专题03 氧化还原反应知识串讲+专题检测

专题03氧化还原反应一、氧化还原反应1.氧化还原反应的本质和特征（1）本质：电子转移（包括电子的得失或共用电子对的偏移）。（2）特征：反应过程中元素的化合价发生变化。2.氧化还原反应概念之间的关系3.氧化还原反应与四种基本类型反应间的关系(1)一定属于氧化还原反应的反应是置换反应。(2)一定不属于氧化还原反应的反应是复分解反应。(3)有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应，一定是氧化还原反应。二、常见的氧化剂和还原剂1.常见氧化剂及其对应的还原产物2.常见还原剂及其对应的氧化产物3.产物判断示例(以H2O2为例)氧化还原反应的基本规律1．价态规律(1)高低规律：最高价态只有氧化性，最低价态只有还原性，中间价态既有氧化性又有还原性。应用：判断物质的氧化性、还原性。示例：H2SO4(浓)中S元素处于最高价态，只有氧化性；SO2中S元素处于中间价态，既有氧化性，又有还原性；S2－中S元素处于最低价态，仅有还原性。(2)价态归中规律：同种元素不同价态的原子之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态→中间价态；即“只靠拢，不交叉”。应用：判断元素在生成物中的价态。示例：反应：H2S＋H2SO4(浓)=S↓＋SO2↑＋2H2OS是氧化产物，SO2是还原产物2.强弱规律(1)依据氧化还原反应原理判断①氧化性强弱：氧化剂>氧化产物②还原性强弱：还原剂>还原产物(2)依据元素活动性顺序判断①金属越活泼，其单质的还原性越强，对应阳离子的氧化性越弱。②非金属越活泼，其单质氧化性越强，对应阴离子的还原性越弱。(2)依据产物中元素价态的高低判断①相同条件下，不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：②相同条件下，不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：应用：判断物质的氧化性、还原性强弱。3．先后规律(1)同一氧化剂与多种还原剂混合时，还原性强的先被氧化。例如，已知还原性：I－>Fe2＋>Br－，当把氯气通入FeBr2溶液时，因为还原性：Fe2＋>Br－，所以氯气的量不足时首先氧化Fe2＋；把氯气通入FeI2溶液时，因为还原性：I－>Fe2＋，所以氯气的量不足时首先氧化I－。(2)同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。例如，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，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。应用：判断反应的先后顺序。4．守恒规律还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数或氧化剂化合价降低的总数＝还原剂化合价升高的总数。应用：氧化还原反应化学方程式的配平和计算。四、氧化还原反应的配平（1）配平原则（2）配平方法——化合价升降法示例：配平化学方程式C＋HNO3(浓)NO2↑＋CO2↑＋H2O①标：写出反应物和生成物的化学式，标出发生氧化反应和还原反应的元素化合价。②等：依据得失电子守恒，使化合价升高和降低的总数相等。③定：确定变价物质的化学计量数。④平：用观察法配平其他物质的化学计量数。C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O=5\*GB3⑤查：检查电荷是否守恒，原子个数是否守恒，配平后，把箭头改成双线，标注反应条件。C＋4HNO3(浓)eq\o(=,\s\up8(△))4NO2↑＋CO2↑＋2H2O五、氧化还原反应的计算计算依据：还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数或氧化剂化合价降低的总数＝还原剂化合价升高的总数。一、单选题1．古诗文富载化学知识，下列古诗文隐含化学变化且不属于氧化还原反应的是A．丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂B．爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏C．飞流直下三千尺，疑是银河落九天D．千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲【答案】D【详解】A．HgS受热分解产生Hg、S，Hg与S遇冷二者重新反应产生HgS，反应过程中元素化合价发生了变化，因此反应属于氧化还原反应，A不符合题意；B．爆竹爆炸反应中，KNO3、C、S反应产生K2S、N2、CO2，反应过程中元素化合价发生了变化，因此反应属于氧化还原反应，B不符合题意；C．是高处水在重力作用下飞快流下，在太阳光照耀下闪闪发光，就像银河落下，是物质状态的变化，没有新物质产生，属于物理变化，C不符合题意；D．