第10讲 氧化还原反应的概念、规律、配平(真题+考点+模拟)-备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义(全国通用)
2026-08-28
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摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦氧化还原反应的概念、规律及配平三大核心考点,按“概念辨析-规律应用-方程式配平”逻辑层次构建知识体系,通过“真题明方向-精讲建体系-模练促落实”教学流程,帮助学生系统梳理考点,掌握解题方法,突破复习难点。
讲义以真题为导向,精选近三年高考题及模拟题,结合“升失氧降得还”等口诀强化概念理解,针对归中、歧化等规律设计对比例题,分层设置选择与非选择模练。通过科学思维训练提升学生分析推理能力,助力教师精准把控复习节奏,高效提升学生应考能力。
内容正文:
以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实
备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义(全国通用)
第10讲 氧化还原反应的概念、规律、配平
第一部分 以【真题】明方向
选择题: 12 题
非选择题: 1 题
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】氧化还原反应及相关概念+3道例题
【考点2】氧化还原反应的规律+3道例题
【考点3】氧化还原反应方程式的配平+5道例题
第三部分 以【模练】促落实
选择题: 14 题
非选择题: 4 题
第一部分 以【真题】明方向
1.(2026·浙江·高考真题)关于反应,下列说法中正确的是
A.CO中的C失电子
B.是还原剂
C.是还原产物
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
2.(2026·山东·高考真题)我国先民善用变化之理于劳作。文献所述下列生产中,不涉及氧化还原反应的是
A.晒海盐:“海水……日照风吹,成卤……成盐”
B.制烟墨:“烧桐油……烟凝……和胶为墨”
C.酿米醋:“米曲……得酒,复酿为醋”
D.烧钧瓷:“入窑一色,出窑万彩”
3.(2026·四川·高考真题)化学与生产生活密切相关,下列应用中不涉及氧化还原反应的是
A.铁粉用于防止食品变质 B.漂白粉用于游泳池水消毒
C.表面活性剂用于油污去除 D.锂离子电池用于手机供电
4.(2026·广西·高考真题)探究含铬化合物的转化,实验如下。已知:是两性氢氧化物,溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是
A.①中铬主要以形式存在
B.②中溶液呈绿色,说明被还原
C.②到③有生成
D.氧化性强于
5.(2026·江苏·高考真题)净水剂高铁酸钾()在酸性条件下极不稳定。向含氰(以表示)废水中加入,转化过程如图所示,下列说法正确的是
A.反应①②中Fe元素化合价均升高
B.酸性条件下,转化为和
C.理论投料比
D.废水中的可被进一步氧化为
6、(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
7、(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
8、(2025·湖南,8)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.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-
9、(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
10、(2024·甘肃,11)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是
A.还原性:Ag>Cu>Fe
B.按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
C.反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4N
D.溶液①中的金属离子是Fe2+
11、(2024·浙江1月选考,4)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
12、(2025·山东,9)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.N2是还原反应的产物 B.还原性:N2H4<Fe2+
C.处理后溶液的pH增大 D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2+
13、[2021·河北,15(5)]
____Fe(CrO2)2+____O2+____NaHCO3____Na2CrO4+____Fe2O3+____CO2+____H2O。
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】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
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
实例1:反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是MnO2,还原剂是HCl;Cl元素被氧化,Mn元素被还原;MnO2具有氧化性,HCl表现的性质是还原性和酸性;Cl2是氧化产物,MnCl2是还原产物。
实例2:对于反应C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
(1)氧化剂是浓硫酸,发生还原反应,被还原,生成还原产物SO2。
(2)还原剂是C,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物CO2。
(3)C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。
(4)反应生成1 mol CO2,浓硫酸得4mol电子,C失去4mol电子,反应转移4mol电子。
3、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
①有单质参加或者生成的反应不一定是氧化还原反应。
如:同素异形体之间的转化,3O22O3
②没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应有可能是氧化还原反应。
如:Na2O2+SO2===Na2SO4、H2O2+SO2===H2SO4、NH4NO3N2O↑+2H2O
4.氧化还原反应电子转移的表示方法
可用双线桥法和单线桥法表示反应中电子的转移情况。
(1)双线桥法:先标化合价,再看价变化,起止同元素,桥上标变化。
(2)单线桥法: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。
【补充归纳】注意下列陌生物质中指定元素的化合价:
Li2NH:N-3, LiNH2:N-3, N2H4:N-2,
Na2S2O3:S+2, S2:S+6、O-1、-2, C2:C+3,
HCN:C+2、N-3, B:B+3、H-1, CuH:Cu+1、H-1,
MnOOH:Mn+3, FePO4:Fe+3, Cr:Cr+6,
K2FeO4:Fe+6, LiFePO4:Fe+2, CuFeS2:Fe+2。
5、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:
氧化剂
O2
KMnO4(酸性)
K2Cr2O7(酸性)
浓硫酸
浓硝酸
对应还原产物
O2-、O等
Mn2+
Cr3+
SO2
NO2
氧化剂
卤素单质X2
稀硝酸
HClO(或ClO-)
KClO3
Fe3+
对应还原产物
X-
NO
Cl-或Cl2
Cl-
Fe2+
(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:
还原剂
Al
H2
SO2(H2SO3)
SO
S2O
对应氧化产物
Al3+
H+
SO
SO
SO
还原剂
S2-(H2S)
H2C2O4
I-(HI)
CO
Fe2+
对应氧化产物
S或SO2
CO2
I2
