专题04 氧化还原反应(期中复习讲义)高一化学上学期苏教版
2026-10-27
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精品
内容正文:
专题04 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 氧化还原反应的概念与判断 / 考点二 电子转移的表示方法 / 考点三 氧化剂与还原剂 / 考点四 氧化还原反应的规律
05 重难题型突破
题型一 氧化还原反应的判断与概念辨析 / 题型二 电子转移的表示与计算 / 题型三 氧化性、还原性强弱的比较 / 题型四 氧化还原反应规律的应用
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
本专题对应苏教版高中化学必修第一册专题3第一单元第3课时“氧化还原反应”、第4课时“氧化剂和还原剂”以及微专题“氧化还原反应中的基本规律”,核心考点包括氧化还原反应的概念与判断依据、与四种基本反应类型的关系、电子转移的表示方法(双线桥、单线桥)、氧化剂与还原剂等概念的对应关系、常见氧化剂与还原剂、氧化性、还原性强弱的比较,以及守恒、价态、归中、强弱、先后五大规律。命题上常以氯气与水或碱的反应、过氧化氢的分解、铁与硫酸铜溶液的反应、自来水消毒、呼吸面具供氧、海水中提溴提碘等真实情境为载体;常考题型集中在氧化还原反应的判断、化合价升降与电子转移数目的计算、双线桥与单线桥的正误辨析、氧化剂与还原剂的判断、氧化性还原性强弱的比较、反应先后顺序的判断、以及利用得失电子守恒进行简单计算。本专题概念多、对应关系多,属于“理清一条主线就能通吃”的板块,复习的关键是把“升失氧、降得还”这条主线记牢,把五组概念的对应关系分清。
识记
准确说出氧化还原反应的表观判据与本质;熟记“升—失—氧","降—得—还"的概念对应关系;记住常见氧化剂与常见还原剂;记住双线桥法与单线桥法的书写规范。
理解
理解氧化还原反应与四种基本反应类型的包含关系;理解氧化还原反应的本质是电子转移;理解元素化合价处于最高价、最低价、中间价时表现出的性质差异;理解"强制弱"与“强者优先"的道理。
应用
能判断一个反应是否为氧化还原反应并指出氧化剂、还原剂;能规范书写双线桥与单线桥并正确计算电子转移数目;能比较物质氧化性、还原性的强弱;能利用得失电子守恒进行简单的定量计算;能运用归中、先后规律判断产物与反应顺序。
考点一 氧化还原反应的概念与判断
1.三个认识角度
(1)从得氧失氧的角度:物质得到氧的反应叫 反应,失去氧的反应叫 反应。这种认识有局限,只适用于 参与的反应。
(2)从化合价升降的角度:有元素化合价 的反应是氧化反应,有元素化合价 的反应是还原反应。凡是有元素化合价升降的化学反应,就是氧化还原反应。
(3)从电子转移的角度:元素的原子失去电子(或电子对偏离)的过程叫 ,元素的原子得到电子(或电子对偏向)的过程叫 。氧化还原反应的本质是电子发生 (得失或偏移)。
2.判断依据
判据:反应前后是否有元素的 发生变化。只要有一种元素的化合价发生了改变,该反应就是氧化还原反应;所有元素化合价都不变的反应,是非氧化还原反应。
化合价变化与电子转移的关系:化合价升高数= 电子数;化合价降低数= 电子数。
⚠️记忆口诀
氧还判据看价变,价升价降是关键;本质电子在转移,得失总数必相等。
3.与四种基本反应类型的关系
反应类型
是否一定是氧化还原反应
说明
置换反应
一定是
有单质参加和单质生成,一定有 变化,如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
复分解反应
一定不是
只是相互交换成分,化合价 ,如AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
化合反应
不一定
有单质参加时一定是:2H2+O2==2H2O;无单质参加时一般不是:CaO+H2O=Ca(OH)2
分解反应
不一定
有单质生成时一定是:2H2O==2H2↑+O2↑;无单质生成时一般不是:CaCO3==CaO+CO2↑
4.几个“一定”与“不一定”
①有单质参加或生成的反应 氧化还原反应,如3O2==2O3(同素异形体之间的转化,化合价都是0);
②同种元素由化合态变为游离态,可能被氧化也可能被还原:HCl→Cl2中氯元素被 ,HCl→H2中氢元素被 ;
③一种物质在反应中不一定只表现一种性质,如2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑中,KMnO4既表现氧化性又表现还原性;
④氧化反应和还原反应一定 发生,有化合价升高就一定有化合价 。
⚠️避坑指南
❌ ①“有单质参加的反应一定是氧化还原反应”是错误说法(O2转化为O3不是);
❌ ②“复分解反应一定不是氧化还原反应”正确;
❌ ③“非金属单质在反应中只作氧化剂”错误,如C、H2常作还原剂;
❌ ④“金属单质作反应物时一定是还原剂”正确(金属无负价,只能升价)。
考点二 电子转移的表示方法
1.双线桥法:用两条线桥来表示氧化还原反应中元素化合价变化或电子转移 和 的方法。
基本步骤
①标变价:正确标出反应前后化合价发生变化的元素的 ,明确变价元素的化合价升降关系。
②连线桥:用带箭头的线由 指向 ,且对准同种元素。
③标得失:标出“失去”或“得到”电子的 ,且得失电子总数 。
实例分析
表示法能体现出氧化还原反应的实质及过程,同时清楚地表示出了得失电子的情况。上述反应中CuO中Cu元素得电子为“2×2e-”,前一个“2”表示有2个Cu2+得电子,后一个“2e-”,表示一个Cu2+得2个电子,共得4个电子。
特点
2.单线桥法:用一条线桥来表示氧化还原反应中元素原子间的电子转移方向和数目的方法。
基本步骤
①标变价:正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系,进而确定转移电子 。
②连单线:箭头从还原剂中化合价 升高 的元素出发,指向氧化剂中化合价 的元素。
③标得失:标出电子转移的 。
实例分析
特点
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。如图:
⚠️记忆口诀
先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化(双线桥)。单线桥:先定变价元素,再算价态变化;桥上只标电子数,箭头还原到氧化。
3.电子转移数目的计算
(1)基本关系:
转移电子数=化合价 的总数=化合价 的总数= 总数= 总数
(2)计算方法:先找出变价元素,用“变价原子个数×每个原子化合价的变化值”求出该元素升高或降低的总数,两者必然相等。
例:2Na+Cl2==2NaCl中,2个Na由0→+1,共升高2;
1个Cl2中2个Cl由0→—1,共降低2。故转移电子数为2e—。
(3)注意:计算时必须带上化学方程式中的 ,不能只看一个原子的变化。
⚠️易混易错
①双线桥的线桥跨越等号,单线桥只连反应物,这是两者最大的区别;
②双线桥必须写“得”或“失”,单线桥不能写;
③电子转移总数要看化学计量数,如2mol Na反应转移2mol e—,不是1mol;
④箭头方向不能画反:单线桥由还原剂指向氧化剂。
考点三 氧化剂与还原剂
1.五组核心概念
概念
含义
关键词
氧化剂
电子(或电子对偏向)、所含元素化合价降低的反应物
得电子、价降低
还原剂
电子(或电子对偏离)、所含元素化合价升高的反应物
失电子、价升高
氧化产物
还原剂失去电子后 得到的生成物
价升高的产物
还原产物
氧化剂得到电子后 得到的生成物
价降低的产物
氧化性
物质 的能力(氧化剂所具有的性质)
得电子能力
还原性
物质 的能力(还原剂所具有的性质)
失电子能力
2.概念对应关系
可以用“升失氧、降得还”六个字把全部关系串起来:
化合价升高→ 电子→被氧化→发生 反应→该物质作还原剂→得到 产物
化合价降低→ 电子→被还原→发生 反应→该物质作氧化剂→得到 产物
记忆要点:氧化剂被还原,还原剂被氧化——名称与“命运”正好相反,这是最容易记反的地方。反应通式可写成:氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物
⚠️记忆口诀
升失氧,降得还;若说剂,正相反。
3.常见的氧化剂与还原剂
类别
常见物质
通常的价态变化
活泼非金属单质
O2、Cl2、Br2
O:0→−2;Cl:0→−1
高价态化合物
浓H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3
S:+6→+4;N:+5→+2或+4;Mn:+7→+2;Fe:+3→+2
过氧化物
Na2O2、H2O2
O:−1→−2(作氧化剂时)
其他氧化剂
HClO、漂白粉[Ca(ClO)2]、MnO2
Cl:+1→−1;Mn:+4→+2
活泼金属单质
Na、Mg、Al、Zn、Fe
金属:0→正价
某些非金属单质
H2、C
H:0→+1;C:0→+2或+4
低价态化合物
CO、FeCl2、KI、H2S
C:+2→+4;Fe:+2→+3;I:−1→0;S:−2→0或+4
4.氧化性、还原性强弱的比较
(1)根据反应方程式比较(强制弱规律):
氧化性:氧化剂 氧化产物;还原性:还原剂 还原产物
(2)根据金属活动性顺序比较:金属单质的还原性越强,其对应阳离子的氧化性 。
还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>……>Cu>Ag
氧化性:Ag+>Cu2+>……>Fe2+>……>Na+
(3)根据反应条件比较:反应越容易进行(条件越简单),说明氧化剂或还原性 。如KMnO4与浓盐酸常温即可反应,而MnO2与浓盐酸需加热,说明氧化性KMnO4>MnO2。
(4)重要提醒:氧化性、还原性的强弱取决于得失电子的 ,与得失电子 的多少无关。如Na失1个电子、Al失3个电子,但还原性Na>Al。
⚠️易混易错
①“氧化剂被氧化成氧化产物”错误,氧化剂应被还原成还原产物;
②“某元素化合价越高,氧化性一定越强”不严谨,还需看具体物质;
③氧化性与还原性的强弱与得失电子数无关,只看难易;
④同一物质在不同反应中可能作氧化剂,也可能作还原剂,如H2O2遇强氧化剂时表现还原性。
考点四 氧化还原反应的规律
1.守恒规律
(1)内容:还原剂 电子的总数=氧化剂 电子的总数;等价地,化合价升高的总数=化合价降低的总数。
