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第06講 氧化還原反應規(guī)律及應用-2023-2024學年高一化學易混易錯巧講精練(人教版2019必修第一冊)
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這是一份第06講 氧化還原反應規(guī)律及應用-2023-2024學年高一化學易混易錯巧講精練(人教版2019必修第一冊),共29頁。試卷主要包含了氧化還原反應本質(zhì)和特征,相關概念,相關概念之間的關系,氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移的表示方法,常見的氧化劑與還原劑,氧化性,元素化合價的判斷方法,氧化還原反應規(guī)律及其應用等內(nèi)容,歡迎下載使用。
?第06講 氧化還原反應規(guī)律及應用
必備知識
一、氧化還原反應本質(zhì)和特征
二、相關概念
三、相關概念之間的關系
四、氧化還原反應電子轉(zhuǎn)移的表示方法
(1)雙線橋法:①標變價,②畫箭頭,③算數(shù)目,④說變化。
實例:用雙線橋法標出銅和濃硝酸反應電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
。
(2)單線橋法:箭頭由失電子原子指向得電子原子,線橋上只標電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目,不標“得到”、“失去”字樣。
實例:用單線橋法標出銅和稀硝酸反應電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
。
五、氧化還原反應與四種基本反應類型間的關系圖示
注明:
①一定屬于氧化還原反應的基本反應類型是置換反應。
②一定不屬于氧化還原反應的基本反應類型是復分解反應。
六、常見的氧化劑與還原劑
1.常見氧化劑:
①活潑的非金屬單質(zhì),如X2(X指鹵素Cl、Br)、O2、O3等;
②高價態(tài)的離子,如H+、Cu2+、Fe3+、Hg2+、Ag+等;
③高價態(tài)的物質(zhì),如H2SO4(濃)、HClO4、HNO3、PbO2、MnO2、KClO3、KMnO4等;
④含O的物質(zhì),如H2O2、Na2O2等。
如:
2.常見還原劑
①活潑的金屬單質(zhì),如Na、Mg、Al、Fe、Cu等;
②某些非金屬單質(zhì),如H2、C、S等;
③低價態(tài)離子,如S2-、I-、Fe2+、Br-等;
④含較低價態(tài)元素的物質(zhì),如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2SO3、Na2SO3、NO等。
如:
3.具有中間價態(tài)的物質(zhì)既有氧化性,又有還原性
規(guī)律:高價氧化,低價還原,中間價態(tài)兩邊轉(zhuǎn)
如:
具有中間價態(tài)的物質(zhì)
氧化產(chǎn)物
還原產(chǎn)物
Fe2+
Fe3+
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
七、氧化性、還原性的判斷:
1.氧化性是指物質(zhì) 得電子 的性質(zhì)(或能力);還原性是指物質(zhì) 失電子 的性質(zhì)(或能力)。
2.氧化性、還原性的強弱取決于物質(zhì)得、失電子的 難易 程度,與得、失電子數(shù)目的 多少 無關。例如:Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但根據(jù)金屬活動性順序表,Na比Al活潑,更易失去電子,所以Na比Al的還原性強。
3.從元素的價態(tài)考慮:最高價態(tài)——只有 氧化性 ,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;最低價態(tài)——只有 還原性 ,如金屬單質(zhì)、Cl-、S2-等;中間價態(tài)——既有 氧化性 又有 還原性 ,如Fe2+、S、Cl2等。
4.氧化還原反應中,氧化劑得電子總數(shù) 等于 還原劑失電子總數(shù)。
八、氧化性、還原性強弱的比較方法
1.依據(jù)反應原理——氧化還原方程式判斷
氧化劑+還原劑===還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
氧化性:氧化劑> 氧化產(chǎn)物
還原性:還原劑> 還原產(chǎn)物
如:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O
氧化性:MnO2>Cl2
2.依據(jù)反應條件及反應的劇烈程度判斷
反應條件要求越低,反應越 劇烈 ,對應物質(zhì)的氧化性或還原性 越強 。如是否加熱、有無催化劑及反應溫度高低和反應物濃度大小等。例如:
F2+H22HF Cl2+H22HCl
氧化性:F2>Cl2
→
3.依據(jù)產(chǎn)物中元素價態(tài)的高低來判斷
①相同條件下,不同氧化劑作用于同一種還原劑,氧化產(chǎn)物價態(tài)高的其氧化性強。例如:
→
②相同條件下,不同還原劑作用于同一種氧化劑,還原產(chǎn)物價態(tài)低的其還原性強。例如:
→
4.依據(jù)金屬性、非金屬性比較。
5.某些氧化劑的氧化性或還原劑的還原性與下列因素有關
①溫度:同一種物質(zhì),溫度越高其氧化性越強,如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。
②濃度:同一種物質(zhì)濃度越大,氧化性(或還原性)越強。
如氧化性:濃H2SO4>稀H2SO4,濃HNO3>稀HNO3,還原性:濃HCl>稀HCl。
③酸堿性:同一種物質(zhì),所處環(huán)境酸(堿)性越強其氧化性(還原性)越強。
如:酸性條件:2MnO+6H++5SO===2Mn2++5SO+3H2O
中性條件:2MnO+H2O+3SO===2MnO2+3SO+2OH-
堿性條件:2MnO+2OH-+SO===2MnO+SO+H2O+
其氧化性為KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(堿性)
6.根據(jù)原電池電極反應判斷
還原性:Zn>Fe
九、元素化合價的判斷方法
1.代數(shù)和法:標出熟悉元素的化合價→代數(shù)和為零求解其他元素的化合價常見元素的化合價判斷
可以借助化合價口訣來記憶
一價氫、氯、鉀、鈉、銀;
二價氧、鋇、鎂、鈣、鋅;
三鋁、四硅、五價磷;
記變價也不難,
二三鐵、二四碳、二四六硫都齊全;
銅汞二價最常見
正價最高莫過八,負價最低四為限。
正負變價要分清,莫忘單質(zhì)都為零。
2.特殊復雜物質(zhì)中的元素化合價判斷
①根據(jù)元素的非金屬性確定元素的化合價
例:CuH:非金屬性H>Cu
顯正價 ―→顯負價
