第4讲 氧化还原反应的概念和规律〔基础课〕2027届高三化学一轮复习
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普通
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“氧化还原反应的概念和规律”核心考点,依据高考评价体系梳理了反应本质、电子转移表示、氧化性还原性比较等考查要求。通过近五年高考真题分析,明确概念辨析、电子转移计算、实际应用等高频考点分布,归纳选择、填空、计算等常考题型,体现备考针对性。
课件亮点在于“真题体验+情境应用+素养落实”策略,如以2025年重庆卷硫黄制硫酸、北京卷N₂生成反应为例,运用科学思维分析氧化剂还原剂,结合汽车尾气处理情境培养科学探究与实践能力。提供“升失氧降得还”口诀等应试技巧,助力学生掌握答题方法,教师可据此精准复习,提升备考效率。
内容正文:
第4讲 氧化还原反应的概念和规律〔基础课〕
1
复习目标
1.了解氧化还原反应的本质。
2.会用“单线桥法”和“双线桥法”分析电子转移的方向和数目。
3.掌握氧化性、还原性强弱的比较及规律的应用。
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01.考点一
内容
索引
02.考点二
04.素养落实·活用教材
05.课时作业(四)
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01.考点一
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必备知识 · 助学教材
1.氧化还原反应
电子转移(得失电子或共用电子对偏移)
元素的化合价发生变化
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2.相关概念间的关系
口诀:升—失—氧(氧化反应)
降—得—还(还原反应)。
失
得
还原
氧化
氧化
还原
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[微思考1] 分析:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+
5Cl2↑+8H2O。
上述反应中,氧化剂是________,还原剂是______,氧化产物是___,还原产物是________,KMnO4发生______反应,HCl发生______反应,
盐酸表现的性质是________性和____性;生成
1 mol Cl2时转移电子数目为_____________________________,被氧
化的HCl的物质的量是____ mol。
KMnO4
HCl
Cl2
MnCl2
还原
氧化
还原
酸
2×6.02×1023(或1.204×1024或2NA)
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3.电子转移的表示方法
(1)双线桥法
表示反应前后同一元素原子或离子间的电子转移情况。
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(2)单线桥法
表示反应前后不同元素原子或离子间的电子转移情况。
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[微思考2] (1)分别用双线桥法、单线桥法标出MnO2与浓盐酸在加热条件下反应的电子转移的方向和数目。
提示:
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(2)上述反应若产生1 mol Cl2时,转移电子数目为______________,被氧化的HCl的物质的量是____ mol。
2NA(或1.204×1024)
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4.与四种基本反应类型的关系
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[微思考3] 分析下列四个化学反应:
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
其中属于上述区域“1”的是____ (填标号,下同),属于区域“2”的是
______,属于区域“3”的是____,属于区域“4”的是____。
D
B
C
A
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5.常见的氧化剂与还原剂
(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:
Cl-
SO2
NO或NO2
Mn2+
Fe2+或Fe
Cr3+
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(2)常见的还原剂
常见的还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如:
金属氢化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的还原剂。
Zn2+
H2O或H+
CO2
Fe3+
S
I2
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(3)元素化合价处于中间价态的物质既可以作氧化剂,又可以作还原剂。如:
其中Fe2+、主要表现_____性,H2O2主要表现______性。
Fe
S
H2O
Fe3+
O2
还原
氧化
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关键能力 · 拓展教材
1.已知过二硫酸分子中含有一个过氧键(—O—O—),过二硫酸钾
(K2S2O8)与MnSO4反应的化学方程式为5K2S2O8+2MnSO4+8H2O
===2KMnO4+8H2SO4+4K2SO4。
(1)被还原的元素是________。
(2)氧化产物是________。
(3)氧化剂和还原剂的物质的量之比是________。
(4)若反应消耗3.6 g H2O时,反应中转移电子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
氧(或O)
KMnO4
5∶2
0.25NA
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2.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________。
H2O
NaBH4
NaBH4+2H4e-2O===NaBO2+4H2↑
1∶1
0.2 mol
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师说·助学
一些特殊物质中元素的化合价
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02.考点二
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必备知识 · 助学教材
1.氧化性是指________的性质(或能力);还原性是指________的性质(或能力)。