(2)应用:①氧化还原反应的相关计算;②氧化还原反应方程式的配平。
(3)配平的基本思路(化合价升降法):
①标价:标出变价元素的化合价;②列变化:列出化合价的升高值与降低值;
③求总数:求化合价升降值的最小公倍数,使升降总数相等;④配系数:先配变价物质的系数,再观察配平其他物质。
2.价态规律(高低规律)
元素处于最高价态时,化合价只能 ,因而只有 ;处于最低价态时,化合价只能 ,因而只有 ;处于中间价态时,既能 也能 ,既有 又有 。
元素价态
性质
举例
最高价
只有 性
浓H2SO4(S为+6)、HNO3(N为+5)、KMnO4(Mn为+7)、FeCl3(Fe为+3)
最低价
只有 性
金属单质(0价)、KI(I为−1)、H2S(S为−2)
中间价
既有氧化性又有还原性
S(0)、SO2(S为+4)、FeCl2(Fe为+2)、Cl2(0)、CO(C为+2)
3.归中规律与歧化规律
(1)归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态与低价态反应都转化为 价态,价态变化“只靠拢,不交叉”(就近变价)。
例:H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O
H2S中S为−2→生成S(0);浓H2SO4中S为+6→生成SO2(+4)
即:−2价的硫升高到0价(不是+4),+6价的硫降低到+4价(不是0),两者不交叉。
(2)歧化规律:同种元素从中间价态同时变为 态和 态。
例:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(Cl由0变为−1和+1)
4.强弱规律
自发进行的氧化还原反应中,总是较强的氧化剂与较强的还原剂反应,生成较弱的氧化产物和较弱的还原产物,简称“ ”或“前强后弱”。
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物
应用:①比较物质氧化性或还原性的强弱;②判断一个氧化还原反应能否 (强的能制弱的)。
5.先后规律
(1)一种氧化剂与多种还原剂混合时,还原性 的先被氧化;一种还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被 。
(2)典型例子:
①将Cl2通入FeBr2溶液:因还原性Fe2+>Br—,Cl2量不足时先氧化 ;
②将Cl2通入FeI2溶液:因还原性I—>Fe2+,Cl2量不足时先氧化 ;
③向含Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加铁粉:因氧化性Fe3+>Cu2+>H+,铁粉先与Fe3+反应,再依次与Cu2+、H+反应。
⚠️记忆口诀
守恒价态与强弱,先后规律记心上;归中靠拢不交叉,强制弱是总方向。
⚠️避坑指南
❌ ①“某元素处于最高价就一定有强氧化性”不严谨,如Na+处于最高价但氧化性很弱;
❌ ②价态归中只靠拢不交叉,判断产物时要“就近变价”;
❌ ③判断反应先后顺序时,先看清楚谁是氧化剂谁是还原剂,再按“强者优先”排队;
❌ ④得失电子守恒计算时,务必乘以化学计量数。
题型一 氧化还原反应的判断与概念辨析
典例1 (25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)用化学用语表示中的相关微粒,其中不正确的是
A.中氯元素的化合价为+5
B.氯离子的结构示意图:
C.HCl是强电解质
D.双线桥可表示
💡破题要诀
受思维定式影响,一看到6HCl就默认6份HCl全部被氧化、共失6e—,把双线桥两端都标成“6e—”。但KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O是氯元素的归中反应,要先按“只靠拢、不交叉”拆清算账:KClO3中+5价的Cl降到0价只得5e—;6份HCl中只有5份Cl从−1价升到0价共失5×1e—,剩余1份Cl以−1价进入KCl,化合价未变、既不是氧化剂也不是还原剂。规范的双线桥应写成“得1×5e—”与“失5×1e—”,且得失总数相等。另外两个选项也有独立抓手:KClO3中Cl的化合价要由K为+1、O为−2按代数和为0推算;HCl是强酸,在水溶液中完全电离,属于强电解质,判断电解质强弱看电离程度而不是看它在反应中起什么作用。
迁移应用
1.(25-26高一下·江苏苏州·期中)反应可用于检验氯气管道是否泄漏。下列说法正确的是
A.体现还原性 B.的电子式:
C.该反应属于置换反应 D.既是氧化产物,又是还原产物
2.(25-26高一上·江苏无锡·期中)反应可用于实验室制取氯气。下列说法正确的是
A.的电离方程式:
B.的结构示意图:
C.在反应中被氧化
D.该反应每产生 转移电子
题型二 电子转移的表示与计算
典例1 (25-26高一上·江苏常州·期中)三元催化剂可将废气中的CO、CH4、NO2转化为空气中的成分,催化剂表面物质转化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.NO2被“储存”的化学方程式为:
B.净化后的产物为CO2、H2O、N2
C.“还原”过程中碳元素均被氧化
D.“还原”过程中每反应1 mol Ba(NO3)2,转移5 mol电子
💡破题要诀
受思维定式影响,容易只盯住“每个N原子从+5降到0得5个电子”,直接得出1mol Ba(NO3)2转移5mol电子而漏选D。算电子转移必须同时乘上两个“个数”:一是化学式中的原子个数(1mol Ba(NO3)2含2molN),二是化学方程式中的化学计量数。本题中2mol N由+5价降为N2中的0价,共得2×5=10mol电子,故每反应1mol Ba(NO3)2转移10mol电子。判断其余选项也要回到化合价这条主线:CO中C为+2、CH4中C为−4,最终都变成CO2中+4价的C,化合价均升高,碳元素均被氧化;而“储存”与“还原”两步中BaO参与反应后又重新生成,起催化作用,NO2则先被O2氧化为Ba(NO3)2,再被CO、CH4还原为N2。
迁移应用
1.(25-26高一下·福建泉州·期中)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.7 g 含有的原子总数为
B.1 L 2 mol/L KCl溶液含有的数为
C.标准状况下,11.2 L 含有的分子数为
D.1 mol Fe与足量稀盐酸反应,最多转移电子数为.
2.(25-26高一下·福建泉州·期中)联氨()可用于新型高效的生物脱氮技术,是厌氧氨氧化法处理废水工艺中的重要材料。实验室制备联氨的方法为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.每消耗,生成的分子数为
B.溶液中数为
C.标准状况下,中含有的电子数为
D.每生成,转移的电子数为
题型三 氧化性、还原性强弱的比较
典例1 (25-26高一上·江苏南京·期中)已知三个氧化还原反应:
①
②
③
若某溶液中有、、共存,要将氧化除去而不氧化和,则可加入的试剂是
A. B. C. D.
💡破题要诀
受思维定式影响,容易认为“要除去I—就该选氧化性最强的KMnO4”,结果把Fe2+、Cl—也一并氧化。正确做法是先由三个已知反应按“强制弱”排出氧化性顺序:由①得Fe3+>I2,由②得Cl2>Fe3+,由③得MnO4—>Cl2,合起来是MnO4—>Cl2>Fe3+>I2;再据此选出“能力刚好够用”的氧化剂——所加试剂的氧化性必须强于I2(才氧化得了I—),同时弱于Fe3+(才动不了Fe2+),这个位置只有Fe3+,故加FeCl3。FeCl2与三种离子均不反应,Cl2会连Fe2+一起氧化,KMnO4则连Cl—都氧化,都不符合“只除杂不损耗其他离子”的要求。
迁移应用
1.(25-26高一上·江苏扬州·期中)用Cl2处理碱性含氰废水的反应如下: 中 C元素的化合价为+2价)。下列说法正确的是
A.Cl-是氧化产物
B.每转移1 mol电子, 就生成2.24 L N2
C.CN-中碳元素被氧化,氮元素被还原
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2
2.(25-26高一上·江苏无锡·期中)我国自主研制的第五代单座双发隐形战斗机歼-31使用了高强度。耐高温的钛合金材料。工业上冶炼钛的反应为。下列有关该反应的说法中,正确的是
A.TiCl4是还原剂 B.Mg被氧化
C.氧化性:Mg>Ti D.每有1 mol TiCl4反应时转移2 mol电子
题型四 氧化还原反应规律的应用
典例1 (25-26高一上·江苏常州·期中)将一定量的氯气通入的氢氧化钾浓溶液中,加热少许时间后,恰好完全反应,测得溶液中含氯元素的离子有:、、。下列说法不正确的是
A.一共消耗了氯气
B.反应生成的、有一定的氧化性
C.若反应中转移的电子为,则
D.当溶液中时,反应的离子方程式为:
💡破题要诀
受思维定式影响,容易把“氯元素守恒”直接当成“氯气守恒”,由n(KOH)=0.6mol推出溶液中含氯微粒
共0.6mol,便认为消耗Cl2 0.6mol。但Cl2是双原子分子,氯原子守恒要除以2,实际消耗Cl2 0.3mol,A错。这类歧化型计算题可用“极值法”定区间:Cl2在浓碱中加热发生歧化,若全部生成ClO—,由得失电子守恒得n(Cl—)=n(ClO—)=0.3mol,转移0.3mol电子;若全部生成ClO3—,由n(Cl—)=5n(ClO3—)得n(ClO3—)=0.1mol,转移0.5mol电子;实际体系中Cl—、ClO—、ClO3—共存,故0.3<n<0.5。配平给定的离子方程式时同样用电子守恒:ClO—与ClO3—个数比5∶1时,失电子总数为5×1+1×5=10,故需10个Cl—得电子,共8个Cl2参与反应。
迁移应用
1.(24-25高一上·江苏南京·期中)某兴趣小组取样品质量,通过反应吸收得溶液,取出,加入充分反应,过量再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。反应原理如下:
若以“”作为衡量产率,则的“产率”为
A.33.75% B.47.25% C.50.75% D.67.50%
2.(25-26高一上·福建厦门·期中)羟胺()是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用羟胺的酸性溶液与足量硫酸铁溶液煮沸反应,生成的恰好与的酸性溶液完全反应。已知(未配平):,则羟胺的氧化产物是
