<
氧化性:
>Fe3+
2.金属原子与相应阳离子
3.非金属原子与相应阴离子
题组三 外界条件影响物质的氧化性、还原性
5.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。
下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液 ⑤Cl2和NaOH溶液 ⑥Fe和HNO3溶液 ⑦Fe和H2SO4溶液 ⑧Na和O2
(1)由于浓度不同而发生不同氧化还原反应的是
________________________________________________________________________。
(2)由于温度不同而发生不同氧化还原反应的是
________________________________________________________________________。
(3)氧化还原反应不受浓度、温度影响的是__________。
答案
(1)①③⑥⑦
(2)⑤⑥⑦⑧ (3)②④
解析 ⑥Fe和浓HNO3常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀HNO3反应,HNO3被还原成NO。
⑦Fe和浓H2SO4常温下钝化,加热继续反应,Fe和稀H2SO4反应生成FeSO4和H2。
6.
(1)100mL12mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应,生成的氯气的物质的量小于0.3mol,为什么?
(2)将一Cu片投入稀H2SO4溶液中,没观察到反应现象,然后向其中加入少量的KNO3晶体,看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生,为什么?
答案
(1)浓盐酸完全反应时产生的Cl2是0.3mol,但MnO2只能氧化浓盐酸,Cl-浓度小时还原性弱,不再被MnO2氧化。
(2)NO
在酸性条件下可氧化铜,生成Cu2+使溶液呈蓝色,而自身被还原为NO。
根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
1.浓度:
同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如氧化性:
浓H2SO4>稀H2SO4,浓HNO3>稀HNO3,还原性:
浓HCl>稀HCl。
2.温度:
同一种物质,温度越高其氧化性越强。
如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
3.酸碱性:
同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
如:
酸性条件:
2MnO
+6H++5SO
===2Mn2++5SO
+3H2O
中性条件:
2MnO
+H2O+3SO
===2MnO2+3SO
+2OH-
碱性条件:
2MnO
+2OH-+SO
===2MnO
+SO
+H2O
其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)
考点三 氧化还原反应三条规律的应用
1.反应先后规律的思维模型
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强的物质;
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强的物质。
2.价态归中规律思维模型
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间价”,而不会出现交叉现象。
简记为“两相靠,不相交”。
例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
注:
⑤中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
3.歧化反应规律思维模型
“中间价―→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,如:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
深度思考
1.往FeBr2溶液中通入少量Cl2,哪种离子先被氧化?
若改为FeI2呢?
答案 由于还原性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-。
2.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)向浓H2SO4中通入H2S气体,1mol浓硫酸转移电子数可能是6NA,也可能是2NA(√)
解析 H2SO4(浓)+3H2S===4S↓+4H2O
H2SO4(浓)+H2S===SO2↑+S↓+2H2O
前一反应中1mol浓H2SO4转移6NA电子,后一反应中转移2NA电子。
(2)1molCl2与Ca(OH)2完全反应,转移的电子数是2NA(×)
解析 Cl2既是氧化剂又是还原剂,1molCl2和Ca(OH)2反应,转移电子数应为NA。
(3)1molKClO3与足量的浓盐酸完全反应,转移电子数为6NA(×)
解析
所以转移电子数应为5NA。
题组一 先后规律的应用
1.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.KMnO4
C.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>Cl2>FeCl3>I2,还原性强弱顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。
所以KMnO4可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只能氧化I-。
2.向含有amolFeBr2的溶液中通入xmolCl2。
下列各项为通Cl2过程中溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是( )
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2===Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2===2Br2+2Fe3++6Cl-
答案 B
解析 根据氧化还原反应的先后顺序知,Cl2先氧化Fe2+,然后再氧化Br-。
