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高考化学一轮复习讲练 第2章 第8讲 氧化还原反应的基本概念和规律 (含解析)
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这是一份高考化学一轮复习讲练 第2章 第8讲 氧化还原反应的基本概念和规律 (含解析)，共19页。试卷主要包含了了解氧化还原反应的本质，5 ml，96 L N2时，转移电子1，48 L H2，则转移0等内容，欢迎下载使用。
第8讲 氧化还原反应的基本概念和规律
考纲要求 1.了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。
1．氧化还原反应的本质和特征
2．基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
应用体验
用双线桥法标出MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________。
此反应中氧化剂是__________，还原剂是____________，氧化产物是________，还原产物是________，MnO2发生________反应，HCl发生________反应；生成1 mol Cl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是______ mol，盐酸表现的性质是________性和______性。
答案
MnO2 HCl Cl2 MnCl2 还原 氧化 2NA 2
还原 酸
3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示
4．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
其中：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
理解应用
(1)下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中，正确的是________(填序号)。
①
②
③
④
(2)①中MnO2的作用：__________。
②中Cl2表现的性质：______________________。
③中氧化产物和还原产物的质量比为________。
④中氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
答案 (1)④ (2)①催化剂 ②氧化性和还原性 ③5∶1 ④2∶1
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应(×)
(2)金属阳离子一定只具有氧化性(×)
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原(×)
(4)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(×)
(5)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原(√)
(6)置换反应都是氧化还原反应，化合反应可能是氧化还原反应(√)
(7)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂(×)
题组一 氧化还原反应的判断
1．(2020·湖北重点高中高三上学期期中联考)下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A．酸雨的形成 B．根瘤菌固氮
C．氨碱法制纯碱 D．电池放电
答案 C
解析 有电子转移的反应是氧化还原反应，酸雨的形成是燃烧含硫、氮化合物引起的，是氧化还原反应；根瘤菌固氮是将氮气转化为化合态的氮；电池放电是氧化还原反应；氨碱法制纯碱的反应是NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，选C。
2．(2018·北京，9)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是( )
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀，随后变为红褐色
溶液变红，随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体，随后变为红棕色
答案 C
解析 C项，向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，发生沉淀的转化，反应的离子方程式为2AgCl＋S2－Ag2S＋2Cl－，与氧化还原反应无关；A项，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，会生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，反应过程中出现灰绿色，最后变为红褐色，与氧化还原反应有关；B项，由于氯水显酸性，先使紫色石蕊溶液变红，后由于HClO具有氧化性， 使红色溶液迅速褪色，与氧化还原反应有关；D项，热铜丝插入稀硝酸中发生的反应为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO被氧气氧化生成红棕色的NO2，与氧化还原反应有关。
题组二 基于“双线桥”分析氧化还原反应
3．某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法中正确的是( )
A．该反应属于置换反应
B．N2H4是氧化剂
C．N2O4是还原剂
D．N2既是氧化产物，又是还原产物
答案 D
解析 该反应的反应物中无单质，不属于置换反应，A错；N2H4中N元素的化合价为－2，在反应中失电子变为0价，因此N2H4是还原剂，B错；N2O4中N元素的化合价为＋4，在反应中得到电子变为0价，因此N2O4是氧化剂，C错；－2价的N和＋4价的N均生成0价的N，因此N2既是氧化产物又是还原产物，D对。
4．水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2＋＋2S2O＋O2＋4OH－===Fe3O4↓＋S4O＋2H2O。下列说法不正确的是( )
A．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5
B．若有2 mol Fe2＋被氧化，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为0.5 mol
C．每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子为4 mol
D．O2是氧化剂，S2O与Fe2＋是还原剂
答案 A
解析 反应中3Fe2＋→Fe3O4，当3 mol Fe2＋参加反应时，有2 mol Fe2＋化合价升高，反应中Fe和S元素的化合价升高，Fe2＋、S2O被氧化，作还原剂，O2为氧化剂，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶(2＋2)＝1∶4，A项错误、D项正确；若有2 mol Fe2＋被氧化，失去2 mol电子，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为0.5 mol，B项正确；反应中3Fe2＋→Fe3O4,2S2O→S4O，当3 mol Fe2＋参加反应时，有2 mol Fe2＋化合价升高，S元素由＋2价升高到＋价，所以每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子为4 mol，C项正确。
5．(2019·山东日照期中)在好氧菌和厌氧菌作用下，废液中NH能转化为N2(g)和H2O(l)，示意图如下：
反应Ⅰ：NH＋O2―→NO＋H＋＋H2O(未配平)
反应Ⅱ：NH＋NO―→N2＋H2O＋H＋(未配平)
下列说法正确的是( )
A．两池发生的反应中，氮元素只被氧化
B．常温常压下，反应Ⅱ中生成8.96 L N2时，转移电子1.5 mol
C．好氧菌池与厌氧菌池投入废液的体积之比为3∶5时，NH能完全转化为N2
D．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶3
答案 C
解析 反应Ⅱ中NO作氧化剂，N元素的化合价降低，被还原，A项错误；常温常压下，气体的摩尔体积未知，无法计算N2的物质的量，所以无法计算转移电子的物质的量，B项错误；配平反应方程式得反应Ⅰ为NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O，反应Ⅱ为5NH＋3NO===4N2↑＋2H＋＋9H2O。好氧菌池产生NO，厌氧菌池消耗NO，则好氧菌池和厌氧菌池投入的废液体积之比为3∶5时，NH能完全转化为N2，C项正确；反应Ⅱ中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶5，D项错误。
走好关键第一步——正确标出元素化合价
正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。
近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断
CuFeS2 Cu＋2 Fe＋2 S－2 K2FeO4 Fe＋6
Li2NH N－3 LiNH2 N－3 AlN N－3
Na2S2O3 S＋2 MO M＋5 C2O C＋3
HCN C＋2 N－3 CuH Cu＋1 H－1
FeO Fe＋(8－n) Si3N4 Si＋4 N－3
1．氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑：
最高价态——只有氧化性，如：Fe3＋、浓H2SO4、KMnO4等；
最低价态——只有还原性，如：金属单质、Cl－、S2－等；
中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。
2．氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断
①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：Na>Mg>Al；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 ℃才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低进行判断：氧化产物的价态越高，则氧化剂的氧化性越强，如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2＞S。
