第三节 氧化还原反应 第3课时(同步讲义) 化学人教版2019必修第一册同步备课

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名称 第三节 氧化还原反应 第3课时(同步讲义) 化学人教版2019必修第一册同步备课
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-10-08 11:13:54

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第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第3课时 氧化还原反应规律及配平
教学目标 1.能根据价态规律预测物质的性质及产物。 2.能利用氧化性、还原性的强弱判断物质发生反应的先后及发生反应的可能性。 3.利用电子守恒规律进行简单的计算。 4.掌握氧化还原反应方程式配平的依据,学会配平氧化还原反应方程式的一般步骤。 5.掌握配平氧化还原反应方程式的常用技巧。
重点和难点 重点:氧化还原反应的规律及应用;氧化还原反应方程式的配平。 难点:氧化还原反应的规律及应用;氧化还原反应方程式的配平。
◆知识点一 价态规律及应用
1.高低规律
(1)内容:元素在物质中所处的价态,决定该元素的氧化性或还原性。
一般来说,元素处于最高价态时,只有氧化性(如KMnO4、HNO3等);
元素处于最低价态时,只有还原性(如S2-、Br-等);
元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性(如Fe2+、SO2等)。
(2)应用:预测物质的氧化性和还原性。
2.归中规律
(1)内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态―→中间价态,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。
(2)图示表达如下:
(3)应用:同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。
3.歧化规律
(1)内容:氧化还原反应中,有元素化合价升高,必然有元素化合价降低。歧化反应时,某元素的中间价态―→高价态+低价态。
(2)应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。
即学即练
1.下列有关反应的说法中,错误的是
A.发生氧化反应 B.既是氧化产物,又是还原产物
C.氧化性: D.还原性:
【答案】D
【解析】A.反应中,中碘元素得到电子,化合价由+5价降低为0价,发生还原反应,作氧化剂,中碘元素失去电子,化合价由-1价升高到0价,发生氧化反应,作还原剂,A项正确;
B.反应中,中碘元素得到电子,化合价由+5价降低为0价,发生还原反应, 中碘元素失去电子,化合价由-1价升高到0价,发生氧化反应,因此既是氧化产物又是还原产物,B项正确;
C.氧化剂的氧化性大于氧化产物,所以氧化性:,C项正确;
D.还原剂的还原性大于还原产物,所以还原性:,D项错误;
故选D。
2.下列物质或微粒中,只有氧化性的是
①S2 ②Fe2+ ③Al3+ ④Cl2 ⑤H+ ⑥Na+ ⑦Cu2+
A.①②⑦ B.③⑤⑥⑦ C.②④⑤ D.②④⑤⑥
【答案】B
【分析】元素处于最低价态的粒子只有还原性,元素处于最高价态的粒子只有氧化性,元素处于中间价态的粒子既有氧化性也有还原性。
【解析】①S2 处于最低价,只能升高,只具有还原性;
②Fe2+处于中间价,既能升高,又能降低,因此既有氧化性又有还原性;
③Al3+处于最高价,只能降低,只具有氧化性;
④Cl2处于中间价,既能升高,又能降低,因此既有氧化性又有还原性;
⑤H+处于最高价,只能降低,只具有氧化性;
⑥Na+处于最高价,只能降低,只具有氧化性;
⑦Cu2+处于最高价,只能降低,只具有氧化性;
综上所述,只有氧化性的是③⑤⑥⑦,故选B。
3.下列三个反应从氧化还原反应的角度分析,不正确的是
(1) (2) (3)
A.反应(1)中作氧化剂 B.反应(2)中既作氧化剂又作还原剂
C.反应(3)中是氧化产物 D.反应(2)(3)消耗等量必转移等量电子
【答案】D
【解析】A.在反应(1)中,中氧元素化合价从价降低到价,得到电子,所以作氧化剂,A正确。
B.在反应(2)中,中氧元素化合价部分从价降低到价,部分从价升高到0价,所以既作氧化剂又作还原剂,B正确。
C.在反应(3)中,中氧元素化合价从价升高到0价,是被氧化得到的产物,所以是氧化产物,C正确。
D.在反应(2)中,反应时,转移电子;在反应(3)中,反应转移电子。所以消耗等量转移的电子数不等,D错误。
故选D。
◆知识点二 先后规律及应用
1.同一氧化剂与多种还原剂混合时,还原性强的先被氧化。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化Fe2+;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化I-。
2.同一还原剂与多种氧化剂混合时,氧化性强的先被还原。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与Fe3+反应,然后再依次与Cu2+、H+反应。
应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。
即学即练
4.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
① (足量) 、
② HCl
③ (少量) 、
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
B.氧化性:
C.由表中①③组的信息可知,还原性:
D.表中①组反应的离子方程式为
【答案】D
【分析】由①可知,发生的反应为:;由③可知,当氯气少量,亚铁离子被氯气氧化,含有溴离子,说明还原性。反应②是:,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:。
【解析】A.根据分析可知,反应②氧化产物与还原产物均为,表中③组氯化铁既是氧化产物也是还原产物,A正确;
B.根据反应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,B正确;
C.由表中①③反应的方程式可知,还原性:,C正确;
D.根据分析可知,由于氯气足量,可以把亚铁离子和溴离子全部氧化,方程式为:,D错误;
故选D。
◆知识点三 守恒规律及应用
1.守恒规律
氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即有关系式:
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。
元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的相关计算。
2.氧化还原反应的计算步骤
(1)找物质:找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)定得失:确定一个原子或离子得失电子的个数,变价元素的原子总数。
(3)列关系:根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。
即学即练
5.Na2SO3溶液与K2Cr2O7溶液能发生反应,该反应中Na2SO3与K2Cr2O7计量数之比为3∶1,则元素Cr在还原产物中的化合价是
A.0 B.+2 C.+3 D.+6
【答案】C
【解析】反应中S元素的化合价由+4价升高至+6价,K2Cr2O7中Cr元素的化合价为+6价,设铬元素在还原产物中的化合价为x,该反应中Na2SO3与K2Cr2O7计量数之比为3∶1,根据得失电子守恒列式:3×2=2×(6-x),解得x=+3,即铬元素在还原产物中的化合价为+3价,答案选C。
6.某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO的个数比为1:5,则氯气与NaOH溶液反应时被氧化的氯与被还原的氯的个数之比为
