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2025屆高中化學一輪復習:第一章 第3講 氧化還原反應的概念和規律(課件 學案 練習)(共74張PPT)

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2025屆高中化學一輪復習:第一章 第3講 氧化還原反應的概念和規律(課件 學案 練習)(共74張PPT)

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(共74張PPT)
第3講
氧化還原反應的概念和規律
1.了解氧化還原反應的概念。
2.會用“單、雙線橋”分析電子轉移的方向和數目。
3.掌握氧化性、還原性強弱的比較及價態規律的應用。








考點一  氧化還原反應及相關概念
考點二  氧化性、還原性的強弱及影響因素
練真題  明考向
課時精練
氧化還原反應及相關概念
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考點一
1.氧化還原反應
(1)判斷依據:反應前后有元素的 發生變化。
(2)本質: (得失或偏移)。
2.相關概念
化合價
電子轉移

降低

升高
概括為“升失氧、降得還,劑性一致、其他相反”。
3.氧化還原反應電子轉移的表示方法
(1)雙線橋法
表示反應前后 由反應物轉化為反應產物時電子轉移的情況。
同一元素
(2)單線橋法
表示反應過程中 原子間的電子轉移情況。
不同元素
(1)分別用雙線橋法、單線橋法標出MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應的電子轉移的方向和數目,并指出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。
答案 
(2)上述反應若產生1 mol Cl2時,轉移電子數目為__________________,被氧化的HCl的物質的量是__ mol。
2NA(或1.204×1024)
2
分析氧化還原反應,走好關鍵第一步——正確標出元素的化合價。
請標出下列陌生物質中指定元素的化合價:
Li2NH:N-3,LiNH2:N-3,N2H4:N-2,
4.常見的氧化劑和還原劑
(1)常見的氧化劑
常見的氧化劑包括某些非金屬單質、含有高價態元素的化合物、過氧化物等。如:
Cl-
SO2
NO或NO2
Mn2+
Fe2+或Fe
Cr3+
(2)常見的還原劑
常見的還原劑包括活潑的金屬單質、非金屬陰離子及含低價態元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質及其氫化物等。如:
Zn2+
H2O
CO2
Fe3+
S
I2
金屬氫化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的還原劑。
(3)元素化合價處于中間價態的物質既可以作氧化劑,又可以作還原劑。如:
Fe
S
H2O
Fe3+
O2
其中:Fe2+、 主要表現 性,H2O2主要表現 性。
還原
氧化
5.氧化還原反應與四種基本反應類型的關系
分析下列四個化學反應:
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
其中屬于區域“1”的是____(填字母,下同),屬于區域“2”的是____,屬于區域“3”的是___,屬于區域“4”的是___。
D
B
C
A
1.某元素從游離態變為化合態,則該元素一定被還原(  )
2.有單質參加或生成的化學反應不一定是氧化還原反應(  )
3.氧化還原反應中有一種元素被氧化時,一定有另一種元素被還原(  )
4.向0.01 mol·L-1硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液,溶液褪色,則H2O2具有氧化性(  )
5.反應2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑與反應Cl2+H2O HCl+HClO均為水作還原劑的氧化還原反應(  )
×
×
×

×
6. (  )
×
1.(2022·浙江6月選考,10)關于反應Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列說法正確的是
A.H2SO4發生還原反應
B.Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑
C.氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶1
D.1 mol Na2S2O3發生反應,轉移4 mol電子

該反應的本質是硫代硫酸根離子在酸性條件下發生歧化反應生成硫和二氧化硫,化合價發生變化的只有S元素,硫酸的作用是提供酸性環境。H2SO4中所含元素的化合價均未發生變化,A說法不正確;
Na2S2O3中S元素的平均化合價為+2,其發生歧化反應生成S(0價)和SO2(+4價),故其既是氧化劑又是還原劑,B說法正確;
該反應的氧化產物是SO2,還原產物為S,氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶1,C說法不正確;
根據Na2S2O3中S元素的化合價變化情況可知,1 mol Na2S2O3發生反應,轉移2 mol電子,D說法不正確。
2.已知過二硫酸分子中含有一個過氧鍵(—O—O—),過二硫酸鉀(K2S2O8)與MnSO4反應的化學方程式為5K2S2O8+2MnSO4+8H2O===2KMnO4+8H2SO4+4K2SO4。
(1)被還原的元素是____。
(2)氧化產物是_______。
(3)氧化劑和還原劑的物質的量之比是_____。
(4)若反應消耗3.6 g H2O時,反應中轉移電子數為_______(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。

KMnO4
5∶2
0.25NA
3.已知NaBH4與水反應的化學方程式為NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。
(1)氧化劑為_____,還原劑為________。
(2)用“單線橋”標出電子轉移的方向和數目:_____________________________,
其中氧化產物與還原產物的質量比為_____。
(3)若生成標準狀況下4.48 L H2,則轉移電子的物質的量為________。
H2O
NaBH4
1∶1
0.2 mol
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氧化性、還原性的強弱及影響因素
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考點二
1.氧化性是指 的性質(或能力);還原性是指 的性質(或能力)。
2.氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的 程度,與得、失電子數目的____無關。
如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,根據金屬活動性順序可知,Na比Al活潑,更易失去電子,所以Na的還原性比Al強。
3.物質的還原性、氧化性強弱還與反應環境的許多因素有關,如溫度、濃度、酸性。一般濃度越大,物質的氧化性或還原性越強;酸性增強時,氧化劑的氧化性增強。
得電子
失電子
難易
多少
一、比較物質氧化性或還原性的強弱
1.試比較下列單質或離子的氧化性。
①Cl2、Br2、I2、S;
②H+、Cu2+、Zn2+、Na+。
答案 Cl2>Br2>I2>S
答案 Na+2.試比較下列單質或離子的還原性。
①Mg、Fe、Cu、Ag;
②Br-、I-、S2-;
答案 Mg>Fe>Cu>Ag
答案 Br-3.根據反應:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(濃)
===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可判斷氧化性:KMnO4 MnO2。
>
4.下列各組物質:
①Cu與HNO3溶液 ②Cu與FeCl3溶液 ③Zn與H2SO4溶液 ④Fe與FeCl3溶液
⑤Cl2與NaOH溶液 ⑥Fe與HNO3溶液 ⑦Fe與H2SO4溶液 ⑧Na與O2
(1)由于濃度不同而發生不同氧化還原反應的是_________(填序號,下同)。
(2)由于溫度不同而發生不同氧化還原反應的是_________。
(3)氧化還原反應不受濃度、溫度影響的是_____。
①③⑥⑦
⑤⑥⑦⑧
②④
⑥Fe和濃HNO3常溫下鈍化,加熱繼續反應;Fe和稀HNO3反應,HNO3被還原成NO。
⑦Fe和濃H2SO4常溫下鈍化,加熱繼續反應;Fe和稀H2SO4反應生成FeSO4和H2。
5.鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級危險品。已知下列反應在一定條件下能夠發生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+。則Fe2+、Ag+、Tl3+的氧化性由強到弱的順序是_______________。
Tl3+>Ag+>Fe2+
二、實驗探究物質氧化性或還原性的強弱
6.驗證氧化性強弱:Cl2>Br2>I2,設計如下實驗(已知:稀溴水呈黃色,濃溴水呈紅棕色,碘水呈棕黃色;忽略氧氣的影響)。下列說法不正確的是
實驗① 實驗② 實驗③ 實驗④

溶液變為淺黃綠色 溶液變為黃色 溶液變為棕黃色 溶液變為藍色
A.實驗①設計目的:排除實驗②③④水稀釋的影響
B.實驗②發生反應為2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.實驗③的現象可以證明氧化性:Cl2>I2
D.實驗④能證明氧化性:Br2>I2
實驗① 實驗② 實驗③ 實驗④

溶液變為淺黃綠色 溶液變為黃色 溶液變為棕黃色 溶液變為藍色

實驗①是將氯水加入蒸餾水將其稀釋,后續實驗都是在溶液中進行的,這樣可以排除實驗②③④水稀釋的影響,故A正確;
溶液變為黃色是因為產生溴單質,說明氯氣可以將溴單質置換出來,發生的反應為2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,故B正確;
溶液變為棕黃色是因為產生碘單質,說明氯氣可以將碘單質置換出來,發生的反應為2I-+Cl2===I2+2Cl-,可以證明氧化性:Cl2>I2,故C正確;
②反應后的黃色溶液是含有溴單質的溶液,但是不能排除含有氯單質,加入淀粉碘化鉀溶液會變藍,證明產生了碘單質,可能是氯氣或是溴單質置換出了碘單質,不能證明氧化性:Br2>I2,故D錯誤。
歸納總結
(1)利用化學反應比較物質氧化性或還原性的強弱,關鍵是分析出氧化劑、還原劑以及對應的還原產物和氧化產物。
氧化性:氧化劑>氧化產物;
還原性:還原劑>還原產物。
(2)利用某些實驗手段,證明物質具有氧化性或還原性時,①選擇的化學反應有明顯的實驗現象;②要注意控制單一變量。
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練真題 明考向
1.(2023·全國乙卷,7)下列應用中涉及到氧化還原反應的是
A.使用明礬對水進行凈化
B.雪天道路上撒鹽融雪
C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱
D.熒光指示牌被照發光

