2025秋高考化学复习第1章物质及其变化第4讲氧化还原反应的基本概念和规律课件(43页ppt)+学案+课时跟踪练含答案(教师用)

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名称 2025秋高考化学复习第1章物质及其变化第4讲氧化还原反应的基本概念和规律课件(43页ppt)+学案+课时跟踪练含答案(教师用)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2025-06-09 09:00:32

文档简介

课时跟踪练4
[基础巩固]
1.(2025·河源统考)下列反应既是离子反应又是氧化还原反应的是( C )
A.BaCl2溶液中滴加H2SO4
B.盐酸和氧化铜反应
C.铁片放入CuSO4溶液中
D.氢气还原氧化铜
2.下列加点物质的用途与其氧化性有关的是 ( C )
A.维,·生,·素,·C,·作为抗氧化剂,可防止富脂食品氧化变质
B.葡萄糖与[Ag(NH3)2]OH溶液反应用于玻璃镀银
C.铁红与铝粉的混合物在高温下反应用于焊接钢轨
D.小苏打作为膨松剂,用于糕点制作
3.下列物质属于常见氧化剂的一组是( A )
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
解析:常见的氧化剂有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常见的还原剂有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
4.(2025·深圳红岭中学月考)已知反应2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列关于该反应说法错误的是( D )
A.产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
B.氧化性:NaClO3>Cl2
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D.当反应中有2 mol 电子转移时,被氧化的HCl的物质的量为4 mol
解析:在反应2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O中,氯酸钠中氯元素的化合价降低被还原,为氧化剂,对应的ClO2是还原产物,氯化氢中氯元素的化合价升高被氧化,为还原剂,对应的Cl2是氧化产物。产物ClO2和Cl2都具有氧化性,都可以用于自来水消毒杀菌,A正确;氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,在同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故氧化性:NaClO3>Cl2,B正确;Cl2是氧化产物,ClO2是还原产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2,C正确;当反应中有2 mol 电子转移时,氯化氢中氯元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化的HCl的物质的量为2 mol,D错误。
5.氮化硅(Si3N4)常用作飞船返回舱耐高温结构材料,可由石英和焦炭在高温的氮气中通过以下反应制备:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。下列说法不正确的是( C )
A.Si3N4中氮元素的化合价为-3价
B.该反应中氮气为氧化剂
C.1 mol CO中含有6.02×1024个电子
D.每消耗标准状况下11.2 L N2,最多生成0.25 mol Si3N4
解析:A.Si3N4中硅元素的化合价是+4价,化合物中各元素正负化合价代数和为0,故氮元素的化合价为-3价,故A正确;B.该反应中,氮气得电子,化合价降低,被还原,为氧化剂,故B正确;C.1 mol CO分子含有14 mol电子,约含14×6.02×1023个电子,故C错误;D.由化学方程式可知,每消耗2 mol N2,生成1 mol Si3N4,故消耗标准状况下11.2 L(0.5 mol)N2,最多生成0.25 mol Si3N4,故D正确。
6.联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是( B )
INCLUDEPICTURE "25HR46.TIF"
A.①转化中N2H4是还原剂
B.③中发生反应后溶液的pH减小
C.1 mol N2H4可处理水中1 mol O2
D.工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧
解析:①转化中N2H4转化为N2,氮元素的化合价升高,所以N2H4是还原剂,A选项正确;③中发生反应的离子方程式为4[Cu(NH3)2]++O2+2H2O+8NH3===4[Cu(NH3)4]2++4OH-,所以反应后溶液的pH增大,B选项错误;该反应的机理本质上可看成氧气氧化N2H4,根据得失电子守恒:O2~4OH-~4e-,N2H4~N2~4e-,所以1 mol N2H4可处理水中1 mol O2,C选项正确;Na2SO3具有还原性,能够被锅炉水中的溶解氧氧化:2Na2SO3+O2===2Na2SO4,且Na2SO3成本低,所以工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧,D选项正确。
7.(2025·珠海模拟)实验室利用固体PbO2进行如下图所示的实验,已知Pb3O4中Pb元素化合价为+2、+4价。下列说法不正确的是( B )
A.Pb3O4可表示为PbO2·2PbO
B.氧化性:PbO2>PbO>Cl2
C.受热分解过程中,超过的PbO2表现氧化性
D.此过程中生成O2的物质的量大于Cl2
解析:Pb3O4中Pb元素化合价为+2、+4价,故Pb3O4可表示为PbO2·2PbO,A说法正确;加热过程中PbO2被还原为Pb3O4和PbO,因此氧化性:PbO2>PbO,步骤Ⅱ中部分HCl被Pb3O4氧化为Cl2,根据化合价变化可知,该反应中氧化剂为+4价Pb,即氧化性:PbO2>Cl2,无法比较PbO与Cl2的氧化性强弱,B说法错误;受热分解过程中,若PbO2完全分解只生成Pb3O4和O2,化学方程式为3PbO2PbO2·2PbO+O2↑,则的PbO2表现氧化性,若受热分解过程中PbO2完全分解生成Pb3O4、PbO的混合物,化学方程式为8PbO22Pb3O4+2PbO+3O2↑,结合题图可知,超过的PbO2表现氧化性,C说法正确;PbO2完全分解时,8 mol PbO2生成2 mol Pb3O4和3 mol O2,Pb3O4与浓盐酸反应的化学方程式为Pb3O4+8HCl(浓)===3PbCl2+Cl2↑+4H2O,故2 mol Pb3O4生成2 mol Cl2,所以生成O2的物质的量大于Cl2,D说法正确。
8.Ⅰ.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知1 mol K2Cr2O7在反应中得到6 mol电子生成X,则X的化学式为________________。
(2)根据上述反应可推知________。
A.氧化性:H3AsO4>K2Cr2O7
B.氧化性:K2Cr2O7>H3AsO4
C.还原性:AsH3>X
D.还原性:X>AsH3
(3)化学方程式配平后氧化剂和还原剂及其系数分别为________________。
Ⅱ.实验室中利用固体KMnO4进行如图所示实验:
INCLUDEPICTURE "25hr48.TIF"
(4)在下列化学方程式中用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(5)写出图中生成气体单质H的所有离子方程式(不考虑KMnO4与浓盐酸的反应):____________________________________________________
___________________________________________________。
(6)KMnO4也可以与浓盐酸反应制取氯气同时生成Mn2+。若分别用KMnO4和MnO2与浓盐酸反应制取相同数目的Cl2分子,则消耗KMnO4和MnO2的物质的量之比为________。
答案:(1)Cr2(SO4)3 (2)BC
(3)4K2Cr2O7、3AsH3
