高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第1章物質(zhì)及其變化第4講氧化還原反應(yīng)的基本概念和規(guī)律學(xué)案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

1．了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)和特征，能用“單雙線橋”分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；了解常見(jiàn)的氧化還原反應(yīng)，知道常見(jiàn)的氧化劑和還原劑。
2．掌握氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及其應(yīng)用。
考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)的基本概念
1．氧化還原反應(yīng)及其概念之間的關(guān)系
(1)本質(zhì)和特征。
(2)概念之間的關(guān)系。
記憶口訣：升失氧，降得還，劑性一致，其他相反。
(3)與四種基本反應(yīng)類型間的關(guān)系。
2．電子轉(zhuǎn)移的表示方法
(1)雙線橋法——“標(biāo)變價(jià)、畫箭頭、注得失”。
如Cu與稀硝酸反應(yīng)： eq \(□,\s\up1(3)) __________________________。
(2)單線橋法——“標(biāo)變價(jià)、畫箭頭、標(biāo)總數(shù)”。
如Cu與稀硝酸反應(yīng)： eq \(□,\s\up1(4)) __________________________。
3．常見(jiàn)的氧化劑和還原劑
(1)常見(jiàn)的氧化劑：某些非金屬單質(zhì)、含高價(jià)態(tài)元素的化合物、過(guò)氧化物等。
(2)常見(jiàn)的還原劑：活潑金屬單質(zhì)、非金屬陰離子、含低價(jià)態(tài)元素的化合物、低價(jià)態(tài)金屬陽(yáng)離子、某些非金屬單質(zhì)及其氫化物等。
(3)元素化合價(jià)處于中間價(jià)態(tài)的物質(zhì)既有氧化性又有還原性。
其中Fe2＋、SO2主要表現(xiàn) eq \(□,\s\up1(23)) ____________性，H2O2主要表現(xiàn) eq \(□,\s\up1(24)) ____________性。
[答案自填] eq \(□,\s\up1(1)) 電子轉(zhuǎn)移(電子得失或共用電子對(duì)偏移) eq \(□,\s\up1(2)) 有元素的化合價(jià)發(fā)生變化
eq \(□,\s\up1(3))
eq \(□,\s\up1(4))
eq \(□,\s\up1(5)) Mn2＋ eq \(□,\s\up1(6)) Cr3＋ eq \(□,\s\up1(7)) NO或NO2 eq \(□,\s\up1(8)) SO2 eq \(□,\s\up1(9)) Cl－
eq \(□,\s\up1(10)) Fe2＋或Fe eq \(□,\s\up1(11)) Zn2＋ eq \(□,\s\up1(12)) H＋或H2O eq \(□,\s\up1(13)) CO2 eq \(□,\s\up1(14)) Fe3＋ eq \(□,\s\up1(15)) S eq \(□,\s\up1(16)) I2 eq \(□,\s\up1(17)) Fe eq \(□,\s\up1(18)) S eq \(□,\s\up1(19)) H2O eq \(□,\s\up1(20)) Fe3＋ eq \(□,\s\up1(21)) SO eq \\al(2－,4) eq \(□,\s\up1(22)) O2
eq \(□,\s\up1(23)) 還原 eq \(□,\s\up1(24)) 氧化
[易錯(cuò)秒判]
(1)氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物，不是氧化劑就是還原劑( )
(2)在氧化還原反應(yīng)中，非金屬單質(zhì)不一定是氧化劑( )
(3)金屬單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只能作為還原劑失去電子( )
(4)硝酸銅的分解產(chǎn)物可能是CuO、NO、NO2( )
(5)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，該元素一定被還原( )
(6)有單質(zhì)參加或生成的化學(xué)反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)( )
(7)置換反應(yīng)、化合反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)( )
答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√ (7)×
1．化學(xué)與生活密切相關(guān)。下列敘述不涉及氧化還原反應(yīng)的有________________________(填序號(hào))。
①谷物發(fā)酵釀造食醋
②小蘇打用作食品膨松劑
③大氣中NO2參與酸雨形成
④用石灰乳脫除煙氣中的SO2
⑤用明礬[KAl(SO4)2·12H2O]處理污水
⑥綠化造林助力實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)
⑦用鹽酸去除鐵銹(主要成分Fe2O3·xH2O)
⑧用“84”消毒液(有效成分NaClO)殺滅細(xì)菌
⑨牙膏中添加氟化物用于預(yù)防齲齒
⑩可降解包裝材料的完全降解有利于減少白色污染
答案：②④⑤⑦⑨
2．實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，可制備氯氣。
(1)上述反應(yīng)中，氧化劑是__________，還原產(chǎn)物是____________。
