资源描述
【暑假起跑线】2023年初升高化学新教材预习学案
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
课程学习目标
第2课时 氧化剂和还原剂
1.了解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的概念;
2.能利用“双线桥”和“单线桥”分析氧化还原反应,会标出电子转移的数目。
3.知道常见的氧化剂、还原剂。学科核心素养
1.通过对“氧化还原反应”的学习,培养宏观辨识和微观探析的意识。
2.通过对“氧化还原反应特征”的学习,培养变化观念和平衡思想。
3.通过对“电子转移表示”的学习,培养模型认知的能力。新知预习
一.氧化剂和还原剂
在氧化还原反应中,一种物质失去电子(或电子对偏离),必然同时有物质 得到电子(或电子对偏向) 。
1.氧化剂和还原剂
在反应时,所含元素的化合价 升高 ,即 失去电子(或电子对偏离) 的物质是还原剂;
在反应时,所含元素的化合价 降低 ,即 得到电子(或电子对偏向) 的物质是氧化剂;
2.氧化还原反应中的氧化剂和还原剂
被氧化
过程
被还原
还原剂
反应物
氧化剂
失电子
能力
得电子
还原性
性质
氧化性
氧化产物
产物
还原产物
氧化反应
反应
还原反应
得电子,化合价降低
失电子,化合价升高
【总结】
3.氧化还原反应方程式
得到电子,化合价降低,被还原,
发生还原反应,生成还原产物
氧化剂+还原剂===还原产物+氧化产物
失去电子,化合价升高,被氧化,
发生氧化反应,生成氧化产物
二.氧化还原反应的表示方法
1.双线桥法
双线桥法是用两条线桥来表示氧化还原反应中化合价变化或电子转移方向和数目的方法。
方法如下:
一条线箭头 由氧化剂 中得电子的原子指向 还原产物 中的同种元素的原子,并标明得到的电子数,
另一条线箭头由 还原剂 中失电子的原子指向 氧化产物 中的同种元素的原子,并标明失去的电子数。
可概括为“标变价、画箭头、算数目、说变化”。
得到2×2e-,
化合价降低,被还原
【例题1】
2CuO+C2Cu+CO2↑
失去4e-,
化合价升高,被氧化
得到2×3e-,
化合价降低,被还原
【练习1】
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
失去3×2e-,
化合价升高,被氧化
注意:①箭头由反应物指向生成物 ②线桥连接同一元素
③桥上标明“得到”“失去”字样,且注明得失电子总数
2.单线桥法
单线桥法是用一条线桥来表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目的方法。
方法如下:在反应物一侧,
箭号起点为 失电子 原子,终点为 得电子 原子,在线上只标转移电子总数,不标“得到”“失去”。
4e-
【例题2】
2CuO+C2Cu+CO2↑
6e-
【练习2】
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
注意:①箭头由反应物中的失电子元素指向反应物中的得电子元素
②线桥不一定连接同一元素
③桥上不标 “得到”“失去”字样,只需注明得失电子总数
三.常见的氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂
常见的氧化剂有:
①典型的非金属单质,如: F2、O2、Cl2、Br2
②有变价元素的高价态化合物或离子,如: KMnO4、浓H2SO4、HNO3、H+、HClO
③金属阳离子,如: Fe3+、Cu2+
2.常见的还原剂
常见的还原剂有:
①典型的金属单质,如: K、Ca、Na、Mg、Al
②某些非金属单质及其化合物。如: H2、C、CO 、S
③有变价元素的最低价态化合物或离子,如: H2S、HI、HBr, NH3、S2-、I-、Fe2+,Br-
3.具有中间价态原子的物质,既能表现氧化性,又能表现还原性
例如:
Fe Fe2+ Fe3+ ; H2O H2O2 O2 ; S SO32- SO42-
化合价 0 +2 +3 -2 -1 0 0 +4 +6
【注意】
(1)某元素由化合态变为游离态时,该元素可能被还原,也可能被氧化。
(2)在氧化还原反应中,非金属单质不一定只做氧化剂。
(3)所含元素价态越高,化合物的氧化性不一定越强。
(4)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原。
【知识进阶】
一.氧化还原反应中化合价的变化
【问题探究】
1.在氧化还原反应中会不会只有化合价的升高或降低?
