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新高考化学一轮复习讲义 第1章 第4讲 氧化还原反应
展开这是一份新高考化学一轮复习讲义 第1章 第4讲 氧化还原反应,共17页。试卷主要包含了全面,扎实训练学科基本技能,培养学生积极的学习态度,有计划等内容,欢迎下载使用。
要正确理解基础,不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习,基础就是像盖房子一样,需要着力做好两件大事:一是夯实地基,二是打好框架。
2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。
一轮复习,要以教材为本,全面细致的回顾课本知识,让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点,先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理,对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。
3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。
落实学生解题的三重境界:一是“解”,解决当前问题。二是“思”,总结解题经验和方法。三是“归”,回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字:慢(审题),快(书写),全(要点全面,答题步骤规范)。
4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。
高三复习要突出重点,切忌主次不分,无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情,讲难点、重点、易混点、薄弱点;讲思路、技巧、规范;讲到关键处,讲到点子上,讲到学生心里去。
第4讲 氧化还原反应
复习目标 1.了解氧化还原反应的概念。2.会用“单、双线桥”分析电子转移的方向和数目。3.掌握氧化性、还原性强弱的比较及价态规律应用。
考点一 氧化还原反应及相关概念
1.氧化还原反应
(1)判断依据:反应前后有元素的化合价发生变化。
(2)本质:电子转移(得失或偏移)。
2.相关概念
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反”。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法
(1)双线桥法:①标变价 ②画箭头(反应物指向生成物) ③算数目 ④说变化。
用双线桥法标出MnO2与浓盐酸加热反应电子转移的方向和数目:
。
归纳 。
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”“失”字样。
用单线桥法标出铜和浓硝酸反应电子转移的方向和数目:
===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
归纳 ===氧化产物+还原产物。
4.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂
常见的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)常见的还原剂
常见的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。如:
其中:Fe2+、SOeq \\al(2-,3)主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
5.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系图示
6.重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
(1)金属氢化物
①结构特点
电子式可表示为M+[eq \\al(·,·)H]-(M为碱金属)。
②强还原性
a.遇水强烈反应放出氢气,使溶液呈强碱性,如:NaH+H2O===NaOH+H2↑。
b.高温还原金属
如固态NaH在673 K时能将TiCl4还原为金属钛:TiCl4+4NaHeq \(=====,\s\up7(高温))Ti+4NaCl+2H2↑。
(2)万能还原剂——硼氢化钠(NaBH4)
硼氢化钠是一种无机物,化学式为NaBH4,白色至灰白色细结晶粉末或块状,吸湿性强,其碱性溶液呈棕黄色,是最常用的还原剂之一。
通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂,塑料工业的发泡剂,造纸漂白剂,以及医药工业制造双氢链霉素的氢化剂。
1.在氧化还原反应中,非金属单质不一定是氧化剂( )
2.某元素从游离态变为化合态,则该元素一定被还原( )
3.有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应( )
4.氧化还原反应中的反应物不是氧化剂就是还原剂( )
5.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( )
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.×
一、氧化还原反应概念的考查
1.按要求标出下列化合物中指定元素的化合价。
Li2NH:N-3,LiNH2:N-3,N2H4:N-2,
Na2S2O3:S+2,S2Oeq \\al(2-,8):S+6,C2Oeq \\al(2-,4):C+3,
HCN:C+2、N-3,BHeq \\al(-,4):B+3、H-1,CuH:Cu+1、H-1,MnO(OH):Mn+3,FePO4:Fe+3,
CrOeq \\al(2-,4):Cr+6,K2FeO4:Fe+6。
2.2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