(2)KMnO4發(fā)生________反應(yīng)，HCl發(fā)生________反應(yīng)，鹽酸表現(xiàn)的性質(zhì)是_____________________________性和________性。
(3)用雙線橋法表示上述反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
____________________________________________________。
(4)生成1 ml Cl2時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為_(kāi)____________________________________________________，
被氧化的HCl的物質(zhì)的量是_____________________________ml。
答案：(1)KMnO4 MnCl2
(2)還原氧化還原酸
(3)
(4)2×6.02×1023(或1.204×1024) 2
考點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)的強(qiáng)弱規(guī)律及價(jià)態(tài)規(guī)律
1．強(qiáng)弱規(guī)律
(1)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較方法。
①根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式判斷。
氧化性：氧化劑 eq \(□,\s\up1(1)) ________氧化產(chǎn)物；
還原性：還原劑 eq \(□,\s\up1(2)) ________還原產(chǎn)物。
[口訣] 比什么“性”找什么“劑”，“產(chǎn)物”之“性”小于“劑”。
②根據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度比較。
反應(yīng)條件要求越低，反應(yīng)越劇烈，對(duì)應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性越強(qiáng)。如由MnO2＋4HCl(濃) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O可知氧化性：KMnO4 eq \(□,\s\up1(3)) __________________________MnO2。
③根據(jù)相同條件下產(chǎn)物的價(jià)態(tài)高低比較。
如由2Fe＋3Cl2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2FeCl3、Fe＋S eq \(=====,\s\up7(△)) FeS可知氧化性：Cl2 eq \(□,\s\up1(4)) ________S。
(2)氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較規(guī)律。
(3)先后規(guī)律及應(yīng)用。
①同時(shí)含有幾種還原劑(或氧化劑)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，還原性(或氧化性)強(qiáng)的優(yōu)先反應(yīng)，即“強(qiáng)者優(yōu)先”，如向FeBr2溶液中通入少量Cl2時(shí)，因?yàn)檫€原性： eq \(□,\s\up1(5)) ________＞ eq \(□,\s\up1(6)) __________，所以 eq \(□,\s\up1(7)) ________先與Cl2反應(yīng)。
②常見(jiàn)的強(qiáng)弱順序。
a．氧化性：MnO eq \\al(－,4) (H＋)>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>稀硫酸>S。
b．還原性：Mn2＋I(xiàn)2
C．能發(fā)生反應(yīng)：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋
D．反應(yīng)2的還原產(chǎn)物為Fe3＋
解析：選C。由題圖可知，反應(yīng)1為Ce4＋＋Mn2＋===Ce3＋＋Mn3＋，反應(yīng)2為Mn3＋＋Fe2＋===Mn2＋＋Fe3＋，反應(yīng)3為2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2。A.根據(jù)分析可知，反應(yīng)1中氧化劑為Ce4＋，Mn3＋是氧化產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；B.氧化性氧化劑＞氧化產(chǎn)物，由反應(yīng)1可知氧化性Ce4＋＞Mn3＋，由反應(yīng)2可知氧化性Mn3＋＞Fe3＋，由反應(yīng)3可知氧化性Fe3＋＞I2，故氧化性Ce4＋＞Mn3＋＞Fe3＋＞I2，B錯(cuò)誤；C.由B選項(xiàng)的分析可知氧化性Mn3＋＞I2，因此可以發(fā)生反應(yīng)：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋，C正確；D.根據(jù)分析可知，反應(yīng)2的還原產(chǎn)物為Mn2＋，氧化產(chǎn)物為Fe3＋，D錯(cuò)誤。
二、價(jià)態(tài)規(guī)律及應(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)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2O eq \(――→,\s\up7(電解)) X＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
這五種化合物中Cl元素化合價(jià)由低到高的順序是________________。
