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鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应评课ppt课件
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应评课ppt课件，共60页。
特别提醒 ①记忆口诀:“升失氧还,降得还氧”。其含义是化合价升高→失去 电子(共用电子对偏离)→被氧化→还原剂(具有还原性即失电子能力);化合价降 低→得到电子(共用电子对偏向)→被还原→氧化剂(具有氧化性即得电子能力)。②记忆口诀:“剂性一致,其他相反”。“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还 原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,得还原产物; 还原剂被氧化,发生氧化反应,得氧化产物。
(2)常见还原剂包括活泼的金属单质、含低价态元素的氧化物、低价金属阳离 子、非金属氢化物等。如:
4.常见的氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的含氧酸、过氧化物等。如:
(3)物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系
(1)气体发生装置类型:固、液加热型。(2)发生装置所用仪器的名称:A为分液漏斗,B为圆底烧瓶。(3)装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。(4)装置D的作用是干燥氯气。(5)装置E为收集Cl2的装置。(6)装置F为尾气吸收装置。
3.收集方法(1)向上排空气法(氯气的密度大于空气)。(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,用此法可除去实验中 挥发出的氯化氢气体)。
6.注意事项(1)一定量的浓盐酸与足量的二氧化锰反应,随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀 盐酸,不再与二氧化锰反应,盐酸不能完全参与反应。(2)实验室制取氯气时,为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以 减少HCl的挥发,故加热温度不是越高越好。(3)制取的氯气有毒,且在加热时容易逸出,所以应选用分液漏斗,而不用长颈漏斗。
(4)尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少, 吸收不完全。(5)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯气,再拆卸装置,避免污染空气。
一 氧化性、还原性强弱比较的常用方法1.根据氧化还原反应的化学方程式比较 氧化性:氧化剂>氧化产物。还原性:还原剂>还原产物。
2.根据元素的活动性顺序比较
二 氧化还原反应有关规律及其应用1.守恒规律——有得必有失,得失恒相等。
2.强弱规律——由强变弱不经意,高温电解强逆袭。
例2 酸性溶液中物质的还原性强弱顺序为SO2>I->Fe2+>H2O2>Cl-,则下列反应不 可能发生的是 ( )A.2Fe3++2H2O+SO2 2Fe2++S +4H+B.2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-C.I2+SO2+2H2O H2SO4+2HID.H2O2+H2SO4 SO2↑+O2↑+2H2O
例3 下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )A.置换反应都是氧化还原反应,化合反应不都是氧化还原反应B.氧化产物和还原产物一定是不同的物质C.氧化剂与还原剂混合一定能发生氧化还原反应D.熟石灰改良酸性土壤中涉及氧化还原反应
(2)NaClO有强氧化性,能氧化某些还原性物质,如KI、HCl等。(3)NaClO溶液碱性较强,有腐蚀性。(4)NaClO有漂白性。
消毒剂的使用误区1.“混用更保险”:使用消毒剂一定要科学,使用前一定要认真了解各种消毒剂 的成分及性质,合理选择和使用,切不可混用,混用后有可能产生有毒物质或降 低消毒效果。2.“越浓越保险”:消毒剂浓度并不是越浓效果越好,如75%的酒精可以吸收细 菌蛋白中的水分,使蛋白质脱水变性,而纯酒精或95%的酒精会使菌体表面形成 保护膜,阻止乙醇分子进一步渗入,影响杀菌效果。3.同一时期使用消毒剂“多样化更高效”:如果同一时期频繁使用多种消毒剂,
有可能使消毒效果大大降低,还可能产生意想不到的严重后果,如先用84消毒液 消毒,再用洁厕剂消毒,就有可能产生有毒的氯气。
例 84消毒液(有效成分为NaClO)可用于杀菌消毒和漂白,下列实验现象的分 析不正确的是( )
A.对比实验①和②,实验②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+ HClOB.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO Cl2↑+H2OC.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性D.加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
解题思路 热的纯碱溶液显碱性,能够和油污反应,用于洗涤油污,不属于氧化 还原反应;液化石油气燃烧是液化石油气和氧气反应,属于氧化还原反应;食物 长时间放置易被空气中氧气氧化而变质腐败,属于氧化还原反应;烧菜用过的铁 锅出现红棕色斑迹,是铁被氧化为铁锈的过程,属于氧化还原反应。故选A。
2.下列各项所描述的关系正确的是 ( )A.有电子转移是氧化还原反应的本质,有元素化合价的变化是氧化还原反应的 外在表现B.一种物质被氧化,必然有另一种物质被还原C.被氧化的物质得到或偏向电子,被还原的物质失去或偏离电子D.氧化反应就是得到或偏向电子的反应,还原反应就是失去或偏离电子的反应
解题思路 氧化还原反应既可以发生在不同种物质之间也可以发生在同种物 质之间,B错误。一种物质得到或偏向电子,这种物质被还原,发生了还原反应,其 中某元素的化合价会降低;一种物质失去或偏离电子,这种物质被氧化,发生了 氧化反应,其中某元素的化合价会升高,C、D错误。故选A。
3.(2024杭州十四中期中)实验室制氯气,既可用浓盐酸与MnO2在加热条件下反 应,又可用浓盐酸与KClO3直接反应制取。关于氯气的制取,下列说法正确的是 ( )A.实验室制取法中KClO3、MnO2均为氧化剂B.实验室制取法中HCl只作还原剂C.浓盐酸与KClO3直接反应,Cl2只是氧化产物D.在浓盐酸中加入足量的MnO2,充分加热后HCl能完全反应
解题思路 实验室制取法中KClO3中氯元素化合价降低,MnO2中锰元素化合价 降低,均为氧化剂,A正确;由反应4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O和KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2↑+3H2O可知,生成MnCl2、KCl体现HCl的酸性,生成Cl2体现HCl的还原性,B错误;浓盐酸与KClO3直接反应,KClO3中氯元素化合 价降低,被还原,生成Cl2,HCl中氯元素化合价升高,被氧化,生成Cl2,Cl2既是还原 产物又是氧化产物,C错误;足量MnO2与浓盐酸反应,随反应进行,浓盐酸变成稀 盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,HCl不能完全反应,D错误。
审题指导 属于阴影部分说明该反应属于氧化还原反应,但不属于置换反应、 分解反应和化合反应中的任一种。
解题思路 Cl2+2KBr Br2+2KCl属于置换反应;2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑不属于氧化还原反应;4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3属于化合反应;2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2属于氧化还原反应,但不属于置换反应、分解反应和化合反应。故选D。
5.(2024江西乐平中学月考创新改编)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚 硝酸盐(如NaNO2),则会导致血红蛋白中的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 ( )A.亚硝酸盐与Fe2+的反应中,亚硝酸盐被氧化B.维生素C解毒主要利用了维生素C的还原性C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+D.维生素C与Fe3+的反应中,Fe3+是氧化剂
解题思路 亚硝酸盐将Fe2+氧化为Fe3+,亚硝酸盐被还原;服用维生素C可解毒,则 维生素C可将Fe3+还原为Fe2+,Fe3+为氧化剂,维生素C为还原剂,还原剂具有还原 性。故选A。
解题思路 A项应表示为 ;B项应表示为 ;C项应表示为 。故选D。
7.在某体系内有反应物和生成物共五种物质:H2S、S、FeCl3、FeCl2、HCl。已 知H2S为反应物,则另一反应物是 ( )A.S B.FeCl2 C.FeCl3 D.HCl