(4) INCLUDEPICTURE "25HR49.TIF"
(5)MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O、MnO+4Cl-+8H+Mn2++2Cl2↑+4H2O (6)2∶5
[素养提升]
9.(2025·中山阶段测试)在常温下,发生下列几种反应:①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2===2A3++2B-;③2B-+Z2===B2+2Z-。根据上述反应,下列结论错误的是( B )
A.溶液中可发生:Z2+2A2+===2A3++2Z-
B.Z2在反应①③中均为还原剂
C.氧化性:XO>Z2>B2>A3+
D.X2+是XO的还原产物
10.有研究称金粉溶于过氧化氢-浓盐酸也可以安全环保地制备氯金酸,其化学方程式为2Au+8HCl+5H2O2===2H+8H2O+O2↑。下列有关说法错误的是( C )
A.H具有强氧化性,其中Au与4个氯离子形成4个σ键
B.该反应中,HCl的作用是与Au配合,使其更易被氧化
C.当反应中溶解0.1 mol Au时,有0.25 mol过氧化氢发生还原反应
D.该反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶8
解析:A.根据氯金酸的化学式可知,氯金酸中含有正三价的金元素,具有强氧化性,中Au3+与4个氯离子形成4个配位键,配位键也属于σ键,A正确;B.Au3+与氯离子以配位键的形式结合,降低了Au的电极电势,使其更易被氧化,B正确;C.该反应中溶解2 mol Au失去6 mol 电子,可以将3 mol过氧化氢还原生成6 mol水,另外2 mol过氧化氢发生歧化反应,生成2 mol水、1 mol O2,因此当反应中溶解0.1 mol Au时,有0.2 mol过氧化氢发生还原反应,C错误;D.氧化产物为H和O2,还原产物为水,该反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶8,D正确。
11.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量Cl2,溶液中各离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "AX12.TIF"
A.线段BC代表Fe3+的物质的量变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol·L-1
C.当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
解析:根据还原性:Br-<Fe2+<I-,线段AB代表I-的物质的量变化情况,线段BC代表Fe3+的物质的量变化情况,线段DE代表Br-的物质的量变化情况,A项正确;溶液体积未知,无法计算FeBr2的浓度,B项错误;当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-,C项正确;根据三段消耗氯气的量可知,原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,D项正确。
12.(2025·汕头联考)工业上,用NaOH溶液吸收氯气制备漂白液时要控制好温度。在不同温度下,用相同浓度的NaOH溶液吸收氯气制备漂白液,测得氧化产物与转移电子的物质的量的关系如下图所示。下列叙述错误的是( B )
INCLUDEPICTURE "26GDA11.TIF"
已知:反应1、反应3分别在25 ℃、70 ℃条件下进行,均只有一种氧化产物;反应2有两种氧化产物,其中一种与反应1的相同,另一种与反应3的相同。
A.制备漂白液宜选择常温或较低温度
B.反应2为6Cl2+12NaOH===8NaCl+3NaClO+NaClO3+6H2O
C.上述三个反应中,参与反应的n(NaOH)=2n(Cl2)
D.用热水稀释漂白液,有效成分的含量可能降低
解析:根据已知信息可知,反应①在25 ℃条件下进行,只有一种氧化产物,且氧化产物的物质的量为1.0 mol时,转移电子的物质的量为1 mol,则氧化产物为NaClO,反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O;反应③在75 ℃条件下进行,只有一种氧化产物,且氧化产物的物质的量为1.0 mol时,转移电子的物质的量为5 mol,则氧化产物为NaClO3,反应为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O;反应②中,有两种氧化产物,分别为NaClO、NaClO3,且氧化产物的物质的量为1.0 mol时,转移电子的物质的量为3 mol,则反应为4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O。温度较高时,会生成NaClO3,故制备漂白液宜选择常温或较低温度,A正确;根据分析可知,反应②为4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O,B错误;根据分析可知,反应①②③中,参与反应的n(NaOH)=2n(Cl2),C正确;NaClO受热会分解,用热水稀释漂白液,有效成分的含量可能降低,D正确。
13.(2025·广州第一中学诊断)铁是人类生活中很常见的元素。回答下列问题:
Ⅰ.铁是人体含量最多的微量元素,这些铁在人体中不是以金属单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的盐,如硫酸亚铁。
(1)以下为常见的含铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。
A.Fe B.Fe2+ C.FeO
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,以前有许多因误食NaNO2而中毒的事件,原因是NaNO2会把人体内的Fe2+转化为Fe3+而使其失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有________性;下列不能使Fe2+发生这种转化的物质是________(填字母)。
A.Cl2 B.O2
C.FeCl3 D.浓硫酸
(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有________性。
Ⅱ.实验小组发现新配制的1 mol·L-1 FeSO4溶液在放置一段时间后,由浅绿色溶液变为黄色浊液a,故进行如下探究。
(4)判断其中是否存在Fe2+的方法与现象为________________________________________;检验其中的Fe3+时可选择的试剂为________。
(5)取25.00 mL浊液a,加入足量稀硫酸,再加24.00 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液恰好可以完全反应,则浊液a中Fe2+的浓度为_____________________________mol·L-1,
氧化率为________(氧化率=被氧化的物质的量占总的物质的量的百分数)。
(6)设NA为阿伏加德罗常数的值。在反应Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O中,每有1 mol HNO3参加反应,理论上转移电子的数目为 ________。
解析:(4)检验混合溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量上层清液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,观察是否生成蓝色沉淀,也可以利用Fe2+的还原性,如加入酸性高锰酸钾溶液;用KSCN溶液检验其中的Fe3+。(5)KMnO4与Fe2+反应的离子方程式为MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,则Fe2+的物质的量为24.00×10-3 L×0.2 mol·L-1×5,浊液a中Fe2+的浓度为=0.96 mol·L-1,氧化率为×100%=4%。(6)在反应Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O中,每有4 mol HNO3参与反应,有1 mol Fe反应,Fe元素的化合价由0价升高至+3价,每有1个Fe参加反应失去3个电子,由得失电子守恒可知,每有1 mol HNO3参与反应,理论上转移电子的数目为0.75NA。