上述反应中,氧化剂是______,还原剂是________,氧化产物是__________,还原产物是________,KMnO4发生__________反应,HCl发生________反应,盐酸表现的性质是________性和________性;生成1 ml Cl2时转移电子数目为________,被氧化的HCl的物质的量是________ ml。
答案 KMnO4 HCl Cl2 MnCl2 还原 氧化 还原 酸 2×6.02×1023(或1.204×1024) 2
3.工业上以石英砂为原料制取单质硅,其工艺流程图如下:
流程一:
SiO2eq \(――→,\s\up7(①焦炭),\s\d5(高温))Si(粗)eq \(――→,\s\up7(②HCl),\s\d5(300 ℃))SiHCl3eq \(――――――→,\s\up7(③过量H2),\s\d5(1 000~1 100 ℃))Si(纯)
流程二:
有关反应分类说法不正确的是( )
A.①~⑥均属于氧化还原反应
B.只有①②③属于置换反应
C.⑥既属于氧化还原反应又属于分解反应
D.⑤中的两个化学反应均属于复分解反应
答案 A
解析 ①SiO2+2Ceq \(=====,\s\up7(高温))Si+2CO↑,②Si+3HCleq \(=====,\s\up7(高温))SiHCl3+H2,③SiHCl3+H2eq \(=====,\s\up7(高温))Si+3HCl,④SiO2+4Mgeq \(=====,\s\up7(高温))Mg2Si+2MgO,⑤Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4,MgO+2HCl=== MgCl2+H2O,⑥SiH4eq \(=====,\s\up7(△))Si+2H2↑。
4.工业上常用以下反应炼铁和制硫酸:
①2CuFeS2+7O2eq \(=====,\s\up7(高温))CuSO4+CuO+Fe2O3+3SO2
②4FeS2+11O2eq \(=====,\s\up7(高温))2Fe2O3+8SO2
已知CuFeS2中Cu为+1价。下列说法正确的是( )
A.反应①②中Fe均被氧化
B.反应①中CuSO4和CuO只是氧化产物
C.反应②中Fe2O3和SO2既是氧化产物又是还原产物
D.反应①②生成等物质的量的SO2时,转移的电子数之比为33∶56
答案 C
解析 反应①生成3 ml SO2转移28 ml e-,反应②生成8 ml SO2转移44 ml e-,则反应①②生成等物质的量的SO2时,转移的电子数之比为56∶33,D项错误。
二、重要的还原剂——金属氢化物、NaBH4
5.氢化钠(NaH)是一种白色固体,能与水反应放出氢气。下列叙述正确的是( )
A.NaH为共价化合物
B.该化合物中氢为+1价
C.NaH中氢离子半径比锂离子半径小
D.NaH中氢离子被氧化为氢气
答案 D
解析 NaH由Na+和H-构成,为离子化合物,A项不正确;该化合物中,Na显+1价,则氢显-1价,B项不正确;H-与Li+电子层结构相同,但锂的核电荷数比氢大,所以H-半径比Li+半径大,C项不正确;NaH中H-转化为氢气时,失电子被氧化,D项正确。
6.硼氢化钠(NaBH4)在有机合成、化工生产方面有广泛应用。制备硼氢化钠的化学方程式为NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3。下列有关上述反应的说法错误的是( )
A.氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1
B.转移4 ml电子时,只需向装置中通入44.8 L H2(标准状况)
C.装药品之前加热装置至100 ℃并持续一会儿
D.制备硼氢化钠的副产物可能有NaH
答案 B
解析 由反应可知氧化产物为Na2SiO3,还原产物是NaBH4,所以氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1,A项正确;转移4 ml电子时,根据化学方程式可知理论上需要2 ml氢气,在标准状况下的体积为2 ml×22.4 L·ml-1=44.8 L,但由于是可逆反应,需要通入氢气的体积大于44.8 L,B项错误;由于钠极易被氧化且能与水反应,所以需要排尽装置中的空气和水蒸气,则装药品之前应加热装置至100 ℃并持续一会儿,C项正确。
7.(2022·郑州测评)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 ml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 由反应的化学方程式可知,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;由反应的化学方程式可知,1 ml LiAlH4反应,转移4 ml电子,生成4 ml H2,若生成标准状况下4.48 L(即0.2 ml)H2,则转移0.2 ml电子,C项错误;LiAlH4为还原剂,水为氧化剂,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2,D项错误。
8.硼氢化钠(NaBH4)中的氢元素为-1价,具有很强的还原性,被称为“万能还原剂”,NaBH4在催化剂钌(Ru)表面与水反应的历程如图所示:
下列说法错误的是( )
A.过程②反应为BH3+H2O===H2↑+H2B(OH)
B.反应过程中硼元素的化合价发生了变化
C.若过程③和过程④均产生1 ml H2,则转移电子数目不相等
D.Ru可使上述反应活化分子的百分数提高,加快反应速率
答案 B
解析 各步骤中硼元素的化合价均为+3价,B项错误;过程③反应为H2B(OH)+H2O===H2↑+HB(OH)2,产生1 ml H2时转移的电子数为NA,过程④反应为HB(OH)2+2H2O+e-===
eq \f(3,2)H2↑+B(OH)eq \\al(-,4),产生1 ml H2时转移的电子数为eq \f(4,3)NA,两者不相等,C项正确;Ru为催化剂,催化剂可提高活化分子的百分数,加快反应速率,D项正确。
9.氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。