解题思路 题给五种物质中化合价发生变化的元素是S和Fe,H2S中S元素的化 合价是-2,S单质中S元素的化合价是0,FeCl3中Fe元素的化合价是+3,FeCl2中Fe元 素的化合价是+2。H2S为反应物,失电子,生成S单质,S元素化合价升高,另一反 应物应得电子,有元素化合价降低,则另一反应物是FeCl3,故选C。
8.(2024江西抚州一中月考)实验中常用离子反应:2Mn2++5NaBiO3+14H+ 2Mn +5Bi3++5Na++7H2O来检验Mn2+。下列叙述错误的是 ( )A.钠盐不一定易溶于水B.还原性:Mn2+>Bi3+C.每生成1个Na+转移5个电子D.氧化产物与氧化剂的物质的量之比为2∶5
解题思路 由离子方程式可知,题给条件下NaBiO3难溶于水,A正确;同一反应中 还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原性:Mn2+>Bi3+,B正确;根据离子方程 式可知,每生成1个Na+转移2个电子,C错误;题给反应中,Mn 为氧化产物,NaBiO3为氧化剂,氧化产物与氧化剂的物质的量之比为2∶5,D正确。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合 题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.下列物质之间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是 ( )A.KMnO4→MnO2 B.NH3→N C.Fe2+→Fe3+ D.Cl2→ClO-
解题思路 KMnO4→MnO2中锰元素的化合价降低,需加还原剂或KMnO4受热 分解即可实现;NH3→N 中没有元素化合价发生变化,不需要加氧化剂;Fe2+→Fe3+中Fe元素的化合价升高,需要加氧化剂才能实现;Cl2与NaOH溶液反应即可 实现Cl2→ClO-,该反应中Cl2既是氧化剂也是还原剂。故选C。
A.依据图示判断催化剂为BaOB.在转化过程中,氮元素均被还原C.储存过程中消耗0.1 ml O2,转移电子数为0.4NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D.用单线桥表示CO被净化的反应电子转移情况:
10.(2024湖北黄石期中)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能有效实现 汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种污染物的净化,催化剂表面物质转化的关系如 图所示,下列说法错误的是 ( )
解题思路 根据题图可知,NOx、O2与BaO反应生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2和CO、 CxHy反应生成BaO、N2、H2O、CO2,所以催化剂为BaO,A项正确;若NOx为NO2, NO2、O2与BaO反应生成Ba(NO3)2,N元素化合价升高被氧化,B项错误;根据化合 价变化可知,O2~4e-,则消耗0.1 ml O2时,转移电子数为0.4NA,C项正确;CO和Ba(NO3)2反应生成BaO、N2和CO2,C元素失去电子,N元素得到电子,则用单线桥表 示CO被净化的反应电子转移情况为 ,D项正确。
11.(2024江苏苏州月考)①向蓝色的VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由 蓝色变为淡黄色(V );②向(VO2)2SO4溶液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体(Cl2),溶液变蓝;③向FeCl2溶液中通入少量实验②产生的气体,溶液变黄。下列有关 说法正确的是 ( )A.①中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶5B.由①②可知,酸性条件下氧化性:Mn >Cl2>V C.②中每生成1 ml Cl2,转移2 ml电子D.向酸性(VO2)2SO4溶液中滴加FeSO4溶液发生反应Fe2++V +2H+ Fe3++VO2++H2O
审题指导 ①中发生反应的离子方程式为5VO2++Mn +H2O 5V +Mn2++2H+;②中发生反应的离子方程式为2V +2Cl-+4H+ 2VO2++Cl2↑+2H2O;③中发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。
解题思路 ①中V元素化合价升高,VO2+为还原剂,Mn元素化合价降低,Mn 为氧化剂,则还原剂与氧化剂物质的量之比为5∶1,A错误。①中Mn 为氧化剂,V为氧化产物,则氧化性:Mn >V ;②中V元素化合价降低,V 为氧化剂,Cl元素化合价升高,Cl-为还原剂,Cl2为氧化产物,则氧化性:V >Cl2,B错误。②中Cl元素化合价由-1升高到0,则每生成1 ml Cl2,转移2 ml电子,C正确。③中Fe元 素化合价升高,Fe3+为氧化产物,Cl元素化合价降低,Cl2为氧化剂,则氧化性:Cl2> Fe3+,结合B项分析得氧化性:V >Cl2>Fe3+,所以V 能把Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为Fe2++V +2H+ Fe3++VO2++H2O,D正确。
12.已知:①SeCl4+2SO2+4H2O Se+2H2SO4+4HCl。②含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液时变成红色。现有浓度均为1 ml/L的SeCl4、FeCl3的混合溶液(滴有少量 KSCN溶液)10 mL,向其中通入标准状况下112 mL SO2时溶液红色褪去。下列 有关说法正确的是 ( )A.当溶液中SeCl4、FeCl3全部被SO2还原时转移0.05 ml电子B.SeCl4、FeCl2溶液混合后发生反应的离子方程式为Se4++4Fe2+ 4Fe3++SeC.氧化性:FeCl3>SeCl4D.通入足量SO2,反应后溶液中可以存在Mn 、N 、Na+、Mg2+
解题思路 通入足量的SO2时SeCl4被还原为Se单质,Se元素化合价由+4降为0; FeCl3被还原为Fe2+,Fe元素化合价由+3降为+2;溶液中SeCl4、FeCl3的物质的量 均为0.01 ml,二者完全被SO2还原时转移0.01 ml×4+0.01 ml=0.05 ml电子,A 正确。0.01 ml SeCl4消耗0.02 ml SO2,0.01 ml FeCl3消耗0.005 ml SO2,通入标 准状况下112 mL即0.005 ml SO2时,溶液红色褪去,说明Fe3+先参与反应,氧化性: FeCl3>SeCl4,所以反应Se4++4Fe2+ 4Fe3++Se不能发生,B错误,C正确。反应后的溶液中有H+、Cl-、S 和Fe2+,Mn 具有强氧化性,可以氧化Cl-、Fe2+,N 在酸性条件下也可以氧化Fe2+,D错误。
②已知0.2 ml KBrO3在反应中得到1 ml电子生成X,则X的化学式为 。③根据上述反应可推知 (填字母)。a.氧化性:KBrO3>H3AsO4b.氧化性:H3AsO4>HBrO3c.还原性:AsH3>Xd.还原性:X>AsH3④将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填在横线上,并标出电子转移的方向和数目。 。
(3)下面三个方法都可以用来制氯气:①4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O②KClO3+6HCl(浓) 3Cl2↑+KCl+3H2O③K2Cr2O7+HCl(浓) KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O(未配平)a.反应②的离子方程式为 。
b.反应①中,氧化产物与还原产物的质量比为 。c.已知反应④:4HCl+O2 2Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气。提示:反应条件越简单反应越容易发生,说明性质越强烈。MnO2、O2、K2Cr2O7三种物质 氧化性由强到弱的顺序为 。d.配平反应③: K2Cr2O7+ HCl(浓) KCl+ CrCl3+ Cl2↑+ H2O。
答案 (除标注外,每空1分)(1)O K2MnO4、MnO2 (2)①还原 AsH3 ②Br2 ③ac ④ (2分) (3)a.Cl +6H++5Cl- 3Cl2↑+3H2O(2分) b.71∶126(2分) c.K2Cr2O7>MnO2>O2(2分) d.1 14 2 2 3 7(共2分)
解题思路 (1)反应2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑,KMnO4中氧元素的化合价升高,生成O2,KMnO4中锰元素的化合价降低,生成K2MnO4和MnO2,故被氧化 的元素是O,还原产物是K2MnO4、MnO2。(2)①氧化还原反应中,得电子的物质 是氧化剂,发生还原反应。分析题中给出物质,变价元素是Br和As,Br元素化合 价降低,则As元素化合价应升高,还原剂为AsH3。②0.2 ml KBrO3得到1 ml电 子生成X,则X中Br元素的化合价为0,X为Br2。③该反应的氧化剂为KBrO3,氧化 产物为H3AsO4,还原剂为AsH3,还原产物为Br2。根据氧化还原反应的强弱规律 可知,氧化性:KBrO3>H3AsO4,还原性:AsH3>Br2。④根据得失电子守恒可知,
