2019新优化高考化学一轮(全国通用版)精致讲义:氧化还原反应.pdf

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1、第三讲氧化复原反应1熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式),或根据化学式判断元素的化合价。2了解氧化复原反应的本质。了解常见的氧化复原反应。掌握常见氧化复原反应的配平和相关计算。氧化复原反应的相关概念及表示方法知识梳理一、氧化复原反应的特征和本质二、氧化复原反应的有关概念及其相互关系1有关概念口诀:升(化合价升高)失(失电子)氧(被氧化,发生氧化反应)还(作复原剂,本身具有复原性),降(化合价降低)得(得电子)还(被复原,发生复原反应)氧(作氧化剂,本身具有氧化性)。例如:反应 4HCl(浓)MnO2=MnCl2Cl22H2O 中,氧化剂是 MnO2,氧化产物是 Cl2,复

2、原剂是 HCl,复原产物是 MnCl2;生成 1 mol Cl2时转移电子的物质的量为2_mol,被氧化的 HCl 的物质的量是 2_mol。2氧化复原反应与四种基本反应类型间的关系学习文档 仅供参考三、氧化复原反应中电子转移的表示方法1双线桥法请用双线桥法标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:。2单线桥法=复原产物氧化产物请用单线桥法标出 Cu 与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目:(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。四、常见的氧化剂和复原剂1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。例如:2常见复原剂常见复原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及

3、低价态元素的化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如:3具有中间价态的物质既有氧化性,又有复原性学习文档 仅供参考其中:Fe2、SO23主要表现复原性,H2O2主要表现氧化性。自我检测1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)(2017高考全国卷,8B)2.4 g Mg 与 H2SO4完全反应,转移的电子数为NA。()(2)(2016高考全国卷,7C)次氯酸盐具有氧化性,所以可用漂白粉漂白织物。()(3)金属阳离子一定只具有氧化性。()(4)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被复原。()(5)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化复原反应。()(6)氧化复原

4、反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被复原。()(7)氧化复原反应中的反应物,不是氧化剂就是复原剂。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2以下反应中属于氧化复原反应的是_,属于化合反应的是_,属于分解反应的是_,属于置换反应的是_,属于复分解反应的是_。Cu2SO2=2CuSO23O2=2O3Fe2O33CO=2Fe3CO22Na2H2O=2NaOHH2CaCO3=CaOCO22H2O2=2H2OO2SO3H2O=H2SO42Fe3Cl2=2FeCl3H2SO42NaOH=Na2SO42H2ONaHH2O=NaOHH2IBrH2O=HIOHBr答案:学习文档 仅供参考点燃

5、MnO2高温高温放电(1)氧化复原反应概念间的关系:熟记六个字“升、失、氧;降、得、还”元素化合价升高(降低)、失(得)电子,发生氧化(复原)反应。(2)熟记常见元素的化合价:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。(3)近几年高考常考的一些特殊物质中的化合价如下:CuFeS2:Cu(2)、Fe(2)、S(2)K2FeO4:Fe(6)LiNH2:N(3)Na2S2O3:S(2)HCN:C(2)、N(3)FeOn4:Fe(8n)CuCl:Cu(1)Mg2B2O5H2O:B(3)MnOOH:Mn(

6、3)VO2:V(5)(2018湖北部分重点中学适应性考试)某离子反应中涉及H2O、ClO、NH4、H、N2、Cl 六种微粒。常温条件下反应时,溶液 pH 随时间变化的曲线如下列图。以下判断错误的选项是()A该反应的氧化剂是ClOB该反应中有两种离子生成C该反应生成 1 mol 氧化产物时,转移的电子为6 molD参加反应的氧化剂与复原剂的物质的量之比为23解析反应涉及的六种微粒中,ClO 具有强氧化性,应为该反应的氧化剂,分析其他微粒的化合价变化可知,NH4应为该反应的复原剂,由题图可知,反应过程中c(H)不断增大,因此 H 应为该反应的生成物,再由原子守恒可知,H2O 也是该反应的生成物,据