氧化还原反应中化合价的升高与降低必然同时发生,不能独立存在。
2.在氧化还原反应中,得电子的和失电子的可以是同一种物质或元素吗?
可以。如2H2O2H2↑+O2↑(同一种物质),2H2O22H2O+O2↑(同一种元素)。
3.氧化还原反应中转移电子总数是得到的电子数或失去的电子数,而不是二者的加和。
【规律方法】
(1)常见元素的主要化合价氟氯溴碘负一价;正一氢银与钾钠。氧的负二先记清;正二镁钙钡和锌。正三是铝正四硅;下面再把变价归。全部金属是正价;一二铜来二三铁。锰正二四与六七;碳的二四要牢记。非金属负主正不齐;氯的负一正一五七。氮磷负三与正五;不同磷三氮二四。硫有负二正四六;边记边用就会熟。
(2)常见根价口诀
一价铵根硝酸根;氢卤酸根氢氧根。
高锰酸根氯酸根;高氯酸根醋酸根。
二价硫酸碳酸根;氢硫酸根锰酸根。
暂记铵根为正价;负三有个磷酸根。
二.电子守恒在建立“化学关系式”中的应用
氧化还原反应及问题Ⅰ
在溶液中,一定量的FeSO4被适量Cl2完全氧化,离子方程式为:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- ①
上述反应生成的Cl-又被适量KMnO4氧化为Cl2,离子方程式为:
10Cl-+2MnO+16H+===5Cl2↑+2Mn2++8H2O ②
试建立起Fe2+与MnO之间的化学关系式。
电子转移分析:
反应①:
反应②:
实际上反应①与②转移电子数相等,也就是参加反应的Fe2+失电子数与MnO得电子数相等。
Fe2+与MnO之间的化学关系式为:5Fe2+~MnO
氧化还原反应及问题Ⅱ
在溶液中,一定量的KI被适量FeCl3完全氧化,离子方程式为:
2I-+2Fe3+===I2+2Fe2+ ①
上述反应生成的I2又将适量S2O氧化为S4O,离子方程式为:
I2+2S2O===S4O+2I- ②
试建立起I-与S2O之间的化学关系式。
电子转移分析:
反应①:2
反应②:
实际上反应①与②转移电子数相等,也就是参加反应的I-、S2O失电子数相等。
I-与S2O之间的化学关系式为:I-~S2O
【典例】(2021·河北武强中学高一月考)(一)火药是中国的“四大发明”之一,永远值得炎黄子孙骄傲,也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时,发生如下的反应:2KNO3+C+S=K2S+2NO2↑+CO2↑。其中被还原的元素是_____,被氧化的元素是_____,氧化剂是_____,还原剂是______
(二)已知铜在常温下能被稀HNO3溶解,反应为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)请将上述反应改写成离子方程式:______。
(2)氧化剂是______,还原剂是_______。
(3)用双线桥法标出该反应的电子转移情况:_______。
(4)在参加反应的硝酸中,起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的质量比为______。
【答案】N、S C KNO3、S C 3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O HNO3 Cu 1:3
【分析】
根据化合价的变化判断氧化还原反应中的对应项,化合价升高的元素是被氧化,所含元素的物质是还原剂;降低的元素是被还原,所含元素的反应物是氧化剂;化合价的变化值即是得电子数、失电子数、转移电子数。
【详解】
(一)根据元素的化合价变化判断:N元素由+5价降到+4价,S元素由0价降到-2价,故N、S元素被还原,C元素的化合价由0价升为+4价,被氧化。含N、S元素的反应物做氧化剂,即是KNO3、S,含化合价升高的反应物做还原剂,是C;
(二)(1)根据单质、氧化物不能改写为离子,得出离子方程式为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)元素N由+5价变为+2价,故含氮的硝酸做氧化剂,Cu元素化合价由0升为+2价,Cu做为还原剂;
(3) 根据双线桥法的规则:
(4)根据变价元素N由+5价变为+2价有2个N,没有发生变化N有6个,故起氧化作用的HNO3与起酸性作用的HNO3的质量比为1:3;
