2.3 第2课时 氧化剂和还原剂(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册(鲁科版)
2026-10-14
|
21页
|
2人阅读
|
0人下载
教辅
内容正文:
第2课时 氧化剂和还原剂
1.知道常见的氧化剂和还原剂。
2.能利用氧化还原反应等概念对常见的反应进行分析说明。
知识点一 氧化剂和还原剂
1.基本概念间的关系
如在反应Zn+CuCl2Cu+ZnCl2中,Zn是还原剂,具有还原性,失去电子后被氧化为ZnCl2,故ZnCl2为氧化产物;CuCl2是氧化剂,具有氧化性,得到电子后被还原为Cu,故Cu为还原产物。
2.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
油画颜料是一种油画专用绘画颜料,油画的白色颜料久置后会变黑。油画变黑,可用一定浓度的H2O2溶液擦洗修复,发生反应为4H2O2+PbSPbSO4+4H2O。
【交流讨论】
1.修复油画时发生的反应中,氧化剂为 ,还原剂为 。
提示:H2O2 PbS
2.已知下列四个反应中均涉及H2O2的反应(未配平)。
①Na2O2+HClH2O2+NaCl
②Ag2O+H2O2Ag+O2↑+H2O
③H2O2H2O+O2↑
④H2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2CrO4+K2SO4+H2O
分析上述反应中H2O2各体现了什么性质?
提示:反应①是一个非氧化还原反应,盐酸是强酸,它与Na2O2反应除生成盐外还得到H2O2,按照“强酸可制得弱酸”的规律,在此反应中H2O2表现出弱酸性。反应②中Ag2O变成单质银,H2O2表现为还原性。反应③中过氧化氢的分解是一个自身氧化还原反应,H2O2既表现了氧化性,又表现了还原性。反应④中Cr元素由+3价升高为+6价,因此H2O2体现了氧化性。
1.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂及还原产物
氧化剂
还原产物
活泼非金属单质
氧气、氯气
H2O、Cl-
含较高价态元素的含氧酸
浓硝酸、浓硫酸、稀硝酸
NO2、SO2、NO
含较高价态元素的盐
KMnO4、KClO3、FeCl3
Mn2+、Cl-、Fe2+
含高价态元素的氧化物
MnO2
Mn2+
过氧化物
Na2O2、H2O2
OH-、H2O
(2)常见的还原剂及氧化产物
还原剂
氧化产物
活泼金属单质
Al、Fe、Zn
Al3+、Fe2+(或Fe3+)、Zn2+
某些非金属单质
H2、C
H2O、CO2
含低价态元素的氧化物
CO、SO2
CO2、SO3或S
含低价态元素的盐
KI、Na2SO3、FeSO4
I2、Na2SO4、Fe2(SO4)3
含低价态元素的酸
H2S、H2SO3
S或SO2、H2SO4
(3)常见的既可做氧化剂又可做还原剂的物质:H2O2、Fe2+、SO2、H2SO3等。
2.记忆口诀
升失氧,降得还;剂性一致、其他相反。即氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→生成还原产物;还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→生成氧化产物。
1.(教材改编题)在下列反应中,水做还原剂的是( )
A.2F2+2H2O4HF+O2
B.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.CO2+H2OH2CO3
解析:A A项,水做还原剂;B项,水做氧化剂;C、D中,水既不做氧化剂,也不做还原剂。
2.(2026·陕西西安高一期中)下列物质间的转化一定需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.NH3→N2 B.ClO-→Cl-
C.SO2→S D.H2O2→O2
解析:A A项,NH3中N为-3价,生成的N2中N为0价,需加入氧化剂(如O2)可实现转化;B项,ClO-转化为Cl-化合价降低,ClO-自身是氧化剂,需加入还原剂可实现转化;C项,SO2转化为S化合价降低,SO2自身是氧化剂,需加入还原剂可实现转化;D项,H2转化为O2化合价升高,可以加入氧化剂(如KMnO4),H2O2自身也可既做氧化剂、又做还原剂发生歧化反应。
知识点二 物质氧化性、还原性强弱的判断
【交流讨论】
1.在Cu、Fe、Ag中,还原性最强的是哪种物质?在Cu2+、Fe2+Ag+中,氧化性最强的是哪种离子?