3.??紡碗s物質(zhì)化合價的匯總
2O K2eO4 Li2H LiH2 Al H Na22O3 O 34 2
4.高中化學涉及氧化還原反應的工藝
1.海水提溴:r-―→r2―→r-―→r2
2.海帶提碘: ―→
3.硝酸工業(yè):H3―→O―→O2―→HO3
4.接觸法制硫酸:Fe2―→O2―→O3―→H2O4
5.合成氨工業(yè):2―→H3
6.氯堿工業(yè):Na ―→
7.工業(yè)制漂白粉: ―→Ca和Ca(O)2
十、氧化還原反應規(guī)律及其應用
1.電子守恒規(guī)律:
氧化劑得電子物質(zhì)的量=還原劑失電子物質(zhì)的量。
守恒規(guī)律常用于氧化還原反應中的計算問題以及方程式的配平問題。
如某氧化還原反應中反應物和生成物共有6種:NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3和Fe2(SO4)3。已知HNO3為反應物,則該氧化還原反應中還原劑是 FeSO4 ,還原產(chǎn)物是 NO 。當有1 mol HNO3被還原,轉(zhuǎn)移 3 mol電子,消耗還原劑 3 mol。
2.價態(tài)規(guī)律:
氧化還原反應中,化合價有升必有降,升降總值相等。
元素處于最高價,只有氧化性;元素處于最低價,只有還原性;元素處于中間價態(tài),既有氧化性又有還原性。如Fe3+、Cu2+只有氧化性,S2-、I-只有還原性,Cl2、Fe2+既有氧化性又有還原性。物質(zhì)若含有多種元素,其性質(zhì)是這些元素性質(zhì)的綜合體現(xiàn)。如HCl,既有氧化性(由氫元素表現(xiàn)出的性質(zhì)),又有還原性(由氯元素表現(xiàn)出的性質(zhì))。
3.強弱規(guī)律:
較強氧化性的氧化劑跟較強還原性的還原劑反應,生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物,即“由強生弱”。如根據(jù)反應Cl2+S2-===S↓+2Cl-,可以確定氧化性 Cl2 > S ,還原性 S2- > Cl- 。
4.先后規(guī)律:
在濃度相差不大的溶液中:
(1)同時含有幾種還原劑時將按照還原性由強到弱的順序依次反應。
如在FeBr2溶液中通入少量Cl2時,因為還原性:Fe2+>Br-,所以Fe2+先與Cl2反應。
(2)同時含有幾種氧化劑時將按照氧化性由強到弱的順序依次反應。
如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入Fe粉,因為氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以Fe粉先與Fe3+反應,然后依次為Cu2+、H+。
(3)常用的氧化性、還原性強弱順序
①氧化性:KMnO4>MnO2>Cl2>Br2>Fe3+>I2。
②還原性:S2->SO(SO2)>I->Fe2+>Br->Cl-。
5.歧化反應規(guī)律:“中間價→高價+低價”。
某元素的中間價態(tài)在適宜條件下同時向較高和較低的價態(tài)轉(zhuǎn)化。如Cl2與NaOH溶液反應為歧化反應,反應中1 mol Cl2反應時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 NA 。具有多種價態(tài)的元素(如Cl、S、N、P等)均可發(fā)生歧化反應。
6.價態(tài)歸中規(guī)律:
①同種元素的高價態(tài)氧化低價態(tài)的時候,遵循的規(guī)律可簡單概括為:“高到高,低到低,只靠攏,不交叉”。如在反應H2S+H2SO4(濃)===S↓+SO2+2H2O中,氧化產(chǎn)物是 S ,還原產(chǎn)物是 SO2 ,1 mol H2S反應時轉(zhuǎn)移電子數(shù)是 2NA 。
②同種元素相鄰價態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應;當存在中間價態(tài)時,同種元素的高價態(tài)物質(zhì)和低價態(tài)物質(zhì)才有可能發(fā)生反應,若無中間價態(tài)則不能反應。如濃硫酸和SO2不能反應。
例如,不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應是
注:⑤中不會出現(xiàn)H2S轉(zhuǎn)化為SO2而H2SO4轉(zhuǎn)化為S的情況。
易混易錯點
一、與氧化還原反應概念有關的易混易錯點
1.氧化還原反應的相關概念可以通過“升失氧,降得還”記憶:反應物所含元素化合價升高,失去電子,發(fā)生氧化反應,對應氧化產(chǎn)物;反應物所含元素化合價降低,得到電子,發(fā)生還原反應,對應還原產(chǎn)物。
2.理解氧化還原反應相關概念的“三個易混點”
(1)某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素一定被還原。如Cl2+2Br-Br2+2Cl-反應中溴元素被氧化。
(2)在氧化還原反應中,非金屬單質(zhì)一定是氧化劑。如H2+CuOCu+H2O反應中H2是還原劑。
(3)在氧化還原反應中,若有一種元素被氧化,則一定有另一種元素被還原。如3NO2+H2O2HNO3+NO反應中,氮元素既被氧化又被還原。
3.沒有單質(zhì)生成的分解反應,有可能是氧化還原反應。如:2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3
4.分析氧化還原反應的方法思路
找變價、判類型、分升降、定其他。其中“找變價”是非常關鍵的一步,特別是不同反應物中含有同種元素的氧化還原反應,必須弄清元素化合價的變化情況?;痉椒ㄊ窍葮顺鍪煜ぴ氐幕蟽r,再根據(jù)化合物中正負化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價。
5.在氧化還原反應中,氧化劑和還原劑可以是不同反應物,也可以是同一反應物,氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物可以是不同產(chǎn)物,也可以是同一種產(chǎn)物。
二、與標注得失電子的方向和數(shù)目有關的易混易錯點
1.關于雙線橋:
①箭頭指向反應前后有元素化合價變化的同種元素的原子,且需注明“得到”或“失去”;
②箭頭的方向不代表電子轉(zhuǎn)移的方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化;
③失去電子的總數(shù)等于得到電子的總數(shù)。
2.關于單線橋:
①箭頭從失電子元素的原子指向得電子元素的原子。
②不標“得到”或“失去”,只標明電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)。
③線橋只出現(xiàn)在反應物中。
3.電子轉(zhuǎn)移數(shù)目的判斷方法。