7、此可写出该反应的离子方程式:3ClO 2NH4=N23Cl 3H2O2H。分析各选项不难发现,D 项错误,因为氧化剂与复原剂之比应为32。学习文档 仅供参考Li2NH:N(3)AlN:N(3)C2O24:C(3)CuH:Cu(1)、H(1)Si3N4:Si(4)、N(3)5S4O26:S()2NaBH4:B(3)、H(1)Fe3O4:Fe(2、3)答案DClO2是新一代饮用水消毒剂,我国成功研制出利用 NaClO2和稀盐酸反应制取 ClO2的新方法。关于该反应,以下说法中正确的选项是()A在反应中 NaClO2作氧化剂,HCl 作复原剂B在反应中氧化剂和复原剂的物质的量之比为14C在化学反应过

8、程中溶液的pH 保持不变D在反应中每生成 1 mol ClO2转移 5 mol 电子解析:选 B。观察三者的化合价变化:NaClO2HCl C l O2,可知该反应不是 NaClO2将 HCl 氧化,而应是 NaClO2在酸性条件下自身的氧化复原反应,即歧化反应。解决氧化复原反应相关概念辨析题思路(1)要明确解题的思路:在明确相关概念前提下,找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化复原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。(2)有关电子转移数目的判断关键是明确反应中元素化合价的变化,找出氧化剂或复原剂的物质的量,以及 1 mol 氧化剂

9、得电子的物质的量或者1 mol 复原剂失电子的物质的量。例如:314题组一氧化复原反应及基本概念辨析1(2017高考北京卷)以下变化中,气体被复原的是()A二氧化碳使 Na2O2固体变白B氯气使 KBr 溶液变黄C乙烯使 Br2的四氯化碳溶液褪色D氨气使 AlCl3溶液产生白色沉淀解析:选 B。二氧化碳与过氧化钠反应,过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低,二氧化碳中的碳元素和氧元素化合价都不变,A 项错误;溶液变黄说明有溴单质生成,反应后溴元素化合价升高,溴离子被氧化,氯气被复原,B 项正确;乙烯与溴的反应是加成反应,学习文档 仅供参考C 项错误;氨气与氯化铝溶液反应产生白色沉淀,是复分解反

10、应,D 项错误。2(2017高考天津卷)以下能量转化过程与氧化复原反应无关的是()A硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B锂离子电池放电时,化学能转化成电能C电解质溶液导电时,电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能解析:选 A。A 项,硅太阳能电池工作时,光能转化为电能,与氧化复原反应无关;B项,锂离子电池放电时,化学能转化为电能,原电池总反应为氧化复原反应;C 项,电解质溶液导电时,电能转化为化学能,总反应为氧化复原反应;D 项,葡萄糖为人类生命活动提供能量时,葡萄糖发生氧化复原反应,化学能转化为热能。3(2018永丰高三调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox

11、)(3x正极。(2)电解池:用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的复原性较强。方法六依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或复原性越强,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。例如:根据 2Na2H2O=2NaOHH2,Mg2H2O=Mg(OH)2H2,可以推知复原性:NaMg。方法七依据氧化复原反应的程度相同条件下,不同氧化剂作用于同一种复原剂,氧化产物价态高的其对应氧化剂的氧化性强。例如:根据 2Fe3Cl2=2FeCl3,FeS=FeS,可以推知氧化性:Cl2S。方法八根据“三度”(浓度、温度

12、、酸碱度)判断一般情况下,浓度越大,温度越高,氧化剂的氧化性(或复原剂的复原性)越强,氧化性:HNO3(浓)HNO3(稀),HNO3(热、浓)HNO3(冷、浓);酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素,如 KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取氯气。自我检测1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)。(1)含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性。()点燃高温学习文档 仅供参考(2)具有氧化性的物质一定是氧化剂。()(3)同一元素不同价态的化合物中,元素的化合价越高,物质的氧化性越强。()(4)物质氧化性或复原性的强弱取决于得失电子的难易程度,与得失电子的数目无关。()(5)

13、强氧化剂与强复原剂混合不一定能发生氧化复原反应。()(6)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼。()(7)难失电子的物质一定易得电子。()(8)锌粉加入硝酸铁、硝酸铜的混合溶液中,锌首先与硝酸铁反应置换出铁。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2已知 以下 反应:Co2O36HCl(浓)=2CoCl2Cl2 3H2O();5Cl2I26H2O=10HCl2HIO3()。以下说法正确的选项是()A反应()中 HCl 是氧化剂B反应()中 Cl2发生氧化反应C复原性:CoCl2HClI2D氧化性:Co2O3Cl2HIO3解析:选 D。反应()中,Cl 失去电子,H

