
第三單元 氧化還原反應(yīng)的 基本概念和規(guī)律
專(zhuān)題2 離子反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)
夯·必備知識(shí)
提·關(guān)鍵能力
目錄
CONTENTS
成·學(xué)科素養(yǎng)
練·高考真題
方法篇
1.氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征
一、氧化還原反應(yīng)
電子
化合價(jià)
2.氧化還原反應(yīng)概念之間的關(guān)系
記為:升失氧、降得還,劑性一致、其他相反。
氧化劑
還原劑
3.氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類(lèi)型的關(guān)系
置換
化合
分解
復(fù)分解
4.氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
(1)雙線(xiàn)橋法
請(qǐng)寫(xiě)出Cu與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并用雙線(xiàn)橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
。
(2)單線(xiàn)橋法
請(qǐng)寫(xiě)出Cu與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線(xiàn)橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
。
【判一判】 判斷下列說(shuō)法是否正確,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。
(1)金屬陽(yáng)離子一定只具有氧化性( )(2)NO2溶于水發(fā)生氧化還原反應(yīng)( )(3)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),該元素可能被氧化也可能被還原( )(4)置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng),化合反應(yīng)、分解反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)( )(5)NaHCO3+H2===HCOONa+H2O的反應(yīng)中,NaHCO3被氧化( )(6)Na2O2與水的反應(yīng)中,水是還原劑( )
答案 (1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
1.常見(jiàn)氧化劑和還原劑
二、氧化劑和還原劑
(1)常見(jiàn)氧化劑及還原產(chǎn)物常見(jiàn)氧化劑包括某些非金屬單質(zhì)、含有高價(jià)態(tài)元素的化合物、過(guò)氧化物等。如:
Cl-
SO2
NO或NO2
Mn2+
Fe2+或Fe
Cr3+
(2)常見(jiàn)還原劑及氧化產(chǎn)物常見(jiàn)還原劑包括活潑的金屬單質(zhì)、非金屬陰離子及含低價(jià)態(tài)元素的化合物、低價(jià)金屬陽(yáng)離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。如:
Zn2+
H+
CO2
Fe3+
S
I2
(3)元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既可作氧化劑,又可作還原劑。
Fe
Fe2+
Fe3+
S
SO2
H2O
H2O2
O2
2.氧化性和還原性
(1)氧化性是指________的性質(zhì)(或能力);還原性是指________的性質(zhì)(或能力)。(2)最高價(jià)態(tài)微粒只有______性,最低價(jià)態(tài)微粒只有______性,中間價(jià)態(tài)微粒既有氧化性又有還原性。
得電子
失電子
氧化
還原
【判一判】 判斷下列說(shuō)法是否正確,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。
(1)強(qiáng)氧化劑與強(qiáng)還原劑混合一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)( )(2)陽(yáng)離子只有氧化性,陰離子只有還原性( )(3)元素的非金屬性越強(qiáng),其氧化性越強(qiáng),相應(yīng)單質(zhì)越活潑( )(4)氧化性、還原性的強(qiáng)弱取決于得、失電子數(shù)目的多少( )(5)處于最高價(jià)態(tài)元素的原子一定具有較強(qiáng)的氧化性( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
1.守恒規(guī)律
三、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律
在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)______。氧化還原反應(yīng)中價(jià)態(tài)歸中,價(jià)態(tài)變化互不交叉,如H2S和H2SO4反應(yīng)生成S和SO2的反應(yīng)中,H2S轉(zhuǎn)化為_(kāi)___。
2.轉(zhuǎn)化規(guī)律
相等
S
3.強(qiáng)弱規(guī)律
一種氧化劑與多種還原劑反應(yīng)時(shí),將按照還原性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng);一種還原劑與多種氧化劑反應(yīng)時(shí),將按照氧化性由強(qiáng)到弱的順序依次反應(yīng)。概括為:“強(qiáng)易弱難,先強(qiáng)后弱”。
【判一判】 判斷下列說(shuō)法是否正確,正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”。
