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文档简介
精讲精练复习讲义
氧化还原反应的概念、规律、配平及计算
疆本讲•讲义概要_____________________________________________
【知识点1】氧化还原反应的基本概念+5道例题
【知识点2】氧化还原反应的规律+5道例题
讲义夯基•知识精讲
【知识点3】氧化还原反应方程式的配平+5道例题
【知识点4】电子守恒法在氧化还原反应中的应用+5道例题
选择题:15题建议时长:75分钟
练习提能•课后精练
非选择题:5题实际时长:_________分钟
隰夯基•知识精讲
【知识点1]氧化还原反应的基木概念
1.氧化还原反应:凡是有元素化合价升降的化学反应叫做氧化还原反应。
氧化还
原反应
2.相关概念
失去电子,化合价升高,被飙化
还原剂|社但T还原性伴耳|氧化反菽|氧化产物
化降
得数
合
值
失目失去电子的能力
价
相
电
相
升
等
子
等得到电子的能力
县工!氧.性自经|典反应佟当逊产物
氧化剂
__________________________1
得到电子,化合价降低,被还原
概括为“升失氧、降得还,剂性一致、其他相反“。
①氧化反应:元素化合价升高的反应(失去电子的反应)
②还原反应:元素化合价降低的反应(得到电子的反应)
③氧化剂:元素化合价降低的反应物(得电子的反应物)
④还原剂:元素化合价升高的反应物(失去电子的物质)
⑤氧化产物:还原剂失去电子被氧化所得的生成物叫氧化产物
⑥还原产物:氧化剂得到电子被还原所得的生成物叫还原产物
△
例加:对于反应C+2H2so«浓)=2SO2T+CO2T+2H2O
(1)氧化剂是浓硫酸,发生还原反应,被还原,生成还原产物SO”
(2)还原剂是C,发生氧化反应,被氧化,生成氧化产物CO?。
(3)C和浓硫酸在反应中分别表现还原性和氧化性。
(4)反应生成1mol82,浓硫酸得4mol电子,C失去4mol电子,反应转移4mol电子。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法
可用双线桥法和单线桥法表示反应中电子的转移情况,以Cu与稀硝酸反应为例:
(I)双线桥法:①标变价、②画箭头(反应物指向生成物)、③算数目、④说变化。
得到”e①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对在同一种元素
11
氧化剂+还原剂一还原产物+氧化产物②在“桥”上标明电子的“得”与“失”且得失电子总数相等、
失去«e化合价的升降、被氧化或被还原
失去3X2d③得失电子数目的正确表述是户儿-,。表示得或失电子
1&1
3cli+8HNO3(稀)=3CU(NO3)2+2NO♦+4H2O的原子的数FLb表示每个原子失去或得到的电子数(即
L__________________J_J
得到2X3d化合价升高或降低的数目),当。或〃为1时,必须省略
(2)单线桥法:箭头由失电子原子指向得电子原子,线桥上只标电子转移的数目,不标“得”“失”字样。
①箭头必须由还原剂中失电了的元素指向氧化剂中得电
氧花剂+还原剂===还原产物+氧化产物子的元素
6e②箭头方向表明电子转移的方向,“桥”上只标出转移电子
||
3CU+8HNO3(#)=3Cu(NO3)2+2NOf+4H2O的总数,无需注明电子的“得''与"失”
【总结】一些特殊物质中元素的化合价
CuFcSz;Cu为+2,Fc为+2,S为一2;Na2s2O3:S为+2;
BH4:B为+3、H为一1;
K2FeO4:Fe为+6;S2OS:S为+6;
FeOT:Fe为+(8一〃);
FePO4:Fe为+3;V02:V为+5:
Si5N4:Si为+4,N为一3;
LiFePOa:Fe为+2;C2OF:C为+3;
MnO(OH):Mn为+3;
LizNH、LiNH2>AIN:N为一3;HCN:C为+2;N为一3;
CrOF:Cr为+6;
N2H4:N为一2;CuH:Cu为+1,H为一1;
4.常见的氧化剂和还原剂
⑴常见氧化剂:常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。
①活泼的非金属单质,如X?(X指卤素Cl、Br)、O2、。3等;
②高价态的离子,如H,、Cu2\Fe3+>Hg2+、Ag+等;
③含高价态元素的物质,如H2s0«浓)、HC1O4>HNCh、PbO2>MnO2,KCIO3、KM11O4等;
