第一章 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化

1、第一章 化學(xué)反應(yīng)及其能量變化第一節(jié) 氧化還原反應(yīng)【知識(shí)結(jié)構(gòu)】*1氧化還原反應(yīng)的定義得氧、失氧角度：表面上的、不全面的，沒(méi)有氧元素參加的反應(yīng)就無(wú)法判斷?；蟽r(jià)升降角度：判斷依據(jù)，用于判斷一個(gè)反應(yīng)是不是氧化還原反應(yīng)。電子轉(zhuǎn)移角度：氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)。電子轉(zhuǎn)移包括電子得失和偏移。氧化劑氧化性被還原還原反應(yīng)化合價(jià)降低得到電子具有發(fā)生得到還原產(chǎn)物還原劑還原性被氧化氧化反應(yīng)化合價(jià)升高失去電子具有發(fā)生得到氧化產(chǎn)物變化過(guò)程2幾組概念間的關(guān)系*兩組概念中，有反應(yīng)物、生成物、變化過(guò)程，有的是表現(xiàn)出的性質(zhì)，有的表示的是發(fā)生的反應(yīng)，需要記牢其對(duì)應(yīng)關(guān)系。其中兩組六個(gè)變化過(guò)程，也是用雙線橋表示氧化還原反應(yīng)時(shí)常標(biāo)在線橋上的

2、，可用口訣：“升失氧，降得還”幫助記憶，口訣中的規(guī)律是每個(gè)字代表一個(gè)過(guò)程，如“氧”表示被氧化這個(gè)過(guò)程，而不是表示氧化劑這類物質(zhì)。其它的概念可在熟練六個(gè)變化過(guò)程基礎(chǔ)上與它們聯(lián)系找到規(guī)律?！局攸c(diǎn)闡釋】*1如何用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目等在用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目、化合價(jià)升降、被氧化被還原及標(biāo)出氧化劑、還原劑時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：箭頭要從反應(yīng)物中某元素開(kāi)始，到生成物中該元素結(jié)束，不能籠統(tǒng)地指向某物質(zhì)牢記“升失氧，降得還”，將相應(yīng)關(guān)系標(biāo)記準(zhǔn)確得失電子數(shù)的計(jì)數(shù)方法：發(fā)生化合價(jià)變化的原子的個(gè)數(shù)×每個(gè)原子轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)，如氫氣還原氧化銅中2個(gè)氫原子失電子，每個(gè)氫原子失去1個(gè)電子，表示為：

3、2×e-( e-前“1”省略不寫，若發(fā)生化合價(jià)變化的原子的個(gè)數(shù)為1，前面的“1×”也省略不寫)。*例如：+5 -1 0KClO3+6HCl(濃) KCl+3H2O+3Cl2化合價(jià)降低，得5e-，被還原化合價(jià)升高，得5×e-，被氧化=反應(yīng)物HCl中共有6個(gè)-1價(jià)的Cl-，但其中有1個(gè)化合價(jià)沒(méi)有改變，生成了KCl，5個(gè)化合價(jià)由-1價(jià)升高到為0價(jià)。2氧化還原反應(yīng)中的幾個(gè)定量關(guān)系：還原劑所含元素化合價(jià)升高總數(shù)=氧化劑所含元素化合價(jià)降低總數(shù)=還原劑失電子總數(shù)=氧化劑得電子總數(shù)【例題解析】【例1】下列敘述中正確的是（ ）A. 某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時(shí)，該元素一定被還原B.

4、非金屬單質(zhì)在氧化還原反應(yīng)中一定作氧化劑C. 在氧化還原反應(yīng)中，失電子數(shù)目多的金屬其還原性強(qiáng)D. 化合價(jià)升高的元素一定發(fā)生氧化反應(yīng)【解析】本題考查有關(guān)氧化還原反應(yīng)的概念。先把4個(gè)選項(xiàng)通讀一遍，把選項(xiàng)進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)選項(xiàng)A、B、D都涉及到化合價(jià)改變與氧化還原的關(guān)系，很顯然，D是正確的，而A、B不能確定元素的化合價(jià)是升高還是降低，故錯(cuò)誤。選項(xiàng)C則涉及到失電子數(shù)目與失電子能力的關(guān)系，用Na和Mg比較就可以發(fā)現(xiàn)失電子數(shù)目多不一定就是失電子能力強(qiáng)。【答案】D【例2】(1)指出下列反應(yīng)的氧化劑、還原劑，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：2HgS+3O2=2HgO+2SO2(2)通?？扇嘉锶紵?、鋼鐵銹蝕、動(dòng)植物呼吸、