關鍵是明確反應中元素化合價的變化,找出氧化劑或還原劑的物質(zhì)的量,以及1 mol氧化劑得電子的物質(zhì)的量或者1 mol還原劑失電子的物質(zhì)的量。
三、與氧化性、還原性強弱判斷有關的易混易錯點
1.物質(zhì)氧化性、還原性的相對強弱取決于物質(zhì)本身得失電子的難易程度,而不取決于一個原子得失電子數(shù)目的多少。
2.具有氧化性的物質(zhì)不一定是氧化劑,具有還原性的物質(zhì)不一定是還原劑,應視具體反應而定。
3.對同一元素而言,一般價態(tài)越高,氧化性越強,如Fe3+>Fe2+>Fe;價態(tài)越低,氧化性越弱,如S2-Br2>Fe3+>I2;
還原性:S2->SO(或H2SO3)>I->Fe2+>Br->Cl-。
5.根據(jù)元素化合價判斷物質(zhì)的氧化性、還原性,只是其變化的一種“趨勢”,但氧化性、還原性“能力”強弱不一定。如Na+中鈉的化合價是鈉元素的最高化合價,具有氧化性,但是氧化性很弱。
6.已知物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱關系,判斷某一氧化還原反應能否發(fā)生時可采用假設法:
(1)先假設反應成立;
(2)然后根據(jù)氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物的規(guī)律,列出假設反應中的上述關系;
(3)結(jié)合題干條件判斷該結(jié)論是否符合事實。符合事實,則反應成立;反之,則不成立。
7.同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應時,首先被氧化的是還原性最強的物質(zhì);同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應時,首先被還原的是氧化性最強的物質(zhì)。
8.由于有些氧化還原反應中,氧化劑或還原劑并沒有全部發(fā)生氧化還原反應,因此在求氧化劑或還原劑的質(zhì)量或兩者的比例時易發(fā)生錯誤。
9.H2O2中氧元素盡管處于中間價態(tài),但H2O2主要表現(xiàn)為氧化性,其還原產(chǎn)物是H2O,故H2O2,又被稱為綠色氧化劑。
10.并非價態(tài)越高氧化性越強,在HClO中氯元素的化合價為+1價,在HClO4中氯元素的化合價為+7價,事實上HClO的氧化性比HClO4強,HClO有強氧化性;再如濃硫酸和Na2SO4溶液中,硫元素均為+6價,但濃硫酸具有強氧化性,而Na2SO4溶液無氧化性;再如HNO3、KNO3溶液中,氮元素均為+5價,但HNO3溶液有強氧化性,而KNO3溶液無氧化性。
細剖精析·易混不混·易錯不錯
1.正誤判斷,正確的打“√”,錯誤的打“×”
(1)有單質(zhì)參加或有單質(zhì)生成的化學反應一定是氧化還原反應( )
(2)金屬陽離子一定只具有氧化性( )
(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)氧化還原反應中的反應物,不是氧化劑就是還原劑( )
(5)某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),該元素可能被氧化也可能被還原( )
【答案】 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
【細剖精析】
(1) 不對,有單質(zhì)參加化合反應或有單質(zhì)生成的分解反應一定是氧化還原反應,因為化合反應的產(chǎn)物只有一種,肯定是化合物,所含元素化合價非正即負,而參加反應的單質(zhì)化合價為0價,所以反應后不升即降,一定為氧化還原反應;分解反應分析的原理是一樣的。
(2)不對,F(xiàn)e2+既有氧化性,又有還原性
(3)不對,氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,氯元素既被氧化,又被還原
(4)不對,氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸,水既不是氧化劑,也不是還原劑。
(5)對,元素在化合物中不是正價就是負價,某元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài),該元素的化合價既可能升高,也可能降低,所以該元素可能被氧化也可能被還原。
2.元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),該元素一定被還原嗎?有單質(zhì)參加或生成的反應一定是氧化還原反應嗎?
【細剖精析】
某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時,該元素不一定被還原,也不一定被氧化,如:Cl-―→Cl2,氯元素被氧化,Cu2+―→Cu,銅元素被還原。有單質(zhì)參加或生成的反應不一定屬于氧化還原反應,如同素異形體之間的轉(zhuǎn)化不屬于氧化還原反應。
3.正誤判斷,正確的打“√”,錯誤的打“×”
(1)強氧化劑與強還原劑混合不一定能發(fā)生氧化還原反應( )
(2)陽離子只有氧化性,陰離子只有還原性( )
(3)元素的非金屬性越強,其氧化性越強,相應單質(zhì)越活潑( )
(4)金屬原子失電子數(shù)越多,金屬的還原性越強( )
【答案】 (1)√ (2)× (3)× (4)×
【細剖精析】
(1)強氧化劑與強還原劑發(fā)生反應需要一定的條件,如:H2和O2發(fā)生反應需要點燃或光照。
(2)Fe2+既有氧化性,又有還原性;ClO-具有強氧化性。
(3)氮元素具有較強的氧化性,但是N2的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定,因為N2分子中存在氮氮三鍵,氮氮三鍵比較穩(wěn)定,不易被破壞。
(4)金屬的還原性強弱與失電子數(shù)目的多少無關,與失電子能力的強弱有關,如Na的還原性比Al強。
4.含有最高價元素的化合物是否一定具有強氧化性?試舉例說明。
【細剖精析】
不一定,如在HClO中氯元素的化合價為+1價,在HClO4中氯元素的化合價為+7價,事實上HClO的氧化性比HClO4強,HClO有強氧化性;再如濃硫酸和Na2SO4溶液中,硫元素均為+6價,但濃硫酸具有強氧化性,而Na2SO4溶液無氧化性。
5.①在2KI+O3+H2O===I2+2KOH+O2中,O2是氧化產(chǎn)物還是還原產(chǎn)物?
【細剖精析】
①都不是,因為與O3相比,O2中氧元素的化合價沒變,均為0價。
6. 往FeBr2溶液中通入少量Cl2,哪種離子先被氧化?若改為FeI2呢?
【細剖精析】
由于還原性:I->Fe2+>Br-,所以往FeBr2溶液中通入少量Cl2,首先被氧化的是Fe2+;向FeI2溶液中通入少量Cl2,首先被氧化的是I-。
7.氧化產(chǎn)物一定具有氧化性嗎?為什么?同氧化劑相比,哪個強?