提示:发生两个化学反应:①Fe+CuSO4FeSO4+Cu,②Cu+2AgNO32Ag+Cu(NO3)2。据①知还原性:Fe>Cu,氧化性:Cu2+>Fe2+;据②知还原性:Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+;故还原性:Fe>Cu>Ag,氧化性:Ag+>Cu2+>Fe2+。
2.铁钉在氯气中被锈蚀为棕褐色物质(FeCl3),而在盐酸中生成浅绿色溶液(FeCl2)。在氯气分子(Cl2)、氯离子、H+中,具有氧化性的是 。氧化性最强的是 。
提示:H+、Cl2具有氧化性,氧化性最强的是Cl2。
1.根据氧化还原反应的方向判断
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
2.根据元素的活动性顺序比较
3.根据反应条件来判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化性:KMnO4>MnO2
(2)Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下,Na与冷水剧烈反应,Mg加热才反应,Al加热条件下也难反应。
还原性:Na>Mg>Al
4.根据氧化产物的价态高低判断
同种物质被不同氧化剂氧化的价态越高,氧化剂的氧化性越强。
例如:2Fe+3Cl22FeCl3
Fe+SFeS
氧化性:Cl2>S
判断还原剂还原性的原理类似。
1.(2026·贵州贵阳高一期中)NaBH4被称为“万能还原剂”,能与水发生反应:NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑(已知NaBH4中H为-1价)。下列说法正确的是( )
A.还原性:NaBH4>H2
B.氧化性:NaBO2<NaBH4
C.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂
D.硼元素被氧化,氢元素被还原
解析:A 还原性:还原剂(NaBH4)>还原产物(H2),A正确;氧化性:氧化剂(H2O)>氧化产物(H2),不能直接比较NaBO2和NaBH4的氧化性,B错误;NaBH4是还原剂,H2O是氧化剂,C错误;被氧化和被还原的均为氢元素,D错误。
2.(2025·天津滨海新区高一期中)已知常温下,在溶液中发生如下反应:①16H++10Z-+22X2++5Z2+8H2O;②2A2++Z22A3++2Z-;由此推断,下列说法中错误的是( )
A.反应②是置换反应
B.还原性由强到弱顺序是A2+、Z-、X2+
C.氧化性由强到弱的顺序是、Z2、A3+
D.②中有1个Z2参加反应时,有2个电子转移
解析:A 置换反应是指一种单质和一种化合物生成新的单质和新的化合物的反应,故反应②不是置换反应,A项错误;①16H++10Z-+2X2X2++5Z2+8H2O中Z-为还原剂,X2+为还原产物,还原性:Z->X2+;②2A2++Z22A3++2Z-中A2+为还原剂,Z-为还原产物,还原性:A2+>Z-,则还原性由强到弱的顺序是A2+、Z-、X2+,B项正确;①16H++10Z-+22X2++5Z2+8H2O中为氧化剂,Z2为氧化产物,氧化性:>Z2;②2A2++Z22A3++2Z-中Z2为氧化剂,A3+为氧化产物,氧化性:Z2>A3+,则氧化性由强到弱的顺序是、Z2、A3+,C项正确;由反应②2A2++Z22A3++2Z-可知,有1个Z2参加反应时,有2个电子转移,D项正确。
3.已知PbO2在盐酸中易被还原成PbCl2,且PbO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述正确的是( )
A.将Cl2通入FeI2溶液中,可发生反应3Cl2+6FeI22FeCl3+4FeI3
B.每1个PbO2在盐酸中被氧化为PbCl2时转移2个电子
C.FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化
D.I2具有较强的氧化性,可以将PbCl2氧化为PbO2
解析:C Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,所以将Cl2通入FeI2溶液中,Cl2先氧化I-后氧化Fe2+,不会生成FeI3,且不存在FeI3,A项错误;1个PbO2在盐酸中被还原为PbCl2时,Pb元素化合价从+4价降低到+2价,转移2个电子,B项错误;FeCl3的氧化性强于I2,所以FeCl3溶液能将KI溶液中的I-氧化成I2,C项正确;PbO2、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,因此I2不能把PbCl2氧化为PbO2,D项错误。
知识点三 氧化还原反应的规律及应用
某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3N2O3+H2O
②NH3+NOHNO2+H2O
③N2O4+H2OHNO3+HNO2
【交流讨论】
1.上述反应中不可能实现的是 ,理由是
。
