课件87张PPT。第3节 氧化还原反应
第1课时 认识氧化还原反应一、从不同角度认识氧化还原反应
以反应CuO+H2 Cu+H2O为例:升高失去(或偏离)H2H2降低CuO得到(或偏向)CuO变化转移【巧判断】
(1)Na2O+H2O ====2NaOH属于氧化还原反应。 ( )
提示:×。此反应中各元素的化合价均没有发生变化,因此为非氧化还原反应。(2)氧化还原反应的特征是元素化合价发生变化。
( )
提示:√。氧化还原反应前后元素的化合价发生变化。(3)Na与H2O的反应是氧化还原反应。 ( )
提示:√。此反应中元素的化合价发生了改变,因此为氧化还原反应。二、探究氧化还原反应的实质
1.以钠与氯气反应为例
2Na+Cl2 2NaCl2.以金属铁与CuSO4溶液反应为例红色固体由蓝色逐渐变绿色发生偏转3.结论升高失去氧化降低得到还原升高失去氧化降低得到还原失去得到电子转移【巧判断】
(1)金属单质与O2反应时,金属单质失去电子。 ( )
提示:√。金属元素只有正化合价,因此金属单质在反应中失去电子,被氧化。(2)Zn和CuSO4溶液反应时,Zn被还原成Zn2+。 ( )
提示:×。Zn到Zn2+的过程是化合价升高失电子,发生氧化反应。(3)非氧化还原反应中,可能有电子转移。 ( )
提示:×。非氧化还原反应中没有电子的转移,只要有电子转移则一定为氧化还原反应。【情境·思考】
楼房有的是用红砖砌成的,有的则是用青砖砌成的,你
可曾想过为什么同样的砖坯有的能烧成红砖,有的能烧
成青砖呢?原来烧制砖瓦的黏土中含有二价铁盐,黏土
做成砖坯,送到窑内大火烘烧,然后熄灭,自然冷却。此
时窑内空气流畅,氧气充足,二价铁盐被氧化成三氧化
二铁(Fe2O3),由于三氧化二铁是红色,所以得到的就是红砖瓦。待砖坯烧透后,从窑顶向下不断淋水,当水遇到红热砖瓦变成水蒸气,碳与水蒸气反应生成氢气和一氧化碳。这些还原性气体能把砖瓦中红色的氧化铁还原成黑色的氧化亚铁或四氧化三铁。同时,没有燃烧的黑色碳颗粒也渗入砖瓦黏土颗粒间隔之中,结果烧出来的砖瓦就呈青灰色。红砖、青砖烧制过程中涉及哪些化学反应?是否是氧化还原反应?提示:涉及二价铁盐被氧气氧化成Fe2O3、碳与水蒸气反应生成CO和H2、CO和H2把Fe2O3还原成黑色的FeO或Fe3O4三个反应,且都是氧化还原反应。三、氧化还原反应的表示方法
1.双线桥法:表示同种元素的原子在反应前后转移电子的情况。如2.单线桥法:表示反应过程中电子在反应物之间的转移情况,如【做一做】(1)用双线桥法表示下列反应电子转移的方向与数目。
H2+CuO Cu+H2O
提示: (2)用单线桥法表示下列反应电子转移的方向与数目。
3Cl2+2Fe 2FeCl3
提示: 知识点一 氧化还原反应的基本概念
【重点释疑】
1.氧化还原反应概念间的关系记忆口诀:
氧→得→降→还→还→还,还→失→升→氧→氧→氧
即:氧化剂→得到电子→所含元素化合价降低→被还原→发生还原反应→得到还原产物;
还原剂→失去电子→所含元素化合价升高→被氧化→发生氧化反应→得到氧化产物。2.氧化还原反应的特征和实质3.氧化还原反应与四种基本反应类型之间的关系【知识拓展】判断元素化合价的常用方法
(1)熟记常见元素的化合价
钠钾氢银正一价,钙镁锌钡正二价。
氟氯溴碘负一价,通常氧是负二价。
铜正一二铝正三,铁有正二和正三 。
碳有正二和正四,硫有负二、正四和正六。(2)计算:依据化合物的正负化合价的代数和为零进行计算。 【思考·讨论】
(1)在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂是否可以为同
一反应物?请举例说明原因。
提示:可以。如反应2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑中,参
加反应的KMnO4既表现了还原性,又表现了氧化性。(2)元素由化合态转变为游离态是不是一定被氧化或被还原?请解释原因。
提示:元素由化合态转变为游离态可能被氧化,也可能被还原。如H2O转化成O2,氧元素被氧化,CuO转化为Cu,则铜元素被还原。(3)在氧化还原反应中,得电子的和失电子的是否可以是同一种物质或元素?请举例说明原因。
提示:可以。如H2O2分解时,被氧化和被还原的元素都是氧。【案例示范】
【典例】(2019·济南高一检测)ClO2是一种高效水处
理剂,实验室通过以下反应制得ClO2:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O
关于此反应的说法正确的是 ( )A.KClO3中氯元素化合价降低,失电子
B.反应中H2SO4体现了酸性和强氧化性
C.反应中H2C2O4被氧化
D.H2C2O4既是氧化剂又是还原剂【思维建模】解答本类试题,思维流程如下:【解析】选C。由方程式可知:KClO3中氯元素从+5价变为+4价,化合价降低,得到电子,A错误;反应中S的化合价没有变化,不表现强氧化性,B错误;H2C2O4中碳元素从+3价变为+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,故C正确、D错误。【规律方法】(1)解决氧化还原反应概念的一般思路
找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。(2)代数和法确定化合物中变价元素的化合价步骤
①标出熟悉元素的化合价;
②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;③有机物中碳元素化合价(设为x)的确定方法:有机物中氧元素的化合价为-2,氢元素的化合价为+1。利用元素化合价代数和为零的规则确定碳元素的化合价。乙酸(C2H4O2)中满足2x+(+1)×4+(-2)×2=0,则x=0。【迁移·应用】
1.下列反应属于氧化还原反应的是 ( )
A.CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
B.2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
C.Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
D.NaBr+AgNO3====AgBr↓+NaNO3【解析】选C。只有C项中元素的化合价发生了变化。2.(2019·武汉高一检测)某国外化学教材中有一张关
于氧化还原反应的插图:
由图可知, 在该反应中是 ( )A.氧化剂 B.还原剂
C.氧化产物 D.还原产物
【解析】选B。 在反应中失去电子,作还原剂。3.(2019·莆田高一检测)P单质在反应4P+3KOH+
3H2O====3KH2PO2+PH3中 ( )
A.被氧化
B.被还原
C.既被氧化又被还原
D.既未被氧化又未被还原【解析】选C。 ; ,P在反应中
化合价从0降到-3,被还原,同时从0升高到+1,被氧化,
故P单质既被氧化又被还原。4.油画颜料是一种油画专用绘画颜料,油画的白色颜料
久置后会变黑,又使其臭名昭著。油画变黑,可用一定
浓度的H2O2溶液擦洗修复,发生的反应为4H2O2+PbS====
PbSO4+4H2O。(1)根据信息推测,颜料中铅以什么形式存在?
(2)油画修复发生的反应中氧化剂、还原剂分别是哪种物质?
(3)该反应生成1mol PbSO4转移电子数是多少?答案:(1)颜料中铅以PbSO4形式存在。
(2)H2O2中氧元素由-1价降低到-2价,H2O2是氧化剂,PbS
中硫元素由-2价升高到+6价,PbS是还原剂。
(3)PbS中硫元素由-2价升高到PbSO4中+6价,所以生成
1 mol PbSO4转移电子数为8NA。【补偿训练】
1.(2018·天水高一检测)下列变化过程属于氧化反应的是 ( )
A.HCl→H2 B.Mg→Mg2+
C.Cl-→AgCl D.CuO→Cu
【解析】选B。氧化反应是元素化合价升高的反应,B项中,镁元素的化合价由0价升高到+2价。2.(2018·衡水高一检测)下列各反应中,氧化反应与
还原反应在同种元素中进行的是( )
A.Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
B.2KClO3 2KCl+3O2↑
C.2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
D.2H2O 2H2↑+O2↑【解析】选A。A项氯元素的化合价由0价升高到+1价,被氧化,同时氯元素的化合价由0价降低到-1价,被还原,氧化还原反应在同种元素中进行,而其他三个选项得失电子均在不同元素中进行。【素养提升】
为响应落实十九大报告“推动中华优秀传统文化创造
性转化、创新性发展”的精神,中央电视台推出了一档
《经典咏流传》的栏目,旨在用“和诗以歌”的形式将
传统诗词经典与现代流行相融合,讲述文化知识、阐释
人文价值、解读思想观念,为现代文明追本溯源,树立文化自信。古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列古诗词是否涉及氧化还原反应,请说明原因。是草木的燃烧属于氧化还原反应否石灰石的分解反应没有元素化合价发生变化是蜡烛的燃烧属于氧化还原反应是爆竹的成分是火药,火药的燃烧是氧化还原反应知识点二 氧化还原反应中电子转移的表示方法
【重点释疑】
1.双线桥法2.单线桥法3.单线桥法与双线桥法的区别【易错提醒】规避三个易错点
(1)双线桥法必须注明“得”“失”,且得、失电子要守恒。
(2)单线桥法只标明电子转移的数目,不需注明“得” “失”。(3)单线桥法箭头标明电子转移的实际情况,箭头的方向从反应物中失去电子的元素指向反应物中得到电子的元素。【思考·讨论】
(1)在反应 中,1 mol Fe2O3反应转移的
电子总数是12NA吗?
提示:不是。该反应中转移的电子总数是6NA。(2)下列氧化还原反应中,电子转移方向和数目的表示正确吗?请说明理由。
提示:不正确。箭头指向的元素不对,应该由被氧化元素(H)指向被还原元素(Cu)。【案例示范】
【典例】碘缺乏病是机体因缺碘导致的一系列疾病,即地方性甲状腺肿和地方性克汀病。碘缺乏病主要病因是环境缺碘,人体摄取碘不足。我国政府对碘缺乏病相当重视,为了消除碘缺乏病,规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘,可用如下反应:
KIO3+ 5 KI+ 3H2SO4====3K2SO4+ 3I2 + 3H2O(1)根据氧化还原反应的相关概念,请分别指出该反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,说出你的理由。(宏观辨识与微观探析)(2)请分别用单线桥法和双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目;利用所得的信息分析,如果反应中转移0.5 mol电子,则生成I2的物质的量为多少?(证据推理与模型认知)(3)不法商贩为贪图利益,制售假盐,给人们的健康带来很大的伤害,假盐中不含碘,请你利用家庭生活用品设计实验,检验食用盐中是否含有碘元素,将你的思路写出来,与同学们交流。(科学探究)【解析】(1)氧化还原反应KIO3+5KI+3H2SO4====3K2SO4
+3I2+3H2O中,KIO3中I的化合价降低,为氧化剂,被还原,
得到还原产物I2,KI中I的化合价升高,为还原剂,被氧
化,得到氧化产物I2。(2)氧化还原反应KIO3+5KI+3H2SO4====3K2SO4+3I2+3H2O
中,化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=5,双线
桥法标注电子转移情况如下:单线桥法标注电子转移情况如下:
在上述反应中,转移5 mol电子生成碘单质的物质的量是3 mol,所以如果反应中转移0.5 mol电子,则生成I2的物质的量为0.3 mol。(3)加碘食用盐中加的是碘酸钾,可以将碘酸根离子转化为碘单质,需要一种还原剂(碘化钾)来实现,再根据碘单质遇到淀粉显示蓝色来检验,在酸性环境下,碘酸根离子和碘离子之间反应生成碘单质。答案:(1)KIO3为氧化剂,KI为还原剂,I2既是氧化产物又是还原产物。
(2)双线桥法:
单线桥法:
如果反应中转移0.5mol电子,则生成I2的物质的量为0.3mol。
(3) 在酸性环境下,碘酸根离子和碘离子之间反应生成碘单质,可选择KI溶液、淀粉溶液、白醋等家庭用品进行实验验证。【迁移·应用】
1. (2019·济南高一检测)下列反应中,电子转移的表示方法正确的是 ( ) 【解析】选C。SiO2→Si,硅元素化合价由+4价降低到
0价,得电子,C→CO,碳元素化合价由0价升高到+2价,失
电子,根据电子得失守恒,该方程式电子转移表示方法
为 ,A错误;Na→NaOH,钠元素化合价由0价
升高到+1价,失电子,H2O→H2,氢元素化合价由+1价降低到0价,得电子,还原剂把电子转移给氧化剂,根据电子
得失守恒,该方程式电子转移表示方法为
,B错误;KI→I2,碘元素化合价由-1价升高到0价,失电子, KMnO4→MnSO4,锰元素化合价由+7价降低到+2价,得电子,
根据电子得失守恒,该方程式电子转移表示方法为:
, C正确;Cu→CuSO4,铜元素化合价由0价升高到+2价,失
电子,H2SO4→SO2,硫元素化合价由+6价降低到+4价,得
电子,还原剂把电子转移给氧化剂,该方程式电子转移
表示方法为 ,D错
误。2.(2019·济宁高一检测) (1)用“双线桥”表示电子
转移的方向和数目:
3NO2+H2O====2HNO3+NO
如果此反应过程中转移电子数为4 mol,则生成的硝酸
的物质的量为________ mol。?(2)用“单线桥”表示电子转移的方向和数目:
2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
如果此反应生成5 mol Cl2,则发生氧化反应的HCl的物质的量为________ mol。?【解析】首先找出哪些物质所含的元素化合价发生了变化,并标出电子转移的方向。然后根据化合价升高的数值,算出电子转移的数目。答案:(1) 4
(2) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
10【补偿训练】
1.下列反应中,电子转移方向和数目都正确的是
( )【解析】选D。A中得失电子标反了;B中得到4×e-,失去2×2e-;C中得电子箭头方向反了。2.(2018·日照高一检测)下列氧化还原反应方程式中所标电子转移的方向和数目正确的是 ( )【解析】选B。A项:Fe→FeSO4应为失电子,CuSO4→Cu应为得电子;C项:2HCl→Cl2应失2×e-;D项:2H2→2H2O应失4×e-,O2→2H2O应得2×2e-。【课堂回眸】
课件78张PPT。第2课时
氧化剂和还原剂一、氧化剂和还原剂
1.氧化剂和还原剂的相关概念降低升高还原氧化氧化还原还原氧化2.常见氧化剂、还原剂
(1)常见的氧化剂及还原产物。Cl-SO2Mn2+Cl-Fe2+Mn2+(2)常见还原剂及氧化产物。Al3+Fe2+Zn2+CO2SO3或SI2Na2SO4Fe2(SO4)3【巧判断】
(1)金属单质只能作还原剂,非金属单质只能作氧化剂。
( )
提示:×。金属元素只有正化合价,因此在反应中化合价只能升高,作还原剂;而非金属元素的化合价有正化合价,也有负化合价,在反应中可以作氧化剂也可以作还原剂。(2)不可能存在一种反应物既作氧化剂又作还原剂的情况。 ( )
提示:×。当一种物质中的元素化合价既有升高又有降低时,此物质既作氧化剂又作还原剂。如水的分解等。【做一做】
(1)在Fe+CuSO4====FeSO4+Cu反应中,氧化剂是_____,
还原剂是___。
(2)在Zn+2H+====Zn2++H2↑反应中:氧化产物是____,
还原产物是__。CuSO4FeZn2+H2二、氧化性和还原性
1.氧化性和还原性
(1)当物质中所含元素处于较高价态时,元素有_____价
态的趋势,该物质可能具有_____性;
(2)当物质中所含元素处于较低价态时,元素有_____价
态的趋势,该物质可能具有_____性。降低氧化升高还原2.元素价态与氧化性、还原性之间的关系【巧判断】
(1)反应中,某元素化合价升高,表现还原性。 ( )
提示:√。反应中元素的化合价升高,表明该物质具有还原性。(2)当一种物质中某元素处于最低价态时,该物质只具有还原性。 ( )
提示:×。物质可能由许多元素组成,一种元素处于最低价,只能说明此种元素只表现还原性,不代表物质只具有还原性。(3)非金属元素的单质一定具有氧化性。 ( )
提示:×。非金属元素有正化合价,也有负化合价,因此在反应中可表现氧化性,也可以表现还原性。【微思考】
已知硫元素的最低价为-2价,最高价为+6价,试推断SO2中硫元素表现出的是氧化性还是还原性?