(1)氧化劑濃硝酸、濃硫酸參加反應(yīng)時(shí),氮、硫化合價(jià)分別降低1、2生成NO2、SO2,所以濃硫酸的氧化性強(qiáng)于濃硝酸( )(2)在H2O2+Cl2===2HCl+O2反應(yīng)中,每生成32 g氧氣,則轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子( )(3)重鉻酸銨[(NH4)2Cr2O7]受熱發(fā)生氧化還原反應(yīng),則分解產(chǎn)物可能是CrO3、N2和H2O( )(4)鋅粉加入硝酸鐵,硝酸銅的混合溶液中,鋅首先與硝酸鐵反應(yīng)置換出鐵( )(5)硝酸銅分解的產(chǎn)物可能是CuO、NO2、NO( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
考點(diǎn)二 物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較
考點(diǎn)一 氧化還原反應(yīng)的基本概念和關(guān)系
考點(diǎn)三 氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用
考點(diǎn)一 氧化還原反應(yīng)的基本概念和關(guān)系
【典例1】 (2021·河南焦作模擬)磷酸鐵鋰電池是一種新型鋰離子電池,LiFePO4是該電池的正極材料,它可通過(guò)反應(yīng)Li2CO3+H2C2O4+2FePO4===2LiFePO4+H2O+3CO2↑制得。下列說(shuō)法正確的是( )
A.LiFePO4中Fe的化合價(jià)為+3B.該反應(yīng)中,H2C2O4作氧化劑C.由FePO4變成LiFePO4發(fā)生氧化反應(yīng)D.該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移0.1 mol電子時(shí),可得到3.36 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO2
D
解析 根據(jù)化合價(jià)規(guī)則可判斷,LiFePO4中Fe的化合價(jià)為+2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;該反應(yīng)中C元素由+3價(jià)升高到+4價(jià),F(xiàn)e元素由+3價(jià)降低到+2價(jià),則H2C2O4作還原劑,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;FePO4變成LiFePO4時(shí), 元素化合價(jià)降低,屬于還原反應(yīng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由反應(yīng)可知,每轉(zhuǎn)移2 mol電子生成3 mol CO2,則轉(zhuǎn)移0.1 mol電子時(shí),生成的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為3.36 L,選項(xiàng)D正確。
題組一 氧化還原反應(yīng)基本概念的判斷1.實(shí)驗(yàn)室可用反應(yīng)NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O制備N(xiāo)2,下列說(shuō)法正確的是( )
A.NaNO2發(fā)生氧化反應(yīng)B.NH4Cl中的氮元素被還原C.N2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物D.NaNO2具有還原性,NH4Cl具有氧化性
D
2.(2021·河北張家口高三入學(xué)考試)對(duì)Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1B.MnO(OH)中Mn的化合價(jià)為+3價(jià)C.MnO2在反應(yīng)中被還原D.Zn是此反應(yīng)中的還原劑
A
解析 Zn(OH)2為氧化產(chǎn)物,MnO(OH)是還原產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2,故A錯(cuò)誤;該化合物中氫氧根離子的化合價(jià)為-1價(jià),氧的化合價(jià)為-2價(jià),則依據(jù)化合物的化合價(jià)代數(shù)和為0可知,Mn元素的化合價(jià)為+3價(jià),故B正確;MnO2作氧化劑,被還原,故C正確;Zn元素的化合價(jià)升高,作還原劑,故D正確。
題組二 氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的分析3.標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目的化學(xué)方程式中:
(1)標(biāo)注正確的是____________。(2)C項(xiàng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為_(kāi)_______。(3)D項(xiàng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
答案 (1)D (2)5∶1 (3)2∶1
4.(2021·遼寧阜新模擬)SF4是有效的應(yīng)用廣泛的選擇性有機(jī)氟化劑,工業(yè)上制備SF4的反應(yīng)為3SCl2+4NaF===SF4+S2Cl2+4NaCl。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.SF4為氧化產(chǎn)物,S2Cl2是還原產(chǎn)物B.SCl2和S2Cl2兩種物質(zhì)中硫元素的化合價(jià)不同C.該反應(yīng)中,參加反應(yīng)的還原劑和氧化劑物質(zhì)的量之比為2∶1D.上述反應(yīng)中,每產(chǎn)生1 mol SF4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol
C