提示:②;若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应,生成物中该元素的价态应介于两种反应物价态之间。②式反应物中的氮元素为-3价、+2价,生成物中为+3价,-3价与+2价之间的价态应为0价或+1价,不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现。
2.M2和S2-在酸性溶液中发生反应:M2+3S2-+14H+2M3++3S↓+7H2O,则M2中M的化合价是 。
提示:该反应中,S元素的化合价升高,M元素的化合价降低,设M2中M元素的化合价为n,由电子守恒可知,2×(n-3)=3×[0-(-2)],解得n=+6。
3.已知还原性:I->Fe2+>Br-。向含有Br-、I-、Fe2+的溶液中,缓慢通入Cl2,依次发生反应的离子方程式为 、 、
。
提示:Cl2+2I-2Cl-+I2 Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl- Cl2+2Br-2Cl-+Br2
1.守恒律
还原剂失去电子总数=氧化剂得到电子总数或氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数。
2.氧化还原反应的基本规律归纳
内容
应用
守恒
规律
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数=氧化剂化合价降低总数=还原剂化合价升高总数=转移电子总数
氧化还原反应方程式的配平和相关计算
强弱
规律
在同一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物
比较物质间氧化性、还原性的强弱
续表
内容
应用
先后
规律
多种氧化剂与一种还原剂相遇,氧化性强的首先得电子被还原;多种还原剂与一种氧化剂相遇,还原性强的首先失电子被氧化
判断物质的稳定性和反应顺序
价态
规律
归中规律: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”
如:2H2O
判断物质的氧化性、还原性及反应中转移电子的数目
1.24 mL 0.05 mol·L-1 Na2SO3溶液恰好与20 mL 0.02 mol·L-1 K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+2 B.+3
C.+4 D.+5
解析:B 设还原产物中Cr元素的化合价为+x价,Na2O3Na2O4,K2r2O72r,得失电子数相等,所以有0.02 L×0.02 mol·L-1×(6-x)×2=0.024 L×0.05 mol·L-1×2,解得x=3。
2.已知三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl22FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,可加入的试剂是( )
A.Cl2 B.KMnO4
C.FeCl3 D.HCl
解析:C 由信息可知,氧化性由强到弱的顺序为Mn>Cl2>Fe3+>I2,还原性由强到弱的顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。氯气能将Fe2+、I-氧化,A不符合题意;KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-氧化,B不符合题意;FeCl3能氧化除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,C符合题意;HCl与三种离子均不反应,D不符合题意。
3.下列方程式中G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的物质,它们之间存在如下反应:
(a)Y+NaOHG+Q+H2O;
(b)GQ+NaCl;
(c)Q+H2OX+H2;
(d)Z+NaOHQ+X+H2O。
推断五种物质中氯元素的化合价由低到高的顺序为 (用“<”符号连接)。
答案:G<Y<Q<Z<X
解析:由(b)G→NaCl知Cl的化合价降低,则G→Q中Cl的化合价升高,故Q>G; 由(c)H2O→H2知H化合价降低,则Q→X中Cl的化合价升高,故X>Q; (a)中Y发生歧化反应,Y的价态介于G与Q之间,即Q>Y>G; (d)中Z发生歧化反应,同理,X>Z>Q; 因此,氯的化合价由低到高的顺序是G<Y<Q<Z<X。
能力培养 氧化还原方程式的配平与书写(理解与辨析)
1.配平下面的氧化还原反应方程式:
(1)Mn2++O2+OH-MnO(OH)2
(2)MnO(OH)2+I-+H+Mn2++I2+H2O
提示:(1)2Mn2++O2+4OH-2MnO(OH)2
(2)MnO(OH)2+2I-+4H+Mn2++I2+3H2O。
2.Ba(NO3)2受热分解生成BaO、O2和NO2,该反应的化学方程式是 。
提示:2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑
1.配平原则
2.配平步骤
3.缺项方程式的配平方法及原则
缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一般为水、酸或碱。
