【新教材】2021-2022鲁科版化学必修一 同步学案 2.3.3氧化还原反应的规律

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名称 【新教材】2021-2022鲁科版化学必修一 同步学案 2.3.3氧化还原反应的规律
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资源类型 试卷
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-08-09 10:44:28

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文档简介

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氧化还原反应的基本规律和配平
一、氧化还原反应的基本规律和应用
【思考与交流】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元素最高价为+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。
1.守恒规律
(1)内容
——反应前后各元素的原子个数相等
 
|
——失电子总数与得电子总数相等
 
|
——对于离子反应,反应前后电荷总数相等
(2)应用:有关氧化还原反应的计算与化学方程式的配平。
(3)电子守恒解题步骤:首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量,然后根据电子守恒列等式:氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数=还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数,利用这一等式,解氧化还原反应计算题,可化难为易,化繁为简。
【对点练习】 
1.12
mL
0.1
mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20
mL
0.02
mol·L-1的K2Cr2O7(重铬酸钾)溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则Cr元素在还原产物中的化合价为(  )
A.+2
B.+3
C.+4
D.+5
2.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作脱氯剂,已知25.0
mL
0.10
mol·L-1
Na2S2O3溶液恰好把标准状况下112
mL
Cl2完全转化为Cl-,则S2O将转化成(  )
A.S2-
B.S
C.SO
D.SO
3.硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水,反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为(  )
A.1∶1
B.1∶3
C.2∶3
D.3∶1
2.强弱规律
【思考与交流】
已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2>I->Fe2+>H2O2>Cl-,判断下列反应能否发生。
(1)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
(2)I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
(3)2Fe2++I2===2Fe3++2I-
[提示] 假设反应发生,判断出还原剂,还原产物,还原性强弱关系是否符合已知事实,若符合、能发生;反之、不能发生。
(1)还原剂SO2,还原产物Fe2+,符合还原性SO2>Fe2+,可发生。
(2)还原剂SO2,还原产物HI,符合还原性SO2>I-,可发生。
(3)还原剂Fe2+,还原产物I-,不符合还原性I->Fe2+,不可发生。
(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、判断反应能否发生。
【对点练习】
4.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(  )
①ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O 
②2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 
③2FeCl2+Cl2===2FeCl3
A.ClO
>Cl2
>I2
>Fe3+
B.Cl2>
ClO
>I2
>Fe3+
C.ClO
>Cl2
>Fe3+
>I2
D.ClO
>Fe3+
>Cl2
>I2
5.已知I-、Fe2+、SO2和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为Fe2+A.2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
B.I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4===SO2↑+O2↑+2H2O
D.2Fe3++H2O2===2Fe2++O2↑+2H+
6.已知如下反应:
①2BrO+Cl2===Br2+2ClO,
②ClO+5Cl-+6H+===3Cl2↑+3H2O,
③2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2,
④2FeCl2+Cl2===2FeCl3。
下列各微粒的氧化性由强到弱的顺序正确的是(  )
A.ClO>BrO>Cl2>Fe3+>I2
B.BrO>Cl2>ClO>I2>Fe3+
C.BrO>ClO>Cl2>Fe3+>I2
D.BrO>ClO>Fe3+>Cl2>I2
3.先后规律
【思考与交流】
已知三个氧化还原反应:
①2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2===2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
若某溶液中有Fe2+、I-、Cl-共存,要将I-氧化除去而不氧化Fe2+和Cl-,可加入什么试剂?可从以下三种试剂中选择:A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3。
[提示] 由信息可知,氧化性由强到弱的顺序为MnO>Cl2>Fe3+>I2,还原性由强到弱的顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。氯气能将Fe2+、I-氧化,A不符合题意;KMnO4能将Fe2+、I-和Cl-氧化,B不符合题意;FeCl3能氧化除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,故试剂只可用FeCl3。
(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。
[对点训练]
7.
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
8.已知还原性:I->Fe2+>Br-。向含有Br-、I-、Fe2+的溶液中,缓慢通入Cl2,依次发生反应的离子方程式为
_______________________________________________________________、_______________________________________________________________、_______________________________________________________________。
4.价态规律
【思考与交流】
1.小明和小红在对同一个氧化还原反应进行分析的时候,写出了两种不同的双线桥。
你认为哪位同学的观点合理?原因是什么?