14.(12分)(2024江西抚州月考)某学习小组设计了如下实验,探究浓度和温度对 反应的影响。实验探究Ⅰ:
已知市售试剂级盐酸的密度为1.19 g/mL,质量分数为37%;质量分数低于20%的 盐酸为稀盐酸。
(1)装置①②同时加热,①中生成黄绿色气体,②中无明显变化,请从浓度和还原 性的角度简要解释其原因: ;①中 发生反应的离子方程式为 ;8.7 g MnO2与33.1 mL市售试剂级盐酸在加热条件下反应,生成氯气的物质的量 0.1 ml(填“是”或“不是”),简述其原因: 。
(2)通入氯气后,取出2 mL装置③反应瓶中无色液体置于试管中,滴加2滴紫色石蕊溶液,溶液变蓝后褪色,请用简要的语言叙述其原因: 。(3)装置④中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5,写出该反应的离子方 程式并用双线桥表示电子转移的方向和数目: 。(4)装置③中所得溶液称之为84消毒液,其不能与洁厕灵(含盐酸)同时使用的原 因为 (用离子方程式解释)。
解题思路 (1)市售试剂级盐酸的密度为1.19 g/mL,质量分数为37%,则其中HCl 的物质的量浓度c= = ml/L≈12.1 ml/L,33.1 mL市售试剂级盐酸中HCl的物质的量为12.1 ml/L×0.033 1 L≈0.4 ml,8.7 g MnO2的物质 的量为 =0.1 ml,尽管由MnO2与浓盐酸反应的化学方程式知MnO2~4HCl~Cl2,但随着反应进行,盐酸的浓度降低,稀盐酸与MnO2不再反应,所以生成 氯气的物质的量小于0.1 ml。(3)装置④中发生Cl2与NaOH的反应,氯元素化合 价降低1价得到还原产物Cl-,根据氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5, 得氯元素化合价升高5价得到氧化产物,则氧化产物为Cl ,所以该反应的离子
方程式为3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl +3H2O,用双线桥表示其电子转移的方向和数目为 。(4)84消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)同时使用的原因是NaClO与盐酸反应会生成有毒的Cl2,离子方程式为Cl-+ ClO-+2H+ Cl2↑+H2O。
解题思路 B项中涉及物质腐烂过程,物质被缓慢氧化,属于氧化还原反应。故 选B。
2.(2024河北保定月考)北宋·王安石在《元日》中描述迎新春的“爆竹声中一岁 除”,涉及的化学反应为S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑。下列叙述错误的是 ( )A.S发生还原反应B.只有K2S为还原产物C.该反应中氧化性:KNO3>CO2D.依据不同的分类标准,可将KNO3分类为钾盐、硝酸盐、含氧酸盐等
解题思路 S单质中S元素的化合价降低被还原,发生还原反应,A正确;S→K2S、KNO3→N2均发生还原反应,K2S和N2均是还原产物,B错误;同一反应中氧化 剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,KNO3为氧化剂,CO2为氧化产物,氧化性: KNO3>CO2,C正确;KNO3属于盐,依据不同的分类标准,可将KNO3分类为钾盐、 硝酸盐、含氧酸盐等,D正确。
3.(2024山东济宁期中创新改编)下列叙述中正确的是 ( )A.金属阳离子被还原不一定得到金属单质B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原D.有单质参加的反应一定是氧化还原反应
解题思路 金属阳离子被还原不一定得到金属单质,如Fe3+被还原为Fe2+;在氧化 还原反应中非金属单质不一定是氧化剂,如Cl2与H2反应时,H2作还原剂;元素从 化合态变为游离态,该元素可能被还原,也可能被氧化,如电解H2O生成H2和O2,H 元素被还原、O元素被氧化;有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如O2和 O3之间的转化。故选A。
4.关于反应5NH4NO3 2HNO3+4N2↑+9H2O,下列说法不正确的是 ( )A.HNO3不是氧化产物B.生成2 ml N2时,转移7.5 ml电子C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5D.N2既是还原产物也是氧化产物
审题指导 题述反应中N 中N元素化合价由-3升高到0,被氧化为N2;N 中部分N元素化合价由+5降低到0,被还原为N2,则N2既是还原产物又是氧化产物。
解题思路 由审题指导知,A、D正确;由化学方程式可知,生成4 ml N2时,转移15 ml电子,则生成2 ml N2时转移7.5 ml电子,B正确;NH4NO3中N 全部被氧化为N2, 的N 被还原为N2,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3,C错误。
审题指导 由题图可知,N2为生成物,则N 、ClO-为反应物,生成物中还应有Cl-,反应过程中Cl元素化合价由+1降低至-1,N元素化合价由-3升高至0,根据得失 电子守恒、原子守恒及电荷守恒可知,反应的离子方程式为3ClO-+2N +2OH- 3Cl-+5H2O+N2↑。
解题思路 反应中N 为还原剂,发生氧化反应,A错误;反应中Cl元素化合价降低,ClO-被还原为Cl-,Cl-为还原产物,B错误;根据反应的离子方程式知,该反应消 耗OH-且生成H2O,溶液碱性减弱,C正确;还原剂为N ,N元素化合价由-3升高至0,每消耗1个N ,转移3个电子,D错误。
6.(2024山东潍坊月考)已知高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效多功能水处理剂, 比Cl2、O3氧化性更强,且没有二次污染。高铁酸钾溶于水后发生反应:4Fe +10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑。下列相关说法不正确的是 ( )A.高铁酸钾是一种易溶于水的盐B.反应中生成1 ml O2时转移6 ml电子C.高铁酸钾中Fe显+6价D.高铁酸钾可作水处理剂,具有净水功能
解题思路 高铁酸钾属于盐,由离子方程式知其易溶于水,A正确;O元素由-2价 升高到0价,每生成1 ml O2时,转移4 ml电子,B错误;根据化合物中元素化合价 代数和为0可知,高铁酸钾中Fe显+6价,C正确;K2FeO4具有强氧化性,可用于消毒 杀菌,溶于水发生反应生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性,可吸附水中的悬浮杂质, 所以高铁酸钾可作水处理剂,具有净水功能,D正确。
7.(2024宁夏石嘴山三中月考创新改编)已知M2 可与R2-反应,R2-被氧化为R单质,M2 的还原产物中M为+3价;又已知100 mL c(M2 )=0.2 ml·L-1的溶液可与100 mL c(R2-)=0.6 ml·L-1的溶液恰好完全反应,则x的值为 ( )A.1 B.2C.3 D.4
解题思路 100 mL c(M2 )=0.2 ml·L-1的溶液中含M2 的物质的量为0.02 ml,100 mL c(R2-)=0.6 ml·L-1的溶液中含R2-的物质的量为0.06 ml,R2-被氧化为 R单质,失去电子的物质的量为0.06 ml×2=0.12 ml,M2 的还原产物中M为+3价,则M2 得到电子的物质的量为0.02 ml×( -3)×2,根据得失电子守恒,解得x=2,故选B。
8.(2024福建厦门大学附属科技中学月考)有下列氧化还原反应:①2I-+Cl2 I2+2Cl-,②2Fe3++2I- 2Fe2++I2,③2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,④2Mn +10Cl-+16H+ 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。根据上述反应,判断下列结论中正确的是 ( )A.要除去含有Fe2+、Cl-和I-的混合溶液中的I-,应加入过量的新制氯水B.氧化性强弱顺序为Mn >Cl2>Fe3+>I2C.Mn2+是Mn 的氧化产物,I2是I-的还原产物D.在溶液中不可能发生反应:Mn +5Fe2++8H+ Mn2++5Fe3++4H2O
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列对离子反应aR++bH++O2 cR3++dH2O的说法中,错误的是 ( )A.任何氧化还原反应电子得失总数必然相等B.R3+是氧化产物C.b=4,a=c=d=2D.该反应中R+得到电子,被还原为R3+
审题指导 离子方程式要遵循原子守恒(即反应前后原子种类及个数分别相 等)、电荷守恒(反应前后阴、阳离子所带电荷总数相等)、得失电子守恒(化合 价升降总数相等)。
解题思路 氧化还原反应中氧化剂得电子,还原剂失电子,得失电子守恒,即任 何氧化还原反应电子得失总数必然相等,A正确;R的化合价升高,R+失电子,被氧 化,R3+是氧化产物,B正确,D错误;由O原子守恒可知d=2,则b=4,由电荷守恒和得 失电子守恒可知a=c=2,C正确。
10.金属矿物通常色彩缤纷、形状各异。下列冶炼金属的方法属于热还原法的 是 ( )A.2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑B.WO3+3H2 W+3H2OC.Fe+CuSO4 Cu+FeSO4D.2Ag2O 4Ag+O2↑
