?第04講 氧化還原反應(yīng)——概念及電子轉(zhuǎn)移表示
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.認(rèn)識(shí)有化合價(jià)變化的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),知道氧化反應(yīng)、還原反應(yīng),氧化劑及還原劑的概念。
2.能從電子得失或電子對(duì)偏移的角度理解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì),學(xué)會(huì)用雙線橋及單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。
3.能利用氧化還原反應(yīng)概念對(duì)常見(jiàn)的反應(yīng)進(jìn)行分類和分析說(shuō)明。

【基礎(chǔ)知識(shí)】






剛泡的綠茶
放置一段時(shí)間后后
剛切的蘋(píng)果
放置一段時(shí)間后后
月餅小包裝中的脫氧劑
上述現(xiàn)象中,有的物質(zhì)發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。
歷史上氧化還原反應(yīng)概念主要經(jīng)歷了三個(gè)階段:




拉瓦錫
弗蘭克蘭
丹尼爾
湯姆生
1 777年,拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了氧氣,人們把物質(zhì)和氧氣的反應(yīng)叫氧化反應(yīng),后來(lái)進(jìn)一步把物質(zhì)結(jié)合氧元素的反應(yīng)也叫氧化反應(yīng);十九世紀(jì)隨著工業(yè)發(fā)展,需要大量的金屬,而金屬多數(shù)以礦物存在,需把礦物中氧化物中的金屬提煉出來(lái)即發(fā)生了還原,人們把物質(zhì)失去氧元素的反應(yīng)叫還原反應(yīng);1 852年,弗蘭克蘭根據(jù)其研究,從化合價(jià)升降的外部特征,定義了氧化還原反應(yīng);1 836年丹尼爾發(fā)明商用的原電池,1 897年湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,科學(xué)家從電子轉(zhuǎn)移的本質(zhì),定義了氧化還原反應(yīng)。


一、從化合價(jià)的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)
氧化還原反應(yīng)概念
凡是有元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng)稱之為氧化還原反應(yīng)
氧化還原反應(yīng)特征
元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后發(fā)生了變化
氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
氧化反應(yīng)
物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)
還原反應(yīng)
物質(zhì)所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)
氧化產(chǎn)物和和還原產(chǎn)物
氧化產(chǎn)物
還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)得到的產(chǎn)物(即化合價(jià)升高的生成物)
還原產(chǎn)物
氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)得到的產(chǎn)物(即化合價(jià)降低的生成物

①在氧化還原反應(yīng)中,并不是所有元素的化合價(jià)都發(fā)生改變。
②化合價(jià)升降可以發(fā)生在不同元素間,也可以發(fā)生在同種元素間。
③根據(jù)反應(yīng)前后元素的化合價(jià)有無(wú)變化,判斷反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)。

請(qǐng)完成下表:
反應(yīng)
氧化劑
還原劑
氧化產(chǎn)物
還原產(chǎn)物
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑




SO2+2H2S=2H2O+3S↓




Cl2+H2O=HCl+HClO




【答案】ZnSO4 Zn ZnSO4 H2 SO2 H2S S S Cl2 Cl2 HClO HCl

(1)在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑與還原劑可能是同一物質(zhì),氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物也可能是同一物質(zhì)。
(2)氧化還原反應(yīng)類型
一般氧化還原反應(yīng)
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Cl2+2KI=I2+2KCl
歧化反應(yīng)
同種元素同一價(jià)態(tài)間的氧化還原反應(yīng):2H2O2=2H2O+O2↑ Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO
歸中反應(yīng)
同種元素不同價(jià)態(tài)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成同一價(jià)態(tài)的氧化產(chǎn)物和還原還原產(chǎn)物:C+CO22CO 4NH3+6NO5N2+6H2O
部分氧化還原反應(yīng)
還原劑只有部分被氧化或者氧化劑只有部分被還原的氧化還原反應(yīng):MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

氧化還原反應(yīng)前后,元素化合價(jià)為什么會(huì)發(fā)生改變?
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是——原子之間的重組,那么氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是什么?
實(shí)驗(yàn)
NaCl形成示意圖
分析



鈉與氯氣反應(yīng)


鈉原子的最外電子層上有1個(gè)電子,鈉原子失去1個(gè)電子,帶1個(gè)單位正電荷,成為鈉離子(Na+);氯原子的最外電子層上有7個(gè)電子,氯原子得到1個(gè)電子,帶1個(gè)單位負(fù)電荷,成為氯離子(Cl-);這樣雙方最外電子層都達(dá)到了8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
反應(yīng)中鈉元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到+1價(jià),Na失電子被氧化,Na發(fā)生了氧化反應(yīng);反應(yīng)中氯元素的化合價(jià)從0價(jià)降低到-1價(jià),Cl2得電子被還原,Cl2發(fā)生了還原反應(yīng)
在這個(gè)反應(yīng)中,發(fā)生了電子的得失