14、Cl 作复原剂,选项 A 错误;反应()中,Cl2得到电子变为 Cl,发生复原反应,选项 B 错误;根据反应()可知,Co2O3(氧化剂)的氧化性强于 Cl2(氧化产物),HCl(复原剂)的复原性强于 CoCl2(复原产物),根据反应()可知,Cl2(氧化剂)的氧化性强于 HIO3(氧化产物),I2(复原剂)的复原性强于 HCl(复原产物),故选项D 正确、选项 C 错误。(1)根据化合价的高低可判断物质是否具有氧化性或复原性,但不能判断氧化性或复原性的强弱。元素处于最高价态时只有氧化性,但不一定有强氧化性,如Na、SO24;同理,元素处于最低价态时也不一定具有强复原性。(2)非金属阴离子不一

15、定只具有复原性,如 O2金属阳离子不一2既有氧化性又有复原性。定只具有氧化性,如 Fe2既有复原性又有氧化性。已知:AB2=A2B;D2H2O=D(OH)2H2;以B、E 为电极学习文档 仅供参考与 E 的盐溶液组成原电池,电极反应为E22e=E,B2e=B2。以下说法正确的选项是()A氧化性:E2B2A2D2B氧化性:D2E2A2B2C反应 EA2=AE2能够进行D提取某废水中含有的少量A2时可以选用 D解析由得氧化性:B2A2,由得 D 为活泼金属,D2氧化性非常弱;由得氧化性:E2B2,所以氧化性强弱顺序为 E2B2A2D2。假设发生反应 EA2=AE2,则有氧化性:A2E2,与题干事实

16、不符,所以该反应不能进行。虽然D 比 A 活泼,但 D 能与 H2O 反应,所以不能用D 来提取溶液中的 A2。答案A根据上述例题信息,假设在某溶液中存在 E2、A2、D2,要除去 E2而不影响 A2和D2,可以加入的试剂是()AECB答案:C比较氧化性或复原性强弱的解题思路(1)假设已知反应的化学方程式,可根据强弱规律判断:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。(2)假设已知反应条件,反应条件越低,物质表现性质越强。如果反应放出能量,放出能量越大,该过程越容易,性质越强;如果反应吸收能量,吸收能量越小,该过程越容易,性质越强。(3)时刻记住,氧化性或复原性强弱不是依据得失电子的多少衡量,而是看

17、反应的难易程度。题组物质的氧化性、复原性强弱比较1(2018株洲质检)向 CuSO4溶液中逐滴加入 KI 溶液至过量,观察到有沉淀(CuI)生成,且溶液变为棕色。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。以下有关分析中正确的选项是()A上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2SO2I2B在 SO2与 I2反应中得到的复原产物为H2SO4C通入 SO2后溶液逐渐变成无色,表达了SO2的漂白性学习文档 仅供参考BADDD滴加 KI 溶液时,每转移 2 mol e 会生成 2 mol CuI 沉淀解析:选 D。由 题干 信息 可知,向 CuSO4溶液中 加入 KI 溶液时发生反 应:=2

18、K2SO42CuII2,当转移 2 mol e 时生成 2 mol CuI 沉淀,故 D项正确;向反应后的混合物中再通入 SO2气体,又发生反应:I2SO22H2O=H2SO42HI,该反应中SO2作复原剂,表达了SO2的复原性,得到的复原产物是HI,故 B、C 项错误;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,反应中氧化性 Cu2I2,反应中氧化性 I2SO2,故 A 项错误。2已知 Co2O3在酸性溶液中易被复原成Co2,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。以下反应在水溶液中不可能发生的是()A3Cl26FeI2=2FeCl34FeI3BCl2FeI2=FeCl2I2C

19、Co2O36HCl(浓)=2CoCl2Cl23H2OD2Fe32I=2Fe2I2解析:选 A。氧化复原反应发生的条件是强氧化剂强复原剂=弱复原剂弱氧化剂。由于 Fe3氧化性强于 I2,所以 FeI3不存在,A 中反应不可能发生;B、C、D 中反应符合氧化复原反应规律,所以可以发生。氧化复原反应的基本规律及其应用知识梳理1价态规律(1)升降规律:氧化复原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。(2)价态归中规律含不同价态的同种元素的物质间发生氧化复原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价低价 中间价”,而不会出现交叉现象。简记为“两相靠,不相交”。例如:H2S 与浓硫酸的反应:学习文档 仅供参考

