专题03 氧化还原反应(期中复习讲义)高一化学上学期人教版
2026-10-09
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精品
内容正文:
专题03 氧化还原反应
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 氧化还原反应概念 / 考点二 氧化还原反应中的电子转移表示方法 / 考点三 氧化剂与还原剂 / 考点四 氧化性、还原性强弱比较方法 / 考点五 氧化还原反应规律 / 考点六 氧化还原反应方程式配平 / 考点七 信息型氧化还原反应方程式的书写 / 考点八 氧化还原反应的计算
05 重难题型突破
题型一 氧化还原反应的相关概念 / 题型二 氧化还原反应中电子转移表示方法 /
题型三 氧化还原反应规律 / 题型四 氧化还原反应方程式配平 / 题型五 氧化还原反应的计算 /
题型六 信息型氧化还原反应方程式的书写
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
基础概念类题型,重点围绕“升失氧、降得还”核心逻辑命题,考查氧化还原反应的判断,氧化剂、还原剂的区分,氧化产物与还原产物的识别,常结合生活场景、古诗文素材设置选项,同时关联四大基本反应类型与氧化还原的从属关系,是基础失分的重灾区。
中档应用类题型,聚焦电子转移的定量分析,考查单线桥、双线桥的规范表示,结合实验室制氧气、氯气等教材经典反应,计算反应中转移电子的数目,同时设置“部分被氧化/部分被还原”的特殊反应情境,检验学生对电子守恒规律的理解深度。
拔高综合类题型,常结合工业制备、真实实验情境,考查陌生氧化还原反应的配平、得失电子守恒的简单计算,判断氧化剂与还原剂的物质的量之比,整体命题严格贴合高一上学期知识边界,不涉及复杂有机氧化还原等超纲内容,核心考查守恒思维的建立。
层级
核心考点内容
期中命题形式
识记
本质是电子转移,特征是化合价升降;牢记“升失氧还氧、降得还氧还”口诀;区分Cl2、浓H2SO4等常见氧化剂,活泼金属、Fe2+等常见还原剂
选择题判断反应是否为氧化还原,直接标注陌生简单反应里的氧化剂、还原剂
理解
置换反应一定是氧化还原,复分解反应一定不是;最高价态只具氧化性,最低价态只具还原性;同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物
置换反应一定是氧化还原,复分解反应一定不是;最高价态只具氧化性,最低价态只具还原性;同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物
应用
置换反应一定是氧化还原,复分解反应一定不是;最高价态只具氧化性,最低价态只具还原性;同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物
离子方程式正误判断,缺项配平填空题,结合反应场景计算转移电子数目
考点一 氧化还原反应概念
1.氧化还原反应的本质和特征
2.氧化还原反应的基本概念
⚠️易混易错
(1)氧化还原反应概念间的关系:熟记八个字:“氧、得、降、还,还、失、升、氧”[氧化剂、得电子、化合价降低、被还原;还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
(2)有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如3O22O3。
(3)某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原(被氧化),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:Cu2+→Cu时,铜元素被还原,Cl-→Cl2时,氯元素被氧化。
(4)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂,氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
考点二 氧化还原反应中的电子转移表示方法
1.双线桥法
双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中________变化或电子转移________________的方法。
方法如下:
⚠️避坑指南
(1)箭头表示“生成”,由反应物指向生成物中的同种元素。
(2)在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等。
(3)采用“a×be-”形式表示得失电子数,a为得失电子的原子总数,b为每个原子得失电子数,当a或b是“1”时省略“1”。
2.单线桥法
⚠️避坑指南
(1)单线桥从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素,表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间电子的转移情况。
(2)箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
考点三 氧化剂与还原剂
1.常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4、K2Cr2O7
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原产物
Cl-(X-)
H2O/ O2-/ OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+、Cr3+
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
2.常见还原剂及其氧化产物
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2+
H2S/ S2-
HI/I-
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
金属离子
非金属
氧化物
Fe3+
S、SO2
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
⚠️易混易错
(1)在一个具体的化学反应中氧化剂和还原剂可能是同一物质,被氧化和被还原的也可能是同种元素,氧化产物和还原产物也可能是同一物质。
(2)氧化还原反应中的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂,生成物也可能既不是氧化产物也不是还原产物。
考点四 氧化性、还原性强弱比较方法
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱:氧化剂____氧化产物
(2)还原性强弱:还原剂____还原产物
2.依据元素活动性顺序判断
(1)金属越活泼,其单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱。
(2)非金属越活泼,其单质氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
F2、 Cl2、Br2、I2、S
F-、Cl-、Br-、I-、S2-
由左至右,非金属单质的氧化性逐渐________;
F-、Cl-、Br-、I-、S2-,由左至右,阴离子的还原性逐渐________。
3.依据产物中元素价态的高低判断
(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性________。例如:
(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性________。例如:
4.依据影响因素判断
(1)浓度:同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越________。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓HCl>稀HCl。
(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越________。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。
如氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
考点五 氧化还原反应规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式。
强弱律
定义
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
应用
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行。
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。
②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。
价态律
定义
有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态。
应用
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O。
考点六 氧化还原反应方程式配平
1.氧化还原方程式配平的基本原则
2.氧化还原方程式配平的一般步骤
3.特殊的配平方法
(1)逆向配平法(主要用于同种元素之间发生的歧化反应)
通过逆向将方程式进行配平。
例如:
,
由于S的化合价既升又降,不好确定。但逆向看:K2S中的S升高2价,K2SO3中的S降低4价,所以K2S、K2SO3的化学计量数分别为2、1,然后再确定S的化学计量数为3。
(2)缺项配平法
先配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由元素守恒确定未知物,再根据原子守恒和电荷守恒进行配平。其补项原则如表所示:
条件
补项原则
酸性条件
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
考点七 信息型氧化还原反应方程式的书写
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化),一般从右边生成物着手配平。
(3)缺项配平:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若左边反应物缺正电荷,一般加H+,右边生成物加水;若左边反应物缺负电荷,一般加OH-,右边生成物加水。然后进行两边电荷数配平。
(4)当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。
(5)整体配平:指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
⚠️避坑指南
考点八 氧化还原反应的计算
1.得失电子守恒
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子________相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为________和________,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
2.守恒法解题的思维流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的________________和________________。
(2)找准一个原子或离子________________数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和________________列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
3.氧化还原反应计算的常用方法
得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
(1)应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三”。
①“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。
②“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
③“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
(2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算:对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时,可化难为易,化繁为简。
题型一 氧化还原反应相关概念
典例1 (26-27高一上·河南开封阶段检测)某同学采用下述反应检验食盐中是否添加碘酸钾:,下列说法正确的是( )
A.该反应中还原剂为KIO3 B.I2只是氧化产物
C.每生成3个I2时,转移6个电子 D.氧化产物和还原产物的个数比为5:1
💡破题要诀
(1)先标全反应中元素化合价,结合口诀升失氧还、降得氧还快速判断。
化合价升高→失电子、被氧化、作还原剂、对应氧化产物;
化合价降低→得电子、被还原、作氧化剂、对应还原产物。
(2)区分两组易混概念,看清设问指向;遇到歧化、归中反应,留意同一物质可同时充当氧化剂和还原剂,逐项核对,规避概念张冠李戴的错误。
迁移应用
1.(25-26高一上·广东潮州期中)已知正常血红蛋白(Hb)中的铁元素呈+2价,高铁血红蛋白中的铁元素呈+3价。亚甲蓝可用于治疗亚硝酸钠(NaNO2)中毒引起的高铁血红蛋白血症。根据上述材料,下列说法中正确的是( )
A.中毒过程中,NaNO2作还原剂
B.中毒过程中,NaNO2中元素化合价升高
C.治疗过程中,亚甲蓝作还原剂
D.治疗过程中,亚甲蓝得到电子
2.(26-27高一上·陕西西安阶段检测)过氧尿素化学式为CO(NH2)2·H2O2,因其可消毒杀菌而广泛应用于洗剂中。消毒原理对应的化学方程式为。下列说法正确的是( )
A.O2具有可燃性
B.CO(NH2)2·H2O2既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物为H2O和CO(NH2)2
D.该反应所属的基本反应类型为氧化还原反应
3.(26-27高三上·河北邢台阶段检测)P4可与过量热KOH溶液发生反应:。下列说法正确的是( )
A.每有0.1molP4参与反应,生成2.24LPH3
B.KH2PO2是一种酸式盐
C.当被氧化的白磷比被还原的白磷多12.4g时,转移
D.还原产物与氧化产物的物质的量之比为3:1
题型二 氧化还原反应的电子转移表示方法
典例2 (26-27高一上·江西景德镇阶段检测)下列关于氧化还原反应分析正确的是( )
A. B.
C. D.
💡破题要诀
(1)双线桥跨等号,对准同种变价元素,标注化合价变化、得失电子、被氧化 / 被还原,保证得失电子总数相等。
(2)单线桥只画在反应物之间,箭头从失电子物质指向得电子物质,仅标注转移电子总数,不写 “得失”。
迁移应用
1.(26-27高一上·河南开封阶段检测)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(26-27高一上·甘肃天水阶段检测)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(25-26高一上·天津期中)下列反应中电子转移的方向和数目表示正确的是( )
