
1.氧化還原反應(yīng)的基本概念(1)氧化還原反應(yīng)的特征是____________________。(2)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)是____________。
考點一 氧化還原反應(yīng)的基本概念
氧化還原反應(yīng)的概念可以通過“升失氧,降得還”記憶:反應(yīng)物所含元素化合價升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng),對應(yīng)產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物;反應(yīng)物所含元素化合價降低,得到電子、發(fā)生還原反應(yīng),對應(yīng)產(chǎn)物為還原產(chǎn)物。
2.相關(guān)概念之間的關(guān)系(1)氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念之間的相互關(guān)系
(2)氧化還原反應(yīng)與基本反應(yīng)類型之間的關(guān)系。
3.氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法——“標(biāo)變價、畫箭頭、注得失”請用雙線橋標(biāo)出Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________________________________________。
關(guān)于雙線橋:①箭頭指向反應(yīng)前后有元素化合價變化的同種元素的原子,且需注明“得到”或“失去”;②箭頭的方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化;③失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù)。
(2)單線橋法——“標(biāo)變價、畫箭頭、標(biāo)總數(shù)”請用單線橋法標(biāo)出Cu與稀硝酸反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:___________________________________________
關(guān)于單線橋:①箭頭從失電子元素的原子指向得電子元素的原子;②不標(biāo)“得到”或“失去”,只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù);③線橋只出現(xiàn)在反應(yīng)物中。
(2)常見的還原劑:①活潑的金屬單質(zhì),如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;②某些非金屬單質(zhì),如H2、C、S等;③低價態(tài)離子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;④含較低價態(tài)元素的物質(zhì),如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。下面是常見的還原劑和對應(yīng)的氧化產(chǎn)物:
其中,F(xiàn)e2+、SO2主要表現(xiàn)________性,H2O2主要表現(xiàn)________性。
(1)基本概念及其關(guān)系
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)氧化還原反應(yīng)中有一種元素被氧化時,一定有另一種元素被還原。( )(2)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。( )(3)ICl與水反應(yīng)生成HCl和HIO的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)。( )[提示] ICl中I為+1價,Cl為-1價,反應(yīng)前后元素的價態(tài)沒有變化,不是氧化還原反應(yīng)。
(4)反應(yīng)3NO2+H2O══2HNO3+NO中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為2∶1。( )[提示] 該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的質(zhì)量比為1∶2。(5)2Na2O2+2H2O══4NaOH+O2↑、Cl2+H2O══HCl+HClO均為水作還原劑的氧化還原反應(yīng)。( )[提示] 上述兩個反應(yīng)中H2O既不作氧化劑,也不作還原劑。(6)金屬元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)一定發(fā)生了還原反應(yīng)。( )[提示] 金屬元素在化合物中都顯正價,游離態(tài)時都是0價,由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)一定發(fā)生了還原反應(yīng)。
(7)有單質(zhì)參與或生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。( )[提示] 石墨在一定條件下轉(zhuǎn)化為金剛石,該化學(xué)反應(yīng)有單質(zhì)參與和生成,但不是氧化還原反應(yīng)。
(10)在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物一定不同。( )(11)非金屬陰離子只具有還原性,金屬陽離子只具有氧化性。( )(12)沒有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。( )[提示] 如H2O2+SO2══H2SO4是氧化還原反應(yīng)。(13)金屬單質(zhì)只有還原性,非金屬單質(zhì)只有氧化性。( )
(14)化學(xué)反應(yīng)中失去電子越多的原子,還原性越強。( )(15)在生活中用漂白粉漂白織物時,是利用了漂白粉的氧化性。( )(16)陽離子只有氧化性,陰離子只有還原性。( )(17)含最高價元素的化合物,一定具有強氧化性。( )(18)形成原電池的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)。( )
2.O2F2可用于制取氧正離子鹽,還曾經(jīng)被用來當(dāng)作液體火箭發(fā)動機的氧化劑。已知反應(yīng):H2S+4O2F2══SF6+2HF+4O2,回答下列問題:(1)該反應(yīng)的氧化劑為________,還原劑為_______,氧化產(chǎn)物為_______還原產(chǎn)物為______。(2)用雙線橋標(biāo)出反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的方向和數(shù)目:____________________________________。
3.深度思考:(1)黑火藥是中國的“四大發(fā)明”之一,其爆炸時,發(fā)生如下的反應(yīng):2KNO3+3C+S══K2S+N2↑+3CO2↑。①氧化劑是___________,還原劑是_____,氧化產(chǎn)物是_______,還原產(chǎn)物是___________。
②用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:2KNO3+3C+S══K2S+N2↑+3CO2↑___________________________③當(dāng)有0.1 ml CO2生成時,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為__________。
(3)①在2KI+O3+H2O══I2+2KOH+O2中,O2是氧化產(chǎn)物還是還原產(chǎn)物?②元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),該元素一定被還原嗎?有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)嗎?
