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第三节 氧化还原反应(一)
命制、审定:罗红 喻凭飞
班级 姓名
考纲要求:
1.理解化学反应的四种基本类型
2.认识氧化还原反应的本质是电子的转移
3. 掌握氧化还原反应中的基本概念
4. 了解生产、生活中常见的氧化还原反应。
5.能判断氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
例1.判断下列哪些为氧化还原反应,并说出理由。
A.IBr+H2O===HBr+HIO B.KOH+Cl2===KCl+KClO+H2O
C.NaH+H2O===NaOH+H2 D.CaO2+H2O===Ca(OH)2+H2O2
E.5C2H5OH+2KMnO4+3H2SO4―→5CH3CHO+K2SO4+2MnSO4+8H2O
小结:
练习1.请写出一个符合条件的有水参加反应的化学方程式。
(1)水只作氧化剂:____________ _____________。
(2)水只作还原剂:____________________________。
(3)水既作氧化剂也作还原剂____________________。
(4)水既不是氧化剂也不是还原剂,但属于氧化还原反应__________________。
(5)水既不是氧化剂也不是还原剂,也不属于氧化还原反应:__________________
例2、赤铜矿的主要成分是Cu2O,辉铜矿的主要成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热发生以下反应:Cu2S+2Cu2O===6Cu+SO2↑,关于该反应的说法中,正确的是 ( )
A.该反应的氧化剂只有Cu2O B.Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂
C.Cu既是氧化产物又是还原产物 D.每生成19.2 g Cu,反应中转移1.8 mol电子
例3.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯,其变化可表述为
_____KClO3+____HCl(浓)——_____KCl+_____ClO2↑+_____Cl2↑+_____H2O
(1)氧化剂是______,还原剂是______;氧化产物是______,还原产物是________。
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是________(填编号)
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)配平上述化学方程式,用双线桥法表示出电子的转移方向和数目
(4)产生0.1mol Cl2,则转移的电子物质的量为________mol。
巩固练习:
1.下列物质转化需要加入还原剂才能实现的是 ( )
A.SO32- →SO2 B.HCl→Cl2 C.Na→Na+ D.SO2→S
2.下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是 ( )
A.F2、K、HCl B.Cl2、Al、H2 C.NO2、Na、Br2 D.O2、SO2、H2O
3、钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,以TiO2制取Ti的主要反应有:①TiO2+2C+2Cl2 =TiCl4+2CO ②TiCl4+2Mg =2MgCl2+Ti,下列叙述正确的是 ( )
A.反应①是置换反应 B.反应②是复分解反应
C.反应①中TiO2是氧化剂 D.反应②中金属镁是还原剂
4、铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于第6周期。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应:Ti3++2Ag===Tl++2Ag+。下列推断正确的是 ( )
A.Tl+的最外层有1个电子 B.Tl3+的氧化性比Al3+弱
C.Tl能形成+3价和+1价的化合物 D.Tl+的还原性比Ag强
5.(2008·广东理基)氮化铝(AlN,Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C =2AlN+3CO合成。下列叙述正确的是 ( )
A.上述反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂 B.上述反应中,每生成1 mol AlN需转移3 mol电子
C.AlN中氮元素的化合价为+3 D.AlN的摩尔质量为41 g
6.氢化钠(NaH)是一种生氢剂,可发生如下反应:NaH+H2O===NaOH+H2↑对这一反应的描述正确的是A.NaH是氧化剂 B.NaH是氧化产物
C.NaOH是还原产物 D.氧化产物与还原产物的质量比是1:1
7、 KMnO4溶液和氢溴酸可发生如下反应:2KMnO4+16HBr===5Br2+2MnBr2+2KBr+8H2O其中还原剂是________,氧化产物是________。标出电子转移的方向和数目。若生成0.1 mol的Br2,则有________mol还原剂被氧化。转移________mol电子。