A. B. C.NO D.
基础固本练(限时:10分钟)
1.(25-26高一上·江苏扬州·期中)对于反应:2NaClO3+SO2+H2SO4 = 2ClO2 +2NaHSO4,下列说法不正确的是
A.NaClO3是氧化剂 B.SO2发生氧化反应
C.还原性:SO2 > ClO2 D.每有2mol电子转移时生成1molClO2
2.(25-26高一上·江苏常州·期中)下列用单线桥、双线桥表示电子转移的方向和数目错误的是
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·江苏南通·期中)与制取原理为:。下列有关说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.发生还原反应
C.在反应中失去电子 D.每生成转移1 mol电子
4.(25-26高一上·江苏无锡·期中)工业上制备的原理为(方程式未配平)。是一种重要的杀菌消毒剂,下列说法错误的是
A.生成标准状况下11.2 L气体,会转移2 mol电子 B.该制备反应中,是还原剂
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D.制备过程中,混合液的碱性将减弱
5.(25-26高一上·江苏扬州·期中)国产航母001A等舰艇的船底都涂有含 Cu2O的防污涂料,制备 Cu2O的一种方法。该反应的下列说法正确的是
A.CuSO4是还原剂 B.Zn 发生还原反应
C.CuSO4被还原 D.每生成1mol Cu2O,反应中转移1mol 电子
6.(25-26高一上·福建三明·期中)我国从2000年起逐步用ClO2替代氯气对自来水进行消毒,工业上常通过反应制备ClO2气体。下列说法错误的是
A.过程中NaClO3发生还原反应
B.还原性:
C.每转移1mol电子,生成标准状况下11.2L ClO2
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
7.(24-25高一下·福建龙岩·期中)和被称为拟卤素,它们的性质与卤素单质相似,已知还原性强弱顺序为。则下列关于拟卤素的性质推测不合理的是
A.可以被氧化
B.均难溶于水
C.可以和碱发生反应
D.易溶于四氯化碳
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·浙江·阶段检测)高铁酸钠()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:
B.方程式中:
C.氧化产物、还原产物个数比为3:2
D.每转移12个电子生成10个分子
2.(25-26高一上·江苏扬州·期中)用Cl2处理碱性含氰废水的反应如下: 中 C元素的化合价为+2价)。下列说法正确的是
A.Cl-是氧化产物
B.每转移1 mol电子, 就生成2.24 L N2
C.CN-中碳元素被氧化,氮元素被还原
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2
3.(25-26高一上·江苏淮安·期中)利用NaClO和尿素反应制备(水合肼)的实验流程如图,下列说法正确的是
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应,若温度过高会产生副产物;
②有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成
A.为提高反应速率,步骤Ⅰ需加热
B.步骤Ⅱ中生成的是还原产物
C.步骤Ⅱ中应将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
D.步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若溶液中NaClO与的物质的量之比为1:1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1
4.(25-26高一上·江苏无锡·期中)次磷酸钠()可以用于镀铜,发生反应的离子方程式为。下列说法不正确的是
A.为还原产物 B.每参加反应,则转移电子
C.中P元素被氧化 D.在反应中失去电子
5.(25-26高一上·江苏南通·期中)磷酸亚铁锂是新型锂离子电池的正极材料,具有高安全性、长循环寿命、无污染等特点,广泛应用于新能源汽车、储能设备等领域,可通过反应制得。该电池充电时变成在制备和充电时:H、Li、P、O化合价不变。下列说法正确的是
A.该制备反应中作氧化剂
B.由变成时,铁元素被还原
C.时,中的和个数之比为3:7
D.标准状况下每生成时,反应中转移电子
6.(24-25高一上·江苏南京·期中)某兴趣小组取样品质量,通过反应吸收得溶液,取出,加入充分反应,过量再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。反应原理如下:
若以“”作为衡量产率,则的“产率”为
A.33.75% B.47.25% C.50.75% D.67.50%
7.(25-26高一上·江苏扬州·期中)亚磷酸()是一种弱酸,其与足量的NaOH反应的化学方程式为,亚磷酸受热分解的方程式为下列说法正确的是
A.上述两个反应中共涉及4种电解质
B.属于酸式盐
C.亚磷酸受热分解时,还原剂和氧化剂的质量比为
D.亚磷酸受热分解时,每生成1mol 转移的电子数为2NA
8.(25-26高一上·江苏常州·期中)亚氯酸钠(NaClO2)是强氧化剂,可用于漂白和消毒。一种生产无水NaClO2晶体的流程如下。
已知:①ClO2(沸点11℃)是优良的果蔬保鲜剂,能被稳定剂吸收生成,加酸后释放ClO2。ClO2浓度过高时易发生爆炸,可用气体稀释至含量10%以下。
②温度高于60℃时,NaClO2易分解。
(1)“ClO2发生器”中。
①ClO2发生器中发生的反应方程式为:,若反应中转移0.2 mol电子,则可获得ClO2的质量为___________。
②为防止ClO2浓度过高发生爆炸,流程中采取的措施是___________。
(2)“吸收塔”中。
①H2O2发生反应转化为___________。
②吸收过程需控制温度在10℃以下,其目的除了防止双氧水分解外,还有___________。
③吸收塔中、对粗产品中NaClO2含量的影响如下图所示。则最佳条件为___________mol/L,___________。
(3)获得无水NaClO2晶体。NaClO2的溶解度曲线如图所示。
从NaClO2溶液中获得无水NaClO2晶体的实验方案为:将NaClO2溶液___________,过滤,洗涤,干燥。
(4)ClO2被两种稳定剂吸收,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图所示,若将其用于果蔬保鲜,则选择___________(选填“稳定剂Ⅰ”或“稳定剂Ⅱ”),其原因是___________。
创新思维练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·江苏镇江·期中)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,其一种生产工艺如图,下列说法正确的是
A.“反应”步骤中生成的ClO2是电解质
B.ClO2和Cl2相比较,Cl2的杀菌能力强
C.吸收反应中,氧化产物是O2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.上述吸收反应中,当转移0.1mol电子时,标准状况下生成1.12LO2
2.(25-26高一上·江苏常州·期中)将一定量的氯气通入的氢氧化钾浓溶液中,加热少许时间后,恰好完全反应,测得溶液中含氯元素的离子有:、、。下列说法不正确的是
A.一共消耗了氯气
B.反应生成的、有一定的氧化性
C.若反应中转移的电子为,则
D.当溶液中时,反应的离子方程式为:
3.(25-26高一上·江苏南京·期中)叠氮酸钠()是一种能溶于水的盐,易爆炸,常用作汽车安全气囊的填充物。利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.参与该反应的反应物都是强电解质 B.1 mol 中含有的电子数目为
C.消耗1 mol NaClO,生成的体积为67.2L D.处理6.5 g ,反应转移的电子数目为
4.(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)研究人员在金星大气中探测到磷化氢()气体。一种实验时制备的流程如图所示,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.该中程生成是与比是1:1
C.次磷酸钠()属于酸式盐
D.上述流程中1 mol白磷最多可生成
5.(25-26高一上·福建莆田·期中)过氧化氢的水溶液俗称双氧水,是化学实验室和医疗领域中的常用物质。为研究过氧化氢的性质,某学习小组设计一组与双氧水相关的实验如表所示:
序号
实验
实验现象
ⅰ
向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
ⅱ
向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
已知:I2遇淀粉溶液变蓝。
请回答下列问题:
(1)①从化合价改变上看H2O2,既有氧化性又有还原性,具有还原性的原因是________。
②能证明H2O2,具有氧化性的实验是________(填序号“ⅰ”或“ⅱ”)。
(2)实验ⅰ可用于测定双氧水的浓度,反应的化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+K2SO4+2MnSO4+5O2↑。
当有1.7 g过氧化氢参加反应时转移的电子数目为_____________。
(3)阅读资料,从理论上定量解释H2O2为何能与淀粉碘化钾溶液反应。