(2)(2021·浙江1月選考,10,2分)關(guān)于反應(yīng)8NH3+6NO2══7N2+12H2O,下列說法正確的是( )A.NH3中H元素被氧化B.NO2在反應(yīng)過程中失去電子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
[解析] A項,NH3中的N元素化合價由-3升高到0,被氧化,錯誤;B項,NO2中的N元素化合價由+4降低到0,得到電子,錯誤;C項,還原劑是NH3,氧化劑是NO2,物質(zhì)的量之比為4∶3,錯誤;D項,7 ml N2中,4 ml來自NH3,是氧化產(chǎn)物,3 ml來自NO2,是還原產(chǎn)物,氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為4∶3,正確。
〔對點集訓(xùn)1〕 (1)(2022·江西贛州模擬)制取新型水處理劑ClO2的化學(xué)方程式為2KClO3+H2C2O4+H2SO4══2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列說法錯誤的是( )A.KClO3在反應(yīng)中得到電子B.ClO2是還原產(chǎn)物C.H2C2O4在反應(yīng)中被氧化D.1 ml KClO3參加反應(yīng)有2 ml電子轉(zhuǎn)移
[解析] 反應(yīng)中氯元素的化合價由+5降低為+4,則KClO3為氧化劑,在反應(yīng)中得到電子,A項正確;因KClO3為氧化劑,在反應(yīng)中被還原,則ClO2是還原產(chǎn)物,B項正確;反應(yīng)中碳元素的化合價由+3升高到+4,則H2C2O4為還原劑,在反應(yīng)中被氧化,C項正確;反應(yīng)中氯元素由+5降低為+4,1 ml KClO3參加反應(yīng)有1 ml×(5-4)=1 ml電子轉(zhuǎn)移,D項錯誤。
(2)(2022·山東濰坊高三檢測)含元素碲(Te)的幾種物質(zhì)存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。下列說法錯誤的是( )A.反應(yīng)①利用了H2Te的還原性B.反應(yīng)②中H2O是氧化劑C.反應(yīng)③利用了H2O2的氧化性D.H2Te2O5轉(zhuǎn)化為H2Te4O9發(fā)生了氧化還原反應(yīng)
[解析] 反應(yīng)①中H2Te被O2氧化生成Te,體現(xiàn)了H2Te具有還原性,故A正確;反應(yīng)②中Te與H2O反應(yīng)生成H2TeO3,碲元素化合價升高,是還原劑,則H2O是氧化劑,故B正確;反應(yīng)③中H2TeO3→H6TeO6,碲元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),則H2O2是氧化劑,體現(xiàn)氧化性,故C正確;H2Te2O5轉(zhuǎn)化為H2Te4O9時不存在元素化合價的變化,因此未發(fā)生氧化還原反應(yīng),故D錯誤。
元素化合價的判斷方法代數(shù)和法:標(biāo)出熟悉元素的化合價→代數(shù)和為零求解其他元素的化合價 常見元素的化合價判斷可以借助化合價口訣來記憶一價氫、氯、鉀、鈉、銀;二價氧、鋇、鎂、鈣、鋅;三鋁、四硅、五價磷;
記變價也不難,二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全;銅汞二價最常見正價最高莫過八,負價最低四為限。正負變價要分清,莫忘單質(zhì)都為零。
微考點2 氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法及計算(1)(2022·山東濱州高三檢測)下列化學(xué)反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法正確的是( )
(2)(2020·遼寧大連旅順口區(qū)期中)(雙選)根據(jù)如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷,下列說法正確的是(反應(yīng)條件已略去)( )A.反應(yīng)①②③④⑤均屬于氧化還原反應(yīng),反應(yīng)③還屬于置換反應(yīng)B.反應(yīng)⑤說明該條件下鋁可用于制備熔點較高的金屬C.相同條件下生成等量的O2,反應(yīng)③和④轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為1∶1D.反應(yīng)①中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2
(3)某反應(yīng)為:3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH══2K2CrO4+3K2SO4+8H2O,用單線橋表示出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。__________________________________________________
電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的判斷方法關(guān)鍵是明確反應(yīng)中元素化合價的變化,找出氧化劑或還原劑的物質(zhì)的量,以及1 ml氧化劑得電子的物質(zhì)的量或者1 ml還原劑失電子的物質(zhì)的量。 雙線橋法與單線橋法的區(qū)別用雙線橋法表示時箭頭由反應(yīng)物中變價元素指向生成物中同一元素;用單線橋法表示時箭頭是在反應(yīng)物中由失電子的元素指向得電子的元素。雙線橋表示時要標(biāo)出“得到ne-,化合價降低,被還原”和“失去ne-,化合價升高,被氧化”;單線橋表示時只標(biāo)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目。