解析 由方程式可知,SCl2中硫元素化合價(jià)為+2,SF4中硫元素化合價(jià)為+4,則反應(yīng)中硫元素的化合價(jià)升高被氧化,SF4為反應(yīng)的氧化產(chǎn)物,S2Cl2中硫元素化合價(jià)為+1,則反應(yīng)中硫元素的化合價(jià)降低被還原,S2Cl2是反應(yīng)的還原產(chǎn)物,故A正確;SCl2中硫元素化合價(jià)為+2,S2Cl2中硫元素化合價(jià)為+1,則兩種物質(zhì)中硫元素的化合價(jià)不同,故B正確;由方程式可知,反應(yīng)中SCl2既作氧化劑又作還原劑,由得失電子數(shù)目守恒可知,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為2∶1,故C錯(cuò)誤;由方程式可知,生成SF4時(shí)S元素化合價(jià)由+2變?yōu)椋?,則每產(chǎn)生1 mol SF4,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2 mol,故D正確。
考點(diǎn)二 物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較
【典例2】 現(xiàn)有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng):
A
題組一 利用方程式判斷氧化性、還原性的強(qiáng)弱1.鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級(jí)危險(xiǎn)品。已知下列反應(yīng)在一定條件下能夠發(fā)生:①Tl3++2Ag ===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+,下列離子氧化性比較順序正確的是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+>Ag+>Tl3+C.Tl+>Ag+>Fe2+ D.Tl3+>Ag+>Fe3+
D
解析 在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性。
C
3.驗(yàn)證氧化性強(qiáng)弱Cl2>Br2>I2,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。(已知:稀溴水呈黃色;濃溴水呈紅棕色;碘水呈棕黃色;忽略氧氣的影響)
題組二 氧化性、還原性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)探究
下列說(shuō)法不正確的是( )A.實(shí)驗(yàn)①設(shè)計(jì)目的為:排除實(shí)驗(yàn)②③④水稀釋的影響B(tài).實(shí)驗(yàn)②發(fā)生反應(yīng)為:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-C.實(shí)驗(yàn)③的現(xiàn)象可以證明氧化性:Cl2>I2D.實(shí)驗(yàn)④能證明氧化性:Br2>I2
D
解析 實(shí)驗(yàn)采用控制變量方法,因此實(shí)驗(yàn)①為對(duì)照實(shí)驗(yàn),可排除實(shí)驗(yàn)②③④中水稀釋對(duì)溶液顏色變化的影響,A正確;將氯水滴入KBr溶液中,發(fā)生置換反應(yīng):2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,由于產(chǎn)生的溴水濃度較小,因此看到溶液變?yōu)辄S色,B正確;將1 mL氯水加入KI溶液中,發(fā)生反應(yīng):Cl2+2I-===I2+2Cl-,產(chǎn)生的I2使溶液變?yōu)樽攸S色,在反應(yīng)中氧化劑是Cl2,氧化產(chǎn)物是I2,故可證明物質(zhì)的氧化性:Cl2>I2,C正確;②反應(yīng)后的溶液中可能含有過(guò)量的Cl2及反應(yīng)產(chǎn)生的Br2,因此取②反應(yīng)后的溶液加入KI淀粉混合溶液中,溶液變?yōu)樗{(lán)色,可能發(fā)生反應(yīng):Cl2+2I-===I2+2Cl-,也可能發(fā)生反應(yīng):Br2+2I-===I2+2Br-,I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色,該實(shí)驗(yàn)不能證明氧化性:Br2>I2,D錯(cuò)誤。
判斷物質(zhì)氧化性、還原性強(qiáng)弱的常用方法?根據(jù)化學(xué)方程式判斷(1)氧化性∶ 氧化劑>氧化產(chǎn)物。(2)還原性∶ 還原劑>還原產(chǎn)物。?根據(jù)反應(yīng)條件和產(chǎn)物價(jià)態(tài)高低進(jìn)行判斷。
考點(diǎn)三 氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用
【典例3】 (2021·重慶一模)常溫下,發(fā)生下列幾種反應(yīng):
D
A.Pb3O4屬于堿性氧化物B.Fe3+只有氧化性,F(xiàn)e2+只有還原性C.酸性條件下,氧化性:Pb3O4<Cl2D.向FeBr2溶液中通入少量Cl2,F(xiàn)e2+優(yōu)先被氧化
解析 根據(jù)①反應(yīng)可知:Pb3O4與酸反應(yīng)時(shí)除產(chǎn)生鹽和水外,還有Cl2產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中元素化合價(jià)發(fā)生了變化,反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),因此Pb3O4不屬于堿性氧化物,A錯(cuò)誤;在Fe2+中Fe元素化合價(jià)為+2價(jià),可以失去電子變?yōu)镕e3+,表現(xiàn)還原性,也可以得到電子變?yōu)镕e單質(zhì),表現(xiàn)氧化性,B錯(cuò)誤;在反應(yīng)①中Pb3O4表現(xiàn)氧化性,為氧化劑,Cl2為氧化產(chǎn)物,則物質(zhì)的氧化性:Pb3O4>Cl2,C錯(cuò)誤;根據(jù)③可知:物質(zhì)的氧化性:Br2>Fe3+,則還原性:Fe2+>Br-。所以向FeBr2溶液中通入少量Cl2,還原性強(qiáng)的Fe2+優(yōu)先被Cl2氧化,D正確。