解题思路 A项为电解法,不符合题意;C项为湿法炼铜的反应原理,不符合题意; D项为热分解法,不符合题意。
归纳总结 金属的冶炼方法取决于金属的活泼性,活泼金属Ca、Na、Mg、Al 一般通过电解熔融的氯化物(Al是通过电解熔融的Al2O3)制得;较不活泼的金属 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得,常用的还原剂有C、CO、H2等;Hg、 Ag用加热分解氧化物的方法制得;Pt、Au用物理分离的方法得到。
A.S2 和S 中S元素的化合价相同B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化C.参与反应的 :Ⅰ<ⅡD.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 ml As2S3转移的电子数之比为3∶7
11.(2024太原月考)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的 空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了如图两种化 学反应:下列说法正确的是 ( )
解题思路 S2 中S元素的平均化合价为+2,S 中S元素的化合价为+6,二者化合价不相同,A错误。As2S3中As元素的化合价为+3,反应Ⅰ产物As2O3中As元 素的化合价为+3,该过程中As元素没有被氧化,B错误。根据题给信息可知,反应 Ⅰ的化学方程式为2As2S3+6O2+3H2O 2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ的化学方程式为As2S3+7O2+6H2O 2H3AsO4+3H2SO4,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的 :Ⅰ>Ⅱ,C错误。反应Ⅰ中1 ml As2S3被氧化失去12 ml电子,反应Ⅱ中1 ml As2S3被氧化失去28 ml电子,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 ml As2S3转移的电子数之比为3∶7,D正确。
12.(2024山东潍坊期末)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂。马蒂 逊(Mathiesn)法制备亚氯酸钠的流程如下:已知:“操作X”为蒸发浓缩、冷却结晶。下列说法正确的是 ( )A.“制ClO2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1B.“还原”发生反应的离子方程式为2ClO2+H2O2 2Cl +O2+2H+
C.“操作X”需要用到的仪器为坩埚、酒精灯、玻璃棒D.NaClO2作氧化剂时,转移电子的物质的量约为同质量Cl2的1.57倍
解题思路 “制ClO2”中氧化剂与还原剂分别是NaClO3和SO2,二者物质的量 之比为2∶1,A正确;由审题指导可知,“还原”发生反应的离子方程式为2ClO2+ H2O2+2OH- 2Cl +O2+2H2O,B错误;“操作X”为蒸发浓缩、冷却结晶,不需要用到坩埚,C错误;NaClO2作氧化剂时,Cl元素由+3价降低到-1价,每90.5 g NaClO2参与反应转移4 ml电子,每71 g Cl2作氧化剂参与反应转移2 ml电子,则 NaClO2作氧化剂时,转移电子的物质的量约为同质量Cl2的 ≈1.57倍,D正确。
13.(14分)(2024石家庄月考)根据题干信息,按要求回答问题:(1)钠与氢气在加热条件下反应生成氢化钠(NaH),NaH在熔融状态下能导电。 取少量氢化钠溶于水剧烈反应,得到碱性溶液和一种可燃性气体。反应中氧化 产物与还原产物的物质的量之比为 。(2)从元素化合价角度分析Na2O2的性质。 Na2 在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末,溶液褪色,并产生无色气体,Na2O2表 现出 性,氧化产物是 。
三、非选择题(本题共2小题,共28分)
(3)H2O2有时可作为矿业废液的消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称,如消除采矿业 废液中的氰化物(如KCN),经反应KCN+H2O2+H2O A+NH3↑实现,则生成物A的化学式为 ,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是 。(4)我国从2000年起就逐渐用ClO2取代了其他含氯消毒剂。ClO2有下列两种制 备方法:方法1:2NaClO3+4HCl 2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O方法2:2NaClO3+H2O2+H2SO4 2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
①分析方法1的化学方程式,用双线桥标出电子转移的方向和数目: 。
②方法2在实际制备过程中,NaClO3与H2O2的物质的量之比小于2,可能的原因是 。③饮用水中的ClO2含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为Cl 、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示。
请写出pH≤2.0时Cl 与I-反应的离子方程式: 。
答案 (除标注外,每空2分)(1)1∶1 (2)还原 O2 (3)KHCO3(1分) H2O2的还原产物是H2O,不会污染环 境、引进杂质(4)① ②H2O2易分解(1分) ③Cl +4I-+4H+ Cl-+2I2+2H2O
解题思路 (1)NaH与H2O反应的化学方程式为NaH+H2O NaOH+H2↑,H2既是氧化产物又是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1。(2)高 锰酸钾具有强氧化性,在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末,溶液褪色,并 产生无色气体,则高锰酸钾与过氧化钠反应生成锰离子和氧气,过氧化钠表现出 还原性。(3)根据质量守恒定律可知,生成物A的化学式为KHCO3。(4)①方法1 中,氯酸钠中氯元素化合价降低,被还原,生成二氧化氯,盐酸中部分氯元素的化 合价升高,被氧化,生成氯气,该反应电子转移方向和数目用双线桥表示为
。③由题图可知,pH≤2.0时Cl 与I-反应生成Cl-、I2和H2O,反应的离子方程式为Cl +4I-+4H+ Cl-+2I2+2H2O。
14.(14分)(2024山东淄博月考)已知FeCl3的熔点为306 ℃,沸点为315 ℃,易溶于 水并且有强烈的吸水性,能吸收空气中的水分而潮解。某学习小组的同学对氯 气与铁的反应及产物做了如下探究实验。(1)写出MnO2和浓盐酸反应的化学方程式: 。
(2)装置的连接顺序为 (填接口字母)。反应开始时,应先点 燃装置 (填“A”或“B”)的酒精灯。(3)碱石灰的作用是 。
(4)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快 速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分 反应后,进行如下实验(查阅资料获知:含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液时变成红色)。
淡黄色溶液 淡红色溶液 深红色溶液 红色褪去淡红色溶液中加入过量H2O2溶液后溶液红色加深的原因: (用离子方程式表示)。
液,溶液出现红色;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。②另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液,溶液变红,再通入O2,无明显变化。实验①说明 (填离子符号)发生了反应;实验②的目的是排除 ;得出结论:红色褪去的原因是 。
(5)已知红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原 因进行探究。通过查阅资料获知:H2O2在Fe3+催化作用下可分解;SCN-可被氧化 剂氧化。据此进行了如下实验:①取褪色后的溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加KSCN溶
答案 (除标注外,每空2分)(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)aghdebcf A(1分) (3)吸收未反应的Cl2,防止污染环境;防止空气中的水蒸气 进入装置B中 (4)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O (5)SCN-(1分) H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能 H2O2将SCN-氧化成S
审题指导 浓盐酸与MnO2反应生成Cl2,由于盐酸易挥发,生成的Cl2中含有氯化 氢,可以用饱和食盐水除去Cl2中的氯化氢。FeCl3易溶于水并且有强烈的吸水 性,能吸收空气中的水分而潮解,所以Cl2与铁反应之前还需要干燥,且要防止空 气中的水蒸气进入装置B,Cl2有毒,污染环境,还需要进行尾气处理,装置的连接 顺序为aghdebcf。
