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专题13氧化还原反应一、氧化还原反应中的基本概念1.氧化还原反应的特征及本质(1)特征:有元素的化合价变化;(2)本质:有电子的转移(得失或偏移)。2.氧化还原反应中的基本概念(1)氧化剂与还原剂氧化剂:在氧化还原反应中得到电子(或电子对偏向)的反应物(即所含元素的化合价降低)。还原剂:在氧化还原反应中失去电子(或电子对偏离)的反应物(即所含元素的化合价升高)。注意:氧化剂与还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质,如氯气与水反应时,氯气既是氧化剂也是还原剂。(2)氧化反应与还原反应氧化反应:失去电子(或元素化合价升高)的反应叫氧化反应。还原反应:得到电子(或元素化合价降低)的反应叫还原反应。(3)氧化性与还原性氧化性:物质得到电子的性质叫氧化性,氧化剂具有氧化性。还原性:物质失去电子的性质叫还原性,还原剂具有还原性。注意:1.元素的化合价处于该元素中间价态的物质一般既具有氧化性又具有还原性,如S°2中的硫元素处于其中间价态,所以SO2既具有氧化性,又具有还原性.2.具有氧化性,能得电子,不一定是氧化剂,反之,具有还原性也不一定是还原剂.(4)氧化产物与还原产物氧化产物:还原剂失去电子后生成的对应产物。还原产物:氧化剂得到电子后生成的对应产物。注意:在氧化还原反应中,某些产物可能既是氧化产物又是还原产物,如碳与氧气反应生成的二氧化碳既是氧化产物又是还原产物。3.用双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系化合怡降低得到电子,发电还原反也,生成氧化利4-还原剂述原产物+氧化产物生成化合价升高失去电子,笈生氧化反应弑化剂丄匹氧化性还原反应f披还原生哎还原产物反应过程还帳剂土些|氧化产物还帳剂概括为升失氧、降得还,剂性一致、其他相反。二、氧化还原反应的基本规律1.守恒规律1)内容。质量守恒:反应前后元素的种类、原子的数目和质量不变。电子守恒:氧化还原反应中,氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数,表现为化合价升高的总数等于化合价降低的总数。电荷守恒:离子方程式中反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。2)应用:运用“守恒规律”可进行氧化还原反应方程式的配平和相关计算。如用铜电极电解NaSO溶液,其阳、阴极产物及转移电子关系式为:Cu2+〜2e-〜H~2OH-。2422.价态律当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性,处于最低价态时只具有还原性,处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。如:浓HSO中的S只具有氧化性,HS242中的S只具有还原性,单质S既具有氧化性又具有还原性。3.强弱规律在氧化还原反应中,强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂(氧化产物)+弱还原剂(还原产物),即氧化剂的氧化性比氧化产物强,还原剂的还原性比还原产物强。如由反应2FeCl+2KI===2FeCl+2KC1+I可知,FeCl的氧化性比I强,KI的还原性比FeCl强。322322
一般来说,含有同种元素不同价态的物质,价态越高氧化性越强(氯的含氧酸除外),价态越低还原性越强•如氧化性:浓HSO〉SO(HSO)>S;还原性:HS>S〉SO。422322在金属活动性顺序表中,从左到右单质的还原性逐渐减弱,阳离子(铁指Fe2+)的氧化性逐渐增强.4.优先律在浓度相差不大的溶液中:—力入氧剂J、(1)同时含有几种还原剂时如汛饷>将按照还原性由强到弱的顺序依次反应.