8、储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应中的反应物和生成物有C、CO2、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、Cr2(SO4)3和H2O七种。
(1)请用上述物质填空,并配平化学方程式:
□C+ □ ____+ □ H2SO4=== □ ___+ □ ___+ □ Cr2(SO4)3+ □ H2O
(2)上述反应中氧化剂是______(填化学式),被氧化的元素是____(填元素符号);
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是(填选项序号)________。
A.氧化性 B.氧化性和酸性 C.酸性 D.还原性和酸性
(4)若反应中电子转移了0.8 mol,则产生的气体在标准状况下的体积为________。
9、传统的自来水处理剂是在自来水中加入规定剂量的液氯,液氯能够溶解于水,并且与水能够发生化学反应。近年来,科技工作者为了延长液氯的杀菌时间,在液氯中加入适量的液氨。(1)请你写出液氯与水反应的化学方程式: ,氧化剂是 ,还原剂是 。从氧化剂和还原剂来看,该反应的特点是 ,从元素化合价的变化来看,该反应的特点是 。
(2)用液氯作为自来水的杀菌剂,起作用的是HClO,所以液氯加入水中后含氯的物质有氯单质,HClO和 ,其中氯单质可以从水中挥发,这正是我们有时打开自来水管能够闻到刺激性气味的原因,HClO也可以分解产生氧气和HCl。在液氯中加入少量液氨,生成NH2Cl,NH2Cl比HClO稳定。在HClO浓度大的时候发生的反应是NH3+HClO=H2O+NH2Cl,在HClO浓度小的时候发生的反应是H2O+NH2Cl=NH3↑+HClO,所以这种方法可以缓慢的放出HClO,起杀菌、消毒的作用,减少了氯的流失。以上两个反应的反应类型是
A.氧化还原反应 B.非氧化还原反应 C.置换反应 D.复分解反应
10、高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾强,其本身在反应中被还原为Fe3+。已知制取高铁酸钠的化学方程式为: 2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2 = 2Na2FeO4+ 6NaNO3+6NaCl+8H2O,回答下列问题:
(1)该反应中 得到电子,表现 (填“氧化性”或“还原性”),Na2FeO4为 (填“氧化剂”、“还原剂”、“氧化产物”或 “还原产物”)。
(2)若有1 mol Cl2参加反应,则反应中转移电子的物质的量为 。
(3)Na2FeO4之所以能净水,除了能消毒杀菌外,另一个原因是 。
答案:
例、1、BCE
练习1、(1)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑或3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+4H2
或C+H2O(g)=CO+H2
(2)2F2+2H2O=4HF+O2
(3)2H2O=2H2↑+O2↑
(4)3NO2+H2O=2HNO3+NO或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(5)CaO+H2O=Ca(OH)2或SO3+H2O=H2SO4
(答案不惟一,合理即可)
例2、B
例3、(1)KClO3 HCl Cl2 ClO2
(2)②
(3)2 4 2 2 1 2
(4)0.2
巩固练习:DADCBD
7、HBr Br2 0.2 0.2
8、(1)3 2K2Cr2O7 8 3CO2 2K2SO4 2 8
(2)K2Cr2O7 C (3)C (4)4.48 L
9、(1)H2O+Cl2=HCl+HClO Cl2 Cl2 氧化剂和还原剂是同一种物质 同种元素的化合价既升高,又降低
(2)HCl BD
10、(1)Cl2 氧化性 氧化产物
(2)2 mol
(3)六价铁被还原成三价铁,三价铁水解生成氢氧化铁胶体,具有较大的表面积,能吸附杂质而沉降下来达到净水的目的
基础回归
1.氧化还原反应
(1)概念:有元素 的化学反应。
(2)特征:反应前后元素的 发生了改变。
(3)实质:反应过程中有 或 。
2.有关概念及相互关系
3.氧化还原反应与四大反应类型之间的关系
注意:有单质参加或有单质生成的反应,不一定是氧化还原反应。如:同素异形体之间的转化。
基础回归
1.常见的氧化剂
类别
实例
活泼非金属单质
F2、Cl2、O2、O3
元素处于高价态的氧
化物
MnO2、Pb3O4
元素处于高价态的含
氧酸
浓H2SO4、HNO3
元素处于高价态的盐
KClO4、KMnO4、
K2Cr2O7、Fe3+盐
过氧化物
Na2O2、H2O2
2.常见的还原剂
类别
实例
活泼的金属单质
Na、Mg、Al、Fe等
某些非金属单质
H2、C、Si
元素处于低价态的氧
化物
CO、SO2
元素处于低价态的酸
H2S、H2SO3
元素处于低价态的盐
Fe2+盐
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