2.氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的________程度,与得、失电子数目的多少无关。
如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,根据金属活动性顺序可知,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na的还原性比Al强。
3.物质的还原性、氧化性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。
得电子
失电子
难易
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关键能力 · 拓展教材
一、比较物质氧化性或还原性的强弱
1.试比较下列单质或离子的氧化性。
①Cl2、Br2、I2、S;
②H+、Cu2+、Zn2+、Na+。
________________________________________________________
①Cl2>Br2>I2>S ②Cu2+>H+>Zn2+>Na+
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2.试比较下列单质或离子的还原性。
①Mg、Fe、Cu、Ag;
②Br-、I-、S2-;
③Cl-、、OH-、Cu。
_________________________________________________________
①Mg>Fe>Cu>Ag ②S2->I->Br- ③Cu>Cl
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3.根据反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。可判断氧化性:KMnO4________MnO2。
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4.下列各组物质:①Cu与HNO3溶液;②Cu与FeCl3溶液;③Zn与H2SO4溶液;④Fe与FeCl3溶液;⑤Cl2与NaOH溶液;⑥Fe与HNO3溶液;⑦Fe与H2SO4溶液;⑧Na与O2。
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是__________(填序号,下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是________________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是____________。
①③⑥⑦
⑤⑥⑦⑧
②④
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解析:⑤Cl2与冷的NaOH溶液反应为Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O,Cl2与热的NaOH溶液反应为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O。⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应;Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应;Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
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5.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+。则Fe2+、Ag+、Tl3+的氧化性由强到弱的顺序是________________。
Tl3+>Ag+>Fe2+
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归纳总结
物质氧化性、还原性强弱的比较
(1)根据化学方程式判断
氧化性:氧化剂>氧化产物。
还原性:还原剂>还原产物。
(2)根据相同条件下产物的价态高低判断
如2Fe+3Cl2FeS,则氧化性:Cl2>S。
(3)根据反应条件、浓度大小及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,浓度越大,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。
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二、实验探究物质氧化性或还原性的强弱
6.(2026·江苏东台一中开学考)下列说法不正确的是( )
A.向2 mL KHSO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,观察溶液颜色变化,探究是否具有还原性
B.分别向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中滴加相同浓度的浓盐酸,只有盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体,说明氧化性:NiO(OH)>Fe(OH)3
C.向含有0.1 mol FeI2溶液中通入0.1 mol Cl2,再加入淀粉溶液,溶液变蓝色,说明还原性:I->Fe2+
D.向H2O2溶液中滴入NaClO溶液,产生无色气体,说明氧化性:NaClO>O2
答案:C
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解析:KMnO4具有强氧化性,向2 mL KHSO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,溶液褪色,说明具有还原性,A正确。向盛有Fe(OH)3和NiO(OH)的试管中分别滴加相同浓度的浓盐酸,只有盛NiO(OH)的试管中产生黄绿色气体,说明NiO(OH)可以将Cl-氧化为Cl2,NiO(OH)为氧化剂,Cl2为氧化产物,氧化性NiO(OH)>Cl2,而Fe(OH)3不能,说明的氧化性弱于Cl2,则氧化性NiO(OH)>Fe(OH)3,B正确。
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根据反应离子方程式2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-可知,0.1 mol Fe2+消耗0.05 mol Cl2,剩余Cl2还会继续与I-反应,所以无论氯气先氧化哪种离子,I-都会参与反应,生成碘单质,加入淀粉溶液,溶液都会变蓝色。该实验并未提供一个竞争反应的环境,无法通过现象比较I-和Fe2+的还原性强弱,因此不能得出结论,C错误。向H2O2溶液中滴入NaClO溶液,产生无色气体,该气体为O2,NaClO是氧化剂,O2是氧化产物,说明氧化性NaClO>O2,D正确。
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03.素养落实·活用教材
