挥发性
C.c处褪色,一定是因酚酞被氧化而引起
D.为防止尾气污染空气,应使用饱和食盐水吸收尾气
【答案】A
【详解】A.a处浸有KI-淀粉试液,发生反应,遇淀粉显蓝色,故a处变蓝可说明生成了碘单质,A正确;
B.b处为酸性,生成的中混有挥发的,可还原使溶液褪色,该过程体现浓盐酸的挥发性和还原性,并非只体现挥发性,B错误;
C.c处为含酚酞的溶液,褪色可能是与反应消耗使溶液碱性消失导致,也可能是生成的氧化酚酞导致,不一定是酚酞被氧化引起,C错误;
D.难溶于饱和食盐水,无法用饱和食盐水吸收尾气,应选用溶液吸收,D错误;
故选A。
【变式9-2】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列有关氯气制取、净化、收集及验证其氧化性的原理、装置及操作不正确的是
A.制备Cl2
B.净化Cl2
C.收集Cl2
D.验证Cl2的氧化性
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.常温下与浓盐酸不需要加热即可反应生成,所用固液不加热制备装置合理,A正确;
B.饱和食盐水可除去中混有的杂质,后续无水可干燥,洗气装置长进短出、干燥管气流方向均合理,可达到净化目的,B正确;
C.密度大于空气,用向上排空气法收集时应长管进气、短管出气,使聚集在瓶底排出空气,图中为短管进气长管出气,无法收集到,C错误;
D.在中燃烧生成,反应中作为氧化剂得电子,可验证其氧化性,操作合理,D正确;
故答案为C。
【变式9-3】(25-26高一上·广东江门·期中)某兴趣小组为制备氯气并验证其性质,做了如下实验,实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法不正确的是
A.将装置A中KMnO4换成NaClO,也能达到实验目的
B.F中发生的离子方程式为:
C.装置C中可以看到有色布条Ⅰ褪色,布条Ⅱ不褪色
D.装置B有除去HCl及作安全瓶的作用
【答案】B
【详解】A.与浓盐酸常温下可发生归中反应生成,替换也能制备氯气达到实验目的,A正确;
B.该离子方程式未配平,电荷、原子均不守恒,正确离子方程式为,B错误;
C.从装置B导出的氯气混有水蒸气,与水反应生成的使有色布条Ⅰ褪色,经过无水干燥后,干燥氯气无漂白性,布条Ⅱ不褪色,C正确;
D.装置B中饱和食盐水可除去中混有的,长颈漏斗可平衡压强,起到安全瓶防倒吸的作用,D正确;
故选B。
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第三节 氧化还原反应(题型突破·举一反三)
题型01 氧化还原反应的特征与实质
题型02 电子转移的表示方法
题型03 四大基本反应与氧化还原反应的关系
题型04 氧化剂、还原剂的判断
题型05 氧化性、还原性强弱比较
题型06 氧化还原反应的价态规律
题型07 氧化还原方程式的配平
题型08 氧化还原方程式的相关计算
题型09 氯气的实验室制备
▌题型01 氧化还原反应的特征与实质
1.氧化还原反应的相关概念
在氧化还原反应中,反应物所含有某种(或某些)元素化合价 的反应称为氧化反应;反应物所含某种(或某些)元素化合价 的反应称为还原反应。
2.氧化还原反应的特征
在反应过程中有元素化合价的变化。
3.氧化还原反应的实质
(1)以 和 的反应为例:
当金属钠与氯气反应时,钠原子失去一个电子形成 ,钠元素的化合价由0价变为 价;氯原子则得到一个电子形成 ,氯元素的化合价由0价变为 价。
(2)所有的氧化还原反应中都存在着 , 是氧化还原反应的实质
【典例1】在下列反应中,属于氧化还原反应的是
A.
B.
C.CaCO3CaO+CO2↑
D.
