浙江专版学年高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第一单元 第二课时 氧化Word格式.docx
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(1)置换反应一定是氧化还原反应。
(2)复分解反应一定不是氧化还原反应。
(3)有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(4)有单质生成的分解反应是氧化还原反应。
1.在氧化还原反应中得失电子总数相等吗?
提示:
相等。
2.配平氧化还原反应方程式,需遵循的两大原则是什么?
原子守恒和得失电子守恒。
氧化还原反应方程式的配平
1.配平原则
(1)原子守恒原则:
反应物和生成物各元素及其原子个数不变。
(2)得失电子守恒原则:
氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。
2.方法步骤
以Cu+HNO3(浓)——Cu(NO3)2+NO2↑+H2O为例
“一标”——标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
C
+HN
3(浓)——C
(NO3)2+N
2↑+H2O
“二等”——通过最小公倍数法使化合价升降总数相等。
“三定”——确定氧化剂和还原剂的化学计量数。
Cu+2HNO3(浓)——Cu(NO3)2+2NO2↑+H2O
“四查”——用观察法配平其他物质的化学计量数,并检查原子个数是否相等,配平后将短线改为等号。
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
[特别提醒] 根据化合价升降只能确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,其他物质的化学计量数需运用观察法、奇偶法、守恒法等来确定。
1.下列有关氧化还原反应的叙述正确的是( )
A.元素化合价升高的反应是还原反应
B.物质在变化中失去了电子,此物质中的某一元素化合价降低
C.有电子转移的反应就是氧化还原反应
D.有化合价升降的反应,不一定是氧化还原反应
解析:
选C 元素化合价升高的反应为氧化反应,A项错误;
失去电子应表现为化合价升高,B项错误;
有化合价升降的反应一定是氧化还原反应,D项错误。
2.
(1)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用双线桥法标出电子转移的方向和数目,指出被氧化和被还原的元素。
①2Na+Cl2
2NaCl________________________________________________;
②NaOH+HCl===NaCl+H2O____________________________________________。
(2)分析下列反应的化学方程式,是氧化还原反应的用单线桥法标出电子转移的方向和数目。
①BaCl2+Na2SO4===BaSO4+2NaCl_________________________________________;
②Fe+2HCl===FeCl2+H2________________________________________________。
首先分析各个反应中元素化合价的变化,根据化合价升高的元素,失去电子,被氧化;
化合价降低的元素,得到电子,被还原;
用箭头标出电子转移的情况时,要注意单、双线桥的表示方法的特点及各自的注意事项。
答案:
(1)①
②非氧化还原反应
(2)①非氧化还原反应
3.写出以下化学方程式并配平。
(1)NH3在加热条件下与CuO反应生成Cu和N2。
(2)用浓HNO3清洗试管壁上的Ag。
(3)向碘盐(KIO3)和稀H2SO4的混合溶液中加入KI固体后可生成I2。
(4)Na2S放置在空气中被氧化变质。
(5)在NaOH环境下,Cl2与NaI反应时,每1molNaI完全反应转移6mol电子。
(1)3CuO+2NH3
3Cu+N2+3H2O
(2)Ag+2HNO3(浓)===AgNO3+NO2↑+H2O
(3)KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O
(4)2Na2S+O2+2H2O===2S↓+4NaOH
(5)3Cl2+NaI+6NaOH===NaIO3+6NaCl+3H2O
1.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:
在反应中得到电子(或电子对偏向)的物质
(2)还原剂:
在反应中失去电子(或电子对偏离)的物质
(3)常见的氧化剂和还原剂
物质种类
常见物质
氧化剂
部分非金属单质
O2、Cl2等
含有高价态元素的化合物
浓H2SO4、HNO3、KMnO4、FeCl3、MnO2等
还原剂
活泼的金属单质
Al、Zn、Fe等
某些非金属单质
C、H2等
某些非金属氧化物
CO、SO2等
[特别提醒] 在一个氧化还原反应中,氧化剂和还原剂同时存在,它们可以是不同的物质,也可以是同一物质。
如在反应Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O中,Cl2既是氧化剂,又是还原剂。
2.氧化性和还原性
(1)氧化性:
氧化剂发生还原反应,表现出氧化性。
(2)还原性:
还原剂发生氧化反应,表现出还原性。
3.氧化性、还原性和元素化合价之间的关系
[仅供选考考生使用]
1.依据金属活动性顺序,你能判断出Zn和Fe还原性的强弱吗?
