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第10讲 氧化还原反应的基本概念-【暑假自学课】2023年新高一化学暑假精品课(鲁科版2019必修第一册)(原卷版+解析版)
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1.通过学习结合具体实例从多角度认识氧化还原反应,能够理解氧化还原反应的特征和本质。
2.通过学习能够对生产、生活中常见的氧化还原反应加以分析,熟练氧化还原反应的判断方法。
3.通过具体的实例了解利用单线桥和双线桥法分析氧化还原反应的电子转移。
4.通过学习具体的实例识别常见的氧化剂和还原剂,理解氧化性、还原性强弱与价态及电子转移的关系
一、氧化还原反应基本概念
1.特征和概念
(1)特征:元素的化合价在反应前后发生了变化。
物质所含元素化合价升高为氧化反应,物质所含元素化合价降低为还原反应,氧化反应和还原反应发生在同一反应中。
(2)概念:凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应
例:2CuO+Ceq \(=====,\s\up7(高温))2Cu+CO2↑ Fe+CuSO4eq \(=====,\s\up7(△))Cu+FeSO4
【归纳总结】
①氧化还原反应有元素化合价变化,但并不是所有元素化合价均发生变化。
②化合价升降可以发生在不同元素间,也可以发生在同种元素间。
③根据反应前后元素的化合价有无变化,判断反应是否为氧化还原反应。
④有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应,如同素异形体间的相互转化。
2.本质:存在电子的转移(电子的得失或电子对的偏移)
从原子结构来看,在化学反应中,元素原子都有达到8电子稳定结构的趋势(H形成2电子稳定)。
(1)NaCl的形成过程
当Na与Cl2反应时,钠失去1个电子,带1个单位正电荷,称为Na+,钠元素化合价升高,发生氧化反应;氯原子得到1个电子,带1个单位负电荷,成为Cl-,氯元素的化合价降低,发生还原反应。这样双方都达到8电子稳定结构。
HCl的形成过程
H2和Cl2的反应,氢原子和氯原子都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层的1各电子组成一个供应电子对,这个电子对受到两个原子核的共同吸引,使双方最外层都达到稳定结构。但由于氯原子对共用电子对吸引能力比氢原子稍强一些,所以,共用电子对偏向于氯原子而偏离氢原子。
3.从化合价的角度认识氧化还原反应
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法表示电子转移的方向和数目
注意:
a.“e-”表示电子。
b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物,箭头起止为同一种元素,应标出“得”与“失”及得失电子的总数。
c.失去电子的反应物是还原剂,得到电子的反应物是氧化剂
d.被氧化得到的产物是氧化产物,被还原得到的产物是还原产物
2.单线桥法(从失→得)
【说明】单线桥和双线桥两种表示方法的形式不同,实质相同。在分析氧化还原反应中电子转移、化合价升降、物质被氧化、被还原等关系时,用“双线桥”方便;在表示电子转移的方向和数目时用“单线桥”方便。
三、氧化剂和还原剂
1.定义
氧化剂:元素化合价降低、得到电子的反应物;
还原剂:元素化合价升高,失去电子的反应物。
2.氧化性和还原性
(1)氧化性:表示物质得电子能力的强弱。氧化剂具有氧化性。
(2)还原性:表示物质失电子能力的强弱。还原剂具有还原性。
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂及还原产物
(2)常见还原剂及氧化产物
【易错点拨】①具有氧化性的物质不一定是氧化剂,具有还原性的物质不一定是还原剂,应视具体反应而定。
②同一物质在不同条件下,其氧化性或还原性会有所不同。
③一般来说,最高价态物质只有氧化性,最低价态物质只有还原性,中间价态既具有氧化性又具有还原性。如:Fe3+只有氧化性,Fe只有还原性,Fe2+既有氧化性又有还原性。
④H2O2既具有氧化性又具有还原性,但主要表现氧化性,对应产物是H2O,故被称为“绿色氧化剂”。
四、氧化性、还原性强弱的判断方法
依据反应原理判断
氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
2.根据金属的活动性顺序判断
【拓展】氧化性强弱:Ag+>Fe3+>Cu2+
3.根据非金属的活动性顺序判断
4.根据反应的条件判断