【細剖精析】
氧化產(chǎn)物一定具有氧化性,因氧化產(chǎn)物是還原劑失電子后的產(chǎn)物,它具有得電子的性質(zhì),氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性。
8.舉例說明只作氧化劑、還原劑的物質(zhì)。H2S、HI只能作還原劑嗎?
【細剖精析】
只作氧化劑的如F2,只作還原劑的如活潑金屬。H2S和HI中的S元素、I元素處于最低價態(tài),一般情況下作還原劑,但它們的水溶液與活潑金屬反應時,H+具有氧化性,可作氧化劑。
9.氧化還原反應中,化合價升降總數(shù)為何相等?該守恒規(guī)律是否是物質(zhì)不滅規(guī)律的延伸?
【細剖精析】
因為氧化劑、還原劑得失電子數(shù)目相等,所以化合價升降總數(shù)相等。該守恒規(guī)律是物質(zhì)不滅規(guī)律的延伸,此處是電子數(shù)目不變。
10.下列標明電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目的方法中,正確的是________。
【細剖精析】
b,因為同一元素不同價態(tài)原子間發(fā)生氧化還原反應:高價態(tài)+低價態(tài)―→中間價態(tài)。
可歸納為:只靠攏,不相交。
所以a不正確
對點訓練
一、氧化還原反應及基本概念判斷
1.下列顏色變化與氧化還原反應無關的是( )
A.將乙醇滴入酸性K2Cr2O7溶液中,溶液由橙色變?yōu)榫G色
B.將SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中,溶液紅色褪去
C.將H2C2O4溶液滴入酸性KMnO4溶液中,溶液紫色褪去
D.將新制氯水滴入紫色石蕊溶液中,溶液先變紅色后褪色
【答案】 B
【解析】
A項,溶液變?yōu)榫G色是因為乙醇將Cr2O中+6價的鉻還原為+3價鉻,是氧化還原反應;B項,SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O沒有元素發(fā)生化合價變化,不屬于氧化還原反應;C項,H2C2O4中+3價的碳將MnO中+7價的錳還原為Mn2+,屬于氧化還原反應;D項,利用了氯水中的次氯酸氧化有機色質(zhì),屬于氧化還原反應。
2.前幾年,部分巨能鈣被檢出含有雙氧水,而雙氧水有致癌性,可加速人體衰老,因此衛(wèi)生部已開始加緊調(diào)查巨能鈣。下列有關說法錯誤的是( )
A.H2O2、Na2O2都屬于過氧化物,都存在共價鍵
B.雙氧水是綠色氧化劑,可作醫(yī)療消毒劑
C.H2O2既有氧化性,又有還原性,與Cl2、KMnO4反應時表現(xiàn)H2O2的氧化性
D.H2O2作漂白劑是利用其氧化性,漂白原理與HClO類似、與SO2不同
【答案】 C
【解析】
A項,過氧根中的氧和氧之間就是共價鍵;B項,雙氧水有氧化性,被還原時產(chǎn)物為水,是綠色氧化劑;C項,H2O2既有氧化性,又有還原性,遇到強氧化劑時表現(xiàn)還原性;D項,雙氧水的漂白原理是其氧化性的表現(xiàn),二氧化硫的漂白性是其和有機色質(zhì)的結(jié)合過程,不是氧化性作用的結(jié)果。
3.(2017·永豐縣調(diào)研)新型納米材料氧缺位鐵酸鹽(MFe2Ox)(3<x<4;M表示Mn、Co、Zn或Ni的二價離子),常溫下,它能使工業(yè)廢氣中的SO2、NO2等氧化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì),轉(zhuǎn)化流程如圖所示:有關上述轉(zhuǎn)化過程的下列敘述正確的是( )
A.MFe2O4表現(xiàn)了還原性
B.MFe2Ox表現(xiàn)還原性
C.SO2和NO2表現(xiàn)了還原性
D.SO2和NO2發(fā)生了分解反應
【答案】B
【解析】
A項,由信息可知,MFe2O4與氫氣的反應中,M元素的化合價降低,則為氧化劑,具有氧化性;B項,MFe2Ox在常溫下,它能使工業(yè)廢氣中的SO2、NO2等氧化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì),則氧化物為氧化劑,MFe2Ox為還原劑,體現(xiàn)其還原性;C項,由B可知,SO2和NO2表現(xiàn)了氧化性;D項,SO2和NO2發(fā)生了還原反應。
4.下列敘述不涉及氧化還原反應的是( )
A.谷物發(fā)酵釀造食醋
B.小蘇打用作食品膨松劑
C.含氯消毒劑用于環(huán)境消毒
D.大氣中NO2參與酸雨形成
【答案】B
【解析】
A項,谷物發(fā)酵釀造食醋過程中存在淀粉的水解和葡萄糖的氧化,涉及氧化還原反應,錯誤;B項,小蘇打用作食品膨松劑是利用了小蘇打受熱易分解的性質(zhì),不涉及氧化還原反應,正確;C項,含氯消毒劑具有氧化性,利用其消毒時發(fā)生氧化還原反應,錯誤;D項,NO2參與酸雨形成時轉(zhuǎn)化為HNO3,氮元素的化合價升高,發(fā)生了氧化還原反應,錯誤。
5.下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應的是( )
物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))
除雜試劑
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀鹽酸
C
Cl2(HCl)
H2O、濃硫酸
D
NO( NO2)
H2O、無水CaCl2
【答案】B
【解析】
A項,除雜反應Fe+2FeCl3===3FeCl2屬于氧化還原反應,A不選;B項,加入足量NaOH溶液發(fā)生復分解反應生成Mg(OH)2沉淀,過濾后用鹽酸中和過量的NaOH得到不含MgCl2的NaCl溶液,B正確;C項,除去Cl2中的HCl,可將混合氣體通過飽和食鹽水,然后再用濃硫酸干燥,C不選;D項,除雜反應3NO2+H2O===2HNO3+NO屬于氧化還原反應,D不選。
二、運用“雙線橋”分析陌生氧化還原反應
1.下列表示反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目正確的是( )
【答案】B
【解析】
本題考查用線橋法解決氧化還原反應中電子的轉(zhuǎn)移問題。MnO2中的Mn元素由+4價降低為+2價,得到2個電子,HCl中Cl元素由-1價變?yōu)?價,生成氯氣,共失去2個電子,雙線橋法需要標注“得失”與“電子總數(shù)”,“得”與“失”標注錯誤,故A項錯誤;硫元素發(fā)生歧化反應,兩個S由0價降低為-2價,總共降低4價,共得到4個電子,一個S由0價升高為+4價,總共升高4價,共失去4個電子,故B項正確;根據(jù)化合價不能交叉的原則,氯酸鉀中氯元素的化合價應從+5價降到0價,鹽酸中氯元素的化合價應從-1價升高到0價,轉(zhuǎn)移電子數(shù)是5,故C項錯誤;氯酸鉀中氯元素化合價降低,得到電子,氧元素化合價升高,失去電子,箭頭應該是從O元素指向Cl元素,故D項錯誤。