[提示] 小红的观点合理。
在氧化还原反应中,同种元素的不同价态在反应后只相互靠近或重合,不可能交叉。
2.Fe2+具有较强的还原性,Fe3+具有较强的氧化性,二者之间能反应吗?
[提示] 不能。Fe2+与Fe3+为相邻价态,无中间价态,二者不能反应。
(1)内容
①高低规律
元素最高价态:只有氧化性。
元素中间价态:既有氧化性又有还原性。
元素最低价态:只有还原性。
②归中规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,即“只靠拢,不交叉”。如:2Fe3++Fe=3Fe2+
③歧化规律
某价态的元素的发生氧化还原反应时,中间价态→高价态+低价态。如:Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O
注意:相邻价态不反应。
(2)应用:可判断氧化还原反应能否发生及反应产物。
【对点练习】
9.下列粒子中,只有氧化性的是(  )
①S2- ②Fe2+ ③Fe3+ ④S ⑤H+
 ⑥Na+
 ⑦Mg
A.①⑦
B.②④
C.③⑤⑥
D.②④⑤⑥
二、氧化还原反应的配平
【思考与交流】
1.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:
①2MnO+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
②2MnO+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化合价升降守恒规律。
2.一反应体系有反应物和生成物共7种物质:
O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2―→O2,思考该反应中的氧化剂是什么?发生还原反应的过程是什么?写出并配平反应的化学方程式,分析:氧化产物与还原产物的数量之比是多少?
[提示] 由于H2O2发生的变化为H22―→2,H2O2为还原剂,氧化产物为O2,则KMnO4为氧化剂,KnO4―→nSO4,发生还原反应,还原产物为MnSO4。反应方程式为:
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O
n(O2)∶n(MnSO4)=5∶2。
1.常用方法——化合价升降法
2.其他配平方法
(1)逆向配平法:若反应为自身氧化还原反应,先确定生成物的系数,再确定反应物的系数。
(2)方程式的缺项配平:先配平含反应前后化合价变化元素物质的化学计量数,再通过比较反应物和生成物,观察增、减的原子或离子数,从而确定未知物并配平。
 配平NH3+O2―→NO+H2O
[解析] 
[答案] 4NH3+5O2===4NO+6H2O
【对点练习】
10.配平下列方程式
(1)________KI+________KIO3+________H2SO4===________I2+________K2SO4+________H2O
(2)________MnO+________H++________Cl-===________Mn2++________Cl2↑+________H2O
11.配平下列方程式
(1)________S+________KOH===________K2S+________K2SO3+________H2O
(2)________P4+________KOH+________H2O===
________K3PO4+________PH3
(3)________(NH4)2Cr2O7===________N2+________Cr2O3+________H2O
12.配平下列方程式
(1)________ClO-+________Fe(OH)3+________===________Cl-+________FeO+________H2O
(2)________MnO+________H2O2+________===________Mn2++________
O2↑+________H2O
(3)________Mn2++________ClO+________H2O===________MnO2↓+________Cl2↑+________
【课堂练习】
1.从硫元素的化合价判断,含硫元素的下列物质只作还原剂的是(  )
A.Na2S   B.S   C.SO2   D.H2SO4
2.将0.195
g锌粉加入20.0
mL
0.100
mol·L-1MO溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是(  )
A.M
B.M2+
C.M3+
D.MO2+
3.在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是(  )
A.Mg
B.Cu
C.Ag
D.H2
4.PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应不可能发生的是(  )
A.Cu+2Fe3+===Cu2++2Fe2+
B.10Cl-+2MnO+16H+===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
C.Cu+Cl2CuCl2
D.5Pb2++2MnO+2H2O===5PbO2↓+2Mn2++4H+
5.配平下列方程式:
(1)MnO+C2O+________===Mn2++CO2↑+___________
(2)KMnO4+HCl(浓)―→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O
(3)Cu+H++NO―→Cu2++NO↑+H2O
【课后练习】
1.下列物质中,按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是(  )
A.F2、K、HCl
B.Cl2、Al、H2
C.NO2、Na、Br2
D.O2、SO2、H2O
2.用0.1
mol·L-1的Na2SO3溶液30
mL恰好将2×10-3
mol的XO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