A.21:5 B.13:3 C.3:13 D.3:1
【答案】C
【解析】部分氯化合价降低为-1价氯被还原、部分氯化合价升高为+1和+5被氧化,假设ClO-与ClO分别为1mol、5mol,则根据电子的得失守恒可知反应中被还原的氯元素原子的物质的量为1mol×1+5mol×5=26mol,因此反应时被氧化的氯与被还原的氯的个数之比为6︰26=3︰13,答案选C。
◆知识点四 氧化还原反应方程式的配平
一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
1.氧化还原反应方程式配平的依据
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)质量守恒:反应前后元素的种类和原子的个数不变。
(3)电荷守恒(离子方程式):反应前后电荷总数不变。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
(1)标价态:标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H22+H2O4——2↑+(OH)3↓+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
(3)求总数:配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
(4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
(5)查守恒:原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
二、配平氧化还原反应方程式的常用技巧
1.逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
例1 ____S+____KOH____K2S+____K2SO3+____H2O
【解析】硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是还原产物,K2SO3是氧化产物。
(1)化合价的变化,生成“1个K2S”化合价降低2价,生成 “1个K2SO3”化合价升高4价,化合价变化的最小公倍数为4,因而K2S化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。
(3)再根据K原子守恒配出KOH 的化学计量数为6。
(4)最后定H2O的化学计量数为3。
2.离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
例2 ____MnO+____H++____H2O2===____Mn2++____O2↑+____H2O
【解析】先根据得失电子守恒确定氧化剂MnO、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为6,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8,最后用O原子守恒检验。
3.缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
(1)先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
(2)当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
即学即练
7.打印机使用的墨粉中含有,将溶液和溶液按一定比例混合,再加入一定量的溶液,水浴加热,可制得,反应如下:。下列分析不正确的是
A.具有磁性
B.反应中,是还原剂,是氧化剂
C.从左至右,反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D.可与盐酸反应生成和,所得两种离子的个数之比为
【答案】B
【解析】是黑色具有磁性的晶体,A正确;反应中各元素的化合价没有发生改变,不是氧化还原反应,B错误;根据原子守恒和电荷守恒配平离子方程式,可知从左至右,反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4,C正确;与盐酸反应生成、和水,根据反应,可得与两种离子的个数之比为,D正确。
8.在水处理领域,化学技术扮演着重要角色。用化学方法处理废水中的,其原理为:。完成该化学方程式 ,写出该反应氧化剂的化学式 。
【答案】 10Al+6NaNO3+4NaOH+18H2O=10Na[Al(OH)4]+3N2↑ NaNO3
【解析】在反应Al+NaNO3+NaOH+H2O—Na[Al(OH)4]+N2↑中,Al元素化合价由反应前Al单质的0价变为反应后Na[Al(OH)4]中的+3价,化合价升高3价;N元素化合价由反应前NaNO3中的+5价变为反应后N2中的0价,化合价降低5×2=10价,化合价升降最小公倍数是30,所以根据氧化还原反应中化合价升降总数相等,可知Al、Na[Al(OH)4]的系数是10,NaNO3的系数是6,N2的系数是3;再根据Na元素守恒,可知NaOH的系数是4;最后根据H、O元素守恒,可知H2O的系数是18,则配平后的化学方程式为:10Al+6NaNO3+4NaOH+18H2O=10Na[Al(OH)4]+3N2↑;
在该反应中Al元素化合价升高,失去电子被氧化,所以Al为还原剂;N元素化合价降低,得到电子被还原,所以NaNO3为氧化剂。
信息型氧化还原反应方程式的书写“五”步骤
(1)细致分析新信息或流程图,确定反应物和部分生成物。
(2)依据元素化合价的变化及物质氧化性、还原性确定氧化产物或还原产物。
(3)书写“残缺”方程式“氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物”,并利用化合价升降总数相等,先配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
(4)根据电荷守恒、体系环境补充其他反应物或生成物配平。“补项”的一般原则为:
①酸性条件下:首先考虑补H+生成水,也可能补H2O生成H+ ;
②碱性条件下:首先考虑补OH-生成水,也可能补H2O生成OH-;
③切勿出现补H+生成OH-或补OH-生成H+的错误状况。
(5)检查是否满足质量守恒,勿漏反应条件。
实践应用
1.工业上可利用下述工艺得到氢气。
该工艺的总反应方程式为: 。
【答案】
【解析】由题给流程图可看出,总反应为水和碳在催化剂作用下生成氢气和CO,为:。
2.向酸性溶液中加入粉末,观察到溶液褪色,发生如下反应:补全方程式并配平。
___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________
【答案】2+5Na2O2+16H+=2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O
【解析】酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,观察到溶液褪色,说明高锰酸根离子被还原为Mn2+,则Na2O2中O失电子生成O2,为保持电荷平衡和原子守恒,反应物中还有氢离子,产物中有水生成,根据得失电子守恒可得高锰酸根离子的系数和Na2O2的系数之比为2∶,则离子方程式为:2+5Na2O2+16H+=2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O。
考点一 价态规律及应用
【例1】下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是(  )
A.Al3+、K、Fe2+ B.Cl-、Al、H2
C.NO2、Na+、Br2 D.O2、SO2、Fe
【答案】 A
【解析】 Al3+处于最高价,只有氧化性;K的化合价只能升高,只有还原性;Fe2+的化合价既能升高也能降低,既有氧化性又有还原性,A正确;Cl-的化合价只能升高,只有还原性,B错误;NO2中氮元素化合价既能升高也能降低,既有氧化性又有还原性,Na+的化合价只能降低,只有氧化性,C错误;SO2既有氧化性又有还原性,Fe的化合价只能升高,只有还原性,D错误。
