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高考化學(xué)復(fù)習(xí)《氧化還原反應(yīng)》知識(shí)點(diǎn)解析及練習(xí)題含答案
考情解決
1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。
2.了解氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物等概念。
3.能夠利用得失電子守恒進(jìn)行有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。
4.了解常見的氧化劑和還原劑及常見的氧化還原反應(yīng)。
:點(diǎn)知短梳理
知識(shí)點(diǎn)一、氧化還原反應(yīng)的基本概念及相互關(guān)系
1.氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的得失或電子對(duì)的偏移,特征是反應(yīng)前后元素化合價(jià)的升降;判斷某反
應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)可根據(jù)反應(yīng)前后化合價(jià)是否發(fā)生了變化這一特征。
2.基本概念
失去電子,化合價(jià)升高,被氧化
失去組成物
電子質(zhì)中某
的反還原劑些元素
應(yīng)物
化化合價(jià)
得
合
失升高
價(jià)
電
升
子
降
總
總
數(shù)
數(shù)
相
相
等
等
得到組成物
電子質(zhì)中某
的反氧化劑些元素
應(yīng)物化合價(jià)
降低
得到電子,化合價(jià)降低,被還原
(1)氧化反應(yīng):失去電子(化合價(jià)升圖)的反應(yīng)。
(2)還原反應(yīng):得到電子(化合價(jià)降低)的反應(yīng)。
(3)氧化劑(被還原):得到電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì))。
(4)還原劑(被氧化):失去電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì))。
(5)氧化產(chǎn)物:還原劑失電子后對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價(jià)升高的元素的產(chǎn)物)。
(6)還原產(chǎn)物:氧化劑得電子后對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價(jià)降低的元素的產(chǎn)物)。
3.氧化還原反應(yīng)的表示方法
1
(1)雙線橋法
箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物,且兩端對(duì)準(zhǔn)同種元素。
箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。
在“橋”上標(biāo)明電子的“得”與“失”,且得失電子總數(shù)應(yīng)相等。
得ne~
I
氧化劑+還原劑一還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
It
失ne~
(2)單線橋法
箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素。
箭頭方向表示電子轉(zhuǎn)移的方向。
在“橋”上標(biāo)明轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)。
neT
;I
氧化劑+還原劑一還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
1.氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系
(1)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);
(2)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);
(3)置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);
(4)復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。
2.常見的氧化劑和還原劑
重要的氧化劑一般有以下幾類:
⑴活潑的非金屬單質(zhì),如C12、Bn、02等。
(2)元素(如Mn等)處于高化合價(jià)時(shí)的氧化物,如MnCh等。
⑶元素(如S、N等)處于高化合價(jià)時(shí)的含氧酸,如濃H2s0八HNCh等。
(4)元素(如Mn、Cl、Fe等)處于高化合價(jià)時(shí)的鹽,如KM11O4、KCICh、FeCb等。
(5)過氧化物,如NazCh、H2O2等。
2
重要的還原劑一般有以下幾類:
(1)活潑的金屬單質(zhì),如Na、Al、Zn、Fe等。
(2)某些非金屬單質(zhì),如H2、C、Si等。
(3)元素(如C、S等)處于低化合價(jià)時(shí)的氧化物,如CO、SO2等。
(4)元素(如Cl、S等)處于低化合價(jià)時(shí)的酸,如HC1、H2s等。
(5)元素(如S、Fe等)處于低化合價(jià)時(shí)的鹽,如Na2sCh、FeSCM等。