題組一 氧化還原反應(yīng)中的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)1.已知氧化性Br2>Fe3+。向含溶質(zhì)a mol 的FeBr2溶液中通入b mol Cl2,充分反應(yīng)。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.離子的還原性強(qiáng)弱:Fe2+>Br->Cl-B.當(dāng)a≥2b時(shí),發(fā)生的離子反應(yīng):2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-C.當(dāng)a=b時(shí),反應(yīng)后的離子濃度之比:c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶2∶2D.當(dāng)3a≤2b時(shí),發(fā)生的離子反應(yīng):2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
C
解析 氧化性越強(qiáng),相應(yīng)離子的還原性越弱,故離子的還原性強(qiáng)弱:Fe2+>Br->Cl-,故A正確;a mol Fe2+消耗0.5a mol Cl2,當(dāng)a≥2b時(shí),只有Fe2+被氯氣氧化,反應(yīng)離子方程式為:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,故B正確;當(dāng)a=b時(shí),由2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-可知,a mol Fe2+消耗0.5a mol Cl2,生成a mol Fe3+、a mol Cl-,由2Br-+Cl2===2Cl-+Br2可知,0.5a mol Cl2消耗a mol Br-,又生成a mol Cl-,溶液中剩余Br-為a mol,反應(yīng)后離子濃度:c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶1∶2,故C錯(cuò)誤;a mol Fe2+消耗0.5a mol Cl2,2a mol Br-消耗a mol Cl2,當(dāng)3a≤2b時(shí),F(xiàn)e2+、Br-完全被氧化,發(fā)生離子反應(yīng):2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-,故D正確。
2.現(xiàn)有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng):
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I(xiàn)2②2FeCl2+Cl2===2FeCl3③2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的試劑是( )A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
C
題組二 價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律的應(yīng)用3.已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物,在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平):
A
解析 由①得出Q中價(jià)態(tài)高于G,因?yàn)镚必介于Q和-1價(jià)的氯元素之間,-1價(jià)為氯元素的最低價(jià);將該結(jié)論引用到③,Y介于Q與G之間,故有Q價(jià)態(tài)高于Y,Y價(jià)態(tài)高于G;分析②:H2O中的H元素化合價(jià)降低,則Q中的氯元素轉(zhuǎn)變?yōu)閄中的氯元素,化合價(jià)必升高,則得出X價(jià)態(tài)高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之間,則X價(jià)態(tài)高于Z,Z價(jià)態(tài)高于Q。
價(jià)態(tài)歸中(轉(zhuǎn)化)規(guī)律思維模型含不同價(jià)態(tài)的同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)+低價(jià)→中間價(jià)”,而不會(huì)出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。簡(jiǎn)記為“兩相靠,不相交”。例如,不同價(jià)態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是
注:不會(huì)出現(xiàn)⑤中H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。
方法篇 物質(zhì)氧化性、還原性的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)
【方法導(dǎo)引】以H2O2氧化性、還原性的實(shí)驗(yàn)探究為例
【模板建構(gòu)】
【遷移應(yīng)用】某化學(xué)小組欲探究鐵及其化合物的氧化性和還原性;實(shí)驗(yàn)試劑:鐵粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、鋅片、銅片。(1)實(shí)驗(yàn)記錄(按編號(hào)填寫(xiě)):
實(shí)驗(yàn)結(jié)論: ____________________________________________。(2)根據(jù)以上結(jié)論判斷,下列物質(zhì)中既有氧化性,又有還原性的有:__________(多選)。A.Cl2 B.Na C.Na+ D.Cl- E.SO2 F.NO2
1.(2020·北京卷)下列物質(zhì)的應(yīng)用中,利用了氧化還原反應(yīng)的是( )
D
A.用石灰乳脫除煙氣中的SO2B.用明礬[KAl(SO4)2·12H2O]處理污水C.用鹽酸去除鐵銹(主要成分Fe2O3·xH2O)D.用84消毒液(有效成分NaClO)殺滅細(xì)菌