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明礬水解生成氫氧化鋁膠體,能吸附水中的懸浮顆粒并沉降使水變得澄清,沒有涉及到氧化還原反應,A不符合題意;
雪遇到鹽而熔點降低并熔化,未發生化學反應,B不符合題意;
使用暖貼時,鐵粉與空氣中的O2發生氧化還原反應,C符合題意;
熒光指示牌被照發光,是因為光被指示牌反射,D不符合題意。
2.(2023·浙江1月選考,6)關于反應2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列說法正確的是
A.生成1 mol N2O,轉移4 mol電子
B.H2O是還原產物
C.NH2OH既是氧化劑又是還原劑
D.若設計成原電池,Fe2+為負極產物

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由方程式可知,反應生成1 mol一氧化二氮,轉移4 mol電子,故A正確;
該反應中H、O元素化合價不變,H2O既不是氧化產物,也不是還原產物,還原產物為Fe2+,故B錯誤;
由方程式可知,反應中氮元素的化合價升高被氧化,NH2OH是反應的還原劑,鐵元素的化合價降低被還原,鐵離子是反應的氧化劑,故C錯誤;
由方程式可知,反應中鐵元素的化合價降低被還原,鐵離子是反應的氧化劑,若設計成原電池,鐵離子在正極得到電子發生還原反應生成亞鐵離子,亞鐵離子為正極產物,故D錯誤。
3.下列判斷不正確的是____(填字母)。
A.Na-的還原性比Na的強(2021·湖北,13B)
B.硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用于處理廢水中的重金屬離子,不能被氧化(2022·湖北,8A)
C.在稀H2SO4中加入少量Cu2O(s),溶液由無色變為藍色并有紅色固體生成,反應中
Cu2O既作氧化劑又作還原劑(2021·海南,14D)
D.濃HNO3和稀HNO3與Cu反應的還原產物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強
(2021·河北,10D)
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BD
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A正確,Na-的半徑比Na的大,Na-中原子核對最外層電子的吸引力小,失電子能力增強;
B錯誤,Na2CS3中硫元素為-2價,還原性比較強,能被氧化;
C正確,發生歧化反應:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O;
D錯誤,銅與濃硝酸反應比與稀硝酸反應劇烈,故濃硝酸的氧化性大于稀硝酸。
4.[2020·天津,13(3)節選]Fe、Co、Ni能與Cl2反應,其中Co和Ni均生成二氯化物,由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強到弱的順序為_________________。
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CoCl3>Cl2>FeCl3
由Fe與Cl2反應生成FeCl3可知,氧化性:Cl2>Fe3+;由Co和Cl2反應只生成CoCl2可知,氧化性:Co3+>Cl2。綜上分析,FeCl3、CoCl3和Cl2三者氧化性由強到弱的順序為CoCl3>Cl2>FeCl3。
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課時精練
1.(2023·煙臺模擬)中華傳統文化中富含化學知識,下列敘述與氧化還原反應無關的是
A.熬膽礬鐵釡,久之亦化為銅
B.千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑
C.落紅不是無情物,化作春泥更護花
D.有舶上鐵絲日久起銷

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“熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是指Fe與CuSO4溶液的置換反應,涉及氧化還原反應,A項不符合題意;
“千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑”是指石灰石的煅燒,不涉及氧化還原反應,B項符合題意;
“落紅不是無情物,化作春泥更護花”是指有機物的腐敗過程,涉及氧化還原反應,C項不符合題意;
“有舶上鐵絲日久起銷”是指鐵的吸氧腐蝕,涉及氧化還原反應,D不符合題意。
2.(2022·山東,1)古醫典富載化學知識,下述之物見其氧化性者為
A.金(Au):“雖被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即熱蒸而解”
C.石硫黃(S):“能化……銀、銅、鐵,奇物”
D.石鐘乳(CaCO3):“色黃,以苦酒(醋)洗刷則白”

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金(Au):“雖被火亦未熟”是指金單質在空氣中被火灼燒也不反應,體現金的穩定性,與其氧化性無關,A不符合題意;
石灰(CaO):“以水沃之,即熱蒸而解”是指CaO+H2O===Ca(OH)2,反應放熱,產生大量的水汽,而CaO由塊狀變為粉末狀,未發生氧化還原反應,與其氧化性無關,B不符合題意;
石鐘乳(CaCO3):“色黃,以苦酒(醋)洗刷則白”是指CaCO3+2CH3COOH===
(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未發生氧化還原反應,與其氧化性無關,D不符合題意。
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3.(2023·廣州調研)陳述Ⅰ和陳述Ⅱ均正確且具有因果關系的是
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選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ
A 用FeCl3溶液刻蝕銅質電路板 氧化性:Fe3+>Cu2+
B 用Na2O2作呼吸面具的氧氣來源 Na2O2能氧化CO2
C 用Na2S除去廢水中的Cu2+和Hg2+ Na2S具有還原性
D 用石灰乳脫除煙氣中的SO2 SO2具有氧化性

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用FeCl3溶液刻蝕銅質電路板過程中發生反應:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,氧化劑的氧化性強于氧化產物,即氧化性:Fe3+>Cu2+,A項正確;
用Na2O2作呼吸面具的氧氣來源時,Na2O2自身發生歧化反應,未氧化CO2,B項錯誤;
用Na2S除去廢水中的Cu2+和Hg2+是發生復分解反應的過程,與Na2S的還原性無關,C項錯誤;
用石灰乳脫除煙氣中的SO2過程中,先生成CaSO3,后被O2氧化為CaSO4,與SO2的氧化性無關,D項錯誤。
4.(2022·遼寧,6)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出鐵釘后加入少量漂白粉,溶液恢復棕色;加入CCl4,振蕩,靜置,液體分層。下列說法正確的是
A.褪色原因為I2被Fe還原
B.液體分層后,上層呈紫紅色
C.鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹
D.溶液恢復棕色的原因為I-被氧化

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Zn比Fe活潑,更容易失去電子,還原性更強,先與I2發生氧化還原反應,故溶液褪色原因為I2被Zn還原,A項錯誤;
液體分層后,I2在CCl4層,CCl4的密度比水大,則下層呈紫紅色,B項錯誤;
若鍍層金屬活潑性大于Fe,則Fe不易生銹,反之,若Fe活潑性大于鍍層金屬,則Fe更易生銹,由于活潑性:Zn>Fe>Sn,則鍍錫鐵釘更易生銹,C項錯誤;
漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2,其具有強氧化性,可將I-氧化,D項正確。
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5.關于反應K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列說法正確的是
A. K2H3IO6發生氧化反應
B.KI是還原產物
C.生成12.7 g I2時,轉移0.1 mol電子
D.還原劑與氧化劑的物質的量之比為7∶1

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反應中K2H3IO6中I元素的化合價降低,發生得電子的還原反應,A錯誤;
KI中的I-由HI變化而來,化合價沒有發生變化,KI既不是氧化產物也不是還原產物,B錯誤;
12.7 g I2的物質的量為0.05 mol,根據反應方程式,每生成4 mol I2轉移7 mol電子,則生成0.05 mol I2時轉移電子的物質的量為0.087 5 mol,C錯誤;
反應中HI為還原劑,K2H3IO6為氧化劑,在反應中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失電子,則還原劑與氧化劑的物質的量之比為7∶1,D正確。
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6.(2023·德州模擬)工業上以銅陽極泥(主要成分是Cu2Te)為原料提取碲,涉及反應:
①Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O,②TeO2+2SO2+2H2O===
2H2SO4+Te。以下說法正確的是
A.Cu2Te中Cu元素的化合價是+2價
B.反應①中氧化劑是O2,氧化產物是TeO2
C.每制備1 mol Te理論上共轉移12 mol e-
D.氧化性強弱順序為O2>SO2>TeO2

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Te為第ⅥA族元素,與Cu形成化合物時顯-2價,則Cu2Te中Cu為+1價,A項錯誤;
反應①中,Cu和Te元素化合價均升高,則氧化產物為CuSO4和TeO2,B項錯誤;
反應②中每生成1 mol Te,轉移4 mol電子,反應①中每生成1 mol TeO2,轉移8 mol電子,則每制備1 mol Te,理論上共轉移12 mol電子,C項正確;
根據反應①判斷,氧化劑的氧化性強于氧化產物,則O2氧化性強于TeO2,根據反應②判斷,TeO2為氧化劑,SO2為還原劑,則TeO2氧化性強于SO2,D項錯誤。
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7.(2021·湖南,8)KIO3常用作食鹽中的補碘劑,可用“氯酸鉀氧化法”制備,該方法的第一步反應為6I2+11KClO3+3H2O 6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列說法錯誤的是
A.產生22.4 L(標準狀況)Cl2時,反應中轉移10 mol e-
B.反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6
C.可用石灰乳吸收反應產生的Cl2制備漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中 的存在

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該反應中只有碘元素的價態升高,由0價升高至KH(IO3)2中的+5價,每個碘原子升高5價,即6I2~60e-,又因化學方程式中6I2~3Cl2,故3Cl2~60e-,即Cl2~20e-,所以產生22.4 L (標準狀況) Cl2即1 mol Cl2時,反應中應轉移20 mol e-,A錯誤;
該反應中KClO3中氯元素價態降低,KClO3作氧化劑,I2中碘元素價態升高,I2作還原劑,由該化學方程式的計量數可知,11KClO3~6I2,故該反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6,B正確;
漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,工業制漂白粉可用石灰乳與氯氣反應,C正確;
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8.(2023·青島模擬)工業上以軟錳礦(主要成分為MnO2)為主要原料制備高錳酸鉀(KMnO4)的方法如圖:
已知:①焙燒時有K2MnO4和KCl生成。
②CO2歧化法:調溶液pH至弱堿性,歧
化生成KMnO4和MnO2。
下列說法正確的是
A.焙燒時所用坩堝的材質可以選用Al2O3
B.焙燒時理論上每生成1 mol K2MnO4轉移3NA個電子
C.電解法與CO2歧化法的理論產率之比為3∶2
D.采用CO2歧化法時,可將濾液蒸發結晶得到KMnO4固體