CaCO3高温煅烧发生分解反应产生CaO、CO2，该变化过程中元素化合价不变，因此发生的反应不属于氧化还原反应，D符合题意；故合理选项是D。2．苹果汁是人们喜爱的饮料，由于此饮料中含有Fe2+，在空气中易转变为Fe3+。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象的发生。这说明维生素C具有A．还原性 B．氧化性 C．碱性 D．酸性【答案】A【详解】根据题干信息“此饮料中含有Fe2+，在空气中易转变为Fe3+。若榨汁时加入维生素C，可有效防止这种现象的发生”，则说维生素C可防止Fe2+被氧化为Fe3+，从而证明维生素C具有还原性，A项符合题意。故选A。3．下列各组微粒中，一定条件下均可以作氧化剂的是A．、、 B．、、C．、、 D．、、【答案】B【详解】A．氟离子、溴离子、硫离子中氟元素、溴元素、硫元素的化合价都是同种元素的最低价态，一定条件下均可以表现还原性作还原剂，不能作氧化剂，故A错误；B．铁离子、锰酸根离子、硝酸根离子中铁元素、锰元素、氯元素都是同种元素的最高价态，一定条件下均可以表现氧化性作氧化剂，故A错误；C．镁单质中镁元素的化合价是同种元素的最低价态，一定条件下可以表现还原性作还原剂，不能作氧化剂，故C错误；D．氯离子中氯元素的化合价是同种元素的最低价态，一定条件下可以表现还原性作还原剂，不能作氧化剂，故D错误；故选B。4．下列反应中电子转移的方向和数目表示正确的是A． B．C． D．【答案】C【详解】A．KClO3中Cl元素化合价从+5价降低为0价，得到5个电子，同时有5个HCl中的Cl失电子，HCl共失去5个电子而不是6个，A错误；B．该方程式中一个Cu得到2个电子化合价从+2价降低为0价，C失去4个电子，化合价从0价升高为+4价，B错误；C．Fe失去2个电子生成FeCl2，同时2个FeCl3得到2个电子，Fe化合价从+3价降低为+2价，C正确；D．2个KClO3中Cl化合价从+5价降低为-1价，共得到12个电子，O化合价从-2价升高为0价共失去12个电子，D错误；故答案选C。5．下列转化中需要加入氧化剂才能实现的是A． B． C． D．【答案】C【详解】A．Cl2与H2O反应产生HCl、HClO，Cl2本身既作氧化剂，又作还原剂，不需要加入氧化剂或还原剂就可以实现物质的转化，A不符合题意；B．Mn元素化合价由反应前的+7价变为反应后Mn2+的+2价，化合价降低，得到电子被还原，需加入还原剂才可以实现，B不符合题意；C．Fe元素化合价由反应前Fe2+的+2价变为反应后Fe3+的+3价，元素化合价升高，失去电子被氧化，需加入氧化剂才可以实现，C符合题意；D．在反应过程中C元素化合价不变，因此不需要加入氧化剂或还原剂就可以实现物质的转化，D不符合题意；故合理选项是C。6．氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如下图所示，则下列化学反应属于阴影部分的是A．B．C．D．(提示：中氧元素的化合价为-1价)【答案】D【分析】阴影部分的区域属于氧化还原反应，但不属于四大反应类型。【详解】A．Cl2+2KBr=Br2+2KCl属于置换反应、氧化还原反应，故A不符合题意；B．属于分解反应、非氧化还原反应，故B不符合题意；C．属于化合反应、氧化还原反应，故C不符合题意；D．属于氧化还原反应，但是不属于四大反应类型，属于阴影部分，故D符合题意；故选D。7．下列反应中，电子转移发生在同种物质的同种元素之间的是A．2H2S＋SO2=3S＋2H2O B．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑C．2KClO32KCl＋3O2↑ D．Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O【答案】D【详解】A．2H2S＋SO2=3S＋2H2O中，H2S为还原剂，SO2为氧化剂，氧化还原反应发生在不同物质中的同种元素之间，A不符合题意；B．2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑中，KMnO4既是氧化剂又是还原剂，氧化还原反应发生在同一物质的不同元素之间，B不符合题意；C．2KClO32KCl＋3O2↑中，KClO3既是氧化剂又是还原剂，氧化还原反应发生在同一物质的不同元素之间，C不符合题意；D．Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O中，Cu2O既是氧化剂又是还原剂，且氧化还原反应发生在同一物质的同种元素之间(Cu2O中一部分Cu价态升高，一部分Cu价态降低)，D符合题意；故选D。8．化学实验中若使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，则可不再向环境排放该种有害物质。在如图所示有编号的反应中，属于氧化还原反应的有A．3个 B．4个 C．5个 D．