2019年高考化学一轮复习学案 考点3 氧化还原反应的基本概念(学生版+教师版)

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名称 2019年高考化学一轮复习学案 考点3 氧化还原反应的基本概念(学生版+教师版)
格式 rar
文件大小 2.6MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2018-07-24 11:53:55

文档简介

第三讲 氧化还原反应的基本概念
1.理解氧化还原反应的本质;
2.了解常见的氧化还原反应;
3.从氧化还原反应的角度来分析化学反应的类型;判断氧化剂和还原剂,标出电子转移的方向和数目;
4.能够比较氧化性还有性的相对强弱,判断氧化还原反应的可能性及产物;
考点一 氧化还原反应
1. 氧化还原反应
定义
反应前后物质有 的化学反应叫氧化还原反应,物质 电子的反应叫氧化反应,物质 电子的反应叫还原反应
特征
反应前后元素 发生了变化(判断依据)
实质
反应过程中
规律
在一个化学反应中氧化反应和还原反应 发生,氧化剂和还原剂 存在,氧化剂得电子,还原剂失电子,得失电子同时发生;同一氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子总数 ,即化合价升高的总价数 降低的总价数
氧化还原反应与四种基本反应类型的关 系
化合反应和分解反应 是氧化还原反应,但有 参加的化合反应或有 生成的分解反应一定属氧化还原反应(注意有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应);置换反应一定 氧化还原反应;复分解反应一定 氧化还原反应
2. 基于双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系


3.常见的氧化剂、还原剂
氧化剂
电子的反应物
活泼的非金属单质单质,如卤素单质(X2)、O2、S等
高价态离子,如Fe3+、Cu2+等;高价或较高价含氧化合物,如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等
过氧化物,如Na2O2、H2O2等
还原剂
电子的反应物
活泼或较活泼金属,如K、Na、Zn、Fe等
一些非金属单质,如H2、C、Si等
较低态的化合物,CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4
氧化性
电子的能力
物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关
还原性
电子的能力
氧化产物
反应所得的生成物
氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中,Fe2O3和SO2均既为氧化产物,又为还原产物
还原产物
反应所得的生成物
4. 电子转移的表示方法
单线桥
表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数
箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
箭头方向表示电子转移的方向
在“桥”上标明转移的是电子总数
双线桥
表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况
箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素
箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化
考点二 氧化性、还原性强弱的比较方法
氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
1. 氧化性强弱的比较
根据非金属活动顺序判断
氧化性:F2>O2>Cl2>Br2>I2>S
根据反应方程式判断
氧化性:氧化剂>氧化产物>还原剂
根据反应条件判断
还原剂相同时,反应越容易进行,氧化剂的氧化性越强
根据还原剂被氧化的程度判断
还原剂、条件都相同时,还原剂被氧化得越彻底,氧化剂的氧化性越强
根据电解池中放电顺序判断
电解池中放电顺序遵循先得电子者氧化性强,其规律为阳离子得电子顺序(即氧化性强弱顺序)
2. 还原性强弱的比较
根据根据活动顺序表判断
根据非金属活动顺序判断
还原性:F-<O2-<Cl-<Br-<I-<S2-
根据反应方程式判断
还原性:还原剂>还原产物>氧化剂
根据反应条件判断
氧化剂相同时,反应越容易进行,还原剂的还原性越强
根据氧化剂被还原的程度判断
氧化剂、条件都相同时,氧化剂被还原得越彻底,还原剂的还原性越强
根据原电池电极判断
负极金属比正极金属活泼(还原性强)
根据电解池中放电顺序判断
电解池中放电顺序遵循先失电子者还原性强,其规律为阴离子失电子顺序(即还原性强弱顺序):S2->I->Br->Cl->
OH->NO3-、SO42-等
1.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应(如同素异形体间的相互转化)
2.某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原(或被氧化),因为元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。如:Cu2+―→Cu时,铜元素被还原,Cl-―→Cl2时,氯元素被氧化。
3.氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂,氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质。
4.物质的氧化性、还原性强弱只与得失电子的难易有关.与得、失电子的数目无关.
