高考化学一轮综合复习第二章化学物质及其变化第9讲氧化还原反应规律的应用练习Word格式文档下载.docx
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Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
2.强弱规律
自发进行的氧化还原反应,一般遵循强氧化剂制弱氧化剂,强还原剂制弱还原剂,即“由强制弱”。
3.先后规律
(1)同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。
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)同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
如在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后依次为Cu2+、H+。
4.电子守恒规律
氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
电子转移数目的判断
(1)( )
(2)( )
(3)( )
(4)( )
答案
(1)×
(2)√ (3)×
(4)×
电子转移数目的计算
(1)根据反应KClO3+6HCl===3Cl2↑+KCl+3H2O可知,每生成3molCl2转移________mole-;
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,每产生1mol氧气转移________mole-;
(3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁盐溶液中发生反应:
4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,每4molNa2O2发生反应转移________mole-。
答案
(1)5
(2)2 (3)6
解析
(1)中反应属于自身氧化还原反应,生成物3个Cl2分子中,有1个Cl原子来源于KClO3,另外5个Cl原子来源于HCl,所以每生成3molCl2转移电子5mol。
(2)中Na2O2中的氧由-1到-2、0价,故每生成1molO2转移2mole-。
(3)化合价升高总数:
4Fe2+―→4Fe3+,化合价升高4,对于4molNa2O2,其中1molNa2O2中的氧由-1到0价,化合价升高2,总数为6;
化合价降低总数:
3molNa2O2中的氧由-1到-2价,降低总数为6,所以每4molNa2O2发生反应转移6mol电子。
题组一 价态规律、对立统一思想应用
1.(价态规律)已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:
3NaClO===2NaCl+NaClO3。
在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClOB.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3D.NaClO3、NaClO4
答案 B
解析 已知反应中氯元素的化合价:
+1变为+5和-1,符合邻位转化规律。
既然NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,选项A中均降低,选项D化合价均升高;
选项B、C与题意相符,但选项C中NaClO不是最终产物。
2.(对立统一思想)(2018·
黑龙江实验中学检测)在浓盐酸中H3AsO3与SnCl2反应的离子方程式为3Sn2++2H3AsO3+6H++18Cl-===2As+3SnCl+6M。
关于该反应的说法中正确的组合是( )
①氧化剂是H3AsO3
②还原性:
Cl->As
③每生成1molAs,反应中转移电子的物质的量为3mol
④M为OH-
⑤SnCl是氧化产物
A.①②④⑤B.①③⑤
C.①②③④D.只有①③
解析 3Sn2++2H3AsO3+6H++18Cl-===2As+3SnCl+6M中,由原子守恒可知,M为H2O。
①As元素的化合价降低,则氧化剂是H3AsO3,所以正确。
②Cl元素的化合价在该反应中不变,则不能比较Cl-、As的还原性,所以错误。
③由反应可知,生成1molAs时转移3mol电子,所以正确。
④由原子守恒可知,M为H2O,所以错误。
⑤反应中Sn元素化合价升高,则SnCl是氧化产物,所以正确。
综上所述,B选项正确。
题组二 氧化还原反应的竞争(先后规律的应用)
3.现有下列三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是( )
A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl
答案 C
解析 本题是寻找一种氧化剂,其氧化性应大于I2的氧化性,而小于Cl2和Fe3+的氧化性(也可等于Fe3+的氧化性)。
由①知氧化性:
Fe3+>
I2,还原性:
I->
Fe2+;
由②知氧化性:
Cl2>
Fe3+,还原性:
Fe2+>
Cl-;
由③知氧化性:
MnO>
Cl2,还原性:
Cl->
Mn2+;
由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>
FeCl3>
I2,还原性强弱顺序为I->
Mn2+。
所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只能氧化I-。
4.(2018·
淮北高三联考)向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气,溶液中各种离子的物质的量变化如下图所示。