A. B.
C. D.
题型三 氧化还原反应规律
典例3 (25-26高一上·云南保山期中)几种物质在水溶液中的转化关系如下图所示(依次发生反应1、2、3),已知:NaBiO3微溶于水,下列叙述错误的是( )
A.上述反应说明还原性:
B.反应2说明氧化性:MnO4->Cr2O7 2-
C.反应3中,Fe2+和Cr2O7 2-参与反应的个数比为6:1
D.反应1的离子方程式为:
💡破题要诀
(1)先明确题型指向,按需选用对应规律。
(2)计算、配平类优先用电子守恒,结合原子、电荷守恒验算;比较性质、判断反应能否发生,依靠强弱规律。
(3)分析反应顺序套用先后规律;判断化合价变化与产物,遵循归中不交叉、歧化分两极原则。
(4)熟记价态与氧化还原性的对应关系,抓准题干条件,逐一对应规律解题,避开价态变化、反应顺序类易错点。
迁移应用
1.(25-26高一上·云南保山期中)已知还原性:H2SO3(SO2) >I->Fe2+>NO,据此判断下列反应不能发生的是( )
A.H2SO3+I2+H2O=2HI+ H2SO4 B.NO+SO3=NO2+SO2
C.2FeCl3+2HI= 2FeCl2+2HCl+I2 D.3 FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3) 3
2.(25-26高一上·云南保山期中)常温下,向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液,反应原理如图。关于该反应过程的说法正确的是( )
A.该反应过程中,是Fe3+,是Fe2+
B.当有1个O2生成时,转移4个电子
C.在整个反应过程中,Fe2(SO4)3作催化剂
D.由反应①可知,H2O2的氧化性比Fe3+强
3.(25-26高一上·四川广安期中)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.两个反应中硫元素的化合价均未发生变化
B.碘元素在反应①中被氧化,在反应②中被还原
C.氧化性:、
题型四 氧化还原反应方程式配平
典例4 (25-26高一上·安徽安庆期中)FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为aFe2++bBr-+cCl2→dFe3++eBr2+fCl-,下列选项中的数字与离子方程式的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )
A.2 4 3 2 2 6 B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2 D.2 2 2 2 1 4
💡破题要诀
(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、还原产物配平。
(3)归中从左配:对于归中反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
(4)部分别忘加:对于部分氧化还原反应,一般先配平得失电子,再加上没有变价的部分。
迁移应用
1.(25-26高一上·云南保山期中)已知NaBrO3溶液在一定条件下与F2反应的离子方程式为。下列有关说法错误的是( )
A.b=2 B.Y是H+
C.BrO3-发生氧化反应 D.F-为还原产物
2.(25-26高一上·江西南昌期中)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为(方程式未配平),下列说法不正确的是( )
A.该条件下氧化性强弱:ClO->FeO42-
B.方程式中:m=5、n=10
C.氧化产物、还原产物的物质的量之比为3:2
D.每转移12mol电子生成10molH2O
3.(25-26高三上·吉林长春阶段检测)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2 溶液反应生成气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。配平白磷与Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式。
__________P4 +_________Ba(OH)2 +_________H2O→_________Ba(H2PO2)2+_________PH3↑。
题型五 氧化还原反应的计算
典例5 (25-26高一上·广东惠州期中)在一定条件下,RO3n-和F2可发生如下反应:+F2+2OH-=+2F-+H2O,从而可知在RO3n-中 ,元素R的化合价、n的值分别是
A.+4价 2 B.+5价 1 C.+6价 0 D.+3价 3
💡破题要诀
先标价,算变价,电子守恒列等式;已知量,代公式,步步求解再核验。
迁移应用
1.(25-26高一上·云南红河期中)在酸性条件下,可发生如下反应: +2M3++4H2O=+Cl-+8H+, M2O7n-中M的化合价是 ( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
2.(25-26高一上·天津滨海新区高一期中)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
3.将1.08 g FeO完全溶解在100 mL 1.00 mol·L-1硫酸中,然后加入25.00 mL K2Cr2O7溶 液,恰好使Fe2+全部转化为Fe3+,且Cr2O中的铬全部转化为Cr3+。则K2Cr2O7的物质的量浓度是________。
题型六 信息型氧化还原反应方程式的书写
典例6(25-26高一上·四川巴中期中)硫酸铁铵是一种常用的净水剂。在实验室中采用废铁屑来制备硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·12H2O],具体流程如图所示:
回答下列问题:
(1)NH4Fe(SO4)2中铁元素的化合价为________。与其类似的物质(NH4)2Fe(SO4)2的名称为________。
(2)步骤②中主要反应的化学方程式为________________________。反应后采取的分离操作用到的玻璃仪器有________。
(3)如废铁屑表面已生锈(铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O),则步骤②还会发生另外两步反应:
写出第二步反应的化学方程式:________________________。
(4)写出步骤③的离子反应方程式:________________________,步骤③中H2O2实际用量远大于理论用量,原因可能是________________。
(5)步骤⑤中包括蒸发浓缩,________,过滤,洗涤,干燥。
💡破题要诀
(1)先配变价:标出化合价变化,用电子守恒确定氧化剂、还原剂、产物系数。
(2)判断介质:酸性补H+、H2O;碱性补OH-、H2O;中性优先补H2O,介质环境不混用粒子。
(3)电荷补缺:依据左右电荷差值,补充对应离子。
(4)原子收尾:最后用H2O补齐氢、氧原子。
(5)全面检查:核对电子、电荷、原子三大守恒。
(6)速记口诀:先配变价守电子,电荷补差补离子,介质规则要牢记,最后补水查整体。
迁移应用
1.(25-26高三上·四川广安阶段检测)请用所学的化学知识填空:中国传统的农具、兵器曾大量使用铁,铁器的修复是文物保护的重要课题。铁器表面氧化层的成分有多种,性质如下:
成分
Fe3O4
FeO(OH)
FeOCl
性质
致密
疏松
疏松
在有氧条件下,Fe3O4在含Cl-溶液中会转化为 FeOCl ,将完整的离子方程式填写在答题卡上:4Fe3O4+O2 +□ ___________ +□H2O=□FeOCl+□ ___________。 ___________
2.(25-26高三上·福建龙岩期中)氧化还原反应是指有电子转移的反应,表现为参与反应的物质的元素化合价发生变化,广泛存在或应用于生产、生活和科技领域中。
黄铜矿(CuFeS2)在硫酸溶液中被氧气氧化的反应如下,配平离子方程式:_______。
_______CuFeS2+_______O2+_______=_______Cu2++_______Fe3++_______SO42-+_______;
3.碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属,其工艺流程如图:
已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题:
(1)已知Te为ⅥA族元素,TeO2被浓NaOH溶液溶解,所生成盐的化学式为_________________。
(2)“酸浸1”过程中,控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2,反应的化学方程式为____________________________________________________________________________;
“还原”过程中,发生反应的离子方程式为_______________________________________________。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·江西九江高一月考)关于氧化还原反应,说法正确的是( )
A.氧化剂发生氧化反应 B.还原剂化合价升高
C.失去电子的物质是氧化剂 D.氧化反应和还原反应不一定同时发生
2.(2025·吉林学业水平考试真题)下列四种反应中,一定是氧化还原反应的是( )
A.Na2O2+H2O===2NaOH B.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
C.Cl2 +2NaBr-═Br2 +2NaCl D.FeCl2+2NaOH= Fe(OH)2↓+2NaCl
3.(25-26高一上·江西九江高一月考)下列反应中,水只作氧化剂的是( )
A.CaO+H2O=Ca(OH)2 B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.2H2O2H2↑+O2↑ D.CO2+ H2O=H2CO3
4.(25-26高一上·浙江高一期中)反应2NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O中,还原剂是( )
A.NH4Cl B.NaCl C.H2O D.N2
5.(25-26高一上·四川广安期中)下列转化过程必须加入还原剂才能实现的是( )
A. B.
C. D.
6.(25-26高一上·广东深圳期中)实现下列物质间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.CO32-→CO2 B.Cu→Cu(NO3)2 C.CuO→Cu D.Na2O2→O2
7.(25-26高一上·四川广安期中)下列反应中,电子转移方向和数目均正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(25-26高一上·云南保山期中)下列用单、双线桥法表示电子转移的方向和数目错误的是( )
A. B.
C. D.
9.(25-26高一上·江苏南京期中)下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高一上·江苏无锡高一月考)下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(25-26高一上·北京期中)氧化还原反应是一类非常重要的反应。请回答下列问题:
(1)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图,则下列化学反应属于区域3的反应是_________(填序号)。
A. B.
C. D.
(2)化合价是学习氧化还原反应的基础。在横线上写出以下几种物质中加点元素的化合价。
_______; _______; ________; __________。
(3)废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使完全转化为,该反应可表示为:。
①该反应中氧化剂是__________(用离子符号表示)。
②反应中被氧化的离子与被还原的离子的数目之比为__________。
③反应中每生成1个分子,转移__________个电子。
(4)适量的二氧化硫()可以作为食品的防腐剂,但它也是一种大气污染物。从物质分类的角度看,属于_______________(填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”),利用这类物质的共性,可以用足量碱溶液(如NaOH)吸收,反应的离子方程式为________________。从氧化还原的角度,预测有还原性的理论依据是________________。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·福建泉州期中)研究人员在金星大气中探测到磷化氢(PH3)气体。一种实验时制备PH3的流程如图所示,已知、,下列正确的是( )
A.上述流程中反应均属于氧化还原反应
B.该中程生成是PH3和H3PO4比是1:1
C.次磷酸钠(NaH2PO2)属于酸式盐
D.上述流程中1 mol白磷最多可生成2.5molPH3
2.(25-26高一上·安徽安庆期中)误服白磷(P4)应立即用2%硫酸铜溶液洗胃,其反应是,下列说法正确的是( )
A.白磷只发生了氧化反应
B.被CuSO4 氧化和白磷歧化得到的H3PO4的质量之比为1:2
C.氧化产物和还原产物的个数之比为5:6
D.1个CuSO4 能氧化0.05个P4
3.(26-27高一上·江西景德镇阶段检测)以下离子之间会发生如下转化,下列说法中正确的是( )
A.反应①中元素失电子被氧化
B.该转化可以在碱性条件下进行
C.和不能大量共存
D.还原性从强到弱排列:
4.(25-26高一上·福建厦门期中)为实现氯资源再利用,可将工业副产物HCl通过Deacon催化法制成Cl2,该法的一种反应机理如图。下列说法错误的是( )
A.反应①为化合反应,反应③为分解反应
B.反应④中,CuCl为还原产物
C.反应⑤中CuCl和O2物质的量之比为2:1
D.总反应为
5.(25-26高一上·云南保山期中)回答下列问题。
Ⅰ.已知某容器中发生了一个化学反应,反应体系存在H2O、MnO42-、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中,溶液紫红色逐渐褪去。
(1)写出该反应的离子方程式:________________________。
(2)该反应中,氧化剂与还原剂的粒子个数之比为_____。
Ⅱ.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法可用离子方程式表示为3ClO-+2Fe3++xOH-=2FeO42-+3Cl-+yH2O。
(3)上述反应中的x=____,y=____。
(4)上述反应中氧化剂为________________;还原产物为________________。
(5)由上述反应可知,氧化性:ClO-____FeO42-(填“>”或“<”,下同);还原性:Cl-____Fe3+。
(6)请用双线桥法表示该反应中电子的转移情况____________________。
6.(25-26高一上·四川广安期中)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。
(1)维生素C可以将Fe3+转化为Fe2+,说明维生素C具有___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)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___________。
②该反应中,氧化剂是___________(填化学式)。
(3)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业上制备ClO2的反应为:2NaClO3+4HCl = 2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①反应中的还原产物是___________(写化学式);HCl在反应中体现的性质为___________、___________。
②用单线桥标出反应中电子转移的方向和数目___________。
7.(25-26高一上·广东深圳期中)氧化还原反应在生活、生产、科研领域都有广泛的应用。高铁酸钾(K2FeO4,其中Fe元素为+6价)是新型绿色水处理剂,其制备方法如下图所示(部分步骤已略去)。
回答下列问题:
(1)“酸溶”时,会进行搅拌,原因是__________________;“酸溶”时发生反应的离子方程式为__________________________。
(2)“氧化Ⅰ”过程中发生如下反应,请配平该离子方程式___________________;
在该反应中,发生还原反应的为______(填“”或“H2O2”)。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A.“酸溶”时,不宜用明火加热,否则易发生爆炸
B.“氧化Ⅱ”中发生反应的离子方程式为8ClO-+2Fe3++16H+=2FeO42-+8Cl-+8H2O
C.“转化”得到K2FeO4晶体,该反应的反应类型为化合反应
D.“转化”后过滤所得的滤液中含有NaOH
(4)高铁酸钾(极易溶于水)处理水的原理如图所示:
过程①中活细菌表现了______(填“氧化”或“还原”)性;由图可知,K2FeO4作水处理剂净化水的过程中利用了Fe(OH)3胶体的性质,可以利用____________效应鉴别胶体和溶液。
(5)K2FeO4还可将氨氮废水中的NH4+转化为N2除去,Fe元素被还原为+3价。每生成11.2 L N2(标准状况)理论上转移的电子个数为____________。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26高一上·安徽安庆期中)对于反应:,下列说法正确的是( )
A.该反应中,有三种元素化合价发生改变
B.该反应的还原剂为和,氧化产物为和
C.1.5mol参加反应,被还原的为0.4mol
D.1.5mol参加反应,有4mol转移
2.(25-26高一上·浙江杭州期中)化学上常用标准电极电势E(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。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。某些电极电势的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
E(酸性条件)
1.685V
1.51V
0.77V
1.36V
0.991V
A.实验室可用与浓盐酸反应制备
B.酸性条件下,还原性强弱顺序为
C.向酸化的含足量的溶液中加入少量,可观察到黄绿色气体氯气产生
D.在酸性高锰酸钾溶液中加入溶液,可实现
3.(26-27高一上·江苏南京阶段检测)双氧水(H2O2)和水都是极弱的电解质,且H2O2溶液显极弱酸性,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。请回答下列问题:
(1)鉴于H2O2显弱酸性,一定条件下可以解离出H+,因此它能同强碱作用形成“正盐”,在一定条件下也可形成“酸式盐”。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成的“正盐”与水的化学反应方程式:________。
(2)对于下列A~D涉及H2O2的反应,填写空白:
A. B.
C. D.
上述反应中,H2O2仅体现氧化性的反应是________(填字母,下同),H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是________,H2O2、Ag2O、Fe2(SO4)3的氧化性由强到弱的顺序是________。
(3)在H2O2的参与下,H2O2可以与Fe2+反应制备Fe2O3纳米颗粒。若S2O32-与Fe2+的个数之比为1:2,配平该反应的离子方程式:__________。
______Fe2++______S2O32-+______H2O2 +______OH-=______=Fe2O3+______S2O62-+______H2O
(4)暑假期间,由于工作人员将84消毒液(NaClO的水溶液)与双氧水混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2与Cl-促进了藻类的快速生长。该反应中氧化性:H2O2________NaClO(填“>”或“<”),该反应的离子反应方程式为________。
4.(26-27高一上·云南玉溪阶段检测)氧化还原反应是一类非常重要的反应。回答下列问题:
(1)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得中华儿女骄傲。黑火药在发生爆炸时,发生如下反应:。其中氧化剂是__________(填化学式,下同),还原剂是__________,氧化产物是__________。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色杀菌消毒净水剂。已知:Na2FeO4在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3+,Fe3+在水中产生Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,使水中悬浮物聚沉。Na2FeO4在处理饮用水的过程中___________________(填“发生了”或“未发生”)氧化还原反应。写出区分胶体与溶液的实验方法名称:__________________。实验室制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为________________________________________,Fe(OH)3胶体制备实验中,涉及到的实验安全图标为__________(填标号)。
A. B. C. D.
(3)某学习小组学习了氧化还原反应的知识后,欲探究H2O2的性质。
【预测】
①预测H2O2既具有氧化性又具有还原性,理由是___________________________________。
②如图所示,实验甲中,观察到溶液紫红色褪去的同时有无色气体产生,经分析知紫红色转变为无色Mn2+,该实验证明H2O2具有______________(填“氧化性”或“还原性”)。实验乙,在反应后的溶液中加入淀粉溶液,可以观察到溶液变蓝,若有1个H2O2参与反应,共转移_______个电子。
【结论】
以上实验可得出的结论是:H2O2既具有氧化性又具有还原性。
③该实验也能说明H2O2、KMnO4和I2三者的氧化性由强到弱的顺序为______________。
5.(26-27高一上·甘肃天水阶段检测)饮用水质量是关系人类健康的重要问题。阅读下面一段材料并回答下列问题:
高铁酸钾使用说明书【化学式】K2FeO4
【性状】暗紫色具有金属光泽的粉末,无臭无味
【产品特点】干燥品在室温下稳定,在强碱溶液中稳定,随着pH减小,稳定性下降,与水反应放出氧气。K2FeO4通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌,有消毒作用,同时不会产生有害物质。K2FeO4与水反应还能产生具有强吸附性的Fe(OH)3胶体,可除去水中细微的悬浮物,有净水作用
【用途】主要用于饮用水消毒净化、城市生活污水和工业污水处理
【用量】消毒净化1L水投放5mgK2FeO4,即可达到卫生标准
(1)FeO42-中铁元素的化合价为__________。
(2)制备K2FeO4需要在__________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中进行。
(3)水质净化是水质检验员的主要工作之一,某水质检验员在研究高铁酸盐对饮用水消毒时,发现原理为:①(胶体)。
高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上可用湿法制备高铁酸钾:
②
③
反应①中氧化剂是__________,氧化产物是____________。
(4)请用单线桥表示如下反应的电子转移方向与数目:______________________________。
(5)反应中,氧化产物和还原产物的个数之比是__________________。
(6)反应的离子方程式是______________________________。
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专题03 氧化还原反应
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 氧化还原反应概念 / 考点二 氧化还原反应中的电子转移表示方法 / 考点三 氧化剂与还原剂 / 考点四 氧化性、还原性强弱比较方法 / 考点五 氧化还原反应规律 / 考点六 氧化还原反应方程式配平 / 考点七 信息型氧化还原反应方程式的书写 / 考点八 氧化还原反应的计算
05 重难题型突破
题型一 氧化还原反应的相关概念 / 题型二 氧化还原反应中电子转移表示方法 /
题型三 氧化还原反应规律 / 题型四 氧化还原反应方程式配平 / 题型五 氧化还原反应的计算 /
题型六 信息型氧化还原反应方程式的书写
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
基础概念类题型,重点围绕“升失氧、降得还”核心逻辑命题,考查氧化还原反应的判断,氧化剂、还原剂的区分,氧化产物与还原产物的识别,常结合生活场景、古诗文素材设置选项,同时关联四大基本反应类型与氧化还原的从属关系,是基础失分的重灾区。
中档应用类题型,聚焦电子转移的定量分析,考查单线桥、双线桥的规范表示,结合实验室制氧气、氯气等教材经典反应,计算反应中转移电子的数目,同时设置“部分被氧化/部分被还原”的特殊反应情境,检验学生对电子守恒规律的理解深度。
拔高综合类题型,常结合工业制备、真实实验情境,考查陌生氧化还原反应的配平、得失电子守恒的简单计算,判断氧化剂与还原剂的物质的量之比,整体命题严格贴合高一上学期知识边界,不涉及复杂有机氧化还原等超纲内容,核心考查守恒思维的建立。
层级
核心考点内容
期中命题形式
识记
本质是电子转移,特征是化合价升降;牢记“升失氧还氧、降得还氧还”口诀;区分Cl2、浓H2SO4等常见氧化剂,活泼金属、Fe2+等常见还原剂
选择题判断反应是否为氧化还原,直接标注陌生简单反应里的氧化剂、还原剂
理解
置换反应一定是氧化还原,复分解反应一定不是;最高价态只具氧化性,最低价态只具还原性;同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物
置换反应一定是氧化还原,复分解反应一定不是;最高价态只具氧化性,最低价态只具还原性;同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物
应用
置换反应一定是氧化还原,复分解反应一定不是;最高价态只具氧化性,最低价态只具还原性;同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物
离子方程式正误判断,缺项配平填空题,结合反应场景计算转移电子数目
考点一 氧化还原反应概念
1.氧化还原反应的本质和特征
2.氧化还原反应的基本概念
⚠️易混易错
(1)氧化还原反应概念间的关系:熟记八个字:“氧、得、降、还,还、失、升、氧”[氧化剂、得电子、化合价降低、被还原;还原剂、失电子、化合价升高、被氧化]。
(2)有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如3O22O3。
(3)某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原(被氧化),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:Cu2+→Cu时,铜元素被还原,Cl-→Cl2时,氯元素被氧化。
(4)氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂,氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质。
3.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
考点二 氧化还原反应中的电子转移表示方法
1.双线桥法
双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。
方法如下:
⚠️避坑指南
(1)箭头表示“生成”,由反应物指向生成物中的同种元素。
(2)在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等。
(3)采用“a×be-”形式表示得失电子数,a为得失电子的原子总数,b为每个原子得失电子数,当a或b是“1”时省略“1”。
2.单线桥法
⚠️避坑指南
(1)单线桥从还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素,表示氧化剂和还原剂中变价元素原子间电子的转移情况。
(2)箭头已标明电子转移的方向,因此不需再标明“得”或“失”,只标明电子转移数目。
考点三 氧化剂与还原剂
1.常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3+
酸性KMnO4、K2Cr2O7
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原产物
Cl-(X-)
H2O/ O2-/ OH-
Fe2+/ Fe
Mn2+、Cr3+
Cl-
SO2
NO2/NO
H2O
2.常见还原剂及其氧化产物
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2+
H2S/ S2-
HI/I-
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
金属离子
非金属
氧化物
Fe3+
S、SO2
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
⚠️易混易错
(1)在一个具体的化学反应中氧化剂和还原剂可能是同一物质,被氧化和被还原的也可能是同种元素,氧化产物和还原产物也可能是同一物质。
(2)氧化还原反应中的反应物可能既不是氧化剂也不是还原剂,生成物也可能既不是氧化产物也不是还原产物。
考点四 氧化性、还原性强弱比较方法
1.依据氧化还原反应原理判断
(1)氧化性强弱:氧化剂>氧化产物
(2)还原性强弱:还原剂>还原产物
2.依据元素活动性顺序判断
(1)金属越活泼,其单质的还原性越强,对应阳离子的氧化性逐渐减弱。
(2)非金属越活泼,其单质氧化性越强,对应阴离子的还原性越弱。
F2、 Cl2、Br2、I2、S
F-、Cl-、Br-、I-、S2-
由左至右,非金属单质的氧化性逐渐减弱;
F-、Cl-、Br-、I-、S2-,由左至右,阴离子的还原性逐渐增强。
3.依据产物中元素价态的高低判断
(1)相同条件下,不同氧化剂作用于同一种还原剂,氧化产物价态高的其氧化性强。例如:
(2)相同条件下,不同还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物价态低的其还原性强。例如:
4.依据影响因素判断
(1)浓度:同一种物质,浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如氧化性:浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3;还原性:浓HCl>稀HCl。
(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化(还原)性越强。
如氧化性:KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
考点五 氧化还原反应规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等,实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式。
强弱律
定义
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原性:还原剂>还原产物。