氧化性的强弱是指得电子的难易程度,越容易得电子其氧化性越强,与得电子的数目无关。同样,还原剂的还原性与失电子的难易有关,与失电子的数目无关。
5.一般同种元素价态越高,氧化性越强;但氯元素的含氧酸中氯元素价态越低氧化性越强。
6.具有氧化性,能得电子,不一定是氧化剂,反之,具有还原性也不一定是还原剂。
考向一 氧化还原反应的判断
典例1:下列有关实验室制取气体的反应中,其原理不属于氧化还原反应的是(  )
A.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2
B.实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2
C.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制取Cl2
D.实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2
变式训练1.分析生产生活中的下列过程,不涉及氧化还原反应的是 ( )
A.煤液化制得清洁能源 B.用酒精测试仪检测酒驾
C.将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉 D.从海水中提取氯化镁
考向二 氧化还原反应中的相关概念
典例2:新型纳米材料MFe2Ox(3A.MFe2Ox被还原,   B.SO2是该反应的还原剂
C.MFe2Oy 为氧化产物且有y>x   D.SO2发生了氧化反应
变式训练2下列属于氧化还原反应,但水既不做氧化剂,又不做还原剂的是(  )
A.SO3+H2O=H2SO4 B.3NO2+H2O=2HNO3+NO
C.2F2+2H2O=4HF+O2 D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
考向三 氧化性、还原性强弱的比较
典例3:根据下列反应进行判断,下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是(  )
①ClO3﹣+5Cl﹣+6H+═3Cl2+3H2O 
②2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2
③2FeCl2+Cl2═2FeCl3.
A.ClO3﹣>Cl2>I2>Fe3+ B.Cl2>ClO3﹣>I2>Fe3+
C.ClO3﹣>Cl2>Fe3+>I2 D.ClO3﹣>Fe3+>Cl2>I2
变式训练3在常温下发生下列反应:(1)16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O
(2)2A2++B2===2A3++2B- (3)2B-+Z2===B2+2Z-
根据上述反应,判断下列结论中错误的是(  )
A.溶液中可能发生反应:Z2+2A2+===2A3++2Z-
B.Z2在(1)、(3)反应中做还原剂
C.氧化性强弱顺序为XO>Z2>B2>A3+
D.X2+是XO的还原产物
考向四 氧化还原反应中的相关计算
典例4:三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF.下列有关该反应的说法正确的是(  )
A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1
C.若生成0.2 mol HNO3,则转移0.2 mol电子
D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
变式训练4.已知Fe3O4可表示为(FeO?Fe2O3),水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应的离子方程式为3Fe2++2S2O32﹣+O2+4OH﹣═Fe3O4+S4O62﹣+2H2O,下列说法正确的是(  )
A.O2和S2O32﹣是氧化剂,Fe2+是还原剂
B.每生成1 mol Fe3O4,转移2 mol电子
C.若有2 mol Fe2+被氧化,则被Fe2+还原的O2为0.5 mol
D.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5
1.【2018 北京 4】 下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
A. A B. B C. C D. D
2.【2018新课标Ⅱ卷】. 下列实验过程可以达到实验目的的是
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.4000 mol·L?1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液,观察实验现象

A. A B. B C. C D. D
3.【2017北京卷6】下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
4.【2017天津卷3】下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
5.【2017海南卷1】下列说法错误的是
A.蔗糖可作调味剂 B.细铁粉可作食品抗氧剂
C.双氧水可作消毒剂 D.熟石灰可作食品干燥剂
6.【2017新课标Ⅱ卷13】由下列实验及现象不能推出相应结论的是
实验
现象
结论
A.
向2 mL 0.1 的溶液中加足量铁粉,震荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:
B.
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C.
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D.