答案:(1)B (2)氧化 C (3)还原 (4)取少量上层清液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀,则有Fe2+,反之则无(合理即可) KSCN溶液 (5)0.96 4% (6)0.75NA
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第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律
1.了解氧化还原反应的本质和特征,能用“单双线桥”分析电子转移的方向和数目;了解常见的氧化还原反应,知道常见的氧化剂和还原剂。
2.掌握氧化还原反应的规律及其应用。
01
考点梳理 高效演练
考点一 氧化还原反应的基本概念

1.氧化还原反应及其概念之间的关系
(1)本质和特征。
电子转移(电子得失或共用电子对偏移)
有元素的化合价发生变化
(2)概念之间的关系。
记忆口诀:升失氧,降得还,剂性一致,其他相反。
(3)与四种基本反应类型间的关系。
2.电子转移的表示方法
(1)双线桥法——“标变价、画箭头、注得失”。
如Cu与稀硝酸反应:
_____________________________________________。
(2)单线桥法——“标变价、画箭头、标总数”。
如Cu与稀硝酸反应:
____________________________________________。
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂:某些非金属单质、含高价态元素的化合物、过氧化物等。
Mn2+ 
Cr3+ 
NO
或NO2 
SO2 
Cl- 
Fe2+或Fe 
(2)常见的还原剂:活泼金属单质、非金属阴离子、含低价态元素的化合物、低价态金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。
Zn2+ 
H+
或H2O 
CO2
Fe3+ 
S 
I2 
(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。

其中Fe2+、SO2主要表现____________性,H2O2主要表现____________性。
Fe 
S 
H2O 
Fe3+
O2 
还原 
氧化
[易错秒判]
(1)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂(  )
(2)在氧化还原反应中,非金属单质不一定是氧化剂(  )
(3)金属单质在化学反应中只能作为还原剂失去电子(  )
(4)硝酸铜的分解产物可能是CuO、NO、NO2(  )
(5)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被还原(  )
(6)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应(  )
(7)置换反应、化合反应都是氧化还原反应(  )
×


×
×

×
1.化学与生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的有____________
(填序号)。
①谷物发酵酿造食醋
②小苏打用作食品膨松剂
③大气中NO2参与酸雨形成
④用石灰乳脱除烟气中的SO2
⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
⑥绿化造林助力实现碳中和目标
⑦用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
⑧用“84”消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
⑨牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
⑩可降解包装材料的完全降解有利于减少白色污染
②④⑤⑦⑨
2.实验室利用反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可制备氯气。
(1)上述反应中,氧化剂是________,还原产物是________。
(2)KMnO4发生________反应,HCl发生________反应,盐酸表现的性质是_____性和________性。
KMnO4 
MnCl2
还原 
氧化 
还原 

(3)用双线桥法表示上述反应中电子转移的方向和数目:
________________________________________。
(4)生成1 mol Cl2时转移电子数目为____________________________,
被氧化的HCl的物质的量是_________mol。
2×6.02×1023(或1.204×1024) 
2
考点二 氧化还原反应的强弱规律及价态规律

1.强弱规律
(1)氧化性、还原性强弱的比较方法。
①根据氧化还原反应方程式判断。
氧化性:氧化剂________氧化产物;
还原性:还原剂________还原产物。
[口诀] 比什么“性”找什么“剂”,“产物”之“性”小于“剂”。
> 
> 
> 
> 
(2)氧化性、还原性强弱的比较规律。
项目 一般规律
氧化性 元素非金属性越强,其单质的氧化性越强;
金属活动性越强,对应金属的简单阳离子的氧化性越弱
还原性 元素金属性越强,其单质的还原性越强;
非金属活动性越强,对应元素形成的简单阴离子的还原性越弱
> 
Fe2+
2.价态规律
(1)价态归中规律。
含不同价态的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”。
如不同价态的硫之间可以发生氧化还原反应:
[注意] 不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
[易错秒判]
(1)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强(  )
(2)元素处于最高价的物质一定具有强氧化性(  )
(3)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼(  )
(4)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应(  )
(5)1 mol KClO3与足量的浓盐酸反应,转移电子数为6NA(  )
(6)SO2的还原性较强,而浓硫酸具有很强的氧化性,所以浓硫酸不能干燥SO2气体(  )
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×
×

×
×


2.在稀硫酸中几种离子转化关系如下图所示。下列说法正确的是(  )
A.反应1中氧化剂是Mn3+
B.氧化性:Mn3+>Ce4+>Fe3+>I2
C.能发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+
D.反应2的还原产物为Fe3+
解析:由题图可知,反应1为Ce4++Mn2+===Ce3++Mn3+,反应2为Mn3++Fe2+===Mn2++Fe3+,反应3为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。A.根据分析可知,反应1中氧化剂为Ce4+,Mn3+是氧化产物,A错误;B.氧化性氧化剂>氧化产物,由反应1可知氧化性Ce4+>Mn3+,由反应2可知氧化性Mn3+>Fe3+,由反应3可知氧化性Fe3+>I2,故氧化性Ce4+>Mn3+>Fe3+>I2,B错误;C.由B选项的分析可知氧化性Mn3+>I2,因此可以发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+,C正确;D.根据分析可知,反应2的还原产物为Mn2+,氧化产物为Fe3+,D错误。
G、Y、Q、Z、X
解析:反应①中,-1价为氯元素的最低价,则Q中Cl元素化合价高于G中Cl元素化合价;反应②中,H2O中H元素化合价降低,则Q转化为X时,Cl元素化合价必定升高,即X中Cl元素化合价高于Q中Cl元素化合价;反应③中,结合①可得Q中Cl元素化合价高于Y中Cl元素化合价,Y中Cl元素化合价高于G中Cl元素化合价;反应④中,X中Cl元素化合价高于Z中Cl元素化合价,Z中Cl元素化合价高于Q中Cl元素化合价。