提示:既有氧化性又有还原性。因为SO2中硫元素为+4价,处于中间价态,因此在反应中既可以升高也可以降低。【情境·思考】
王安石《元丰行示德逢》(节选)
雷蟠电掣云滔滔,夜半载雨输亭皋。
旱禾秀发埋牛尻,豆死更苏肥荚毛。
这几句诗实际上说的是“雷雨发庄稼”。电闪雷鸣时会发生如下反应:
①N2+O2====2NO ②2NO+O2====2NO2
③3NO2+H2O====2HNO3+NO
分析三个反应是否为氧化还原反应,并说明原因。是氧化还原反应的,指出反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。提示:三个反应都是氧化还原反应。反应①中氧化剂是
O2,还原剂是N2,NO既是氧化产物又是还原产物;反应
②中氧化剂是O2,还原剂是NO,NO2既是氧化产物又是还
原产物;反应③中NO2既是氧化剂又是还原剂,HNO3是氧
化产物,NO是还原产物。知识点一 氧化还原反应的规律
【重点释疑】
1.守恒规律
(1)内容。(2)应用:有关氧化还原反应的计算与化学方程式的配平。2.强弱规律
(1)内容:在一个氧化还原反应中,氧化性:氧化剂>氧化产物;还原性:还原剂>还原产物。
(2)应用:比较物质间氧化性或还原性的强弱。3.先后规律
(1)内容。
在浓度相差不大的溶液中含有
①几种还原剂时 将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。
②几种氧化剂时 将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。(2)应用:判断氧化性、还原性强弱和判断反应的先后顺序。4.价态规律
(1)内容。
①高低规律:最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。②“价态归中,互不交叉”规律:同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为
价态相邻能共存,价态相间能归中,
归中价态不交叉,价升价降只靠拢。“价态归中,互不交叉”的三种情况:(2)应用:可判断氧化还原反应能否进行及反应产物。【思考·讨论】
(1)在Cl-、Cl2、HClO4中,氯元素的化合价有何特点?从氧化还原的角度分析,它们具有怎样的性质?
提示:Cl-、Cl2、HClO4中氯元素的化合价分别为-1、0、+7价,Cl-只有还原性,HClO4只有氧化性,Cl2既有氧化性又有还原性。(2)已知Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱,则在含等物质的量的Fe2+和I-的溶液中通入少量氯气,哪种离子先被氧化?
提示:还原性I->Fe2+>Cl-,通入少量Cl2时,Cl2优先氧化还原性最强的I-,离子方程式为Cl2+2I-====I2+2Cl-。【案例示范】
【典例】(2019·三明高一检测)在浓盐酸中H3AsO3
与SnCl2反应的离子方程式为3Sn2++2H3AsO3+6H++18Cl-
====2As+3SnC +6M。关于该反应的说法中正确的组
合是 ( )①氧化剂是H3AsO3
②还原性:Cl->As
③每生成1 mol As,反应中转移电子的物质的量为
3 mol
④M为OH-
⑤SnC 是氧化产物A.①②④⑤ B.①③⑤
C.①②③④ D.只有①③【思维建模】解答本类试题思维流程如下: 【解析】选B。3Sn2++2H3AsO3+6H++18Cl-====2As+
3SnC +6M中,由原子守恒可知,M为H2O。
①砷元素的化合价降低,则氧化剂是H3AsO3,所以正确。
②氯元素的化合价在该反应中不变,则不能比较Cl-、
As的还原性,所以错误。③由反应可知,生成1 mol As
时转移3 mol电子,所以正确。④由原子守恒可知,M为H2O,所以错误。⑤反应中Sn化合价升高,则SnC 是氧
化产物,所以正确。综上所述,B选项正确。
【迁移·应用】
1.(2019·兰州高一检测)对于反应3Cl2+6NaOH====
5NaCl+NaClO3+3H2O,以下叙述正确的是 ( )A.Cl2是氧化剂,NaOH是还原剂
B.被氧化的Cl和被还原的Cl的物质的量之比为5∶1
C.Cl2既是氧化剂又是还原剂
D.每生成1 mol的氧化产物转移6 mol的电子【解析】选C。题给出的化学反应中只有氯元素化合价有变化。在反应中该反应Cl2既是氧化剂,又是还原剂,被氧化的Cl和被还
原的Cl的物质的量之比为1∶5,NaCl是还原产物,
NaClO3是氧化产物,每生成1 mol NaClO3(氧化产物)转
移5 mol电子。 2.(2019·承德高一检测)二氯化二硫常用作橡胶的低
温硫化剂和粘结剂,它易与水反应:2S2Cl2+2H2O====
4HCl+SO2↑+3S↓。对该反应的说法正确的是 ( )
A.S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B.氧化产物与还原产物物质的量之比为3∶1
C.每生成1 mol SO2转移4 mol电子
D.H2O作还原剂【解析】选A。据反应方程式可知,S的化合价从+1价部分升高到+4价,部分降低到0价,故S2Cl2既作氧化剂又作还原剂,A对,D错;氧化产物为SO2,还原产物是S,两者的物质的量之比为1∶3,B错;每生成1 mol SO2转移电子的物质的量是3 mol,C错。 【补偿训练】
1.(2019·济宁高一检测)已知氧化性:Cl2>Fe3+>S,
则下列说法正确的是 ( )
A.Fe可以和S在加热条件下生成Fe2S3
B.Cl2和H2S相遇可发生反应:H2S+Cl2====2HCl+S↓
C.在酸性溶液中,Fe3+和S2-可以大量共存
D.Cl2可以氧化Fe3+ 【解析】选B。A项反应若发生则有氧化性S>Fe3+,与题干矛盾,A错误;C项Fe3+可以氧化S2-;D项中Fe3+已是最高价,没有还原性,不能被Cl2氧化。2.(2019·深圳高一检测)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 【解析】选D。O由+1价降低到0价,化合价降低,获得电
子,所以氧气是还原产物,故A错误;在反应中,O2F2中的
O化合价降低,获得电子,所以该物质是氧化剂,而硫化
氢中的S的化合价是-2价,反应后升高为+6价,所以H2S
是还原剂,故B错误;不是标准状况下,且标准状况下HF
为液态,不能使用标准状况下的气体摩尔体积计算HF的
物质的量,所以不能确定转移电子的数目,故C错误;该反应中,S化合价由-2价升高到+6价,被氧化,O由+1价降低到0价被还原,氧化产物为SF6,还原产物为O2,由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比是4∶1,故D正确。
【素养提升】
1.氯气是一种有毒的气体,具有很强的氧化性,请从氧化还原的角度分析,出现氯气中毒后,静脉注射硫代硫酸钠溶液为什么能够解毒。
提示:氯气有氧化性,硫代硫酸钠有还原性,注射硫代硫酸钠后,二者发生氧化还原反应,故能解毒。2.工业盐的主要成分为亚硝酸钠,具有氧化性,外观与食盐相似,味咸,价格低廉,有人误当食盐购回食用而中毒,食用亚硝酸钠为什么易中毒?如果你碰到了这类中毒者,如何帮助他解毒? 提示:人体中血红蛋白含的铁是亚铁,它能跟氧结合随着血液循环,将氧气输送到身体各部位。当误食亚硝酸钠后,在血液中发生了化学反应,使血红蛋白中的亚铁转变成三价铁。三价铁的血红蛋白不能携带氧,从而不能将人吸进来的氧气输送到身体各部位,造成人体缺氧“中毒”。如果碰到了这类中毒者,可让他服用维生素C帮助他解毒。 知识点二 氧化还原方程式的配平及计算
【重点释疑】
一、氧化还原反应方程式的配平
1.配平三原则2.配平四步骤
一般氧化还原反应方程式的配平方法——化合价升降法二、氧化还原反应的计算
1.常见题型
(1)求氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量之比。
(2)计算参加反应的氧化剂或还原剂的量。
(3)确定反应前后某一元素价态的变化。2.计算依据
得失电子守恒,即氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等或化合价升降总数相等。3.计算方法
(1)找出氧化剂和还原剂以及对应的还原产物和氧化产物。
(2)找准1个原子(或离子)得失电子数。
(3)由题中物质,根据电子守恒列等式:n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。 【思考·讨论】
(1)24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液(已知硫元素最高价为+6价),恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7(Cr最高价为+6价)溶液完全反应,如何确定元素Cr在被还原的产物中的化合价? 提示:依据氧化还原反应中得失电子守恒来解答本题,
24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液失去电子的物
质的量为n=0.024 L×0.05 mol·L-1×2=0.002 4 mol,
与K2Cr2O7中铬原子所得电子的总数是相等的,n(Cr)=
0.02 L×0.02 mol·L-1×2=0.000 8 mol,所以每个铬
原子得到:(0.002 4 mol/0.000 8 mol)=3个电子,铬元素的化合价降低3价,在K2Cr2O7中Cr为+6价,最后化合价为+3价。
(2)对于酸性KMnO4溶液与H2O2的反应的离子方程式有同
学写出了如下两种形式:
①2Mn +5H2O2+6H+====2Mn2++5O2↑+8H2O
②2Mn +7H2O2+6H+====2Mn2++6O2↑+10H2O
上述两种写法哪个正确?为什么?