拓展延伸
物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液 ⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是________________________(填序号，下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是______________________________________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________。
答案 (1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
解析 ⑥Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl。
(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如：热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应(√)
(2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性(×)
(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼(×)
(4)难失电子的物质一定易得电子(×)
(5)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性(×)
(6)MnO2不与稀盐酸反应是因为H＋浓度小(×)
题组一 氧化性或还原性强弱的比较
1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
答案 D
解析 在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
2．(2019·山东烟台期中)碘元素在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。已知淀粉遇碘单质变蓝，下列说法中正确的是( )
A．向含I－的溶液中通入Cl2，所得溶液加入淀粉溶液一定变蓝
B．途径Ⅱ中若生成1 mol I2，消耗1 mol NaHSO3
C．氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO
D．一定条件下，I－与IO可能生成I2
答案 D
解析 向含I－的溶液中通入少量Cl2，可产生碘单质，所得溶液能使淀粉溶液变蓝，若向含I－的溶液中通入过量Cl2，生成IO，所得溶液不能使淀粉溶液变蓝，A项错误；根据转化关系2IO～I2～10e－，HSO～SO～2e－，可知途径Ⅱ中若生成1 mol I2，消耗5 mol NaHSO3，B项错误；由途径Ⅰ可以知道氧化性：Cl2>I2，由途径Ⅱ可以知道氧化性：I2IO，故氧化性的强弱顺序为Cl2>IO>I2，C项错误；一定条件下，I－与IO可发生归中反应生成I2，D项正确。
题组二 氧化还原反应的竞争(先后规律的应用)
3．现有下列三个氧化还原反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl(浓)===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－，可以加入的试剂是( )
A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl
答案 C
解析 本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3＋的氧化性(也可等于Fe3＋的氧化性)。由①知氧化性：Fe3＋>I2，还原性：I－>Fe2＋；由②知氧化性：Cl2>Fe3＋，还原性：Fe2＋>Cl－；由③知氧化性：MnO>Cl2，还原性：Cl－>Mn2＋；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性强弱顺序为I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只能氧化I－。
4．往含Fe3＋、H＋、NO的混合液中加入少量SO，充分反应后，下列表示该反应的离子方程式正确的是( )
A．2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋
B．2H＋＋SO===H2O＋SO2↑
C．2H＋＋2NO＋3SO===3SO＋2NO↑＋H2O
D．2Fe3＋＋3SO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑
答案 C
解析 三价铁离子、硝酸根离子都具有氧化性，都能氧化亚硫酸根离子，硝酸根离子在酸性环境下氧化性强于三价铁离子，所以通入亚硫酸根离子，先与硝酸根离子反应，若亚硫酸根剩余再与三价铁离子反应，题干中亚硫酸根离子少量，所以只有硝酸根离子反应，所以离子方程式为：2H＋＋2NO＋3SO===3SO＋2NO↑＋H2O，C项正确。
5．(2020·辽宁省实验中学东戴河分校高三开学考试)已知：还原性HSO>I－，氧化性IO>I2，在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．0～a间发生反应：3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋
B．a～b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol
C．b～c间发生的反应中I2仅是氧化产物
D．当溶液中I－与I2的物质的量之比为5∶2时，加入的KIO3为1.08 mol
答案 C
解析 还原性HSO>I－，所以首先发生的反应为：IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋，继续加入KIO3，氧化性IO>I2，所以IO可以结合H＋氧化I－生成I2，反应为IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2，根据发生的反应来判断各个点的产物。
熟记常见物质氧化性、还原性顺序
(1)氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S
(2)氧化性：>Fe3＋
(3)还原性：Cl－
1．价态归中规律思维模型
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。
例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
注：不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
2．歧化反应规律思维模型
“中间价―→高价＋低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
3．应用
(1)判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性，如浓H2SO4与SO2不发生反应。
(2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。
1．(2020·河南调研)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
答案 A
解析 由①得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和－1价的氯元素之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
2．氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ关系比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是( )
A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7
答案 C
解析 反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应：KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低：Z中Cl>X中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为＋a价，KZ中Cl的化合价为＋b价，依据化合价守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中Cl的化合价为＋5。
3．(2019·郑州第二次测评)LiAlH4是重要的储氢材料，可与水发生反应：LiAlH4＋2H2O===LiAlO2＋4H2↑。下列说法中正确的是( )
A．氢气既是氧化产物又是还原产物
B．LiAlH4既是氧化剂又是还原剂
C．若生成标准状况下4.48 L H2，则转移0.4 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
答案 A
解析 由反应方程式可知，LiAlH4中H由－1价升高为0价，被氧化，是还原剂，H2O中H由＋1价降为0价，被还原，是氧化剂，氢气既是氧化产物又是还原产物，A项正确、B项错误；由反应方程式可知，每1 mol LiAlH4反应，转移4 mol电子，生成4 mol H2，若生成标准状况下4.48 L(即0.2 mol)H2，则转移0.2 mol电子，C项错误；LiAlH4为还原剂，水为氧化剂，还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2，D项错误。
4．(1)根据反应KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O可知，每生成3 mol Cl2转移_________ mol e－。
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每产生1 mol氧气转移________ mol e－。
(3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁盐溶液中发生反应：
4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4 mol Na2O2发生反应转移________mol e－。