资料:氧化性的强弱可用氧化还原电对的电极电位来衡量,符号;数值越大,氧化态的氧化性越强;可用电极电位解释或预测反应的方向。
已知:,,,。
通过比较电极电位_______>________,说明氧化性________>________,
因此H2O2可将碘化钾_______(填“氧化”或“还原”)为________。
(4)①从电极电位角度预测H2O2遇到Fe2+体现________性。
已知:,。
②小组同学完成实验后得到如下现象:
序号
实验
实验现象
ⅲ
向5%H2O2溶液中滴加酸性FeSO4溶液
a.溶液变为黄色
b.有大量气泡产生
已知:Fe3+溶液中呈现黄色,会催化H2O2分解。
请应用电极电位解释产生上述现象的原因:____________________________________________。
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专题04 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 氧化还原反应的概念与判断 / 考点二 电子转移的表示方法 / 考点三 氧化剂与还原剂 / 考点四 氧化还原反应的规律
05 重难题型突破
题型一 氧化还原反应的判断与概念辨析 / 题型二 电子转移的表示与计算 / 题型三 氧化性、还原性强弱的比较 / 题型四 氧化还原反应规律的应用
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练 / 创新思维练
本专题对应苏教版高中化学必修第一册专题3第一单元第3课时“氧化还原反应”、第4课时“氧化剂和还原剂”以及微专题“氧化还原反应中的基本规律”,核心考点包括氧化还原反应的概念与判断依据、与四种基本反应类型的关系、电子转移的表示方法(双线桥、单线桥)、氧化剂与还原剂等概念的对应关系、常见氧化剂与还原剂、氧化性、还原性强弱的比较,以及守恒、价态、归中、强弱、先后五大规律。命题上常以氯气与水或碱的反应、过氧化氢的分解、铁与硫酸铜溶液的反应、自来水消毒、呼吸面具供氧、海水中提溴提碘等真实情境为载体;常考题型集中在氧化还原反应的判断、化合价升降与电子转移数目的计算、双线桥与单线桥的正误辨析、氧化剂与还原剂的判断、氧化性还原性强弱的比较、反应先后顺序的判断、以及利用得失电子守恒进行简单计算。本专题概念多、对应关系多,属于“理清一条主线就能通吃”的板块,复习的关键是把“升失氧、降得还”这条主线记牢,把五组概念的对应关系分清。
识记
准确说出氧化还原反应的表观判据与本质;熟记“升—失—氧","降—得—还"的概念对应关系;记住常见氧化剂与常见还原剂;记住双线桥法与单线桥法的书写规范。
理解
理解氧化还原反应与四种基本反应类型的包含关系;理解氧化还原反应的本质是电子转移;理解元素化合价处于最高价、最低价、中间价时表现出的性质差异;理解"强制弱"与“强者优先"的道理。
应用
能判断一个反应是否为氧化还原反应并指出氧化剂、还原剂;能规范书写双线桥与单线桥并正确计算电子转移数目;能比较物质氧化性、还原性的强弱;能利用得失电子守恒进行简单的定量计算;能运用归中、先后规律判断产物与反应顺序。
考点一 氧化还原反应的概念与判断
1.三个认识角度
(1)从得氧失氧的角度:物质得到氧的反应叫 氧化 反应,失去氧的反应叫 还原 反应。这种认识有局限,只适用于 有氧 参与的反应。
(2)从化合价升降的角度:有元素化合价 升高 的反应是氧化反应,有元素化合价 降低 的反应是还原反应。凡是有元素化合价升降的化学反应,就是氧化还原反应。
(3)从电子转移的角度:元素的原子失去电子(或电子对偏离)的过程叫 氧化 ,元素的原子得到电子(或电子对偏向)的过程叫 还原 。氧化还原反应的本质是电子发生 转移 (得失或偏移)。
2.判断依据
判据:反应前后是否有元素的 化合价 发生变化。只要有一种元素的化合价发生了改变,该反应就是氧化还原反应;所有元素化合价都不变的反应,是非氧化还原反应。
化合价变化与电子转移的关系:化合价升高数= 失去 电子数;化合价降低数= 得到 电子数。
⚠️记忆口诀
氧还判据看价变,价升价降是关键;本质电子在转移,得失总数必相等。
3.与四种基本反应类型的关系
反应类型
是否一定是氧化还原反应
说明
置换反应
一定是
有单质参加和单质生成,一定有 化合价 变化,如Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
复分解反应
一定不是
只是相互交换成分,化合价 不变 ,如AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
化合反应
不一定
有单质参加时一定是:2H2+O2==2H2O;无单质参加时一般不是:CaO+H2O=Ca(OH)2
分解反应
不一定
有单质生成时一定是:2H2O==2H2↑+O2↑;无单质生成时一般不是:CaCO3==CaO+CO2↑
4.几个“一定”与“不一定”
①有单质参加或生成的反应 不一定是 氧化还原反应,如3O2==2O3(同素异形体之间的转化,化合价都是0);
②同种元素由化合态变为游离态,可能被氧化也可能被还原:HCl→Cl2中氯元素被 氧化 ,HCl→H2中氢元素被 还原 ;
③一种物质在反应中不一定只表现一种性质,如2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑中,KMnO4既表现氧化性又表现还原性;
④氧化反应和还原反应一定 同时 发生,有化合价升高就一定有化合价 降低 。
⚠️避坑指南
❌ ①“有单质参加的反应一定是氧化还原反应”是错误说法(O2转化为O3不是);
❌ ②“复分解反应一定不是氧化还原反应”正确;
❌ ③“非金属单质在反应中只作氧化剂”错误,如C、H2常作还原剂;
❌ ④“金属单质作反应物时一定是还原剂”正确(金属无负价,只能升价)。
考点二 电子转移的表示方法
1.双线桥法:用两条线桥来表示氧化还原反应中元素化合价变化或电子转移 方向 和 数目 的方法。
基本步骤
①标变价:正确标出反应前后化合价发生变化的元素的 化合价 ,明确变价元素的化合价升降关系。
②连线桥:用带箭头的线由 反应物 指向 生成物 ,且对准同种元素。
③标得失:标出“失去”或“得到”电子的 总数 ,且得失电子总数 相等 。
实例分析
表示法能体现出氧化还原反应的实质及过程,同时清楚地表示出了得失电子的情况。上述反应中CuO中Cu元素得电子为“2×2e-”,前一个“2”表示有2个Cu2+得电子,后一个“2e-”,表示一个Cu2+得2个电子,共得4个电子。
特点
2.单线桥法:用一条线桥来表示氧化还原反应中元素原子间的电子转移方向和数目的方法。
基本步骤
①标变价:正确标出反应前后化合价发生变化的元素元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系,进而确定转移电子 数目 。
②连单线:箭头从还原剂中化合价 升高 的元素出发,指向氧化剂中化合价 降低 的元素。
③标得失:标出电子转移的 总数 。
实例分析
特点
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。如图:
⚠️记忆口诀
先标化合价,再看价变化;起止同元素,桥上标变化(双线桥)。单线桥:先定变价元素,再算价态变化;桥上只标电子数,箭头还原到氧化。
3.电子转移数目的计算
(1)基本关系:
转移电子数=化合价 升高 的总数=化合价 降低 的总数= 得电子 总数= 失电子 总数
(2)计算方法:先找出变价元素,用“变价原子个数×每个原子化合价的变化值”求出该元素升高或降低的总数,两者必然相等。
例:2Na+Cl2==2NaCl中,2个Na由0→+1,共升高2;
1个Cl2中2个Cl由0→—1,共降低2。故转移电子数为2e—。
(3)注意:计算时必须带上化学方程式中的 化学计量数 ,不能只看一个原子的变化。
⚠️易混易错
①双线桥的线桥跨越等号,单线桥只连反应物,这是两者最大的区别;
②双线桥必须写“得”或“失”,单线桥不能写;
③电子转移总数要看化学计量数,如2mol Na反应转移2mol e—,不是1mol;
④箭头方向不能画反:单线桥由还原剂指向氧化剂。
考点三 氧化剂与还原剂
1.五组核心概念
概念
含义
关键词
氧化剂
得到 电子(或电子对偏向)、所含元素化合价降低的反应物
得电子、价降低
还原剂
失去 电子(或电子对偏离)、所含元素化合价升高的反应物
失电子、价升高
氧化产物
还原剂失去电子后 被氧化 得到的生成物
价升高的产物
还原产物
氧化剂得到电子后 被还原 得到的生成物
价降低的产物
氧化性
物质 得到电子 的能力(氧化剂所具有的性质)
得电子能力
还原性
物质 失去电子 的能力(还原剂所具有的性质)
失电子能力
2.概念对应关系
可以用“升失氧、降得还”六个字把全部关系串起来:
化合价升高→ 失去 电子→被氧化→发生 氧化 反应→该物质作还原剂→得到 氧化 产物
化合价降低→ 得到 电子→被还原→发生 还原 反应→该物质作氧化剂→得到 还原 产物
记忆要点:氧化剂被还原,还原剂被氧化——名称与“命运”正好相反,这是最容易记反的地方。反应通式可写成:氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物
⚠️记忆口诀
升失氧,降得还;若说剂,正相反。
3.常见的氧化剂与还原剂
类别
常见物质
通常的价态变化
活泼非金属单质
O2、Cl2、Br2
O:0→−2;Cl:0→−1
高价态化合物
浓H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3
S:+6→+4;N:+5→+2或+4;Mn:+7→+2;Fe:+3→+2
过氧化物
Na2O2、H2O2
O:−1→−2(作氧化剂时)
其他氧化剂
HClO、漂白粉[Ca(ClO)2]、MnO2
Cl:+1→−1;Mn:+4→+2
活泼金属单质
Na、Mg、Al、Zn、Fe