3.在反应KIO3+6HI===3I2+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
4.一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为NH4NO3―→HNO3+N2+H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子个数之比为(  )
A.1∶1
B.5∶4
C.5∶3
D.3∶5
5.实验室中可利用如下反应制取氯气:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为(  )
A.1∶8
B.1∶5
C.2∶5
D.5∶1
6.根据S2O+2e-===2SO、Mn2++4H2O===MnO+8H++5e-,推测氧化1.5
mol
Mn2+需S2O的物质的量为(  )
A.1.5
mol
B.3.75
mol
C.3.25
mol
D.3.125
mol
7.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。下列反应在水溶液中不可能发生的是(  )
A.Co2O3+6HCl===2CoCl2+Cl2↑+3H2O
B.Cl2+FeI2===FeCl2+I2
C.3Cl2+6FeI2===2FeCl3+4FeI3
D.2Fe3++2I-===2Fe2++I2
8.常温下,下列三个化学反应均能发生:X2+2W2+===2X-+2W3+;Z2+2X-===2Z-+X2;2W3++2Y-===2W2++Y2,则在相同条件下,下列三个反应:
①Y2+2X-===2Y-+X2 ②Z2+2Y-===2Z-+Y2
③2W3++2Z-===2W2++Z2也能发生的是(  )
A.只有①
B.只有②
C.①和②
D.②和③
9.已知下列反应:Co2O3+6HCl(浓)===2CoCl2+Cl2↑+3H2O(Ⅰ)、5Cl2+I2+6H2O===10HCl+2HIO3(Ⅱ)。
下列说法正确的是(  )
A.氧化性:Co2O3>Cl2>HIO3
B.反应Ⅰ中HCl是氧化剂
C.还原性:CoCl2>HCl>I2
D.反应Ⅱ中Cl2发生氧化反应
10.已知反应2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-。向10
mL
0.1
mol·L-1的FeBr2溶液中通入0.001
mol
Cl2,反应后的溶液中,除含有Cl-外还一定(  )
A.含Fe2+,不含Fe3+
B.含Fe3+,不含Br-
C.含Fe3+、Br-
D.含Fe2+、Fe3+
11.(NH4)2Cr2O7是一种受热易分解的盐,下列各组对(NH4)2Cr2O7受热分解产物的判断可能正确的是(  )
A.CrO3+NH3+H2
B.Cr2O3+NH3+H2O
C.CrO3+N2+H2O
D.Cr2O3+N2+H2O
12.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
13.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是MnO+NO+―→Mn2++NO+H2O。下列叙述正确的是(  )
A.该反应中NO被还原
B.反应过程中溶液的pH变小
C.生成1
mol
NaNO3需要消耗0.4
mol
KMnO4
D.中的粒子是OH-
14.配平下列氧化还原反应方程式:
(1)______KMnO4+______FeSO4+______H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O。
(2)____NaNO2+____HI===____NO↑+____I2+____NaI+____H2O。
(3)____KClO3+____HCl(浓)===____KCl+____ClO2+____Cl2↑+____H2O。
(4)____S+____KOH(浓)____K2S+____K2SO3+____H2O。
(5)____NH+____O2===____NO+____H2O+____
15.(1)一定条件下,RO和氟气(F2)可发生如下反应:RO+F2+2OH-===RO+2F-+H2O,从而可知在RO中,元素R的化合价是________。
(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
三个反应中,一定不可能实现的是________(填序号);
在反应①中若消耗NO
15
g,转移电子________mol。
(3)已知I和Cl2发生如下反应I+Cl2+H2O―→Cl-+IO+H+。若KIx(I)与Cl2的系数之比为1∶8,则x的值为________。
16.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________。
17.已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应体系,共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。
(1)该反应中,化合价升高的反应物是________,化合价没有发生变化的反应物是________。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平):___________________________________________________________________。
(3)上述反应中,氧化剂是________,1
mol氧化剂在反应中________(填“得到”或“失去”)________mol电子。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又显紫红色。此现象说明NaBiO3具有________(填“氧化性”或“还原性”)。写出该反应的离子方程式:___________________________________________________________________。
(提示:NaBiO3为黄色或棕色粉末,不溶于冷水,在该反应中转化为Bi3+)
参考答案附解析
【对点练习】
1.