CO2
Fe3+
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:
元素化合价处于中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO2(SO、H2SO3)
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中:Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
【例题1】从矿物学资料查得一定条件下自然界存在反应:
14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,则下列说法正确的是
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B.5 mol FeS2发生反应,有24 mol电子转移
C.产物中的S有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
【例题2】在高温条件下,碳酸锂(Li2CO3)、葡萄糖(C6H12O6)和磷酸铁(FePO4)可制备电极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4),发生反应的化学方程式为
12FePO4+6Li2CO3+C6H12O612LiFePO4+6CO↑+6CO2↑+6H2O↑。下列说法错误的是
A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为12∶1
B.反应中LiFePO4是还原产物,CO是氧化产物
C.生成1 mol LiFePO4时,转移2 mol电子
D.1 mol H2O中所含的中子总数为8NA
【例题3】已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+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 。
【考点2】氧化还原反应的规律
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,如Fe3+、Ag+等;处在最低价,只有还原性,如S2-、I-等;处在中间价,既有氧化性又有还原性,如Fe2+、Cl2等。
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(不交叉规律)
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”。
如:H2S与浓硫酸的反应
4、歧化规律
同一元素(如氯、硫、氮和磷元素等)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。如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
5、强弱规律
氧化性是指得电子的性质(或能力),还原性是指失电子的性质(或能力)。
(1)在同一化学反应中:
氧化性:氧化剂>氧化产物>还原产物>还原剂
还原性:还原剂>还原产物>氧化产物>氧化剂
(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。
金属活动顺序表
非金属活动顺序表
【易错提醒】Fe对应的离子为Fe2+,即氧化性:Cu2+>Fe2+;又由于2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2可以发生,则氧化性:Fe3+>Cu2+,因此三种离子的氧化性为:Fe3+>Cu2+>Fe2+。
(3)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。
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,所以Na比Al的还原性强。
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。
a、根据反应条件及反应的剧烈程度来判断
化学反应
反应条件
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
常温
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
加热
O2+4HCl(浓)Cl2+2H2O
加热、加催化剂
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
b、根据变价元素被氧化或被还原的程度不同来判断
化学反应
分析
2Fe+3Cl2 2FeCl3
铁元素被氯气氧化为+3价,被硫氧化为+2价,
则氧化性:Cl2>S
Fe+SFeS
(4)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-。
6、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+。
【例题1】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
【例题2】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
【例题3】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: 。
【考点3】氧化还原反应方程式的配平
一、氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标变价——标出有变的元素化合价。
(2)列得失——列出化合价的变化值。
(3)求总数——求出化合价升降的最小公倍数,使化合价升高和降低的数目相等。
(4)配系数——配出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数,观察法配平其它物质的系数。
(5)查守恒——查原子是否守恒、电荷是否守恒、得失电子是否守恒。
配平化学方程式:H2S+HNO3S↓+NO↑+H2O
第一步:标变价
H2+↓+O↑+H2O
第二步:列得失
H2 + HO3
失去↓2e- ↓得到(5-2)e-
O
第三步:求总数
通过求最小公倍数的方法使化合价升降总数相等,从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。
H2 + HO3
失去2e-×3↓ ↓得到3e-×2
O
故H2S的化学计量数为3,HNO3的化学计量数为2
第四步:配系数
先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素:
3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O
第五步:查守恒
其他原子在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证。
二、氧化还原反应配平的技巧
【例题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
【例题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↑
【例题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
【例题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
【例题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++ +
第三部分 以【模练】促落实
1、下列物质间的转化需要通过氧化还原反应才能实现的是
A.CO2→NaHCO3 B.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.CaCO3→Na2CO3 D.CuO→Cu(NO3)2
2、在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO===2NaCl+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
3、向含Fe3+、H+、N的混合液中加入少量S,充分反应后,下列表示该反应的离子方程式正确的是( )
