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文档简介
考点04氧化还原反应的基本概念和规律
考情探究
1.3年真题考点分布
考点分布
卷区氧化还原氧化还原氧化还原氧化还原氧化还
反应的判反应的基反应的规反应综合原反应
年份断及应用本概念律及应用分析的计算
山东
湖南J
浙江JJ
江苏
湖南
山东
2021
北京
天津
浙江
北京
海南
2020
山东
浙江
2.命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于氧化还原反应主要考查:
1.氧化还原反应的判断及在生产和生.活中的应用
2.氧化还原反应相关概念的判断
3.氧化还原反应的基本规律及应用
4.氧化还原反应转移电子数的计算
【备考策略】对于氧化还原反应概念的理解可从两个方面着手:(1)定性判断:氧化还原反应的定性判断一
升失氧、降得还;剂性一致,其他相反。(2)定量分析:氧化还原反应的定量分析——标变价,连双线,注得
失,注意转移电子数为氧化剂得电子数或还原剂失电子数。
【命题预测】氧化还原反应是高考的必考内容,近几年高考对氧化还原反应的考查,以生产、生活、社会中的实
际问题为载体,考查氧化还原反应的基本概念和规律、氧化性、还原性强弱比较等以及在科学探究与电化学等方
面的应用。有时还在选择题中与阿伏加德罗常数结合考查电子转移数目的计算。
考点梳理
考法1氧化还原反应的概念
1.氧化还原反应的本质和特征
2.概念之间的相互关系
:巧正口训
升失氧、降得还,剂性一致、其他相反。
典例引领
【典例1】(内蒙古彦淖尔市2023届高三3月模拟)下列除柴试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
(
选项物质(括号内为杂质)除杂试剂
AFeCL溶液(FeCl3)Fe粉
BNaCl溶液(MgCh)NaOH溶液、稀HQ
CCh(HC1)出0、浓H2SO4
DNO(NO2)HQ、无水CaCh
【解析】选B。FeCb与Fe反应生成FeCk,2FeCI34-Fe=3FeCl2,此过程中Fe的化合价发生变化,涉及到了氧化还
原反应,故A不符合题意;MgCL与NaOH溶液发生复分解反应MgCb+2NaOH=Mg(OH)2+2NaCl,过量的NaOH
溶液可用HC1除去HQ+NaOH=NaQ+H2O,此过程中没有元素化合价发生变化,未涉及氧化还原反应,故B符
合题意;部分氯气与H?O发生反应生成氯化氢和次氯酸,应该用饱和食盐水除去HQ,除杂方法太正确,故C不
符合题意;NO?与水反应生成硝酸和NO。反应过程中氮元素化合价发生变化,涉及到了氧化还原反应,故D不符
合题意。
i席展延伸】氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
【典例2】(2023-全国乙卷)下列应用中涉及到氧化还原反应的是()。
A.使用明矶对水进行净化
B.雪天道路上撒盐融雪
C.暖贴中的铁粉遇空气放热
D.荧光指示牌被照发光
【解析】选C。使用明矶对水进行净化过程中,明矶电岗出的铝离子发生水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体
粒子吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来而水变得澄清,该过程中没有任何•种元素的化合价发生变化,因此没有涉
及到氧化还原反应,A不符合题意;雪天道路上撒盐融雪,是因为雪遇到盐而使其熔点降低并熔化,该过程中没
有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,B不符合题意;暖贴中的铁粉遇空气放热,
是因为暖贴中含有的铁粉、碳粉、氯化钠、水等物质,形成当这些物质遇到空气后形成无数微小原电池并开始工
作,化学能转化为电能,无数微小原电池堆积在一起使得电能又转化为热能,该过程中铁元素和氢元素的化合价
发生变化,因此,该过程涉及到氧化还原反应,C符合题意;荧光指示牌被照发光,是因为光被指示牌发生了反
射、该过程中没有任何一种元素的化合价发生变化,因此没有涉及到氧化还原反应,D不符合题意。
【拓展延伸】解答传统文化、生产生活中的氧化还原反应的一般思路
【典例3】(2022•山东省等级考)古医典富我化学知识,下述之物见其氧化性者为()。
A.金(Au):“虽被火亦未熟”
B.石灰(CaO):”以水沃之,即热蒸向解”
C.石硫黄(S):“能化……银、铜、铁,奇物”