【变式1-1】下列变化过程中,不涉及氧化还原反应的是
A.食物的腐败 B.自来水厂用氯气杀菌消毒
C.钟乳石的形成 D.铁制菜刀生锈
【变式1-2】(24-25高一上·四川达州·期中)下列有关古文描述中未涉及氧化还原反应的是
A.《抱朴子》中“曾青涂铁,铁赤色如铜”
B.《抱朴子》中记载:丹砂(HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂
C.《新修本草》中关于“青矾(FeSO4·7H2O)”的记录为“本来绿色…烧之赤色”
D.《肘后备急方》中记载:青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之
【变式1-3】(24-25高一上·北京·期中)氧化还原反应的实质是
A.氯元素参加的反应 B.元素化合价有变化
C.电子的转移 D.原子重新组合
▌题型02 电子转移的表示方法
1.双线桥法
表示 元素的原子在反应前后电子转移的情况。
(1)基本步骤
(2)实例
2.单线桥法
表示反应过程中不同元素(或同种元素)原子间的电子转移的情况。
(1)基本步骤
(2)实例
【典例2】(23-24高一上·山东淄博·期中)下列氧化还原反应方程式,表示电子转移方向与数目错误的是
A. B.
C. D.
【变式2-1】(24-25高一上·湖南邵阳·期中)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是
A. B.
C. D.
【变式2-2】(25-26高一上·陕西咸阳·期中)下列氧化还原反应中电子转移方向和数目表示错误的是
A.
B.
C.
D.
【变式2-3】(25-26高一上·贵州安顺·期中)下列单、双线桥的表示方法正确的是
A.
B.
C.
D.
▌题型03 四大基本反应与氧化还原反应的关系
【典例3】下列反应中,既属于化合反应又属于氧化还原反应的是
A.CaO + H2O = Ca(OH)2 B.2Na + Cl2=2NaCl
C.2KClO3=2KCl + 3O2↑ D.NaOH + HCl = NaCl + H2O
【变式3-1】下列有关反应类型的说法正确的是
A.有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应
B.分解反应一定是氧化还原反应
C.置换反应不一定是氧化还原反应
D.复分解反应可能是氧化还原反应
【变式3-2】(25-26高一上·云南红河·期中)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图所示,下列化学反应中属于阴影区域的是
A.
B.
C.
D.
【变式3-3】下列基本反应类型中,一定不属于氧化还原反应的是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
▌题型04 氧化剂、还原剂的判断
1.氧化剂和还原剂的相关比较
氧化剂
还原剂
概念
在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价 的反应物
在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价 的反应物
发生的反应
具有的性质
对应的产物
2.常见的还原剂和氧化剂
(1)常见的还原剂:①活泼的金属单质,如 、 等;②含有较低价态元素的氧化物,如 、 等;③含有较低价态元素的盐,如 、 、 等;④非金属单质及其氢化物,如 、 等。