2.某種飛船以N2H4和N2O4為動力源,發(fā)生反應:2N2H4+N2O4===3N2+4H2O,反應溫度可高達2 700 ℃,對于該反應,下列說法中正確的是( )
A.該反應屬于置換反應
B.N2H4 是氧化劑
C.N2O4是還原劑
D.N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
【答案】D
【解析】
該反應的反應物中無單質(zhì),不屬于置換反應;該反應實際上是不同價態(tài)的氮元素之間發(fā)生的歸中反應,N2H4是還原劑,N2O4是氧化劑,N2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物。
3.偏二甲肼[(CH3)2NNH2]與N2O4是常用的火箭推進劑,二者發(fā)生如下化學反應:(CH3)2NNH2(l)+2N2O4(l)===2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g),反應中氧化劑是________________________。
【答案】N2O4
【解析】
反應中N2O4中N由+4價變?yōu)?價,作為氧化劑。
三、依據(jù)方程式判斷氧化性、還原性強弱
1.已知常溫下在溶液中可發(fā)生如下兩個離子反應:
Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+
Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+
由此可以確定Fe2+、Ce3+、Sn2+三種離子的還原性由強到弱的順序是( )
A.Sn2+、Fe2+、Ce3+ B.Sn2+、Ce3+、Fe2+
C.Ce3+、Fe2+、Sn2+ D.Fe2+、Sn2+、Ce3+
【答案】 A
【解析】
在氧化還原反應中還原劑的還原性比還原產(chǎn)物的還原性強。由方程式可知,還原性:Fe2+ >Ce3+;Sn2+>Fe2+。
2.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(fā)生:①Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,②Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,③Fe+2Fe3+===3Fe2+,下列離子氧化性比較順序正確的是( )
A.Tl3+>Fe3+>Ag+ B.Fe3+>Ag+>Tl3+
C.Tl+>Ag+>Fe2+ D.Tl3+>Ag+>Fe3+
【答案】 D
【解析】
在氧化還原反應中,氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性。
四、依據(jù)氧化性、還原性強弱判斷氧化還原反應能否發(fā)生
1.已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是( )
A.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl(濃)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
【答案】 A
【解析】
根據(jù)氧化還原反應中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,可判斷B中氧化性:Cl2>I2;C中氧化性:Co2O3>Cl2;D中氧化性:Fe3+>I2,這些結(jié)論與題給信息一致。對于A,由于I-的還原性強于Fe2+,所以Cl2應先氧化I-,而不應先氧化Fe2+。
2.已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有還原性,它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為Fe2+<H2O2<I-<SO2,則下列反應不能發(fā)生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+
【答案】 C
【解析】
A項,還原性:SO2>Fe2+,符合題意;B項,還原性:SO2>I-,符合題意;C項,還原性:H2O2>SO2,與題意矛盾;D項,還原性:H2O2>Fe2+,符合題意。
五、外界條件影響物質(zhì)的氧化性、還原性
1.物質(zhì)氧化性、還原性的強弱,不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關,還與物質(zhì)的濃度和反應溫度等有關。下列各組物質(zhì):①Cu與HNO3溶液?、贑u與FeCl3溶液 ③Zn與H2SO4溶液?、蹻e與FeCl3溶液?、軨l2和NaOH溶液 ⑥Fe和HNO3溶液?、逨e和H2SO4溶液?、郚a和O2
(1)由于濃度不同而發(fā)生不同氧化還原反應的是_______________________________。
(2)由于溫度不同而發(fā)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(xù)反應,F(xiàn)e和稀HNO3反應,HNO3被還原成NO。⑦Fe和濃H2SO4常溫下鈍化,加熱繼續(xù)反應,F(xiàn)e和稀H2SO4反應生成FeSO4和H2。
2.根據(jù)反應2KClO3+I2===2KIO3+Cl2↑判斷,下列結(jié)論不正確的是( )
A.I2具有還原性
B.該反應屬于置換反應
C.還原劑是KClO3
D.當生成1 mol Cl2時,轉(zhuǎn)移10 mol電子
【答案】C
【解析】
碘元素的化合價升高,I2具有還原性,故A項正確;題給反應為單質(zhì)與化合物反應生成新單質(zhì)與新化合物的反應,屬于置換反應,故B項正確;氯元素的化合價降低,則氧化劑是KClO3,故C項錯誤;當生成1 mol Cl2時,轉(zhuǎn)移1 mol×2×(5-0)=10 mol電子,故D項正確。
六、氧化性、還原性強弱的比較及應用
1.碘在地殼中主要以NaIO3的形式存在,在海水中主要以I-的形式存在,幾種微粒之間的轉(zhuǎn)化關系如圖所示。已知淀粉遇單質(zhì)碘變藍。下列說法中,不正確的是( )
A.氧化性的強弱順序為Cl2>IO>I2
B.一定條件下,I-與IO反應可能生成I2
C.途徑Ⅱ中若生成1 mol I2,消耗4 mol NaHSO3
D.向含I-的溶液中通入Cl2,所得溶液加入淀粉溶液不一定變?yōu)樗{色
【答案】C