(1)方法:先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
(2)补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
【迁移应用】
1.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与亚铁离子反应,离子方程式如下:Mn+Fe2++fMn2++Fe3++H2O(未配平),下列有关说法正确的是( )
A.方程式中f代表OH-
B.Mn 是氧化剂,Fe2+是还原剂
C.Mn2+的还原性强于Fe2+
D.每生成1 mol水转移1.2 mol的电子
解析:B 由题给信息:高锰酸钾溶液在酸性条件下与亚铁离子反应,以及离子方程式可知,f代表H+,A项错误;根据方程式可知,Mn是氧化剂,Fe2+是还原剂,B项正确;由离子方程式可知,Fe2+为还原剂,Mn2+为还原产物,可得出结论:Fe2+的还原性强于Mn2+,C项错误;结合题意,可知完整的离子方程式为Mn+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O,则每生成4 mol水,则转移5 mol电子,故每生成1 mol水转移1.25 mol的电子,D项错误。
2.Mn2+、Bi3+、Bi、Mn、H+、H2O组成的一个氧化还原反应体系中,发生BiBi3+的反应过程。将以上物质分别填入下面对应的横线上,组成一个配平的化学方程式。
2Mn2+ + 5Bi +14H+ 2Mn+ 5Bi3+ +7H2O
解析:发生BiBi3+的反应,Bi元素由+5价降低为+3价即发生还原反应,一个氧化还原反应体系则还要发生氧化反应即Mn2+Mn,Mn元素由+2价升高为+7价,发生Mn2++Bi+H+Mn+Bi3++H2O,由电子守恒及质量守恒定律可知,该反应为2Mn2++5Bi+14H+2Mn+5Bi3++7H2O。
1.下列反应中,硫酸做氧化剂的是( )
A.H2SO4+2KOHK2SO4+2H2O
B.H2SO4+MgCO3MgSO4+H2O+CO2↑
C.3H2SO4+Fe2O3Fe2(SO4)3+3H2O
D.H2SO4+ZnZnSO4+H2↑
解析:D A、B、C项中反应不是氧化还原反应;D项反应中H2SO4 的氢元素化合价降低,体现了氧化性,符合题意。
2.试管壁上附着的硫可用CS2溶解清洗,也可倒入热的NaOH溶液将硫除掉,其反应方程式为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O。反应中氧化剂和还原剂的质量之比为( )
A.2∶7 B.7∶2
C.2∶1 D.1∶2
解析:C 由3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O可以看出,S发生了自身氧化还原反应,生成了Na2S和Na2SO3,其中Na2S为还原产物,Na2SO3为氧化产物,所以反应中氧化剂和还原剂的质量之比为2∶1。
3.下列说法正确的是( )
A.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4
B.Al2O3+N2+3C2AlN+3CO中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3
C.3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化和被还原的硫元素的物质的量之比为2∶1
D.2H2S+SO23S↓+2H2O中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
解析:B 氧化剂为MnO2,还原剂为HCl(方程式中的HCl被氧化),氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,A项错误;氧化剂为N2,还原剂为C,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶3,B项正确;2S2K2S(硫元素化合价降低,被还原),SK2SO3(硫元素化合价升高,被氧化),被氧化和被还原的硫元素的物质的量之比为1∶2,C项错误;2H2S2S(硫元素化合价升高,S为氧化产物),SO2S(硫元素化合价降低,S为还原产物),氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1,D项错误。
4.(2026·宁夏银川高一期中)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题,将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水),下列说法中,不正确的是( )
A.过程①中,生成CuS的反应为H2S+Cu2+CuS↓+2H+
B.过程②中,Fe3+做氧化剂
C.过程③中,铁元素被还原
D.回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓
解析:C 过程①中,发生复分解反应,生成CuS的反应为H2S+Cu2+CuS↓+2H+,A正确;过程②中,S元素化合价升高,具有还原性,则Fe3+为氧化剂,B正确;过程③中,氧气是氧化剂,Fe2+是还原剂,Fe元素被氧化,C错误;根据转化关系图可判断回收S的总反应为2H2S+O22H2O+2S↓,D正确。
5.(2026·广东肇庆高一期中)《南村辍耕录》中记载:“杭人削松木为小片,其薄如纸,熔硫磺涂木片顶端分许,名曰发烛。”《资治通鉴》中记载:“陈宣帝太建九年,齐后妃贫苦,至以卖烛为业。”文中的发烛就是原始的火柴。K2Cr2O7是火柴工业用作制造火柴头的氧化剂。在下列反应中:K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O。
(1) Cl(氯) 元素被氧化, K2Cr2O7 是氧化剂。
(2)在参加反应的盐酸中,体现还原性的HCl与体现酸性的HCl的质量比为 3∶4 。
(3)该反应中每生成0.1 mol Cl2分子,转移的电子数为 0.2NA 个。
解析:(1)K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O,该反应中,Cr元素化合价从+6价降到+3价,被还原,K2Cr2O7是氧化剂,Cl元素化合价从-1价升到0价,被氧化,是还原剂。
(2)根据化学方程式知有6个Cl-失电子化合价升高,体现还原性,有8个Cl-化合价不变,体现酸性,故体现还原性与体现酸性的HCl的质量之比即为3∶4。
(3)该反应中,每生成3 mol氯气,转移6 mol电子,故生成0.1 mol Cl2分子,则转移电子0.2 mol电子,其数目为0.2NA。
1.古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为( )
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
解析:C 石硫黄即S:“能化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+SAg2S、2Cu+SCu2S、Fe+SFeS,反应中S作氧化剂,与其氧化性有关。
2.(2025·宁波高二期中)关于反应S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2,下列说法正确的是( )
A.N2是氧化产物
B.C发生氧化反应
C.氧化剂只有S
D.生成28 g N2时,该反应转移10 mol电子
解析:B 反应中氮元素化合价降低,发生还原反应,生成的N2是还原产物,A项错误;C元素化合价从0价升高到+4价,单质碳作还原剂,发生氧化反应,B项正确;反应中硫元素化合价从0价降为-2价,硝酸钾中氮元素从+5价降为0价,化合价降低是氧化剂,氧化剂是S、KNO3,C项错误;C元素化合价从0价升高到+4价,每个C原子失去4个电子,共失去12个电子;硫元素化合价从0价降为-2价,硝酸钾中氮元素从+5价降为0价,共得到12个电子,所以生成28 g N2即1 mol N2时,转移12 mol电子,D项错误。
3.Cu与HNO3反应时,Cu被HNO3氧化成 Cu(NO3)2,又知该反应中氧化剂和还原剂的个数比为2∶3,则该反应中的还原产物是( )
A.NO2 B.NO
C.N2 D.NH4NO3
解析:B 在该反应中Cu被氧化成Cu(NO3)2,HNO3为氧化剂,设还原产物中N元素的化合价为x,反应中氧化剂与还原剂的个数比为2∶3,根据得失电子守恒可知,2×[(+5)-x]=3×2,解得x=+2,即还原产物中N元素的化合价为+2价,即还原产物为NO。
4.(2026·宁夏银川高一期中)铬(Cr)能形成多种不同颜色的离子,其转化关系如图所示,下列有关该转化过程说法正确的是( )
A.以上转化关系都存在电子转移
B.图中Cr元素有+2、+3、+6、+7多种化合价
C.加入氧化剂可实现Cr3+溶液由绿色转化为橙色
D.溶液由绿色转化为蓝色的离子方程式为Zn+Cr3+Cr2++Zn2+
解析:C Cr2转化为Cr时,Cr元素化合价不变,无电子转移,A错误;Cr2+为+2价,Cr3+为+3价,Cr和Cr2中Cr均为+6价,无+7价,B错误;绿色的Cr3+转化为橙色的Cr2时,Cr元素化合价从+3升高到+6,被氧化,则加入氧化剂可实现Cr3+溶液由绿色转化为橙色,C正确;离子方程式应为Zn+2Cr3+2Cr2++Zn2+,D错误。
5.(2025·广州高一期中)已知反应①Cl2+2KBrBr2+2KCl;②KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O;③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3。下列说法错误的是( )
A.反应①是置换反应
B.反应②中每生成1 mol Cl2转移2 mol电子
C.反应中③还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶2
D.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