A.2Fe3++S+H2O===2Fe2++S+2H+
B.2H++S===H2O+SO2↑
C.2H++2N+3S===3S+2NO↑+H2O
D.2Fe3++3S+3H2O===2Fe(OH)3↓+3SO2↑
4、绿矾(FeSO4·7H2O)受热发生分解反应,其产物可能是
A.Fe2O3、SO3、H2O B.FeO、SO2、H2O
C.Fe、SO2、SO3、H2O D.Fe2O3、SO2、SO3、H2O
5、某溶液中含有Fe2+、Br-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Br-,可以加入的试剂是
A.Cl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.Br2
6、下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有NO2的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性KMnO4溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将FeSO4溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
7、(2025·浙江嘉兴模拟)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的一种方法为3ClO-+2Fe3++10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A.Fe3+是还原剂,Cl-是还原产物
B.生成1 mol Fe,转移电子的数目为3NA
C.Na2FeO4作消毒剂,是因为Fe与水反应后生成了胶体
D.由反应知,该条件下氧化性:ClO->Fe
8.下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
9、次磷酸钠(NaH2PO2)可用作药物和镀镍时的还原剂,反应原理为
CuSO4+2NaH2PO2+2NaOH===Cu+2NaH2PO3+Na2SO4+H2↑。下列说法错误的是
A.参加反应的NaH2PO2有被CuSO4氧化
B.若1 mol H3PO3最多消耗2 mol NaOH,则NaH2PO3是酸式盐
C.反应中每转移6.02×1023个电子,则生成标准状况下5.6 L H2
D.NaH2PO3和H2均是还原产物
10、(2025·洛阳模拟)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
11、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
12、(2025·陕西宝鸡高三模拟)已知:
①2+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
②Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;
③2Fe3++2I-===I2+2Fe2+。
由此判断,下列说法错误的是
A.还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+
B.反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3不能发生
C.若某溶液中含有Fe2+、Cl-、I-,要氧化I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入FeCl3溶液
D.将酸性KMnO4溶液加入到FeCl2和Fe2(SO4)3混合物溶液中,若紫色褪去,则溶液中含有Fe2+
13、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
14、CH4和CO2按照一定物质的量之比向某容器中投料,反应经如下流程(主要产物已经标出)实现CO2的高效转化,下列说法正确的是
A.过程ⅰ中,每消耗22.4 L CH4反应中转移的电子数为6NA
B.过程ⅱ中,氧化剂为Fe3O4和H2
C.过程ⅲ中,C得到电子,发生还原反应
D.上述流程只涉及两种单质
15、CuI是难溶于水的白色固体。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,还原性:Cu>I->Cu+。
(1)根据物质氧化性和还原性的强弱推测,在溶液中Cu2+和I-反应的产物是 、 。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为 。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,这是因为当浓度接近时,还原性:H2S_______(填“>”“<”或“=”)I-;与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液浓度_______(填“高”“低”或“相等”)。
(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气:4CuI(白色)+Hg===Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是 (填字母)。
A.该反应中被氧化的元素是铜元素和汞元素
B.该反应的氧化剂为CuI
C.Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物
D.反应中每生成1 mol Cu2HgI4转移2 mol电子
16.氧化还原反应在物质制备方面应用广泛。下面三个方法都可以用来制氯气:
①(浓)
②(浓)
③(浓)
据以上三个反应,回答下列有关问题。
(1)反应①中,氧化剂是___________(填化学式,下同),被氧化的物质是___________。
(2)反应②中,氧化产物与还原产物的个数之比为___________。用单线桥法表示反应②中电子转移方向和数目___________。
(3)反应③的离子方程式:_______________________。
(4)已知反应④:,该反应也能制得氯气。提示:反应条件越简单反应越容易发生,说明反应物性质越强烈。则、、三种物质氧化性由强到弱的顺序为______________。
17.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空:
Ⅰ:在用酸性溶液处理和的混合物时,发生的反应如下:
①(未配平)
②(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是________(填字母序号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为
c.生成2.24 L(标况下),转移电子的物质的量是0.8 mol
d.还原性的强弱关系是:
Ⅱ:在稀硫酸中,也能发生氧化还原反应。
(2)配平与反应的离子方程式:
(3)欲配制480 mL 0.1 mol/L 溶液,需称取()的质量为______g。
Ⅲ:实验室可由软锰矿(主要成分为)制备,方法如下:高温下使软锰矿与过量(s)和反应,生成(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,转化为和;再滤去沉淀,浓缩结晶得到晶体。请回答:
(4)用软锰矿制备的化学方程式是:________________________________。
(5)转化为的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
18.是一种重要的氧化剂。
(1)在酸性条件下的氧化性会增强。用来酸化溶液的最佳试剂是_______。
A.硝酸 B.硫酸 C.盐酸
(2)可以用酸性鉴别和,该鉴别对应的离子方程式_________________。
(3)将通入酸性溶液中紫色褪去,该反应的离子方程式为________________。
(4)已知:酸性溶液中氧化性,将溶液滴入和足量的混合溶液中,该反应的离子方程式___________________。
(5)已知在酸性溶液中,下列粒子氧化时,自身发生如下变化:;;;;。如果分别用物质的量相同的这些粒子氧化足量的,得到最多的是____(填粒子符号)。
(6)今有三个氧化还原反应:
①
②
③
若某溶液中有和共存,要氧化除去而又不氧化和,可加入的试剂是____。
A. B. C. D.