D.石钟乳(CaCO3):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”
【解析】选C。金”虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应,反应金的化学性质很稳定,与其氧
化性无关,A不合题意;石灰(CaO):“以水沃之,即热蒸而解”是指CaO+HzO—Ca(OH)2,反应放热,产
生大量的水汽,而CaO由块状变为粉末状,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,B不合题意;石硫磺即S:”能
化……银、铜、铁,奇物”是指2Ag+S0=Ag2S、Fe+S0=FeS、2Cu+S^=Cu2S,反应中S作氧化剂,与其氧
化性有关,C符合题意;石钟乳(CaCCh):“色黄,以苦酒(醋)洗刷则白”是指CaCO3+2CH3coOH=(CH3coO)
2Ca+H2O+CO2t,未发生氧化还原反应,与其氧化性无关,D不合题意。
【拓展延伸】氧化还原反应概念
1.氧化还原反应概念的辨析要厘清知识线索
蚯®维色产啮避皿®骞
臂反应产程器,生成物
的性质
电子心幽嚏)鹭
2.解答氧化还原反应概念的一般思路
[找[价)一找到变价的元素.并表示出元素化合价
国焉_元素化合价升高一还原剂一被讽化一辄化反应
臂三尸元素化合价降低一氧化剂-被还原T还原反应
分1降)一区分元素化合价的升降
X画画一其他元素是否参与反应会体现某些性质
提醒:“找变价”是关键,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。
2.记住、判断常见元素的化合价
(1)常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:一价氢、钾、钠、氟、氯、澳、碘、银;二价氧、钙、
钢、镁、锌:三铝、四硅、五价磷:说变价也不难,二三铁、二匹碳、二四六硫都齐全:铜汞二价最常见.
(2)明确一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS::Cu为+2,Fe为+2,S为一2;K2FeO4:Fe为+6;LizNH、LiNH?、AIN:N为一3;Na2s2O3:S为+2;
+2-n-
V02:v为+5;C2O4:C为+3;HCN:C为+2,N为一3;CuH:Cu为+1,H为一I;FeO4:Fe为+(8—〃);
Si3N4:Si为+4,N为一3。
(3)有机物中碳的化合价判定方法有机物中氧元素的化合价为-2,氢元素的化合价为+1。利用元素化合价代
数和为零的规则确定碳元素的化合价。乙酸(C2H4。2)中满足2x+(+1)X4+(-2)X2=O,则x=0。
即时检测
...........
1.(石家庄精英中学2022〜2023学年高三第•学期第•次考试)下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化
还原反应的是()0
A.CUO+H2^=CU+H2O
B.Fe2O3+3CO=S^=2Fe+3CO2
C.2KCQ=^1=2KC1+3O2t
△
D.Na2sO3+H2sO4-Na2sO4+SO2t+H2O
【解析】选B。CuO+H?AC11+H2O属于置换反应,不符合题意;Fe2O3+3CO皿:2Fe+3c02不属于四种基本反应
类型,有化合价的变化,属于氧化还原反应,符合题意;2KCQ3-2KC1+302f属于分解反应,不符合题意:
△
Na2sCh+H2sO4=Na2sO4+SO2t+H9属于复分解反应,但是不是氧化还原反应,不符合题意。
2.(2023•襄阳模拟)劳动创造美好生活,下列场景中不涉及氧化还原反应的是()。
A.农艺师将大豆和玉米套种实现了既减少氮肥施用量又增产增收
B.科研人员将铝硅酸盐制作的分子筛作为吸附剂使用
C.生产工人经过一系列工序将农作物秸秆转变成乙醇
D.防疫人员在公共场所喷洒84消毒液稀释液进行环境消毒
【解析】选B。农艺师将大豆和玉米套种实现了既减少氮肥施用量又增产增收,涉及氮的固定,氮元素化合价发
生变化,属于氟化还原反应,故A错误:分子筛作为吸附剂使用属于物理变化,故B正确:生产工人经过一系列
工序将农作物秸秆转变成乙醉,涉及碳元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C错误;防疫人员在公共
场所喷洒84消毒液稀释液进行环境消毒,利用消弥液的氧化性,涉及氧化还原反应,故D错误。
3.(2022•浙江1月选考)关于反应4cO2+SH垂=48+2H20+SiO?,下列说法正确的是()。