反应的条件越简单,反应就越容易发生,说明物质氧化性(或还原性)越强。例如:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
从反应条件可以看出氧化性:KMnO4>MnO2。
5.根据变价元素被氧化或被还原的程度判断
不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂化合价升高的数值越大,氧化剂的氧化性越强。例如:
注意:①氧化性、还原性的强弱与得失电子数目无关。如还原性:Na>Al。
②一般来说,化合价越高,氧化性越强,如浓硫酸>亚硫酸>氢硫酸。但存在反常情况,如次氯酸>高氯酸。
【易错点拨】同一物质在不同的条件下,其氧化性/还原性会有所不同。
(1)温度:①氧化性:浓硫酸(热)>浓硫酸(冷);②还原性:浓盐酸(热)>浓盐酸(冷)。
(2)浓度:HNO3(浓)>HNO3(稀)
(3)pH:①中性环境中NO3-不显氧化性,酸性环境中NO3-显强氧化性;②KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)
五、氧化还原反应中的七组关系
氧化还原反应实质是电子的转移,因此元素的化合价必然有升有降,我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂;反之称为氧化剂。按照矛盾论的观点,在氧化还原反应中存在如下七对矛盾:
(1)还原剂与氧化剂;
(2) 还原性具有还原性与氧化性具有氧化性;
(3) 还原剂失电子与氧化剂得电子;
(4)还原剂中元素化合价升高与氧化剂中元素化合价降低;
(5)还原剂发生氧化反应与氧化剂发生还原反应;
(6)还原剂被氧化与氧化剂被还原;
(7)氧化反应生成氧化产物与还原反应生成还原产物。这七对矛盾在所有的氧化还反应中都是存在的。
七对矛盾又可以用两条线贯穿它们之间的联系: 还原剂—具有还原性--失电子—元素化合价升高—发生氧化反应--被氧化—生成氧化产物; 氧化剂—具有氧化性--得电子—元素化合价降低—发生还原反应—被还原—生成还原产物。
典型的氧化还原反应可以简单表示为: 氧化剂 + 还原剂 = 氧化产物 + 还原产物,利用这个通式结合上面的图形来分析氧化还原反应,会更加利于我们的学习。从上面图形可以看出氧化还原反应的两个半反应一一对应,共有七组关系,对于初学新知识的同学来说相对困难。结合自己的教学实践,我总结了“还失高氧,氧得低还”八个字来帮助同学们掌握新知识。
例如:
六、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
1. 判断化学反应类型
(1)请指出下列各反应所属的基本反应类型:
①2NO+O2===2NO2化合反应
②CO2+CaO===CaCO3化合反应
③NH4HCO3eq \(=====,\s\up7(△))NH3↑+CO2↑+H2O分解反应
④2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl+3O2↑分解反应
⑤Fe+2HCl===FeCl2+H2↑置换反应
⑥Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu置换反应
⑦HCl+KOH===KCl+H2O复分解反应
⑧BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl复分解反应
(2)上述各反应属于氧化还原反应的是①④⑤⑥(填序号)。
2.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
【重点提醒】(1)化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应,置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应。
(2)有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如单质之间的转化:3O2eq \(=====,\s\up7(放电))2O3。
考点一:氧化还原反应的判断
【例1】下列反应中属于氧化还原反应的是()
A.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑B.Na2O+H2O=2NaOH
C.2KI+Br2=2KBr+I2D.MgO+2HCl=MgCl2+H2O
【答案】C
【解析】A、B、D中元素化合价没有变化,是非氧化还原反应,C中I化合价升高,Br化合价降低,是氧化还原反应,故C符合题意。综上所述,答案为C。
【知识拓展】氧化还原反应的判断依据:反应前后元素的化合价是否发生改变