4.L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质,A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平):
①P+A―→Q+B
②L+O2―→M+H2O
③L+M―→R+H2O
④B+H2O―→A+O2
(1)若五种含氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是________,理由是____________________________。
P 
P中氮元素化合价最高 
解析:由反应④B+H2O―→A+O2可知,反应后氧元素化合价升高,则反应后氯元素化合价必定降低,故氯元素化合价B>A;由反应①可知,反应后氯元素化合价升高,则反应后氮元素化合价必定降低,故氮元素化合价P>Q;由反应②可知,反应后氧元素化合价降低,则反应后氮元素化合价必定升高,故氮元素化合价M>L;由反应③可知,该反应为氮元素的“归中”反应,由于化合价M>L,R处于M、L之间,因此氮元素化合价M>R>L。综上所述,氮元素化合价P>Q>M>R>L。
(1)L、M、R、P、Q中有一种物质是硝酸,且硝酸中氮元素是最高价态,P中N元素化合价最高,故P是硝酸。
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下,加热到一定温度时才能发生,此反应在化工生产上有重要用途,据此推断在同温同压下,若物质R的密度比空气的密度小,则R的化学式为________。
解析:根据题给的信息及有关元素化合物知识,且L中氮元素是最低价态,由反应②可知,L分子中含有氢元素,因此反应②是氨的催化氧化反应,L是NH3,M是NO;又因为R的氮元素价态在L、M之间,R的密度又比空气的密度小,且R中N元素化合价大于-3价而小于+2价,所以R为N2。
N2
(3)某同学写出下面三个含氮元素的物质之间的相互转化关系:
Ⅰ.M+P―→N2O3+H2O
Ⅱ.N2O4+H2O―→P+Q
Ⅲ.M+L―→Q+H2O
其中一定不可能实现的是______,理由是
_____________________________________________________________________________________________________。
Ⅲ 
氮元素价态:Q>M>L,根据氧化还原反应规律,M与L反应,不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质
解析:Ⅰ.氮元素化合价:P>Q>M>R>L,若N2O3中氮元素化合价为Q中氮元素化合价,则该反应可以实现,故不选;Ⅱ.该反应是歧化反应,一种反应产物中氮元素化合价大于+4价,另一种反应产物中氮元素化合价小于+4价,故Q中氮元素化合价小于 +4 价,所以可以实现,故不选;Ⅲ.由于氮元素化合价:Q>M>L,M、L不能都失电子,因此该反应不可能实现,故选Ⅲ。
02
真题研做 高考通关

1.(2024·新高考山东卷)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是(  )
A.竹管、动物尾毫→湖笔
B.松木→油烟→徽墨
C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸
D.端石→端砚



4.(2023·浙江6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如图所示。下列说法不正确的是(  )
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有2 mol S—S断裂,则转移4 mol电子
C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S位置来实现头发的定型
解析:①中S—S通过与药剂A反应变成S—H,S的化合价降低,药剂A应为还原剂,具有还原性,A正确;1个 S—S 变成2个S—H的过程中每个S的化合价降低了1价,故2 mol S—S断裂转移4 mol电子,B正确;②→③过程中S—H变成S—S,S的化合价升高,药剂B应为氧化剂,若B为H2O2,其还原产物为H2O,C错误;①和③对比可知,S—S位置发生了变化,D正确。
5.(2023·新高考福建卷)稀有气体氙的氟化物(XeFn)与NaOH溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:
与水反应 与NaOH溶液反应
i.2XeF2+2H2O===2Xe↑+O2↑+4HF ii.2XeF2+4OH-===2Xe↑+O2↑+4F-+2H2O
iii.XeF6+3H2O===XeO3+6HF iv.2XeF6+4Na++16OH-===Na4XeO6↓+Xe↑+O2↑+12F-+8H2O
下列说法错误的是(  )
A.XeO3具有平面三角形结构
B.OH-的还原性比H2O的强
C.反应i~iv中有3个氧化还原反应
D.反应iv每生成1 mol O2,转移6 mol电子

解析:XeO3中Xe原子采取sp3杂化,有1个孤电子对,因此XeO3的空间结构为三角锥形,A错误;由反应iii、iv可知,在氢氧化钠溶液中,XeF6可以发生还原反应,而在水中发生非氧化还原反应,故OH-的还原性比H2O的强,B正确;反应i、ii、iv均为氧化还原反应,C正确;由反应iv可知,每生成1 mol O2,转移6 mol电子,D正确。第4讲 氧化还原反应的基本概念和规律
1.了解氧化还原反应的本质和特征,能用“单双线桥”分析电子转移的方向和数目;了解常见的氧化还原反应,知道常见的氧化剂和还原剂。
2.掌握氧化还原反应的规律及其应用。
INCLUDEPICTURE "复习目标LLL.TIF"
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
考点一 氧化还原反应的基本概念
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1.氧化还原反应及其概念之间的关系
(1)本质和特征。
INCLUDEPICTURE "x25HR37.TIF"
(2)概念之间的关系。
INCLUDEPICTURE "25HR38.TIF"
记忆口诀:升失氧,降得还,剂性一致,其他相反。
(3)与四种基本反应类型间的关系。
INCLUDEPICTURE "23-Z24.TIF"
2.电子转移的表示方法
(1)双线桥法——“标变价、画箭头、注得失”。
如Cu与稀硝酸反应:
____________________________________________。
(2)单线桥法——“标变价、画箭头、标总数”。
如Cu与稀硝酸反应:
_____________________________________________。
3.常见的氧化剂和还原剂
(1)常见的氧化剂:某些非金属单质、含高价态元素的化合物、过氧化物等。
INCLUDEPICTURE "x23-Z25.TIF"
(2)常见的还原剂:活泼金属单质、非金属阴离子、含低价态元素的化合物、低价态金属阳离子、某些非金属单质及其氢化物等。
INCLUDEPICTURE "x23-Z26.TIF"
(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。
INCLUDEPICTURE "x25HR43.TIF"
其中Fe2+、SO2主要表现____________性,H2O2主要表现____________性。
[答案自填] 电子转移(电子得失或共用电子对偏移)
有元素的化合价发生变化
Mn2+ Cr3+ NO或NO2 SO2 Cl- Fe2+或Fe Zn2+ H+或H2O CO2
Fe3+ S I2 Fe S H2O Fe3+
SO O2 还原 氧化
[易错秒判]
(1)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂( × )
(2)在氧化还原反应中,非金属单质不一定是氧化剂( √ )
(3)金属单质在化学反应中只能作为还原剂失去电子( √ )
(4)硝酸铜的分解产物可能是CuO、NO、NO2( × )
(5)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被还原( × )