知識(shí)點(diǎn)二、氧化性、還原性及其強(qiáng)弱比較
氧化性一得電子能力,得到電子越容易一氧化性越強(qiáng)。
還原性一失電子能力,失去電子越容易一還原性越強(qiáng)。
物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱只取決于得到或失去電子的難易程度,與得失電子的數(shù)目無關(guān)。如:
Na、Mg、Al的還原性強(qiáng)弱依次為Na>Mg>Al;濃HNO3、稀HNCh的氧化性強(qiáng)弱為濃HNC)3>稀HN03
1.根據(jù)氧化還原反應(yīng)的方向
得電子,化合價(jià)降低.被還原(發(fā)生還原反應(yīng))
II
氧化劑(氧化性)+還原劑(還原性)——還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
失電子,化合價(jià)升高,被氧化(發(fā)生氧化反應(yīng))
氧化性:氧化劑,氧化產(chǎn)物,氧化劑,還原劑;
還原性:還原劑〉還原產(chǎn)物,還原劑>氧化劑。
2.根據(jù)元素的化合價(jià)
如果物質(zhì)中某元素具有最高價(jià),該元素只有氧化性;物質(zhì)中某元素具有最低價(jià),該元素只有還原性;
物質(zhì)中某元素具有中間價(jià)態(tài),該元素既有氧化性又有還原性。
3.根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表
在金屬活動(dòng)性順序表中,位置越靠前,其還原性就越強(qiáng),其陽(yáng)離子的氧化性就越弱。
4.根據(jù)非金屬活動(dòng)性順序來判斷
一般來說,越活潑的非金屬,得到電子還原成非金屬陰離子越容易,其陰離子失電子氧化成單質(zhì)越難,
還原性越弱。
5.根據(jù)元素周期表
同周期元素,隨著核電荷數(shù)的遞增,氧化性逐漸增強(qiáng),還原性逐漸減弱;同主族元素,隨著核電荷數(shù)
的遞增,氧化性逐漸減弱,還原性逐漸增強(qiáng)。
6.根據(jù)反應(yīng)的難易程度
3
氧化還原反應(yīng)越容易進(jìn)行(表現(xiàn)為反應(yīng)所需條件越低),則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強(qiáng)。
不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應(yīng)時(shí),條件越易或者氧化劑(或還原劑)被還原(或被
氧化)的程度越大,則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)就越強(qiáng)。
7.根據(jù)電化學(xué)原理判斷
a.根據(jù)原電池原理判斷:兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極。
負(fù)極金屬是電子流出的極,正極金屬是電子流入的極。其還原性:負(fù)極〉正極。
b.根據(jù)電解池原理判斷:用惰性電極電解混合液時(shí),若混合液中存在多種金屬陽(yáng)離子時(shí),在陰極先放
電的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng)(相應(yīng)的金屬單質(zhì)的還原性較弱),若混合液中存在多種陰離子,在陽(yáng)極先放電的陰
離子的還原性較強(qiáng)(相應(yīng)的非金屬單質(zhì)的氧化性較弱)。
8.其他條件
一般溶液的酸性越強(qiáng)或溫度越高,則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強(qiáng),反之則越弱。
氧化性還原性強(qiáng)弱的比較是考試的一個(gè)難點(diǎn),基本考查方式一是比較氧化性還原性的強(qiáng)弱,二是根據(jù)
氧化性還原性強(qiáng)弱,判斷反應(yīng)能否進(jìn)行。總的解題依據(jù)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)能進(jìn)行,一般是氧化劑的氧化
性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性。但要考慮到某些特殊情況如符合特定
的平衡原理而進(jìn)行的某些反應(yīng)。
知識(shí)點(diǎn)三、氧化還原反應(yīng)規(guī)律
1.價(jià)態(tài)變化規(guī)律
(1)歸中規(guī)律:含同種元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)+
低價(jià)-中間價(jià)”的規(guī)律。這里的中間價(jià)可以相同(謂之“靠攏”),也可以不同,但此時(shí)必是高價(jià)轉(zhuǎn)變成較高中
間價(jià),低價(jià)轉(zhuǎn)變成較低中間價(jià)(謂之“不相交”)O
(2)歧化規(guī)律:同一種物質(zhì)中的同一元素部分化合價(jià)升高,另一部分化合價(jià)降低,發(fā)生自身的氧化還原
反應(yīng)。
2.優(yōu)先規(guī)律
在同一溶液里存在幾種不同的還原劑且濃度相差不大時(shí),當(dāng)加入氧化劑時(shí),還原性強(qiáng)的還原劑優(yōu)