向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和Nal溶液
一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
7.【2016海南卷】下列实验设计正确的是
A.将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性
B.将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼
C.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在
D.将乙烯通入KmnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性
8.【2016上海卷】下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
9.【2016北京卷】K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
10.【2016上海卷】O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
第三讲 氧化还原反应的基本概念
1.理解氧化还原反应的本质;
2.了解常见的氧化还原反应;
3.从氧化还原反应的角度来分析化学反应的类型;判断氧化剂和还原剂,标出电子转移的方向和数目;
4.能够比较氧化性还有性的相对强弱,判断氧化还原反应的可能性及产物;
考点一 氧化还原反应
1. 氧化还原反应
定义
反应前后物质有电子转移(得失或偏移)的化学反应叫氧化还原反应,物质失去电子的反应叫氧化反应,物质得到电子的反应叫还原反应
特征
反应前后元素化合价发生了变化(判断依据)
实质
反应过程中电子转移(得失或偏移)
规律
在一个化学反应中氧化反应和还原反应同时发生,氧化剂和还原剂同时存在,氧化剂得电子,还原剂失电子,得失电子同时发生;同一氧化还原反应中,氧化剂和还原剂得失电子总数相等,即化合价升高的总价数等于降低的总价数
氧化还原反应与四种基本反应类型的关 系
化合反应和分解反应不一定是氧化还原反应,但有单质参加的化合反应或有单质生成的分解反应一定属氧化还原反应(注意有单质参加或生成的化学反应不一定是氧化还原反应);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
2. 基于双线桥理解氧化还原反应的概念之间的关系


3.常见的氧化剂、还原剂
氧化剂
得到电子的反应物
活泼的非金属单质单质,如卤素单质(X2)、O2、S等
高价态离子,如Fe3+、Cu2+等;高价或较高价含氧化合物,如MnO2、浓H2SO4、HNO3、KMnO4等
过氧化物,如Na2O2、H2O2等
还原剂
失去电子的反应物
活泼或较活泼金属,如K、Na、Zn、Fe等
一些非金属单质,如H2、C、Si等
较低态的化合物,CO、SO2、H2S、Na2SO3、FeSO4
氧化性
得到电子的能力
物质的氧化性、还原性的强弱与其得失电子能力有关,与得失电子的数目无关
还原性
失去电子的能力
氧化产物
氧化反应所得的生成物
氧化还原反应中,氧化产物、还原产物可以是同一种产物,也可以是不同产物,还可以是两种或两种以上的产物。如反应4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2中,Fe2O3和SO2均既为氧化产物,又为还原产物
还原产物
还原反应所得的生成物
4. 电子转移的表示方法
单线桥
表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数
箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
箭头方向表示电子转移的方向
在“桥”上标明转移的是电子总数
双线桥
表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况
箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素
箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化
考点二 氧化性、还原性强弱的比较方法
氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
1. 氧化性强弱的比较
根据非金属活动顺序判断
氧化性:F2>O2>Cl2>Br2>I2>S
根据反应方程式判断
氧化性:氧化剂>氧化产物>还原剂
根据反应条件判断
还原剂相同时,反应越容易进行,氧化剂的氧化性越强
根据还原剂被氧化的程度判断
还原剂、条件都相同时,还原剂被氧化得越彻底,氧化剂的氧化性越强
根据电解池中放电顺序判断
电解池中放电顺序遵循先得电子者氧化性强,其规律为阳离子得电子顺序(即氧化性强弱顺序)
2. 还原性强弱的比较
根据根据活动顺序表判断
根据非金属活动顺序判断
还原性:F-<O2-<Cl-<Br-<I-<S2-
根据反应方程式判断
还原性:还原剂>还原产物>氧化剂
根据反应条件判断
氧化剂相同时,反应越容易进行,还原剂的还原性越强
根据氧化剂被还原的程度判断
氧化剂、条件都相同时,氧化剂被还原得越彻底,还原剂的还原性越强
根据原电池电极判断
负极金属比正极金属活泼(还原性强)
根据电解池中放电顺序判断
电解池中放电顺序遵循先失电子者还原性强,其规律为阴离子失电子顺序(即还原性强弱顺序):S2->I->Br->Cl->
OH->NO3-、SO42-等
1.有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应(如同素异形体间的相互转化)
2.某元素由化合态变为游离态时,该元素不一定被还原(或被氧化),因为元素处于化合态时,其化合价可能为正价,也可能为负价。如:Cu2+―→Cu时,铜元素被还原,Cl-―→Cl2时,氯元素被氧化。
3.氧化还原反应中的反应物不一定都是氧化剂或还原剂,但在氧化还原反应中一定有氧化剂和还原剂,氧化剂和还原剂可以是不同的物质,也可以是同一种物质。
4.物质的氧化性、还原性强弱只与得失电子的难易有关.与得、失电子的数目无关.