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迁移教材边角知识创设情境——考教衔接突出创新性应用性
教材导向
目前,汽车尾气系统中均安装了催化转化器(如图)。在催化转化器中,汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应,生成CO2和N2。
——人教版必修第一册P26“思考与讨论”
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教材开发
[示例] 依据上述材料,回答下列问题。
(1)请写出上述反应的化学方程式。
________________________________________________
(2)请分析上述反应是否为氧化还原反应。如果是,请用双线桥法标出电子转移的方向和数目,并指出反应中的氧化剂和还原剂。
________________________________________________________
2CO+2NO2CO2+N2
氧化剂为NO,还原剂为CO
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(3)汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染,汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放,转化标准状况下22.4 L CO,转移电子的物质的量为____ mol。
(4)NO和NO2按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收(提示:生成NaNO2),写出相关化学方程式:____________________________。
在此反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
2
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O
1∶1
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[价值引领] 氧化还原反应是一类重要的化学反应,在我们的生产、生活和科技创新方面无处不在。教材以汽车尾气系统中的“催化转化器”为例,旨在提高学生的迁移应用、学以致用能力,这也折射出未来高考“采用生产、生活、科技领域的真实案例”直接或间接考查“氧化还原反应”这一学科基本知识。
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[关键能力] NO和NO2被NaOH溶液完全吸收生成NaNO2,NO中N元素化合价由+2升高为+3、NO2中N元素化合价由+4降低为+3,根据得失电子守恒,NO和NO2的化学计量系数之比为1∶1,反应的化学方程式为NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O,在此反应中,NO中N元素化合价升高,NO2中N元素化合价降低,NO是还原剂、NO2是氧化剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。
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[考教衔接] 大多数省份没有单独设置考查氧化还原反应的题目,大多分散到其他题目中,如电化学、氧化还原反应的滴定、工艺流程题中。因此在备考时,要从更宽泛的角度学习和理解氧化还原反应,不仅仅是简单记忆基本概念和规律。
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真题体验
1.(2025·重庆卷,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
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解析:碾碎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不符合题意;硫黄(S)转化为硫酸(H2SO4)时,硫的化合价从0升至+6,发生氧化反应,涉及氧化还原反应,B符合题意;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不符合题意;植物油在碱性条件下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不符合题意。
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2.(2025·北京卷,5)下列反应中,体现还原性的是( )
A.NH4HCO3加热分解有NH3生成
B.NH4Cl和NaNO2的混合溶液加热有N2生成
C.Mg(OH)2固体在NH4Cl溶液中溶解
D.(NH4)2SO4溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀
答案:B
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解析:NH4HCO3分解生成NH3,氮元素的化合价不变,未发生氧化还原反应,A不符合题意;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;水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁部分电离出的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡正向移动,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;(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应未参与氧化还原反应,D不符合题意。
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3.(2025·湖南卷,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
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
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解析:NaSbO3中Na为+1价,O为-2价,根据化合物中正、负化合价的代数和为0,Sb的化合价为+5,A正确;的中心N原子价层电子对数是3+杂化,无孤电子对,空间结构为平面三角形,,总物质的量为7 mol,还原剂为Sb(4 mol),氧化剂与还原剂物质的量之比为7∶4,而非4∶7,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,整个反应总电子转移为20 mol (Sb被氧化,化合价:0→+5),D正确。