實(shí)驗(yàn)
HCl形成示意圖
分析

氫氣與氯氣反應(yīng)


氫原子、氯原子都不能把對(duì)方的電子奪取過(guò)來(lái),而是雙方各以最外層的1個(gè)電子組成一個(gè)共用電子對(duì),這個(gè)電子對(duì)受到兩個(gè)原子核的共同吸引
由于氯原子對(duì)共用電子對(duì)的吸引力比氫原子的稍強(qiáng)一些,所以,共用電子對(duì)偏向于氯原子而偏離于氫原子。因此,氫元素的化合價(jià)從0價(jià)升高到+1價(jià),H2被氧化;氯元素的化合價(jià)從0價(jià)降低到-1價(jià),C12被還原
在這個(gè)反應(yīng)中,發(fā)生了共用電子對(duì)的偏移,H2發(fā)生了氧化反應(yīng),C12發(fā)生了還原反應(yīng)
二、從電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)
氧化還原反應(yīng)本質(zhì)
發(fā)生了電子的轉(zhuǎn)移(電子得失、電子對(duì)的偏移)
氧化和還原反應(yīng)
氧化反應(yīng)
物質(zhì)失電子的反應(yīng)
還原反應(yīng)
物質(zhì)得電子的反應(yīng)
氧化劑和還原劑
氧化劑
得到電子(或電子對(duì)偏向)的反應(yīng)物,具有氧化性
還原劑
失去電子(或電子對(duì)偏離)的反應(yīng)物,具有還原性
氧化性和還原性
氧化性
物質(zhì)得到電子的性質(zhì)
還原性
物質(zhì)失去電子的性質(zhì)

判斷下列化學(xué)方程式是否氧化還原反應(yīng)。
四大基本反應(yīng)類型
化學(xué)方程式
是否氧化還原反應(yīng)
化合反應(yīng)
4Na+O2=2Na2O

SO2+H2O=H2SO3

分解反應(yīng)
2H2O2H2↑+O2↑

CaCOCaO+CO2↑

置換反應(yīng)
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

復(fù)分解反應(yīng)
NaOH+HCl=NaCl+H2O

BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl

【答案】√、× √、× √、√ ×、×
三、氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系


有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng),如:C(石墨)C(金剛石),無(wú)化合價(jià)變化,不屬于氧化還原反應(yīng)。

反應(yīng)
裝置
操作
現(xiàn)象
結(jié)論
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

盛有稀硫酸的燒杯中,插入鋅片和銅片;將鋅片與電流計(jì)的負(fù)極相連,銅片與電流計(jì)的正極相連
電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)
反應(yīng)中有電子轉(zhuǎn)移
氧化還原反應(yīng)中確實(shí)有電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移,如何來(lái)表示呢?
四、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
1.雙線橋法
表示反應(yīng)前后同一元素由反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)電子轉(zhuǎn)移的情況——表示誰(shuí)變誰(shuí)。
(1)畫(huà)法——三步驟

(2)通式


①箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物中的同種元素。
②在“橋”上標(biāo)明電子“得到”與“失去”,且得到與失去的電子總數(shù)必須相等。
③采用“a×be-”形式表示得失電子數(shù),a為得失電子的原子總數(shù),b為每個(gè)原子得失電子數(shù),當(dāng)a或b是“1”時(shí)省略“1”。
2.單線橋法
表示反應(yīng)過(guò)程中不同元素原子間的電子轉(zhuǎn)移情況——表示誰(shuí)給誰(shuí)。
(1)畫(huà)法——三步驟

(2)通式


①單線橋從還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素,表示氧化劑和還原劑中變價(jià)元素原子間電子的轉(zhuǎn)移情況。
②箭頭已標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向,因此不需再標(biāo)明“得”或“失”,只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移數(shù)目。

氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念及其關(guān)系

【考點(diǎn)剖析】
考點(diǎn)一:氧化還原反應(yīng)的判斷
例1.(2022年江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)期中)下列反應(yīng)既是化合反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是
A.2CO+O22CO2 B.CaO+H2O=Ca(OH)2
C.C+H2OCO+H2 D.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【答案】A
【解析】A項(xiàng),2CO+O22CO2是化合反應(yīng),反應(yīng)中C、O元素的化合價(jià)發(fā)生了變化,是氧化還原反應(yīng),正確;B項(xiàng),CaO+H2O=Ca(OH)2是化合反應(yīng),反應(yīng)中各元素的化合價(jià)未發(fā)生變化,不屬于氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;C項(xiàng),C+H2OCO+H2屬于置換反應(yīng),反應(yīng)中C、O元素的化合價(jià)在反應(yīng)前后發(fā)生變化,屬于氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O不屬于基本反應(yīng)類型,反應(yīng)中反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)都沒(méi)有發(fā)生變化,不屬于氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤。
考點(diǎn)二:氧化還原反應(yīng)中的概念辨析
例2.(2022年湖北省孝感市期中)下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的敘述不正確的是
A.在氧化還原反應(yīng)中肯定有一種元素被氧化,另一種元素被還原
B.在氧化還原反應(yīng)中,失去電子的物質(zhì)中一定有元素化合價(jià)升高
C.氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移
D.在氧化還原反應(yīng)中不一定所有元素的化合價(jià)都發(fā)生變化
【答案】A
【解析】A項(xiàng),在氧化還原反應(yīng)中,也存在同一種元素既可被氧化,又可被還原,如2H2O2=2H2O+O2↑中,過(guò)氧化氫即表現(xiàn)氧化性,也表現(xiàn)還原性,錯(cuò)誤;B項(xiàng),在氧化還原反應(yīng)中,失去電子元素化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),正確;C項(xiàng),氧化還原反應(yīng)過(guò)程中有電子的得失或共用電子對(duì)的偏移,因此本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,正確;D項(xiàng),在氧化還原反應(yīng)中一定有元素的化合價(jià)發(fā)生變化,但不一定是所有元素的化合價(jià)都發(fā)生變化,正確。
考點(diǎn)三:氧化還原轉(zhuǎn)化中所需物質(zhì)的判斷
例3.(2022年江蘇省徐州市第七中學(xué)期中)下列轉(zhuǎn)化中,需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是
A.I2→I- B.HCO3-→CO2
C.Fe2+→Fe3+ D.MnO4-→MnO2
【答案】C
【解析】A項(xiàng),I2→I-,I化合價(jià)由0價(jià)→-1價(jià),化合價(jià)降低,被還原,需要加還原劑,不符合題意;B項(xiàng),HCO3-→CO2,化合價(jià)不變,不需要加氧化劑,不符合題意;C項(xiàng),F(xiàn)e2+→Fe3+,F(xiàn)e化合價(jià)由+2→+3,化合價(jià)升高,被氧化,需要加氧化劑,符合題意;D項(xiàng),MnO4-→MnO2,Mn的化合價(jià)由+7→+4,化合價(jià)降低,被還原,需加還原劑,不符合題意。
考點(diǎn)四:基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系
例4.(2022年河北省唐山市遵化市期中)氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系如圖所示。下列化學(xué)反應(yīng)中屬于陰影部分的是

A.4NH3+5O2=4NO+6H2O B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C.2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ D.Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
【答案】A
【解析】由圖中陰影位置可知,陰影部分屬于氧化還原反應(yīng),但不是置換反應(yīng)、化合反應(yīng)、也不是分解反應(yīng)。
A項(xiàng),4NH3+5O2=4NO+6H2O反應(yīng)中N、O元素的化合價(jià)發(fā)生變化,為氧化還原反應(yīng),生成物中沒(méi)有單質(zhì),不屬于置換反應(yīng),反應(yīng)物有2種,不屬于分解反應(yīng),生成物有2種,不屬于化合反應(yīng),符合題意;B項(xiàng),4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3反應(yīng)中Fe、O元素的化合價(jià)發(fā)生變化,為氧化還原反應(yīng),但該反應(yīng)為化合反應(yīng),不符合題意;C項(xiàng),2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑反應(yīng)中沒(méi)有元素的化合價(jià)發(fā)生變化,不屬于氧化還原反應(yīng),不符合題意;D項(xiàng),Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2反應(yīng)中Cl、Br元素的化合價(jià)發(fā)生變化,為氧化還原反應(yīng),但該反應(yīng)屬于置換反應(yīng),不符合題意。
考點(diǎn)五:畫(huà)雙線橋與單線橋
例5.(2022年江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)期中節(jié)選)“中國(guó)芯”的主要原料是高純單晶硅,反應(yīng)SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)可用于純硅的制備。
(1)反應(yīng)物SiCl4中硅的化合價(jià)是___________,被氧化的元素是___________(寫(xiě)元素名稱)。
(2)用雙線橋法表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)
________________________________________。
【答案】(1)+4 氫元素 (2)
【解析】(1)反應(yīng)物SiCl4中Cl的化合價(jià)為-1,硅的化合價(jià)是+4。氫元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+1價(jià),被氧化;(2)氫元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+1價(jià),失去4e-;Si元素化合價(jià)由+4價(jià)降到0價(jià),得到4e-,故為。
考點(diǎn)六:氧化還原反應(yīng)綜合訓(xùn)練
例6.(2022年北京市房山區(qū)期中)納米級(jí)Fe3O4可用于以太陽(yáng)能為能源分解水制H2,過(guò)程如下圖所示。下列說(shuō)法中,不正確的是