氧化性的强弱是指得电子的难易程度,越容易得电子其氧化性越强,与得电子的数目无关。同样,还原剂的还原性与失电子的难易有关,与失电子的数目无关。
5.一般同种元素价态越高,氧化性越强;但氯元素的含氧酸中氯元素价态越低氧化性越强。
6.具有氧化性,能得电子,不一定是氧化剂,反之,具有还原性也不一定是还原剂。
考向一 氧化还原反应的判断
典例1:下列有关实验室制取气体的反应中,其原理不属于氧化还原反应的是(  )
A.实验室中用稀盐酸与石灰石反应制取CO2
B.实验室中用高锰酸钾加热分解制取O2
C.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制取Cl2
D.实验室中用稀硫酸与锌粒反应制取H2
【答案】A
【解答】
A.用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳,没有元素的化合价变化,为非氧化还原反应,故A选;
B.高锰酸钾加热分解制取氧气,O元素的化合价升高,为氧化还原反应,故B不选;
C.实验室中用浓盐酸与二氧化锰加热制取Cl2,Mn和Cl元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C选;
D.Zn和H元素化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D不选;故选A。
变式训练1.分析生产生活中的下列过程,不涉及氧化还原反应的是 ( )
A.煤液化制得清洁能源 B.用酒精测试仪检测酒驾
C.将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉 D.从海水中提取氯化镁
【答案】D
【解析】
A、煤的液化是指将煤与H2在催化剂作用下转化为液体燃料(直接)或利用煤产生的H2和CO通过化学合成产生液体燃料或其他液体化工产品(间接)的过程,涉及氧化还原反应,A项错误;
B、交警常用“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车。其反应原理为C2H5OH + 4CrO3 + 6H2SO4 = 2 Cr2(SO4)3?+ 2CO2↑+9H2O,涉及氧化还原反应,B项错误;
C、将氯气通入冷的消石灰中制漂白粉原理:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,涉及氧化还原反应,C项错误;
D、从海水中提取氯化镁时,经历了氯化镁----氢氧化镁---氯化镁的转化过程, 不涉及氧化还原反应,D项正确;答案选D。
考向二 氧化还原反应中的相关概念
典例2:新型纳米材料MFe2Ox(3A.MFe2Ox被还原,   B.SO2是该反应的还原剂
C.MFe2Oy 为氧化产物且有y>x   D.SO2发生了氧化反应
【答案】 C
【解析】
由题目信息可知,SO2转化为固体S,S元素的化合价降低,说明SO2在反应中作氧化剂,发生了还原反应,B、D项错误,则MFe2Ox为还原剂,被氧化,对应产物MFe2Oy为氧化产物,故A项错误;MFe2Ox为还原剂,反应后Fe元素的化合价升高,根据化合价变化,有2y-2>2x-2,即y>x,故C项正确。
【归纳总结】概念间的关系图
变式训练2下列属于氧化还原反应,但水既不做氧化剂,又不做还原剂的是(  )
A.SO3+H2O=H2SO4 B.3NO2+H2O=2HNO3+NO
C.2F2+2H2O=4HF+O2 D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
【答案】B
【解析】
A.SO3+H2O=H2SO4中各元素的化合价不变,不属于氧化还原反应,故A不选;B.3NO2+H2O=2HNO3+NO中N元素的化合价既升高又降低,属于氧化还原反应,且水中H、
O元素的化合价都没有变化,则水既不做氧化剂,又不做还原剂,故B选;C.2F2+2H2O=4HF+O2中F元素的化合价降低,水中O元素的化合价升高,水作还原剂,故
C不选;
D.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑中Na元素的化合价升高,水中H元素的化合价降低,水作氧化剂,故D不选;故选B。
考向三 氧化性、还原性强弱的比较
典例3:根据下列反应进行判断,下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是(  )
①ClO3﹣+5Cl﹣+6H+═3Cl2+3H2O 
②2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2
③2FeCl2+Cl2═2FeCl3.
