高考化学二轮复习氧化还原反应学案全国通用2Word文档下载推荐.docx
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4.制备印刷线路板过程会产生含FeCl2、CuCl2等的废液。
为了回收铜,并利用铜制备硫酸铜晶体,某化学课外小组设计方案中涉及如下两个反应:
①Fe+CuCl2===Cu+FeCl2
②Cu+H2SO4+H2O2===CuSO4+2H2O
关于这两步反应叙述正确的是( )
A.CuCl2失电子是氧化剂
B.H2O2得电子是还原剂
C.H2SO4得电子是氧化剂
D.Fe失电子是还原剂
选D A项,CuCl2中+2价的Cu得电子被还原,CuCl2是氧化剂;
B项,H2O2中-1价的O得电子被还原,H2O2是氧化剂;
C项,H2SO4中各元素的化合价在反应前后都没有变化,所以H2SO4既不是氧化剂,也不是还原剂。
考点二
氧化还原反应规律的应用
5.钯的化合物氯化钯可用来检验有毒气体CO,常温下发生反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O===CO2+Pd↓+2HCl。
下列说法正确的是( )
A.氧化性:
PdCl2>CO2
B.反应中PdCl2被氧化
C.生成22.4LCO2时,转移的电子为2mol
D.CO气体只有在高温下才能表现出还原性
选A C元素的化合价由+2价升高为+4价,Pb元素的化合价由+2价降低为0价,反应中PdCl2为氧化剂,CO2为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,A正确;
Pd元素的化合价由+2价降低为0价,反应中PdCl2被还原,B错误;
该条件下(常温)生成约22.4LCO2时,其物质的量不是1mol,则转移的电子数不为2mol,C错误;
反应在常温下进行,可说明CO在常温下就具有强还原性,D错误。
6.现有下列几个离子反应:
①Cr2O+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO+4H+
下列有关性质的比较中正确的是( )
Cr2O>Cl2>Fe3+
B.氧化性:
Cl2>Br2>Cr2O
C.还原性:
SO2<Fe2+<Br-
D.还原性:
Cl->Cr3+>Fe2+
选A 根据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,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知:
氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3+>SO;
还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。
7.某学生做如下实验:
第一步,在淀粉KI溶液中滴入少量NaClO溶液,并加入少量稀硫酸,溶液立即变蓝;
第二步,在上述蓝色溶液中,滴加足量的Na2SO3溶液,蓝色逐渐消失。
下列该同学对实验原理的解释和所得结论不正确的是( )
A.第一步反应的离子方程式为ClO-+2I-+2H+===I2+Cl-+H2O
B.淀粉KI溶液变蓝是因为I-被氧化为I2,I2遇淀粉变蓝色
C.蓝色逐渐消失的原因是Na2SO3溶液具有漂白性
D.微粒的氧化性由强到弱的顺序是:
ClO->I2>SO
选C A项,第一步生成I2,则离子反应为ClO-+2I-+2H+===I2+Cl-+H2O,正确;
B项,淀粉遇碘变蓝,由现象可知I-被氧化为I2,正确;
C项,蓝色逐渐消失,发生H2O+I2+SO===SO+2I-+2H+,则Na2SO3具有还原性,与漂白性无关,错误;
D项,由ClO-+2I-+2H+===I2+Cl-+H2O可知氧化性强弱为ClO->I2;
由H2O+I2+SO===SO+2I-+2H+可知氧化性强弱为I2>SO,所以在酸性条件下ClO-、I2、SO的氧化性强弱顺序为ClO->I2>SO,正确。
8.向溶质为FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气,再向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,结果溶液变为血红色。
则下列叙述不正确的是( )
A.原溶液中的Br-不一定被氧化
B.通入氯气之后原溶液中的Fe2+一定被氧化
C.不能确定通入氯气之后的溶液中是否存在Fe2+
D.若取少量所得溶液,再加入CCl4溶液,静置、分液,向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液,能产生黄色沉淀
选D 三种具有还原性的离子,还原性由强到弱的顺序为I->Fe2+>Br-,被氯气氧化的顺序依次为I-→Fe2+→Br-。
考点三
氧化还原反应方程式的配平
9.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌,酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为MnO+NO+H+——Mn2+++H2O(未配平)。
下列叙述正确的是( )
A.反应后溶液pH下降
B.通常用盐酸酸化的高锰酸钾溶液
C.方框中粒子为NO2
D.当生成1molMn2+需消耗2.5molNO
选D 该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价,所以MnO是氧化剂,NO作还原剂,亚硝酸根离子中N元素应该失电子,化合价升高,在酸性条件下生成硝酸根离子,根据转移电子相等、原子守恒配平方程式为2MnO+5NO+6H+===2Mn2++5NO+3H2O,该反应中氢离子参加反应,所以反应过程中氢离子浓度减小,溶液的pH增大,A错误;
HCl具有还原性,能被高锰酸钾溶液氧化,所以不能用盐酸酸化高锰酸钾溶液,应该用稀硫酸,B错误;
通过分析知,方框中粒子为NO,C错误;
