氧化还原反应
【核心素养发展目标】
1.从化合价变化和电子转移的角度认识并判断氧化还原反应
2.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念,理清相关概念间的关系
3.会正确描地述电子转移的方法——单线桥法和双线桥法
4.能从宏观和微观相结合的角度理解氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
【主干知识梳理】
一、多角度认识氧化还原反应
1.从得失氧的角度认识氧化还原反应
【思考与讨论】请根据初中学习过的氧化反应和还原反应的知识,分析以下反应,完成下表
2CuO+C2Cu+CO2↑,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
物质 反应物 发生的反应(氧化反应或还原反应)
得氧物质
失氧物质
【分析】对于反应Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
①CO得到氧变成了CO2,发生氧化反应,被氧化铁氧化
②Fe2O3失去氧变成了Fe,发生还原反应,被一氧化碳还原
③结论:一种物质被氧化,同时另一种物质被还原的反应叫氧化还原反应
(1)氧化反应和还原反应
①氧化反应:物质得到氧的反应叫做氧化反应,如:S+O2SO2 C+O2CO2
②还原反应:物质失去氧的反应叫做还原反应,如:H2+CuOCu+H2O
【从得失氧的角度分析】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
COCO2,被氧化,发生了氧化反应,CO作还原剂,生成的CO2则是氧化产物
Fe2O3Fe,被还原,发生了还原反应,Fe2O3作氧化剂,生成的Fe则是还原产物
(2)氧化还原反应的定义:在化学反应中,一种物质得到氧发生氧化反应,必然有一种物质失去氧发生还原反应。也就是说,氧化反应和还原反应是在一个反应中同时发生的,这样的反应称为氧化还原反应
2.从元素化合价升降的角度认识氧化还原反应
【思考与讨论】请标出以下反应中各物质所含元素的化合价,比较反应前后价态有无变化,并思考物质发生氧化反应或还原反应,与物质所含元素化合价的升高或降低有什么关系?
2CuO+C2Cu+CO2↑,Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【从化合价变化的角度分析】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
①CO得到氧变成CO2,发生氧化反应;该物质在反应前后,碳元素的化合价由+2价变为+4价,化合价升高
②Fe2O3失去氧变成Fe,发生还原反应;该物质在反应前后,铁元素的化合价由+3价变为0价,化合价降低
,化合价升高,被氧化,发生了氧化反应,本身作还原剂
, 化合价降低,被还原,发生了还原反应,本身作氧化剂
(1)氧化还原反应的定义:凡是有元素化合价升降的化学反应称之为氧化还原反应
(2)氧化还原反应的特征:反应前后元素的化合价发生变化(升高和降低)
(3)氧化反应和还原反应
①氧化反应:物质所含元素化合价升高的反应叫做氧化反应
②还原反应:物质所含元素化合价降低的反应叫做还原反应
(4)还原剂和氧化剂
①还原剂:元素化合价升高的反应物
②氧化剂:元素化合价降低的反应物
(5)氧化产物和还原产物
①氧化产物:还原剂经化合价升高发生氧化反应而得到的产物 (化合价升高的生成物)
②还原产物:氧化剂经化合价降低发生还原反应而得到的产物 (化合价降低的生成物)
3.从电子转移的角度认识氧化还原反应——从微观的角度分析Na和Cl2反应、H2和Cl2反应
(1)在2Na+Cl22NaCl的反应过程中
从原子结构来看,钠原子的最外电子层上有1个电子,氯原子的最外电子层上有7个电子,当Na与Cl2反应时,钠原子失去最外层1个电子,成为具有稳定结构的Na+,氯原子最外层得到1个电子,成为具有稳定结构的Cl-,这样双方最外层电子层都达到了8个电子的稳定结构,钠元素的化合价由0价升高为+1价,被氧化,发生了氧化反应,氯元素的化合价由0价降低为-1价,被还原,发生了还原反应。在这个反应中,发生了电子的得失,因此我们可以说,物质失去电子的反应为氧化反应,物质得到电子的反应为还原反应
反应过程中相应变化关系图
(2)在H2+Cl22HCl的反应过程中
从原子结构来看,氢原子的最外电子层上有1个电子,可获得1个电子而形成2个电子的稳定结构,氯原子的最外层电子层上有7个电子,也可获得1个电子而形成最外层8个电子的稳定结构,但这两种元素获得电子的能力相差不大,因此在反应时,都未能把对方的电子夺取过来,而是双方各以最外层的1个电子组成一个共用电子对,这个电子对受两个原子核的共同吸引,使双方最外层都达到稳定结构。在氢化氢分子里,由于氯原子对共用电子对的吸引力比氢原子稍强一些,因而共用电子对偏向于氯原子而偏离于氢原子,使氢元素的化合价从0价升高到+1价,被氧化,氯元素的化合价从0价降低到-1价,被还原。在这个反应中,没有电子的得失,只是发生了共用电子对的偏移,氢气发生了氧化反应,氯气发生了还原反应 氢原子: 氯原子:
反应过程中相应变化关系图
【结论】电子的得失或偏移称为电子转移,凡是有电子转移(得失或偏移)的反应都是氧化还原反应。失去电子(或偏离电子对)发生氧化反应,得到电子(或偏向电子对)发生还原反应
(3)氧化还原反应的定义:凡是有电子转移(得失或偏移)的反应,都是氧化还原反应
