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文档简介

1、氧化还原反应一、常见氧化剂和还原剂1、 氧化剂(1) 非金属较强的单质: O2、 Cl 2、 Br 2 等;(2) 变价元素中高价态化合物:浓H2SO4、浓 HNO 3、稀 HNO 3、 HClO 、固体硝酸盐等;(3) 高价态金属阳离子的物质:Fe3+、 Ag 、 Cu2+等 ;的物质:稀硫酸、稀盐酸、NaHSO4 溶液等;(4) 能电离出 H(5) 其他:漂白粉、银氨溶液、新制的氢氧化铜等。2、 还原剂(1) 金属性较强的单质: K、 Na、 Zn、Mg 、 Fe 等;(2) 某些非金属单质: H2、 C、 S、 P 等;(3) 某些低价元素或化合物: CO、 H2S 及 S2、 I 、F

2、e2 、 SO32 等;二、氧化还原反应的有关规律1、 守恒规律化合价有升必有降即电子有得必有失。 一个氧化还原反应, 化合价升降总数相等即得失电子总数相等。应用:配平氧化还原反应及有关氧化还原反应的计算其守恒关系如下:化合价降低总数= 化合价升高总数n(氧化剂 ) ×N(变价原子 ) ×化合价的变化值= n(还原剂 ) ×N( 变价原子 ) ×化合价的变化值2、强弱规律对于进行得较完全的反应,氧化剂(较强氧化性)跟还原剂(较强还原性)反应,生成还原产物(弱还原性)和氧化产物(弱氧化性)。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,优先与还原性最强的还原剂发生反应

3、; 同理, 一种还原剂遇到多种氧化剂时, 氧化性最强的氧化剂优先反应。3、转化规律发生在同种元素不同价态间的氧化还原反应,元素的化合价只靠近或相交但不交叉;种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。如SO2 与浓 H 2SO4同应用:分析同种元素不同价态之间反应的氧化还原产物及电子转移。三、物质(离子)氧化还原性强弱判断规律1根据金属活动顺序表判断金属活动性依次减弱,单质的还原性依次减弱KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu+2+KCaNa+Mg2+Al3+Zn2+2+Fe2+SnPb2+(H ) Cu2+2+Hg 2+2+AgPt3+Au(Au )阳离子的氧化性依次增强2根据

4、元素周期律判断( 1)同主族的金属单质从上到下还原性增强,同价态的阳离子(主要是指A 、 A 元素)从上到下氧化性减弱。( 2)同主族的非金属单质(主要是指A、 A 元素)从上到下氧化性减弱,同价态的阴离子从上到下还原性增强。3+2+4+2+( 3)同一金属元素的阳离子,价态越高氧化性越强,如:Fe Fe、Sn Sn。3根据反应事实判断当氧化还原反应进行得较完全时,根据“强弱反应规律”,有:氧化性氧化剂氧化产物,还原性还原剂还原产物。4根据反应条件判断不同氧化剂将同一还原剂氧化到同一产物(或不同还原剂将同一氧化剂还原到同一产物)时,反应条件要求越高,则氧化剂的氧化性或还原剂的还原性越弱。5同一

5、元素不同价态的含氧酸,一般是,元素的价态越低,氧化性越强。如: HClO HClO 2 HClO 3 HClO 4; HNO 2HNO 3;H 2SO3 H 2SO4(稀)( H2SO3 可与 H 2S 反应生成S,而 H 2SO4(稀)与 H 2S 不反应)+几种常见含氧酸根的氧化性与溶液酸性的关系及其还原产物含氧酸根MnO 4ClONO 2氧化性与溶酸性、中性、碱性溶液中均有液的酸碱性较强氧化性,溶液酸性越强氧的关系化性越强。还原酸性Mn 2+NO 或MnO 2Cl中性N2O 或产物碱性MnO 42N 2NO3 SO32SO42中性、碱性溶液中均无氧酸性、中性、化性,只有在酸性溶液中碱性溶

6、液中才具有较强氧化性均无氧化性NOS7还原性的含氧酸根或某些物质的还原性随溶液的碱性增强而增强。如:Na2SO3、BaSO3的还原性比 H 2SO3 强,所以 Na2 SO3、BaSO3 比 H 2SO3 更易被空气中O2 氧化;Fe(OH) 2 比 Fe2+易氧化;含醛基的有机化合物在碱性条件下的还原性更强。注:物质(或粒子)的氧化性或还原性的强弱与该物质(或粒子)得失电子的多少无关,而与其得失电子的难易有关,反应越易或越快则其氧化性或还原性越强。氧化还原反应练习题一、选择题1、下列说法正确的是()A 、在化学反应中某元素由化合态变为游离态,该元素一定被还原了。B 、失电子能力难的原子获得电