20、(3)歧化反应规律“中间价 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。例如:Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。2电子守恒规律氧化复原反应中,氧化剂得电子总数等于复原剂失电子总数。3强弱规律(1)氧化性和复原性规律:同一个反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的,复原剂的复原性强于复原产物的。如反应 2FeCl32KI=2FeCl2I22KCl 中,氧化性:Fe3I2,复原性:I Fe2。(2)根据金属性或非金属性判断:K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag,由左至右,单质的复原性逐渐减弱。K、Ca2、Na、Mg2、Al

21、3、Zn2、Fe2、Sn2、Pb2、(H)、Cu2、Hg2、Ag,由左至右,阳离子的氧化性逐渐增强。F2、Cl2、Br2、I2、S,由左至右,单质的氧化性逐渐减弱。F、Cl、Br、I、S2,由左至右,阴离子的复原性逐渐增强。(3)根据氧化复原反应进行的程度判断:如2Fe3Cl2=2FeCl3,FeS=FeS,氧化性:Cl2S。4先后规律(1)同时含有几种复原剂时 将按照复原性由强到弱的顺序依次反应。如在 FeBr2溶液中通入少量 Cl2时,因为复原性:Fe2Br,所以 Fe2先与 Cl2反应。(2)同时含有几种氧化剂时 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

22、加入铁粉,因为氧化性:Fe3Cu2H,所以铁粉先与Fe3反应,然后依次与 Cu2、H。自我检测1某氧化复原反应中有反应物和生成物共六种:NO、FeSO4、Fe(NO3)3、H2O、HNO3点燃加入氧化剂加入复原剂学习文档 仅供参考和 Fe2(SO4)3。已知 HNO3为反应物,则该氧化复原反应中的复原剂是_,复原产物是_。答案:FeSO4NO2根据氧化复原反应的规律写出浓硫酸、H2S 和 SO2三种物质可能发生的两个氧化复原反应的化学方程式:_。答案:H2SO4(浓)H2S=SSO22H2O、2H2SSO2=3S2H2O3已知复原性:I Fe2Br。向 FeBr2溶液中通入少量 Cl2,反应的

23、离子方程式为_;向 FeI2溶液中通入少量 Cl2,反应的离子方程式为_;向 FeI2溶液中通入过量的 Cl2,反应的离子方程式为_。答案:2Fe2Cl2=2Fe32Cl2I Cl2=2Cl I22Fe24I 3Cl2=6Cl 2Fe3I2要明确几个规律的适用题型和注意事项。守恒规律可用于计算和配平;强弱规律可用于判断物质的氧化性、复原性强弱,或用于判断某个反应能否发生;价态规律可用于推测物质的性质;归中规律适合于判断价态变化情况,但注意只适用于同一元素的不同价态物质在反应时的判断;先后规律也叫难易规律,用于判断反应的先后顺序。根据要求答复以下问题:(1)2016高考全国卷,28(4)“尾气吸

24、收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与复原剂的物质的量之比为_,该反应中氧化产物是_。(2)2015高考全国卷,28(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加 MnO2和 H2SO4,即可得到 I2。该反应的复原产物为_。学习文档 仅供参考(3)2015高考全国卷,28(1)工业上可用 KClO3与 Na2SO3在 H2SO4存在下制得 ClO2,该反应氧化剂与复原剂物质的量之比为_。解析(1)根据图示,“尾气吸收”时 ClO2转化为 ClO2,ClO2作氧化剂,则H2O2作复原剂,H2O2转化为 O2,由 ClO2 ClO2、H2O2 O2,根据得失

25、电子守恒,氧化剂和复原剂的物质的量之比为21,氧化产物为 O2。(2)浓缩液中的碘元素以 I 的形式存在,在酸性环境中,MnO2将 I 氧化为 I2,MnO2中4 价的 Mn 被复原,复原产物应为 MnSO4(或 Mn2)。(3)由题给的反应物中有 KClO3、生成物中有 ClO2,可知氧化剂为 KClO3,复原剂为Na2SO3。1 mol KClO3生成 1 mol ClO2时得到 1 mol 电子,1 mol Na2SO3生成 1 mol Na2SO4时失去 2 mol 电子,根据得失电子守恒可知,该反应中氧化剂与复原剂的物质的量之比为21。答案(1)21O2(2)MnSO4(或 Mn2)