【变式1-1】关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是(  )
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成4个I2时,转移7个电子
D.还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7
【答案】 C
【解析】反应中K2H3IO6中的I元素得电子,化合价降低,发生还原反应,A错误;KI既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;每生成4个I2转移7个电子,C正确;反应中HI为还原剂,K2H3IO6为氧化剂,在反应中每消耗1个K2H3IO6就有7个HI失电子,则还原剂与氧化剂的数目之比为7∶1,D错误。
【变式1-2】已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是(  )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
【答案】 B
【解析】 已知反应中氯元素的化合价:+1价升高到+5价和降低到-1价,符合邻位转化规律。既然NaClO2也能发生类似的反应,则氯元素的化合价应既有升高,也有降低,A中氯元素化合价均降低,D中氯元素化合价均升高;B、C与题意相符,根据已知反应可知,C中NaClO不是最终产物,故B正确。
考点二 先后规律及应用
【例2】多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是(  )
A.Fe B.H2
C.Mg D.不能确定
【答案】 B
【解析】氧化性:H+>Fe2+>Zn2+>Mg2+,所以Zn粉先跟氧化性最强的H+发生置换反应,然后再与Fe2+发生置换反应。
【变式2-1】向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后,有金属析出,过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在(  )
A.Fe2+ B.Cu2+、Fe2+
C.Ag+、Fe2+ D.Ag+、Cu2+、Fe2+
【答案】 A
【解析】 在金属活动性顺序中,还原性:Fe>(H)>Cu>Ag,往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则说明滤渣中含有铁,铁能与硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,能与硝酸铜反应生成硝酸亚铁和铜,当有铁剩余时,说明硝酸铜和硝酸银全部参加反应,滤液中无硝酸铜和硝酸银,只有生成的硝酸亚铁。
【变式2-2】3.有下列氧化还原反应:①2I-+Cl2===I2+2Cl-;②2Fe3++2I-===2Fe2++I2;③2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;④2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,根据上述反应,下列结论中正确的是(  )
A.要除去含有Fe2+、Cl-和I-的混合溶液中的杂质离子I-,应通入过量的氯气
B.氧化性强弱顺序为MnO>Cl2>Fe3+>I2
C.Mn2+是MnO的氧化产物,I2是I-的还原产物
D.在溶液中不可能发生反应:MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O
【答案】 B
【解析】 若通入过量的Cl2,Fe2+也会被除去,A错误;由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,氧化性:MnO>Cl2>Fe3+>I2,B正确;MnO→Mn2+中锰元素化合价降低,MnO是氧化剂,Mn2+是还原产物,I-→I2中碘元素化合价升高,I-是还原剂,I2是氧化产物,C错误;若反应能发生,MnO是氧化剂,Fe3+是氧化产物,符合氧化剂的氧化性比氧化产物的强,Fe2+是还原剂,Mn2+是还原产物,符合还原剂的还原性比还原产物的强,所以反应能发生,D错误。
考点三 守恒规律及应用
【例3】在一定条件下,RO和F2可发生如下反应:RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O,从而可知在RO中,元素R的化合价是(  )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
【答案】 B
【解析】 方法1:根据电荷守恒有n+1×2=1+1×2,n=1。设元素R在RO中的化合价为x,则x-2×3=-1,x=+5;方法2:设元素R在RO中的化合价为x。根据氧化还原反应中,得失电子守恒有(7-x)×1=[0-(-1)]×2,所以x=+5。
【变式3-1】反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,当有2e-转移时,被氧化的物质与被还原的物质的个数比是(  )
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶1
【答案】 B
【解析】 在反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,NO2既做还原剂又做氧化剂,每3个NO2分子发生反应,有2个NO2分子失去电子被氧化为HNO3,有1个NO2分子得到电子被还原成NO,反应过程中转移2个电子,则当有2e-转移时,被氧化的物质与被还原的物质的个数比是2∶1。
【变式3-2】反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物与还原产物的质量之比是(  )
A.71∶(2×126) B.71∶126 C.(2×71)∶126 D.(4×71)∶126
【答案】 B
【解析】 由化学方程式可知,反应物MnO2中的Mn元素的化合价为+4价,生成物MnCl2中Mn元素的化合价为+2价,反应物HCl中Cl元素的化合价为-1价,生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价,故MnCl2是还原产物,Cl2是氧化产物,由氧化还原反应中得失电子守恒可知,Cl2与MnCl2的个数之比为1∶1,质量之比为71∶126,B符合题意。
考点四 氧化还原反应方程式的配平
【例4】9.按要求回答下列问题。
(1)配平下列方程式。
① ;____KMnO4 +_____HCl =_____MnCl2 +____KCl +___Cl2↑+ _____H2O。
② ;_______+_______Fe2+ +_______H+=_______Cr3+ +_______Fe3+ +_______H2O。
【答案】(1) 2KMnO4 +16HCl =2MnCl2 +2KCl +5Cl2↑+8H2O +6Fe2+ +14H+=2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O
【解析】(1)①反应____KMnO4 +_____HCl =_____MnCl2 +____KCl +___Cl2↑+ _____H2O中,KMnO4 中Mn元素由+7价降低到+2价,HCl中的Cl元素由-1价部分升高到0价,依据得失电子守恒,可配平有变价元素物质的化学计量数:2KMnO4 +_____HCl =2MnCl2 +____KCl +5Cl2↑+ _____H2O,再依据质量守恒,可配平其它物质的化学计量数,从而得出配平的化学方程式:2KMnO4 +16HCl =2MnCl2 +2KCl +5Cl2↑+8H2O。
②反应_______+_______Fe2+ +_______H+=_______Cr3+ +_______Fe3+ +_______H2O中,中的Cr元素由+6价降低到+3价,Fe2+由+2价升高到+3价,依据得失电子守恒,可配平含变价元素微粒的化学计量数:1+6Fe2++_______H+=2Cr3++6Fe3+ +_______H2O,再依据质量守恒配平其它物质的化学计量数:+6Fe2++14H+=2Cr3+ +6Fe3++7H2O。