A.過(guò)程I的反應(yīng):2Fe3O46FeO+O2↑
B.過(guò)程II的反應(yīng):2H2O2H2↑+O2↑
C.兩個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程都發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
D.整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
【答案】B
【解析】A項(xiàng),根據(jù)圖知,過(guò)程I在太陽(yáng)能的作用下Fe3O4分解生成FeO和O2,則反應(yīng)方程式為2Fe3O46FeO+O2↑,正確;B項(xiàng),過(guò)程II中FeO與水反應(yīng)生成H2和Fe3O4,反應(yīng)方程式為3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4,錯(cuò)誤;C項(xiàng),第一個(gè)反應(yīng)中部分Fe元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)椋?價(jià)、O元素化合價(jià)由-2價(jià)變?yōu)?價(jià),第二個(gè)方程式中部分Fe元素化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)椋?價(jià)、H元素化合價(jià)由+1價(jià)變?yōu)?價(jià),這兩個(gè)反應(yīng)中都有元素化合價(jià)升降,所以這兩個(gè)轉(zhuǎn)化過(guò)程都發(fā)生了氧化還原反應(yīng),正確;D項(xiàng),過(guò)程I方程式為:2Fe3O46FeO+O2↑;過(guò)程II方程式為:3FeO+H2O=H2↑+Fe3O4,將I+I(xiàn)I×2,整理可得:2H2O=2H2↑+O2↑,在整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化,F(xiàn)e3O4為整個(gè)過(guò)程的催化劑,正確。

