1、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
2、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+、SO主要表现还原
3、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+[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+4NaHTi+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
4、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-
5、3,N2H4:N-2, Na2S2O3:S+2,S2O:S+6,C2O:C+3, HCN:C+2、N-3,BH:B+3、H-1,CuH:Cu+1、H-1,MnO(OH):Mn+3,FePO4:Fe+3, CrO: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
6、 mol Cl2时转移电子数目为________,被氧化的HCl的物质的量是________ mol。 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: SiO2Si(粗)SiHCl3Si(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+2CSi+2CO↑,②Si
7、+3HClSiHCl3+H2,③SiHCl3+H2Si+3HCl,④SiO2+4MgMg2Si+2MgO,⑤Mg2Si+4HCl===2MgCl2+SiH4,MgO+2HCl=== MgCl2+H2O,⑥SiH4Si+2H2↑。 4.工业上常用以下反应炼铁和制硫酸: ①2CuFeS2+7O2CuSO4+CuO+Fe2O3+3SO2 ②4FeS2+11O22Fe2O3+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
8、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 mol SO2转移28 mol e-,反应②生成8 mol SO2转移44 mol 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
9、+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 mol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
10、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 mol电子时,根据化学方程式可知理论上需要2 mol氢气,在标准状况下的体积为2 mol×22.4 L·mol-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(
11、) 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 mol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 mol LiAlH4反应,转移4 mol电子,生成4 mol H2,若生成标准状况下4.48 L(即0.2 mol)H2,则转移0.2 mol电子,C项错误;LiAlH4为还原剂,水为氧
12、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 mol H2,则转移电子数目相等 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 BC 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
13、mol H2时转移的电子数为NA,过程④反应为HB(OH)2+2H2O+e-=== H2↑+B(OH),产生1 mol H2时转移的电子数为NA,两者不相等,C项错误;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
14、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+TiCl4Ti+2NaCl+2HCl↑或4NaH+TiCl4Ti+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+,
15、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
16、原性越强。如:MnO2+4HCl(浓)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+3Cl22FeCl3;Fe+SFeS,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:MnO(H+)>Cl2>Br2>
17、Fe3+>I2>稀H2SO4>S,还原性:Mn2+ 18、O。
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 mol浓H2SO4转移电子数可能是6NA, 19、也可能是2NA( )
5.1 mol 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)。 20、
(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 21、下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+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、Co、Ni能与Cl2反应,其中Co和Ni均生成二氯化物,由此推断FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由强到弱的顺序为____________________,Co(OH)3 22、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 CoCl3>Cl2>FeCl3 2Co(OH)3+6H++2Cl-===2Co2++Cl2↑+6H2O
解析 由Fe和Cl2反应生成FeCl3可知,氧化性:Cl2>Fe3+;由Co和Cl2反应只生成CoCl2而不能生成CoCl3可知,氧化性:Co3+>Cl2。综上分析,FeCl3、CoCl3和Cl2三者氧化性由强到弱的顺序为CoCl3>Cl2>FeCl3。Co(OH)3与盐酸反应生成氯气和Co2+,反应的离子方程式为2Co( 23、OH)3+6H++2Cl-===2Co2++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 24、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·mol-1
解析 1 mol Cl2中35Cl占 mol,37Cl占 mol,M=(×35+×37) g· 25、mol-1≈73.3 g·mol-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+H2OX+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 26、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2NaHCO3Na2CO3+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 27、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 mol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 mol,根据反应的化学方程式,每生成4 mol I2转移7 mol电子,则生成
0.05 mol I2时转移电子的物质的量为0.087 5 mol,C错误;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1 mol K 28、2H3IO6就有7 mol 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= 29、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( )
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
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 30、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)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.Cl2 C.NO2 D.HBr
答案 BC
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 31、为非氧化还原反应,D项不符合题意。
课时精练
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
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 32、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Na2SiO 33、3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, 34、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)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 35、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+6NaOH5NaBr+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 36、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)CO+H2
C.8NH3+6NO27N2+12H2O
D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
答案 D
解析 MgO+2HCl===MgCl 37、2+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)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+6NO27N2+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。
二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题目要求。
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 38、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>SO,下列说法或离子方程式正确的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B.Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,Fe3I8可写成FeI2·2FeI3
C.还原性:SO2>I->Fe2+
D.反应H2SO4(浓)+2HI===I2+SO2↑+2H2O不能进行
答案 AC 39、
解析 反应2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+中,Fe3+是氧化剂,SO是氧化产物,该反应的发生符合氧化性:Fe3+>SO,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正确;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 40、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作还原剂
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 BD
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项错误;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. 41、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-) 42、=1∶2,设
n(Fe2+)=2 mol,则参加反应的0≤n(Br-)≤4 mol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。
三、非选择题
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________ 43、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 44、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)NO+Cl2+H2O===NO+2H++2Cl- (3)c (4)①Na2O2 Na2O2、FeSO4 45、 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 46、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 mol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。
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