【解析】 由途徑Ⅰ可知氧化性Cl2>I2,由途徑Ⅱ可知氧化性I2NaIO3,故氧化性的強弱順序為Cl2>IO>I2,A正確;一定條件下,I-與IO反應可能生成I2,如酸性溶液中5I-+IO+6H+===3I2+3H2O,故B正確;根據(jù)轉(zhuǎn)化關系2IO~I2~10e-可知,生成1 mol I2反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為10NA,由得失電子守恒可知,被氧化的亞硫酸氫鈉的物質(zhì)的量為5 mol,故C錯誤;根據(jù)圖示轉(zhuǎn)化Ⅲ可知氧化性:Cl2>NaIO3,則氯氣能將碘氧化為HIO3,故向含I-的溶液中通入Cl2,所得溶液加入淀粉溶液不一定變藍,D正確。
七、氧化還原反應的規(guī)律
1.含氯消毒劑可殺滅病毒,在抗擊新型冠狀病毒疫情期間,被廣泛用于此次抗疫行動中。下列關于含氯物質(zhì)說法錯誤的是( )
A.已知次氯酸溶液濃度過大時會發(fā)生反應:9HClO===HClO3+4Cl2↑+O2↑+4H2O,每生成1 mol HClO3轉(zhuǎn)移8 mol電子
B.已知氧化性:Cl2>Br2>Fe3+,氯氣與FeBr2以物質(zhì)的量1∶1反應的離子方程式為2Cl2+2Fe2++2Br-===4Cl-+Br2+2Fe3+
C.當溫度較高時,發(fā)生反應:6Cl2+6Ca(OH)2===5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O,此反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶1
D.將Cl2通入Ca(OH)2溶液,至Ca(OH)2恰好反應停止通入氯氣;已知僅生成Ca(ClO3)2、Ca(ClO)2、CaCl2三種含氯物質(zhì),則2c(Ca2+)=c(ClO)+c(ClO-)+c(Cl-)
【答案】D
【解析】
A項,該反應中一部分Cl從+1價升至+5價,一部分從+1價降至0價,O元素化合價從-2升價至0價,每生成1 mol HClO3轉(zhuǎn)移8 mol電子,正確;B項,氧化性:Cl2>Br2>Fe3+,則還原性:Fe2+>Br->Cl-。當氯氣與FeBr2溶液以物質(zhì)的量1∶1反應時,Cl2先和Fe2+反應,再和Br-反應,正確;C項,題給反應中,Cl2既是氧化劑又是還原劑,6 mol Cl2中有5 mol Cl2作氧化劑,還有1 mol Cl2作還原劑;D項,根據(jù)題意,Cl2與Ca(OH)2溶液恰好反應完全僅生成Ca(ClO3)2、Ca(ClO)2、CaCl2三種含氯物質(zhì),此三種產(chǎn)物中Ca與Cl原子個數(shù)比均為1∶2;但ClO-是弱酸的酸根會發(fā)生水解,因此2c(Ca2+)>c(ClO)+c(ClO-)+c(Cl-),錯誤。
2.已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物,在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關系(未配平):
①G―→Q+NaCl ②Q+H2OX+H2?、踄+NaOH―→G+Q+H2O ④Z+NaOH―→Q+X+H2O
這五種化合物中Cl元素化合價由低到高的順序是( )
A.G、Y、Q、Z、X B.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、G D.G、Q、Y、Z、X
【答案】A
【解析】
由①得出Q中價態(tài)高于G,因為G中價態(tài)介于Q和-1價的Cl之間,-1價為氯元素的最低價;將該結(jié)論引用到③,Y介于Q與G之間,故有Q價態(tài)高于Y,Y價態(tài)高于G;分析②:H2O中的H化合價降低,則Q中的氯元素轉(zhuǎn)變?yōu)閄中的氯元素,化合價必升高,則得出X價態(tài)高于Q;最后分析④:Z介于Q、X之間,則X價態(tài)高于Z,Z價態(tài)高于Q。
3.已知反應2Fe3++2I-===2Fe2++I2,Br2+2Fe2+===2Br++2Fe3+。往含有FeBr2、FeI2的混合液中通入一定量的氯氣后,再滴加少量的KSCN溶液,溶液變?yōu)榧t色,則下列說法不正確的是( )
A.按I-、Fe2+、Br-的順序還原性逐漸減弱
B.通入氯氣后原溶液中Fe2+一定被氧化
C.原溶液中Br-一定被氧化
D.不能確定通入氯氣后的溶液中是否還存在Fe2+
【答案】C
【解析】根據(jù)還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性可知,還原性為I->Fe2+>Br-,故A項正確;當加入KSCN溶液,溶液變紅,說明溶液中有Fe3+,氯氣把Fe2+氧化成Fe3+,故B項正確;根據(jù)選項A的分析,Br-可能被氧化,也可能沒有被氧化,故C項錯誤;溶液變紅,可能部分Fe2+被氧化,也可能全部Fe2+被氧化,因此不能確定反應后的溶液中是否含F(xiàn)e2+,故D項正確。
提升訓練
1.某些氧化物在一定條件下能與Na2O2反應,且反應極有規(guī)律,如Na2O2+SO2=Na2SO4、2Na2O2+2SO3(g)= 2Na2SO4+O2。據(jù)此判斷下列反應方程式錯誤的是
A.2Na2O2+2N2O3=4NaNO2+O2 B.Na2O2+2NO2=2NaNO3
C.2Na2O2+2N2O5═4NaNO3+O2 D.2Na2O2+2Mn2O7=4NaMnO4+O2
【答案】A
【解析】
A.三氧化二氮中氮元素不是最高價態(tài),由分析可知,與過氧化鈉反應生成硝酸鈉,不能生成亞硝酸鈉和氧氣,故A錯誤;
B.二氧化氮中氮元素不是最高價態(tài),由分析可知,與過氧化鈉反應生成硝酸鈉,故B正確;
C.五氧化二氮中氮元素是最高價態(tài),由分析可知,與過氧化鈉反應生成硝酸鈉和氧氣,故C正確;
D.七氧化二錳中錳元素是最高價態(tài),由分析可知,與過氧化鈉反應生成高錳酸鈉和氧氣,故D正確;
故選A。
2.已知三個氧化還原反應:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2,②2FeCl2+Cl2=2FeCl3,③2KMnO4+16HCl(濃)= 2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要將I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,則可加入的試劑是
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
【答案】C
【解析】
根據(jù)同一氧化還原反應中,氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物,還原性:還原劑>還原產(chǎn)物;則由題給方程式得出,氧化性由強至弱的順序為: >Cl2>Fe3+>I2,還原性由強至弱的順序為I->Fe2+>Cl->Mn2+;