④含O含的物质,如H2O2、NazCh等。
下面是常见的氧化剂和对应的还原产物:
u
《化——Cl2浓硫酸HNO3KMnO|(H+)FeCr,OhH*)
IIIII
延原史SO2NO或NC)2M/+Fe2+或FeCr"
(2)常见还原剂:常见还原剂包括活泼的金属单质、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。
①活泼的金属单质,如Na、Mg、Al、Fc、Cu等:
②某些非金属单质,如H?、C、S等;
③低价态离子,如S2,「、Fe2\B「等;
④含较低价态元素的物质,如CO、NH3、H2S、HI、SO2、H2so3、Na2so3、NO等。
⑤金属氢化物(如NaH)、硼氢化钠(NaBHj,通常用作醛类、酮类、酰氯类的还原剂)
下面是常见的还原剂和对应的氧亿产物:
2+
COFeH2Sr
H+82F*S
(3)既可作氧化剂,又可作还原剂的物质或粒子
具有中间价态的物质或粒子既具有氧化性,又具有还原性,当与强还原剂反应时,作氧化剂,表现氧
化性;当与强氧化剂反应时,作这原剂,表现还原性。常考物质或粒子归纳如下:
-ne一+〃©一
氧化产物^------物质或粒子------^还原产物
Fe3+Fe2+Fe
sorsorS
H2O2HO
o22
说明:Fe2\SOM主要表现还原性,H2O2主要表现氧化性
5.氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系
①有单质参加或者生成的反应不一定是氧化还原反应
电火花、行单质生成的分
如:同素异形体之间的转化,302=203£合反》一次解反£解反应一定是氧
,化还原反应
②没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反
田中*列、包含、交叉
氧化还原反应44
有单质参加
应有可能是氧化还原反应
的化合反应换反感
一定是辄化
还原反应所有的置换反
如:Na2O2+SO2-Na2SO4应都是^化还
所有
的复分成反应
反应
不是
都
化还
反应
H2O2+SO2=H2SO4原
△
:
NH4NO3=N2OT+2H2O
【例1】下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是
A.侯德榜发明了以NH”CO]和NaCI为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到H?和Cl「从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和。2的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以N?和HZ为原料合成氨的方法
【答案】A
【详解】A.联合制碱法的反应中,化学方程式为:NaCl+H2O+CO2+NH3=NaHCC>3J+NH4cl和
2NaHCO,=Na2CO3+H2O+CO2T,各元素(Na、CkN、C、H、O)的化合价均未发生改变,属于非氧
化还原反应,A符合题意;
B.电解盐酸生成H?和C*H和C1的化合价均发生变化(H从+1T0,C1从-1T0),涉及氧化还原反应,
B不符合题意;
C.金属与反应生成氧化物,金属被氧化(化合价升高),O被还原(化合价降低),涉及氧化还原反
应,C不符合题意;
D.合成氨反应中N2的N化合价从0-3,也的H从0-+1,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选Ao
【例2】通过将金红石(TiO?)转化为TiCL,对TKX再进一步处理可得到Ti(钛单质)。TiO2转化为TiCl,的
iooo℃iooonc
方法有直接氯化法(TQ+ZCh^-TiCL+O?)和碳氯化法(T&+2C12+2C^-----TiCl4+2C0)o下列有
关说法错误的是
A.两种方法中Tic?均被氧化
B.两种方法中C12均作为氧化剂
C.两种方法中,每生成ImolTiCL转移的电子数相等
D.直接氯化法的条件下,氧化性:Cl2>02
【答案】A
【详解】A.第一种方法中,二氧化钛中氧元素化合价升高,二氧化钛被氧化;第二种方法中,二氧化钛中
无元素化合价变化,二氧化钛未被氧化;故A错误;
B.两种方法中,氯元素化合价均降低,氯气均作为氧化剂,故B正确;
C.两种方法中,每生成ImolTiCU,均消耗2moic12,氯元素从0价降低为・1价,则转移的电子均为4mol,