【变式4-1】配平下列化学反应方程式:
(1) NH3+ O2 NO+ H2O;
(2) MnO2+ HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+ H2O;
[答案] (1)4 5 4 6 (2)1 4 1 1 2
【变式4-2】配平下列化学反应方程式:
(3) Cl2+ KOH KCl+ KClO3+ H2O;
(4) Fe+ H++ NO=== Fe2++ NO↑+ H2O。
[答案] (3)3 6 5 1 3 (4)3 8 2 3 2 4
基础达标
一、单选题
1.(24-25高一上·北京顺义·期末)加入适当还原剂可实现下列转化的是
A.HNO3→NO B.HCl→Cl2
C.SO2→H2SO3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】A
【解析】A.N被还原,需还原剂,A正确;
B. Cl被氧化,需氧化剂,B错误;
C.中S的化合价均为+4,无氧化还原反应,无需还原剂,C错误;
D. Fe被氧化,需氧化剂,D错误;
故答案选A。
2.(24-25高一上·浙江温州·期末)在溶液中能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
【答案】C
【解析】A.与生成BaCO3沉淀,不能大量共存,A不符合题意;
B.具有还原性,具有强氧化性,两者发生氧化还原反应,不能共存,和也不能大量共存,B不符合题意;
C.、、、均为可溶性离子,且无氧化还原或复分解反应,能大量共存,C符合题意;
D.与反应生成CO2和H2O,不能大量共存,D不符合题意;
故答案选C。
3.(24-25高一下·浙江衢州·期末)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是
A.生成转移电子的物质的量为4mol
B.氧化产物与还原产物物质的量之比为
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.该条件下物质的氧化性:
【答案】B
【解析】A.生成1mol N2时,每个N原子从+2→0,得到2e ,1mol N2含2mol N,共转移4mol电子,A正确;
B.氧化产物是CO2(2mol),还原产物是N2(1mol),比值应为2:1,而非1:2,B错误;
C.NO中N被还原(+2→0),是氧化剂;CO中C被氧化(+2→+4),是还原剂,C正确;
D.氧化性:氧化剂(NO)>氧化产物(CO2),D正确;
故选B。
4.(24-25高一上·河南开封·期中)反应,下列判断正确的是
A.是还原剂 B.是氧化产物
C.是氧化剂 D.是氧化产物
【答案】A
【解析】该离子反应为氧化还原反应,符合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒。,反应中元素M的化合价升高为还原剂,为氧化产物,氧元素化合价降低为氧化剂,为还原产物,综上,A项正确,故选A。
5.(24-25高一上·湖南长沙·期中)已知:,。下列判断正确的是
A.氧化性:,还原性: B.只具有氧化性,没有还原性
C.在溶液中,可以大量存在 D.上述两个反应中均为氧化产物
【答案】D
【解析】A.根据反应氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可得氧化性Cl2大于I2,Fe3+>I2,无法比较Fe3+和Cl2的氧化性强弱;根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性,可得还原性I->Fe2+,故A错误;
B.Cl2中Cl的化合价为0价,可升高也可降低,故既有氧化性又有还原性,故B错误;
C.根据反应,Fe3+可以氧化I-,故在溶液中,不可以大量存在,故C错误;
D.两个反应中碘元素的化合价都升高,均失电子,故均为氧化产物,故D正确;
故选D。
6.(24-25高一下·湖南·开学考试)是一种常用的发色剂和防腐剂。误食会导致血红蛋白中的转化为而中毒,误食后可服用维生素C解毒。下列有关说法不正确的是
A.还原性:维生素C<
B.将和固体分别投入盐酸酸化的溶液中,可以鉴别两种固体
C.既有氧化性又有还原性
D.属于正盐,且在熔融状态下能导电
【答案】A
【解析】A.误食会导致血红蛋白中的转化为而中毒,体现还原性;误食后可服用维生素C解毒,维生素C体现还原性,三价铁被还原为二价铁,则还原性:维生素C>,故A错误;
B.具有氧化性,可以氧化盐酸酸化的溶液,而NaCl不能,故B正确;
C.中N元素为+3价,既能上高又能降低,故既有氧化性又有还原性,故C正确;
D.属于正盐,为离子化合物,在熔融状态下能导电,故D正确;
故选A。
7.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)下列反应:①②③。由此判断下列说法错误的是
A.氧化性强弱顺序为:
B.可以使的水溶液(橙黄色)褪色
C.反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
D.、和可以大量共存,若想除去,而又不影响和,可用试剂
【答案】C
【解析】A.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,氧化性强弱由①可知,②中二氧化硫为还原剂、碘为氧化剂,则,由③可知,则氧化性强弱顺序为:,A正确;
B.溴具有氧化性且大于硫酸根离子,二氧化硫具有还原性,则两者可以在水溶液中反应生成溴离子和硫酸根离子,使的水溶液(橙黄色)褪色,B正确;
C.反应②的氧化产物为硫酸根离子、还原产物为碘离子,两者之比1∶2,C错误;
D.铁离子氧化性大于碘单质而小于氯气,则若想除去,而又不影响和,可用试剂,氯化铁和碘离子反应而不和氯离子及亚铁离子反应,D正确;
故选C。
8.(24-25高一上·新疆省直辖县级单位·阶段练习)某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与的个数比为1:5,则氯气与NaOH溶液反应时被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量之比为
A.21:5 B.13:3 C.3:13 D.3:1
【答案】C
【解析】部分氯化合价降低为-1价氯被还原、部分氯化合价升高为+1和+5被氧化,假设ClO-与分别为1mol、5mol,设反应中被还原的氯元素与被氧化的氯元素原子的物质的量分别是a和b,则根据电子的得失守恒可知,a=b+b×5,解得b︰a=3︰13,答案选C。
9.(24-25高一上·北京·期中)下列方程式与所给事实不相符的是
A.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
B.用将酸性工业废水中的转化为,自身被氧化成:
C.用溶液能有效除去误食的
D.用食醋浸泡并去除水垢中的碳酸钙:
【答案】D
【解析】A.氯气氧化KI生成碘单质,遇到淀粉显蓝色,离子方程式正确,A相符;
B.可以将氧化成,本身还原生成,离子方程式正确,B相符;
C.结合Ba2+生成BaSO4沉淀,可以阻止Ba2+被人体吸收,离子方程式正确,C相符;
D.醋酸的酸性大于碳酸,醋酸可以溶解碳酸钙,醋酸是弱酸不能拆,离子方程式为:,D不相符;
答案选D。
10.(24-25高一上·辽宁·阶段练习)一定条件下,可发生反应:,下列关于该反应的说法正确的是
A. B.为氧化剂,发生氧化反应
C.随着反应的进行,溶液酸性减弱 D.还原剂与还原产物的化学计量数之比为2:3
【答案】D
【解析】A.根据电荷守恒可知,右边正负电荷中和,左边2x=3×2,,A错误;
B.中Pb从+4价到+2价,为氧化剂,发生还原反应,B错误;
C.随着反应的进行,反应生成的增多,溶液酸性增强,C错误;
D.氧化剂是PbO2,R3+是还原剂,PbSO4是还原产物,还原剂与还原产物的化学计量数之比为2:3,D正确;
答案选D。
综合应用
11.(2025高一下·全国·专题练习)向溶液中通入一定量的,发生反应:。下列关于该反应说法错误的是
A.氧化性: B.参加反应的与的个数之比为
C.还原性: D.被氧化的占总量的一半