答案 (1)5 (2)2 (3)6
解析 (1)中反应属于自身氧化还原反应，生成物3个Cl2分子中，有1个Cl原子来源于KClO3，另外5个Cl原子来源于HCl，所以每生成3 mol Cl2转移电子5 mol。(2)中Na2O2中的氧由－1到－2、0价，故每生成1 mol O2转移2 mol e－。(3)化合价升高总数：4Fe2＋―→4Fe3＋，化合价升高4，对于4 mol Na2O2，其中1 mol Na2O2中的氧由－1到0价，化合价升高2，总数为6；化合价降低总数：3 mol Na2O2中的氧由－1到－2价，降低总数为6，所以每4 mol Na2O2发生反应转移6 mol电子。
1．(2019·北京，10)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
答案 B
解析 A项，Fe粉将溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋，涉及氧化还原反应；B项，Mg2＋与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀，多余的NaOH用稀盐酸中和，两个反应均不涉及氧化还原反应；C项，Cl2能溶于水并与水发生氧化还原反应，不能用水除去Cl2中的HCl；D项，NO2与水反应生成HNO3和NO，涉及氧化还原反应。
2．(2017·天津理综，3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )
A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能
C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
答案 A
解析 A项，硅太阳能电池工作时，发生光电效应，使光能转化成电能，与氧化还原反应无关；B项，锂离子电池放电时，正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，使化学能转化成电能；C项，电解质溶液导电时，阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，使电能转化成化学能；D项，葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量，使化学能转化成热能。
3．(2019·浙江4月选考，6)反应8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为( )
A．2∶3 B．8∶3 C．6∶3 D．3∶2
答案 A
解析 该氧化还原反应用双线桥法表示为，可知实际升价的N原子为2个，所以2个NH3被氧化，同时Cl2全部被还原，观察计量数，Cl2为3个，因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为2∶3。
4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，所以Br－还原性强于Cl－(√)(2015·山东理综，11C)
(2)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2(√)(2015·广东理综，22C)
(3)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，加入H2O2后溶液变成红色，则Fe2＋既有氧化性又有还原性(×)(2015·广东理综，22D)
(4)在氧化还原反应中，还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数(√)(2015·江苏，3C)
(5)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性(√)
(2015·江苏，4C)
1．(2020·北京模拟)下列生活中常见物质的用途与其还原性有关的是( )
答案 B
解析 碘酒中的I2表现为氧化性，A项错误；铁粉中的铁处于0价，反应过程中容易失去电子，化合价易升高，表现还原性，B项正确；氢氧化铝与酸反应体现氢氧化铝的碱性，与还原性无关，C项错误；纸尿裤中的聚丙烯酸钠利用的是聚丙烯酸钠的强吸水性，与还原性无关，D项错误。
2．(2020·邢台期末)中国传统文化对人类文明贡献巨大，《本草纲目》中有如下记载：“(火药)乃焰硝(KNO3)、硫黄、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”，其中利用的KNO3的性质是( )
A．自燃性 B．稳定性 C．还原性 D．氧化性
答案 D
解析 火药爆炸的反应原理为2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，反应中N元素化合价降低，KNO3为氧化剂，故反应中利用了KNO3的氧化性，D项正确。
3．氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr相比较，水的作用不相同的是( )
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
C．BrCl＋H2O===HCl＋HBrO
D．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
答案 A
解析 已知B、C、D项反应中，水既不是氧化剂也不是还原剂，A中水是氧化剂。
4．盐酸能发生下列反应：①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，②2HCl＋CuO===CuCl2＋H2O，③MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，因此盐酸应具有的性质是( )
A．酸性、氧化性和还原性 B．氧化性
C．还原性 D．酸性
答案 A
5．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是( )
A．ClO2是氧化产物
B．KClO3在反应中得到电子
C．H2C2O4在反应中被还原
D．1 mol KClO3完全参与反应有2 mol电子转移
答案 B
解析 Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，KClO3在反应中得到电子，ClO2是还原产物，A项错误，B项正确；H2C2O4为还原剂，在反应中被氧化，C项错误；1 mol KClO3完全参与反应，转移的电子有1 mol×(5－4)＝1 mol，D项错误。
6．O2F2可以发生反应：H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是( )
A．氧气是氧化产物
B．O2F2既是氧化剂又是还原剂
C．若生成4.48 L HF，则转移0.8 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
答案 D
解析 A项，O元素的化合价由反应前的＋1价变为反应后的0价，化合价降低，获得电子，所以氧气是还原产物，错误；B项，在反应中O2F2中的O元素的化合价降低，获得电子，所以该物质是氧化剂，而H2S中的S元素的化合价是－2价，反应后变为SF6中的＋6价，所以H2S是还原剂，错误；C项，外界条件不明确，不能确定HF的物质的量，所以不能确定转移电子的数目，错误；D项，根据反应化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4，正确。
7．(2019·山东滨州期末)已知反应：O3＋2I－＋H2O===O2＋I2＋2OH－，下列说法错误的是( )
A．O2为氧化产物
B．氧化性：O3>O2
C．反应生成1 mol I2转移2 mol电子
D．产物中的I2与OH－能发生反应：3I2＋6OH－IO＋5I－＋3H2O
答案 A
解析 O3变O2未发生化合价变化。
8．(2019·湖南师大附中月考)在处理废水时某反应体系中有6种粒子：N2、HCO、ClO－、CNO－、H2O、Cl－，在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．在上述反应体系中，CNO－是氧化剂
B．还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C．在标准状况下，产生4.48 L N2时转移0.8 mol电子
D．上述反应中，只有两种元素化合价发生了变化
答案 D
解析 依题意，ClO－是反应物，HCO是产物。所以，离子反应为2CNO－＋3ClO－＋H2O===N2↑＋3Cl－＋2HCO。在该反应中，CNO－是还原剂，A项错误；还原产物是Cl－，氧化产物是N2，B项错误；CNO－中氮元素为－3价，碳元素为＋4价，在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化，生成1 mol N2转移6 mol电子，n(N2)＝＝0.2 mol，故生成0.2 mol N2时转移1.2 mol电子，C项错误；上述反应中，氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化，D项正确。
9．已知下列实验事实：①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉KI溶液中，溶液变蓝；③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是( )
A．化合物KCrO2中Cr为＋3价
B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物
C．实验②证明氧化性：Cr2O＞I2
D．实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性
答案 D
解析 A项，化合物KCrO2中，K为＋1价，O为－2价，由化合物中正、负化合价的代数和为0知，Cr为＋3价，正确；B项，由反应①可知，氧化铬与酸、碱反应均生成盐和水，为两性氧化物，正确；C项，由②中溶液变蓝，生成碘单质可知，发生了氧化还原反应，Cr的化合价降低，I的化合价升高，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知，氧化性：Cr2O＞I2，正确；D项，实验③中发生氧化还原反应，Cr的化合价由＋3升高为＋6，则过氧化氢中O的化合价降低，证明H2O2有氧化性，错误。
10．根据表中信息判断，下列选项正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO……
Cl2、Mn2＋……
A.第①组反应的其余产物只有O2