提示:①正确。因为①中的离子方程式符合氧化还原反
应的电子守恒规律。【案例示范】
【典例】含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来
越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水
中的N 还原成N2,从而消除污染。发生的反应如下
(未配平)
N +Al+H2O N2↑+Al(OH)3+OH-(1)根据氧化还原反应的相关概念,请分别指出该反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,说出你的理由。(宏观辨识与微观探析)
(2)根据有关规律配平上述反应的离子反应方程式。(证据推理与模型认知) (3)现需除去1 m3含氮0.3 mol的废水中的N (设氮元
素都以N 的形式存在),则至少需要消耗金属铝物质
的量为多少?写出你的推导过程。(证据推理与模型认
知)
(4)你对以上治理污染的方案有何评价?(科学态度与社
会责任) 【解析】(1)分析反应过程的化合价变化情况可知,N
中的N的化合价由+5价降低为N2中的0价,因此N 在反
应中作氧化剂,发生还原反应,N2为还原产物。金属Al
中Al的化合价由0价升高为Al(OH)3中的+3价,因此Al在
反应中作还原剂,发生氧化反应,Al(OH)3为氧化产物。 (2)铝元素化合价共升高了3价,氮元素化合价共降低了
10价,根据得失电子守恒,则需要转移电子30 mol,所以
金属铝的前面系数是10,硝酸根前面系数是6,氮气前面
系数是3,根据原子守恒配平氢原子和氧原子即可,即
6N +10Al+18H2O====3N2↑+10Al(OH)3+6OH-。 (3)因为含氮0.3 mol的废水中的N 的物质的量为
0.3 mol,0.3 mol N 在反应中转移的电子的物质的量
为0.3 mol×(5-0)=1.5 mol,因此根据氧化还原反应的
电子守恒可知,消耗的金属铝为 =0.5 mol。
(4)由于治理的过程中用到金属单质Al,操作虽然简单,
但是生产的成本较高,而且由于处理后水中含有较多的
Al3+,可能会产生新的污染等。答案:(1)氧化剂为N ,还原剂为Al,氧化产物为
Al(OH)3,还原产物为N2。
(2)6N +10Al+18H2O====3N2↑+10Al(OH)3+6OH-
(3)0.5 mol(推导过程见解析)
(4)优点:操作简单,缺点:生产成本高,可能会产生新的
污染(其他合理答案也可以)。 【迁移·应用】
1.(2019·商丘高一检测)将0.195 g锌粉加入20.0 mL的
0.100 mol·L-1 M 溶液中,恰好反应,则还原产物
可能是 ( )
A.M B.M2+ C.M3+ D.MO2+【解析】选B。依据氧化还原反应中电子得失守恒,
0.003 mol锌的化合价变化等于元素M在反应中的化合
价变化,设M由+5变为x,所以(5-x)×0.02×0.1=0.006,
可得x=+2,B项正确。2.（2019·全国卷Ⅱ改编）1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为____________。【解析】由 知1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA。
答案：6NA【素养提升】
宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于银针
验毒的记载,“银针验毒”的原理是Ag+H2S+O2
Ag2S+H2O。(1)结合上图,试从氧化还原的角度分析其中的化学原
理。
提示:“银针验毒”一词中的“毒”一般特指砒霜(三
氧化二砷),因为工艺落后,古代的砒霜里边常常会伴有
少数的杂质——硫化物。验毒时,三氧化二砷氧化性很
弱,与银不会反应,而空气中的氧气可将银单质氧化为
银离子,银离子与硫化物生成黑色的硫化银,在银针的表面上形成一层黑色的银垢。这便是电视剧中“银针验毒”桥段的原理。(2)从氧化还原角度分析银针验毒时Ag表现了什么性质?(宏观辨识与微观探析)
提示:银针验毒的反应可以判断在反应过程中Ag化合价升高,被氧化,表现了单质Ag的还原性。(3)将银针验毒的反应方程式配平。(证据推理与模型认知)提示:4Ag+2H2S+O2====2Ag2S+2H2O。首先标出变价元素
的化合价Ag由0价升高为Ag2S中的+1价,而O2中的氧元素
的化合价由0价降低为H2O中-2价,因此1 mol O2参加反
应得到4 mol e-,生成1 mol +1价的Ag只能失去1 mol
e-,因此Ag的系数为4,然后根据原子守恒配平其余的物
质。
(4)银针变色后,将其置于盛有食盐水的铝制容器中一段时间后便可复原。从氧化还原角度解释其中的化学原理。(宏观辨识与微观探析)
提示:金属单质具有一定的还原性,利用了金属铝的还原性将Ag2S还原为单质Ag,从而复原。【课堂回眸】
课件107张PPT。第3课时
氧化还原反应的应用一、在研究物质性质中的应用
1.过氧化氢(H2O2)氧化性或还原性的探究
(1)过氧化氢(H2O2)性质预测:
①氢元素的化合价为+1 价,有降低的趋势,具有氧化性;
②氧元素的化合价为-1 价,有升高和降低的趋势,具有氧化性和还原性。(2)实验探究溶液颜色逐渐变浅至褪色溶液颜色变蓝还原性氧化性2.研究物质氧化性或还原性的思路 3.物质氧化性或还原性的影响因素
(1)物质氧化性或还原性的强弱由物质得失电子的能力
决定。
(2)环境条件也会影响物质氧化性或还原性的强弱。如
酸性越强,KMnO4溶液的氧化性_____。 越强【巧判断】(1)1 mol Al比1 mol Na失电子数多,所以还原性:Al>Na。 ( )
提示:×。还原性的强弱不是失电子的多少,而是失电子的难易程度。
(2)难失电子的物质一定易得电子。 ( )
提示:×。难失电子的物质不一定易得电子,如稀有气体既难失电子,又难得电子。(3)氧化性越强的物质得电子能力越强。 ( )
提示:√。氧化性是物质的得电子能力,因此氧化性越强表示得电子能力越强。二、在物质转化和能量转化中的应用
1.设计物质转化
(1)金属的冶炼:
①金属的冶炼本质:利用氧化还原反应使金属元素的化
合价由正价降低至 0 价,生成金属单质,即
Mn++ ne-====M。②金属冶炼的方法: 【填一填】
写出下列金属冶炼的化学方程式:
(1)碳单质还原氧化铜:___________________。
(2)一氧化碳还原氧化铁:_______________________。
(3)镁还原四氯化钛:________________________。
(4)氢气还原三氧化钨:___________________。CuO+C Cu+CO↑Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2WO3+3H2 W+3H2O(2)氯气的实验室制取:
①装置②制备原理
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
该反应为氧化还原反应,氧化剂为____,还原剂为____。
③收集方法: 向上排空气法。MnO2HCl④尾气吸收:用氢氧化钠溶液吸收,反应的化学方程式
为___________________________,氯气既表现_____性
又表现_____性。 Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O氧化还原⑤其他方法:高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应,反应化
学方程式为________________________________
___________,氧化剂为_____。
NaClO+2HCl(浓)====NaCl+Cl2↑+H2O
KClO3+6HCl(浓)====KCl+3Cl2↑+3H2O2KMnO4+16HCl(浓)====2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2OKMnO4(3)其他应用:
金属材料的防腐蚀、食品的加工与保鲜、环境污染的防治等。【情境·思考】
金属钛具有许多优异的性能,是航空、军工、电力等领
域的必需材料。金红石[主要成分为二氧化钛(TiO2)]
是地壳中钛矿石中的一种。目前,大规模生产钛的方法
是:第一步,让金红石、碳单质在高温下与氯气反应,制
得四氯化钛(TiCl4);第二步,在氩气氛围中加热,使金
属镁与四氯化钛反应制得金属钛。制备金属钛的两步反应是否属于氧化还原反应?若属于氧化还原反应,氧化剂、还原剂分别是什么?提示:第一步TiO2+2C+2Cl2 TiCl 4+2CO,属于氧化还
原反应,C、Cl的化合价分别升高和降低,C为还原剂,
Cl2为氧化剂;第二步TiCl4+2Mg Ti+2MgCl2,属于
氧化还原反应,Mg、Ti的化合价分别升高和降低,Mg为
还原剂,TiCl 4为氧化剂。2.获得能量
(1)可燃物作还原剂,选择合适氧化剂发生氧化还原反应获得热量;
(2)通过氧化还原反应获得电能,即将氧化还原反应设计为电池对外供电,如燃料电池。知识点一 物质氧化性、还原性强弱的比较
【重点释疑】
1.根据氧化还原反应方程式判断
较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成较弱还原性的还原产物和较弱氧化性的氧化产物。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.根据反应的条件及反应的剧烈程度比较
反应条件要求越低,反应越剧烈,对应物质的氧化性或还原性越强,如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如,MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化性:KMnO4>MnO23.根据金属、非金属活动性顺序判断特点:上左下右可反应,隔之越远越易反应。
即根据活动性顺序,处于上行左侧的单质与下行右侧的离子可以发生反应,且间隔越大越容易反应。【知识拓展】根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)浓度:同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如氧化性:浓硫酸>稀硫酸,浓硝酸>稀硝酸,
还原性:浓盐酸>稀盐酸。(2)温度:同一种物质,温度越高其氧化性越强,如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。如KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性,常温下即可和浓盐酸反应制取Cl2。【思考·讨论】
(1)氧化性越强,得电子数目越多;还原性越强,失电子数目越多,这种说法对吗?请举例说明原因。
提示:不正确。氧化性Cl2>S,但二者与Fe反应时,Cl2得到一个电子将铁氧化为FeCl3,S得到两个电子将Fe氧化为FeS;还原性Na>Fe,但发生反应时Na失去一个电子,Fe失去两个或三个电子。(2)同一元素不同价态的化合物中,是否元素的化合价越高,物质的氧化性越强?请举例说明。
提示:不是。一般物质中元素的化合价越高,其氧化性越强,但是有些物质却不一定,如HClO4中氯为+7价,高于HClO中的+1价,但HClO4的氧化性却弱于HClO,因为物质的氧化性强弱不仅与化合价高低有关,而且与物质本身的稳定性有关。【案例示范】
【典例】在常温下发生下列反应:
①16H++10Z-+2X ====2X2++5Z2+8H2O
②2A2++B2====2A3++2B-
③2B-+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①③反应中作还原剂
C.氧化性强弱顺序为X >Z2>B2>A3+
D.X2+是X 的还原产物【解析】选B。①16H++10Z-+2X ====2X2++5Z2+8H2O中,
Z元素的化合价升高,X元素的化合价降低;②2A2++B2
====2A3++2B-中,A元素的化合价升高,B元素的化合价降
低;③2B-+Z2====B2+2Z-中,B元素的化合价升高,Z元素
的化合价降低。氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化
性,则氧化性X >Z2>B2>A3+,可发生反应Z2+2A2+====
2A3++2Z-,氧化性Z2>A3+,A正确;①中Z元素的化合价升高,③中Z元素的化合价降低,分别作还原剂、氧化剂,B错
误;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性
X >Z2>B2>A3+,C正确;①中X元素得到电子被还原,则
X2+是X 的还原产物,D正确。【母题追问】高锰酸钾消毒剂,化学品名称是高锰酸钾,俗名是灰锰氧、PP粉,是一种常用的消毒剂。已知KMnO4与浓盐酸的反应如下:
2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,Cl2与
KBr溶液的反应如下:2KBr+Cl2====2KCl+Br2,利用如图
所示装置,设计实验,证明氧化性:KMnO4>Cl2>Br2,限选试剂:KBr溶液、KMnO4、浓盐酸、浓硫酸。已知Cl2是一种黄绿色的气体,Br2是深红棕色挥发性液体,微溶于水,水溶液呈棕黄色。(1)利用所给试剂,若要证明氧化性KMnO4>Cl2,Cl2>Br2,需要的反应原理是什么,请用化学方程式表示出来。
(2)装置a、d中所盛装的试剂分别是什么?通过什么现象可证明氧化性KMnO4>Cl2?
(3)该装置可以达到实验目的,但该装置在设计上明显有一处不足,请指出并简述改进方案。提示:(1)16HCl(浓)+2KMnO4====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+
8H2O 2KBr +Cl2====Br2+2KCl
(2)装置a中是浓盐酸,d中是KBr溶液;装置a中浓盐酸与
c中KMnO4混合后高锰酸钾紫色褪去生成黄绿色气体,可
证明氧化性KMnO4>Cl2
(3)Cl2有毒,在装置d后连接一个盛有NaOH溶液的烧杯
用于尾气处理【迁移·应用】
1.(2019·南京高一检测)根据离子方程式:(1)2Fe3++
2I-====2Fe2++I2;(2)Br2+2Fe2+====2Br-+2Fe3+,可判断
离子的还原性从强到弱的顺序是 ( )
A.Br-、Fe2+、I- B.I-、Fe2+、Br-
C.Br-、I-、Fe2+ D.Fe2+、I-、Br-【解析】选B。根据同一氧化还原反应中,还原性:还原剂>还原产物进行判断。(1)中,还原性:I->Fe2+,(2)中,还原性:Fe2+>Br-。2.(2019·淮北高一检测)已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应的化学方程式不正确的是 ( )
A.3Cl2+6FeI2====2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+FeI2====FeCl2+I2C.Co2O3+6HCl====2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-====2Fe2++I2
【解析】选A。结合题给信息:氧化性强弱顺序Co2O3> Cl2>FeCl3>I2,可推知还原性强弱顺序I->Fe2+>Cl->Co2+,然后根据氧化剂先氧化强还原剂的规律,知A选项中Cl2应该先氧化I-后氧化Fe2+。【补偿训练】
1.(2019·泰安高一检测)已知:①2FeCl3+2KI====
2FeCl2+2KCl+I2;②2FeCl2+Cl2====2FeCl3。下列粒子的
氧化性从强到弱的顺序正确的是 ( )
A.Cl2>Fe3+>I2 B.I2>Cl2>Fe3+
C.Fe3+>Cl2>I2 D.Cl2>I2>Fe3+【解析】选A。①中氧化剂为FeCl3,氧化产物为I2,则氧化性:FeCl3>I2,即Fe3+>I2;②中氧化性:Cl2>Fe3+。
2.(2019·滁州高一检测)已知:2NaA+B2====2NaB+A2、
2NaA+C2====2NaC+A2、2NaB+C2====2NaC+B2、2NaC+
D2====2NaD+C2,则氧化性由强到弱的顺序是 ( )
A.A2、B2、C2、D2 B.B2、A2、C2、D2
C.C2、B2、A2、D2 D.D2、C2、B2、A2【解析】选D。利用在同一个氧化还原反应中“氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性”的规律可以分别得出下列结论:
?氧化性:D2>C2>B2>A2。 知识点二 氯气的实验室制法
【重点释疑】
1.发生装置
(1)反应原理
①试剂:浓盐酸和二氧化锰。
②反应的化学方程式:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+
2H2O。(2)装置类型:固体+液体 气体
(3)主要仪器:圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、集气瓶、铁架台、石棉网、烧杯。2.净化装置
先用饱和食盐水除去HCl,再用浓硫酸除去水蒸气。除去Cl2中的HCl可用图(a)所示的试剂和装置。除去Cl2中的H2O可用图(b)、图(c)和图(d)所示的试剂和装置。3.收集装置
(1)Cl2密度大于空气,可用向上排空气法收集,如图(e)。
(2)Cl2能溶于水,1体积水溶解2体积Cl2,用排饱和食盐水法收集,如图(f)。排饱和食盐水法收集的Cl2较纯,但不干燥。向上排空气法可收集到干燥的Cl2,但不纯。4.吸收装置
因氯气有毒,在制备和使用氯气时,为了防止对环境污染,需要尾气处理。在实验室中通常用NaOH溶液吸收多余的氯气。【易错提醒】实验室制取氯气的三点注意事项
(1)实验室制备Cl2时,可用KMnO4或KClO3代替MnO2,利用
“固体+液体 气体(不需要加热)” 装置制备:
16HCl(浓)+2KMnO4====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,
6HCl(浓)+KClO3====KCl+3Cl2↑+3H2O。(2)吸收氯气时不宜用澄清的石灰水代替NaOH溶液,因Ca(OH)2溶解度是微溶,澄清的石灰水不能保证氯气全部被吸收。
(3)实验室制氯气时必须使用浓盐酸,稀盐酸还原性弱,不被氧化。【知识拓展】实验室制取气体装置
实验室制取气体的一套完整的装置应当由四部分组成:(1)发生装置(2)净化装置(3)收集装置(4)尾气处理【思考·讨论】
(1)饱和食盐水、浓硫酸的作用是什么?能否将二者顺序颠倒?