〔對點集訓(xùn)2〕 (1)(2022·河北衡水高三檢測)下列表示反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目正確的是( )
[解析] 本題考查用線橋法表示氧化還原反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移問題。MnO2中的Mn元素由+4價降低為+2價,得到2個電子,HCl中Cl元素由-1價變?yōu)?價,生成氯氣,共失去2個電子,雙線橋法需要標(biāo)注“得失”與“電子總數(shù)”,“得”與“失”標(biāo)注錯誤,故A項錯誤;硫元素發(fā)生歧化反應(yīng),兩個S由0價降低為-2價,總共降低4價,共得到4個電子,一個S由0價升高為+4價,總共升高4價,共失去4個電子,故B項正確;根據(jù)化合價不能交叉的原則,氯酸鉀中氯元素的化合價應(yīng)從+5價降到0價,鹽酸中氯元素的化合價應(yīng)從-1價升高到0價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)是5,故C項錯誤;氯酸鉀中氯元素化合價降低,得到電子,氧元素化合價升高,失去電子,箭頭應(yīng)該是從O元素指向Cl元素,故D項錯誤。
②上述反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是________。③若產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4 L Cl2,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_____ ml。④ClO2對污水中Fe2+、Mn2+、S2-和CN-等有明顯的去除效果。某工廠污水中含CN- a mg·L-1,現(xiàn)用ClO2將CN-氧化,只生成兩種氣體,其反應(yīng)的離子方程式為___________________________________,處理100 m3這種污水,至少需要ClO2________________ml。
2ClO2+2CN-══N2+2CO2+2Cl-
1.氧化性、還原性的判斷(1)含義:氧化性是指物質(zhì)__________的性質(zhì)(或能力);還原性是指物質(zhì)__________的性質(zhì)(或能力)。(2)判斷:氧化性、還原性的強弱取決于物質(zhì)得、失電子的________程度,與得、失電子數(shù)目的________無關(guān)。
考點二 物質(zhì)氧化性、還原性強弱的判斷及氧化還原反應(yīng)的規(guī)律
例如:Na-e-══Na+,Al-3e-══Al3+,但根據(jù)金屬活動性順序表,Na比Al活潑,更易失去電子,所以Na比Al的還原性強。氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子總數(shù)________還原劑失電子總數(shù)。2.氧化性、還原性強弱的比較(1)依據(jù)反應(yīng)原理——氧化還原方程式比較氧化劑+還原劑══還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物氧化性:氧化劑>____________還原性:還原劑>____________
(2)依據(jù)反應(yīng)條件及反應(yīng)的劇烈程度判斷反應(yīng)條件要求越低,反應(yīng)越________,對應(yīng)物質(zhì)的氧化性或還原性________。如是否加熱、有無催化劑及反應(yīng)溫度高低和反應(yīng)物濃度大小等。例如:
(3)依據(jù)產(chǎn)物中元素價態(tài)的高低來判斷①相同條件下,不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強。例如:
②相同條件下,不同還原劑作用于同一種氧化劑,還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強。例如:
(4)依據(jù)金屬性、非金屬性比較
(5)某些氧化劑的氧化性或還原劑的還原性與下列因素有關(guān)①溫度:如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。②濃度:如濃硝酸的氧化性比稀硝酸的強。③酸堿性:如KMnO4溶液的氧化性隨溶液酸性的增強而增強。
(1)物質(zhì)氧化性、還原性的相對強弱取決于物質(zhì)本身得失電子的難易程度,而不取決于一個原子得失電子數(shù)目的多少。(2)具有氧化性的物質(zhì)不一定是氧化劑,具有還原性的物質(zhì)不一定是還原劑,應(yīng)視具體反應(yīng)而定。(3)對同一元素而言,一般價態(tài)越高,氧化性越強,如Fe3+>Fe2+>Fe;價態(tài)越低,氧化性越弱,如S2-______。
Cl2+2NaOH══NaClO+NaCl+H2O
(4)先后規(guī)律①同時含有幾種還原劑時,將按照還原性由強到弱的順序依次反應(yīng)。如在FeBr2溶液中通入少量Cl2時,因為還原性Fe2+>Br-,所以Fe2+先與Cl2反應(yīng)。②同時含有幾種氧化劑時將按照氧化性由強到弱的順序依次反應(yīng)。如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入足量鐵粉,因為氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以鐵粉先與Fe3+反應(yīng),然后依次與Cu2+、H+反應(yīng)。