(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为______________________________________。
(2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H2O===NaOH+H2↑,该反应中的氧化剂是________,氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。
(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)-1 (2)H2O 1∶1
(3)2NaH+TiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Ti+2NaCl+2HCl↑或4NaH+TiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Ti+4NaCl+2H2↑
考点二 氧化还原反应的强弱规律及价态规律
(一)强弱规律
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。
3.从元素的价态考虑
最高价态——只有氧化性,如: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。
4.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)根据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强。如:MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可判断氧化性:KMnO4>MnO2。
(3)根据相同条件下产物的价态高低判断
如2Fe+3Cl2eq \(=====,\s\up7(△))2FeCl3;Fe+Seq \(=====,\s\up7(△))FeS,则氧化性:Cl2>S。
5.先后规律及应用
(1)同时含有几种还原剂(或氧化剂),发生氧化还原反应时,还原性(或氧化性)强的优先反应,即“强者优先”,如在FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先与Cl2反应。
(2)常见的强弱顺序
氧化性:MnOeq \\al(-,4)(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2>稀H2SO4>S,还原性:Mn2+
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,不同价态的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的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.强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应( )
2.元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼( )
3.金属原子失电子数越多,金属的还原性越强( )
4.向浓H2SO4中通入H2S气体,1 ml浓H2SO4转移电子数可能是6NA,也可能是2NA( )
5.1 ml KClO3与足量的浓盐酸反应,转移电子数为6NA( )
6.SO2的还原性较强,而浓硫酸具有很强的氧化性,所以浓硫酸不能干燥SO2气体( )
答案 1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.×
一、影响物质氧化性、还原性强弱的因素
1.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。
二、强弱规律的应用
2.已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Cl-<Fe2+<H2O2<I-<SO2,则下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
答案 C
解析 A项,还原性:SO2>Fe2+,反应能发生;B项,还原性:SO2>I-,反应能发生;C项,还原性:H2O2<SO2,反应不能发生。
3.Fe、C、Ni能与Cl2反应,其中C和Ni均生成二氯化物,由此推断FeCl3、CCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为____________________,C(OH)3与盐酸反应有黄绿色气体生成,写出反应的离子方程式:______________________________________________________。
答案 CCl3>Cl2>FeCl3 2C(OH)3+6H++2Cl-===2C2++Cl2↑+6H2O
解析 由Fe和Cl2反应生成FeCl3可知,氧化性:Cl2>Fe3+;由C和Cl2反应只生成CCl2而不能生成CCl3可知,氧化性:C3+>Cl2。综上分析,FeCl3、CCl3和Cl2三者氧化性由强到弱的顺序为CCl3>Cl2>FeCl3。C(OH)3与盐酸反应生成氯气和C2+,反应的离子方程式为2C(OH)3+6H++2Cl-===2C2++Cl2↑+6H2O。
三、价态规律的应用
4.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+H2O(未配平),KX在一定条件下能自身反应:KX―→KY+KZ(未配平,KY与KZ的物质的量之比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是含氯元素的一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是( )
A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
答案 C
