第11講 氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用和計算-新高一化學(xué)暑假精品課程（魯科版2019）（原卷版）

這是一份第11講 氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用和計算-新高一化學(xué)暑假精品課程（魯科版2019）（原卷版），共9頁。
1．會用電子轉(zhuǎn)移的觀點判斷氧化還原反應(yīng)，學(xué)會表示電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的方法。
2．知道氧化還原反應(yīng)的發(fā)生與氧化劑、還原劑的相對強弱的關(guān)系。
3．學(xué)會簡單氧化還原反應(yīng)方程式的配平及相關(guān)計算
【基礎(chǔ)知識】
一、氧化性、還原性強弱的比較
1．物質(zhì)的氧化性
（1）概念：物質(zhì)________的能力，______劑所表現(xiàn)的性質(zhì)。
（2）判斷依據(jù)：反應(yīng)后物質(zhì)所含元素的化合價______。
（3）強弱判斷：__________的能力越強，氧化性就越強。
2．物質(zhì)的還原性
（1）概念：物質(zhì)________的能力，______劑所表現(xiàn)的性質(zhì)。
（2）判斷依據(jù)：反應(yīng)后物質(zhì)所含元素的化合價______。
（3）強弱判斷：__________的能力越強，還原性就越強。
3．氧化性和還原性強弱的比較
（1）根據(jù)金屬活動順序表
（2）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式判斷
在同一個氧化還原反應(yīng)中，一般遵循如下規(guī)律：
氧化性：____________＞____________
還原性：____________＞____________
1．金屬原子失電子越多其還原性越強嗎？得電子越多的氧化劑，其氧化性就越強嗎？
2．含有最高價元素的化合物一定具有強的氧化性嗎？
3．金屬陽離子在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑嗎？
4．具有氧化性的物質(zhì)在反應(yīng)中一定是氧化劑嗎？具有還原性的物質(zhì)在反應(yīng)中一定是還原劑嗎？
5．在化學(xué)反應(yīng)中，難失電子的原子一定容易得電子嗎？
二、氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
1．雙線橋法：表示在反應(yīng)前后得失電子的數(shù)目或元素化合價的變化情況。
（1）箭頭表示由反應(yīng)前化合價發(fā)生變化的元素指向反應(yīng)后的同一種元素。
（2）表示得失電子的數(shù)目，要使得失電子數(shù)相等。
（3）電子轉(zhuǎn)移數(shù)以m×ne－的形式表示，m表示發(fā)生氧化還原反應(yīng)的原子個數(shù)，n表示每個原子得到或失去電子的數(shù)目，當(dāng)n＝1時，要省略。
【鞏固練習(xí)】
（1）2KMnO4+16HCl＝2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
（2）3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
（3）2KMnO4MnO2+K2MnO4+O2↑
2．單線橋法：表示氧化劑和還原劑之間電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目
（1）箭頭由失電子的元素指向得電子的元素。
（2）只標(biāo)明得失電子總數(shù)，不標(biāo)“得”或“失”。
【鞏固練習(xí)】
（1）2KMnO4+16HCl＝2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O
（2）3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
（3）2KMnO4MnO2+K2MnO4+O2↑
3．氧化還原反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)
（1）N（e－）＝_______________＝_______________
（2）反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)與各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)成_____比