(7)用配制好的0.04mol·L-1的溶液来标定某溶液的浓度。准确量取溶液,然后用酸化后的溶液滴定。消耗的溶液的体积是20mL,则溶液的浓度为____________mol·L-1 。
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以真题明方向 | 以精讲建体系 | 以模练促落实
备战2027年高考化学【筑基提能100讲】复习讲义(全国通用)
第10讲 氧化还原反应的概念、规律、配平
第一部分 以【真题】明方向
选择题: 12 题
非选择题: 1 题
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】氧化还原反应及相关概念+3道例题
【考点2】氧化还原反应的规律+3道例题
【考点3】氧化还原反应方程式的配平+5道例题
第三部分 以【模练】促落实
选择题: 14 题
非选择题: 4 题
第一部分 以【真题】明方向
1.(2026·浙江·高考真题)关于反应,下列说法中正确的是
A.CO中的C失电子
B.是还原剂
C.是还原产物
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】A
【详解】A.由分析可知,一氧化碳是反应的还原剂,反应中碳元素失去电子发生氧化反应,A正确;
B.由分析可知,二氧化硫是反应的氧化剂,B错误;
C.由分析可知,二氧化碳是反应的氧化产物,C错误;
D.由分析可知,二氧化硫是反应的氧化剂,一氧化碳是还原剂,由方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,D错误;
故选A。
2.(2026·山东·高考真题)我国先民善用变化之理于劳作。文献所述下列生产中,不涉及氧化还原反应的是
A.晒海盐:“海水……日照风吹,成卤……成盐”
B.制烟墨:“烧桐油……烟凝……和胶为墨”
C.酿米醋:“米曲……得酒,复酿为醋”
D.烧钧瓷:“入窑一色,出窑万彩”
【答案】A
【详解】A.海水经日照风吹蒸发水分,使氯化钠结晶得到盐,只发生物理蒸发结晶,没有元素化合价变化,不涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.烧桐油时,桐油(有机物)燃烧,C元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,B不符合题意;
C.淀粉先发酵生成乙醇,乙醇再被氧化为乙酸,有化合价变化,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.烧制过程中金属氧化物发生氧化还原反应,不同价态金属离子呈现不同颜色,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
3.(2026·四川·高考真题)化学与生产生活密切相关,下列应用中不涉及氧化还原反应的是
A.铁粉用于防止食品变质 B.漂白粉用于游泳池水消毒
C.表面活性剂用于油污去除 D.锂离子电池用于手机供电
【答案】C
【详解】A.铁粉具有还原性,可与食品包装内的氧气发生氧化还原反应消耗氧气,防止食品氧化变质,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.漂白粉消毒时利用次氯酸根的强氧化性使细菌蛋白质变性,氯元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.表面活性剂去除油污是利用乳化作用,通过亲水基、亲油基将油污分散为小油滴除去,整个过程没有化合价变化,不涉及氧化还原反应,C符合题意;
D.锂离子电池供电是原电池反应,通过负极氧化、正极还原的氧化还原反应实现化学能转化为电能,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选C。
4.(2026·广西·高考真题)探究含铬化合物的转化,实验如下。已知:是两性氢氧化物,溶于碱后溶液呈亮绿色。下列说法正确的是
A.①中铬主要以形式存在
B.②中溶液呈绿色,说明被还原
C.②到③有生成
D.氧化性强于
【答案】D
【详解】A.溶液中存在如下平衡:,向溶液中加入足量硫酸溶液,溶液中的氢离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,所以铬元素主要以的形式存在,A错误;
B.②中溶液呈绿色,说明溶液中发生的反应为酸性条件下溶液中的与过氧化氢溶液反应生成铬离子、氧气和水,反应中氧元素的化合价升高被氧化,B错误;
C.③中溶液呈亮绿色,说明溶液中发生的反应为溶液中的铬离子先与氢氧化钾溶液反应生成氢氧化铬沉淀,反应生成的氢氧化铬与过量的氢氧化钾溶液反应生成亮绿色的,所以②到③有氢氧化铬生成,C错误;
D.向③中加入过氧化氢溶液后溶液变为黄色,说明溶液中发生的反应为碱性条件下溶液中的与溶液反应生成和水,反应中铬元素化合价升高被氧化,铬酸钾是反应的氧化产物,氧元素化合价降低被还原,过氧化氢是氧化剂,由氧化还原反应规律可知,氧化剂的氧化性强于氧化产物,所以过氧化氢的氧化性强于铬酸钾,D正确;
故选D。
5.(2026·江苏·高考真题)净水剂高铁酸钾()在酸性条件下极不稳定。向含氰(以表示)废水中加入,转化过程如图所示,下列说法正确的是
A.反应①②中Fe元素化合价均升高
B.酸性条件下,转化为和
C.理论投料比
D.废水中的可被进一步氧化为
【答案】C
【详解】A.中Fe为+6价,反应①生成,其中Fe为+5价,反应②最终生成,其中Fe为+3价,两个反应中Fe元素化合价均降低,作氧化剂,A错误;
B.酸性条件下极不稳定,因为是碱性氧化物,会与酸反应,所以产物不可能为,且还原产物最终为含水体系中稳定的,B错误;
C.用得失电子守恒计算,1 mol 中Fe从+6价降到+3价,共得到3 mol电子;1 mol HCN(C为+2价、N为-3价)最终被氧化为(C为+4价)和(N为+5价),共失去电子; 氧化还原反应总得失电子守恒,则有,C正确;
D.中N为+5价,是N元素的最高价态,无法被氧化,D错误;
故选C。
6、(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
【详解】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。
7、(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
【详解】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。
8、(2025·湖南,8)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.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
【详解】的中心N原子的价电子对数是3+=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NaNO3(4 mol)和O2(3 mol),总物质的量为7 mol,还原剂为Sb(4 mol),氧化剂与还原剂的物质的量之比为7∶4,C错误;O2、NaNO3同时作氧化剂,3 mol O2参与反应,有4 mol Sb作还原剂,整个反应转移电子为20 mol(Sb被氧化,化合价:0→+5),D正确。
9、(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
【详解】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。
10、(2024·甘肃,11)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是
A.还原性:Ag>Cu>Fe
B.按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
C.反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4N
D.溶液①中的金属离子是Fe2+
【答案】C
【详解】金属活动性越强,金属的还原性越强,还原性从强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag,A不正确;由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4N,C正确;向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜后生成Fe2+,Fe2+被通入的氧气氧化为Fe3+,D不正确。