先被氧化;同時(shí)存在幾種不同的氧化劑且其濃度相差不大時(shí),當(dāng)加入還原劑時(shí),氧化性強(qiáng)的氧化
劑優(yōu)先被還原。如:把少量CL通入FeBn溶液中,F(xiàn)e2+先失電子;把少量CL通入Feb溶液中,「先失
電子。
3.得失電子守恒規(guī)律
在任何氧化還原反應(yīng)中,氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)一定相等。對(duì)于氧化還原反應(yīng)的
4
計(jì)算,利用得失電子守恒規(guī)律,拋開煩瑣的反應(yīng)過程,可不寫化學(xué)方程式,能更快、更便捷地解決有關(guān)問
題。
2.氧化還原反應(yīng)方程式的配平
(1)配平原則:電子守恒、原子守恒、電荷守恒
(2)配平步驟(以高鋸酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣為例):
①標(biāo)出化合價(jià)變化了的元素的化合價(jià)。
②根據(jù)元素存在的實(shí)際形式調(diào)整發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的系數(shù),使之成1:1的關(guān)系。
③調(diào)整系數(shù),使化合價(jià)升降總數(shù)相等。
④根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等確定發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
⑤利用元素守恒,用觀察法配平?jīng)]有參加氧化還原反應(yīng)的其他物質(zhì)的系數(shù)。
⑥檢查方程式兩邊各原子的個(gè)數(shù)是否相等,離子方程式還要檢查方程式兩邊的離子所帶的電荷數(shù)是否相
等。
知識(shí)點(diǎn)四、信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫
(1)根據(jù)所學(xué)知識(shí)和題目所給信息(包括圖像、工藝流程圖等),找出氧化還原反應(yīng)中的氧化劑、還原劑、
氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
(2)使化合價(jià)升降的總數(shù)目相等(得失電子總數(shù)相等),確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)
計(jì)量數(shù)。
(3)觀察方程式兩邊離子所帶電荷數(shù)是否相等,若不等,則要使電荷守恒,根據(jù)反應(yīng)是在何種環(huán)境(酸性、
堿性)中進(jìn)行的補(bǔ)充1或OH」。若在酸性環(huán)境中,一邊加a個(gè)H+(電荷守恒),另一邊加b個(gè)舟0(原子守恒);
若在堿性環(huán)境中,一邊加m個(gè)OJF(電荷守恒),另一邊加n個(gè)壓0(原子守恒)。
【易錯(cuò)警示】
(1)根據(jù)題目的信息找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物是解決這類問題的前提
(2)正確標(biāo)出變價(jià)元素前后的化合價(jià),特別要注意發(fā)生化合價(jià)變化的原子個(gè)數(shù)
(3)在確定無價(jià)態(tài)變化的其它反應(yīng)物與產(chǎn)物時(shí),除了利用電荷守恒與原子守恒外,還要重點(diǎn)關(guān)注反應(yīng)發(fā)
生的環(huán)境,是酸性或堿性
高頻考點(diǎn)突破
高頻考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)概念辨析
例1.[2019北京]下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應(yīng)的是
5
物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑
AFeCb溶液(FeCb)Fe粉
BNaCl溶液(MgCb)NaOH溶液、稀HC1
CCl2(HC1)H2O、濃H2sO4
DNO(NO2)H2O、無水CaCb
【舉一反三】(2018年北京卷)下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()
ABCD
NaOH溶液滴入石蕊溶液滴入Na2s溶液滴入熱銅絲插入稀
實(shí)驗(yàn)
FeSCU溶液中氯水中AgCl濁液中硝酸中
產(chǎn)生白色沉淀,溶液變紅,隨后沉淀由白色逐產(chǎn)生無色氣體,
現(xiàn)象
隨后變?yōu)榧t褐色迅速褪色漸變?yōu)楹谏S后變?yōu)榧t棕色
A.AB.BC.CD.D
【變式探究】【2017天津卷】下列能量轉(zhuǎn)化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是()
A.硅太陽(yáng)能電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)化成電能
B.鋰離子電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能
C.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí),電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能