提示:饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl;浓硫酸除去水蒸气。二者不能颠倒,否则会重新混有水蒸气。(2)实验室中如何检验氯气的生成?
提示:用湿润的淀粉KI试纸检验,观察到试纸变蓝色,因为氯气能将KI氧化为I2,而淀粉遇碘变蓝色。(3)尾气处理装置中能否用澄清石灰水处理过量的Cl2?
提示:不能。澄清石灰水中Ca(OH)2溶解度不大,能够处理的Cl2量较少,一般不用澄清石灰水吸收尾气。【案例示范】
【典例】(2019·石家庄高一检测)某课外活动小组利
用如图所示的装置制取氯气。提供的试剂有浓盐酸、
饱和NaCl溶液、NaOH溶液、高锰酸钾固体。(1)在制备氯气的反应原理中,浓盐酸在反应中显示出来的性质是________。 ?
A.只有还原性 B.还原性和酸性
C.只有氧化性 D.氧化性和酸性(2)装置C中盛放的试剂是________。 ?
(3)尾气处理时需关闭弹簧夹a和弹簧夹______,打开弹
簧夹________。处理尾气时发生反应的离子方程式是
__________________________________________
__________________________________________。 ?(4)若用含1.6 mol氯化氢的浓盐酸与足量的高锰酸钾反应,在标准状况下生成的氯气体积______。 ?
A.=11.2 L B.>11.2 L
C.<11.2 L D.无法确定【解题指南】解答本题时要注意以下三点:
(1)浓盐酸在反应中表现的性质;
(2)稀盐酸的还原性较弱,不能与KMnO4等反应;
(3)明确装置中各部分的作用。【解析】分析装置图知M中装浓盐酸,B中装KMnO4固体,
A是尾气吸收装置,C应是收集装置,盛饱和NaCl溶液。
浓盐酸与KMnO4反应制Cl2,由化学方程式可看出HCl在反
应中部分被氧化成Cl2,浓盐酸体现还原性和酸性。因
为KMnO4与浓盐酸反应才能制取氯气,随着反应的进行,
n(HCl)不断减少,又不断生成H2O,c(HCl)不断减小,即使KMnO4足量,HCl也不可能完全反应,所以在标准状况下,生成的Cl2应小于11.2 L。答案:(1)B (2)饱和NaCl溶液
(3)b c 2OH-+Cl2====Cl-+ClO-+H2O (4)C【母题追问】(1)写出装置B中反应的离子方程式。
提示:B为氯气的发生装置,反应为
2KMnO4+16HCl(浓)====2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,因此
离子方程式为2Mn +16H++10Cl-====2Mn2++5Cl2↑+ 8H2O。(2)若用排空气法收集氯气,是不是将装置C中的液体倒出就可以?
提示:不是,倒出液体后,需要改变导管的连接方式,应为长导管连接进气端。【迁移·应用】
1.(2019·淮北高一检测)二氧化锰与浓盐酸作用制氯气的反应中,作为还原剂的HCl和参加反应的HCl物质的量之比是 ( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.任意比【解析】选C。反应:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+
2H2O中,4 mol HCl参加反应,只有2 mol作还原剂被氧
化为氯气。2.(2019·德州高一检测)某化学小组用如图所示装置
制取氯气。下列说法中错误的是
( )A.该装置图中至少存在三处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法错误
C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理
D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉KI试纸可以证明是否有氯气逸出【解析】选B。该反应应该用酒精灯加热,应该用分液漏斗而不是长颈漏斗,氯气有毒,应该进行尾气处理,故A项正确;由于氯气的密度比空气的密度大,所以用向上排空气法收集,故B项错误;湿润的淀粉KI试纸可以证明是否有氯气逸出,若有则变蓝,反之不变色,故D项正确。【补偿训练】
1.(2019·深圳高一检测)实验室用二氧化锰和浓盐酸来制取氯气,主要操作有以下几步,其中正确的实验操作顺序是 ( )①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上 ②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯高度确定铁圈的位置,固定铁圈放好石棉网 ③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中 ④检查装置的气密性 ⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管A.②③④①⑤ B.②①③⑤④
C.②①③④⑤ D.②①⑤④③
【解析】选D。安装仪器时遵循顺序:由下而上,由左而右;安装好仪器后先检查气密性,再加入药品。2.某兴趣小组同学在实验室中用MnO2和浓盐酸反应制备纯净干燥的氯气,如图是此学生设计的实验装置图。请指出装置和使用试剂的不合理性,并改正。提示:①依据反应原理、试剂状态选择发生装置,缺酒精灯和石棉网;②依据反应过程中的变化,确定产生“杂质”(HCl、H2O),先除去一般杂质气体(HCl),后除去H2O(气);③用饱和食盐水除去HCl且减少主气体Cl2的损失;④饱和石灰水中“OH-”浓度小[Ca(OH)2溶解度小],不适合用来吸收Cl2。【课堂回眸】
【核心整合】
氧化还原反应概念间的相互关系【素养迁移】
1.下列变化中,属于物质被氧化的是 ( )
A.CaO→Ca(OH)2 B.Cu2+→Cu
C.Fe2+→Fe3+ D.CO2→CO【解析】选C。物质被氧化说明反应中该物质中某元素的化合价升高,A项化合价未变,B、D项中化合价降低,故C项正确。2.从2008 年中国进入高铁时代到现在,
十年间中国高铁发展迅速,被称为中国
“新四大发明”之一,中国已经成功拥
有世界先进的高铁集成技术、施工技术、装备制造技
术和运营管理技术。高铁的运行离不开铁轨,工业上利
用铝热反应焊接钢轨间的缝隙。反应方程式如下:2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3,其中Al是
( )
A.氧化剂
B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂
D.既不是氧化剂又不是还原剂【解析】选B。该反应中,铝元素的化合价由0价变为+3价,该反应中铝失电子化合价升高,所以铝是还原剂。3.(2019·临沂高一检测)某兴趣小组研究亚硝酸钠,查
阅下列资料,试根据信息回答下列问题。 (1)误食NaNO2会导致血红蛋白中的Fe2+转化为Fe3+ 而中毒,可服用维生素C 解毒。试分析上述转化过程中NaNO2与维生素C分别表现出的性质。
(2)某同学把新制的氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成NaNO3和HCl,请写出反应的离子方程式。答案:(1)Fe2+转化为Fe3+ 被氧化,则NaNO2被还原表现氧
化性;维生素C解毒时,铁元素的化合价降低,则维生素C
表现还原性。
(2)氯水加到NaNO2溶液中,观察到氯水褪色,同时生成
NaNO3和HCl,氯元素的化合价降低、氮元素的化合价升
高,由电子、电荷及原子守恒可知离子反应为N +Cl2
+H2O====N +2H++2Cl-。【补偿训练】
(2019·长春高一检测)船底防污漆是一种加有防污剂
的特种漆。涂装于船底和海洋水下设施之上,通过漆膜
中毒料的渗出、扩散或水解,达到防止藤壶、牡蛎等海
生物附着的目的。氧化亚铜(Cu2O)是一种鲜红色粉末状固体,主要用于制造船底防污漆,用来杀死低级海生动物。几乎不溶于水,可在酸性溶液中发生反应,与硫酸、盐酸、硝酸反应如下:
①Cu2O+H2SO4====CuSO4+Cu+H2O
②Cu2O+4HCl====2HCuCl2+H2O
③3Cu2O+14HNO3(稀)====6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O(1)Cu2O中Cu的化合价为___________________。
(2)反应①中氧化剂为__________________,还原剂为
_______________________________________。
(3)反应②________(填“是”或“不是”)氧化还原反
应;若是请说明转移电子情况,若不是请说明判断依据:
________________________________________。(4)请写出反应③的离子方程式:________________;
生成标准状况下22.4 L NO,转移电子数为_________,
作氧化剂的硝酸的物质的量为___________________。【解析】(1)根据化合物中各元素化合价的代数和为零可知,Cu2O中Cu的化合价为+1价。
(2)反应①中只有铜元素的化合价发生了改变,+1价的Cu变为+2价和0价的Cu,化合价既有升高又有降低,故Cu2O既是氧化剂又是还原剂。
(3)反应②中没有元素的化合价发生改变,所以不是氧化还原反应。(4)反应③中的HNO3和Cu(NO3)2可拆写成离子形式,并删
去12个N ,得到离子方程式:3Cu2O+14H++2N ====
6Cu2++2NO↑+7H2O,由离子方程式可知,每生成1 mol NO,
转移3 mol e-,作氧化剂的硝酸的物质的量为1 mol。答案:(1)+1 (2)Cu2O Cu2O
(3)不是 反应前后没有元素化合价发生改变
(4)3Cu2O+14H++2N ====6Cu2++2NO↑+7H2O
1.806×1024 1 mol?课堂检测·素养达标
1.(2019·泉州高一检测)对于Fe+2HClFeCl2+H2↑反应,下列说法不正确的是 ( )
A.Fe是还原剂,被氧化
B.HCl是氧化剂,发生了还原反应
C.此反应既是置换反应又是氧化还原反应
D.-1价氯在反应中价态未变,所以HCl既不是氧化剂又不是还原剂
【解析】选D。铁元素化合价升高,失去电子,铁是还原剂,被氧化,A正确;氢元素化合价降低,得到电子,HCl是氧化剂,发生了还原反应,B正确;此反应既是置换反应又是氧化还原反应,C正确;氢元素化合价降低,得到电子,HCl是氧化剂,D错误。
2.(2019·洛阳高一检测)下列反应中属于氧化还原反应,但水既不作氧化剂又不作还原剂的是 ( )
A.SO3+H2OH2SO4
B.2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
C.2F2+2H2O4HF+O2
D.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
【解析】选B。从化合价的角度分析,凡物质所含元素的化合价在反应前后有变化的反应均属于氧化还原反应。A选项中元素化合价没有变化,故不是氧化还原反应;C选项,H2O中氧元素由-2价变为0价,H2O作还原剂;D选项,H2O中氢元素由+1价变为0价,H2O作氧化剂;B选项中的反应属于氧化还原反应,且H2O既不作氧化剂也不作还原剂。
【延伸探究】(1)分析B选项中的反应,指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。并用双线桥表示电子转移的方向和数目。
提示:标出反应中变价元素的化合价2Na2+2H2O4NaH+↑,因此反应中只有氧元素的化合价发生变化,因此Na2O2既是氧化剂又是还原剂,NaOH是还原产物,O2是氧化产物。反应过程中电子转移的方向和数目为:
。
(2)用单线桥法表示C选项中反应的电子转移的方向和数目。
提示:标出反应中变价元素的化合价2+2H24H+,因此用单线桥表示反应的电子转移的方向和数目如下:
。
【补偿训练】
(2019·牡丹江高一检测)下列不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是 ( )
A.2KClO32KCl+3O2↑
B.2Na+Cl22NaCl
C.Zn+2HClZnCl2+H2↑
D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【解析】选D。A为分解反应,B为化合反应,C为置换反应,D不属于四种基本反应类型;它们均是氧化还原反应。
3.304不锈钢是不锈钢中常见的一种材质,具有加工性能好、韧性高的特点,广泛应用于工业、家具装饰行业和食品、医疗行业,钢必须含有18%以上的铬。金属铬能慢慢地溶于稀盐酸得到蓝色溶液,若通入空气则溶液颜色变绿,发生的反应有①Cr+2HClCrCl2+H2↑、②4CrCl2+4HCl+O24CrCl3+2H2O,下列叙述中正确的是 ( )
A.反应①、②均属于置换反应
B.HCl在反应①、②中均发生还原反应
C.反应①中HCl被氧化
D.溶液颜色由蓝变绿是因为Cr2+发生氧化反应被氧化为Cr3+
【解析】选D。置换反应除了要有单质参加反应,还必须有单质生成,反应②不符合,A项错误;在反应②中,HCl的两种元素无价态变化,HCl既未发生氧化反应,也未发生还原反应,B项错误;反应①HCl中氢元素价态降低,被还原,C项错误;反应②中Cr2+被O2氧化生成Cr3+,导致溶液颜色由蓝变绿,D项正确。
4.(2019·衡阳高一检测)下列变化需要加入氧化剂才能实现的是
( )
A.Fe2+Fe B.CO2HC
C.MnMn2+ D.SO2SO3
【解析】选D。A、C两项均是化合价降低的过程,需加还原剂才能实现,B中化合价没有变化,只有D中是硫元素化合价升高的过程,需加氧化剂才能实现。
5.苹果汁是人们喜爱的一种饮料,其中含有Fe2+,现榨的苹果汁在空气中会由淡绿色变为棕黄色。若加入维生素C,可以有效防止这种现象发生。
(1)这说明维生素C具有什么性质?