B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比可能为1∶2
C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子10 mol
D．氧化性由强到弱的顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Br2
答案 B
解析 根据原子守恒，产物中还应有H2O，故A错误；由MnO―→Mn2＋知，反应③的另一反应物为HCl，则生成1 mol Cl2，转移2 mol电子，故C错误；在反应②中Br－没有被Cl2氧化，即Cl2先氧化Fe2＋，则氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋，故D错误。
11．(2020·湖南株洲质检)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到有沉淀(CuI)生成，且溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列有关分析中正确的是( )
A．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋＞SO2＞I2
B．在SO2与I2反应中得到的还原产物为H2SO4
C．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性
D．滴加KI溶液时，每转移2 mol e－会生成2 mol CuI沉淀
答案 D
解析 由题干信息可知，向CuSO4溶液中加入KI溶液时发生反应：，当转移2 mol e－时生成2 mol CuI沉淀，故D项正确；向反应后的混合物中再通入SO2气体，又发生反应：I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI②，该反应中SO2作还原剂，体现了SO2的还原性，得到的还原产物是HI，故B、C均不正确；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，反应①中氧化性：Cu2＋＞I2，反应②中I2将SO2氧化，说明氧化性：I2＞SO2，故A项错误。
12．(2019·山东泰安二模)工业废水中含有的Cr2O和CrO会对水体产生很大的危害，这种工业废水必须净化处理。一种处理含铬废水的工艺流程如下：
CrO(黄色)Cr2O(橙色)Cr3＋Cr(OH)3↓
下列说法不正确的是( )
A．①中，酸化后发生反应为2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O
B．②中，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C．③中，所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3
D．③中调pH所用物质可以是NH3或Fe2O3
答案 B
解析 酸化后，2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O正向移动，橙色加深，A项正确；②中Cr元素的化合价降低，Fe元素的化合价升高，反应的离子方程式为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6，B项错误；③中Fe3＋在pH＝4时会以氢氧化物形式沉淀，则③中所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3，C项正确；①中酸化后，溶液显强酸性，③中可以选用NH3或Fe2O3与酸反应调节pH，D项正确。
13．HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________________(填字母)。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋
D．亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：____________________________________________________。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若将反应所得的酸性溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填字母)。
a．Cl2 b．Fe c．H2O2 d．HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)，氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强，主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑
①该反应中的氧化剂是________，还原剂是_______________________________________。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用____________________________________。
答案 (1)D
(2)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－
(3)c
(4)①Na2O2 Na2O2、FeSO4
②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
解析 (1)服用维生素C可以解毒，说明在维生素C作用下Fe3＋又转化为Fe2＋，Fe元素化合价降低，被还原，则维生素C具有还原性，而亚硝酸盐会导致Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中亚硝酸盐为氧化剂，维生素C是还原剂。(3)Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子，但能引入新的杂质；铁不能氧化亚铁离子；双氧水的还原产物是水，不引入杂质，所以最佳试剂是双氧水。(4)该反应中Fe元素化合价由＋2价变为＋6价、O元素化合价由－1价变为0价、－2价。①得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，所以Na2O2是氧化剂，Na2O2、FeSO4是还原剂；②K2FeO4中Fe元素的化合价为＋6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附除去水中的悬浮杂质。
14．(2019·山东潍坊期末)工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在)提取中药药剂As2O3。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“沉砷”中所用Na2S的电子式为______________________________________________。
(2)已知：As2S3与过量的S2－存在以下反应：As2S3(s)＋3S2－(aq)2AsS(aq)；“沉砷”中FeSO4的作用是________________________________________________________________。
(3)“焙烧”过程中由于条件的原因，生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂是__________________。
(4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子方程式：
_____________________________________________________________________________。
(5)调节pH＝0时，请写出由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式：_____________________
______________________________________________________________________________。
(6)一定条件下，用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图所示。若反应中，1 mol As4S4(其中As元素的化合价为＋2价)参加反应时，转移28 mol e－，则物质a为________。
答案 (1)
(2)S2－与Fe2＋生成沉淀，使平衡As2S3(s)＋3S2－(aq)2AsS(aq)左移，提高沉砷效果
(3)稀硫酸、高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(4)AsO＋I2＋2OH－===2I－＋AsO＋H2O
(5)2AsO＋2SO2＋2H＋===As2O3＋2SO＋H2O
(6)SO2
解析 (1)硫化钠为离子化合物，电子式为。
(2)FeSO4的作用是除去过量的S2－，使平衡As2S3(s)＋3S2－(aq)2AsS(aq)逆向移动，提高沉砷效果。
(3)四氧化三铁含有＋2价铁，具有还原性，可在酸性条件下与高锰酸钾反应，使溶液褪色，则可用硫酸、高锰酸钾溶液检验四氧化三铁。
(6)1 mol As4S4参加反应时，转移28 mol e－，As4S4中As为＋2价、S为－2价，且生成As2O3，则As4S4中S元素化合价升高6，生成物中S元素的化合价为＋4，则物质a应为SO2。
第8讲 氧化还原反应的基本概念和规律
考纲要求 1.了解氧化还原反应的本质。2.了解常见的氧化还原反应。
1．氧化还原反应的本质和特征
2．基于双线桥理解氧化还原反应概念之间的关系
概括为“升失氧、降得还，剂性一致、其他相反”。
应用体验
用双线桥法标出MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O反应电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________。
此反应中氧化剂是__________，还原剂是____________，氧化产物是________，还原产物是________，MnO2发生________反应，HCl发生________反应；生成1 mol Cl2时转移电子数目为________，被氧化的HCl的物质的量是______ mol，盐酸表现的性质是________性和______性。
答案
MnO2 HCl Cl2 MnCl2 还原 氧化 2NA 2
还原 酸
