2氧化还原反应

1、第二讲 氧化还原反应教学目标：1理解氧化还原反应的本质，了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。2运用守恒思想，配平氧化还原反应方程式，判断氧化剂、还原剂，比较氧化性、还原性强弱。典型例题：例1（2011上海高考题）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A2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 B4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3C2F2+2H2O=4HF+O2 D2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2例2（2011年全国理综）某

2、含铬（Cr2O72-）废水用硫酸亚铁铵FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到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的量为n(2x)B处理废水中的Cr2O72-的物质的量为nx/2C反应中发生转移的电子数为3nxmolD在FeO·FeyCrxO3中，3x=y 例3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：Fe3I2；还原性：I3I26OH5I3H2O；KII

3、2KI3（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。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）。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

4、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_。ANa2S2O3BAlCl3CNa2CO3DNaNO2（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。_ 。答案：（1）Fe(SCN)3 IO3-5I6H3I23H2O 2Fe32I2Fe2I2。（2）4KIO22H2O2I24KOH 否KI3受热（或潮湿）条件下产生KI和I2，KI氧

5、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溶液，若显血红色，则该加碘盐中存在Fe2。例4(2010年上海市高考)向盛有KL溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：1) 写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1，不用填写)：2)整个过程中的还原剂是_。3)把KL换成KBr，则CCl4层变为_色：继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。 Cl2 、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺

6、序是_。4)加碘盐中含碘量为20mg50mgkg。制取加碘盐(含HIO3的食盐)1000kg，若庄Kl与Cl2反应制HIO3，至少需要消耗Cl2_L(标准状况，保留2位小数)。答案：规律小结1氧化还原反应的一般规律得失电子守恒：氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等。元素呈最高价，一般只有氧化性；元素呈最低价，一般只有还原性；元素呈中间价，既有氧化性又有还原性。反应先后规律：如把Cl2通入FeBr2溶液中，由于还原性Fe2+>Br-，当通入有限量的Cl2时，根据先后反应规律，Cl2首先将Fe2+氧化，当Cl2足量时，方可将Fe2+、Br-一并氧化。价态归中规律：如：而不是2氧化性

7、和还原性强弱的比较在同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。根据元素周期律，同周期元素（稀有气体除外）的单质从左到右还原性减弱，氧化性增强；同主族元素的单质从上到下还原性增强，氧化性减弱。例如，氧化性：F2>Cl2>Br2>I2>S；还原性：Na<K<Rb<Cs。对应的简单离子的还原性：F-<Cl-<Br-<I-<S2-；氧化性：Na+>K+>Rb+>Cs+。根据金属活动性顺序：K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

8、还原性逐渐减弱K+ Ca2+ Na+ Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ Sn2+ Pb2+ (H+) Cu2+ Fe3+ Ag+ 氧化性逐渐增强原电池负极金属比正极金属活泼（还原性强）。电解池中放电顺序，阳离子得电子顺序（即氧化性强弱顺序）参考，阴离子失电子顺序（即还原性强弱顺序）：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根等。同种元素价态越高，氧化性越强（如：Fe3+>Fe2+），最高价态只有氧化性；价态越低，还原性越强（如：S2->S>SO2），最低态只有还原性；中间价态兼具氧化性和还原性。反应原理相似的不同反应中，反应条件要求越低

9、，说明氧化剂的氧化性或还原剂的还原性越强。课堂练习1已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI，自身发生如下变化： H2O2H2O IO3-I2 MnO4-Mn2+ HNO3NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI，得到I2最多的是 AH2O2 BIO3- CMnO4- DHNO32有Fe2+、NO3-、Fe3+、NH4+、H+和H2O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述正确的是A还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:8B若把该反应设计为原电池，则负极反应为(Fe2+) - (e-) = (Fe3+)C若有1molNO3-发生氧化反应，则转移8mole-D该过程说

10、明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化3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 1:1 （2）上述反应中的氧化剂是 As2S3 ，反应产生的气体可用 氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液吸收（3）As2S3和HNO3有如下反应：As2S3+10H+10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2+2H2O，若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为 10mol 。若

11、将该反应设计成一原电池，则NO2应该在 正极 （填“正极”或“负极”）附近逸出。（4）若反应产物NO2与11.2L O2（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 a （选填编号）。a小于0.5mol     b等于0.5mol     c大于0.5mol     d无法确定解：（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体，则反应为2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2

12、SnCl4+2H2S，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，则二者的物质的量之比是1:1，故答案：1:1；（2）因As2S3在该反应中As元素的化合价降低，则As2S3为氧化剂，又H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收，故答案为：As2S3；氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液；（3）由反应As2S3+10H+10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2+2H2O可知，As2S3作还原剂，转移电子数为2×（5-3）+3×（0+2）=10，则生成2molH3AsO4时反应中转移电子的物质的量为10mol，又原

