高考化学易错点05氧化还原反应知识点讲解.docx
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高考化学易错点05氧化还原反应知识点讲解
易错点05氧化还原反应
瞄准高考
1.(2018北京)下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl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
【答案】C
2.(2017北京)根据SO2通入不同溶液中实验现象,所得结论不正确的是
溶液
现象
结论
A
含HCl、BaCl2的FeCl3溶液
产生白色沉淀
SO2有还原性
B
H2S溶液
产生黄色沉淀
SO2有氧化性
C
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
SO2有漂白性
D
Na2SiO3溶液
产生胶状沉淀
酸性:
H2SO3>H2SiO3
【答案】C
【解析】A、混合溶液中SO2被FeCl3氧化生成SO42-,再与BaCl2反应产生白色沉淀,体现了SO2的还原性,A正确;B、SO2与H2S在溶液发生反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,体现了SO2的氧化性,B正确;C、SO2使酸性KMnO4溶液褪色,这是SO2在酸性溶液中还原KMnO4生成Mn2+,体现了SO2的还原性,C错误;D、SO2与Na2SiO3溶液产生胶状沉淀,根据较强酸制较弱酸,可得结论酸性:
H2SO3>H2SiO3,D正确。
答案选C。
3.(2017北京)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所的结论不正确的是
①
②
③
A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B.红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生反应
C.由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为还原产物
D.③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】D
锁定考点
一.氧化还原反应基本概念
1.概念
本质:
凡有电子得失或共用电子对偏移的一类反应称氧化还原反应,得失电子数相等。
特征:
是反应前后有元素化合价发生变化的反应。
2.氧化还原反应电子转移的表示方法
①双线桥法:
②单线桥法:
3.重要的氧化剂和还原剂
物质在反应中是作氧化剂还是作还原剂,表观上可通过元素的化合价来判断。
一般来说,元素处于最高化合价时,只能作为氧化剂;元素处于最低化合价时,只能作还原剂;元素处于中间化合价时,既可作氧化剂,也可作还原剂。
⑴常见的氧化剂
物质类型
举例
对应的还原产物
活泼的非金属单质
X2(卤素)
X-
O2
O2-、H2O、OH-
元素处于高化合价
时的化合物或离子
氧化物
MnO2
Mn2+
含氧酸
浓硫酸
SO2
HNO3
NO、NO2
盐
KMnO4
Mn2+
Fe3+
Fe2+
过氧化物
Na2O2、H2O2
H2O
常见氧化剂的氧化性顺序为:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+
⑵常见的还原剂有
物质类型
举例
对应的氧化产物
活泼的金属单质
Zn
Zn2+
活泼的非金属单质
H2
H2O
C
CO、CO2
元素处于低化合价
时的化合物或离子
氧化物
CO
CO2
SO2
SO3、H2SO4
酸
H2S
S
HCl、HBr、HI
Cl2、Br2、I2
H2SO3
H2SO4
盐
Fe2+
Fe3+
SO32-
SO42-
常见还原剂的还原性顺序为:
S2-(H2S)>SO32-(SO2、H2SO3)>I->Fe2+>Br->Cl-
二.氧化性、还原性强弱的判断方法和依据
氧化性→得电子性(填“得”或“失”),得到电子越容易→氧化性越强;
还原性→失电子性(填“得”或“失”),失去电子越容易→还原性越强。
与得失电子的多少无关。
如:
还原性:
Na>Mg>Al,氧化性:
浓HNO3>稀HNO3
1.根据元素在周期表中的位置
同周期元素:
从左至右,金属性(还原性)逐渐减弱,非金属性(氧化性)逐渐增强;
同主族元素:
从上至下,金属性(还原性)逐渐增强,非金属性(氧化性)逐渐减弱。
2.根据金属活动顺序
3.根据非金属活动顺序
非金属的活动顺序一般为:
F O Cl BrI S氧化性逐渐减弱;
F—O2—Cl—Br—I—S2—还原性逐渐增强。
4.依据反应式中的反应物和生成物之间的关系
氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性