解析 石灰乳與SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣或亞硫酸氫鈣和水,屬于非氧化還原反應(yīng),A不符合題意;明礬凈水是利用Al3+水解生成Al(OH)3膠體,屬于非氧化還原反應(yīng),B不符合題意;酸與鐵銹反應(yīng)是酸的典型性質(zhì),屬于非氧化還原反應(yīng),C不符合題意;84消毒液具有強(qiáng)氧化性,可將細(xì)菌氧化從而殺滅細(xì)菌,利用了氧化還原反應(yīng),D符合題意。
A.NH3中H元素被氧化B.NO2在反應(yīng)過(guò)程中失去電子C.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為3∶4D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為4∶3
D
2.(2021·浙江1月選考)關(guān)于反應(yīng)8NH3+6NO2===7N2+12H2O,下列說(shuō)法正確的是( )
解析 氨氣中氫元素化合價(jià)在反應(yīng)前后未發(fā)生變化,A錯(cuò)誤;在反應(yīng)過(guò)程中NO2中氮元素化合價(jià)降低,得到電子,B錯(cuò)誤;NH3中氮元素化合價(jià)升高,被氧化,是還原劑,NO2中氮元素化合價(jià)降低,被還原,是氧化劑,所以還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為4∶3,C錯(cuò)誤;氧化產(chǎn)物由還原劑得到,還原產(chǎn)物由氧化劑得到,還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為4∶3,所以氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為4∶3,D正確。
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1
B
解析 根據(jù)化合價(jià)變化可找出氧化劑和還原劑,氧化劑得電子化合價(jià)降低,則二氧化錳是氧化劑,氧化劑對(duì)應(yīng)的生成物是還原產(chǎn)物,則MnCl2為還原產(chǎn)物;還原劑失電子化合價(jià)升高,則HCl為還原劑,還原劑對(duì)應(yīng)的生成物是氧化產(chǎn)物,則Cl2為氧化產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1。
I2的一種制備方法如下圖所示:
4.(2021·全國(guó)甲卷節(jié)選)碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面。
通入Cl2的過(guò)程中,若氧化產(chǎn)物只有一種,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________;若反應(yīng)物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5時(shí),氧化產(chǎn)物為_(kāi)_______;當(dāng)n(Cl2)/n(FeI2)>1.5后,單質(zhì)碘的吸收率會(huì)降低,原因是___________________________________________________________________。
答案 FeI2+Cl2===I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被進(jìn)一步氧化
1.下列說(shuō)法中正確的是( )
B
A.氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物不是氧化劑就是還原劑B.置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng),復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)C.有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)D.氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時(shí),一定有另一種元素被還原
解析 氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物可以既不是氧化劑,也不是還原劑,例如氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)等,A錯(cuò)誤;一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和化合物的反應(yīng)是置換反應(yīng),因此置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng),復(fù)分解反應(yīng)是由兩種化合物互相交換成分,生成另外兩種化合物的反應(yīng),因此復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng),B正確;有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學(xué)反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng),例如氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧等,C錯(cuò)誤;氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時(shí),不一定有另一種元素被還原,也可以是同一種元素之間的氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤。
2.已知X和Y是兩種單質(zhì):X+Y―→X2++Y2-。下列敘述正確的是( )
C
①X被氧化?、赬是氧化劑?、踄2-是還原產(chǎn)物 ④X2+具有氧化性?、軾2-具有還原性 ⑥Y單質(zhì)氧化性比X2+氧化性強(qiáng)A.①②③ B.①②⑥ C.①③④⑤⑥ D.①③④⑤