5、及土壤中銨態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮等都需要氧氣，且其實(shí)質(zhì)都屬于氧化還原反應(yīng)。由此可見(jiàn)，有氧氣參加的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)也必需有氧氣參加，你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論合理嗎？簡(jiǎn)述你的理由。(3)氧化還原反應(yīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和日常生活中都有廣泛的應(yīng)用，請(qǐng)列舉幾個(gè)重要的氧化還原反應(yīng)實(shí)例?！窘馕觥?1)先標(biāo)出有關(guān)元素的化合價(jià)，根據(jù)口訣“升失氧，還原劑、降得還，氧化劑”進(jìn)行定性的判斷，得失電子的數(shù)目用每個(gè)原子化合價(jià)升降數(shù)×發(fā)生化合價(jià)升降的原子總數(shù)的方法計(jì)算。需注意用雙線橋表示時(shí)氧元素要有兩個(gè)指向。(2)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，與是否有氧氣參加無(wú)關(guān)。通常有氧氣參加的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，但沒(méi)

6、有氧氣參加的反應(yīng)同樣也可能是氧化還原反應(yīng)，如其它金屬單質(zhì)與非金屬單質(zhì)的化合等。(3)此題是個(gè)開(kāi)放性問(wèn)題，需要同學(xué)對(duì)生活中的實(shí)例能夠有充分的聯(lián)想，答案并不拘泥，只要合理即正確?！敬鸢浮?(1) -2 0 -2 +4 -22HgS+3O2=2HgO+2SO2得6×2e-失2×6e-(2)不合理。凡有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)。有氧氣參加并伴隨電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，無(wú)氧氣參加但有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)也是氧化還原反應(yīng)。(3)如工業(yè)上冶煉鐵的原理：Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2；發(fā)射火箭所用的液氫液氧發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的反應(yīng)：2H2+O2點(diǎn)燃=2H2O；工業(yè)生產(chǎn)水煤氣的反應(yīng)：H

7、2O+C高溫=H2+CO等等?！纠?】鹽酸在不同的反應(yīng)中，可以分別表現(xiàn)出A. 酸性、B. 氧化性和C. 還原性。現(xiàn)有如下4個(gè)反應(yīng)：MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2+2H2O Zn+2HCl=ZnCl2+H2 NaOH+HCl = NaCl+H2O 2HCl=H2+Cl2。請(qǐng)回答：(1)HCl在上述四個(gè)反應(yīng)中，分別起什么作用(填字母)？ ；(2)上述反應(yīng)中為氧化還原反應(yīng)的，用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目?！窘馕觥克岬耐ㄐ灾?，與堿、與堿性氧化物、與某些鹽、與金屬的反應(yīng)，生成物中都有鹽，可以總結(jié)成表現(xiàn)酸性的一個(gè)特征是產(chǎn)物中有鹽生成，據(jù)此，反應(yīng)中鹽酸均表現(xiàn)出酸性。鹽酸表現(xiàn)出氧化性或還原性取

8、決于鹽酸中的組成元素，也就是氫元素和氯元素的化合價(jià)變化情況。在標(biāo)電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目時(shí)需要分析反應(yīng)物中相關(guān)元素是全部還是部分發(fā)生了化合價(jià)變化?！敬鸢浮?1)AC AB A BC (2 ) *+4 -1 0MnO2+4HCl(濃) MnCl2+2H2O+Cl2得2e-失2×e-=；0 +1 +2 0Zn+2HCl = ZnCl2+H2失2e-得2×e-；+1-1 0 02HCl H2 + Cl2得2×e-失2×e-=【例4】在一定條件下，NO跟NH3可以發(fā)生反應(yīng)生成N2和H2O?，F(xiàn)有NO和NH3的混合物，充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物中，已知經(jīng)還原得到的N2比經(jīng)氧化得到