解题思路 (3)碱石灰的作用是吸收未反应的Cl2,以及防止空气中的水蒸气进入 装置B中。(4)固体混合物中含有铁和FeCl3,加入过量的稀盐酸后,淡黄色溶液中 含有Fe3+和Fe2+,含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液时变成红色,故淡红色溶液中加入 过量H2O2溶液后溶液红色加深的原因是H2O2将Fe2+氧化成了Fe3+,离子方程式为 2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O。(5)实验①:取褪色后的溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化,说明溶液中不存在KSCN;第二份滴加KSCN溶液,溶液变 红,说明溶液中存在Fe3+;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶 液中存在S ,所以根据实验①可知是SCN-发生了反应。实验②:另取同浓度的
特别提醒 ①记忆口诀:“升失氧还,降得还氧”。其含义是化合价升高→失去 电子(共用电子对偏离)→被氧化→还原剂(具有还原性即失电子能力);化合价降 低→得到电子(共用电子对偏向)→被还原→氧化剂(具有氧化性即得电子能力)。②记忆口诀:“剂性一致,其他相反”。“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还 原剂具有还原性。“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,得还原产物; 还原剂被氧化,发生氧化反应,得氧化产物。
(2)常见还原剂包括活泼的金属单质、含低价态元素的氧化物、低价金属阳离 子、非金属氢化物等。如:
4.常见的氧化剂和还原剂(1)常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的含氧酸、过氧化物等。如:
(3)物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系
(1)气体发生装置类型:固、液加热型。(2)发生装置所用仪器的名称:A为分液漏斗,B为圆底烧瓶。(3)装置C的作用是除去Cl2中少量的HCl气体。(4)装置D的作用是干燥氯气。(5)装置E为收集Cl2的装置。(6)装置F为尾气吸收装置。
3.收集方法(1)向上排空气法(氯气的密度大于空气)。(2)排饱和食盐水法(氯气在饱和食盐水中的溶解度很小,用此法可除去实验中 挥发出的氯化氢气体)。
6.注意事项(1)一定量的浓盐酸与足量的二氧化锰反应,随着反应的进行,浓盐酸逐渐变为稀 盐酸,不再与二氧化锰反应,盐酸不能完全参与反应。(2)实验室制取氯气时,为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以 减少HCl的挥发,故加热温度不是越高越好。(3)制取的氯气有毒,且在加热时容易逸出,所以应选用分液漏斗,而不用长颈漏斗。
(4)尾气处理时,不能用澄清石灰水吸收氯气,因为澄清石灰水中Ca(OH)2含量少, 吸收不完全。(5)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的氯气,再拆卸装置,避免污染空气。
一 氧化性、还原性强弱比较的常用方法1.根据氧化还原反应的化学方程式比较 氧化性:氧化剂>氧化产物。还原性:还原剂>还原产物。
2.根据元素的活动性顺序比较
二 氧化还原反应有关规律及其应用1.守恒规律——有得必有失,得失恒相等。
2.强弱规律——由强变弱不经意,高温电解强逆袭。
例2 酸性溶液中物质的还原性强弱顺序为SO2>I->Fe2+>H2O2>Cl-,则下列反应不 可能发生的是 ( )A.2Fe3++2H2O+SO2 2Fe2++S +4H+B.2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-C.I2+SO2+2H2O H2SO4+2HID.H2O2+H2SO4 SO2↑+O2↑+2H2O
例3 下列有关氧化还原反应的说法正确的是( )A.置换反应都是氧化还原反应,化合反应不都是氧化还原反应B.氧化产物和还原产物一定是不同的物质C.氧化剂与还原剂混合一定能发生氧化还原反应D.熟石灰改良酸性土壤中涉及氧化还原反应
(2)NaClO有强氧化性,能氧化某些还原性物质,如KI、HCl等。(3)NaClO溶液碱性较强,有腐蚀性。(4)NaClO有漂白性。
消毒剂的使用误区1.“混用更保险”:使用消毒剂一定要科学,使用前一定要认真了解各种消毒剂 的成分及性质,合理选择和使用,切不可混用,混用后有可能产生有毒物质或降 低消毒效果。2.“越浓越保险”:消毒剂浓度并不是越浓效果越好,如75%的酒精可以吸收细 菌蛋白中的水分,使蛋白质脱水变性,而纯酒精或95%的酒精会使菌体表面形成 保护膜,阻止乙醇分子进一步渗入,影响杀菌效果。3.同一时期使用消毒剂“多样化更高效”:如果同一时期频繁使用多种消毒剂,
有可能使消毒效果大大降低,还可能产生意想不到的严重后果,如先用84消毒液 消毒,再用洁厕剂消毒,就有可能产生有毒的氯气。
例 84消毒液(有效成分为NaClO)可用于杀菌消毒和漂白,下列实验现象的分 析不正确的是( )
A.对比实验①和②,实验②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应ClO-+H+ HClOB.实验③中产生的气体是Cl2,由HClO分解得到:2HClO Cl2↑+H2OC.对比实验②和③,溶液的pH可能会影响ClO-的氧化性D.加酸可以提高84消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的pH才能安全使用
解题思路 热的纯碱溶液显碱性,能够和油污反应,用于洗涤油污,不属于氧化 还原反应;液化石油气燃烧是液化石油气和氧气反应,属于氧化还原反应;食物 长时间放置易被空气中氧气氧化而变质腐败,属于氧化还原反应;烧菜用过的铁 锅出现红棕色斑迹,是铁被氧化为铁锈的过程,属于氧化还原反应。故选A。
2.下列各项所描述的关系正确的是 ( )A.有电子转移是氧化还原反应的本质,有元素化合价的变化是氧化还原反应的 外在表现B.一种物质被氧化,必然有另一种物质被还原C.被氧化的物质得到或偏向电子,被还原的物质失去或偏离电子D.氧化反应就是得到或偏向电子的反应,还原反应就是失去或偏离电子的反应
解题思路 氧化还原反应既可以发生在不同种物质之间也可以发生在同种物 质之间,B错误。一种物质得到或偏向电子,这种物质被还原,发生了还原反应,其 中某元素的化合价会降低;一种物质失去或偏离电子,这种物质被氧化,发生了 氧化反应,其中某元素的化合价会升高,C、D错误。故选A。
3.(2024杭州十四中期中)实验室制氯气,既可用浓盐酸与MnO2在加热条件下反 应,又可用浓盐酸与KClO3直接反应制取。关于氯气的制取,下列说法正确的是 ( )A.实验室制取法中KClO3、MnO2均为氧化剂B.实验室制取法中HCl只作还原剂C.浓盐酸与KClO3直接反应,Cl2只是氧化产物D.在浓盐酸中加入足量的MnO2,充分加热后HCl能完全反应
解题思路 实验室制取法中KClO3中氯元素化合价降低,MnO2中锰元素化合价 降低,均为氧化剂,A正确;由反应4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O和KClO3+6HCl(浓) KCl+3Cl2↑+3H2O可知,生成MnCl2、KCl体现HCl的酸性,生成Cl2体现HCl的还原性,B错误;浓盐酸与KClO3直接反应,KClO3中氯元素化合 价降低,被还原,生成Cl2,HCl中氯元素化合价升高,被氧化,生成Cl2,Cl2既是还原 产物又是氧化产物,C错误;足量MnO2与浓盐酸反应,随反应进行,浓盐酸变成稀 盐酸,MnO2与稀盐酸不反应,HCl不能完全反应,D错误。
审题指导 属于阴影部分说明该反应属于氧化还原反应,但不属于置换反应、 分解反应和化合反应中的任一种。
解题思路 Cl2+2KBr Br2+2KCl属于置换反应;2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑不属于氧化还原反应;4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3属于化合反应;2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2属于氧化还原反应,但不属于置换反应、分解反应和化合反应。故选D。
5.(2024江西乐平中学月考创新改编)人体正常的血红蛋白中含有Fe2+,若误食亚 硝酸盐(如NaNO2),则会导致血红蛋白中的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 ( )A.亚硝酸盐与Fe2+的反应中,亚硝酸盐被氧化B.维生素C解毒主要利用了维生素C的还原性C.维生素C将Fe3+还原为Fe2+D.维生素C与Fe3+的反应中,Fe3+是氧化剂
解题思路 亚硝酸盐将Fe2+氧化为Fe3+,亚硝酸盐被还原;服用维生素C可解毒,则 维生素C可将Fe3+还原为Fe2+,Fe3+为氧化剂,维生素C为还原剂,还原剂具有还原 性。故选A。
解题思路 A项应表示为 ;B项应表示为 ;C项应表示为 。故选D。
7.在某体系内有反应物和生成物共五种物质:H2S、S、FeCl3、FeCl2、HCl。已 知H2S为反应物,则另一反应物是 ( )A.S B.FeCl2 C.FeCl3 D.HCl