提示:维生素C能将棕黄色的Fe3+还原为Fe2+,有很强的还原性。
(2)哪些物质中含有丰富的维生素C?
提示:维生素C的主要食物来源是新鲜的蔬菜与水果。
6.(2019·泰州高一检测)黑火药是中国的四大发明之一,发生爆炸的原理如下:
S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑
(1)用双线桥法分析以上反应。
(2)该反应中氧化剂是________;还原产物是________。 ?
(3)若有32 g硫参加反应,则被氧化的碳单质的物质的量是________ mol。 ?
【解析】(1)。
(2)元素化合价降低的物质是氧化剂;氧化剂被还原为还原产物,故S和KNO3是氧化剂,K2S和N2是还原产物。
(3)n(S)==1 mol,根据化学方程式得,被氧化的n(C)=3 mol。
答案:(1)
(2)S、KNO3 K2S、N2 (3)3
【补偿训练】
饮用水中的N对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中N的浓度,某饮用水研究人员提出,在碱性条件下用铝粉将N还原为N2,其反应的化学方程式为
10Al+6NaNO3+4NaOH10NaAlO2+3N2↑+2H2O。
请回答下列问题:
(1)上述反应中,________元素的化合价升高,则该元素的原子________(填“得到”或“失去”)电子;而________元素的化合价降低,则该元素的原子被________(填“氧化”或“还原”)。
(2)用双线桥法表示反应中电子转移的方向和数目:__。?
【解析】在上述反应中,铝元素的化合价由0价变为+3价,化合价升高,失去电子,被氧化;氮元素的化合价由+5价变为0价,化合价降低,得到电子,被还原。
答案:(1)铝 失去 氮 还原
(2)
课堂检测·素养达标
1.吸进人体的氧有2%转化为氧化性极强的活性氧,这些活性氧会加速人体衰老,被称为“生命杀手”,科学家试用Na2SeO3消除人体内的活性氧,则Na2SeO3的作用是 ( )
A.氧化剂 B.还原剂
C.既是氧化剂又是还原剂 D.以上均不是
【解析】选B。人体内的“活性氧”中氧元素的化合价为零价,Na2SeO3消除“活性氧”,即Na2SeO3中元素化合价升高被氧化,Na2SeO3的作用是还原剂。
2.(2019·周口高一检测)在Cu2S+2Cu2O6Cu+SO2↑反应中,说法正确的是
( )
A.Cu2O在反应中被氧化
B.Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂
C.Cu既是氧化产物又是还原产物
D.若反应中转移12 mol电子,则生成6 mol Cu
【解析】选B。在题目所示氧化还原反应中,元素化合价变化情况为+ 26+↑。A.Cu2O中铜元素化合价降低,氧元素化合价未变,则Cu2O在反应中被还原。B.Cu2S中铜元素化合价降低,硫元素化合价升高,则Cu2S在反应中既是氧化剂又是还原剂。C.Cu是Cu2S和Cu2O中+1价铜元素化合价降低的产物,则Cu是还原产物。D.该反应的电子转移数是6,若反应中转移6 mol电子,则生成6 mol Cu。
3.(2019·淄博高一检测)在CaO+3CCaC2+CO↑中氧化剂与还原剂的质量比是 ( )
A.2∶1 B.1∶2
C.1∶1 D.3∶1
【解析】选A。该反应中C既是氧化剂又是还原剂。2→Ca起氧化剂作用,→O起还原剂作用,二者质量之比为2∶1。
4.单宁是葡萄酒中所含有的两种酚类化合物的其中一种,单宁有独特的抗氧化性,能有效抵御生物氧化作用,它还有清除活性氧的功能。
对于单宁在保护葡萄酒过程中的有关说法,正确的是 ( )
A.单宁作还原剂
B.单宁作氧化剂
C.单宁被还原
D.单宁中某元素化合价降低
【解析】选A。单宁可以有效避免葡萄酒因为被氧化而变酸,这说明单宁易被氧化,可作抗氧化剂,因此可以作还原剂,单宁中某些元素的化合价升高。
5.(2019·衡阳高一检测)对于反应O3+I-+H+I2+O2+H2O(未配平),下列说法正确的是 ( )
A.O2和H2O是还原产物
B.该反应能说明O2的氧化性大于I2
C.氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶1
D.配平后的化学方程式为2O3+2I-+4H+I2+2O2+2H2O
【解析】选C。此反应中氧化剂是O3,还原剂是I-,氧化产物是I2,还原产物是H2O,故A错;由题意可知氧化性O3>I2,不能说明氧化性O2>I2,故B错;D中电荷不守恒,应为O3+2I-+2H+I2+O2+H2O。
6.(2019·扬州高一检测)用0.1 mol·L-1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10-3 mol的X还原,则元素X在还原产物中的化合价是 ( )
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
【解析】选D。氧化还原反应中得失电子总数相等,设元素X在还原产物中的化合价为x,则有0.1 mol·L-1×0.03 L×(6-4)=2×10-3 mol×(7-x),解得x=+4。
7.《南村辍耕录》中记载：“杭人削松木为小片，其薄如纸，熔硫磺涂木片顶端分许，名曰发烛。”《资治通鉴》中记载：“陈宣帝太建九年，齐后妃贫苦，至以卖烛为业。”文中的发烛就是原始的火柴。K2Cr2O7是火柴工业用作制造火柴头的氧化剂。
在下列反应中:
K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
(1)________元素被氧化,________是氧化剂。?
(2)________是氧化产物,________发生氧化反应。?
(3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为________。?
(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目。
【解析】(1)反应中氯元素的化合价由-1价升高到0价,被氧化;K2Cr2O7中铬元素的化合价由+6价降低到+3价,被还原,K2Cr2O7作氧化剂。
(2)HCl→Cl2,氯元素化合价升高,发生氧化反应,Cl2为氧化产物。
(3)14个HCl分子参加反应,有6个HCl分子被氧化,生成3个Cl2分子,另外8个HCl分子起酸性作用,所以起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为6∶8=3∶4。
答案:(1)氯 K2Cr2O7 (2)Cl2 HCl (3)3∶4
(4)
【补偿训练】
(2019·泰安高一检测)现有中学化学中常见的几种物质:①HNO3 ②Zn ③CO ④CO2 ⑤Fe(NO3)3 ⑥Cl2。请回答下列问题:
(1)①②③④四种物质中常用作还原剂的有__________(填序号)。?
(2)①②在一定条件下发生反应:4Zn+10HNO34Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O,反应中硝酸体现的性质是__________和__________,被还原的HNO3与未被还原的HNO3的质量比为__________。
(3)工业上可用⑤⑥制备净水剂高铁酸钠,其反应为Fe(NO3)3+NaOH+Cl2Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O。
①配平该反应的化学方程式,并用单线桥法标出电子转移方向和数目:?____
_________________________________________________________________。
②氧化剂与还原剂物质的量之比为__________。
【解析】(1)具有还原性的物质含有低价态元素,如Zn、CO。
(2)硝酸中氮元素化合价部分降低,部分不变,硝酸体现氧化性和酸性;参加反应的HNO3中,2HNO3→N2O,8HNO3→4Zn(NO3)2,被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比为1∶4,即被还原的HNO3与未被还原的HNO3的质量比为1∶4。
(3)①→,价态升高3,Cl2→2Cl-,价态降低1,失2个电子,根据得失电子守恒有:2Fe(NO3)3+NaOH+3Cl2→2Na2FeO4+NaNO3+6NaCl+H2O,再根据原子守恒可得配平的反应方程式为2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl22Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O。
②氧化剂的化学计量数为3,还原剂的化学计量数为2,二者物质的量之比为3∶2。
答案:(1)②③ (2)酸性 氧化性(该两空答案可以互换位置) 1∶4
(3)①
②3∶2
课堂检测·素养达标
1.(2019·合肥高一检测)在一定条件下,氯酸钾和碘按下式发生反应:2KClO3+I22KIO3+Cl2,由此推断下列相应的结论,不正确的是 ( )
A.该反应属于置换反应 B.还原性:I2>Cl2
C.氧化性:I2>Cl2 D.氧化性:KClO3>I2
【解析】选C。氧化性:氧化剂>氧化产物,KClO3>KIO3;还原性:还原剂>还原产物,I2>Cl2。
2.(2019·厦门高一检测)关于实验室制Cl2,下列说法正确的是 ( )
A.可用KMnO4和浓盐酸反应制取
B.用碱石灰干燥Cl2
C.用排水法收集Cl2
D.用饱和石灰水吸收尾气
【解析】选A。KMnO4、MnO2都是氧化剂,都能与浓盐酸反应制取Cl2,A正确。Cl2是酸性气体,能溶于水,不能用碱石灰干燥,也不能用排水法收集,B、C错。Ca(OH)2微溶于水,饱和石灰水中溶有的Ca(OH)2太少,吸收尾气不彻底。
【补偿训练】
(2019·南宁高一检测)关于实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2的反应,下列说法中错误的是 ( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol
C.每消耗1 mol MnO2,起还原剂作用的HCl消耗2 mol
D.足量MnO2与含0.4 mol HCl的浓盐酸共热可得到0.1 mol Cl2
【解析】选D。实验室用MnO2和浓盐酸反应制取Cl2:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2为氧化剂、HCl为还原剂,Cl由-1价→0价,故每生成1 mol Cl2转移2 mol电子。每消耗1 mol MnO2,参加反应的HCl为4 mol,其中起还原作用的HCl为2 mol。由于随着反应的进行,盐酸浓度变小,变为稀盐酸时,反应停止,故0.4 mol HCl不能完全反应,放出Cl2小于0.1 mol。
3.(2019·天水高一检测)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+2H2OS+4H++2Fe2+
B.2Br-+S+4H+SO2+Br2+2H2O
C.2Fe2++2Br-+2Cl22Fe3++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。
【规律方法】用反证法判断反应能否发生
假设反应均能发生,找出反应的还原剂和还原产物,根据“还原剂的还原性强于
还原产物的还原性”,看所得结论是否与题意相符。若相符,则反应就能发生;若不相符,则反应就不能发生。
4.(2019·遵义高一检测)高纯的单晶硅是重要的半导体材料。工业上常用焦炭和二氧化硅在电炉中发生反应制取粗硅,化学方程式:SiO2+2CSi+2CO。下列说法不正确的是 ( )
A.该反应属于置换反应
B.C是还原剂,发生还原反应
C.SiO2是氧化剂,在反应中被还原
D.氧化还原反应的实质是电子的转移
【解析】选B。反应特征为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故A正确;反应中碳元素化合价升高,被氧化,为还原剂,故B错误;反应中硅元素化合价降低,被还原,SiO2是氧化剂,故C正确;氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,本质是电子的转移,故D正确。
5.(2019·南阳高一检测)下列金属氧化物不能用焦炭还原的是 ( )
A.CaO B.Fe3O4 C.CuO D.Fe2O3
【解析】选A。Ca的还原性很强,不能用一般还原剂将CaO还原成Ca。CaO与C在高温下发生化学反应,生成CaC2和CO。
6.(2019·东营高一检测)根据①～④四个反应,回答下列问题:
①Cl2+2KI2KCl+I2
②2FeCl2+Cl22FeCl3
③2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2
④H2S+I2S+2HI
(1)反应①的反应类型为________(填序号)。 ?
A.置换反应 B.复分解反应
C.化合反应 D.氧化还原反应
(2)对于反应②,还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。 ?
(3)对于反应③,当有0.1 mol的Fe2+生成时,转移电子数目为___________
_______________________________________________________________。 ?
(4)根据上述四个反应可判断出Cl2、I2、Fe3+、S四种物质的氧化性强弱顺序为
_______________________________________________________________。 ?
【解析】对于反应③2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2,其反应的离子方程式为2Fe3++2I-2Fe2++I2。由电子转移情况可知每生成0.1 mol Fe2+转移0.1 mol电子,其个数为6.02×1022。
答案:(1)AD (2)2∶1 (3)6.02×1022 (4)Cl2>Fe3+>I2>S
课时素养评价 十
认识氧化还原反应
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.镁是年轻金属,20世纪才发展起来。它呈银白色,其化学活性强,与氧的亲和力大,常用作还原剂。
将燃着的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条继续燃烧,反应的化学方程式为CO2+2MgC+2MgO,该反应属于 ( )
①化合反应 ②分解反应 ③置换反应
④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥离子反应
⑦非氧化还原反应
A.①③⑦ B.②③⑥ C.③⑤ D.④⑥
【解析】选C。根据置换反应的定义可知该反应属于置换反应,反应前后化合价有变化,也属于氧化还原反应。
2.(2019·济宁高一检测)下列反应属于氧化还原反应的是 ( )
A.CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+ H2O
B.CaO+H2OCa(OH)2
C.2H2O22H2O+O2↑
D.CaCO3CaO+CO2↑
【解析】选C。A、B、D项反应中化合价都没有变化,属于非氧化还原反应,故A、B、D项均错误;C项反应中氧元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应,故正确。
3.(2019·杭州高一检测)下列类型的反应中,一定发生电子转移的是 ( )
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。化合反应中不一定有元素化合价的变化,如二氧化碳与水化合生成碳酸,则没有电子的转移,故A错误;分解反应中不一定有元素化合价的变化,如碳酸氢铵分解,则没有电子的转移,故B错误;置换反应中肯定有单质参加反应,有单质生成,则一定属于氧化还原反应,即一定有电子转移,故C正确;复分解反应中是物质相互交换成分,如盐酸与氢氧化钠发生中和反应,则一定没有化合价的变化,即一定没有电子转移,故D错误。
【补偿训练】
(2019·湛江高一检测)氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于区域3的是 ( )
A.2F2+2H2O4HF+O2
B.AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3
C.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
D.MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
【解析】选C。属于区域3的条件是属于氧化还原反应但不属于置换反应,故C正确。
4.(2019·唐山高一检测)下列变化过程中得到电子的是 ( )
A.MnO2→Mn2+ B.CuO →CuCl2
C.Ag+→Ag2O D.Sn2+→Sn4+
【解析】选A。A项,锰元素的化合价从+4价降低到+2价,在变化过程中得到电子,故正确;B项,该变化过程中没有元素化合价变化,未得到电子,故错误;C项,该变化过程中没有元素化合价变化,未得到电子,故错误;锡元素的化合价从+2价升高到+4价,在变化过程中失去电子,故错误。
【补偿训练】
(2019·哈尔滨高一检测)下列关于氧化还原反应的叙述中,正确的是 ( )
A.一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
B.氧化还原反应的实质是电子的转移
C.某元素由化合态变为游离态,则该元素一定被还原
D.氧化还原反应中,得电子越多,氧化性越强
【解析】选B。在氧化还原反应中,被氧化的元素和被还原的元素可以是同一元素,如Cl2+H2OHCl+HClO,其中氯元素既被氧化又被还原,A项错误;氧化还原反应中化合价升高的实质是失去电子或共用电子对偏离,化合价降低的实质是得到电子或电子对偏向,所以氧化还原反应的实质是电子的转移,B项正确;处于化合态的元素化合价既可能呈负价也可能呈正价,若由正价变成游离态,则该元素被还原,如CuO+H2Cu+H2O中的铜元素;若由负价变成游离态,则该元素被氧化,如MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中的氯元素,C项错误;氧化性越强是指得电子能力越强,与得电子多少没有必然联系,D项错误。
5.(2019·咸阳高一检测)下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是
( )
A.