D.葡萄糖為人類生命活動(dòng)提供能量時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能
【變式探究】O2F2可以發(fā)生反應(yīng):H2S+4O2F2-SF6+2HF+4O2,下列說法正確的是()
A.氧氣是氧化產(chǎn)物
B.O2F2既是氧化劑又是還原劑
C.若生成4.48LHF,則轉(zhuǎn)移0.8mol電子
D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4
高頻考點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及其應(yīng)用
例2.12017北京卷】下列變化中,氣體被還原的是()
A.二氧化碳使Na2O2固體變白B.氯氣使KBr溶液變黃
C.乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色D.氨氣使AlCb溶液產(chǎn)生白色沉淀
【變式探究】在含等物質(zhì)的量濃度的Na2s和NaBr的溶液中緩慢通入氯氣,下列離子方程式不符合實(shí)
際情況的是(
6
2-
A.S+Cl2=S;+2Cr
2--
B.S+2Br+2C12=S;+Br2+4CF
C.2s2—+2Bd+3cl2=2S1+Br2+6C「
D.3s2—+2B「+4cl2=3S1+Br2+8C「
【變式探究】Cu2s與一定濃度的HNCh反應(yīng),生成CU(NO3)2、C11SO4、NO2、NO和H2O,當(dāng)NO2和
NO的物質(zhì)的量之比為2:1時(shí),實(shí)際參加反應(yīng)的Cu2s與HNCh的物質(zhì)的量之比為()
A.1:10B.1:8
C.1:6D.1:5
高頻考點(diǎn)三氧化還原反應(yīng)的綜合應(yīng)用
例3、[2019浙江4月選考]反應(yīng)8NH3+3C12—N2+6NH4C1,被氧化的NH3與被還原的CI2的物質(zhì)的量
之比為()
A.2:3B.8:3C.6:3D.3:2
3+-+
【舉一反三】【2017海南】在酸性條件下,可發(fā)生如下反應(yīng):CIO;+2M+4H2O=M2O;+Cr+8H,
-
M2O;中M的化合價(jià)是()
A.+4B.+5C.+6D.+7
【變式探究】二氧化氯(C1O2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑?;卮鹣铝袉栴}:
⑴工業(yè)上可用KCQ與Na2s。3在H2s。4存在下制得C1O2,該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為
(2)實(shí)驗(yàn)室用NH4CI、鹽酸、NaCK)2(亞氯酸鈉)為原料,通過以下過程制備C1O2:
鹽酸NaC102溶液
]T廠C102
NHK1溶液一電:解|―?液|------>NH3
1「溶液X
①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
②溶液X中大量存在的陰離子有。
③除去C1O2中的NH3可選用的試劑是(填標(biāo)號(hào))。
a.水b.堿石灰
c.濃硫酸d.飽和食鹽水
(3)用C1O2處理過的飲用水會(huì)含有一定量的亞氯酸鹽。若要除去超標(biāo)的亞氯酸鹽,下列物質(zhì)最適宜的是
(填標(biāo)號(hào))。
7
a.明磯b.碘化鉀
c.鹽酸d.硫酸亞鐵
高頻考點(diǎn)四信息氧化還原反應(yīng)方程式的書寫
例4.(1)草酸銃[SC2(C2O4)3]在空氣中“灼燒”生成Sc2O3的化學(xué)方程式為
(2)從某廢催化劑(含ZnO、CuO、Fe2O3>石墨及MnCh等)中回收金屬并制取活性氧化鋅的工藝流程如
下(已知:Zn及其氧化物、氫氧化物的性質(zhì)與A1及其相應(yīng)化合物性質(zhì)類似):
濃硫酸鋅片(NHJSQa溶液Na,CO3
溫'
浸%粗銅粉MnO(OH)2
pH?7
800七----
產(chǎn)品ZnO如。凡。
“氧化”時(shí)Md+被氧化的離子方程式為o
“中和、沉淀”時(shí),若pH過高,則堿式碳酸鋅的產(chǎn)率偏小。寫出其反應(yīng)的離子方程式(任寫一個(gè)即可):
【方法技巧】信息氧化還原反應(yīng)方程式書寫思維流程
(1)由流程圖知氧化劑為
(2)由流程圖可知氧化劑
2
NaClO3,由COC12-6H2O知Co
析題干信息與流程圖確
H2O2—>H2O,由題干信息知
+未被氧化,還原劑為Fe2+。
定反應(yīng)物、生成物還原劑為[AsClT
由化合價(jià)知識(shí)可知還原產(chǎn)物
一一>AS2O5(膠體)。
為C「,氧化產(chǎn)物為Fe3+。
-1-2
+5-1H2O2―>H2。得2e-
析化合價(jià),確定氧化劑還C1or―>C1一得6e-
+3+5
[AsCl]2-―>AS2O5失
原劑得失電子數(shù)+2+35
Fe2+---->Fe3+失e
2e-
據(jù)守恒律確定氧化劑、還
6Fe2++C10r——6Fe3+2H2O2+2[AsC15]2一
原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的
+cr——AS2O5(膠體)+10C「
計(jì)量系數(shù)
據(jù)電荷守恒確定可能缺右邊正電荷多,為使兩邊右邊負(fù)電荷多,為使兩邊