(2)常见的氧化剂:①活泼的非金属单质,如 、 等;②含有较高价态元素的化合物,如 、 、 、 等;③过氧化物,如 、 等。
3.氧化还原反应相关概念间的联系
【典例4】下列变化需要加入氧化剂才能实现的是
A.→ MnO2 B.→ CO2
C.Cu → Cu(NO3)2 D.H2SO4 → H2
【变式4-1】下列反应中,水作还原剂的是
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ B.2F2+2H2O=4HF+O2
C.CaO+H2O=Ca(OH)2 D.Cl2+H2O=HCl+HClO
【变式4-2】在反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,氧化剂和还原剂分别是
A.KMnO4、HCl B.HCl、KMnO4 C.KMnO4、MnCl2 D.Cl2、HCl
【变式4-3】(24-25高一上·北京海淀·期中)下列变化需要加入还原剂才能实现的是
A. B. C. D.
▌题型05 氧化性、还原性强弱比较
1.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系
核心元素化合价
实例
性质(只考虑核心元素)
最高价
、浓 、浓
只有
中间价
、 、
既有 又有
最低价
、 、
只有
2.物质的氧化性和还原性的强弱比较
(1)根据物质在氧化还原反应中的“角色”比较
氧化性:氧化剂 氧化产物。
还原性:还原剂 还原产物。
(2)根据已知的元素活动性顺序比较
.金属单质越活泼,其还原性越强;非金属单质越活泼,其氧化性越强。
.“单强离弱”——金属单质还原性越强,其阳离子的氧化性越弱;非金属单质的氧化性越强,其阴离子的还原性越弱。
(3)根据在具体反应中的不同表现判断
.根据反应的难易(反应条件)比较
如
氧化性: 。
.根据元素被氧化或被还原的程度来判断
如
氧化性: 。
【典例5】(24-25高一上·广西玉林·期中)关于反应 下列说法正确的是
A.氧化性: B.CuO中的Cu元素被氧化
C.还原产物是 D.氧化剂与还原剂的微粒个数之比为3:2
【变式5-1】(24-25高一上·云南文山·期中)反应①②分别是从海藻灰和某种矿石中提取碘的主要反应:①;②。下列说法错误的是
A.碘元素在反应①中被氧化,在反应②中被还原
B.氧化性:
C.反应①②中生成等量的时,转移电子数之比为
D.两个反应的还原产物分别是和碘单质
【变式5-2】(22-23高一上·江苏·期中)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是
①H2SO3 + I2 + H2O = 2HI + H2SO4
②2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + 2HCl + I2
③3FeCl2 + 4HNO3 = 2FeCl3 + NO↑ + 2H2O + Fe(NO3)3
A.H2SO3 > HI > FeCl2 > NO B.HI > FeCl2 > H2SO3 > NO
C.FeCl2 > HI > H2SO3 > NO D.NO > FeCl2 > H2SO3 > HI
【变式5-3】(25-26高一上·甘肃白银·期中)制备的一种方法为。下列说法中正确的是
A.该反应既是氧化还原反应,又是离子反应
B.得到电子,发生还原反应
C.是氧化剂,发生还原反应
D.还原性:
▌题型06 氧化还原反应的价态规律
1.高低规律
最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。
2.归中规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应,元素的化合价“只向中间靠拢不出现交叉”。例如,
(√)(×)
3.歧化规律
同种元素的中间价态可自身发生氧化还原反应,生成高价态和低价态,即中间价 高价 低价,如 。
4.同种元素相邻价态不发生氧化还原反应
如 与 不反应, 与 不反应。
【典例6】(24-25高一上·甘肃平凉·期末)关于反应,下列说法正确的是
A.氧化性:
B.每生成3mol ,转移6mol电子
C.氧化产物与还原产物的质量之比为5:1
D.该反应体现了HCl的酸性和强氧化性
【变式6-1】(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
【变式6-2】(25-26高一上·上海·阶段检测)氯气与氢氧化钠溶液在不同温度下发生反应,产物不一样。在一定条件下发生反应如下:,下列说法不正确的是
A.被氧化
B.既作氧化剂又作还原剂
C.氧化剂和还原剂之比为5:1
D.若该反应消耗,则转移电子
【变式6-3】(25-26高一上·重庆·阶段检测)将金属钠分散在氯化钠中,控制温度280~1100℃在搅拌条件下通入氢气即可生成氢化钠(NaH),已知NaH+H2O=NaOH+H2↑,下列有关说法错误的是
A.该反应中水作氧化剂 B.NaH与H2O的反应是归中反应
C.可用水鉴别氢化钠固体中是否含有金属钠 D.等质量的Na和NaH分别与水反应,NaH产生H2的量多
▌题型07 氧化还原方程式的配平
1.配平原则
2.配平步骤
①标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出反应前后变价元素的化合价。
