第3节氧化剂和还原剂
第1课时 氧化还原反应
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[课标要求]
1.了解氧化反应、还原反应的概念及实质。
2.理解氧化还原反应的基本概念间的关系。
3.了解氧化还原反应化合价升降和电子转移的表示方法。
4.认识氧化剂、还原剂、氧化性、还原性等基本概念。,
1.氧化还原反应的特征是有元素化合价的变化,实质是有电子转移。
2.氧化反应是元素化合价升高的反应;还原反应是元素化合价降低的反应。
3.氧化还原反应电子转移的表示方法:双线桥法和单线桥法。
4.置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应。
5.氧化剂是所含元素化合价降低的反应物;还原剂是所含元素化合价升高的
反应物。
6.氧化性是氧化剂得电子的性质;还原性是还原剂失电子的性质。
1.氧化还原反应
(1)概念:在反应过程中有元素化合价变化的化学反应。
(2)实质:氧化还原反应的实质是电子转移,包括电子得失或共用电子对偏移。
[特别提醒]
(1)氧化还原反应的特征是元素化合价的变化,实质是电子转移,判断一个反应是不是氧化还原反应,是看反应前后元素化合价是否变化。
(2)元素得电子,化合价降低;元素失电子,化合价升高。
2.氧化还原反应的基本概念
(1)氧化反应:物质失去电子,所含元素化合价升高的反应;还原反应:物质得到电子,所含元素化合价降低的反应。
(2)氧化剂:所含元素化合价降低、得到电子的反应物;还原剂:所含元素化合价升高,失去电子的反应物。
(3)氧化产物:还原剂失去电子,发生氧化反应所得产物;还原产物:氧化剂得到电子,发生还原反应所得产物。
(4)氧化性:氧化剂所表现出来的得电子的性质;
还原性:还原剂所表现出来的失电子的性质。
[特别提醒]
(1)氧化反应又称被氧化,还原反应又称被还原。
(2)氧化剂和还原剂均是反应物,二者可以是不同的反应物,也可以是同一种反应物。
3.氧化还原反应的基本概念之间的联系
(1)图示关系
(2)概念间的联系
还原剂→表现还原性→所含元素化合价升高→失去电子→发生氧化反应→生成氧化产物;
氧化剂→表现氧化性→所含元素化合价降低→得到电子→发生还原反应→生成还原产物。
记忆技巧:升失氧,降得还;若论剂,两相反。
4.四种基本反应类型与氧化还原反应的关系(如图)
(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)化合反应、分解反应不一定是氧化还原反应,只有有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。21*cnjy*com
1.下列反应是氧化还原反应的是( )
A.CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
B.CaO+H2O===Ca(OH)2
C.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.CaCO3CaO+CO2↑
解析:选C A、B、D三项反应中均没有元素化合价变化,C项,KO4→K2O4,KO4→O2,锰元素化合价发生变化。【版权所有:21教育】
2.如图表示氧化还原反应的原理。由图可知,在该反应中是( )
A.氧化剂 B.还原剂
C.还原产物 D.氧化产物
解析:选C 由图示可知,失电子是还原剂,生成 是氧化产物,得电子是氧化剂,生成是还原产物。
3.氧化还原反应与四种基本类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影部分的是( )
A.Cl2+2KBr===Br2+2KCl
B.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
解析:选D 图中阴影部分的含义是指该反应属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型,对照选项中提供的化学反应方程式可知,Na2O2与CO2的反应符合题目的要求。
1.双线桥法
(1)基本步骤
(2)注意事项
①箭头、箭尾指向化合价变化的同种元素。
②必须注明“得到”或“失去”字样。
③失去电子总数与得到电子总数相等。
2.单线桥法
(1)基本步骤
(2)注意事项
①单线桥必须画在反应物中。
②箭头指向得电子元素,箭尾指向失电子元素。
③标明电子转移的总数,不标“得、失”。
1.下列电子转移表示正确的是( )
解析:选B A项,得失电子标反,且转移电子总数不等;C项,KClO3中氯元素得电子,氧元素失去电子;D项,双线桥的起始位置不当。21世纪教育网版权所有
2.已知:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(1)标出该反应中电子转移的方向和数目。
(2)该反应中________被还原,________被氧化。
(3)在该反应中,若有2 mol电子发生转移,在标准状况下,可生成CO2的体积为________。
解析:解答此类题目应先标出各元素的化合价,然后结合化合价变化情况标出反应中电子转移的方向和数目,最后进行分析与计算。该反应中,Fe元素化合价由+3价降低到0价,Fe2O3被还原;C元素化合价由+2价升高至+4价,CO被氧化;整个过程,遵循化合价升高的总数=化合价降低的总数=得电子总数=失电子总数,因为OO2,故当转移2 mol电子时,生成n(CO2)=1 mol,V(CO2)=22.4 L。21·cn·jy·com
答案:
(2)Fe2O3 CO (3)22.4 L
[三级训练·节节过关]
1.下列四种基本类型的反应中,一定有电子转移的反应是( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
解析:选C 有电子转移的反应属于氧化还原反应,四种基本类型的反应中,置换反应一定是氧化还原反应。
2.下列叙述中正确的是( )
A.氧化还原反应的实质是元素化合价的升降
B.非金属元素从化合态变为游离态时,该元素一定被氧化
C.氧化剂氧化其他物质时本身一定被还原
D.具有氧化性的物质在反应中一定作氧化剂
解析:选C 氧化还原反应的实质是电子转移,A错误;非金属元素从化合态变为游离态时,该元素可能被氧化也可能被还原,B错误;氧化剂氧化其他物质时,它本身得到电子被还原,C正确;两种具有氧化性的物质反应时氧化性强的物质作氧化剂,氧化性弱的物质失去电子作还原剂,D错误。www.21-cn-jy.com
3.下图为反应Fe+CuSO4===Cu+FeSO4中电子转移的关系图,则图中的元素甲、乙分别表示( )21·世纪*教育网
A.Fe,S B.Cu,S
C.Fe,Cu D.Fe,O
解析:选C 在反应Fe+CuSO4===Cu+FeSO4中,铁元素化合价升高,失去电子,铜元素化合价降低,得到电子。21教育网
4.实验室常用NaNO2和NH4Cl反应制取N2:NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O。下列有关说法正确的是( )21*cnjy*com
A.NaNO2是还原剂
B.NH4Cl中N元素被还原
C.生成1 mol N2时转移6 mol电子
D.氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1
解析:选D A项,NaNO2中N元素的化合价为+3,生成物中N元素的化合价为0,NaNO2是氧化剂,错误;B项,NH4Cl中N元素化合价为-3,生成物中N元素的化合价为0,NH4Cl作还原剂,在反应中N元素被氧化,错误;C项,根据反应可知,生成1 mol N2时转移3 mol电子,错误;D项,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1,正确。
5.在H2+CuOCu+H2O反应中:
(1)________元素化合价升高,________电子,发生________反应;________元素化合价降低,________电子,发生________反应。
(2)氧化剂是________,还原剂是________;氧化产物是________,还原产物是________。
(3)用单线桥表示电子转移情况:______________________________________________。
答案:(1)氢(或H) 失去 氧化 铜(或Cu) 得到 还原 (2)CuO H2 H2O Cu
1.下列变化过程中,属于还原反应的是( )
A.HCl→Cl2 B.Na→Na+
C.CO→CO2 D.Fe3+→Fe
解析:选D 元素化合价降低的反应属于还原反应。
2.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.甲烷与氧气的反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
解析:选A A项,既属于氧化还原反应,又属于离子反应;B项,不属于离子反应;C项,不属于离子反应;D项,不属于氧化还原反应。
3.下列反应中,既是化合反应,又是氧化还原反应的是( )
①铁和氯气反应:2Fe+3Cl22FeCl3
②氯气通入溴化钠溶液:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
③氯化钠溶液和浓硫酸混合加热:2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
④二氧化锰跟浓盐酸在加热条件下反应:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
⑤氢气在氯气中燃烧:H2+Cl22HCl
A.①② B.①③
C.①④ D.①⑤
解析:选D 化合反应是两种或两种以上的物质生成一种物质的反应,因此①⑤属于化合反应。判断一个反应是否是氧化还原反应,关键是看有无化合价的变化。①Fe由0价到+3价,Cl2中的Cl由0价到-1价;②NaBr中的Br由-1价到0价,Cl2中的Cl由0价到-1价;④HCl中的Cl由-1价到0价,MnO2中的Mn由+4价到+2价;⑤H2中的H由0价到+1价,Cl2中的Cl由0价到-1价。因此①②④⑤都是氧化还原反应。
4.下列反应(条件均省略)中,反应物中的各种元素都参加了氧化还原反应的是( )
A.2KNO3+S+3C===K2S+N2↑+3CO2↑
B.2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑
C.4HNO3===2H2O+4NO2↑+O2↑
D.HgS+O2===Hg+SO2
解析:选D A选项反应,钾和氧元素的化合价没有发生变化;B选项反应,钾元素的化合价没有发生变化;C选项反应,氢元素的化合价没有发生变化,这些元素都没有参加氧化还原反应。www-2-1-cnjy-com
5.下列叙述中,正确的是( )
A.有氧元素参加的反应一定是氧化还原反应
B.反应前后元素化合价没有变化的反应一定不是氧化还原反应
C.有单质生成或有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应
D.氧化还原反应中,一种物质被氧化,必有另一种物质被还原
解析:选B A项,有氧元素参加的反应不一定是氧化还原反应,如二氧化碳与水反应生成碳酸,错误;B项,氧化还原反应的特征是反应前后元素化合价发生变化,元素化合价没有变化的肯定不是氧化还原反应,正确;C项,氧气与臭氧的转化:3O22O3,没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,错误;D项,氧化还原反应中,有物质被氧化必有物质被还原,但可能是同一种物质既被氧化又被还原,如氯酸钾分解制氧气,错误。
6.下列反应中,电子转移方向和数目正确的是( )
解析:选A A项,硫元素失去电子,氧元素得到电子,正确;B项,电子转移方向错误,应是铝元素的电子转移至铁元素,错误;C项,Fe失去电子,硫酸中H得到电子,错误;D项,K2Cr2O7中Cr的化合价为+6,CrCl3中Cr的化合价为+3,因此反应得到2×3e-,失去6×e-,错误。2-1-c-n-j-y
7.在H2SO3+2H2S===3H2O+3S↓反应中,被氧化与被还原元素的质量比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶2
解析:选B 反应中,H2S中硫元素化合价升高:H2→,发生氧化反应被氧化;H2SO3中硫元素化合价降低:H2O3→,发生还原反应被还原。H2S与H2SO3中硫元素的质量比为2∶1。【来源:21cnj*y.co*m】
8.在反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
解析:选B O2→O发生还原反应,NO2作氧化剂;2O2→2HO3发生氧化反应,NO2作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2。【来源:21·世纪·教育·网】
9.(1)分析下列氧化还原反应中化合价变化的关系,指出氧化剂和还原剂。
①2H2+O22H2O
②4P+5O22P2O5
③2KClO32KCl+3O2↑
④2HgO2Hg+O2↑
⑤WO3+3H2W+3H2O
(2)已知:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl,该反应中________元素化合价升高,发生________反应;________元素化合价降低,发生________反应;被氧化元素原子数与被还原元素原子数之比为____________。
解析:(1)氧化还原反应中,所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,所含元素化合价升高的反应物是还原剂。
(2)N元素由-3→0价,化合价升高,被氧化,发生氧化反应;Cl元素由0→-1价,化合价降低,被还原,发生还原反应。被氧化的氮原子数为2,被还原的氯原子数为6,二者数目之比为1∶3。21教育名师原创作品
答案:(1)①氧化剂:O2 还原剂:H2
②氧化剂:O2 还原剂:P
③氧化剂:KClO3 还原剂:KClO3
④氧化剂:HgO 还原剂:HgO
⑤氧化剂:WO3 还原剂:H2
(2)氮(N) 氧化 氯(Cl) 还原 1∶3
10.写出符合下列条件的化学方程式。
(1)既是离子反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(2)既是化合反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(3)既是分解反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(4)同一物质中同一种元素之间发生氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(5)同一物质中不同元素之间发生氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
解析:解答此题须明确化学反应分类的依据,不同类型反应的概念,并明确从不同角度分类时,各类型反应之间的相互关系。2·1·c·n·j·y
答案:(1)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
(2)2H2+O22H2O
(3)2H2O22H2O+O2↑
(4)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(5)2KClO32KCl+3O2↑ (合理即可)
1.某元素在化学反应中由化合态变成游离态,则该元素( )
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.以上都不是
解析:选C 元素在化学反应中由化合态变为游离态,化合价可能升高也可能降低,既可能被氧化也可能被还原。如KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中的氯元素被还原,HCl中的氯元素被氧化。
2.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,下列表示正确的是( )
解析:选A 复分解反应都属于非氧化还原反应,置换反应都属于氧化还原反应,离子反应有的属于氧化还原反应,有的属于非氧化还原反应。
3.有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,其中的“铜绿”即是铜锈,它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应不是氧化还原反应
B.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化,所以是氧化还原反应
C.该反应中铜得电子,O2失电子,所以是氧化还原反应
D.该反应是氧化还原反应,变价的只有两种元素
解析:选D 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。
4.关于氧化还原反应,下列说法正确的是( )
①氧化剂发生氧化反应;②氧化剂具有氧化性;③氧化还原反应的本质是化合价升降;④物质所含元素化合价变化是判断氧化还原反应的依据;⑤氧化还原反应的任一反应物不是氧化剂就是还原剂
A.②④ B.②③④
C.①②④ D.①②④⑤