3．氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示
4．常见的氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。如：
(2)常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。如：
(3)元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性，又有还原性
其中：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
理解应用
(1)下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中，正确的是________(填序号)。
①
②
③
④
(2)①中MnO2的作用：__________。
②中Cl2表现的性质：______________________。
③中氧化产物和还原产物的质量比为________。
④中氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
答案 (1)④ (2)①催化剂 ②氧化性和还原性 ③5∶1 ④2∶1
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应(×)
(2)金属阳离子一定只具有氧化性(×)
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原(×)
(4)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂(×)
(5)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原(√)
(6)置换反应都是氧化还原反应，化合反应可能是氧化还原反应(√)
(7)CaO2与水发生氧化还原反应时，CaO2只作氧化剂(×)
题组一 氧化还原反应的判断
1．(2020·湖北重点高中高三上学期期中联考)下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A．酸雨的形成 B．根瘤菌固氮
C．氨碱法制纯碱 D．电池放电
答案 C
解析 有电子转移的反应是氧化还原反应，酸雨的形成是燃烧含硫、氮化合物引起的，是氧化还原反应；根瘤菌固氮是将氮气转化为化合态的氮；电池放电是氧化还原反应；氨碱法制纯碱的反应是NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，选C。
2．(2018·北京，9)下列实验中的颜色变化，与氧化还原反应无关的是( )
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀，随后变为红褐色
溶液变红，随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体，随后变为红棕色
答案 C
解析 C项，向AgCl浊液中滴加Na2S溶液，白色沉淀变成黑色，发生沉淀的转化，反应的离子方程式为2AgCl＋S2－Ag2S＋2Cl－，与氧化还原反应无关；A项，NaOH溶液滴入FeSO4溶液中，会生成Fe(OH)2白色沉淀，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，反应过程中出现灰绿色，最后变为红褐色，与氧化还原反应有关；B项，由于氯水显酸性，先使紫色石蕊溶液变红，后由于HClO具有氧化性， 使红色溶液迅速褪色，与氧化还原反应有关；D项，热铜丝插入稀硝酸中发生的反应为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO被氧气氧化生成红棕色的NO2，与氧化还原反应有关。
题组二 基于“双线桥”分析氧化还原反应
3．某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法中正确的是( )
A．该反应属于置换反应
B．N2H4是氧化剂
C．N2O4是还原剂
D．N2既是氧化产物，又是还原产物
答案 D
解析 该反应的反应物中无单质，不属于置换反应，A错；N2H4中N元素的化合价为－2，在反应中失电子变为0价，因此N2H4是还原剂，B错；N2O4中N元素的化合价为＋4，在反应中得到电子变为0价，因此N2O4是氧化剂，C错；－2价的N和＋4价的N均生成0价的N，因此N2既是氧化产物又是还原产物，D对。
4．水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2＋＋2S2O＋O2＋4OH－===Fe3O4↓＋S4O＋2H2O。下列说法不正确的是( )
A．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5
B．若有2 mol Fe2＋被氧化，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为0.5 mol
C．每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子为4 mol
D．O2是氧化剂，S2O与Fe2＋是还原剂
答案 A
解析 反应中3Fe2＋→Fe3O4，当3 mol Fe2＋参加反应时，有2 mol Fe2＋化合价升高，反应中Fe和S元素的化合价升高，Fe2＋、S2O被氧化，作还原剂，O2为氧化剂，参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶(2＋2)＝1∶4，A项错误、D项正确；若有2 mol Fe2＋被氧化，失去2 mol电子，则被Fe2＋还原的O2的物质的量为0.5 mol，B项正确；反应中3Fe2＋→Fe3O4,2S2O→S4O，当3 mol Fe2＋参加反应时，有2 mol Fe2＋化合价升高，S元素由＋2价升高到＋价，所以每生成1 mol Fe3O4，反应转移的电子为4 mol，C项正确。
5．(2019·山东日照期中)在好氧菌和厌氧菌作用下，废液中NH能转化为N2(g)和H2O(l)，示意图如下：
反应Ⅰ：NH＋O2―→NO＋H＋＋H2O(未配平)
反应Ⅱ：NH＋NO―→N2＋H2O＋H＋(未配平)
下列说法正确的是( )
A．两池发生的反应中，氮元素只被氧化
B．常温常压下，反应Ⅱ中生成8.96 L N2时，转移电子1.5 mol
C．好氧菌池与厌氧菌池投入废液的体积之比为3∶5时，NH能完全转化为N2
D．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶3
答案 C
解析 反应Ⅱ中NO作氧化剂，N元素的化合价降低，被还原，A项错误；常温常压下，气体的摩尔体积未知，无法计算N2的物质的量，所以无法计算转移电子的物质的量，B项错误；配平反应方程式得反应Ⅰ为NH＋2O2===NO＋2H＋＋H2O，反应Ⅱ为5NH＋3NO===4N2↑＋2H＋＋9H2O。好氧菌池产生NO，厌氧菌池消耗NO，则好氧菌池和厌氧菌池投入的废液体积之比为3∶5时，NH能完全转化为N2，C项正确；反应Ⅱ中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶5，D项错误。
走好关键第一步——正确标出元素化合价
正确分析氧化还原反应中电子转移的数目，其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正、负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆：一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银；二价氧、钙、钡、镁、锌；三铝、四硅、五价磷；说变价也不难，二三铁、二四碳、二四六硫都齐全；铜汞二价最常见。
近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断
CuFeS2 Cu＋2 Fe＋2 S－2 K2FeO4 Fe＋6
Li2NH N－3 LiNH2 N－3 AlN N－3
Na2S2O3 S＋2 MO M＋5 C2O C＋3
HCN C＋2 N－3 CuH Cu＋1 H－1
FeO Fe＋(8－n) Si3N4 Si＋4 N－3
1．氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力)；还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度，与得、失电子数目的多少无关。如：Na－e－===Na＋，Al－3e－===Al3＋，但根据金属活动性顺序表，Na比Al活泼，更易失去电子，所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑：
最高价态——只有氧化性，如：Fe3＋、浓H2SO4、KMnO4等；
最低价态——只有还原性，如：金属单质、Cl－、S2－等；
中间价态——既有氧化性又有还原性，如：Fe2＋、S、Cl2等。
2．氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)＋还原剂(还原性)===还原产物＋氧化产物
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
(2)根据反应条件和产物价态高低进行判断
①与同一物质反应，一般越易进行，则其氧化性或还原性就越强。如Na与冷水剧烈反应，Mg与热水反应，Al与水加热反应也不明显，所以还原性：Na>Mg>Al；非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应，F2与H2暗处剧烈反应并爆炸，Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸，Br2与H2加热到500 ℃才能发生反应，I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应，且为可逆反应，故氧化性：F2>Cl2>Br2>I2。
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态相同，可根据反应条件的高低进行判断：一般条件越低，氧化剂的氧化性越强，如：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O，由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4>MnO2。
当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如果氧化产物价态不相同，可根据氧化产物的价态高低进行判断：氧化产物的价态越高，则氧化剂的氧化性越强，如：2Fe＋3Cl22FeCl3，Fe＋SFeS，则氧化性：Cl2＞S。
