注意:
①物质的氧化性、还原性不是一成不变的。
同一物质在不同的条件下,其氧化能力或还原能力会有所不同。
如:
氧化性:
HNO3(浓)>HNO3(稀);Cu与浓H2SO4常温下不反应,加热条件下反应;KMnO4在酸性条件下的氧化性比在中性、碱性条件下强。
②原子的氧化性一般都强于分子的氧化性。
如:
氧化性
等。
.氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
①置换反应都是氧化还原反应;②复分解反应都不是氧化还原反应;③有单质生成的分解反应是氧化还原反应;④有单质参加的化合反应也是氧化还原反应。
从数学集合角度考虑:
.电子转移守恒
在氧化还原反应中,氧化剂与还原剂得失电子数相等。
这是进行氧化还原反应计算的基本依据。
点拨:
氧化还原反应比较典型的计算有:
求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。
计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。
从试题的变化趋势来看,有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比,计算确定产物。
计算公式如下:
氧化剂物质的量×变价元素的个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变化元素的个数×化合价的变化值。
二。
典型例题
典例一:
金属钛(Ti)性能优越,被称为继铁、铝制后的“第三金属”。
工业上以金红石为原料制取Ti的反应为:
aTiO2 + bCl2 + cC
aTiCl4 + cCO……反应①
TiCl4 +2Mg
Ti + 2MgCl2……反应②
关于反应①、②的分析不正确的是()
①TiCl4在反应①中是还原产物,在反应②中是氧化剂;
②C、Mg在反应中均为还原剂,被还原;
③在反应①、②中Mg的还原性大于C,C的还原性大于TiCl4;
④a=1,b=c=2;
⑤每生成19.2 g Ti,反应①、②中共转移4.8 mol e-。
A.①②④B.②③④C.③④D.②⑤
[解析]②中C、Mg在反应中均为还原剂,被氧化;经计算知⑤中每生成19.2 g Ti,反应①、②中共转移3.2 mol e-
[答案]D
典例2:
常温下,在下列溶液中发生如下反应
①16H++10Z-+2XO4-=2x2++5Z2+8H2O②2A2++B2=2A3++2B-③2B-+Z2=B2+2Z-由此判断下列说法错误的是()
A.反应Z2+2A2+=2A3++2Z-可以进行。
B.Z元素在①③反应中均被还原
C.氧化性由强到弱的顺序是XO4-、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
[解析]根据上述规律4可得:
氧化性顺序:
XO4->Z2>B2>A3+,还原性顺序:
A2+>B->Z->X2+。
[答案]B
典例3:
对于反应KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O(未配平),若有0.1molKMnO4参加反应,下列说法正确的是()
A.其转移电子0.5mol B.生成Cl20.5mol
C.参加反应HCl为16mol D.Cl2是还原产物
[解析]配平该方程式为:
2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O,Mn由+7→+2,得到5电子,则0.1molKMnO4参加反应消耗HCl为1.6mol,转移的电子为0.5mol,生成的Cl2为0.25mol,故A正确,B、C不正确;Cl2是氧化产物,故D不正确。
[答案]A
典例4:
在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为()
A.l∶1∶1B.2∶2∶1C.2∶3∶1D.4∶3∶2
[解析]用高锰酸钾、氯酸钾制氧气,反应过程中O由-2价转化为0价,而用过氧化氢制氧气,O则由-1价转化为0价。
现要制得相同的O2,所以用过氧化氢制氧气的反应中转移的电子数只有用高锰酸钾、氯酸钾制取的反应中转移的电子数的一半。
[答案]B
三。
高考真题演练
1.(2011全国II卷13)某含铬Cr2O72-废水用硫亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。
该沉淀干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3。
不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)mol
B.处理废水中Cr2O72-的物质量为
mol
C.反应中发生转移的电子数为3nxmol
D.在FeO·FeyCrxO3中3x=y
2(2011江苏高考3)下列有关物质的性质和该性质的应用均正确的是
A.常温下浓硫酸能使铝发生钝化,可在常温下用铝制贮藏贮运浓硫酸
B.二氧化硅不与任何酸反应,可用石英制造耐酸容器
C.二氧化氯具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒
D.铜的金属活泼性比铁的差,可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
3(2011上海卷5)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是
A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质
B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质
C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌
D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
4(2011上海7)下列溶液中通入SO2一定不会产生沉淀的是
A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2C.Na2SD.BaCl2
5(2011上海18)氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。
下列反应与Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr相比较,水的作用不相同的是
A.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑B.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
C.2F2+2H2O=4HF+O2D.2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(6(2011新课标)请完成下列化学方程式:
FeTiO3+C+Cl2
TiCl4+FeCl3+CO
7(2011上海24)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。
根据题意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。
若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为。
(2)上述反应中的氧化剂是,反应产生的气体可用吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反应:
As2S3+10H++10NO3—=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O
若生成2molH3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为。
若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在(填“正极”或“负极”)附近逸出。
(4)若反应产物NO2与11.2LO2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量(选填编号)。
a.小于0.5molb.等于0.5molc.大于0.5mold.无法确定
8(2011浙高考26,15分)食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。
已知:
氧化性:
>Fe3+>I2;还原性:
>I-;3I2+6OH-
+5I-+3H2O;
KI+I2
KI3
(1)某学习小组对加碘盐进行如下实验:
取一定量某加碘盐(可能含有KIO3、KI、Mg2+、Fe3+),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得溶液分为3份。
第一份试液中滴加KSCN溶液后显红色;第二份试液中加足量KI固体,溶液显淡黄色,用CCl4萃取,下层溶液显紫红色;第三份试液中加入适量KIO3固体后,滴加淀粉试剂,溶液不变色。
①加KSCN溶液显红色,该红色物质是_________(用化学式表示);CCl4中显紫红色的物质是___________________(用电子式表示)。
②第二份试液中加入足量KI固体后,反应的离子方程式为___________________________、______________________________________。
(2)KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。
写出潮湿环境下KI与氧气反应的化学方程式:
_____________________________。
将I2溶于KI溶液,在低温条件下,可制得KI3·H2O。
该物质作为食盐加碘剂是否合适?