(4)氧化还原反应的本质:电子转移(得失或偏移)
(5)元素的化合价与得失电子的关系
失电子时,元素的化合价升高,化合价每升高一价,元素的原子就会失去一个电子
得电子时,元素的化合价降低,化合价每降低一价,元素的原子就会得到一个电子
(6)从电子转移(得失或偏移)的角度分析几组概念
①氧化反应和还原反应
氧化反应:失去电子的反应 (化合价升高的反应)
还原反应:得到电子的反应 (化合价降低的反应)
②还原剂和氧化剂
还原剂:失电子的反应物 (化合价升高的反应物)
氧化剂:得电子的反应物 (化合价降低的反应物)
③氧化产物和还原产物
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
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
【对点训练1】
1.下列化学反应中,不属于氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O B.Fe+CuSO4===Cu+FeSO4
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 D.2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
2.从元素化合价变化的角度分析,下列反应中,画线的物质发生氧化反应的是( )
A.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O B.2CuO+C2Cu+CO2↑
C.2FeCl3+Fe===3FeCl2 D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
3.下列反应中,属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂又不作还原剂的是( )
A.SO3+H2O===H2SO4 B.3NO2+H2O===2HNO3+NO
C.2F2+2H2O===4HF+O2 D.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
4.氧化反应和还原反应发生在同种元素之间的是( )
A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑ B.2H2S+SO2===3S↓+2H2O
C.H2+CuOCu+H2O D.2H2O2H2↑+O2↑
5.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗句中不涉及氧化还原反应的是( )
A.野火烧不尽,春风吹又生 B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.明月松间照,清泉石上流 D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏
6.指出下列氧化还原反应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物
(1)Fe+CuSO4===FeSO4+Cu (2)S+O2SO2
还原剂:___________,氧化剂:___________ 还原剂:___________,氧化剂:___________
氧化产物:_________,还原产物:________ 氧化产物:_________,还原产物:________
(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ (4)CH4+2O2CO2+2H2O
还原剂:___________,氧化剂:___________ 还原剂:___________,氧化剂:___________
氧化产物:_________,还原产物:________ 氧化产物:_________,还原产物:________
(5)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (6) Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
还原剂:___________,氧化剂:___________ 还原剂:___________,氧化剂:___________
氧化产物:_________,还原产物:________ 氧化产物:_________,还原产物:________
(7)SO2+2H2S===2H2O+3S↓ (8)HgS+O2===Hg+SO2
还原剂:___________,氧化剂:___________ 还原剂:___________,氧化剂:___________
氧化产物:_________,还原产物:________ 氧化产物:_________,还原产物:________
二、氧化还原反应中电子转移的表示方法
1.双线桥法:表示反应前后同一元素由反应物转化为生成物时电子转移的情况
(1)基本步骤
①标价态:标出反应前后有化合价变化的元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系
②连双线:在反应物到生成物之间画一个线桥,箭头出发和指向的是有化合价变化的同一种元素,一条线始于被氧化的物质中的升价元素止于产物中相应的元素,另一条线始于被还原的物质中的降价元素止于产物中相应的元素