[微點撥] 氧化還原反應(yīng)先后規(guī)律的思維模型同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時,首先被氧化的是還原性最強的物質(zhì);同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時,首先被還原的是氧化性最強的物質(zhì)。
1.判斷正誤,正確的打“√”,錯誤的打“×”。(1)將Cl2通入FeBr2溶液中,先發(fā)生反應(yīng):Cl2+2Fe2+══2Fe3++2Cl-,后發(fā)生反應(yīng)Cl2+2Br-══Br2+2Cl-。( )(2)物質(zhì)氧化性或還原性的強弱取決于得失電子的難易,與得失電子的數(shù)目無關(guān)。( )(3)硝酸銅分解的產(chǎn)物可能是CuO、NO2、NO。( )(4)在H2S與濃硫酸的反應(yīng)中,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物均為SO2。( )
(9)根據(jù)反應(yīng)SO2+2H2O+I2══H2SO4+2HI,可知SO2的氧化性比HI的強。( )(10)在H2O2+Cl2══2HCl+O2反應(yīng)中,每生成32 g氧氣,則轉(zhuǎn)移2NA個電子。( )(11)氧化劑濃硝酸、濃硫酸參加反應(yīng)時,氮、硫化合價分別降低1、2價生成NO2、SO2,所以濃硫酸的氧化性強于濃硝酸。( )(12)銅與濃硝酸反應(yīng)生成NO2,與稀硝酸反應(yīng)生成NO,說明氧化性稀硝酸大于濃硝酸。( )
(13)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。( )(14)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。( )(15)含硫化合物X、Y的轉(zhuǎn)化關(guān)系S+NaOH―→X+Y+H2O中,硫單質(zhì)中的硫元素化合價最低。( )(16)濃硫酸具有強氧化性,不能干燥SO2等還原性氣體。( )[提示] 硫酸中硫元素為+6價,SO2中硫元素為+4價,沒有中間價態(tài),濃硫酸與SO2不發(fā)生反應(yīng),可以干燥SO2。(17)NO2與NH3之間可能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生N2。( )
2.(2022·經(jīng)典習(xí)題選萃)L、M、R、P、Q分別代表五種含不同化合價的氮元素的物質(zhì)。A、B分別代表兩種含不同化合價的氯元素的物質(zhì)(每種物質(zhì)中氮或氯元素的化合價只有一種)。又知物質(zhì)M中的氮元素化合價要比物質(zhì)Q中氮元素的化合價低。在一定條件下,它們會發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化(關(guān)系式未配平):①P+A―→Q+B ②L+O2―→M+H2O③L+M―→R+H2O?、蹷+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_________________________。
P中氮元素的化合價最高
(2)反應(yīng)②必須在催化劑(鉑、氧化鐵等)作用下,加熱到一定溫度時方能發(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密度比空氣的密度小,則R的化學(xué)式為______。(3)某同學(xué)寫出下面三個含氮的物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式:Ⅰ.M+P―→N2O3+H2OⅡ.N2O4+H2O―→P+QⅢ.M+L―→Q+H2O其中一定不可能實現(xiàn)的是______,理由是______________________ ________________________________________________________________________________________________________。
氮元素的價態(tài),Q>M> L,根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律,M與L這兩種物質(zhì)反應(yīng),不可能生成氮元素價態(tài)比M、L都高的物質(zhì)(其他合理答案也可)
3.深度思考:(1)物質(zhì)得電子越多,其氧化性越強嗎?元素處于最高價態(tài)時一定具有強氧化性嗎?(2)往FeBr2溶液中通入少量Cl2,哪種離子先被氧化?若改為FeI2呢?[提示] (1)物質(zhì)的氧化性強弱與其得電子多少沒有必然聯(lián)系;元素處于最高價態(tài)時不一定具有強氧化性,如NaNO3、H2SO4(稀)等。(2)由于還原性:I->Fe2+>Br-,所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2,首先被氧化的是Fe2+;向FeI2溶液中通入少量Cl2,首先被氧化的是I-。
微考點1 常見的氧化劑和還原劑(2022·山東威海模擬)(雙選)FeCl3溶液吸收H2S的原理為2Fe3++H2S══2Fe2++2H++S↓。下列說法正確的是( )A.H2S作氧化劑B.還原性:H2S>Fe2+C.Fe3+發(fā)生氧化反應(yīng)D.每消耗1 ml H2S轉(zhuǎn)移2NA個電子
[解析] H2S→S,硫元素化合價升高,發(fā)生氧化反應(yīng),H2S作還原劑,A錯誤;H2S作還原劑,F(xiàn)e2+為還原產(chǎn)物,還原性:H2S>Fe2+,B正確;Fe3+→Fe2+,F(xiàn)e元素化合價降低,F(xiàn)e3+發(fā)生還原反應(yīng),C錯誤;根據(jù)得失電子守恒可知,該反應(yīng)每消耗1 ml H2S轉(zhuǎn)移2NA個電子,D正確。