金属:0→正价
某些非金属单质
H2、C
H:0→+1;C:0→+2或+4
低价态化合物
CO、FeCl2、KI、H2S
C:+2→+4;Fe:+2→+3;I:−1→0;S:−2→0或+4
4.氧化性、还原性强弱的比较
(1)根据反应方程式比较(强制弱规律):
氧化性:氧化剂 > 氧化产物;还原性:还原剂 > 还原产物
(2)根据金属活动性顺序比较:金属单质的还原性越强,其对应阳离子的氧化性 越弱 。
还原性:K>Ca>Na>Mg>Al>Zn>Fe>……>Cu>Ag
氧化性:Ag+>Cu2+>……>Fe2+>……>Na+
(3)根据反应条件比较:反应越容易进行(条件越简单),说明氧化剂或还原性 越强 。如KMnO4与浓盐酸常温即可反应,而MnO2与浓盐酸需加热,说明氧化性KMnO4>MnO2。
(4)重要提醒: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失1个电子、Al失3个电子,但还原性Na>Al。
⚠️易混易错
①“氧化剂被氧化成氧化产物”错误,氧化剂应被还原成还原产物;
②“某元素化合价越高,氧化性一定越强”不严谨,还需看具体物质;
③氧化性与还原性的强弱与得失电子数无关,只看难易;
④同一物质在不同反应中可能作氧化剂,也可能作还原剂,如H2O2遇强氧化剂时表现还原性。
考点四 氧化还原反应的规律
1.守恒规律
(1)内容:还原剂 失去 电子的总数=氧化剂 得到 电子的总数;等价地,化合价升高的总数=化合价降低的总数。
(2)应用:①氧化还原反应的相关计算;②氧化还原反应方程式的配平。
(3)配平的基本思路(化合价升降法):
①标价:标出变价元素的化合价;②列变化:列出化合价的升高值与降低值;
③求总数:求化合价升降值的最小公倍数,使升降总数相等;④配系数:先配变价物质的系数,再观察配平其他物质。
2.价态规律(高低规律)
元素处于最高价态时,化合价只能 降低 ,因而只有 氧化性 ;处于最低价态时,化合价只能 升高 ,因而只有 还原性 ;处于中间价态时,既能 升 也能 降 ,既有 氧化性 又有 还原性 。
元素价态
性质
举例
最高价
只有 氧化 性
浓H2SO4(S为+6)、HNO3(N为+5)、KMnO4(Mn为+7)、FeCl3(Fe为+3)
最低价
只有 还原 性
金属单质(0价)、KI(I为−1)、H2S(S为−2)
中间价
既有氧化性又有还原性
S(0)、SO2(S为+4)、FeCl2(Fe为+2)、Cl2(0)、CO(C为+2)
3.归中规律与歧化规律
(1)归中规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态与低价态反应都转化为 中间 价态,价态变化“只靠拢,不交叉”(就近变价)。
例:H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O
H2S中S为−2→生成S(0);浓H2SO4中S为+6→生成SO2(+4)
即:−2价的硫升高到0价(不是+4),+6价的硫降低到+4价(不是0),两者不交叉。
(2)歧化规律:同种元素从中间价态同时变为 高价 态和 低价 态。
例:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(Cl由0变为−1和+1)
4.强弱规律
自发进行的氧化还原反应中,总是较强的氧化剂与较强的还原剂反应,生成较弱的氧化产物和较弱的还原产物,简称“ 由强制弱 ”或“前强后弱”。
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物
应用:①比较物质氧化性或还原性的强弱;②判断一个氧化还原反应能否 发生 (强的能制弱的)。
5.先后规律
(1)一种氧化剂与多种还原剂混合时,还原性 强 的先被氧化;一种还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被 还原 。
(2)典型例子:
①将Cl2通入FeBr2溶液:因还原性Fe2+>Br—,Cl2量不足时先氧化 Fe2+ ;
②将Cl2通入FeI2溶液:因还原性I—>Fe2+,Cl2量不足时先氧化 I— ;
③向含Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加铁粉:因氧化性Fe3+>Cu2+>H+,铁粉先与Fe3+反应,再依次与Cu2+、H+反应。
⚠️记忆口诀
守恒价态与强弱,先后规律记心上;归中靠拢不交叉,强制弱是总方向。
⚠️避坑指南
❌ ①“某元素处于最高价就一定有强氧化性”不严谨,如Na+处于最高价但氧化性很弱;
❌ ②价态归中只靠拢不交叉,判断产物时要“就近变价”;
❌ ③判断反应先后顺序时,先看清楚谁是氧化剂谁是还原剂,再按“强者优先”排队;
❌ ④得失电子守恒计算时,务必乘以化学计量数。
题型一 氧化还原反应的判断与概念辨析
典例1 (25-26高一上·江苏苏州·阶段检测)用化学用语表示中的相关微粒,其中不正确的是
A.中氯元素的化合价为+5
B.氯离子的结构示意图:
C.HCl是强电解质
D.双线桥可表示
【答案】D
【详解】A.中为+1价,为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,可算出氯元素化合价为+5,A正确;
B.氯离子核电荷数为17,氯原子得到1个电子形成氯离子,核外电子层排布为2、8、8,题图结构示意图符合氯离子结构,B正确;
C.是强酸,在水溶液中完全电离,属于强电解质,C正确;
D.该反应为氯元素的归中反应,中从+5价降低到0价,得;6份中有5份从-1价升高到0价,失,剩余1份进入中化合价不变,双线桥表示为:,D错误;
故选D。
💡破题要诀
受思维定式影响,一看到6HCl就默认6份HCl全部被氧化、共失6e—,把双线桥两端都标成“6e—”。但KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O是氯元素的归中反应,要先按“只靠拢、不交叉”拆清算账:KClO3中+5价的Cl降到0价只得5e—;6份HCl中只有5份Cl从−1价升到0价共失5×1e—,剩余1份Cl以−1价进入KCl,化合价未变、既不是氧化剂也不是还原剂。规范的双线桥应写成“得1×5e—”与“失5×1e—”,且得失总数相等。另外两个选项也有独立抓手:KClO3中Cl的化合价要由K为+1、O为−2按代数和为0推算;HCl是强酸,在水溶液中完全电离,属于强电解质,判断电解质强弱看电离程度而不是看它在反应中起什么作用。
迁移应用
1.(25-26高一下·江苏苏州·期中)反应可用于检验氯气管道是否泄漏。下列说法正确的是
A.体现还原性 B.的电子式:
C.该反应属于置换反应 D.既是氧化产物,又是还原产物
【答案】C
【详解】A.由分析可知,为氧化剂,体现氧化性,A错误;
B.的电子式为,B错误;
C.置换反应定义是一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物,反应符合,属于置换反应,C正确;
D.由分析可知,为还原产物,D错误;
故选C。
2.(25-26高一上·江苏无锡·期中)反应可用于实验室制取氯气。下列说法正确的是
A.的电离方程式:
B.的结构示意图:
C.在反应中被氧化
D.该反应每产生 转移电子
【答案】B
【详解】A.氯酸钾是可溶性盐,电离时氯酸根离子作为一个整体存在,正确的电离方程式为,不能拆写成氯离子和氧离子,A错误;
B.氯元素的核电荷数为17,氯离子含18个核外电子,各电子层的电子数依次为2、8、8,题图所示结构正确,B正确;
C.反应中氯酸钾所含氯元素的化合价由+5价降低为0价,氯酸钾被还原,作氧化剂,C错误;
D.每1 mol氯酸钾中+5价氯转化为0价氯时得到5 mol电子,与盐酸中氯离子失去的电子数相等,因此每生成3 mol氯气转移5 mol电子,D错误;
故选B。
题型二 电子转移的表示与计算
典例1 (25-26高一上·江苏常州·期中)三元催化剂可将废气中的CO、CH4、NO2转化为空气中的成分,催化剂表面物质转化的关系如图所示。下列说法不正确的是
A.NO2被“储存”的化学方程式为:
B.净化后的产物为CO2、H2O、N2
C.“还原”过程中碳元素均被氧化
D.“还原”过程中每反应1 mol Ba(NO3)2,转移5 mol电子
【答案】D
【详解】A.储存过程中、与反应生成,给出的方程式原子守恒、得失电子守恒,A不符合题意;
B.根据元素守恒和题目要求转化为空气成分,可知净化产物为、、,B不符合题意;
C.“还原”过程中,中碳为价、中碳为价,均转化为中价的碳,化合价均升高,碳元素均被氧化,C不符合题意;
D.中为价,还原产物为中价的,1 mol Ba(NO3)2含2 mol N,反应后共得到10 mol电子,故转移电子为10 mol,D符合题意;
故答案选D。
💡破题要诀
受思维定式影响,容易只盯住“每个N原子从+5降到0得5个电子”,直接得出1mol Ba(NO3)2转移5mol电子而漏选D。算电子转移必须同时乘上两个“个数”:一是化学式中的原子个数(1mol Ba(NO3)2含2molN),二是化学方程式中的化学计量数。本题中2mol N由+5价降为N2中的0价,共得2×5=10mol电子,故每反应1mol Ba(NO3)2转移10mol电子。判断其余选项也要回到化合价这条主线:CO中C为+2、CH4中C为−4,最终都变成CO2中+4价的C,化合价均升高,碳元素均被氧化;而“储存”与“还原”两步中BaO参与反应后又重新生成,起催化作用,NO2则先被O2氧化为Ba(NO3)2,再被CO、CH4还原为N2。
迁移应用
1.(25-26高一下·福建泉州·期中)为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.7 g 含有的原子总数为
B.1 L 2 mol/L KCl溶液含有的数为
C.标准状况下,11.2 L 含有的分子数为
D.1 mol Fe与足量稀盐酸反应,最多转移电子数为.