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軟錳礦中加入KOH和KClO3焙燒,生
成K2MnO4和KCl,電解K2MnO4生成
KMnO4,或者采用二氧化碳歧化法生
成KMnO4。Al2O3可與KOH反應,因此焙燒時坩堝的材質不能選用Al2O3,A錯誤;
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高錳酸鉀受熱易分解,應該采用蒸發濃縮、冷卻結晶的方式得到KMnO4固體,D錯誤。
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9.(2023·成都高三檢測)科學家正在研究一種用乙烯(C2H4,沸點為-104 ℃)脫硫(SO2)的方法,其機理如圖所示。下列關于該脫硫方法的說法正確的是
A.氧化性:O2>SO3>CO2
B.乙烯在該過程中作氧化劑
C.該脫硫過程需要及時補充Cu+
D.步驟ⅰ中,每消耗44.8 L C2H4,有2NA個S生成

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步驟ⅲ是氧氣和二氧化硫反應生成三氧化硫,則氧化
性:O2>SO3,步驟ⅰ是三氧化硫和乙烯反應生成硫、
二氧化碳和水,則氧化性:SO3>CO2,因此氧化性:
O2>SO3>CO2,故A正確;
乙烯和三氧化硫反應生成硫、二氧化碳和水,碳元素的化合價升高,說明乙烯在該過程中作還原劑,故B錯誤;
Cu+在反應中作催化劑,Cu+質量不變,因此該脫硫過程不需要補充Cu+,故C錯誤;
未標明是否為標準狀況,無法計算物質的量,故D錯誤。
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10.(2021·山東,13改編)實驗室中利用固體KMnO4進行如圖實驗,下列說法錯誤的是
A.G與H均為氧化產物
B.實驗中KMnO4既是氧化劑又是還原劑
C.Mn元素至少參與了3個氧化還原反應
D.G與H的物質的量之和可能為0.25 mol

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加熱KMnO4固體的反應中,O元素
化合價由-2升高至0,被氧化,加
熱K2MnO4、MnO2與濃鹽酸的反應
中,Cl元素化合價由-1升高至0,被氧化,因此O2和Cl2均為氧化產物,故A正確;
KMnO4固體受熱分解過程中,Mn元素化合價降低被還原,部分O元素化合價升高被氧化,因此KMnO4既是氧化劑也是還原劑,故B正確;
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Mn元素在反應過程中物質及化合價變化為 ,
Mn元素至少參加了3個氧化還原反應,故C正確;
每生成1 mol O2轉移4 mol電子,每
生成1 mol Cl2轉移2 mol電子,若
KMnO4轉化為MnCl2過程中得到的
電子全部是Cl-生成Cl2所失去的,則氣體的物質的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(氣體)max=0.25 mol,但該氣體中一定含有O2,因此最終所得氣體的物質的量小于0.25 mol,故D錯誤。
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11.氧化還原反應是一類重要的化學反應。
(1)已知反應:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,反應中還原劑是____,氧化性:Fe3+___(填“<”或“>”)Cu2+。
(2)在2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2反應中,若轉移3 mol電子,則所產生的氧氣在標準狀況下的體積為____ L。
(3)在xR2++yH++O2===mR3++nH2O的離子方程式中,對系數m和R2+、R3+判斷正確的是___(填字母)。
A.m=y,R3+是還原劑 B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化劑 D.m=4,R2+是還原劑
Cu