解析：反應(yīng)①中，－1價(jià)為氯元素的最低價(jià)，則Q中Cl元素化合價(jià)高于G中Cl元素化合價(jià)；反應(yīng)②中，H2O中H元素化合價(jià)降低，則Q轉(zhuǎn)化為X時(shí)，Cl元素化合價(jià)必定升高，即X中Cl元素化合價(jià)高于Q中Cl元素化合價(jià)；反應(yīng)③中，結(jié)合①可得Q中Cl元素化合價(jià)高于Y中Cl元素化合價(jià)，Y中Cl元素化合價(jià)高于G中Cl元素化合價(jià)；反應(yīng)④中，X中Cl元素化合價(jià)高于Z中Cl元素化合價(jià)，Z中Cl元素化合價(jià)高于Q中Cl元素化合價(jià)。
答案：G、Y、Q、Z、X
4．L、M、R、P、Q分別代表五種含不同化合價(jià)的氮元素的物質(zhì)，A、B分別代表兩種含不同化合價(jià)的氯元素的物質(zhì)(每種物質(zhì)中氮或氯元素的化合價(jià)只有一種)。又知物質(zhì)M中的氮元素化合價(jià)要比物質(zhì)Q中氮元素的化合價(jià)低。在一定條件下，它們會(huì)發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化(關(guān)系式未配平)：
①P＋A―→Q＋B
②L＋O2―→M＋H2O
③L＋M―→R＋H2O
④B＋H2O―→A＋O2
(1)若五種含氮元素的物質(zhì)中，有一種是硝酸，則硝酸是________，理由是________________________________________________。
(2)反應(yīng)②必須在催化劑(鉑、氧化鐵等)作用下，加熱到一定溫度時(shí)才能發(fā)生，此反應(yīng)在化工生產(chǎn)上有重要用途，據(jù)此推斷在同溫同壓下，若物質(zhì)R的密度比空氣的密度小，則R的化學(xué)式為_(kāi)_______。
(3)某同學(xué)寫出下面三個(gè)含氮元素的物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系：
Ⅰ.M＋P―→N2O3＋H2O
Ⅱ.N2O4＋H2O―→P＋Q
Ⅲ.M＋L―→Q＋H2O
其中一定不可能實(shí)現(xiàn)的是_________________________，理由是
__________________________________________________
___________________________________________________
______________________________________________________。
解析：由反應(yīng)④B＋H2O―→A＋O2可知，反應(yīng)后氧元素化合價(jià)升高，則反應(yīng)后氯元素化合價(jià)必定降低，故氯元素化合價(jià)B>A；由反應(yīng)①可知，反應(yīng)后氯元素化合價(jià)升高，則反應(yīng)后氮元素化合價(jià)必定降低，故氮元素化合價(jià)P>Q；由反應(yīng)②可知，反應(yīng)后氧元素化合價(jià)降低，則反應(yīng)后氮元素化合價(jià)必定升高，故氮元素化合價(jià)M>L；由反應(yīng)③可知，該反應(yīng)為氮元素的“歸中”反應(yīng)，由于化合價(jià)M>L，R處于M、L之間，因此氮元素化合價(jià)M>R>L。綜上所述，氮元素化合價(jià)P>Q>M>R>L。
(1)L、M、R、P、Q中有一種物質(zhì)是硝酸，且硝酸中氮元素是最高價(jià)態(tài)，P中N元素化合價(jià)最高，故P是硝酸。(2)根據(jù)題給的信息及有關(guān)元素化合物知識(shí)，且L中氮元素是最低價(jià)態(tài)，由反應(yīng)②可知，L分子中含有氫元素，因此反應(yīng)②是氨的催化氧化反應(yīng)，L是NH3，M是NO；又因?yàn)镽的氮元素價(jià)態(tài)在L、M之間，R的密度又比空氣的密度小，且R中N元素化合價(jià)大于－3價(jià)而小于＋2價(jià)，所以R為N2。(3)Ⅰ.氮元素化合價(jià)：P>Q>M>R>L，若N2O3中氮元素化合價(jià)為Q中氮元素化合價(jià)，則該反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)，故不選；Ⅱ.該反應(yīng)是歧化反應(yīng)，一種反應(yīng)產(chǎn)物中氮元素化合價(jià)大于＋4價(jià)，另一種反應(yīng)產(chǎn)物中氮元素化合價(jià)小于＋4價(jià)，故Q中氮元素化合價(jià)小于＋4 價(jià)，所以可以實(shí)現(xiàn)，故不選；Ⅲ.由于氮元素化合價(jià)Q>M>L，M、L不能都失電子，因此該反應(yīng)不可能實(shí)現(xiàn)，故選Ⅲ。
答案：(1)P P中氮元素化合價(jià)最高
(2)N2
(3)Ⅲ 氮元素價(jià)態(tài)：Q＞M＞L，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，M與L反應(yīng)，不可能生成氮元素價(jià)態(tài)比M、L都高的物質(zhì)
1．(2023·高考全國(guó)乙卷)下列應(yīng)用中涉及氧化還原反應(yīng)的是( )
A．使用明礬對(duì)水進(jìn)行凈化
B．雪天道路上撒鹽融雪
C．暖貼中的鐵粉遇空氣放熱
D．熒光指示牌被照發(fā)光
答案：C
2．(2023·浙江1月選考)關(guān)于反應(yīng)2NH2OH＋4Fe3＋===N2O↑＋4Fe2＋＋4H＋＋H2O，下列說(shuō)法正確的是( )
A．生成1 ml N2O，轉(zhuǎn)移4 ml電子
B．H2O是還原產(chǎn)物
C．NH2OH既是氧化劑又是還原劑
D．若設(shè)計(jì)成原電池，F(xiàn)e2＋為負(fù)極產(chǎn)物