【点睛】
转移电子数等于化合价的升高总数等于化合价的降低总数,根据化合价的变化判断对应项。
(变式训练)(2020·安徽芜湖市·芜湖一中高一月考)按要求回答下列各题:
I.已知实验室制取氯气的反应原理为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,据此回答下列问题:
(1)氧化剂是___________(填写化学式);还原剂是___________(填写化学式);氧化剂和还原剂个数比是 ___________。
(2)该实验室制取氯气反应的离子方程式为___________。
II.用双线桥法表示电子转移的方向和数目:KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O ___________
III.医学上常用酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液的反应来测定血钙的含量,配平以下离子方程式,并填上合适的微粒:_________ ____H++____MnO+____H2C2O4 =____CO2↑+____Mn2++____
【答案】MnO2 HCl 1:2 MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O 6H++2MnO+5H2C2O4 =10CO2↑+2Mn2++8H2O
【详解】
I. (1)在氧化还原反应中,氧化剂是反应物中得到电子化合价降低被还原的物质,故为:MnO2,还原剂是反应物中失去电子化合价升高被氧化的物质,故为:HCl;由于反应中4分子的HCl中只有2分子的Cl化合价升高被氧化,故氧化剂和还原剂个数比是1:2,故答案为:MnO2; HCl;1:2;
(2)根据离子方程式的书写原则可知,该实验室制取氯气反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O,故答案为:MnO2+4H++2Cl-(浓)Mn2++Cl2↑+2H2O;
II.反应KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O中KClO3中的Cl由+5价降低为Cl2中的0价,HCl中的Cl由-1价升高为Cl2中的0价,故用双线桥法表示电子转移的方向和数目为:,故答案为:;
III.根据元素守恒可推知另一种生成物为H2O,根据氧化还原反应的配平原则可知,反应中Mn由MnO中的+7价变为+2价的Mn2+,化合价降低了5,而C则由H2C2O4的+3价升高为+4价的CO2,化合价生高了2,根据化合价升高和降低的总数相等的最小公倍数法进行配平可得,该离子方程式为:6H++2MnO+5H2C2O4 =10CO2↑+2Mn2++8H2O,故答案为:6H++2MnO+5H2C2O4 =10CO2↑+2Mn2++8H2O。
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1.(2023秋·广东揭阳·高一校考期末)TiCl4+4Na4NaCl+Ti,此反应中金属钠
A.只作氧化剂 B.只作还原剂
C.既作氧化剂又作还原剂 D.既不作氧化剂也不作还原剂
【答案】B
【详解】Na的化合价由0价升高到+1价,被氧化,Na为还原剂;Ti的化合价由+4价降到0价,被还原,TiCl4是氧化剂,故金属钠只作还原剂;
故选B。
2.(2022秋·北京西城·高一北京八中校考期中)绿色化学追求减少化工生产对环境造成污染,下列物质中常被称为“绿色氧化剂”的是
A. B. C.HClO D.浓
【答案】B
【详解】做氧化剂得电子一般生成Mn2+,还有未参与氧化还原反应反应的K+,HClO做氧化剂得电子一般生成Cl-,浓做氧化剂得电子一般生成SO2,SO2有毒污染环境,故这几张氧化剂产物或多或少多环境有影响,做氧化剂得电子生成H2O,对环境无污染,常被称为“绿色氧化剂”,故答案为B。
3.(2023秋·重庆九龙坡·高一重庆市育才中学校考期末)下列反应中,氧化剂和还原剂是同种物质的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.根据反应方程式,氯气中部分氯元素化合价由0→+5价,化合价升高,部分氯元素化合价由0→-1价,化合价降低,氯气既是氧化剂又是还原剂,故A符合题意;