【真題演練】
1.(2022年江蘇省蘇州市期中)下列反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型,但屬于氧化還原反應(yīng)的是
A.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
B.Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
D.2H2O22H2O+O2↑
【答案】C
【解析】A項(xiàng),該反應(yīng)為置換反應(yīng),屬于四種基本反應(yīng)類型,錯(cuò)誤;B項(xiàng),該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng),屬于四種基本反應(yīng)類型,錯(cuò)誤;C項(xiàng),不反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型,且存在Fe、C元素化合價(jià)變化,屬于氧化還原反應(yīng),正確;D項(xiàng),該反應(yīng)為分解反應(yīng),屬于四種基本反應(yīng)類型,錯(cuò)誤。
2.(2022年江蘇省宿遷市沭陽(yáng)縣期中)下列變化中需要加入氧化劑才能實(shí)現(xiàn)的是。
A.2H+―→H2 B.Fe3+―→Fe2+
C.H2S―→SO2 D.CO32-―→CO2
【答案】C
【解析】A項(xiàng),2H+―→H2,氫元素化合價(jià)由+1→0,化合價(jià)降低,應(yīng)加入還原劑,錯(cuò)誤;B項(xiàng),F(xiàn)e3+―→Fe2+,鐵元素化合價(jià)由+3→+2,化合價(jià)降低,應(yīng)加入還原劑,錯(cuò)誤;C項(xiàng),H2S―→SO2,硫元素化合價(jià)由-2價(jià)升高到+4價(jià),應(yīng)加入氧化劑,正確;D項(xiàng),CO32-―→CO2碳元素化合價(jià)無(wú)變化,錯(cuò)誤。
3.(2022年江蘇省徐州市第七中學(xué)期中)化學(xué)與生活、社會(huì)發(fā)展息息相關(guān),下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”,詩(shī)句中體現(xiàn)屠呦呦對(duì)青蒿素的提取,屬于化學(xué)變化
B.“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”,該過(guò)程發(fā)生了置換反應(yīng)
C.“霾塵積聚難見(jiàn)路人”,霧霾所形成的氣溶膠有丁達(dá)爾效應(yīng)
D.“春蠶到死絲方盡,蠟炬成灰淚始干”詩(shī)句中涉及氧化還原反應(yīng)
【答案】A
【解析】A項(xiàng),屠呦呦對(duì)青蒿素的提取涉及到萃取的操作,沒(méi)有生成新物質(zhì),為物理過(guò)程,不涉及化學(xué)變化,錯(cuò)誤;B項(xiàng),“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”,涉及鐵與硫酸銅生成銅的反應(yīng)為置換反應(yīng),正確;C項(xiàng),霧霾的粒子直徑在1 nm~100 nm之間,在空氣中所形成的分散系為膠體,屬于氣溶膠膠體能產(chǎn)生丁達(dá)爾效應(yīng),正確;D項(xiàng),燃燒屬于氧化還原反應(yīng)正確。
4.(2022年江蘇省鹽城市響水中學(xué)期中)國(guó)自主研制的第五代單座雙發(fā)隱形戰(zhàn)斗機(jī)殲31使用了高強(qiáng)度、耐高溫的鈦合金,工業(yè)上煉鈦的原理是在880℃~950℃下的氬氣氣氛發(fā)生反應(yīng):TiCl4 +2MgTi+2MgCl2 ,下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法中正確的是
A.TiCl4是還原劑
B.氬氣在反應(yīng)體系中做保護(hù)氣,防止鎂與其他元素反應(yīng)
C.TiCl4中氯元素被氧化
D.每1個(gè)TiCl4被還原時(shí)轉(zhuǎn)移2個(gè)電子
【答案】B
【解析】A項(xiàng),反應(yīng)中Ti元素化合價(jià)降低,則TiCl4為氧化劑,錯(cuò)誤;B項(xiàng),反應(yīng)中Mg失去電子化合價(jià)升高,則Mg被氧化,Mg易被氧氣氧化,所以為防止Mg被氧化該反應(yīng)可在氬氣流中進(jìn)行,正確;C項(xiàng),反應(yīng)前后Cl元素化合價(jià)不變,則TiCl4中氯元素沒(méi)有被氧化,錯(cuò)誤;D項(xiàng),Ti元素化合價(jià)從+4變?yōu)?,化合價(jià)降低4價(jià),則每1個(gè)TiCl4被還原時(shí)轉(zhuǎn)移4個(gè)電子,錯(cuò)誤。
5.(2022年湖北省期中)分別用下列方法制氯氣:
①M(fèi)nO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
②2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
③KClO+2HCl(濃)=KCl+Cl2↑+H2O