【答案】D
【详解】A.的摩尔质量为,的物质的量为,含有的原子物质的量为,原子总数为,A错误;
B.溶液中的物质的量为,完全电离后的物质的量为,离子数为,B错误;
C.标准状况下气体摩尔体积为,的物质的量为,含有的分子数为,C错误;
D.与足量稀盐酸反应生成,失去电子,最多转移电子数为,D正确;
故选D。
2.(25-26高一下·福建泉州·期中)联氨()可用于新型高效的生物脱氮技术,是厌氧氨氧化法处理废水工艺中的重要材料。实验室制备联氨的方法为。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.每消耗,生成的分子数为
B.溶液中数为
C.标准状况下,中含有的电子数为
D.每生成,转移的电子数为
【答案】D
【详解】A.未指明所处的温度和压强,无法确定的物质的量,无法计算生成的分子数,A错误;
B.只给出溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算的物质的量及数目,B错误;
C.标准状况下不是气态,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,的物质的量远大于,电子数远大于,C错误;
D.的摩尔质量为,的物质的量,根据反应方程式,生成时,元素从价升高到价,转移电子,即转移电子数为,D正确;
故选D。
题型三 氧化性、还原性强弱的比较
典例1 (25-26高一上·江苏南京·期中)已知三个氧化还原反应:
①
②
③
若某溶液中有、、共存,要将氧化除去而不氧化和,则可加入的试剂是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.FeCl3能氧化除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,A正确;
B.FeCl2与三种离子均不反应,B错误;
C.氯气能将Fe2+、I-均氧化,C错误;
D.KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-均氧化,D错误;
故选A。
💡破题要诀
受思维定式影响,容易认为“要除去I—就该选氧化性最强的KMnO4”,结果把Fe2+、Cl—也一并氧化。正确做法是先由三个已知反应按“强制弱”排出氧化性顺序:由①得Fe3+>I2,由②得Cl2>Fe3+,由③得MnO4—>Cl2,合起来是MnO4—>Cl2>Fe3+>I2;再据此选出“能力刚好够用”的氧化剂——所加试剂的氧化性必须强于I2(才氧化得了I—),同时弱于Fe3+(才动不了Fe2+),这个位置只有Fe3+,故加FeCl3。FeCl2与三种离子均不反应,Cl2会连Fe2+一起氧化,KMnO4则连Cl—都氧化,都不符合“只除杂不损耗其他离子”的要求。
迁移应用
1.(25-26高一上·江苏扬州·期中)用Cl2处理碱性含氰废水的反应如下: 中 C元素的化合价为+2价)。下列说法正确的是
A.Cl-是氧化产物
B.每转移1 mol电子, 就生成2.24 L N2
C.CN-中碳元素被氧化,氮元素被还原
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2
【答案】D
【详解】A.Cl2中的Cl元素化合价从0降低到-1,发生还原反应,Cl-是还原产物,A错误;
B.由反应方程式可知,生成1 mol N2转移610mol电子,因此每转移1 mol电子生成0.1molN2,N2所处条件未知,不能计算其体积,B错误;
C.CN⁻中C从+2升至+4(被氧化),N从-3升至0(被氧化),两者均被氧化,C错误;
D.Cl2是氧化剂(5 mol),CN⁻是还原剂(2 mol),物质的量之比为5∶2,D正确;
故答案选D。
2.(25-26高一上·江苏无锡·期中)我国自主研制的第五代单座双发隐形战斗机歼-31使用了高强度。耐高温的钛合金材料。工业上冶炼钛的反应为。下列有关该反应的说法中,正确的是
A.TiCl4是还原剂 B.Mg被氧化
C.氧化性:Mg>Ti D.每有1 mol TiCl4反应时转移2 mol电子
【答案】B
【详解】A.中元素化合价从+4价降低为0价,得电子作氧化剂,A错误;
B.元素化合价从0价升高为+2价,失电子作还原剂被氧化,B正确;
C.氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物,该反应中是还原剂,是还原产物,故还原性,氧化性应为,C错误;
D.1mol 反应时,元素化合价降低4价,转移4mol电子,D错误;
因此答案选B。
题型四 氧化还原反应规律的应用
典例1 (25-26高一上·江苏常州·期中)将一定量的氯气通入的氢氧化钾浓溶液中,加热少许时间后,恰好完全反应,测得溶液中含氯元素的离子有:、、。下列说法不正确的是
A.一共消耗了氯气
B.反应生成的、有一定的氧化性
C.若反应中转移的电子为,则
D.当溶液中时,反应的离子方程式为:
【答案】A
【详解】A.的氢氧化钾浓溶液中,氢氧化钾为0.6 mol,根据钾元素、氯元素守恒可知,、、总物质的量为0.6 mol,则消耗氯气0.3 mol,A错误;
B.、中氯处于中间价态(既有氧化性又有还原性),有一定的氧化性,B正确;
C.若生成、,则,根据电子守恒可知,则转移电子为0.3 mol;若生成、,则,根据电子守恒可知,则,转移电子为0.5 mol;若反应中转移的电子为n mol,则,C正确;
D.当溶液中时,则生成、个数比为5:1,根据电子守恒可知,反应的离子方程式为:,D正确;
故答案选A。
💡破题要诀
受思维定式影响,容易把“氯元素守恒”直接当成“氯气守恒”,由n(KOH)=0.6mol推出溶液中含氯微粒
共0.6mol,便认为消耗Cl2 0.6mol。但Cl2是双原子分子,氯原子守恒要除以2,实际消耗Cl2 0.3mol,A错。这类歧化型计算题可用“极值法”定区间:Cl2在浓碱中加热发生歧化,若全部生成ClO—,由得失电子守恒得n(Cl—)=n(ClO—)=0.3mol,转移0.3mol电子;若全部生成ClO3—,由n(Cl—)=5n(ClO3—)得n(ClO3—)=0.1mol,转移0.5mol电子;实际体系中Cl—、ClO—、ClO3—共存,故0.3<n<0.5。配平给定的离子方程式时同样用电子守恒:ClO—与ClO3—个数比5∶1时,失电子总数为5×1+1×5=10,故需10个Cl—得电子,共8个Cl2参与反应。
迁移应用
1.(24-25高一上·江苏南京·期中)某兴趣小组取样品质量,通过反应吸收得溶液,取出,加入充分反应,过量再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。反应原理如下:
若以“”作为衡量产率,则的“产率”为
A.33.75% B.47.25% C.50.75% D.67.50%
【答案】A
【详解】根据返滴定数据计算:总物质的量为,与反应的物质的量为,则25 mL溶液中与反应的为,根据关系式,物质的量为,250 mL溶液总质量为,产率;
故选A。
2.(25-26高一上·福建厦门·期中)羟胺()是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用羟胺的酸性溶液与足量硫酸铁溶液煮沸反应,生成的恰好与的酸性溶液完全反应。已知(未配平):,则羟胺的氧化产物是
A. B. C.NO D.
【答案】B
【详解】参加反应的KMnO4的物质的量为0.02L×0.025mol/L=0.0005mol,根据方程式可知,+7价Mn变为+2价,得电子数为:0.0005×5=0.0025mol,根据得失电子守恒:Fe2+→Fe3+,每1mol Fe2+失去1mole-,故Fe2+的物质的量为0.0025mol,羟胺的物质的量为0.025L×0.050mol/L=0.00125mol,N的化合价为-1,设羟胺的氧化产物中N的化合价为x,则电子守恒关系为0.00125×(x+1)=0.0025,解得x=+1,故选B。
基础固本练(限时:10分钟)
1.(25-26高一上·江苏扬州·期中)对于反应:2NaClO3+SO2+H2SO4 = 2ClO2 +2NaHSO4,下列说法不正确的是
A.NaClO3是氧化剂 B.SO2发生氧化反应
C.还原性:SO2 > ClO2 D.每有2mol电子转移时生成1molClO2
【答案】D
【详解】A.NaClO3中Cl的化合价从+5降至+4,被还原,因此NaClO3是氧化剂,A正确;
B.SO2中S的化合价从+4升至+6,被氧化,因此SO2发生氧化反应,B正确;
C.SO2作为还原剂,ClO2是还原产物,根据还原性规律,还原性:SO2>ClO2,C正确;
D.每生成1mol ClO2,转移1mol电子。因此每有2mol电子转移生成2molClO2,D错误;
故答案为D。
2.(25-26高一上·江苏常州·期中)下列用单线桥、双线桥表示电子转移的方向和数目错误的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.在反应中,Cl元素化合价由0价变为 -1价,得到电子,Na元素化合价由0价变为 +1价,失去电子,转移电子, A正确;
B.在反应中,C元素化合价由0价变为 +4价,失去电子,Cu元素化合价由 +2价变为0价,一个Cu原子得到电子,共得,B正确;
C.在反应中,Cl元素化合价由 +5价变为 -1价,得到电子,O元素化合价由 -2价变为0价,失去电子,转移电子,C正确;
D.在反应中,中Cl元素化合价由+5价变为0价,得电子,中的Cl元素化合价由-1价变为0价,每个失电子,共失 ,双线桥为,D错误;
故答案选D。
3.(25-26高一上·江苏南通·期中)与制取原理为:。下列有关说法正确的是
A.该反应属于置换反应 B.发生还原反应
C.在反应中失去电子 D.每生成转移1 mol电子
【答案】D
【详解】A.置换反应的特征是单质与化合物反应生成新单质和新化合物,该反应生成物均为化合物,无新单质生成,A错误;
B.中为+3价,反应后转化为中+4价的,化合价升高,失电子发生氧化反应,B错误;
C.中0价的反应后转化为中-1价的,化合价降低,得到电子,C错误;
D.生成时从+3价升高到+4价,每生成转移电子,D正确;
故选D。
4.(25-26高一上·江苏无锡·期中)工业上制备的原理为(方程式未配平)。是一种重要的杀菌消毒剂,下列说法错误的是
A.生成标准状况下11.2 L气体,会转移2 mol电子 B.该制备反应中,是还原剂