如向FeBr溶液中通入少量Cl时,因为还原性Fe2+〉Br,所以Fe2+先与Cl反应.222力入还原剂_(2)同时含有几种氧化剂时颐〉将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3+、Cu2+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再与Cu2+反应.5.归中规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为:价态相邻能共存,价态相间能归中,归中价态不交叉,价升价降只靠拢.归中价态不交叉,价升价降只靠拢.如以下两例:失6e-2+EftM-2+EftM谋解乂压S+H2SO1(浓)刃hO,失2b+&-1T0谍解;KCIOa+fiUCK悵)KC1414-311,0先尿22tg0+1匸解;H2S+HSQi(浓1£解;mOj+GIICl(浓)KCI+3Cl2t43Ibo^206.歧化反应规律发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应,叫做歧化反应。其反应规律是:所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价一高价+低价”.具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。三、氧化性和还原性的强弱比较1.根据氧化还原反应判断。氧化还原反应总是遵循以下规律(简称强弱律):
得电子,化合优降低,被还原(发坐疑原反应)氧化剂(氧牝性)+还原剂(还原性)一还原产物+氧化产物失电子,化令价升离,被氛化{发生氧化反应)氧化性:氧化剂〉氧化产物,氧化剂〉还原剂;还原性:还原剂〉还原产物,还原剂〉氧化剂。2.根据元素在周期表中的相对位置判断.从上至下从右至左从上至下从右至左<从左至右相应阴离子的还原性减弱3.依据金属、非金属活动性顺序判断。(1)依据金属活动性顺序KCaNaM耳AlZnFeSnJ*b(H)CuHgAgPtAu
单质的述原性逐渐减弱:对五阳离手的氧化磁渐詁强(2)依据非金属活动性顺序单质的氧化転渐减弱,对痕阴离子的还脈性逐渝强4・依据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断.当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化产物价态相同,可根据反应条件高、低来进行判断,反应条件越低,性质越强;若氧化产物价态不同,则价态越高,氧化剂的氧化性越强。5・依据电化学原理判断。(1)两种不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极。其还原性:负极>正极。(2)用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强•在阳极阴离子放电顺序:S2-〉I->Br-〉Cl-〉OH-,即是还原性强弱顺序。在阴极阳离子放电顺序:Ag+>Hg2+〉Fe3+>Cu2+〉H+〉Pb2+>Sn2+>Zn2+〉Al3+>Mg2+〉Na+〉Ca2+〉K+,即是氧化性强弱顺序.6・根据物质中元素的化合价判断。(1)一般来讲,同一种元素的化合价越高,氧化性越强,价态越低,还原性越强•如:氧化性:浓HSO>HSO;还原性:HS>SO.又如氧化性:Fe3+>Fe2+>Fe,还原性反之。423222)在和同一种氧化剂(或还原剂)反应时,氧化剂(或还原剂)被还原(或氧化)的程度越大,即是化合价降低(或升高)越多,还原剂(或氧化剂)的还原性(或氧化性)就越强。如Fe和Cl反应生成FeCl,而Fe和S反应只生成FeS,则氧化性:Cl〉S。2327.某些物质的氧化性、还原性与温度、浓度、酸碱性有关。(1)一般浓度越大,氧化性(或还原性)越强。如氧化性:浓HSO>稀HSO,浓HNO>24243稀HNO.3(2)—般温度越高,氧化性(或还原性)越强•如常温下浓HSO和Cu反应放出缓慢,而加24热条件下浓HSO氧化性增强,两者反应速率加快。24(3)一般是溶液的酸性越强,氧化性(或还原性)越强。如KMnO是一种强氧化剂,而在4酸、中、碱性溶液中,其氧化性强弱顺序是:酸性〉中性〉碱性。又如N°3的氧化性也随着H+浓度的增大而增强.四、氧化还原反应方程式的配平1.配平原则由于在氧化还原反应里存在着电子的转移,因此元素的化合价必然有升有降,我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂;反之称为氧化剂.由氧化还原反应的知识我们不难得出配平原则:还原剂失电子总数=氧化剂的电子总数,即还原剂(元素)化合价升高的总价数二氧化剂(元素)化合价降低的总价数.2.氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤(1)一般方法:从左向右配。