11、(2024·浙江1月选考,4)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:2NO+2CO2CO2+N2,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
【答案】D
【详解】N2为还原产物,CO2为氧化产物,D错误。
12、(2025·山东,9)用肼(N2H4)的水溶液处理核冷却系统内壁上的铁氧化物时,通常加入少量CuSO4,反应原理如图所示。下列说法正确的是
A.N2是还原反应的产物 B.还原性:N2H4<Fe2+
C.处理后溶液的pH增大 D.图示反应过程中起催化作用的是Cu2+
【答案】C
【详解】由图可知,N2由N2H4生成,N元素化合价升高,发生氧化反应,故A错误;该过程总反应的化学方程式为N2H4+2Fe3O4+12H+===N2↑+6Fe2++8H2O,N2H4为还原剂,Fe2+为还原产物,还原性:N2H4>Fe2+,B错误;由总反应知,反应过程中H+被消耗,故处理后溶液的pH增大,C正确;该反应的催化剂为[Cu(N2H4)2]2+,D错误。
13、[2021·河北,15(5)]
____Fe(CrO2)2+____O2+____NaHCO3____Na2CrO4+____Fe2O3+____CO2+____H2O。
【答案】4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2O
【详解】同一物质中多元素价态变化,用整体法分析:Fe(CrO2)2中1Fe(+2→+3),2Cr(+3→+6),共升高7价。
第二部分 以【精讲】建体系
【考点1】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
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
实例1:反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂是MnO2,还原剂是HCl;Cl元素被氧化,Mn元素被还原;MnO2具有氧化性,HCl表现的性质是还原性和酸性;Cl2是氧化产物,MnCl2是还原产物。
实例2:对于反应C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
(1)氧化剂是浓硫酸,发生还原反应,被还原,生成还原产物SO2。
(2)还原剂是C,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物CO2。
(3)C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。
(4)反应生成1 mol CO2,浓硫酸得4mol电子,C失去4mol电子,反应转移4mol电子。
3、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
①有单质参加或者生成的反应不一定是氧化还原反应。
如:同素异形体之间的转化,3O22O3
②没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应有可能是氧化还原反应。
如:Na2O2+SO2===Na2SO4、H2O2+SO2===H2SO4、NH4NO3N2O↑+2H2O
4.氧化还原反应电子转移的表示方法
可用双线桥法和单线桥法表示反应中电子的转移情况。
(1)双线桥法:先标化合价,再看价变化,起止同元素,桥上标变化。
(2)单线桥法: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。
【补充归纳】注意下列陌生物质中指定元素的化合价:
Li2NH:N-3, LiNH2:N-3, N2H4:N-2,
Na2S2O3:S+2, S2:S+6、O-1、-2, C2:C+3,
HCN:C+2、N-3, B:B+3、H-1, CuH:Cu+1、H-1,
MnOOH:Mn+3, FePO4:Fe+3, Cr:Cr+6,
K2FeO4:Fe+6, LiFePO4:Fe+2, CuFeS2:Fe+2。
5、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:
氧化剂
O2
KMnO4(酸性)
K2Cr2O7(酸性)
浓硫酸
浓硝酸
对应还原产物
O2-、O等
Mn2+
Cr3+
SO2
NO2
氧化剂
卤素单质X2
稀硝酸
HClO(或ClO-)
KClO3
Fe3+
对应还原产物
X-
NO
Cl-或Cl2
Cl-
Fe2+
(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:
还原剂
Al
H2
SO2(H2SO3)
SO
S2O
对应氧化产物
Al3+
H+
SO
SO
SO
还原剂
S2-(H2S)
H2C2O4
I-(HI)
CO
Fe2+
对应氧化产物
S或SO2
CO2
I2
CO2
Fe3+
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:
元素化合价处于中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO2(SO、H2SO3)
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中:Fe2+、S主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
【例题1】从矿物学资料查得一定条件下自然界存在反应:
14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,则下列说法正确的是
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B.5 mol FeS2发生反应,有24 mol电子转移
C.产物中的S有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
【答案】C
【详解】在反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4中,CuSO4中的Cu元素由+2价降低到+1价,FeS2中的S元素,一部分由-1价降低到-2价,一部分由-1价升高到+6价,则Cu2S是还原产物,A不正确;5 mol FeS2发生反应,Fe元素价态不变,有3 mol S由-1价升高到+6价,所以有21 mol电子转移,B不正确;产物中,来自CuSO4的S价态不变,FeS2中有一部分S元素转化为S,此部分S是氧化产物,C正确;FeS2中,S元素一部分由-1价降低到-2价,一部分由-1价升高到+6价,所以FeS2既作氧化剂又作还原剂,D不正确。
【例题2】在高温条件下,碳酸锂(Li2CO3)、葡萄糖(C6H12O6)和磷酸铁(FePO4)可制备电极材料磷酸亚铁锂(LiFePO4),发生反应的化学方程式为
12FePO4+6Li2CO3+C6H12O612LiFePO4+6CO↑+6CO2↑+6H2O↑。下列说法错误的是
A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为12∶1
B.反应中LiFePO4是还原产物,CO是氧化产物
C.生成1 mol LiFePO4时,转移2 mol电子
D.1 mol H2O中所含的中子总数为8NA
【答案】C
【详解】反应12FePO4+6Li2CO3+C6H12O612LiFePO4+6CO↑+6CO2↑+6H2O↑中铁元素化合价从+3价降低到+2价,FePO4是氧化剂,葡萄糖中碳元素化合价从0价升高到+2价,葡萄糖是还原剂,因此氧化剂和还原剂的物质的量之比为12∶1,A正确;铁元素化合价从+3价降低到+2价,生成1 mol LiFePO4时,转移1 mol电子,C错误;1个H2O分子中含有8个中子,1 mol H2O中所含的中子总数为8NA,D正确。
【例题3】已知NaBH4与水反应的化学方程式为NaBH4+2H2O===NaBO2+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2】氧化还原反应的规律
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,如Fe3+、Ag+等;处在最低价,只有还原性,如S2-、I-等;处在中间价,既有氧化性又有还原性,如Fe2+、Cl2等。