还原剂的还原性>还原产物的还原性
5.氧化性、还原性的强弱与温度、浓度、酸碱性的关系
⑴温度:
升高温度,氧化剂的氧化性增强,还原剂的还原性也增强。
如:
热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
若不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)发生反应时,所需温度高低不同,则温度低的氧化性(或还原性)强,反之则弱。
例:
已知MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
4HCl+O2
2Cl2+2H2O,
则KMnO4、MnO2、O2氧化性强弱的顺序为:
KMnO4>MnO2>O2
⑵浓度
一般情况下,同种氧化剂(或还原剂)浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如:
浓硝酸的氧化性比稀硝酸强;浓H2SO4的氧化性比稀H2SO4强;浓盐酸还原MnO2生成氯气,而稀盐酸不与MnO2反应,说明还原性:
浓盐酸>稀盐酸。
⑶酸碱性
溶液的酸性增强,氧化剂的氧化性增强,很多氧化剂在酸性溶液中能氧化某些物质,在中性溶液中就不一定能氧化了。
如:
中性环境中NO3-不显氧化性,酸性环境中NO3-显氧化性;KMnO4、KClO3能氧化浓HCl中的Cl-,而不能在NaCl溶液中氧化Cl-;KMnO4氧化Fe2+也要在酸性条件下进行。
6.根据氧化还原程度的大小
⑴相同条件下,不同的氧化剂与同一种还原剂反应,使还原剂氧化程度大的(价态高的)氧化性强。
例如:
2Fe+3Br2
2FeBr3,Fe+S
FeS,说明氧化性:
Br2>S。
⑵相同条件下,不同的还原剂使同种氧化剂还原程度大的(价态低的)还原性强。
例如:
8HI+H2SO4(浓)=H2S↑+4I2+4H2O,2HBr+H2SO4(浓)=SO2↑+Br2+2H2O
说明还原性;HI大于HBr。
7.根据元素化合价高低比较
⑴同一元素的阳离子高价态的氧化性大于其低价态的氧化性。
如氧化性:
Fe3+>Fe2+,Sn4+>Sn2+
⑵含氧酸的比较
在浓度相同时,具有可变化合价的同一元素在组成不同含氧酸时,该元素价态较低者氧化性强。
如氧化性:
HClO>HClO2>HClO3>HClO4
8.根据原电池的正负极来判断
在原电池中,作负极的金属的还原性一般比作正极金属的还原性强。
9.根据电解池中溶液里阴、阳离子在两极放电顺序来判断
如:
Cl-失去电子的能力>OH-,还原性:
Cl->OH-。
小题快练
1.生活中下列物质起还原作用的是
A.铁粉作脱氧剂B.硅胶作干燥剂C.二氧化硫作漂白剂D.活性炭作吸附剂
【答案】A
2.在探究影响化学反应速率的因素时,将H2C2O4溶液滴入KMnO4酸性溶液中,一段时间后,溶液突然变成无色,发生反应:
KMnO4+H2C2O4+H2SO4
K2SO4+MnSO4+CO2+H2O(没有配平)。
下列有关说法错误的是
A.H2C2O4中C的化合价为+3
B.每生成22.4L(标况)CO2,转移电子2mol
C.该反应中,氧化剂与还原剂物质的量之比为2:
5
D.溶液突然褪色的原因是产物MnSO4对该反应有催化作用
【答案】B
【解析】A.根据化合价法则,氢为+1价,氧为-2价,所以H2C2O4中C的化合价为+3,A正确;B.根据化合价升降总数相等,配平方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O,反应转移电子为10e-,生成CO2为10mol,若CO2为1mol,转移电子1mol,B错误;C.根据化合价升降总数相等,配平方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O,该反应中,氧化剂(KMnO4)与还原剂(H2C2O4)物质的量之比为2:
5,C正确;D.溶液突然褪色的原因是产物MnSO4对该反应有催化作用,反应速率加快的程度很大,D正确。
3.氯气是一种重要的化工原料。
工业上利用反应3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl检查输送氯气的管道是否漏气。
下列说法错误的是
A.该反应属于置换反应B.该反应利用了Cl2的强氧化性
C.生成1molN2时有6mol电子转移D.若管道漏气遇氨就会产生白雾
【答案】D
4.已知NO2、NO的混合气体可与NaOH溶液发生化学反应:
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O将224mL(标准状况下)NO和NO2的混合气体溶于20mLNaOH溶液中,恰好完全反应并无气体逸出。
则NaOH溶液的物质的量浓度为( )
A.1mol/LB.0.5mol/LC.0.25mol/LD.0.2mol/L