若制得的氯氣的質(zhì)量相同,則反應(yīng)①②③中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目之比為
A.1∶5∶3 B.3∶5∶1
C.1∶1∶1 D.2∶2∶1
【答案】D
【解析】反應(yīng)①中,生成1個(gè) Cl2,轉(zhuǎn)移2個(gè)e-;反應(yīng)②中,生成個(gè)Cl2,轉(zhuǎn)移2個(gè)e-;反應(yīng)③中,生成1個(gè)Cl2,轉(zhuǎn)移1個(gè)e-。所以制得相同質(zhì)量的氯氣,反應(yīng)①②③中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目之比為2∶2∶1,故選D項(xiàng)。
6.(2022年天津市五校聯(lián)考期中)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種高效的凈水劑,可用次氯酸鹽氧化法制備,原理如下:
① 2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O
② Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH。下列說(shuō)法正確的是
A.反應(yīng)①②均為氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)①中FeCl3是還原劑
C.反應(yīng)②中氧化劑和還原劑的個(gè)數(shù)之比為1∶2
D.每生成1個(gè)K2FeO4,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1個(gè)
【答案】B
【解析】A項(xiàng),反應(yīng)②中各元素化合價(jià)均沒(méi)有變化,反應(yīng)②為非氧化還原反應(yīng),不符合題意;B項(xiàng),反應(yīng)①,F(xiàn)eCl3中鐵元素化合價(jià)升高,F(xiàn)eCl3是還原劑,符合題意;C項(xiàng),反應(yīng)②中各元素化合價(jià)均沒(méi)有變化,反應(yīng)②為非氧化還原反應(yīng),不符合題意;D項(xiàng),鐵元素化合價(jià)由+3升高為+6,每生成1個(gè)K2FeO4,轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)為3個(gè),不符合題意。
7.(2022年安徽省池州市貴州區(qū)期中)下列單、雙線橋的表示方法正確的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A項(xiàng),該反應(yīng)中C原子失去電子,Si原子得到電子,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4e-,正確的表示方法為,錯(cuò)誤;B項(xiàng),該反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)既升高又降低,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為e-,則該方程式電子轉(zhuǎn)移表示方法為,錯(cuò)誤;C項(xiàng),該反應(yīng)中鈉失去電子,氫得到電子,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2,則該方程式電子轉(zhuǎn)移表示方法為,正確;D項(xiàng),該反應(yīng)中碘元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià),失電子,錳元素化合價(jià)由+7價(jià)降低到+2價(jià),得電子,根據(jù)電子得失守恒,則該方程式電子轉(zhuǎn)移表示方法為,錯(cuò)誤。
8.(2022年天津市五校聯(lián)考期中)把Cl2通入濃氨水中,發(fā)生如下反應(yīng):3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2。
①用雙線橋表示反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:_____________________________________________。
②反應(yīng)中氧化劑與還原劑的個(gè)數(shù)之比為:___________。
【答案】① ②3∶2
【解析】3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2反應(yīng),氯氣中氯元素化合價(jià)由0降低為-1、氨氣中氮元素化合價(jià)由-3升高為0。
①用雙線橋表示反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目為。
②氯氣中氯元素化合價(jià)降低,氯氣是氧化劑;氨氣中氮元素化合價(jià)升高,氨氣是還原劑,8個(gè)氨氣分子中有2個(gè)氮原子化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)中氧化劑與還原劑的個(gè)數(shù)之比為3∶2。