A.ClO3﹣>Cl2>I2>Fe3+ B.Cl2>ClO3﹣>I2>Fe3+
C.ClO3﹣>Cl2>Fe3+>I2 D.ClO3﹣>Fe3+>Cl2>I2
【答案】C
【解答】①中ClO3﹣是氧化剂,Cl2是氧化产物,所以氧化性ClO3﹣>Cl2;②中Fe3+是氧化剂,I2是氧化产物,所以氧化性:Fe3+>I2;③中Cl2是氧化剂,Fe3+是氧化产物,所以氧化性:Cl2>Fe3+;综上得氧化性顺序为ClO3﹣>Cl2>Fe3+>I2;故选C。
变式训练3在常温下发生下列反应:(1)16H++10Z-+2XO===2X2++5Z2+8H2O
(2)2A2++B2===2A3++2B- (3)2B-+Z2===B2+2Z-
根据上述反应,判断下列结论中错误的是(  )
A.溶液中可能发生反应:Z2+2A2+===2A3++2Z-
B.Z2在(1)、(3)反应中做还原剂
C.氧化性强弱顺序为XO>Z2>B2>A3+
D.X2+是XO的还原产物
【答案】B
【解析】
由反应(1)可知氧化性:XO>Z2,由反应(2)可知氧化性:B2>A3+,由反应(3)可知氧化性:Z2>B2,综上氧化性强弱顺序为XO>Z2>B2>A3+,结合选项分析可知B不正确,Z2在(1)中是氧化产物,在(3)中做氧化剂。
考向四 氧化还原反应中的相关计算
典例4:三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:3NF3+5H2O=2NO+HNO3+9HF.下列有关该反应的说法正确的是(  )
A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1
C.若生成0.2 mol HNO3,则转移0.2 mol电子
D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
【答案】 D
【解析】
A.只有N元素的化合价发生变化,NF3既是氧化剂又是还原剂,故A错误;
B.NF3生成NO,被还原,NF3生成HNO3,被氧化,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:
2,故B错误;
C.生成0.2molHNO3,转移的电子的物质的量为0.2mol×(5-3)=0.4mol,故C错误;
D.生成的NO易与空气中氧气反应生成红棕色气体二氧化氮,故D正确;故选D。
【反思归纳】走好关键第一步——正确标出元素化合价
正确分析氧化还原反应中电子转移的数目,其前提是确定物质中各元素(特别是变价元素)的化合价。基本方法是先标出熟悉元素的化合价,再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。常见元素的化合价可以借助化合价口诀来记忆:一价氢、钾、钠、氟、氯、溴、碘、银;二价氧、钙、钡、镁、锌;三铝、四硅、五价磷;说变价也不难,二三铁、二四碳、二四六硫都齐全;铜汞二价最常见。
变式训练4.已知Fe3O4可表示为(FeO?Fe2O3),水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应的离子方程式为3Fe2++2S2O32﹣+O2+4OH﹣═Fe3O4+S4O62﹣+2H2O,下列说法正确的是(  )
A.O2和S2O32﹣是氧化剂,Fe2+是还原剂
B.每生成1 mol Fe3O4,转移2 mol电子
C.若有2 mol Fe2+被氧化,则被Fe2+还原的O2为0.5 mol
D.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:5
【答案】C
【解答】在3Fe2++2S2O32﹣+O2+4OH﹣=Fe3O4+S4O62﹣+2H2O中,化合物中铁元素、硫元素用平均化合价,铁元素的化合价变化:+2→+,硫元素的化合价变化为:+2→+,氧元素的化合价变化:0→﹣2,所以氧化剂是O2,还原剂是Fe2+、S2O32﹣;A.由上述分析可知,还原剂是Fe2+、S2O32﹣,氧化剂是O2,故A错误;B.由方程式可知,每生成1molFe3O4,参加反应的氧气为1mol,转移电子数为1mol×4=4mol,故B错误;C.42molFe2+被氧化时,失去电子2mol,则被Fe2+还原的O2的物质的量为:=0.5mol,故C正确;D.由上述分析可知,氧化剂是O2,还原剂是Fe2+、S2O32﹣,3molFe2+参加反应时只有2mol被氧化,参加反应的氧化剂与还原剂的物质的最之比为1:(2+2)=1:4,故D错误;故选C。
1.【2018 北京 4】 下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
A项,NaOH溶液滴入FeSO4溶液中产生白色Fe(OH)2沉淀,白色沉淀变为红褐色沉淀时的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,该反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;
B项,氯水中存在反应Cl2+H2OHCl+HClO,由于氯水呈酸性,石蕊溶液滴入后溶液先变红,红色褪色是HClO表现强氧化性,与有色物质发生氧化还原反应;