③注得失:标出“失去”或“得到”的电子总数
得失电子的总数(发生价态变化的原子个数×有价态变化的元素的一个原子转移的电子数)。如:
(2)注意事项
①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同一种元素
②在“桥”上标明电子“得到”与“失去”,且得到与失去的电子总数必须相等
③得失电子数目的正确表述是a×be—,a表示得或失电子的原子的数目,b表示每个原子失去或得到的电子数(即
化合价升高或降低的数目),当a或b为1时,必须以省略
2.单线桥法:表示反应过程中不同元素原子间的电子转移情况
(1)基本步骤
①标价态:标出反应前后有化合价变化的元素的化合价,明确变价元素的化合价升降关系
②连单线:用线桥将反应物中失电子的元素和得电子的元素连接起来,箭尾指向失电子的元素,箭头指向得电子的元素。注意:线桥只在反应物中,不跨越“===”与生成物相连
③注数目:在线桥上注明电子转移的数目。注意:只写数目,不标得失。如:
(2)注意事项
①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
②箭头方向表明电子转移的方向,“桥”上只标出转移电子的总数,无需注明电子的“得”与“失”
【结论】在氧化还原反应中,氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数,即化合价升降总数相等
即:在氧化还原反应中,转移的电子数===氧化剂得到电子的总数===还原剂失去电子的总数
【对点训练2】
1.下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是( )
2.下列氧化还原反应中电子转移数目及方向都正确的是( )
3.用高铁酸钾(K2FeO4)做净水剂,既能消毒、杀菌,也能吸附水中悬浮物。K2FeO4的制备方法为
Fe2O3+4KOH+3KClO===2K2FeO4+3KCl+2H2O。下列说法正确的是( )
A.Fe2O3被KClO氧化 B.KClO发生氧化反应
C.反应后K元素化合价升高 D.当生成2分子H2O时,转移电子数为3
4.用双线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目
(1)2Na+Cl22NaCl (2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
(3)4P+5O22P2O5 (4)2KClO32KCl+3O2↑
(5)WO3+3H2W+3H2O (6)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(7)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O (8)2H2O22H2O+O2↑
(9)2H2S+SO2===3S↓+2H2O (10)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
(11)KIO3+5KI+3H2SO4===3I2+3K2SO4+3H2O (12)NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑(NaBH4中H为-1价)
5.用单线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ (2)2H2S+SO2===3S↓+2H2O
(3)WO3+3H2W+3H2O (4)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(5)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (6)Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
(7)NaH+H2O===NaOH+H2↑ (8)4NH3+6NO6H2O+5N2
三、氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
【思考与讨论】请指出下列各反应的四种基本反应类型
反应类型化学反应 反应类型 是否是氧化还原反应
①2NO+O2===2NO2
②CO2+CaO===CaCO3
③NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
④2KClO32KCl+3O2↑
⑤Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
⑥Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu
⑦HCl+KOH===KCl+H2O
⑧BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系
【微点拨】
①置换反应一定是氧化还反应,复分解反应一定不是氧化还原反应
②有单质参加的化合反应一定是氧化还原反应,有单质生成的分解反应一定是氧化还原反应
③有单质参加或者生成的反应不一定是氧化还原反应,如:同素异形体之间的转化,3O22O3
④没有单质参加的化合反应和没有单质生成的分解反应有可能是氧化还原反应