根据方程式知,当生成1molMn2+需消耗2.5molNO,D正确。
10.高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
____KMnO4+____FeSO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O。
A.MnO是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
C.取反应后的溶液加KSCN溶液,可观察到有血红色沉淀生成
D.生成1mol水时,转移2.5mol电子
选B A项,Fe2+氧化生成Fe3+,Fe3+为氧化产物,错误;
B项,Fe2+在该反应中是还原剂,Mn2+为还原产物,正确;
C项,Fe3+遇到SCN-生成的是Fe(SCN)3的水溶液,而不是沉淀,错误;
D项,配平该反应的化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,故生成1mol水时,转移1.25mol电子,错误。
11.某反应体系中的物质有:
NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。
下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是( )
++―→++
A.Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH
B.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O
C.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH
D.当1molAu2O3完全反应时,转移电子8mol
选C Au2O3是反应物,则Au2O一定是生成物,其中Au元素的化合价由+3价变成+1价,化合价降低,则必然有化合价升高的元素,即Na2S2O3(硫元素为+2价)是反应物,Na2S4O6(硫元素为+2.5价)是生成物。
根据反应前后硫原子守恒有2Na2S2O3―→Na2S4O6,根据钠原子守恒,可知生成物中缺少钠元素,所以NaOH是生成物,再根据氢元素守恒,可知水是反应物。
由关系式:
Au2O3~Au2O~4e-,可知当1molAu2O3完全反应时,转移电子的物质的量为4mol。
考点四
电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
12.关于反应Zn+2HNO3+NH4NO3===N2↑+3H2O+Zn(NO3)2,下列判断正确的是( )
A.生成1molN2,电子转移总数为3NA
B.生成1molN2,电子转移总数为5NA
C.溶解1molZn,电子转移总数为2NA
D.溶解1molZn,电子转移总数为4NA
选B Zn、NH为还原剂,HNO3为氧化剂,生成1molN2,应转移5mol电子。
13.已知在碱性溶液中可发生如下反应:
2R(OH)3+3ClO-+4OH-===2RO+3Cl-+5H2O。
则RO中R的化合价是( )
A.+3B.+4
C.+5D.+6
选D 根据离子反应中反应前后电荷守恒,可得3+4=2n+3,解得n=2。
所以RO中R元素的化合价为+6价。
14.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4.48LHF,则转移0.8mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
选D A项,O元素的化合价由反应前的+1价变为反应后的0价,化合价降低,获得电子,氧气是还原产物,错误;
B项,在反应中O2F2中的O元素的化合价降低,获得电子,O2F2是氧化剂,而H2S中的S元素的化合价是-2价,反应后变为SF6中的+6价,H2S是还原剂,错误;
C项,没有说明是标准状况,不能确定HF的物质的量,也不能确定转移电子的物质的量,错误;
D项,根据化学方程式可知还原剂H2S与氧化剂O2F2的物质的量的比是1∶4,正确。
⊙考查综合迁移应用能力
15.NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:
(1)NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl
(2)NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2
已知HCN(Ki=6.3×
10-10)有剧毒;
HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
完成下列填空:
(1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为________(选填“酸性”“碱性”或“中性”);
原因是____________。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式:
________________________________。
(3)处理100m3含NaCN10.3mg·
L-1的废水,实际至少需NaClO________g(实际用量应为理论值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5mg·
L-1,达到排放标准。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似。
(CN)2与NaOH溶液反应生成________、________和H2O。
(1)NaCN易与酸反应生成HCN,为防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气,因此第一次氧化时,溶液的pH应调节为碱性。
(2)反应中氯元素的化合价从+1价降低到-1价,得到2个电子。