下列有关说法不正确的是( )
A.线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6mol·
L-1
C.当通入Cl22mol时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
解析 根据还原性Br-<Fe2+<I-,线段AB代表I-物质的量的变化情况,线段BC代表Fe3+物质的量的变化情况,线段DE代表Br-物质的量的变化情况,A项正确;
溶液体积未知,无法计算浓度,B项错误;
当通入2molCl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-,C项正确;
根据三段消耗氯气的量可知,原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,D项正确。
题组三 氧化还原反应的推理分析
5.(2017·
仙游一中月考)已知NH4CuSO3与足量的3mol·
L-1硫酸混合微热,产生下列现象:
①有红色金属生成;
②产生有刺激性气味的气体;
③溶液呈现蓝色。
据此判断下列说法正确的是( )
A.反应中硫酸作氧化剂
B.NH4CuSO3中硫元素被氧化
C.有刺激性气味的气体是氨气
D.1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子
答案 D
解析 反应的离子方程式为2NH4CuSO3+4H+===Cu+Cu2++2SO2↑+2H2O+2NH。
A项,由反应方程式可知,只有Cu元素的化合价发生变化,硫酸中元素化合价反应前后未变,反应中硫酸体现酸性,不作氧化剂,错误;
B项,NH4CuSO3与硫酸混合微热,生成红色金属、产生有刺激性气味的气体和蓝色溶液,说明反应生成Cu、SO2和Cu2+,反应前后S元素的化合价没有发生变化,错误;
C项,因反应是在酸性条件下进行,不可能生成氨气,错误;
D项,反应中只有Cu元素的化合价发生变化,分别由+1→+2、+1→0,每2molNH4CuSO3参加反应转移1mol电子,则1molNH4CuSO3完全反应转移0.5mol电子,正确。
6.已知下列实验事实:
①Cr2O3固体既能溶于KOH溶液得到KCrO2溶液,又能溶于硫酸得到Cr2(SO4)3溶液;
②将K2Cr2O7溶液滴加到淀粉KI溶液中,溶液变蓝;
③向KCrO2溶液中滴加H2O2溶液,再酸化,可得K2Cr2O7溶液。
下列判断不正确的是( )
A.化合物KCrO2中Cr为+3价
B.实验①证明Cr2O3是两性氧化物
C.实验②证明氧化性:
Cr2O>I2
D.实验③证明H2O2既有氧化性又有还原性
解析 A项,化合物KCrO2中,K为+1价,O为-2价,由化合物中正、负化合价的代数和为0知,Cr为+3价,正确;
B项,由反应①可知,氧化铬与酸、碱反应均生成盐和水,为两性氧化物,正确;
C项,由②中溶液变蓝,生成碘单质可知,发生了氧化还原反应,Cr的化合价降低,I的化合价升高,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知,氧化性Cr2O>I2,正确;
D项,实验③中发生氧化还原反应,Cr的化合价由+3升高为+6,则过氧化氢中O的化合价降低,证明H2O2有氧化性,错误。
7.(2017·
温州中学期末)将一定量的Cl2通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO-和ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如下图所示。
下列说法正确的是( )
A.苛性钾溶液中KOH的物质的量是0.09mol
B.ClO的生成是由氯气的量的多少引起的
C.在酸性条件下ClO-和ClO可生成Cl2
D.反应中转移电子的物质的量是0.21mol
解析 A项,生成KClO和KClO3的物质的量之和为0.09mol,还有KCl生成,因此溶液中KOH的物质的量应大于0.09mol,错误;
B项,起始时没有生成KClO3,随着反应的进行有KClO3生成,同时也有KClO生成,因此与氯气的量无关,而与溶液的温度有关,起始时生成KClO放热,当溶液温度升高时,有KClO3生成,错误;
C项,如果ClO-和ClO反应可生成Cl2,那么Cl的化合价都降低,错误;
D项,生成0.03molClO和0.06molClO-共失电子为0.03mol×
5+0.06mol×
1=0.21mol,正确。
考点二 电子守恒思想在化学计算中的应用
1.对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。
利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
2.守恒法解题的思维流程
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×
变价原子个数×
化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×
化合价变化值(高价-低价)。
题组一 两元素之间得失电子守恒问题
1.(2017·
河南省实验中学月考)现有24mL浓度为0.05mol·
L-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·
L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。
已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A.+2B.+3
C.+4D.+5
解析 题目中指出被还原的物质是Cr,则得电子的物质必是K2Cr2O7,失电子的物质一定是Na2SO3,其中S元素的化合价