B.
C.
D.
【解析】选D。氯元素化合价由0价降低为-1价,由0价升高为+1价,2 mol Cl2参加反应,转移电子数为2,选项A错误;铁元素化合价由+2价升高为+3价,失去2个电子,氯元素化合价由0价降低为-1价,得到2个电子,选项B错误;硫化氢中硫元素化合价由-2价升高为0价,失去2个电子,硫酸中硫元素化合价由+6价降低为+4价,得到2个电子,电子转移不对应,选项C错误;高锰酸钾分解生成锰酸钾和二氧化锰,分别得1个电子和3个电子,得电子总数为4,氧原子失电子总数为4,选项D正确。
6.我国“四大发明”在人类发展史上起到了非常重要的作用,其中黑火药的爆炸反应为2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。则该反应中被氧化的元素是 ( )
A.C B.N C.N和S D.N和C
【解析】选A。在反应中碳元素的化合价由0价升高到+4价,被氧化。
7.(2019·杭州高一检测)盐酸在不同的反应中可以分别表现出酸性、氧化性和还原性。现在有如下三个反应,有关判断正确的是 ( )
①Zn+2HClZnCl2+H2↑
②NaOH+HClNaCl+H2O
③2HClH2↑+Cl2↑
选项
有关判断
A
反应①是置换反应,HCl表现还原性
B
反应②是复分解反应,HCl表现氧化性
C
反应③中HCl既表现氧化性
也表现还原性
D
反应①中氢原子失去电子
【解析】选C。反应①是置换反应,HCl中氢原子得电子,氢元素化合价降低,表现氧化性,发生还原反应,所得产物H2是还原产物,A、D错误;反应②是复分解反应,不是氧化还原反应,HCl表现酸性;反应③中HCl既作氧化剂又作还原剂,既表现氧化性也表现还原性,C正确。
8.日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是
( )
A.铜制器具产生铜绿
B.铁制菜刀生锈
C.大理石雕像被酸性较强的雨腐蚀毁坏
D.铝锅表面生成致密的薄膜(Al2O3)
【解析】选C。A、B、D项涉及金属铜、铁、铝被氧化的过程,属于氧化还原反应,选项C中发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑,属于非氧化还原反应。
9.(2019·朝阳区高一检测)被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应: NaBH4+2H2ONaBO2+4H2↑,下列说法中正确的是(NaBH4中H为-1价)
( )
A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂
C.硼元素被氧化,氢元素被还原
D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
【解析】选D。NaBH4中氢元素的化合价升高,所以NaBH4是还原剂,A错误;NaBH4中氢元素的化合价升高,所以NaBH4是还原剂,水中氢元素化合价降低,所以水是氧化剂,B错误;NaBH4中氢元素的化合价升高,被氧化,硼元素化合价不变,C错误;化合价升高的元素是NaBH4中的氢元素,被氧化,水中的氢元素被还原,氧化剂和还原剂中氢元素的化合价变化数值相同,物质的量之比为1∶1,被氧化的元素与被还原的元素质量比为1∶1,D正确。
【补偿训练】
(2019·长白山高一检测)下列变化过程,必须加入还原剂才能实现的是( )
A.Cl2→NaCl B.Fe2O3→Fe
C.Na2SO3→SO2 D.NH3→N2
【解析】选B。Cl2 与氢氧化钠溶液反应生成NaCl和次氯酸钠,氯气既是氧化剂又是还原剂,不需要加入还原剂就能发生Cl2→NaCl,故A错误;Fe2O3→Fe铁元素化合价降低,发生还原反应,必须加入还原剂才能实现,故B正确;Na2SO3→SO2硫元素化合价没变,属于非氧化还原反应,故C错误;NH3→N2氮元素化合价升高,发生氧化反应,必须加入氧化剂才能实现,故D错误。
10.氮化铝广泛应用于电子、陶瓷等工业领域。在一定条件下,AlN可通过反应Al2O3+N2+3C2AlN+3CO合成。下列叙述不正确的是 ( )
A.AlN中氮元素显-3价
B.上述反应中,Al2O3是氧化剂
C.上述反应中,N2被还原
D.上述反应中,碳发生氧化反应
【解析】选B。AlN中铝元素显+3价,根据化合价规则,氮的化合价为-3,故A正确;反应中氮元素化合价降低,N2是氧化剂,被还原,碳元素化合价升高,所以C是还原剂被氧化,而Al2O3中两元素的化合价没有发生变化,因此既不是氧化剂也不是还原剂,故B错误,C、D正确。
【补偿训练】
(1)用单线桥法和双线桥法表示反应过程中电子转移的数目和方向。
提示:
(2)每生成1 molAlN,反应过程中转移的电子数为多少?
提示:根据方程式可以判断,每生成2 mol AlN需转移6 mol电子,所以每生成
1 mol AlN需转移3 mol电子。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(14分)高锰酸钾外用片(或溶液),适用于急性皮炎或急性湿疹,特别是伴继发感染的湿敷,清洗小面积溃疡。
(1)高锰酸钾外用片能够清洗小面积溃疡,应用了高锰酸钾的什么性质?
(2)下面是高锰酸钾外用片的部分使用说明及注意事项,请思考:
【注意事项】
1.本品仅供外用,切忌口服。
2.本品水溶液易变质,故使用前用温水配制,并立即使用。
【药品相互作用】
不可与碘化物、有机物接触或并用,尤其是晶体。
①高锰酸钾水溶液为什么易变质,使用前需用温水配制,并立即使用?
②高锰酸钾外用片为何不能与碘化物接触或并用?
答案:(1)高锰酸钾具有强氧化性,可杀菌消毒。
(2)①KMnO4与空气中还原性物质反应。
②高锰酸钾有强氧化性,碘化物有还原性,容易发生氧化还原反应。
【补偿训练】
酒后驾车是马路第一大杀手。已知酒精(C2H5OH)能与K2Cr2O7和H2SO4的混合溶液在一定条件下发生如下反应:
2K2Cr2O7+3C2H5OH+8H2SO42K2SO4+2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O,且Cr2和Cr3+在溶液中分别显橙色和绿色。
(1)判断C2H5OH和CH3COOH中碳元素的化合价。
提示:-2价、0价。将C2H5OH和CH3COOH分别写为分子式C2H6O和C2H4O2,然后利用化合价的代数和为0进行判断。
(2)上述反应是否为氧化还原反应?简述判断的理由。
提示:是。从方程式可以判断铬元素的化合价由+6价降低为+ 3价,在反应前后发生了变化,是氧化还原反应。
(3)用单线桥法表示此反应过程中电子转移的方向和数目。
提示:
2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+11H2O
(4)简述此反应在生产生活中的实际应用及理由。
提示:可以利用该反应检测司机是否酒后驾车。因为反应前后有颜色变化,K2Cr2O7在酸性条件下遇乙醇发生反应,颜色由橙色变为绿色,因此可以根据颜色变化判断司机是否酒后驾车。
12.(16分) (2019·南京高一检测)Ⅰ.过氧化氢(H2O2)可作为采矿业的废液消毒剂,如消除采矿废液中有剧毒的氰化钾(KCN,其中N元素为-3价),化学方程式为KCN+H2O2+H2OA+NH3↑(已配平),请回答下列问题:
(1)生成物A的化学式是________。?
(2)该反应是不是氧化还原反应?________(填“是”或“不是”)。若是,请指出被还原的元素;若不是,请说明理由:________。?
Ⅱ.已知铜在常温下能被浓硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:
Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(1)用双线桥法表示电子得失的方向和数目:
______________________________________。?
(2)用单线桥法表示电子得失的方向和数目:
______________________________________。?
(3)若3 mol Cu参加反应,则该过程转移的电子是____ mol。?
【解析】Ⅰ.(1)根据质量守恒定律可知,A由1个钾原子、3个氧原子、1个碳原子和1个氢原子构成,故为KHCO3。(2)反应物H2O2中氧元素的化合价由-1价降为-2价,氧元素被还原;反应物KCN中碳元素的化合价由+2价升高为+4价,碳元素被氧化,故该反应是氧化还原反应。
Ⅱ.(1)该反应中Cu的化合价变化是0价→+2价,1 mol Cu失去2 mol电子;HNO3中氮元素部分化合价由+5价→+4价,生成2 mol NO2,转移2 mol电子。
(2)结合(1)的分析及单线桥法的注意事项即可写出。(3)1 mol Cu失去2 mol电子,故3 mol Cu失去6 mol电子。
答案:Ⅰ.(1)KHCO3 (2)是 氧元素化合价由-1价降为-2价,被还原
Ⅱ.
(1)+2H2O
(2)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3)6
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.(2019·桂林高一检测)下列氧化还原反应发生在同种元素之间的是
( )
A.Zn+2HClZnCl2+H2↑
B.2H2S+SO23S↓+2H2O
C.H2+CuOCu+H2O
D.2H2O2H2↑+O2↑
【解析】选B。A项,Zn将H+还原;B项,H2S中-2价S将SO2中+4价S还原;C项,H2将CuO中+2价Cu还原;D项,H2O中+1价H将-2价O氧化。
【补偿训练】
下列物质转化过程中硫元素化合价降低的是 ( )
A.H2SO4→SO2 B.H2S→SO2
C.S→SO2 D.SO2→SO3
【解析】选A。已知氢元素、氧元素的化合价分别为+1价和-2价,根据化合物中化合价的代数和等于零,计算各组物质中硫元素的化合价,对比可知答案为A。
14.(2019·长沙高一检测)实验室制取Cl2的反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+
Cl2↑+2H2O。下列说法不正确的是 ( )
A.MnO2发生还原反应,被还原
B.每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol
C.每消耗1 mol MnO2,转移电子4 mol
D.转移电子的物质的量为1 mol时,生成标准状况下Cl2的体积为11.2 L
【解析】选C。MnO2中锰元素化合价降低,是氧化剂,每消耗1 mol MnO2,转移电子2 mol。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.(2019·西安高一检测)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,反应的化学方程式为CaH2+2H2OCa(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+2H2O2NaOH+H2↑
②Cl2+H2OHCl+HClO
③C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
④2F2+2H2O4HF+O2
⑤3NO2+H2O2HNO3+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____________。?