(2)步骤:标价态、找变化、求总数、配系数,即标出变价元素化合价的始态和终态;求升高总数与降低总数的最小公倍数;调整化合价变化的原子的化学计量数;用观察法配平其它物质的化学计量数;检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看是否符合电荷守恒)。3.氧化还原反应配平的特殊技巧(1)从右向左配平法适用范围:此法最适用于某些物质(如硝酸、浓硫酸的反应)部分参加氧化还原反应的类例如:Cu+HNO(浓)一Cu(NO)+NO+HO3222分析:由于HNO在反应中有两个作用即酸性和氧化性,因此如按照一般的方法从左向右3配的话比较麻烦,但如采用从右向左配平法的方法,这个问题显得很简单。(2)整体总价法(零价法)适用范围:在氧化还原反应中,一种反应物中有两种或两种以上的元素化合价发生变化,或几种不同物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中,把该物质当成一个“整体”来考虑,可令该物质中各元素的化合价均为零,然后计算出各元素化合价的升降值,利用化合价升降相等进行配平.例如:FeS+O—FeO+SO2232分析:在FeS中Fe的化合价由+2变到+3,S的化合价由-1变到+4,即同一种物质中有两2种元素的化合价同时在改变,我们可以用整体总价法,把FeS当成一个“整体”来考虑。2歧化归一法适用范围:同种元素之间的歧化反应或归一反应.技巧:第三种价态元素之前的系数等于另两种元素价态的差值与该价态原子数目的比值。例如:Cl+KOH—KCl+KClO+HO232分析:该反应中,电子转移只发生在氯元素之间,属于歧化反应。Cl的化合价由0变为-1和+5,因此Cl的系数为6/2=3,KCl的系数为5,KClO的系数为1。23单质后配法适用范围:反应物或生成物中有单质参加或单质生成,如有机物的燃烧都可用此法.技巧:把游离态的那种元素放在最后来配。例如:FeS+O—FeO+SO22232分析:反应物中有单质O,我们可以把O元素放在最后来配。首先假定FeO的系数为1,223则FeS的系数为2,那么SO的系数为4,因此O的系数为11/2,然后把每种物质前的系数都222扩大2倍,即可配平。待定系数法技巧:将各种物质的系数分别设为不同的未知数,然后根据质量守恒定律列方程求解最后配平.22总结:从以上示例我们发现,对于同一氧化还原反应,有时可采用不同的方法来配平,也有时用几种方法综合应用。总之,只要我们能掌握以上技巧,配平氧化还原反应方程式会得心应手。考向一对氧化还原反应基本概念的考查典例引领典例1运载火箭常用偏二甲肼(CHN)(其中N的化合价为一3)作燃料和四氧化二氮(NO)28224反应。在火箭升空过程中,燃料发生反应:CHN+2NO——2CO+3N+4HO提供能量•下列有28224222关叙述正确的是A。该燃料绿色环保,在燃烧过程中不会造成任何环境污染B。该反应中NO是氧化剂,偏二甲肼是还原剂24N既是氧化产物又是还原产物,CO既不是氧化产物也不是还原产物22每有0.6molN生成,转移电子数目为2.4N2A【解析】四氧化二氮可污染环境,故為错误」GHsM中C化合价■由J价升高到H价N化合价由」价升高到0价』偏二甲阱是还原祐故B正确」C化合价升高』则G6为氧化产物』故C错误」由反应方程式可知,毎有"mol皿生成,则消耗0.4molN2O+,贝申专移电子的物质的勤04molx4x2=3.2mol,则毎有0.6molN2生成,转移电子数目为32%故D错误。【答案】B变式拓展1.氰氨基化钙(CaCN)是一种重要的化工原料,制备CaCN的化学方程式为:22CaCO+2HCN^=CaCN+COf+Hf+COf则在该反应中222氢元素被氧化,碳元素被还原CaCN是氧化产物,H为还原产物22HCN仅作氧化剂CO为氧化产物,H为还原产物:;3"分清氧化还原反应的常见类型(1)完全氧化还原型此类反应的特点是还原剂和氧化剂分别为不同的物质,参加反应的氧化剂(或还原剂)全部被还原(或被氧化),有关元素的化合价全部发生变化,例如:4NH+50—4NO+326HO。2(2)部分氧化还原型此类反应的特点是还原剂(或氧化剂)只有部分被氧化(或被还原),有关元素的化合价只△有部分发生变化,例如:MnO+4HCl(浓)MnCl+Clf+2H0。2222(3)自身氧化还原型自身氧化还原反应可以发生在同一物质的不同元素之间,即同一种物质中的一种元素被氧化,另一种元素被还原,该物质既是氧化剂,又是还原剂;也可以发生在同一物质的同种元素之间,即同一种物质中的同一种元素既被氧化又被还原.例△△如:2KMnOKMnO+MnO+0f,3S+6K0H2KS+KSO+3H0。24222232(4)归中反应型此类反应的特点是同一种元素在不同的反应物中有不同的价态(高价、低价),反应后转化成中间价态.例如:得5c--f卜珀IM*考向二根据化学(离子)方程式判断氧化性、还原性的强弱典例引领典例1已知2Fe3++2I1+2Fe2+、2Fe2++Br2Br-+2Fe3+。