6个【答案】A【详解】由转化流程图可知，反应①中Cr的化合价降低了，是氧化还原反应，反应②中元素的化合价未改变，是非氧化还原反应，反应③元素的化合价未改变，是非氧化还原反应，反应④Cr的化合价升高了，是氧化还原反应，反应⑥中Cr元素的化合价降低了，是氧化还原反应，反应⑤元素的化合价未改变，是非氧化还原反应，综上所述，有①④⑥三个反应属于氧化还原反应，故答案为：A。9．在一定条件下，RO和F2可发生如下反应：RO＋F2＋2OH－=RO＋2F－＋H2O，从而可知在RO中，元素R的化合价是A．＋4价 B．＋5价C．＋6价 D．＋7价【答案】B【详解】方法1：根据电荷守恒有n＋1×2＝1＋1×2，n＝1。设元素R在RO中的化合价为x，则x－2×3＝－1，x＝＋5；方法2：设元素R在RO中的化合价为x。根据氧化还原反应中，得失电子守恒有(7－x)×1＝[0－－1)]×2，所以x＝＋5；故本题选B。10．根据下列反应：(1)；(2)，判断离子的还原性由强到弱的顺序是A． B． C． D．【答案】C【详解】还原性还原剂大于还原产物；①中碘离子为还原剂、亚铁离子为还原产物，则还原性碘离子大于亚铁离子；②中亚铁离子为还原剂、溴离子为还原产物，则还原性亚铁离子大于溴离子；故选C。11．一定条件下，当溶液中XO与H2O2分子个数比恰好为2∶5时，溶液中XO离子被还原为较低价态，则X元素的化合价变为A．+2 B．+3 C．+4 D．+5【答案】A【详解】H2O2恰好将XO还原，反应中H2O2变成O2，O元素的化合价由-1价升高为0价，则X的化合价降低，设元素X在还原产物中的化合价为x，由电子守恒可知，2×(7-x)=5×2×(1-0)，x=2；故选A。12．关于反应，下列说法正确的是A．发生还原反应B．既是氧化剂又是还原剂C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D．发生反应，转移电子【答案】B【分析】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境。【详解】A．H2SO4转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A说法不正确；B．Na2S2O3中的S的化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，B说法正确；C．该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1，C说法不正确；D．根据其中S元素的化合价变化情况可知，1molNa2S2O3发生反应，要转移2mol电子，D说法不正确。综上所述，本题选B。二、填空题13．高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，工业上可用湿法制备高铁酸钾。2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O(1)FeO中铁元素化合价为，在该反应中氧化剂是，还原剂是，氧化产物是。(2)请用双线桥表示反应中电子转移情况：。(3)根据化合价，推测FeO能和下列反应(填序号)。A．KMnO4 B．SO2 C．H2S D．O2【答案】(1)+6价ClO-Fe(OH)3FeO(2)(3)BC【解析】（1）FeO中O元素为-2价，则铁元素化合价为+6价，Cl元素化合价降低，氧化剂是ClO-，Fe元素化合价升高，还原剂是Fe(OH)3，氧化产物是FeO；（2）Fe元素从+3升高到+6，有2个Fe原子变价，失去6个电子，Cl元素从+1降至-1，有3个Cl原子变价，得到6个电子，用双线桥表示反应中电子转移情况：（3）FeO中铁元素化合价为+6价，是高价态，具有氧化性，能与还原性物质反应，即能与SO2、H2S反应，故选BC。14．回答下列问题：(1)实验室制备氧气可以用加热高锰酸钾的方法实现，其发生的反应为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，其中被氧化的元素是(填元素符号)，还原产物是(填化学式)。(2)反应方程式：K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O中还原剂是，氧化产物是。(3)下面三个方法都可以用来制氯气：①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O②KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O③KMnO4+HCl(浓)→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平)根据以上三个反应，回答下列有关问题：1、反应②的离子方程式为。II、反应①中，氧化产物与还原产物的质量比为。III、已知反应④：4HCl+O22Cl2+2H2O(g)，该反应也能制得氯气。提示：反应条件越简单反应越容易发生，说明性质越强烈。则MnO2、O2、KMnO4三种物质氧化性由强到弱的顺序为。