(6)有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应( √ )
(7)置换反应、化合反应都是氧化还原反应( × )
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
1.化学与生活密切相关。下列叙述不涉及氧化还原反应的有________________________(填序号)。
①谷物发酵酿造食醋
②小苏打用作食品膨松剂
③大气中NO2参与酸雨形成
④用石灰乳脱除烟气中的SO2
⑤用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]处理污水
⑥绿化造林助力实现碳中和目标
⑦用盐酸去除铁锈(主要成分Fe2O3·xH2O)
⑧用“84”消毒液(有效成分NaClO)杀灭细菌
⑨牙膏中添加氟化物用于预防龋齿
⑩可降解包装材料的完全降解有利于减少白色污染
答案:②④⑤⑦⑨
2.实验室利用反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,可制备氯气。
(1)上述反应中,氧化剂是________,还原产物是________。
(2)KMnO4发生________反应,HCl发生________反应,盐酸表现的性质是_____________________________________
性和________性。
(3)用双线桥法表示上述反应中电子转移的方向和数目:____________________________________________。
(4)生成1 mol Cl2时转移电子数目为______________________________________________,
被氧化的HCl的物质的量是_______________________mol。
答案:(1)KMnO4 MnCl2
(2)还原 氧化 还原 酸
(3)
(4)2×6.02×1023(或1.204×1024) 2
考点二 氧化还原反应的强弱规律及价态规律
INCLUDEPICTURE "必备知识.tif"
1.强弱规律
(1)氧化性、还原性强弱的比较方法。
①根据氧化还原反应方程式判断。
氧化性:氧化剂________氧化产物;
还原性:还原剂________还原产物。
[口诀] 比什么“性”找什么“剂”,“产物”之“性”小于“剂”。
②根据反应条件及反应的剧烈程度比较。
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。如由MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O、2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O可知氧化性:KMnO4____________________________MnO2。
③根据相同条件下产物的价态高低比较。
如由2Fe+3Cl22FeCl3、Fe+SFeS可知氧化性:Cl2________S。
(2)氧化性、还原性强弱的比较规律。
项目 一般规律
氧化性 元素非金属性越强,其单质的氧化性越强;金属活动性越强,对应金属的简单阳离子的氧化性越弱
还原性 元素金属性越强,其单质的还原性越强;非金属活动性越强,对应元素形成的简单阴离子的还原性越弱
(3)先后规律及应用。
①同时含有几种还原剂(或氧化剂),发生氧化还原反应时,还原性(或氧化性)强的优先反应,即“强者优先”,如向FeBr2溶液中通入少量Cl2时,因为还原性:Fe2+________Br-,所以________先与Cl2反应。
②常见的强弱顺序。
a.氧化性:MnO(H+)>Cl2>Br2>Fe3+>I2。
b.还原性:Cl-2.价态规律
(1)价态归中规律。
含不同价态的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”。
如不同价态的硫之间可以发生氧化还原反应:
INCLUDEPICTURE "23-Z27.TIF"
[注意] 不会出现⑤中H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。
(2)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,如Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
(3)应用。
①判断同种元素不同价态的物质间发生氧化还原反应的可能性。如浓硫酸与SO2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6HCl+NaClO3===NaCl+3Cl2↑+3H2O,氧化剂为NaClO3,还原剂为HCl,氧化产物和还原产物都为Cl2。
[答案自填] > > > > > Fe2+
[易错秒判]
(1)金属原子失电子数越多,金属的还原性越强( × )
(2)元素处于最高价的物质一定具有强氧化性( × )
(3)元素的非金属性越强,其氧化性越强,相应单质越活泼( × )
(4)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应( √ )
(5)1 mol KClO3与足量的浓盐酸反应,转移电子数为6NA( × )
(6)SO2的还原性较强,而浓硫酸具有很强的氧化性,所以浓硫酸不能干燥SO2气体( × )
INCLUDEPICTURE "关键能力.tif"
一、强弱规律及应用
1.(2025·惠州模拟)已知:①2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;②Cl2+2FeCl2===2FeCl3;③2KI+2FeCl3===2KCl+I2+2FeCl2。下列判断不正确的是( A )
A.氧化性:MnO>Fe3+>Cl2
B.还原性:I->Fe2+>Cl-
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既有氧化性又有还原性
D.由信息推测反应Cl2+2I-===2Cl-+I2可以发生
解析:反应①中KMnO4为氧化剂,Cl2为氧化产物,反应②中Cl2为氧化剂,Fe3+为氧化产物,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性:MnO>Cl2>Fe3+,A错误;反应③中I-为还原剂,Fe2+为还原产物,反应②中Fe2+为还原剂,Cl-为还原产物,根据还原剂的还原性强于还原产物,故还原性:I->Fe2+>Cl-,B正确;Fe3+具有氧化性,Fe2+既可以失去电子生成Fe3+,也可以得到电子生成Fe,因此Fe2+既有氧化性又有还原性,C正确;Cl2的氧化性强于Fe3+的,而Fe3+的氧化性又强于I2的,故Cl2可以与I-反应生成Cl-和I2,D正确。
2.在稀硫酸中几种离子转化关系如下图所示。下列说法正确的是( C )
INCLUDEPICTURE "25DYL1.TIF"
A.反应1中氧化剂是Mn3+
B.氧化性:Mn3+>Ce4+>Fe3+>I2
C.能发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+
D.反应2的还原产物为Fe3+
解析:由题图可知,反应1为Ce4++Mn2+===Ce3++Mn3+,反应2为Mn3++Fe2+===Mn2++Fe3+,反应3为2Fe3++2I-===2Fe2++I2。A.根据分析可知,反应1中氧化剂为Ce4+,Mn3+是氧化产物,A错误;B.氧化性氧化剂>氧化产物,由反应1可知氧化性Ce4+>Mn3+,由反应2可知氧化性Mn3+>Fe3+,由反应3可知氧化性Fe3+>I2,故氧化性Ce4+>Mn3+>Fe3+>I2,B错误;C.由B选项的分析可知氧化性Mn3+>I2,因此可以发生反应:2Mn3++2I-===I2+2Mn2+,C正确;D.根据分析可知,反应2的还原产物为Mn2+,氧化产物为Fe3+,D错误。
二、价态规律及应用
3.已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物,在一定条件下有下列转化关系(未配平):
①G―→Q+NaCl
②Q+H2OX+H2
③Y+NaOH―→G+Q+H2O
④Z+NaOH―→Q+X+H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是________________。