26、(3)21(1)1 mol Na2S2O3与足量稀硫酸反应时,氧化产物与复原产物的物质的量之比为_。(2)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强复原性。H3PO2及 NaH2PO2均可将溶液中的 Ag 复原为银,从而可用于化学镀银。利用 H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与复原剂的物质的量之比为41,则氧化产物为_(填化学式)。解析:(1)根据反应物与生成物中变价元素的化合价,可配平化学方程式:Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O,即氧化产物(SO2)与复原产物(S)的物质的量之比为11。(2)根据 H3PO2与 Ag 反应中两者物质的量之比为14,4 mol A

27、g 在反应中得到 4 mol e得e失2e,则 1 mol H3PO2失去 4 mol e,产物中 P 元素显5 价,故氧化产物为H3PO4。答案:(1)11(2)H3PO4氧化复原反应习题的解题策略首先分析题意的考查点,再确定用什么规律解决问题。涉及“几种元素被氧化(或复原)”或“谁先被氧化(或复原)”问题,必然用先后规律解答;涉及电子转移数或氧化剂(或氧化产物)与复原剂(或复原产物)比例问题,必然用守恒规律解答;涉及能否发生某反应,一般属于强弱规律,而判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题,则要依据归中规律。题组一守恒规律的应用1(2018成都诊断)水热法制备 Fe3O4纳米

28、颗粒的反应为 3Fe22S2O23O2xOH学习文档 仅供参考=Fe3O4S4O262H2O,以下说法中错误的选项是()A每生成 1 mol Fe3O4,反应转移的电子总数为 4NABFe2和 S2O23都是复原剂1C1 mol Fe2被氧化时,被 Fe2复原的 O2的物质的量为mol3Dx4解析:选 C。A 项,该反应的氧化剂是O2,生成 1 mol Fe3O4,消耗 1 mol O2,转移的2电子总数为 4NA;B 项,Fe2和 S2O23都是复原剂;C 项,3 mol Fe反应时,被氧化的只有12 mol,此时反应的 O2为 1 mol,Fe2复原的 O2为mol,所以当 1 mol F

29、e2被氧化时,被21Fe2复原的 O2的物质的量为mol;D 项,根据电荷守恒可知 x4。42某强氧化剂 XO(OH)2被 Na2SO3103mol XO(OH)2,需用 30 mL 0.2 molLNa2SO3溶液,那么 X 元素被复原后的价态是()A2C0B1D11的解析:选 C。在氧化复原反应中电子得失数目相等。假设在反应后 X 的化合价为 x,103 mol(5x)0.03 L0.2 molL12,解得 x0,因此 C 选项正确。题组二价态归中、歧化规律的应用3(教材改编题)已知歧化反应:3NO2H2O=2HNO3NO,以下说法正确的选项是()A氧化产物与复原产物的物质的量之比为12B

30、氧化剂与复原剂的物质的量之比为12C1 mol NO2与足量水反应转移电子个数为2NAD每生成 22.4 L NO,有 2 mol NO2被氧化答案:B4NH3和 NO2在催化剂作用下反应:8NH36NO2=7N212H2O。假设复原产物比氧化产物少 0.1 mol,则以下判断正确的选项是()ANA个B生成气体的体积为 42.56 L(标准状况)C复原剂比氧化剂多 0.2 molD被复原的氮原子是11.2 g解析:选 C。题给反应中NH3为复原剂,NO2为氧化剂,由N 原子守恒知 7 mol N2中,3 mol 为复原产物,4 mol 为氧化产物。设复原产物为 3x,则氧化产物为 4x,4x3

31、x0.1 mol,x0.1 mol,即有 0.8 mol NH3和 0.6 mol 的 NO2反应生成 0.7 mol N2。A 项,NA个电子;B学习文档 仅供参考催化剂项,N2在标准状况下的体积为 0.7 mol22.4 Lmol115.68 L;C 项,NH3比 NO2多 0.8 mol0.6 mol0.2 mol;D 项,被复原的 N 原子质量为 0.6 mol14 gmol18.4 g。题组三先后规律、强弱规律的应用5(2018衡水模拟)有以下三个反应:Cl2FeI2=FeCl2I22Fe2Br2=2Fe32BrCo2O36HCl(浓)=2CoCl2Cl23H2O以下说法正确的选项是