IV、配平③______KMnO4+_____HCl(浓)=_____KCl+____MnCl2+_____Cl2↑+____H2O，【答案】(1)OK2MnO4、MnO2(2)HClCl2(3)ClO+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O71：126KMnO4＞MnO2＞O22KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O【详解】（1）反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，KMnO4中氧元素的化合价升高，生成O2，KMnO4中锰元素的化合价降低，生成K2MnO4和MnO2，故被氧化的元素是O，还原产物是K2MnO4、MnO2，故答案为：O；K2MnO4、MnO2；（2）K2Cr2O7+14HCl2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O，HCl中氯元素化合价从-1价升高到0价，故还原剂是HCl，氧化产物是Cl2，故答案为：HCl；Cl2；（3）I：KClO3+6HCl(浓)=3Cl2↑+KCl+3H2O反应中，KClO3、HCl和KCl均是易溶性的强电解质，拆分为离子，其它写成分子，改写为离子方程式为ClO+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O，故答案为：ClO+6H++5Cl-=3Cl2↑+3H2O；Ⅱ：4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O反应中，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂，氧化产物与还原产物的物质的量比为1：1，所以氧化产物与还原产物的质量比为71：126，故答案为：71：126；Ⅲ：根据反应①4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O、③KMnO4+HCl(浓)→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平)、④4HCl+O22Cl2+2H2O(g)可知，③不需要条件，①的反应条件是加热，④的反应条件是加热和催化剂，反应条件越少的氧化还原反应越容易发生，越容易发生的氧化还原反应氧化剂的氧化性越强，所以氧化性强弱为KMnO4＞MnO2＞O2，故答案为：氧化剂；KMnO4＞MnO2＞O2。Ⅳ：反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，氯元素化合价从－1价升高到0价，失去1个电子，依据电子得失守恒和原子守恒可知配平后的方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。15．亚硝酸钠()是一种用途广泛的工业盐，因其外观和食盐相似容易误食中毒。亚硝酸钠加热到320℃以上会分解产生、和，其水溶液呈碱性，能与溶液反应生成难溶于水、易溶于酸的。由于有毒性，将含该物质的废水直接排放会引起水体严重污染，所以这种废水必须处理后才能排放。处理方法之一如下：______________________KI+___________=___________NO↑+____________________________________________(1)请完成该化学方程式并配平。(2)从物质分类角度来看，是(填字母代号)。a．酸

b．酸式盐c．碱

d．非电解质

e．电解质

f．离子化合物

g．共价化合物(3)用上述反应来处理并不是最佳方法，其原因是。从环保角度来讲，要将转化为氮气，所用物质的(填“氧化性”或“还原性”)应该比KI更(填“强”或“弱”)。(4)下列方法不能用来区分固体和NaCl的是___________(填序号)。A．分别溶于水B．分别溶于水并滴加酸化的溶液C．分别加强热并收集气体检验D．用筷子分别蘸取固体品尝味道(5)误食会导致人体血红蛋白中的转化为而中毒，该过程中表现出的性质与下列___________(填序号)反应中表现出的性质相同。A．B．C．D．(6)已知亚硝酸钠可以与氯化铵反应生成氮气和氯化钠，写出该反应的化学反应方程式，并用单线桥表示其电子转移的方向和数目：。【答案】(1)2NaNO2+2KI+2H2SO4=2NO↑+I2+K2SO4+Na2SO4+2H2O(2)ef(3)反应生成了NO，该物质会造成大气污染还原性强(4)D(5)C(6)【解析】（1）根据方程式可知，碘化钾中碘元素的化合价从-1价升高到0价，失去1个电子，做还原剂。亚硝酸钠中氮元素的化合价从+3价降低到+2价，得到1个电子,做氧化剂。则根据电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比时1:1。根据原子守恒可知，反应物中还有硫酸生成，生成物还有水生成，则反应的化学方程式是2NaNO2+2KI+2H2SO4=2NO↑+I2+K