应用
①判断某氧化还原反应中,氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行。
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时,氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。
②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如:向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2,因I-的还原性强于Br-,则先发生反应:2I-+Cl2===2Cl-+I2,然后发生反应:2Br-+Cl2===2Cl-+Br2。
价态律
定义
有多种价态的元素,处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素),处于最低价态时只具有还原性(如H2S中的S元素),处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时,元素的化合价只接近而不交叉,最多达到同种价态。
应用
如:H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O(H2→,H2O4→O2)、5Cl-+ClO+6H+===3Cl2↑+3H2O。
考点六 氧化还原反应方程式配平
1.氧化还原方程式配平的基本原则
2.氧化还原方程式配平的一般步骤
3.特殊的配平方法
(1)逆向配平法(主要用于同种元素之间发生的歧化反应)
通过逆向将方程式进行配平。
例如:
,
由于S的化合价既升又降,不好确定。但逆向看:K2S中的S升高2价,K2SO3中的S降低4价,所以K2S、K2SO3的化学计量数分别为2、1,然后再确定S的化学计量数为3。
(2)缺项配平法
先配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由元素守恒确定未知物,再根据原子守恒和电荷守恒进行配平。其补项原则如表所示:
条件
补项原则
酸性条件
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
考点七 信息型氧化还原反应方程式的书写
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化),一般从右边生成物着手配平。
(3)缺项配平:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若左边反应物缺正电荷,一般加H+,右边生成物加水;若左边反应物缺负电荷,一般加OH-,右边生成物加水。然后进行两边电荷数配平。
(4)当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。
(5)整体配平:指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
⚠️避坑指南
考点八 氧化还原反应的计算
1.得失电子守恒
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
2.守恒法解题的思维流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
3.氧化还原反应计算的常用方法
得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
(1)应用电子守恒解题的一般步骤——“一、二、三”。
①“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。
②“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
③“三列关系式”:根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
(2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算:对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。应用以上方法解答有关氧化还原反应的计算题时,可化难为易,化繁为简。
题型一 氧化还原反应相关概念
典例1 (26-27高一上·河南开封阶段检测)某同学采用下述反应检验食盐中是否添加碘酸钾:,下列说法正确的是( )
A.该反应中还原剂为KIO3 B.I2只是氧化产物
C.每生成3个I2时,转移6个电子 D.氧化产物和还原产物的个数比为5:1
【答案】D
【解析】A项,KIO3中I元素化合价从+5价降低到0价,得电子发生还原反应,作氧化剂,该反应的还原剂为KI,A错误;B项,I2一部分来自KIO3的还原产物,一部分来自KI的氧化产物,既是氧化产物又是还原产物,B错误;C项,生成3个I2时,1个KIO3得5个电子,5个KI共失5个电子,共转移5个电子,C错误;D项,生成的3个I2中,有个为氧化产物,个为还原产物,二者个数比为5:1,D正确;故选D。
💡破题要诀
(1)先标全反应中元素化合价,结合口诀升失氧还、降得氧还快速判断。
化合价升高→失电子、被氧化、作还原剂、对应氧化产物;
化合价降低→得电子、被还原、作氧化剂、对应还原产物。
(2)区分两组易混概念,看清设问指向;遇到歧化、归中反应,留意同一物质可同时充当氧化剂和还原剂,逐项核对,规避概念张冠李戴的错误。
迁移应用
1.(25-26高一上·广东潮州期中)已知正常血红蛋白(Hb)中的铁元素呈+2价,高铁血红蛋白中的铁元素呈+3价。亚甲蓝可用于治疗亚硝酸钠(NaNO2)中毒引起的高铁血红蛋白血症。根据上述材料,下列说法中正确的是( )
A.中毒过程中,NaNO2作还原剂
B.中毒过程中,NaNO2中元素化合价升高
C.治疗过程中,亚甲蓝作还原剂
D.治疗过程中,亚甲蓝得到电子
【答案】C
【解析】A项,中毒过程中,NaNO2作为氧化剂(使+2价的Fe被氧化),而非还原剂,A错误;B项,NaNO2中N的化合价为+3,中毒过程中NaNO2作为氧化剂,其中N元素的化合价应降低,而非升高,B错误;C项,治疗过程中,亚甲蓝将+3价的Fe还原为+2价,自身被氧化,作还原剂,C正确;D项,治疗过程中,亚甲蓝作为还原剂、失去电子,而非得到电子,D错误;故选C。
2.(26-27高一上·陕西西安阶段检测)过氧尿素化学式为CO(NH2)2·H2O2,因其可消毒杀菌而广泛应用于洗剂中。消毒原理对应的化学方程式为。下列说法正确的是( )
A.O2具有可燃性
B.CO(NH2)2·H2O2既是氧化剂又是还原剂
C.氧化产物为H2O和CO(NH2)2
D.该反应所属的基本反应类型为氧化还原反应
【答案】B
【解析】A项,O2具有助燃性,本身不能燃烧,没有可燃性,A错误;B项,该反应中CO(NH2)2·H2O2中氧元素一部分从-1价升高到0价,失电子作还原剂,氧元素一部分从-1价降低到-2价,得电子作氧化剂,因此CO(NH2)2·H2O2既是氧化剂又是还原剂;C项,该反应中CO(NH2)2·H2O2中氧元素一部分从-1价升高到O2中的0价,失电子发生氧化反应,O2是氧化产物;氧元素一部分从-1价降低到H2O中的-2价,得电子发生还原反应,H2O是还原产物,C错误;D项,氧化还原反应不属于基本反应类型,该反应的基本反应类型为分解反应,D错误;故选B。
3.(26-27高三上·河北邢台阶段检测)P4可与过量热KOH溶液发生反应:。下列说法正确的是( )
A.每有0.1molP4参与反应,生成2.24LPH3
B.KH2PO2是一种酸式盐
C.当被氧化的白磷比被还原的白磷多12.4g时,转移
D.还原产物与氧化产物的物质的量之比为3:1
【答案】C
【解析】A项,未指明反应处于标准状况下,无法确定生成PH3的体积,A错误;B项,KOH过量时反应生成KH2PO2,说明H2PO2-中的氢无法电离,KH2PO2为正盐,B错误;C项,1 mol P4参与反应时,被氧化为KH2PO2(P化合价从0价升高到+1价)、被还原为PH3(P化合价从0价降低到-3价),两者质量差为,此时转移,故质量差为12.4g时,转移电子为,C正确;D项,还原产物为PH3,氧化产物为KH2PO2,二者物质的量之比为1:3,D错误;故选C。
题型二 氧化还原反应的电子转移表示方法
典例2 (26-27高一上·江西景德镇阶段检测)下列关于氧化还原反应分析正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A项,反应中Fe化合价从0升高为+2,失电子被氧化,Cu2+中Cu化合价从+2降低为0,得电子被还原,正确的为,A错误;B项,该反应为S元素的归中反应,H2S中-2价S失2e-被氧化为S单质,浓H2SO4中+6价S得2e-被还原为SO2,转移电子数为2e-,正确的为,B错误;C项,反应中Fe2O3 中+3价Fe得电子被还原为0价Fe,3个CO中+2价C共失6e-被氧化为+4价C,总转移电子数为6e-,电子由CO转移到Fe2O3 ,标注正确,C正确;D项,反应中MnO2中+价Mn得2e-被还原为+2价Mn,4个HCl中仅有2个-1价Cl失2e-被氧化为Cl2,总转移电子数为2e-,正确的为,D错误;故选C。
💡破题要诀
(1)双线桥跨等号,对准同种变价元素,标注化合价变化、得失电子、被氧化 / 被还原,保证得失电子总数相等。
(2)单线桥只画在反应物之间,箭头从失电子物质指向得电子物质,仅标注转移电子总数,不写 “得失”。
迁移应用
1.(26-27高一上·河南开封阶段检测)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】D
【解析】A项,该反应中只有2个Cl化合价升高生成Cl2,应失去,选项标注失去,电子转移数目错误,正确表示应为,A错误;B项,单线桥箭头指向错误,H2中H化合价升高失去电子,O2中O化合价降低得到电子,箭头应分别指向生成物中对应元素,正确表示应为,B错误;C项,得失电子方向标注颠倒,SiO2中Si化合价降低得到电子,C化合价升高失去电子,正确表示应为,C错误;D项,Cu化合价从0升高到+2,失去,1个S从+6降低到+4,得到,电子转移方向、数目均标注正确,D正确;故选D。
2.(26-27高一上·甘肃天水阶段检测)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
【解析】A项,反应中Si从+4价降低到0价应得到电子,C从0价升高到+2价应失去电子,选项得失电子方向标反,双线桥可表示为,A错误;B项,该反应中2个Na共失去,选项中单线桥标注的转移电子总数错误,单线桥可表示为,B错误;C项,I-从-1价升高到0价,10个I-共失去,从+7价降低到+2价,2个Mn共得到,得失电子守恒,双线桥标注符合规则,C正确;D项,单线桥应从失电子的Cu指向得电子的S,选项箭头方向错误,双线桥可表示为,D错误;故选C。
3.(25-26高一上·天津期中)下列反应中电子转移的方向和数目表示正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A项,反应中4 mol HCl参与反应,仅2 mol HCl中的Cl被氧化为Cl2,应失去,选项标注失去,得失电子不守恒,正确的电子转移的方向和数目为:,A错误;B项,Fe为还原剂失去2e-, FeCl3中Fe3+为氧化剂得到2e-,单线桥从失电子的Fe指向得电子的Fe3+,转移电子数2e-,B正确;C项,该反应为Cl2的歧化反应,1 molCl2参与反应时,1 molCl被氧化生成NaClO,失去,1 molCl被还原生成NaCl,得到,正确的电子转移的方向和数目为:选项电子数目错误,C错误;D项,该反应为归中反应,KClO3中+5价Cl得5e-被还原,生成Cl2,5 mol HCl中-1价Cl失5e-被氧化,生成Cl2;共转移5e-,正确的电子转移的方向和数目为:,D错误;故选B。
题型三 氧化还原反应规律
典例3 (25-26高一上·云南保山期中)几种物质在水溶液中的转化关系如下图所示(依次发生反应1、2、3),已知:NaBiO3微溶于水,下列叙述错误的是( )
A.上述反应说明还原性:
B.反应2说明氧化性:MnO4->Cr2O7 2-
C.反应3中,Fe2+和Cr2O7 2-参与反应的个数比为6:1
D.反应1的离子方程式为:
【答案】D
【解析】A项,在氧化还原反应中,物质的还原性:还原剂>还原产物;根据图示可知:在反应1中,Mn2+是还原剂,Bi3+是还原产物,所以还原性:Mn2+>Cr3+;在反应2中,Cr3+是还原剂,Mn2+是还原产物,所以还原性:Cr3+>Mn2+;在反应3中,Fe2+是还原剂,Cr3+是还原产物,所以还原性:Fe2+>Cr3+;综上所述可知,微粒的还原性:,A正确;B项,在反应2中,MnO4-将Cr3+氧化为Cr2O7 2-,MnO4-得到电子被还原为Mn2+,MnO4-为氧化剂,Cr2O7 2-为氧化产物,由于在氧化还原反应中,物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,所以微粒的氧化性:MnO4->Cr2O7 2-,B正确;C项,在反应3中,Cr2O7 2-将Fe2+氧化为Fe3+,Cr2O7 2-得到电子被还原为Cr3+,1个Cr2O7 2-得到电子被还原成2个Cr3+,得到6个电子;1个 Fe2+氧化为1个Fe3+失去1个电子,根据氧化还原反应中电子得失数目相等可知,参加反应的Fe2+和Cr2O7 2-个数比为6:1,C正确;D项,根据题意可知NaBiO3微溶于水,在书写离子方程式时应该写化学式,则该反应的离子方程式应该为:,D错误;故选D。