補(bǔ)物質(zhì)電荷總數(shù)相等,缺補(bǔ)方式可能電荷總數(shù)相等,缺補(bǔ)方式可能
8
為H+、H2O或H2O、OH為OH-、H2O或H2O、H+
析介質(zhì)或共存確定缺補(bǔ)浸出液中含鹽酸,故缺補(bǔ)浸出液中含氨水,故缺補(bǔ)
物質(zhì)
物質(zhì)為H+、H2O物質(zhì)為NH3H2O、NH;
2H2O2+2[AsCb]2—+
6Fe2++C10;+6H+
據(jù)元素守恒配平方程式6NH3刊2。=人5205(膠體)+
3+
=6Fe+Cr+3H2O
6NHt+10Cr+5H2O
【變式探究】亞鐵氧化鉀的化學(xué)式為KdFe(CN)6],一種用含NaCN廢水合成該化合物的主要工藝流程
如下:
Na2CO3KC1
FeSO4CaCl溶液溶液
濾
過
滌
NaCN洗
干
轉(zhuǎn)化罐燥K[Fe(CN)]
廢液-反應(yīng)器H過濾卜底翥46
棄渣棄渣
(CaSO4)
(1)請(qǐng)依據(jù)工藝流程圖中的信息,回答下列問題:
①在“除雜”步驟中棄渣的主要成分為(填化學(xué)式)。
②在“反應(yīng)器”中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為
③相同溫度下溶解度:Na4[Fe(CN)6]K"Fe(CN)6](填“或“=")。
(2)富化鈉(NaCN)是一種白色結(jié)晶顆粒,劇毒,易溶于水,水溶液呈堿性,易水解生成氧化氫。NaCN
的電子式為;實(shí)驗(yàn)室用NaCN固體配制NaCN溶液時(shí),應(yīng)先將其溶于氫氧化鈉溶液中,再用蒸儲(chǔ)
水稀釋。NaCN用雙氧水處理后,產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,該反應(yīng)的離子
方程式是o
(3)K4[Fe(CN)6]與KM11O4溶液反應(yīng),其方程式為K4[Fe(CN)6]+KMnO4+H2SO4—>KHSO4+Fe2(SO4)3
+MnSO4+HNO3+CO2T+H2O(未配平),若1molK4Fe(CN)6]被高鋸酸鉀氧化時(shí),消耗KMnCU的物質(zhì)的量
為molo
【方法技巧】突破信息氧化還原反應(yīng)方程式書寫中反應(yīng)物與產(chǎn)物判斷
(1)從工藝流程題框圖進(jìn)出物質(zhì)中分析判斷;
(2)整合題干信息,從文字?jǐn)⑹鲋袆冸x;
(3)常見變化如SO/TSO歹MnC>4、MnOF,MnCh-Mn?+C1O4>C1O9、C1O2>CIO?、HCIO2、HC1O
(4)焙燒要注意空氣中的02有可能參與反應(yīng)。
9
真題感悟
1.[2019北京]下列除雜試劑選用正確且除雜過程不涉及氧化還原反應(yīng)的是()
物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑
AFeCL溶液(FeCb)Fe粉
BNaCl溶液(MgCL)NaOH溶液、稀HC1
CCI2(HC1)H2O、濃H2sO4
DNO(NO2)H2O>無水CaCL
2.[2019浙江4月選考]反應(yīng)8?田3+3。2—N2+6NH4CL被氧化的NH3與被還原的CL的物
質(zhì)的量之比為()
A.2:3B.8:3C.6:3D.3:2
1.(2018年北京卷)下列實(shí)驗(yàn)中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是
ABCD
NaOH溶液滴入石蕊溶液滴入Na2s溶液滴入熱銅絲插入稀
實(shí)驗(yàn)
FeSCU溶液中氯水中AgCl濁液中硝酸中
產(chǎn)生白色沉淀,溶液變紅,隨后沉淀由白色逐產(chǎn)生無色氣體,
現(xiàn)象
隨后變?yōu)榧t褐色迅速褪色漸變?yōu)楹谏S后變?yōu)榧t棕色
A.AB.BC.CD.D
1.12017北京卷】下列變化中,氣體被還原的是
A.二氧化碳使Na2O2固體變白B.氯氣使KBr溶液變黃
C.乙烯使Bn的四氯化碳溶液褪色D.氨氣使AlCb溶液產(chǎn)生白色沉淀
2.【2017天津卷】下列能量轉(zhuǎn)化過程與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是
A.硅太陽(yáng)能電池工作時(shí),光能轉(zhuǎn)化成電能
B.鋰離子電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能
C.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí),電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能
D.葡萄糖為人類生命活動(dòng)提供能量時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能
3+-+
3.12017海南】在酸性條件下,可發(fā)生如下反應(yīng):CIO;+2M+4H2O=M2O;+C1+8H,中
M的化合價(jià)是()
10
A.+4B.+5C.+6D.+7
1.【2016年高考北京卷】KaCnCh溶液中存在平衡:CnCh”(橙色)+H2<D;^2CrO42-(黃色)+2H+。
用KzCnCh溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
n
淘加70%H:SO,溶液M
AU滴加C:也Qll>
U(溶液變成綠色)
n分成兩份?