解析：選A。該反應(yīng)中氮元素由－1價(jià)升高到＋1價(jià)，生成1 ml N2O，轉(zhuǎn)移4 ml電子，A項(xiàng)正確；該反應(yīng)中H、O元素化合價(jià)不變，H2O既不是氧化產(chǎn)物，也不是還原產(chǎn)物，還原產(chǎn)物為Fe2＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)中氮元素化合價(jià)升高，鐵元素化合價(jià)降低，NH2OH為還原劑，F(xiàn)e3＋為氧化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；若設(shè)計(jì)成原電池，則正極反應(yīng)為Fe3＋＋e－===Fe2＋，F(xiàn)e2＋為正極產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
3．(2023·浙江6月選考)化學(xué)燙發(fā)巧妙利用了頭發(fā)中蛋白質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)頭發(fā)的“定型”，其變化過(guò)程示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.藥劑A具有還原性
B．①→②過(guò)程若有2 ml S—S斷裂，則轉(zhuǎn)移4 ml電子
C．②→③過(guò)程若藥劑B是H2O2，其還原產(chǎn)物為O2
D．化學(xué)燙發(fā)通過(guò)改變頭發(fā)中某些蛋白質(zhì)中S—S位置來(lái)實(shí)現(xiàn)頭發(fā)的定型
解析：選C。①中S—S通過(guò)與藥劑A反應(yīng)變成S—H，S的化合價(jià)降低，藥劑A應(yīng)為還原劑，具有還原性，A正確；1個(gè) S—S 變成2個(gè)S—H的過(guò)程中每個(gè)S的化合價(jià)降低了1價(jià)，故2 ml S—S斷裂轉(zhuǎn)移4 ml 電子，B正確；②→③過(guò)程中S—H變成S—S，S的化合價(jià)升高，藥劑B應(yīng)為氧化劑，若B為H2O2，其還原產(chǎn)物為H2O，C錯(cuò)誤；①和③對(duì)比可知，S—S位置發(fā)生了變化，D正確。
4．(2022·新高考山東卷)古醫(yī)典富載化學(xué)知識(shí)，下述之物見(jiàn)其氧化性者為( )
A．金(Au)：“雖被火亦未熟”
B．石灰(CaO)：“以水沃之，即熱蒸而解”
C．石硫黃(S)：“能化……銀、銅、鐵，奇物”
D．石鐘乳(CaCO3)：“色黃，以苦酒(醋)洗刷則白”
解析：選C。A.金(Au)：“雖被火亦未熟”指金單質(zhì)在空氣中被火灼燒也不反應(yīng)，金的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，A不符合題意；B.石灰(CaO)：“以水沃之，即熱蒸而解”指CaO＋H2O===Ca(OH)2，未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，B不符合題意；C.石硫黃(S)：“能化……銀、銅、鐵，奇物”指2Ag＋S eq \(=====,\s\up7(△)) Ag2S、2Cu＋S eq \(=====,\s\up7(△)) Cu2S、Fe＋S eq \(=====,\s\up7(△)) FeS，反應(yīng)中S為氧化劑，體現(xiàn)其氧化性，C符合題意；D.石鐘乳(CaCO3)：“色黃，以苦酒(醋)洗刷則白”指CaCO3＋2CH3COOH===(CH3COO)2Ca＋H2O＋CO2↑，未發(fā)生氧化還原反應(yīng)，D不符合題意。
課時(shí)跟蹤練
[基礎(chǔ)鞏固]
1．化學(xué)與生活息息相關(guān)。下列過(guò)程不涉及氧化還原反應(yīng)的是( )
A．熱空氣吹出法制溴
B．海帶中提取碘
C．高鐵酸鹽處理水
D．侯氏制堿法以氨制堿
解析：選D。A.海水中的溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，溴元素化合價(jià)發(fā)生變化，涉及氧化還原反應(yīng)；B.海帶中的碘元素由－1價(jià)升高到0價(jià)，涉及氧化還原反應(yīng)；C.高鐵酸鹽利用其強(qiáng)氧化性對(duì)水進(jìn)行消殺，涉及氧化還原反應(yīng)；D.侯氏制堿法反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓，不存在元素化合價(jià)變化，不涉及氧化還原反應(yīng)。
2．(2024·汕尾模擬)下列加點(diǎn)物質(zhì)的用途與其氧化性有關(guān)的是 ( )
A．維生素C作為抗氧化劑，可防止富脂食品氧化變質(zhì)
B．葡萄糖與[Ag(NH3)2]OH溶液反應(yīng)用于玻璃鍍銀
C．鐵紅與鋁粉的混合物在高溫下反應(yīng)用于焊接鋼軌
D．小蘇打作為膨松劑，用于糕點(diǎn)制作
答案：C
3．下列物質(zhì)屬于常見(jiàn)氧化劑的一組是( )
A．Cl2、O2、FeCl3、KMnO4 B．O2、KMnO4、C、H2
C．Na、K、FeCl2、H2、CO D．CuO、CO、Fe2O3、H2
解析：選A。常見(jiàn)的氧化劑有O2、Cl2、濃硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等，常見(jiàn)的還原劑有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
4．(2024·東莞光正實(shí)驗(yàn)學(xué)校月考)關(guān)于反應(yīng)：2KClO3＋H2C2O4===CO2↑＋2ClO2↑＋K2CO3＋H2O。下列說(shuō)法正確的是( )
A．KClO3中的Cl被氧化
B．H2C2O4是氧化劑
C．氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1
D．生成1 ml CO2時(shí)，反應(yīng)共轉(zhuǎn)移1 ml電子