💡破题要诀
(1)先明确题型指向,按需选用对应规律。
(2)计算、配平类优先用电子守恒,结合原子、电荷守恒验算;比较性质、判断反应能否发生,依靠强弱规律。
(3)分析反应顺序套用先后规律;判断化合价变化与产物,遵循归中不交叉、歧化分两极原则。
(4)熟记价态与氧化还原性的对应关系,抓准题干条件,逐一对应规律解题,避开价态变化、反应顺序类易错点。
迁移应用
1.(25-26高一上·云南保山期中)已知还原性:H2SO3(SO2) >I->Fe2+>NO,据此判断下列反应不能发生的是( )
A.H2SO3+I2+H2O=2HI+ H2SO4 B.NO+SO3=NO2+SO2
C.2FeCl3+2HI= 2FeCl2+2HCl+I2 D.3 FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3) 3
【答案】B
【解析】根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,利用酸性溶液中还原性强弱的顺序是H2SO3(SO2)>I->Fe2+>NO来判断反应能否发生。A项,因该反应中S元素的化合价升高,I元素的化合价降低,则SO2为还原剂,还原性强弱为SO2>HI,与已知的还原性强弱一致,反应能发生,故A不选;B项,因该反应中N元素的化合价升高,S元素的化合价降低,则NO为还原剂,还原性强弱为NO>SO2,与已知的还原性强弱不一致,不能发生,故B选;C项,因该反应中I元素的化合价升高,Fe元素的化合价降低,则I-为还原剂,还原性强弱为I->Fe2+,与已知的还原性强弱一致,反应能发生,故C不选;D项,因该反应中N元素的化合价降低,Fe元素的化合价升高,则Fe2+为还原剂,还原性强弱为Fe2+>NO,与已知的还原性强弱一致,能发生,故D不选。故选B。
2.(25-26高一上·云南保山期中)常温下,向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液,反应原理如图。关于该反应过程的说法正确的是( )
A.该反应过程中,是Fe3+,是Fe2+
B.当有1个O2生成时,转移4个电子
C.在整个反应过程中,Fe2(SO4)3作催化剂
D.由反应①可知,H2O2的氧化性比Fe3+强
【答案】C
【解析】根据图示,反应①为:,反应②为:2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O,故M为Fe2+,为Fe3+,总反应为:,作催化剂。A项,根据分析,M为Fe2+,为Fe3+,A错误;B项,反应①为:,反应过程中O元素的化合价由-1价升至0价,当有1个O2生成时,转移2个电子,B错误;C项,根据分析,Fe2(SO4)3作催化剂,C正确;D项,根据反应②:2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O,H2O2为氧化剂,Fe3+为氧化产物,说明H2O2的氧化性强于Fe3+,D错误;故选C。
3.(25-26高一上·四川广安期中)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.两个反应中硫元素的化合价均未发生变化
B.碘元素在反应①中被氧化,在反应②中被还原
C.氧化性:、
D.反应①②中生成等质量的时,转移电子数之比为1:5
【答案】A
【解析】A项,反应②中硫元素的化合价升高,被氧化,A错误;B项,反应①中碘元素的化合价升高,被氧化,反应②中碘元素的化合价降低,被还原,B正确;C项,由反应①可知氧化性:,由反应②可知氧化性:,C正确;D项,由反应①得,生成1个I2转移2个e-,由反应②得,生成1个I2转移10个,所以当生成等量的时,转移电子数之比为1:5,D正确;故选A。
题型四 氧化还原反应方程式配平
典例4 (25-26高一上·安徽安庆期中)FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为aFe2++bBr-+cCl2→dFe3++eBr2+fCl-,下列选项中的数字与离子方程式的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )
A.2 4 3 2 2 6 B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2 D.2 2 2 2 1 4
【答案】B
【解析】还原性:,向FeBr2溶液中通入氯气,氯气先和亚铁离子发生反应,然后再和溴离子发生反应。A项,2Fe2++ 4Br- +3Cl2 ═2Fe3++6Cl-+2Br2 +2Cl-,此方程式表明Cl2足量,可以被氧化,故A正确;B项,Cl2 +2Br- ═Br2 +2Cl-,该方程表明氯气不足量,溴离子优先被氧化,但是根据氧化还原规律,还原性强的优先被氧化,亚铁离子的还原性强于溴离子,亚铁离子优先反应,故B错误;C项, 2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-,此方程式表明Cl2不足量,根据氧化还原规律,还原性强的优先被氧化,亚铁离子的还原性强于溴离子,亚铁离子优先反应,故C正确;D项,2Fe2++ 2Br- +2Cl2 ═2Fe3++4Cl-+Br2 +2Cl-,此方程式表明氯气的量在完全氧化亚铁离子之后,仍剩余部分可以氧化部分溴离子,故D正确;故选B。
💡破题要诀
(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、还原产物配平。
(3)归中从左配:对于归中反应,一般从左边氧化剂、还原剂着手配平。
(4)部分别忘加:对于部分氧化还原反应,一般先配平得失电子,再加上没有变价的部分。
迁移应用
1.(25-26高一上·云南保山期中)已知NaBrO3溶液在一定条件下与F2反应的离子方程式为。下列有关说法错误的是( )
A.b=2 B.Y是H+
C.BrO3-发生氧化反应 D.F-为还原产物
【答案】B
【解析】A项,由元素的化合价变化及电子守恒、元素质量守恒、电荷守恒可知,a=1、b=2、Y为OH-,A项正确;B项,Y为OH-,B项错误;C项,BrO3-中溴元素化合价升高,该物质发生氧化反应,C项正确;D项,得到电子的产物为还原产物,F-为还原产物,D项正确;故选B。
2.(25-26高一上·江西南昌期中)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为(方程式未配平),下列说法不正确的是( )
A.该条件下氧化性强弱:ClO->FeO42-
B.方程式中:m=5、n=10
C.氧化产物、还原产物的物质的量之比为3:2
D.每转移12mol电子生成10molH2O
【答案】C
【解析】首先配平离子方程式:Cl元素从+1价降为-1价,每个ClO-得2e-;Fe元素从+3价升为+6价,每个Fe3+失3e-,根据电子得失守恒,ClO-的系数为3,Fe3+的系数为2,再根据电荷守恒、原子守恒配平得:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。A项,氧化剂氧化性强于氧化产物,该反应中ClO-是氧化剂,FeO42-是氧化产物,故氧化性ClO->FeO42-,A正确;B项,由配平后的离子方程式可知m=5、n=10,B正确;C项,氧化产物是还原剂被氧化得到的FeO42-,还原产物是氧化剂被还原得到的Cl-,二者物质的量之比为2:3,而非3:2,C错误;D项,配平后反应每转移6mol电子生成5molH2O,故转移12mol电子时生成H2O的物质的量为,D正确;故选C。
3.(25-26高三上·吉林长春阶段检测)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2 溶液反应生成气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。配平白磷与Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式。
__________P4 +_________Ba(OH)2 +_________H2O→_________Ba(H2PO2)2+_________PH3↑。
【答案】2P4 +3Ba(OH)2 + 6H2O =3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
【解析】白磷与Ba(OH)2溶液的反应属于氧化还原反应,根据电子得失守恒配平该反应为2P4 +3Ba(OH)2 + 6H2O =3Ba(H2PO2)2+2PH3↑。
题型五 氧化还原反应的计算
典例5 (25-26高一上·广东惠州期中)在一定条件下,RO3n-和F2可发生如下反应:+F2+2OH-=+2F-+H2O,从而可知在RO3n-中 ,元素R的化合价、n的值分别是
A.+4价 2 B.+5价 1 C.+6价 0 D.+3价 3
【答案】B
【解析】根据电荷守恒得n+1×2=1+1×2,则n=1,所以RO3n-为RO3-,该离子中O元素化合价为-2价,R、O元素化合价的代数和为-1,所以该离子中R元素化合价=-1-(-2)×3=+5;故选B。
💡破题要诀
先标价,算变价,电子守恒列等式;已知量,代公式,步步求解再核验。
迁移应用
1.(25-26高一上·云南红河期中)在酸性条件下,可发生如下反应: +2M3++4H2O=+Cl-+8H+, M2O7n-中M的化合价是 ( )
A.+4 B.+5 C.+6 D.+7
【答案】C
【解析】根据离子反应方程式中,反应前后所带电荷数相等,即6-1=8-n-1,解得n=2,从而得出M2O7n-中M的化合价为+6价,故C正确。
2.(25-26高一上·天津滨海新区高一期中)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 4M2++O2+4H+=4M3++2H2O,则n=4,x=4,y=2,故选C。
3.将1.08 g FeO完全溶解在100 mL 1.00 mol·L-1硫酸中,然后加入25.00 mL K2Cr2O7溶 液,恰好使Fe2+全部转化为Fe3+,且Cr2O中的铬全部转化为Cr3+。则K2Cr2O7的物质的量浓度是________。
【答案】0.100 mol·L-1
【解析】由电子守恒知,FeO中+2价铁所失电子的物质的量与Cr2O中+6价铬所得电子的物质的量相等,×(3-2)=0.025 00 L×c(Cr2O)×(6-3)×2,得c(Cr2O)=0.100 mol·L-1。
题型六 信息型氧化还原反应方程式的书写
典例6(25-26高一上·四川巴中期中)硫酸铁铵是一种常用的净水剂。在实验室中采用废铁屑来制备硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·12H2O],具体流程如图所示:
回答下列问题:
(1)NH4Fe(SO4)2中铁元素的化合价为________。与其类似的物质(NH4)2Fe(SO4)2的名称为________。
(2)步骤②中主要反应的化学方程式为________________________。反应后采取的分离操作用到的玻璃仪器有________。
(3)如废铁屑表面已生锈(铁锈的主要成分为Fe2O3·xH2O),则步骤②还会发生另外两步反应:
写出第二步反应的化学方程式:________________________。
(4)写出步骤③的离子反应方程式:________________________,步骤③中H2O2实际用量远大于理论用量,原因可能是________________。
(5)步骤⑤中包括蒸发浓缩,________,过滤,洗涤,干燥。
【答案】(1)+3 硫酸亚铁铵
(2) 漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)
(4) 2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O
H2O2不稳定易分解,且生成的Fe3+对H2O2的分解有催化作用
(5)冷却结晶
【解析】用碱液去废铁屑表面的油污,得到干净铁屑,除去表面杂质避免后续反应引入干扰;干净铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,通过过滤分离除去未反应的不溶性废渣,得到硫酸亚铁滤液;加入5%的H2O2作为氧化剂,将滤液中的Fe2+全部氧化为Fe3+,得到硫酸铁溶液,为后续制备硫酸铁铵提供铁源;向硫酸铁溶液中加入固体硫酸铵,二者混合得到硫酸铁铵的溶液体系;通过蒸发浓缩、冷却结晶等操作,从溶液中析出目标产物硫酸铁铵晶体,最终经过滤、洗涤、干燥得到成品。