UII一」
淺加30%NaOH溶液a滴加GHQH一H
KCr:6溶液(溶液不變色,
結(jié)合實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是()
A.①中溶液橙色加深,③中溶液變黃
B.②中CnC^-被C2H50H還原
C.對(duì)比②和④可知七。2。7酸性溶液氧化性強(qiáng)
D.若向④中加入70%H2s04溶液至過量,溶液變?yōu)槌壬?/p>
2.【2016年高考上海卷】下列化工生產(chǎn)過程中,未涉及氧化還原反應(yīng)的是()
A.海帶提碘B.氯堿工業(yè)
C.氨堿法制堿D.海水提漠
3.【2016年高考上海卷】一定條件下,某容器中各微粒在反應(yīng)前后變化的示意圖如下,其中?和。代
表不同元素的原子。
充一反史
oe
83
反應(yīng)就反應(yīng)
關(guān)于此反應(yīng)說法錯(cuò)誤的是)
A.一定屬于吸熱反應(yīng)B.一定屬于可逆反應(yīng)
C.一定屬于氧化還原反應(yīng)D.一定屬于分解反應(yīng)
4.【2016年高考上海卷】O2F2可以發(fā)生反應(yīng):H2S+4O2F2^SF6+2HF+4O2,下列說法正確的是()
A.氧氣是氧化產(chǎn)物
B.O2F2既是氧化劑又是還原劑
C.若生成448LHF,則轉(zhuǎn)移0.8mol電子
D.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:4
11
5.【2016年高考上海卷】某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中,向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下
112mleb,恰好將Fe2+完全氧化。x值為
A.0.80B.0.85C.0.90D.0.93
6.【2016年高考上海卷】(本題共12分)
NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可用兩段氧化法處理:
(1)NaCN與NaClO反應(yīng),生成NaOCN和NaCl
(2)NaOCN與NaClO反應(yīng),生成Na2co3、CO2、NaCl和N2
已知HCN(Kj=6.3xlO-10)有劇毒;HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同。
完成下列填空:
(1)第一次氧化時(shí),溶液的pH應(yīng)調(diào)節(jié)為(選填“酸性”、“堿性”或“中性”);原因是
(2)寫出第二次氧化時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。
(3)處理100m3含NaCN10.3mg/L的廢水,實(shí)際至少需NaClO_g(實(shí)際用量應(yīng)為理論值的4倍),
才能使NaCN含量低于0.5mg/L,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
(4)(CN)2與Cb的化學(xué)性質(zhì)相似。(CN)2與NaOH溶液反應(yīng)生成、和H2O。
7.【2016年高考北京卷】(13分)
用零價(jià)鐵(Fe)去除水體中的硝酸鹽(NOC已成為環(huán)境修復(fù)研究的熱點(diǎn)之一。
(1)Fe還原水體中NO?-的反應(yīng)原理如圖所示。
NO]NH;
Fe3O4(疏松、能導(dǎo)電)
①作負(fù)極的物質(zhì)是O
②正極的電極反應(yīng)式是=
(2)將足量鐵粉投入水體中,經(jīng)24小時(shí)測(cè)定NO3一的去除率和pH,結(jié)果如下:
初始pHpH=2.5pH=4.5
NO3一的去除率接近100%<50%
12
24小時(shí)pH接近中性接近中性
鐵的最終物質(zhì)形
)■
(
態(tài)
1vFCiO.
pH=4.5時(shí),NO?一的去除率低。其原因是0
(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在初始pH=4.5的水體中投入足量鐵粉的同時(shí),補(bǔ)充一定量的Fe2+可以明顯提高Nth一
的去除率。對(duì)Fe2+的作用提出兩種假設(shè):
I.Fe2+直接還原N03-;
n.Fe?+破壞FeO(OH)氧化層。
①做對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如右圖所示,可得到的結(jié)論是O
②同位素示蹤法證實(shí)Fe2+能與FeO(OH)反應(yīng)生成FesCU。結(jié)合該反應(yīng)的離子方程式,解釋加入Fe?+
提高NC)3—去除率的原因:。
pH=4.5(其他條件相同)
東
/
凝
線
K
-
O
N
pH=4.5(其他條件相同)
(4)其他條件與(2)相同,經(jīng)1小時(shí)測(cè)定N03一的去除率和pH,結(jié)果如下:
初始pHpH=2.5pH=4.5
NO3一的去除率約10%約3%
1小時(shí)pH接近中性接近中性
與(2)中數(shù)據(jù)對(duì)比,解釋(2)中初始pH不同時(shí),N03—去除率和鐵的最終物質(zhì)形態(tài)不同的原因:.