A.CO是氧化产物
B.SiH』发生还原反应
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:4
D.生成ImolSiCh时,转移8moi电子
【解析】选D。根据反应方程式,碳元素的化合价由+4价降为+2价,故CO为还原产物,A错误;桂元素化合价由
—4价升为+4价,故SiW发生氧化反应,B错误;反应中氧化剂为二氧化碳,还原剂为SiFh,则氧化剂与还原剂的
物质的量之比为4:1,C错误;根据反应方程式可知,Si元素的化合价由-4价升高至+4价,因此生成ImolSiCh
时,转移8moi电子,D正确。
考法2常见氧化剂和还原剂
1.常见的氧化剂
(1)特点:常见的氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物等。
(2)典例:
2.常见的还原剂
(1)特点:活泼的金属单质、非金属阴离子及含低价态元素的化合物、低价金属阳离子、某些非金属单质及
其氢化物等。
(2)典例:
3.元素化合价处于中间价态的物质既有氧化性,又有还原性。如
其中Fe?+、SO2主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性。
☆典例引领
【典例4】为了治理废水中CnOP-的污染,常先加入试剂使之变为CN+,该试剂为()o
A.NaOH溶液B.FeCb溶液
C.Ah(SO4)3溶液D.Na2so3和H2sO4
【解析】选D。在CnO产一Cr"变化过程中,Cr元素的化合价由+6价变成+3价,发生还原反应,所以所加入的试
剂为强还原性物质,Na2s0?中的硫元素为+4价,具有比较强的还原性。
【拓展延伸】常见的氧化剂和还原剂
I.常见的氧化剂及产物预测
失去
失去4ee-
2Na+2HO=2NaOH+Ht
3S+6KOHK2SO,+2K2s+3HQzs
A.褥到2x2TB.得到
失去2x2e-
失去6xe-
KC1O,+6IIC1=3C1t+KC1+3HO2CuO+C==2Cu+CO,T
22I__I
c.得到61D.得到4e-
【解析】选A。反应中部分S元素化合价由0价降低到一2价,部分S元素化合价由0价升高到+4价,转移电子数为4,
转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目,故A正确;反应中Na元素化合价由0价升高到+1价,H元
素化合价由+1价降低到0价,转移电子数为2,故B错误;反应中HC1中。元素化合价由一2价升高到0价,KC103
中C1元素化合价由+5价降低到0价,转移电子数为5,氯气既是氧化产物,也是还原产物,故C错误;反应中Cu元
索化合价由+2价降低到0价,得到电子,C元素化合价由0价升高到+4价,失去电子,得失电子标反了,故D错误。
【拓展延伸】氧化还原反应中的价态变化规律
1.价规中规律
正确:
最低价中间价中间价最高价-一
.•只
・
相
靠
正确:邻
近
最低价中间价价
中间价最高价•
态
不
正确:不
交
最低价中间价中间价最高价反
叉
应
二2
错谟;最限价中间价中荷价最占价
(I)5NH4NO3=A=2HNO3+4N2\+9H2O
失去5><3e-
5NH4NO3A2HNO3+4N2+9H2O
得到3x5U
(2)2KC1O3+6HC1(浓)=KC1+3C12t+3H2O
得到卜2-
KC1O+6HC1=KC1+3C11+3HO
3I__t22
失去5xe
(3)H2S+H2s04(浓)SI+SO2t+2H2O
2.价歧化规律
(1)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O21
得到2xe-
2Na2O2+4HzO=4NaOH+2H2O+O21
失去2xe-
(2)2CI2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(CIO)2+2H2O
失去2X小
2Cl+2Ca(OH)夕----CaCl+Ca(CIO)+2HO
I__2___________________f222
得到2Xe
(3)3NO2+H2O=2HNO3+NO
失去2>Q-
3咫+%。=2HNO3+NO
得到2e-
(4)5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2t+2H2O
失去4xe-
5NaC102+4HCl=5NaCl+4C102t+2H2O
得到lx4e-
3.应用
(1)判断同种元素不同价态物质旬发生氧化还原反应的可能性,如浓H2s04与SO?不发生反应,