(1)根据化合物化合价代数和为0,NH4+为+1价、SO42-为-2价,计算得Fe为+3价;(NH4)2Fe(SO4)2中Fe为+2价,是铵根和亚铁离子形成的硫酸盐复盐,命名为硫酸亚铁铵。
(2)步骤②是干净铁屑和稀硫酸的主反应,生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为;反应后分离废渣和滤液的操作是过滤,用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒。
(3)第二步是生成的硫酸铁和未反应的Fe单质发生归中反应,得到硫酸亚铁,化学方程式为。
(4)步骤③是H2O2在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O;过氧化氢本身不稳定,且反应生成的铁离子是双氧水分解的催化剂,会加速其分解,因此实际用量远大于理论值。
(5)硫酸铁铵带结晶水,且溶解度随温度降低明显减小,不能直接蒸发结晶,需要蒸发浓缩后冷却结晶,再后续过滤洗涤干燥得到晶体。
💡破题要诀
(1)先配变价:标出化合价变化,用电子守恒确定氧化剂、还原剂、产物系数。
(2)判断介质:酸性补H+、H2O;碱性补OH-、H2O;中性优先补H2O,介质环境不混用粒子。
(3)电荷补缺:依据左右电荷差值,补充对应离子。
(4)原子收尾:最后用H2O补齐氢、氧原子。
(5)全面检查:核对电子、电荷、原子三大守恒。
(6)速记口诀:先配变价守电子,电荷补差补离子,介质规则要牢记,最后补水查整体。
迁移应用
1.(25-26高三上·四川广安阶段检测)请用所学的化学知识填空:中国传统的农具、兵器曾大量使用铁,铁器的修复是文物保护的重要课题。铁器表面氧化层的成分有多种,性质如下:
成分
Fe3O4
FeO(OH)
FeOCl
性质
致密
疏松
疏松
在有氧条件下,Fe3O4在含Cl-溶液中会转化为 FeOCl ,将完整的离子方程式填写在答题卡上:4Fe3O4+O2 +□ ___________ +□H2O=□FeOCl+□ ___________。 ___________
【答案】(1)12 Cl- 6H2O 12 12OH-
【解析】(1)Fe3O4转化为FeOCl的离子方程式为4Fe3O4+O2 +12 Cl- +6H2O=12FeOCl+12OH,故空格依次为:12 Cl-、6H2O、12、12OH-。
2.(25-26高三上·福建龙岩期中)氧化还原反应是指有电子转移的反应,表现为参与反应的物质的元素化合价发生变化,广泛存在或应用于生产、生活和科技领域中。
黄铜矿(CuFeS2)在硫酸溶液中被氧气氧化的反应如下,配平离子方程式:_______。
_______CuFeS2+_______O2+_______=_______Cu2++_______Fe3++_______SO42-+_______;
【答案】4CuFeS2+17O2+4H+=4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O
【解析】CuFeS2中Fe化合价由+2价升高到+3价,S化合价由-2价升高到+6价,O2中O化合价由0价降低到-2价,根据得失电子守恒及电荷守恒,4CuFeS2+17O2+4H+=4Cu2++4Fe3++8SO42-+2H2O。
3.碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属,其工艺流程如图:
已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题:
(1)已知Te为ⅥA族元素,TeO2被浓NaOH溶液溶解,所生成盐的化学式为_________________。
(2)“酸浸1”过程中,控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2,反应的化学方程式为____________________________________________________________________________;
“还原”过程中,发生反应的离子方程式为_______________________________________________。
【答案】(1)Na2TeO3 (2)Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O Te4++2SO2+4H2O===2SO+ Te↓+8H+
【解析】(1)Te与S同主族,SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3,所以TeO2与浓NaOH溶液反应生成盐的化学式为Na2TeO3。(2)“酸浸1”过程中,控制溶液的酸度使Cu2Te与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和TeO2,反应的化学方程式是Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O;“还原”过程中,四氯化碲与二氧化硫反应生成单质碲和硫酸,反应的离子方程式是Te4++2SO2+4H2O===2SO+ Te↓+8H+。
基础固本练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·江西九江高一月考)关于氧化还原反应,说法正确的是( )
A.氧化剂发生氧化反应 B.还原剂化合价升高
C.失去电子的物质是氧化剂 D.氧化反应和还原反应不一定同时发生
【答案】B
【解析】A项,氧化剂在反应中得到电子,化合价降低,发生还原反应而非氧化反应,A错误;B项,还原剂在反应中失去电子,所含元素化合价升高,对应变化可表示为:还原剂-ne-→氧化产物,化合价升高,B正确;C项,失去电子的物质是还原剂,得到电子的物质才是氧化剂,C错误;D项,氧化还原反应的本质是电子转移,失电子的氧化反应和得电子的还原反应一定同时发生,D错误;故选B。
2.(2025·吉林学业水平考试真题)下列四种反应中,一定是氧化还原反应的是( )
A.Na2O2+H2O===2NaOH B.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
C.Cl2 +2NaBr-═Br2 +2NaCl D.FeCl2+2NaOH= Fe(OH)2↓+2NaCl
【答案】C
【解析】A项,该反应中钠、氧、氢元素的化合价均未发生变化,属于非氧化还原反应,A错误;B项,该分解反应中所有元素化合价均无改变,属于非氧化还原反应,B错误;C项,反应中Cl元素化合价由0价降低为-1价,Br元素化合价由-1价升高为0价,存在元素化合价的升降,属于氧化还原反应,C正确;D项,该反应为复分解反应,所有元素化合价均未发生变化,属于非氧化还原反应,D错误;故选C。
3.(25-26高一上·江西九江高一月考)下列反应中,水只作氧化剂的是( )
A.CaO+H2O=Ca(OH)2 B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.2H2O2H2↑+O2↑ D.CO2+ H2O=H2CO3
【答案】B
【解析】A项,该反应不是氧化还原反应,水既不是氧化剂也不是还原剂,A不符合题意;B项,该反应中水中H元素的化合价降低,水只作氧化剂,B符合题意;C项, 该反应中水中H元素的化合价降低,水中O元素的化合价升高, 水既作氧化剂又作还原剂,C不符合题意;D项,该反应不是氧化还原反应,水既不是氧化剂也不是还原剂,D不符合题意;故选B。
4.(25-26高一上·浙江高一期中)反应2NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O中,还原剂是( )
A.NH4Cl B.NaCl C.H2O D.N2
【答案】A
【解析】A项,NH4Cl中N元素为-3价,反应后转化为N2中0价的N,化合价升高、失电子,作还原剂,A正确;B项,NaCl是反应产物,所含Na、Cl元素化合价反应前后均无变化,既不是氧化剂也不是还原剂,B错误;C项,H2O是反应产物,所含H、O元素化合价反应前后均无变化,既不是氧化剂也不是还原剂,C错误;D项,N2是N元素化合价升降共同得到的产物,既是氧化产物也是还原产物,不是还原剂,D错误;故选A。
5.(25-26高一上·四川广安期中)下列转化过程必须加入还原剂才能实现的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A项,HCl→HClO中Cl元素的化合价从-1升至+1,被氧化,需加入氧化剂,A不符合题意;B项,KMnO4→MnCl2中Mn元素的化合价从+7降至+2,被还原,需加入还原剂,如HCl中的Cl-,B符合题意;C项,Cu→CuO中Cu元素的化合价从0升至+2,被氧化,需加入氧化剂,C不符合题意;D项,KI→I2中I元素的化合价从-1升至0,被氧化,需加入氧化剂,D不符合题意;故选B。
6.(25-26高一上·广东深圳期中)实现下列物质间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是( )
A.CO32-→CO2 B.Cu→Cu(NO3)2 C.CuO→Cu D.Na2O2→O2
【答案】B
【解析】根据氧化还原反应的规律可知,若需加入氧化剂才能实现,则需反应物中某元素化合价升高,被氧化。A项,无元素化合价升降,A错误;B项,Cu元素化合价升高,B正确;C项,Cu元素化合价降低,C错误;D项,氧元素化合价降低,D错误;故选B。
7.(25-26高一上·四川广安期中)下列反应中,电子转移方向和数目均正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A项,2KClO32KCl+3O2↑中Cl元素化合价降低得电子,氧元素升高失电子,转移电子数为12,则双线桥表示电子转移的方向和数目,故A错误;B项,KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中只有Cl元素化合价发生变化,当有3mol Cl2生成时,转移5mol电子,则电子转移的方向和数目为,故B错误;C项,H2S中的S失去两个电子转化为S,H2SO4中的S得到两个电子生成SO2,故C错误;D项,Mn的化合价由+7降低到+4及+6,共得到4个电子,O的化合价升高共失去4个电子,,故D正确;故选D。
8.(25-26高一上·云南保山期中)下列用单、双线桥法表示电子转移的方向和数目错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A项,Zn失电子成为Zn2+为还原剂,Cu2+得电子生成Cu为氧化剂,转移2e-,A正确;B项,Fe(OH)2中Fe为+2价,失去1个电子生成Fe(OH)3,4个Fe(OH)2共失去4个电子,O2转化为负二价氧,1个O原子得2个电子,O2转移4e-,B正确;C项,Cl由+5价降为-1价,1个KClO3得电子6个电子,2个KClO3得电子12个电子,O由-2价失电子升为0价,1个O原子失去2个电子,2个KClO3共转移转移12e-,C正确;D项,反应中氯元素价态降低,得到电子,发生还原反应,而碘元素价态升高,失去电子,发生氧化反应,,D错误;故选D。
9.(25-26高一上·江苏南京期中)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
【解析】A项,炭和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳,碳元素化合价由0升高为+2、Si元素化合价由+4降低为0,用双线桥表示电子转移的方向和数目为,故A错误;B项,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,钠元素化合价由0升高为+1、H元素化合价由+1降低为0,用单线桥表示电子转移的分线盒数目为,故B错误;C项,二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水,锰元素化合价由+4降低为+2、Cl元素化合价由-1升高为0,用双线桥表示电子转移的方向和数目为,故C正确;D项,铜和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,Cu元素化合价由0升高为+2、S元素化合价由+6降低为+4,用单线桥表示电子转移的分线盒数目为,故D错误;选C。
10.(25-26高一上·江苏无锡高一月考)下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A项,该反应中Fe失去2个电子,Fe3+一共得2个电子,图示正确,A正确;B项,H2S中-2价的S失去2个电子生成S,图示得失电子颠倒,正确表达为 ,B错误;C项,0价的C失去4个电子生成+4价的CO2,图中得失电子颠倒,正确表达为 ,C错误;D项,该反应中Cl的化合价由+5变为-1,O的化合价由-2变为0,应为O失电子,Cl得电子,图示箭头方向颠倒错误,正确表达为,D错误;故选A。
11.(25-26高一上·北京期中)氧化还原反应是一类非常重要的反应。请回答下列问题:
(1)氧化还原反应与四种基本类型反应的关系如图,则下列化学反应属于区域3的反应是_________(填序号)。
A. B.
C. D.
(2)化合价是学习氧化还原反应的基础。在横线上写出以下几种物质中加点元素的化合价。
_______; _______; ________; __________。
(3)废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使完全转化为,该反应可表示为:。
①该反应中氧化剂是__________(用离子符号表示)。
②反应中被氧化的离子与被还原的离子的数目之比为__________。
③反应中每生成1个分子,转移__________个电子。
(4)适量的二氧化硫()可以作为食品的防腐剂,但它也是一种大气污染物。从物质分类的角度看,属于_______________(填“碱性氧化物”或“酸性氧化物”),利用这类物质的共性,可以用足量碱溶液(如NaOH)吸收,反应的离子方程式为________________。从氧化还原的角度,预测有还原性的理论依据是________________。
【答案】(1)C (2) +1 -1 +6 -3
(3)
(4) 酸性氧化物
中元素化合价为+4价,处于元素的中间价态,化合价可以升高
【解析】(1)区域3代表属于氧化还原反应,但不属于化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型的反应。A为化合反应,B为分解反应且不属于氧化还原反应,D为置换反应,均不符合要求;C反应中Cu、C元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,且不属于四种基本反应类型,符合要求,故选C;
(2)化合物中各元素正负化合价代数和为0,离子中各元素正负化合价代数和等于离子所带电荷数。中为+1价、为-2价,算得为+1价;中为+1价,算得为-1价;中为-2价,整体带2个负电荷,算得为+6价;中为+1价,整体带1个正电荷,算得为-3价;
(3)①氧化剂在反应中所含元素化合价降低,中元素从+1价降为-1价,故氧化剂为;②中元素化合价升高被氧化,共2个参与反应被氧化,中元素化合价降低被还原,共3个参与反应被还原,二者数目比为;③每个原子从-3价变为0价失去3个电子,1个分子含2个原子,故每生成1个转移6个电子;
(4)能与碱反应仅生成盐和水的氧化物为酸性氧化物,符合该性质,属于酸性氧化物;足量与反应生成亚硫酸钠和水,据此写出离子方程式为;元素的最高正价为+6价,中为+4价,处于元素的中间价态,化合价可以升高,因此具有还原性。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·福建泉州期中)研究人员在金星大气中探测到磷化氢(PH3)气体。一种实验时制备PH3的流程如图所示,已知、,下列正确的是( )
A.上述流程中反应均属于氧化还原反应
B.该中程生成是PH3和H3PO4比是1:1
C.次磷酸钠(NaH2PO2)属于酸式盐
D.上述流程中1 mol白磷最多可生成2.5molPH3
【答案】D
【解析】A项,流程中次磷酸钠与硫酸反应生成次磷酸属于复分解反应,无化合价变化,不属于氧化还原反应,A错误;B项,由图可知,总反应过程P4转化为PH3和H3PO4,磷元素由P4 中P的 0价降低到PH3中的-3价,升高到H3PO4的+5价,根据得失电子守恒可得该反应中生成的PH3与H3PO4分子个数比是5:3,B错误;C项,次磷酸(H3PO2)为一元酸,次磷酸钠(NaH2PO2)是正盐,C错误;D项,由B项分析,1mol白磷生成PH3总量为2.5mol,D正确;故选D。
2.(25-26高一上·安徽安庆期中)误服白磷(P4)应立即用2%硫酸铜溶液洗胃,其反应是,下列说法正确的是( )
A.白磷只发生了氧化反应
B.被CuSO4 氧化和白磷歧化得到的H3PO4的质量之比为1:2
C.氧化产物和还原产物的个数之比为5:6
D.1个CuSO4 能氧化0.05个P4
【答案】D
【解析】A项,白磷中的P元素部分被氧化为H3PO4(+5价),部分被还原为Cu3P(-3价),因此白磷既发生氧化反应又发生还原反应,A错误;B项,每消耗11 molP4,被CuSO4 氧化的P4生成12 mol H3PO4,白磷歧化反应中自身氧化生成的H3PO4也是12 mol (可根据磷元素守恒计算:4×11-20-12=12),两者质量比为1:1,而非1:2,B错误;C项,氧化产物(H3PO4)与还原产物(Cu3P)的物质的量之比为24:20=6:5,而非5:6,C错误;D项,60 mol CuSO4 转移60 mol 电子,可氧化3 mol P4(每摩尔P4失去20 mol 电子),因此1个CuSO4 氧化0.05个P4,D正确;故选D。
3.(26-27高一上·江西景德镇阶段检测)以下离子之间会发生如下转化,下列说法中正确的是( )
A.反应①中元素失电子被氧化
B.该转化可以在碱性条件下进行
C.和不能大量共存
D.还原性从强到弱排列:
【答案】C
【解析】根据图示可写出三个氧化还原反应:反应①:,反应②:,反应③:。A项,反应①中元素化合价从+4降低为+3,得电子被还原,A错误;B项,、、等离子在碱性条件下会生成氢氧化物沉淀,该转化不能在碱性条件下进行,B错误;C项,由反应①可知氧化性;由反应②可知氧化性,由反应③可知氧化性,反应③中能氧化,所以比氧化性更强的也能氧化,二者不能大量共存,C正确;D项,氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物,由反应①可知还原性;由反应②可知还原性,由反应③可知还原性,故还原性顺序为,D错误;故选C。
4.(25-26高一上·福建厦门期中)为实现氯资源再利用,可将工业副产物HCl通过Deacon催化法制成Cl2,该法的一种反应机理如图。下列说法错误的是( )
A.反应①为化合反应,反应③为分解反应
B.反应④中,CuCl为还原产物
C.反应⑤中CuCl和O2物质的量之比为2:1
D.总反应为
【答案】C
【解析】由图可知,反应①为:,反应②为:,反应③为:,反应④为:,反应⑤为:,则总反应为:。A项,由分析可知,反应①为:,该反应属于化合反应;反应③为:,该反应属于分解反应,A正确;B项, 由分析可知,反应④为:,反应中铜元素的化合价降低被还原,氯化亚铜是反应的还原产物,B正确;C项,由分析可知,反应⑤为:,则由方程式可知,氯化亚铜和氧气的物质的量之比为4:1,C错误;D项,由分析可知,总反应为:,D正确;故选C。
5.(25-26高一上·云南保山期中)回答下列问题。
Ⅰ.已知某容器中发生了一个化学反应,反应体系存在H2O、MnO42-、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中,溶液紫红色逐渐褪去。
(1)写出该反应的离子方程式:________________________。
(2)该反应中,氧化剂与还原剂的粒子个数之比为_____。
Ⅱ.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法可用离子方程式表示为3ClO-+2Fe3++xOH-=2FeO42-+3Cl-+yH2O。
(3)上述反应中的x=____,y=____。
(4)上述反应中氧化剂为________________;还原产物为________________。
(5)由上述反应可知,氧化性:ClO-____FeO42-(填“>”或“<”,下同);还原性:Cl-____Fe3+。
(6)请用双线桥法表示该反应中电子的转移情况____________________。
【答案】(1)2MnO4 -+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O
(2)2∶5
(3) 10 5
(4) ClO- Cl-
(5) > <
(6)
【解析】(1)由溶液紫红色逐渐褪去可知MnO4 -为反应物,反应中Mn元素化合价降低,MnO4 -为氧化剂,H2O2为还原剂,Mn2+为还原产物,O2为氧化产物,离子方程式为2MnO4 -+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O。
(2)该反应中氧化剂为MnO4 -、还原剂为H2O2,粒子数目之比为2∶5。
(3)根据电荷守恒:左边总电荷为,右边总电荷为,解得x=10;再根据H原子守恒,左边OH-系数为10,H原子总数为10,故H2O的系数。
(4)结合反应中化合价变化可知氧化剂为ClO-,还原产物为Cl-。
(5)根据氧化性:氧化剂>氧化产物,可知氧化性ClO->FeO42-;根据还原性:还原剂>还原产物,可知还原性Cl-<Fe3+。
(6)双线桥法需分别从化合价变化的元素出发,连接反应物和生成物中的同种元素,标注电子转移的方向、总数和变价属性,该反应总转移电子数为6e-,用双线桥表示为。
6.(25-26高一上·四川广安期中)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。
(1)维生素C可以将Fe3+转化为Fe2+,说明维生素C具有___________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)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___________。
②该反应中,氧化剂是___________(填化学式)。
(3)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业上制备ClO2的反应为:2NaClO3+4HCl = 2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl。
①反应中的还原产物是___________(写化学式);HCl在反应中体现的性质为___________、___________。
②用单线桥标出反应中电子转移的方向和数目___________。
【答案】(1)还原性
(2) 4CuO+2NH4Cl=3Cu+CuCl2+N2+4H2O CuO
(3) ClO2 还原性 酸性
【解析】(1)维生素C可以将Fe3+转化为Fe2+,Fe元素化合价在反应后降低,得到电子被还原,说明维生素C具有还原性;
(2)①Cu元素化合价由反应前CuO中+2价降低为反应后Cu单质的0,降低2价;N元素的化合价由反应前NH3中的- 3价升高为N2的0,升高3×2=6价,化合价升降总数相等,可知CuO、Cu前边的系数是3,NH4Cl的系数是2,N2的系数是1,再结合原子守恒可知,反应为4CuO+2NH4Cl=3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O。
②在该反应中,N元素化合价升高,失去电子被氧化,Cu元素化合价降低,得到电子被还原,Cu元素得到电子,则CuO为氧化剂。
(3)①该反应中NaClO3得电子被还原,生成的C1O2为还原产物;在参加反应的四个HCl中,2个HCl中Cl失去电子被氧化产生Cl2,HCl是还原剂,表现还原性;2个HCl起酸的作用,表现酸性,提供酸根阴离子,用于与金属阳离子Na+结合形成盐NaCl,HCl在反应中体现的性质为还原性和酸性;
②该反应中NaClO3得2个电子转化为ClO2,部分HCl失去其2个电子转化为Cl2,用单线桥表示的化学方程式为。
7.(25-26高一上·广东深圳期中)氧化还原反应在生活、生产、科研领域都有广泛的应用。高铁酸钾(K2FeO4,其中Fe元素为+6价)是新型绿色水处理剂,其制备方法如下图所示(部分步骤已略去)。
回答下列问题:
(1)“酸溶”时,会进行搅拌,原因是__________________;“酸溶”时发生反应的离子方程式为__________________________。
(2)“氧化Ⅰ”过程中发生如下反应,请配平该离子方程式___________________;
在该反应中,发生还原反应的为______(填“”或“H2O2”)。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A.“酸溶”时,不宜用明火加热,否则易发生爆炸
B.“氧化Ⅱ”中发生反应的离子方程式为8ClO-+2Fe3++16H+=2FeO42-+8Cl-+8H2O
C.“转化”得到K2FeO4晶体,该反应的反应类型为化合反应
D.“转化”后过滤所得的滤液中含有NaOH
(4)高铁酸钾(极易溶于水)处理水的原理如图所示:
过程①中活细菌表现了______(填“氧化”或“还原”)性;由图可知,K2FeO4作水处理剂净化水的过程中利用了Fe(OH)3胶体的性质,可以利用____________效应鉴别胶体和溶液。
(5)K2FeO4还可将氨氮废水中的NH4+转化为N2除去,Fe元素被还原为+3价。每生成11.2 L N2(标准状况)理论上转移的电子个数为____________。
【答案】(1) 增大反应物的接触面积,加快反应速率 Fe +2H+ == Fe2+ +H2↑
(2) 2、1、2、2、2 H2O2
(3)AD
(4) 还原 丁达尔
(5)3NA(或 )
【解析】废铁屑中含有Fe和少量铁的氧化物,加入过量稀盐酸后生成FeCl3和FeCl2,再加入H2O2,可将Fe2+氧化成Fe3+,加入20%NaClO和NaOH溶液将Fe3+氧化为FeO42-,加入饱和KOH溶液可使K2FeO4析出,再经过过滤、洗涤、干燥得到高铁酸钾晶体。
(1)搅拌可以增大反应物的接触面积,使固液充分接触,加快反应速率;废铁屑中含有Fe和少量铁的氧化物,用稀盐酸溶解时发生的主要反应的离子方程式为:Fe +2H+ == Fe2+ +H2↑;
(2)H2O2中O的化合价由-1降至-2,Fe元素的化合价由+2升为+3,根据电荷守恒、原子守恒配平,得到离子方程式为:2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O;氧化还原反应中,氧化剂中有元素化合价降低,发生还原反应,故发生还原反应的为H2O2;
(3)A项,酸溶时,有氢气生成,则不宜使用明火加热,以免发生爆炸,A正确;B项,“氧化Ⅱ”环境为碱性,应该用氢氧根离子配平,正确的离子方程式为:ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,B错误;C项,“转化”得到 K2FeO4晶体发生的反应为:,反应类型为复分解反应,C错误;D项,据C选项反应方程式可知,过滤所得的滤液中含有 NaOH,D正确;故选AD;
(4)反应①高铁酸钾被活细菌还原为三价铁离子,则活细菌体现了还原性;鉴别胶体和溶液可以利用丁达尔效应;
(5)反应过程中N元素化合价由-3升为0价,每生成1个N2,转移6个电子,标况下每生成11.2L(即0.5mol) N2时,转移3mol电子,即3NA电子。
创新思维练(限时:10分钟)
1.(25-26高一上·安徽安庆期中)对于反应:,下列说法正确的是( )
A.该反应中,有三种元素化合价发生改变
B.该反应的还原剂为和,氧化产物为和
C.1.5mol参加反应,被还原的为0.4mol
D.1.5mol参加反应,有4mol转移
【答案】C
【解析】A项,在的反应中,发生化合价变化的元素有Br、O二种元素,而F、H元素的化合价没有发生变化,在该反应中,只有两种元素化合价发生改变,故A错误;B项,在该反应中,Br元素的化合价由反应前中的+3价变为反应后中的0价,化合价降低,获得电子,所以该反应的氧化剂为,而是还原产物;Br元素的化合价由反应前中的+3价变为反应后中的+5价,化合价升高,失去电子,被氧化,是还原剂,是氧化产物;O元素的化合价由反应前中的-2价变为反应后中的0价,化合价升高,失去电子,所以是还原剂,是氧化产物,即该反应的氧化产物有和,故B错误;C项,5mol参加反应只有2mol作还原剂,2mol只还原了mol,所以1.5mol参加反应,0.6mol作还原剂只还原0.4mol,故C正确;D项,根据方程式可知:每有3mol发生反应,有6mol电子转移,则若有1.5mol参加反应,有3mol转移,故D错误;故选C。
2.(25-26高一上·浙江杭州期中)化学上常用标准电极电势E(氧化型/还原型)比较物质的氧化能力。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。某些电极电势的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
E(酸性条件)
1.685V
1.51V
0.77V
1.36V
0.991V
A.实验室可用与浓盐酸反应制备
B.酸性条件下,还原性强弱顺序为
C.向酸化的含足量的溶液中加入少量,可观察到黄绿色气体氯气产生
D.在酸性高锰酸钾溶液中加入溶液,可实现
【答案】C
【解析】A项,,氧化性强于,可氧化浓盐酸生成,A正确;B项,电对E值越低,还原型物质还原性越强,各电对E值:,故还原性顺序为,B正确;C项,还原性,少量会优先和足量的反应,无法氧化生成氯气,C错误;D项,,氧化性强于,可氧化,自身被还原为,该转化可实现,D正确;故选C。
3.(26-27高一上·江苏南京阶段检测)双氧水(H2O2)和水都是极弱的电解质,且H2O2溶液显极弱酸性,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。请回答下列问题:
(1)鉴于H2O2显弱酸性,一定条件下可以解离出H+,因此它能同强碱作用形成“正盐”,在一定条件下也可形成“酸式盐”。请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成的“正盐”与水的化学反应方程式:________。
(2)对于下列A~D涉及H2O2的反应,填写空白:
A. B.
C. D.
上述反应中,H2O2仅体现氧化性的反应是________(填字母,下同),H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是________,H2O2、Ag2O、Fe2(SO4)3的氧化性由强到弱的顺序是________。
(3)在H2O2的参与下,H2O2可以与Fe2+反应制备Fe2O3纳米颗粒。若S2O32-与Fe2+的个数之比为1:2,配平该反应的离子方程式:__________。
______Fe2++______S2O32-+______H2O2 +______OH-=______=Fe2O3+______S2O62-+______H2O
(4)暑假期间,由于工作人员将84消毒液(NaClO的水溶液)与双氧水混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种可能的原因是NaClO与H2O2反应产生O2与Cl-促进了藻类的快速生长。该反应中氧化性:H2O2________NaClO(填“>”或“<”),该反应的离子反应方程式为________。
【答案】(1)H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O
(2) D C Ag2O>H2O2>Fe2(SO4)3
(3)2Fe2++S2O32-+4H2O2 +4OH-=Fe2O3+S2O62-+6H2O
(4) < H2O2+ClO-=Cl-+O2↑+H2O
【解析】(1)把H2O2看作二元弱酸,和强碱Ba(OH)2发生中和反应,生成正盐BaO2(过氧化钡)和水,其化学方程式为:H2O2+Ba(OH)2=BaO2+2H2O。
(2)先分析各反应中H2O2的化合价变化:A为复分解反应,无化合价变化,H2O2不体现氧化性和还原性;B中H2O2的O全部从-1价升高到0价,仅作还原剂,体现还原性;C中H2O2的O部分升价、部分降价,发生歧化反应,既体现氧化性又体现还原性;D中H2O2的O全部从-1价降低到-2价,仅作氧化剂,体现氧化性。因此H2O2仅体现氧化性的反应是D,H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是C。氧化性判断遵循“氧化剂氧化性>还原剂氧化性、氧化剂氧化性>氧化产物氧化性”:B中Ag2O是氧化剂,H2O2是还原剂,故氧化性Ag2O>H2O2;D中H2O2是氧化剂,Fe2(SO4)3是氧化产物,故氧化性H2O2>Fe2(SO4)3,综上可得氧化性顺序:Ag2O>H2O2>Fe2(SO4)3。
(3)已知Fe2+和S2O32-个数比为2:1,先设Fe2+系数为2、S2O32-系数为1,Fe2+中的Fe由+2价升到+3价,2个Fe2+失2e-,S2O32-中的S由+2价升到+5价,1个S2O32-失6e-,总失电子数为8e-;H2O2中O由-1价降为-2价,每个H2O2得2e-,根据得失电子守恒,H2O2系数为4;再根据电荷守恒,左边电荷总和等于右边,得OH-系数为4;最后根据H、O原子守恒配平H2O系数为6,验证原子守恒即可,配平的离子方程式为:2Fe2++S2O32-+4H2O2 +4OH-=Fe2O3+S2O62-+6H2O。
(4)反应中NaClO中Cl从+1价降到-1价,作氧化剂;H2O2中O从-1价升到0价,作还原剂,氧化剂氧化性强于还原剂,故氧化性H2O2<NaClO;根据得失电子守恒(ClO-得2e-,H2O2失2e-)、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式:H2O2+ClO-=Cl-+O2↑+H2O。
4.(26-27高一上·云南玉溪阶段检测)氧化还原反应是一类非常重要的反应。回答下列问题:
(1)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得中华儿女骄傲。黑火药在发生爆炸时,发生如下反应:。其中氧化剂是__________(填化学式,下同),还原剂是__________,氧化产物是__________。
(2)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色杀菌消毒净水剂。已知:Na2FeO4在处理饮用水的过程中铁元素会被转化为Fe3+,Fe3+在水中产生Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶体具有吸附性,使水中悬浮物聚沉。Na2FeO4在处理饮用水的过程中___________________(填“发生了”或“未发生”)氧化还原反应。写出区分胶体与溶液的实验方法名称:__________________。实验室制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为________________________________________,Fe(OH)3胶体制备实验中,涉及到的实验安全图标为__________(填标号)。
A. B. C. D.
(3)某学习小组学习了氧化还原反应的知识后,欲探究H2O2的性质。
【预测】
①预测H2O2既具有氧化性又具有还原性,理由是___________________________________。
②如图所示,实验甲中,观察到溶液紫红色褪去的同时有无色气体产生,经分析知紫红色转变为无色Mn2+,该实验证明H2O2具有______________(填“氧化性”或“还原性”)。实验乙,在反应后的溶液中加入淀粉溶液,可以观察到溶液变蓝,若有1个H2O2参与反应,共转移_______个电子。
【结论】
以上实验可得出的结论是:H2O2既具有氧化性又具有还原性。
③该实验也能说明H2O2、KMnO4和I2三者的氧化性由强到弱的顺序为______________。
【答案】(1) KNO3、S C CO2
(2) 发生了 丁达尔效应 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl ABCD
(3) H2O2中O元素处于中间价态,氧元素的化合价既可降低也可升高 还原性 2 KMnO4>H2O2>I2
【解析】(1)氧化还原反应中,化合价降低的反应物为氧化剂,该反应中KNO3中N从+5价降为0价,S从0价降为-2价,二者为氧化剂;化合价升高的反应物为还原剂,C从0价升为+4价,为还原剂;还原剂被氧化得到的产物为氧化产物,因此CO2为氧化产物。
(2)Na2FeO4中Fe为+6价,处理饮用水时转化为+3价的Fe3+,存在化合价变化,故发生了氧化还原反应。胶体特有的丁达尔效应可区分胶体和溶液;制备Fe(OH)3胶体是将饱和FeCl3溶液滴入沸水中加热得到,方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,方程式需标注“胶体”,不能写沉淀符号;
进行化学实验需要戴好护目镜,涉及A“护目镜”标志;实验用到酒精灯加热,涉及B“明火”标志;实验中包含加热操作,涉及C“热烫”标志;实验结束后需要用肥皂清洗双手,涉及D“洗手”标志;故选ABCD。(3)①H2O2中氧元素为-1价,既可以升高到0价,也可以降低到-2价,说明其既具有氧化性又具有还原性;②紫红色MnO4-被还原为无色Mn2+,说明反应体系中H2O2作为还原剂被氧化,具有还原性;③实验乙反应后观察到溶液变蓝,说明被氧化为I2,氧化剂为H2O2,发生反应,当有1个H2O2参与反应,就有2个氧原子从-1价被还原为-2价,即共转移了2个电子;④由实验甲可知,虽然H2O2有氧化性,但与KMnO4反应时仍然作为还原剂被氧化,说明氧化性KMnO4>H2O2,由实验乙可知,H2O2能够将I-氧化为I2,根据氧化剂氧化性大于氧化产物,有氧化性大小 H2O2>I2 ,综合可得:KMnO4>H2O2>I2 。
5.(26-27高一上·甘肃天水阶段检测)饮用水质量是关系人类健康的重要问题。阅读下面一段材料并回答下列问题:
高铁酸钾使用说明书【化学式】K2FeO4
【性状】暗紫色具有金属光泽的粉末,无臭无味
【产品特点】干燥品在室温下稳定,在强碱溶液中稳定,随着pH减小,稳定性下降,与水反应放出氧气。K2FeO4通过强烈的氧化作用可迅速杀灭细菌,有消毒作用,同时不会产生有害物质。K2FeO4与水反应还能产生具有强吸附性的Fe(OH)3胶体,可除去水中细微的悬浮物,有净水作用
【用途】主要用于饮用水消毒净化、城市生活污水和工业污水处理
【用量】消毒净化1L水投放5mgK2FeO4,即可达到卫生标准
(1)FeO42-中铁元素的化合价为__________。
(2)制备K2FeO4需要在__________(填“酸性”、“碱性”或“中性”)环境中进行。
(3)水质净化是水质检验员的主要工作之一,某水质检验员在研究高铁酸盐对饮用水消毒时,发现原理为:①(胶体)。
高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上可用湿法制备高铁酸钾:
②
③
反应①中氧化剂是__________,氧化产物是____________。
(4)请用单线桥表示如下反应的电子转移方向与数目:______________________________。
(5)反应中,氧化产物和还原产物的个数之比是__________________。
(6)反应的离子方程式是______________________________。
【答案】(1)+6
(2)碱性
(3)K2FeO4 O2
(4)
(5)2:3
(6)2K++FeO42-=K2FeO4↓
【解析】(1)离子中各元素正负化合价代数和等于离子所带电荷数,FeO42-中O为-2价,设Fe化合价为x,列方程,解得x=+6,故FeO42-中铁元素的化合价为+6价。
(2) 由材料信息可知,K2FeO4在强碱溶液中稳定,pH减小稳定性下降易分解,因此制备需要在碱性环境中进行。
(3) 反应①中,K2FeO4的Fe元素化合价从+6降低为Fe中的+3价,得电子作氧化剂;部分O元素化合价从-2升高为O2中的0价,失电子被氧化,对应氧化产物为O2。
(4)该反应中Fe元素从+3价升高到+6价,2个Fe共失去6个电子;Cl元素从+1价降低到-1价,3个Cl共得到6个电子,单线桥由还原剂中失电子的Fe指向氧化剂中得电子的Cl,标注总转移电子数即可,单线桥表示为:。
(5)该反应中氧化产物为还原剂FeCl3被氧化得到的Na2FeO4,共2个;还原产物为氧化剂NaClO被还原得到的NaCl,3个NaClO被还原对应3个NaCl,故氧化产物和还原产物的个数比为2:3。
(6)该反应为复分解反应,Na2FeO4为可溶性盐、KOH和NaOH为可溶性强碱,可拆为离子,K2FeO4为难溶物保留化学式,删去不参与反应的Na+和OH-即得离子方程式:2K++FeO42-=K2FeO4↓。
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