(1)有单质参与或生成的化学反应不一定是氧化还原反应,如3O2=2O3
(2)没有单质参加的化合反应也可能是是氧化还原反应,如H2O2+SO2=H2SO4
考点二:双线桥和单线桥
【例2】下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
【答案】C
【解析】
考点三:氧化剂和还原剂
【例3】高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O,关于该反应说法正确的是()
A.氧化剂:Fe3+B.还原剂:OH-C.氧化产物:D.还原产物:Fe3+
【答案】C
【解析】在反应3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O中,Cl元素由+1价降低为-1价,Fe化合价由+3价升高到+6价,所以ClO-作氧化剂,Fe3+作还原剂,为氧化产物,Cl-为还原产物,故选C。
【常见氧化剂、还原剂】(1)常见的氧化剂
①活泼性的非金属单质:如Cl2、O2等。
②变价元素的高价态:如KMnO4、FeCl3、HNO3等。
③过氧化物:如Na2O2、H2O2等。
④其他:如HClO、漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、MnO2等。
(2)常见的还原剂
①活泼性较强的单质:如Al、Fe、Zn等。
②某些非金属单质:如H2、S、C等。
③含有价态元素的化合物:如CO、SO2等。
④其他:如浓盐酸、NH3等。
考点三:氧化性、还原性强弱的比较及应用
【例4】(双选)某学生做如下实验:第一步,在淀粉-KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。下列有关该同学对实验原理的解释和所得结论的叙述不正确的是( )。
A.氧化性:ClO->I2>SO42-
B.蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
C.淀粉-KI溶液变蓝是因为I-被ClO-氧化为I2,I2使淀粉变蓝
D.已知Cl2能使淀粉-KI溶液变蓝,则将Na2SO3溶液加入氯水中,氯水不褪色
【答案】BD
【解析】在淀粉-KI溶液中加入少量NaClO溶液,并加入少量的稀硫酸,溶液立即变蓝,说明NaClO将KI氧化为单质碘;加入足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失,说明碘单质将Na2SO3氧化为Na2SO4,自身成为碘离子,第一步反应生成了碘单质,说明氧化性:ClO->I2,第二步碘被Na2SO3还原,说明氧化性:I2>SO42-,则可知氧化性:ClO->I2>SO42-,故A选项正确;根据以上分析知,蓝色消失的原因是Na2SO3溶液具有还原性,故B选项错误;根据以上分析知,淀粉-KI溶液变蓝是因为I-被ClO-氧化为I2,I2使淀粉变蓝,故C选项正确;Cl2能使淀粉-KI溶液变蓝,说明Cl2将KI氧化为单质碘,则氧化性Cl2>I2,即Cl2>I2>SO42-,根据“强制弱原理”,则可以判断Cl2能把Na2SO3氧化生成硫酸钠,同时氯气被还原为氯离子,所以氯水褪色,故D选项错误。
1.(2022秋·广东广州·高一西关外国语学校校考期中)下列操作过程中一定有氧化还原反应发生的是
A.B.
C.D.
【答案】D
【详解】A.该实验为氯化钠溶液蒸发,无反应发生,A错误;
B.该实验为氢氧化钠和盐酸反应,不是氧化还原反应,B错误;
C.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和水和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙,均不是氧化还原反应,C错误;
D.过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,是氧化还原反应,D正确;
故选D。
2.(2023春·浙江温州·高一乐清市知临中学校考期中)反应4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2中,还原剂是
A.LiB.SOCl2C.Li和SOCl2D.SO2
【答案】A
【详解】4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2中,Li的化合价升高,做还原剂,生成的LiCl是氧化产物,SOCl2中的S是+4价,反应后部分变为0价,生成单质硫,所以SOCl2做氧化剂,S为还原产物,故选A。
3.(2023秋·广东肇庆·高一统考期末)下列转化中,一定要加入还原剂才能实现的是
A.B.
C.D.