现向含有FeBr、FeI的溶液中2222通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液,结果溶液变为红色,则下列叙述中正确的是①氧化性:Br>Fe3+〉I22原溶液中Br—一定被氧化通入氯气后,原溶液中的Fe2+—定被氧化不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2+若取少量所得溶液,加入CCl后静置,向上层溶液中加入足量的AgNO溶液,只产生白43色沉淀,说明原溶液中Fe2+、Br-均被完全氧化A.①②③④B.①③④⑤C。②④⑤D。①②③④⑤【解析】由已知的两个高子方程式及.同一个反应中氧化剖的氧化性大于氧化产牧的氧化性可知,氧化性F冷E2FQ3故0)正确;向濬液中滴加亞CN,濬液变为红色说明濬液中含有F冷j则说明濬滋中无I存在,又氧化性6AB2F評汕,氯气的量不确定,则Bl不一定被氧化,故②错误,③正确,由上述分析可知滚液中存在阳+,但不能确定是否所有的F臼均被氧化为阳+,故④正确;上层潘液中若含E厂则产生淡黄色沉淀』只产生白色沉淀,则说明溶潘中含C1】即溶液中的阳勺被完全氧化,故⑤正【答案】B变式拓展2.已知常温下,溶液中能发生如下反应:①2R-+ZR+2Z-,②16H++1OZ-+2X4°2X2224++5Z+8HO,③2M2++R^2M3++2R-。由此判断,下列说法中正确的是222Z+2M2+^=2M3++2Z-不可以进行2Z元素在①②反应中发生还原反应各粒子还原性由强到弱的顺序是X2+>Z->R->M2+各粒子氧化性由强到弱的顺序是XO>Z>R>M3+422考向三根据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生典例引领典例1已知CoO在酸性溶液中易被还原成Co2+,CoO、Cl、FeCl、I的氧化性依次减2323232弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是22A.3Cl+6FeI2FeCl+4FeI2233B.Cl+FeI-FeCl+I2222C.Co0+6HCl(浓)2CoCl+Clf+3H023222D.2Fe3++2I-2Fe2++I2【解析】根据氧化还原反应中,氧化性:氧化剂〉氧化产物,可判断B中氧化性Cl>I;C22中CoO〉Cl;D中Fe3+>I,这些结论与题给信息一致。对于A,由于I-的还原性强于Fe2+,所322以Cl应先氧化I-,而不应先氧化Fe2+,故A不可能发生。2【答案】A变式拓展3.已知:2FeCl+2KI2FeCl+2KC1+I,2FeCl+Cl2FeCl,2KMnO+22223416HCl2KCl+2MnCl+5Clf+8HO。若某溶液中有Fe2+、I-和Cl-,要氧化除去I-而不222影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂是A.ClB.KMnO24C.FeClD.HCl3考向四氧化还原反应方程式的配平技巧典例引领典例1(1)请将下列五种物质:KBr、Br、I、KI、KSO分别填入下列横线上,组成一个TOC\o"1-5"\h\z2224未配平的化学方程式:KBrO++HSO—++++H0。3242(2)如果该化学方程式中I和KBr的化学计量数分别是8和1,贝0:2Br的化学计量数是;2请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中:□KBrO+口+Ohso—……;324若转移10mol电子,则反应后生成I的物质的量为。【解析】⑴根据KBQ中班元素在反应后化合价降低可知,KB◎作氧化礼则还原剂为瓯故可得未配平的化学方程式:KBrOj+KI-H2Sa-^Ia-Bfa-KsSOt-KBr+HsOo⑵①如果I;的化学计量数是昭KBr的化学计量数是1』假设有8moll.生成』则根握1元素化合价娈化可知」元素共失电子抵mol;根据Br元素化合价娈化可知,KBJO3-K&中R元素得电子6md;则KBiOl坯中政元素共得电子10mol,即E住的化学计量数为1;②由①中推断可劣thKI的化学计量数为佝KBiQd的化学计量数为3,再根据K厢子守恒推出的化学计量数应対外根据&JS子守恒推出H2SO4的化学计量数应为久即3KBrft-l6KJ-9H2SQ+^^Sh+Bii-^K^SOf+KBr+^ItO③设每转移Wmol电子,生成h的物质的量为ymol.则可得关系式:16S10討解得尸*【答案】(1)KIIBrKSOKBr(后四种产物顺序可变)2224(2)①1②316KI9③5mol变式拓展4.已知:I.高锰酸钾在不同条件下发生的反应如下:Mn(O+5e卄8H+^=Mn2++4HO42Mn(O+3e-+2HO^=MnO1+4OH-422Mn(°+e^MnO(溶液呈绿色)II。