解析 根據(jù)X化合價(jià)升高被氧化,得X是還原劑,X2+是氧化產(chǎn)物;Y化合價(jià)降低被還原,Y是氧化劑,Y2-是還原產(chǎn)物;氧化劑和氧化產(chǎn)物都有氧化性,還原劑和還原產(chǎn)物都有還原性,正確的是①③④⑤⑥,故C正確。
C
下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法中,正確的是( )
解析 根據(jù)方程式中元素的化合價(jià)的變化進(jìn)行判斷,Al元素的化合價(jià)升高,被氧化,A項(xiàng)錯(cuò)誤;生成3 mol N2 電子轉(zhuǎn)移為30NA,標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L為0.3 mol 電子轉(zhuǎn)移為3NA,B項(xiàng)錯(cuò)誤;單線(xiàn)橋上應(yīng)標(biāo)注電子總數(shù),并且不注明得失,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.關(guān)于反應(yīng)3FeSO4+2O3+3NO===Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3,下列說(shuō)法不正確的是( )
D
A.NO中N元素被氧化B.O3在反應(yīng)過(guò)程中得到電子C.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為3∶1D.Fe2(SO4)3既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
解析 NO中N元素化合價(jià)從+2價(jià)升高到+5價(jià),失去3個(gè)電子,N元素被氧化,A正確;O3中氧元素化合價(jià)從0價(jià)降低到-2價(jià),在反應(yīng)過(guò)程中得到電子,B正確;鐵元素化合價(jià)從+2價(jià)升高到+3價(jià),失去電子,被氧化,所以反應(yīng)中氧化劑是臭氧,還原劑是硫酸亞鐵和NO,則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為(3+3)∶2=3∶1,C正確;根據(jù)選項(xiàng)B、C分析可知Fe2(SO4)3是氧化產(chǎn)物,硝酸鐵既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,D錯(cuò)誤。
5.已知反應(yīng):O3+2I-+H2O===O2+I(xiàn)2+2OH-,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A
解析 O3變O2未發(fā)生化合價(jià)變化。
6.下列敘述中錯(cuò)誤的是( )
C
A.相同條件下,溶液中Fe3+、Cu2+、Zn2+的氧化性依次減弱B.在CO2中,鎂燃燒生成MgO和C。在該反應(yīng)條件下,Mg的還原性強(qiáng)于C的還原性C.同主族元素的簡(jiǎn)單陰離子還原性越強(qiáng),水解程度越強(qiáng)D.將KI和FeCl3溶液在試管中混合,加入CCl4,振蕩,靜置,下層溶液顯紫紅色,說(shuō)明氧化性:Fe3+>I2
解析 A根據(jù)常見(jiàn)金屬離子氧化性順序可知正確。B中Mg是還原劑,C為還原產(chǎn)物,所以還原性Mg強(qiáng)于C。C中Cl-的還原性強(qiáng)于F-,但F-水解能力強(qiáng),故C錯(cuò)。D中現(xiàn)象說(shuō)明發(fā)生了反應(yīng)2FeCl3+2KI===2KCl+2FeCl2+I(xiàn)2,說(shuō)明氧化性:Fe3+>I2。
7.在強(qiáng)堿性條件下,可以利用如下反應(yīng)原理合成Fe/Fe3O4磁性材料:4Fe2++8OH-===Fe+Fe3O4+4H2O,下列說(shuō)法正確的是( )
C
A.上述反應(yīng)Fe2+只作氧化劑B.上述反應(yīng)氧元素被還原C.上述反應(yīng)中生成1 mol Fe時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol 電子D.上述反應(yīng)中Fe3O4為還原產(chǎn)物
解析 反應(yīng)中一半的Fe2+化合價(jià)升高,四分之一的Fe2+化合價(jià)降低,F(xiàn)e2+既是氧化劑又是還原劑,A錯(cuò)誤;鐵元素既被氧化又被還原,B錯(cuò)誤;通過(guò)分析離子方程式知,生成1 mol Fe時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol電子,C正確;化合價(jià)升高被氧化,F(xiàn)e3O4為氧化產(chǎn)物,D錯(cuò)誤。
8.已知:①向KMnO4晶體滴加濃鹽酸,產(chǎn)生黃綠色氣體;②向FeCl2溶液中通入少量實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生的氣體,溶液變黃色;③取實(shí)驗(yàn)②生成的溶液滴在淀粉-KI試紙上,試紙變藍(lán)色。下列判斷正確的是( )
A
9.(2021·浙江選考)關(guān)于反應(yīng)K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列說(shuō)法正確的是( )
D
A.K2H3IO6發(fā)生氧化反應(yīng)B.KI是還原產(chǎn)物C.生成12.7 g I2時(shí),轉(zhuǎn)移0.1 mol 電子D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為7∶1
解析 該物質(zhì)中I元素的化合價(jià)降低,發(fā)生得電子的反應(yīng),發(fā)生還原反應(yīng),A錯(cuò)誤;KI中的I-由HI變化而來(lái),化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化,KI既不是氧化產(chǎn)物也不是還原產(chǎn)物,B錯(cuò)誤;12.7 g I2的物質(zhì)的量為0.05 mol,根據(jù)反應(yīng)方程式,每生成4 mol I2轉(zhuǎn)移7 mol 電子,則生成0.05 mol I2時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.087 5 mol,C錯(cuò)誤;反應(yīng)中HI為還原劑,K2H3IO6為氧化劑,在反應(yīng)中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失電子,則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量的比為7∶1,D正確。