【答案】A
【详解】A.,铁化合价降低,本身作氧化剂,需要加还原剂才能实现,故A符合题意;
B.,硫化合价升高,本身作还原剂,需要加氧化剂才能实现,故B不符合题意;
C.,氯化合价升高,本身作还原剂,需要加氧化剂才能实现,故C不符合题意;
D.,过氧化氢自身发生氧化还原反应生成水和氧气,不需要加还原剂,故D不符合题意。
综上所述,答案为A。
4.(2023秋·浙江金华·高一统考期末)下列反应中,水作氧化剂的是
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】A.氯元素化合价部分升高、部分降低,氯气既是氧化剂,也是还原剂。水中元素化合价均不变化,水不是氧化剂,也不是还原剂,A错误;
B.该反应中无元素化合价的变化,不是氧化还原反应,B错误;
C.反应中Na元素化合价升高,钠是还原剂,氢元素化合价降低,得到电子,发生还原反应,水是氧化剂,C正确;
D.该反应中水为生成物,不是氧化剂也不是还原剂,D错误;
答案选C。
5.(2023秋·浙江嘉兴·高一统考期末)是一种食品添加剂,在一定条件下能发生反应:,下列叙述中正确的是
A.该反应中被还原
B.是该反应的氧化产物
C.生成需消耗
D.□中的粒子是
【答案】C
【详解】A.中氮化合价升高,失去电子,则该反应中被氧化,故A错误;
B.是化合价降低得到的产物,则是该反应的还原产物,故B错误;
C.中锰化合价降低5个价态,中氮化合价升高2个价态,根据化合价升降守恒得到系数配2,系数配5,即生成5ml硝酸钠,消耗2ml高锰酸钾,因此生成需消耗,故C正确;
D.根据质量守恒和电荷守恒得到□中的粒子是,故D错误。
综上所述,答案为C。
6.(2023秋·辽宁抚顺·高一抚顺一中校考期末)是一种重要的无机化合物,可作为食盐中的补碘剂。利用“氧化法”制备包括以下两个反应:①,②,下列说法正确的是
A.两个反应均为氧化还原反应
B.反应①中每转移10个电子生成1个
C.向淀粉溶液中加入少量碘盐,溶液不会变蓝
D.制备过程中可将②中的KOH换成NaOH
【答案】C
【详解】A.反应②中不存在价态不变,不属于氧化还原反应,故A错误;
B.由反应①可知,每生成3分子氯气转移60个电子,则每转移10个电子生成0.5个,故B错误;
C.淀粉遇碘单质变蓝色,而碘盐中的碘为碘酸钾,遇淀粉不变蓝,故C正确;
D.制备过程中若将②中的KOH换成NaOH会生成,使产物不纯,故不能替换,故D错误;
故选:C。
7.(2022秋·广东广州·高一西关外国语学校校考期中)在反应KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化产物与还原产物的质量之比为
A.6∶1B.5∶1C.1∶1D.3∶1
【答案】B
【详解】KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O中,HCl中氯元素的化合价由-1价升高为0,失去电子被氧化,5mlHCl作还原剂,对应氧化产物;KClO3中Cl元素的化合价由+5价降低为0,得到电子被还原,对应还原产物,氯气既是氧化产物又是还原产物,由Cl原子守恒可知,氧化产物与还原产物的质量比为5:1,故选B。
8.(2023春·广东深圳·高一深圳市龙岗区龙城高级中学校联考期中)下列反应既是氧化还原反应又是放热反应的是
A.和反应B.和反应
C.和反应D.还原的反应
【答案】B
【详解】A.酸碱发生的中和反应是放热反应,但由于反应过程中元素化合价都不变,因此不属于氧化还原反应,A错误;
B.该反应是置换反应,反应过程中有元素化合价的升降,属于氧化还原反应;反应发生时放出热量,因此同时属于放热反应,B正确;
C.该反应是复分解反应,发生反应时元素化合价不变,不属于氧化还原反应,同时发生反应时吸收热量,属于吸热反应,C错误;
D.该反应属于置换反应,发生反应时元素化合价发生了变化,属于氧化还原反应;发生该反应时吸收了热量,因此又同时还属于吸热反应,D错误;
答案选B。
9.(2023秋·广西玉林·高一统考期末)已知:①MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,②Cl2+2FeCl2=2FeCl3,③2FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl。由此判断,下列说法错误的是
A.氧化性:MnO2>Cl2>Fe3+>I2
B.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶4
C.反应②中FeCl3既是氧化产物又是还原产物
D.反应3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3不能发生