答案：C
5．(2024·廣州階段訓(xùn)練)氮化硅(Si3N4)常用作飛船返回艙耐高溫結(jié)構(gòu)材料，可由石英和焦炭在高溫的氮?dú)庵型ㄟ^(guò)以下反應(yīng)制備：3SiO2＋6C＋2N2 eq \(=====,\s\up7(高溫)) Si3N4＋6CO。下列說(shuō)法不正確的是( )
A．Si3N4中氮元素的化合價(jià)為－3價(jià)
B．該反應(yīng)中氮?dú)鉃檠趸瘎?br>C．1 ml CO中含有6.02×1024個(gè)電子
D.每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L N2，最多生成0.25 ml Si3N4
解析：選C。A.Si3N4中硅元素的化合價(jià)是＋4價(jià)，化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0，故氮元素的化合價(jià)為－3價(jià)，故A正確；B.該反應(yīng)中，氮?dú)獾秒娮?，化合價(jià)降低，被還原，為氧化劑，故B正確；C.1 ml CO 分子含有14 ml電子，約含14×6.02×1023個(gè)電子，故C錯(cuò)誤；D.由化學(xué)方程式可知，每消耗2 ml N2，生成1 ml Si3N4，故消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L(0.5 ml)N2，最多生成0.25 ml Si3N4，故D正確。
6．(2024·清遠(yuǎn)高三質(zhì)檢)聯(lián)氨(N2H4)可用于處理鍋爐水中的溶解氧，防止鍋爐被腐蝕，其中一種反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A．①轉(zhuǎn)化中N2H4是還原劑
B．③中發(fā)生反應(yīng)后溶液的pH減小
C．1 ml N2H4可處理水中1 ml O2
D．工業(yè)上也可使用Na2SO3處理鍋爐水中的溶解氧
解析：選B。①轉(zhuǎn)化中N2H4轉(zhuǎn)化為N2，氮元素的化合價(jià)升高，所以N2H4是還原劑，A選項(xiàng)正確；③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為4[Cu(NH3)2]＋＋O2＋2H2O＋8NH3===4[Cu(NH3)4]2＋＋4OH－，所以反應(yīng)后溶液的pH增大，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；該反應(yīng)的機(jī)理本質(zhì)上可看成氧氣氧化N2H4，根據(jù)得失電子守恒：O2～4OH－～4e－，N2H4～N2～4e－，所以1 ml N2H4可處理水中1 ml O2，C選項(xiàng)正確；Na2SO3具有還原性，能夠被鍋爐水中的溶解氧氧化：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，且Na2SO3成本低，所以工業(yè)上也可使用Na2SO3處理鍋爐水中的溶解氧，D選項(xiàng)正確。
7．(2024·廣州越秀區(qū)測(cè)試)某研究小組在實(shí)驗(yàn)室用硫化堿法制備Na2S2O3·5H2O。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示，可觀察到②中溶液先析出黃色固體，其量先增多后又減少，當(dāng)溶液pH至7左右時(shí)，溶液接近無(wú)色，說(shuō)明反應(yīng)已完成。該實(shí)驗(yàn)的制備原理為2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2。下列說(shuō)法正確的是( )
A．Na2S2O3中S元素化合價(jià)為＋2價(jià)
B．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1
C．SO2為還原劑
D．若轉(zhuǎn)移4 ml電子，則生成1 ml Na2S2O3
解析：選A。由化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知，Na2S2O3中S元素化合價(jià)為＋2價(jià)，故A正確；2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2中，Na2S中S元素化合價(jià)由－2價(jià)升高到＋2價(jià)，SO2中S元素化合價(jià)由＋4價(jià)降低到＋2價(jià)，Na2S是還原劑，SO2是氧化劑，故氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2，故B、C錯(cuò)誤；生成3 ml Na2S2O3 時(shí)轉(zhuǎn)移8 ml電子，若轉(zhuǎn)移4 ml 電子，則生成 1.5 ml Na2S2O3，故D錯(cuò)誤。
8．Ⅰ.某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有AsH3、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。
(1)已知1 ml K2Cr2O7在反應(yīng)中得到6 ml電子生成X，則X的化學(xué)式為_(kāi)___________________________________。
(2)根據(jù)上述反應(yīng)可推知________。
A．氧化性：H3AsO4>K2Cr2O7
B．氧化性：K2Cr2O7>H3AsO4
C．還原性：AsH3>X
D．還原性：X>AsH3
(3)化學(xué)方程式配平后氧化劑和還原劑及其系數(shù)分別為_(kāi)_______________。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室中利用固體KMnO4進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)：