拓展延伸
物质氧化性、还原性的强弱，不仅与物质的结构有关，还与物质的浓度和反应温度等有关。下列各组物质：①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2与NaOH溶液 ⑥Fe与HNO3溶液 ⑦Fe与H2SO4溶液 ⑧Na与O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是________________________(填序号，下同)。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是______________________________________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________。
答案 (1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
解析 ⑥Fe和浓HNO3常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀HNO3反应，HNO3被还原成NO。⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化，加热继续反应，Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl。
(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如：热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应(√)
(2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性(×)
(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼(×)
(4)难失电子的物质一定易得电子(×)
(5)含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性(×)
(6)MnO2不与稀盐酸反应是因为H＋浓度小(×)
题组一 氧化性或还原性强弱的比较
1．铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。已知下列反应在一定条件下能够发生：①Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋，②Ag＋＋Fe2＋===Ag＋Fe3＋，③Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A．Tl3＋>Fe3＋>Ag＋ B．Fe3＋>Ag＋>Tl3＋
C．Tl＋>Ag＋>Fe2＋ D．Tl3＋>Ag＋>Fe3＋
答案 D
解析 在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性。
2．(2019·山东烟台期中)碘元素在地壳中主要以NaIO3的形式存在，在海水中主要以I－的形式存在，几种粒子之间的转化关系如图所示。已知淀粉遇碘单质变蓝，下列说法中正确的是( )
A．向含I－的溶液中通入Cl2，所得溶液加入淀粉溶液一定变蓝
B．途径Ⅱ中若生成1 mol I2，消耗1 mol NaHSO3
C．氧化性的强弱顺序为Cl2>I2>IO
D．一定条件下，I－与IO可能生成I2
答案 D
解析 向含I－的溶液中通入少量Cl2，可产生碘单质，所得溶液能使淀粉溶液变蓝，若向含I－的溶液中通入过量Cl2，生成IO，所得溶液不能使淀粉溶液变蓝，A项错误；根据转化关系2IO～I2～10e－，HSO～SO～2e－，可知途径Ⅱ中若生成1 mol I2，消耗5 mol NaHSO3，B项错误；由途径Ⅰ可以知道氧化性：Cl2>I2，由途径Ⅱ可以知道氧化性：I2
题组二 氧化还原反应的竞争(先后规律的应用)
3．现有下列三个氧化还原反应：
①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2
②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3
③2KMnO4＋16HCl(浓)===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－，可以加入的试剂是( )
A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl
答案 C
解析 本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3＋的氧化性(也可等于Fe3＋的氧化性)。由①知氧化性：Fe3＋>I2，还原性：I－>Fe2＋；由②知氧化性：Cl2>Fe3＋，还原性：Fe2＋>Cl－；由③知氧化性：MnO>Cl2，还原性：Cl－>Mn2＋；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性强弱顺序为I－>Fe2＋>Cl－>Mn2＋。所以KMnO4可氧化Cl－、Fe2＋及I－，Cl2可氧化Fe2＋及I－，FeCl3只能氧化I－。
4．往含Fe3＋、H＋、NO的混合液中加入少量SO，充分反应后，下列表示该反应的离子方程式正确的是( )
A．2Fe3＋＋SO＋H2O===2Fe2＋＋SO＋2H＋
B．2H＋＋SO===H2O＋SO2↑
C．2H＋＋2NO＋3SO===3SO＋2NO↑＋H2O
D．2Fe3＋＋3SO＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋3SO2↑
答案 C
解析 三价铁离子、硝酸根离子都具有氧化性，都能氧化亚硫酸根离子，硝酸根离子在酸性环境下氧化性强于三价铁离子，所以通入亚硫酸根离子，先与硝酸根离子反应，若亚硫酸根剩余再与三价铁离子反应，题干中亚硫酸根离子少量，所以只有硝酸根离子反应，所以离子方程式为：2H＋＋2NO＋3SO===3SO＋2NO↑＋H2O，C项正确。
5．(2020·辽宁省实验中学东戴河分校高三开学考试)已知：还原性HSO>I－，氧化性IO>I2，在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法不正确的是( )
A．0～a间发生反应：3HSO＋IO===3SO＋I－＋3H＋
B．a～b间共消耗NaHSO3的物质的量为1.8 mol
C．b～c间发生的反应中I2仅是氧化产物
D．当溶液中I－与I2的物质的量之比为5∶2时，加入的KIO3为1.08 mol
答案 C
解析 还原性HSO>I－，所以首先发生的反应为：IO＋3HSO===I－＋3SO＋3H＋，继续加入KIO3，氧化性IO>I2，所以IO可以结合H＋氧化I－生成I2，反应为IO＋6H＋＋5I－===3H2O＋3I2，根据发生的反应来判断各个点的产物。
熟记常见物质氧化性、还原性顺序
(1)氧化性：KMnO4>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>S
(2)氧化性：>Fe3＋
(3)还原性：Cl－
1．价态归中规律思维模型
含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价＋低价―→中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。
例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
注：不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
2．歧化反应规律思维模型
“中间价―→高价＋低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。
3．应用
(1)判断同种元素不同价态物质间发生氧化还原反应的可能性，如浓H2SO4与SO2不发生反应。
(2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCl＋NaClO3===NaCl＋3Cl2↑＋3H2O中，氧化剂为NaClO3，还原剂为HCl，氧化产物和还原产物都为Cl2。
1．(2020·河南调研)已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
答案 A
解析 由①得出Q中价态高于G，因为G必介于Q和－1价的氯元素之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
2．氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KX―→KY＋KZ(未配平，KY与KZ关系比为1∶3)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是( )
A．＋1 B．＋3 C．＋5 D．＋7
答案 C
解析 反应：Cl2＋KOH―→KX＋KY是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和－1价；由于KX也发生歧化反应：KX―→KY＋KZ，可断定KY为KCl，化合价高低：Z中Cl>X中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为＋a价，KZ中Cl的化合价为＋b价，依据化合价守恒原理及KX―→KY＋3KZ，有a＋1＝3(b－a)，把a＝1、a＝3、a＝5代入上式讨论，可知a＝5时，b＝7符合题意。则KX中Cl的化合价为＋5。
3．(2019·郑州第二次测评)LiAlH4是重要的储氢材料，可与水发生反应：LiAlH4＋2H2O===LiAlO2＋4H2↑。下列说法中正确的是( )
A．氢气既是氧化产物又是还原产物
B．LiAlH4既是氧化剂又是还原剂
C．若生成标准状况下4.48 L H2，则转移0.4 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
答案 A
解析 由反应方程式可知，LiAlH4中H由－1价升高为0价，被氧化，是还原剂，H2O中H由＋1价降为0价，被还原，是氧化剂，氢气既是氧化产物又是还原产物，A项正确、B项错误；由反应方程式可知，每1 mol LiAlH4反应，转移4 mol电子，生成4 mol H2，若生成标准状况下4.48 L(即0.2 mol)H2，则转移0.2 mol电子，C项错误；LiAlH4为还原剂，水为氧化剂，还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶2，D项错误。