B.Fe的化合价由0→+2价,化合价升高,作还原剂,Cu的化合价由+2→0价,化合价降低,作氧化剂,故B不符合题意;
C.氯元素的化合价由0→-1价,化合价降低,氯气作氧化剂,碘元素的化合价由-1→0价,化合价升高,NaI作还原剂,故C不符合题意;
D.SO2中S的化合价由+4→0价,化合价降低,二氧化硫作氧化剂,H2S中S的化合价由-2→0,化合价升高,硫化氢作还原剂,故D不符合题意;
答案为A。
4.(2023春·浙江温州·高一校联考期中)下列变化过程中,加入还原剂才能实现的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.不需要加入还原剂也能实现,如氯气与水反应,故A不符合题意;
B.,氧化铁中铁化合价降低,需要加入还原剂才能进行,故B符合题意;
C.,二氧化硫中硫化合价升高,需要加入氧化剂才能实现,故C不符合题意;
D.,化合价未发生变化,不需要加入还原剂就能实现,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
5.(2022秋·内蒙古呼和浩特·高一呼和浩特市第一中学校考阶段练习)高铁酸钠()是一种集氧化、絮凝、杀菌、吸附、助凝、除臭为一体的新型高效多功能水处理剂工业上可以用下列四种方法制备高铁酸钠(方程式未配平):
①
②
③
④
下列说法正确的是
A.反应①和②中均只作氧化剂
B.的氧化性强于NaClO、、
C.反应③中氧化产物和还原产物的个数比为3:1
D.反应④离子方程式为:
【答案】D
【详解】反应②中部分中的O元素化合价升高生成氧气,所以既是氧化剂又是还原剂,A错误;反应①、③、④中均为氧化产物,所以的氧化性弱于NaClO、、,B错误;反应③中被氧化得到氧化产物,氯气被还原得到还原产物NaCl,根据电子守恒可知氧化产物和还原产物的个数比为1∶3,C错误;根据电子守恒可知反应过程中和的系数比为2∶3,再结合元素守恒可得离子方程式为,D正确。
故答案为:D。
6.(2022秋·辽宁葫芦岛·高一校联考期中)下列化学反应用双线桥法或单线桥法表示电子的转移情况,错误的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A选项中,Fe从+3价降为0价,得电子,两个Fe原子共得到6个电子;C元素化合价升高,失去电子,因此单线桥的箭头应从C指向Fe,故A错误。其他选项均正确。
本题选A。
7.(2023春·福建莆田·高一校考阶段练习)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目表示均正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.该反应中C化合价从0价升高到+4价,共失去4个电子,箭头应该指向二氧化碳中的碳,A错误;
B.该反应中硫酸中的H化合价从+1价降低到0价,共得到1×2个电子,B错误;
C.该反应中铁共失去6个电子,氯气共得到6个电子,C正确;
D.该反应锌失去2个电子,硫酸铜中的铜得到2个电子,D错误;
故选C。
8.(2023秋·山东临沂·高一山东省临沂第一中学校考期末)根据反应(1)~(4),判断下列说法正确的是
(1) Cl2+2KI=2KCl+I2;(2) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3;(3) 2FeCl3 +2HI = 2FeCl2+2HCl+I2;(4) H2S+I2=S+2HI
A.物质氧化性:S>I2>Fe3+>Cl2 B.微粒还原性:H2S>I->Fe2+>Cl-
C.H2S+Cl2=S↓+2HCl 不可以发生 D.(4)的离子方程式为S2-+ I2 =2I−+S
【答案】B
【分析】根据反应(1) Cl2+2KI=2KCl+I2;(2) 2FeCl2+Cl2=2FeCl3;(3) 2FeCl3 +2HI = 2FeCl2+2HCl+I2;(4) H2S+I2=S+2HI 。氧化性:氧化剂>氧化产物,则有:Cl2>Fe3+>I2>S;还原性:还原剂>还原产物,则有:H2S>I->Fe2+>Cl-。