B [还原剂与氧化产物、失电子数之间的关系为Na2SO3~Na2SO4~失2e-,氧化剂与还原产物(设还原产物中Cr元素的化合价为x)、得电子数之间的关系为K2Cr2O7~2Crx+~得2(6-x)e-,因为n(Na2SO3)=0.012
L×0.1
mol·L-1=0.001
2
mol,n(K2Cr2O7)=0.02
L×0.02
mol·L-1=0.000
4
mol,根据得失电子守恒知0.001
2
mol×2=0.000
4
mol×2(6-x),解得x=+3。]
2.
解析 据题意可知氧化剂Cl2与还原剂Na2S2O3恰好完全反应,得失电子总数相等,设生成物中S元素的化合价为x,则Cl2得到电子的物质的量为×2=0.01
mol;Na22O32,失去电子的物质的量为
0.025
L×0.10
mol·L-1×(x-2)×2,则有0.01
mol=0.025
L×0.10
mol·L-1×(x-2)×2,解得x=4,为SO。
答案 C
3.
解析 化合价升高被氧化为氧化产物,化合价降低被还原为还原产物,所以氧化产物为氮气,还原产物为二氧化硫。反应中氮化合价由-3价升至0价,每生成1
mol氮气,则失去6
mol电子,硫化合价由+6价降至+4价,每生成1
mol二氧化硫,则得到2
mol电子,由得失电子相等可知氮气与二氧化硫的物质的量之比为1∶3。
答案 B
4.
解析:选C。根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性解答。①中ClO是氧化剂,Cl2是氧化产物,所以氧化性:ClO>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+,综上得氧化性由强到弱的顺序为ClO>Cl2>Fe3+>I2。
5.
解析:选C。A项,还原性SO2>Fe2+,反应能发生;B项,还原性SO2>I-,反应能发生;C项,还原性H2O2>SO2,与题意矛盾,反应不能发生;D项,还原性H2O2>Fe2+,反应能发生。
6.
C [反应①中氧化剂是BrO、氧化产物是ClO,则氧化性BrO>ClO;同理,由反应②知,氧化性ClO>Cl2;由反应③知,氧化性Fe3+>I2,由反应④知,氧化性Cl2>Fe3+;综上可知,氧化性强弱为BrO>ClO>Cl2>Fe3+>I2。]
7.
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+>Zn2+>Mg2+,故首先被置换出来的是Ag。]
8.
[解析] Cl2首先和还原性强的I-反应,然后依次和Fe2+、Br-反应。
[答案] Cl2+2I-===2Cl-+I2 Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+ Cl2+2Br-===2Cl-+Br2
9.
C [元素在最高价态时只有氧化性。S2-处于最低价态,Fe2+处于中间价态,Fe3+处于最高价态,S处于中间价态,H+处于最高价态,Na+处于最高价态,Mg处于最低价态,所以选C。]
10.[解析] 全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。
[答案] (1)5 1 3 3 3 3
(2)2 16 10 2 5 8
11.
[解析] 自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
[答案] (1)3 6 2 3 3
(2)2 9 3 3 5
(3)1 1 1 4
12.
[解析] 缺项配平法:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一边
加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。
[答案] (1)3 2 4OH- 3 2 5
(2)2 5 6H+ 2 5 8
(3)5 2 4 5 1 8H+
【课堂练习】
1.
A [硫化钠中S元素为-2价,处于最低价态,只有还原性,故A正确;硫中S元素为0价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,故B错误;二氧化硫中S元素为+4价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,故C错误;硫酸中S元素为+6价,处于最高价态,只有氧化性,故D错误。]
2.