如:Na2O2+SO2===Na2SO4 H2O2+SO2===H2SO4 NH4NO3N2O↑+2H2O)
【对点训练3】
1.下列反应中,不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ B.CH4+2O2CO2+2H2O
C.2KClO32KCl+3O2↑ D.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
2.人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应的关系可用图甲表示。图乙表示离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,则C表示( )
A.离子反应 B.氧化还原反应 C.置换反应 D.三者中的任一反应
3.如图为离子反应(C)、氧化还原反应(A)和置换反应(B)三者之间的关系。下列属于阴影部分的反应的是( )
A.CO2+2OH-===H2O+CO B.2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
C.Cl2+2I-===2Cl-+I2 D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【课时跟踪检测】
1.中国古代有很多伟大的发明。分析下列生产过程,其中不涉及氧化还原反应的是( )
2.古诗词是我国重要的文化遗产。下列诗句中加点字部分涉及氧化还原反应的是( )
A.月波成露露成霜,借与南枝作淡妆 B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.粉骨碎身浑不怕,要留清白在人间 D.莫道雪融便无迹,雪融成水水成冰
3.中国传统文化对人类文明贡献巨大,古代文献记载了古代化学研究成果。我国晋代《抱朴子内篇》中描述了大量的化学反应,其中有①“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”;②“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。下列有关叙述正确的是( )
A.①中水银“积变又成丹砂”说明水银发生了还原反应
B.②中反应的离子方程式为2Fe+3Cu2+===2Fe3++3Cu
C.根据①可知温度计打破后可以用硫粉覆盖水银,防止中毒
D.②反应中Fe被CuSO4氧化,发生还原反应
4.下列有关氧化还原反应说法正确的是( )
A.氧化还原反应一定有氧元素参加 B.氧化还原反应中不能只有一种元素化合价变化
C.有单质参加的反应一定是氧化还原反应 D.氧化还原反应中一定有元素化合价变化
5.下列反应中,一定发生电子转移的是( )
A.NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O B.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O D.FeO+2HCl===H2O+FeCl2
6.下列盐酸参与的反应中,HCl被氧化的是( )
A.NaOH+HCl===NaCl+H2O B.Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
C.CuO+2HCl===CuCl2+H2O D.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
7.下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是( )
A.向BaCl2溶液中滴加稀硫酸 B.盐酸和Fe2O3反应
C.将铁片放入CuSO4溶液中 D.H2还原CuO
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
9.NaH可用作生氢剂,反应的化学方程式为NaH+H2O===NaOH+H2↑。该反应中,水的作用是( )
A.溶剂 B.还原剂 C.氧化剂 D.既是还原剂又是氧化剂
10.歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,“铜绿”即是铜锈[Cu2(OH)2CO3],铜在潮湿的空气中生锈的化学方程式为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应属于化合反应,但不属于氧化还原反应
B.该反应中碳元素的化合价发生了变化
C.该反应中铜失去电子,被还原,发生还原反应
D.该反应中氧元素化合价降低,说明反应中氧气得电子
11.下列氧化还原反应所标出的电子转移情况中没有错误的是( )
A. B.
C. D.
12.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )
A. B.
C. D.
13.铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液,若通入空气则溶液颜色变绿,发生的反应有①Cr+2HCl===CrCl2+H2↑、②4CrCl2+4HCl+O2===4CrCl3+2H2O。下列叙述正确的是( )
A.反应①②均属于置换反应 B.HCl在反应①②中均发生还原反应