9、的N2多1.4 g。(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(2)試計(jì)算以上反應(yīng)中，參加的NO與NH3的質(zhì)量各多少克？【解析】(1)分析電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目時(shí)需注意得失電子的是同一種元素，對(duì)于此題要從價(jià)態(tài)不同的反應(yīng)物入手。(2)通過(guò)分析可知，生成物中5個(gè)N2分子由6個(gè)N原子還原得到，4個(gè)N原子氧化得到，也就是說(shuō)，5個(gè)N2分子中有3個(gè)N2是還原而得到，有2個(gè)是是氧化而得到，可以利用兩者間的量差，結(jié)合題給的相差1.4 g的條件計(jì)算參加反應(yīng)的反應(yīng)物的量。設(shè)參加反應(yīng)的NO與NH3的質(zhì)量分別為x，y，則有：6NO+4NH3=5N2+6H2O 還原得到的N2與氧化得到的N2的質(zhì)量差180

10、68 (3×28-2×28)=28 x y 1.4 g解得：x=9 g y=3.4 g【答案】(1) +2 -3 06NO+4NH3=5N2+6H2O失4×3e-得6×2e-(2)參加反應(yīng)的NO與NH3的質(zhì)量分別為9 g和3.4 g?！净A(chǔ)訓(xùn)練】A卷一 填空題1. 在CuO+H2=Cu+H2O反應(yīng)中其中 元素的化合價(jià)升高，該元素的原子 * 電子，發(fā)生 反應(yīng)，是還原劑； 元素的化合價(jià)降低，該元素的原子 電子，發(fā)生 反應(yīng)，是氧化劑。2. 下列現(xiàn)象所發(fā)生的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)的是 (填編號(hào))。鐵生銹，灼熱的煤炭上噴水發(fā)出淡藍(lán)色火焰，銅絲在酒精燈上加熱變黑，鐵絲浸

11、入CuSO4溶液中變紅，干電池的鋅皮爛掉，用石灰漿粉刷過(guò)的墻壁上滲出水分，再變白變硬。3. 有A、B、C、D、E五種金屬，A能從B的鹽溶液中置換出B，而E在B的溶液中不反應(yīng)，A不能跟酸起置換反應(yīng)；C能溶解在鹽酸中生成氫氣，但D的鹽*中卻不反應(yīng)。則A、B、C、D、E五種金屬還原性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?。4. 某些酸在反應(yīng)中可以表現(xiàn)出多重性質(zhì)，如MnO2+4HCl(濃)=MnCl2+Cl2+2H2O，反應(yīng)中HCl既表現(xiàn)出酸性(生成鹽)，又表現(xiàn)出還原性，分析下列反應(yīng)中酸的作用。(1)NH3·H2O+HCl=NH4Cl+H2O HCl： 。(2)4HNO3+Cu=Cu(NO3)2+2NO+2H2

12、O HNO3： 。(3)2HI+H2SO4(濃)=I2+SO2+2H2O HI： ；濃H2SO4： 。(4)CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O HNO3： 。5. 鐵在氯氣中燃燒生成棕褐色的FeCl3，而鐵與鹽酸反應(yīng)生成淺綠色的FeCl2溶液，則在Cl2、Cl、H中，具有氧化性的是 ，其中氧化性較強(qiáng)的是 。二選擇題（每小題只有1個(gè)選項(xiàng)符合題意）6. 高爐煉鐵的主要反應(yīng)：Fe2O3+3CO高溫=2Fe+3CO2中，F(xiàn)e2O3是（ ）A. 氧化劑B. 還原劑C. 既不是氧化劑也不是還原劑D. 催化劑7. 在化學(xué)反應(yīng)中，某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時(shí)，該元素（ ）A. 一定被氧化B. 一定被還

13、原C. 可能被氧化，也可能被還原D. 既不被氧化也不被還原8. 在下列反應(yīng)中，鹽酸作氧化劑的是（ ）A. H2+Cl2=2HClB. Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OC. Fe+2HCl=FeCl2+H2D. HCl+NaOH=NaCl+H2O9. 在下列反應(yīng)中，H2O既不是氧化劑也不是還原劑的氧化還原反應(yīng)是（ ）A. H2O+CaO=Ca(OH)2B. 2H2O+2Na=2NaOH+H2C. 2F2+2H2O=4HF+O2D. Cl2+H2O = HCl+HClO10. 下列敘述正確的是（ ）A. 反應(yīng)中某元素的原子變?yōu)殛?yáng)離子，則該元素的單質(zhì)在反應(yīng)中一定是氧化劑B. 反應(yīng)中某元素