解析 反应:Cl2+KOH―→KX+KY+H2O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:KZ中Cl>KX中Cl(均为正价)。假设KX中Cl元素为+a价,KZ中Cl元素的化合价为+b价,依据得失电子守恒原理及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元素的化合价为+5。
5.K35ClO3晶体与含有H37Cl的浓盐酸反应生成Cl2,化学方程式为KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O,该反应生成氯气的摩尔质量为________。
答案 73.3 g·ml-1
解析 1 ml Cl2中35Cl占eq \f(1,3) ml,37Cl占eq \f(5,3) ml,M=(eq \f(1,3)×35+eq \f(5,3)×37) g·ml-1≈73.3 g·ml-1。
6.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+H2Oeq \(――→,\s\up7(电解))X+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________。
答案 G、Y、Q、Z、X
解析 由①得出Q中Cl元素价态高于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。
1.(2020·山东,2)下列叙述不涉及氧化还原反应的是( )
A.谷物发酵酿造食醋
B.小苏打用作食品膨松剂
C.含氯消毒剂用于环境消毒
D.大气中NO2参与酸雨形成
答案 B
解析 谷物发酵的过程中包含淀粉水解、葡萄糖转化为乙醇、乙醇氧化为乙酸的过程;小苏打分解的化学方程式为2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+CO2↑+H2O,不是氧化还原反应;含氯消毒剂有强氧化性,可用于环境消毒;NO2与水发生反应:3NO2+H2O===NO+2HNO3,是氧化还原反应。
2.(2021·浙江6月选考,8)关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是( )
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7 g I2时,转移0.1 ml电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1
答案 D
解析 反应中K2H3IO6中的I元素的化合价降低,得电子发生还原反应,A错误;12.7 g I2的物质的量为0.05 ml,根据反应的化学方程式,每生成4 ml I2转移7 ml电子,则生成
0.05 ml I2时转移电子的物质的量为0.087 5 ml,C错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1 ml K2H3IO6就有7 ml HI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1,D正确。
3.(2020·北京,3)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是( )
A.Na B.Cl2 C.NO2 D.Na2O
答案 A
解析 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,H2O中H元素化合价由+1降为0,得电子被还原,作氧化剂,在反应中表现出氧化性,故A符合题意;Cl2+H2OHCl+HClO、3NO2+H2O=== 2HNO3+NO,H2O中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故B、C不符合题意;Na2O + H2O===2NaOH,该反应没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,故D不符合题意。
4.(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( )
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,过滤后多余的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。
5.(2020·海南,9改编)含有下列有害组分的尾气,常用NaOH溶液吸收以保护环境。吸收过程中发生歧化反应的是( )
A.SO3 B.SO2 C.NO2 D.HBr
答案 C
解析 三氧化硫和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,为非氧化还原反应,A项不符合题意;二氧化氮与氢氧化钠反应生成亚硝酸钠、硝酸钠和水,N元素化合价既升高又降低,发生氧化还原反应,属于歧化反应,C项符合题意;溴化氢与氢氧化钠反应生成溴化钠和水,为非氧化还原反应,D项不符合题意。
课时精练
1.(2020·北京,2)下列物质的应用中,利用了氧化还原反应的是( )
A.用石灰乳脱除烟气中的SO2
B.用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
C.用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
D.用84消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
答案 D
解析 用石灰乳脱除烟气中的SO2时,SO2与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙或亚硫酸氢钙,反应过程中无元素化合价的变化,没有利用氧化还原反应,故A不符合题意;明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水,电离出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,利用胶体的吸附性可吸附污水中的固体颗粒物,发生的反应中元素化合价没有变化,没有利用氧化还原反应,故B不符合题意;用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O),发生的主要反应为6HCl+ Fe2O3===2FeCl3+3H2O,反应中没有元素化合价的变化,没有利用氧化还原反应,故C不符合题意;84消毒液有效成分为NaClO,具有强氧化性,能使蛋白质发生变性从而杀死细菌病毒,杀菌消毒的过程利用了氧化还原反应,故D符合题意。