C.反应①中HCl被氧化 D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生了氧化反应
14.实验室为监测空气中汞蒸气的含量,通常悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化的时间来判断空气中汞的含量,其反应为4CuI+Hg===Cu2HgI4+2Cu。以下有关该反应的说法正确的是( )
A.产物Cu2HgI4中,Hg的化合价为+2价 B.CuI既是氧化剂,又是还原剂
C.Hg与Cu均发生氧化反应 D.Cu是氧化产物
15.我国近代炼丹家、医学家葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”。这句话所涉及的反应有:①HgS+O2===Hg+SO2;②Hg+S===HgS。下列有关说法错误的是( )
A.反应①②均为氧化还原反应 B.反应①中Hg、O两种元素被还原
C.反应①中每生成1个SO2分子转移4e- D.反应②中Hg元素被氧化、S元素被还原
16.制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3+2HCN===CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是( )
A.氢元素被氧化,碳元素被还原 B.HCN被氧化,CaCO3被还原
C.HCN是氧化剂,CaCO3是还原剂 D.CaCN2是氧化产物,H2为还原产物
17.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,下列化学反应属于阴影3区域的是( )
A.2HClO2HCl+O2↑ B.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3 D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
18.赤铜矿的成分是Cu2O,辉铜矿的成分是Cu2S,将赤铜矿与辉铜矿混合加热有以下反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑,对于该反应,下列说法正确的是( )
A.该反应的氧化剂只有Cu2O
B.Cu既是氧化产物,又是还原产物
C.Cu2S既是氧化剂又是还原剂
D.还原产物与氧化产物的个数之比为1∶6
19.自然界中的元素大多以化合态存在,而我们在生产生活中需要许多单质,如金属铁、单质氯等。试想,如果把某元素由化合态变为游离态,则( )
A.一定被氧化 B.一定被还原
C.可能被氧化,也可能被还原 D.化合价降低为0
20.吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”,它能加速人体衰老,被称为“生命杀手”,服用含硒元素(Se)的化合物亚硒酸钠(Na2SeO3),能消除人体内的活性氧,由此推断 Na2SeO3的作用是( )
A.作还原剂 B.作氧化剂
C.既作氧化剂又作还原剂 D.既不作氧化剂又不作还原剂
21.水是生命之源,是工业的血液,是农业的命脉。在下列反应中,水的作用是什么?
A.氧化剂 B.还原剂 C.既是氧化剂,又是还原剂 D.既不是氧化剂又不是还原剂 E.氧化产物
F.还原产物 G.既是氧化产物,又是还原产物 H.既不是氧化产物,又不是还原产物
(1)Cl2+H2O===HCl+HClO______
(2)2H2O2===2H2O+O2↑______
(3)2H2O2H2↑+O2↑______
(4)H2+CuOCu+H2O______
(5)2HCl+2NaH+O2===2NaCl+2H2O______
(6)2F2+2H2O===4HF+O2______
(7)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑______
(8)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O______
22.酒后驾车是马路第一大杀手。已知酒精(C2H5OH)能与K2Cr2O7和H2SO4的混合溶液在一定条件下发生如下反应:2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO4===2K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O,且知Cr2O和Cr3+在溶液中分别显橙色和绿色。回答下列问题:
(1)K2Cr2O7中Cr的化合价为________价
(2)反应中,C2H5OH发生________反应,被氧化的元素是________元素
(3)反应中,当有3分子C2H5OH发生反应时,转移电子数为________
(4)能否用这一反应来检测司机是否酒后驾车?______(填“能”或“否”)。理由是________________________
23.化学反应按照不同的分类方法,可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列反应:
①CO2+C2CO
②Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑
③2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