转移电子数相等,故C正确;
D.直接氯化法的条件下,氯气作氧化剂,氧气是氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,则氧化性CL>
Ch,故D正确;
故选Ao
【例3】火法炼铜的主要反应原理是在1200〜1280C时,将白冰铜高温(C%S)按以下反应锤炼成粗铜:
高温高温小高温
5
①ZCUzS+BO?_2CU2O+2SO2;②Cu2s+2Cu?O^=6Cu+SO?T;总反应为:Cu2S+O2=2Cu+SO;o
下列说法正确的是
A.反应①中,Cu2s是氧化剂B.总反应中,只有氧气是氧化剂
C.反应②中,只有Cu/是氧化剂D.上述三个反应中,Cu2s均作还原剂
【答案】D
【详解】A.反应①为2CU2S+3O2典型2C%0+2s。2,其中Cu2s中硫元素化合价升高,铜元素化合价不变,
故Cu2s为还原剂,氧气为氧化剂,A错误;
B.总反应Cu2s+0?如2Cu+S()2中,Cu2s中铜元素化合价降低,硫元素化合价升高,故Cu2s既是氧化
剂也是还原剂,氧气是氧化剂,故氧化剂有Cu2s和氧气,B错误;
高温△
C.反应②Cu2s+2CU2O-6Cu+SO2T中,C^。和Cu2s都是氧化剂,C错误;
D.上述三个反应中,Cu2s中硫元素化合价都升高,Cu2s均作还原剂,D正确;
故选D。
【例4】根据金属氮化物的特点解答下列问题。
(1)KH是一种野外供氢剂,其电子式为,与水反应放出氢气,化学方程式为o生成
Imol氢气时,反应中转移的电子数为。
(2)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为FcO,),脱锈过程中生成两种产物,
其反应的化学方程式为:。
(3)完成以氢化锂(LiH)和氯化铝为原料合成氢化铝锂(LiAlHj的反应方程式:4LiH+
=LiAIH4+3。
【答案】
23
(l)K'[:H「KH+H2O=KOH+H2tNA(«Jc6.02xl0)
(2)3NaH+FC2OS=2FC+3NaOH
(3)A1C13LiCI
【详解】(1)KH为离子化合物,其电子式为K+[:H「,与水反应放出氢气,根据质量守恒可知,还会生成
氢氧化钾,化学方程式为KH+Hq=K0H+H2T;反应中氢元素化合价由-1变为0,水中氢元素化合价由
+1变为0,故生成Imol氢气时,反应中转移电子Imol,数目为NA(或6.02x1()23);
(2)NaH在无水条件下和FeQ反应生成两种产物,反应中氢元素化合价升高,则铁元素化合价降低生成
铁,根据电子守恒、质量守恒配平,反应为:3NaH+Fc2O3=2Fc+3NaOH;
(3)以氢化锂(LiH)和氯化铝为原料合成氢化铝锂(LiAlHj,反应中没有元素化合价变化,根据质量守
恒,反应方程式为:4LiH+AlCl3=LiAlH4+3LiClo
【例5】回答下列问题:
(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气
体。写出NO被CO还原的化学方程式:。
催化剂
(2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH3+6NOW=5N2+6Hq,写出氨气转化NO?的化学方程
式:。
(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①NO?被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1:1,写出该反应的化学方程式:o
②NO与NO2按物质的量之比1:1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是—。
【答案】
催化剂
(1)2CO+2NON,+2CO2
催化剂
(2)8NH;+6N0,-----7N,+I2HQ
■△~
(3)2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H20NaNO2
【详解】(1)CO、NO、在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体,
催化剂
:
结合质量守恒,生成氮气和二氧化碳,则NO被CO还原的化学方程式为:2c0+2NO----N2+2CO2;
(2)氨气转化NO?生成氮气和水,反应氨气中氮化合价由-3变为0、二氧化氮中氮化合价由+4变为0,结
催化剂