32、()A中的氧化产物分别是I2、Fe3、CoCl2B氧化性:Co2O3Cl2Fe3C根据反应一定可以推理得到Cl2FeBr2=FeCl2Br2D在反应中当 1 mol Co2O3参加反应时,有 1 mol HCl 被氧化解析:选 B。三个反应中元素化合价升高所得的产物是I2、Fe3、Cl2,它们是氧化产物,A 错误;氧化复原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物,在反应中,氧化性:Cl2I2,在反应中,氧化性:Br2Fe3,在反应中,氧化性:Co2O3Cl2,所以氧化性顺序是Co2O3Cl2Br2Fe3,B 正确;根据氧化性顺序:Cl2Br2Fe3,Cl2和 FeBr2反应时,氯气既能氧化溴离子又能

33、氧化亚铁离子,所以还可能生成三价铁离子和溴单质,C 错误;在反应中生成 1 mol Cl2时,有 6 mol 的 HCl 参加反应,其中 2 mol HCl 被氧化,D 错误。6向含 S2、Fe2、Br、I 各 0.1 mol 的溶液中通入 Cl2,通入 Cl2的体积(标准状况)和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的选项是()解析:选 C。复原性:S2I Fe2Br,所以发生反应的顺序:Cl2S2=S2Cl,Cl22I=I22Cl,Cl22Fe2=2Fe32Cl,Cl22Br=Br22Cl。电子转移守恒在化学计算中的应用知识梳理学习文档 仅供参考1对于氧化复原反应的计算,要根据氧化复原反应的实

34、质反应中氧化剂得到的电子总数与复原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为初态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体分析,便可迅速获得正确结果。2守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、复原剂及相应的复原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)n(复原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)。3有的试题反应过程多,涉及的氧化复原反应也多,数量关系较为复杂,假设用常规方法求

35、解比较困难,假设抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解这类试题时,注意不要遗漏某个氧化复原反应,要理清具体的反应过程,分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。(2017高考全国卷,28,15 分)水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。某课外小组采用碘量法测定学校周边河水中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:.取样、氧的固定用溶解氧瓶采集水样。记录大气压及水体温度。将水样与 Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成 MnO(OH)2,实现氧的固定。.酸化、滴定将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被 I 复原为 Mn2,在暗处静置 5 mi

36、n,然后用标准2Na2S2O3溶液滴定生成的 I2(2S2O23I2=2I S4O6)。答复以下问题:(1)取水样时应尽量防止扰动水体外表,这样操作的主要目的是_。(2)“氧的固定”中发生反应的化学方程式为_。(3)Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定。配制该溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、试剂瓶和_;蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除 _及二氧化碳。(4)取 100.00 mL 水样经固氧、酸化后,用a molL1 Na2S2O3溶液滴定,以淀粉溶液作指示剂,终点现象为_;假设消耗 Na2S2O3溶液的体积为 b mL,则水样中溶解氧的含量为_mgL1。(5)上述滴定

37、完成时,假设滴定管尖嘴处留有气泡会导致测定结果偏_。(填“高”学习文档 仅供参考或“低”)解析(1)取水样时防止扰动水体外表,这样能保证所取水样中溶解氧量与水体中实际溶解氧量基本相同,以减小实验误差。(2)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2,可写出固氧的反应为 O22Mn(OH)2=2MnO(OH)2。(3)由于 Na2S2O3溶液不稳定,使用前需标定,配制该溶液时无需用容量瓶,只需粗略配制,故配制Na2S2O3溶液时,还需要用到的玻璃仪器为量筒;所用蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,这样能除去水中溶解的氧气和 CO2,且能杀菌。(4)根据可知 MnO(OH)2能将水

38、样中的 I 氧化为 I2,滴定过程中用淀粉溶液作指示剂,在滴定终点前淀粉遇 I2变蓝,到达滴定终点时,I2完全被消耗,溶液蓝色刚好褪去。根据关系式 O22MnO(OH)22I24Na2S2O3,结合消耗 n(Na2S2O3)1a mol L1b103 Lab103 mol,可求出 100.00 mL 水样中溶解氧的质量为 ab1043 mol32 gmol18ab103 g8ab mg,则该水样中溶解氧的含量为8ab mg0.100 00L80ab mgL1。(5)滴定完成时,滴定管尖嘴处留有气泡,会导致读取的Na2S2O3标准液体积偏小,根据关系式O24Na2S2O3,可知测定的溶解氧的含量