【详解】A.由分析可知,A错误;
B.由分析可知,B正确;
C.反应H2S+Cl2=S↓+2HCl中,氧化性:Cl2>S;还原性:H2S>Cl-,反应可以发生,C错误;
D.H2S+I2=S+2HI离子方程式为:H2S+I2=S+2H++2I−,D错误;
故选B。
9.(2023秋·北京·高一汇文中学校考期末)下列叙述正确的是
A.金属单质在氧化还原反应中一定做还原剂
B.非金属单质在氧化还原反应中一定做氧化剂
C.金属阳离子在氧化还原反应中一定做氧化剂
D.某元素由游离态变为化合态,该元素一定被氧化
【答案】A
【详解】A.金属单质只能失电子不能得电子,所以金属单质在氧化还原反应中一定做还原剂,A正确;
B.非金属单质在氧化还原反应中既可得电子,也可失电子,所以不一定做氧化剂,B不正确;
C.金属阳离子在氧化还原反应中也可能失电子,如Fe2+与氯气等氧化剂反应,所以不一定做氧化剂,C不正确;
D.某元素由游离态变为化合态,其可能失电子,也可能得电子,所以该元素不一定被氧化,D不正确;
故选A。
10.(2023春·河南·高一校联考阶段练习)下列转化中,需要加入氧化剂才能实现的是
A.FeCl2→FeCl3 B.→CO2 C.I2→I- D.→Cr3+
【答案】A
【分析】转化中需要加入氧化剂才能实现,则表明选项中物质的转化是还原剂发生的转化,反应物中含有化合价升高的元素。
【详解】A.FeCl2→FeCl3中,Fe元素由+2价升高到+3价,FeCl2作还原剂,需要加入氧化剂,A符合题意;
B.→CO2中,不含有化合价变化的元素,B不符合题意;
C.I2→I-中,I元素由0价降低到-1价,I2作氧化剂,C不符合题意;
D.→Cr3+中,Cr元素由+6价降低到+3价,作氧化剂,D不符合题意;
故选A。
11.(2023秋·江苏南通·高一统考期末)下列试剂是实验室常见的氧化剂,这些氧化剂与还原产物对应关系正确的是
A.酸性 B.浓
C. D.
【答案】A
【详解】A.KMnO4具有强氧化性,在酸性条件下紫色KMnO4得到电子被还原为无色Mn2+,A正确;
B.浓硝酸具有强氧化性,在反应中得到电子被还原产生NO2气体,B错误;
C.Cl2具有强氧化性,在反应中得到电子被还原产生Cl-,C错误;
D.H2O2在酸性条件下具有氧化性,得到电子被还原产生H2O,D错误;
故合理选项是A。
12.(2022秋·浙江·高一期中)下列反反应中,水作还原剂的是
A.2H2O+2F2= 4HF+O2
B.3Fe+4H2OFe3O4+4H2
C.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
D.2H2O22H2O+O2↑
【答案】A
【详解】A.反应2H2O+2F2= 4HF+O2中,O元素由-2价升高到0价,则H2O作还原剂,A符合题意;
B.反应3Fe+4H2OFe3O4+4H2中,H元素由+1价降低到0价,则H2O作氧化剂,B不符合题意;
C.反应2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中,H元素由+1价部分降低到0价,则H2O作氧化剂,C不符合题意;
D.反应2H2O22H2O+O2↑中,O元素由-1价部分降低到-2价,部分升高到0价,则H2O2既作氧化剂又作还原剂,H2O是还原产物,D不符合题意;
故选A。
13.(2023春·广东湛江·高一湛江二十一中校考期中)单质钛(Ti)的机械强度高,抗蚀能力强。用TiO2制金属钛时,发生的主要化学反应有①TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;②TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。下列叙述错误的是
A.反应①中碳是还原剂 B.反应①中TiO2是氧化剂
C.反应②可说明金属镁还原性比金属钛强 D.反应②是置换反应
【答案】B
【详解】A.反应①中碳元素化合价由0变成+2价,化合价升高被氧化,C是还原剂,A项正确;
B.反应①中不是氧化剂,B项错误;
C.反应②中,镁是还原剂,钛是还原产物,还原剂的还原性强于还原产物,则可以说明金属镁还原性比金属钛强,C项正确;
