2025版高一化学必修第一册 八 氧化还原反应的基本规律

八氧化还原反应的基本规律(30分钟50分)题组过关·夯基础题组一:价态规律1.(3分)从海水里提取溴的过程中,有如下反应:5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O。下列反应中与上述反应在原理上最相似的是()A.2NaBr+Cl2===Br2+2NaClB.2KI+Br2===I2+2KBrC.2H2S+SO2===3S↓+2H2OD.Cl2+H2OHCl+HClO【解析】选C。在反应5NaBr+NaBrO3+3H2SO4===3Br2+3Na2SO4+3H2O中,反应物中Br-被氧化,BrO3-被还原,最后都生成Br2,在此反应中被氧化和被还原的为不同价态的同一元素(溴),而且都生成同一价态的物质,符合归中反应规律;在四个选项中,只有C中被氧化和被还原的元素为不同价态的同一元素(硫),最后都生成单质硫2.(3分)已知反应6HCl(浓)+KClO3===3Cl2↑+KCl+3H2O,下列说法不正确的是()A.KClO3是氧化剂B.被氧化与被还原的氯原子的个数比为5∶1C.盐酸表现还原性和酸性D.用双线桥表示该反应的电子转移为【解析】选D。A对,由反应可知,KClO3中Cl元素由+5价降低到0价,则KClO3是氧化剂;B对,据该反应可知,被氧化与被还原的氯原子的个数比为5∶1;C对,该反应中,部分HCl被氧化生成Cl2,部分HCl生成盐KCl,则盐酸表现还原性和酸性;D错,由于该反应为同一元素不同价态的归中反应,据归中规律,价态只靠近不交叉,所以双线桥应为。3.(3分)(2024·济南高一检测)在有机碳源和微生物作用下,大气中氮可以实现平衡循环,过程如图所示。下列说法正确的是()A.图示所有含氮微粒中N的化合价只有0、+3、+5B.循环转化过程中NO3-被甲醇氧化为C.温度越高,N2转化成NH4D.NH4+与NO2-反应的离子方程式为NH4++NO2【解析】选D。图中氮的化合价除有0、+3、+5,还有-3,A错误;转化过程中NO3-中氮元素化合价降低,被甲醇还原为N2,B错误;该反应有微生物参与,温度过高微生物失去活性,反应速率减慢,C错误;NH4+与NO2-反应生成氮气和水,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,离子方程式为NH4++NO2-题组二:先后规律4.(3分)已知氧化性:Fe3+>Cu2+,在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉,下列说法不正确的是()A.若有铁粉剩余,则不溶物中有铁和铜单质B.若有铁粉剩余,则反应后的溶质为FeSO4C.若铁粉无剩余,且溶液中无Cu2+,则溶液中一定没有Fe3+D.若铁粉无剩余,且溶液中有Cu2+,则溶液中一定没有Fe3+【解析】选D。在Fe2(SO4)3和CuSO4混合溶液中加入铁粉的过程中,铁先与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,再与CuSO4反应生成FeSO4和Cu,据此分析。若有铁粉剩余,则铁过量,反应后生成FeSO4和Cu,不溶物中有过量的铁和生成的铜单质,A、B正确;因氧化性:Fe3+>Cu2+,若铁粉无剩余,必先还原Fe3+,则溶液中无Cu2+时一定也没有Fe3+,C正确;若铁粉无剩余,只是加入少量铁粉,则可能只与部分Fe3+反应,则溶液中还有Cu2+、Fe3+,D不正确。5.(3分)多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是()A.FeB.H2C.MgD.不能确定【解析】选B。氧化性:H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+,所以Zn粉先跟氧化性最强的H+发生置换反应,然后再与Fe2+发生置换反应。题组三:守恒规律6.(3分)一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为()A.5∶3B.5∶4C.1∶1D.3∶5【解析】选A。设被氧化的氮原子数为x,被还原的氮原子数为y,根据得失电子守恒列式x×|-3-0|=y×|+5-0|,得xy=57.(3分)关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是()A.K2H3IO6发生氧化反应B.KI是还原产物C.生成4个I2时,转移7个电子D.还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7【解析】选C。反应中K2H3IO6中的I元素得电子,化合价降低,发生还原反应,A错误;KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;每生成4个I2转移7个电子,C正确;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1个K2H3IO6就有7个HI失电子,则还原剂与氧化剂的数目之比为7∶1,D错误。综合应用·拓思维8.(3分)(2024·洛阳高一检测)废水脱氮工艺有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH4+完全转化为N22NH4++3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O。下列说法不正确的是(A.反应中氮元素被氧化,氯元素被还原B.还原性:NH4+C.经此法处理过的废水不用再处理就可以直接排放D.反应中每生成1个N2分子,转移6个电子【解析】选C。2NH4++3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O中,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,被还原,N元素的化合价由-3价升高为0价,被氧化,故A正确;该反应中,NH4+为还原剂,Cl-为还原产物,所以还原性:NH4+>Cl-,故B正确;由2NH4++3ClO-===N2↑+3Cl-+2H++3H2O可知,经此法处理过的废水显酸性,不能直接排放,故C错误;N元素的化合价由-3价升高为0价,所以反应中每生成1个N2分子9.(3分)(2023·宁波高一检测)有下列氧化还原反应:①2I-+Cl2===I2+2Cl-;②2Fe3++2I-===2Fe2++I2;③2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;④2MnO4-+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,根据上述反应,下列结论中正确的是(A.要除去含有Fe2+、Cl-和I-的混合溶液中的杂质离子I-,应通入过量的氯气B.氧化性强弱顺序为MnO4->Cl2>Fe3+>C.Mn2+是MnO4-的氧化产物,I2是ID.在溶液中不可能发生反应:MnO4-+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H【解析】选B。若通入过量的氯气,亚铁离子也会被除去,A错误;由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性:MnO4->Cl2>Fe3+>I2,B正确;MnO4-→Mn2+中锰元素化合价降低,高锰酸根离子是氧化剂,二价锰离子是还原产物,I-→I2中碘元素化合价升高,碘离子是还原剂,碘单质是氧化产物,C错误;若反应能发生,高锰酸根离子是氧化剂,铁离子是氧化产物,符合氧化剂的氧化性比氧化产物的强,亚铁离子是还原剂,二价锰离子是还原产物,符合还原剂的还原性比还原产物的强10.(3分)用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下,将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中,其转化过程如图所示。下列说法不正确的是()A.反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4++H2===2Ce3++2H+B.反应Ⅱ说明NO的氧化性强于Ce4+C.反应Ⅱ中Ce3+作氧化剂D.反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变【解析】选C。通过图示可以得知,反应Ⅰ是H2和Ce4+反应生成H+和Ce3+,反应Ⅱ是Ce3+和NO、H+反应生成Ce4+和N2、H2O,Ce4+是催化剂。A.由图示可知反应Ⅰ是Ce4+和H2反应生成Ce3+和H+,离子方程式为2Ce4++H2===2Ce3++2H+,故A正确;反应Ⅱ是4Ce3++2NO+4H+===N2+2H2O+4Ce4+,氧化剂是NO,氧化产物是Ce4+,NO的氧化性强于Ce4+,B正确;反应Ⅱ中Ce3+化合价升高作还原剂,故C错误;根据元素守恒,反应过程中混合溶液内Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变,故D正确。11.(10分)某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、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AsH3。