1．反應(yīng)Cl2+2NaOH＝NaCl+NaClO+H2O轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為多少？
2．反應(yīng)3NO2+H2O＝2HNO3+NO，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為多少？若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成2.24LNO氣體，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為多少？
三、氧化還原反應(yīng)的簡單配平
1．方法：化合價升降法
2．典型實例
（1）普通型
Fe（NO3）3+NaOH+Cl2Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O
HNO3+Cu2OCu（NO3）2+NO↑+H2O
K2Cr2O7+HClKCl+CrCl3+Cl2↑+H2O
（2）歧化型
Cl2+NaOHNaCl+NaClO3+H2O
P4+Ba（OH）2+H2OBa（H2PO2）2+PH3↑
（3）歸中型
KI+KIO3+H2SO4I2+K2SO4+H2O
NaNO2+（NH4）2SO4N2↑+Na2SO4+H2O
（4）多變價型
Cu2S+HNO3Cu（NO3）2+NO↑+H2SO4+H2O
As2S3+HNO3+H2OH2SO4+NO+H3AsO4
【考點剖析】
考點一：根據(jù)反應(yīng)條件判斷氧化性、還原性的強弱
例1．（2020·大連高一檢測）下面三個方法都可以用來制氯氣：
①4HCl（濃）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O
②4HCl（g）+O22Cl2+2H2O（g）
③2KMnO4+16HCl（濃）＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
則三個方法中的三種氧化劑由強到弱的順序是（ ）。
A．O2、MnO2、KMnO4 B．KMnO4、MnO2、O2
C．MnO2、KMnO4、O2 D．O2、KMnO4、MnO2
考點二：根據(jù)金屬活動性順序表判斷氧化性、還原性的強弱
例2．（2020·北京清華附中高一檢測）金屬單質(zhì)四兄弟W、X、Y、Z不小心掉到稀鹽酸池中，反應(yīng)如圖所示，則它們的還原性由強到弱的順序是（ ）。
A．X＞W(wǎng)＞Z＞Y B．Z＞X＞W(wǎng)＞Y
C．W＞X＞Y＞Z D．Y＞Z＞X＞W(wǎng)
考點三：根據(jù)化學(xué)方程式判斷氧化性、還原性的強弱
例3．（2020·甘肅酒泉高一檢測）鉈（Tl）鹽與氰化鉀（KCN）被列為A級危險品。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+＞Fe2+
考點四：推斷氧化還原反應(yīng)進行的方向
例4．已知氧化性強弱：BrO3－＞ClO3－＞Cl2＞IO3－，下列化學(xué)反應(yīng)能夠發(fā)生的是（ ）。
A．2IO3－+10Cl－+12H+＝5Cl2↑+6H2O+I2
B．2BrO3－+Cl2＝Br2+2ClO3－
C．3Cl2+3H2O＝ClO3－+5Cl－+6H+
D．2ClO3－+Br2＝Cl2+2BrO3－
考點五：判斷氧化還原反應(yīng)發(fā)生的先后順序
例5．（2020·甘肅金昌高一檢測）在AgNO3、Cu（NO3）2和Zn（NO3）2混合溶液中，加入一定量的鐵粉，充分反應(yīng)后過濾，在濾渣中加入稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生。則下列結(jié)論正確的是（ ）。
A．濾液中一定有Fe（NO3）3
B．濾渣只含Ag和Cu，一定無Zn
C．濾渣中一定有Ag、Cu和Fe，一定無Zn
D．濾渣中一定有Ag、Cu、Fe和Zn
考點六：氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法
例6．（2020·武威高一檢測）下列反應(yīng)中，電子轉(zhuǎn)移的表示方法正確的是（ ）。
A．
B．
C．
D．
考點七：轉(zhuǎn)移電子數(shù)的比較和計算
例7．用下列方法均可制得氧氣：
①2KClO32KCl+3O2↑
②2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
③2HgO2Hg+O2↑
④2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
若要制得相同質(zhì)量的氧氣，反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目之比為（ ）。