解析:反应①中,-1价为氯元素的最低价,则Q中Cl元素化合价高于G中Cl元素化合价;反应②中,H2O中H元素化合价降低,则Q转化为X时,Cl元素化合价必定升高,即X中Cl元素化合价高于Q中Cl元素化合价;反应③中,结合①可得Q中Cl元素化合价高于Y中Cl元素化合价,Y中Cl元素化合价高于G中Cl元素化合价;反应④中,X中Cl元素化合价高于Z中Cl元素化合价,Z中Cl元素化合价高于Q中Cl元素化合价。
答案:G、Y、Q、Z、X
4.L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质,A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平):
①P+A―→Q+B
②L+O2―→M+H2O
③L+M―→R+H2O
④B+H2O―→A+O2
(1)若五种含氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是________,理由是_________________________________
______________________________________________。
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下,加热到一定温度时才能发生,此反应在化工生产上有重要用途,据此推断在同温同压下,若物质R的密度比空气的密度小,则R的化学式为________。
(3)某同学写出下面三个含氮元素的物质之间的相互转化关系:
Ⅰ.M+P―→N2O3+H2O
Ⅱ.N2O4+H2O―→P+Q
Ⅲ.M+L―→Q+H2O
其中一定不可能实现的是____________________________,理由是
____________________________________________________
____________________________________________________
___________________________________________________。
解析:由反应④B+H2O―→A+O2可知,反应后氧元素化合价升高,则反应后氯元素化合价必定降低,故氯元素化合价B>A;由反应①可知,反应后氯元素化合价升高,则反应后氮元素化合价必定降低,故氮元素化合价P>Q;由反应②可知,反应后氧元素化合价降低,则反应后氮元素化合价必定升高,故氮元素化合价M>L;由反应③可知,该反应为氮元素的“归中”反应,由于化合价M>L,R处于M、L之间,因此氮元素化合价M>R>L。综上所述,氮元素化合价P>Q>M>R>L。
(1)L、M、R、P、Q中有一种物质是硝酸,且硝酸中氮元素是最高价态,P中N元素化合价最高,故P是硝酸。(2)根据题给的信息及有关元素化合物知识,且L中氮元素是最低价态,由反应②可知,L分子中含有氢元素,因此反应②是氨的催化氧化反应,L是NH3,M是NO;又因为R的氮元素价态在L、M之间,R的密度又比空气的密度小,且R中N元素化合价大于-3价而小于+2价,所以R为N2。(3)Ⅰ.氮元素化合价:P>Q>M>R>L,若N2O3中氮元素化合价为Q中氮元素化合价,则该反应可以实现,故不选;Ⅱ.该反应是歧化反应,一种反应产物中氮元素化合价大于+4价,另一种反应产物中氮元素化合价小于+4价,故Q中氮元素化合价小于 +4 价,所以可以实现,故不选;Ⅲ.由于氮元素化合价:Q>M>L,M、L不能都失电子,因此该反应不可能实现,故选Ⅲ。
答案:(1)P P中氮元素化合价最高 (2)N2
(3)Ⅲ 氮元素价态:Q>M>L,根据氧化还原反应规律,M与L反应,不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质
eq \o(\s\up7(),\s\do7())
1.(2024·新高考山东卷)中国书画是世界艺术瑰宝,古人所用文房四宝制作过程中发生氧化还原反应的是( B )
A.竹管、动物尾毫→湖笔
B.松木→油烟→徽墨
C.楮树皮→纸浆纤维→宣纸
D.端石→端砚
2.(2024·浙江1月选考)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应2NO+2CO2CO2+N2。下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( D )
A.生成1 mol CO2转移电子的数目为2NA
B.催化剂降低NO与CO反应的活化能
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.N2既是氧化产物又是还原产物
3.(2024·新高考甘肃卷)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案,下列说法正确的是( C )
AgCl[Ag(NH3)2]+[Cu(NH3)4]2++AgCuCl2+NH4Cl溶液①+Cu
A.还原性:Ag>Cu>Fe
B.按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag
C.反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4NH
D.溶液①中的金属离子是Fe2+
解析:金属活动性越强,金属的还原性越强,故还原性从强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag,A不正确;由得失电子守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此按题述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是[Cu(NH3)4]2++4H+===Cu2++4NH,C正确;向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁置换出铜转化为Fe2+,然后Fe2+被通入的氧气氧化为Fe3+,故溶液①中的金属离子是Fe3+,D不正确。
4.(2023·浙江6月选考)化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”,其变化过程示意图如图所示。下列说法不正确的是( C )
INCLUDEPICTURE "23ZJA4.TIF"
A.药剂A具有还原性
B.①→②过程若有2 mol S—S断裂,则转移4 mol电子
C.②→③过程若药剂B是H2O2,其还原产物为O2
D.化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中S—S位置来实现头发的定型
解析:①中S—S通过与药剂A反应变成S—H,S的化合价降低,药剂A应为还原剂,具有还原性,A正确;1个 S—S 变成2个S—H的过程中每个S的化合价降低了1价,故2 mol S—S断裂转移4 mol电子,B正确;②→③过程中S—H变成S—S,S的化合价升高,药剂B应为氧化剂,若B为H2O2,其还原产物为H2O,C错误;①和③对比可知,S—S位置发生了变化,D正确。
5.(2023·新高考福建卷)稀有气体氙的氟化物(XeFn)与NaOH溶液反应剧烈,与水反应则较为温和,反应式如下:
与水反应 与NaOH溶液反应
i.2XeF2+2H2O===2Xe↑+O2↑+4HF ii.2XeF2+4OH-===2Xe↑+O2↑+4F-+2H2O
iii.XeF6+3H2O===XeO3+6HF iv.2XeF6+4Na++16OH-===Na4XeO6↓+Xe↑+O2↑+12F-+8H2O
下列说法错误的是( A )
A.XeO3具有平面三角形结构
B.OH-的还原性比H2O的强
C.反应i~iv中有3个氧化还原反应
D.反应iv每生成1 mol O2,转移6 mol电子
解析:XeO3中Xe原子采取sp3杂化,有1个孤电子对,因此XeO3的空间结构为三角锥形,A错误;由反应iii、iv可知,在氢氧化钠溶液中,XeF6可以发生还原反应,而在水中发生非氧化还原反应,故OH-的还原性比H2O的强,B正确;反应i、ii、iv均为氧化还原反应,C正确;由反应iv可知,每生成1 mol O2,转移6 mol电子,D正确。
课时跟踪练4
[基础巩固]
1.(2025·河源统考)下列反应既是离子反应又是氧化还原反应的是( C )
A.BaCl2溶液中滴加H2SO4