④2CO+O22CO2
⑤3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
⑥CuO+COCu+CO2
⑦2H2O2H2↑+O2↑
⑧CO2+H2O===H2CO3
(1)其中属于化合反应的有__________,属于置换反应的有________(填序号)
(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________(填序号)
(3)上述反应中,既是分解反应,又是氧化还原反应的是________(填序号)
(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是________(填序号)
(5)根据你的理解,氧化还原反应的实质是______(填字母)
A.分子中的原子重新组合 B.氧元素的得失
C.电子的得失或共用电子对的偏移 D.化合价的改变
24.饮用水中的NO对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将NO还原为N2,其化学方程式为10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O。请回答下列问题:
(1)上述反应中,__________元素的化合价升高,则该元素的原子__________(填“得到”或“失去”)电子;而__________元素的化合价降低,该元素发生__________反应
(2)用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目:________________________________
25.已知铜在常温下能被稀HNO3溶解,反应为3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)请将上述反应改写成离子方程式:_______________________________________________
(2)上述反应中,被还原的物质是_____________________________________(填化学式,下同),元素化合价升高被氧化生成的产物是_______________________________________________
(3)用双线桥法标出该反应的电子转移情况:_________________________________________
26.有以下反应方程式,按要求将上述化学方程式序号填入相应括号内:
A.CuO+H2Cu+H2O
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
D.2FeBr2+3Cl2===2FeCl3+2Br2
E.MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
F.2NaBr+Cl2===2NaCl+Br2
G.SO2+2H2S===2H2O+3S↓
H.HgS+O2===Hg+SO2
(1)一种单质使一种化合物中的一种元素被还原( )
(2)一种单质使一种化合物中的一种元素被氧化( )
(3)同一种物质中一种元素氧化另一种元素( )
(4)同一种物质中,同种元素间发生氧化还原反应( )
(5)不同物质的同种元素间发生氧化还原反应( )
(6)发生在不同物质间,只有部分元素被氧化或只有部分元素被还原的反应( )
(7)所有元素均参加氧化还原反应的是( )
27.用双线桥法标出下列反应中电子转移方向和数目
(1)K2Cr2O7+14HCl===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(2)Cl2+H2O===HCl+HClO
(3)3Fe+8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
(4)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
【氧化还原反应】答案
【对点训练1】
1.A。解析:A项,反应中没有元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,符合题意;B项,反应中铁元素化合价升高,铜元素化合价降低,属于氧化还原反应,不符合题意;C项,反应中铁元素化合价降低,碳元素化合价升高,属于氧化还原反应,不符合题意;D项,反应中氯元素化合价由0价变为+1价和-1价,属于氧化还原反应,不符合题意。
2.C。解析:该反应不是氧化还原反应,A错误;CuO―→Cu,铜元素由+2价降到0价,发生还原反应,B错误;Fe―→FeCl2,铁元素由0价升高到+2价,发生氧化反应,C正确;HCl―→H2,氢元素由+1价降到0价,发生还原反应,D错误。
3.B。解析:各元素的化合价均没有发生变化,不属于氧化还原反应,A错误;NO2中N元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,但水中H、O元素的化合价均不变,故水既不作氧化剂又不作还原剂,B正确;水中O元素的化合价升高,水作还原剂,C错误;水中H元素的化合价降低,水作氧化剂,D错误。
4.B。解析:,B项符合题意。
5.C。解析:本题可采取排除法,“火烧”“蜡炬成灰”“爆竹”都涉及物质的燃烧这一氧化还原反应。