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D.制备过程中,混合液的碱性将减弱
【答案】A
【详解】A.将题干方程式配平为:。反应生成的气体为,其物质的量。由上述方程式可知,反应每生成转移电子,因此生成对应转移电子,A错误;
B.中的O元素从-1价升至0价,在反应中被氧化,是还原剂,B正确;
C.中的Cl元素从+4价降至+3价,是该反应氧化剂,是该反应还原剂,从配平方程式可以看出,二者物质的量之比为2:1,C正确;
D.从方程式可以看出,该反应会消耗NaOH,使混合液碱性减弱,D正确;
故答案选A。
5.(25-26高一上·江苏扬州·期中)国产航母001A等舰艇的船底都涂有含 Cu2O的防污涂料,制备 Cu2O的一种方法。该反应的下列说法正确的是
A.CuSO4是还原剂 B.Zn 发生还原反应
C.CuSO4被还原 D.每生成1mol Cu2O,反应中转移1mol 电子
【答案】C
【详解】A.中元素化合价由+2价降低为中的+1价,得电子作氧化剂,A错误;
B.元素化合价由0价升高为中的+2价,失电子发生氧化反应,B错误;
C.中元素化合价降低,得电子被还原,C正确;
D.每生成,有从+2价变为+1价,共得到电子,反应转移电子,D错误;
故选C。
6.(25-26高一上·福建三明·期中)我国从2000年起逐步用ClO2替代氯气对自来水进行消毒,工业上常通过反应制备ClO2气体。下列说法错误的是
A.过程中NaClO3发生还原反应
B.还原性:
C.每转移1mol电子,生成标准状况下11.2L ClO2
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】C
【详解】A.NaClO3中Cl元素的化合价从+5降至+4,NaClO3作氧化剂,被还原,发生还原反应,A正确;
B.SO2作为还原剂(S元素的化合价从+4→+6),ClO2是还原产物,还原性:还原剂>还原产物,故还原性:SO2>ClO2,B正确;
C.每生成2 mol ClO2转移2 mol电子(每mol得到1 mol电子),因此转移1 mol电子生成1 mol ClO2,标准状况体积为22.4 L,而非11.2 L,C错误;
D.氧化剂为2 mol NaClO3,还原剂为1 mol SO2,二者物质的量之比为2:1,D正确;
故选C。
7.(24-25高一下·福建龙岩·期中)和被称为拟卤素,它们的性质与卤素单质相似,已知还原性强弱顺序为。则下列关于拟卤素的性质推测不合理的是
A.可以被氧化
B.均难溶于水
C.可以和碱发生反应
D.易溶于四氯化碳
【答案】A
【详解】A.SCN⁻的还原性弱于I⁻,因此的氧化性不足以氧化SCN⁻,A错误;
B.AgCl难溶于水,AgCN和AgSCN类比AgCl,均难溶于水,B正确;
C.根据Cl2与NaOH溶液反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,可知(CN)2可以和碱发生反应:(CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O,C正确;
D.拟卤素单质与卤素单质相似,易溶于,D正确;
故选A。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·浙江·阶段检测)高铁酸钠()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:
B.方程式中:
C.氧化产物、还原产物个数比为3:2
D.每转移12个电子生成10个分子
【答案】C
【详解】A.ClO⁻是氧化剂,是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,因此,A正确;
B.配平后反应式为,故,,B正确;
C.氧化产物为(2 mol),还原产物为(3 mol),二者物质的量比为2:3,C错误;
D.总反应每转移6个电子生成5个分子,因此转移12 个电子时生成10 个分子,D正确;
综上所述,答案选C。
2.(25-26高一上·江苏扬州·期中)用Cl2处理碱性含氰废水的反应如下: 中 C元素的化合价为+2价)。下列说法正确的是
A.Cl-是氧化产物
B.每转移1 mol电子, 就生成2.24 L N2
C.CN-中碳元素被氧化,氮元素被还原
D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2
【答案】D
【详解】A.Cl2中的Cl元素化合价从0降低到-1,发生还原反应,Cl-是还原产物,A错误;
B.由反应方程式可知,生成1 mol N2转移610mol电子,因此每转移1 mol电子生成0.1molN2,N2所处条件未知,不能计算其体积,B错误;
C.CN⁻中C从+2升至+4(被氧化),N从-3升至0(被氧化),两者均被氧化,C错误;
D.Cl2是氧化剂(5 mol),CN⁻是还原剂(2 mol),物质的量之比为5∶2,D正确;
故答案选D。
3.(25-26高一上·江苏淮安·期中)利用NaClO和尿素反应制备(水合肼)的实验流程如图,下列说法正确的是
已知:①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应,若温度过高会产生副产物;
②有强还原性,能与NaClO剧烈反应生成
A.为提高反应速率,步骤Ⅰ需加热
B.步骤Ⅱ中生成的是还原产物
C.步骤Ⅱ中应将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
D.步骤Ⅰ制备NaClO溶液时,若溶液中NaClO与的物质的量之比为1:1,则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:1
【答案】D
【详解】A.已知氯气和烧碱的反应放热,温度过高会生成副产物,因此步骤Ⅰ制备时不能加热,需要控制低温避免副反应,A错误;
B.步骤Ⅱ的反应为,尿素中N元素为-3价,反应后生成的中N元素为-2价,N元素化合价升高被氧化,因此水合肼是氧化产物,B错误;
C.已知水合肼有强还原性,会和过量的剧烈反应生成导致产物损耗,因此步骤Ⅱ应该将碱性溶液逐滴滴入尿素水溶液中,保证尿素始终过量,而非反向滴加,C错误;
D.生成1 mol 时,Cl从0价变为+1价,失去1 mol电子;生成1 mol 时,Cl从0价变为+5价,失去5 mol电子,当和物质的量之比为1:1时,还原剂(被氧化的中的Cl)总失电子数为;氧化剂是被还原为-1价Cl的Cl,每mol Cl得1 mol电子,总得到6 mol电子时对应6 mol Cl被还原。因此参与反应的氧化剂(被还原的Cl原子)和还原剂(被氧化的Cl原子)物质的量之比为,D正确;
故选D。
4.(25-26高一上·江苏无锡·期中)次磷酸钠()可以用于镀铜,发生反应的离子方程式为。下列说法不正确的是
A.为还原产物 B.每参加反应,则转移电子
C.中P元素被氧化 D.在反应中失去电子
【答案】D
【详解】A.在反应过程中,Cu从+2价变为0价,发生了还原反应,故Cu为还原产物,A正确;
B.在反应过程中,Cu从+2价变为0价,故每1 mol 参加反应,转移2 mol电子,因此每参加反应转移0.2 mol电子,B正确;
C.中的P为+1价,反应生成的中的P为+5价,其化合价升高,故中的P元素被氧化,C正确;
D.反应过程中O和H元素的化合价均未发生变化,故在反应中未失去电子,D错误;
答案选D。
5.(25-26高一上·江苏南通·期中)磷酸亚铁锂是新型锂离子电池的正极材料,具有高安全性、长循环寿命、无污染等特点,广泛应用于新能源汽车、储能设备等领域,可通过反应制得。该电池充电时变成在制备和充电时:H、Li、P、O化合价不变。下列说法正确的是
A.该制备反应中作氧化剂
B.由变成时,铁元素被还原
C.时,中的和个数之比为3:7
D.标准状况下每生成时,反应中转移电子
【答案】C
【详解】A.该制备反应中的C元素化合价从+3价升高到+4价,反应中作还原剂,A错误;
B.由变成时,只有Fe元素化合价变化了,Li的个数减少了,故Fe元素化合价升高,铁元素被氧化,B错误;
C.时,设化合物中和个数分别为m、n,则有m+n=1,根据化合价代数和为0,有,得m=0.3,n=0.7,故和个数之比为3:7,C正确;
D.由题中反应方程式可知,每生成3个CO2,转移2个电子,故标准状况下每生成时(1.5mol),反应中转移电子,D错误;
故答案选C。
6.(24-25高一上·江苏南京·期中)某兴趣小组取样品质量,通过反应吸收得溶液,取出,加入充分反应,过量再用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。反应原理如下:
若以“”作为衡量产率,则的“产率”为
A.33.75% B.47.25% C.50.75% D.67.50%
【答案】A
【详解】根据返滴定数据计算:总物质的量为,与反应的物质的量为,则25 mL溶液中与反应的为,根据关系式,物质的量为,250 mL溶液总质量为,产率;
故选A。
7.(25-26高一上·江苏扬州·期中)亚磷酸()是一种弱酸,其与足量的NaOH反应的化学方程式为,亚磷酸受热分解的方程式为下列说法正确的是
A.上述两个反应中共涉及4种电解质
B.属于酸式盐
C.亚磷酸受热分解时,还原剂和氧化剂的质量比为
D.亚磷酸受热分解时,每生成1mol 转移的电子数为2NA
【答案】D
【详解】A.两个反应涉及的物质有、、、、、,其中、、、、均为电解质,共5种,A错误;
B.与足量反应生成,说明只能电离出2个可电离的氢,属于二元酸,中没有可电离的氢,属于正盐,B错误;
C.亚磷酸分解反应中,3个中化合价从+3升高到+5,作还原剂,1个中化合价从+3降低到-3,作氧化剂,还原剂和氧化剂质量比为,C错误;
D.生成时元素从价失电子变为价,每生成,转移电子的物质的量为,即转移电子数目是,D正确;
故选D。
8.(25-26高一上·江苏常州·期中)亚氯酸钠(NaClO2)是强氧化剂,可用于漂白和消毒。一种生产无水NaClO2晶体的流程如下。
已知:①ClO2(沸点11℃)是优良的果蔬保鲜剂,能被稳定剂吸收生成,加酸后释放ClO2。ClO2浓度过高时易发生爆炸,可用气体稀释至含量10%以下。
②温度高于60℃时,NaClO2易分解。
(1)“ClO2发生器”中。
①ClO2发生器中发生的反应方程式为:,若反应中转移0.2 mol电子,则可获得ClO2的质量为___________。
②为防止ClO2浓度过高发生爆炸,流程中采取的措施是___________。