【答案】B
【详解】A.在反应中,物质的氧化性:;在反应中,物质的氧化性:,在中,物质的氧化性:,故物质的氧化性,选项A正确;
B.在①中作氧化剂,作还原剂,发生反应,其中有作还原剂,故反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2,选项B错误;
C.在②反应中,作氧化剂,是氧化产物;是还原剂,是还原产物,可见反应②中既是氧化产物又是还原产物,选项C正确;
D.由于氧化性:,所以反应不能发生,反应产生的物质是单质碘或和,选项D正确;
答案选B。
10.(2023秋·新疆乌鲁木齐·高一乌鲁木齐市第四中学校考期末)氯酸钾与浓盐酸在常温下能发生如下反应:KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O,下列关于这一反应的说法正确的是
A.HCl发生还原反应
B.KClO3被氧化为Cl2
C.1mlKClO3参加反应时有5ml电子转移
D.若制取标准状况下6.72LCl2,反应过程中转移电子的数目为6.02×1023
【答案】C
【分析】KClO3在反应中化合价由+5价降低到0价,Cl元素被还原,为氧化剂,还原产物为Cl2,HCl在反应中化合价由-1价升高到0价,Cl元素被氧化,为还原剂,氧化产物为Cl2。
【详解】A.HCl被氧化为Cl2,发生氧化反应,A错误;
B.KClO3被还原为Cl2,B错误;
C.一个KClO3被还原得到5个电子,则1mlKClO3被还原得到5ml电子,C正确;
D.标准状况下得到6.72L的Cl2,则Cl2物质的量为n==0.3ml,每生成3mlCl2转移5ml电子,则反应过程中转移的电子的物质的量为0.3ml×5=1.5ml,则转移的电子数目为1.5NA,约为9.03×1023,D错误;
故选:C。
一、单选题
1.(2022秋·广东广州·高一广州市第八十六中学校考期中)下列反应中,水做还原剂的是
A.B.
C.D.
【答案】C
【详解】A.Cl2 + H2O = HCl + HClO反应中水中H和O元素的化合价均未发生变化,水既不做氧化剂,也不做还原剂,A错误;
B.对于反应CaH2+ 2H2O=Ca(OH)2+ 2H2↑,H2O中H元素由+1价部分降低到0价,水作氧化剂,B错误;
C.2F2 + 2H2O = 4HF + O2反应中水中O元素的化合价升高,被氧化,水是还原剂,C正确;
D.2Na + 2H2O =2NaOH+ H2反应中水中H元素的化合价降低,水是氧化剂,D错误;
故选C。
2.(2022秋·广东广州·高一广州四十七中校考期中)是国际上公认的安全、低毒的绿色消毒剂,用浓盐酸和,在一定温度下反应会生成,其变化可表述为:(未配平)。下列叙述正确的是
A.浓盐酸在反应中只体现还原性
B.氧化性:
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
D.每生成,转移个电子
【答案】C
【分析】根据得失电子守恒,配平方程式为2KClO3+4HCl(浓)=2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
【详解】A.部分盐酸中氯元素化合价升高被氧化为氯气,部分盐酸中氯元素化合价没变生成氯化钾,浓盐酸在反应中体现还原性和酸性,故A错误;
B.KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,KClO3是氧化剂,ClO2是还原产物,HCl中氯元素化合价由-1升高为0,Cl2是氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,则氧化性:KClO3> Cl2,故B错误;
C.KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,KClO3是氧化剂,HCl中氯元素化合价由-1升高为0,HCl中是还原剂,根据得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1,故C正确;
D.KClO3中氯元素化合价由+5降低为+4,ClO2是还原产物,每生成1ml ClO2,转移NA个电子,故D错误;
3.(2023春·天津河西·高一统考期中)下列变化需要加入氧化剂才能完成的是
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】需要加入适当的氧化剂才能实现,说明给予的物质作还原剂,在化学反应中失电子化合价升高。
【详解】A.H2O2→O2中O元素化合价由-1价变为0价,H2O2可以发生自身的分解反应生成O2,不需要加入氧化剂,故A错误;