合电子守恒,反应为8NH3+6NO:^=7N?+12H.O:
(3)①NO?被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,常见的为硝酸钠和亚硝酸钠,其物质的量之比为1:1,根
据电子得失守恒,该反应的化学方程式2NO2+2NaOH=NaNO3+NaN()2+H2O。
②NO与NO?按物质的量之比为1:1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,发生了归中反应,结合
电子守恒,反应生成亚硝酸钠:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,故该钠盐的化学式是NaNCh。
【知识点2】氧化还原反应的规律
1、氧化性、还原性的强弱规律
(1)根据化学方程式判断
火电子.化金传升高•就氯化
氧化性:氧化剂>氧化产物;
还原徜十乳化剂K化产物一还晚产物
还原性:还原剂,还原产物。
得电子.化合件步统.位迁及
【实例】有以下反应:①H2so3+L+H2O=2HI+H2so4:
②2FeCb+2Hl-2FeC12+12+2HCI:
@3FeCl24-4HNO3=2FeCb4-NOT+2H20+Fe(NO3)3
还原性氧化性
从反应①可知
H2SO3>rI2>H2SO4
243
从反应②可知I>FeFe*>I2
从反应③可知Fc2+>NO3+
HNO3>FC
2+
还原性:H2SO3>F>Fe>NO
总的强弱顺序
3+
氧化性:HNO3>Fe>l2>H2SO4
(2)根据反应条件及反应的剧烈程度判断
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催
化剂和反应物浓度大小等。
△
如:Mg+4HC1(浓)M11CL+CI2T+2H2。,2KMnO&+16HC1(浓)=2KCl+2MnCL+5Cbf+8H?0,可
判断氧化性:KMnO4>MnO2o
△
如:根据2Na+2H2O=2NaOH+H2bMg+2H2O=Mg(OH)2+H2ft可以推知还原性:Na>Mg。
如:非金属单质F2、C\i.Brz、I2与H2反应,Fz与Hz暗处剧烈反应并爆炸,如2与H2光照剧烈反应并爆炸,
Bn与H2加热到500T才能发生反应,12与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应,且为可逆反应,故氧
化性:F2>C12>Br2>l2o
⑶依据氧化还原反应的程度
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:根据2Fe+3Cb亶暨2FeCb,Fe+S也辿FeS,可以推知氧化性:Cl2>So
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。
3b2
例如:根据Cu+2Fe3*=Cu”+2Fe2+,3Zn+2Fe=3Zn+2Fe>可以推知还原性:Zn>Cuo
(4)侬据金属、非金属的活动性顺序
规律特点
其单质的还原性逐渐减弱
金KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu
属1111111111111*
K+Ca2+Na+Mg^Al^Zn^Fe^S^W^H^Cu^Hg^Ag*
阳离子的氧化性逐渐增强
上左下右可反应,隔之愈远愈易行
—其单质的铤化性逐渐减弱
FClBrIS
IIIII.
—F-Cl-BrrS2-
阴岗子的还原性逐渐增强
【归纳总结】
①常见的氧化性、还原性顺序
氧化性:KMnO4>CL>Br2>Fe3+>b>稀H2sCU>S
还原性:Mn2'VC「<Br-<Fe2'V「VS02(S0F)<H2s(S2)
②H2O2中氧元素尽管处于中间价杰,但H2O2主要表现为氧化性,其还原产物是HzO,故H2O2又被称为绿
色氧化剂。
③对同一元素而言,一般价态越高,氧化性越强,如Fe3+>Fe23Fe;价态越低,氧化性越弱,如S2-<S<SO2。
2、价态归中规律(不交叉规律):
同一元素不同价态间发生的氧化还原反应,化合价的变化规律遵循:高价+低价-中间价态,中间价
态可相同、可不同,但只能靠近不能相互交叉(即价态向中看齐)。
例如,不同价态的硫之间可以发生的氧化还原反应是
注:不会出现⑤中H2s转化为S02而H2s04转化为S的情况。
失2c~失6e一
I}II
H2S+H2s(取浓)-SC+SO2f+2H2O(V)H2S+H2so4(浓),_-S|+SO2f+2H2O(X)