(4)在下列化學(xué)方程式中用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
2KMnO4===K2MnO4＋MnO2＋O2↑
(5)寫出圖中生成氣體單質(zhì)H的所有離子方程式(不考慮KMnO4與濃鹽酸的反應(yīng))：_______________________________________
___________________________________________________。
(6)KMnO4也可以與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣同時(shí)生成Mn2＋。若分別用KMnO4和MnO2與濃鹽酸反應(yīng)制取相同數(shù)目的Cl2分子，則消耗KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
答案：(1)Cr2(SO4)3 (2)BC (3)4K2Cr2O7、3AsH3
(4) (5)MnO2＋2Cl－＋4H＋ eq \(=====,\s\up7(△)) Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O、MnO eq \\al(2－,4) ＋4Cl－＋8H＋ eq \(=====,\s\up7(△)) Mn2＋＋2Cl2↑＋4H2O (6)2∶5
[素養(yǎng)提升]
9．2023年我國(guó)空間站的建設(shè)舉世矚目，神舟十七號(hào)載人飛船發(fā)射取得圓滿成功。飛船的天線用鈦鎳記憶合金制造，工業(yè)上用鈦酸亞鐵(FeTiO3)冶煉鈦(Ti)的反應(yīng)如下：
反應(yīng)①：2FeTiO3＋6C＋7Cl2 eq \(=====,\s\up7(高溫)) 2TiCl4＋2FeCl3＋6CO；反應(yīng)②：在氬氣環(huán)境中，2Mg＋TiCl4 eq \(=====,\s\up7(高溫)) Ti＋2MgCl2。
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A．反應(yīng)①中Cl2是氧化劑，C、FeTiO3是還原劑
B．反應(yīng)①中每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L CO氣體，轉(zhuǎn)移0.7NA 個(gè)電子
C．反應(yīng)②中Mg被氧化，TiCl4被還原
D．反應(yīng)①②中鈦元素的化合價(jià)都發(fā)生了變化
解析：選D。FeTiO3中Fe顯＋2價(jià)，O顯－2價(jià)，根據(jù)化合物中各元素正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0可知，Ti為＋4價(jià)，反應(yīng)①Cl2中Cl元素的化合價(jià)降低，Cl2為氧化劑，C元素的化合價(jià)升高，C為還原劑，鐵元素的化合價(jià)升高，F(xiàn)eTiO3為還原劑，其余元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，故A正確，D錯(cuò)誤；生成6 ml CO，轉(zhuǎn)移14 ml電子，即每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L(0.3 ml)CO氣體，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.7 ml，數(shù)目為0.7NA，故B正確；反應(yīng)②中Mg元素的化合價(jià)由0價(jià)升高到＋2價(jià)，為還原劑，被氧化，TiCl4中Ti元素的化合價(jià)由＋4價(jià)降低到0價(jià)，為氧化劑，被還原，故C正確。
10．有研究稱金粉溶于過(guò)氧化氫－濃鹽酸也可以安全環(huán)保地制備氯金酸 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(H\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)))) ，其化學(xué)方程式為2Au＋8HCl＋5H2O2===2H eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)) ＋8H2O＋O2↑。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．H eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)) 具有強(qiáng)氧化性，其中Au與4個(gè)氯離子形成4個(gè)σ鍵
B．該反應(yīng)中，HCl的作用是與Au配合，使其更易被氧化
C．當(dāng)反應(yīng)中溶解0.1 ml Au時(shí)，有0.25 ml過(guò)氧化氫發(fā)生還原反應(yīng)
D．該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶8
解析：選C。A.根據(jù)氯金酸的化學(xué)式可知，氯金酸中含有正三價(jià)的金元素，具有強(qiáng)氧化性， eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)) eq \s\up12(－) 中Au3＋與4個(gè)氯離子形成4個(gè)配位鍵，配位鍵也屬于σ鍵，A正確；B.Au3＋與氯離子以配位鍵的形式結(jié)合，降低了Au的電極電勢(shì)，使其更易被氧化，B正確；C.該反應(yīng)中溶解2 ml Au失去6 ml 電子，可以將3 ml過(guò)氧化氫還原生成6 ml 水，另外2 ml過(guò)氧化氫發(fā)生歧化反應(yīng)，生成2 ml水、1 ml O2，因此當(dāng)反應(yīng)中溶解0.1 ml Au時(shí)，有0.2 ml 過(guò)氧化氫發(fā)生還原反應(yīng)，C錯(cuò)誤；D.氧化產(chǎn)物為H eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(AuCl4)) 和O2，還原產(chǎn)物為水，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為3∶8，D正確。