B.Fe→FeCl2中Fe元素化合价由0价变为+2价,所以需要氧化剂才能实现,如稀盐酸,故B正确;
C.H2SO4→SO2中S元素化合价由+6价变为+4价,所以需要加入还原剂才能实现,如Cu、C等,故C错误;
D.HNO3→中N元素化合价由+5价变为-3价,N元素化合价降低,需要加入还原剂,故D错误;
故答案选B。
4.(2023春·天津河西·高一统考期中)厌氧氨氧化法(Anammx)是一种新型的氨氮去除技术,反应机理如图所示。下列说法正确的是
A.所含的质子总数为
B.经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得到氮气的体积约为11.2L(设每步转化均完全)
C.上述过程Ⅳ发生还原反应
D.该方法每处理需要的为0.5ml
【答案】C
【详解】A.质子数等于原子序数,1个所含的质子数为11,所以即1ml所含的质子总数为,故A错误;
B.由图可知,经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得到1ml氮气,在标况下的体积约为22.4L,故B错误;
C.上述过程Ⅳ中N元素从+3价降低为0价,发生还原反应,故C正确;
D.由图可知,经过过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得到1ml氮气,发生反应,所以该方法每处理需要的为1ml,故D错误;
故答案为C。
5.(2023春·山东青岛·高一统考期中)为正盐,能将溶液中的还原为,可用于化学镀银。反应的离子方程式为。下列说法正确的是
A.上述反应中,氧化产物是
B.该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C.中含有离子键、极性共价键和非极性共价键
D.是三元酸,与反应可生成三种盐
【答案】A
【详解】A.上述反应失电子,P化合价从+1价升高到+5价,氧化产物为H3PO4,A正确;
B.该反应中,氧化剂为Ag+,还原剂为,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,B错误;
C.NaH2PO2中含有离子键、极性共价键,但是没有非极性共价键,C错误;
D.NaH2PO2为正盐,说明H3PO2为一元酸,D错误;
故答案选A。
6.(2018秋·北京海淀·高一人大附中校考期中)氮化铝广泛用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应如下方法合成:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO。对该反应,下列叙述正确的是
A.AlN的摩尔质量为41g
B.N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
C.AlN中氮元素的化合价为+3
D.每生成1mlAlN需转移3ml电子
【答案】D
【详解】A.AlN的摩尔质量为41g/ml,A错误;
B.该反应中N元素化合价由0价变为-3价,N2是氧化剂,Al元素化合价不变,Al2O3不是氧化剂,B错误;
C.AlN中Al元素化合价为+3价,则N元素化合价为-3价,C错误;
D.N元素化合价由0价变为-3价,每生成1mlAlN需转移电子的物质的量为:1ml×(3-0)=3ml,D正确;
故答案选D。
7.(2023秋·江苏盐城·高一盐城市第一中学校联考期末)亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用,许多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠溶液反应的离子方程式为 (未配平)。下列叙述错误的是
A.配平后,水的化学计量数为3B.每反应1 ml NO,转移2 ml电子
C.该反应中氮元素被氧化D.反应中还原产物与氧化产物的物质的量之比为5 :2
【答案】D
【分析】根据化合价的升降,配平方程式为:。
【详解】A.根据化合价的升降,方程式配平后,水的化学计量数为3,A正确;
B.根据以上分析,配平的方程式中,每反应,转移电子,每反应1 ml ,移2 ml电子,B正确;
C.该反应中,,氮元素的化合价升高,被氧化,C正确;
D.反应中还原产物为,氧化产物为,二者物质的量之比为2:5,D错误;
故选D。
8.(2023秋·湖南永州·高一永州市第一中学校考期中)下列表示电子转移方向的数目均正确的是
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】计算、对比方程式中变价元素化合价的升降,结合在氧化还原反应中,若元素的化合价升高,则失去电子,发生氧化反应(被氧化);若元素的化合价降低,则得到电子,发生还原反应(被还原)。得失电子的数目=化合价的变化值×化合物中变价元素原子个数×该化合物的化学计量数。