33.6
D
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根據氧原子守恒則n=2,根據氫原子守恒則y=4,根據R原子守恒則x=m,根據電荷守恒則2x+y=3m,所以x=y=m=4;在反應中,R的化合價升高,R2+是還原劑,則R3+是氧化產物,氧元素化合價降低,所以H2O是還原產物。
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(4)用雙線橋標出反應2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中電子轉移的方向和數目。
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答案 
12.(2023·濟南高三模擬)CuI是難溶于水的白色固體。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,還原性:Cu>I->Cu+。
(1)根據物質氧化性和還原性的強弱推測,在溶液中Cu2+和I-反應的產物是____、___。
氧化性:Cu2+>I2>Cu+,還原性:Cu>I->Cu+,所以Cu2+和I-反應,Cu2+被還原為Cu+、I-被氧化為I2,Cu+和I-結合生成難溶于水的CuI沉淀,所以反應的產物是CuI、I2。
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CuI
I2
(2)久置于空氣中的HI溶液呈黃色,向其中加入一些銅粉,可使溶液黃色消失,反應的化學方程式為_______________。
久置于空氣中的HI溶液呈黃色,是因為其中的碘離子被氧化為碘單質,加入金屬銅,金屬銅可以和碘單質反應生成CuI,反應的化學方程式為2Cu+I2===2CuI。
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2Cu+I2===2CuI
(3)欲消除(2)中HI溶液的黃色,也可向其中通入少量H2S,這是因為當濃度接近時,還原性:H2S__(填“>”“<”或“=”)I-;與加入銅粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液濃度___(填“高”“低”或“相等”)。
欲消除HI溶液的黃色,也可向其中通入少量H2S,碘單質可以和硫化氫反應生成單質硫和碘化氫,還原性:H2S>I-。
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(4)CuI可用于監測空氣中是否含有汞蒸氣:4CuI(白色)+Hg===Cu2HgI4(亮黃色)+2Cu。下列關于該化學方程式的說法錯誤的是____(填字母)。
A.該反應中被氧化的元素是銅元素和汞元素
B.該反應的氧化劑為CuI
C.Cu2HgI4既是氧化產物又是還原產物
D.反應中每生成1 mol Cu2HgI4轉移2 mol電子
該反應中Cu元素化合價由+1降低為0,被氧化的元素是汞元素,氧化劑為CuI,Cu2HgI4是氧化產物,反應中每生成1 mol Cu2HgI4轉移2 mol電子。
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AC
13.某化學探究學習小組用如圖所示裝置進行SO2、Fe2+和Cl-還原性
強弱比較實驗,實驗過程如下:
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(約10 mL)中通入Cl2,當B中溶液變黃時,停
止通氣。
Ⅱ.打開活塞k,使約2 mL的溶液流入試管A中,檢驗取出溶液中的離子。
Ⅲ.接著再向B中通入一定量的SO2氣體。
Ⅳ.更新試管A,重復過程Ⅱ,檢驗取出溶液中的離子。
(1)棉花中浸潤的溶液為__________,目的是_________________。
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NaOH溶液
防止尾氣污染環境
向B中的FeCl2溶液中通入氯氣和二氧化硫,為防止多余的氯氣和二氧化硫污染空氣,需要將其除去,所以棉花中浸潤的溶液為NaOH溶液。
(2)實驗室制備氯氣的化學方程式為___________________________
______________。
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實驗室制備氯氣用的是二氧化錳和濃鹽酸在加熱的條件下反應,化學方程式為MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
+Cl2↑+2H2O
(3)過程Ⅲ中一定發生反應的離子方程式為_____________________
__________________;過程Ⅳ中檢驗取出溶液中是否含有硫酸根離
子的操作是________________________________________________
____________________________________________________________。
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取少許溶液于試管中,先加入足量稀鹽酸酸化,再滴加少量BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,證明有
2Fe3++SO2+2H2O===
先向B中的FeCl2溶液中通入Cl2,B中的亞鐵離子被氯氣氧化為鐵離子,再向B中通入一定量的SO2氣體,鐵離子被二氧化硫還原為亞鐵離子,離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++ +4H+。
(4)該小組對SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱比較得到的結論是
_______________。
(5)甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗,下表是他們
的檢測結果,他們的檢測結果一定能夠證明SO2、Fe2+和
Cl-還原性強弱關系的是_______。
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過程Ⅱ中檢出離子 過程Ⅳ中檢出離子
甲 有Fe3+無Fe2+
乙 既有Fe3+又有Fe2+
丙 有Fe3+無Fe2+ 有Fe2+
SO2>Fe2+>Cl-
乙、丙
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過程Ⅱ是為了檢驗Fe2+被氯氣氧化后的產物,過程Ⅳ是為了檢驗
二氧化硫被Fe3+氧化后的產物。甲:過程Ⅱ中檢出離子有Fe3+無
Fe2+,說明氯氣過量,過程Ⅳ中檢出離子有 ,不能說明二氧
化硫是被鐵離子氧化的,也可能是被氯氣氧化的,甲錯誤;
乙:過程Ⅱ中檢出離子既有Fe3+又有Fe2+,說明亞鐵離子未被氧
化完全,氯氣量不足,過程Ⅳ中檢出離子有 ,一定是二氧化
硫被鐵離子氧化得到的,乙正確;
丙:過程Ⅱ檢出離子有Fe3+無Fe2+,而過程Ⅳ中檢出離子有Fe2+,說明二氧化硫把鐵離子還原為亞鐵離子,丙正確。
返回1.(2023·煙臺模擬)中華傳統文化中富含化學知識,下列敘述與氧化還原反應無關的是(  )
A.熬膽礬鐵釡,久之亦化為銅
B.千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑
C.落紅不是無情物,化作春泥更護花
D.有舶上鐵絲日久起銷
2.(2022·山東,1)古醫典富載化學知識,下述之物見其氧化性者為(  )
A.金(Au):“雖被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即熱蒸而解”
C.石硫黃(S):“能化……銀、銅、鐵,奇物”
D.石鐘乳(CaCO3):“色黃,以苦酒(醋)洗刷則白”
3.(2023·廣州調研)陳述Ⅰ和陳述Ⅱ均正確且具有因果關系的是(  )
選項 陳述 Ⅰ 陳述 Ⅱ
A 用FeCl3溶液刻蝕銅質電路板 氧化性:Fe3+>Cu2+
B 用Na2O2作呼吸面具的氧氣來源 Na2O2能氧化CO2
C 用Na2S除去廢水中的Cu2+和Hg2+ Na2S具有還原性
D 用石灰乳脫除煙氣中的SO2 SO2具有氧化性
4.(2022·遼寧,6)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出鐵釘后加入少量漂白粉,溶液恢復棕色;加入CCl4,振蕩,靜置,液體分層。下列說法正確的是(  )
A.褪色原因為I2被Fe還原
B.液體分層后,上層呈紫紅色
C.鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹
D.溶液恢復棕色的原因為I-被氧化
5.關于反應K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列說法正確的是(  )
A. K2H3IO6發生氧化反應
B.KI是還原產物
C.生成12.7 g I2時,轉移0.1 mol電子
D.還原劑與氧化劑的物質的量之比為7∶1
6.(2023·德州模擬)工業上以銅陽極泥(主要成分是Cu2Te)為原料提取碲,涉及反應:
①Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O,②TeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Te。以下說法正確的是(  )
A.Cu2Te中Cu元素的化合價是+2價
B.反應①中氧化劑是O2,氧化產物是TeO2
C.每制備1 mol Te理論上共轉移12 mol e-
D.氧化性強弱順序為O2>SO2>TeO2
7.(2021·湖南,8)KIO3常用作食鹽中的補碘劑,可用“氯酸鉀氧化法”制備,該方法的第一步反應為6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列說法錯誤的是(  )
A.產生22.4 L(標準狀況)Cl2時,反應中轉移10 mol e-
B.反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6
C.可用石灰乳吸收反應產生的Cl2制備漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中IO的存在
8.(2023·青島模擬)工業上以軟錳礦(主要成分為MnO2)為主要原料制備高錳酸鉀(KMnO4)的方法如圖:
已知:①焙燒時有K2MnO4和KCl生成。
②CO2歧化法:調溶液pH至弱堿性,歧化生成KMnO4和MnO2。
下列說法正確的是(  )
A.焙燒時所用坩堝的材質可以選用Al2O3
B.焙燒時理論上每生成1 mol K2MnO4轉移3NA個電子
C.電解法與CO2歧化法的理論產率之比為3∶2
D.采用CO2歧化法時,可將濾液蒸發結晶得到KMnO4固體
9.(2023·成都高三檢測)科學家正在研究一種用乙烯(C2H4,沸點為-104 ℃)脫硫(SO2)的方法,其機理如圖所示。下列關于該脫硫方法的說法正確的是(  )
A.氧化性:O2>SO3>CO2
B.乙烯在該過程中作氧化劑
C.該脫硫過程需要及時補充Cu+
D.步驟ⅰ中,每消耗44.8 L C2H4,有2NA個S生成
10.(2021·山東,13改編)實驗室中利用固體KMnO4進行如圖實驗,下列說法錯誤的是(  )
A.G與H均為氧化產物
B.實驗中KMnO4既是氧化劑又是還原劑
C.Mn元素至少參與了3個氧化還原反應
D.G與H的物質的量之和可能為0.25 mol
11.氧化還原反應是一類重要的化學反應。
(1)已知反應:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,反應中還原劑是__________,氧化性:Fe3+________(填“<”或“>”)Cu2+。
(2)在2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2反應中,若轉移3 mol電子,則所產生的氧氣在標準狀況下的體積為________ L。
(3)在xR2++yH++O2===mR3++nH2O的離子方程式中,對系數m和R2+、R3+判斷正確的是________(填字母)。
A.m=y,R3+是還原劑
B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化劑
D.m=4,R2+是還原劑
(4)用雙線橋標出反應2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中電子轉移的方向和數目。