【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元素化合价发生了变化,低价态的AsH3是还原剂。(2)已知2个KBrO3在反应中得到10个电子生成X,则X的化学式为Br2。

【解析】(2)2个KBrO3在反应中得到10个电子,说明Br元素在反应中降低了5价,所以X的化学式为Br2。(3)根据上述反应可推知AC(填字母)。

A.氧化性:KBrO3>H3AsO4B.氧化性:H3AsO4>KBrO3C.还原性:AsH3>XD.还原性:X>AsH3【解析】(3)氧化性:氧化剂>氧化产物,还原性:还原剂>还原产物,故AC正确。(4)写出氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数,并标出电子转移的方向和数目。答案:【解析】(4)利用氧化还原反应中电子得失相等的规律可配平该化学方程式为+4H2SO4===4K2SO4+4Br2+5H3AsO4+4H2O。迁移创新·提素能12.(10分)根据下表信息,解答有关问题。氯气(Cl2)KMnO4PbO2有刺激性气味,呈黄绿色,有毒气体易溶于水,溶液呈紫红色,可用于杀菌消毒Pb的最高化合价为+4,其稳定化合价为+2,难溶于水,灰色固体(1)在浓盐酸中加入少量KMnO4,剧烈反应,产生黄绿色有刺激性气味的气体,溶液紫红色褪去,已知该反应的化学方程式:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。①请用双线桥法表示此反应电子转移的方向和数目:。

②其中氧化剂是KMnO4,氧化产物是Cl2,每生成a个氯气,转移电子数为2a个。

【解析】(1)①KMnO4与浓盐酸反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,在反应中Mn由+7价降为+2价,HCl中的部分Cl由-1价升为0价,电子转移的数目为10e-,则用双线桥法表示此反应电子转移的方向和数目为。②其中氧化剂是KMnO4,氧化产物是Cl2,每生成a个氯气,Cl由-1价升为0价,则转移电子数为2a个。(2)取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验,有关现象记录如下:滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有无色气泡产生;再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色。①在配制酸性KMnO4溶液时,能不能用盐酸?不能。原因是HCl具有还原性,能将KMnO4还原。

②KMnO4、