A．3∶2∶1∶4 B．1∶1∶1∶1
C．2∶1∶2∶2 D．1∶2∶1∶1
【互動探究】將上題改成“若反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同，則制得氧氣的質(zhì)量之比為多少？”
考點八：簡單氧化還原反應(yīng)方程式的書寫
例8．（2020·石家莊高一檢測）現(xiàn)有中學(xué)化學(xué)中常見的幾種物質(zhì)：①O2、②Mg、③CO、④WO3、⑤W、⑥CO2。請回答下列問題：
（1）①、②、③、④四種物質(zhì)中常用作還原劑的有________（填序號）。
（2）請將③、④、⑤、⑥對應(yīng)物質(zhì)填入下列橫線上，以組成一個氧化還原反應(yīng)方程式：______+__________+________。
（3）隨著人們環(huán)保意識的增強，許多汽車都已經(jīng)裝上了如圖所示的尾氣處理裝置。在催化劑的作用下，尾氣中兩種主要的有毒氣體反應(yīng)生成兩種無害氣體，兩種無害氣體均為空氣中的成分，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。
該反應(yīng)中_______是氧化劑。
【真題演練】
1．（2016·上海高考）O2F2可以發(fā)生反應(yīng)：H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2，下列說法正確的是（ ）。
A．氧氣是氧化產(chǎn)物
B．O2F2既是氧化劑又是還原劑
C．若生成4.48 L HF，則轉(zhuǎn)移0.8 ml電子
D．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4
2．（2016·上海高考）某鐵的氧化物（FexO）1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mL Cl2，恰好將Fe2+完全氧化。x值為（ ）。
A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93
3．（2020年·全國卷Ⅲ）取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變?yōu)樽厣↖2）?？芍摋l件下KClO3的氧化能力____NaClO（填“大于”或“小于”）。
4．（2018·江蘇高考）制備NaClO溶液時，若溫度超過40℃，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為_________________________。
5．（2019·江蘇高考）N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為_____________。
6．（2020·北京合格考真題）化工廠用濃氨水檢驗氯氣管道是否漏氣，利用的反應(yīng)為：8NH3+3Cl2＝N2+6NH4Cl。
（1）作還原劑的物質(zhì)是_____，氯元素的化合價_____（填“升高”或“降低”）。
（2）若反應(yīng)中每生成6mlNH4Cl，則消耗Cl2的物質(zhì)的量至少為_____ml，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____ml。
7．（2015·全國卷Ⅱ）工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為____________。
8．（2018·江蘇高考）在有氧條件下，新型催化劑M能催化NH3與NOx反應(yīng)生成N2。NH3與NO2生成N2的反應(yīng)中，當(dāng)生成1mlN2時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______ml。
【過關(guān)檢測】
1．關(guān)于物質(zhì)氧化性及還原性的強弱，下列說法中，正確的是（ ）。
A．物質(zhì)越易失電子，還原性越強
B．原子失電子越多，還原性越強
C．元素化合價降低越多，氧化性越強
D．物質(zhì)越是易被氧化，氧化性越強
2．下列關(guān)于氧化性的說法正確的是（ ）。
A．物質(zhì)得電子的性質(zhì)
B．物質(zhì)被還原過程中表現(xiàn)的性質(zhì)
C．元素化合價升高的性質(zhì)
D．還原劑具有的性質(zhì)
3．下列敘述正確的是（ ）。
A．含最高價元素的化合物一定具有強的氧化性
B．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性
C．失電子數(shù)越多，還原性越強
D．含金屬元素的離子不一定都是陽離子