在金属活动性顺序中,Zn位于Fe之前,故Zn比Fe的还原性强。
2.已知还原性KI>FeCl2,判断反应:
I2+2FeCl2+2KCl===2FeCl3+2KI能否进行?
若反应I2+2FeCl2+2KCl===2FeCl3+2KI能够发生,则还原性:
FeCl2>KI,与题目中已知的还原性强弱相矛盾,故该反应不能进行。
物质氧化性、还原性强弱的判断[仅供选考考生使用]
1.根据氧化还原反应方程式判断
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.根据元素的活动性顺序判断
上左下右可反应,隔之愈远愈易行。
3.根据反应条件判断
当不同氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物化合价相同,可根据反应条件的难易来判断。
反应越易进行或越剧烈,则氧化剂的氧化性越强。
如:
4HCl(浓)+MnO2
MnCl2+2H2O+Cl2↑
16HCl(浓)+2KMnO4===
2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑
KMnO4>
MnO2。
判断还原剂还原性的原理与此类似。
4.根据氧化产物的化合价高低判断
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可由氧化产物中元素化合价的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
即在相同条件下,使还原剂中元素化合价升得越高,则氧化剂的氧化性越强。
2Fe+3Cl2
2FeCl3 Fe+S
FeS
Cl2>
S。
1.(2016·
浙江10月考试)下列反应中,水作氧化剂的是( )
A.C+H2O△,CO+H2
B.H2+CuO△,Cu+H2O
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.SO3+H2O===H2SO4
选A A项中反应前后H的化合价降低,H2O为氧化剂;
B项中反应前后H的化合价升高,H2O为氧化产物;
C、D两项反应前后H2O的化合价不变,H2O既不是氧化剂也不是还原剂。
2.(2016·
浙大附中期末)在下列反应中,HCl作还原剂的是( )
A.NaOH+HCl===NaCl+H2O
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
C.MnO2+4HCl(浓)
D.CuO+2HCl===CuCl2+H2O
选C A项,该反应不属于氧化还原反应,错误;
B项,该反应中HCl作氧化剂,错误;
C项,在该反应中HCl中Cl元素的化合价由-1价升高到0价,HCl作还原剂,正确;
D项,该反应不是氧化还原反应,错误。
3.(2015·
浙江10月考试)已知氧化性Br2>Fe3+。
向含溶质amol的FeBr2溶液中通入bmolCl2,充分反应。
下列说法不正确的是( )
A.离子的还原性强弱:
Fe2+>Br->Cl-
B.当a≥2b时,发生的离子反应:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
C.当a=b时,反应后的离子浓度之比:
c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=1∶2∶2
D.当3a≤2b时,发生的离子反应:
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-
选C 氧化性Br2>Fe3+,说明Br2可将Fe2+氧化成Fe3+:
2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-,还原性Fe2+>Br-,结合还原性Br->Cl-,可知A正确;
FeBr2溶液中通入Cl2时,因还原性Fe2+>Br-,故先发生反应①:
2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,后发生反应②:
2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,当a≥2b时,因Fe2+过量,Cl2不足,只发生反应①,B正确;
当3a≤2b时,Cl2充足,Fe2+和
Br-均被完全氧化,反应①+反应②×
2得总反应:
2Fe2++4Br-+3Cl2===2Fe3++2Br2+6Cl-,D正确;
当a=b时,由反应①知amolFe2+被完全氧化成amolFe3+,消耗
molCl2,由反应②知剩余的
molCl2可氧化amol的Br-,Br-剩余:
2amol-amol=amol,故最终溶液中c(Fe3+)∶c(Br-)∶c(Cl-)=a∶a∶2a=1∶1∶2,C错误。
1.溴、碘的提取[仅供选考考生使用]
(1)反应原理
实验操作
实验现象
反应的化学方程式
①溶液分层
②下层溶液
显橙红色
Cl2+2KBr===2KCl
+Br2
显紫红色
Cl2+2KI===2KCl+I2
(2)提取原料
①溴的提取:
海水提取粗食盐后的母液,通入氯气将其中的溴离子转化为单质溴。
②碘的提取:
海水中碘的浓度很低,工业上不直接由海水提取碘,而是以具有富集碘能力的植物如海带、海藻为原料提取碘。
(3)提取流程
①海水提溴的工艺流程:
②从海带中提取碘的工艺流程:
2.溴、碘的性质
(1)单质的物理性质
Br2
I2
色、态
通常状况下为深红棕色液体
通常情况下为紫黑色固体
溶解性
微溶于水,易溶于酒精、四氯化碳等有机溶剂
特性
易挥发
①易升华,②淀粉溶液遇碘变蓝色
(2)Br-、I-的检验[仅供选考考生使用]
①试剂:
硝酸银溶液和稀硝酸。
②化学方程式:
NaBr+AgNO3===AgBr↓+NaNO3,NaI+AgNO3===AgI↓+NaNO3。
③现象:
分别出现淡黄色沉淀、黄色沉淀。
(3)溴、碘及其化合物的重要用途
①溴可用于生产熏蒸剂、杀虫剂、抗爆剂等药剂。
②溴化银是重要的感光材料。
③碘是一种重要的药用元素,也应用于含碘食品的生产。
④碘化银可用于人工降雨。
1.氯气呈气态,溴为液体,碘为固体,由此可得出什么结论?
按Cl→Br→I顺序,其单质的熔、沸点逐渐升高,故Cl2、Br2、I2的状态:
气态→液态→固态。
2.根据化学方程式Cl2+2KBr===2KCl+Br2,Cl2+2KI===2KCl+I2,Br2+2KI===2KBr+I2可得出什么结论?
三个反应均是氧化还原反应,可知,氧化性Cl2>
Br2>
I2,还原性:
I->
Br->
Cl-。
1.Cl2、Br2、I2的物理性质
(1)相似性
①单质都有特殊颜色;
②都微溶于水;
③都易溶于有机溶剂,在有机溶剂中都显示特殊颜色。
(2)递变性(按Cl→Br→I顺序)
①单质的颜色逐渐加深;
②熔沸点逐渐升高,状态:
气态→液态→固态;
③密度逐渐增大。
(3)特性:
氯易液化,溴易挥发,碘易升华。
(4)Cl2、Br2、I2在水及有机溶剂中的颜色
水
CCl4
汽油
Cl2
黄绿色
黄→橙
橙→橙红
深黄→褐
紫→深紫
浅紫红→紫红
2.Cl2、Br2、I2的化学性质
①都能与几乎所有的金属化合;
②都能与H2反应生成HX(X=Cl、Br、I),HX都易溶于水且都是强酸;
③都能与水和碱液反应,X2+H2OHX+HXO,X2+2NaOH===NaX+NaXO+H2O;
④水溶液都有氧化性
①氧化性依次减弱:
I2,如分别与Fe反应,产物为FeCl3、FeBr3、FeI2;
还原性Cl-<
Br-<
I-;
②与H2反应由易到难,氢化物稳定性依次减弱;
③与水反应程度依次减弱。
I2遇淀粉变蓝色。
3.卤素离子的检验方法[仅供选考考生使用]
(1)AgNO3溶液——沉淀法
未知液
(2)置换——萃取法
有机层呈
(3)置换——淀粉法检验I-
蓝色溶液,表明有I-
1.已知溴易挥发,碘易升华,向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量氯气充分反应后将溶液蒸干,并灼烧所得物质,最后剩余的固体是( )