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4.(2025·山东卷,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
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解析:由图中信息可知,N2H4和Cu2+反应生成的是N2H4和Fe3O4反应的催化剂,[Cu(N2H4)2]+是中间产物,该反应的离子方程式为N2H4+2Fe3O4+12H+N2↑+6Fe2++8H2O,N2H4是还原剂,Fe3O4是氧化剂,Fe2+是还原产物。该反应中,N2H4中N元素的化合价升高被氧化,因此,N2是氧化反应的产物,A不正确;在同一个氧化还原反应中,还原剂的还原性强于还原产物,因此,还原性的强弱关系为N2H4>Fe2+,B不正确;由反应的离子方程式可知,该反应消耗H+,处理后溶液的pH增大,C正确;根据循环图可知,图示反应过程中起催化作用的是,D不正确。
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5.(2025·广东卷,11)利用如图装置进行实验:打开K1、K2,一定时间后,a中溶液变蓝;关闭K1,打开K3,点燃酒精灯加热数分钟后,滴入无水乙醇。
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下列说法错误的是( )
A.a中现象体现了I-的还原性
B.b中H2O2既作氧化剂也作还原剂
C.乙醇滴加过程中,c中的铜丝由黑变红,说明乙醇被氧化
D.d中有银镜反应发生,说明c中产物有乙酸
答案:D
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解析:O2进入a中,氧化I-,生成I2,体现了I-的还原性,A正确;b中H2O2在MnO2的催化下生成O2和H2O,H2O2既作氧化剂也作还原剂,B正确;无水乙醇在铜丝的催化下与氧气发生氧化反应生成乙醛,在此过程中,铜丝先和氧气反应生成黑色的氧化铜,乙醇再和氧化铜反应,氧化铜被还原为红色的铜单质,乙醇被氧化为乙醛,故c中的铜丝由黑变红,可以说明乙醇被氧化,C正确;d中有银镜反应发生,只能证明c中产物含有乙醛,不能说明含有乙酸,D错误。
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04.课时作业(四)
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1.(2026·山东肥城开学考)下列生产过程不涉及氧化还原反应的是( )
A.联合制碱 B.高炉炼铁
C.海水提溴 D.工业制取硫酸
答案:A
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解析:联合制碱的主要反应有NaCl+H2O+CO2+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3H2O+CO2↑+Na2CO3,没有元素化合价改变,未涉及氧化还原反应,A符合题意;高炉炼铁的主要反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,Fe、C化合价发生改变,涉及氧化还原反应,B不符合题意;海水提溴是将海水中的Br-转化为Br2,有元素化合价发生改变,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
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工业制取硫酸的主要反应有4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2、2SO2+O2 2SO3、SO3+H2O===H2SO4,有元素化合价发生改变,涉及氧化还原反应,D不符合题意。
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2.下列反应中,不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.2Al+Fe2O3Al2O3+2Fe
D.3Cl2+2Fe2FeCl3
答案:B
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解析:该反应属于复分解反应,没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,故A不符合题意;该反应不属于四种基本反应类型,且有元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B符合题意;该反应属于置换反应,是氧化还原反应,故C不符合题意;该反应属于化合反应,是氧化还原反应,故D不符合题意。
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3.(2026·辽宁沈阳零模)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
答案:C
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解析:Si降低4价,得4e-,C升高2价,失2×2e-,A错误;Cl2的歧化反应,Cl2到NaCl得1个电子,到NaClO失1个电子,B错误;Fe失2e-给FeCl3,C正确;HCl转移5e-到KClO3,D错误。
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4.陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确且具有因果关系的是( )
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A 用FeCl3溶液刻蚀铜质电路板 氧化性:Fe3+>Cu2+
B 用Na2O2作呼吸面具的氧气来源 Na2O2能氧化CO2
C 用Na2S除去废水中的Cu2+和Hg2+ Na2S具有还原性
D 用石灰乳脱除烟气中的SO2 SO2具有氧化性
答案:A
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解析:用FeCl3溶液刻蚀铜质电路板过程中发生反应2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,即氧化性Fe3+>Cu2+,A项正确;用Na2O2作呼吸面具的氧气来源时,Na2O2自身发生歧化反应,未氧化CO2,B项错误;用Na2S除去废水中的Cu2+和Hg2+是发生复分解反应的过程,与Na2S的还原性无关,C项错误;用石灰乳脱除烟气中的SO2过程中,先生成CaSO3,然后CaSO3被O2氧化为CaSO4,与SO2的氧化性无关,D项错误。
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5.(2026·浙江奉化开学考)关于反应Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列说法正确的是( )
A.H2SO4发生还原反应
B.Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