11．向含有Fe2＋、I－、Br－的溶液中通入適量Cl2，溶液中各離子的物質(zhì)的量變化如下圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )
A．線段BC代表Fe3＋的物質(zhì)的量變化情況
B．原混合溶液中c(FeBr2)＝6 ml·L－1
C．當(dāng)通入2 ml Cl2時(shí)，溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I(xiàn)2＋4Cl－
D．原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3
解析：選B。根據(jù)還原性：Br－＜Fe2＋＜I－，線段AB代表I－的物質(zhì)的量變化情況，線段BC代表Fe3＋的物質(zhì)的量變化情況，線段DE代表Br－的物質(zhì)的量變化情況，A項(xiàng)正確；溶液體積未知，無(wú)法計(jì)算FeBr2的濃度，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)通入2 ml Cl2時(shí)，溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe2＋＋2I－＋2Cl2===2Fe3＋＋I(xiàn)2＋4Cl－，C項(xiàng)正確；根據(jù)三段消耗氯氣的量可知，原溶液中n(Fe2＋)∶n(I－)∶n(Br－)＝2∶1∶3，D項(xiàng)正確。
12．在乙二醇生產(chǎn)工藝中，需使用熱的K2CO3溶液(脫碳液)脫除CO2，脫碳液中含有的V2O5能減少溶液對(duì)管道的腐蝕?？墒褂谩暗饬糠ā睖y(cè)定脫碳液中V2O5的含量，操作中涉及如下兩個(gè)反應(yīng)：①V2O5＋6HCl＋2KI===2VOCl2＋2KCl＋I(xiàn)2＋3H2O；②I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．反應(yīng)①中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2
B．反應(yīng)①中生成1 ml VOCl2時(shí)，反應(yīng)轉(zhuǎn)移1 ml 電子
C．V元素的最高價(jià)為＋5價(jià)，推測(cè)V2O5只有氧化性
D．溶液酸性過(guò)強(qiáng)時(shí)，反應(yīng)②易發(fā)生其他反應(yīng)
解析：選C。反應(yīng)①中，KI中I元素的化合價(jià)由－1價(jià)升高到0價(jià)，為還原劑，V2O5中V元素的化合價(jià)由＋5價(jià)降低到＋4價(jià)，為氧化劑，因此氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2，A正確；反應(yīng)①中生成2 ml VOCl2時(shí)轉(zhuǎn)移2 ml電子，故生成1 ml VOCl2時(shí)轉(zhuǎn)移1 ml電子，B正確；V2O5中V元素顯＋5價(jià)，處于最高價(jià)，O元素顯－2價(jià)，處于最低價(jià)，即V2O5既具有氧化性又具有還原性，C錯(cuò)誤；溶液酸性過(guò)強(qiáng)時(shí)，S2O eq \\al(2－,3) 與H＋發(fā)生反應(yīng)生成S、SO2和H2O，D正確。
13．(2024·清遠(yuǎn)模擬)為驗(yàn)證氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2，某小組用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器和A中加熱裝置已省略，氣密性已檢驗(yàn))。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
Ⅰ.打開(kāi)彈簧夾K1～K4，通入一段時(shí)間N2，再將T形導(dǎo)管插入B中，繼續(xù)通入N2，然后關(guān)閉K1、K3、K4。
Ⅱ.打開(kāi)活塞a，滴加一定量的濃鹽酸，給A加熱。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液變黃時(shí)，停止加熱，夾緊彈簧夾K2。
Ⅳ.打開(kāi)活塞b，使約2 mL的溶液流入試管D中，檢驗(yàn)其中的離子。
Ⅴ.打開(kāi)彈簧夾K3、活塞c，加入70%的硫酸，一段時(shí)間后夾緊彈簧夾K3。
Ⅵ.更換試管D，重復(fù)過(guò)程Ⅳ，檢驗(yàn)B溶液中的離子。
Ⅶ.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打開(kāi)彈簧夾K1～K4，再通入一段時(shí)間N2，然后拆卸、洗滌、整理儀器。
(1)過(guò)程Ⅰ的目的是__________________________________。
(2)棉花中浸潤(rùn)的溶液為_(kāi)_______，過(guò)程Ⅶ的目的是_____________________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________________________
________________________________________________________。
(4)用70%的硫酸制取SO2，反應(yīng)速率比用98%的硫酸大，原因是________________________________________________________。