【答案】B
【解析】将224mL(标准状况下)NO和NO2的混合气体的物质的量为0.224/22.4=0.01mol,根据方程式分析,氮原子物质的量与氢氧化钠的物质的量相等,则氢氧化钠的物质的量为0.01mol,则其物质的量浓度为0.01/0.02=0.5mol/L,故选B。
5.根据表中信息判断,下列选项不正确的是
序号
反应物
产物
①
KMnO4、H2O2、H2SO4
K2SO4、MnSO4
②
Cl2、FeBr2
FeCl3、FeBr3
③
MnO4-、Cl-
Cl2、Mn2+
A.第①组反应的其余产物为H2O和O2
B.氧化性由强到弱顺序为:
MnO4->Cl2>Fe3+>Br2
C.第③组反应中生成lmolCl2,转移电子2mol
D.第②组反应中参加反应的Cl2与FeBr2的物质的量之比为1∶2
【答案】B
6.某工厂的酸性废水中含有剧毒的H3AsO3,可加入SnCl2除去H3AsO3并回收As。
反应的化学方程式为:
3SnCl2+12HCl+2H3AsO3=2As↓+3H2SnCl6+6M。
下列关于该反应的说法中正确的是
A.还原剂是H3AsO3
B.还原性:
SnCl2>As
C.M为H2O,是氧化产物
D.每生成0.1molAs,还原剂失去的电子为0.6mol
【答案】B
【解析】A项,As元素的化合价降低,所以H3AsO3是氧化剂,故A错误;B项,SnCl2是还原剂,As是还原产物,根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知,还原性:
SnCl2>As,故B正确;C项,根据原子守恒可知,M为H2O,既不是氧化产物也不是还原产物,故C错误;D项,根据得失电子守恒(化合价升降总数相等),每生成0.1molAs,还原剂失去的电子=氧化剂得到的电子,为:
0.1mol×(3-0)=0.3mol,故D错误。
7.对于反应3Cl2+6NaOH
5NaCl+NaClO3+3H2O,以下叙述正确的是( )
A.Cl2既做氧化剂又做还原剂
B.被氧化的氯原子和被还原的氯原子的物质的量之比为5∶1
C.Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
D.氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为5∶1
【答案】A
【解析】A.反应中只有氯元素的化合价发生变化,所以Cl2既做氧化剂又做还原剂,A正确;B.反应中有1个氯原子化合价升高、有5个氯原子化合价降低,所以被氧化的氯原子和被还原的氯原子的物质的量之比为1∶5,B不正确;C.Cl2既做氧化剂又做还原剂,NaOH既不做氧化剂也不做还原剂,C不正确;D.氧化剂得电子数与还原剂失电子数之比为1∶1,D不正确。
本题选A。
8.PbO2是褐色固体,受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2;现将一定量的PbO2加热分解得到O2,向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2。
反应中生成的O2和Cl2的物质的量之比为3:
2,分解释放O2后固体的组成及物质的量比是
A.1:
1混合的Pb3O4,PbOB.1:
2混合的PbO2,Pb3O4
C.2:
1:
4混合的PbO2,Pb3O4,PbOD.1:
2:
4混合的PbO2,Pb3O4,PbO
【答案】A
9.无水叠氮酸(HN3)是无色易挥发、易爆炸的油状液体,沸点308.8K,其水溶液较稳定,用于有机合成、制造雷管等。
制备原理:
N2H4+HNO2=HN3+2H2O。
则下列说法正确的是
A.HN3分子间存在氢键,故其沸点较高,化学性质较稳定
B.上述反应中的氧化剂是HNO2
C.N2H4为分子晶体,HN3为离子晶体
D.上述反应中每生成1molHN3,转移电子8/3mol
【答案】B
【解析】A项、HN3分子中N原子的非金属性强、原子半径小,分子间易形成氢键,沸点大,常温下为液态,但HN3化学性质不稳定易爆炸,故A错误;B项、反应中,HNO2中N元素的化合价降低,N2H4中N元素的化合价升高,反应中的氧化剂是HNO2,还原剂是N2H4,HN3既是氧化产物也是还原产物,故B正确;C项、N2H4和HN3均为溶沸点低的分子晶体,故C错误;D项、由方程式可知,反应中N元素的化合价+3价降低为-1/3价,每生成1molHN3,转移电子为1mol×(3+1/3)=10/3mol,故D错误。
10.根据如图的转化关系判断下列说法正确的是(反应条件已略去)
A.反应①②③④⑤均属于氧化反应和离子反应
B.反应⑤说明该条件下铝的还原性强于锰
C.反应③中每生成1molO2转移的电子数4mol
D.反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:
4
【答案】B