12.(2023·濟南高三模擬)CuI是難溶于水的白色固體。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,還原性:Cu>I->Cu+。
(1)根據物質氧化性和還原性的強弱推測,在溶液中Cu2+和I-反應的產物是______、______。
(2)久置于空氣中的HI溶液呈黃色,向其中加入一些銅粉,可使溶液黃色消失,反應的化學方程式為_____________________________________________________________________。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黃色,也可向其中通入少量H2S,這是因為當濃度接近時,還原性:H2S__________(填“>”“<”或“=”)I-;與加入銅粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液濃度________(填“高”“低”或“相等”)。
(4)CuI可用于監測空氣中是否含有汞蒸氣:4CuI(白色)+Hg===Cu2HgI4(亮黃色)+2Cu。下列關于該化學方程式的說法錯誤的是______(填字母)。
A.該反應中被氧化的元素是銅元素和汞元素
B.該反應的氧化劑為CuI
C.Cu2HgI4既是氧化產物又是還原產物
D.反應中每生成1 mol Cu2HgI4轉移2 mol電子
13.某化學探究學習小組用如圖所示裝置進行SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱比較實驗,實驗過程如下:
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(約10 mL)中通入Cl2,當B中溶液變黃時,停止通氣。
Ⅱ.打開活塞k,使約2 mL的溶液流入試管A中,檢驗取出溶液中的離子。
Ⅲ.接著再向B中通入一定量的SO2氣體。
Ⅳ.更新試管A,重復過程Ⅱ,檢驗取出溶液中的離子。
(1)棉花中浸潤的溶液為________________,目的是___________________________________。
(2)實驗室制備氯氣的化學方程式為_________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)過程Ⅲ中一定發生反應的離子方程式為___________________________________________
_______________________________________________________________________________;
過程Ⅳ中檢驗取出溶液中是否含有硫酸根離子的操作是_______________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)該小組對SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱比較得到的結論是____________________________。
(5)甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗,下表是他們的檢測結果,他們的檢測結果一定能夠證明SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱關系的是____________________。
過程Ⅱ中檢出離子 過程Ⅳ中檢出離子
甲 有Fe3+無Fe2+ 有SO
乙 既有Fe3+又有Fe2+ 有SO
丙 有Fe3+無Fe2+ 有Fe2+
1.B 2.C 
3.A [用FeCl3溶液刻蝕銅質電路板過程中發生反應:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,氧化劑的氧化性強于氧化產物,即氧化性:Fe3+>Cu2+,A項正確;用Na2O2作呼吸面具的氧氣來源時,Na2O2自身發生歧化反應,未氧化CO2,B項錯誤;用Na2S除去廢水中的Cu2+和Hg2+是發生復分解反應的過程,與Na2S的還原性無關,C項錯誤;用石灰乳脫除煙氣中的SO2過程中,先生成CaSO3,后被O2氧化為CaSO4,與SO2的氧化性無關,D項錯誤。]
4.D 5.D 
6.C [Te為第ⅥA族元素,與Cu形成化合物時顯-2價,則Cu2Te中Cu為+1價,A項錯誤;反應①中,Cu和Te元素化合價均升高,則氧化產物為CuSO4和TeO2,B項錯誤;反應②中每生成1 mol Te,轉移4 mol電子,反應①中每生成1 mol TeO2,轉移8 mol電子,則每制備1 mol Te,理論上共轉移12 mol電子,C項正確;根據反應①判斷,氧化劑的氧化性強于氧化產物,則O2氧化性強于TeO2,根據反應②判斷,TeO2為氧化劑,SO2為還原劑,則TeO2氧化性強于SO2,D項錯誤。]
7.A [該反應中只有碘元素的價態升高,由0價升高至KH(IO3)2中的+5價,每個碘原子升高5價,即6I2~60e-,又因化學方程式中6I2~3Cl2,故3Cl2~60e-,即Cl2~20e-,所以產生22.4 L (標準狀況) Cl2即1 mol Cl2時,反應中應轉移20 mol e-,A錯誤;該反應中KClO3中氯元素價態降低,KClO3作氧化劑,I2中碘元素價態升高,I2作還原劑,由該化學方程式的計量數可知,11KClO3~6I2,故該反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6,B正確;漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,工業制漂白粉可用石灰乳與氯氣反應,C正確;食鹽中IO可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H+、I-發生歸中反應:IO+5I-+6H+===3I2+3H2O,淀粉與生成的I2發生特征反應變為藍色,故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中IO的存在,D正確。]
8.C 9.A 10.D 
11.(1)Cu > (2)33.6 (3)D
(4)+8H2O
解析 (3)根據氧原子守恒則n=2,根據氫原子守恒則y=4,根據R原子守恒則x=m,根據電荷守恒則2x+y=3m,所以x=y=m=4;在反應中,R的化合價升高,R2+是還原劑,則R3+是氧化產物,氧元素化合價降低,所以H2O是還原產物。
12.(1)CuI I2 (2)2Cu+I2===2CuI (3)> 高 (4)AC
13.(1)NaOH溶液 防止尾氣污染環境
(2)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+ 取少許溶液于試管中,先加入足量稀鹽酸酸化,再滴加少量BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,證明有SO,反之無SO
(4)SO2>Fe2+>Cl- (5)乙、丙
解析 (1)向B中的FeCl2溶液中通入氯氣和二氧化硫,為防止多余的氯氣和二氧化硫污染空氣,需要將其除去,所以棉花中浸潤的溶液為NaOH溶液。(2)實驗室制備氯氣用的是二氧化錳和濃鹽酸在加熱的條件下反應,化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)先向B中的FeCl2溶液中通入Cl2,B中的亞鐵離子被氯氣氧化為鐵離子,再向B中通入一定量的SO2氣體,鐵離子被二氧化硫還原為亞鐵離子,離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+。(5)過程Ⅱ是為了檢驗Fe2+被氯氣氧化后的產物,過程Ⅳ是為了檢驗二氧化硫被Fe3+氧化后的產物。甲:過程Ⅱ中檢出離子有Fe3+無Fe2+,說明氯氣過量,過程Ⅳ中檢出離子有SO,不能說明二氧化硫是被鐵離子氧化的,也可能是被氯氣氧化的,甲錯誤;乙:過程Ⅱ中檢出離子既有Fe3+又有Fe2+,說明亞鐵離子未被氧化完全,氯氣量不足,過程Ⅳ中檢出離子有SO,一定是二氧化硫被鐵離子氧化得到的,乙正確;丙:過程Ⅱ檢出離子有Fe3+無Fe2+,而過程Ⅳ中檢出離子有Fe2+,說明二氧化硫把鐵離子還原為亞鐵離子,丙正確。第3講 氧化還原反應的概念和規律
[復習目標] 1.了解氧化還原反應的概念。2.會用“單、雙線橋”分析電子轉移的方向和數目。3.掌握氧化性、還原性強弱的比較及價態規律的應用。
考點一 氧化還原反應及相關概念
1.氧化還原反應
(1)判斷依據:反應前后有元素的化合價發生變化。
(2)本質:電子轉移(得失或偏移)。
2.相關概念
概括為“升失氧、降得還,劑性一致、其他相反”。
3.氧化還原反應電子轉移的表示方法
(1)雙線橋法
表示反應前后同一元素由反應物轉化為反應產物時電子轉移的情況。
(2)單線橋法
表示反應過程中不同元素原子間的電子轉移情況。
[應用舉例]
(1)分別用雙線橋法、單線橋法標出MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應的電子轉移的方向和數目,并指出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。
答案 
(2)上述反應若產生1 mol Cl2時,轉移電子數目為__________,被氧化的HCl的物質的量是________ mol。
答案 2NA(或1.204×1024) 2
分析氧化還原反應,走好關鍵第一步——正確標出元素的化合價。
請標出下列陌生物質中指定元素的化合價:
Li2NH:N-3,LiNH2:N-3,N2H4:N-2,
Na2S2O3:S+2,S2O:S+6、O-1、-2,
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,
LiFePO4:Fe+2,CuFeS2:Fe+2。
4.常見的氧化劑和還原劑
(1)常見的氧化劑
常見的氧化劑包括某些非金屬單質、含有高價態元素的化合物、過氧化物等。如:
(2)常見的還原劑
常見的還原劑包括活潑的金屬單質、非金屬陰離子及含低價態元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質及其氫化物等。如:
金屬氫化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的還原劑。
(3)元素化合價處于中間價態的物質既可以作氧化劑,又可以作還原劑。如:
其中:Fe2+、SO主要表現還原性,H2O2主要表現氧化性。
5.氧化還原反應與四種基本反應類型的關系
分析下列四個化學反應:
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
其中屬于區域“1”的是________(填字母,下同),屬于區域“2”的是________,屬于區域“3”的是______,屬于區域“4”的是________。
答案 D B C A
1.某元素從游離態變為化合態,則該元素一定被還原(  )
2.有單質參加或生成的化學反應不一定是氧化還原反應(  )
3.氧化還原反應中有一種元素被氧化時,一定有另一種元素被還原(  )
4.向0.01 mol·L-1硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液,溶液褪色,則H2O2具有氧化性(  )
5.反應2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑與反應Cl2+H2O??HCl+HClO均為水作還原劑的氧化還原反應(  )
6.(  )
答案 1.× 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.×
1.(2022·浙江6月選考,10)關于反應Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列說法正確的是(  )
A.H2SO4發生還原反應
B.Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑
C.氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶1
D.1 mol Na2S2O3發生反應,轉移4 mol電子
答案 B
解析 該反應的本質是硫代硫酸根離子在酸性條件下發生歧化反應生成硫和二氧化硫,化合價發生變化的只有S元素,硫酸的作用是提供酸性環境。H2SO4中所含元素的化合價均未發生變化,A說法不正確;Na2S2O3中S元素的平均化合價為+2,其發生歧化反應生成S(0價)和SO2(+4價),故其既是氧化劑又是還原劑,B說法正確;該反應的氧化產物是SO2,還原產物為S,氧化產物與還原產物的物質的量之比為1∶1,C說法不正確;根據Na2S2O3中S元素的化合價變化情況可知,1 mol Na2S2O3發生反應,轉移2 mol電子,D說法不正確。