7、子的能力一定强。C、金属单质在反应中只作为还原剂。D 、非金属单质在反应中只作为氧化剂。2、盐酸具有的化学性质是()A 、只有还原性B 、只有酸性C、只有氧化性D 、有酸性、氧化性、还原性3、下列粒子不具有氧化性的是()B、 Cl 2C、H +D 、O2A 、 Cl4、下列变化需要加入还原剂才能实现的是()2+ MnOSSOA 、 MnO 42B、 Cl Cl 2C、H 2D、 Fe Fe25、在反应 2KClO 3=2KCl + 3O 2中,电子转移的总数是()A 、 2B 、6C、 12D、 56、在黑火药发生爆炸时,可发生如下反应:2KNO 3 + 3C + S = K 2S + N 2

8、 + 3CO2,则被氧化的元素为()A 、氧B 、碳C、氮和硫D 、氮和碳7、在反应 8NH 3+ 3Cl 2 = 6NH 4Cl + N 2 中,若有 56 gN 2 生成,则发生氧化反应的物质的质量是()A 、 68 gB 、71 gC、 102 gD 、272 g【解析】 8NH 3 只有 2NH 3 被氧化,3Cl 2 只氧化了2NH 3 生成 28 gN 2,现有 56 gN 2 生成即有4 molNH 3(68 g) 被氧化 .生成 56 gN 2 即有 4 mol N 被氧化。8、下列 Cl 2 既表现氧化性又表现还原性的反应是()A 、Cl 2 + 2NaOH = NaCl +

9、NaClO +H 2OB、 2HClO = 2HCl + O 2C、Cl 2 + 2Na = 2NaClD、 MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 +2HO9、在反应 2KMnO 4 = K 2MnO 4 + MnO 2 + O2 中,还原产物是()A 、 K 2MnO 4B 、MnO 2C、 O2D 、 KMnO 410、根据反应式:2Fe3+ + 2I= 2Fe2+ + I 2 Br2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Br 可判断离子的还原性从强到弱的顺序是()-2+、 Cl2+、 BrA 、 Br、 FeB 、 I、 FeC、Br - 、 I 、 Fe2+D、

10、Fe2+ 、 I 、 Br 【解析】得到(或偏向)ne,被还原,发生还原反应氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物失去(或偏离) ne ,被氧化,发生氧化反应具有较强氧化性具有较强还原性具有较弱还原性具有较弱氧化性由知:还原性I Fe2+由知:还原性Fe2+ Br ,所以选 B。由知:氧化性Fe3+ I 2由知:氧化性Br 2 Fe3+,所以氧化性Br 2 Fe3+ I 2。11、在 3Cl 2 + 6KOH = KClO 3 + 5KCl + 3H2O 的反应中,氧化剂和还原剂的质量比为()A、1: 5B、5: 1C、1: 1D、2: 1【解析】同种物质的质量之比等于物质的量之比。12、 G、Q、

11、X 、 Y 、Z 均为氯的含氧化合物,我们不了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具有如下的转换关系(未配平):GQ+NaClQ+H 2O X+H 222 Y+NaOH G+Q+H O Z+NaOH Q+X+H O这五种化合物中氯的化合价由低到高的顺序是()A 、 QGZYXB、 GYQZXC、 GYZQXD、 ZXGYQ【解析】由知: Q G;由知: +1 价 H 得电子,必 Q 中含氯元素失电子,即X Q;由知: Y 中含氯元素的化合价介于G、Q 之间,又因 Q G,所以 Q Y G;由知: Z 中含氯元素的化合价介于X 、 Q 之间,又因 X Q,所以 X Z Q。综合得到: X Z

12、Q YG13、在一定条件下,氯酸钾与碘按下式发生反应:2KClO 3 I 2=2KIO 3 Cl 2,由此可推断下列相应结论不正确的是A 该反应属置换反应B 还原性 I 2 Cl 2C非金属性 I2 Cl2D 氧化性: KClO 3 I 214、Se 是半导体,也是补硒保健品中的元素, 工业上提取硒的方法之一是用H2SO4 和 NaNO 3处理含 Se 的工业废料,而得到亚硒酸(H 2SeO3)和少量硒酸 (H2SeO4),并使之富集,再将它们与盐酸共热, H2SeO4 转化为 H2SeO3,主要反应为: 2HCl H 2SeO4=H 2SeO3 H2O Cl2,然后向溶液中通入 SO2,使硒