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(不交叉规律)
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”。
如:H2S与浓硫酸的反应
4、歧化规律
同一元素(如氯、硫、氮和磷元素等)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。如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
5、强弱规律
氧化性是指得电子的性质(或能力),还原性是指失电子的性质(或能力)。
(1)在同一化学反应中:
氧化性:氧化剂>氧化产物>还原产物>还原剂
还原性:还原剂>还原产物>氧化产物>氧化剂
(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。
金属活动顺序表
非金属活动顺序表
【易错提醒】Fe对应的离子为Fe2+,即氧化性:Cu2+>Fe2+;又由于2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2可以发生,则氧化性:Fe3+>Cu2+,因此三种离子的氧化性为:Fe3+>Cu2+>Fe2+。
(3)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。
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,所以Na比Al的还原性强。
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。
a、根据反应条件及反应的剧烈程度来判断
化学反应
反应条件
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
常温
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
加热
O2+4HCl(浓)Cl2+2H2O
加热、加催化剂
氧化性:KMnO4>MnO2>O2
b、根据变价元素被氧化或被还原的程度不同来判断
化学反应
分析
2Fe+3Cl2 2FeCl3
铁元素被氯气氧化为+3价,被硫氧化为+2价,
则氧化性:Cl2>S
Fe+SFeS
(4)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-。
6、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+。
【例题1】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
【详解】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。
【例题2】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
【详解】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。
【例题3】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
【详解】(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。
【考点3】氧化还原反应方程式的配平
一、氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标变价——标出有变的元素化合价。
(2)列得失——列出化合价的变化值。
(3)求总数——求出化合价升降的最小公倍数,使化合价升高和降低的数目相等。
(4)配系数——配出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数,观察法配平其它物质的系数。
(5)查守恒——查原子是否守恒、电荷是否守恒、得失电子是否守恒。
配平化学方程式:H2S+HNO3S↓+NO↑+H2O
第一步:标变价
H2+↓+O↑+H2O
第二步:列得失
H2 + HO3
失去↓2e- ↓得到(5-2)e-
O
第三步:求总数
通过求最小公倍数的方法使化合价升降总数相等,从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。
H2 + HO3
失去2e-×3↓ ↓得到3e-×2
O
故H2S的化学计量数为3,HNO3的化学计量数为2
第四步:配系数
先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素:
3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O
第五步:查守恒
其他原子在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证。
二、氧化还原反应配平的技巧
【例题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
【例题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
【例题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
【例题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
【例题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。
第三部分 以【模练】促落实
1、下列物质间的转化需要通过氧化还原反应才能实现的是
A.CO2→NaHCO3 B.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.CaCO3→Na2CO3 D.CuO→Cu(NO3)2
【答案】B
【详解】Fe(OH)2中铁元素为+2价,Fe(OH)3中铁元素为+3价,元素化合价发生变化,故Fe(OH)2→Fe(OH)3一定是通过氧化还原反应实现的,B符合题意;CO2→NaHCO3、CaCO3→Na2CO3、CuO→Cu(NO3)2没有元素化合价发生变化,不需要通过氧化还原反应实现,A、C、D不符合题意。
2、在热的碱性溶液中,NaClO发生反应:3NaClO===2NaCl+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
【详解】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。
3、向含Fe3+、H+、N的混合液中加入少量S,充分反应后,下列表示该反应的离子方程式正确的是( )
A.2Fe3++S+H2O===2Fe2++S+2H+
B.2H++S===H2O+SO2↑
C.2H++2N+3S===3S+2NO↑+H2O
D.2Fe3++3S+3H2O===2Fe(OH)3↓+3SO2↑
【答案】C
【详解】三价铁离子、硝酸根离子都具有氧化性,都能氧化亚硫酸根离子,硝酸根离子在酸性环境下氧化性强于三价铁离子,所以通入亚硫酸根离子,先与硝酸根离子反应,若亚硫酸根离子剩余再与三价铁离子反应,题干中亚硫酸根离子少量,所以只与硝酸根离子反应,离子方程式为2H++2N+3S===3S+2NO↑+H2O,C项正确。
4、绿矾(FeSO4·7H2O)受热发生分解反应,其产物可能是
A.Fe2O3、SO3、H2O B.FeO、SO2、H2O
C.Fe、SO2、SO3、H2O D.Fe2O3、SO2、SO3、H2O
【答案】D
【详解】绿矾中硫元素化合价为最高价,而铁元素处于中间价态,受热发生分解反应,结合得失电子守恒,硫元素化合价降低得到二氧化硫,则铁化合价升高会生成氧化铁,结合质量守恒,反应中还会生成水和三氧化硫,故选D。
5、某溶液中含有Fe2+、Br-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Br-,可以加入的试剂是
A.Cl2 B.FeCl3 C.FeCl2 D.Br2
【答案】B
【详解】由于氧化性:Cl2>Br2>Fe3+>I2,则要除去I-而不氧化Fe2+和Br-,可以加入的氧化剂为铁离子,故选B。