A.NaCl和KI B.NaCl、KCl和I2
C.KCl和NaBrD.KCl和NaCl
选D 过量的Cl2将Br-、I-从它们的溶液中完全置换出来,在蒸干、灼烧的过程中溴挥发、碘升华,所以剩余固体为NaCl和KCl。
2.从海水中可以提取溴,但得到的液溴中常溶有少量氯气,除去氯气应该采用的方法是( )
A.加入适量的KI溶液
B.通入溴蒸气
C.加入适量的氢氧化钠溶液
D.加入适量的溴化钠溶液
选D 要除去液溴中少量的氯气,可选用适量的溴化钠溶液:
Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2。
3.[仅供选考考生使用]稀的碘水和溴水的颜色非常浅,近乎无色。
检验稀碘水和稀溴水时,所用的最佳试剂是( )
A.淀粉溶液B.氯水
C.NaOH溶液D.NaBr溶液
选A 氯水、NaBr溶液与溴水、碘水都不反应,NaOH溶液与二者都反应,二者都褪色,现象相同,不能区分;
淀粉遇I2变蓝色。
4.将氯水注入KI溶液中,用力振荡,再注入四氯化碳,振荡后静置,看到的现象是( )
A.液体为紫红色
B.液体为无色
C.液体分两层,上层为紫红色,下层接近无色
D.液体分两层,上层接近无色,下层为紫红色
选D Cl2将I-氧化生成I2,I2被CCl4萃取,所以上层接近无色,下层为紫红色。
[三级训练·
节节过关]
1.下列变化过程属于氧化反应的是( )
A.HCl→H2 B.Mg→Mg2+
C.Cl-→AgClD.CuO→Cu
选B 物质要发生氧化反应,则所含元素的化合价升高。
A项,HCl→H2化合价降低,错误;
B项,Mg→Mg2+化合价升高,正确;
C项,Cl-→AgCl化合价没有改变,错误;
D项,CuO→Cu化合价降低,错误。
2.氢化钙(CaH2)可作为生氢剂,反应的化学方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,下列说法不正确的是( )
A.CaH2既是还原剂,又是氧化剂
B.H2既是氧化产物,又是还原产物
C.CaH2是还原剂,H2O是氧化剂
D.氧化产物与还原产物质量比为1∶1
选A 在反应CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑中,CaH2中的氢元素化合价是-1价,反应后变为H2中的0价,化合价升高,CaH2作还原剂;
H2O中的氢元素化合价是+1价,反应后变为H2中的0价,化合价降低,H2O作氧化剂,H2既是氧化产物,又是还原产物,在该反应中氧化产物与还原产物质量比为1∶1,选项A错误,其余选项正确。
3.下列说法中,正确的是( )
A.向KI溶液中通入适量Cl2后,溶液颜色变深
B.向KCl溶液中滴加几滴酚酞溶液,溶液颜色变红
C.溴水与NaCl溶液混合时,会发生置换反应
D.NaCl溶液在空气中会被氧化,故需要密封保存
选A A选项正确,氯气置换出碘单质,碘水溶液显褐色;
B选项溶液显中性,酚酞溶液不变红,所以错误;
C选项溴的非金属性弱于氯,所以溴水与NaCl溶液混合时,不会发生置换反应,所以错误;
D选项NaCl溶液不能在空气中被氧化,所以错误。
4.Fe2O3+2Al
Al2O3+2Fe所属基本反应类型是________。
在该反应中________元素的化合价升高,该元素的原子________电子,被________;
而________元素的化合价降低,该元素的原子________电子,被________。
该反应中,Fe2O3发生了________反应,Al发生了________反应,________是氧化产物,________是还原产物。
从反应类型上看该反应是置换反应,分析物质中元素化合价的变化知:
Fe的化合价由+3价降到0价,被还原,得到的铁是还原产物;
Al的化合价由0价升到+3价,发生氧化反应,得到的Al2O3是氧化产物。
置换反应 铝 失去 氧化 铁 得到 还原 还原 氧化 Al2O3 Fe
5.