13
專題03氧化還原反應(yīng)
考情解決
1.了解氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移。
2.了解氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物等概念。
3.能夠利用得失電子守恒進(jìn)行有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算。
4.了解常見的氧化劑和還原劑及常見的氧化還原反應(yīng)。
:點(diǎn)知短梳理
知識(shí)點(diǎn)一、氧化還原反應(yīng)的基本概念及相互關(guān)系
1.氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子的得失或電子對(duì)的偏移,特征是反應(yīng)前后元素化合價(jià)的升降;判斷某反
應(yīng)是否屬于氧化還原反應(yīng)可根據(jù)反應(yīng)前后化合價(jià)是否發(fā)生了變化這一特征。
2.基本概念
失去電子,化合價(jià)升高,被氧化
失去組成物
電子質(zhì)中某
的反還原劑些元素
應(yīng)物
化化合價(jià)
得
合
失升高
價(jià)
電
升
子
降
總
總
數(shù)
數(shù)
相
相
等
等
得到組成物
電子質(zhì)中某
的反氧化劑些元素
應(yīng)物化合價(jià)
降低
得到電子,化合價(jià)降低,被還原
(1)氧化反應(yīng):失去電子(化合價(jià)升圖)的反應(yīng)。
(2)還原反應(yīng):得到電子(化合價(jià)降低)的反應(yīng)。
(3)氧化劑(被還原):得到電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì))。
(4)還原劑(被氧化):失去電子的物質(zhì)(所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì))。
(5)氧化產(chǎn)物:還原劑失電子后對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價(jià)升高的元素的產(chǎn)物)。
(6)還原產(chǎn)物:氧化劑得電子后對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物(包含化合價(jià)降低的元素的產(chǎn)物)。
3.氧化還原反應(yīng)的表示方法
14
(1)雙線橋法
箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物,且兩端對(duì)準(zhǔn)同種元素。
箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移方向,僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。
在“橋”上標(biāo)明電子的“得”與“失”,且得失電子總數(shù)應(yīng)相等。
得“L
I
氧化劑+還原劑^==還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
I;
失ne-
(2)單線橋法
箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素。
箭頭方向表示電子轉(zhuǎn)移的方向。
在“橋”上標(biāo)明轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)。
iI
氧化劑+還原劑一還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
1.氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系
(1)有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);
(2)有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);
(3)置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);
(4)復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。
2.常見的氧化劑和還原劑
重要的氧化劑一般有以下幾類:
⑴活潑的非金屬單質(zhì),如C12、Bn、02等。
(2)元素(如Mn等)處于高化合價(jià)時(shí)的氧化物,如MnCh等。
⑶元素(如S、N等)處于高化合價(jià)時(shí)的含氧酸,如濃H2s0八HNCh等。
(4)元素(如Mn、Cl、Fe等)處于高化合價(jià)時(shí)的鹽,如KM11O4、KCICh、FeCb等。
(5)過氧化物,如NazCh、H2O2等。
15
重要的還原劑一般有以下幾類:
(1)活潑的金屬單質(zhì),如Na、Al、Zn、Fe等。
(2)某些非金屬單質(zhì),如H2、C、Si等。
(3)元素(如C、S等)處于低化合價(jià)時(shí)的氧化物,如CO、SO2等。
(4)元素(如Cl、S等)處于低化合價(jià)時(shí)的酸,如HC1、H2s等。
(5)元素(如S、Fe等)處于低化合價(jià)時(shí)的鹽,如Na2sCh、FeSCM等。
知識(shí)點(diǎn)二、氧化性、還原性及其強(qiáng)弱比較
氧化性一得電子能力,得到電子越容易一氧化性越強(qiáng)。