6、下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有NO2的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性KMnO4溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将FeSO4溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
【答案】A
【详解】推动盛有NO2的密闭针筒的活塞,增大压强,反应2NO2⥫⥬N2O4的平衡正向移动,但NO2的浓度增大,气体颜色变深,不涉及氧化还原反应,故A正确;乙醇有还原性,高锰酸钾有氧化性,二者发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液紫色褪去,故B错误;Fe2+与NaOH生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀,涉及氧化还原反应,故C错误;Na2O2加水生成氧气,涉及氧化还原反应,故D错误。
7、(2025·浙江嘉兴模拟)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的一种方法为3ClO-+2Fe3++10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O,下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A.Fe3+是还原剂,Cl-是还原产物
B.生成1 mol Fe,转移电子的数目为3NA
C.Na2FeO4作消毒剂,是因为Fe与水反应后生成了胶体
D.由反应知,该条件下氧化性:ClO->Fe
【答案】C
【详解】在反应中,铁元素化合价从+3价升高为+6价,所以Fe3+作还原剂,氯元素化合价降低被还原为氯离子,Cl-是还原产物,生成1 mol Fe,转移3 mol电子,电子数目为3NA,A、B正确;Na2FeO4作消毒剂,是因为其具有强氧化性,可消毒杀菌,C错误;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则该条件下氧化性:ClO->Fe,D正确。
8.下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
【答案】B
【详解】A.NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.中的N(-3价)与中的N(+3价)反应生成N2(0价),被氧化,体现还原性,B符合题意;
C.水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意;
D.(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,未参与氧化还原,D不符合题意;
故选B。
9、次磷酸钠(NaH2PO2)可用作药物和镀镍时的还原剂,反应原理为
CuSO4+2NaH2PO2+2NaOH===Cu+2NaH2PO3+Na2SO4+H2↑。下列说法错误的是
A.参加反应的NaH2PO2有被CuSO4氧化
B.若1 mol H3PO3最多消耗2 mol NaOH,则NaH2PO3是酸式盐
C.反应中每转移6.02×1023个电子,则生成标准状况下5.6 L H2
D.NaH2PO3和H2均是还原产物
【答案】D
【详解】反应中P元素化合价从+1价升高到+3价,铜元素化合价从+2价降低到0价,氢元素化合价从+1价降低到0价,因此根据得失电子守恒可知,参加反应的NaH2PO2有被CuSO4氧化,A正确;若1 mol H3PO3最多消耗2 mol NaOH,说明H3PO3是二元酸,因此NaH2PO3是酸式盐,B正确;根据选项A分析,可知转移4 mol电子生成1 mol氢气,因此反应中每转移6.02×1023个电子即1 mol电子,生成0.25 mol氢气,在标准状况下的体积为5.6 L,C正确;NaH2PO3是氧化产物,Cu和H2是还原产物,D错误。
10、(2025·洛阳模拟)浓硫酸分别与三种钠盐反应,现象如图。下列分析正确的是
A.对比①和②可以说明还原性:Br->Cl-
B.①和③相比可说明氧化性:Br2>SO2
C.②中试管口白雾是HCl遇水蒸气所致,说明酸性:H2SO4>HCl
D.③中浓H2SO4被还原成SO2
【答案】A
【详解】反应①生成的红棕色气体是溴蒸气,反应②的白雾是氯化氢,说明浓硫酸能将溴离子氧化成溴单质,而不能将氯离子氧化成氯气,说明还原性:Br->Cl-,故A正确;反应③生成二氧化硫气体,为非氧化还原反应,所以不能比较Br2、SO2的氧化性,故B、D错误;白雾说明氯化氢易挥发,说明挥发性:H2SO4<HCl,故C错误。
11、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
【详解】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。
12、(2025·陕西宝鸡高三模拟)已知:
①2+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
②Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-;
③2Fe3++2I-===I2+2Fe2+。
由此判断,下列说法错误的是
A.还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+
B.反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3不能发生
C.若某溶液中含有Fe2+、Cl-、I-,要氧化I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入FeCl3溶液
D.将酸性KMnO4溶液加入到FeCl2和Fe2(SO4)3混合物溶液中,若紫色褪去,则溶液中含有Fe2+
【答案】D
【详解】还原剂的还原性大于还原产物的还原性,反应①中还原性:Cl->Mn2+,反应②中还原性:Fe2+>Cl-,反应③中还原性:I->Fe2+,则还原性:I->Fe2+>Cl->Mn2+,故A正确;Fe3+的氧化性大于I2的氧化性,Fe3+能氧化I-,所以不能生成FeI3,则反应3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3不能发生,故B正确;氧化性:>Cl2>Fe3+>I2,FeCl3能氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,故C正确;结合反应①,氯离子也可以使酸性KMnO4溶液褪色,不能确定是否是亚铁离子使其褪色,故D错误。
13、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
【详解】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。
14、CH4和CO2按照一定物质的量之比向某容器中投料,反应经如下流程(主要产物已经标出)实现CO2的高效转化,下列说法正确的是
A.过程ⅰ中,每消耗22.4 L CH4反应中转移的电子数为6NA
B.过程ⅱ中,氧化剂为Fe3O4和H2
C.过程ⅲ中,C得到电子,发生还原反应
D.上述流程只涉及两种单质
【答案】C
【详解】CH4所处的状态未知,故无法计算22.4 L CH4的物质的量,即无法计算反应中转移的电子数,A错误;由转化流程图可知,过程ⅱ中涉及反应Fe3O4+4CO3Fe+4CO2和Fe3O4+4H23Fe+4H2O,故Fe3O4为氧化剂,而H2作还原剂,B错误;由转化流程图可知,过程ⅲ中反应为4CaCO3+3Fe4CaO+Fe3O4+4CO,故C得到电子,发生还原反应,C正确;由转化流程图可知,上述流程涉及Fe、H2、He三种单质,D错误。
15、CuI是难溶于水的白色固体。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,还原性:Cu>I->Cu+。
(1)根据物质氧化性和还原性的强弱推测,在溶液中Cu2+和I-反应的产物是 、 。