在下列反应中,产物KSO和S的物质的量之比为3:224KMnO+KS+KMnO224+KSO+SI+24下列说法不正确的是高锰酸根离子被还原的产物受溶液酸碱性的影响化学方程式中反应物缺项为HSO,配平后系数为1224化学方程式中产物缺项为HO,配平后系数为122用石墨电极电解中性高锰酸钾溶液,在阴极可以得到MnO2b/•我氧化还原反应方程式的配平技巧(1)正向配平:适用于氧化剂与还原剂相对独立的反应中,如归中反应。(2)逆向配平:适用于氧化剂与还原剂是同一种物质的反应,如歧化反应。(3)缺项配平:缺项一般是H+、OH或HO,注意合理的组合方式。2(4)信息型氧化还原反应方程式的书写:先结合信息及物质的性质、氧化还原反应规律找出(判断出)氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物并用电子守恒配平,再结合电荷守恒、元素守恒补充其他离子(物质),并最终配平方程式。考向五利用得失电子守恒巧解氧化还原反应计算题典例引领典例1物质的量之比为2:5的锌与稀硝酸反应,若HNO被还原的产物为NO,反应结束后32锌没有剩余,则该反应中被还原的HNO与未被还原的HNO的物质的量之比是33A.1:4B.1:5C.2:3D.2:5【解析】方法一根据得失电子守恒法求解。设锌的物质的量为2mol,HN6的物质的量为5md,生成N.O的物曉的量为班被还原的HN6的物质的量为勿。该反应中化合价变化情况:Zn-Zn^(价差为(价差为込则由化合价升降相等』可得卫8=2md也解得Edmol,贝」被还原的HNO占的物质的量(加)为1mol,未被还原的HNOd的物质的量为4moL故反应中械还辱的HNCh与未械还原的HNOi的物质的量之比是1;4o方法二根据题意写出锌与稀硝酸反应的化学方程式并配平:4Zn+1OHNO—34Zn(NO)+NOT+5HO,从化学方程式可看出反应中被还原的HNO与未被还原的HNO的物质的量322233之比是1:4.【答案】A变式拓展5.CuS与一定浓度的HNO反应,生成Cu(NO)、CuSO、NO、NO和HO,当NO和NO的物质的23324222量之比为2:1时,实际参加反应的CuS与HNO的物质的量之比为23A.l:10A.l:10B.l:8C.l:6D.l:522垃点冲炎;r下列过程中,没有发生氧化还原反应的是钻木取火B.青铜器生锈C。燃放烟花爆竹D.利用焰色反应检验Na+下列变化需要加入适当的氧化剂才能完成的是A.CuO—CuBoHSO—H242CoFe—FeClDoHNO—N232已知Fe2+或I能与HO在一定条件下发生下列反应:222Fe2+:①HO+2Fe2++2H+——2Fea++2HO;②HO+2Fea+——2Fe2++2H++O仁222222I:③HO+I——2HIO:④……2222下列说法错误的是A。通过反应①②可知Fe2+为过氧化氢分解的催化剂根据反应①可知,在该条件下,氧化性:HO〉Fea+22Co1molHO分解,转移的电子数为2NTOC\o"1-5"\h\z22A反应④为2HIO+HO——I+2HO+Of22222已知酸性高锰酸钾溶液可以氧化FeSO,反应的化学方程式为2KMnO+10FeSO+448HSO===KSO+X+5Fe(SO)+8HO,现将一定量的硫酸酸化的高锰酸钾溶液与硫酸亚铁24242432溶液混合,充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液(假设I-与KMnO反应的氧化产物为4I),混合溶液中铁离子的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示。则下列2有关说法不正确的是^(Fe^ymolARxc.D<).51.25方程式中的X为2MnSO4氧化性:KMnO〉Fea+>I42根据OC段的数据可知开始加入的高锰酸钾的物质的量为0.30molAB段是高锰酸钾和碘化钾溶液反应,BC段的反应为2Fe3++2I-===2Fe2++I5.氯酸是一种强酸,浓度超过40%时会发生分解,反应可表示为aHClObOf+cClf+dHClO+eHO,下列有关说法错误的是2242由反应可确定:氧化性HClO〉O32由非金属性Cl〉S,可推知酸性HClO>HSO324Co若1mol氯酸分解所得混合气体的质量为45g,则反应方程式可表示为3HC1O20f+Clf+HClO+HO32242D.若化学计量数a=8,b=3,则该反应转移电子数为20e—目前处理酸性Ch废水多采用铁氧磁体法,该法是向废水中加入FeSO・7HO将毎还42原成Cr3+,调节pH,Fe、Cr转化成相当于:Fen[Feiii・Criii]O(铁氧磁体,罗马数字表示x2x4CO元素价态)的沉淀。处理1mol27,需加入amolFeSO・7HO,下列结论正确的是42A.x=0.5,a=8B.x=0.5,a=10x=1o5,a=8D.x=1。5,a=10向59o2gFeO和FeO的混合物中加入某浓度的稀硝酸1.0L,固体物质完全反应,生成23NO和Fe(NO)。在所得溶液中加入1.0mol/L的NaOH溶液2.8L,此时溶液呈中性,金33属离子已完全沉淀,沉淀质量为85.6g。下列有关说法错误的是FeO与FeO的物质的量之比为1:623硝酸的物质的量浓度为3。