(2)(2022·四川綿陽調(diào)研)根據(jù)下表中的信息判斷,下列說法錯誤的是( )
[易錯警示]?、僭谘趸€原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑可以是不同反應(yīng)物,也可以是同一反應(yīng)物,氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物可以是不同產(chǎn)物,也可以是同一種產(chǎn)物。②由于有些氧化還原反應(yīng)中,氧化劑或還原劑并沒有全部發(fā)生氧化還原反應(yīng),因此在求氧化劑或還原劑的質(zhì)量或兩者的比例時易發(fā)生錯誤。
〔對點集訓(xùn)1〕 (1)(2022·山東濱州高三檢測)根據(jù)反應(yīng)2KClO3+I2 ══2KIO3+Cl2↑判斷,下列結(jié)論不正確的是( )A.I2具有還原性B.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)C.還原劑是KClO3D.當(dāng)生成1 ml Cl2時,轉(zhuǎn)移10 ml電子
[解析] 碘元素的化合價升高,I2具有還原性,故A項正確;題給反應(yīng)為單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成新單質(zhì)與新化合物的反應(yīng),屬于置換反應(yīng),故B項正確;氯元素的化合價降低,則氧化劑是KClO3,故C項錯誤;當(dāng)生成1 ml Cl2時,轉(zhuǎn)移1 ml×2×(5-0)=10 ml電子,故D項正確。
(2)(2022·山東德州一模)為防止廢棄的硒單質(zhì)(Se)造成環(huán)境污染,通常用濃硫酸將其轉(zhuǎn)化成二氧化硒(SeO2),再用KI溶液處理后回收Se。發(fā)生的反應(yīng)為①Se+2H2SO4(濃)══2SO2↑+SeO2+2H2O;②SeO2+4KI+4HNO3══4KNO3+Se+2I2+2H2O,下列說法錯誤的是( )A.①中SO2是還原產(chǎn)物,SeO2是氧化產(chǎn)物B.②中KI是還原劑,HNO3是氧化劑C.每生成0.4 ml I2共轉(zhuǎn)移1.2 ml電子D.氧化性由強到弱的順序是H2SO4(濃)>SeO2>HNO3
[解析] 反應(yīng)①中,硒元素化合價升高被氧化,硒作反應(yīng)的還原劑,二氧化硒為氧化產(chǎn)物,硫元素化合價降低被還原,濃硫酸作反應(yīng)的氧化劑,二氧化硫是還原產(chǎn)物,故A正確。反應(yīng)②中,硒元素化合價降低被還原,二氧化硒作氧化劑,碘元素化合價升高被氧化,碘化鉀作還原劑,氮元素化合價沒有變化,硝酸既不是氧化劑也不是還原劑,故B錯誤。反應(yīng)②中,生成2 ml碘單質(zhì),轉(zhuǎn)移4 ml電子,則每生成0.4 ml I2共轉(zhuǎn)移0.8 ml電子,故C錯誤。在同一反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性,反應(yīng)①中濃硫酸為氧化劑,二氧化硒為氧化產(chǎn)物,氧化性:H2SO4 (濃)>SeO2;同種還原劑與氧化性強的氧化劑先反應(yīng),反應(yīng)②中SeO2為氧化劑,硝酸既不是氧化劑也不是還原劑,說明氧化性:SeO2>HNO3,則氧化性由強到弱的順序是H2SO4(濃)>SeO2>HNO3,故D正確。
(2)(2022·河北石家莊模擬)根據(jù)下列反應(yīng)判斷有關(guān)物質(zhì)還原性由強到弱的順序是( )①H2SO3+I2+H2O══2HI+H2SO4②2FeCl3+2HI══2FeCl2+2HCl+I2③3FeCl2+4HNO3(稀)══2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3A.H2SO3>I->Fe2+>NOB.I->Fe2+>H2SO3>NOC.Fe2+>I->H2SO3>NOD.NO>Fe2+>H2SO3>I-
[解析]?、貶2SO3+I2+H2O══2HI+H2SO4中,碘元素的化合價降低,硫元素的化合價升高,則H2SO3為還原劑,還原性H2SO3>I-,②2FeCl3+2HI══2FeCl2+2HCl+I2中,鐵元素的化合價降低,碘元素的化合價升高,則HI為還原劑,還原性I->Fe2+,③3FeCl2+4HNO3(稀) ══2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中,氮元素的化合價降低,鐵元素的化合價升高,則FeCl2為還原劑,還原性Fe2+>NO,還原性由強到弱的順序為H2SO3>I->Fe2+>NO。
[解析] Pb3O4中+2價Pb有2個,+4價Pb有1個,兩者含量之比為2∶1,A項正確;反應(yīng)Ⅰ不是氧化還原反應(yīng),因此不能得出氧化性:HNO3>PbO2,B項錯誤;Pb與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)生成Pb(NO3)2,C項錯誤:Pb3O4可與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng):Pb3O4+8HCl══3PbCl2+4H2O+Cl2↑,D項正確。
〔對點集訓(xùn)2〕 (1)(2022·山東濱州高三檢測)已知C2O3在酸性溶液中易被還原成C2+,C2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是( )A.3Cl2+6FeI2══2FeCl3+4FeI3B.Cl2+FeI2══FeCl2+I2C.C2O3+6HCl(濃)══2CCl2+Cl2↑+3H2OD.2Fe3++2I-══2Fe2++I2