解题思路 题给五种物质中化合价发生变化的元素是S和Fe,H2S中S元素的化 合价是-2,S单质中S元素的化合价是0,FeCl3中Fe元素的化合价是+3,FeCl2中Fe元 素的化合价是+2。H2S为反应物,失电子,生成S单质,S元素化合价升高,另一反 应物应得电子,有元素化合价降低,则另一反应物是FeCl3,故选C。
8.(2024江西抚州一中月考)实验中常用离子反应:2Mn2++5NaBiO3+14H+ 2Mn +5Bi3++5Na++7H2O来检验Mn2+。下列叙述错误的是 ( )A.钠盐不一定易溶于水B.还原性:Mn2+>Bi3+C.每生成1个Na+转移5个电子D.氧化产物与氧化剂的物质的量之比为2∶5
解题思路 由离子方程式可知,题给条件下NaBiO3难溶于水,A正确;同一反应中 还原剂的还原性大于还原产物的还原性,还原性:Mn2+>Bi3+,B正确;根据离子方程 式可知,每生成1个Na+转移2个电子,C错误;题给反应中,Mn 为氧化产物,NaBiO3为氧化剂,氧化产物与氧化剂的物质的量之比为2∶5,D正确。
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合 题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)9.下列物质之间的转化,需要加入氧化剂才能实现的是 ( )A.KMnO4→MnO2 B.NH3→N C.Fe2+→Fe3+ D.Cl2→ClO-
解题思路 KMnO4→MnO2中锰元素的化合价降低,需加还原剂或KMnO4受热 分解即可实现;NH3→N 中没有元素化合价发生变化,不需要加氧化剂;Fe2+→Fe3+中Fe元素的化合价升高,需要加氧化剂才能实现;Cl2与NaOH溶液反应即可 实现Cl2→ClO-,该反应中Cl2既是氧化剂也是还原剂。故选C。
A.依据图示判断催化剂为BaOB.在转化过程中,氮元素均被还原C.储存过程中消耗0.1 ml O2,转移电子数为0.4NA(NA为阿伏加德罗常数的值)D.用单线桥表示CO被净化的反应电子转移情况:
10.(2024湖北黄石期中)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,能有效实现 汽车尾气中CO、CxHy、NOx三种污染物的净化,催化剂表面物质转化的关系如 图所示,下列说法错误的是 ( )
解题思路 根据题图可知,NOx、O2与BaO反应生成Ba(NO3)2,Ba(NO3)2和CO、 CxHy反应生成BaO、N2、H2O、CO2,所以催化剂为BaO,A项正确;若NOx为NO2, NO2、O2与BaO反应生成Ba(NO3)2,N元素化合价升高被氧化,B项错误;根据化合 价变化可知,O2~4e-,则消耗0.1 ml O2时,转移电子数为0.4NA,C项正确;CO和Ba(NO3)2反应生成BaO、N2和CO2,C元素失去电子,N元素得到电子,则用单线桥表 示CO被净化的反应电子转移情况为 ,D项正确。
11.(2024江苏苏州月考)①向蓝色的VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液,溶液由 蓝色变为淡黄色(V );②向(VO2)2SO4溶液中滴加浓盐酸产生黄绿色气体(Cl2),溶液变蓝;③向FeCl2溶液中通入少量实验②产生的气体,溶液变黄。下列有关 说法正确的是 ( )A.①中还原剂与氧化剂物质的量之比为1∶5B.由①②可知,酸性条件下氧化性:Mn >Cl2>V C.②中每生成1 ml Cl2,转移2 ml电子D.向酸性(VO2)2SO4溶液中滴加FeSO4溶液发生反应Fe2++V +2H+ Fe3++VO2++H2O
审题指导 ①中发生反应的离子方程式为5VO2++Mn +H2O 5V +Mn2++2H+;②中发生反应的离子方程式为2V +2Cl-+4H+ 2VO2++Cl2↑+2H2O;③中发生反应的离子方程式为2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-。
解题思路 ①中V元素化合价升高,VO2+为还原剂,Mn元素化合价降低,Mn 为氧化剂,则还原剂与氧化剂物质的量之比为5∶1,A错误。①中Mn 为氧化剂,V为氧化产物,则氧化性:Mn >V ;②中V元素化合价降低,V 为氧化剂,Cl元素化合价升高,Cl-为还原剂,Cl2为氧化产物,则氧化性:V >Cl2,B错误。②中Cl元素化合价由-1升高到0,则每生成1 ml Cl2,转移2 ml电子,C正确。③中Fe元 素化合价升高,Fe3+为氧化产物,Cl元素化合价降低,Cl2为氧化剂,则氧化性:Cl2> Fe3+,结合B项分析得氧化性:V >Cl2>Fe3+,所以V 能把Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为Fe2++V +2H+ Fe3++VO2++H2O,D正确。
12.已知:①SeCl4+2SO2+4H2O Se+2H2SO4+4HCl。②含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液时变成红色。现有浓度均为1 ml/L的SeCl4、FeCl3的混合溶液(滴有少量 KSCN溶液)10 mL,向其中通入标准状况下112 mL SO2时溶液红色褪去。下列 有关说法正确的是 ( )A.当溶液中SeCl4、FeCl3全部被SO2还原时转移0.05 ml电子B.SeCl4、FeCl2溶液混合后发生反应的离子方程式为Se4++4Fe2+ 4Fe3++SeC.氧化性:FeCl3>SeCl4D.通入足量SO2,反应后溶液中可以存在Mn 、N 、Na+、Mg2+
解题思路 通入足量的SO2时SeCl4被还原为Se单质,Se元素化合价由+4降为0; FeCl3被还原为Fe2+,Fe元素化合价由+3降为+2;溶液中SeCl4、FeCl3的物质的量 均为0.01 ml,二者完全被SO2还原时转移0.01 ml×4+0.01 ml=0.05 ml电子,A 正确。0.01 ml SeCl4消耗0.02 ml SO2,0.01 ml FeCl3消耗0.005 ml SO2,通入标 准状况下112 mL即0.005 ml SO2时,溶液红色褪去,说明Fe3+先参与反应,氧化性: FeCl3>SeCl4,所以反应Se4++4Fe2+ 4Fe3++Se不能发生,B错误,C正确。反应后的溶液中有H+、Cl-、S 和Fe2+,Mn 具有强氧化性,可以氧化Cl-、Fe2+,N 在酸性条件下也可以氧化Fe2+,D错误。
②已知0.2 ml KBrO3在反应中得到1 ml电子生成X,则X的化学式为 。③根据上述反应可推知 (填字母)。a.氧化性:KBrO3>H3AsO4b.氧化性:H3AsO4>HBrO3c.还原性:AsH3>Xd.还原性:X>AsH3④将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填在横线上,并标出电子转移的方向和数目。 。
(3)下面三个方法都可以用来制氯气:①4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O②KClO3+6HCl(浓) 3Cl2↑+KCl+3H2O③K2Cr2O7+HCl(浓) KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O(未配平)a.反应②的离子方程式为 。
b.反应①中,氧化产物与还原产物的质量比为 。c.已知反应④:4HCl+O2 2Cl2+2H2O(g),该反应也能制得氯气。提示:反应条件越简单反应越容易发生,说明性质越强烈。MnO2、O2、K2Cr2O7三种物质 氧化性由强到弱的顺序为 。d.配平反应③: K2Cr2O7+ HCl(浓) KCl+ CrCl3+ Cl2↑+ H2O。
答案 (除标注外,每空1分)(1)O K2MnO4、MnO2 (2)①还原 AsH3 ②Br2 ③ac ④ (2分) (3)a.Cl +6H++5Cl- 3Cl2↑+3H2O(2分) b.71∶126(2分) c.K2Cr2O7>MnO2>O2(2分) d.1 14 2 2 3 7(共2分)
解题思路 (1)反应2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑,KMnO4中氧元素的化合价升高,生成O2,KMnO4中锰元素的化合价降低,生成K2MnO4和MnO2,故被氧化 的元素是O,还原产物是K2MnO4、MnO2。(2)①氧化还原反应中,得电子的物质 是氧化剂,发生还原反应。分析题中给出物质,变价元素是Br和As,Br元素化合 价降低,则As元素化合价应升高,还原剂为AsH3。②0.2 ml KBrO3得到1 ml电 子生成X,则X中Br元素的化合价为0,X为Br2。③该反应的氧化剂为KBrO3,氧化 产物为H3AsO4,还原剂为AsH3,还原产物为Br2。根据氧化还原反应的强弱规律 可知,氧化性:KBrO3>H3AsO4,还原性:AsH3>Br2。④根据得失电子守恒可知,
14.(12分)(2024江西抚州月考)某学习小组设计了如下实验,探究浓度和温度对 反应的影响。实验探究Ⅰ:
已知市售试剂级盐酸的密度为1.19 g/mL,质量分数为37%;质量分数低于20%的 盐酸为稀盐酸。
(1)装置①②同时加热,①中生成黄绿色气体,②中无明显变化,请从浓度和还原 性的角度简要解释其原因: ;①中 发生反应的离子方程式为 ;8.7 g MnO2与33.1 mL市售试剂级盐酸在加热条件下反应,生成氯气的物质的量 0.1 ml(填“是”或“不是”),简述其原因: 。