4．(1)根据反应KClO3＋6HCl(浓)===3Cl2↑＋KCl＋3H2O可知，每生成3 mol Cl2转移_________ mol e－。
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，每产生1 mol氧气转移________ mol e－。
(3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁盐溶液中发生反应：
4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4 mol Na2O2发生反应转移________mol e－。
答案 (1)5 (2)2 (3)6
解析 (1)中反应属于自身氧化还原反应，生成物3个Cl2分子中，有1个Cl原子来源于KClO3，另外5个Cl原子来源于HCl，所以每生成3 mol Cl2转移电子5 mol。(2)中Na2O2中的氧由－1到－2、0价，故每生成1 mol O2转移2 mol e－。(3)化合价升高总数：4Fe2＋―→4Fe3＋，化合价升高4，对于4 mol Na2O2，其中1 mol Na2O2中的氧由－1到0价，化合价升高2，总数为6；化合价降低总数：3 mol Na2O2中的氧由－1到－2价，降低总数为6，所以每4 mol Na2O2发生反应转移6 mol电子。
1．(2019·北京，10)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
答案 B
解析 A项，Fe粉将溶液中的Fe3＋转化为Fe2＋，涉及氧化还原反应；B项，Mg2＋与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀，多余的NaOH用稀盐酸中和，两个反应均不涉及氧化还原反应；C项，Cl2能溶于水并与水发生氧化还原反应，不能用水除去Cl2中的HCl；D项，NO2与水反应生成HNO3和NO，涉及氧化还原反应。
2．(2017·天津理综，3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是( )
A．硅太阳能电池工作时，光能转化成电能
B．锂离子电池放电时，化学能转化成电能
C．电解质溶液导电时，电能转化成化学能
D．葡萄糖为人类生命活动提供能量时，化学能转化成热能
答案 A
解析 A项，硅太阳能电池工作时，发生光电效应，使光能转化成电能，与氧化还原反应无关；B项，锂离子电池放电时，正极和负极分别发生还原反应和氧化反应，使化学能转化成电能；C项，电解质溶液导电时，阴极和阳极分别发生还原反应和氧化反应，使电能转化成化学能；D项，葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量，使化学能转化成热能。
3．(2019·浙江4月选考，6)反应8NH3＋3Cl2===N2＋6NH4Cl，被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为( )
A．2∶3 B．8∶3 C．6∶3 D．3∶2
答案 A
解析 该氧化还原反应用双线桥法表示为，可知实际升价的N原子为2个，所以2个NH3被氧化，同时Cl2全部被还原，观察计量数，Cl2为3个，因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为2∶3。
4．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，所以Br－还原性强于Cl－(√)(2015·山东理综，11C)
(2)向含I－的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液，加入淀粉后溶液变成蓝色，则氧化性：Cl2>I2(√)(2015·广东理综，22C)
(3)向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液，再滴加H2O2溶液，加入H2O2后溶液变成红色，则Fe2＋既有氧化性又有还原性(×)(2015·广东理综，22D)
(4)在氧化还原反应中，还原剂失去电子的总数等于氧化剂得到电子的总数(√)(2015·江苏，3C)
(5)在CO2中，Mg燃烧生成MgO和C，在该反应条件下，Mg的还原性强于C的还原性(√)
(2015·江苏，4C)
1．(2020·北京模拟)下列生活中常见物质的用途与其还原性有关的是( )
答案 B
解析 碘酒中的I2表现为氧化性，A项错误；铁粉中的铁处于0价，反应过程中容易失去电子，化合价易升高，表现还原性，B项正确；氢氧化铝与酸反应体现氢氧化铝的碱性，与还原性无关，C项错误；纸尿裤中的聚丙烯酸钠利用的是聚丙烯酸钠的强吸水性，与还原性无关，D项错误。
2．(2020·邢台期末)中国传统文化对人类文明贡献巨大，《本草纲目》中有如下记载：“(火药)乃焰硝(KNO3)、硫黄、杉木炭所合，以为烽燧铳机诸药者”，其中利用的KNO3的性质是( )
A．自燃性 B．稳定性 C．还原性 D．氧化性
答案 D
解析 火药爆炸的反应原理为2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑，反应中N元素化合价降低，KNO3为氧化剂，故反应中利用了KNO3的氧化性，D项正确。
3．氧化还原反应中，水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。下列反应与Br2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HBr相比较，水的作用不相同的是( )
A．2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
B．4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
C．BrCl＋H2O===HCl＋HBrO
D．2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
答案 A
解析 已知B、C、D项反应中，水既不是氧化剂也不是还原剂，A中水是氧化剂。
4．盐酸能发生下列反应：①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑，②2HCl＋CuO===CuCl2＋H2O，③MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，因此盐酸应具有的性质是( )
A．酸性、氧化性和还原性 B．氧化性
C．还原性 D．酸性
答案 A
5．ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3＋H2C2O4＋H2SO42ClO2↑＋K2SO4＋2CO2↑＋2H2O。下列说法正确的是( )
A．ClO2是氧化产物
B．KClO3在反应中得到电子
C．H2C2O4在反应中被还原
D．1 mol KClO3完全参与反应有2 mol电子转移
答案 B
解析 Cl元素的化合价由＋5价降低为＋4价，KClO3在反应中得到电子，ClO2是还原产物，A项错误，B项正确；H2C2O4为还原剂，在反应中被氧化，C项错误；1 mol KClO3完全参与反应，转移的电子有1 mol×(5－4)＝1 mol，D项错误。
6．O2F2可以发生反应：H2S＋4O2F2===SF6＋2HF＋4O2，下列说法正确的是( )
A．氧气是氧化产物
B．O2F2既是氧化剂又是还原剂
C．若生成4.48 L HF，则转移0.8 mol电子
D．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
答案 D
解析 A项，O元素的化合价由反应前的＋1价变为反应后的0价，化合价降低，获得电子，所以氧气是还原产物，错误；B项，在反应中O2F2中的O元素的化合价降低，获得电子，所以该物质是氧化剂，而H2S中的S元素的化合价是－2价，反应后变为SF6中的＋6价，所以H2S是还原剂，错误；C项，外界条件不明确，不能确定HF的物质的量，所以不能确定转移电子的数目，错误；D项，根据反应化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量之比是1∶4，正确。
7．(2019·山东滨州期末)已知反应：O3＋2I－＋H2O===O2＋I2＋2OH－，下列说法错误的是( )
A．O2为氧化产物
B．氧化性：O3>O2
C．反应生成1 mol I2转移2 mol电子
D．产物中的I2与OH－能发生反应：3I2＋6OH－IO＋5I－＋3H2O
答案 A
解析 O3变O2未发生化合价变化。
8．(2019·湖南师大附中月考)在处理废水时某反应体系中有6种粒子：N2、HCO、ClO－、CNO－、H2O、Cl－，在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。下列有关该反应的说法正确的是( )
A．在上述反应体系中，CNO－是氧化剂
B．还原产物与氧化产物的物质的量之比为1∶3
C．在标准状况下，产生4.48 L N2时转移0.8 mol电子
D．上述反应中，只有两种元素化合价发生了变化
答案 D
解析 依题意，ClO－是反应物，HCO是产物。所以，离子反应为2CNO－＋3ClO－＋H2O===N2↑＋3Cl－＋2HCO。在该反应中，CNO－是还原剂，A项错误；还原产物是Cl－，氧化产物是N2，B项错误；CNO－中氮元素为－3价，碳元素为＋4价，在反应过程中碳元素、氧元素化合价没有变化，生成1 mol N2转移6 mol电子，n(N2)＝＝0.2 mol，故生成0.2 mol N2时转移1.2 mol电子，C项错误；上述反应中，氯元素、氮元素两种元素化合价发生变化，D项正确。
9．已知下列实验事实：①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液，又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液；②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉KI溶液中，溶液变蓝；③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液，再酸化，可得K2Cr2O7溶液。下列判断不正确的是( )
A．化合物KCrO2中Cr为＋3价
B．实验①证明Cr2O3是两性氧化物
C．实验②证明氧化性：Cr2O＞I2
D．实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性
答案 D