13、电池中正极发生还原反应，则某元素的化合价降低，由反应可知N元素的化合价由+5降低到+4，则NO2属于还原产物，在正极生成，故答案为：10mol；正极；（4）由NO2与11.2LO2混合后用水吸收全转化成浓HNO3，则4NO2+O2+2H2O4HNO3，氧气的物质的量为0.5mol，则由反应可知硝酸的物质的量为0.5mol×4=2mol，若硝酸完全反应，则根据电子守恒可知生成CO2的量是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，则产生的CO2的量小于0.5mol，故答案为：a4某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3A

14、sO4、H2O和一种未知物质X。(1)已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是 。(2)已知02molKBrO3在反应中得到1mol电子生成X，则X的化学式为 。(3)根据上述反应可推知 。 a氧化性：KBrO3>H3AsO4 b氧化性：KBrO3<H3AsO4 c还原性：AsH3>X d还原性：AsH3<X(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：答案：（1）AsH3（2）Br2（3）a c （4） 【解析】（1）KBrO3在反应中得到电子，则另外一种化合价变化的元素在反应中失去电子被氧化，所给物质中As元素化

15、合价发生了变化，低价态的AsH3是还原剂。（2）0.2mol KBrO3得到1mol电子，说明Br元素在反应中降低了5价，所以x的化学式为Br2。（4）利用氧化还原反应中电子得失相等的规律可配平该方程式为8KBrO35AsH34H2SO4=4K2SO44Br25H3AsO44H2O40e 5已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。 现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4 七种物质： (1)该反应中，化合价升高的反应物是_，化合价没有发生变化的反应物是 _。 

16、;(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(不需配 平)_。 (3)上述反应中，氧化剂是_，1 mol氧化剂在反应中_ (填“得到”或“失去”)_mol电子。 (4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又变紫红色。说出NaBiO3的一个性质：_ _。 解析：(1)反应原理为：在酸性条件下，KMnO4将Cl氧化为Cl2，自身被还原。 (2)由(1)可知反应物为KMnO4、KCl、H2SO4，其余四种物质为生成物。 (4)中溶液又显紫红色，说明NaBiO3将Mn2氧化成了MnO，因而说明NaB

17、iO3的氧 化性比KMnO4强。 答案：(1)KClH2SO4 (2)KMnO4KClH2SO4K2SO4MnSO4Cl2H2O(3)KMnO4得到5 (4)NaBiO3具有强氧化性(比KMnO4氧化性强)课后练习(1)1已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2。Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列叙述中正确的是 ACl2通入FeI2溶液中，可存在反应3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3B每1molCo2O3在酸性溶液中被氧化生成Co2+时转移2mole-CFeCl3溶液能使淀粉-KI试纸变蓝DI2是A族元素单质，具有较

18、强的氧化性，可以将Co2+氧化成Co2O32已知氧化还原反应：2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4=2CuI+13I2+12K2SO4+12H2O 其中1mol氧化剂在反应中得到的电子为A10 mol B11 mol C12 mol D13 mol 3三聚氰酸C3N3(OH)3可用于消除汽车尾气中的NO2。其反应原理为：C3N3(OH)33HNCO；    8HNCO+6NO27N2+8CO2+4H2O 下列说法正确的是     AC3N3(OH)3与HNCO为同一物质     

19、0;             BHNCO是一种很强的氧化剂  C1 molNO2在反应中转移的电子为4mol          D反应中NO2是还原剂4从海水中提取溴有如下反应：5NaBr+NaBrO3+3H2SO43Br2+3Na2SO4+3H2O。与上述反应在氧化还原原理上最相似的是 A2NaBr+Cl22NaCl+Br2BAlCl3+3NaAlO2+6H2O4Al(OH)

20、3+3NaClC2H2S+SO22H2O+3SD2FeCl3+H2S2FeCl2+S+2HCl5氧化还原反应实际上包含氧化和还原两个过程。(1)向氯酸钠的酸性水溶液中通入二氧化硫，该反应中氧化过程的反应式为：SO2+2H2O  2e- SO42- + 4H+; (2)向亚氯酸钠(NaClO2)固体中通入用空气稀释的氯 气，该反应中还原过程的反应式为：Cl2 + 2e- 2Cl-。在(1)和(2)反应中均会生成产物X，则X的化学式为 ANaClO    &#

21、160;               BNaClO4 CHClO                    DClO2 6亚氯酸钠（NaClO2）是一种性能优良的漂白剂，但遇酸性溶液发生分解：5HClO2 = 4ClO2+ 