還原性一失電子能力,失去電子越容易一還原性越強(qiáng)。
物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱只取決于得到或失去電子的難易程度,與得失電子的數(shù)目無關(guān)。如:
Na、Mg、Al的還原性強(qiáng)弱依次為Na>Mg>Al;濃HNO3、稀HNCh的氧化性強(qiáng)弱為濃HNC)3>稀HN03
1.根據(jù)氧化還原反應(yīng)的方向
得電子,化合價(jià)降低,被還原(發(fā)生還原反應(yīng))
II
氧化劑(氧化性)+還原劑(還原性)一還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物
If
失電子,化合價(jià)升高?被氧化(發(fā)生氧化反應(yīng))
氧化性:氧化劑,氧化產(chǎn)物,氧化劑,還原劑;
還原性:還原劑〉還原產(chǎn)物,還原劑>氧化劑。
2.根據(jù)元素的化合價(jià)
如果物質(zhì)中某元素具有最高價(jià),該元素只有氧化性;物質(zhì)中某元素具有最低價(jià),該元素只有還原性;
物質(zhì)中某元素具有中間價(jià)態(tài),該元素既有氧化性又有還原性。
3.根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表
在金屬活動(dòng)性順序表中,位置越靠前,其還原性就越強(qiáng),其陽(yáng)離子的氧化性就越弱。
4.根據(jù)非金屬活動(dòng)性順序來判斷
一般來說,越活潑的非金屬,得到電子還原成非金屬陰離子越容易,其陰離子失電子氧化成單質(zhì)越難,
還原性越弱。
5.根據(jù)元素周期表
同周期元素,隨著核電荷數(shù)的遞增,氧化性逐漸增強(qiáng),還原性逐漸減弱;同主族元素,隨著核電荷數(shù)
的遞增,氧化性逐漸減弱,還原性逐漸增強(qiáng)。
6.根據(jù)反應(yīng)的難易程度
16
氧化還原反應(yīng)越容易進(jìn)行(表現(xiàn)為反應(yīng)所需條件越低),則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強(qiáng)。
不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應(yīng)時(shí),條件越易或者氧化劑(或還原劑)被還原(或被
氧化)的程度越大,則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)就越強(qiáng)。
7.根據(jù)電化學(xué)原理判斷
a.根據(jù)原電池原理判斷:兩種不同的金屬構(gòu)成原電池的兩極。
負(fù)極金屬是電子流出的極,正極金屬是電子流入的極。其還原性:負(fù)極〉正極。
b.根據(jù)電解池原理判斷:用惰性電極電解混合液時(shí),若混合液中存在多種金屬陽(yáng)離子時(shí),在陰極先放
電的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng)(相應(yīng)的金屬單質(zhì)的還原性較弱),若混合液中存在多種陰離子,在陽(yáng)極先放電的陰
離子的還原性較強(qiáng)(相應(yīng)的非金屬單質(zhì)的氧化性較弱)。
8.其他條件
一般溶液的酸性越強(qiáng)或溫度越高,則氧化劑的氧化性和還原劑的還原性就越強(qiáng),反之則越弱。
氧化性還原性強(qiáng)弱的比較是考試的一個(gè)難點(diǎn),基本考查方式一是比較氧化性還原性的強(qiáng)弱,二是根據(jù)
氧化性還原性強(qiáng)弱,判斷反應(yīng)能否進(jìn)行??偟慕忸}依據(jù)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)能進(jìn)行,一般是氧化劑的氧化
性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性,還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的還原性。但要考慮到某些特殊情況如符合特定
的平衡原理而進(jìn)行的某些反應(yīng)。
知識(shí)點(diǎn)三、氧化還原反應(yīng)規(guī)律
1.價(jià)態(tài)變化規(guī)律
(1)歸中規(guī)律:含同種元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),該元素價(jià)態(tài)的變化一定遵循“高價(jià)+
低價(jià)-中間價(jià)”的規(guī)律。這里的中間價(jià)可以相同(謂之“靠攏”),也可以不同,但此時(shí)必是高價(jià)轉(zhuǎn)變成較高中
間價(jià),低價(jià)轉(zhuǎn)變成較低中間價(jià)(謂之“不相交”)O
(2)歧化規(guī)律:同一種物質(zhì)中的同一元素部分化合價(jià)升高,另一部分化合價(jià)降低,發(fā)生自身的氧化還原
反應(yīng)。
2.優(yōu)先規(guī)律
在同一溶液里存在幾種不同的還原劑且濃度相差不大時(shí),當(dāng)加入氧化劑時(shí),還原性強(qiáng)的還原劑優(yōu)
先被氧化;同時(shí)存在幾種不同的氧化劑且其濃度相差不大時(shí),當(dāng)加入還原劑時(shí),氧化性強(qiáng)的氧化
劑優(yōu)先被還
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