(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,向其中加入一些铜粉,可使溶液黄色消失,反应的化学方程式为 。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,这是因为当浓度接近时,还原性:H2S_______(填“>”“<”或“=”)I-;与加入铜粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液浓度_______(填“高”“低”或“相等”)。
(4)CuI可用于监测空气中是否含有汞蒸气:4CuI(白色)+Hg===Cu2HgI4(亮黄色)+2Cu。下列关于该化学方程式的说法错误的是 (填字母)。
A.该反应中被氧化的元素是铜元素和汞元素
B.该反应的氧化剂为CuI
C.Cu2HgI4既是氧化产物又是还原产物
D.反应中每生成1 mol Cu2HgI4转移2 mol电子
【答案】(1)CuI I2 (2)2Cu+I2===2CuI (3)> 高 (4)AC
【详解】(1)氧化性:Cu2+>I2>Cu+,还原性:Cu>I->Cu+,所以Cu2+和I-反应,Cu2+被还原为Cu+、I-被氧化为I2,Cu+和I-结合生成难溶于水的CuI沉淀,所以反应的产物是CuI、I2。(2)久置于空气中的HI溶液呈黄色,是因为其中的碘离子被氧化为碘单质,加入金属铜,金属铜可以和碘单质反应生成CuI,反应的化学方程式为2Cu+I2===2CuI。(3)欲消除HI溶液的黄色,也可向其中通入少量H2S,碘单质可以和硫化氢反应生成单质硫和碘化氢,还原性:H2S>I-。(4)该反应中Cu元素化合价由+1降低为0,被氧化的元素是汞元素,氧化剂为CuI,Cu2HgI4是氧化产物,反应中每生成1 mol Cu2HgI4转移2 mol电子。
16.氧化还原反应在物质制备方面应用广泛。下面三个方法都可以用来制氯气:
①(浓)
②(浓)
③(浓)
据以上三个反应,回答下列有关问题。
(1)反应①中,氧化剂是___________(填化学式,下同),被氧化的物质是___________。
(2)反应②中,氧化产物与还原产物的个数之比为___________。用单线桥法表示反应②中电子转移方向和数目___________。
(3)反应③的离子方程式:_______________________。
(4)已知反应④:,该反应也能制得氯气。提示:反应条件越简单反应越容易发生,说明反应物性质越强烈。则、、三种物质氧化性由强到弱的顺序为______________。
【答案】(1) HCl (2)5:1
(3) (4)
【详解】(1)反应①中,中元素化合价从+4价降低为+2价,得电子发生还原反应,作氧化剂;部分中元素化合价从-1价升高为0价,失电子发生氧化反应,被氧化;
(2)反应②为归中反应,1mol 中+5价被还原得到还原产物,5mol 中-1价被氧化得到氧化产物,氧化产物和还原产物均为,个数比等于被氧化与被还原的原子个数比,即;单线桥法中电子由失电子的中指向得电子的中,转移电子总数为,表示为;
(3)反应③中可溶性强电解质拆分为离子形式,删去未参与反应的和部分未变价的,配平后得到对应离子方程式为:;
(4)氧化相同还原剂浓盐酸时,反应条件越简单,氧化剂氧化性越强:常温即可反应,需要加热,需要加热和催化剂,故氧化性由强到弱为。
17.高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空:
Ⅰ:在用酸性溶液处理和的混合物时,发生的反应如下:
①(未配平)
②(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是________(填字母序号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为
c.生成2.24 L(标况下),转移电子的物质的量是0.8 mol
d.还原性的强弱关系是:
Ⅱ:在稀硫酸中,也能发生氧化还原反应。
(2)配平与反应的离子方程式:
(3)欲配制480 mL 0.1 mol/L 溶液,需称取()的质量为______g。
Ⅲ:实验室可由软锰矿(主要成分为)制备,方法如下:高温下使软锰矿与过量(s)和反应,生成(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,转化为和;再滤去沉淀,浓缩结晶得到晶体。请回答:
(4)用软锰矿制备的化学方程式是:________________________________。
(5)转化为的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
【答案】(1)d (2)(系数依次为1、5、8、1、5、4) (3)19.6 (4) (5)1:2
【详解】(1)a.反应①中的Cu从+1价升高到+2价、S从-2价升高到+4价,均被氧化,a正确;
b.配平后反应为,氧化剂与还原剂物质的量比为8:5,b正确;
c.标况下2.24 L为0.1 mol,生成0.1 mol时转移电子,c正确;
d.还原剂还原性强于还原产物,是还原剂,是还原产物,故还原性,d错误;
故选d。
(2)中Mn从+7价降到+2价,得5;从+2价升到+3价,失1,由电子守恒得和系数为1和5;再根据电荷守恒配系数为8,最后由原子守恒配系数为4。
(3)实验室无480 mL规格容量瓶,需选用500 mL容量瓶配制,,所需晶体质量为。
(4)反应物为、、,高温下反应时Mn从+4价升到+6价失2e⁻,Cl从+5价降到-1价得6e⁻,由电子守恒得系数为3、系数为1,化学方程式为。
(5)酸化发生歧化反应:,1个Mn化合价降低作氧化剂,2个Mn化合价升高作还原剂,故氧化剂和还原剂物质的量比为1:2。
18.是一种重要的氧化剂。
(1)在酸性条件下的氧化性会增强。用来酸化溶液的最佳试剂是_______。
A.硝酸 B.硫酸 C.盐酸
(2)可以用酸性鉴别和,该鉴别对应的离子方程式_________________。
(3)将通入酸性溶液中紫色褪去,该反应的离子方程式为________________。
(4)已知:酸性溶液中氧化性,将溶液滴入和足量的混合溶液中,该反应的离子方程式___________________。
(5)已知在酸性溶液中,下列粒子氧化时,自身发生如下变化:;;;;。如果分别用物质的量相同的这些粒子氧化足量的,得到最多的是____(填粒子符号)。
(6)今有三个氧化还原反应:
①
②
③
若某溶液中有和共存,要氧化除去而又不氧化和,可加入的试剂是____。
A. B. C. D.
(7)用配制好的0.04mol·L-1的溶液来标定某溶液的浓度。准确量取溶液,然后用酸化后的溶液滴定。消耗的溶液的体积是20mL,则溶液的浓度为____________mol·L-1 。
【答案】(1)B (2)
(3) (4) (5) (6)C (7)0.02
【详解】(1)酸化溶液时,不能引入具有还原性的酸(如盐酸,会被氧化生成),也不能引入具有强氧化性的酸(如硝酸,会干扰氧化性的体现),因此最佳试剂是稀硫酸,故答案选B。
(2)酸性条件下,将氧化为,自身被还原为。根据得失电子守恒(降5价,升1价)、电荷守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为。
(3)具有较强的还原性,通入酸性溶液中被氧化为,被还原为无色的。根据得失电子守恒(降5价,升2价),电荷守恒和原子守恒,配平后的离子方程式为:。
(4)已知酸性溶液中氧化性,则可将氧化为,自身被还原为。反应中元素化合价由+6降至+3,得;元素化合价由+2升至+7,失。根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒,离子方程式为。
(5)设各氧化剂的物质的量均为1 mol。1 mol Fe3+得1 mol电子,生成0.5 mol I2;1 mol 得5 mol电子,生成2.5 mol I2;1 mol Cl2得2 mol电子,生成1 mol I2;1 mol HNO2得1 mol电子,生成0.5 mol I2;1 mol 得5 mol电子,且自身还原产物也是,根据反应可知,共生成3 mol 。因此,得到最多的是。
(6)根据“氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性”规律:由①知氧化性:;由②知氧化性:;由③知氧化性:。综合可得氧化性强弱顺序为:。相应地,还原性强弱顺序为:。要氧化除去而不氧化和,所加试剂的氧化性必须介于和之间,或刚好为,故答案选C。
(7)滴定过程发生的反应为:。 根据化学方程式可得关系式:。 溶液中, 则消耗的。 故溶液的浓度为。
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