______(填“是”或“否”),并说明理由________________________________________。
(3)为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。
下列物质中有可能作为稳定剂的是___________________。
A.Na2S2O3B.AlCl3C.Na2CO3D.NaNO2
(4)对含Fe2+较多的食盐(假设不含Fe3+),可选用KI作为加碘剂。
请设计实验方案,检验该加碘盐中的Fe2+:
________________________________________________________。
参考答案:
1.解析:
由铬元素守恒知废水中Cr2O72-的物质量为
mo,反应中发生转移的电子数为6×
mo=3nxmol。
由得失电子守恒知y=3x,而由铁元素守恒知消耗硫酸亚铁铵的物质量为n×(1+y)mol=n(3x+1)mol,因此选项A是错误的。
答案:
A
2解析:
本题属于元素及其化合物知识的考查范畴,这些内容都来源于必修一、选修四和必修二等课本内容。
看来高三一轮复习一定注意要抓课本、抓基础,不能急功近利。
二氧化硅不与任何酸反应,但可与氢氟酸反应。
二氧化氯中氯的化合价为+4价,不稳定,易转变为-1价,从而体现氧化性。
铜的金属活泼性比铁的差,在原电池中作正极,海轮外壳上装铜块会加快海轮外壳腐蚀的进程。
答案:
A
3解析:
A生成BaSO3沉淀;SO2溶于水显酸性,被Ba(NO3)2氧化生成硫酸,进而生成BaSO4沉淀;SO2通入Na2S溶液中会生成单质S沉淀。
答案:
D
5解析:
反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中,水既非氧化剂又非还原剂。
A中水既非氧化剂又非还原剂;B中水既非氧化剂又非还原剂;C中水还原剂;D中水作氧化剂。
答案:
CD
6略
7解析:
(1)根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子,而1molSnCl2作还原剂失去2mol电子,所以二者的物质的量之比是1:
1;
(2)H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收;(3)As2S3作还原剂,转移电子的个数是2×(5-3)+3×(0+2)=10。
NO2属于还原产物,在正极生成;(4)根据电子守恒可知生成CO2的量是0.5mol×4/4=0.5mol,但考虑到随着反应到进行,硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应。
答案:
(1)1:
1
(2)As2S3氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液
(3)10mol正极(4)a
8。
解析:
(1)①Fe3+与SCN-的配合产物有多种,如
、
等;I2的CCl4溶液显紫红色。
②应用信息:
“氧化性:
>Fe3+>I2”,说明
和Fe3+均能氧化I-生成I2。
(2)KI被潮湿空气氧化,不能写成I-+O2+H+→,要联系金属吸氧腐蚀,产物I2+KOH似乎不合理(会反应),应考虑缓慢反应,微量产物I2会升华和KOH与空气中CO2反应。
KI3·H2O作加碘剂问题,比较难分析,因为KI3很陌生。
从题中:
“低温条件下可制得”或生活中并无这一使用实例来去确定。
再根据信息:
“KI+I2
KI3”解析其不稳定性。
(3)根据信息“还原性:
>I-”可判断A;C比较难分析,应考虑食盐潮解主要是Mg2+、Fe3+引起,加Na2CO3能使之转化为难溶物;D中NaNO2能氧化I―。
(4)实验方案简答要注意规范性,“如取…加入…现象…结论…”,本实验I―对Fe2+的检验有干扰,用过量氯水又可能氧化SCN-,当然实际操作能判断,不过对程度好的同学来说,用普鲁士蓝沉淀法确定性强。
答案:
(1)①Fe(SCN)3
②IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(2)O2+4I-+2H2O=2I2+4KOH
否KI3在受热(或潮湿)条件下产生I2和KI,KI被氧气氧化,I2易升华。
(3)AC
(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:
氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN溶于,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+。
(4)取足量该加碘盐溶于蒸馏水中,用盐酸酸化,滴加适量氧化剂(如:
氯水、过氧化氢等),再滴加KSCN溶于,若显血红色,则该加碘盐中存在Fe2+。
四。
氧化还原反应中的知识点、配套练习(带颜色的选项为答案)
一、氧化还原反应概念
1.下面有关氧化还原反应的叙述不正确的是()
A.在反应中不一定所有元素的化合价都发生变化
B.肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
C.在氧化还原反应中,失去电子的物质,所含元素化合价降低
D.氧化还原反应的本质是电子的转移
2.氧化还原反应的实质是()
A.得氧和失氧B.化合价的升降C.有无新物质生成 D.电子的转移
3.下列叙述正确的是()
A.在氧化还原反应中,做氧化剂的物质不能做还原剂
B.分解反应都是氧化还原反应
C.反应中某元素的原子变为阳离子,则该元素的单质在反应中一定是还原剂
D.凡是没有电子转移也就没有化合价升降的反应,就不属于氧化还原反应
4.下列反应中,属于氧化还原反应的是()
A.CaCO3+2HCl
CaCl2+CO2↑+H2OB.CaO+H2O
Ca(OH)2
C.Fe+CuSO4
FeSO4+CuD.