10.(2021·湖南適應(yīng)性考試)已知反應(yīng):2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列關(guān)于該反應(yīng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
B
A.氧化性:NaClO3>Cl2B.當(dāng)反應(yīng)中有2 mol e-轉(zhuǎn)移時(shí),被氧化的HCl為4 molC.氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2D.產(chǎn)物ClO2和Cl2都可以用于自來(lái)水消毒殺菌
解析 由題意可知,氯酸鈉是氧化劑,氯氣是氧化產(chǎn)物,在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,則氧化性:NaClO3>Cl2,故A不選;當(dāng)反應(yīng)中有2 mol e-轉(zhuǎn)移時(shí),氯化氫中氯元素的化合價(jià)由-1升高到0,則被氧化的HCl為2 mol,故B選;Cl2是氧化產(chǎn)物,ClO2是還原產(chǎn)物,由化學(xué)方程式可知,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2,故C不選;產(chǎn)物ClO2和Cl2都具有氧化性,可以用于自來(lái)水消毒殺菌,故D不選。
11.過(guò)氧化氫水溶液俗名雙氧水,醫(yī)療上利用它殺菌消毒的作用來(lái)清洗傷口。根據(jù)下列反應(yīng)回答問(wèn)題:
D
(1)上述反應(yīng)中,H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應(yīng)是(填代號(hào),下同)____________,H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應(yīng)是____________,H2O2體現(xiàn)酸性的反應(yīng)是____________。
C
A
(2)上述反應(yīng)說(shuō)明H2O2、Ag2O、K2CrO4的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是________________________。(3)儲(chǔ)存過(guò)氧化氫的試劑瓶上最適合貼上的一個(gè)標(biāo)簽是____________(填序號(hào))。
Ag2O>H2O2>K2CrO4
B
C
0.6
12.ClO2是一種消毒、殺菌效率高、二次污染小的水處理劑。實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)以下反應(yīng)制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。回答下列問(wèn)題:
(1)該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物的化學(xué)式是____________;被還原的元素是____________。(2)若反應(yīng)共產(chǎn)生了4.48 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______ mol,消耗的還原劑的物質(zhì)的量為_(kāi)_______ mol。
CO2
Cl
0.1
0.05
(3)用雙線(xiàn)橋標(biāo)出上述反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況________________________________________________________________2KClO3+H2C2O4+H2SO4===2ClO2+K2SO4+2CO2↑+2H2O(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 mL的ClO2氣體恰好能與50 mL 0.1 mol/L的Na2SO3溶液完全反應(yīng),生成Na2SO4,氯元素在產(chǎn)物中的化合價(jià)為_(kāi)___________。
-1
解析 (1)Cl元素的化合價(jià)降低,得到電子被還原,C元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高到+4價(jià),則H2C2O4為還原劑,氧化產(chǎn)物是二氧化碳;(2)若反應(yīng)共產(chǎn)生了4.48L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),氣體的物質(zhì)的量為0.2 mol,則二氧化碳和二氧化氯各0.1 mol,而生成1 mol 的二氧化碳轉(zhuǎn)移1 mol 的電子,所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1 mol,消耗還原劑H2C2O4的物質(zhì)的量為0.1×0.5 mol =0.05 mol;(3)Cl元素的化合價(jià)由+5價(jià)降低為+4價(jià)得到電子被還原,C元素的化合價(jià)由+3價(jià)升高到+4價(jià),所以反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況
13.某金屬冶煉廠(chǎng)排放的SO2氣體用酸性Fe2(SO4)3溶液吸收,然后通入空氣使吸收液再生后循環(huán)利用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
C