解析:选A 氧化剂发生还原反应,①错误;氧化还原反应的本质是电子转移,③错误;氧化还原反应的任一反应物可能既不是氧化剂又不是还原剂,如反应Cl2+H2O===HCl+HClO中的H2O,⑤错误。
5.下列变化需要加入某种还原剂才能实现的是( )
A.SO3→SO B.CaCl2→CaCO3
C.Cl-→Cl2 D.Fe3+→Fe2+
解析:选D A项,硫元素化合价未发生改变,不需加还原剂,错误;B项,钙元素化合价没有变化,不需要加还原剂,错误;C项,氯元素化合价升高,加入的物质应是氧化剂,错误;D项,铁元素化合价降低,铁离子发生还原反应,需要加入还原剂,正确。
6.CuH不稳定,易跟盐酸反应:2CuH+2HCl===CuCl2+2H2↑+Cu,下列说法正确的是( )
A.CuH中H的化合价为+1
B.CuH在反应中只作氧化剂
C.在反应中HCl表现还原性
D.Cu是反应的还原产物
解析:选D 首先明确反应物、生成物中各元素的化合价:2+2 ===2+22↑+
CuH中H的化合价为-1,A项错;由反应方程式中元素价态变化知,CuH在反应中既作氧化剂又作还原剂,B项错;HCl中氢元素价态降低,HCl表现出氧化性,C项错。
7.在5KCl+KClO3+3H2SO4===3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比为( )21cnjy.com
A.1∶1 B.5∶1
C.1∶5 D.3∶1
解析:选B
可知,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比为5∶1。
8.亚运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷,经撞击发出响声,同时产生白色的烟。撞击时发生反应的化学方程式为5KClO3+6P===3P2O5+5KCl,则下列有关叙述错误的是( )
A.上述反应中Cl的化合价由+5价变为-1价
B.P2O5是P被还原后所得的产物
C.该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶6
D.上述反应中消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol
解析:选B KClO3在该反应中作氧化剂,在反应中被还原,Cl的化合价由+5价变为-1价,A正确;P作还原剂,在反应中被氧化生成P2O5,P2O5是氧化产物,B错误;该反应氧化剂KClO3与还原剂P的物质的量之比为5∶6,C正确;由~2O5~5e-可知,消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol,D正确。
9.已知反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若有44.8 L Cl2(已换算为标准状况)生成,求:
(1)被氧化的HCl为____________g,转移电子数目为____________。
(2)用“双线桥”和“单线桥”标出上述反应的电子转移方向和数目。
解析:在反应中每生成1 mol Cl2有2 mol HCl被氧化,失去电子2 mol(或2×6.02×1023=1.204×1024个)。已知标准状况下44.8 L Cl2的物质的量为2 mol,故被氧化的HCl为4 mol,其质量为146 g,转移电子4 mol,即6.02×1023×4=2.408×1024个。
答案:(1)146 2.408×1024(或4NA)
(2)双线桥法:
10.水是组成生命体的重要化学物质,有关水的反应实例有很多:
(1)有人设想将太阳能转化为电能,进而将水电解生成H2,H2是一种清洁能源。请分析电解水过程中,水________(填“仅被氧化”、“仅被还原”、“既被氧化,又被还原”或“既未被氧化,又未被还原”,下同);野营爱好者携带氢化钙固体作为生氢剂,反应方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,其中水________________________________________。
(2)①~⑤的反应是有水参加的氧化还原反应。
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
②Cl2+H2O===HCl+HClO
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
④2F2+2H2O===4HF+O2
⑤3NO2+H2O===2HNO3+NO
上述反应中,水作氧化剂的是________,反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。【出处:21教育名师】
(3)水热法制备纳米Fe3O4的反应是3Fe2++2S2O+O2+4OH-===Fe3O4+S4O+2H2O,反应中还原剂是________,生成1 mol Fe3O4,反应转移的电子总数为________NA。
解析:(1)氢化钙中H为-1价,H2O中H为+1价,反应后水中H的化合价降低,因此水被还原。(2)反应①、③中,水作氧化剂;反应④中,水作还原剂;反应②、⑤中,水既不作氧化剂,也不作还原剂。反应⑤中NO2既是氧化剂又是还原剂,若3 mol NO2参加反应,则有2 mol NO2被氧化为2 mol HNO3,1 mol NO2被还原为1 mol NO,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。(3)由化学方程式中元素化合价变化可知,Fe、S的化合价都升高,而O2中O的化合价降低,故O2是氧化剂,Fe2+、S2O是还原剂;每生成1 mol Fe3O4,有1 mol O2参加反应,转移的电子的物质的量为4 mol。
答案:(1)既被氧化,又被还原 仅被还原
(2)①③ 1∶2
(3)Fe2+、S2O 4
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第2课时 氧化剂和还原剂
————————————————————————————————————— [课标要求]
1.了解常见的氧化剂和还原剂,会从化合价的角度分析物质的氧化性和还原性。
2.了解氧化还原反应的基本规律及相关应用。,
1.氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
2.元素处于最高价态时只有氧化性;处于最低价态时只有还原性;处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。
3.氧化还原反应遵循得失电子守恒、质量守恒。
4.配平氧化还原型离子方程式先后利用:
①得失电子守恒;②电荷守恒;③质量守恒。
1.常见的氧化剂
(1)活泼的非金属单质,如Cl2、O2等。
(2)含有较高价态元素的含氧酸,如HNO3、浓H2SO4等。
(3)含有较高价态元素的盐,如KMnO4、FeCl3等。
(4)常见氧化剂对应的还原产物:
氧化剂
X2(卤素单质)
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+) MnO2
Fe3+
Pb4+PbO2
Ag+
还原产物
X-
H2O、OH-
SO2
NO、NO2
Mn2+
Fe2+
Pb2+
Ag
2.常见的还原剂
(1)活泼的金属单质,如Na、Mg、Al、Zn、Fe等。
(2)某些非金属单质,如H2、C等。
(3)含有较低价态元素的化合物,如CO、SO2、FeSO4等。
(4)常见还原剂对应的氧化产物:
还原剂
M(金属)
I-HI
S2-H2S
CO C
H2
NH3
氧化产物
Mn+
I2
S
CO2
H2O
NO、N2
3.氧化性和还原性
(1)氧化性:氧化剂所表现出得电子的性质。
(2)还原性:还原剂所表现出失电子的性质。
4.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
[特别提醒] 物质氧化性、还原性的强弱与得失电子的难易程度有关,而与得失电子的多少无关。如钠失电子数小于铝,但还原性Na>Al。21教育网
1.依据金属活动性顺序,你能判断出Zn和Fe还原性的强弱吗?
提示:在金属活动性顺序中,Zn位于Fe之前,故Zn比Fe的还原性强。
2.已知还原性I->Fe2+,判断反应:I2+2Fe2+===2Fe3++2I-能否进行?
提示:若反应I2+2Fe2+===2Fe3++2I-能够发生,则还原性:Fe2+>I-,与题目中已知的还原性强弱相矛盾,故该反应不能进行。21·cn·jy·com
物质氧化性、还原性强弱的判断方法
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
特点:比什么性,找什么剂,产物之性小于剂。
2.根据元素的活动性顺序判断
特点:上左下右可反应,隔之愈远愈易行。
3.根据反应条件判断
当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物化合价相同,可根据反应条件的难易来判断。反应越易进行或越剧烈,则氧化剂的氧化性越强。如:www.21-cn-jy.com
4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑
16HCl(浓)+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
氧化性:KMnO4>MnO2。
判断还原剂还原性的原理与此类似。
4.根据氧化产物的化合价高低判断
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下,使还原剂中元素化合价升得越高,则氧化剂的氧化性越强。【来源:21·世纪·教育·网】
如:2Fe+3Cl22FeCl3 Fe+SFeS
氧化性:Cl2>S。
判断还原剂还原性的原理与此类似。
1.根据反应式:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2,②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+,可判断离子的还原性从强到弱的顺序是( )21·世纪*教育网
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-
解析:选B 反应①中还原剂是I-,还原产物是Fe2+,故还原性:I->Fe2+;反应②中还原剂是Fe2+,还原产物是Br-,故还原性:Fe2+>Br-,所以还原性从强到弱的顺序为I->Fe2+>Br-。
2.已知在相同条件下,下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl-<Br-<Fe2+<I-<SO2,由此判断下列反应不能发生的是( )
A.2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+
B.2Br-+SO+4H+===SO2+Br2+2H2O
C.2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
解析:选B A项中SO2是还原剂,Fe2+是还原产物,故还原性:SO2>Fe2+,与已知一致,反应能够发生。B项中Br-是还原剂,SO2是还原产物,故还原性:Br->SO2,与已知相矛盾,反应不能发生。C项中Br-和Fe2+都是还原剂,Cl-是还原产物,故还原性:Br->Cl-、Fe2+>Cl-,与已知一致,反应能够发生。D项中I-是还原剂,Fe2+是还原产物,故还原性:I->Fe2+,与已知一致,反应能够发生。
3.实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应:
2KMnO4+16HCl(浓)===
2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
(1)标出上述氧化还原反应中电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该反应中,氧化剂是________,还原剂是________。
当有1 mol氧化剂参加反应时,被氧化的还原剂的物质的量是______________,产生氯气在标准状况下的体积为________。
解析:反应中,根据元素化合价的变化可知,氧化剂是KMnO4,还原剂是HCl,在参加反应的16 mol HCl中,被氧化即作还原剂的有10 mol (对应于1 mol KMnO4被氧化的HCl只有5 mol),只有被氧化的HCl中的氯元素才产生Cl2,故1 mol KMnO4参加反应,对应生成2.5 mol Cl2,其在标准状况下的体积为22.4 L·mol-1×2.5 mol=56 L。
答案:
1.守恒规律
(1)内容:对于一个氧化还原反应,元素化合价升高总数与降低总数相等;还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等;反应前后电荷总数相等(离子反应)。
(2)应用:氧化还原反应方程式的配平及有关计算。
2.强弱规律
(1)内容:强氧化性的氧化剂跟强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。
氧化剂 + 还原剂===还原产物+氧化产物
↓ ↓ ↓ ↓
强氧化性 强还原性 弱还原性 弱氧化性
(2)应用:
①在适宜条件下,用氧化性强的物质制备氧化性弱的物质;
②用还原性强的物质制备还原性弱的物质;
③用于比较物质氧化性或还原性的强弱。
3.转化规律
(1)内容:氧化还原反应中,以元素相邻价态之间的转化最容易;同种元素不同价态之间发生反应,元素的化合价变化只靠近而不交叉;同种元素相邻价态之间不发生氧化还原反应。21*cnjy*com
(2)应用:判断氧化还原反应能否发生,氧化产物、还原产物的判断及电子转移情况。
4.先后规律
(1)内容:一种氧化剂(或还原剂)与多种还原剂(或氧化剂)相遇时,总是依照还原性(或氧化性)的强弱顺序先后被氧化(或被还原)。
(2)应用:
①判断反应发生的先后顺序,确定反应产物。
②选择适宜的氧化剂或还原剂进行除杂。
1.当溶液中X2O和SO的离子数之比为1∶3时,恰好完全发生氧化还原反应,X在还原产物中的化合价为( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
解析:选C 设还原产物中X的化合价为x,2O→2,得电子数为2×(6-x),O→O,失电子数为2,据得失电子守恒得2×(6-x)=3×2,x=+3。
2.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量的锌粉,首先被置换出来的是( )
A.Mg B.Cu
C.Ag D.H2
解析:选C 根据氧化还原反应的先后规律,一种还原剂与多种氧化剂反应时,氧化性较强的首先被还原。根据金属活动性顺序,氧化性强弱顺序为Ag+>Cu2+(>H+)>Zn2+>Mg2+,故首先被置换出来的是Ag。
3.配平下列氧化还原反应方程式。
(1)Fe3O4+CO―→Fe+CO2
(2)Al+Fe3O4―→Fe+Al2O3
(3)NH3+O2―→NO+H2O
(4)Cu+NO+H+―→Cu2++NO↑+H2O
解析:(1)利用观察法。找出关键元素氧,观察到每一分子Fe3O4中含4个氧原子,故此4个氧原子与4个CO反应生成4个CO2分子。
(2)利用最小公倍数法。出现个数最多的原子是氧原子。反应前后氧原子数为“4、3”,由此可确定Fe3O4的系数为3,Al2O3的系数为4,最后配平其他原子个数。
(3)利用得失电子守恒法。
据质量守恒观察H2O的系数为6。
(4)先据得失电子守恒确定Cu、NO、Cu2+、NO的系数分别为3、2、3、2,再据电荷守恒确定H+的系数为8,再据质量守恒确定H2O的系数为4。
答案:(1)Fe3O4+4CO===3Fe+4CO2
(2)8Al+3Fe3O4===9Fe+4Al2O3
(3)4NH3+5O2===4NO+6H2O
(4)3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O
[三级训练·节节过关]
1.农药波尔多液不能用铁制容器盛放,是因为铁能与该农药中的硫酸铜起反应。在该反应中,铁( )
A.是氧化剂 B.是还原剂
C.具有氧化性 D.被还原
解析:选B 在Fe+CuSO4===FeSO4+Cu反应中,F→FSO4,铁元素化合价升高,被氧化,铁作还原剂,具有还原性。
2.下列微粒中,只具有氧化性的是( )
①S2- ②Fe2+ ③S ④H+ ⑤Na+ ⑥Mg
A.①⑥ B.②③
C.④⑤ D.②③④⑤
解析:选C 元素处于最高价态时只有氧化性。
3.下列说法中,正确的是( )
A.氧化剂本身被还原,生成氧化产物
B.氧化剂是在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质
C.还原剂在反应时所含元素的化合价降低
D.在一个反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质
解析:选B 氧化剂本身被还原,应生成还原产物,A错误;还原剂在反应时所含元素的化合价应升高,C错误;在一个反应中,氧化剂和还原剂可能是同一物质,如氯酸钾分解制备氧气,氯酸钾既是氧化剂又是还原剂,D错误。
4.已知:X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化性由强到弱的顺序是W2>Z2>X2>Y2,下列氧化还原反应能够发生的是( )
A.2NaW+Z2===2NaZ+W2