(2)根据化合价判断反应体系中的氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。如对于反应6HCI-KQ03=
KQ+302t+3H2。中,氧化剂为KClCh,还原剂为HCL氧化产物和还原产物都为CL
【典例6】(2021•浙江6月选考)关于反应K2H3lO6+9HI=2K【+4L+6H2O,下列说法正确的是()。
A.K2H406发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成12.7g卜时,转移O.lmol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7:I
【解析】选D。反应中碘元素的化合价降低,发生得电子的反应,发生还原反应,A错误:KI中的「由HI变化而
来,化合价没有发生变化,KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误:12.7812的物质的量为0.05巾。1,根据反
应方程式,每生成4moib转移7moi电子,则生成0.05mol卜时转移电子的物质的量为0.0875moLC错误;反应中
HI为还原剂,K2H31。6为氧化剂,在反应中每消耗ImolK2H31。6就有7moiHI失电子,则还原剂与氧化剂的物质的
量之比为7:1,D正确。
【拓展延伸】转移电子数的计算
1.转移电子数N(eD=氧化剂得到电子的数目=还原剂失去电子的数目
2.反应中转移电子数与各物质的化享计量数成雌
3.计算公式
⑴〃(e)=〃(氧化剂)xN(变价原子数)MN(化合价变化数)
⑵〃(广)=〃(还原剂)KV(变价原子数)x/N(化合价变化数)
☆即时检测
1.下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是()。
得到2e
I;
Zn+2HCI---ZnCl2+II2f
A.失去2Xe-
得到2X6e-
MnO
2KC1O22KC1+3O"
3△
B.失去6X2e
失去35
2FC4-3C12-2FCC13
C.得到3Xe一
得到4Xe-
F3
CU+4HNO3-----CU(NO3)2+2NOZt+2H2O
D.失去4e-
【解析】选B。A项中锌失电子,氢杼电子,而不是锌得电子,氢失电子;B项中应注意KC1是KC。的还原产物,
02是KCIO3的氧化产物,B项正确;C项,得失电子总数为6;D项,HNO3中的+5价氮原子得电子生成NO2中的+4
价的氮原子,箭头应指向氮原子而不是氧原子,且得失电子总数为2而不是4.
2.对下列氧化还原反应中转移电子数的判断,不正确的是()。
A.H2S+H2SO4(浓)=SI+SO21+2H2O:6e-
B.3C12+6KOH^=5KC1+KCIO3+3H2O:5e-
C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O21:2e
D.2H2S+SO2=3S+2H2O:4e~
【解析】选A。本题考查氧化还原反应的规律。选项A中,S元素的化合价变化应该是从H2s中的一2价到0价,
从H小SO<中的+6价到+4价,转移电子数为2个,故A错。B是歧化反应,反应物中的6个。价的C1原子,有
5个降至一1价,I个升至+5价,转移电子数5个,故B正确“同理分析C也是正确的。D是一个归中反应,H2s
中2人一2价的S升至0价,SO?中1个+价的S降至0价,转移电子数为4个,故D正确。
3.工业生产中对空气中的CO进行监测,粉红色的PdCb溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液
中会产生黑色的Pd沉淀(反应中只有PdCL作氧化剂)。每生成5.3gPd沉淀,反应转移的电子数为()。
A.0.05NAB.0.1NAC.0.2NAD.0.4NA
4.(2023•上海杨浦区一模)NA代表阿伏加德罗常数。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加
了28g,对该反应的分析,错误的是()。
A.反应前后物质中阴、阳离子数目保持不变
B.反应前后总物质的量减少0.5mol
C.反应中转移了NA电子并生成了11.2L氧气
D.反应的二氧化碳和生成的氧气体积比为2:1
【解析】选C。设二氧化碳和过氧化钠反应,当固体质量增加28g时,参与反应二氧化碳的物质的量为x,
2Na2O2+2CO2=2Na2cO3+O2固体质量差
2mol1mol56g