[解析] 根據(jù)氧化還原反應(yīng)中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,可判斷B中氧化性:Cl2>I2;C中氧化性:C2O3>Cl2;D中氧化性:Fe3+>I2,這些結(jié)論與題給信息一致。對于A,由于I-的還原性強于Fe2+,當(dāng)Cl2少量的時候,Cl2應(yīng)先氧化I-,而不應(yīng)先氧化Fe2+,當(dāng)Cl2足量的時候,F(xiàn)e2+也會被氧化成Fe3+。另外,F(xiàn)e3+氧化性強于I2,不存在FeI3這種物質(zhì)。
[方法技巧] 假設(shè)法判斷氧化還原反應(yīng)能否進行已知物質(zhì)的氧化性或者還原性的強弱關(guān)系,判斷某一氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生時可采用假設(shè)法。先假設(shè)反應(yīng)成立,然后根據(jù)氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性>還原產(chǎn)物的還原性的規(guī)律,列出假設(shè)反應(yīng)中的上述關(guān)系。再結(jié)合題干信息判斷該結(jié)論是否符合事實,若符合事實,則反應(yīng)成立;若不符合事實,則反應(yīng)不成立。
1.氧化還原方程式的配平(1)配平三大原則
考點三 氧化還原反應(yīng)方程式的配平與計算
(2)化合價升降法配平步驟
④配系數(shù)3Cu+8HNO3(稀)══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O⑤查守恒,其他原子在配平時相等,最后利用O原子守恒來進行驗證。2.氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法(1)正向配平法:氧化劑、還原劑中某元素化合價全部變化,一般從反應(yīng)物著手配平。(2)逆向配平法:自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從生成物著手配平。
(3)缺項配平法:化學(xué)方程式所缺物質(zhì)往往是酸、堿或水;如果是離子方程式,所缺物質(zhì)往往是H+、OH-或水??梢愿鶕?jù)質(zhì)量守恒先寫出所缺物質(zhì),再根據(jù)化合價升降守恒配平。如果無法確定所缺項,可先依據(jù)化合價的升降守恒將現(xiàn)有的某些物質(zhì)配平,然后再根據(jù)質(zhì)量守恒確定所缺物質(zhì)的化學(xué)式及其化學(xué)計量數(shù)(系數(shù))。
3.氧化還原反應(yīng)計算的流程應(yīng)用電子守恒解題的一般步驟——“一、二、三、四”“一找各物質(zhì)”:找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物,并標(biāo)出變價元素的化合價?!岸ǖ檬?shù)”:確定一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中原子的個數(shù))。“三列出等式”:根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和電子守恒列出等式關(guān)系:
n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值=n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值?!八恼谊P(guān)系式”:多步連續(xù)進行的氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算,對于多步連續(xù)進行的氧化還原反應(yīng),只要中間各步反應(yīng)過程中電子沒有損耗,可直接找出起始物和最終產(chǎn)物,刪去中間產(chǎn)物,建立二者之間的電子守恒關(guān)系,快速求解。應(yīng)用以上方法解答有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算題時,可化難為易,化繁為簡。
(3)向H2O2溶液中滴加少量FeCl3:2Fe3++H2O2══O2↑+2H++2Fe2+。( )
(7)1 ml Cl2參與反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定是2NA。( )[提示] 1 ml Cl2和Ca(OH)2反應(yīng),Cl2既是氧化劑又是還原劑,轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為NA。(8)1 ml KIO3與足量的濃HI溶液完全反應(yīng)生成I2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NA。( )[提示] 1 ml KIO3與足量的HI完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5NA。
(9)24 mL濃度為0.05 ml·L-1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 ml·L-1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知:Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4,元素鉻在還原產(chǎn)物中的化合價為+3。( )[提示] 題目中指出被還原的元素是Cr,則得電子的物質(zhì)必是K2Cr2O7,失電子的物質(zhì)一定是Na2SO3,其中硫元素的化合價從+4→+6;而鉻元素的化合價將從+6―→+n(設(shè)+n為生成物中鉻元素的化合價),根據(jù)得失電子數(shù)目相等,有0.024 L×0.05 ml·L-1×(6-4)=0.02 L×0.02 ml·L-1×2×(6-n),解得n=3。