【详解】A.C元素由0价变为+2价,化合价升高失去电子,Fe元素化合价由+3价降为0价,得到电子,选项A错误;
B.锌元素化合价由0价升高为+2价,化合价升高,失去2e-,氢元素化合价由+1价降为0价,化合价降低,得到2e-,正确标出了双线桥中得失电子及方向,选项B正确;
C.P元素化合价由0价升高为+5价,失去电子被氧化,O元素由0价降为-2价,化合价降低,被还原,选项C错误;
D.Mn元素化合价由+4价降为+2价,化合价降低,得到电子,Cl元素化合价由-1价升高为0价,失去电子,选项D错误;
答案选B。
二、填空题
9.(2023秋·浙江·高一期末)工业废水中含有的重铬酸根()有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾(FeSO4·7H2O)做处理剂,反应的离子方程式如下:6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,回答下列问题:
(1)氧化性:___________Fe3+(填“>”或“
(2)
(3)834
【详解】(1)反应6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O中,Cr元素的化合价降低被还原,为氧化剂,Fe3+为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性:> Fe3+;
(2)6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O中,亚铁离子的化合价由+2价升高到+3价,共转移6×(3-2)=6个电子,则“单线桥”表示电子转移为;
(3)和绿矾之间的系数比为1:6,则每处理含0.5 ml 的废水,需消耗3ml绿矾,则需消耗绿矾质量=3ml×278g/ml=834g。
10.(2023秋·安徽合肥·高一校联考期末)I.易溶于水,外观和食盐相似,有咸味,人误食会中毒。
(1)中氮元素的化合价为___________价。
(2)已知能发生反应:。
①用单线桥法表示该反应中电子转移情况___________。
②淀粉週碘单质会变蓝色,则鉴别固体和固体,选用的物质为___________(填标号)。
a.水 b.淀粉一碘化钾溶液 c.白醋 d.白酒
II.
(3)工业废水中含有的重铬酸根离子()有毒,必须处理达标后才能排放。工业上常用绿矾作处理剂,能将中价转化为价。则反应中氧化剂(氧化性离子)与还原剂(还原性离子)的个数之比为___________。
(4)已知:①铁钉在氯气中被锈蚀成棕褐色含的物质,而在稀硫酸中生成浅绿色溶液含;②。则、、氧化性由强到弱排序为___________。
【答案】(1)+3
(2) bc
(3)1:6
(4)
【详解】(1)NaNO2中Na为价,O为-2价,根据化合价之和为可知N为+3价;
(2)①根据已知信息可知为氧化剂,为还原剂,元素化合价降低1价,部分HI中I元素化合价升高1价得到,用单线桥法表示该反应中电子转移情况为:法表示该反应中电子转移情况;
②根据方程式可知酸性环境中,可以氧化生成碘单质,而不行,所以可以用淀粉-碘化钾溶液、白醋提供酸性环境区分二者,故选bc;
(3)C中价转化为价,化合价降低被还原,所以为氧化剂,被氧化为,作还原剂,根据得失电子守恒可知氧化剂(氧化性离子)与还原剂(还原性离子)的个数之比为1:6;
(4)氧化剂的氧化性大于氧化产物,①中被氧化为,被氧化为,可知的氧化性大于,中Cl-被KMnO4氧化为,则氧化性,综上所述氧化性:。氧化还原反应概念
凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应
氧化还原反应特征
元素的化合价在反应前后发生了变化
氧化反应和还原反应
氧化反应
物质所含元素化合价升高的反应叫做氧化反应
还原反应
物质所含元素化合价降低的反应叫做还原反应
氧化产物和和还原产物
氧化产物
还原剂发生氧化反应得到的产物(即化合价升高的生成物)
还原产物
氧化剂发生还原反应得到的产物(即化合价降低的生成物
氧化剂
还原产物
含较高价态元素的含氧酸
浓硝酸、浓硫酸、稀HNO3
NO2、SO2、NO
含较高价态元素的盐
KMnO4、KClO3、
FeCl3
Mn2+、Cl-、Fe2+
含高价态元素的氧化物
MnO2
Mn2+
还原剂
氧化产物
活泼金属单质
Al、Fe、Zn
Al3+、Fe2+、Zn2+
某些非金属单质
H2、C
H2O、CO2
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