解析 A项，化合物KCrO2中，K为＋1价，O为－2价，由化合物中正、负化合价的代数和为0知，Cr为＋3价，正确；B项，由反应①可知，氧化铬与酸、碱反应均生成盐和水，为两性氧化物，正确；C项，由②中溶液变蓝，生成碘单质可知，发生了氧化还原反应，Cr的化合价降低，I的化合价升高，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知，氧化性：Cr2O＞I2，正确；D项，实验③中发生氧化还原反应，Cr的化合价由＋3升高为＋6，则过氧化氢中O的化合价降低，证明H2O2有氧化性，错误。
10．根据表中信息判断，下列选项正确的是( )
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4……
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO……
Cl2、Mn2＋……
A.第①组反应的其余产物只有O2
B．第②组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比可能为1∶2
C．第③组反应中生成1 mol Cl2，转移电子10 mol
D．氧化性由强到弱的顺序为MnO＞Cl2＞Fe3＋＞Br2
答案 B
解析 根据原子守恒，产物中还应有H2O，故A错误；由MnO―→Mn2＋知，反应③的另一反应物为HCl，则生成1 mol Cl2，转移2 mol电子，故C错误；在反应②中Br－没有被Cl2氧化，即Cl2先氧化Fe2＋，则氧化性：Cl2＞Br2＞Fe3＋，故D错误。
11．(2020·湖南株洲质检)向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量，观察到有沉淀(CuI)生成，且溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体，溶液逐渐变成无色。下列有关分析中正确的是( )
A．上述实验条件下，物质的氧化性：Cu2＋＞SO2＞I2
B．在SO2与I2反应中得到的还原产物为H2SO4
C．通入SO2后溶液逐渐变成无色，体现了SO2的漂白性
D．滴加KI溶液时，每转移2 mol e－会生成2 mol CuI沉淀
答案 D
解析 由题干信息可知，向CuSO4溶液中加入KI溶液时发生反应：，当转移2 mol e－时生成2 mol CuI沉淀，故D项正确；向反应后的混合物中再通入SO2气体，又发生反应：I2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HI②，该反应中SO2作还原剂，体现了SO2的还原性，得到的还原产物是HI，故B、C均不正确；根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知，反应①中氧化性：Cu2＋＞I2，反应②中I2将SO2氧化，说明氧化性：I2＞SO2，故A项错误。
12．(2019·山东泰安二模)工业废水中含有的Cr2O和CrO会对水体产生很大的危害，这种工业废水必须净化处理。一种处理含铬废水的工艺流程如下：
CrO(黄色)Cr2O(橙色)Cr3＋Cr(OH)3↓
下列说法不正确的是( )
A．①中，酸化后发生反应为2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O
B．②中，反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1
C．③中，所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3
D．③中调pH所用物质可以是NH3或Fe2O3
答案 B
解析 酸化后，2CrO(黄色)＋2H＋Cr2O(橙色)＋H2O正向移动，橙色加深，A项正确；②中Cr元素的化合价降低，Fe元素的化合价升高，反应的离子方程式为Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6，B项错误；③中Fe3＋在pH＝4时会以氢氧化物形式沉淀，则③中所得沉淀Cr(OH)3中含有Fe(OH)3，C项正确；①中酸化后，溶液显强酸性，③中可以选用NH3或Fe2O3与酸反应调节pH，D项正确。
13．HNO2是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO2；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe2＋氧化成Fe3＋。AgNO2是一种难溶于水、易溶于酸的化合物，试回答下列问题：
(1)人体正常的血红蛋白含有Fe2＋，若误食亚硝酸盐(如NaNO2)，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为Fe3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是________________(填字母)。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe3＋还原为Fe2＋
D．亚硝酸盐是还原剂
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO3和HCl，请写出反应的离子方程式：____________________________________________________。
(3)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4，若将反应所得的酸性溶液中的Fe2＋转化为Fe3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填字母)。
a．Cl2 b．Fe c．H2O2 d．HNO3
(4)FeSO4可用于制备一种新型、高效、多功能绿色水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)，氧化性比Cl2、O2、ClO2、KMnO4更强，主要反应：2FeSO4＋6Na2O2===2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑
①该反应中的氧化剂是________，还原剂是_______________________________________。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用____________________________________。
答案 (1)D
(2)NO＋Cl2＋H2O===NO＋2H＋＋2Cl－
(3)c
(4)①Na2O2 Na2O2、FeSO4
②高铁酸钾具有强氧化性，能杀菌消毒，消毒过程中自身被还原为Fe3＋，Fe3＋水解生成Fe(OH)3胶体能吸附水中悬浮杂质而沉降
解析 (1)服用维生素C可以解毒，说明在维生素C作用下Fe3＋又转化为Fe2＋，Fe元素化合价降低，被还原，则维生素C具有还原性，而亚硝酸盐会导致Fe2＋转化为Fe3＋，说明亚硝酸盐具有氧化性，在反应中亚硝酸盐为氧化剂，维生素C是还原剂。(3)Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子，但能引入新的杂质；铁不能氧化亚铁离子；双氧水的还原产物是水，不引入杂质，所以最佳试剂是双氧水。(4)该反应中Fe元素化合价由＋2价变为＋6价、O元素化合价由－1价变为0价、－2价。①得电子化合价降低的反应物是氧化剂、失电子化合价升高的反应物是还原剂，所以Na2O2是氧化剂，Na2O2、FeSO4是还原剂；②K2FeO4中Fe元素的化合价为＋6价，具有强氧化性，且还原产物铁离子能水解生成氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，能吸附除去水中的悬浮杂质。
14．(2019·山东潍坊期末)工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在)提取中药药剂As2O3。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“沉砷”中所用Na2S的电子式为______________________________________________。
(2)已知：As2S3与过量的S2－存在以下反应：As2S3(s)＋3S2－(aq)2AsS(aq)；“沉砷”中FeSO4的作用是________________________________________________________________。
(3)“焙烧”过程中由于条件的原因，生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂是__________________。
(4)“氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子方程式：
_____________________________________________________________________________。
(5)调节pH＝0时，请写出由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式：_____________________
______________________________________________________________________________。
(6)一定条件下，用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图所示。若反应中，1 mol As4S4(其中As元素的化合价为＋2价)参加反应时，转移28 mol e－，则物质a为________。
答案 (1)
(2)S2－与Fe2＋生成沉淀，使平衡As2S3(s)＋3S2－(aq)2AsS(aq)左移，提高沉砷效果
(3)稀硫酸、高锰酸钾溶液(或其他合理答案)
(4)AsO＋I2＋2OH－===2I－＋AsO＋H2O
(5)2AsO＋2SO2＋2H＋===As2O3＋2SO＋H2O
(6)SO2
解析 (1)硫化钠为离子化合物，电子式为。
(2)FeSO4的作用是除去过量的S2－，使平衡As2S3(s)＋3S2－(aq)2AsS(aq)逆向移动，提高沉砷效果。
(3)四氧化三铁含有＋2价铁，具有还原性，可在酸性条件下与高锰酸钾反应，使溶液褪色，则可用硫酸、高锰酸钾溶液检验四氧化三铁。
(6)1 mol As4S4参加反应时，转移28 mol e－，As4S4中As为＋2价、S为－2价，且生成As2O3，则As4S4中S元素化合价升高6，生成物中S元素的化合价为＋4，则物质a应为SO2。
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