4．有下列反應(yīng)：
①2Na2SO3+O22Na2SO4（時間不長）
②2H2SO3+O22H2SO4（時間較長）
③2SO2+O22SO3
說明還原性由弱到強的順序是（ ）。
A．Na2SO3、H2SO3、SO3、SO2 B．SO2、H2SO3、Na2SO3
C．H2SO3、SO2、Na2SO3 D．Na2SO3、SO2、H2SO3
5．（2020·烏蘭察布高一檢測）下列氧化還原反應(yīng)中，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目均正確的是（ ）。
A． B．
C． D．
6．（2020·郴州學(xué)考模擬）鋁熱反應(yīng)可用于焊接鋼軌，反應(yīng)為：2Al+Fe2O32Fe+Al2O3，下列關(guān)于該反應(yīng)說法正確的是（ ）。
A．Al是還原劑
B．Fe2O3發(fā)生氧化反應(yīng)
C．Fe是氧化產(chǎn)物
D．當(dāng)生成1mlFe時，轉(zhuǎn)移6ml電子
7．（2021·萊蕪高一檢測）還原某二價金屬的氧化物4克，需0.2ml電子，則該金屬元素的相對原子量為（ ）。
A．24 B．40 C．56 D．64
8．在某化學(xué)反應(yīng)中，若銅離子得到的電子數(shù)為2.408×1023，則可得到銅單質(zhì)（ ）。
A．25.6g B．32g C．12.8g D．38.4g
9．（2021·西安高一檢測）新型納米材料MFe2Ox（3＜x＜4）中，M表示+2價的金屬元素，在反應(yīng)中化合價不發(fā)生變化。常溫下，MFe2Ox能使工業(yè)廢氣中的SO2轉(zhuǎn)化為S，轉(zhuǎn)化過程表示如下：MFe2OxMFe2Oy，則下列判斷正確的是（ ）。
A．MFe2Ox是還原劑
B．SO2是該反應(yīng)的催化劑
C．x＞y
D．氧化性：MFe2Ox＞SO2
10．（2020·遼源高一檢測）重鉻酸鉀（K2Cr2O7）是重要的化合物，常用于制鉻礬、火柴、鉻顏料等。一些含鉻化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示：
下列有關(guān)說法不正確的是（ ）。
A．K2Cr2O中Cr的化合價為+6
B．②③⑤均屬于非氧化還原反應(yīng)
C．完成①④⑥的轉(zhuǎn)化均需加入氧化劑
D．①中生成1mlCrCl3，轉(zhuǎn)移3ml電子
11．錳和鎳（Ni）都是金屬元素，將鎳絲插入MnSO4溶液中無變化，插入CuSO4溶液中，鎳絲上有紅色固體析出。Mn、Ni、Cu三種金屬的還原性由強到弱的順序是（ ）。
A．Cu、Mn、Ni B．Mn、Ni、Cu
C．Ni、Cu、Mn D．Mn、Cu、Ni
12．下列離子中最強的氧化劑是（ ）。
A．Ag+ B．Mg2+ C．H+ D．Cu2+
13．在CuO和Fe粉混合物中，加入一定量稀硫酸微熱，當(dāng)反應(yīng)停止后，濾出不溶物，并向濾液中插入一枚鐵釘，發(fā)現(xiàn)鐵釘并無任何變化。根據(jù)上述現(xiàn)象，確定下面結(jié)論正確的是（ ）。
A．不溶物一定是Cu
B．不溶物一定含銅，但不一定含鐵
C．不溶物一定是Fe
D．溶液中一定含有Fe2+，但不一定含有Cu2+
14．（2020·甘肅金昌高一檢測）二氧化氯是國際公認的高效安全殺菌消毒劑，工業(yè)制備ClO2的反應(yīng)原理如下：2NaClO3+4HCl＝2ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl，下列關(guān)于該反應(yīng)的說法中正確的是（ ）。
A．每生成0.1mlClO2轉(zhuǎn)移0.2ml電子
B．氧化性：NaClO3＜Cl2
C．濃鹽酸在反應(yīng)中僅體現(xiàn)還原性
D．被氧化和被還原的氯物質(zhì)的量之比為1∶1
15．已知有如下反應(yīng)：①2BrO3－+Cl2＝Br2+2ClO3－，②ClO3－+5Cl－+6H+＝3Cl2+3H2O，③2FeCl3+2KI＝2FeCl2+2KCl+I2，④2FeCl2+Cl2＝2FeCl3。下列各微粒氧化能力由強到弱的順序正確的是（ ）。
A．ClO3－＞BrO3－＞Cl2＞Fe3+＞I2
B．BrO3－＞Cl2＞ClO3－＞I2＞Fe3+
C．BrO3－＞ClO3－＞Cl2＞Fe3+＞I2
D．BrO3－＞ClO3－＞Fe3+＞Cl2＞I2
16．已知在某溫度時發(fā)生如下三個反應(yīng)：①C+CO2＝2CO；②C+H2O＝CO+H2；③CO+H2O＝CO2+H2。由此可以判斷，在該溫度下C、CO、CO2的還原性強弱順序是（ ）。
A．CO＞C＞H2 B．C＞CO＞H2
C．C＞H2＞CO D．CO＞H2＞C
17．已知氧化性：Br2＞Fe3+＞I2，還原性：I－＞Fe2+＞Br－，則下列反應(yīng)不能發(fā)生的是（ ）。