0mol/L产生的NO在标准状况下的体积为4.48LFeO>FeO与硝酸反应后剩余HNO为0.2mol233据统计城市机动车辆每年以15%至20%的速度增长,交通事故也频发,汽车在剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN+2KNOKO+5NaO+16Nf.则下列判断正确的是33222A。还原剂与氧化产物的物质的量之比为5:8B。若氧化产物比还原产物多1.4mol则转移电子为1molC。每生成1。6molN,则有0.2molKNO被氧化23DoNaN是只含有离子键的离子化合物3铬及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业,但使用后的废水因其中含高价铬的化合物而毒性很强,必须进行处理.工业上往往采取下列循环工艺防止铬的污染:1)上述各步反应中属于氧化还原反应的是(填序号)。第①步,含的废水在酸性条件下用绿矶(FeSO・7HO)处理,写出并配平反应的离子2742方程式:.第②步,向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰,使铬离子转变为Cr(OH)沉淀。处理3后,沉淀物中除了Cr(OH)夕卜,还有、(写化学式)。已知3Cr(OH)性质类似Al(OH),是既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质,写出从该沉33淀物中分离出Cr(OH)的离子方程式:、3(4)回收所得的Cr(OH),经③④⑤步处理后又可转变成KCrO。纯净的KCrO常用于准3227227确测定NaSO溶液的物质的量浓度,方法如下:223®C2°_+6I-+14H+===3I+2CW+7HO②2S2°2-+1===S4°2-+21272223246准确称取纯净的KCrO0。1225g,配成溶液,用上述方法滴定,消耗NaSO溶液25.00227223mL。则NaSO溶液的物质的量浓度为(保留四位有效数字)。223声通高考盘乙J1.[2018北京卷]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是ABCD实验NaOH溶液滴入FeSO溶液4中石蕊溶液滴入氯水中NaS溶液滴入2AgCl浊液中热铜丝插入稀硝酸中现象产生白色沉淀,随后变为红褐色溶液变红,随后迅速褪色沉淀由白色逐渐变为黑色产生无色气体,随后变为红棕色2.[2017北京卷]下列变化中,气体被还原的是A.二氧化碳使NaO固体变白B.氯气使KBr溶液变黄22
C.乙烯使Br的四氯化碳溶液褪色D.氨气使AlCl溶液产生白色沉淀23[2017天津卷]下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是硅太阳能电池工作时,光能转化成电能锂离子电池放电时,化学能转化成电能电解质溶液导电时,电能转化成化学能葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能[2016•上海]下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是A.海带提碘氏氯碱工业C.氨碱法制碱D.海水提溴[2016•上海]OF可以发生反应:HS+4OF-SF+2HF+4O,下列说法正确的是2222262氧气是氧化产物OF既是氧化剂又是还原剂22若生成4.48LHF,则转移0.8mol电子还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4[2015•海南]化学与生活密切相关。下列应用中利用了物质氧化性的是A.明矶净化水氏纯碱去油污食醋除水垢D.漂白粉漂白织物[2015•上海]工业上将NaCO和NaS以1:2的物质的量之比配成溶液,再通入SO,可2322制取NaSO,同时放出CO。在该反应中2232硫元素既被氧化又被还原氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2每生成1molNaSO,转移4mol电子223相同条件下,每吸收10m3SO就会放出2。5m3CO1.【答案】B1.【答案】B变式拓展【解析]A.H死壷化合价由£价降低到0价,就还廉,敌A错误;B.生点旣总,H元景化曲JM氐,Hi助迈原产勒,在HCN中底为+2价,CO中的濮电豹斗2价,则CaCN:中的離修+4備,散CaCNiA化产轴,故E正确:C.固HCN中的碰元素化合价升髙,就元素的化&仰降低,则HCNSE是典化刑:L是还原剂,故C错误;D.HCN中碳为+2价,CO中的碳也为+2价,则CO不是氧化产物,故D错误;故选B。【答案】D[解析】本题考蜚載化还操性规暉的判靳.対于一个嬴化还斥反应来葩,真化剂詩員化性大于窥化产扬的鼠化性,还廉剂的证廉性大于还煉产物的还艙性°所歐風,上遂方程丈中可臥焉出各赴子霞优性由殘劉嘉的顺序是xo;>Z2>Ra>M?