【過(guò)關(guān)檢測(cè)】
1.(2022年湖北省孝感市期中)我國(guó)“四大發(fā)明”在人類發(fā)展史上起到了非常重要的作用,其中黑火藥的爆炸反應(yīng):2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。該反應(yīng)中被氧化的元素是
A.C B.N C.N和S D.N和C
【答案】A
【解析】根據(jù)反應(yīng)方程式2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑,N元素的化合價(jià)由+5價(jià)降至0價(jià),化合價(jià)降低被還原,S元素的化合價(jià)由0價(jià)降至-2價(jià),化合價(jià)降低被還原,C元素的化合價(jià)由0價(jià)升至+4價(jià),化合價(jià)升高被氧化,因此被氧化的元素是C,答案選A項(xiàng)。
2.(2022年江蘇省揚(yáng)州市期末)碳銨受熱易發(fā)生反應(yīng)NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O,下列說(shuō)法正確的是
A.NH4HCO3屬于有機(jī)化合物 B.NH4HCO3屬于氧化物
C.該反應(yīng)是氧化還原反應(yīng) D.該反應(yīng)是分解反應(yīng)
【答案】D
【解析】A項(xiàng),NH4HCO3雖然含有碳元素,但其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)更類似于無(wú)機(jī)物,因此屬于無(wú)機(jī)化合物,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由兩種元素組成其中一種是氧元素的化合物是氧化物,NH4HCO3屬于鹽,錯(cuò)誤;C項(xiàng),反應(yīng)中沒(méi)有元素的化合價(jià)發(fā)生變化,該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),錯(cuò)誤;D項(xiàng),一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)是分解反應(yīng),因此該反應(yīng)是分解反應(yīng),正確。
3.(2022年黑龍江省大慶外國(guó)語(yǔ)學(xué)校期中)宋代著名法醫(yī)學(xué)家宋慈的《洗冤集錄》中有“銀針驗(yàn)毒”的記載,“銀針驗(yàn)毒”的原理是4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.O2是氧化劑,被還原 B.反應(yīng)中H2S被氧化
C.銀針驗(yàn)毒時(shí),Ag元素化合價(jià)升高 D.銀針驗(yàn)毒時(shí),空氣中氧氣得到電子
【答案】B
【解析】反應(yīng)4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O中,Ag元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+1價(jià),被氧化,O元素化合價(jià)由0價(jià)降低到-2價(jià),被還原,S元素化合價(jià)不變。
A項(xiàng),根據(jù)上述分析可知氧氣是氧化劑,被還原,正確;B項(xiàng),反應(yīng)中S和H元素化合價(jià)在反應(yīng)前后均不變,H2S既未被氧化也未被還原,錯(cuò)誤;C項(xiàng),Ag元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+1價(jià),正確;D項(xiàng),反應(yīng)過(guò)程中氧氣化合價(jià)降低,說(shuō)明得電子被還原,正確。
4.(2022年江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)期中改編)工業(yè)上通過(guò)2Al2O3+3C+6Cl2=4AlCl3+3CO2制取無(wú)水氯化鋁,下列說(shuō)法正確的是
A.AlCl3是氧化產(chǎn)物 B.Cl2是氧化劑
C.每生成1個(gè)CO2,轉(zhuǎn)移2個(gè)電子 D.C發(fā)生還原反應(yīng)
【答案】B
【解析】A項(xiàng),反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)降低,被還原,則AlCl3是還原產(chǎn)物,錯(cuò)誤;B項(xiàng),反應(yīng)中Cl元素的化合價(jià)降低,被還原,則氯氣為氧化劑,正確;C項(xiàng),反應(yīng)中C的化合價(jià)從0價(jià)升高到+4價(jià),則每生成1個(gè)CO2,轉(zhuǎn)移4個(gè)電子,錯(cuò)誤;D項(xiàng),反應(yīng)中C元素的化合價(jià)升高,被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),錯(cuò)誤。
5.(2022年安徽省池州市貴池區(qū)期中)下列有水參加的反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng),但水既不是氧化劑也不是還原劑的是
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ B.HCl+NaOH=NaCl+H2O
C.Na2O+H2O=2NaOH D.Cl2+H2O=HCl+HClO
【答案】D
【解析】有元素化合價(jià)變化的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),水中H、O元素的化合價(jià)不變,則水既不是氧化劑又不是還原劑。
A項(xiàng),金屬鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,Na元素的化合價(jià)升高,水中H元素的化合價(jià)降低,則水為氧化劑,不符合題意;B項(xiàng),HCl+NaOH=NaCl+H2O,沒(méi)有元素的化合價(jià)變化,不屬于氧化還原反應(yīng),不符合題意;C項(xiàng),氧化鈉和水反應(yīng)生成NaOH,沒(méi)有元素的化合價(jià)變化,不屬于氧化還原反應(yīng),不符合題意;D項(xiàng),Cl2+H2O=HCl+HClO,Cl2中Cl元素的化合價(jià)變化,為氧化還原反應(yīng),水中H、O元素的化合價(jià)不變,則水既不是氧化劑又不是還原劑,符合題意。
6.(2022年安徽省池州市貴州區(qū)期中)ClO2是新一代飲用水的消毒劑,許多發(fā)達(dá)國(guó)家的自來(lái)水廠采用ClO2代替Cl2來(lái)進(jìn)行自來(lái)水消毒。我國(guó)最近成功研制出制取ClO2的新方法,其反應(yīng)的微觀過(guò)程如下所示:

下列有關(guān)該反應(yīng)的敘述中正確的是
A.該反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)
B.該反應(yīng)的化學(xué)方程式Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl
C.該反應(yīng)中Cl2是氧化劑
D.NaClO2和ClO2中Cl元素的化合價(jià)相同
【答案】BC
【解析】A項(xiàng),由圖可知,反應(yīng)物為氯氣和NaClO2,氯氣為單質(zhì),則該反應(yīng)一定不是復(fù)分解反應(yīng),錯(cuò)誤;B項(xiàng),由圖可知,反應(yīng)物為氯氣和NaClO2,生成物為ClO2和NaCl,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl,正確;C項(xiàng),反應(yīng)Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl中,Cl2中Cl元素的化合價(jià)降低,則Cl2為氧化劑,正確;D項(xiàng),NaClO2中Cl的化合價(jià)為+3價(jià),ClO2中Cl的化合價(jià)為+4價(jià),錯(cuò)誤。
7.(2022年廣東省汕頭市澄海中學(xué)期中)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中若使某步中的有害產(chǎn)物作為另一步的反應(yīng)物,形成一個(gè)循環(huán),則可不再向環(huán)境排放該種有害物質(zhì)。在如圖所示有編號(hào)的反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的有

A. B.5個(gè) C.4個(gè) D.3個(gè)
【答案】D
【解析】由轉(zhuǎn)化流程圖可知,反應(yīng)①中Cr的化合價(jià)降低了,是氧化還原反應(yīng);反應(yīng)②中元素的化合價(jià)未改變,是非氧化還原反應(yīng);反應(yīng)③元素的化合價(jià)未改變,是非氧化還原反應(yīng);反應(yīng)④Cr的化合價(jià)升高了,是氧化還原反應(yīng);反應(yīng)⑤中Cr元素的化合價(jià)降低了,是氧化還原反應(yīng);反應(yīng)⑥元素的化合價(jià)未改變,是非氧化還原反應(yīng)。綜上所述,有①④⑤三個(gè)反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng),故答案為D項(xiàng)。
8.(2022年安徽省池州市貴池區(qū)期中)近期學(xué)習(xí)了物質(zhì)的分類及轉(zhuǎn)化,請(qǐng)用所學(xué)習(xí)的知識(shí)試寫(xiě)出三種制取CuCl2的方法,并用化學(xué)方程式表示,并標(biāo)明反應(yīng)類型(填四種基本反應(yīng)類型或氧化還原反應(yīng))。
(1)方程式:_________________________________________,反應(yīng)類型:____________________。
(2)方程式:_________________________________________,反應(yīng)類型:____________________。
(3)方程式:_________________________________________,反應(yīng)類型:____________________。
【答案】(1)Cu+Cl2CuCl2 氧化還原反應(yīng)或化合反應(yīng) (2)CuO+2HCl=CuCl2+H2O 復(fù)分解反應(yīng) (3)CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2 復(fù)分解反應(yīng)
【解析】(1)用氯氣與銅反應(yīng)生成氯化銅,Cu+Cl2CuCl2,反應(yīng)類型為化合反應(yīng)或氧化還原反應(yīng);(2)用氧化銅與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水,CuO+2HCl=CuCl2+H2O,反應(yīng)類型復(fù)分解反應(yīng);(3)用硫酸銅與氯化鋇反應(yīng)生成氯化銅和硫酸鋇,CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2,反應(yīng)類型復(fù)分解反應(yīng)。
9.(2022年江蘇省常熟市期中改編)一個(gè)體重50 kg的健康人含鐵2 g,這2 g鐵在人體中不是以金屬單質(zhì)的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在.亞鐵離子易被吸收,給貧血者補(bǔ)充鐵時(shí),應(yīng)給予含亞鐵離子的亞鐵鹽,如硫酸亞鐵。
(1)工業(yè)鹽的主要成分是NaNO2,以前有許多起因誤食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人體內(nèi)的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+而失去與O2結(jié)合的能力,這說(shuō)明NaNO2具有_________性。工業(yè)鹽中毒后,可服用維生素C來(lái)緩解中毒狀況,這說(shuō)明維生素C具有___________性。
(2)在Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反應(yīng)中,還原劑是___________,反應(yīng)中HNO3表現(xiàn)的作用為_(kāi)_______________。
【答案】(1)氧化 還原 (2)氧化劑和酸性
【解析】(1)NaNO2把人體內(nèi)的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,說(shuō)明Fe2+被氧化,則NaNO2在轉(zhuǎn)化中作氧化劑,表現(xiàn)了氧化性;工業(yè)鹽中毒后,可服用維生素C來(lái)緩解中毒狀況,說(shuō)明Fe3+又轉(zhuǎn)化為Fe2+,F(xiàn)e3+被還原,則維生素C作還原劑,表現(xiàn)還原性;(2)Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反應(yīng)中,F(xiàn)e的價(jià)態(tài)升高,F(xiàn)e作還原劑;參加反應(yīng)的4個(gè)HNO3中,有一個(gè)HNO3中N的價(jià)態(tài)降低,作氧化劑,另3個(gè)HNO3生成了Fe(NO3)3,表現(xiàn)了酸性。
10.(2022年湖北省期中改編)現(xiàn)有下列10種物質(zhì):①鋁,②純醋酸,③CO2,④H2SO4,⑤NaOH,⑥硫酸銅溶液,⑦熔融的NaCl,⑧NaHSO4,⑨硝酸鉀晶體,⑩乙醇。
(1)上述物質(zhì)中屬于非電解質(zhì)的有___________(填序號(hào));①②⑥⑦⑨⑩這六種物質(zhì)中能導(dǎo)電的有___________(填序號(hào))。
(2)向⑥中加入鐵粉,氧化產(chǎn)物是_____________。
(3)⑧在水中的電離方程式為_(kāi)________________________________。
(4)上述物質(zhì)中有兩種物質(zhì)在水溶液中發(fā)生的反應(yīng)可用離子反應(yīng)H++OH-=H2O表示,請(qǐng)寫(xiě)出該離子反應(yīng)對(duì)應(yīng)的其中一個(gè)化學(xué)方程式___________________________________。
(5)用雙線橋表示該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移情況:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,_____________________。
【答案】(1)③⑩ ①⑥⑦ (2)硫酸亞鐵 (3)NaHSO4=Na++H++SO42- (4)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O (5)
【解析】(1)非電解質(zhì)是指在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物,故為③CO2,⑩乙醇;導(dǎo)電需要自由移動(dòng)的離子或者金屬,故為①鋁,⑥硫酸銅溶液,⑦熔融的NaCl;(2)發(fā)生的反應(yīng)為CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,F(xiàn)e的價(jià)態(tài)升高被氧化為FeSO4,則氧化產(chǎn)物為FeSO4;(3)NaHSO4屬于強(qiáng)電解質(zhì),所以為NaHSO4=Na++H++SO42-;(4)由題意可知,是強(qiáng)酸強(qiáng)堿的中和反應(yīng),所以為2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O;(5)反應(yīng)CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑中,CaH2中H元素由-1價(jià)變成0價(jià),H2O中H元素由+1變成0價(jià),所以電子轉(zhuǎn)移為。

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