N元素化合价从-3价升高到0价,失去3个电子,则根据电子得失守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶3,反应的离子方程式为2OCN-+3ClO-===CO+CO2↑+3Cl-+N2↑。
(3)参加反应的NaCN是=20mol,反应中C由+2价升高到+4价,N元素化合价从-3价升高到0价,即1molNaCN失去5mol电子,1molNaClO得到2mol电子,所以处理100m3含NaCN10.3mg·
L-1的废水,实际至少需NaClO的质量为×
74.5g·
mol-1×
4=14900g。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似,则根据氯气与氢氧化钠反应的化学方程式可知(CN)2与NaOH溶液反应生成NaOCN、NaCN和H2O。
答案:
(1)碱性 防止生成HCN,造成人员中毒或污染空气
(2)2OCN-+3ClO-===CO+CO2↑+3Cl-+N2↑
(3)14900
(4)NaOCN NaCN
16.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。
工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。
方法一:
湿法。
工艺流程如图:
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:
________FeCl3+________NaOH+________NaClO===________Na2FeO4+________+________,其中氧化剂是________________(填化学式)。
(2)加入饱和KOH溶液的目的是________________________________________;
用异丙醇洗涤的目的是____________________________________________________。
方法二:
干法。
把Fe2O3、KNO3、KOH混合加热生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物。
(3)在干法制备K2FeO4的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
湿法
(1)反应中FeCl3―→Na2FeO4,铁元素化合价由+3价升高为+6价,化合价总升高3价,NaClO―→NaCl,氯元素化合价由+1降低为-1价,化合价总共降低2价,化合价升降最小公倍数为6,故FeCl3计量数为2,NaClO计量数为3,由铁元素守恒可知Na2FeO4计量数为2,由氯元素守恒可知NaCl计量数为2×
3+3=9,根据钠元素守恒可知NaOH计量数为9+2×
2-3=10,由氢气素守恒可知H2O计量数为5,配平方程式为2FeCl3+10NaOH+3NaClO===2Na2FeO4+9NaCl+5H2O;
反应中NaClO―→NaCl,氯元素化合价由+1降低为-1价,NaClO是氧化剂,还原产物是NaCl。
(2)Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH,加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度,使平衡向右移动,析出晶体,高铁酸钾易溶于水,难溶于异丙醇,用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的损耗,同时洗去高铁酸钾晶体表面的KOH和其他杂质,得到纯产品高铁酸钾。
(3)Fe2O3+3KNO3+4KOH===2K2FeO4+3KNO2+2H2O,氮元素的化合价降低,铁元素的化合价升高,则KNO3为氧化剂,Fe2O3为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1。
(1)2 10 3 2 9NaCl 5H2O NaClO
(2)Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH,加入饱和KOH溶液可以增大K+的浓度,使平衡向右移动,析出晶体 用异丙醇代替水洗涤产品可以减少高铁酸钾的损耗 (3)3∶1
考点一 氧化还原反应的基本概念
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考点定位
基础送分考点
错因定位
1.混淆氧化还原反应的基本概念,不会从化合价升降的角度分析物质的氧化性和还原性;
如[诊断卷T2,T4(A)、(B)]。
2.对生产、生活中的化学反应原理不熟悉,对部分化学物质中元素的化合价判断错误。
如[诊断卷T1(B)]对用酒精检测仪检测酒驾的原理陌生;
[诊断卷T3(D)]对Na2O2、Na2CrO4中氧、铬元素的化合价判断错误。
1.突破氧化还原反应的基本知识
(1)判断正误,回顾有关氧化还原反应的相关概念。
①有化合价升降的化学反应一定是氧化还原反应(√)
②置换反应全部属于氧化还原反应,因为有单质参加和生成,化合价发生了变化(√)
③氧化还原反应一定属于四大基本反应类型(×
)
④有单质参加或生成的化学反应一定是氧化还原反应(×
⑤氧化还原反应中,反应物不是氧化剂就是还原剂(×
⑥在氧化还原反应中,金属单质都做还原剂(√)
⑦化合反应均为氧化还原反应(×
⑧在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂(×
⑨某元素由化合态转化为游离态时,该元素一定被还原(×
⑩金属阳离子被还原不一定得到金属单质(√)
(2)根据化合物中各元素化合价代数和等零原则,写出括号内相应元素的化合价。
NaClO2(Cl:
+3)、ClO2(Cl:
+4)、CuCl(Cu:
+1)、N2H4(N:
-2)、NaBH4(B:
+3)、K2Cr2O7、Na2CrO4(Cr:
+6)、H2C2O4(C:
+3)、Na2S2O3(S:
+2)、MnO(OH)2(Mn:
+4)、K2FeO4(Fe:
+6)、CuFeS2(Fe:
+2、S:
-2)、LiNH2(N:
-3)、LiCoO2(Co:
+3)
(3)通过以下填空,完成对氧化还原反应各概念的掌握。
对于MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
①反应时HCl中氯元素失去电子,发生氧化反应,是还原剂。
②反应时MnO2中锰元素得到电子,发生还原反应,是氧化剂。
③该反应的氧化产物是Cl2,还原产物是MnCl2。
(填化学式)
④反应中,当标准状况下有11.2L的Cl2生成时,有1mol的HCl被氧化,转移电子数为NA。
⑤用双线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。
2.熟记15组物质,掌握常见变化规律
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4
(H+)、
MnO2
Fe3+
KClO3、
ClO-
H2O2
对应还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO或NO2
Mn2+
Fe2+
H2O
还原剂
I-
(HI)
S2-
(H2S)
CO、C
NH3
SO2、
SO
对应氧
化产物
I2
S
CO2
NO
3.记清6个“不一定”,以防不慎落陷阱
(1)元素由化合态变为游离态不一定被氧化,也可能被还原,如Fe2+―→Fe。
(2)得电子难的物质不一定易失电子,如第ⅣA族和稀有气体。
(3)含最高价态元素的化合物不一定有强氧化性,如H3PO4、SO;
而含低价态元素的化合物也可能有强氧化性,如HClO具强氧化性。
(4)在氧化还原反应中,一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,如Cl2+H2OHCl+HClO。
(5)有单质参加的反应,不一定是氧化还原反应,如3O22O3。
(6)具有还原性物质与具有氧化性物质不一定都能发生氧化还原反应,如SO2与浓H2SO4、Fe3+与Fe2+不反应。
1.菜谱中记载:
河虾不宜与西红柿同食。
主要原因是河虾中含有五价砷,西红柿中含有比较多的维生素C,两者同食时会生成有毒的三价砷。
下列说法不正确的是( )
A.“两者同食”发生的反应中维生素C作还原剂
B.五价砷在维生素C作用下发生了还原反应
C.河虾中含有的五价砷,没有毒性
D.可以推测砒霜中所含的砷元素化合价为+5
选D 由信息可知,反应中砷元素的化合价降低,则维生素C中某元素的化合价升高,则维生素C在反应中作还原剂,故A正确;
根据维生素C的作用是将五价砷转化为三价砷,所以五价砷做氧化剂,维生素C做还原剂,五价砷发生了还原反应,故B正确;
河虾中含有砷元素为五价砷,是无毒的,能食用,三价砷有毒,故C正确;
砒霜的毒性即为砷元素的毒性,砒霜中所含的砷元素化合价为+3,故D错误。
2.NaClO2可用作造纸的漂白剂,它由H2O2+2ClO2+2NaOH===2NaClO2+2H2O+O2制得,下列说法正确的是( )
A.H2O2是氧化剂,H2O2中的氧元素被还原
B.每生成1molO2转移的电子的物质的量为4mol
C.ClO2中的氯元素被氧化
D.ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂
选D 根据方程式可知,双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去电子被氧化,双氧水是还原剂,A不正确;
双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,因此每生成1molO2转移的电子的物质的量为2mol,B不正确;
ClO2中的氯元素化合价从+4价降低到+3价,得到1个电子被还原,C不正确;
根据以上分析可知,ClO2是氧化剂,H2O2是还原剂,D正确。
3.根据氧化还原反应的规律填空
(1)下列粒子既有氧化性又有还原性的是________。
①Fe2+ ②SO2 ③Fe ④Cl2 ⑤H2O2 ⑥HCl
⑦Fe3+ ⑧HNO3
(2)实验室可用浓盐酸分别与KMnO4、MnO2、KClO3等多种物质在一定条件下反应制取氯气
①上述反应中,HCl表现的性质是________、________。
②在常温下,浓盐酸与KMnO4可反应生成氯气,KMnO4中的Mn被还原为+2价,该反应的化学方程式:
__________________________________________________________。
③KMnO4、MnO2和Cl2的氧化性由强到弱的顺序是:
________________________________________________________________________。
④用上述三种物质分别制取标准状况下3.36L氯气时,转移的电子数分别是____________(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(1)①②④⑤⑥
(2)①还原性 酸性
②2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ③KMnO4>MnO2>Cl2 ④0.3NA、0.3NA、0.25NA
备考锦囊
依据元素的化合价判断物质的氧化性和还原性
(1)处于最高价元素的物质具有氧化性,如KMnO4。
(2)处于最低价元素的物质具有还原性,如NH3。
(3)处于中间价态元素的物质既有氧化性又有还原性,如SO2。
(4)①反应中元素化合价降低的反应物是氧化剂,该物质具有氧化性;
②反应中元素化合价升高的反应物是还原剂,该物质具有还原性。
考点二 氧化还原反应规律的应用
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