+J各粒子还原楝强码的顺序是M+V占vRrvWr辱上Z2+2M?十^^21朋+4工「甘合甌化还療性规律,可氐进行,A轄误:Z元孟在在反应①中的化M降值,就还感,反应②申的优M升高,裱鬣化,E無■误;由分折可知D正确、Q错误.披选D.【答案】C【解析】本题考查氧化还原反应规律的应用。反应①中Fe元素的化合价降低,则FeCl为3氧化剂,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性FeCl>1,反应②中Cl元32素的化合价降低,则Cl为氧化剂,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性2Cl>FeCl,反应③中Mn元素的化合价降低,则KMnO为氧化剂,由氧化剂的氧化性大于氧234化产物的氧化性可知,氧化性KMnO>Cl,即氧化性强弱为KMnO>Cl>FeCl,则某溶液中2423有Fe2+和I-共存,要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-,选择氧化性强的物质除杂时能将Fe2+和Cl-氧化,故选择弱氧化剂FeCl来除杂而不影响Fe2+和Cl-,且没有引入新的杂质,3故选C。【答案】B【解析】审题时要注意高锰酸钾在不同条件下被还原的产物不同。在酸性溶液中生成Mn2+,在中性溶液中生成MnO,在碱性溶液中生成Mnt,A正确。根据产物KMnO知,反应在碱2424性条件下进行,故反应物缺项不可能是HSO,B不正确。反应物缺项为KOH,产物缺项为24H0,方程式配平得28KMnO+5KS+24KOH^=28KMnO+3KSO+2SI+12H0,C、D正确。24224242【名师点拨】若不清楚高锰酸钾在不同条件下被还原的产物不同,则很难得出缺项物质;若不能根据反应物和生成物的化合价变化及原子个数守恒配平,则不能正确配平反应方程式。【答案】B【解析】CuS与一定浓度的HNO反应中,CuS中铜元素由+1232价被氧化为+2价、硫元素由-2价被氧化为+6价,硝酸起氧化剂与酸的作用,起氧化剂作用HNO中氮元素被还原为NO和NO,起酸作用的硝酸生成Cu(NO)。设NO和NO的物质的32322量分别为2mol、1mol,根据电子转移守恒可知:n(CuS)X[6-(-2)+lX2]=2molX2(5-4)+1molX(5-2),解得n(CuS)=0.5mol。由硫元素守恒可知n(CuSO)=n(CuS)242=0。5mol,根据铜元素守恒可知溶液中n[Cu(NO)]=2n(CuS)-n(CuSO)=2X0.53224mol-0.5mol=0。5mol。由氮元素守恒可知参加反应的硝酸n(HNO)=2n[Cu(NO)]+n332(NO)+n(NO)=2X0.5mol+2mol+1mol=4mol。所以实际参加反应的CuS与HNO的物质的223量之比为n(CuS):n(HNO)=0.5mol:4mol=l:8.23考点冲关【答案】D【解析】钻木取火、青铜器生锈、燃放烟花爆竹,都有氧气参与反应,存在元素化合价的变化,故A、B、C项都属于氧化还原反应;焰色反应属于物理变化,不是氧化还原反应。【答案】C【解析】CuO-Cu中铜元素的化合价降低,则需要加入合适的还原剂来实现,A错误;HSO-H中氢元素的化合价降低,则需要加入合适的还原剂来实现,B错误;Fe-FeCl中2422铁元素的化合价升高,则需要加入氧化剂才能实现,C正确;HNO-N中氮元素的化合价降32低,则需要加入合适的还原剂来实现,D错误。【答案】C【舞薪】反应①②相加咼越反应烽奸為过氧化鑫的分翳:僦6—■僦0*<对,弄且坂应前后F於无甕优,A正确.反应①比6十TFe2+十2H+—2FL■十中,过氧化就希霞化刑,产物,所以覆优脈氐心才針,B正瑙’过鼠优蠡分解右穆武为2比6—2H2XM,嵐应的电子转移数为珈,所Jil1molJiCh分解,聘務的世子教为WC幡误.过氣化敷分解反应殉减去反应③蒂到反应④为2HKXH2Q2—I2+2H2CHO2T,D正确口【答案】C【解析】根据原子守恒知,方程式中的X为2MnSO,A正确;氧化剂的氧化性大于氧化产4物的氧化性,可得氧化性:KMnO〉Fe3+>I,B正确;AB段反应的I-为0。5mol,根据422MnO错误!+10I-+16H+===2Mn2++5I+8H2O可得消耗的KMn^为0。1mol,BC段反应的I-为1。25mol—0。5mol=0.75mol,则消耗的Fea+为0.75mol,根据2KMnO+10FeSO44+8HSO===KSO+X+5Fe(SO)+8HO,消耗KMnO为0ol,所以开始加入的咼锰酸钾的物质的量为0。25mol,C错误;根据氧化性顺序,AB段是高锰酸钾和碘化钾溶液反应,BC段为Fe3+氧化I-,离子方程式为2Fe3++2I-===2Fe2++1,D正确。2【答案】B【解析】A项,HC1O能将一2价的O氧化成O,说明HC1O的氧化性大于O;B项,HC1O32323不是最高价含氧酸,不能与硫酸比较酸性的强弱;C项,混合气体的平均相对分子质量为45,据十字交叉法可计算n(O):n(Cl)=(71-45)/(45-32)=2:1;D项,由已知计量数22可知,d+2e=8,4d+e=24—6=18,解得d=4,e=2,由此得出反应的方程式为