6.
(1)Fe+CuSO4===FeSO4 + Cu (2)S+O2SO2
还原剂:Fe,氧化剂:CuSO4 还原剂:S,氧化剂:O2
氧化产物:FeSO4 ,还原产物:Cu 氧化产物:SO2,还原产物:SO2
(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ (4)CH4 + 2O2CO2+2H2O
还原剂:KMnO4,氧化剂:KMnO4 还原剂:CH4 ,氧化剂:O2
氧化产物:O2,还原产物:K2MnO4、MnO2 氧化产物:CO2 ,还原产物:CO2、2H2O
(5)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O (6) Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
还原剂:Cu,氧化剂:HNO3 还原剂:Cl2,氧化剂:Cl2
氧化产物:Cu(NO3)2,还原产物:NO 氧化产物:NaClO,还原产物:NaCl
(7)SO2+2H2S===2H2O+3S↓ (8)HgS+O2===Hg+SO2
还原剂:H2S,氧化剂:SO2 还原剂:HgS,氧化剂:HgS、O2
氧化产物:S,还原产物:S 氧化产物:SO2,还原产物:Hg、SO2
【对点训练2】
1.D
2.B。解析:A项,Cl得到电子,O失去电子,该反应转移12e-,图中转移电子数目不正确,错误;B项,Fe得到电子,I失去电子,该反应转移2e-,正确;C项,F得到电子,O失去电子,该反应转移4e-,图中箭头的方向标反了,错误;D项,Br得到电子,S失去电子,该反应转移2e-,图中箭头的方向标反了,错误。
3.A。解析:
4.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)
(12)
5.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
【对点训练3】
1.B。解析:A项是置换反应,不符合题意;B项不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应,符合题意;C项是分解反应,不符合题意;D项是复分解反应,不符合题意。
2.A。解析:置换反应全部属于氧化还原反应,部分属于离子反应,图乙中A表示氧化还原反应,B表示置换反应,C表示离子反应。
3.B。解析:A项,不是氧化还原反应,不符合题意;B项,是氧化还原反应,也是离子反应,且不是置换反应,符合题意;C项,是置换反应,不符合题意;D项,不是离子反应,不符合题意。
【课时跟踪检测】
1.C。解析:贝壳成分为CaCO3,煅烧分解生成CaO与CO2,不是氧化还原反应。
2.B。解析:A项,露水变成霜没有新物质生成,属于物理变化,错误;B项,石蜡燃烧生成二氧化碳和水,碳元素和氧元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,正确;C项,石灰石加热分解生成CaO和CO2,元素的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,错误;D项,雪融成水没有新物质生成,属于物理变化,错误。
3.C。解析:A项,水银在反应时化合价升高,发生氧化反应,错误;B项,Fe被Cu2+氧化为Fe2+,不是Fe3+,错误;D项,反应过程中铁元素的化合价升高,发生氧化反应,错误。
4.D。解析:氧化还原反应的本质是电子的转移,不一定有氧元素参加反应,如Fe与CuSO4溶液的反应,A错误;在氧化还原反应中,发生化合价变化的元素可能是同一种元素,如Cl2与H2O的反应,B错误;有单质参加的反应不一定是氧化还原反应,如:氧气到臭氧的转化,反应前后氧元素的化合价并没有发生变化,属于非氧化还原反应,C错误。
5.B。解析:发生电子转移的反应一定是氧化还原反应,判断反应是否是氧化还原反应的关键是分析反应前后元素的化合价是否发生变化。B项,锰元素的化合价由+7价降低为+6价和+4价,氧元素的化合价由-2价升高为0价,发生了电子转移,其他选项中元素的化合价均无变化。
6.D。解析:A、C项中反应不是氧化还原反应;B项中HCl被Fe还原。
7.C。解析:A、B、C项的反应均为离子反应,A、B项的反应为复分解反应,C项的反应为置换反应,有元素化合价发生变化,故也属于氧化还原反应。
8.A。解析:①Na2Cr2O7中Cr显+6价,CrCl3中Cr显+3价,Cr的化合价降低,反应①属于氧化还原反应;②中Cr的化合价都显+3价,化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应;③中Cr的化合价都显+3价,没有化合价的改变,不属于氧化还原反应;④CrCl3中Cr显+3价,Na2CrO4中Cr显+6价,化合价发生改变,属于氧化还原反应;⑤Cr的价态都是+6价,没有化合价发生变化,不属于氧化还原反应;⑥Cr的化合价由+6价―→+3价,化合价降低,属于氧化还原反应,因此属于氧化还原反应的是①④⑥,故选项A正确。
9.C。解析:,H2O得电子,是氧化剂。
10.D。解析:在该反应中,铜元素的化合价由0价变成+2价,失去电子,被氧化,氧元素的化合价由0价变成-2价,得到电子,被还原,其余元素的化合价都没有发生变化。