D.置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,反应②是置换反应,D项正确;
答案选B。
14.(2023秋·河北邯郸·高一校考期末)下列氧化还原反应中,电子转移的方向和数目不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】A.两个S由0价降到-2价,得到2×2e-,一个S由0价升到+4价,失去4e-,A正确;
B.2个Na由0价升到+1价,失去2×e-,2个H由+1价降到0价,得到2×e-,B错误;
C.1个Cl由+5价降到0价,得到5 e-,5个Cl由-1价升到0价,失去5×e-,C正确;
D.2个Cu由+2价降到0价,得到2×2e-,一个C由0价升到+4价,失去4e-,D错误;
故选BD。
15.(2022秋·宁夏吴忠·高一统考期中)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中:
(1)KMnO4中Mn元素被______,氧化剂______,还原剂______。
(2)HCl中氯原子______(填“得到”或“失去”)电子。
(3)氧化产物______,还原产物______,被氧化的HCl和体现酸性的HCl分子数之比是______。
(4)用单线桥法表示该反应中电子转移情况:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O______。
(5)比较KMnO4和Cl2的氧化性:KMnO4______Cl2(填>或<)。
【答案】(1) 还原 KMnO4 HCl
(2)失去
(3) Cl2 MnCl2 10∶6或5∶3
(4)
(5)KMnO4>Cl2
【详解】(1)Mn元素化合价变化为KMnO4→MnCl2,由+7价降低为+2价,故Mn元素被还原,KMnO4作氧化剂,HCl中Cl元素化合价升高,作还原剂。
(2)HCl中氯原子元素化合价升高,失去电子。
(3)Mn元素化合价降低,被还原,生成MnCl2为还原产物,Cl元素化合价升高,被氧化,生成Cl2为氧化产物;反应16molHCl中被氧化的HCl为10mol,体现酸性的为6mol,故被氧化的HCl和体现酸性的HCl分子数之比是10:6或5:3。
(4)反应2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,16molHCl中Cl失去10mol电子,KMnO4得到10mol电子,故单线桥为。
(5)根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性KMnO4>Cl2。
16.(2023春·福建莆田·高一校考阶段练习)在K2Cr2O7 + 14HCl=2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑ + 7H2O反应中。
(1)___________元素被氧化,___________是还原产物。
(2)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为___________。
(3)用双线桥法标明电子转移的方向和数目___________。
【答案】(1) 氯 CrCl3
(2)3:4
(3)
【详解】(1)化合价升高的元素是氯元素,被氧化,K2Cr2O7中铬元素的化合价降低,为氧化剂,CrCl3是还原产物,故答案为:氯;CrCl3;
(2)起还原剂(被氧化)作用的HCl为6mol,起酸性作用的HCl为8mol,物质的量之比=质量比=3:4,故答案为:3:4;
(3)氧化还原反应的电子转移情况是:。
17.(2022秋·广西南宁·高一校考期中)铜能与浓硝酸反应,化学方程式为:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(1)用单线桥标出电子转移的方向和数目_____。
(2)上述反应中氧化剂是_____(用化学式表示,下同),被氧化的元素是_____,还原产物是_____。
(3)还原剂与氧化剂的数目比是_____,每生成一个NO2转移____个e-。