2.下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是( )
A.用葡萄糖制镜或保温瓶胆
B.铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
C.用Na2SiO3溶液制备木材防火剂
D.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
答案 C
解析 葡萄糖与银氨溶液发生氧化还原反应,生成银单质,葡萄糖作还原剂被氧化,故A不选;高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯,从而达到保鲜水果的目的,故D不选。
3.下列实验中,颜色的变化与氧化还原反应有关的是( )
A.向紫色石蕊溶液中加入盐酸,溶液变红
B.饱和FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体
C.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成的沉淀由白色迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
D.SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色
答案 C
解析 向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液,得到白色沉淀Fe(OH)2,Fe(OH)2迅速与空气中的O2发生氧化还原反应得到红褐色的Fe(OH)3。
4.(2020·浙江7月选考,10)反应MnO2+4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是( )
A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1
答案 B
5.对于反应:2H2S+SO2===3S↓+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.1∶2
答案 D
解析 反应2H2S+SO2===3S↓+2H2O中,H2S中S元素化合价由-2升高为0价,H2S是还原剂;SO2中S元素化合价由+4价降低为0价,SO2是氧化剂,所以氧化剂与还原剂的物质的量之比等于1∶2,D符合题意。
6.(2018·浙江11月选考,6)下列化学反应中溴元素仅被氧化的是( )
A.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
B.Br2+2NaI===2NaBr+I2
C.3Br2+6NaOHeq \(=====,\s\up7(△))5NaBr+NaBrO3+3H2O
D.HBr+NaOH===NaBr+H2O
答案 A
解析 溴化钠中溴元素化合价升高被氧化,选项A符合;溴单质中溴元素化合价降低被还原,选项B不符合;溴单质既是氧化剂又是还原剂,被氧化生成溴酸钠,被还原生成溴化钠,选项C不符合;反应属于中和反应,各元素化合价不变,不属于氧化还原反应,选项D不符合。
7.下列化学反应中电子转移方向、数目表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案 D
解析 A项,Cl2→NaCl应为得e-,Cl2→NaClO应为失e-;B项中氧化产物与还原产物均为Cl2,且转移电子数目为5e-;C项中用单线桥表示电子转移时不标“得失”。
8.下列属于氧化还原反应,且氧化剂和还原剂为同一种物质的是( )
A.MgO+2HCl===MgCl2+H2O
B.C+H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO+H2
C.8NH3+6NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))7N2+12H2O
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
答案 D
解析 MgO+2HCl===MgCl2+H2O中元素化合价没有发生变化,反应不是氧化还原反应,A不符合题意;C+H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO+H2中C、H两种元素的化合价都发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中C是还原剂,H2O是氧化剂,B不符合题意;8NH3+6NO2eq \(=====,\s\up7(催化剂))7N2+12H2O中只有N元素的化合价发生了变化,反应属于氧化还原反应,其中NH3是还原剂,NO2是氧化剂,C不符合题意;反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中有O元素化合价的变化,反应属于氧化还原反应,其中Na2O2既是还原剂也是氧化剂,D符合题意。
9.氯元素的化合价与其形成的常见物质种类的关系如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.b只有还原性
B.c没有漂白性,d具有漂白性
C.一定条件下,e和f均属于较强氧化剂
D.g的化学式为HClO4
答案 A
解析 b为HCl,其中+1价的H化合价能降低,具有氧化性,A项错误。
10.已知氧化性:Fe3+>I2>SOeq \\al(2-,4),下列说法或离子方程式正确的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+4H+