(3)水热法制备纳米Fe3O4的反应是3Fe2++2S2+O2+4OH-Fe3O4+S4+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)电解水反应中,水中H化合价降低,水中O化合价升高,所以水既被氧化,又被还原;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①③中,水作氧化剂;反应④中,水作还原剂;反应②⑤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+、S2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+、S2 4
课时素养评价 十一
氧化剂和还原剂
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题4分,共40分)
1.(2019·太原高一检测)下列微粒中,只有氧化性的是 ( )
①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S ⑤H+ ⑥Na+ ⑦Mg
A.①⑦ B.②④
C.③⑤⑥ D.②④⑤⑥
【解析】选C。元素的化合价位于最高价态时,只具有氧化性,③Fe3+、⑤H+、⑥Na+均是元素的最高价态,因此只具有氧化性。
2.(2019·厦门高一检测)科学家指出:多种海产品如虾、蟹、牡蛎等,体内含有+5价的砷(As)元素,它对人体是无毒的,吃饭时一定不要同时大量食用海鲜和青菜,否则容易中毒,并给出了一个公式:“大量海鲜+大量维生素C→砒霜(As2O3,剧毒)”。下面有关解释错误的是 ( )
A.维生素C具有还原性
B.青菜中含有维生素C,维生素C在反应中失电子
C.砒霜是该反应的氧化产物
D.维生素C能将+5价砷还原成+3价
【解析】选C。大量海鲜+大量维生素C→砒霜(As2O3)中As化合价由+5价变为+3价,As被还原,维生素C作还原剂,还原剂具有还原性,A正确;青菜中含有维生素C,维生素C作还原剂,在反应中失电子,B正确;大量海鲜+大量维生素C→砒霜(As2O3),其中所有As化合价由+5价变为+3价,维生素C能将+5价砷还原成+3价,砒霜是该反应的还原产物,C错误;As化合价由+5价变为+3价,即维生素C能将+5价砷还原成+3价,D正确。
3.(2019·杭州高一检测)下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是
( )
A.C→CO2 B.CO2→CO
C.CuO→Cu D.H2SO4→BaSO4
【解析】选A。A项中C化合价升高,被氧化,需要加入氧化剂,B项、C项中C、Cu化合价降低,被还原,需要加入还原剂,D项中元素化合价不变。
4.下列物质在化学反应中常作还原剂的一组是 ( )
A.HNO3、Cl2、FeCl3、KMnO4
B.Al、CO、O2、H2
C.Zn、C、H2、CO
D.KClO3、MnO2、C、Fe
【解析】选C。A中常用作氧化剂;B中氧气,D中KClO3、MnO2都常用作氧化剂。
5.(2019·济宁高一检测)在反应KIO3+6HI3I2+KI+3H2O中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ( )
A.1∶1 B.1∶6
C.1∶5 D.5∶1
【解析】选C。该反应属于氧化还原反应中的归中反应,KIO3中I由+5价降到0价,HI中I由-1价升高到0价,KIO3是氧化剂,HI是还原剂,需要注意的是,6 mol HI中只有5 mol HI中I的化合价升高,还有1 mol HI表现酸性,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,C正确。
6.金属加工后的废切削液中含有2%～5%的NaNO2,它是一种环境污染物。人们用NH4Cl溶液来处理此废切削液,使亚硝酸钠转化为无毒物质。该反应分两步进行:
第一步:NaNO2+NH4ClNaCl+NH4NO2
第二步:NH4NO2N2↑+2H2O
下列对第二步反应的叙述中正确的是 ( )
①NH4NO2仅是氧化剂
②NH4NO2仅是还原剂
③NH4NO2发生了分解反应
④只有氮元素的化合价发生了变化
⑤NH4NO2既是氧化剂又是还原剂
A.①③ B.①④
C.②③④ D.③④⑤
【解析】选D。第二步反应中NH4NO2发生了自身的氧化还原反应,其中氮元素发生了归中反应,NH4NO2既是氧化剂又是还原剂,从四大基本反应类型看,NH4NO2发生的是分解反应,所以③④⑤是正确的。故D选项符合题意。
【补偿训练】
(2019·莆田高一检测)下列物质属于常见氧化剂的一组是 ( )
A.Cl2、O2、FeCl3、KMnO4
B.O2、KMnO4、C
C.Na、K、FeCl2、H2、CO
D.CuO、CO、Fe2O3、Zn
【解析】选A。常作氧化剂的有O2、Cl2、浓硫酸、HNO3、KMnO4、FeCl3等,常作还原剂的有C、H2、CO、Zn、Al、Fe等。
7.(2019·长春高一检测)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。
8.(2019·首都师大高一检测)在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾和过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为 ( )
A.1∶1∶1 B.2∶2∶1
C.2∶3∶1 D.4∶3∶2
【解析】选B。根据,,
可知生成1 mol O2时,KMnO4、KClO3均转移4 mol e-,而H2O2转移2 mol e-。
9.(2019·贵阳高一检测)从矿物学资料查得,一定条件下自然界存在如下反应: 14CuSO4+5FeS2+12H2O7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法正确的是 ( )
A.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
B.5 mol FeS2发生反应,有10 mol电子转移
C.产物中的S离子有一部分是氧化产物
D.FeS2只作还原剂
【解析】选C。产物Cu2S只是还原产物,A错。5 mol FeS2发生反应,转移21 mol电子,而不是10 mol电子,B错。反应前有14个S,而产物中有17个S,说明有3个S是由-1价的硫变来的,-1价的硫变成的S是氧化产物,故C对。FeS2的S一部分变为S,另一部分变为Cu2S,说明FeS2既是氧化剂又是还原剂,D错。
10.(2019·湛江高一检测)8NH3+6NO27N2+12H2O,若还原产物比氧化产物少
0.1 mol,下列选项正确的是 ( )
A.转移电子4.8NA个
B.生成气体的体积15.68 L
C.还原剂比氧化剂多0.2 mol
D.被还原的氮原子是11.2 g
【解析】选C。根据反应可知,氨气中氮元素的化合价升高,是还原剂,二氧化氮中氮元素的化合价降低,是氧化剂,氮气既是氧化产物也是还原产物,据此解答。当生成气体N2为0.7 mol时,NH3由-3价变为0价,故转移电子0.8×3=2.4NA,A错误。标准状况下的体积为0.7 mol×22.4 L·mol-1=15.68 L,其他条件下则不一定是15.68 L,B错误;产生0.7 mol N2,还原剂为0.8 mol,氧化剂为0.6 mol,还原剂比氧化剂多0.2 mol,C正确;被还原的氮原子的物质的量为0.6 mol,质量为0.6 mol×14 g·mol-1=8.4 g,D错误。
【补偿训练】
1.(2019·聊城高一检测)水热法制备Fe3O4纳米级颗粒的反应为3Fe2+ +2S2+O2+xOH-Fe3O4+S4+2H2O,下列说法中,不正确的是 ( )
A.每生成1 mol Fe3O4,反应转移的电子总数为4 mol
B.Fe2+和S2都是还原剂
C.1 mol Fe2+被氧化时,被Fe2+还原的O2的物质的量为 mol
D.x=4
【解析】选C。根据反应3Fe2++2S2+O2+xOH-Fe3O4+S4+2H2O中,铁、硫元素的化合价升高、氧元素的化合价降低来分析氧化剂和还原剂及反应中转移的电子数,再利用电荷守恒来分析x。A、因氧化还原反应中得电子数=失电子数=转移的电子总数,则生成1 mol Fe3O4时1 mol O2参加反应,转移的电子数为1×2×2=4 mol电子,A正确;B、因该反应中铁由+2价升高到+3价,硫由+2价升高到+2.5价,则该反应中Fe2+和S2都是还原剂,B正确;C、Fe2+参加反应时1 mol被氧化,此时该反应中0.5 mol O2被还原,C不正确;D、由电荷守恒可知, (+2)×3+(-2)×2+x×(-1)=-2,则x=4,D正确。
2.(2019·亳州高一检测)关于反应2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2的下列说法正确的是
( )
A.CO2是还原剂,在该反应中被氧化
B.Na2O2是氧化剂,在该反应中发生氧化反应
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D.若有2 mol Na2O2参加反应,则有2 mol电子转移
【解析】选D。A项,CO2中碳元素和氧元素的化合价都未发生变化,故CO2既不是氧化剂又不是还原剂,错误;B项,Na2O2中氧元素的化合价既有升高,又有降低,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,错误;C项,由化合价变化情况可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比是1∶1,错误;D项,生成1 mol O2时转移2 mol e-,2 mol Na2O2参加反应时生成1 mol O2,转移2 mol e-,正确。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(10分)(2019·石家庄高一检测)某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。已知该反应中H2O2只发生过程: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)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:___________。?
(4)若反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为__________。?
【解析】由H2O2→O2中氧元素化合价升高,则必有元素化合价降低,从所给物质可看出化合价降低的只有Cr,故该反应中还原剂是H2O2,而发生还原反应的应该是氧化剂,其发生还原反应的过程是H2CrO4→Cr(OH)3,1 mol H2O2在反应过程中失去2 mol电子生成1 mol O2,反应转移了0.3 mol电子,则生成0.15 mol O2,在标准状况下体积为22.4 L·mol-1×0.15 mol=3.36 L。
答案:(1)H2O2 (2)H2CrO4 Cr(OH)3
(3)2Cr(OH)3+3O2↑+2H2O
(4)3.36 L
12.(20分)据中国之声《全国新闻联播》报道,中科院今天(2019年1月13日)通报,我国纳米技术已在动力锂电池、绿色印刷、纳米催化、健康诊疗及饮用水处理等产业领域取得重要成果。我国储氢纳米碳管研究亦获重大进展,用电弧法合成储氢纳米碳管,其原理是阳极石墨电极在电弧产生的高温下蒸发,在阴极沉积出纳米管。
此法常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用氧化法提纯。其反应式为3C+2K2Cr2O7+8H2SO43CO2↑+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8H2O。
(1)纳米材料分散到溶剂中形成的分散系是________。?
(2) K2Cr2O7中Cr的化合价为________。反应中氧化剂为________,发生________反应;还原剂是________,具有________性。?
(3)该反应转移的电子数为________。?
(4)若反应过程中转移4.816×1023个电子,则生成标准状况下________L CO2。?
【解析】(1)根据化学式中元素正、负化合价的代数和为0,则Cr为+6价。
(2)反应过程中C的化合价升高,而Cr的化合价降低,故C为还原剂,K2Cr2O7为氧化剂。(3)反应生成 3mol CO2转移电子数为12 mol。(4)反应过程中转移4.816×1023个(0.8 mol)电子,则生成0.2 mol CO2,在标准状况下体积为4.48 L。
答案:(1)胶体
(2)+6 K2Cr2O7 还原 C 还原
(3)12NA (4)4.48
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑。下列说法正确的是 ( )
A.KNO3是还原剂,其中氮元素被氧化
B.生成物中的N2是氧化产物,K2O是还原产物
C.每转移1 mol 电子,可生成标准状况下N2的体积为35.84 L
D.若有65 g NaN3参加反应,则被氧化的N的物质的量为3.2 mol
【解析】选C。KNO3中氮元素由+5价变为0价,KNO3是氧化剂,其中氮元素被还原,A项错误;N2既是氧化产物,又是还原产物,B项错误;每生成16 mol N2,转移10 mol电子,转移1 mol电子时,可生成标准状况下N2的体积为22.4 L·mol-1×1.6 mol =35.84 L,C项正确;若有65 g(1 mol) NaN3参加反应,被氧化的N的物质的量为3 mol,D项错误。
14.(2019·西城高一检测)把图2的碎纸片补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平),下列对该反应的说法不正确的是 ( )
A.I作氧化剂
B.若有1 mol Mn2+参加反应转移5 mol电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2
D.配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、3
【解析】选D。该反应方程式为2Mn2++5I+3H2O2Mn+5I+6H+。I在反应中得电子,碘元素化合价降低,作氧化剂,故A正确;若有1 mol Mn2+参加反应时则转移1 mol×(7-2)=5 mol电子,故B正确;由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2,故C正确;配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、6,故D错误。
【补偿训练】
2018年11月,某市一家金属镁厂铝合金仓库着火,急救现场消防员士兵却不是用二氧化碳灭火器灭火。这是为什么呢?
原来是CO2可以支持镁燃烧,发生以下反应:
2Mg+CO22MgO+C。
下列关于该反应的判断正确的是 ( )
A.镁元素化合价由0升高到+2,所以MgO是还原产物
B.由此反应可以判断氧化性:CO2>MgO,还原性:Mg>C
C.CO2作氧化剂,表现出氧化性,发生氧化反应
D.镁原子失去的电子数目等于氧原子得到的电子数目
【解析】选B。该反应的化合价变化及电子转移情况为,Mg是还原剂,MgO是氧化产物,A项错;CO2是氧化剂,氧化性:CO2>MgO,C为还原产物,还原性:Mg>C,B项正确;CO2作氧化剂,化合价降低,被还原,发生还原反应,C项错;氧元素化合价无变化,D项错。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.(2019·衡水高一检测)焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈。反应体系中共有六种物质:NH4Cl、FeCl3、N2、Fe2O3、Fe和X。
(1)根据题意,可判断出X是__________(写化学式)。?
(2)写出并配平该反应的化学方程式:__。?
(3)发生还原反应的物质是__________,反应中2 mol的氧化剂能__________(填“失去”或“得到”)__________mol电子。?
(4)反应中被氧化产生了5.6 L(标准状况)的气体时,被还原的物质的质量为__________。?