解析:B 反应①是置换反应,A项正确;反应②中KClO3中的Cl元素降低5价,HCl的Cl元素升高1价,生成3 mol氯气,转移5 mol电子,每生成1 mol Cl2转移 mol电子,B项错误;反应③中KBrO3生成Br2,其中Br元素从+5价到0价,是氧化剂,Cl2生成KClO3,Cl元素从0价到+5价是还原剂,还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶2,C项正确;由反应①Cl2+2KBr2KCl+Br2、②KClO3+6HCl3Cl2↑+KCl+3H2O、③2KBrO3+Cl2Br2+2KClO3可知,氧化性由强到弱的顺序为 KBrO3>KClO3>Cl2>Br2,D项正确。
6.(2026·浙江金华高一月考)工业废水中含有的重铬酸根离子(Cr2)具有毒性,必须经过处理达标后才能排放。工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)作处理剂,反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O,下列说法不正确的是( )
A.重铬酸根离子(Cr2)中铬元素显+6价
B.当消耗的Fe2+中含有3.36 g铁元素时,生成Cr3+的质量为0.52 g
C.氧化性大小:Cr2>Fe3+
D.1 mol Fe2+被氧化时转移1 mol电子
解析:B 当消耗的Fe2+中含有3.36 g铁元素时(摩尔质量56 g·mol-1,物质的量为 = 0.06 mol),根据离子方程式6Fe2+生成2Cr3+,则0.06 mol Fe2+生成×0.06 mol=0.02 mol Cr3+,Cr3+摩尔质量为52 g·mol-1,质量为0.02 mol×52 g·mol-1=1.04 g,B错误。
7.酸性KMnO4溶液和CuS混合时,发生的反应如下:Mn+CuS+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O,下列有关该反应的说法中正确的是( )
A.被氧化的元素是Cu和S
B.Mn2+的还原性强于CuS的还原性
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶6
D.若生成2.24 L(标准状况下)SO2,转移电子的物质的量是0.6 mol
解析:D 反应中,铜元素的化合价没变,硫元素的化合价由-2价升到+4价,只有硫元素被氧化,A错误;还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:CuS>Mn2+,B错误;氧化剂为KMnO4,还原剂为CuS,设KMnO4为x mol,CuS为 y mol,根据电子守恒:x×(7-2)=y×[4-(-2)],x∶y=6∶5,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5,C错误;二氧化硫物质的量为0.1 mol,由方程式可知消耗 KMnO4的量为0.1 mol×=0.12 mol,反应中Mn元素化合价由+7价降低为+2价,故转移电子为0.12 mol×(7-2)=0.6 mol,D正确。
8.某容器中发生一个化学反应,反应过程中存在Fe2+、N、Fe3+、N、H+和H2O六种微粒,在反应过程中测得Fe3+、N的微粒数目随时间变化的曲线如图所示,下列有关判断中错误的是( )
A.在反应中N被还原,发生还原反应
B.还原性:Fe2+>N
C.该反应中Fe2+被还原为Fe3+
D.H2O在反应中一定是生成物
解析:C 由曲线变化图可知,随反应进行N的物质的量减小,而Fe3+的物质的量从0开始增加,故Fe3+是生成物,则Fe2+和N应是反应物,N元素化合价降低,其还原产物为N,结合化合价升降守恒,则反应的方程式应为8Fe2++N+10H+8Fe3++N+3H2O。在反应中N被还原,发生还原反应,A正确;根据还原剂的还原性大于还原产物,可知还原性:Fe2+>N,B正确;该反应中Fe2+被氧化为Fe3+,C错误;H2O在反应中是生成物,D正确。
9.(2025·南昌高一期中)化学上常用标准电极电势E(氧化型/还原型)比较物质氧化能力。E值越高,氧化型物质的氧化能力越强,E值越低,还原型物质的还原能力越强。E值与体系的pH有关。根据表格信息,判断下列说法错误的是( )
氧化型/还原型
PbO2/PbSO4
Mn/Mn2+
Fe3+/Fe2+
Cl2/Cl-
Co3+/Co2+
E(酸性条件中)
1.685 V
1.51 V
0.77 V
1.36 V
1.92 V
A.实验室可用KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2
B.酸性条件中,氧化性强弱顺序为Co3+>Fe3+
C.酸性条件中,向氯化锰溶液中加入少量PbO2,溶液变为紫红色
D.已知E[Fe(OH)3/Fe(OH)2]<0.77 V,则Fe(OH)2的还原性强于Fe2+的还原性