14、的原子變?yōu)殛庪x子，則該元素被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)C. 元素化合價(jià)升高的反應(yīng)一定是氧化反應(yīng)D. 對(duì)反應(yīng)X2+2Y=Y2+2X，X2是還原劑11. 下列粒子中，不具有氧化性的是（ ）A. Cl2B. FC. H+D. S12. 下列反應(yīng)中，SO2作還原劑的是（ ）A. 2H2S+SO2=3S+2H2OB. 2Mg+SO2點(diǎn)燃=S+2MgOC. I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4D. SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O13. 從海水中提取溴有如下反應(yīng)：5NaBr+NaBrO3+3H2SO4=3Br2+3Na2SO4+3H2O。與上述反應(yīng)在氧化還原原理上最相似的是( )A. 2NaBr+C

15、l2=Br2+2NaClB. AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3+3NaClC. 2H2S+SO2=3S+2H2OD. 2FeCl3+H2S=2FeCl2+S+2HCl14. 某FeCl2樣品中含有FeI2，根據(jù)下列已知反應(yīng)中的一些事實(shí)，要除去其中的少量FeI2，應(yīng)選用的試劑是( )FeCl3+2KI=2FeCl2+I2+2KCl；2FeCl2+Cl2=2FeCl3；F2+2KI(固)=2KF+I2；2F2+2H2O=4HF+O2(反應(yīng)劇烈)A. F2B. 過(guò)量Cl2C. FeCl3D. FeCl215. 下列反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)，但水既不作氧化劑又不作還原劑的是( )A

16、. 2Na+2H2O=2NaOH+H2B. Na2O+H2O=2NaOHC. 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2D. 2F2+2H2O=4HF+O216. 下列反應(yīng)中加入適當(dāng)?shù)倪€原劑可以實(shí)現(xiàn)的是( )A. ClàCl2B. CO32àHCO3C. HàH2D. COàCO2三選擇題（每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意）17. 黑火藥發(fā)生爆炸的反應(yīng)如下：2KNO3+S+3C=K2S+N2+3CO2，被還原的元素是（ ）A. 碳B. 氮C. 氧D. 硫18. *在2H2S+SO2=3S+2H2O的反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的原子個(gè)數(shù)比為（ ）A. 1:2B

17、. 2:1C. 32:17D. 17:1619. 在化學(xué)反應(yīng)Cl2+H2S=S+2HCl中，Cl2（ ）A. 是氧化劑B. 是還原劑C. 既是氧化劑又是還原劑D. 發(fā)生還原反應(yīng)20. 下列反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)的是（ ）A. 元素從游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)B. 化合反應(yīng)C. 置換反應(yīng)D.復(fù)分解反應(yīng)21. 需加入氧化劑才能發(fā)生反應(yīng)的是（ ）A. CaCO3CO2 B. H2OH2C. SO2SO3D. CH4CO2+H2O22. 在反應(yīng)2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O中，被氧化的HCl與未被氧化的HCl的質(zhì)量之比是( )A. 1:10B. 10:1C. 3:5D

18、. 5:3四計(jì)算題23. 已知反應(yīng)2KMnO4+16HCl(濃)=2MnCl2+6Cl2+2KCl+8H2O，現(xiàn)用MnO2與足量濃鹽酸反應(yīng)制取71 g Cl2，若改用KMnO4制取同樣的Cl2，則需KMnO4固體多少克？B卷一選擇題（每小題有1個(gè)或2個(gè)選項(xiàng)符合題意）1. 下列物質(zhì)既有氧化性又有還原性的是 （ ）A. H2O B. SO2 C. CO2 D. Zn2. 下列反應(yīng)中，氨作氧化劑的是 （ ）A. 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 B. NH3+HCl=NH4ClC. 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 D. NH3+NaH=NaNH2+H23. 在3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl的反應(yīng)中，被氧化的氨與未被氧化的氨的分子個(gè)數(shù)比是 （ ）A. 1:6 B. 6:1 C. 3:1 D. 1:34. 對(duì)于CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2的反應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是 （ ）A. CaH2中H的化合價(jià)為+1，Ca的化合價(jià)為-2 B. H2一定是氧化產(chǎn)物C. H2既是氧化產(chǎn)物，又是還原產(chǎn)物 D. 水發(fā)生還原反應(yīng)5. 下列各組物質(zhì)中，每種物質(zhì)都既能被氧化又能被還原的是( )A. FeCl2、Cl2、CuSO4 B. H3PO4、HNO3、H2SO4C. H2S、HCl、H2SO3 D. Na2S、NaClO、NH4HCO3