D.1 mol Na2S2O3发生反应,转移4 mol电子
答案:B
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解析:该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫,化合价发生变化的只有Na2S2O3中的S元素,硫酸的作用是提供酸性环境。H2SO4中所含元素的化合价均未发生变化,A说法不正确;Na2S2O3中S元素的平均化合价为+2价,发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价),故其既是氧化剂又是还原剂,B说法正确;该反应的氧化产物是SO2,还原产物为S,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1,C说法不正确;根据Na2S2O3中S元素的化合价变化情况可知,1 mol Na2S2O3发生反应,转移2 mol电子,D说法不正确。
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6.(2026·合肥一六八中学检测)某小组比较Cl-、Br-、I-的还原性,实验如下:
实验1 实验2 实验3
装置
操作和现象 微热后,溶液颜色无明显变化;把蘸浓氨水的玻璃棒靠近试管口,产生白烟 溶液变黄;试管口有红棕色气体生成 溶液变深紫色;经检验溶液含单质碘
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下列对实验的分析错误的是( )
A.NaCl+H2SO4(浓)NaHSO4+HCl↑
B.根据实验1和实验2能判断还原性:Br->Cl-
C.上述实验利用了浓H2SO4的难挥发性、强氧化性等
D.根据实验3能判断还原性:I->Br-
答案:D
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解析:微热条件下,浓H2SO4与NaCl反应生成NaHSO4和HCl,该反应利用浓H2SO4的难挥发性制取HCl,化学方程式正确,A正确;实验1中Cl-未被浓H2SO4氧化(溶液颜色无变化,无Cl2生成),实验2中Br-被氧化为Br2(溶液变黄、试管口红棕色气体为Br2),说明还原性Br->Cl-,B正确;实验1利用浓H2SO4的难挥发性制取HCl,实验2、3中浓H2SO4氧化Br-、I-体现强氧化性,C正确;实验2的溶液中含Br2,也可能含有浓H2SO4,将其加入NaI固体中,I-被氧化生成I2,可能是浓H2SO4把I-氧化为I2,所以根据实验3不能比较I-、Br-的还原性,D错误。
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7.(8分)氧化还原反应是一类重要的化学反应。
(1)已知反应:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+。反应中还原剂是_____,氧化性:Fe3+_____(填“<”或“>”)Cu2+。
(2)在2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2反应中,若转移3 mol电子,则所产生的氧气在标准状况下的体积为________ L。
(3)在xR2++yH++O2===mR3++nH2O的离子方程式中,对系数m和R2+、R3+判断正确的是_____(填标号)。
A.m=y,R3+是还原剂 B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化剂 D.m=4,R2+是还原剂
Cu
>
33.6
D
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(4)用双线桥标出反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中电子转移的方向和数目。
答案:
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解析:(3)根据氧原子守恒可得n=2,根据氢原子守恒可得y=4,根据R原子守恒可得x=m,根据电荷守恒可得2x+y=3m,所以x=y=m=4;在反应中,R的化合价升高,R2+是还原剂,则R3+是氧化产物,氧元素化合价降低,所以H2O是还原产物。
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8.(2026·辽宁名校联盟开学考)在铋基催化剂表面上,一定波长的光可使废气中的CO2与NOx(以NO为例)发生共还原反应:2NO+4CO2===4CO+3O2+N2。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.常温下,氧化性:NO>O2
B.该反应中氧化产物与还原产物的个数之比为3∶5
C.消耗30 g NO时转移电子数目为2NA
D.N2中σ键与π键的数目之比为2∶1
答案:B
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解析:该反应在光催化下发生,而常温下氧气能氧化NO,故常温下,氧化性NO<O2,A错误;C、N、O均变价,氧化产物为O2,还原产物为CO和N2,氧化产物与还原产物的个数之比为3∶5,B正确;方程式中2NO~12e-,30 g NO的物质的量为1 mol,故消耗30 g NO时转移电子数目为6NA,C错误;N2分子中σ键与π键的数目之比为1∶2,D错误。
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9.(2026·甘肃名校联盟第一次联考)室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是( )
选项 探究方案 探究目的
A 将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,观察溶液颜色变化 检验铁锈中是否含有Fe2+
B 向CO还原Fe2O3后的固体中加入足量盐酸,再滴加KSCN溶液,观察颜色变化 Fe2O3是否被完全还原
C 向NaBr溶液中通入少量的Cl2,观察溶液颜色变化;再加入淀粉-KI溶液,观察溶液颜色变化 比较Cl2、Br2和I2的氧化性强弱
D 向NaHCO3溶液中滴加盐酸,有气泡产生 元素非金属性:Cl>C
答案:C
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解析:Fe2+具有还原性,可被KMnO4溶液氧化,KMnO4溶液褪色可以说明Fe2+存在,但浓盐酸中的氯离子也具有还原性,也能被KMnO4溶液氧化,会干扰对Fe2+的检验,故该方案无法达到探究目的,A错误;CO还原Fe2O3后的固体若含未反应的Fe2O3,溶解后生成Fe3+,但还原产物Fe会与Fe3+反应生成Fe2+,导致KSCN无法检测出Fe3+,无法判断Fe2O3是否被完全还原,B错误;少量Cl2与NaBr反应生成Br2,溶液变黄(或橙)色,证明Cl2氧化性强于Br2,随后加入淀粉KI溶液,I-被Br2氧化生成I2,淀粉溶液变蓝,证明Br2氧化性强于I2,综上,可得出氧化性Cl2>Br2>I2,C正确;HCl与NaHCO3反应生成CO2只能说明HCl酸性强于H2CO3,但非金属性强弱需比较元素最高价氧化物对应水化物(如HClO4与H2CO3)的酸性,D错误。