A.氯氣能將Fe2+、I-均氧化,故A不符合題意;
B.KMnO4能將Fe2+、I-和Cl-均氧化,故B不符合題意;
C.FeCl3能氧化除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,故C符合題意;
D.HCl與三種離子均不反應,故D不符合題意;
故答案為C。
3.根據(jù)表中信息,判斷下列敘述中正確的是
序號
氧化劑
還原劑
其他反應物
氧化產(chǎn)物
還原產(chǎn)物
①
Cl2
FeBr2
-
Cl-
②
KClO3
濃鹽酸
-
Cl2
③
KMnO4
H2O2
H2SO4
O2
Mn2+
A.表中①組的反應可能有一種或兩種元素被氧化
B.氧化性強弱的比較:KClO3>Fe3+>Cl2>Br2
C.表中②組反應的還原產(chǎn)物是KCl,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是6e-
D.表中③組反應的離子方程式為2MnO+3H2O2+6H+=2Mn2++4O2↑+6H2O
【答案】A
【解析】
A.物質(zhì)的氧化性是Cl2>Br2>Fe3+,故Cl2先氧化Fe2+,如有多余的Cl2再氧化Br-,故①組的反應可能有一種或兩種元素被氧化,故A正確;
B.氧化性KClO3>Cl2>Br2>Fe3+,故B不正確;
C.②組反應中還原產(chǎn)物是Cl2,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是5e-,故C不正確;
D.③組反應中H2O2為還原劑,其中的O原子全部變成O2,應為2MnO+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,故D不正確;
故選A。
4.有資料表明,Na2O2與水反應的原理為、。如圖實驗驗證該原理(已知:、)。下列分析不正確的是
A.①④中均發(fā)生了復分解反應和氧化還原反應
B.①⑤中產(chǎn)生等物質(zhì)的量氣體轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等
C.通過②⑤可比較氧化性KMnO4>H2O2、MnO2>H2O2
D.③反應不能比較酸性:HCl>H2O2
【答案】C
【解析】
A.在①中發(fā)生反應:為復分解反應,為氧化還原反應;在④中發(fā)生反應:BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2為復分解反應,為氧化還原反應,A正確;
B.①中發(fā)生反應;⑤中發(fā)生反應,每有1 mol O2產(chǎn)生,轉(zhuǎn)移2 mol電子,故兩個反應中若產(chǎn)生等物質(zhì)的量氣體轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等,B正確;
C.②中KMnO4與H2O2反應產(chǎn)生O2,使KMnO4溶液紫色褪色,可表現(xiàn)氧化性:KMnO4>H2O2;但⑤中MnO2為H2O2分解的催化劑,因此不能比較MnO2與H2O2的氧化性的強弱,C錯誤;
D.反應③發(fā)生是由于Ba2+與H2O2電離產(chǎn)生的反應產(chǎn)生BaO2沉淀,與物質(zhì)的酸性強弱無關,因此③反應不能比較酸性:HCl>H2O2,D正確;
故合理選項是C。
5.火法煉銅中涉及反應:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2,下列判斷正確的是
A.CuFeS2只作還原劑
B.SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
C.消耗1 mol O2時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol
D.每生成1 mol Cu2S同時產(chǎn)生22.4 LSO2
【答案】B
【解析】
A.在該反應中 Cu元素的化合價由反應CuFeS2中的+2價變?yōu)榉磻驝u2S中的+1價,化合價降低得到電子,被還原,所以CuFeS2作氧化劑;S元素化合價由反應前CuFeS2中的-2價變?yōu)榉磻骃O2中的+4價,化合價升高,失去電子,被氧化,所以CuFeS2又作還原劑,故CuFeS2既作氧化劑又作還原劑,A錯誤;
B.在該反應中,S元素化合價由反應前CuFeS2中的-2價變?yōu)榉磻骃O2中的+4價,化合價升高,失去電子,被氧化,SO2是氧化產(chǎn)物;O元素化合價由反應前O2中的0價變?yōu)榉磻骃O2中的-2價,化合價降低,得到電子,被還原,SO2又是還原產(chǎn)物,故SO2既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物,B正確;
C.在該反應中得到電子的元素有Cu、O,失去電子的元素只有S,每有1 mol O2參加反應,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是6 mol,C錯誤;
D.根據(jù)方程式可知:每生成1 mol Cu2S同時產(chǎn)生1 mol SO2,但由于未知外界條件,因此不能確定1 mol的SO2的體積是否是22.4 L,D錯誤;
故合理選項是B。
6.已知:,.向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入適量Cl2,溶液中某些離子的物質(zhì)的量變化如圖所示,下列說法正確的是
A.A點表示Fe2+正好反應了一半
B.原溶液中n(FeI2):n(FeBr2)=2:1
C.三種離子的還原性強弱關系是:Br->Fe2+>I-
D.當通入2molCl2時,溶液中n(Cl-):n(Fe2+)=2:1
【答案】A
【解析】
A.通入氯氣后碘離子先被氧化,其次是亞鐵離子,在通入氯氣的量為0~1mol的過程中,碘離子從最大量降到0,繼續(xù)通氯氣,亞鐵離子逐漸減少,生成鐵離子,即發(fā)生,A點表示溶液中Fe2+與Fe3+物質(zhì)的量相同,則A點表示Fe2+正好反應了一半,A正確;
B.通入氯氣后,碘離子先被氧化,其次是亞鐵離子,最后是溴離子,在通入氯氣的量為0~1mol的過程中,消耗碘離子2mol,即得到碘離子的物質(zhì)的量為2mol,通入氯氣的量為1~2.5mol的過程中,消耗亞鐵離子為3mol,所以含有亞鐵離子共3mol,在通入氯氣的量為2.5~4.5mol的過程中消耗4mol溴離子,則n(Fe2+):n(I-):n(Br-)=3:2:4,即n(FeI2):n(FeBr2)=1:2,B錯誤;
C.反應中,還原劑Fe2+的還原性強于還原產(chǎn)物Br-,所以還原性:Fe2+>Br-,反應中,還原劑I-的還原性強于還原產(chǎn)物Fe2+,所以還原性:I->Fe2+,所以還原性I->Fe2+> Br-,C錯誤;