(2)“吸收塔”中。
①H2O2发生反应转化为___________。
②吸收过程需控制温度在10℃以下,其目的除了防止双氧水分解外,还有___________。
③吸收塔中、对粗产品中NaClO2含量的影响如下图所示。则最佳条件为___________mol/L,___________。
(3)获得无水NaClO2晶体。NaClO2的溶解度曲线如图所示。
从NaClO2溶液中获得无水NaClO2晶体的实验方案为:将NaClO2溶液___________,过滤,洗涤,干燥。
(4)ClO2被两种稳定剂吸收,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图所示,若将其用于果蔬保鲜,则选择___________(选填“稳定剂Ⅰ”或“稳定剂Ⅱ”),其原因是___________。
【答案】(1)
13.5
通入空气稀释
(2)
(或氧气)
减少的挥发,提高吸收率
4
0.8
(3)
在38℃~60℃下蒸发结晶,趁热
(4)
稳定剂Ⅱ
稳定剂Ⅱ释放的浓度平稳,保鲜时间长,且浓度不会过高
【详解】(1)① 反应方程式为 。反应中元素的化合价由+5价降低到+4价,元素的化合价由+4价升高到+6价。生成 时转移 电子。因此,当转移 电子时,生成 。其质量为 。 ② 题干已知“浓度过高时易发生爆炸,可用气体稀释至含量10%以下”,流程图中向发生器中通入了空气,其目的就是稀释,防止浓度过高发生爆炸。
(2)① 在吸收塔中,被还原为,作还原剂被氧化,转化为。 ② 已知的沸点为11℃,控制温度在10℃以下,可以使液化(或增大其在溶液中的溶解度),防止挥发,从而提高吸收率。 ③ 根据图2可知,横坐标含量从右向左递增。当 为 时,的含量达到最高(约55%);当 为 时,的含量达到最高(约70%)。因此最佳条件为 ,。
(3)根据图3的溶解度曲线可知,温度低于38℃时析出的是 晶体,温度高于38℃时析出的是无水 晶体。又已知温度高于60℃时 易分解,因此为了获得无水 晶体,应将溶液在 38℃~60℃ 之间蒸发结晶,并趁热过滤,洗涤,干燥。
(4)根据图4可知,稳定剂Ⅱ释放 的浓度较平稳,且能长时间维持在起保鲜作用的最低浓度之上,保鲜时间长;而稳定剂Ⅰ释放的 浓度过高,不仅保鲜时间短,还容易引发爆炸。因此选择稳定剂Ⅱ。
创新思维练(限时:15分钟)
1.(25-26高一上·江苏镇江·期中)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,其一种生产工艺如图,下列说法正确的是
A.“反应”步骤中生成的ClO2是电解质
B.ClO2和Cl2相比较,Cl2的杀菌能力强
C.吸收反应中,氧化产物是O2,氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.上述吸收反应中,当转移0.1mol电子时,标准状况下生成1.12LO2
【答案】D
【详解】A.ClO2在水溶液中和熔融状态下都不能自身发生电离而导电,不是电解质,A错误;
B.ClO2生成氯离子,氯元素化合价由+4价变为-1价,故共转移5个电子,Cl2生成氯离子,氯元素化合价由0价变成-1价,共转移2个电子,假设有1g的ClO2和Cl2,故ClO2的消毒能力是等质量Cl2的≈2.63倍,则ClO2的杀菌能力强于氯气,B错误;
C.吸收反应中,H2O2中氧元素的化合价由-1升高为0,被氧化,作还原剂,得到的O2是氧化产物,ClO2中Cl元素化合价由+4降低为+3,作氧化剂,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,C错误;
D.根据得失电子守恒、原子守恒配平上述吸收反应为,每转移2 mol电子,生成1 mol氧气,当转移0.1 mol电子时,生成0.05 mol氧气,标准状况下的体积为0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L,D正确;
故答案选D。
2.(25-26高一上·江苏常州·期中)将一定量的氯气通入的氢氧化钾浓溶液中,加热少许时间后,恰好完全反应,测得溶液中含氯元素的离子有:、、。下列说法不正确的是
A.一共消耗了氯气
B.反应生成的、有一定的氧化性
C.若反应中转移的电子为,则
D.当溶液中时,反应的离子方程式为:
【答案】A
【详解】A.的氢氧化钾浓溶液中,氢氧化钾为0.6 mol,根据钾元素、氯元素守恒可知,、、总物质的量为0.6 mol,则消耗氯气0.3 mol,A错误;
B.、中氯处于中间价态(既有氧化性又有还原性),有一定的氧化性,B正确;
C.若生成、,则,根据电子守恒可知,则转移电子为0.3 mol;若生成、,则,根据电子守恒可知,则,转移电子为0.5 mol;若反应中转移的电子为n mol,则,C正确;
D.当溶液中时,则生成、个数比为5:1,根据电子守恒可知,反应的离子方程式为:,D正确;
故答案选A。
3.(25-26高一上·江苏南京·期中)叠氮酸钠()是一种能溶于水的盐,易爆炸,常用作汽车安全气囊的填充物。利用反应可处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.参与该反应的反应物都是强电解质 B.1 mol 中含有的电子数目为
C.消耗1 mol NaClO,生成的体积为67.2L D.处理6.5 g ,反应转移的电子数目为
【答案】D
【详解】A.反应物中的CH3COOH是弱酸,属于弱电解质,A错误;
B.每个含3个N原子,总电子数为3×7+1=22,1mol 含22NA个电子,B错误;
C.生成3mol N2的体积在标准状况下为67.2L,但题目未明确条件,无法确定气体体积,C错误;
D.由化学方程式可知,1molNaN3失去1mol电子,6.5g NaN3的物质的量为0.1mol,则转移电子数为0.1NA,D正确;
故选D。
4.(25-26高一上·江苏扬州·阶段检测)研究人员在金星大气中探测到磷化氢()气体。一种实验时制备的流程如图所示,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.该中程生成是与比是1:1
C.次磷酸钠()属于酸式盐
D.上述流程中1 mol白磷最多可生成
【答案】D
【详解】A.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.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.次磷酸(H3PO2)为一元酸,次磷酸钠(NaH2PO2)是正盐,C错误;
D.由B项分析,1mol白磷生成PH3总量为2.5mol,D正确;
故选D。
5.(25-26高一上·福建莆田·期中)过氧化氢的水溶液俗称双氧水,是化学实验室和医疗领域中的常用物质。为研究过氧化氢的性质,某学习小组设计一组与双氧水相关的实验如表所示:
序号
实验
实验现象
ⅰ
向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液
a.溶液紫色褪去
b.有大量气泡产生
ⅱ
向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
c.溶液变蓝
已知:I2遇淀粉溶液变蓝。
请回答下列问题:
(1)①从化合价改变上看H2O2,既有氧化性又有还原性,具有还原性的原因是________。
②能证明H2O2,具有氧化性的实验是________(填序号“ⅰ”或“ⅱ”)。
(2)实验ⅰ可用于测定双氧水的浓度,反应的化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=8H2O+K2SO4+2MnSO4+5O2↑。
当有1.7 g过氧化氢参加反应时转移的电子数目为_____________。
(3)阅读资料,从理论上定量解释H2O2为何能与淀粉碘化钾溶液反应。
资料:氧化性的强弱可用氧化还原电对的电极电位来衡量,符号;数值越大,氧化态的氧化性越强;可用电极电位解释或预测反应的方向。
已知:,,,。
通过比较电极电位_______>________,说明氧化性________>________,
因此H2O2可将碘化钾_______(填“氧化”或“还原”)为________。
(4)①从电极电位角度预测H2O2遇到Fe2+体现________性。
已知:,。
②小组同学完成实验后得到如下现象:
序号
实验
实验现象
ⅲ
向5%H2O2溶液中滴加酸性FeSO4溶液
a.溶液变为黄色
b.有大量气泡产生
已知:Fe3+溶液中呈现黄色,会催化H2O2分解。
请应用电极电位解释产生上述现象的原因:____________________________________________。
【答案】(1) H2O2中氧元素的化合价是-1价,反应中氧元素化合价可以升高为0价 ii
(2)
(3) 氧化
(4) 氧化 ,故H2O2氧化性强于Fe3+,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,生成的Fe3+催化了H2O2的分解,产生大量气泡
【详解】(1)①从化合价改变上看H2O2,H2O2中氧元素的化合价是-1价,反应中氧元素化合价可以升高为0价,故具有还原性。
②实验i中H2O2被氧化为O2,KMnO4中Mn被还原为+2价,而实验ii则KI被氧化为I2,使淀粉溶液变为蓝色,H2O2被还原,故能证明H2O2具有氧化性的实验是ii。
(2)实验ⅰ可用于测定双氧水的浓度,反应的化学方程式为,反应中转移电子数为10e-,1.7 g H2O2的物质的量,故1.7 g过氧化氢参加反应时转移电子的物质的量为0.1 mol,电子数目。
(3)由题干信息可知,氧化性的强弱可用氧化还原电对的电极电位来衡量,数值越大,氧化态的氧化性越强,通过比较电极电位,说明氧化性,因此H2O2可将碘化钾氧化为。
(4)①由题干信息可知,,,说明H2O2氧化性强于Fe3+,强于Fe2+,故从电极电位角度预测H2O2遇到Fe2+体现氧化性。
②向5%H2O2溶液中滴加酸性FeSO4溶液,可观察到溶液变为黄色,说明有Fe3+生成,结合题干电极电位的数据可知,,故H2O2氧化性强于Fe3+,H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,已知Fe3+会催化H2O2分解,故有大量气泡产生,该气体为O2。
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