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10.(2026·安徽滁州模拟)某团队合成了一种铁掺杂二氧化钛的新型催化剂,用于转化H2S为单质S,提出的催化历程示意图如下,NA是阿伏加德罗常数的值。
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下列说法正确的是( )
A.过程①和③均发生了非极性键的断裂
B.O2使Fe2+转化成Fe3+,恢复催化剂活性
C.过程②和③均发生了氧化还原反应
D.每转化34 g H2S,转移的电子数目为NA
答案:B
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解析:过程①是H2S吸附在催化剂上,过程③中O2吸附在催化剂上,均无非极性键的断裂,A错误;根据图示③④两步历程,可知O2使Fe2+转化成Fe3+,恢复催化剂活性,B正确;过程②中Fe3+→Fe2+,Fe元素被还原,H2S→S,S元素被氧化,存在化合价变化,发生氧化还原反应,过程③中元素化合价没有变化,没有发生氧化还原反应,C错误;根据图示,该催化历程的总反应为2H2S+O22S+2H2O,可知H2S~2e-,理论上,每转化34 g H2S即1 mol H2S,转移的电子数目为2NA,D错误。
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11.(2026·山西霍州一中检测)工业上制备高铁酸钾的一种工艺如下图所示。
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下列叙述错误的是( )
A.过量铁屑在干燥氯气中发生反应Ⅰ生成FeCl2
B.反应Ⅱ中NaOH溶液和NaClO可通过氯碱工业直接或间接制得
C.该条件下,氧化性:NaClO>Na2FeO4
D.生成K2FeO4的离子方程式为+2K+===K2FeO4↓
答案:A
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解析:无论氯气是否过量,铁屑与干燥氯气发生反应Ⅰ只能生成FeCl3,A错误;电解饱和食盐水的反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,氯碱工业产物有NaOH溶液和Cl2,NaOH溶液和Cl2反应可制得NaClO,B正确;利用氧化剂氧化性强于氧化产物,因此该条件下,氧化性NaClO>Na2FeO4,C正确;根据流程可知K2FeO4溶解度小于Na2FeO4,生成K2FeO4的离子方程式为+2K+===K2FeO4↓,D正确。
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12.(8分)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__________________。
CuI
I2
2Cu+I2===2CuI
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(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”)。
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高
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(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________(填标号)。
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
AC
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解析:(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,加入铜粉,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。
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13.(14分)某化学探究学习小组用如图所示装置进行SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较实验,实验过程如下:
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(约10 mL)中通入Cl2,当B中溶液变黄时,停止通气。
Ⅱ.打开活塞K,使约2 mL的溶液流入试管A中,检验取出溶液中的离子。
Ⅲ.接着再向B中通入一定量的SO2气体。
Ⅳ.更新试管A,重复过程Ⅱ,检验取出溶液中的离子。
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(1)棉花中浸润的溶液为_________________,
目的是__________________________________。
(2)实验室制备氯气的化学方程式为
_________________________________________________________。
NaOH溶液
防止尾气污染环境
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
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(3)过程Ⅲ中一定发生反应的离子方程式为
_____________________________________________________;
过程Ⅳ中检验取出溶液中是否含有硫酸根离子的操作是
2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2+++4H+
取少许溶液于试管中,先加入足量稀盐酸酸化,再滴加少量BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,证明有,反之无
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(4)该小组对SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱比较得到的结论是
________________。
(5)甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,下表是他们的检测结果,他们的检测结果一定能够证明SO2、Fe2+和Cl-还原性强弱关系的是________。
过程Ⅱ中检出离子 过程Ⅳ中检出离子
甲 有Fe3+无Fe2+ 有
乙 既有Fe3+又有Fe2+ 有
丙 有Fe3+无Fe2+ 有Fe2+
SO2>Fe2+>Cl-
乙、丙
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