B.盐酸和氧化铜反应
C.铁片放入CuSO4溶液中
D.氢气还原氧化铜
2.下列加点物质的用途与其氧化性有关的是 ( C )
A.维,·生,·素,·C,·作为抗氧化剂,可防止富脂食品氧化变质
B.葡萄糖与[Ag(NH3)2]OH溶液反应用于玻璃镀银
C.铁红与铝粉的混合物在高温下反应用于焊接钢轨
D.小苏打作为膨松剂,用于糕点制作
3.下列物质属于常见氧化剂的一组是( A )
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C、H2
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、H2
解析:常见的氧化剂有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常见的还原剂有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
4.(2025·深圳红岭中学月考)已知反应2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,下列关于该反应说法错误的是( D )
A.产物ClO2和Cl2都可以用于自来水消毒杀菌
B.氧化性:NaClO3>Cl2
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D.当反应中有2 mol 电子转移时,被氧化的HCl的物质的量为4 mol
解析:在反应2NaClO3+4HCl===2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O中,氯酸钠中氯元素的化合价降低被还原,为氧化剂,对应的ClO2是还原产物,氯化氢中氯元素的化合价升高被氧化,为还原剂,对应的Cl2是氧化产物。产物ClO2和Cl2都具有氧化性,都可以用于自来水消毒杀菌,A正确;氯酸钠是氧化剂,氯气是氧化产物,在同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,故氧化性:NaClO3>Cl2,B正确;Cl2是氧化产物,ClO2是还原产物,氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2,C正确;当反应中有2 mol 电子转移时,氯化氢中氯元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化的HCl的物质的量为2 mol,D错误。
5.氮化硅(Si3N4)常用作飞船返回舱耐高温结构材料,可由石英和焦炭在高温的氮气中通过以下反应制备:3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。下列说法不正确的是( C )
A.Si3N4中氮元素的化合价为-3价
B.该反应中氮气为氧化剂
C.1 mol CO中含有6.02×1024个电子
D.每消耗标准状况下11.2 L N2,最多生成0.25 mol Si3N4
解析:A.Si3N4中硅元素的化合价是+4价,化合物中各元素正负化合价代数和为0,故氮元素的化合价为-3价,故A正确;B.该反应中,氮气得电子,化合价降低,被还原,为氧化剂,故B正确;C.1 mol CO分子含有14 mol电子,约含14×6.02×1023个电子,故C错误;D.由化学方程式可知,每消耗2 mol N2,生成1 mol Si3N4,故消耗标准状况下11.2 L(0.5 mol)N2,最多生成0.25 mol Si3N4,故D正确。
6.联氨(N2H4)可用于处理锅炉水中的溶解氧,防止锅炉被腐蚀,其中一种反应机理如下图所示。下列叙述错误的是( B )
INCLUDEPICTURE "25HR46.TIF"
A.①转化中N2H4是还原剂
B.③中发生反应后溶液的pH减小
C.1 mol N2H4可处理水中1 mol O2
D.工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧
解析:①转化中N2H4转化为N2,氮元素的化合价升高,所以N2H4是还原剂,A选项正确;③中发生反应的离子方程式为4[Cu(NH3)2]++O2+2H2O+8NH3===4[Cu(NH3)4]2++4OH-,所以反应后溶液的pH增大,B选项错误;该反应的机理本质上可看成氧气氧化N2H4,根据得失电子守恒:O2~4OH-~4e-,N2H4~N2~4e-,所以1 mol N2H4可处理水中1 mol O2,C选项正确;Na2SO3具有还原性,能够被锅炉水中的溶解氧氧化:2Na2SO3+O2===2Na2SO4,且Na2SO3成本低,所以工业上也可使用Na2SO3处理锅炉水中的溶解氧,D选项正确。
7.(2025·珠海模拟)实验室利用固体PbO2进行如下图所示的实验,已知Pb3O4中Pb元素化合价为+2、+4价。下列说法不正确的是( B )
A.Pb3O4可表示为PbO2·2PbO
B.氧化性:PbO2>PbO>Cl2
C.受热分解过程中,超过的PbO2表现氧化性
D.此过程中生成O2的物质的量大于Cl2
解析:Pb3O4中Pb元素化合价为+2、+4价,故Pb3O4可表示为PbO2·2PbO,A说法正确;加热过程中PbO2被还原为Pb3O4和PbO,因此氧化性:PbO2>PbO,步骤Ⅱ中部分HCl被Pb3O4氧化为Cl2,根据化合价变化可知,该反应中氧化剂为+4价Pb,即氧化性:PbO2>Cl2,无法比较PbO与Cl2的氧化性强弱,B说法错误;受热分解过程中,若PbO2完全分解只生成Pb3O4和O2,化学方程式为3PbO2PbO2·2PbO+O2↑,则的PbO2表现氧化性,若受热分解过程中PbO2完全分解生成Pb3O4、PbO的混合物,化学方程式为8PbO22Pb3O4+2PbO+3O2↑,结合题图可知,超过的PbO2表现氧化性,C说法正确;PbO2完全分解时,8 mol PbO2生成2 mol Pb3O4和3 mol O2,Pb3O4与浓盐酸反应的化学方程式为Pb3O4+8HCl(浓)===3PbCl2+Cl2↑+4H2O,故2 mol Pb3O4生成2 mol Cl2,所以生成O2的物质的量大于Cl2,D说法正确。
8.Ⅰ.某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、K2Cr2O7、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知1 mol K2Cr2O7在反应中得到6 mol电子生成X,则X的化学式为________________。
(2)根据上述反应可推知________。
A.氧化性:H3AsO4>K2Cr2O7
B.氧化性:K2Cr2O7>H3AsO4
C.还原性:AsH3>X
D.还原性:X>AsH3
(3)化学方程式配平后氧化剂和还原剂及其系数分别为________________。
Ⅱ.实验室中利用固体KMnO4进行如图所示实验:
INCLUDEPICTURE "25hr48.TIF"
(4)在下列化学方程式中用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(5)写出图中生成气体单质H的所有离子方程式(不考虑KMnO4与浓盐酸的反应):____________________________________________________
___________________________________________________。
(6)KMnO4也可以与浓盐酸反应制取氯气同时生成Mn2+。若分别用KMnO4和MnO2与浓盐酸反应制取相同数目的Cl2分子,则消耗KMnO4和MnO2的物质的量之比为________。
答案:(1)Cr2(SO4)3 (2)BC
(3)4K2Cr2O7、3AsH3
(4) INCLUDEPICTURE "25HR49.TIF"
(5)MnO2+2Cl-+4H+Mn2++Cl2↑+2H2O、MnO+4Cl-+8H+Mn2++2Cl2↑+4H2O (6)2∶5
[素养提升]
9.(2025·中山阶段测试)在常温下,发生下列几种反应:①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2===2A3++2B-;③2B-+Z2===B2+2Z-。根据上述反应,下列结论错误的是( B )
A.溶液中可发生:Z2+2A2+===2A3++2Z-
B.Z2在反应①③中均为还原剂
C.氧化性:XO>Z2>B2>A3+