x=0.4a时,Cl2不能完全氧化Fe2+,只能发生反应2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,A项正确;当x=0.6a时,Cl2将Fe2+完全氧化后,又能氧化0.2amol的Br-,故B项错误;x=a时,Cl2氧化Fe2+后又能氧化amol的Br-,C项正确;x=1.5a时,Cl2能将Fe2+、Br-完全氧化,D项正确。
题组二 价态归中规律、歧化反应规律的应用
3.已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl
②Q+H2O
X+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )
A.G、Y、Q、Z、XB.X、Z、Q、G、Y
C.X、Z、Q、Y、GD.G、Q、Y、Z、X
答案 A
解析 由①得出Q中价态高于G,因为G必介于Q和-1价的Cl之间,-1价为氯元素的最低价;将该结论引用到③,Y介于Q与G之间,故有Q价态高于Y,Y价态高于G;分析②:
H2O中的H化合价降低,则Q中的氯元素转变为X中的氯元素,化合价必升高,则得出X价态高于Q;最后分析④:
Z介于Q、X之间,则X价态高于Z,Z价态高于Q。
4.氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:
Cl2+KOH―→KX+KY(未配平),KX在一定条件下能自身反应:
KX―→KY+KZ(未配平,KY与KZ关系比为1∶3),以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯的化合价是( )
A.+1B.+3C.+5D.+7
答案 C
解析 反应Cl2+KOH―→KX+KY是Cl2的歧化反应,KX、KY中的氯分别显正价和-1价;由于KX也发生歧化反应KX―→KY+KZ,可断定KY为KCl,化合价高低是:
Z中Cl>X中Cl(均为正价)。
假设KX中Cl为+a价,KZ中Cl的化合价为+b价,依据化合价守恒原理及KX―→KY+3KZ,有a+1=3(b-a),把a=1、a=3、a=5代入上式讨论,可知a=5时,b=7符合题意。
则KX中Cl的化合价为+5。
探究高考 明确考向
1.(广东高考组合题)下列判断正确的是( )
A.因为Fe3+具有氧化性,所以用KSCN溶液可以鉴别Fe3+(2013·广东理综,10B)
B.工业上利用合成氨实现人工固氮不涉及氧化还原反应(2012·广东理综,10C)
C.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂不涉及氧化还原反应(2012·广东理综,10A)
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3不涉及氧化还原反应
(2012·广东理综,10D)
答案 D
解析 A项,Fe3+与SCN-反应生成Fe(SCN)3显血红色,与Fe3+的氧化性无关;B项,工业上合成氨化合价发生变化,涉及氧化还原反应;C项,Na2O2与CO2或H2O均发生氧化还原反应。
2.(高考组合题)下列判断正确的是( )
①维生素C具有还原性,在人体内起抗氧化作用(2009·天津理综,1A)
②NO2溶于水时发生氧化还原反应(2012·天津理综,2C)
③1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA(2010·福建理综,7C)
④阴离子都只有还原性(2008·北京理综,8B)
⑤BaSO3和H2O2的反应为氧化还原反应
A.①②⑤B.②③⑤C.③④⑤D.①④⑤
答案 A
解析 ③Cl2和NaOH的反应,1molCl2转移1mol电子;④有的阴离子还有氧化性,如SO
,有的阴离子在一定条件下还有强氧化性,如NO
在酸性条件下,氧化性很强。
3.(山东高考组合题)下列组合判断正确的是( )
①Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂(2009·山东理综,10A)
②浓H2SO4有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应(2009·山东理综,13C改编)
③化合反应均为氧化还原反应(2012·山东理综,7A)
④Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性(2012·山东理综,12A)
⑤Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应(2012·山东理综,12C)
A.①②不正确,③④⑤正确
B.①②③④正确,⑤不正确
C.①②正确,③④⑤不正确
D.①②③④⑤均不正确
答案 D
解析 ①Cl2既可作氧化剂,又可作还原剂,如Cl2和NaOH的反应;②浓硫酸和Cu反应需加热;③有单质参加的化合反应是氧化还原反应;④SO2使品红溶液褪色是因为SO2有漂白性;⑤Fe与稀HNO3的反应不是置换反应。
4.[2014·天津理综,7(5)]P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是________。
a.NH3b.HIc.SO2d.CO2
答案 b
解析 P2O5属于酸性氧化物,不能用来干燥碱性气体,浓硫酸不能干燥碱性气体和还原性气体,所以NH3既不能用P2O5干燥,也不能用浓硫酸干燥。
HI属于还原性气体,不能用浓硫酸干燥,但可以用P2O5干燥。
SO2、CO2既能用P2O5干燥,也能用浓硫酸干燥。
5.[2014·安徽理综,25(4)]ClO2常用于水的净化,工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。
写出该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目_____________________________。
答案
===2ClO2+2Cl-(合理即可)
解析 Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2,ClO
被氧化为ClO2,而Cl2被还原为Cl-,根据氧化还原反应中元素化合价升降相等可得离子方程式为2ClO2+Cl2===2ClO2+2Cl-。
6.(2013·上海,18改编)汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3―→K2O+5Na2O+16N2↑。
若氧化产物比还原产物多1.75mol,则下列判断正确的是( )
A.生成40.0LN2(标准状况)
B.有0.250molKNO3被氧化
C.转移电子的物质的量为1.25mol
D.被还原的N原子的物质的量为3.75mol
答案 C
解析 根据反应方程式可知,每当生成16molN2,则氧化产物比还原产物多14