Sb2S3+3SbCl5══5SbCl3+3S
③在NaOH的環(huán)境中,Cl2與NaI反應(yīng),每1 ml NaI完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移6 ml電子,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為:____________________________________________。④KMnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4反應(yīng),生成Mn2+和CO2,該反應(yīng)的離子方程式為:____________________________________________________。
NaI+3Cl2+6NaOH══NaIO3+6NaCl+3H2O
①判斷c中恰好反應(yīng)完全依據(jù)的現(xiàn)象是_________________________ ____________________________________________。②b中反應(yīng)所產(chǎn)生的I2的物質(zhì)的量是______________ ml。③根據(jù)以上實驗計算該精制鹽的碘含量是______mg·kg-1(以含w的代數(shù)式表示)。
滴入最后一滴Na2S2O3溶液,溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色
3.深度思考:(1)在P+CuSO4+H2O―→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反應(yīng)中,7.5 ml CuSO4可氧化P的物質(zhì)的量為________ml;生成 1 ml Cu3P時,參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為________ml。(2)64 g銅與一定量的濃HNO3恰好完全反應(yīng),將產(chǎn)生的氣體與適量的O2混合通入水中,氣體完全溶解,試求O2的物質(zhì)的量?[提示] (1)設(shè)7.5 ml CuSO4氧化P的物質(zhì)的量為x;生成1 ml Cu3P時,被氧化的P的物質(zhì)的量為y
(2)(2020·海南,15,12分)以黃鐵礦(主要成分FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸,應(yīng)將產(chǎn)出的爐渣和尾氣進行資源化綜合利用,減輕對環(huán)境的污染。其中一種流程如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:①黃鐵礦中硫元素的化合價為_______。②由爐渣制備還原鐵粉的化學(xué)方程式為__________________________。
先加入鹽酸,再加入氯化鋇溶液,生成白色沉淀,說明含有
[易錯警示] (1)注意特殊物質(zhì)中元素的化合價,如Na2O2中氧元素、FeS2中硫元素的化合價均為-1。(2)題目中配平化學(xué)方程式時,化學(xué)計量數(shù)“1”也必須填寫在空格里。(3)依據(jù)電子得失守恒列等式時容易忽略微粒中變價原子的個數(shù)。
(2)(2022·湖南岳陽一中摸底)實驗室可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4。方法如下:軟錳礦和過量的固體KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)生成錳酸鉀(K2MnO4)和KCl,然后用水溶解,然后過濾除去殘渣,將濾液酸化后,K2MnO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2和KMnO4,再過濾除去MnO2沉淀,然后濃縮溶液,結(jié)晶得到深紫色的針狀KMnO4。試回答:①軟錳礦制備K2MnO4的化學(xué)方程式為_________________________________________________。K2MnO4制備KMnO4的離子方程式為_________________________________________。
②KMnO4能與熱的稀硫酸酸化的Na2C2O4反應(yīng)生成Mn2+和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________________ __________________________________。③檢驗Na2SO3樣品部分被氧化的實驗操作及現(xiàn)象是_____________ __________________________________________________________________________________________________________。④在強堿溶液中NaClO與Fe(OH)3反應(yīng)生成Na2FeO4的離子方程式為_________________________________________________。