【答案】C
【解析】同一反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,根据题给离子方程式可知,为氧化剂,和为氧化产物,所以氧化性:,A正确;根据题给反应可知,参加反应的与的个数之比,B正确;题给反应中,全部被氧化,而有一半被氧化,所以还原性为,C错误,D正确。
12.(24-25高一上·辽宁·期末)向双氧水中加入少量硫酸铁溶液,其转化的流程如下图所示。下列叙述正确的是
A.过程I中离子方程式为:
B.分析过程I和II,均作氧化剂
C.分析过程I和II,是该循环过程中的催化剂
D.工业生产,若用氧化,实际用量常常大于理论用量
【答案】D
【分析】由上述流程图可知,过程I中,与反应生成和氧气,在这个过程中氧元素价态升高发生氧化反应,作还原剂;过程II中,与反应生成和水,在这个过程中氧元素价态降低发生还原反应,作氧化剂;在上述循环中,先发生反应I,后发生反应II,在反应I中参与反应,在反应II中生成,故作总反应的催化剂。
【解析】A.过程I中离子方程式应为:,A错误;
B.过程I中,作还原剂,B错误;
C.根据分析,是该循环过程中的催化剂,C错误;
D.用氧化时,反应生成的Fe3+可以作H2O2分解的催化剂,使更多的分解生成氧气和水,因此实际用量常常大于理论用量,D正确;
故选D。
13.(24-25高一下·四川眉山·期末)复印机工作时易产生臭氧,臭氧具有强氧化性,可使润湿的淀粉-KI试纸变蓝。反应为O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2,关于此反应的说法正确的是
A.1个O3得到4个电子 B.O3是氧化剂,H2O与KI是还原剂
C.氧化性强弱顺序:O3>I2 D.氧化产物I2与还原产物KOH的个数之比是1:2
【答案】C
【解析】A.1个O3变成O2时,臭氧中部分氧元素即一个氧原子化合价降低,得2个电子,A错误;
B.O3是氧化剂,KI是还原剂,H2O未参与氧化还原反应,B错误;
C.氧化性:氧化剂(O3)>氧化产物(I2),C正确;
D.每1 mol O3中仅1 mol O被还原,生成1 mol还原产物(KOH中的O),而氧化产物I2为1 mol,故比例为1:1,D错误;
故答案选C。
14.(24-25高一上·浙江丽水·阶段练习)高铁酸钠()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离子方程式为:,下列说法不正确的是
A.在反应中失去电子,被氧化,还原产物是
B.氧化性强弱:
C.离子方程式中,
D.每生成15个分子,转移的电子数是18
【答案】A
【解析】A.铁元素化合价由+3价升高到+6价,在反应中失去电子,被氧化,氧化产物是,故A错误;
B.,ClO-是氧化剂、是氧化产物,氧化性,故B正确;
C.根据电荷守恒,,根据氢元素守恒,,故C正确;
D.铁元素化合价由+3升高为+6,根据,生成5个分子,同时生成2个转移6个电子,则每生成15个分子,转移的电子数是18,故D正确;
选A。
15.(24-25高一上·广东深圳·期中)已知在酸性溶液中易被还原成,且还原性:。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】A.根据反应:,铁元素化合价降低,碘元素化合价升高,KI是还原剂,FeCl2是还原产物,得出还原性:I->Fe2+,和题意相符合,反应可能发生,故A不符合题意;
B.根据反应:,氯元素化合价降低,氯气被还原为Cl-,Cl-是还原产物,Fe2+是还原剂,得出还原性:Fe2+>Cl-, 和题意相符合,反应可能发生,故B不符合题意;
C.根据反应,Co元素化合价降低,Co2+是还原产物,氯元素化合价升高,Cl-是还原剂,得出还原性是:Cl->Co2+,和题意相符合,反应可能发生,故C不符合题意;
D.根据还原性:,可得氧化性:Cl2>Fe3+>I2,因此氯气可以氧化Fe2+,也可以氧化I-,但是碘离子还原性强于亚铁离子,碘离子会先被氯气氧化,Cl2不足时,反应的离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2,Cl2过量时,反应方程式为3Cl2+2FeI2= 2FeCl3+2I2,所以不可能发生,故D符合题意;
故选D。
16.(24-25高一上·浙江湖州·阶段练习)反应,被氧化的与被还原的的物质的量之比为
A.2:3 B.8:3 C.6:3 D.3:2
【答案】A
【解析】反应中8个NH3参加反应,NH3中N的化合价由-3升高到0价的只有2个,并没有全部被氧化,被氧化的NH3为2个,3个Cl2中Cl的化合价都降低,被还原的Cl2为3,被氧化的与被还原的的物质的量之比为2:3,A正确;
答案选A。
拓展培优
17.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)已知有如下反应:
①2NaBrO3+Cl2=Br2+2NaClO3
②NaClO3+5NaCl+3H2SO4=3Cl2↑+3H2O+3Na2SO4
③2FeCl2+Cl2=2FeCl3
根据上述反应,判断下列结论中错误的是
A.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
B.Cl2在反应③中作氧化剂
C.氧化性强弱的顺序为:NaClO3>NaBrO3>Cl2>FeCl3
D.溶液中可发生:NaClO3+6FeCl2+3H2SO4=NaCl+4FeCl3+Fe2(SO4)3+3H2O
【答案】C
【解析】A.反应②中NaClO3中Cl为+5价,NaCl中Cl为-1价,生成Cl2(0价),所以Cl2既是氧化产物又是还原产物,A正确;
B.反应③中Cl2将Fe Cl2中氧化为,Cl2作氧化剂,B正确;
C.由反应①得氧化性NaBrO3> NaClO3;反应②得NaClO3> Cl2;反应③得Cl2> FeCl3,故氧化性NaBrO3>NaClO3> Cl2>FeCl3,C错误;
D.由氧化性NaClO3>FeCl3,故该反应可发生,D正确;
故选C。
18.(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)铬元素(Cr)的化合物存在下列转化关系:
下列判断不正确的是
A.反应①表明Cr2O3具有酸性氧化物的性质
B.反应②发生时应避免溶液温度过高
C.反应②利用了H2O2的还原性
D.反应①③中铬元素的化合价均未发生变化
【答案】C
【分析】根据转化关系可知,反应①为,反应②的离子方程式为,反应③的离子方程式为:,据此作答。
【解析】A.反应①为,表明有酸性氧化物的性质,故A正确;
B.反应②中参与反应,应避免溶液温度过高而使其分解,故B正确;
C.反应②的离子方程式为,H2O2中的氧元素化合价降低,发生还原反应,作为氧化剂,体现的是氧化性,故C错误;
D.根据分析可知,反应①中,反应前后铬元素的化合价均为+3价,铬元素化合价均未发生变化,反应③中,反应前后铬元素的化合价均为+6价,铬元素化合价均未发生变化,故D正确;
故答案选C。
19.(24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)法医常用“马氏试砷法”检验是否砒霜中毒,其原理是用锌和盐酸与试样混合,若试样中含有砒霜,则会发生反应生成砷化氢(,H为价)气体,砷化氢再受热分解生成砷()单质,砷单质积聚而成亮黑色的“砷镜”,以此现象作为判断。涉及的化学反应如下:


回答下列有关问题:
(1)反应①中物质X的化学式是 。(方框内填写物质X化学式)
(2)配平反应①: 。
□。
(3)用单线桥法表示反应①中电子的转移情况: 。(写出化学方程式再用单线桥表示)
(4)还原性强弱: (“>”、“<”或“=”)。
(5)反应①的还原剂是 ,发生还原反应的是 ;反应②中氧化产物是 。
(6)反应①中每生成1个分子时,转移个 电子;当反应①和反应②转移相同的电子数时,生成的气体分子个数之比是 。
【答案】(1)H2O
(2)As2O3 + 6Zn + 12HCl = 2AsH3↑+ 6ZnCl2 + 3H2O
(3)
(4)>
(5) Zn As
(6) 6 1:3
【解析】(1)反应①中,根据原子守恒结合反应的规律可知,X是H2O;