B.2NaX+Y2===2NaY+X2
C.2NaZ+X2===2NaX+Z2
D.2NaY+W2===2NaW+Y2
解析:选D A项,由反应知氧化性:Z2>W2;B项,由反应知氧化性:Y2>X2;C项,由反应知氧化性:X2>Z2;A、B、C三个反应中氧化剂氧化性强弱与题给顺序不一致,反应不能发生。
5.实验室里迅速制备少量氯气可利用如下反应:KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O,此反应不需加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。
(1)该反应中,氧化剂是________,还原剂是__________。
(2)配平上述方程式:________________________________________________________。
(3)当参加反应的氧化剂的物质的量是1 mol时,电子转移数目为________。
(4)氯化氢在该反应过程中表现出的化学性质有________。
A.酸性 B.还原性
C.氧化性 D.挥发性
解析:据电子守恒和质量守恒可知,
由元素化合价变化可知,KMnO4作氧化剂,HCl作还原剂,而且n(氧化剂)∶n(还原剂)=2∶10=1∶5。当n(KMnO4)=1 mol时,转移的电子数为5NA。由化学方程式可知,16 mol HCl参加反应,只有10 mol作还原剂,所以HCl在反应中既表现还原性,又表现酸性。
答案:(1)KMnO4 HCl
(2)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+
8H2O
(3)5NA
(4)AB
1.从硫元素的化合价判断,下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是( )
A.Na2S B.S
C.SO2 D.H2SO4
解析:选A A项Na2S中硫元素处于最低价态(-2价),化合价只能升高,只表现还原性,不能表现氧化性。2·1·c·n·j·y
2.在下列变化中,需要加入合适的氧化剂才能实现的是( )
A.KMnO4→O2 B.CO2→CO
C.Fe2O3→Fe D.Br-→Br2
解析:选D 需加入氧化剂才能实现的变化为氧化反应,即元素化合价升高的反应。
3.已知在某温度时发生如下三个反应:
①C+CO2===2CO
②C+H2O===CO+H2
③CO+H2O===CO2+H2
由此判断,在该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是( )
A.CO>C>H2 B.C>CO>H2
C.C>H2>CO D.CO>H2>C
解析:选B 根据同一氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物进行分析。由反应①知还原性:C>CO;由反应②知还原性:C>H2;由反应③知还原性:CO>H2;综合分析得还原性:C>CO>H2。【版权所有:21教育】
4.已知在相同条件下,下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl-
A.2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+
B.2Br-+SO+4H+===SO2+Br2+2H2O
C.2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
解析:选B B项,由化学方程式得出还原性:Br->SO2,与已知相矛盾,故B项中的反应不能发生。
5.已知反应:
①Cl2+2KBr===2KCl+Br2,
②KClO3+6HCl===3Cl2↑+KCl+3H2O,
③2KBrO3+Cl2===Br2+2KClO3。
下列说法正确的是( )
A.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
B.①中KCl是氧化产物,KBr发生还原反应
C.③中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 mol
D.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
解析:选A 分析题给反应,氧化性①中:Cl2>Br2、②中:KClO3>Cl2、③中:KBrO3>KClO3,A对;①中KCl是还原产物,KBr发生氧化反应,B错;③中氧化剂是KBrO3,其转化为Br2,故1 mol KBrO3参加反应得到电子的物质的量为5 mol,C错;反应②中氧化剂是KClO3,Cl的化合价降低5价,还原剂是HCl,Cl的化合价升高1价,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,D错。
6.常温下,在下列溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2===2A3++2B-;③2B-+Z2===B2+2Z-。
由此判断下列说法错误的是( )
A.反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在①③反应中均被还原
C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
解析:选B Z元素在①反应中被氧化,B项错误。依据氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,可得出:氧化性XO>Z2>B2>A3+,还原性A2+>B->Z->X2+,由还原性:A2+>Z-可知,A项反应可以进行。21教育名师原创作品
7.常温下,在溶液中可发生以下反应:
①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-;②2Br-+Cl2===Br2+2Cl-;③2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
由此判断下列说法错误的是( )
A.铁元素在反应①和③中均被氧化
B.反应②中当有1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化
C.氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>Fe3+>I2
D.还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br->Cl-
解析:选A ①中Fe2+作还原剂,在反应中被氧化,③中Fe3+作氧化剂,在反应中被还原,A错误;反应②中Cl2作氧化剂,当1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化,B正确;由反应①可知:氧化性:Br2>Fe3+,还原性:Fe2+>Br-;由反应②可知:氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-;由③可知:氧化性:Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+,故C、D正确。
8.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Pb2+和CrO3,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为( )21cnjy.com
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
解析:选B PbO2反应后生成Pb2+,1 mol PbO2得到2 mol 电子。CrO3中Cr为+6价,1 mol Cr3+在反应中失去3 mol电子。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,2×n(PbO2)=1 mol×3,n(PbO2)=1.5 mol。【出处:21教育名师】
9.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:
Al2O3+N2+3C===2AlN+3CO
(1)在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。
(2)在该反应中,氧化剂是________,还原剂是________;氧化产物是________,还原产物是________。21世纪教育网版权所有
(3)该反应中每生成2 mol AlN时,转移________个电子,生成CO的体积(标准状况下)为________ L。
解析:(1)标出反应前后变价元素的化合价,进而标出电子转移的方向和数目。
(2)氧化剂是所含元素化合价降低的反应物,由2→Al可知,N2作氧化剂,氧化剂对应还原产物,即AlN为还原产物;还原剂是所含元素化合价升高的反应物,由→O可知,C作还原剂,CO为氧化产物。
(3)由AlN~3e-可知,每生成1 mol AlN转移3 mol 电子,则生成2 mol AlN时转移6 mol电子,数目为6NA;由2AlN~3CO可知,生成2 mol AlN时生成3 mol CO,V(CO)=3 mol×22.4 L·mol-1=67.2 L。
(2)N2 C CO AlN (3)6NA 67.2
10.阅读下面科普信息,回答问题。
一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以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亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是________。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有________性。下列不能实现上述转化的物质是________。
A.Cl2 B.O2
C.FeCl3 D.KMnO4(H+)
(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。
(4)在Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了________性和________性,则1 mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为_______mol,转移电子________mol。
解析:(1)最高价态的粒子只有氧化性,最低价态的粒子只有还原性,中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)Fe2+―→Fe3+发生了氧化反应,故NaNO2具有氧化性,所以实现此转化应选择具有较强氧化性的物质,而FeCl3与Fe2+不能反应,故FeCl3不能实现上述转化。(3)缓解中毒,则应能使Fe3+―→Fe2+,所以维生素C具有还原性。(4)Fe和HNO3的反应中,一部分HNO3起氧化作用,生成NO,另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3,所以1 mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为1 mol,转移了3 mol 电子。
答案:(1)B (2)氧化 C (3)还原
(4)酸 氧化 1 3
1.下列微粒既有氧化性又有还原性的是( )
①Na+ ②Cl- ③Fe2+ ④S
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选C 元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。Na+处于最高价,只有氧化性;Cl-处于最低价,只有还原性;Fe2+、S处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
2.根据下列反应:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2 ②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+判断离子的还原性由强到弱的顺序是( )www-2-1-cnjy-com
A.Br->Fe2+>I- B.I->Fe2+>Br-
C.Br->I->Fe2+ D.Fe2+>I->Br-
解析:选B 由反应①可得还原性:I->Fe2+;由反应②可得还原性:Fe2+>Br-,故还原性I->Fe2+>Br-。
3.在3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O的反应中,下列说法不正确的是( )
A.Cl2是氧化剂,KOH是还原剂
B.KCl是还原产物,KClO3是氧化产物
C.反应中每消耗3 mol Cl2,转移电子数为5NA
D.氧化剂物质的量是还原剂物质的量的5倍
解析:选A 反应中电子转移情况可表示为:
在该反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂,KClO3是氧化产物,KCl是还原产物,当反应中消耗3 mol Cl2 时,转移电子为5 mol,电子数为5NA,被还原的氯气(氧化剂)与被氧化的氯气(还原剂)的物质的量之比为5∶1。
4.一定条件下NH4NO3受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子的个数之比为( )
A.5∶3 B.5∶4
C.1∶1 D.3∶5
解析:选A 反应物NH4NO3中,N元素有两种价态:H4O3,产物中N元素仍有两种价态:HO3和2,根据化合价只靠近而不交叉的规律,N元素在反应前后的变价情况应为:NH中-3价与NO中一部分+5价的N均变化为0价,另一部分NO中的N未变价,即在5NH4NO3中,被氧化的为5NH,被还原的为3NO,两者氮原子之比为5∶3。
5.实验室将物质的量之比为2∶1 的NaClO3和Na2SO3混合物放入烧杯中,同时滴入适量的H2SO4,并用水浴加热,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X的化学式为(Na2SO3的氧化产物为Na2SO4)( )
A.Cl2 B.Cl2O
C.ClO2 D.Cl2O3
解析:选C Na2SO3的氧化产物是Na2SO4,1 mol Na2SO3参加反应失去2 mol电子,设NaClO3的还原产物中Cl的化合价为+x,2 mol NaClO3得到电子2×(5-x) mol,依据得失电子守恒得:2×(5-x)=2,解得x=4,即X的化学式为ClO2。
6.重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解的产物的判断符合实际的是( )
A.NH3+CrO3+H2O B.NH3+Cr2O3+H2O
C.N2+CrO3+H2O D.N2+Cr2O3+H2O
解析:选D (NH4)2Cr2O7受热分解发生氧化还原反应,Cr2O中Cr的化合价降低,NH中N的化合价升高,只有D项正确。
7.在浓盐酸中HNO2与SnCl2反应的离子方程式为3SnCl2+12Cl-+2HNO2+6H+===N2↑+3SnCl+4H2O。关于该反应的说法正确的是( )
①氧化剂是HNO2 ②还原性:Cl->N2 ③SnCl是氧化产物 ④x为4,y为2
A.①③ B.①②④
C.①②③④ D.①③④
解析:选A 由HO2→2可知HNO2为氧化剂,①正确;由电荷守恒知y=2,由质量守恒知x=6,④错误;Cl-未被氧化也未被还原,不能判断Cl-与N2的还原性强弱,②错误;由Cl2→Cl可知,③正确。
8.用0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液30 mL,恰好将2×10-3 mol XO还原,则元素X在还原产物中的化合价是( )
A.+4 B.+3
C.+2 D.+1
解析:选A 设XO还原产物中X的化合价为n,XO在反应中得电子数为(7-n),Na2SO3的氧化产物为Na2SO4,Na2SO3失电子数为2,根据得失电子数相等可得2×0.1 mol·L-1×30 mL×10-3 L·mL-1=(7-n)×2×10-3 mol,解得n=4,即还原X元素的化合价为+4。
9.某一反应体系有反应物和生成物共六种微粒:O2、MnO、Mn2+、H+、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2。
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是______________→______________。
(3)写出且配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。
(4)如反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为________L。
解析:(1)由H22→2知H2O2作还原剂;(2)还原反应是元素化合价降低的反应,由题给物质可知,还原过程为MnOMn2+;(3)依次采用电子守恒、电荷守恒、质量守恒,配平得2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O;(4)由H2O2~O2↑~2e-知,转移0.3 mol 电子产生0.15 mol O2,在标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。