D.X2+是XO的还原产物
10.有研究称金粉溶于过氧化氢-浓盐酸也可以安全环保地制备氯金酸,其化学方程式为2Au+8HCl+5H2O2===2H+8H2O+O2↑。下列有关说法错误的是( C )
A.H具有强氧化性,其中Au与4个氯离子形成4个σ键
B.该反应中,HCl的作用是与Au配合,使其更易被氧化
C.当反应中溶解0.1 mol Au时,有0.25 mol过氧化氢发生还原反应
D.该反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶8
解析:A.根据氯金酸的化学式可知,氯金酸中含有正三价的金元素,具有强氧化性,中Au3+与4个氯离子形成4个配位键,配位键也属于σ键,A正确;B.Au3+与氯离子以配位键的形式结合,降低了Au的电极电势,使其更易被氧化,B正确;C.该反应中溶解2 mol Au失去6 mol 电子,可以将3 mol过氧化氢还原生成6 mol水,另外2 mol过氧化氢发生歧化反应,生成2 mol水、1 mol O2,因此当反应中溶解0.1 mol Au时,有0.2 mol过氧化氢发生还原反应,C错误;D.氧化产物为H和O2,还原产物为水,该反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3∶8,D正确。
11.向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量Cl2,溶液中各离子的物质的量变化如下图所示。下列有关说法不正确的是( B )
INCLUDEPICTURE "AX12.TIF"
A.线段BC代表Fe3+的物质的量变化情况
B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol·L-1
C.当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-
D.原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3
解析:根据还原性:Br-<Fe2+<I-,线段AB代表I-的物质的量变化情况,线段BC代表Fe3+的物质的量变化情况,线段DE代表Br-的物质的量变化情况,A项正确;溶液体积未知,无法计算FeBr2的浓度,B项错误;当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为2Fe2++2I-+2Cl2===2Fe3++I2+4Cl-,C项正确;根据三段消耗氯气的量可知,原溶液中n(Fe2+)∶n(I-)∶n(Br-)=2∶1∶3,D项正确。
12.(2025·汕头联考)工业上,用NaOH溶液吸收氯气制备漂白液时要控制好温度。在不同温度下,用相同浓度的NaOH溶液吸收氯气制备漂白液,测得氧化产物与转移电子的物质的量的关系如下图所示。下列叙述错误的是( B )
INCLUDEPICTURE "26GDA11.TIF"
已知:反应1、反应3分别在25 ℃、70 ℃条件下进行,均只有一种氧化产物;反应2有两种氧化产物,其中一种与反应1的相同,另一种与反应3的相同。
A.制备漂白液宜选择常温或较低温度
B.反应2为6Cl2+12NaOH===8NaCl+3NaClO+NaClO3+6H2O
C.上述三个反应中,参与反应的n(NaOH)=2n(Cl2)
D.用热水稀释漂白液,有效成分的含量可能降低
解析:根据已知信息可知,反应①在25 ℃条件下进行,只有一种氧化产物,且氧化产物的物质的量为1.0 mol时,转移电子的物质的量为1 mol,则氧化产物为NaClO,反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O;反应③在75 ℃条件下进行,只有一种氧化产物,且氧化产物的物质的量为1.0 mol时,转移电子的物质的量为5 mol,则氧化产物为NaClO3,反应为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O;反应②中,有两种氧化产物,分别为NaClO、NaClO3,且氧化产物的物质的量为1.0 mol时,转移电子的物质的量为3 mol,则反应为4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O。温度较高时,会生成NaClO3,故制备漂白液宜选择常温或较低温度,A正确;根据分析可知,反应②为4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O,B错误;根据分析可知,反应①②③中,参与反应的n(NaOH)=2n(Cl2),C正确;NaClO受热会分解,用热水稀释漂白液,有效成分的含量可能降低,D正确。
13.(2025·广州第一中学诊断)铁是人类生活中很常见的元素。回答下列问题:
Ⅰ.铁是人体含量最多的微量元素,这些铁在人体中不是以金属单质的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的盐,如硫酸亚铁。
(1)以下为常见的含铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。
A.Fe B.Fe2+ C.FeO
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,以前有许多因误食NaNO2而中毒的事件,原因是NaNO2会把人体内的Fe2+转化为Fe3+而使其失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有________性;下列不能使Fe2+发生这种转化的物质是________(填字母)。
A.Cl2 B.O2
C.FeCl3 D.浓硫酸
(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有________性。
Ⅱ.实验小组发现新配制的1 mol·L-1 FeSO4溶液在放置一段时间后,由浅绿色溶液变为黄色浊液a,故进行如下探究。
(4)判断其中是否存在Fe2+的方法与现象为________________________________________;检验其中的Fe3+时可选择的试剂为________。
(5)取25.00 mL浊液a,加入足量稀硫酸,再加24.00 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液恰好可以完全反应,则浊液a中Fe2+的浓度为_____________________________mol·L-1,
氧化率为________(氧化率=被氧化的物质的量占总的物质的量的百分数)。
(6)设NA为阿伏加德罗常数的值。在反应Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O中,每有1 mol HNO3参加反应,理论上转移电子的数目为 ________。
解析:(4)检验混合溶液中是否存在Fe2+的方法是取少量上层清液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,观察是否生成蓝色沉淀,也可以利用Fe2+的还原性,如加入酸性高锰酸钾溶液;用KSCN溶液检验其中的Fe3+。(5)KMnO4与Fe2+反应的离子方程式为MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,则Fe2+的物质的量为24.00×10-3 L×0.2 mol·L-1×5,浊液a中Fe2+的浓度为=0.96 mol·L-1,氧化率为×100%=4%。(6)在反应Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O中,每有4 mol HNO3参与反应,有1 mol Fe反应,Fe元素的化合价由0价升高至+3价,每有1个Fe参加反应失去3个电子,由得失电子守恒可知,每有1 mol HNO3参与反应,理论上转移电子的数目为0.75NA。
答案:(1)B (2)氧化 C (3)还原 (4)取少量上层清液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液,若生成蓝色沉淀,则有Fe2+,反之则无(合理即可) KSCN溶液 (5)0.96 4% (6)0.75NA
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