(2)根据氧化还原配平原则可知,反应中1个Zn失去2个电子,方程式中转移12个电子,1个转化为AsH3,As从+3价降低到-3价,转移12个电子,所以氧化剂与还原剂Zn的化学计量数之比为1:6,根据电荷守恒与原子守恒配平得到:As2O3 + 6Zn + 12HCl = 2AsH3↑+ 6ZnCl2 + 3H2O;
(3)
反应中1个Zn失去2个电子,方程式中转移12个电子,单线桥表示为:;
(4)上述反应中,Zn为还原剂,AsH3为还原产物,还原性Zn> AsH3;
(5)反应①中,化合价升高被氧化失去电子的为还原剂,则还原剂是Zn,化合价降低得到电子的物质为氧化剂,发生还原反应,即发生还原反应;反应②中AsH3自身分解,As元素化合价升高为0价,被氧化,得到的产物为氧化产物,即氧化产物是As;
(6)根据单线桥可以看出,反应①中每生成1个分子时,转移6个电子;反应①中转移电子数为12个时,生成2个 ,当2个 在反应②发生分解时转移电子数为6个,现两个反应转移电子数一样多,则生成的气体分子个数之比是2:6=1:3。
20.(24-25高一上·黑龙江大庆·期中)亚氯酸钠()是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产的主要流程如图所示(部分产品未标出)。
(1)Ⅰ中发生反应的还原剂是 (填名称),Ⅱ中发生反应的氧化剂是 (填化学式)。
(2)气体a是 (填化学式),Ⅱ中反应的离子方程式 。
(3)是一种高效水处理剂,也可用和稀盐酸为原料制备:,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。
(4)在和草酸()中加入足量的稀硫酸,水浴加热,也可以制得,配平此化学方程式: 。
【答案】(1) 亚硫酸钠
(2)
(3)1:4
(4)
【分析】氯酸钠和亚硫酸钠在硫酸溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钠和ClO2气体,则该反应中S元素的化合价升高,所以亚硫酸钠作还原剂;过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和气体a,因为Cl元素的化合价降低,所以过氧化氢中O元素的化合价升高,则气体a为氧气。亚氯酸钠和稀盐酸反应生成ClO2、NaCl和水,根据转移电子守恒计算氧化剂和还原剂的物质的量之比;根据题干信息可知若反应开始时盐酸浓度越大,则气体产物中Cl2的含量越大;
【解析】(1)NaClO3中Cl原子化合价为+5价,具有很强的氧化性,而Na2SO3在酸性条件下具有较强的还原性,故Ⅰ中发生反应的氧化剂是NaClO3,还原剂是Na2SO3;Ⅱ中反应根据流程信息可知,生成NaClO2,所以一定有ClO2→NaClO2,Cl元素化合价降低,被还原;则H2O2必定被氧化,有氧气产生,反应中ClO2是氧化剂,发生还原反应,H2O2是还原剂,发生氧化反应;
(2)Ⅱ中过氧化氢、ClO2气体、NaOH三种物质反应生成NaClO2和O2,反应的离子方程式是2ClO2+H2O2+2OH-=2ClO2-+O2↑+2H2O;气体a是;
(3),4NaClO2→4ClO2,+3价的氯元素化合价升高到+4价,所以NaClO2是还原剂;1NaClO2→1NaCl,+3价的氯元素的化合价降低到-1价,所以部分NaClO2作氧化剂;所以该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:4;
(4)→中Cl化合价由+5价降低到+4价,得到1个电子,→中C化合价由+3价升高到+4价,得到失去2个电子,根据得失电子守恒,系数为1,系数为1,再根据质量守恒及观察法进行配平,得方程式为;
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第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第3课时 氧化还原反应规律及配平
教学目标 1.能根据价态规律预测物质的性质及产物。 2.能利用氧化性、还原性的强弱判断物质发生反应的先后及发生反应的可能性。 3.利用电子守恒规律进行简单的计算。 4.掌握氧化还原反应方程式配平的依据,学会配平氧化还原反应方程式的一般步骤。 5.掌握配平氧化还原反应方程式的常用技巧。
重点和难点 重点:氧化还原反应的规律及应用;氧化还原反应方程式的配平。 难点:氧化还原反应的规律及应用;氧化还原反应方程式的配平。
◆知识点一 价态规律及应用
1.高低规律
(1)内容:元素在物质中所处的价态,决定该元素的氧化性或还原性。
一般来说,元素处于 时,只有氧化性(如KMnO4、HNO3等);
元素处于最低价态时,只有 (如S2-、Br-等);
元素处于 时,既有氧化性又有还原性(如Fe2+、SO2等)。
(2)应用:预测物质的 和 。
2.归中规律
(1)内容:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态―→ ,即“只靠拢,不交叉”“就近变价”。
(2)图示表达如下:
(3)应用:同种元素的物质间发生氧化还原反应时,氧化产物、还原产物的判断,电子转移总数的计算。
3.歧化规律
(1)内容:氧化还原反应中,有元素化合价升高,必然有元素化合价 。歧化反应时,某元素的中间价态―→ 态+低价态。
(2)应用:判断反应物和产物中同种元素价态的高低,计算电子转移的数目。
即学即练
1.下列有关反应的说法中,错误的是
A.发生氧化反应 B.既是氧化产物,又是还原产物
C.氧化性: D.还原性:
2.下列物质或微粒中,只有氧化性的是
①S2 ②Fe2+ ③Al3+ ④Cl2 ⑤H+ ⑥Na+ ⑦Cu2+
A.①②⑦ B.③⑤⑥⑦ C.②④⑤ D.②④⑤⑥
3.下列三个反应从氧化还原反应的角度分析,不正确的是
(1) (2) (3)
A.反应(1)中作氧化剂 B.反应(2)中既作氧化剂又作还原剂
C.反应(3)中是氧化产物 D.反应(2)(3)消耗等量必转移等量电子
◆知识点二 先后规律及应用
1.同一氧化剂与多种还原剂混合时, 的先被氧化。例如,已知还原性:I->Fe2+>Br-,当把氯气通入FeBr2溶液时,氯气的量不足时首先氧化 ;把氯气通入FeI2溶液时,氯气的量不足时首先氧化I-。
2.同一还原剂与多种氧化剂混合时, 的先被还原。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入铁粉,因为氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以铁粉先与 反应,然后再依次与 反应。
应用:判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。
即学即练
4.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
① (足量) 、
② HCl
③ (少量) 、
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
B.氧化性:
C.由表中①③组的信息可知,还原性:
D.表中①组反应的离子方程式为
◆知识点三 守恒规律及应用
1.守恒规律
氧化还原反应中,原子得失电子总数相等,元素化合价升降总数相等,即有关系式:
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数。
元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数。
应用:氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的相关计算。
2.氧化还原反应的计算步骤
(1)找物质:找出反应过程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(2)定得失:确定一个原子或离子得失电子的个数,变价元素的原子总数。
(3)列关系:根据氧化剂和还原剂得失电子总数守恒列出关系式。
即学即练
5.Na2SO3溶液与K2Cr2O7溶液能发生反应,该反应中Na2SO3与K2Cr2O7计量数之比为3∶1,则元素Cr在还原产物中的化合价是
A.0 B.+2 C.+3 D.+6