2.已知過二硫酸分子中含有一個過氧鍵(—O—O—),過二硫酸鉀(K2S2O8)與MnSO4反應的化學方程式為5K2S2O8+2MnSO4+8H2O===2KMnO4+8H2SO4+4K2SO4。
(1)被還原的元素是________。
(2)氧化產物是________。
(3)氧化劑和還原劑的物質的量之比是______________________________________________。
(4)若反應消耗3.6 g H2O時,反應中轉移電子數為________(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
答案 (1)氧 (2)KMnO4 (3)5∶2 (4)0.25NA
3.已知NaBH4與水反應的化學方程式為NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。
(1)氧化劑為________,還原劑為________。
(2)用“單線橋”標出電子轉移的方向和數目:
________________________________________________________________________,
其中氧化產物與還原產物的質量比為______________________________________________。
(3)若生成標準狀況下4.48 L H2,則轉移電子的物質的量為________。
答案 (1)H2O NaBH4
(2) 1∶1
(3)0.2 mol
考點二 氧化性、還原性的強弱及影響因素
1.氧化性是指得電子的性質(或能力);還原性是指失電子的性質(或能力)。
2.氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的難易程度,與得、失電子數目的多少無關。
如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,根據金屬活動性順序可知,Na比Al活潑,更易失去電子,所以Na的還原性比Al強。
3.物質的還原性、氧化性強弱還與反應環境的許多因素有關,如溫度、濃度、酸性。一般濃度越大,物質的氧化性或還原性越強;酸性增強時,氧化劑的氧化性增強。
一、比較物質氧化性或還原性的強弱
1.試比較下列單質或離子的氧化性。
①Cl2、Br2、I2、S;
②H+、Cu2+、Zn2+、Na+。
答案 ①Cl2>Br2>I2>S
②Na+2.試比較下列單質或離子的還原性。
①Mg、Fe、Cu、Ag;
②Br-、I-、S2-;
③Cl-、SO、OH-、Cu。
答案 ①Mg>Fe>Cu>Ag ②Br-Cl->OH->SO
3.根據反應:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可判斷氧化性:KMnO4>MnO2。
4.下列各組物質:
①Cu與HNO3溶液 ②Cu與FeCl3溶液 ③Zn與H2SO4溶液 ④Fe與FeCl3溶液
⑤Cl2與NaOH溶液 ⑥Fe與HNO3溶液 ⑦Fe與H2SO4溶液 ⑧Na與O2
(1)由于濃度不同而發生不同氧化還原反應的是____________(填序號,下同)。
(2)由于溫度不同而發生不同氧化還原反應的是_____________________________________。
(3)氧化還原反應不受濃度、溫度影響的是___________________________________________。
答案 (1)①③⑥⑦ (2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
解析 ⑥Fe和濃HNO3常溫下鈍化,加熱繼續反應;Fe和稀HNO3反應,HNO3被還原成NO。⑦Fe和濃H2SO4常溫下鈍化,加熱繼續反應;Fe和稀H2SO4反應生成FeSO4和H2。
5.鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級危險品。已知下列反應在一定條件下能夠發生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+。則Fe2+、Ag+、Tl3+的氧化性由強到弱的順序是___________________________________________________。
答案 Tl3+>Ag+>Fe2+
二、實驗探究物質氧化性或還原性的強弱
6.驗證氧化性強弱:Cl2>Br2>I2,設計如下實驗(已知:稀溴水呈黃色,濃溴水呈紅棕色,碘水呈棕黃色;忽略氧氣的影響)。下列說法不正確的是(  )
實驗① 實驗② 實驗③ 實驗④
溶液變為淺黃綠色 溶液變為黃色 溶液變為棕黃色 溶液變為藍色
A.實驗①設計目的:排除實驗②③④水稀釋的影響
B.實驗②發生反應為2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.實驗③的現象可以證明氧化性:Cl2>I2
D.實驗④能證明氧化性:Br2>I2
答案 D
解析 實驗①是將氯水加入蒸餾水將其稀釋,后續實驗都是在溶液中進行的,這樣可以排除實驗②③④水稀釋的影響,故A正確;溶液變為黃色是因為產生溴單質,說明氯氣可以將溴單質置換出來,發生的反應為2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,故B正確;溶液變為棕黃色是因為產生碘單質,說明氯氣可以將碘單質置換出來,發生的反應為2I-+Cl2===I2+2Cl-,可以證明氧化性:Cl2>I2,故C正確;②反應后的黃色溶液是含有溴單質的溶液,但是不能排除含有氯單質,加入淀粉碘化鉀溶液會變藍,證明產生了碘單質,可能是氯氣或是溴單質置換出了碘單質,不能證明氧化性:Br2>I2,故D錯誤。
(1)利用化學反應比較物質氧化性或還原性的強弱,關鍵是分析出氧化劑、還原劑以及對應的還原產物和氧化產物。
氧化性:氧化劑>氧化產物;
還原性:還原劑>還原產物。
(2)利用某些實驗手段,證明物質具有氧化性或還原性時,①選擇的化學反應有明顯的實驗現象;②要注意控制單一變量。
1.(2023·全國乙卷,7)下列應用中涉及到氧化還原反應的是(  )
A.使用明礬對水進行凈化
B.雪天道路上撒鹽融雪
C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱
D.熒光指示牌被照發光
答案 C
解析 明礬水解生成氫氧化鋁膠體,能吸附水中的懸浮顆粒并沉降使水變得澄清,沒有涉及到氧化還原反應,A不符合題意;雪遇到鹽而熔點降低并熔化,未發生化學反應,B不符合題意;使用暖貼時,鐵粉與空氣中的O2發生氧化還原反應,C符合題意;熒光指示牌被照發光,是因為光被指示牌反射,D不符合題意。
2.(2023·浙江1月選考,6)關于反應2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列說法正確的是(  )
A.生成1 mol N2O,轉移4 mol電子
B.H2O是還原產物
C.NH2OH既是氧化劑又是還原劑
D.若設計成原電池,Fe2+為負極產物
答案 A
解析 由方程式可知,反應生成1 mol一氧化二氮,轉移4 mol電子,故A正確;該反應中H、O元素化合價不變,H2O既不是氧化產物,也不是還原產物,還原產物為Fe2+,故B錯誤;由方程式可知,反應中氮元素的化合價升高被氧化,NH2OH是反應的還原劑,鐵元素的化合價降低被還原,鐵離子是反應的氧化劑,故C錯誤;由方程式可知,反應中鐵元素的化合價降低被還原,鐵離子是反應的氧化劑,若設計成原電池,鐵離子在正極得到電子發生還原反應生成亞鐵離子,亞鐵離子為正極產物,故D錯誤。
3.下列判斷不正確的是________(填字母)。
A.Na-的還原性比Na的強(2021·湖北,13B)
B.硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用于處理廢水中的重金屬離子,不能被氧化(2022·湖北,8A)
C.在稀H2SO4中加入少量Cu2O(s),溶液由無色變為藍色并有紅色固體生成,反應中Cu2O既作氧化劑又作還原劑(2021·海南,14D)
D.濃HNO3和稀HNO3與Cu反應的還原產物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強(2021·河北,10D)
答案 BD
解析 A正確,Na-的半徑比Na的大,Na-中原子核對最外層電子的吸引力小,失電子能力增強;B錯誤,Na2CS3中硫元素為-2價,還原性比較強,能被氧化;C正確,發生歧化反應:Cu2O+2H+===Cu2++Cu+H2O;D錯誤,銅與濃硝酸反應比與稀硝酸反應劇烈,故濃硝酸的氧化性大于稀硝酸。
4.[2020·天津,13(3)節選]Fe、Co、Ni能與Cl2反應,其中Co和Ni均生成二氯化物,由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強到弱的順序為____________________。
答案 CoCl3>Cl2>FeCl3
解析 由Fe與Cl2反應生成FeCl3可知,氧化性:Cl2>Fe3+;由Co和Cl2反應只生成CoCl2可知,氧化性:Co3+>Cl2。綜上分析,FeCl3、CoCl3和Cl2三者氧化性由強到弱的順序為CoCl3>Cl2>FeCl3。
課時精練
1.(2023·煙臺模擬)中華傳統文化中富含化學知識,下列敘述與氧化還原反應無關的是(  )
A.熬膽礬鐵釡,久之亦化為銅
B.千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑
C.落紅不是無情物,化作春泥更護花
D.有舶上鐵絲日久起銷
答案 B
解析 “熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”是指Fe與CuSO4溶液的置換反應,涉及氧化還原反應,A項不符合題意;“千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑”是指石灰石的煅燒,不涉及氧化還原反應,B項符合題意;“落紅不是無情物,化作春泥更護花”是指有機物的腐敗過程,涉及氧化還原反應,C項不符合題意;“有舶上鐵絲日久起銷”是指鐵的吸氧腐蝕,涉及氧化還原反應,D不符合題意。
2.(2022·山東,1)古醫典富載化學知識,下述之物見其氧化性者為(  )
A.金(Au):“雖被火亦未熟”
B.石灰(CaO):“以水沃之,即熱蒸而解”
C.石硫黃(S):“能化……銀、銅、鐵,奇物”
D.石鐘乳(CaCO3):“色黃,以苦酒(醋)洗刷則白”
答案 C
解析 金(Au):“雖被火亦未熟”是指金單質在空氣中被火灼燒也不反應,體現金的穩定性,與其氧化性無關,A不符合題意;石灰(CaO):“以水沃之,即熱蒸而解”是指CaO+H2O===Ca(OH)2,反應放熱,產生大量的水汽,而CaO由塊狀變為粉末狀,未發生氧化還原反應,與其氧化性無關,B不符合題意;石硫黃(S):“能化……銀、銅、鐵,奇物”是指2Ag+SAg2S、Fe+SFeS、2Cu+SCu2S,反應中S作氧化劑,與其氧化性有關,C符合題意;石鐘乳(CaCO3):“色黃,以苦酒(醋)洗刷則白”是指CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑,未發生氧化還原反應,與其氧化性無關,D不符合題意。
3.(2023·廣州調研)陳述Ⅰ和陳述Ⅱ均正確且具有因果關系的是(  )
選項 陳述 Ⅰ 陳述 Ⅱ
A 用FeCl3溶液刻蝕銅質電路板 氧化性:Fe3+>Cu2+
B 用Na2O2作呼吸面具的氧氣來源 Na2O2能氧化CO2
C 用Na2S除去廢水中的Cu2+和Hg2+ Na2S具有還原性
D 用石灰乳脫除煙氣中的SO2 SO2具有氧化性
答案 A
解析 用FeCl3溶液刻蝕銅質電路板過程中發生反應:2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+,氧化劑的氧化性強于氧化產物,即氧化性:Fe3+>Cu2+,A項正確;用Na2O2作呼吸面具的氧氣來源時,Na2O2自身發生歧化反應,未氧化CO2,B項錯誤;用Na2S除去廢水中的Cu2+和Hg2+是發生復分解反應的過程,與Na2S的還原性無關,C項錯誤;用石灰乳脫除煙氣中的SO2過程中,先生成CaSO3,后被O2氧化為CaSO4,與SO2的氧化性無關,D項錯誤。
4.(2022·遼寧,6)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出鐵釘后加入少量漂白粉,溶液恢復棕色;加入CCl4,振蕩,靜置,液體分層。下列說法正確的是(  )
A.褪色原因為I2被Fe還原