39、偏低。答案(1)使测定值与水体中的实际值保持一致,防止产生误差(2)O22Mn(OH)2=2MnO(OH)2(3)量筒氧气(4)蓝色刚好褪去80ab(5)低2016高考全国卷,28(2)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收 V2O5既防止污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为物质质量分数/%V2O52.229V2O431K2SO42228SiO26065Fe2O312Al2O3Cl2Fe3I2B上述实验中,共有两个氧化复原反应C实验生成的气体不能使湿润的淀粉-KI 试纸变蓝D实验证明 Fe2既有氧化性又有复原性解析:选 A。在氧化复原

40、反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以 A 项正确;三个反应都是氧化复原反应;实验生成的气体是氯气,其氧化性大于中产生的 FeCl3,能使湿润的淀粉KI 试纸变蓝;实验只能证明 Fe2有复原性不能证明其氧化性。n228R2On8在一定条件下可以把 Mn氧化成 MnO4,假设反应中R2O8变为 RO4,又知反应中氧化剂与复原剂的物质的量之比为52,则 n 值为()A1C3B2D4解析:选 B。根据得失电子守恒,2 mol Mn22 mol MnO4,失 25 mol10 mol e,n2所以 1 mol R2On82 mol RO4得 2 mol e,故可知 R2O8中 R 的化合价为7

41、。因此 n2。9 N2O 既是医学上的一种麻醉剂,又是一种常见的温室气体。制取 N2O 的方法有很多,例如(反应条件略):30HNO3(稀)8Fe=3N2O 8Fe(NO3)315H2O;K2SO32NO=K2SO4N2O;2NH32O2=N2O3H2O;2NaNO3(NH4)2SO4=2N2ONa2SO44H2O。以下说法正确的选项是()A反应中生成 1 mol N2O 时,转移 6 mol 电子B反应中 K2SO3是复原剂,NO 是氧化剂C反应中 1 mol O2参加反应转移 8 mol 电子学习文档 仅供参考D反应中 NaNO3是复原剂,(NH4)2SO4是氧化剂解析:选 B。分析各反应

42、中元素的化合价变化情况,物质所含元素化合价升高,在反应中失电子,被氧化,本身作复原剂;物质所含元素化合价降低,在反应中得电子,被复原,本身作氧化剂。验证四个选项,反应中生成 1 mol N2O 时,转移 8 mol 电子,A 项错误;反应中 O 的化合价由 0 变为2,1 mol O2参加反应转移 4 mol 电子,C 项错误;反应中 NaNO3作氧化剂,(NH4)2SO4作复原剂,D 项错误。10根据表中信息,判断以下表达中正确的选项是()序号氧化剂Cl2KClO3KMnO4复原剂FeBr2浓盐酸H2O2其他反应物/H2SO4氧化产物Fe3、Br2Cl2O2复原产物Mn2A由表中组的信息可知

43、通入Cl2的量不同,氧化产物可能不同B反应中,当只有少量Cl2时,反应可表示为 Cl2Fe2=Fe32ClC表中组反应的复原产物是KCl,电子转移数目是 6eD表中组反应的离子方程式为2MnO43H2O26H=2Mn24O26H2O解析:选 A。Cl2与 FeBr2反应,Cl2少量时,只氧化Fe2;足量时,可氧化Fe2和 Br,A 正确。Cl2Fe2=Fe32Cl 不符合电荷守恒、得失电子守恒,正确的离子方程式为Cl22Fe2=2Fe32Cl,B 错误。组反应的化学方程式为 KClO36HCl(浓)=KCl3Cl23H2O,氧化产物和复原产物均为Cl2,电子转移数目为5e,C 错误。D 项中配

44、平错误,得失电子不守恒,正确为2MnO45H2O26H=2Mn25O28H2O。二、非选择题11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。现有一个氧化复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_。(2)写出一个包含上述七种物质的氧化复原反应方程式:_。(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