D.根據(jù)B中分析,通入2molCl2時碘離子先反應,然后是Fe2+,最后Fe2+還剩下1mol,同時生成Cl-4mol,所以n(Cl-):n(Fe2+)=4:1,D錯誤;
故選A。
7.下列說法正確的是
A.MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:4
B.2H2S+SO2=3S+2H2O中,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2
C.3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O中,被氧化和被還原的硫元素的物質(zhì)的量之比為2:1
D.5NH4NO3=4N2+2HNO3+9H2O中,反應中發(fā)生氧化反應和發(fā)生還原反應的氮原子的物質(zhì)的量之比為5:3
【答案】D
【解析】
A.由方程式可知,反應中錳元素的化合價降低被還原,二氧化錳為反應的氧化劑,氯元素的化合價升高被氧化,氯化氫為反應的還原劑,由得失電子數(shù)目守恒可知,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2,故A錯誤;
B.由方程式可知,反應中二氧化硫中硫元素的化合價降低被還原,二氧化硫為反應的氧化劑,硫化氫中硫元素的化合價升高被氧化,硫化氫為反應的還原劑,由得失電子數(shù)目守恒可知,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1:2,則氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2:1,故B錯誤;
C.由方程式可知,反應中硫元素的化合價即降低被還原,又升高被氧化,硫即是反應的氧化劑,也是反應的還原劑,由得失電子數(shù)目守恒可知,被氧化和被還原的硫元素的物質(zhì)的量之比為1:2,故C錯誤;
D.由方程式可知,反應中硝酸根離子中氮元素的化合價降低被還原發(fā)生還原反應,硝酸根離子為反應的氧化劑,銨根離子中氮元素的化合價升高被氧化發(fā)生氧化反應,銨根為反應的還原劑,由得失電子數(shù)目守恒可知,反應中發(fā)生氧化反應和發(fā)生還原反應的氮原子的物質(zhì)的量之比為5:3,故D正確;
故選D。
8.某溫度下將Cl2通入KOH溶液里,反應后得到KCl、KClO、KC1O3的混合溶液,經(jīng)測定ClO-、ClO的個數(shù)比為11:1,則Cl2與KOH反應時,被還原的氯元素和被氧化的氯元素個數(shù)比為
A.1:3 B.2:1 C.4:3 D.3:1
【答案】C
【解析】
Cl2與KOH反應時,生成物為氯化鉀、次氯酸鉀、氯酸鉀和水,該反應為氧化還原反應,氯化鉀為還原產(chǎn)物,而次氯酸鉀、氯酸鉀均為氧化產(chǎn)物,且氧化還原反應過程中遵循電子得失守恒規(guī)律;測定反應后的溶液中ClO-、ClO的個數(shù)比為11:1,所以設次氯酸鉀為11mol,氯酸鉀為1mol,則氯化鉀為xmol,電子守恒:x×1=11×(1-0)+1×(5-0),解得x=16,即Cl2與KOH反應時,被還原的氯元素為16mol,被氧化的氯元素為11+1=12mol,所以被還原的氯元素和被氧化的氯元素個數(shù)比為16:12=4:3,故C符合題意。
故選C。
9.下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應無關的是
①
②
③
④
⑤
實驗
NaOH 溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
SO2通入品紅溶液中
Na2CO3溶液滴入澄清石灰水中
H2O2滴入含有酚酞的氨水中
現(xiàn)象
產(chǎn)生白色沉淀,隨后變?yōu)榧t褐色
溶液變紅,隨后迅速褪色
溶液由紅色逐漸變無色
產(chǎn)生白色渾濁
溶液由紅色逐漸變無色
A.①② B.①③ C.②⑤ D.③④
【答案】D
【解析】
①NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,發(fā)生反應:FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4,反應產(chǎn)生的Fe(OH)2具有還原性,容易被溶解在溶液中的氧氣氧化產(chǎn)生Fe(OH)3,反應方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,因此觀察到現(xiàn)象是:反應產(chǎn)生白色沉淀,隨后沉淀由白色變?yōu)榧t褐色,第二個反應中有電子轉(zhuǎn)移,屬于氧化還原反應,故不選;
②Cl2與水反應產(chǎn)生HCl、HClO,酸使紫色石蕊試液變?yōu)榧t色,而HClO具有強氧化性,能夠?qū)⒓t色物質(zhì)氧化變?yōu)闊o色,因此會看到溶液又由紅色變?yōu)闊o色,與物質(zhì)的氧化性有關,故不選;
③SO2具有漂白性,能夠使品紅溶液褪色,SO2的漂白是與有色物質(zhì)化合生成無色物質(zhì),與氧化還原反應無關,故選;
④Na2CO3溶液滴入澄清石灰水中,發(fā)生復分解反應生成碳酸鈣白色沉淀,沒有元素化合價的變化,與氧化還原反應無關,故選;
⑤H2O2具有強氧化性,能漂白,所以H2O2滴入含有酚酞的氨水中溶液褪色,是因為發(fā)生氧化還原反應,故不選;
故選D。
10.在一定條件下,R與 R-可發(fā)生反應:RO3- +5R-+6H+ =3R2+3H2O,下列關于R元素的敘述中,正確的是
A.元素 R位于周期表中第 VA族
B.若 1mol RO3- 參與該反應,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為5mol
C.R 元素單質(zhì)在常溫常壓下一定是氣體單質(zhì)
D.RO3-中的R只能被還原
【答案】B
【解析】
A.由反應方程式可知,R的最低負化合價為-1價,則其最高正價為+7價,主族序數(shù)等于最高正化合價,元素R應位于第VIIA族,故A錯誤;
B.反應中R元素化合價由+5價降低為0,若 1mol R 參與該反應,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為1mol(5-0)=5mol,故B正確;
C.若R為Cl,單質(zhì)為氣體,若R為I或Br也可以發(fā)生如上反應,碘為固體,溴為液體,故C錯誤;
D.R中R為+5價,R的最低負化合價為-1價,R最高正價為+7價,元素處于中間價態(tài),即可被氧化又可被還原,故D錯誤;
答案選B。
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