B.液體分層后,上層呈紫紅色
C.鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹
D.溶液恢復棕色的原因為I-被氧化
答案 D
解析 Zn比Fe活潑,更容易失去電子,還原性更強,先與I2發生氧化還原反應,故溶液褪色原因為I2被Zn還原,A項錯誤;液體分層后,I2在CCl4層,CCl4的密度比水大,則下層呈紫紅色,B項錯誤;若鍍層金屬活潑性大于Fe,則Fe不易生銹,反之,若Fe活潑性大于鍍層金屬,則Fe更易生銹,由于活潑性:Zn>Fe>Sn,則鍍錫鐵釘更易生銹,C項錯誤;漂白粉的有效成分為Ca(ClO)2,其具有強氧化性,可將I-氧化,D項正確。
5.關于反應K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列說法正確的是(  )
A. K2H3IO6發生氧化反應
B.KI是還原產物
C.生成12.7 g I2時,轉移0.1 mol電子
D.還原劑與氧化劑的物質的量之比為7∶1
答案 D
解析 反應中K2H3IO6中I元素的化合價降低,發生得電子的還原反應,A錯誤;KI中的I-由HI變化而來,化合價沒有發生變化,KI既不是氧化產物也不是還原產物,B錯誤;12.7 g I2的物質的量為0.05 mol,根據反應方程式,每生成4 mol I2轉移7 mol電子,則生成0.05 mol I2時轉移電子的物質的量為0.087 5 mol,C錯誤;反應中HI為還原劑,K2H3IO6為氧化劑,在反應中每消耗1 mol K2H3IO6就有7 mol HI失電子,則還原劑與氧化劑的物質的量之比為7∶1,D正確。
6.(2023·德州模擬)工業上以銅陽極泥(主要成分是Cu2Te)為原料提取碲,涉及反應:
①Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O,②TeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Te。以下說法正確的是(  )
A.Cu2Te中Cu元素的化合價是+2價
B.反應①中氧化劑是O2,氧化產物是TeO2
C.每制備1 mol Te理論上共轉移12 mol e-
D.氧化性強弱順序為O2>SO2>TeO2
答案 C
解析 Te為第ⅥA族元素,與Cu形成化合物時顯-2價,則Cu2Te中Cu為+1價,A項錯誤;反應①中,Cu和Te元素化合價均升高,則氧化產物為CuSO4和TeO2,B項錯誤;反應②中每生成1 mol Te,轉移4 mol電子,反應①中每生成1 mol TeO2,轉移8 mol電子,則每制備1 mol Te,理論上共轉移12 mol電子,C項正確;根據反應①判斷,氧化劑的氧化性強于氧化產物,則O2氧化性強于TeO2,根據反應②判斷,TeO2為氧化劑,SO2為還原劑,則TeO2氧化性強于SO2,D項錯誤。
7.(2021·湖南,8)KIO3常用作食鹽中的補碘劑,可用“氯酸鉀氧化法”制備,該方法的第一步反應為6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列說法錯誤的是(  )
A.產生22.4 L(標準狀況)Cl2時,反應中轉移10 mol e-
B.反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6
C.可用石灰乳吸收反應產生的Cl2制備漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中IO的存在
答案 A
解析 該反應中只有碘元素的價態升高,由0價升高至KH(IO3)2中的+5價,每個碘原子升高5價,即6I2~60e-,又因化學方程式中6I2~3Cl2,故3Cl2~60e-,即Cl2~20e-,所以產生22.4 L (標準狀況) Cl2即1 mol Cl2時,反應中應轉移20 mol e-,A錯誤;該反應中KClO3中氯元素價態降低,KClO3作氧化劑,I2中碘元素價態升高,I2作還原劑,由該化學方程式的計量數可知,11KClO3~6I2,故該反應的氧化劑和還原劑的物質的量之比為11∶6,B正確;漂白粉的有效成分是次氯酸鈣,工業制漂白粉可用石灰乳與氯氣反應,C正確;食鹽中IO可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H+、I-發生歸中反應:IO+5I-+6H+===3I2+3H2O,淀粉與生成的I2發生特征反應變為藍色,故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗食鹽中IO的存在,D正確。
8.(2023·青島模擬)工業上以軟錳礦(主要成分為MnO2)為主要原料制備高錳酸鉀(KMnO4)的方法如圖:
已知:①焙燒時有K2MnO4和KCl生成。
②CO2歧化法:調溶液pH至弱堿性,歧化生成KMnO4和MnO2。
下列說法正確的是(  )
A.焙燒時所用坩堝的材質可以選用Al2O3
B.焙燒時理論上每生成1 mol K2MnO4轉移3NA個電子
C.電解法與CO2歧化法的理論產率之比為3∶2
D.采用CO2歧化法時,可將濾液蒸發結晶得到KMnO4固體
答案 C
解析 軟錳礦中加入KOH和KClO3焙燒,生成K2MnO4和KCl,電解K2MnO4生成KMnO4,或者采用二氧化碳歧化法生成KMnO4。Al2O3可與KOH反應,因此焙燒時坩堝的材質不能選用Al2O3,A錯誤;焙燒時的化學方程式為3MnO2+6KOH+KClO33K2MnO4+KCl+3H2O,每生成1 mol K2MnO4,轉移2 mol電子,B錯誤;電解法中MnO在陽極上失電子發生反應:MnO-e-===MnO,錳酸根離子全部轉化為高錳酸根離子,CO2歧化法化學方程式為3K2MnO4+2CO2===2KMnO4+2K2CO3+MnO2,有的錳酸根離子轉化成了高錳酸根離子,兩者的理論產率之比為1∶=3∶2,C正確;高錳酸鉀受熱易分解,應該采用蒸發濃縮、冷卻結晶的方式得到KMnO4固體,D錯誤。
9.(2023·成都高三檢測)科學家正在研究一種用乙烯(C2H4,沸點為-104 ℃)脫硫(SO2)的方法,其機理如圖所示。下列關于該脫硫方法的說法正確的是(  )
A.氧化性:O2>SO3>CO2
B.乙烯在該過程中作氧化劑
C.該脫硫過程需要及時補充Cu+
D.步驟ⅰ中,每消耗44.8 L C2H4,有2NA個S生成
答案 A
解析 步驟ⅲ是氧氣和二氧化硫反應生成三氧化硫,則氧化性:O2>SO3,步驟ⅰ是三氧化硫和乙烯反應生成硫、二氧化碳和水,則氧化性:SO3>CO2,因此氧化性:O2>SO3>CO2,故A正確;乙烯和三氧化硫反應生成硫、二氧化碳和水,碳元素的化合價升高,說明乙烯在該過程中作還原劑,故B錯誤;Cu+在反應中作催化劑,Cu+質量不變,因此該脫硫過程不需要補充Cu+,故C錯誤;未標明是否為標準狀況,無法計算物質的量,故D錯誤。
10.(2021·山東,13改編)實驗室中利用固體KMnO4進行如圖實驗,下列說法錯誤的是(  )
A.G與H均為氧化產物
B.實驗中KMnO4既是氧化劑又是還原劑
C.Mn元素至少參與了3個氧化還原反應
D.G與H的物質的量之和可能為0.25 mol
答案 D
解析 加熱KMnO4固體的反應中,O元素化合價由-2升高至0,被氧化,加熱K2MnO4、MnO2與濃鹽酸的反應中,Cl元素化合價由-1升高至0,被氧化,因此O2和Cl2均為氧化產物,故A正確;KMnO4固體受熱分解過程中,Mn元素化合價降低被還原,部分O元素化合價升高被氧化,因此KMnO4既是氧化劑也是還原劑,故B正確;Mn元素在反應過程中物質及化合價變化為,Mn元素至少參加了3個氧化還原反應,故C正確;每生成1 mol O2轉移4 mol電子,每生成1 mol Cl2轉移2 mol電子,若KMnO4轉化為MnCl2過程中得到的電子全部是Cl-生成Cl2所失去的,則氣體的物質的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(氣體)max=0.25 mol,但該氣體中一定含有O2,因此最終所得氣體的物質的量小于0.25 mol,故D錯誤。
11.氧化還原反應是一類重要的化學反應。
(1)已知反應:Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,反應中還原劑是__________,氧化性:Fe3+__________(填“<”或“>”)Cu2+。
(2)在2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2反應中,若轉移3 mol電子,則所產生的氧氣在標準狀況下的體積為________ L。
(3)在xR2++yH++O2===mR3++nH2O的離子方程式中,對系數m和R2+、R3+判斷正確的是________(填字母)。
A.m=y,R3+是還原劑
B.m=2y,R2+被氧化
C.m=2,R3+是氧化劑
D.m=4,R2+是還原劑
(4)用雙線橋標出反應2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中電子轉移的方向和數目。
答案 (1)Cu > (2)33.6 (3)D
(4)
解析 (3)根據氧原子守恒則n=2,根據氫原子守恒則y=4,根據R原子守恒則x=m,根據電荷守恒則2x+y=3m,所以x=y=m=4;在反應中,R的化合價升高,R2+是還原劑,則R3+是氧化產物,氧元素化合價降低,所以H2O是還原產物。
12.(2023·濟南高三模擬)CuI是難溶于水的白色固體。已知:氧化性:Cu2+>I2>Cu+,還原性:Cu>I->Cu+。
(1)根據物質氧化性和還原性的強弱推測,在溶液中Cu2+和I-反應的產物是________、__________。
(2)久置于空氣中的HI溶液呈黃色,向其中加入一些銅粉,可使溶液黃色消失,反應的化學方程式為________________________________________________。
(3)欲消除(2)中HI溶液的黃色,也可向其中通入少量H2S,這是因為當濃度接近時,還原性:H2S__________(填“>”“<”或“=”)I-;與加入銅粉的方法相比,用此方法得到的HI溶液濃度________(填“高”“低”或“相等”)。
(4)CuI可用于監測空氣中是否含有汞蒸氣:4CuI(白色)+Hg===Cu2HgI4(亮黃色)+2Cu。下列關于該化學方程式的說法錯誤的是____________(填字母)。
A.該反應中被氧化的元素是銅元素和汞元素
B.該反應的氧化劑為CuI
C.Cu2HgI4既是氧化產物又是還原產物
D.反應中每生成1 mol Cu2HgI4轉移2 mol電子
答案 (1)CuI I2 (2)2Cu+I2===2CuI
(3)> 高 (4)AC
解析 (1)氧化性:Cu2+>I2>Cu+,還原性:Cu>I->Cu+,所以Cu2+和I-反應,Cu2+被還原為Cu+、I-被氧化為I2,Cu+和I-結合生成難溶于水的CuI沉淀,所以反應的產物是CuI、I2。(2)久置于空氣中的HI溶液呈黃色,是因為其中的碘離子被氧化為碘單質,加入金屬銅,金屬銅可以和碘單質反應生成CuI,反應的化學方程式為2Cu+I2===2CuI。(3)欲消除HI溶液的黃色,也可向其中通入少量H2S,碘單質可以和硫化氫反應生成單質硫和碘化氫,還原性:H2S>I-。(4)該反應中Cu元素化合價由+1降低為0,被氧化的元素是汞元素,氧化劑為CuI,Cu2HgI4是氧化產物,反應中每生成1 mol Cu2HgI4轉移2 mol電子。
13.某化學探究學習小組用如圖所示裝置進行SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱比較實驗,實驗過程如下:
Ⅰ.先向B中的FeCl2溶液(約10 mL)中通入Cl2,當B中溶液變黃時,停止通氣。
Ⅱ.打開活塞k,使約2 mL的溶液流入試管A中,檢驗取出溶液中的離子。
Ⅲ.接著再向B中通入一定量的SO2氣體。
Ⅳ.更新試管A,重復過程Ⅱ,檢驗取出溶液中的離子。
(1)棉花中浸潤的溶液為________,目的是___________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)實驗室制備氯氣的化學方程式為_________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)過程Ⅲ中一定發生反應的離子方程式為___________________________________________
_______________________________________________________________________________;
過程Ⅳ中檢驗取出溶液中是否含有硫酸根離子的操作是________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)該小組對SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱比較得到的結論是_____________________________。