I_______fI」
得2e一得6e-
3、歧化反应规律
“中间价一^高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2Oo
4、电子得失守恒规律:
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
〃(氧化剂)x变价原子个数x化合价变化值(高价一低价)=
〃(还原剂)x变价原子个数x化合价变化值(高价一低价)。
电子守恒法计算的流程:
(I)一找各物质:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)二定得失数:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。
(3)三列关系式:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。
【例1】工业生产时废气中的SCh和废水中的Cr?。;可通过F/+循环处理,其反应原理如图示,下列说法正
确的是
A.过程I中Fe3+作还原剂,发生氧化反应
B.过程II的离子方程式为Cr2。;+6Fe?++14H*=2Cr"+6Fe"+7Hz。
34
C.还原性:Cr>SO2
D.该过程总反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:1
【答案】B
【详解】A.过程【中Fe3+与SO?反应生成Fe?+和SOj,铁元素价态降低发生还原反应,作氧化剂,A错误;
B.过程H中Fe?+与反应生成Fe3+和CP+,离子方程式为鲁0;+6Fe?++14H,=2C产+6Fe"+7氏0,
BE确:
C.还原剂的还原性大于还原产物.过程1中SO2是还原剂,Fe2-还原产物,还原性为:SO2>Fe2\由过程
n反应式得还原性:Fe2+>c~+,因此还原性:S02>ce,c错误:
D.该过程总反应方程式为Crq:+3SO2+2H+=2C产+3SO;+H2<3,氧化剂CrQ;和还原剂SO?的物质
的量之比为1:3,D错误;
故选B。
【例2】根据表中信息,判断下列叙述中错误的是
序号氧化剂还原剂氧化产物还原产物
©。2(足量)FcBr2FeC]、Br,FcCl,
②Ca(ClO)2HC1Cl2
③CU(少量)FeBr,FeClj、FeBr3
A.表中②组反应的氧化产物是表中③组反应的还原产物是FeC1
B.氧化性:Ca(C10)2>Cl2>FeBr2
C.由表中①©组的信息可知,还原性:Fe2+>Br->Cl-
2+
D.表中①组反应的离子方程式为2C12+2Fe+2Br-=4C「+2Fe*+Br2
【答案】D
【分析】由①可知,发生的反应为:2&2++4犷+3。2=2尸产+2期+6CT;由③可知,当氯气少量,亚
铁离子被氯气氧化,含有浪离子,说明还原性民”>8广。反应②是:C/+C/(7-+2H^=C/2t4-H3O,CIO~
是氧化剂。反应③由于氯气少量,氯气首先氧化还原性强的亚铁离子,方程式为:2F*+02=2F*+2CJ
A.根据分析可知,反应②氧化产物与还原产物均为。2,表中③组氯化铁既是氧化产物也是江原产物,A
正确;
B.艰据反应②和反应①,结合氧化还原反应规律:反应物性质强于产物的性质,可知Ca(CI0)2〉©2>FcBr2,
B正确;
C.由表中①③反应的方程式可知,还原性:Fe2+>Br>C1,C正确;
D.根据分析可知,由于氯气足量,可以把亚铁离子和湿离子全部氧化,方程式为:
2+3+
2FeI4Br-I3CZ2=2FeI2Br2I6CT,D错误;
故选D。
【例3】高铁酸钠(NazFeO,)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠的一种方
法为:3CI0-+2FS-+10OH=2FeC)+3C「+5H0,下列说法不•正•确•的是(风为阿伏伽德罗常数的值)
A.Fe"是还原剂,C「是还原产物
B.生成ImolFeO:,转移电子的数目为3/
C.NaleO」作消毒剂,是因为FcO『与水反应后生成了胶体
D.由反应知,该条件下氧化性:CIO>FeOf
【答案】C
【详解】A.在反应中,铁的价态从+3价升高为+6,所以Fe3+蚱还原剂,氯元素化合价降低被还原为氯离
子,C「是还原产物,A正确;
B.铁的价态从+3价升高为+6,则生成ImolFeO:,转移3moi电子,电子数忖为3A\,B正确;