【解析】(1)根据焊药为氯化铵,其作用是消除焊接处的铁锈可知反应物为氯化铵和氧化铁,则该反应生成氯化铁、氮气、铁和X,根据元素守恒可知X中含有氢元素和氧元素,为H2O。(2)由反应物和生成物可知反应中铁元素的化合价由+3降低到0,氮元素的化合价从-3升高到0,根据电子守恒配平反应为6NH4Cl+4Fe2O36Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O。(3) 反应中铁元素化合价降低,作氧化剂,发生还原反应的为Fe2O3;反应中氧化铁为氧化剂,2摩尔氧化剂得到12摩尔电子。(4)每产生3摩尔氮气,被还原的物质氧化铁为3摩尔,则当产生5.6升气体,即0.25摩尔,被还原的氧化铁的物质的量为0.25摩尔,其质量为0.25×160=40 g。
答案:(1)H2O
(2)6NH4Cl+4Fe2O3
6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O
(3) Fe2O3 得到 12 (4)40 g
课时素养评价 十二
氧化还原反应的应用
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括10小题,每小题 4分,共40分)
1.(2019·宿州高一检测)已知X和Y是两种单质,它们之间发生反应:X+YX2++Y2-。现有下列叙述,其中正确的是 ( )
①X发生氧化反应
②X是氧化剂
③Y2-是还原产物
④X2+具有氧化性
⑤Y2-具有还原性
⑥Y单质氧化性比X2+强
A.①②③ B.①②⑥
C.①③④⑤⑥ D.①②④⑤
【解析】选C。由反应方程式可知:X→X2+,X元素化合价升高,发生了氧化反应,被氧化生成X2+,故X是还原剂,具有还原性,X2+是氧化产物,具有氧化性;Y→Y2-,Y元素化合价降低,发生了还原反应,被还原生成Y2-,故Y是氧化剂,具有氧化性,Y2-是还原产物,具有还原性。氧化剂(Y)的氧化性强于氧化产物(X2+)的氧化性。
2.(2019·成都高一检测)有下列三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI2FeCl2+ 2KCl+I2;②2FeCl2+Cl22FeCl3;③2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要除去I-而不使Fe2+和Cl-的量减少,可加入的试剂是 ( )
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
【解析】选C。根据已知的3个反应可判断出Cl2、KMnO4、FeCl3和I2的氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,则Fe2+、I-、Cl-还原性由强到弱的顺序为I->Fe2+>Cl-。故要除去I-而不减少Fe2+和Cl-的量可加入FeCl3。
3.(2019·大庆高一检测)实验室中制备氯气时,常用NaOH溶液吸收多余的氯气以防止污染,发生的反应为Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O。反应中,下列说法不正确的是 ( )
A.Cl2作氧化剂,NaOH作还原剂
B.Cl2既作氧化剂,又作还原剂
C.反应中每消耗掉1 mol Cl2,电子转移NA个
D.氧化剂和还原剂的质量相等
【解析】选A。
,通过化合价变化知Cl2既作氧化剂,又作还原剂,NaCl为还原产物,NaClO为氧化产物。氧化性:Cl2>NaClO。反应中每消耗1 mol Cl2,电子转移1 mol,其中1 mol 氯原子作氧化剂,1 mol 氯原子作还原剂。
4.(2019·天门高一检测)以下金属的冶炼(“→”前为原料,“→”后为所得的金属),其中最适宜用热还原法冶炼的是 ( )
①MgCl2→Mg;②MnO2→Mn;③ZnO→Zn;
④HgO→Hg;⑤磁铁矿→Fe;⑥KCl→K
A.①②④ B.③④
C.②③⑤⑥ D.①②③⑤
【解析】选C。热还原法是多数金属冶炼的方法,主要适用于金属活动性顺序表中处于中部或金属活动性与之相当的金属以及极少数活泼金属(如钾常用钠还原法制得),符合题意的有②③⑤⑥。
5.火法炼铜是古代炼铜方法之一,3000多年前我国古代劳动人民已运用了此方法。用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,其中Cu、Fe均为+2价)火法炼铜时,首先要焙烧黄铜矿,其反应为2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2。关于此反应,下列说法不正确的是 ( )
A.CuFeS2中只有硫元素被氧化
B.每生成1 mol SO2,反应中转移6 mol电子
C.该反应中有两种物质作氧化剂
D.CuFeS2中被氧化和被还原的原子数之比为2∶1
【解析】选D。铜元素由+2价降低为+1价,硫元素由-2价升高到+4价,CuFeS2中铜元素被还原、硫元素被氧化,故A正确;由方程式可知,每生成1 mol SO2,有1 mol硫被氧化生成SO2,转移电子为1 mol×6=6 mol,故B正确;反应中铜、氧元素的化合价降低,两种反应物均作氧化剂,故C正确;铜元素由+2价降低为+1价,硫元素由-2价升高到+4价,CuFeS2中铜元素被还原、硫元素被氧化,且生成Cu2S、FeS时硫元素的化合价不变,则CuFeS2中被氧化和被还原的原子数目之比为1∶2,故D错误。
6.(2019·长沙高一检测)已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用如图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并进行它与金属的反应实验。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(不考虑①单元的夹持装置)
( )
A.只有①和②处 B.只有②处
C.只有②和③处 D.②、③、④处
【解析】选D。由图示可知,①是Cl2发生装置,②、③是除杂、干燥装置,④是氯化物制备装置。在②中,NaOH不仅能与HCl反应,也可与Cl2反应,应将NaOH溶液换成饱和食盐水;③中导气管应长进短出;④不能是密闭的,应有一个允许气体逸出的导管,并且加装尾气处理装置。
7.(2019·衡水高一检测)根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是
( )
①H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2
③3FeCl2+4HNO32FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
A.H2SO3>I->Fe2+>NO
B.I->Fe2+>H2SO3>NO
C.Fe2+>I->H2SO3>NO
D.NO>Fe2+>H2SO3>I-
【解析】选A。依据还原剂的还原性>还原产物的还原性,反应H2SO3+I2+H2O 2HI+H2SO4中还原性H2SO3> I-,反应2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2中还原性I-> Fe2+,反应3FeCl2+4HNO32FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3中还原性Fe2+>NO,综上分析可得还原性H2SO3> I-> Fe2+> NO。
8.(2019·济南高一检测)PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、Cu2+的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是 ( )
A.Cu+2Fe3+Cu2++2Fe2+
B.10Cl-+2Mn+16H+2Mn2++5Cl2↑+8H2O
C.2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
D.5Pb2++2Mn+2H2O5PbO2+2Mn2++4H+
【解析】选D。 铁离子氧化性强于铜,反应可以发生,A正确; 高锰酸钾的氧化性强于氯气,反应可以发生,B正确; 氯气氧化性强于铁离子,反应可以发生,C正确; 二氧化铅的氧化性强于高锰酸钾,反应不能发生,D错误。
9.(2019·汉口高一检测)ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+2CO2↑+K2SO4+2H2O。下列有关该反应的说法正确的是 ( )
A.KClO3在反应中失去电子
B.ClO2是还原产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.1 mol H2C2O4参加反应有4 mol电子转移
【解析】选B。在该反应中,KClO3中氯元素化合价降低,在反应中得到电子被还原,生成还原产物ClO2;H2C2O4中碳元素价态由+3价升高为+4价被氧化,1 mol H2C2O4转移2 mol电子。
【补偿训练】
工业上制取ClO2的化学反应方程式:2NaClO3+SO2+H2SO42ClO2+2NaHSO4,下列说法正确的是 ( )
A.SO2在反应中被还原
B.NaClO3在反应中失去电子
C.H2SO4在反应中作氧化剂
D.1 mol氧化剂在反应中得到1 mol电子
【解析】选D。据
可得,1 mol NaClO3在反应中得到1 mol e-。
10.(2019·湛江高一检测)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为 ( )
A.3.0 mol B.1.5 mol
C.1.0 mol D.0.75 mol
【解析】选B。根据PbO2与Cr3+之间发生的氧化还原反应,利用电子得失守恒来进行计算,可得PbO2的物质的量是1.5 mol。易失误情况:(1)想写出PbO2与Cr3+反应生成Cr2和Pb2+的化学方程式,费时且易出现错误;(2)误认为Cr2中铬原子的物质的量为2×1 mol,从而得出错误结论。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
11.(14分)被称为“绿色氧化剂”的过氧化氢(H2O2),俗称双氧水,是一种无色的液体,常用作氧化剂、消毒杀菌剂和漂白剂。如双氧水可作为采矿业废液的消毒剂,如消除采矿业废液中的氰化物(如KCN,其中氮元素为-3价),反应的化学方程式为KCN+H2O2+H2OA+NH3↑。
(1)你能推出上述反应中A物质的化学式吗?简述推断的原理。
提示:KHCO3。利用原子守恒可得出A的化学式为KHCO3。
(2)简述上述反应中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物。
提示:利用化合价的代数和为0,可以判断KCN中碳元素的化合价为+2价,在反应中C的化合价升高为A(KHCO3)中的+4价,因此为还原剂,故KHCO3为氧化产物,则H2O2为氧化剂,还原产物为KHCO3。
(3)用双线桥法表示反应过程中电子转移的方向和数目。
提示:。
(4)为什么H2O2被称为“绿色氧化剂”?
提示:H2O2作氧化剂,还原产物没有毒性,不会造成污染。
(5)H2O2只具有氧化性吗?有还原性吗?怎样通过实验说明。
提示:H2O2中O的化合价为-1价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性。可取少量H2O2溶液于试管中,然后加入少量的酸性KMnO4溶液,振荡观察到红色消失,说明H2O2具有还原性。
12.(16分)(2019·九江高一检测)实验室用下列仪器和药品制取干燥纯净的氯气。
(1)按气流从左到右,装置正确的连接为( )接( )接( )接( )接( )接( )接( )接( )(填各接口字母)。
(2)装置E的作用是__________________________________________,?
装置D的作用是______________________________________________。?
(3)装置A和D中反应的化学方程式:
A__________________________________________________________;?
D__________________________________________________________。?
(4)某校化学兴趣小组称取8.7 g二氧化锰与足量10 mol·L-1的浓盐酸反应,理论上可制得氯气的体积(标准状况)V1=________L。?
(5)若该小组量取了10 mol·L-1的浓盐酸40 mL,与足量的二氧化锰反应,实际上产生氯气的体积为V2(标准状况),则V1________(填“ >”“<”或“=”)V2,原因是__________________________________________________。?
【解析】仪器的连接应按照制备、净化、收集、尾气吸收的顺序;E的作用是除氯化氢杂质,装置D只有一段导气管,是尾气吸收装置,内装氢氧化钠溶液。8.7 g二氧化锰物质的量为0.1 mol,MnO2与盐酸完全反应可产生0.1 mol氯气,体积为2.24 L;10 mol·L-1的浓盐酸40 mL,其中氯化氢的物质的量为0.4 mol,若0.4 mol氯化氢与足量MnO2完全反应也可产生0.1 mol氯气,但浓盐酸在反应过程中会逐渐变稀,其中的0.4 mol氯化氢不能完全反应,产生的氯气少于0.1 mol,所以V1>V2。
答案:(1)a f h b c e d g
(2)除掉氯气中混有的HCl 吸收多余的氯气
(3)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
Cl2+2NaOHNaClO+NaCl+H2O
(4)2.24
(5)> 随着反应的进行,盐酸浓度减小,稀盐酸不与MnO2反应,反应不再进行
【补偿训练】
(2019·唐山高一检测)如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某些反应的装置。(夹持和加热装置省略)
(1)写出图中仪器A的名称:________。?
(2)装置中x试剂为______________;装置中饱和食盐水的作用是__?________
__________________________________。?
(3)装置③中发生反应的化学方程式为?_______________________________。?
(4)若将生成的Cl2通入淀粉碘化钾无色溶液中,可观察到溶液变成________色,反应的离子方程式为__?__________________________________。?
【解析】(1)实验室中Cl2的发生装置是由分液漏斗、圆底烧瓶、酒精灯等组成的。
(2)制得的Cl2中含有HCl(g)杂质,要用饱和食盐水除去。由于Cl2是有毒的,为防止污染空气,要用NaOH溶液吸收多余的Cl2。
(3)将Cl2通入石灰浆中能发生反应2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(4)由于Cl2的氧化性大于I2,故将Cl2通入淀粉碘化钾溶液中将发生反应Cl2+2KI2KCl+I2,生成的碘使淀粉变蓝色。
答案:(1)分液漏斗
(2)氢氧化钠溶液 除去Cl2中混有的HCl
(3)2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)蓝 Cl2+2I-2Cl-+I2
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
13.(2019·成都高一检测)根据下面四个反应:
①H2S+I2S↓+2H++2I-
②H2SO3+2H2S3S↓+3H2O
③2I-+Br2I2+2Br-
④H2SO3+I2+H2O4H++S+2I-
判断Br-、I-、H2S和H2SO3的还原性由强到弱的顺序是 ( )
A.H2S>H2SO3>I->Br-
B.Br->I->H2SO3>H2S
C.H2S>I->Br->H2SO3
D.I->Br->H2S>H2SO3
【解析】选A。分析四个反应,找出每个反应中的还原剂和还原产物,然后利用还原剂的还原性强于还原产物的还原性以及还原剂的还原性强于氧化剂的还原性的规律进行比较,由①知还原性:H2S>I-,由②知还原性:H2S>H2SO3,由③知还原性: I->Br-,由④知还原性:H2SO3>I-。综合以上分析可得还原性的强弱顺序为H2S>H2SO3>I->Br-。
【补偿训练】
实验室制取少量N2常利用的反应是NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O,关于该反应的说法正确的是 ( )
A.NaNO2发生氧化反应
B.生成1 mol N2时转移的电子数为6 mol
C.NH4Cl中的氮元素被还原
D.被氧化和被还原的元素是同一种元素
【解析】选D。在反应中,NaNO2发生还原反应,生成1 mol N2,转移3 mol e-,NH4Cl中N被氧化,被氧化和被还原的元素均为N。
14.(2019·泰州高一检测)已知常温下可用Co2O3制备Cl2,反应前后存在六种微粒:Co2O3、H2O、Cl2、H+、Cl-和Co2+。下列叙述不正确的是 ( )
A.氧化产物为Cl2
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.若有3 mol H2O生成,则反应中有2 mol电子转移
D.当该反应生成2.24 L Cl2时,则反应中有0.2 mol电子转移
【解析】选D。用Co2O3制备Cl2的反应中,Co2O3作氧化剂,还原产物是Co2+,Cl-作还原剂,氧化产物是Cl2,根据电子转移守恒、电荷守恒及质量守恒定律可得,该反应的离子方程式为Co2O3+6H++2Cl-2Co2++Cl2↑+3H2O。由以上方程式可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2;有3 mol H2O生成时,反应中转移2 mol电子,故A、B、C项正确。因没有说明是否为标准状况,无法确定2.24 L Cl2的物质的量,故无法判断反应中转移电子的物质的量,D项错误。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
15.(2019·静安高一检测)某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是________。?
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为
__________________________。?
(3)根据上述反应可推知________。?
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4
b.氧化性:H3AsO4>KBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的化学计量数填入下列横线上,并标出电子转移的方向和数目:______________。?
【解析】(1)KBrO3在反应中得到电子,则另外一种物质在反应中失去电子被氧化,所给物质中砷元素化合价发生了变化,低价态的AsH3是还原剂。(2)1 mol KBrO3得5 mol e-,溴元素由+5价变为0价的Br2。(4)利用氧化还原反应中电子得失相等的规律可配平该方程式:+4H2SO44K2SO4+4Br2+5H3AsO4+4H2O。
答案:(1)AsH3 (2)Br2 (3)ac
(4)