x28g
x=1molo
由方程式可知,反应前后物质的物质的量不变,且反应前后物质中阴、阳离子数目保持不变,故A正确;由以上
计算可知Imol二氧化碳生成0.5mol氧气,气体的总物质的量减小0.5mol,固体的物质的量不变,故B正确;生成
0.5mol氧气,在不是标准状况下,则体积不等于11.2L,故C错误;由方程式可知反应的二氧化碳和生成的氧气体
积比为2:I,故D正确。
考法4氧化性、还原性
i.氧化性、还原性强弱规律
(1)氧化性、还原性的概念
①氧化性:指得电子的性质(或能力):还原性:指朱蚯的性质(或能力)。
②氧化性、还原桂的强弱取决于得、失电子的难易程箴习得、失电子数目的妥少无关。
(2)从元素的价态和氧化性、还原性的关系
①最高价态——只有氧化性,如:H2so4、KMnO」等;
②最低价态——只有丽荏,如:金属单质、cr>S2一等;
③中间价态——既有氢磁又有还原性,如:Fe2\S、等。
(3)依据氧化还原反应方程式判断
得到〃e・
氧1剂+还原剂一还.产物,氧化产物
(氧化性)(还原性)(还原性)(辄化性)
It
失去〃e-
①氧化性:氧化剂之氧化产物
②还原性:还原剂三还原产物
2.价态规律:含不同价态晶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
一定条件
⑴遵循“匮t+低雄一史颤T,如4NH3+6NO--------------5N2+6H2O
(2)遵循“史同价一高价+低价”,^IIC12+2NaOH=NaCl+NaCIO+H2Oo
3.先后规律
(1)同时含有几种还原剂时也必"将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如:在FeBn溶液中通入少
量02时,因为还原性Fe">Br\所以Fe?+先与CL反应。
(2)同时含有几种氧化剂时型起雪将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如:在含有Fe3+、Cu2\H+
的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe*>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe"反应,然后依次为C/+、H\
4.电了•守恒规律:即氧化剂得电了•的总教笠王还原剂失电了•的总数
☆典例引领
【典例7】(2021•天津等级考)关于反应HzSCh+Na2so3=Na2sCh+SCht+HzO所涉及的物质,下列说法错误的
是()。
A.H2s04在该反应中为氧化剂
B.Na2s03容易被空气中的02氧化变质
C.Na2s04是含有共价键的离子化合物
D.SO?是导致酸雨的主要有害污染物
【解析】选A。此反应中各元素的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,H2s04在此反应中表现强酸性,
故A项错误;Na2s。3中的S元素为+4济,具有还原性易被氧化,因比在空气中被02氧化为Na2sCh而变质,故B项
正确;Na2s04属于离子化合物,其中S04z中存在共价键,故C项正确;SCh的主要危害是形成酸两,故D项正确。
【拓展延伸】化合价和氧化性、还原性的关系
只有还原件
处JAi我现愎质
/[低价态广
既“钠化的.乂右述原件
只由家化竹
①金属单质只有还原性
②非金属单质既有氧化性乂有还原性,E2除外
③从理论上讲任何一种化合物既有氧化性乂有还原性
(2)常见元素的最高价态和最低.价态
元素C1SNCH
最高价1716寸514H
最低价-1一2一3-4
即时检测
1.下列说法错误的是()。
A.某金属元素从化合态变为游离态时,该金属元素一定被还原
B.有单质参加或有单质生成的反应一定是氧化还原反应
C.高效火箭推进剂N(NO?)?既有氧化性又有还原性
D.磁性材料Fe(FeO2)2既有氧化性又有还原性
【解析】选B。化合态的金属的化合价为正价,单质中金属的化合价为0,则金属元素从化合态变为游离态时,
金属元素的化合价定降低,则在氧化还原反应中定被还原,A选项正确;同素异形体之间的牧化(如02fo3),
反应前后元素的化合价都是0价,不是氧化还原反应,B选项错误;N(N02)3中氮元素的平均化合价为+3价,
处于中间价态,既有氧化性又有还原性,C选项正确;Fe(FeCh)2中铁元素的平均化合价为+»价,处于中间价
3
态,既有氧化性又有还原性,D选项正确。
2.(2023•咸阳高三上学期期中)在下列变化中,一定要加入合适的氧化剂才能实现的是()。