(2)通入氯气后,取出2 mL装置③反应瓶中无色液体置于试管中,滴加2滴紫色石蕊溶液,溶液变蓝后褪色,请用简要的语言叙述其原因: 。(3)装置④中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5,写出该反应的离子方 程式并用双线桥表示电子转移的方向和数目: 。(4)装置③中所得溶液称之为84消毒液,其不能与洁厕灵(含盐酸)同时使用的原 因为 (用离子方程式解释)。
解题思路 (1)市售试剂级盐酸的密度为1.19 g/mL,质量分数为37%,则其中HCl 的物质的量浓度c= = ml/L≈12.1 ml/L,33.1 mL市售试剂级盐酸中HCl的物质的量为12.1 ml/L×0.033 1 L≈0.4 ml,8.7 g MnO2的物质 的量为 =0.1 ml,尽管由MnO2与浓盐酸反应的化学方程式知MnO2~4HCl~Cl2,但随着反应进行,盐酸的浓度降低,稀盐酸与MnO2不再反应,所以生成 氯气的物质的量小于0.1 ml。(3)装置④中发生Cl2与NaOH的反应,氯元素化合 价降低1价得到还原产物Cl-,根据氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶5, 得氯元素化合价升高5价得到氧化产物,则氧化产物为Cl ,所以该反应的离子
方程式为3Cl2+6OH- 5Cl-+Cl +3H2O,用双线桥表示其电子转移的方向和数目为 。(4)84消毒液不能与洁厕灵(含盐酸)同时使用的原因是NaClO与盐酸反应会生成有毒的Cl2,离子方程式为Cl-+ ClO-+2H+ Cl2↑+H2O。
解题思路 B项中涉及物质腐烂过程,物质被缓慢氧化,属于氧化还原反应。故 选B。
2.(2024河北保定月考)北宋·王安石在《元日》中描述迎新春的“爆竹声中一岁 除”,涉及的化学反应为S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑。下列叙述错误的是 ( )A.S发生还原反应B.只有K2S为还原产物C.该反应中氧化性:KNO3>CO2D.依据不同的分类标准,可将KNO3分类为钾盐、硝酸盐、含氧酸盐等
解题思路 S单质中S元素的化合价降低被还原,发生还原反应,A正确;S→K2S、KNO3→N2均发生还原反应,K2S和N2均是还原产物,B错误;同一反应中氧化 剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,KNO3为氧化剂,CO2为氧化产物,氧化性: KNO3>CO2,C正确;KNO3属于盐,依据不同的分类标准,可将KNO3分类为钾盐、 硝酸盐、含氧酸盐等,D正确。
3.(2024山东济宁期中创新改编)下列叙述中正确的是 ( )A.金属阳离子被还原不一定得到金属单质B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原D.有单质参加的反应一定是氧化还原反应
解题思路 金属阳离子被还原不一定得到金属单质,如Fe3+被还原为Fe2+;在氧化 还原反应中非金属单质不一定是氧化剂,如Cl2与H2反应时,H2作还原剂;元素从 化合态变为游离态,该元素可能被还原,也可能被氧化,如电解H2O生成H2和O2,H 元素被还原、O元素被氧化;有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如O2和 O3之间的转化。故选A。
4.关于反应5NH4NO3 2HNO3+4N2↑+9H2O,下列说法不正确的是 ( )A.HNO3不是氧化产物B.生成2 ml N2时,转移7.5 ml电子C.氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5D.N2既是还原产物也是氧化产物
审题指导 题述反应中N 中N元素化合价由-3升高到0,被氧化为N2;N 中部分N元素化合价由+5降低到0,被还原为N2,则N2既是还原产物又是氧化产物。
解题思路 由审题指导知,A、D正确;由化学方程式可知,生成4 ml N2时,转移15 ml电子,则生成2 ml N2时转移7.5 ml电子,B正确;NH4NO3中N 全部被氧化为N2, 的N 被还原为N2,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶3,C错误。
审题指导 由题图可知,N2为生成物,则N 、ClO-为反应物,生成物中还应有Cl-,反应过程中Cl元素化合价由+1降低至-1,N元素化合价由-3升高至0,根据得失 电子守恒、原子守恒及电荷守恒可知,反应的离子方程式为3ClO-+2N +2OH- 3Cl-+5H2O+N2↑。
解题思路 反应中N 为还原剂,发生氧化反应,A错误;反应中Cl元素化合价降低,ClO-被还原为Cl-,Cl-为还原产物,B错误;根据反应的离子方程式知,该反应消 耗OH-且生成H2O,溶液碱性减弱,C正确;还原剂为N ,N元素化合价由-3升高至0,每消耗1个N ,转移3个电子,D错误。
6.(2024山东潍坊月考)已知高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型高效多功能水处理剂, 比Cl2、O3氧化性更强,且没有二次污染。高铁酸钾溶于水后发生反应:4Fe +10H2O 4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑。下列相关说法不正确的是 ( )A.高铁酸钾是一种易溶于水的盐B.反应中生成1 ml O2时转移6 ml电子C.高铁酸钾中Fe显+6价D.高铁酸钾可作水处理剂,具有净水功能
解题思路 高铁酸钾属于盐,由离子方程式知其易溶于水,A正确;O元素由-2价 升高到0价,每生成1 ml O2时,转移4 ml电子,B错误;根据化合物中元素化合价 代数和为0可知,高铁酸钾中Fe显+6价,C正确;K2FeO4具有强氧化性,可用于消毒 杀菌,溶于水发生反应生成的Fe(OH)3胶体具有吸附性,可吸附水中的悬浮杂质, 所以高铁酸钾可作水处理剂,具有净水功能,D正确。
7.(2024宁夏石嘴山三中月考创新改编)已知M2 可与R2-反应,R2-被氧化为R单质,M2 的还原产物中M为+3价;又已知100 mL c(M2 )=0.2 ml·L-1的溶液可与100 mL c(R2-)=0.6 ml·L-1的溶液恰好完全反应,则x的值为 ( )A.1 B.2C.3 D.4
解题思路 100 mL c(M2 )=0.2 ml·L-1的溶液中含M2 的物质的量为0.02 ml,100 mL c(R2-)=0.6 ml·L-1的溶液中含R2-的物质的量为0.06 ml,R2-被氧化为 R单质,失去电子的物质的量为0.06 ml×2=0.12 ml,M2 的还原产物中M为+3价,则M2 得到电子的物质的量为0.02 ml×( -3)×2,根据得失电子守恒,解得x=2,故选B。
8.(2024福建厦门大学附属科技中学月考)有下列氧化还原反应:①2I-+Cl2 I2+2Cl-,②2Fe3++2I- 2Fe2++I2,③2Fe2++Cl2 2Fe3++2Cl-,④2Mn +10Cl-+16H+ 2Mn2++5Cl2↑+8H2O。根据上述反应,判断下列结论中正确的是 ( )A.要除去含有Fe2+、Cl-和I-的混合溶液中的I-,应加入过量的新制氯水B.氧化性强弱顺序为Mn >Cl2>Fe3+>I2C.Mn2+是Mn 的氧化产物,I2是I-的还原产物D.在溶液中不可能发生反应:Mn +5Fe2++8H+ Mn2++5Fe3++4H2O
二、选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列对离子反应aR++bH++O2 cR3++dH2O的说法中,错误的是 ( )A.任何氧化还原反应电子得失总数必然相等B.R3+是氧化产物C.b=4,a=c=d=2D.该反应中R+得到电子,被还原为R3+
审题指导 离子方程式要遵循原子守恒(即反应前后原子种类及个数分别相 等)、电荷守恒(反应前后阴、阳离子所带电荷总数相等)、得失电子守恒(化合 价升降总数相等)。
解题思路 氧化还原反应中氧化剂得电子,还原剂失电子,得失电子守恒,即任 何氧化还原反应电子得失总数必然相等,A正确;R的化合价升高,R+失电子,被氧 化,R3+是氧化产物,B正确,D错误;由O原子守恒可知d=2,则b=4,由电荷守恒和得 失电子守恒可知a=c=2,C正确。
10.金属矿物通常色彩缤纷、形状各异。下列冶炼金属的方法属于热还原法的 是 ( )A.2NaCl(熔融) 2Na+Cl2↑B.WO3+3H2 W+3H2OC.Fe+CuSO4 Cu+FeSO4D.2Ag2O 4Ag+O2↑
解题思路 A项为电解法,不符合题意;C项为湿法炼铜的反应原理,不符合题意; D项为热分解法,不符合题意。
归纳总结 金属的冶炼方法取决于金属的活泼性,活泼金属Ca、Na、Mg、Al 一般通过电解熔融的氯化物(Al是通过电解熔融的Al2O3)制得;较不活泼的金属 Zn、Fe、Sn、Pb、Cu等用热还原法制得,常用的还原剂有C、CO、H2等;Hg、 Ag用加热分解氧化物的方法制得;Pt、Au用物理分离的方法得到。
A.S2 和S 中S元素的化合价相同B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化C.参与反应的 :Ⅰ<ⅡD.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 ml As2S3转移的电子数之比为3∶7