45、:(1)反应原理为在酸性条件下,KMnO4将 Cl 氧化为 Cl2,自身被复原。(2)由(1)可知反应物为 KMnO4、KCl、H2SO4,其余四种物质为生成物。学习文档 仅供参考(4)溶液又显紫红色,说明NaBiO3将 Mn2氧化成了 MnO4,因而说明NaBiO3的氧化性比 KMnO4的氧化性强。答案:(1)KClH2SO4(2)2KMnO410KCl8H2SO4=6K2SO42MnSO45Cl28H2O(3)KMnO4得到5(4)NaBiO3具有强氧化性(或 NaBiO3的氧化性比 KMnO4的氧化性强)12硫、氯的单质和化合物应用广泛。(1)将硫铁矿和焦炭按物质的量比32 混合放在炼硫

46、炉中,通入适量空气中,发生燃烧反应:FeS2CO2 Fe3O4COS。请配平上述化学反应方程式:_。生成 3 mol 硫,被氧化物质的物质的量为_。(2)盐酸是应用广泛的酸之一,b氧化性c复原性d挥发性。请答复以下问题:浓盐酸长时间露置在空气中,溶液的质量减轻,盐酸表现了_(填序号)。实验室用稀盐酸和锌粒反应制取氢气,盐酸表现了_(填序号),反应的离子方程式为_。用盐酸除去铁外表的铁锈,盐酸表现了_(填序号),反应的离子方程式为_。实验室常用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2,反应的化学方程式为2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O。被复原的元素是_,复原剂是_,氧化

47、产物是_。解析:(1)根据电子得失守恒和原子守恒,配平可得:3FeS22C3O2=Fe3O42CO6S,被氧化的物质为 FeS2和 C,根据化学方程式可知,当生成3 mol 硫时,消耗 FeS2和C 的物质的量为 1.5 mol1 mol2.5 mol。(2)浓盐酸易挥发,露置在空气中溶质挥发使溶液的质量减轻。盐酸与金属锌反应的化学方程式为 Zn2HCl=ZnCl2H2,其中 H点燃化合价下降,表现出氧化性,Cl 化合价不变,与氧化产物结合形成盐,表现出酸性。盐酸与金属氧化物反应时,没有改变金属离子的化合价,表现出酸性。结合反应方程式中各物质的化合价变化情况可确定,Mn 从7 价下降至2 价,

48、被复原;HCl 中1 价的氯部分化合价升高作复原剂;HCl 被氧化得到氧化产物 Cl2。答案:(1)3FeS22C3O2=Fe3O42CO6S2.5 mol学习文档 仅供参考点燃(2)dabZn2H=Zn2H2aFe2O36H=2Fe33H2OMnHClCl213(2018衡阳高三模拟)NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知 NaNO2能发生反应:2NaNO24HI=2NOI22NaI2H2O。(1)上述反应中氧化剂是_。(2)根据上述反应,鉴别 NaNO2和 NaCl。可选用的物质有水、碘化钾-淀粉试纸、淀粉、白酒、食醋,你认为必须选用的物质有_(填序号)。(3)某厂废

49、液中含有 2%5%的 NaNO2,直接排放会造成污染,以下试剂能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2的是_。ANaClCHNO3(4)请配平以下化学方程式:AlNaNO3NaOH=NaAlO2N2H2O假设反应过程中转移 5 mol 电子,则生成标准状况下N2的体积为_L。解析:(1)NaNO2中 N 元素的化合价降低,作氧化剂。(2)根据题中反应,NaNO2在酸性溶液中,能将 I 氧化成 I2,淀粉遇 I2变蓝色,故必须选用的物质有。(3)根据氧化复原知识,所选试剂应充当复原剂,题给选项中只有NH4Cl 能与 NaNO2反应转化为不引起二次污染的N2,故选 B。(4)根据化合价升降相等配平

50、:10Al6NaNO34NaOH=10NaAlO23N22H2O。根据关系式N210e,假设反应过程中转移5 mol e,则生成标准状况下N2的体积为11.2 L。答案:(1)NaNO2(2)14高锰酸钾在不同的条件下发生的反应如下:MnO45e 8H=Mn24H2OMnO43e 2H2O=MnO24OHMnO4e=MnO24(溶液绿色)(1)从上述三个半反应中可以看出高锰酸根离子被复原的产物受溶液的_影响。(2)将 SO2通入高锰酸钾溶液中,发生复原反应的离子反应过程为_。(3)将 PbO2投入到酸性 MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色。以下说法正确的选项是_(填字母)。a氧化性:PbO2

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