【答案】(1)
(2) HNO3 Cu NO2
(3) 1:2 1
【详解】(1)反应中铜元素化合价从0价升高到+2价,失去2个电子,氮元素化合价从+5价降低到+4价,则用单线桥标出电子转移的方向和数目为。
(2)反应中氮元素化合价降低,反应中氧化剂是HNO3,铜元素化合价升高,被氧化的元素是Cu,还原产物是NO2。
(3)铜是还原剂,硝酸是氧化剂,由于4mol硝酸中还有2mol没有被还原,则还原剂与氧化剂的数目比是1:2,氮元素化合价从+5价降低到+4价,每生成一个NO2转移1个e-。
18.(2022秋·上海奉贤·高一校考期末)现有①KMnO4、 ②H2、③O2、④Cl2、⑤CO、 ⑥Al六种物质,可从氧化性、还原性的角度进行分类:
(1)常见有氧化剂有_______;常见的还原剂有_______(填序号)
(2)欲实现由Fe→Fe3O4,应从_______(填氧化剂或还原剂,下同)中找物质,欲实现从Fe2O3→Fe,应从_______ 中找物质。
(3)NO是制硝酸的中间产物,生成NO的化学方程式为:4X+5O2=4NO+6H2O,则X被_______(填氧化或还原),氧化产物为_______ 。
【答案】(1) ①③④ ②⑤⑥
(2) 氧化剂 还原剂
(3) 氧化 NO
【详解】(1)①KMnO4、③O2、④Cl2 中所含有中心元素化合价处于高价态,反应中易得到电子,表现为氧化物性,常做氧化剂;②H2、⑤CO、⑥Al 中所含中心元素化合价处于低价态,反应中容易失去电子,表现为还原性,常做还原剂;故答案为:①③④; ②⑤⑥;
(2)实现Fe→Fe3O4,由Fe元素的化合价升高,可知应选氧化剂;实现Fe2O3→Fe,由Fe元素的化合价降低,应选还原剂;
(3)由质量守恒可知,4X+5O2═4NO+6H2O中X含有1个N原子,含有3个H原子,X为NH3,氮元素化合价升高,则NH3被氧化,NH3是还原剂,氧化产物为NO。
19.(2023秋·江西宜春·高一校考期末)氧化还原反应在物质的制备和转化中有重要的应用。
(1)碘酸钾(KIO3)是一种重要的食品添加剂,可作为食盐中的补碘剂。一种制备KIO3的方法是将I2与KOH溶液共热,生成KIO3、H2O和另一种化合物。
①写出该反应的化学方程式:_______。
②该反应中被氧化的I原子与被还原的I原子的个数之比为_______。
③每生成2个KIO3,该反应中转移电子_______个。
(2)一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”能快速溶于水,放出大量CO2,得到ClO2溶液。生成ClO2的化学方程式为5NaClO2+4NaHSO4=4ClO2+NaCl+4Na2SO4+2H2O。
①该反应的离子方程式为_______。
②该反应中氧化剂为_______(填化学式,下同),还原剂为_______。
③用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目:_______。
④产生CO2的离子方程式为_______。
【答案】(1) 1:5 10
(2) NaClO2 NaClO2
【详解】(1)①I2与KOH溶液共热生成KIO3、H2O,根据得失电子守恒,另一种化合物为KI,反应方程式为;
②该反应中碘单质中部分I元素化合价由0升高为+5被氧化、部分I元素化合价由0降低为-1被还原,根据电子守恒可知,被氧化的I原子与被还原的I原子的物质的量之比为1:5。
③该反应中I元素化合价由0升高为+5,每生成2个KIO3,转移电子的数目为10。
(2)①由化学方程式可知,5NaClO2+4NaHSO4=4ClO2+NaCl+4Na2SO4+2H2O反应的离子方程式为。
②NaClO2中部分Cl元素化合价由+3升高为+4、部分Cl元素化合价由+3降低为-1,该反应中氧化剂为NaClO2,还原剂为NaClO2。
③NaClO2中Cl元素化合价由+3升高为+4、Cl元素化合价由+3降低为-1,用双线桥法表示该反应中电子转移的方向和数目为。
④NaHSO4、NaHCO3反应生成硫酸钠、二氧化碳、水,反应的离子方程式为。
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