11.(2024太原月考)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现,在不同的 空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了如图两种化 学反应:下列说法正确的是 ( )
解题思路 S2 中S元素的平均化合价为+2,S 中S元素的化合价为+6,二者化合价不相同,A错误。As2S3中As元素的化合价为+3,反应Ⅰ产物As2O3中As元 素的化合价为+3,该过程中As元素没有被氧化,B错误。根据题给信息可知,反应 Ⅰ的化学方程式为2As2S3+6O2+3H2O 2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ的化学方程式为As2S3+7O2+6H2O 2H3AsO4+3H2SO4,则反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的 :Ⅰ>Ⅱ,C错误。反应Ⅰ中1 ml As2S3被氧化失去12 ml电子,反应Ⅱ中1 ml As2S3被氧化失去28 ml电子,则反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 ml As2S3转移的电子数之比为3∶7,D正确。
12.(2024山东潍坊期末)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和氧化剂。马蒂 逊(Mathiesn)法制备亚氯酸钠的流程如下:已知:“操作X”为蒸发浓缩、冷却结晶。下列说法正确的是 ( )A.“制ClO2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1B.“还原”发生反应的离子方程式为2ClO2+H2O2 2Cl +O2+2H+
C.“操作X”需要用到的仪器为坩埚、酒精灯、玻璃棒D.NaClO2作氧化剂时,转移电子的物质的量约为同质量Cl2的1.57倍
解题思路 “制ClO2”中氧化剂与还原剂分别是NaClO3和SO2,二者物质的量 之比为2∶1,A正确;由审题指导可知,“还原”发生反应的离子方程式为2ClO2+ H2O2+2OH- 2Cl +O2+2H2O,B错误;“操作X”为蒸发浓缩、冷却结晶,不需要用到坩埚,C错误;NaClO2作氧化剂时,Cl元素由+3价降低到-1价,每90.5 g NaClO2参与反应转移4 ml电子,每71 g Cl2作氧化剂参与反应转移2 ml电子,则 NaClO2作氧化剂时,转移电子的物质的量约为同质量Cl2的 ≈1.57倍,D正确。
13.(14分)(2024石家庄月考)根据题干信息,按要求回答问题:(1)钠与氢气在加热条件下反应生成氢化钠(NaH),NaH在熔融状态下能导电。 取少量氢化钠溶于水剧烈反应,得到碱性溶液和一种可燃性气体。反应中氧化 产物与还原产物的物质的量之比为 。(2)从元素化合价角度分析Na2O2的性质。 Na2 在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末,溶液褪色,并产生无色气体,Na2O2表 现出 性,氧化产物是 。
三、非选择题(本题共2小题,共28分)
(3)H2O2有时可作为矿业废液的消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称,如消除采矿业 废液中的氰化物(如KCN),经反应KCN+H2O2+H2O A+NH3↑实现,则生成物A的化学式为 ,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是 。(4)我国从2000年起就逐渐用ClO2取代了其他含氯消毒剂。ClO2有下列两种制 备方法:方法1:2NaClO3+4HCl 2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O方法2:2NaClO3+H2O2+H2SO4 2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
①分析方法1的化学方程式,用双线桥标出电子转移的方向和数目: 。
②方法2在实际制备过程中,NaClO3与H2O2的物质的量之比小于2,可能的原因是 。③饮用水中的ClO2含量可用连续碘量法进行测定。ClO2被I-还原为Cl 、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示。
请写出pH≤2.0时Cl 与I-反应的离子方程式: 。
答案 (除标注外,每空2分)(1)1∶1 (2)还原 O2 (3)KHCO3(1分) H2O2的还原产物是H2O,不会污染环 境、引进杂质(4)① ②H2O2易分解(1分) ③Cl +4I-+4H+ Cl-+2I2+2H2O
解题思路 (1)NaH与H2O反应的化学方程式为NaH+H2O NaOH+H2↑,H2既是氧化产物又是还原产物,氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶1。(2)高 锰酸钾具有强氧化性,在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末,溶液褪色,并 产生无色气体,则高锰酸钾与过氧化钠反应生成锰离子和氧气,过氧化钠表现出 还原性。(3)根据质量守恒定律可知,生成物A的化学式为KHCO3。(4)①方法1 中,氯酸钠中氯元素化合价降低,被还原,生成二氧化氯,盐酸中部分氯元素的化 合价升高,被氧化,生成氯气,该反应电子转移方向和数目用双线桥表示为
。③由题图可知,pH≤2.0时Cl 与I-反应生成Cl-、I2和H2O,反应的离子方程式为Cl +4I-+4H+ Cl-+2I2+2H2O。
14.(14分)(2024山东淄博月考)已知FeCl3的熔点为306 ℃,沸点为315 ℃,易溶于 水并且有强烈的吸水性,能吸收空气中的水分而潮解。某学习小组的同学对氯 气与铁的反应及产物做了如下探究实验。(1)写出MnO2和浓盐酸反应的化学方程式: 。
(2)装置的连接顺序为 (填接口字母)。反应开始时,应先点 燃装置 (填“A”或“B”)的酒精灯。(3)碱石灰的作用是 。
(4)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快 速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分 反应后,进行如下实验(查阅资料获知:含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液时变成红色)。
淡黄色溶液 淡红色溶液 深红色溶液 红色褪去淡红色溶液中加入过量H2O2溶液后溶液红色加深的原因: (用离子方程式表示)。
液,溶液出现红色;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。②另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴KSCN溶液,溶液变红,再通入O2,无明显变化。实验①说明 (填离子符号)发生了反应;实验②的目的是排除 ;得出结论:红色褪去的原因是 。
(5)已知红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原 因进行探究。通过查阅资料获知:H2O2在Fe3+催化作用下可分解;SCN-可被氧化 剂氧化。据此进行了如下实验:①取褪色后的溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加KSCN溶
答案 (除标注外,每空2分)(1)MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O(2)aghdebcf A(1分) (3)吸收未反应的Cl2,防止污染环境;防止空气中的水蒸气 进入装置B中 (4)2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O (5)SCN-(1分) H2O2分解产生的O2氧化SCN-的可能 H2O2将SCN-氧化成S
审题指导 浓盐酸与MnO2反应生成Cl2,由于盐酸易挥发,生成的Cl2中含有氯化 氢,可以用饱和食盐水除去Cl2中的氯化氢。FeCl3易溶于水并且有强烈的吸水 性,能吸收空气中的水分而潮解,所以Cl2与铁反应之前还需要干燥,且要防止空 气中的水蒸气进入装置B,Cl2有毒,污染环境,还需要进行尾气处理,装置的连接 顺序为aghdebcf。
解题思路 (3)碱石灰的作用是吸收未反应的Cl2,以及防止空气中的水蒸气进入 装置B中。(4)固体混合物中含有铁和FeCl3,加入过量的稀盐酸后,淡黄色溶液中 含有Fe3+和Fe2+,含Fe3+的盐溶液遇KSCN溶液时变成红色,故淡红色溶液中加入 过量H2O2溶液后溶液红色加深的原因是H2O2将Fe2+氧化成了Fe3+,离子方程式为 2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O。(5)实验①:取褪色后的溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化,说明溶液中不存在KSCN;第二份滴加KSCN溶液,溶液变 红,说明溶液中存在Fe3+;第三份滴加稀盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明溶 液中存在S ,所以根据实验①可知是SCN-发生了反应。实验②:另取同浓度的
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