11.A。解析:Mn元素的化合价由+4降低为+2价,得到2e-,Cl元素的化合价由-1升高为0价,失去2×e-,故A正确;硝酸铵中铵根的N元素的化合价由-3升高为0价,失去5×3e-,硝酸铵中硝酸根的N元素的化合价由+5降低为0,得到3×5e-,故B错误;I元素的化合价由0降低为-1价,得到2×e-,S元素的化合价由+4升高为+6,失去2e-,不是O元素失电子,故C错误;氯酸钾中的Cl元素的化合价由+5降低为0价,得到5e-,HCl中Cl元素的化合价由-1升高为0价,失去5×e-,故D错误。
12.C
13.D。解析:置换反应除了要有单质参加反应,还必须有单质生成,反应②不符合,A项错误;在反应②中HCl的两种元素无价态变化,HCl既未发生氧化反应,也未发生还原反应,B项错误;反应①HCl中H元素价态降低,被还原,C项错误;反应②中Cr2+被O2氧化生成Cr3+,导致溶液颜色由蓝变绿,D项正确。
14.A。解析:反应中的电子转移情况为,CuI是氧化剂,发生还原反应,得到还原产物Cu。
15.C。解析:①中氧气中氧元素的化合价降低,HgS中S元素的化合价升高,Hg元素的化合价降低,因此①属于氧化还原反应,②中Hg的化合价升高,S的化合价降低,②属于氧化还原反应,故A、B说法正确;反应①中HgS中Hg的化合价由+2→0,化合价降低2,S的化合价由-2→+4,化合价升高6,O2中氧元素化合价由0→-2,化合价降低4,因此每生成1个SO2分子转移6个电子,故C说法错误;反应②中Hg的化合价由0→+2,化合价升高,被氧化,S的化合价由0→-2,化合价降低,被还原,故D说法正确。
16.D。解析:因HCN中的碳元素的化合价升高,氢元素的化合价降低,则氢元素被还原,碳元素被氧化,A错误;因HCN中的碳元素化合价升高,氢元素的化合价降低,则HCN既是氧化剂又是还原剂,碳酸钙中没有元素的化合价发生变化,既不是氧化剂也不是还原剂,B、C错误;HCN中碳元素的化合价由+2价升高到+4价,对应的氧化产物为CaCN2,HCN中氢元素的化合价由+1价降低到0价,对应的还原产物为H2,D正确。
17.D。解析:阴影区域的反应必须属于氧化还原反应,且不属于化合、分解、置换反应。A项,该反应属于分解反应,又属于氧化还原反应;B项,该反应属于分解反应,不属于氧化还原反应;C项,该反应属于化合反应,又属于氧化还原反应;D项,该反应属于氧化还原反应,不属于化合、分解、置换反应中的任意一种,故属于阴影3区域。
18.C。解析:Cu元素的化合价降低,则Cu2O、Cu2S均为氧化剂,故A错误;Cu元素得到电子被还原,则Cu为还原产物,故B错误;Cu元素的化合价降低,S元素的化合价升高,则Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,故C正确;Cu为还原产物,SO2为氧化产物,由反应可知,还原产物与氧化产物的个数之比为6∶1,故D错误。
19.C。解析:元素以单质形态(游离态)存在时化合价为0价,元素以化合物形态(化合态)存在时,化合价有正价和负价之分。当元素由化合态变化为游离态时,元素的化合价升高和降低都有可能,所以可能被氧化,也可能被还原。
20.A。解析:吸入人体内的氧有2%转化为氧化性极强的“活性氧”,亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人体内的活性氧,说明亚硒酸钠被“活性氧”氧化,亚硒酸钠作还原剂具有还原性,选A。
21.(1)D (2)F (3)C (4)E (5)G (6)B (7)A (8)H
解析:在氧化还原反应中氧化剂得到电子,元素化合价降低,生成还原产物;还原剂失去电子,元素化合价升高,生成氧化产物。解答本题首先标出元素化合价,然后根据化合价变化情况作答。
22.(1)+6
(2)氧化 碳
(3)12
(4)能 该反应前后有颜色变化,K2Cr2O7在酸性条件下遇乙醇发生反应,颜色由橙色变为绿色
23.(1)①④⑧ ⑤ (2)②⑧ (3)⑦ (4)③ (5)C
解析:化学反应的基本类型中,复分解反应不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应;化合反应和分解反应,若元素化合价有变化则是氧化还原反应,若元素化合价无变化则是非氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否发生变化来判断。
24.(1)Al 失去 N 还原
(2)
解析:在上述反应中铝元素由0价变为+3价,化合价升高,失去电子,被氧化;氮元素由+5价变为0价,化合价降低,得到电子,被还原。
25.(1)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)HNO3 Cu(NO3)2
(3)+4H2O
解析:在3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中,HNO3和Cu(NO3)2溶于水且电离,应写成离子形式,故改写后的离子方程式为3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O。(2)反应中N元素的化合价降低,HNO3被还原,还原产物为NO,Cu元素的化合价升高,Cu被氧化为Cu2+,即氧化产物是Cu(NO3)2。(3)根据化合价升高总数=化合价降低总数=转移电子总数=6,可知电子转移情况如下:
+4H2O。
26.(1)A (2)F (3)B (4)C (5)G (6)E (7)D、H
27.(1)
(2)
(3)
(4)