6.某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与ClO的个数比为1:5,则氯气与NaOH溶液反应时被氧化的氯与被还原的氯的个数之比为
A.21:5 B.13:3 C.3:13 D.3:1
◆知识点四 氧化还原反应方程式的配平
一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
1.氧化还原反应方程式配平的依据
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价 =化合价 。
(2)质量守恒:反应前后元素的 和原子的 不变。
(3)电荷守恒(离子方程式):反应前后电荷总数不变。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
(1)标价态:标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H22+H2O4——2↑+(OH)3↓+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
(3)求总数:配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
(4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
(5)查守恒:原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
二、配平氧化还原反应方程式的常用技巧
1.逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
例1 ____S+____KOH____K2S+____K2SO3+____H2O
【解析】硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是 产物,K2SO3是 产物。
(1)化合价的变化,生成“1个K2S”化合价 价,生成 “1个K2SO3”化合价 价,化合价变化的最小公倍数为 ,因而K2S化学计量数为 ,K2SO3的化学计量数为 。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为 。
(3)再根据K原子守恒配出KOH 的化学计量数为 。
(4)最后定H2O的化学计量数为 。
2.离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
例2 ____MnO+____H++____H2O2===____Mn2++____O2↑+____H2O
【解析】先根据得失电子守恒确定氧化剂MnO、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是 、 、 、 ;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为 ,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为 ,最后用O原子守恒检验。
3.缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
(1)先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
(2)当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
即学即练
7.打印机使用的墨粉中含有,将溶液和溶液按一定比例混合,再加入一定量的溶液,水浴加热,可制得,反应如下:。下列分析不正确的是
A.具有磁性
B.反应中,是还原剂,是氧化剂
C.从左至右,反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4
D.可与盐酸反应生成和,所得两种离子的个数之比为
8.在水处理领域,化学技术扮演着重要角色。用化学方法处理废水中的,其原理为:。完成该化学方程式 ,写出该反应氧化剂的化学式 。
信息型氧化还原反应方程式的书写“五”步骤
(1)细致分析新信息或流程图,确定反应物和部分生成物。
(2)依据元素化合价的变化及物质氧化性、还原性确定氧化产物或还原产物。
(3)书写“残缺”方程式“氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物”,并利用化合价升降总数相等,先配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
(4)根据电荷守恒、体系环境补充其他反应物或生成物配平。“补项”的一般原则为:
①酸性条件下:首先考虑补H+生成水,也可能补H2O生成H+ ;
②碱性条件下:首先考虑补OH-生成水,也可能补H2O生成OH-;
③切勿出现补H+生成OH-或补OH-生成H+的错误状况。
(5)检查是否满足质量守恒,勿漏反应条件。
实践应用
1.工业上可利用下述工艺得到氢气。
该工艺的总反应方程式为: 。
2.向酸性溶液中加入粉末,观察到溶液褪色,发生如下反应:补全方程式并配平。
___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________
考点一 价态规律及应用
【例1】下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是(  )
A.Al3+、K、Fe2+ B.Cl-、Al、H2
C.NO2、Na+、Br2 D.O2、SO2、Fe
【变式1-1】关于反应K2H3IO6+9HI===2KI+4I2+6H2O,下列说法正确的是(  )
A.K2H3IO6发生氧化反应
B.KI是还原产物
C.生成4个I2时,转移7个电子
D.还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7
【变式1-2】已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是(  )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO3、NaClO4
考点二 先后规律及应用
【例2】多种氧化剂和还原剂相遇时,存在“争先恐后,强者优先”的现象。请预测,在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉,首先置换出来的是(  )
A.Fe B.H2
C.Mg D.不能确定
【变式2-1】向AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后,有金属析出,过滤、洗涤后往滤渣中加入稀盐酸,有无色气体放出,则滤液中一定存在(  )
A.Fe2+ B.Cu2+、Fe2+
C.Ag+、Fe2+ D.Ag+、Cu2+、Fe2+
【变式2-2】3.有下列氧化还原反应:①2I-+Cl2===I2+2Cl-;②2Fe3++2I-===2Fe2++I2;③2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;④2MnO+10Cl-+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O,根据上述反应,下列结论中正确的是(  )
A.要除去含有Fe2+、Cl-和I-的混合溶液中的杂质离子I-,应通入过量的氯气
B.氧化性强弱顺序为MnO>Cl2>Fe3+>I2
C.Mn2+是MnO的氧化产物,I2是I-的还原产物
考点三 守恒规律及应用
【例3】在一定条件下,RO和F2可发生如下反应:RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O,从而可知在RO中,元素R的化合价是(  )
A.+4价 B.+5价 C.+6价 D.+7价
【变式3-1】反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,当有2e-转移时,被氧化的物质与被还原的物质的个数比是(  )