C.NazFeO,具有强氧化性,可消毒杀菌,用作消毒剂,C错误;
D.反应中氧化剂氧化性大于氧化产物,则该条件下氧化性:CIO->FcOj-,D1E确;
故选C。
【例4】虱(CN)2,硫制(SCN)2等称为拟卤素,与卤素单质性质相似,它们的阴离子也与卤素阴离子性质相
似,阴离子的还原性顺序为:Cr<Br<CN<SCN-<r,下列反应中,不合理的是
A.MnO2+4HCN=Mn(CN)2+(CN)2T+2H.0
B.向KSCN溶液中加入碘水:h+2KSCN=2KI+(SCN)2
C.(CN),+2OH-=CN-+CNO-+H.O
D.(CN),+2SCN-=2CN-+(SCN),
【答案】B
【分析】由阴离子的还原性强弱CrvBryCNYSCNvr,可知氧化性顺序为CU>Bq>(CN)户(SCN)2>I型氧
化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,据此分析;
A.浓盐酸可与二氧化铳在加热条件下生成氯气,因还原性C「<CN-,则可发生
Mr.O2+4HCN=Mn(CN)2+(CN)2T+2H2O,A合理;
B.氧化性顺序为(SCN)2>h,向KSCN溶液中加入碘水:12+2KSCN=2KI+(SCN)2不能发生,B不合理;
c.(CN)2与卤素单质的性质相似,可以发生类似氯气与碱的反应,与碱发生反应
(CN)2+2OH=CN+CNO+H2O,C合理;
D.还原性:CN<SCN*,则(CNh能氧化SCN\即(CN)2+2SCN-=2CN¥(SCN)2,D合理;
故选
[例5]某小组通过实验探究氧化还原反应的规律。
已知:氧化还原反应电位传感器可以测量不同溶液的电位值,根据电位值大小可比较物质的氧化性/还原性
的强弱;数值越大,氧化性越强;数值越小,还原性越强。测得几种物质的电位值如表所示(注:实验中进
行酸化时均用稀硫酸)。
物质FeClKMnO,酸化)NaNO3(酸化)Br,NaS
3if2
浓度0.10M(M为物质的量浓度的单位)
电位值/mV1711130603662116-361
根据表中数据,回答下列问题:
(1)浓度相同的下列三种溶液,氧化性由强到弱的顺序为(填序号)。
①FeCl3②酸性KMnO4③酸性NaNO;
(2)已知Fe*与「不能共存,由此推测下列能大量共存的离子组是(填字母)。
A.FC?'、BrB.Fc"、S2-C.NO;、H'、ID.H'、MnO;、1
(3)向含等浓度的NaBr和KI的混合溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液(还原产物为Mn?)则发生反应的离
子方程式为。
(4)己知四种氧化剂(均可氧化KI)对应的还原产物如下表。
氧化剂KMnOKIO,
4H2O2HNO3
还原产物2+HO
MnI2;NO
请判断,等数量的四种氧化剂分别与足量KI作用,得到k最多的是(填化学式)。
(5)结合上述信息思考:对于含「、的混合溶液,若控制性氧化「而不氧化B「,则以下氧化方案合理的
是(填字母)。
a.FeCl3b.酸性KMnO』c.Br,
(6)C。具有很强的氧化性(还原产物为c「),常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)
是Cl?的倍(保留两位有效数字)。
3
【答案】(2)A(3)2MnO4+10K+16H*=5I2+2Mn+8H2O(4)KIO,(5)ac(6)2.6
【详解】(1)根据甩位值大小可比较物质的氧化性或还原性的强弱;数值越大,氧化性越强;数值越小,
还原性越强:由表中三种溶液的电位值数值大小可知,三种溶液的氧化性由强到弱的顺序为②③①:
(2)由表可知,氧化性:MnO;>Br2>NO;>Fe^>I2,且都具有较强的氧化性,已知Fe"与「不能共存,
则「具有较强的还原性,二者发生反应2Fe"+2「=2Fe2++I2不能共存。氧化性:Br,>Fe3+,Fe升不能氧化
Bd,两者不反应,能大量共存,A符合题意;Na2s的电位值为负值,说明S?•具有较强的还原性,Fe3+
S?-会发生氧化还原反应2Fe3,+S"(少量)=2Fb+SJ,不能大量共存,B不符合题意;氧化性:NO;>12,
NO;、HJ「能发生氧化还原反应8H++2NO;+6「=3k+2NOT+4Hq,不能大量共存,C不符合题意;
氧化性:MnO;>I2,H+,MnO;、「能发生氧化还原反应16H'+2MnO:+10E=512+2乂产+8也0,不能
大量共存,D不符合题意:故答案为:A;