A．Br2+2I－＝2Br－+I2
B．Br2+2Fe2+＝2Br－+2Fe3+
C．2Fe3++2I－＝2Fe2++I2
D．2Fe3++2Br－＝2Fe2++Br2
18．（2020·張家界高一檢測）有相同條件下的三個反應(yīng)：①2A－+B2＝2B－+A2②2C－+A2＝2A－+C2③2B－+D2＝2D－+B2，由此得出，下列判斷不正確的是（ ）。
A．氧化性：A2＞B2＞C2＞D2
B．還原性：C－＞A－＞B－＞D－
C．2A－+D2＝2D－+A2該反應(yīng)可以進行
D．2C－+B2＝2B－+C2該反應(yīng)也能進行
19．（2020·成都高一檢測）有反應(yīng)：
①2H2O+Cl2+SO2＝H2SO4+2HCl
②2KMnO4+16HCl＝2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
針對上述兩個反應(yīng)回答：
（1）兩反應(yīng)中的氧化劑的氧化性強弱順序為__________________，還原劑的還原性強弱順序為____________。
（2）反應(yīng)①中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物質(zhì)量比為____________。
（3）反應(yīng)②中氯化氫表現(xiàn)出的性質(zhì)是________。
A．還原性 B．酸性 C．氧化性
20．（2020·婁底高一檢測）氧化還原反應(yīng)原理在生產(chǎn)生活和科學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。
（1）下列表述中沒有氧化還原反應(yīng)發(fā)生的是________。
A．滴水成冰 B．蠟炬成灰 C．百煉成鋼
（2）NH3和Cl2反應(yīng)的方程式為：NH3+Cl2→N2+HCl
①該反應(yīng)中被氧化的元素是____（填元素名稱），氧化劑是____（填化學(xué)式）。
②配平該方程式：NH3+Cl2→N2+HCl
（3）“地康法”制氯氣的反應(yīng)原理圖示如下：
①反應(yīng)I的化學(xué)方程式為____________________。
②若要制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下氯氣11.2L，則整個反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____。
21．（2020·北京昌平區(qū)高一檢測）某小組同學(xué)欲探究H2O2的性質(zhì)，經(jīng)歷如下探究過程：
預(yù)測：聚焦H2O2中的O作為核心元素，因此預(yù)測H2O2既具有氧化性，也具有還原性。
（1）預(yù)測其具有氧化性的思路是______________________________。
實驗和觀察：小組同學(xué)分別選用酸性KMnO4溶液、酸化的KI溶液與5%H2O2溶液反應(yīng)以驗證預(yù)測。
（2）實驗①利用了酸性高錳酸鉀的_________性，該實驗中，證明KMnO4溶液與H2O2反應(yīng)的現(xiàn)象除了溶液顏色變淺或褪色外，還有________。
（3）實驗②是為了驗證H2O2的_________性，在反應(yīng)后的溶液中加入淀粉溶液，可觀察到溶液變藍，寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________。
解釋和結(jié)論：
（4）以上實驗可得出的結(jié)論是______________________。
（5）根據(jù)以上實驗可以確定H2O2、I2和KMnO4的氧化性由強到弱的順序是______________。
22．氧化還原反應(yīng)在化學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中意義重大。在一定條件可發(fā)生如下兩個氧化還原反應(yīng)：①Fe+H2SO4（濃）Fe2（SO4）3+SO2↑+H2O（未配平）②3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O。試回答下列問題：
（1）反應(yīng)①中氧化產(chǎn)物為____________。
（2）反應(yīng)②中，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為_______，若反應(yīng)中有4.816×1023個電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，消耗S的質(zhì)量為______。
實驗①
實驗②