A.Na202fo2B.Cl2-*Cr
C.Fe(OH)2-*Fe(OH)3D.NCh-HNCh
【解析】选C。A项,NazCh与水反应即可实现,但水不是氧化剂也不是还原剂,故A错误;B项,Ch与水反应生
成盐酸和次氯酸,但水不是氧化剂也不是还原剂,故B错误;C项,铁的化合价升高被氧化,一定要加入合适的
氧化剂才能实现,故C正确;D项,NOz与水反应生成硝酸和一氧化氮,但水不是氧化剂也不是还原剂,故D错误。
【典例8】(2020•北京市等级考)水与下列物质反应时,水表现出氧化性的是()。
A.NaB.ChC.NO2D.Na2O
【解析】选A。2Na+2H2O=2NaOH-bH2t,H2O中H元素化合价由+1降为0价,得电子被还原,做狗化剂,在反应
中表现出氧化性,故A符合题意:C12+H2O=^HC1+HC1O,30中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中
既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故B不符合题意;3NO2+H2O=2HNCh+NO,H2O
中的元素没有发生化合价的变化,水在反应中既不是氧化剂也不是还原剂,既不表现氧化性也不表现还原性,故
C不符合题意;Na2O+H2O=2NaOH,该反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,水在反应中既不表现氧
化性也不表现还原性,故D不符合题意。
【拓展延伸】氧化还原反应中某微粒的作用
1.氧化还原反应中酸或碱的作用
(I)氧化性:所含元素的化合价降低
(2)还原性:所含元素的化合价升高
(3)酸或碱性:所含元素的化合价丕变,有相应的盐生成
(4)具体反应分析
®Zn+2HCl=ZnCl2+H2t,盐酸表现酸性和氧化性
@CUO+2HC1=CUC12+H2O,盐酸表现酸性
③MnO2+4HQ(浓)=^=MnC12+Cl2t+2H2O,盐酸表现酸性和还原性
④2HC1曳匿比t+CI2t,盐酸表现氧化性和还原性
⑤3cl2+8NH3=N2+6NH40,NH3表现碱性和还原性
©CU2O+6HNO3(浓)一2Cu(NO.O2+2NO2f+3H.O,硝酸表现酸性和氧化性
2.氧化还原反应中水的作用
(1)氧化性:有助产生
(2)还原性:有Oz产生
(3)氧化性和还原性:同时有HN和。2产生
(4)水既不表现氧化性又不表现还原性的氧化还原反应
①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t
②C12+H2O=^HC1+HC1O
③3NO2+H2O=2HNOs+NO
即时检测
I.(2023•王加善而区一模)亚硝酸(HNO2)参加反应时,既可作氧化剂,也可作还原剂,当它作还原剂时,
可能生成的产物是()。
A.NH3B.N2C.N2O3D.HNO3
【解析】选D。N元素的最低化合价是一3价,最高化合价是+5价,HNO?中氮元素的化合价为+3价,为氮元素的
中间价态,既有氧化性,又有还原性。其作还原剂时,化合价要升高,只有.HNCh可能是HNO2的氧化产物。
2.某危险品仓库中存放有化工原料氧化钠(NaCN)。该物质有剧毒,一旦进入城市排水系统,后果不堪设想。
当仓库发生火灾爆炸事故时,工作人员一方面封堵鼠化钠泄漏渠道,另一方面对已经泄漏的少量氨化钠做无害化
处理。根据NaCN的化合价,推测它可能有的性质是()。
A.NaCN中N元素的化合价为+3价既能升高又能降低,因此该物质既有氧化性又有还原性
B.NaCN中N元素的化合价为一3价只能升高,因此该物质具有还原性;C元素的化合价为+2价既能升高
又能降低,因此该物质既有氧化性又有还原性
C.NaCN中C元素的化合价为+4价既能升高乂能降低,因此该物质既有氧化性乂有还原性
D.NaCN中CbT的化合价为一1价既能升高又能降低,因此该物质既有氧化性又有还原性
【解析】选B。NaCN中N元素的化合价为一3价,为最低负极,只能升高,因此该物质具有还原性;C元素的
化合价为+2价既能升高又能降低,因此该物质既有氧化性又有还原性。
3.针对以下A〜D四个涉及H2O2的反应(未配平),填写空白:
A.Na2O2+HCl-NaCl+H2O2
B.AgzO+HzC^fAg+O?t+H2O
C.H2O2-H2O+O2t
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH-*QCrClj+K2sO4+H2O
(I)仅体现H2O2的氧化性的反应是(填代号),配平化学该方程式.