(3)氧化性:MnO;>Br2>I2,则还原性:「>B「故向含等浓度的NaBr和KI的混合溶液中滴加少量
酸性KMnO,溶液(还原产物为Mn”),发生的反应为「被MnO4氧化为I2,离子方程式为
+24
2MliO;+10r+16H=5I2+2Mn+8H2O;
(4)「被氧化牛.成L,每牛.成Imolh转移2moi电子,根据得失电子守恒,由表可知,KMnO4中锦元素化
合价由+7变为+2,ImolKMnO4转移5moi电子,则2KMnO4~5L,K。中碘元素由+5变为0,ImolKIO3
转移5moi电子,则2K0〜〜6降HQ中氧元素化合价#_]变为一2,则2H2。?〜2/HNO^中氮元
素化合价由+5变为+2,则2HN0]〜31”则等数量的四种氧化剂分别与足量KI作用,得到。最多的是皿:
>
(5)氧化性:MnO;>Br2>NO;>Fc>I2,对于含「、BL的混合溶液,若控制氧化「而不氧化B广,则
可以使用的氧化剂氧化性强于L而不强于B12,即方案为:①加入电;②加入FeCh;③加入酸性NaNOj,
但不能加入酸性KMnO,,因为KMnOq氧化性强于Br?可以发生
2MnO;+10Br-+16H+=5Br,+2Mn2++8H,0,故a,c均符合题意;
(6)QOz具有很强的氧化性(还原产物为C「),imolOO?参加反应转移5moi电子,而11口01。2参加反应转
移2moi电子,则根据电子守恒可知关系式:2cK)2~10e~5。?,则坨消毒的效率相当于Cl?的质量
1«5
------------X—x7Ig/molh2.6g
为67.5g/mol2,故0。2消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是02的2.6倍。
【知识点3】氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式的配平原则及步骤
⑴配平原则
①电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高的总数=化合价降低的总数。
②电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带的电荷总数相等。
③质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变。
(2)基本步骤
(以Cu和稀硝酸反应的化学方程式为例)
①标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出变价元素的化合价。
0+5+2+2
Cu+HN03(稀)——Cu(NO3)24-NO+H2O
②列得失:
0+,+2+2
Cu+HNCh(稀)——W(NO3)2+NO+H2O
③求总数:列出反应前后元素化合价的升、降变化值,使化合价升高和降低的总数相等。
+2+2
0+S
稀)——£为例。
Cu+HNCh(3)2+N3X2O+H2O
④配系数:川观察的方法配平其他物质的化学计量数,配平后,把单线改成等号。
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2N0f+4H2O
⑤查守恒:其他原子在配平时相等,最后利用。原子守恒来进行验证。
2.缺项配平方法:(缺少某些反应物或生成物,一般为水、H+或OFT)
⑴补项原则
条件补项原则
酸性条件下缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下缺H或多。补HzO,少。补OFT
(2)组合方式
反应物生成物使用条件
组合一H*酸性溶液
H2O
1
组合二H20H酸性溶液或酸碱性未知
组合三oirH2O碱性溶液
组合四0H-碱性溶液或酸碱性未知
H2O
【例1】正向配平(氧化剂、还原剂中某元素化合价全变)
(1)NaBO2ISiO2INaIII2—NaBH4INazSiOs
A
(2)_____HC1(浓)-卜_______MnO2_Cht+______MnCL+______H2O
_HS+____KMnO+____H2SO4==____K2s04+___MnSO+—
(3)_244_Sl+__H2O
=
(4)_____Cu+——HN03(稀尸CU(NO3)2+______NOf+______H2O
(5)KI+KQ+H2SO4=I2+K2SO4+
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