②列变化:标出反应前后元素化合价的变化值。
③求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
④配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,通过观察法配平其他物质的化学计量数。
⑤查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3.几种配平方法
①一般从左配:对于一般氧化还原反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
②自变从右配:对于自身氧化还原反应,一般从右边氧化产物、还原产物着手配平。
③归中从左配:对于归中氧化还原反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
【典例7】(24-25高一上·重庆·期中)高铁酸钾()是一种既能杀菌、消毒、又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的反应离子方程式为(未配平)。下列有关说法不正确的是
A.由上述反应可知,的氧化性强于
B.高铁酸钾中铁显价
C.上述反应中氧化剂和还原剂的个数之比为
D.处理水时,不仅能消毒杀菌,而且生成的与水反应形成胶体
【变式7-1】(24-25高一上·山东威海·期中)酸性环境中,参与的某反应原理如图所示。下列说法错误的是
A.反应I中起还原作用
B.和在水溶液中能大量共存
C.由反应I、Ⅱ可知,氧化性:
D.反应Ⅱ的离子方程式为:
【变式7-2】(25-26高一上·广东广州·期中)已知转化Ⅰ:+Cl-+H+→Mn2++Cl2↑+H2O;
转化Ⅱ:PbO2+Mn2++→+PbSO4。
下列说法错误的是
A.氧化性:PbO2>>Cl2
B.转化Ⅰ、Ⅱ中消耗或生成等质量的,转移电子数相同
C.转化Ⅰ中的Mn2+是氧化产物,转化Ⅱ中的Mn2+是还原剂
D.转化Ⅰ中离子方程式配平后为:2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【变式7-3】(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
▌题型08 氧化还原方程式的相关计算
1.得失电子守恒法(得电子总数=失电子总数)
“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;
“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数);
“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。
氧化反应: 失电子
还原反应: 得电子
【典例8】(24-25高一上·山东淄博·期中)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗。(其中中氧为价)下列叙述错误的是
A.转移的电子数为 B.生成的NaF质量为84 g
C.生成的氧化产物分子数为 D.NaOH作还原剂
【变式8-1】(24-25高一上·云南文山·期中)与可发生反应:,生成的氯化铵呈白烟状,此反应常用于检验氯气管道是否漏气,对这一反应描述正确的是
A.氧化剂和还原剂的分子个数比为
B.既是氧化产物又是还原产物
C.反应中,未被氧化的与被氧化的质量之比为
D.该反应中当消耗8个时转移6个电子
【变式8-2】(24-25高一上·广东深圳·阶段检测)复印机工作时易产生臭氧,臭氧具有强氧化性,可使润湿的淀粉-KI试纸变蓝。反应为:O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2,关于此反应的说法正确的是
A.每生成1 mol O2,转移电子的物质的量为4 mol
B.O3是氧化剂,H2O与KI是还原剂
C.氧化产物与还原产物的个数之比是1:2
D.氧化性强弱顺序:O3>I2
【变式8-3】(24-25高一上·山东威海·期中)研究人员在金星大气中探测到了磷化氢气体,常作为一种熏蒸剂,在贮粮中用于防治害虫。一种制备的流程如图所示。下列说法错误的是
A.上述流程中有两步属于氧化还原反应
B.白磷与浓氢氧化钠反应中氧化剂和还原剂的质量比是
C.已知次磷酸钠属于正盐,则次磷酸为一元酸
D.次磷酸分解时转移电子
▌题型09 氯气的实验室制备
1.制备原理
,氧化剂为 ,还原剂为 ,氧化剂:还原剂= 。
2.装置示意图
3.收集方法
向上排空气法或者排饱和食盐水法
4.验满方法
操作
现象
结论
观察集气瓶气体颜色
集气瓶充满黄绿色气体
证明已集满
将湿润的淀粉 试纸靠近集气瓶口
试纸变蓝
将湿润的蓝色石蕊试纸靠近集气瓶口
试纸先变红后褪色
5.尾气吸收
用氢氧化钠溶液吸收,化学方程式为 ,氯气既表现 性又表现 性。
6.其他方法
高锰酸钾或氯酸钾与浓盐酸在常温下反应,反应的化学方程式分别为 、 。
【点拨】a.为了减少制得的 中 的含量,加热温度不宜过高,以减少浓盐酸的挥发。
b.Cl2难溶于饱和食盐水,所以可用饱和食盐水除去中混有的 气体,也可用排饱和食盐水法收集氯气。
.尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收,因为澄清石灰水中 浓度小,吸收不完全,可用石灰乳、氢氧化钠溶液等碱性物质吸收,也可用 溶液或 溶液等还原性物质吸收。