(2)既体现了H2O2的氧化性,又体现了还原性的反应是(填代号);
(3)体现了H2O2的弱酸性的反应是(填代号),其理由是o
【解析】本题以过氧化氢为素材,考查了考生有关氧化还原反应的基础知识以及思维的严密性,同时考查对具体
问题的分析判断能力。反应A是一个非氧化还原反应。盐酸是为人熟知的强酸,它与NazCh反应除f生成盐外
还得到H2O2,按照“强酸制备弱酸”的规律,比。2表现弱酸的性质c反应B中Ag2O-Ag,价态降低,比。2作还
原剂。过氧化氢的分解反应C是一人自身氧化还原反应,H2O2既表现了氧化性又表现了还原性。
【答案】
(1)D3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2so4+8H2O
(2)C
(3)A这一反应可看作是强酸制取弱酸的反应
【典例9】(2023•北京密云区一模)厂具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以KICh的形式存在,「、L、【。3一
在一定条件下可发生如图转化关系,下列说法不正确的是()。
A.用淀粉一KI试纸和食醋可检验食盐是否加碘
B.由图可知氧化性的强弱顺序为C12>103—>12
C.生产等量的碘,途径I和途径n转移电子数目之比为5:2
D.途径IH反应的离子方程式:3C12+r+3H2O=6Cl+103+6H+
【解析】选C。KIO3、KI在酸性条件下发生氧化还原反应产生12,k遇淀粉溶液变为蓝色,因此可以用淀粉一KI
试纸和食醋检验食盐是否加碘,A正确;由途径I可知氧化性CL>L,由途径II可知氧化性:IO3一>L,由途径in
可知氧化性:。2>1。3一,故物质氧化性有强到弱的顺序为:C12>103->l2,B正确;假设反应产生ImolL,途径1
转移2moi电子,途径H转移lOmol电子,因此生产等量的碘,途径I和途径H转移电子数目之比为2:10=1:5,C
错误;途径III中,CL把F氧化为Kb,Ck被还原为C「,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子
方程式:3。2+「+3比0=6。一+103-+6M,D正确。
【拓展延伸】判断氧化性、还原性强弱的其他方法
1.单质与其相应离了的氧化性和还原性变化相反
(1)根据金属活动顺序表
单质的还原性逐渐减弱一
K.Ca、Na、Mg、ALZn、Fc、Sn、Pb(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au
相应离子的氧化性逐渐增强
(2)根据非金属活动顺序表
2.根据反应条件来判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原
剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:
(1)比较KMnCh和MnCh氧化性强弱:KMnOAMiQ
①MnO?+4HCl(浓)=^=MnCl2+Cl2t+2H2O
②2KMnO4+16HCl(浓)=2KCI+2MnC12+5Cl2t+8H2O
(2)比较Na、Mg、Al的还原性强弱:Na>Mg>Al
①Na与冷水剧烈反应
②Mg与水加热才反应
③A1与水加热条件下也难反应
3.根据氧化产物的价态高低判断
(1)方法:同种物质被不同氧化剂氧化的价态越高,氧化剂的氧化性越强。
(2)实例:2Fe+3CL^2FeC13,Fe+S^=FeS,氧化性:CI2>So
4.根据元素周期表比较单质的氧化性或还原性强弱
(1)周期表右上角的上的氧化性最强
①容易与氢气化合的非金属单质的氧化性强
②气态氢化物稳定的非金属单质的氧化性强
③最高价含氧酸酸性强的非金属单质的氧化性强
④气态氧化物还原性强的非金属单质的氧化性弱
(2)短周期表左下角的的还原性最强
①与酸或水反应剧烈的金属单质的还原性强
②最高价碱的碱性强的金属单质的还原性强
③相应阳离子的氧化性强的金属单质的还原性弱
5.根据原电池原理比较金属单质的还原性强弱
(1)基本规律:负极》正极
①电子流出的电极是负极,阳离子移向的电极是正极
②被溶解(质量减小)的电极一般是负极
③质量增加的电极一般是正极
④有气泡产生的电极一般是正极