答案:(1)H2O2
(2)MnO Mn2+
(4)3.36
10.(1)在S2-、Fe3+、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是________,只有还原性的是________,既有氧化性又有还原性的是________。21*cnjy*com
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3===N2O3+H2O
②NH3+NO===HNO2+H2O
③N2O4+H2O===HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是________。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KClO3+4HCl(浓)===2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的________作氧化剂。2-1-c-n-j-y
(4)第(3)问反应③中氧化产物是________,还原产物是________。
解析:(1)元素处于最高价态时,该元素的离子只能得电子而只具有氧化性;而元素处于最低价态时,该元素的离子只能失电子而只具有还原性;而当该元素处于中间价态时,该元素的离子既可以得电子又可以失电子,故既具有氧化性又具有还原性。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物的价态之间。②式H3+O―→HO2,-3与+2之间的价态应为0价或+1价,不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现。(3)由①知氧化性FeCl3>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>FeCl3,还原性FeCl2>FeCl3;由③知氧化性KClO3>Cl2,还原性Cl->ClO2,由此推知氧化性的强弱顺序为KClO3>Cl2>FeCl3>I2,还原性的强弱顺序为I->Fe2+>Cl->ClO2。所以KClO3可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只能氧化I-。所以必须选择比Cl2的氧化能力差而又比I2的氧化能力强的氧化剂,即只能选FeCl3。(4)根据价态的变化规律,“只归中,不交叉”,相邻价态容易改变。其中由KClO3对应生成的ClO2是还原产物;由HCl对应生成的Cl2是氧化产物。
答案:(1)Fe3+、Mg2+、H+ S2-、I- Fe2+、S (2)②
(3)KClO3 FeCl3 (4)Cl2 ClO2
课件27张PPT。
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十三)”
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第3课时 探究铁及其化合物
的氧化性或还原性
—————————————————————————————————————
[课标要求]
1.了解铁及其化合物的主要化学性质,理解其氧化性、还原性的特点。
2.了解Fe、Fe2+、Fe3+之间的相互转化。
3.掌握Fe2+、Fe3+的检验方法。
4.了解铁与人体健康的关系,认识化学知识与人类生活的密切联系。,
1.地壳中含量排前四位的元素依次为:O、Si、Al、Fe。
2.铁元素常见的三种化合价:0价、+2价、+3价。
3.Fe3+的检验方法:向待检液中滴入KSCN溶液,溶液呈红色,说明溶液中含有Fe3+。
4.Fe2+的检验方法:向待检液中滴入KSCN溶液,无明显现象,再滴入新制氯水溶液变红色,说明溶液中含有Fe2+。
5.Fe(OH)2在空气中变质现象:白色→灰绿色→红褐色,反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
6.重要的离子方程式:2Fe3++Fe===3Fe2+
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+
1.铁元素的存在
(1)含量
铁元素在地壳中含量仅次于氧、硅、铝三种元素。
(2)存在形态
①游离态:存在于陨铁中。
②化合态:主要以+2、+3价铁的化合物存在。
2.铁单质
(1)物理性质
光亮的银白色金属,有良好的延展性,易导电导热,能被磁铁吸引。有较高的硬度、密度和熔、沸点,纯铁有很强的抗腐蚀力。
(2)化学性质(写出化学方程式或离子方程式)
3.铁的氧化物
名称
(化学式)
氧化亚铁
(FeO)
四氧化三铁
(Fe3O4)
氧化铁(Fe2O3)
俗名
磁性氧化铁
铁红
色态
黑色粉末
黑色晶体
红棕色粉末
铁的价态
+2
+2、+3
+3
与盐酸反应
FeO+2H+===Fe2++H2O
Fe3O4+8H+=== Fe2++2Fe3++4H2O
Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
[特别提醒] FeO、Fe2O3均为碱性氧化物,Fe3O4为复杂的氧化物。
4.铁的氢氧化物
化学式
Fe(OH)3
Fe(OH)2
颜色、状态
红褐色固体
白色固体
溶解性
不溶于水
不溶于水
酸碱性
弱碱性
弱碱性
相对热稳定性
不稳定,2Fe(OH)3
Fe2O3+3H2O
不稳定,e(OH)2
FeO+H2O
与非氧化性酸反应
Fe(OH)3+3HCl
===FeCl3+3H2O
Fe(OH)2+2HCl
===FeCl2+2H2O
制备
Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
Fe2++2OH-
===Fe(OH)2↓
二者的关系
空气中,Fe(OH)2能够非常迅速地被氧气氧化成Fe(OH)3,现象是白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,化学方程式为
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
5.铁盐
(1)亚铁盐:常见的可溶性的Fe2+盐有FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等,其溶液呈浅绿色,亚铁盐中Fe2+易被氧化,其晶体应密封保存。21cnjy.com
(2)铁盐:常见的可溶性的Fe3+盐有FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等,其溶液一般呈棕黄色,与含SCN-的溶液反应,溶液呈红色。铁盐固体易潮解,应密封保存。
1.下列物质的颜色按红棕色、黑色、红褐色、浅绿色顺序排列的是( )
A.Fe2O3、Fe3O4、Fe(OH)3、FeSO4·7H2O
B.Fe3O4、Fe2O3、FeSO4·7H2O、Fe(OH)2
C.Fe(OH)2、FeO、FeCl3·6H2O、FeSO4·7H2O
D.FeO、Fe2O3、Fe(OH)3、FeCl3·6H2O
答案:A
2.铁有+2价和+3价两种价态,下列有关反应中不涉及铁元素价态变化的是( )
A.铁与稀硫酸反应
B.铁在氧气中燃烧,其产物溶于盐酸中可得到两种盐
C.氢氧化亚铁是白色固体,在空气中迅速变成灰绿色,最终变成红褐色
D.氢氧化铁受热分解
解析:选D A项,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,化合价由0价变为+2价;B项,3Fe+2O2Fe3O4,化合价由0价变为+2价、+3价;C项,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,化合价由+2价变为+3价;D项,2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O,化合价没有变化。21教育网
1.铁单质具有还原性,如Fe与稀硫酸反应(写离子方程式):Fe+2H+===Fe2++H2↑。
2.含+3价铁元素的化合物通常具有氧化性,如FeCl3溶液与Fe的反应(写离子方程式):2Fe3++Fe===3Fe2+。【来源:21·世纪·教育·网】
3.含+2价铁元素的化合物既具有氧化性,又具有还原性。如FeCl2溶液与Zn的反应中,FeCl2做氧化剂,该反应的离子方程式为Fe2++Zn===Zn2++Fe;FeCl2溶液与Cl2的反应中,FeCl2做还原剂,该反应的离子方程式为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-。
[特别提醒] Fe单质显0价,为最低价态,只有还原性;Fe2+为中间价态,既有氧化性又有还原性;一般情况Fe3+只显示氧化性。2-1-c-n-j-y
1.怎样用化学方法检验FeSO4试剂是否变质?
提示:FeSO4变质就是Fe2+被空气中的氧气氧化,可用KSCN溶液检验是否含有Fe3+。
2.如何检验溶液中既含Fe2+又含Fe3+?
提示:取一份待检液,滴入几滴KSCN溶液,溶液呈红色,说明含Fe3+;另取一份待检液,滴入几滴酸性KMnO4溶液,紫红色退去,说明含Fe2+。21*cnjy*com
Fe3+、Fe2+的检验
1.观察溶液颜色法
2.KSCN溶液和氯水法
3.NaOH溶液法
4.KMnO4溶液法
1.将下列四种铁的化合物溶于稀盐酸,滴加KSCN溶液没有颜色变化,再加入氯水即可显红色的是( )
A.FeO B.Fe2O3
C.FeCl3 D.Fe(OH)3
解析:选A 由题意说明该铁的化合物中只含+2价铁,不含+3价铁。
2.向某溶液中加入含Fe2+的溶液后,无明显变化。当滴入几滴新制氯水后,混合溶液变成红色,则下列结论错误的是( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.该溶液中一定含有SCN-
B.氧化性:Fe3+>Cl2
C.Fe2+与SCN-不能形成红色物质
D.Fe2+可被氧化为Fe3+
解析:选B 溶液中的Fe2+与加入的新制氯水发生反应:2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,氧化性:Fe3+
1.Fe、Fe2+、Fe3+间的相互转化关系——铁三角
2.常见的转化反应如下
(1)Fe→Fe2+:加弱氧化剂,如I2、H+、Cu2+、Fe3+等。Fe+I2FeI2,Fe+2H+===Fe2++H2↑,Fe+Cu2+===Fe2++Cu,Fe+2Fe3+===3Fe2+。【出处:21教育名师】
(2)Fe→Fe3+:加强氧化剂,如O2、Cl2、Br2等。
2Fe+3Cl22FeCl3,2Fe+3Br22FeBr3。
(3)Fe2+→Fe3+:加强氧化剂,如Cl2、O2、Br2、H2O2等。
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。
(4)Fe3+→Fe2+:加还原剂,如Fe、Cu、I-等。Fe+2Fe3+===3Fe2+,Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+,2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
(5)Fe2+→Fe:加强还原剂,如Zn、Al、C、CO等。Zn+Fe2+===Zn2++Fe,CO+FeOFe+CO2。
(6)Fe3+→Fe:加强还原剂,如Zn、Al、CO、H2等。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,3H2+Fe2O32Fe+3H2O。
1.下列反应中有三价铁生成的是( )
①铁丝在空气中生锈 ②向FeBr2溶液中通入足量Cl2 ③将铁片置于CuCl2溶液中 ④Fe(OH)2暴露在空气中 ⑤向FeSO4溶液中滴加双氧水 ⑥高温下铁与水蒸气反应生成Fe3O4
A.①②③④⑤ B.②③④⑤
C.①②④⑤⑥ D.全部
解析:选C O2、Cl2、H2O2(双氧水)均可把Fe或二价铁氧化为三价铁,Fe3O4中既含二价铁,又含三价铁,Cu2+只能把Fe氧化为Fe2+。
2.下列关于钠、铁及其化合物的叙述正确的是( )
A.铁单质只具有还原性,其阳离子只有氧化性,且可用KSCN溶液检验其阳离子是否存在于某溶液中
B.因为铁的活泼性大于Cu,故Cu与FeCl3不反应
C.Na2O2、Fe(OH)3、FeCl2均可经化合反应一步得到
D.Fe在足量Cl2中燃烧生成FeCl2和FeCl3
解析:选C Fe2+处于中间价态,既有氧化性又有还原性,用KSCN溶液只能检验铁离子,不能检验亚铁离子,A错误;Cu可将FeCl3还原为FeCl2,B错误;2Na+O2Na2O2,4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3,Fe+2FeCl3===3FeCl2,C正确;Fe在足量Cl2中燃烧只生成FeCl3,D错误。21·cn·jy·com
3.写出除去下列杂质(括号内)所用试剂或方法,并写出对应的离子方程式(无离子方程式写化学方程式)。
编号
物质
试剂(或方法)
离子方程式
①
FeCl3溶液(FeCl2)
②
FeCl2溶液(FeCl3)
③
FeCl2溶液(CuCl2)
④
Fe(OH)3
[Fe(OH)2]
⑤
Cu粉(Fe粉)
答案:①通入Cl2 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
②Fe粉 2Fe3++Fe===3Fe2+
③Fe粉 Cu2++Fe===Fe2++Cu
④搅拌 4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
⑤稀盐酸(或稀H2SO4) Fe+2H+===Fe2++H2↑
[三级训练·节节过关]
1.下列含铁物质中,铁元素呈现+2和+3价的是( )
A.Fe B.Fe3O4
C.Fe(OH)3 D.Fe(NO3)2
解析:选B Fe单质中铁元素呈0价;Fe3O4(可以看作FeO·Fe2O3)中铁元素呈+2、+3价;Fe(OH)3中铁元素呈+3价;Fe(NO3)2中铁元素呈+2价。www.21-cn-jy.com
2.所含铁元素既有氧化性又有还原性的物质是( )
A.Fe B.FeCl3
C.FeSO4 D.Fe2O3
解析:选C 含有+2价铁元素的物质既有氧化性又有还原性。
3.下列离子方程式中,正确的是( )
A.铁与盐酸反应:2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑
B.氯气与氯化亚铁溶液反应:2FeCl2+Cl2===2FeCl3
C.氯化铁溶液与铁反应:Fe3++Fe===2Fe2+
D.氯化铁溶液与氢氧化钠溶液反应:Fe3++3OH-===Fe(OH)3↓
解析:选D A项,应为Fe+2H+===Fe2++H2↑;B项,应为2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-;C项,应为2Fe3++Fe===3Fe2+。
4.选择合适试剂完成甲、乙两组实验。
甲组:检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+;
乙组:检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是( )
试剂
选项
甲组
乙组
A
新制氯水、KSCN溶液
氢氧化钠溶液
B
酸性KMnO4溶液
KSCN溶液
C
KOH溶液
溴水
D
溴水
酸性KMnO4溶液
解析:选B 甲组,在Fe3+存在的条件下,检验Fe2+,要排除Fe3+干扰。所选试剂具备下列条件:一是能与Fe2+发生有明显现象的反应;二是与Fe3+不反应。酸性KMnO4溶液符合条件:5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O,现象:紫色变浅(或退色)。乙组:在Fe2+存在的条件下,检验Fe3+,用KSCN溶液检验Fe3+,Fe2+无干扰。
5.根据以下反应,写出各物质的化学式及①②③的方程式(化学方程式或离子方程式)。
(1)A是________,B是________,C是________,D是________。
(2)①化学反应方程式:_________________________________________________;
②离子方程式:______________________________________________________;
③离子方程式:_______________________________________________________。
解析:根据颜色来推断相关物质,红棕色粉末A为Fe2O3,B为Fe,蓝色溶液中含Cu2+,故红色固体C为Cu。【版权所有:21教育】
答案:(1)Fe2O3 Fe Cu FeCl2
(2)①Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
②Fe+Cu2+===Fe2++Cu
③Fe+2H+===Fe2++H2↑
6.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
Fe2+Fe3+FeO
回答下列有关问题:
(1)Fe与过量盐酸反应可以制取FeCl2。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①、④的转化,要求产物纯净,可选用________(选填字母)。
a.Cl2 B.Fe c.Cu d.KMnO4
(2)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,并结合已学的知识设计了如下实验:
将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在试管Ⅰ中滴入酸性高锰酸钾溶液,在试管Ⅱ中滴入KSCN溶液。
①请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
实
验
现象
结论
试管Ⅰ
试管Ⅱ
a
褪色
不变红
b
不褪色
变红
c
褪色
变红
②能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)Fe2+Fe3+,选KMnO4则引入杂质,Fe3+Fe2+,选Cu则引入杂质Cu2+。(2)①加KMnO4溶液只要褪色就说明含有Fe2+,而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3+,所以答案很容易得出,而第②问中的原因可归结为两条,一是KMnO4溶液呈紫红色,影响观察Fe(SCN)3的红色,二是KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验。
答案:(1)a、b
(2)①a.没有变质 B.完全变质 c.部分变质
②不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验
1.下列物质中,在一定条件下能将铁元素从0价转变为+3价的是( )
A.氯气 B.盐酸
C.硫酸铜溶液 D.稀硫酸
解析:选A A项,2Fe+3Cl2===2FeCl3;B项,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;C项,Fe+CuSO4===FeSO4+Cu;D项,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑。
2.为了防止某FeCl2溶液变质,可向溶液中加入( )
A.稀硫酸 B.铁粉
C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
解析:选B FeCl2溶液变质后生成Fe3+,向含Fe3+的溶液中加入铁粉能还原Fe3+:2Fe3++Fe===3Fe2+。
3.铁片投入下列溶液,溶液质量增加,但无气体产生的是( )
A.盐酸 B.Cu(NO3)2溶液
C.稀硫酸 D.FeCl3溶液
解析:选D A项,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,产生气体;B项,Cu(NO3)2+Fe===Fe(NO3)2+Cu,溶液质量减小;C项,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,产生气体;D项,2FeCl3+Fe===3FeCl2,无气体产生且溶液质量增加。
4.把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中,充分反应后加入KSCN不显红色,下列情况不能成立的是( )
A.铁不剩余,Cu剩余 B.铁、铜均剩余
C.铁剩余,含Cu2+ D.铜剩余,含Fe2+
解析:选C 还原性铁大于铜,铜有剩余,铁可能不剩余,溶液中不会存在Fe3+,故A不符合题意;铁过量,会出现铁、铜均剩余,溶液中不存在Fe3+,故B不符合题意;若是铁剩余,溶液中一定不含Cu2+,不能成立,故C符合题意;铜有剩余,不会存在Fe3+,但是溶液中一定有Fe2+,故D不符合题意。
5.证明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.只需滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
D.滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液退色
解析:选C 先滴加KSCN溶液,不显红色,说明溶液中不含Fe3+;再滴加氯水后显红色,说明此时溶液中生成了Fe3+,因此溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+。滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液退色,不能说明Fe3+的存在情况。21*cnjy*com
6.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉只做还原剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
解析:选A 实验①中铁钉做还原剂,氧化性Cu2+>Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性,实验③中反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2不是置换反应,分析可知:氧化性:Fe3+>Cu2+,综上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正确,B、C、D错误。
7.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有① B.只有①③
C.只有①②③ D.全部
解析:选B ①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+。③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。
8.向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量的铜粉,反应结束后,溶液中大量存在的金属离子是( )
A.Cu2+、Fe2+ B.Fe2+、Fe3+
C.Fe3+、Cu2+ D.只有Fe2+
解析:选A 可依据离子共存的解题思路进行分析,因为Fe3+和铜不能共存,所以溶液中没有Fe3+,铁元素只能以Fe2+形式存在于溶液中,铜以Cu2+形式存在于溶液中。
9.A、B、C均为单质,其中A为用途广泛的金属单质,B为黄绿色气体,B与C反应后的产物E溶于水得无色酸性溶液。A、B、C之间的其他反应如图所示。
试填空:
(1)写化学式:B________,D________,F________。
(2)鉴别D溶液中阳离子的方法是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出离子反应方程式:
①A+E→F+C:________________________________________________。
②B+F→D:__________________________________________________________。
解析:由题给信息可推知A为Fe,B为Cl2,C为H2;根据图中转化关系,进而推知D为FeCl3、E为HCl、F为FeCl2。21·世纪*教育网
答案:(1)Cl2 FeCl3 FeCl2
(2)取少量D溶液于试管中,然后滴加KSCN溶液,溶液呈红色表明含Fe3+
(3)①Fe+2H+===Fe2++H2↑
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
10.某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式____________________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为________。加入KSCN溶液后,溶液________
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为______________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO、H2O和一种未知离子X,已知MnO在反应中得到电子,则X离子是________。
解析:(1)在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。
(3)向FeCl2溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(4)已知MnO得电子,故MnO是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。即X为Fe2+。
答案:(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3 (2)浅绿色 不变色 (3)Fe2++Zn===Zn2++Fe (4)Fe2+
1.要除去FeCl3溶液中的少量FeCl2杂质,可向其中加入适量的( )
A.Fe B.氯水
C.盐酸 D.NaOH溶液
解析:选B 利用反应2FeCl2+Cl2===2FeCl3除去FeCl3溶液中少量FeCl2杂质,需加入适量的氯水。www-2-1-cnjy-com
2.向盐酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫红色退去的原因是( )
A.Fe有还原性
B.FeCl2中Fe2+具有还原性
C.KMnO4具有还原性
D.盐酸有还原性
解析:选B 溶液退色是因为Fe2+具有还原性,KMnO4具有氧化性,KMnO4被Fe2+还原生成无色的Mn2+。
3.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳方案是( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①② B.③①
C.③② D.①②③
解析:选B 先向溶液中加入少量KSCN溶液,若溶液中不含Fe3+,则无红色出现,然后再加入足量氯水,Cl2将Fe2+氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN-结合生成红色物质。
4.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe2+具有
还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2++Zn
===Fe+Zn2+
Zn具有
还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe===2Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
Fe3+具有氧化性
解析:选A 实验目的是探究铁及其化合物的性质,B项,结论应是Fe2+具有氧化性,锌具有还原性虽正确,但不符合实验要求;C项,离子反应中电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+;D项,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。
5.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )21世纪教育网版权所有
A.溶液中一定含Cu2+
B.溶液中一定含Fe2+
C.加入KSCN溶液一定不变血红色
D.剩余固体中一定含Cu
解析:选A 加入铁粉后,因为Fe3+氧化性强于Cu2+,铁粉先与FeCl3反应,然后与CuCl2反应,充分反应后仍存在的固体一定含有Cu,可能含有Fe,D正确;所得溶液中一定不含Fe3+,不一定含有Cu2+,一定含有Fe2+,加入KSCN一定不变红色,B、C正确,A错误。
6.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
解析:选C 由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知铁粉过量,0.2 mol Fe3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2+,故反应后Fe2+共为0.4 mol,c(Fe2+)==0.8 mol·L-1。
7.把1.0 mol·L-1 CuSO4溶液、2.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液两种溶液等体积混合(假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和),向溶液中加入足量铁粉,经足够长的时间后,铁粉有剩余。此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为( )21教育名师原创作品
A.1.0 mol·L-1 B.2.0 mol·L-1
C.3.5 mol·L-1 D.4.0 mol·L-1
解析:选C 根据铁粉有剩余,此时溶液为FeSO4溶液,根据硫酸根守恒c(FeSO4)=c(SO)=(1.0 mol·L-1+2.0 mol·L-1×3)÷2=3.5 mol·L-1。故溶液中Fe2+的物质的量浓度为3.5 mol·L-1。
8.将1.12 g铁粉加到25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,完全反应后,其结果是( )
A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,c(Cl-)基本不变
B.往溶液中滴加无色KSCN溶液,不变色
C.溶液中n(Fe2+)与n(Fe3+)之比为6∶1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
解析:选C n(Fe)==0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,所以n(Fe)∶n(Fe3+)=2∶5,根据Fe+2FeCl3===3FeCl2知FeCl3过量,故加入KSCN会变红色;Fe全部反应,故n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06 mol,n(Fe3+)=0.05 mol-0.02 mol×2=0.01 mol。D项中氧化产物与还原产物之比应为1∶2。2·1·c·n·j·y
9.某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液退色,并结合已学的知识设计了如下实验:将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液,在另一支试管中滴入KSCN溶液。
请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后退色,滴入KSCN溶液后不变红,结论是________________________________________________________________________。
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不退色,滴入KSCN溶液变红,结论是________________________________________________________________________。
(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后退色,滴入KSCN溶液变红,结论是________________________________________________________________________。
(4)能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:加KMnO4溶液只要退色就说明含有Fe2+,而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3+,所以前三问的答案很容易得出,而第(4)问中的原因可归结为两条,一是KMnO4溶液呈紫红色,影响观察Fe(SCN)3的红色,二是KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验。
答案:(1)没有变质 (2)完全变质 (3)部分变质
(4)不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验
10.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是__________,证明Fe3+存在的现象是______________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________,②______________,③____________,
④____________,⑤____________,⑥____________。
B.请写出相关反应的化学方程式。