C项,白色沉淀变为黑色时的反应为2AgCl+Na2S=Ag2S+2NaCl,反应前后元素化合价不变,不是氧化还原反应;
D项,Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO气体和H2O,气体由无色变为红棕色时的反应为2NO+O2=2NO2,反应前后元素化合价有升降,为氧化还原反应;
答案选C。
2.【2018新课标Ⅱ卷】. 下列实验过程可以达到实验目的的是
编号
实验目的
实验过程
A
配制0.4000 mol·L?1的NaOH溶液
称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容
B
探究维生素C的还原性
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,观察颜色变化
C
制取并纯化氢气
向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液
D
探究浓度对反应速率的影响
向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入2 mL 5%H2O2溶液,观察实验现象

A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
A.氢氧化钠溶于水放热;因此溶解后需冷却到室温下再转移至容量瓶中,A错误;
B.氯化铁具有氧化性,能被维生素C还原为氯化亚铁,从而使溶液颜色发生变化,所以向盛有2mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液,通过观察颜色变化可以探究维生素C的还原性,B正确;
C.向稀盐酸中加入锌粒,生成氢气,由于生产的氢气中含有氯化氢和水蒸气因此将生产的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸即可,不需要通过KMnO4溶液,或者直接通过碱石灰,C错误;
D.反应的方程式为HSO3-+H2O2=SO42-+H++H2O,这说明反应过程中没有明显的实验现象,因此无法探究浓度对反应速率的影响,D错误。
答案选B。
3.【2017北京卷6】下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使Na2O2固体变白 B.氯气使KBr溶液变黄
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色 D.氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
【答案】B
【解析】明确氧化还原反应的含义和判断依据是解答的关键,注意氧化还原反应的分析思路,即判价态、找变价、双线桥、分升降、写得失、算电子、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清它们的变化情况。该题的易错点是选项A,注意转化规律的理解:氧化还原反应中,以元素相邻价态间的转化最易;同种元素不同价态之间若发生反应,元素的化合价只靠近而不交叉;同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。
二氧化碳使Na2O2固体变白,发生反应2CO2+2Na2O2=O2+2Na2CO3,CO2的化合价没有发生改变,不属于
氧化还原反应,A错误;
B、氯气使KBr溶液变黄,发生反应2KBr+Cl2=2KCl+Br2,Cl2化合价降低,被还原,B正确;
C、乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色,是乙烯与溴发生了加成反应,Br元素化合价降低,Br2被还原,乙烯被氧化,C错误;
D、氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀氢氧化铝,反应过程中NH3化合价没有改变,D错误。
正确答案B。
4.【2017天津卷3】下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是
A.硅太阳能电池工作时,光能转化成电能
B.锂离子电池放电时,化学能转化成电能
C.电解质溶液导电时,电能转化成化学能
D.葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能
【答案】A
【解析】
硅太阳能电池主要是以半导体材料为基础,利用光电材料吸收光能后发生光电转换反应,与氧化
还原反应无关;
B、锂离子电池工作时,涉及到氧化还原反应;
C、电解质溶液导电实质是电解的过程,与氧化还原反应有关;
D、葡萄糖供能时,涉及到生理氧化过程。故选A。
5.【2017海南卷1】下列说法错误的是
A.蔗糖可作调味剂 B.细铁粉可作食品抗氧剂
C.双氧水可作消毒剂 D.熟石灰可作食品干燥剂
【答案】D
【解析】
A、蔗糖有甜味,且对人体无害,所以厨房里可作为调味剂,故A正确; B、细铁粉具有还原性,可以与空气中氧气反应,可以做抗氧化剂的物质,故B正确; C、双氧水具有强氧化性,能消灭细菌和病毒,可作消毒剂 ,故C正确; D、熟石灰是氢氧化钙,不能吸收水,而生石灰能和水反应,可作食品干燥剂,故D错误; 故选D.