14.(2021·河北保定一模)硝酸廠(chǎng)的煙氣中含有大量的氮氧化物(NOx),為保護(hù)環(huán)境,將煙氣與H2的混合氣體通入Ce(SO4)2與Ce2(SO4)3[Ce中文名“鈰”]的混合溶液中實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理,其轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖。下列說(shuō)法正確的是( )
C
A.過(guò)程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:H2+Ce4+===2H++Ce3+B.處理一段時(shí)間后,混合溶液中Ce3+和Ce4+濃度不變C.該轉(zhuǎn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)為NOx被H2還原D.x=1時(shí),過(guò)程中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1
解析 過(guò)程Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:H2+2Ce4+===2H++2Ce3+,故A錯(cuò)誤;Ce3+和Ce4+是反應(yīng)的催化劑,參與反應(yīng)但是量不變,濃度在變化,故B錯(cuò)誤;總反應(yīng):2NOx+2xH2===2xH2O+N2↑,NOx的化合價(jià)降低被還原,該轉(zhuǎn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)為NOx被H2還原,故C正確;總反應(yīng):2NOx+2xH2===2xH2O+N2↑,x=1時(shí),過(guò)程Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶1,故D錯(cuò)誤。
15.HNO2是一種弱酸,且不穩(wěn)定,易分解生成NO和NO2;它能被常見(jiàn)的強(qiáng)氧化劑氧化;在酸性溶液中它也是一種氧化劑,如能把Fe2+氧化成Fe3+。AgNO2是一種難溶于水、易溶于酸的化合物,試回答下列問(wèn)題:
D
(1)人體正常的血紅蛋白含有Fe2+,若誤食亞硝酸鹽(如NaNO2),則導(dǎo)致血紅蛋白中Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+而中毒,服用維生素C可解毒。下列敘述不正確的是________(填字母)。A.亞硝酸鹽被還原 B.維生素C是還原劑C.維生素C將Fe3+還原為Fe2+ D.亞硝酸鹽是還原劑
(2)某同學(xué)把新制的氯水加到NaNO2溶液中,觀察到氯水褪色,同時(shí)生成NaNO3和HCl,請(qǐng)寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式:________________________________________________________________。(3)Fe與過(guò)量稀硫酸反應(yīng)可以制取FeSO4,若用反應(yīng)所得的酸性溶液,將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,要求產(chǎn)物純凈,可選用的最佳試劑是________(填字母)。a.Cl2 b.Fe c.H2O2 d.HNO3
c
(4)FeSO4可用于制備一種新型、高效、多功能綠色水處理劑高鐵酸鉀(K2FeO4),氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更強(qiáng),主要反應(yīng):2FeSO4+6Na2O2===2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,則:①該反應(yīng)中的氧化劑是____________,還原劑是____________________。②簡(jiǎn)要說(shuō)明K2FeO4作為水處理劑時(shí)所起的作用_______________________________________________________________________________________________________________________。
Na2O2、FeSO4
Na2O2
高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性,能殺菌消毒,消毒過(guò)程中自身被還原為Fe3+,F(xiàn)e3+水解生成Fe(OH)3膠體能吸附水中懸浮雜質(zhì)而沉降
解析 (1)服用維生素C可以解毒,說(shuō)明在維生素C作用下Fe3+又轉(zhuǎn)化為Fe2+,F(xiàn)e元素化合價(jià)降低,被還原,則維生素C具有還原性,而亞硝酸鹽會(huì)導(dǎo)致Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,說(shuō)明亞硝酸鹽具有氧化性,在反應(yīng)中亞硝酸鹽為氧化劑,所以維生素C是還原劑。(3)Cl2、HNO3都能氧化亞鐵離子,但引入新的雜質(zhì),鐵不能氧化亞鐵離子,雙氧水的還原產(chǎn)物是水,不引入雜質(zhì),所以最佳試劑是雙氧水。(4)該反應(yīng)中Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)椋?價(jià)、O元素化合價(jià)由-1價(jià)變?yōu)?價(jià)、-2價(jià),①得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑、失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑,所以Na2O2是氧化劑,Na2O2、FeSO4是還原劑;②K2FeO4中Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià),具有強(qiáng)氧化性,且還原產(chǎn)物鐵離子能水解生成氫氧化鐵膠體,膠體具有吸附性能吸附除去水中的懸浮雜質(zhì)。
Thanks!
本講內(nèi)容結(jié)束
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