B [根据得失电子守恒可计算。0.195
g锌粉(0.003
mol)失去的电子为0.006
mol;MO中M的化合价为+5,设其降低为x价,则有:(5-x)×0.02×0.100=0.006,解得x=+2,故B选项正确。]
3.
C [氧化性:Ag+>Cu2+>H+,故首先置换出Ag;在金属活动性顺序中,Zn排在Mg的后面,故不能置换出Mg。]
4.
D [由氧化性强弱顺序:PbO2>MnO>Cl2>Fe3+>Cu2+,可知选项D中的反应不可能发生。]
5.
[解析] (1)第一步 只配平变价元素(注:此时,不要关注其他元素)。首先找出变价元素:Mn和C;然后分析变价元素的化合价如何变化:Mn:MnO→Mn2+,1个Mn降5价,C2O→CO2,1个C升1价;然后分析每一种变价元素有几个原子的化合价发生了变化,确定化合价的升、降数目;最后根据化合价升降守恒,求化合价升降数的最小公倍数,乘以化学计量数,配平变价元素。
第二步 观察配平未变价元素。根据原子守恒配平,必要时根据溶液的酸碱性和组成,按照“补加规律”,补充相关物质辅助配平。一般来说,酸性溶液中,补氧用水,补氢用H+;碱性溶液中,补氧用OH-,同时生成水,补氢用水,同时生成OH-。
[答案] (1)2MnO+5C2O+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(3)3Cu+8H++2NO===3Cu2++2NO↑+4H2O
【课后练习】
1.
A [
一般元素具有最高价时只有氧化性,具有最低化合价时只有还原性,处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。F没有正化合价,因此F2只具有氧化性;K为金属,金属没有负化合价,因此K的化合价只能升高不能降低,即单质K只具有还原性;HCl中的Cl-处于最低价态只具有还原性,H+具有氧化性,因此HCl既具有氧化性又具有还原性。]
2.
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。]
3.
C [根据氧化还原反应的归中规律可知,碘酸钾中碘元素化合价从+5价降低到0价,得到5个电子,碘酸钾是氧化剂;HI中碘元素化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,HI是还原剂,根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5,C项正确。]
4.
C [根据化合价升降总数相等来分析。根据化合价归中而不交叉规律,NH中的N原子被氧化成N2,NO中的N原子被还原为N2(还有一部分NO生成HNO3未被还原)。NH中被氧化,升高3价,NO中被还原,降低5价,故被氧化与被还原的N原子数之比为5∶3。]
5.
B [16
mol
HCl中仅有10
mol被氧化,作还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶10=1∶5,选B。]
6.
B [根据氧化还原反应中得失电子守恒,可得关系式:5S2O~10e-~2Mn2+,所以氧化1.5
mol
Mn2+需S2O的物质的量n(S2O)=n(Mn2+)=×1.5
mol=3.75
mol,B正确。]
7.
C [A项,Co2O3的氧化性强于氯气,即Co2O3能将氯离子氧化成氯气,反应可以发生;B项,碘离子的还原性强于亚铁离子,所以氯气和碘化亚铁反应时,首先氧化碘离子,反应可以发生;C项,铁离子的氧化性强于碘单质,能把碘离子氧化成碘单质,反应不能发生;D项,Fe3+的氧化性强于I2,反应可以发生。]
8.
B [反应X2+2W2+===2X-+2W3+,则得出氧化性关系X2>W3+;Z2+2X-===2Z-+X2,则得出氧化性关系Z2>X2;2W3++2Y-===2W2++Y2,则得出氧化性关系W3+>Y2,所以单质的氧化性顺序是Z2>X2>W3+>Y2。①Y2+2X-===2Y-+X2,则得出氧化性关系Y2>X2,与已知氧化性顺序不同,则反应不能发生,故错误;②Z2+2Y-===2Z-+Y2,则得出氧化性关系Z2>Y2,与已知氧化性顺序相同,则反应能发生,故正确;③2W3++2Z-===2W2++Z2,则得出氧化性关系W3+>Z2,与已知氧化性顺序不同,则反应不能发生,故错误;只有②正确。]
9.