8HC1O——30f+2Clf+4HClO+2HO,只有生成Cl得电子,故转移电子数为2X2X5e—TOC\o"1-5"\h\z322422=20e—.【答案】DCOCO【解析】处理1mol27,需加入amolFeSO・7H0,根据铬原子守恒得,1mol2742完全反应后生成2/(2-x)molFen[Fem•Crm]0,根据铁原子守恒得ax2-x4mol=2(1+x)/(2-x)mol®,该反应中得失电子数相等,1molX2X3=2/(2-x)molX(3-2)Xx,解得x=1.5,将x=1。5代入①得a=10。【答案】D[解析】本题考查混合轴反应殆甘岸-甌化还虑反应酹廿界°在所潯濬液申加入溶液石,此时落蔽呈中性,金厲裔子巴完全沉淀,濬液中谆质汩NaNOi,?i(NaNOj)=n(NaOH)=l.QmoELx2.8L=2.8md,沉淀対Fe(OH)s,撕量対85.6g?揃质的量=°用皿皿,抵捱钛无需守恒有?i(FeO)+2?i(FeaO)=?i[F6(OH)5]s所乩反应后妁君液中?s[Fa(N6)_s]=?![Fe(OH}』]=O_gi]i01,谏F閒Ch和FeO的输质的量守别対jmol、ymols粮据二詰质量有1鉞叶竝尸59工抿播钛元盍于恒有:Ix+j^O.S,联立方釋解痔尸)6A.由上述分析可知,風F也6〕:<FeO)=O.Lmol:O:民正确:B.跟捱电子守僅,昱成NO砖物质的量为:0.6^01x12加,抿攥N元素守隹可昇?XHNQ3>?r(NO>?XNaNOi)^.2ind+2.8m&l=3ta<>lJ所収理餌勰落液的浓厘秀:普譽=3nwl/L,正确:C.抿揺B可<NO)=0.2mol?所仗标准状抚下NO的低寢务:0.2mol>i224L/iiiol=4A8L?正确=D.反应石的落蔽中加入氯罠优钠溶液,亀A化劲与副酸铜反应,剩余的墨氯丸軸写隔舷应,最岳洵确酸軸溶液,推捱歎元素守樟可知反盛洁導潘中咚1N5)*张[Fe(NO亦]=亦曲5),斷以?<HNa3>)i(N3NOj)-3?i[[Fe(NO3)3]=2.8mol-3x0.8mol=04mol,错误:故选D,8.8.【答案】B【解析】KNO为氧化剂,NaN为还原剂,N既是氧化产物又是还原产物,其中氧化产物占33215,则还原剂与氧化产物的物质的量之比为10:(16X16)=2:3,故A错误;由反应可知,转移10mol电子时氧化产物比还原产物多14mol,则氧化产物比还原产物多1.4mol则转移电子为1mol,故B正确;反应中KNO是氧化剂,被还原,故C错误;NaN是含33有离子键和非极性共价键的离子化合物,故D错误。9.【答案】(1)①④Cr7+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7HO272Fe(OH)CaSOCr(OH)+OH-===CrC^+2HOCr?+CO+2HO===Cr(OH)1+343222223HCC30。1000mol・L-i【解析】(1)①中铬元素由+6价降至+3价,④中铬元素由+3价升至+6价。亚铁离子具有还原性,与重铬酸根离子反应生成铬离子和铁离子。加入绿矾反应后,溶液中有铁离子和硫酸根离子,再加入碱石灰,除生成Cr(OH)3外,还会生成氢氧化铁和硫酸钙。氢氧化铬类似氢氧化铝,具有两性,能与氢氧化钠反应生成NaCrO:Cr(OH)+NaOH===NaCrO+2H0,NaCrO类似偏铝酸钠,通入过量的CO生成氢氧TOC\o"1-5"\h\z232222化铬、碳酸氢钠:NaCrO+CO+2HO二二二Cr(OH)1+NaHCOo22233根据反应得关系式KCrO〜31〜6NaSO,n(NaSO)=6n(KCrO),c(NaSO)=22722232232272236x0.1225g294gmol-ix0.025OOL=0。1000mol・L-1。直通高考1.【答案】C【解析】戌顼,NMJH淳嶽商人F能5灌液中详生台色Fe(OH)2SC^,自色沉垃更碧红祸色沉垃时的反座为4Fe(OH)2-K>2+2H3CMFeCOH)乩读反应前后元盍化合析■有升降,沏鬣化还虑反应:B顼,氮水中存在庚直4十HKJ—HCL十HC1O,由于氯水呈鹼性,石蓋海液滿入总溶液芜蜚虹,虹色槌営是HC1O表觇强典化性,宵疽色杨质段亘氧化还嫌反应;C项,自邑沉遼茂为黒包时晞反应弟2Agd+Na5S=AgiS+2N^21,反应前后元乗化合价",不是真化还療反应:D项,Cu与稀HN6反应生威Cu(NOa)NO气体和HO,气俸由无色变沏虹粽色时的反应2NOK>2=2NO2,反"后元乗化M有升阵,为竄化还原反应;与氧化还尿反应朮关的是C^,蓉蛮选C°【答案】B【解析】A、二氧化碳使NaO固体变白,发生反应2CO+2NaO=O+2NaCO,CO的化
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