【典例9】(24-25高一上·四川广元·期中)利用如图装置进行的制备及性质探究实验时,下列说法错误的是
A.A中反应的氧化剂与还原剂的个数之比为1:4
B.B的作用为除去中的
C.C中紫色石蕊试液先变红后褪色
D.为吸收多余的,E中可盛放溶液
【变式9-1】(24-25高一上·云南昆明·期中)某化学小组用“84”消毒液(主要成分是)制备氯气并探究其性质,进行如图所示的实验(中均为浸有相应试液的棉花,夹持装置省略)。下列说法正确的是
A.a处变为蓝色,说明生成了碘单质
B.b处褪色,只体现了浓盐酸的挥发性
C.c处褪色,一定是因酚酞被氧化而引起
D.为防止尾气污染空气,应使用饱和食盐水吸收尾气
【变式9-2】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列有关氯气制取、净化、收集及验证其氧化性的原理、装置及操作不正确的是
A.制备Cl2
B.净化Cl2
C.收集Cl2
D.验证Cl2的氧化性
A.A B.B C.C D.D
【变式9-3】(25-26高一上·广东江门·期中)某兴趣小组为制备氯气并验证其性质,做了如下实验,实验装置如图所示(部分固定装置未画出)。下列说法不正确的是
A.将装置A中KMnO4换成NaClO,也能达到实验目的
B.F中发生的离子方程式为:
C.装置C中可以看到有色布条Ⅰ褪色,布条Ⅱ不褪色
D.装置B有除去HCl及作安全瓶的作用
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第三节 氧化还原反应(题型突破·举一反三)
题型01 氧化还原反应的特征与实质
题型02 电子转移的表示方法
题型03 四大基本反应与氧化还原反应的关系
题型04 氧化剂、还原剂的判断
题型05 氧化性、还原性强弱比较
题型06 氧化还原反应的价态规律
题型07 氧化还原方程式的配平
题型08 氧化还原方程式的相关计算
题型09 氯气的实验室制备
▌题型01 氧化还原反应的特征与实质
1.氧化还原反应的相关概念
在氧化还原反应中,反应物所含有某种(或某些)元素化合价升高的反应称为氧化反应;反应物所含某种(或某些)元素化合价降低的反应称为还原反应。
2.氧化还原反应的特征
在反应过程中有元素化合价的变化。
【点拨】常见元素的化合价
钠钾氢银正一价,钙镁锌钡正二价。
氟氯溴碘负一价,通常氧是负二价。
铜正一二铝正三,铁有正二和正三。
碳有正二和正四,硫有负二、正四和正六。
3.氧化还原反应的实质
(1)以 和 的反应为例:
当金属钠与氯气反应时,钠原子失去一个电子形成 ,钠元素的化合价由0价变为 价;氯原子则得到一个电子形成 ,氯元素的化合价由0价变为 价。
(2)所有的氧化还原反应中都存在着电子转移,电子转移是氧化还原反应的实质
【典例1】B
【变式1-1】C
【变式1-2】D
【变式1-3】C
▌题型02 电子转移的表示方法
1.双线桥法
表示同种元素的原子在反应前后电子转移的情况。
【典例2】B
【变式2-1】C
【变式2-2】D
【变式2-3】C
▌题型03 四大基本反应与氧化还原反应的关系
【典例3】B
【变式3-1】A
【变式3-2】C
【变式3-3】D
▌题型04 氧化剂、还原剂的判断
1.氧化剂和还原剂的相关比较
氧化剂
还原剂
概念
在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价降低的反应物
在氧化还原反应中,所含某种(或某些)元素化合价升高的反应物
发生的反应
还原反应
氧化反应
具有的性质
氧化性
还原性
对应的产物
还原产物
氧化产物
【典例4】C
【变式4-1】B
【变式4-2】A
【变式4-3】B
▌题型05 氧化性、还原性强弱比较
1.物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系
核心元素化合价
实例
性质(只考虑核心元素)
最高价
、浓 、浓
只有氧化性
中间价
、 、
既有氧化性又有还原性
最低价
、 、
只有还原性
2.物质的氧化性和还原性的强弱比较
(1)根据物质在氧化还原反应中的“角色”比较
氧化性:氧化剂 氧化产物。
还原性:还原剂还原产物。
(3)根据在具体反应中的不同表现判断
.根据反应的难易(反应条件)比较
如
氧化性: 。
.根据元素被氧化或被还原的程度来判断
如
氧化性: 。
【典例5】D
【变式5-1】B
【变式5-2】A
【变式5-3】A
▌题型06 氧化还原反应的价态规律
【典例6】C
【变式6-1】D
【变式6-2】A
【变式6-3】C
▌题型07 氧化还原方程式的配平
【典例7】C
【变式7-1】B
【变式7-2】C
【变式7-3】D
▌题型08 氧化还原方程式的相关计算
【典例8】C
【变式8-1】D
【变式8-2】D
【变式8-3】D
▌题型09 氯气的实验室制备
1.制备原理
,氧化剂为 ,还原剂为,氧化剂:还原剂=1:2。
5.尾气吸收
用氢氧化钠溶液吸收,化学方程式为 ,氯气既表现氧化性又表现还原性。
6.其他方法
高锰酸钾或氯酸钾与浓盐酸在常温下反应,反应的化学方程式分别为 、 。
【典例9】A
【变式9-1】A
【变式9-2】C
【变式9-3】B
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