13、元素还原为单质硒沉淀,据此正确的判断为A H2SeO4 的氧化性比C12 弱B SO2 的还原性比 SeO2 弱C H2SeO4 的氧化性比H 2SeO3 强D浓 H2SeO4 的氧化性比浓H2SO4 弱【解析】由化学反应方程式2HCl H2SeO4 =H2SeO3 H 2O Cl 2 可知:还原剂 氧化剂还原产物氧化产物还原性: HCl H 2SeO3氧化性: H 2SeO4 Cl 2由“向溶液中通入SO2,使硒元素还原为单质硒沉淀”可得:H2 SeO3(SeO2 + H 2O)+ 2SO 2 + H 2O=Se +2H2SO4,氧化剂还原剂还原产物氧化产物还原性:SO2 Se氧化性: H

14、2SeO3(SeO2) H2SO4(稀 )氧化性: H2SeO4 Cl 2 H2SeO3 (SeO2)H 2SO4( 稀)还原性: H2SeO3 HCl Se SO215、在氧化还原反应中,水作为氧化剂的是AC+ H2OCO2+ H2B 3NO 2+H2O2HNO 3 +NOC 2Na2O2+2H 2O 4NaOH+O 2D 2F2+2H 2O4HF+O 2【解析】水作为还原剂的是_;水既不是还原剂又不是氧化剂的是_。16、下列反应中,SO2 被还原的是A SO2 2NaOH Na2SO3B. SO2 Cl2 2H 2O H2SO42HClC SO2 2H 2S 3S 2H 2OD SO2 N

15、O2 SO3NO17、根据 S 元素的化合价判断,下列说法正确的是A H2S 只有氧化性B S 既有氧化性又有还原性C SO2 只有氧化性D H 2SO4 既有氧化性又有还原性18、下列物质中,按只有氧化性,只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是A F2、 K 、 HClB Cl 2 、Al 、 H2C NO2、 Na、 Br 2 D O2、 SO2、 H2 O19、下列微粒中既有氧化性又有还原性的是A MgB SO3C Zn2DHI20、某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素A. 一定被氧化了B. 一定被还原了C. 既可能被还原也可能被氧化D. 既不可能被氧化又不可能被还

16、原21、下列反应中都有水参加,属于氧化还原反应,且水只作氧化剂的是A.SO 2 C.2H 2OH2O2H2H 2SO3O2B.Cl 2D.3Fe H2O HCl HClO 4H 2O Fe3O4 4 H 222、在 5NH 4NO 3=2HNO 3 4N2 9H 2O 中发生氧化反应的氮原子和发生还原反应的氮原子的质量比是()A.1 1B.35C. 5 3D. 2 823、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A111B2 21C231D432【解析】高锰酸钾和氯酸钾都是有2 价 O 失电子变为0 价 O,

17、生成 1 molO 2 转移过氧化氢是有1 价 O 失电子变为0 价 O,生成 1 molO 2 转移 2 mole 。4 mole,题目若改为: 相同物质的量的高锰酸钾、 氯酸钾、 过氧化氢完全反应生成氧气的在同温同压下体积比为 _ 。2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O22KClO 3 = 2KCl + 3O 22H2O2 = H2O + O2二、非选择题1、标出电子转移的方向和数目。2FeCl 3 + 2KI = 2FeCl 2 + 2KCl + I 25NH4NO3 = 4N+9H22O + 2HNO 3H 2S + H2SO4(浓) = S + SO2 +

18、2HO2、已知: AgF+Cl2+H2O AgCl+AgClO 32(未配平 ),配平后,若 Cl2的系数为 a,则+HF+OAgF 的系数为 _,若 AgClO 3 的系数为b,O2 的系数为 c,则 AgCl 的系数为 _。【解析】当 Cl 2 的化学计量数为a 时,因为 AgCl和 AgClO 3 中 Ag 和 Cl 原子个数之比为1 1, 所以 AgF 的化学计量数为 2a。当 AgClO 3 的化学计量数为 b, O2 的化学计量数为 c时,则根据化合价升高总数为(5b+4c) , AgCl 的化学计量数为 (5b+4c) 。3、按反应式N 2H 5+ +4Fe3+ 4Fe2+Y+

19、,在水溶液中, N2H5+离子将 Fe3+还原为 Fe2+,N2H 5+离子氧化产物Y 是。【解析】 4Fe3+的化合价减低了 4,N 2H5+的化合价必然升高了 4, N2H 5+中 N 元素化合价为2,在反应中 N2H 5+的氧化产物为 N 2, N2H5+4Fe3+ 4Fe2+ N 2+5H +4、录像用的高性能磁粉,主要材料之一是由三种元素组成的化学式为CoxFe3-x O3+x 的化合物 ,已知氧为 2 价,钴和铁可能是呈现 +2 价或 +3价,且上述化合物中,每种元素只能有一种化合价,则 x 的值为,铁的化合价为,钴的化合价为。【解析】设Fe、 Co 的化合价均为+2,则 2(3+