解析:C E值越高,氧化型物质的氧化能力越强,则氧化性:KMnO4>Cl2,故实验室可用KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2,A项正确;由题给信息可得氧化性:Co3+>Fe3+,B项正确;由题给信息可得氧化性:PbO2>Mn>Cl2,还原性:Cl->Mn2+,故向氯化锰溶液中加入PbO2,少量PbO2优先氧化Cl-,不能看到溶液变为紫红色,C项错误;标准电极电势值越低,还原型物质的还原能力越强,因Fe3+/Fe2+=0.77 V,E[Fe(OH)3/Fe(OH)2]<0.77 V,则Fe(OH)2的还原性强于亚铁离子的还原性,D项正确。
10.(2026·海南儋州高一月考)实验室常用Mn测定(NH4)2Fe(SO4)2溶液的浓度,同时Mn可再生,反应原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ、反应Ⅱ中的氧化产物分别是Mn2+、S
B.发生反应Ⅰ和Ⅱ时,溶液颜色均有变化
C.还原性:Fe2+>Mn2+>S
D.S2和Fe2+在水溶液中不能大量共存
解析:A 由图可知,反应Ⅰ中Fe2+转化为Fe3+,Fe元素化合价升高,Fe3+是氧化产物;反应Ⅱ中Mn2+转化为Mn,Mn元素化合价升高,Mn为氧化产物,A错误;反应Ⅰ中Fe2+(浅绿色)转化为Fe3+(黄色),Mn(紫红色)转化为Mn2+(无色),溶液颜色变化明显;反应Ⅱ中Mn2+转化为Mn,溶液由无色变为紫红色,故发生反应Ⅰ和Ⅱ时,溶液颜色均有变化,B正确;反应Ⅰ中,Fe2+为还原剂,Mn2+为还原产物,反应Ⅱ中Mn2+为还原剂,S为还原产物,故还原性:Fe2+>Mn2+>S,C正确;由反应Ⅱ知,S2能氧化Mn2+,由C项知还原性Fe2+>Mn2+,所以S2能氧化Fe2+,不能大量共存,D正确。
11.已知常温下可用Co2O3制备Cl2,其化学方程式为Co2O3+HClCoCl2+Cl2↑+H2O (未配平),下列叙述错误的是( )
A.氧化产物为Cl2,氧化性:Co2O3>Cl2
B.H2O前面的计量数为3
C.HCl在该反应中只表现还原性
D.标准状况下,反应生成22.4 L Cl2时,转移 2 mol电子
解析:C Cl2是氧化产物,结合氧化还原反应中,氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性得知,氧化性:Co2O3>Cl2,A正确;配平化学方程式为Co2O3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+3H2O,H2O前面的计量数为3,B正确;HCl在该反应中既表现还原性也表现酸性,C错误;生成22.4 L Cl2也就是 1 mol,结合化学方程式得知,转移了2 mol电子,D正确。
12.在工业上,次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生反应:Ag++H3PO2+H2OAg↓+H3PO4+H+。
请回答下列问题:
(1)H3PO2中,P元素的化合价为 +1 ;该反应中,H3PO2被 氧化 (填“氧化”或“还原”)。
(2)配平该离子方程式: 4 Ag++ 1 H3PO2+ 2 H2O 4 Ag↓+ 1 H3PO4+ 4 H+。
(3)H3PO2是一元弱酸,写出其与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式:H3PO2+OH-H2O+H2P。
(4)若该反应有5a个电子转移,则镀件镀上银的质量为 5ab g。(已知每个银原子质量为b g)
解析:(1)在一般的化合物中,H元素为+1价、O元素为 -2价,各元素化合价的代数和为0,则P元素化合价为+1价;得到电子化合价降低的反应物是氧化剂,失去电子化合价升高的反应物是还原剂,所以H3PO2做还原剂,被氧化。
(2)该反应中Ag元素化合价由+1价变为0价、P元素化合价由+1价变为+5价,转移电子数为4,根据转移电子守恒、电荷守恒及原子守恒配平方程式为4Ag++H3PO2+2H2O4Ag↓+H3PO4+4H+。
(3)H3PO2是一元弱酸,只能电离出1个氢离子,其电离方程式为H3PO2H++H2P,所以与足量NaOH溶液反应的离子方程式:H3PO2+OH-H2P+H2O。
(4)反应中Ag元素化合价由+1价变化为0价,若该反应有5a个电子转移,则应生成5a个Ag,则质量为5ab g。
13.(2026·陕西西安高一期中)氧化还原反应广泛存在于生产和生活中,请结合相关化学知识回答下列问题:
(1)我国古代四大发明之一的黑火药由硫黄、硝酸钾和木炭按一定比例混合而成,爆炸时的反应为S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,反应中的氧化剂是 KNO3、S ,氧化产物是 CO2 。
(2)在汽车的排气管上安装一个催化转化器,可有效降低氮氧化物的排放,其中一个反应为2CO+2NON2+2CO2,用双线桥法表示出电子转移的方向和数目:。
(3)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离子方程式表示为Fe3++ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平)。高铁酸钠属于 盐 (填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。请配平该反应的离子方程式: 2 Fe3++ 3 ClO-+ 10 OH- 2 Fe+ 3 Cl-+ 5 H2O。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)是易溶于水的强电解质,具有较强的氧化性,常用于漂白织物。工业上制备NaClO2的流程如图所示。