______________________,_________________________________,
______________________,_________________________________。
解析:从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案:(1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
B.CuCl2+Fe===FeCl2+Cu Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl3+Fe===3FeCl2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3
课件32张PPT。
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(十四)”
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课时跟踪检测(十三) 氧化剂和还原剂
1.从硫元素的化合价判断,下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是( )
A.Na2S B.S
C.SO2 D.H2SO4
解析:选A A项Na2S中硫元素处于最低价态(-2价),化合价只能升高,只表现还原性,不能表现氧化性。【来源:21cnj*y.co*m】
2.在下列变化中,需要加入合适的氧化剂才能实现的是( )
A.KMnO4→O2 B.CO2→CO
C.Fe2O3→Fe D.Br-→Br2
解析:选D 需加入氧化剂才能实现的变化为氧化反应,即元素化合价升高的反应。
3.已知在某温度时发生如下三个反应:
①C+CO2===2CO
②C+H2O===CO+H2
③CO+H2O===CO2+H2
由此判断,在该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是( )
A.CO>C>H2 B.C>CO>H2
C.C>H2>CO D.CO>H2>C
解析:选B 根据同一氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物进行分析。由反应①知还原性:C>CO;由反应②知还原性:C>H2;由反应③知还原性:CO>H2;综合分析得还原性:C>CO>H2。【来源:21·世纪·教育·网】
4.已知在相同条件下,下列几种微粒的还原性强弱顺序为Cl-
A.2Fe3++SO2+2H2O===SO+4H++2Fe2+
B.2Br-+SO+4H+===SO2+Br2+2H2O
C.2Fe2++2Br-+2Cl2===2Fe3++Br2+4Cl-
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
解析:选B B项,由化学方程式得出还原性:Br->SO2,与已知相矛盾,故B项中的反应不能发生。
5.已知反应:
①Cl2+2KBr===2KCl+Br2,
②KClO3+6HCl===3Cl2↑+KCl+3H2O,
③2KBrO3+Cl2===Br2+2KClO3。
下列说法正确的是( )
A.氧化性由强到弱的顺序为KBrO3>KClO3>Cl2>Br2
B.①中KCl是氧化产物,KBr发生还原反应
C.③中1 mol氧化剂参加反应得到电子的物质的量为2 mol
D.反应②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶6
解析:选A 分析题给反应,氧化性①中:Cl2>Br2、②中:KClO3>Cl2、③中:KBrO3>KClO3,A对;①中KCl是还原产物,KBr发生氧化反应,B错;③中氧化剂是KBrO3,其转化为Br2,故1 mol KBrO3参加反应得到电子的物质的量为5 mol,C错;反应②中氧化剂是KClO3,Cl的化合价降低5价,还原剂是HCl,Cl的化合价升高1价,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,D错。21·世纪*教育网
6.常温下,在下列溶液中发生如下反应:
①16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O;②2A2++B2===2A3++2B-;③2B-+Z2===B2+2Z-。21*cnjy*com
由此判断下列说法错误的是( )
A.反应Z2+2A2+===2A3++2Z-可以进行
B.Z元素在①③反应中均被还原
C.氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3+
D.还原性由强到弱的顺序是A2+、B-、Z-、X2+
解析:选B Z元素在①反应中被氧化,B项错误。依据氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,可得出:氧化性XO>Z2>B2>A3+,还原性A2+>B->Z->
X2+,由还原性:A2+>Z-可知,A项反应可以进行。
7.常温下,在溶液中可发生以下反应:
①2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-;②2Br-+Cl2===Br2+2Cl-;③2Fe3++2I-===2Fe2++I2。
由此判断下列说法错误的是( )
A.铁元素在反应①和③中均被氧化
B.反应②中当有1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化
C.氧化性强弱顺序为Cl2>Br2>Fe3+>I2
D.还原性强弱顺序为I->Fe2+>Br->Cl-
解析:选A ①中Fe2+作还原剂,在反应中被氧化,③中Fe3+作氧化剂,在反应中被还原,A错误;反应②中Cl2作氧化剂,当1 mol Cl2被还原时,有2 mol Br-被氧化,B正确;由反应①可知:氧化性:Br2>Fe3+,还原性:Fe2+>Br-;由反应②可知:氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-;由③可知:氧化性:Fe3+>I2,还原性:I->Fe2+,故C、D正确。
8.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Pb2+和CrO3,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为( )21世纪教育网版权所有
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
解析:选B PbO2反应后生成Pb2+,1 mol PbO2得到2 mol 电子。CrO3中Cr为+6价,1 mol Cr3+在反应中失去3 mol电子。根据氧化还原反应中得失电子守恒可知,2×n(PbO2)=1 mol×3,n(PbO2)=1.5 mol。2·1·c·n·j·y
9.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:21教育名师原创作品
Al2O3+N2+3C===2AlN+3CO
(1)在化学方程式上标出该反应中电子转移的方向和数目。
(2)在该反应中,氧化剂是________,还原剂是________;氧化产物是________,还原产物是________。
(3)该反应中每生成2 mol AlN时,转移________个电子,生成CO的体积(标准状况下)为________ L。
解析:(1)标出反应前后变价元素的化合价,进而标出电子转移的方向和数目。
(2)氧化剂是所含元素化合价降低的反应物,由2→Al可知,N2作氧化剂,氧化剂对应还原产物,即AlN为还原产物;还原剂是所含元素化合价升高的反应物,由→O可知,C作还原剂,CO为氧化产物。
(3)由AlN~3e-可知,每生成1 mol AlN转移3 mol 电子,则生成2 mol AlN时转移6 mol电子,数目为6NA;由2AlN~3CO可知,生成2 mol AlN时生成3 mol CO,V(CO)=
3 mol×22.4 L·mol-1=67.2 L。
(2)N2 C CO AlN (3)6NA 67.2
10.阅读下面科普信息,回答问题。
一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以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亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。
(1)以下为常见的铁元素的几种微粒,其中既有氧化性又有还原性的是________。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有________性。下列不能实现上述转化的物质是________。
A.Cl2 B.O2
C.FeCl3 D.KMnO4(H+)
(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。
(4)在Fe+4HNO3===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了________性和________性,则1 mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为_______mol,转移电子________mol。
解析:(1)最高价态的粒子只有氧化性,最低价态的粒子只有还原性,中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)Fe2+―→Fe3+发生了氧化反应,故NaNO2具有氧化性,所以实现此转化应选择具有较强氧化性的物质,而FeCl3与Fe2+不能反应,故FeCl3不能实现上述转化。(3)缓解中毒,则应能使Fe3+―→Fe2+,所以维生素C具有还原性。(4)Fe和HNO3的反应中,一部分HNO3起氧化作用,生成NO,另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3,所以1 mol Fe参加反应时,被还原的HNO3为1 mol,转移了3 mol 电子。
答案:(1)B (2)氧化 C (3)还原
(4)酸 氧化 1 3
1.下列微粒既有氧化性又有还原性的是( )
①Na+ ②Cl- ③Fe2+ ④S
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:选C 元素处于中间价态时,既有氧化性又有还原性。Na+处于最高价,只有氧化性;Cl-处于最低价,只有还原性;Fe2+、S处于中间价态,既有氧化性又有还原性。
2.根据下列反应:①2Fe3++2I-===2Fe2++I2 ②Br2+2Fe2+===2Br-+2Fe3+判断离子的还原性由强到弱的顺序是( )21·cn·jy·com
A.Br->Fe2+>I- B.I->Fe2+>Br-
C.Br->I->Fe2+ D.Fe2+>I->Br-
解析:选B 由反应①可得还原性:I->Fe2+;由反应②可得还原性:Fe2+>Br-,故还原性I->Fe2+>Br-。www.21-cn-jy.com
3.在3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O的反应中,下列说法不正确的是( )
A.Cl2是氧化剂,KOH是还原剂
B.KCl是还原产物,KClO3是氧化产物
C.反应中每消耗3 mol Cl2,转移电子数为5NA
D.氧化剂物质的量是还原剂物质的量的5倍
解析:选A 反应中电子转移情况可表示为:
在该反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂,KClO3是氧化产物,KCl是还原产物,当反应中消耗3 mol Cl2 时,转移电子为5 mol,电子数为5NA,被还原的氯气(氧化剂)与被氧化的氯气(还原剂)的物质的量之比为5∶1。21教育网
4.一定条件下NH4NO3受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子的个数之比为( )2-1-c-n-j-y
A.5∶3 B.5∶4
C.1∶1 D.3∶5
解析:选A 反应物NH4NO3中,N元素有两种价态:H4O3,产物中N元素仍有两种价态:HO3和2,根据化合价只靠近而不交叉的规律,N元素在反应前后的变价情况应为:NH中-3价与NO中一部分+5价的N均变化为0价,另一部分NO中的N未变价,即在5NH4NO3中,被氧化的为5NH,被还原的为3NO,两者氮原子之比为5∶3。
5.实验室将物质的量之比为2∶1 的NaClO3和Na2SO3混合物放入烧杯中,同时滴入适量的H2SO4,并用水浴加热,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X的化学式为(Na2SO3的氧化产物为Na2SO4)( )21cnjy.com
A.Cl2 B.Cl2O
C.ClO2 D.Cl2O3
解析:选C Na2SO3的氧化产物是Na2SO4,1 mol Na2SO3参加反应失去2 mol电子,设NaClO3的还原产物中Cl的化合价为+x,2 mol NaClO3得到电子2×(5-x) mol,依据得失电子守恒得:2×(5-x)=2,解得x=4,即X的化学式为ClO2。
6.重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]受热分解的反应为氧化还原反应。下列对重铬酸铵受热分解的产物的判断符合实际的是( )
A.NH3+CrO3+H2O B.NH3+Cr2O3+H2O
C.N2+CrO3+H2O D.N2+Cr2O3+H2O
解析:选D (NH4)2Cr2O7受热分解发生氧化还原反应,Cr2O中Cr的化合价降低,NH中N的化合价升高,只有D项正确。
7.在浓盐酸中HNO2与SnCl2反应的离子方程式为3SnCl2+12Cl-+2HNO2+6H+===N2↑+3SnCl+4H2O。关于该反应的说法正确的是( )
①氧化剂是HNO2 ②还原性:Cl->N2 ③SnCl是氧化产物 ④x为4,y为2
A.①③ B.①②④
C.①②③④ D.①③④
解析:选A 由HO2→2可知HNO2为氧化剂,①正确;由电荷守恒知y=2,由质量守恒知x=6,④错误;Cl-未被氧化也未被还原,不能判断Cl-与N2的还原性强弱,②错误;由Cl2→Cl可知,③正确。
8.用0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液30 mL,恰好将2×10-3 mol XO还原,则元素X在还原产物中的化合价是( )
A.+4 B.+3
C.+2 D.+1
解析:选A 设XO还原产物中X的化合价为n,XO在反应中得电子数为(7-n),Na2SO3的氧化产物为Na2SO4,Na2SO3失电子数为2,根据得失电子数相等可得2×0.1 mol·L-1×30 mL×10-3 L·mL-1=(7-n)×2×10-3 mol,解得n=4,即还原X元素的化合价为
+4。
9.某一反应体系有反应物和生成物共六种微粒:O2、MnO、Mn2+、H+、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2。
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是______________→______________。
(3)写出且配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的方向和数目________________________________________________________________________。
(4)如反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为________L。
解析:(1)由H22→2知H2O2作还原剂;(2)还原反应是元素化合价降低的反应,由题给物质可知,还原过程为MnOMn2+;(3)依次采用电子守恒、电荷守恒、质量守恒,配平得2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O;(4)由H2O2~O2↑~2e-知,转移0.3 mol 电子产生0.15 mol O2,在标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。
答案:(1)H2O2
(2)MnO Mn2+
(4)3.36
10.(1)在S2-、Fe3+、Fe2+、Mg2+、S、I-、H+中,只有氧化性的是________,只有还原性的是________,既有氧化性又有还原性的是________。21*cnjy*com
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平):
①NO+HNO3===N2O3+H2O
②NH3+NO===HNO2+H2O
③N2O4+H2O===HNO3+HNO2
其中你认为一定不可能实现的是________。
(3)下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是________。
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KClO3+4HCl(浓)===2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O。