20、x)=2(3 x)+2x , x=0 ,不合题意;设 Fe、 Co 的化合价均为 +3,则 2(3+x)=3(3 x)+3x , x=1.5 ,不合题意;设 Fe、 Co 的化合价分别为 +2 、 +3,则 2(3+x)=2(3 x)+3x , x=0 ,不合题意;设 Fe、 Co 的化合价分别为 +3 、 +2,则 2(3+x)=3(3 x)+2x , x=1 。【答案】 1 +3 +25、把熔化的Al 2O3 、 MgCl 2、 NaCl 串联在电路中进行电解,通电一段时间后,在电极上析出的三种金属的物质的量之比是。【解析】在串联电路中通过某一截面的电流处处相等,即通过的电子的物质的量处处

21、相等。设电路中通过1 mol 电子,在电极上析出1/6 molAl 、 1/2 molMg 、 1 mol Na ,所以,n(Al) n(Mg) n(Na)= 1 3 66、近年来,我国对储氢纳米碳管的研究获得了重大进展,电弧法合成的纳米碳管常伴有大量物质 碳纳米颗粒。这种碳纳米颗粒可用氧化法提纯。其反应如下 ( 请配平化学方程式 ):_C+_K 2Cr2O7 +_H 2SO4=_CO 2+_K 2SO4 +_Cr 2(SO4)3+_H 2O( 1)此反应的氧化剂是,氧化产物是( 2) H2SO4 在上述反应中表现出来的性质是。A酸性B氧化性C吸水性D脱水性( 3)上述反应中若产生11g 气体

22、物质,则转移的电子数目为。( 4)离子方程式为 _ 。7、高铁酸钠 (Na2 FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,其它氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+离子。( 1)制取高铁酸钠的化学方程式(未配平 ):Fe(NO 3)3+NaOH +Cl 2 Na2FeO4 +NaNO 3 +NaCl +H 2O反应中元素被氧化,当有1mol Fe(NO 3 )3 参加反应时,转移电子总数为( 2)高铁酸钠之所以能净水,除了能消毒外,另一个原因是。( 3)离子方程式为 _ 。8、在氯氧化法处理含CN 的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一

23、),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。( 1)某厂废水中含KCN ,其浓度为650 mg/L 。现用氯氧化法处理,发生如下反应(其中N 均为 3 价): KCN 2KOH Cl 2= KOCN 2KCl H 2O;被氧化的元素是。其离子方程式为 _ 。( 2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气:2KOCN 4KOH 3Cl2= 2CO 2N2 6KCl 2 H2O。其离子方程式为_ 。若处理上述废水 20 L ,使 KCN 完全转化为无毒物质,至少需液氯_g。9、用氯气对饮用水消毒会使饮用水中的有机物发生氯代反应,生成有机含氯化合物,对人体有潜在的危害作用。世界环保联盟即将全面禁止用氯气对饮

24、用水消毒,建议采用广谱高效的二氧化氯( ClO 2 )作消毒剂。( 1)二氧化氯具有很强的氧化性, 常被用作消毒剂, 其消毒效率是 Cl 2 的倍(以单位质量得到电子的物质的量表示)。( 2)使用 ClO 2 作饮用水消毒剂的优点是。( 3)目前,一些国家用NaClO 3 氧化浓盐酸来制取 ClO 2,同时有 Cl 2 生成,且 Cl 2 体积为ClO 2 的一半。表示这一反应的化学方程式是。( 4)我国最近研究成功在氮气保护下用Cl 2 氧化亚氯酸钠( NaClO 2)制得 ClO 2,表示这一反应的化学方程式是;这一方法的优点是。答案: (1)2.63 ,(2)ClO 2有强氧化性,为高效

25、消毒剂,不与有机物发生加成和取代反应(3)2NaClO 3+4HCl (浓) =Cl 2 +2ClO+2NaCl+2H 2O (4) Cl 2+2NaClO 2 2ClO+2NaCl ,无有害气体生成,产品易分离10、食盐中含有一定量的镁、铁等杂质,加碘盐中的损失主要是由于杂质、水份、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。已知:氧化性:IO 3 Fe3+ I 2;还原性: S2O32 I 3I2+6OH=5I+3H 2OKI+I 2KI 3+IO 3( 1)某学习小组对加碘进行了如下实验:取一定量某加碘盐 (可能含有 KIO 3 、KI 、Mg 2+、Fe3+ ),用适量蒸馏水溶解,并加稀盐酸酸化,将所得试液分为3 份。第一份试液中滴加KSCN 溶液后显红色;第二份试液加足量KI 固体,溶液显淡黄色,用 CCl 4 萃取,下层溶液显紫红

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