“反应1”所得的母液中的含硫微粒只有S,试写出“反应1”的离子方程式:2Cl+SO2S+2ClO2,“反应2”中H2O2的作用是 还原剂 (填“氧化剂”或“还原剂”)。
解析:(1)反应中S的化合价由0价降为-2价,被还原、作氧化剂,KNO3中N元素由+5价降为0价,被还原、作氧化剂,故反应中的氧化剂是KNO3、S,C元素由0价升高为+4价,被氧化生成CO2,故氧化产物是CO2。
(2)该反应中碳元素的化合价升高,氮元素的化合价降低,则氧化剂是NO,还原剂是CO,用双线桥法表示出电子转移的方向和数目为。
(3)高铁酸钠是由钠离子和酸根离子组成的化合物,属于盐;反应中氯元素化合价从+1价降低到-1价,得到2e-,铁元素化合价从+3价升高到+6价,失去3e-,根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒可知,配平后的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-2Fe+3Cl-+5H2O。
(4)“反应1”所得的母液中的含硫微粒只有S,“反应1”为NaClO3在酸性条件下被SO2还原,离子方程式为2Cl+SO2S+2ClO2;“反应2”中ClO2与H2O2、NaOH反应生成NaClO2,反应中氯元素化合价降低,所以H2O2的作用是作还原剂。
14.(2026·四川成都高一期中)氧化还原反应在工农业生产、日常生活中具有广泛用途,贯穿古今。回答下列问题:
(1)NH4Cl常用于焊接,在焊接铜器时可用NH4Cl除去铜器表面的氧化铜,其反应如下:
CuO+ NH4Cl Cu+ CuCl2+ N2↑+ H2O
①配平上述氧化还原反应。
答案: 4CuO+2NH4Cl3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O
②该反应中,氧化剂是 CuO (填化学式),被氧化的元素是 氮 (填元素名称)。
(2)双氧水是公认的绿色氧化剂。已知氧化性强弱顺序为H2O2(H+)>Fe3+>I2,向FeI2溶液中加入足量硫酸酸化的双氧水,发生反应的离子方程式为2Fe2++4I-+3H2O2+6H+2Fe3++2I2+6H2O。
(3)工业上制备ClO2的反应原理为2NaClO3+4HCl(浓)2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl,请用单线桥标出反应中电子转移的方向和数目2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl;
当有7.3 g HCl被氧化时,参加反应的NaClO3为 21.3 g。
解析:(1)在反应 CuO+ NH4Cl Cu+ CuCl2+ N2↑+ H2O中,Cu元素由+2价部分降低为0价(生成Cu),N元素由-3价升高到0价,我们选择Cu和N2作为首先配平的物质,依据得失电子守恒,可得 CuO+2NH4Cl3Cu+ CuCl2+1N2↑+ H2O,再依据原子守恒,配平其他物质的化学计量数,即得到配平的化学方程式。①配平上述氧化还原反应:4CuO+2NH4Cl3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O。②该反应中,CuO中Cu元素化合价降低,则氧化剂是CuO,NH4Cl中N元素化合价升高,则被氧化的元素是氮。
(2)向FeI2溶液中加入足量硫酸酸化的双氧水,由于氧化性强弱顺序为H2O2(H+)>Fe3+>I2,所以Fe2+、I-都被H2O2氧化,分别生成Fe3+、I2,且Fe2+、I-的个数比为1∶2,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,可得出发生反应的离子方程式为2Fe2++4I-+3H2O2+6H+2Fe3++2I2+6H2O。
(3)在反应2NaClO3+4HCl(浓)2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl中,NaClO3中的Cl元素由+5价降低到+4价(生成ClO2),HCl中的Cl元素由-1价部分升高为0价,则电子从HCl中的Cl转化到NaClO3中的Cl,数目为2e-,用单线桥标出反应中电子转移的方向和数目为2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl;由反应可建立关系式:2NaClO3——2HCl(被氧化)——2e-,当有7.3 g HCl(物质的量为=0.2 mol)被氧化(生成Cl2)时,参加反应的NaClO3为0.2 mol,质量为0.2 mol×106.5 g·mol-1=21.3 g。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。