6.【2017新课标Ⅱ卷13】由下列实验及现象不能推出相应结论的是
实验
现象
结论
A.
向2 mL 0.1 的溶液中加足量铁粉,震荡,加1滴KSCN溶液
黄色逐渐消失,加KSCN溶液颜色不变
还原性:
B.
将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶
集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生
CO2具有氧化性
C.
加热盛有少量NH4HCO3固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸
石蕊试纸变蓝
NH4HCO3显碱性
D.
向2支盛有2 mL相同浓度银氨溶液的试管中分别加入2滴相同浓度的NaCl和Nal溶液
一只试管中产生黄色沉淀,另一支中无明显现象
【答案】C
【解析】C项碳酸氢铵受热分解产生的氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,而不是碳酸氢铵显碱性。
7.【2016海南卷】下列实验设计正确的是
A.将SO2通入溴水中证明SO2具有漂白性
B.将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼
C.将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在
D.将乙烯通入KmnO4酸性溶液证明乙烯具有还原性
【答案】D
【解析】
SO2使溴水褪色是证明SO2具有还原性,错误;
B.铁屑放入稀HNO3中不产生H2,而是产生NO,错误;
C.澄清石灰水滴入HCO3-溶液中也会产生白色沉淀,错误;
D.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色,是发生了氧化反应,体现了乙烯的还原性,正确。故选D。
8.【2016上海卷】下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
【答案】C
【解析】
海带提碘是将KI变为I2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;
B.氯碱工业是由NaCl的水溶液在通电时反应产生NaOH、Cl2、H2,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误;
C.氨碱法制取碱的过程中没有元素化合价的变化,是非氧化还原反应,正确;
D.海水提溴是由溴元素的化合物变为溴元素的单质,有元素化合价的变化,属于氧化还原反应,错误。故选项C正确。
9.【2016北京卷】K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
【答案】D
【解析】明确溶液中的反应特点,并能灵活应用勒夏特列原理判断平衡的移动方向是解答的关键,解答时要注意通过对比实验的分析得出在酸性溶液中重铬酸钾的氧化性强,能把乙醇氧化。易错选项是D,注意④中的实验环境,不要忽视了溶液中还存在乙醇,而不能单纯的考虑平衡的移动方向。
A、在平衡体系中加入酸,平衡逆向移动,重铬酸根离子浓度增大,橙色加深,加入碱,平衡正向移动,溶液变黄,故A正确;
B、②中重铬酸钾氧化乙醇,重铬酸钾被还原,故B正确;
C、②是酸性条件,④是碱性条件,酸性条件下氧化乙醇,而碱性条件不能,说明酸性条件下氧化性
强,故C正确;
D、若向④溶液中加入70%的硫酸到过量,溶液为酸性,可以氧化乙醇,溶液变绿色,故D错误。
10.【2016上海卷】O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2→SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:4
【答案】D
【解析】
O元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,所以氧气是还原产物,
错误;
B. 在反应中O2F2中的O的化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,所以H2S是还原剂,错误;
C.外界条件不明确,不能确定HF的物质的量,所以不能确定转移电子的数目,错误;
D.根据方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1:4,,正确。
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