若溶质中Cl-与I-共存,为了氧化I-而Cl-不被氧化,除单质外,还应用上述反应中的________作氧化剂。www-2-1-cnjy-com
(4)第(3)问反应③中氧化产物是________,还原产物是________。
解析:(1)元素处于最高价态时,该元素的离子只能得电子而只具有氧化性;而元素处于最低价态时,该元素的离子只能失电子而只具有还原性;而当该元素处于中间价态时,该元素的离子既可以得电子又可以失电子,故既具有氧化性又具有还原性。(2)若含有同种元素不同价态的两种物质发生氧化还原反应时,生成物中该元素的价态应介于两种反应物的价态之间。②式H3+O―→HO2,-3与+2之间的价态应为0价或+1价,不可能出现+3价的氮,所以②式不能实现。(3)由①知氧化性FeCl3>I2,还原性I->Fe2+;由②知氧化性Cl2>FeCl3,还原性FeCl2>FeCl3;由③知氧化性KClO3>Cl2,还原性Cl->ClO2,由此推知氧化性的强弱顺序为KClO3>Cl2>FeCl3>I2,还原性的强弱顺序为I->Fe2+>Cl->ClO2。所以KClO3可氧化Cl-、Fe2+及I-,Cl2可氧化Fe2+及I-,FeCl3只能氧化I-。所以必须选择比Cl2的氧化能力差而又比I2的氧化能力强的氧化剂,即只能选FeCl3。(4)根据价态的变化规律,“只归中,不交叉”,相邻价态容易改变。其中由KClO3对应生成的ClO2是还原产物;由HCl对应生成的Cl2是氧化产物。【出处:21教育名师】
答案:(1)Fe3+、Mg2+、H+ S2-、I- Fe2+、S (2)②
(3)KClO3 FeCl3 (4)Cl2 ClO2
课时跟踪检测(十二) 氧化还原反应
1.下列变化过程中,属于还原反应的是( )
A.HCl→Cl2 B.Na→Na+
C.CO→CO2 D.Fe3+→Fe
解析:选D 元素化合价降低的反应属于还原反应。
2.下列反应中,既属于氧化还原反应,又属于离子反应的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应
B.甲烷与氧气的反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应生成一氧化碳
D.氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应
解析:选A A项,既属于氧化还原反应,又属于离子反应;B项,不属于离子反应;C项,不属于离子反应;D项,不属于氧化还原反应。21*cnjy*com
3.下列反应中,既是化合反应,又是氧化还原反应的是( )
①铁和氯气反应:2Fe+3Cl22FeCl3
②氯气通入溴化钠溶液:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
③氯化钠溶液和浓硫酸混合加热:2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑
④二氧化锰跟浓盐酸在加热条件下反应:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
⑤氢气在氯气中燃烧:H2+Cl22HCl
A.①② B.①③
C.①④ D.①⑤
解析:选D 化合反应是两种或两种以上的物质生成一种物质的反应,因此①⑤属于化合反应。判断一个反应是否是氧化还原反应,关键是看有无化合价的变化。①Fe由0价到+3价,Cl2中的Cl由0价到-1价;②NaBr中的Br由-1价到0价,Cl2中的Cl由0价到-1价;④HCl中的Cl由-1价到0价,MnO2中的Mn由+4价到+2价;⑤H2中的H由0价到+1价,Cl2中的Cl由0价到-1价。因此①②④⑤都是氧化还原反应。
4.下列反应(条件均省略)中,反应物中的各种元素都参加了氧化还原反应的是( )
A.2KNO3+S+3C===K2S+N2↑+3CO2↑
B.2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑
C.4HNO3===2H2O+4NO2↑+O2↑
D.HgS+O2===Hg+SO2
解析:选D A选项反应,钾和氧元素的化合价没有发生变化;B选项反应,钾元素的化合价没有发生变化;C选项反应,氢元素的化合价没有发生变化,这些元素都没有参加氧化还原反应。【来源:21cnj*y.co*m】
5.下列叙述中,正确的是( )
A.有氧元素参加的反应一定是氧化还原反应
B.反应前后元素化合价没有变化的反应一定不是氧化还原反应
C.有单质生成或有单质参加的化学反应一定是氧化还原反应
D.氧化还原反应中,一种物质被氧化,必有另一种物质被还原
解析:选B A项,有氧元素参加的反应不一定是氧化还原反应,如二氧化碳与水反应生成碳酸,错误;B项,氧化还原反应的特征是反应前后元素化合价发生变化,元素化合价没有变化的肯定不是氧化还原反应,正确;C项,氧气与臭氧的转化:3O22O3,没有元素化合价的变化,不是氧化还原反应,错误;D项,氧化还原反应中,有物质被氧化必有物质被还原,但可能是同一种物质既被氧化又被还原,如氯酸钾分解制氧气,错误。
6.下列反应中,电子转移方向和数目正确的是( )
解析:选A A项,硫元素失去电子,氧元素得到电子,正确;B项,电子转移方向错误,应是铝元素的电子转移至铁元素,错误;C项,Fe失去电子,硫酸中H得到电子,错误;D项,K2Cr2O7中Cr的化合价为+6,CrCl3中Cr的化合价为+3,因此反应得到2×3e-,失去6×e-,错误。21教育名师原创作品
7.在H2SO3+2H2S===3H2O+3S↓反应中,被氧化与被还原元素的质量比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶2
解析:选B 反应中,H2S中硫元素化合价升高:H2→,发生氧化反应被氧化;H2SO3中硫元素化合价降低:H2O3→,发生还原反应被还原。H2S与H2SO3中硫元素的质量比为2∶1。21*cnjy*com
8.在反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.3∶1
解析:选B O2→O发生还原反应,NO2作氧化剂;2O2→2HO3发生氧化反应,NO2作还原剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶2。
9.(1)分析下列氧化还原反应中化合价变化的关系,指出氧化剂和还原剂。
①2H2+O22H2O
②4P+5O22P2O5
③2KClO32KCl+3O2↑
④2HgO2Hg+O2↑
⑤WO3+3H2W+3H2O
(2)已知:8NH3+3Cl2===N2+6NH4Cl,该反应中________元素化合价升高,发生________反应;________元素化合价降低,发生________反应;被氧化元素原子数与被还原元素原子数之比为____________。【版权所有:21教育】
解析:(1)氧化还原反应中,所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,所含元素化合价升高的反应物是还原剂。
(2)N元素由-3→0价,化合价升高,被氧化,发生氧化反应;Cl元素由0→-1价,化合价降低,被还原,发生还原反应。被氧化的氮原子数为2,被还原的氯原子数为6,二者数目之比为1∶3。21世纪教育网版权所有
答案:(1)①氧化剂:O2 还原剂:H2
②氧化剂:O2 还原剂:P
③氧化剂:KClO3 还原剂:KClO3
④氧化剂:HgO 还原剂:HgO
⑤氧化剂:WO3 还原剂:H2
(2)氮(N) 氧化 氯(Cl) 还原 1∶3
10.写出符合下列条件的化学方程式。
(1)既是离子反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(2)既是化合反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(3)既是分解反应又是氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(4)同一物质中同一种元素之间发生氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
(5)同一物质中不同元素之间发生氧化还原反应:
________________________________________________________________________。
解析:解答此题须明确化学反应分类的依据,不同类型反应的概念,并明确从不同角度分类时,各类型反应之间的相互关系。21cnjy.com
答案:(1)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
(2)2H2+O22H2O
(3)2H2O22H2O+O2↑
(4)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(5)2KClO32KCl+3O2↑ (合理即可)
1.某元素在化学反应中由化合态变成游离态,则该元素( )
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.以上都不是
解析:选C 元素在化学反应中由化合态变为游离态,化合价可能升高也可能降低,既可能被氧化也可能被还原。如KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O,KClO3中的氯元素被还原,HCl中的氯元素被氧化。21·世纪*教育网
2.离子反应、复分解反应、置换反应和氧化还原反应之间可用集合关系表示,下列表示正确的是( )
解析:选A 复分解反应都属于非氧化还原反应,置换反应都属于氧化还原反应,离子反应有的属于氧化还原反应,有的属于非氧化还原反应。2-1-c-n-j-y
3.有首歌中唱到“帘外芭蕉惹骤雨,门环惹铜绿”,其中的“铜绿”即是铜锈,它的化学成分是Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜)。铜在潮湿的空气中生锈的化学反应为2Cu+O2+CO2+H2O===Cu2(OH)2CO3。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.该反应不是氧化还原反应
B.该反应中氧元素和碳元素化合价发生变化,所以是氧化还原反应
C.该反应中铜得电子,O2失电子,所以是氧化还原反应
D.该反应是氧化还原反应,变价的只有两种元素
解析:选D 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。
4.关于氧化还原反应,下列说法正确的是( )
①氧化剂发生氧化反应;②氧化剂具有氧化性;③氧化还原反应的本质是化合价升降;④物质所含元素化合价变化是判断氧化还原反应的依据;⑤氧化还原反应的任一反应物不是氧化剂就是还原剂【来源:21·世纪·教育·网】
A.②④ B.②③④
C.①②④ D.①②④⑤
解析:选A 氧化剂发生还原反应,①错误;氧化还原反应的本质是电子转移,③错误;氧化还原反应的任一反应物可能既不是氧化剂又不是还原剂,如反应Cl2+H2O===HCl+HClO中的H2O,⑤错误。【出处:21教育名师】
5.下列变化需要加入某种还原剂才能实现的是( )
A.SO3→SO B.CaCl2→CaCO3
C.Cl-→Cl2 D.Fe3+→Fe2+
解析:选D A项,硫元素化合价未发生改变,不需加还原剂,错误;B项,钙元素化合价没有变化,不需要加还原剂,错误;C项,氯元素化合价升高,加入的物质应是氧化剂,错误;D项,铁元素化合价降低,铁离子发生还原反应,需要加入还原剂,正确。
6.CuH不稳定,易跟盐酸反应:2CuH+2HCl===CuCl2+2H2↑+Cu,下列说法正确的是( )
A.CuH中H的化合价为+1
B.CuH在反应中只作氧化剂
C.在反应中HCl表现还原性
D.Cu是反应的还原产物
解析:选D 首先明确反应物、生成物中各元素的化合价:2+2 ===2+22↑+
CuH中H的化合价为-1,A项错;由反应方程式中元素价态变化知,CuH在反应中既作氧化剂又作还原剂,B项错;HCl中氢元素价态降低,HCl表现出氧化性,C项错。
7.在5KCl+KClO3+3H2SO4===3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比为( )
A.1∶1 B.5∶1
C.1∶5 D.3∶1
解析:选B
可知,被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比为5∶1。
8.亚运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷,经撞击发出响声,同时产生白色的烟。撞击时发生反应的化学方程式为5KClO3+6P===3P2O5+5KCl,则下列有关叙述错误的是( )21·cn·jy·com
A.上述反应中Cl的化合价由+5价变为-1价
B.P2O5是P被还原后所得的产物
C.该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶6
D.上述反应中消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol
解析:选B KClO3在该反应中作氧化剂,在反应中被还原,Cl的化合价由+5价变为-1价,A正确;P作还原剂,在反应中被氧化生成P2O5,P2O5是氧化产物,B错误;该反应氧化剂KClO3与还原剂P的物质的量之比为5∶6,C正确;由~2O5~5e-可知,消耗3 mol P时,转移电子的物质的量为15 mol,D正确。www.21-cn-jy.com
9.已知反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若有44.8 L Cl2(已换算为标准状况)生成,求:www-2-1-cnjy-com
(1)被氧化的HCl为____________g,转移电子数目为____________。
(2)用“双线桥”和“单线桥”标出上述反应的电子转移方向和数目。
解析:在反应中每生成1 mol Cl2有2 mol HCl被氧化,失去电子2 mol(或2×6.02×1023=1.204×1024个)。已知标准状况下44.8 L Cl2的物质的量为2 mol,故被氧化的HCl为4 mol,其质量为146 g,转移电子4 mol,即6.02×1023×4=2.408×1024个。
答案:(1)146 2.408×1024(或4NA)
(2)双线桥法:
10.水是组成生命体的重要化学物质,有关水的反应实例有很多:
(1)有人设想将太阳能转化为电能,进而将水电解生成H2,H2是一种清洁能源。请分析电解水过程中,水________(填“仅被氧化”、“仅被还原”、“既被氧化,又被还原”或“既未被氧化,又未被还原”,下同);野营爱好者携带氢化钙固体作为生氢剂,反应方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,其中水____________________________________。
(2)①~⑤的反应是有水参加的氧化还原反应。
①2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
②Cl2+H2O===HCl+HClO
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
④2F2+2H2O===4HF+O2
⑤3NO2+H2O===2HNO3+NO
上述反应中,水作氧化剂的是________,反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。21教育网
(3)水热法制备纳米Fe3O4的反应是3Fe2++2S2O+O2+4OH-===Fe3O4+S4O+2H2O,反应中还原剂是________,生成1 mol Fe3O4,反应转移的电子总数为________NA。
解析:(1)氢化钙中H为-1价,H2O中H为+1价,反应后水中H的化合价降低,因此水被还原。(2)反应①、③中,水作氧化剂;反应④中,水作还原剂;反应②、⑤中,水既不作氧化剂,也不作还原剂。反应⑤中NO2既是氧化剂又是还原剂,若3 mol NO2参加反应,则有2 mol NO2被氧化为2 mol HNO3,1 mol NO2被还原为1 mol NO,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2。(3)由化学方程式中元素化合价变化可知,Fe、S的化合价都升高,而O2中O的化合价降低,故O2是氧化剂,Fe2+、S2O是还原剂;每生成1 mol Fe3O4,有1 mol O2参加反应,转移的电子的物质的量为4 mol。2·1·c·n·j·y
答案:(1)既被氧化,又被还原 仅被还原
(2)①③ 1∶2
(3)Fe2+、S2O 4
课时跟踪检测(十四) 探究铁及其化合物的氧化性或还原性
1.下列物质中,在一定条件下能将铁元素从0价转变为+3价的是( )
A.氯气 B.盐酸
C.硫酸铜溶液 D.稀硫酸
解析:选A A项,2Fe+3Cl2===2FeCl3;B项,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑;C项,Fe+CuSO4===FeSO4+Cu;D项,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑。21·cn·jy·com