22、H+ + Cl+ 2H2O。向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速度较快，速度变化的原因是A逸出ClO2使生成物浓度降低         B酸使亚氯酸的氧化性增强C溶液中的H+起催化作用             D溶液中的Cl起催化作用 7下列化学实验事实及其解释都正确的是A铝箔在酒精灯火焰上加热熔化但不

23、滴落，说明铝箔表面氧化铝膜熔点高于铝 B将SO2通入含HClO的溶液中，生成H2SO4，说明HClO酸性比H2SO4强 CFeCl3溶液可以腐蚀线路板上的Cu，说明Fe的金属活动性大于Cu D将饱和氯水滴到淀粉碘化钾试纸上，试纸先变蓝后变白，说明氯水具有漂白性8洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。工业上将氯气通入石灰乳Ca(OH)2制取漂白粉，化学反应方程式为：_。漂白粉的有效成分是 （填化学式）漂白粉溶于水后，受空气中的CO2作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，化学反应方程式为 。反应（1）和反应（3）中，属于氧化还原反应的是 （填编

24、号）2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2OCa(ClO)2Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO92g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400mL 0.075mol/L KMnO4溶液处理，发生反应如下：8MnO45Cu2S44H10Cu25SO28Mn222H2O6MnO45CuS28H5Cu25SO26Mn214H2O反应后煮沸溶液，赶尽SO2，剩余的KMnO4恰好与350mL 0.1mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式： MnO4 Fe2 H Mn2 Fe3+H

25、2OKMnO4溶液与混合物反应后，剩余KMnO4的物质的量为mol。欲配制500mL 0.1mol/L Fe2溶液，需称取(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O（M392g/mol）的质量为 g。混合物中Cu2S的质量分数为 。1 5 8 1 5 40.00719.640%10以钛铁矿（主要成分是FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸反应的化学方程式为：FeTiO3+2H2SO4= TiOSO4+FeSO4+2H2O试回答下列问题：钛铁矿和浓硫酸反应属于       

26、             （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。上述生产流程中加入物质A的目的是防止Fe2+被氧化，物质A是          ；上述制备TiO2的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是              &#

27、160;       。反应TiCl4+ 2 Mg = 2 MgCl2+ Ti 在Ar气氛中进行的理由是：                                    &

28、#160;                                    。如果取钛铁矿A吨，生产出钛B吨，（不考虑损耗），计算钛铁矿中钛的含量（用A、B字母表示）      

29、60;         。非氧化还原反应    铁   绿矾、硫酸、铁  防止钛被氧化      B/A×100% 课后练习(2)1LiAlH4( )、LiH既是金属储氢材料又是有机合成中的常用试剂，遇水均能剧烈分解释放出H2，LiAlH4在125分解为LiH、H2和Al。下列说法不正确的是ALiH与D2O反应，所得氢气的摩尔质量为4g/mol BLiAlH4溶于适量水得到无色溶液，则化

30、学方程式可表示为：LiAlH4+2H2O=LiAlO2+4H2C1mol LiAlH4 125完全分解，转移3mol电子DLiAlH4与乙醛作用生成乙醇，LiAlH4作还原剂2将51.2gCu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物（含NO、N2O4、NO2）的混合物共0.9mol，这些气体恰好能被500ml 2mol/LNaOH溶液完全吸收，生成含NaNO3和NaNO2的盐溶液，其中NaNO3的物质的量为已知：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O，NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2OA0.2mol B0.4mol C0.8mol D0.9mol3向CuSO4溶液中逐滴

31、加入过量KI溶液观察到产生白色沉淀溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体溶液逐渐变成无色，则下列分析中正确的是A白色沉淀是CuI2棕色溶液含有I2B滴加KI溶液时转移1mole-时生成1mol白色沉淀 C通入SO2时，SO2与I2反应，I2作还原剂D上述实验条件下物质的氧化性Cu2+>I2>SO24从矿物学资料查得，在一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO+5FeS+12HO=7CuS+5FeSO+12HSO，下列说法正确的是ACuS既是氧化产物又是还原产物B5mol FeS2发生反应，有10mol电子转移C产物中的SO2-有一部分是氧化产物DFeS只做还原剂5铜的冶炼过程大致可分为：富集，将硫化物矿进行浮选； 焙烧，主要反应为：2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO（炉渣）；制粗铜，在1200发生的主要反应为：2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2；2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2；电解精炼铜下列说法正确的是A冶炼过程中的尾气可用来制硫酸B上述过程中，由1molCuFeS2制取1molCu时共消耗2