(1)向溴化钠溶液中通入适量的氯气,产生的现象是______________,反应的化学方程式是__________________;
向碘化钾溶液中加入适量的溴水,产生的现象是__________,反应的化学方程式是________________________。
(2)下列海产品中可以考虑用于工业上大量地提取碘的是____________。
①贝壳 ②紫菜 ③鱼 ④海带
(1)Cl2与NaBr、Br2与KI反应的化学方程式分别是①Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl,②Br2+2KI===I2+2KBr。
(2)在四种海产品中,含碘相对较多的是紫菜和海带。
(1)溶液由无色变为橙色 Cl2+2NaBr===Br2+2NaCl 溶液由无色变为褐色 Br2+2KI===I2+2KBr
(2)②④
1.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )
A.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
B.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3
C.Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
D.MgCl2(熔融)
Mg+Cl2↑
选C A项属于置换反应;
B项属于复分解反应;
D项属于分解反应且属于氧化还原反应;
C项,不属于四种基本反应类型,但有元素化合价的升降,属于氧化还原反应。
2.下列说法正确的是( )
A.金属单质在反应中只能作还原剂,非金属单质在反应中只能作氧化剂
B.氧化剂在反应中失去电子,还原剂在反应中得到电子
C.氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性
D.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
选C A项,非金属单质在反应中可以做氧化剂也可做还原剂,例如氢气和氧气反应时,氢气做还原剂,氧气做氧化剂,错误;
B项,氧化剂得到电子,还原剂失去电子,错误;
D项,阳离子可能有还原性,例如亚铁离子,错误。
3.在反应中,X元素的原子将电子转移给Y元素的原子,则下列说法正确的是( )
①元素X被氧化 ②元素Y被氧化 ③元素X发生还原反应 ④元素Y发生还原反应
A.①② B.③④
C.②③D.①④
选D 根据题意知,X元素的原子失去电子,X元素化合价升高,发生氧化反应;
而Y元素的原子获得电子,Y元素化合价降低,发生还原反应。
4.下列变化中,需加氧化剂才能实现的是( )
A.NaClO→NaClB.C→CO2
C.Fe2O3→FeD.CaO→Ca(OH)2
选B 需要加入氧化剂才能实现,则选项中各物质为还原剂,发生氧化反应,还原剂中某元素的化合价升高。
A项,NaClO→NaCl,Cl元素由+1价降低到-1价;
B项,C→CO2,C元素由0价升高到+4价;
C项,Fe2O3→Fe,铁元素由+3价降低到0价;
D项,CaO→Ca(OH)2,化合价没有发生变化,不是氧化还原反应。
5.某同学在烧水时,不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是H2O(g)和炽热的碳反应生成了水煤气(CO和H2),反应方程式为C+H2O(g)
CO+H2,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.该反应中,C失去电子,被还原
B.该反应中,H2得到电子,被还原
C.该反应中,每转移2mol电子生成1molH2
D.该反应属于复分解反应
选C 该反应中,碳元素的化合价从0升高到+2,C失去电子被氧化,A项错误;
氢元素的化合价从+1降低到0,H2O得到电子被还原,B项错误;
1molC从0价变为+2价,失去2mol电子,2molH从+1价变为0价,得到2mol电子,生成1molH2,C项正确;
该反应属于置换反应,也是氧化还原反应,但不是复分解反应,D项错误。
6.甲、乙、丙三溶液中各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、I-、Cl-B.Br-、Cl-、I-
C.I-、Br-、Cl-D.Cl-、I-、Br-
选A 向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙色,应该是溴水的颜色,则甲中必含有Br-,Br-被Cl2置换生成了Br2,由此否定了C、D选项。
再加丙溶液,颜色无明显变化,说明丙溶液中不含I-,否则加入后I-被Br2置换生成I2,溶液显蓝色,与题给
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