A [由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,Ⅰ中氧化性:Co2O3>Cl2,Ⅱ中氧化性:Cl2>HIO3,则氧化性顺序为Co2O3>Cl2>HIO3,故A正确;反应Ⅰ中Cl元素的化合价升高,则HCl为还原剂,故B错误;由还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知,Ⅰ中还原性:HCl>CoCl2,Ⅱ中还原性:I2>HCl,故C错误;Ⅱ中Cl元素的化合价降低,则氯气发生还原反应,故D错误。]
10
.C [Fe2+的还原性强于Br-的还原性,通入Cl2,Fe2+优先被氧化,0.001
mol
Cl2转移电子0.002
mol,Fe2+全部被氧化时转移电子0.001
mol,根据得失电子守恒,还有0.001
mol
Br-被氧化,还剩余0.001
mol
Br-。]
11.
D [氧化还原反应中一定存在元素化合价的升降,若产物为CrO3+NH3+H2,只有氢元素化合价降低;若产物为Cr2O3+NH3+H2O,只有Cr元素化合价降低;若产物为CrO3+N2+H2O,只有N元素化合价升高,故A、B、C均错误。若产物为Cr2O3+N2+H2O,Cr元素化合价降低,N元素化合价升高,D正确。]
12.
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。]
13.
C [该反应Mn元素化合价由+7价降为+2价,所以MnO为氧化剂,NO为还原剂,失电子被氧化,故A项错误;根据元素守恒,电荷守恒知,是H+,氢离子参加反应导致溶液中氢离子浓度降低,则溶液的pH增大,故B项、D项错误;根据转移电子守恒得,生成1
mol
NaNO3需消耗KMnO4的物质的量==0.4
mol,故C项正确。]
14.
[答案] (1)2 10 8 1 2 5 8
(2)2 4 2 1 2 2
(3)2 4 2 2 1 2
(4)3 6 2 1 3
(5)2 3 2 2 4H+
15.
[解析] (1)根据电荷守恒可知n等于1,则RO中,元素R的化合价是+5价。(2)若②能发生则只能失电子,根据得失电子数相等可知,②不可能实现。在反应①中若消耗NO
15
g,即NO的物质的量为0.5
mol,再根据配平后①4NO+2HNO3===3N2O3+H2O,当4
mol
NO参加反应时,转移电子的物质的量为4
mol,则0.5
mol
NO参与反应时转移电子0.5
mol。(3)根据KIx(I)与Cl2的系数之比为1∶8,根据原子守恒配平反应为I+8Cl2+3xH2O===16Cl-+xIO+6xH+,再根据电荷守恒可知x值为3。
[答案] (1)+5 (2)② 0.5 (3)3
16.
[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,根据得失电子守恒配平反应为6NH4Cl+4Fe2O3===6Fe+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,被还原的氧化铁为3摩尔,则当产生5.6
L气体,即0.25
mol气体,被还原的氧化铁的物质的量为0.25
mol,其质量为0.25×160
g=40
g。
[答案] (1)H2O (2)6NH4Cl+4Fe2O3===6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O (3)Fe2O3 得到 12 (4)40
g
17.
[解析] 浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中发生了氧化还原反应,结合氧化还原体系中的七种物质可知,反应物是KCl、KMnO4和H2SO4,产物是MnSO4、K2SO4、Cl2和H2O,由得失电子守恒及原子守恒可得配平后的化学方程式为2KMnO4+10KCl+8H2SO4===2MnSO4+6K2SO4+5Cl2↑+8H2O;该反应中,KCl中氯元素的化合价升高;H2SO4中各元素的化合价都没有发生变化;高锰酸钾中锰元素化合价由+7价变为+2价,故高锰酸钾为氧化剂,1
mol
KMnO4在反应中得到电子的物质的量为1
mol×(7-2)=5
mol。在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又显紫红色,说明Mn2+又被氧化为MnO,体现了NaBiO3的氧化性;该反应的离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+===2MnO+5Bi3++5Na++7H2O。
[答案] (1)KCl H2SO4
(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O
(3)KMnO4 得到 5
(4)氧化性 5NaBiO3+2Mn2++14H+===2MnO+5Bi3++5Na++7H2O