B.Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,Fe3I8可写成FeI2·2FeI3
C.还原性:Fe2+>SO2>I-
D.反应H2SO4(浓)+2HI===I2+SO2↑+2H2O不能进行
答案 A
解析 反应2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SOeq \\al(2-,4)+4H+中,Fe3+是氧化剂,SOeq \\al(2-,4)是氧化产物,该反应的发生符合氧化性:Fe3+>SOeq \\al(2-,4),A正确;铁元素的化合价有+2和+3,碘元素的化合价是-1,由于氧化性:Fe3+>I2,故I2不能将Fe2+氧化成Fe3+,只能将铁氧化到+2价,Fe3I8可表示为3FeI2·I2,B错误;根据离子的氧化性顺序,得到还原性顺序是SO2>I->Fe2+,C错误;浓硫酸具有强氧化性,碘离子具有强还原性,反应H2SO4(浓)+2HI===I2+SO2↑+2H2O能进行,D错误。
11.(2022·潍坊模拟)含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是( )
A.反应①利用了H2Te的还原性
B.反应②中H2O作氧化剂
C.反应③利用了H2O2的氧化性
D.H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应
答案 D
解析 H2Te被O2氧化生成Te,H2Te具有还原性,A项正确;反应②中Te与H2O反应生成H2TeO3,Te元素化合价升高,是还原剂,则H2O为氧化剂,应有H2生成,B项正确;反应③中H2TeO3→H6TeO6,Te元素化合价升高,发生氧化反应,则H2O2作氧化剂,体现氧化性,C项正确;H2Te2O5转化为H2Te4O9时不存在元素化合价的变化,未发生氧化还原反应,D项错误。
12.已知氧化性:Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式:aFe2++bBr-+cCl2===dFe3++eBr2+fCl-。
下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是( )
A.2 4 3 2 2 6 B.0 2 1 0 1 2
C.2 0 1 2 0 2 D.2 2 2 2 1 4
答案 B
解析 氧化性:Br2>Fe3+,则还原性:Fe2+>Br-,当溶液中Fe2+、Br-共存时,Cl2先和Fe2+反应,只有Fe2+反应完后,Cl2才能和Br-反应。FeBr2溶液中n(Fe2+)∶n(Br-)=1∶2,设
n(Fe2+)=2 ml,则参加反应的0≤n(Br-)≤4 ml都有可能。A、C、D项符合实际,且符合三大守恒。而B项认为Br-先反应,违背了还原性:Fe2+>Br-,故错误。
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中含有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,若用反应所得的酸性溶液将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钠(Na2FeO4),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Na2FeO4作为水处理剂时所起的作用:
________________________________________________________________________。
答案 (1)D (2)NOeq \\al(-,2)+Cl2+H2O===NOeq \\al(-,3)+2H++2Cl- (3)c (4)①Na2O2 Na2O2、FeSO4 ②高铁酸钠具有强氧化性,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的作用下Fe3+又转化为Fe2+,铁元素化合价降低,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,所以维生素C是还原剂。(3)由于Cl2、HNO3都能氧化亚铁离子,但会引入新的杂质,铁不能氧化亚铁离子,双氧水作为氧化剂的还原产物是水,不引入杂质,所以最佳试剂是双氧水。(4)该反应中铁元素化合价由+2变为+6、氧元素化合价由-1变为0、-2。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。
14.氧化还原反应是一类重要的化学反应。
(1)已知反应:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,反应中还原剂是__________,氧化性:Fe3+__________(填“<”或“>”)Cu2+。
(2)在2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2反应中,若转移3 ml电子,则所产生的氧气在标准状况下的体积为________ L。
(3)在xR2++yH++O2===mR3++nH2O的离子方程式中,对系数m和R2+、R3+判断正确的是________(填字母)。
A.m=y,R3+是还原剂 B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化剂 D.m=4,R2+是还原剂
(4)用双线桥标出反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中电子转移的方向和数目。
答案 (1)Cu > (2)33.6 (3)D
(4)
解析 (3)根据氧原子守恒,所以n=2,根据氢原子守恒,所以y=4,根据R原子守恒则x=m,根据电荷守恒则2x+y=3m,所以x=y=m=4,在反应中,R的化合价升高,R2+是还原剂,所以R3+是氧化产物,氧元素化合价降低,所以H2O是还原产物。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
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