(5)甲、乙、丙三位同學分別完成了上述實驗,下表是他們的檢測結果,他們的檢測結果一定能夠證明SO2、Fe2+和Cl-還原性強弱關系的是_______________________________________。
過程Ⅱ中檢出離子 過程Ⅳ中檢出離子
甲 有Fe3+無Fe2+ 有SO
乙 既有Fe3+又有Fe2+ 有SO
丙 有Fe3+無Fe2+ 有Fe2+
答案 (1)NaOH溶液 防止尾氣污染環境
(2)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+ 取少許溶液于試管中,先加入足量稀鹽酸酸化,再滴加少量BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,證明有SO,反之無SO
(4)SO2>Fe2+>Cl- (5)乙、丙
解析 (1)向B中的FeCl2溶液中通入氯氣和二氧化硫,為防止多余的氯氣和二氧化硫污染空氣,需要將其除去,所以棉花中浸潤的溶液為NaOH溶液。(2)實驗室制備氯氣用的是二氧化錳和濃鹽酸在加熱的條件下反應,化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。(3)先向B中的FeCl2溶液中通入Cl2,B中的亞鐵離子被氯氣氧化為鐵離子,再向B中通入一定量的SO2氣體,鐵離子被二氧化硫還原為亞鐵離子,離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+。(5)過程Ⅱ是為了檢驗Fe2+被氯氣氧化后的產物,過程Ⅳ是為了檢驗二氧化硫被Fe3+氧化后的產物。甲:過程Ⅱ中檢出離子有Fe3+無Fe2+,說明氯氣過量,過程Ⅳ中檢出離子有SO,不能說明二氧化硫是被鐵離子氧化的,也可能是被氯氣氧化的,甲錯誤;乙:過程Ⅱ中檢出離子既有Fe3+又有Fe2+,說明亞鐵離子未被氧化完全,氯氣量不足,過程Ⅳ中檢出離子有SO,一定是二氧化硫被鐵離子氧化得到的,乙正確;丙:過程Ⅱ檢出離子有Fe3+無Fe2+,而過程Ⅳ中檢出離子有Fe2+,說明二氧化硫把鐵離子還原為亞鐵離子,丙正確。第3講 氧化還原反應的概念和規律
[復習目標] 1.了解氧化還原反應的概念。2.會用“單、雙線橋”分析電子轉移的方向和數目。3.掌握氧化性、還原性強弱的比較及價態規律的應用。
考點一 氧化還原反應及相關概念
1.氧化還原反應
(1)判斷依據:反應前后有元素的________發生變化。
(2)本質:____________(得失或偏移)。
2.相關概念
概括為“升失氧、降得還,劑性一致、其他相反”。
3.氧化還原反應電子轉移的表示方法
(1)雙線橋法
表示反應前后____________由反應物轉化為反應產物時電子轉移的情況。
(2)單線橋法
表示反應過程中____________原子間的電子轉移情況。
[應用舉例]
(1)分別用雙線橋法、單線橋法標出MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應的電子轉移的方向和數目,并指出氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物。
________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________
(2)上述反應若產生1 mol Cl2時,轉移電子數目為__________,被氧化的HCl的物質的量是________ mol。
分析氧化還原反應,走好關鍵第一步——正確標出元素的化合價。
請標出下列陌生物質中指定元素的化合價:
Li2NH:N-3,LiNH2:N-3,N2H4:N-2,
Na2S2O3:S+2,S2O:S+6、O-1、-2,
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,
LiFePO4:Fe+2,CuFeS2:Fe+2。
4.常見的氧化劑和還原劑
(1)常見的氧化劑
常見的氧化劑包括某些非金屬單質、含有高價態元素的化合物、過氧化物等。如:
(2)常見的還原劑
常見的還原劑包括活潑的金屬單質、非金屬陰離子及含低價態元素的化合物、低價金屬陽離子、某些非金屬單質及其氫化物等。如:
金屬氫化物(如NaH等)、NaBH4也是重要的還原劑。
(3)元素化合價處于中間價態的物質既可以作氧化劑,又可以作還原劑。如:
其中:Fe2+、SO主要表現________性,H2O2主要表現________性。
5.氧化還原反應與四種基本反應類型的關系
分析下列四個化學反應:
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
B.2HClO2HCl+O2↑
C.4NH3+5O24NO+6H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
其中屬于區域“1”的是________(填字母,下同),屬于區域“2”的是________,屬于區域“3”的是______,屬于區域“4”的是________。
1.某元素從游離態變為化合態,則該元素一定被還原(  )
2.有單質參加或生成的化學反應不一定是氧化還原反應(  )
3.氧化還原反應中有一種元素被氧化時,一定有另一種元素被還原(  )
4.向0.01 mol·L-1硫酸酸化的KMnO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 H2O2溶液,溶液褪色,則H2O2具有氧化性(  )
5.反應2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑與反應Cl2+H2O??HCl+HClO均為水作還原劑的氧化還原反應(  )
6. (  )
1.(2022·浙江6月選考,10)關于反應Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,下列說法正確的是(  )
A.H2SO4發生還原反應
B.Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑
C.氧化產物與還原產物的物質的量之比為2∶1
D.1 mol Na2S2O3發生反應,轉移4 mol電子
2.已知過二硫酸分子中含有一個過氧鍵(—O—O—),過二硫酸鉀(K2S2O8)與MnSO4反應的化學方程式為5K2S2O8+2MnSO4+8H2O===2KMnO4+8H2SO4+4K2SO4。
(1)被還原的元素是________。
(2)氧化產物是________。
(3)氧化劑和還原劑的物質的量之比是_______________________________________。
(4)若反應消耗3.6 g H2O時,反應中轉移電子數為______(用NA表示阿伏加德羅常數的值)。
3.已知NaBH4與水反應的化學方程式為NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑。
(1)氧化劑為________,還原劑為________。
(2)用“單線橋”標出電子轉移的方向和數目:
________________________________________________________________________,
其中氧化產物與還原產物的質量比為________________________________________。
(3)若生成標準狀況下4.48 L H2,則轉移電子的物質的量為________。
考點二 氧化性、還原性的強弱及影響因素
1.氧化性是指________的性質(或能力);還原性是指________的性質(或能力)。
2.氧化性、還原性的強弱取決于得、失電子的________程度,與得、失電子數目的________無關。
如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,根據金屬活動性順序可知,Na比Al活潑,更易失去電子,所以Na的還原性比Al強。
3.物質的還原性、氧化性強弱還與反應環境的許多因素有關,如溫度、濃度、酸性。一般濃度越大,物質的氧化性或還原性越強;酸性增強時,氧化劑的氧化性增強。
一、比較物質氧化性或還原性的強弱
1.試比較下列單質或離子的氧化性。
①Cl2、Br2、I2、S;②H+、Cu2+、Zn2+、Na+。
________________________________________________________________________________
2.試比較下列單質或離子的還原性。
①Mg、Fe、Cu、Ag;②Br-、I-、S2-;③Cl-、SO、OH-、Cu。
________________________________________________________________________________
3.根據反應:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可判斷氧化性:KMnO4____MnO2。
4.下列各組物質:
①Cu與HNO3溶液 ②Cu與FeCl3溶液 ③Zn與H2SO4溶液 ④Fe與FeCl3溶液
⑤Cl2與NaOH溶液 ⑥Fe與HNO3溶液 ⑦Fe與H2SO4溶液 ⑧Na與O2
(1)由于濃度不同而發生不同氧化還原反應的是____________(填序號,下同)。
(2)由于溫度不同而發生不同氧化還原反應的是________________。
(3)氧化還原反應不受濃度、溫度影響的是____________________________________。
5.鉈(Tl)鹽與氰化鉀(KCN)被列為A級危險品。已知下列反應在一定條件下能夠發生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+。則Fe2+、Ag+、Tl3+的氧化性由強到弱的順序是____________________________________________。
二、實驗探究物質氧化性或還原性的強弱
6.驗證氧化性強弱:Cl2>Br2>I2,設計如下實驗(已知:稀溴水呈黃色,濃溴水呈紅棕色,碘水呈棕黃色;忽略氧氣的影響)。下列說法不正確的是(  )
實驗① 實驗② 實驗③ 實驗④
溶液變為淺黃綠色 溶液變為黃色 溶液變為棕黃色 溶液變為藍色
A.實驗①設計目的:排除實驗②③④水稀釋的影響
B.實驗②發生反應為2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.實驗③的現象可以證明氧化性:Cl2>I2
D.實驗④能證明氧化性:Br2>I2
(1)利用化學反應比較物質氧化性或還原性的強弱,關鍵是分析出氧化劑、還原劑以及對應的還原產物和氧化產物。
氧化性:氧化劑>氧化產物;
還原性:還原劑>還原產物。
(2)利用某些實驗手段,證明物質具有氧化性或還原性時,①選擇的化學反應有明顯的實驗現象;②要注意控制單一變量。
1.(2023·全國乙卷,7)下列應用中涉及到氧化還原反應的是(  )
A.使用明礬對水進行凈化
B.雪天道路上撒鹽融雪
C.暖貼中的鐵粉遇空氣放熱
D.熒光指示牌被照發光
2.(2023·浙江1月選考,6)關于反應2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列說法正確的是(  )
A.生成1 mol N2O,轉移4 mol電子
B.H2O是還原產物
C.NH2OH既是氧化劑又是還原劑
D.若設計成原電池,Fe2+為負極產物
3.下列判斷不正確的是________(填字母)。
A.Na-的還原性比Na的強(2021·湖北,13B)
B.硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用于處理廢水中的重金屬離子,不能被氧化(2022·湖北,8A)
C.在稀H2SO4中加入少量Cu2O(s),溶液由無色變為藍色并有紅色固體生成,反應中Cu2O既作氧化劑又作還原劑(2021·海南,14D)
D.濃HNO3和稀HNO3與Cu反應的還原產物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強(2021·河北,10D)
4.[2020·天津,13(3)節選]Fe、Co、Ni能與Cl2反應,其中Co和Ni均生成二氯化物,由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強到弱的順序為____________________。

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