5.下列反应属于非氧化还原反应的是()
A.Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2B.NH4NO3====N2O↑+2H2O
C.2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2OD.Cu2(OH)2CO3==2CuO+CO2↑+H2O
6.实验室利用氧化还原反应制取的气体是( )
A.O2H2 CO2 B.O2CO2 C.CO2 D.H2O2
二、氧化还原反应与四大基本反应类型的关系
7.下列反应一定属于氧化还原反应的是()
A.化合反应式B.分解反应C.置换反应D.复分解反应
8.下列说法中错误的是()
A.凡是氧化还原反应,都不可能是复分解反应
B.化合反应不可能是氧化还原反应
C.置换反应一定是氧化还原反应
D.分解反应可能是氧化还原反应
9.如图18-1所法,能正确表示四种基本类型反应与氧化还原反应关系的示意图是( )
三、氧化剂、还原剂
(一)氧化剂、还原剂;氧化性、还原性;氧化产物、还原产物判断
题型一:
氧化剂、还原剂;氧化产物、还原产物判断
10.在下列反应中,水作还原剂的是()
A.SO3+H2O=H2SO4B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.2H2+O2
2H2OD.2F2+2H2O=4HF+O2
11.CaH2常做生氢剂,其中氢元素是-1价,化学方程式为:
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,其中水是 ()
A.还原剂B.既是氧化剂,又是还原剂
C.氧化剂D.既不是氧化剂,又不是还原剂
12.在2KMnO4==2K2MnO4+MnO2+O2↑中,KMnO4所起的作用是:
()
A.氧化剂B.既不是氧化剂又不是还原剂
C.还原剂D.既是氧化剂又是还原剂
13.黑火药的爆炸反应为:
,其中被还原的元素是()
A.NB.CC.N和SD.N和C
14.下列表示SO2被还原的反应是()
A.SO2+2H2O+Cl2==H2SO4+2HCl
B.SO2+2H2S==3S↓+2H2O
C.SO2+H2O==H2SO3
D.2SO2+O2===2SO3
15.(05江苏)在下列生成二氧化硫的反应中,反应物中的含硫物质被氧化的是
A.硫在空气中燃烧B.铜片与浓硫酸共热
C.红热的木炭与浓硫酸反应D.亚硫酸钠与稀硫酸反应
16.在下列反应中,氧化产物与还原产物是同一种物质的是()
A.二氧化碳通过赤热的炭层
B.氧化铜和木炭在高温下反应
C.氢气通过灼热的氧化铜
D.一氧化碳通过高温的赤铁矿
17.某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素()
A.可能被氧化B.一定被还原
C.既可能被氧化又可能被还原D.以上都不是
18.在K2Cr2O7+14HCl==2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O反应中,______是氧化剂;______是还原剂;______元素被氧化;______元素被还原;______是氧化产物;______是还原产物
19.K2Cr2O7是一种橙红色具有强氧化性的化合物,当它在酸性条件下被还原成三价铬时,颜色变为绿色。
据此,当交警发现汽车行驶不正常时,就可上前阻拦,并让司机对填充了吸附有K2Cr2O7的硅胶颗粒的装置吹气。
若发现硅胶变色达到一定程度,即可证明司机是酒后驾车。
这时酒精(CH3CH2OH)被K2Cr2O7氧化为醋酸(CH3COOH)。
该氧化还原反应的方程式可表示为:
2K2Cr2O7+3CH3CH2OH+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O
在这一反应中,氧化剂是___________,还原剂是________,氧化产物是________,还原产物是