取樣品,加入過量稀鹽酸,產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,將氣體通入品紅溶液,品紅溶液褪色;再加入BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀
微考點2 氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計算(1)(2022·廣東高三檢測)足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng),得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體,將這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中,所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 ml·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,則消耗NaOH溶液的體積是( )A.60 mLB.45 mLC.30 mLD.15 mL
(2)(2022·重慶月考)NH3可消除NO的污染,反應(yīng)方程式為6NO+4NH3══5N2+6H2O。現(xiàn)有NO與NH3的混合物共1 ml充分反應(yīng),若還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物多1.4 g,則下列判斷中正確的是( )A.原混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量之比可能為3∶2B.有0.6 ml NH3被氧化C.生成還原產(chǎn)物2.8 gD.原混合氣體中含氨氣為0.2 ml或0.7 ml
[解析] 由方程式6NO+4NH3══5N2+6H2O可知,6 ml NO得到3 ml還原產(chǎn)物N2,4 ml NH3得到2 ml氧化產(chǎn)物N2,相差1 ml N2,若還原產(chǎn)物比氧化產(chǎn)物多1.4 g即0.05 ml,則相當(dāng)于0.3 ml NO和0.2 ml NH3反應(yīng),由題意可知NO和NH3的總物質(zhì)的量為1 ml,則其中一種過量,所以有兩種情況:0.3 ml NO和0.7 ml NH3或0.2 ml NH3和0.8 ml NO反應(yīng)。原混合物中NO與NH3的物質(zhì)的量之比為3∶7或4∶1,A錯誤;有0.2 ml NH3被氧化,B錯誤;生成還原產(chǎn)物0.15 ml即4.2 g,C錯誤;原混合氣體中含氨氣為0.2 ml或0.7 ml,D正確。
③反應(yīng)中氧化劑為________。④用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)。________________________________________________
1.氧化還原反應(yīng)的一個口訣:升失氧、降得還2.氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的兩種表示方法(1)雙線橋法;(2)單線橋法。3.氧化還原反應(yīng)的四個規(guī)律(1)得失電子守恒規(guī)律;(2)價態(tài)規(guī)律;(3)強弱規(guī)律;(4)先后規(guī)律。
4.氧化性、還原性強弱的八種判斷依據(jù)(1)化學(xué)反應(yīng)方程式;(2)金屬、非金屬活動性;(3)元素周期表中相對位置;(4)反應(yīng)條件及反應(yīng)劇烈程度;(5)氧化或還原的程度;(6)電化學(xué)信息;(7)外界條件;(8)元素最高價氧化物的水化物的酸堿性。
5.必記的電子守恒關(guān)系氧化劑得到電子的總數(shù)等于還原劑失去電子的總數(shù),表現(xiàn)為化合價升高的總數(shù)等于化合價降低的總數(shù)。6.氧化性、還原性強弱比較的兩種方法氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物;還原性:還原劑>還原產(chǎn)物。
7.易混的三個守恒關(guān)系氧化還原反應(yīng)中離子方程式的配平,先得失電子守恒,再電荷守恒,最后質(zhì)量守恒。8.方程式配平步驟:標(biāo)變價、列變化、求總數(shù)、配系數(shù)、查守恒9.方程式的計算:根本原則就是利用電子守恒建立物質(zhì)之間的比例關(guān)系,寫出守恒式。
這是一份新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義課件第1章 第5講 氧化還原反應(yīng)的計算與方程式的配平(含解析),共53頁。PPT課件主要包含了復(fù)習(xí)目標(biāo),電子守恒法計算,x-1,缺項配平類,Al2O3,H2O,真題演練明確考向,ZnS,課時精練,H3PO4等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義課件第1章 第4講 氧化還原反應(yīng)(含解析),共60頁。PPT課件主要包含了復(fù)習(xí)目標(biāo),真題演練明確考向,課時精練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份(人教版)高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義課件第1章第3講 氧化還原反應(yīng)的概念和規(guī)律(含解析),共60頁。PPT課件主要包含了練真題明考向,課時精練等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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