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.3∶1
【变式3-2】反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化产物与还原产物的质量之比是(  )
A.71∶(2×126) B.71∶126 C.(2×71)∶126 D.(4×71)∶126
考点四 氧化还原反应方程式的配平
【例4】9.按要求回答下列问题。
(1)配平下列方程式。
① ;____KMnO4 +_____HCl =_____MnCl2 +____KCl +___Cl2↑+ _____H2O。
② ;_______+_______Fe2+ +_______H+=_______Cr3+ +_______Fe3+ +_______H2O。
【变式4-1】配平下列化学反应方程式:
(1) NH3+ O2 NO+ H2O;
(2) MnO2+ HCl(浓) MnCl2+ Cl2↑+ H2O;
【变式4-2】配平下列化学反应方程式:
(3) Cl2+ KOH KCl+ KClO3+ H2O;
(4) Fe+ H++ NO=== Fe2++ NO↑+ H2O。
基础达标
一、单选题
1.(24-25高一上·北京顺义·期末)加入适当还原剂可实现下列转化的是
A.HNO3→NO B.HCl→Cl2
C.SO2→H2SO3 D.Fe(OH)2→Fe(OH)3
2.(24-25高一上·浙江温州·期末)在溶液中能大量共存的离子组是
A.、、、 B.、、、
C.、、、 D.、、、
3.(24-25高一下·浙江衢州·期末)汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下发生反应:,下列说法不正确的是
A.生成转移电子的物质的量为4mol
B.氧化产物与还原产物物质的量之比为
C.NO是氧化剂,CO是还原剂
D.该条件下物质的氧化性:
4.(24-25高一上·河南开封·期中)反应,下列判断正确的是
A.是还原剂 B.是氧化产物
C.是氧化剂 D.是氧化产物
5.(24-25高一上·湖南长沙·期中)已知:,。下列判断正确的是
A.氧化性:,还原性: B.只具有氧化性,没有还原性
C.在溶液中,可以大量存在 D.上述两个反应中均为氧化产物
6.(24-25高一下·湖南·开学考试)是一种常用的发色剂和防腐剂。误食会导致血红蛋白中的转化为而中毒,误食后可服用维生素C解毒。下列有关说法不正确的是
A.还原性:维生素C<
B.将和固体分别投入盐酸酸化的溶液中,可以鉴别两种固体
C.既有氧化性又有还原性
D.属于正盐,且在熔融状态下能导电
7.(24-25高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)下列反应:①②③。由此判断下列说法错误的是
A.氧化性强弱顺序为:
B.可以使的水溶液(橙黄色)褪色
C.反应②的氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
D.、和可以大量共存,若想除去,而又不影响和,可用试剂
8.(24-25高一上·新疆省直辖县级单位·阶段练习)某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与的个数比为1:5,则氯气与NaOH溶液反应时被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量之比为
A.21:5 B.13:3 C.3:13 D.3:1
9.(24-25高一上·北京·期中)下列方程式与所给事实不相符的是
A.湿润的淀粉碘化钾试纸遇氯气变蓝:
B.用将酸性工业废水中的转化为,自身被氧化成:
C.用溶液能有效除去误食的
D.用食醋浸泡并去除水垢中的碳酸钙:
10.(24-25高一上·辽宁·阶段练习)一定条件下,可发生反应:,下列关于该反应的说法正确的是
A. B.为氧化剂,发生氧化反应
C.随着反应的进行,溶液酸性减弱 D.还原剂与还原产物的化学计量数之比为2:3
综合应用
11.(2025高一下·全国·专题练习)向溶液中通入一定量的,发生反应:。下列关于该反应说法错误的是
A.氧化性: B.参加反应的与的个数之比为
C.还原性: D.被氧化的占总量的一半
12.(24-25高一上·辽宁·期末)向双氧水中加入少量硫酸铁溶液,其转化的流程如下图所示。下列叙述正确的是
A.过程I中离子方程式为:
B.分析过程I和II,均作氧化剂
C.分析过程I和II,是该循环过程中的催化剂
D.工业生产,若用氧化,实际用量常常大于理论用量
13.(24-25高一下·四川眉山·期末)复印机工作时易产生臭氧,臭氧具有强氧化性,可使润湿的淀粉-KI试纸变蓝。反应为O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2,关于此反应的说法正确的是
A.1个O3得到4个电子 B.O3是氧化剂,H2O与KI是还原剂
C.氧化性强弱顺序:O3>I2 D.氧化产物I2与还原产物KOH的个数之比是1:2
14.(24-25高一上·浙江丽水·阶段练习)高铁酸钠()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离子方程式为:,下列说法不正确的是
A.在反应中失去电子,被氧化,还原产物是
B.氧化性强弱:
C.离子方程式中,
D.每生成15个分子,转移的电子数是18
15.(24-25高一上·广东深圳·期中)已知在酸性溶液中易被还原成,且还原性:。下列反应在水溶液中不可能发生的是
A.
B.
C.
D.
16.(24-25高一上·浙江湖州·阶段练习)反应,被氧化的与被还原的的物质的量之比为
A.2:3 B.8:3 C.6:3 D.3:2
拓展培优
17.(24-25高一上·江苏南通·阶段练习)已知有如下反应:
①2NaBrO3+Cl2=Br2+2NaClO3
②NaClO3+5NaCl+3H2SO4=3Cl2↑+3H2O+3Na2SO4
③2FeCl2+Cl2=2FeCl3
根据上述反应,判断下列结论中错误的是
A.Cl2在反应②中既是氧化产物又是还原产物
B.Cl2在反应③中作氧化剂
C.氧化性强弱的顺序为:NaClO3>NaBrO3>Cl2>FeCl3
D.溶液中可发生:NaClO3+6FeCl2+3H2SO4=NaCl+4FeCl3+Fe2(SO4)3+3H2O
18.(24-25高一上·江苏扬州·阶段练习)铬元素(Cr)的化合物存在下列转化关系:
下列判断不正确的是
A.反应①表明Cr2O3具有酸性氧化物的性质
B.反应②发生时应避免溶液温度过高
C.反应②利用了H2O2的还原性
D.反应①③中铬元素的化合价均未发生变化
19.(24-25高一上·江苏无锡·阶段练习)法医常用“马氏试砷法”检验是否砒霜中毒,其原理是用锌和盐酸与试样混合,若试样中含有砒霜,则会发生反应生成砷化氢(,H为价)气体,砷化氢再受热分解生成砷()单质,砷单质积聚而成亮黑色的“砷镜”,以此现象作为判断。涉及的化学反应如下:


回答下列有关问题:
(1)反应①中物质X的化学式是 。(方框内填写物质X化学式)
(2)配平反应①: 。
□。
(3)用单线桥法表示反应①中电子的转移情况: 。(写出化学方程式再用单线桥表示)
(4)还原性强弱: (“>”、“<”或“=”)。
(5)反应①的还原剂是 ,发生还原反应的是 ;反应②中氧化产物是 。
(6)反应①中每生成1个分子时,转移个 电子;当反应①和反应②转移相同的电子数时,生成的气体分子个数之比是 。
20.(24-25高一上·黑龙江大庆·期中)亚氯酸钠()是一种强氧化性漂白剂,广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产的主要流程如图所示(部分产品未标出)。
(1)Ⅰ中发生反应的还原剂是 (填名称),Ⅱ中发生反应的氧化剂是 (填化学式)。
(2)气体a是 (填化学式),Ⅱ中反应的离子方程式 。
(3)是一种高效水处理剂,也可用和稀盐酸为原料制备:,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是 。
(4)在和草酸()中加入足量的稀硫酸,水浴加热,也可以制得,配平此化学方程式: 。
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