(5)甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)論如表所示。他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。
解析：空氣中的氧氣也能將Fe2＋氧化為Fe3＋，所以先通入氮?dú)饪梢耘懦鲅b置中的空氣，防止其干擾實(shí)驗(yàn)；A裝置中MnO2與濃鹽酸混合加熱制取Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃) eq \(=====,\s\up7(△)) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；Cl2具有氧化性，會(huì)將B中的Fe2＋氧化為Fe3＋，可用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3＋，現(xiàn)象是溶液變?yōu)榧t色；打開(kāi)彈簧夾K3、活塞c，加入70%的硫酸，H2SO4與Na2SO3反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體，SO2與FeCl3發(fā)生氧化還原反應(yīng)，化學(xué)方程式為SO2＋2FeCl3＋2H2O===H2SO4＋2FeCl2＋2HCl，根據(jù)Fe2＋與鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀檢驗(yàn)Fe2＋的存在。氯氣有毒，不能排放到空氣中，所以用浸有NaOH溶液的棉花堵塞T形導(dǎo)管與分液漏斗的連接處，防止氯氣逸出，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打開(kāi)彈簧夾K1～K4，再通入一段時(shí)間N2，驅(qū)趕裝置中的Cl2、SO2，使其被NaOH溶液吸收，然后拆卸、洗滌、整理儀器。(1)打開(kāi)彈簧夾K1～K4，通入一段時(shí)間N2，再將T形導(dǎo)管插入B中，繼續(xù)通入N2，然后關(guān)閉K1、K3、K4，目的是排出裝置中的空氣，防止其對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾。(2)棉花中浸有NaOH溶液，目的是吸收多余的Cl2、SO2，防止污染空氣；過(guò)程Ⅶ的目的是排出裝置內(nèi)殘留的Cl2、SO2，使其被NaOH溶液吸收，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)人員生命安全造成威脅，并防止污染空氣。(3)C中H2SO4與Na2SO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生Na2SO4、H2O和SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑。(4)98%的濃硫酸主要以H2SO4分子形式存在，而70%的硫酸中含有較多的H＋，所以使用70%的硫酸制取SO2氣體，反應(yīng)速率比用98%的硫酸大。(5)甲的結(jié)論：過(guò)程Ⅳ中B溶液含有Fe3＋，說(shuō)明氧化性：Cl2＞Fe3＋，過(guò)程Ⅵ中B溶液含有SO eq \\al(2－,4) ；若B溶液中Cl2有剩余，則Cl2會(huì)氧化SO2生成SO eq \\al(2－,4) ，不能判斷氧化性：Fe3＋＞SO2。乙的結(jié)論：過(guò)程Ⅳ中B溶液含有Fe3＋和Fe2＋，說(shuō)明氧化性：Cl2＞Fe3＋，且Cl2不足，所以過(guò)程Ⅵ中B溶液含有SO eq \\al(2－,4) ，則一定是Fe3＋氧化SO2生成SO eq \\al(2－,4) ，可以判斷氧化性：Fe3＋＞SO2，因此可得氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的結(jié)論；丙的結(jié)論：過(guò)程Ⅳ中B溶液含有Fe3＋，說(shuō)明氧化性：Cl2＞Fe3＋；過(guò)程Ⅵ中B溶液含有Fe2＋，若是Cl2氧化SO2，不會(huì)有Fe2＋生成，說(shuō)明Fe3＋與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e3＋被還原為Fe2＋，所以氧化性：Fe3＋＞SO2，因此可得氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的結(jié)論。所以能夠證明氧化性：Cl2＞Fe3＋＞SO2的結(jié)論的是乙、丙。
答案：(1)排出裝置中的空氣，防止其干擾實(shí)驗(yàn)
(2)NaOH溶液排出裝置內(nèi)殘留的Cl2、SO2，使其被NaOH溶液吸收，防止對(duì)實(shí)驗(yàn)人員生命安全造成威脅，并防止污染空氣 (3)H2SO4＋Na2SO3===Na2SO4＋H2O＋SO2↑ (4)70%的硫酸中H＋的濃度比98%的硫酸中H＋的濃度大 (5)乙、丙項(xiàng)目
一般規(guī)律
氧化性
元素非金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)；
金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)金屬的簡(jiǎn)單陽(yáng)離子的氧化性越弱
還原性
元素金屬性越強(qiáng)，其單質(zhì)的還原性越強(qiáng)；
非金屬活動(dòng)性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)元素形成的簡(jiǎn)單陰離子的還原性越弱
項(xiàng)目
過(guò)程Ⅳ中B溶液中含有的離子
過(guò)程Ⅵ中B溶液中含有的離子
甲
有Fe3＋無(wú)Fe2＋
有SO eq \\al(2－,4)
乙
既有Fe3＋又有Fe2＋
有SO eq \\al(2－,4)
丙
有Fe3＋無(wú)Fe2＋
有Fe2＋

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