(2)特殊情况
①强碱性溶液中,MgNaOH溶液A1原电池中,也是负极
②氧化性溶液中,Cu浓硝酸Fe原电池中,电是负极
③铅蓄电池,负极质量增加,正极质量增加
6.根据电解池原理比较(用惰性电极电解)
(I)阳极先放电的阴离子的还原性强,相应的非金属单质的氧化性窕
(2)阴极先放电的阳离子的氧化性强,相应的金属单质的还原性不一定弱
放电顺序:Fe3+>Cu2+,单质的还原性Fe>Cu
7.根据能量变化比较单质的氧化性和还原性强弱
(I)金属越容易失电子,金属性越强,吸收的能量越少
(2)金属越容易得电子,非金属性越强,释放的能量越炙
即时检测
I.(湖南株洲2021〜2022学年高三上学期期中)根据下列化学方程式:
+2+
O2MnO4+16H+IOC1=2Mn+5Cht+8H2O
②2Fe2++Ch=2Fe3++2C「
@2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
@Fe+Cu2+=Fe2++Cu
可判断MnOj、Fe2\Cu2\Fe3\Cb的氧化性由强到弱的顺序为()。
3T2+2
A.Fe>MnO4>Ch>CuB.Cu*>CI2>MnO4>Fe"
3+2+-3+2>
C.C12>MnO4->Fe>CuD.MnO4>CI2>Fe>Cu
【解析】选D。①反应MnOj中Mn元素化合价+7价变化为+2价,化合价降低做氧化剂,氯气是氧化产物,氧化
性MnCh>Ch,②2Fe2++Q2=2Fe:++2Q・,Cb中氯元素化合价0价变化为T价,化合价降低做氧化剂,Fe?+是
氧化产物,氧化性02>Fe3+,③2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,反应中F产元素化合价+3价变化为+2价微氧化剂,氧化
产物是Cu2+,氧化性Fe3+>CiF+,@Fe+Cu2+=Fe2++Cu,反应中CM+元素化合价+2价变化为0价做氧化剂,氧化
-3+2+2+
产物是Fe?+,氧化性Cu2+>Fe2+,可推断氧化性由强到弱的顺序为:MnO4>C12>Fe>Cu>Feo
2.已知:
2KMnO4+16HCI=2KCl+2MnCI2+5Cl2t+8H2O
K2Cr2O7+14HC1=2KCl+2CrCI34-3Cl2t+7H2O
MnO2+4HCl^=MnC12+C12t+2H2O
其中,KMnCh和一般浓度的盐酸反应,K2SO7需和较浓的盐酸(>6mokLi)反应,MnO?需和浓盐酸(>8mol・L
-1)反应。以下结论中,不正确的是()。
A.上述反应既属于氧化还原反应,又属于离子反应
B.生成ImolCb转移电子数均为2NA(NA为阿伏加德罗常数)
C.氧化性:KMnO4>K2Cr2O7>C12>MnO2
D.盐酸的浓度越大,C1的还原性越强
【解析】选C。这三个反应中都有元素化合价变化,且都有离子参加,所以既属于氧化还原反应又属于离子反应,
故A正确;生成ImolCk转移电子数均为2[0—(-1)]NA=2NA,故B正确:MnCh+4HCl(浓)=A=Mn02+C12t+2H2O
中二氧化镭的氧化性大于氯气,故C错误;盐酸的浓度越大,氯离子的浓度越大,其反应速率越快,则氯离子的
还原性越强,故D正确。
3.(2022〜2023•大连高三上学期即末)有如表3个实验:
将金属X与金属丫用导线连接,浸入电解质溶
实验1
液中,丫不易腐蚀
将片状的金属X、W分别投入等浓度盐酸中都有
实验2
气体产生,W比X反应剧烈
用惰性电极电解等物质的量浓度的Y和金属Z
实验3
的硝酸盐混合溶液,在阴极上首先析出单质Z
依据上述实验现象,下列推测正确的是()。
A.金属的活动性顺序:Y>Z>X>W
B.实验1中,丫作正极
C.Z放入CuSCh溶液中一定有Cu析出
D.用X、Z和稀硫酸可构成原电池,X作正极
【解析】选B。实验I将金属X与金属丫用导线连接,浸入电解质溶液中,丫不易腐蚀,说明丫为正极,活动
性X>Y;实验2将片状的金属X、W分别投入等浓度盐酸中都有气体产生,W比X反应剧烈,说明活动性W
>X;实验3用情性电极电解等物质的量浓度的丫和金属Z的硝酸盐混合溶液,在阴极上首先析出单质Z
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