2.为了防止某FeCl2溶液变质,可向溶液中加入( )
A.稀硫酸 B.铁粉
C.KSCN溶液 D.石蕊溶液
解析:选B FeCl2溶液变质后生成Fe3+,向含Fe3+的溶液中加入铁粉能还原Fe3+:2Fe3++Fe===3Fe2+。
3.铁片投入下列溶液,溶液质量增加,但无气体产生的是( )
A.盐酸 B.Cu(NO3)2溶液
C.稀硫酸 D.FeCl3溶液
解析:选D A项,Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,产生气体;B项,Cu(NO3)2+Fe===Fe(NO3)2+Cu,溶液质量减小;C项,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,产生气体;D项,2FeCl3+Fe===3FeCl2,无气体产生且溶液质量增加。
4.把铁粉、铜粉置于FeCl3溶液中,充分反应后加入KSCN不显红色,下列情况不能成立的是( )
A.铁不剩余,Cu剩余 B.铁、铜均剩余
C.铁剩余,含Cu2+ D.铜剩余,含Fe2+
解析:选C 还原性铁大于铜,铜有剩余,铁可能不剩余,溶液中不会存在Fe3+,故A不符合题意;铁过量,会出现铁、铜均剩余,溶液中不存在Fe3+,故B不符合题意;若是铁剩余,溶液中一定不含Cu2+,不能成立,故C符合题意;铜有剩余,不会存在Fe3+,但是溶液中一定有Fe2+,故D不符合题意。
5.证明某溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+的实验方法是( )
A.先滴加氯水,再滴加KSCN溶液后显红色
B.只需滴加KSCN溶液
C.先滴加KSCN溶液,不显红色,再滴加氯水后显红色
D.滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液退色
解析:选C 先滴加KSCN溶液,不显红色,说明溶液中不含Fe3+;再滴加氯水后显红色,说明此时溶液中生成了Fe3+,因此溶液中只含有Fe2+而不含有Fe3+。滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液退色,不能说明Fe3+的存在情况。21·世纪*教育网
6.已知下述三个实验均能发生化学反应:
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴氯水
将铜丝放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是( )
A.实验①中铁钉只做还原剂
B.实验②中Fe2+既显氧化性又显还原性
C.实验③中发生的是置换反应
D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+
解析:选A 实验①中铁钉做还原剂,氧化性Cu2+>Fe2+;实验②中Fe2+只表现还原性,实验③中反应为2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2不是置换反应,分析可知:氧化性:Fe3+>Cu2+,综上可知氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+,故A正确,B、C、D错误。21世纪教育网版权所有
7.下列物质反应后一定有+3价铁生成的是( )
①过量的Fe与Cl2反应 ②Fe与过量稀硫酸反应
③FeCl2溶液中通入少量Cl2 ④Fe和Fe2O3的混合物溶于盐酸中
A.只有① B.只有①③
C.只有①②③ D.全部
解析:选B ①中的Cl2氧化性强,它能将铁氧化为+3价,由于不是在溶液中反应,因此过量的铁不会将氯化铁还原。②中Fe与稀硫酸反应只能生成Fe2+。③在溶液中Fe2+被Cl2氧化生成Fe3+。④中首先发生Fe与盐酸生成FeCl2、Fe2O3与盐酸生成FeCl3的反应,但题中未给出反应物间相对量的关系,若铁是足量的,则能将生成的FeCl3全部还原为FeCl2。www.21-cn-jy.com
8.向盛有氯化铁溶液的烧杯中加入过量的铜粉,反应结束后,溶液中大量存在的金属离子是( )
A.Cu2+、Fe2+ B.Fe2+、Fe3+
C.Fe3+、Cu2+ D.只有Fe2+
解析:选A 可依据离子共存的解题思路进行分析,因为Fe3+和铜不能共存,所以溶液中没有Fe3+,铁元素只能以Fe2+形式存在于溶液中,铜以Cu2+形式存在于溶液中。
9.A、B、C均为单质,其中A为用途广泛的金属单质,B为黄绿色气体,B与C反应后的产物E溶于水得无色酸性溶液。A、B、C之间的其他反应如图所示。2-1-c-n-j-y
试填空:
(1)写化学式:B________,D________,F________。
(2)鉴别D溶液中阳离子的方法是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出离子反应方程式:
①A+E→F+C:________________________________________________。
②B+F→D:__________________________________________________________。
解析:由题给信息可推知A为Fe,B为Cl2,C为H2;根据图中转化关系,进而推知D为FeCl3、E为HCl、F为FeCl2。21*cnjy*com
答案:(1)Cl2 FeCl3 FeCl2
(2)取少量D溶液于试管中,然后滴加KSCN溶液,溶液呈红色表明含Fe3+
(3)①Fe+2H+===Fe2++H2↑
②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
10.某化学兴趣小组利用下列试剂:铁粉、锌粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性,并利用实验结论解决一些问题。
(1)用所给试剂写出体现Fe2+具有还原性的反应的化学方程式____________________。
(2)设计实验方案,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe3+具有氧化性
取少量0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,往溶液中加入足量铁粉,再加入少量KSCN溶液
加入铁粉后,溶液颜色变为________。加入KSCN溶液后,溶液________
(3)该兴趣小组为说明“Fe2+具有氧化性”,提出了向FeCl2溶液中加入锌粉,观察实验现象的方案,该反应的离子方程式为______________________________________________。
(4)某反应中反应物与生成物有Fe3+、Mn2+、H+、MnO、H2O和一种未知离子X,已知MnO在反应中得到电子,则X离子是________。
解析:(1)在反应中Fe2+作还原剂,体现其还原性,因此应选择氧化剂,所以选用氯水,反应为2FeCl2+Cl2===2FeCl3。【版权所有:21教育】
(2)向FeCl3溶液中加入铁粉,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+,所以溶液由棕黄色变为浅绿色。向FeCl2溶液中滴加硫氰化钾溶液不变红。21cnjy.com
(3)向FeCl2溶液中加入锌粉,离子反应为Zn+Fe2+===Fe+Zn2+。
(4)已知MnO得电子,故MnO是氧化剂,Mn2+为还原产物,则题目提供的Fe3+是氧化产物,故还原剂为Fe2+。即X为Fe2+。www-2-1-cnjy-com
答案:(1)2FeCl2+Cl2===2FeCl3 (2)浅绿色 不变色 (3)Fe2++Zn===Zn2++Fe (4)Fe2+
1.要除去FeCl3溶液中的少量FeCl2杂质,可向其中加入适量的( )
A.Fe B.氯水
C.盐酸 D.NaOH溶液
解析:选B 利用反应2FeCl2+Cl2===2FeCl3除去FeCl3溶液中少量FeCl2杂质,需加入适量的氯水。
2.向盐酸中加入铁粉,待铁粉全部溶解后,再加入酸性KMnO4溶液,KMnO4溶液紫红色退去的原因是( )
A.Fe有还原性
B.FeCl2中Fe2+具有还原性
C.KMnO4具有还原性
D.盐酸有还原性
解析:选B 溶液退色是因为Fe2+具有还原性,KMnO4具有氧化性,KMnO4被Fe2+还原生成无色的Mn2+。
3.要证明某溶液中不含Fe3+而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳方案是( )
①加入足量氯水 ②加入足量KMnO4溶液 ③加入少量KSCN溶液
A.①② B.③①
C.③② D.①②③
解析:选B 先向溶液中加入少量KSCN溶液,若溶液中不含Fe3+,则无红色出现,然后再加入足量氯水,Cl2将Fe2+氧化生成Fe3+,Fe3+与SCN-结合生成红色物质。
4.为了探究铁及其化合物的氧化性和还原性,某同学设计如下实验方案,其中符合实验要求且完全正确的是( )21教育网
选项
实验操作
实验现象
离子反应
实验结论
A
在氯化亚铁溶液中滴加新制氯水
浅绿色溶液变成棕黄色溶液
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
Fe2+具有
还原性
B
在氯化亚铁溶液中加入锌片
浅绿色溶液变成无色溶液
Fe2++Zn
===Fe+Zn2+
Zn具有
还原性
C
在氯化铁溶液中加入铁粉
棕黄色溶液变成浅绿色溶液
Fe3++Fe===2Fe2+
铁单质具有还原性
D
在氯化铁溶液中加入铜粉
蓝色溶液变成棕黄色溶液
2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
Fe3+具有氧化性
解析:选A 实验目的是探究铁及其化合物的性质,B项,结论应是Fe2+具有氧化性,锌具有还原性虽正确,但不符合实验要求;C项,离子反应中电荷不守恒,正确的离子方程式为2Fe3++Fe===3Fe2+;D项,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。
5.FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后仍有固体存在,则下列判断不正确的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.溶液中一定含Cu2+
B.溶液中一定含Fe2+
C.加入KSCN溶液一定不变血红色
D.剩余固体中一定含Cu
解析:选A 加入铁粉后,因为Fe3+氧化性强于Cu2+,铁粉先与FeCl3反应,然后与CuCl2反应,充分反应后仍存在的固体一定含有Cu,可能含有Fe,D正确;所得溶液中一定不含Fe3+,不一定含有Cu2+,一定含有Fe2+,加入KSCN一定不变红色,B、C正确,A错误。21*cnjy*com
6.某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+,加入0.2 mol铁粉,待Fe3+完全被还原后,溶液中Fe2+的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A.0.4 mol·L-1 B.0.6 mol·L-1
C.0.8 mol·L-1 D.1.0 mol·L-1
解析:选C 由反应2Fe3++Fe===3Fe2+可知铁粉过量,0.2 mol Fe3+与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2+,故反应后Fe2+共为0.4 mol,c(Fe2+)==0.8 mol·L-1。
7.把1.0 mol·L-1 CuSO4溶液、2.0 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液两种溶液等体积混合(假设混合后液体的体积等于混合前两种溶液的体积之和),向溶液中加入足量铁粉,经足够长的时间后,铁粉有剩余。此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为( )【来源:21cnj*y.co*m】
A.1.0 mol·L-1 B.2.0 mol·L-1
C.3.5 mol·L-1 D.4.0 mol·L-1
解析:选C 根据铁粉有剩余,此时溶液为FeSO4溶液,根据硫酸根守恒c(FeSO4)=c(SO)=(1.0 mol·L-1+2.0 mol·L-1×3)÷2=3.5 mol·L-1。故溶液中Fe2+的物质的量浓度为3.5 mol·L-1。2·1·c·n·j·y
8.将1.12 g铁粉加到25 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中,完全反应后,其结果是( )
A.铁有剩余,溶液呈浅绿色,c(Cl-)基本不变
B.往溶液中滴加无色KSCN溶液,不变色
C.溶液中n(Fe2+)与n(Fe3+)之比为6∶1
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5
解析:选C n(Fe)==0.02 mol,n(FeCl3)=0.05 mol,所以n(Fe)∶n(Fe3+)=2∶5,根据Fe+2FeCl3===3FeCl2知FeCl3过量,故加入KSCN会变红色;Fe全部反应,故n(Fe2+)=3n(Fe)=0.06 mol,n(Fe3+)=0.05 mol-0.02 mol×2=0.01 mol。D项中氧化产物与还原产物之比应为1∶2。【出处:21教育名师】
9.某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeSO4)是否变质,查阅了有关资料,得知Fe2+能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液退色,并结合已学的知识设计了如下实验:将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,在一支试管中滴入酸性高锰酸钾溶液,在另一支试管中滴入KSCN溶液。21教育名师原创作品
请你填出该同学实验中出现以下现象时应得出的结论:
(1)若滴入酸性高锰酸钾溶液后退色,滴入KSCN溶液后不变红,结论是________________________________________________________________________。
(2)若滴入酸性高锰酸钾溶液后不退色,滴入KSCN溶液变红,结论是________________________________________________________________________。
(3)若滴入酸性高锰酸钾溶液后退色,滴入KSCN溶液变红,结论是________________________________________________________________________。
(4)能不能将KMnO4和KSCN滴入到同一试管中进行验证,为什么?试进行解释________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:加KMnO4溶液只要退色就说明含有Fe2+,而加入KSCN溶液变红则说明含有Fe3+,所以前三问的答案很容易得出,而第(4)问中的原因可归结为两条,一是KMnO4溶液呈紫红色,影响观察Fe(SCN)3的红色,二是KSCN具有较强的还原性,可以被KMnO4氧化,影响Fe2+的检验。
答案:(1)没有变质 (2)完全变质 (3)部分变质
(4)不能,原因是KMnO4溶液呈紫红色,影响Fe3+的检验;KSCN具有还原性,影响Fe2+的检验
10.电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。
(1)检验溶液中Fe3+存在的试剂是__________,证明Fe3+存在的现象是______________。
(2)写出FeCl3溶液与金属铜发生反应的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(3)某工程师为了从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得FeCl3溶液,准备采用下列步骤:
A.请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式。
①____________,②______________,③____________,
④____________,⑤____________,⑥____________。
B.请写出相关反应的化学方程式。
______________________,_________________________________,
______________________,_________________________________。
解析:从腐蚀铜的废液中回收铜。
答案:(1)KSCN溶液 溶液变成红色
(2)2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2
(3)A.①Fe ②FeCl2 ③Fe和Cu ④HCl
⑤FeCl2 ⑥Cl2
B.CuCl2+Fe===FeCl2+Cu Fe+2HCl===FeCl2+H2↑
2FeCl3+Fe===3FeCl2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3