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深度思考
1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×
”
(1)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。
( )
(2)金属阳离子一定只具有氧化性。
(3)氧化还原反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。
(4)氧化还原反应中的反应物,不是氧化剂就是还原剂。
(5)某元素从游离态变为化合态,该元素可能被氧化也可能被还原。
3.在氧化还原反应中,氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物一定不同吗?
题组训练 氧化还原反应中有关概念的理解
1.被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应:
NaBH4+2H2O===NaBO2+4H2↑,下列说法中正确的是(NaBH4中H为-1价)( )
A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂
C.硼元素被氧化,氢元素被还原D.被氧化的元素与被还原的元素质量之比为1∶1
2.ClO2是一种杀菌消毒效率高、二次污染小的水处理剂。
实验室中可通过以下反应制得:
2KClO3+H2C2O4+H2SO4
2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。
下列说法不正确的是
A.CO2是氧化产物B.H2C2O4在反应中被氧化
C.H2C2O4的氧化性强于ClO2的氧化性D.ClO2作水处理剂时,利用了其强氧化性
反思归纳
解氧化还原反应概念题的“两个关键”
(1)要理清知识线索
(2)要明确解题的方法思路:
找变价、判类型、分升降、定其他。
其中“找变价”是非常关键的一步,特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清元素化合价的变化情况。
考点二 电子转移数目的分析方法
1.有关电子转移数目的计算
关键是明确反应中元素的化合价变化,找出氧化剂或还原剂的物质的量,以及1mol氧化剂得电子的物质的量或者1mol还原剂失电子的物质的量。
例如:
2.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)单线桥法
表示氧化剂与还原剂之间电子转移的方向和总数。
ne-
还原剂+氧化剂===氧化产物+还原产物
注意事项 ①箭头必须由还原剂中失电子的元素指向氧化剂中得电子的元素
②箭头方向表示电子转移的方向
③在“桥”上标明转移的是电子总数。
(2)双线桥法
表示氧化剂及其还原产物、还原剂及其氧化产物之间电子转移情况。
注意事项 ①箭头必须由反应物指向生成物,且两端对准同种元素。
②箭头方向不代表电子转移方向,仅表示电子转移前后的变化。
下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是;
其中属于歧化反应的是,属于归中反应的是,属于部分氧化还原反应的是。
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
题组一 一般氧化还原反应中电子转移数目的分析
1.某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:
S、H2S、HNO3、NO和H2O。
已知水是反应产物之一。
(1)该反应中的还原剂是____________。
(2)该反应中的还原产物是____________。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
________________________________________________________________________。
(4)若反应过程中转移了0.3mol电子,则生成水的质量是__________________。
题组二 特殊氧化还原反应中电子转移数目的分析
2.用高铁酸钠(Na2FeO4)对水消毒是城市饮用水处理的新技术。
已知反应:
Fe2O3+3Na2O2===2Na2FeO4+Na2O,下列说法正确的是( )
A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C.3molNa2O2发生反应,有12mol电子转移
D.在Na2FeO4中Fe为+4价,具有强氧化性,能消毒杀菌
3.从矿物学资料查得一定条件下自然界存在如下反应:
14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,下列说法中正确的是( )
A.CuSO4是氧化剂,FeS2是还原剂
B.产物中的SO
有一部分是氧化产物
C.Cu2S既是氧化产物又是还原产物
D.5molFeS2发生反应,有10mole-转移
4.在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中,有一主要反应:
CuFeS2+4Fe3+===Cu2++5Fe2++2S,反应结束后,经处理获得单质硫xmol。
下列说法正确的是( )
A.反应中硫元素被氧化,所有铁元素均被还原
B.氧化剂是Fe3+,氧化产物是Cu2+
C.反应中转移电子的物质的量为xmol
D.反应结束后,测得溶液中三种金属离子的总物质的量为ymol,则原Fe3+的总物质的量为(y-x)mol
走好关键第一步——标准元素化合价
近几年高考中一些特殊物质中元素化合价判断
CuFeS2 Cu+2 Fe+2 S-2 K2FeO4 Fe+6
Li2NH N-3 LiNH2 N-3 AlN N-3
Na2S2O3 S+2 MO
M+5 C2O
C+3
HCN C+2 N-3 CuH Cu+1 H-1
FeO
Fe+(8-n) Si3N4 Si+4 N-3
考点三 氧化性、还原性强弱规律
1.氧化性、还原性的判断
(1)氧化性是指得电子的性质(或能力);
还原性是指失电子的性质(或能力)。
(2)氧化性、还原性的强弱取决于得、失电子的难易程度,与得、失电子数目的多少无关。
如:
Na-e-===Na+,Al-3e-===Al3+,但根据金属活动性顺序表,Na比Al活泼,更易失去电子,所以Na比Al的还原性强。
从元素的价态考虑:
最高价态——只有氧化性,如Fe3+、H2SO4、KMnO4等;
最低价态——只有还原性,如金属单质、Cl-、S2-等;
中间价态——既有氧化性又有还原性,如Fe2+、S、Cl2等。
2.氧化性、还原性强弱的比较方法
(1)根据化学方程式判断
氧化剂(氧化性)+还原剂(还原性)===还原产物+氧化产物;
氧化性:
氧化剂>
氧化产物;
还原性:
还原剂>
还原产物。
(2)根据反应条件和反应剧烈程度进行判断
①与同一物质反应,一般越易进行,则其氧化性或还原性就。
如Na与冷水剧烈反应,Mg与热水反应,Al与水加热反应也不明显,所以还原性:
Na>
Mg>
Al;
非金属单质F2、Cl2、Br2、I2与H2反应,F2与H2暗处剧烈反应并爆炸,Cl2与H2光照剧烈反应并爆炸,Br2与H2加热到500℃才能发生反应,I2与H2在不断加热的条件下才缓慢发生反应,且为可逆反应,故氧化性:
。
②当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如果氧化产物价态相同,可根据反应条件的高低进行判断:
一般条件,氧化剂的氧化性;
同种还原剂作用于不同氧化剂时,反应,其还原性。
2Fe+3Cl2
2FeCl3,Fe+S
FeS,氧化性:
Cl2>
S;
MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O,2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,由上述反应条件的不同,可判断氧化性:
KMnO4>
MnO2。
氧化剂的氧化性越强,则其对应的还原产物的还原性就越弱;
还原剂的还原性越强,则其对应的氧化产物的氧化性就越弱。
应用:
(1)在适宜条件下,用氧化性强的物质制备还原性弱的物质,用还原性强的物质制备氧化性弱的物质;
(2)比较物质间氧化性(或还原性)的强弱或判断氧化剂和还原剂在一定条件下是否发生反应。
1.含有最高价元素的化合物是否一定具有强氧化性?
试举例说明。
2.下列说法正确的是( )
A.强氧化剂与强还原剂不一定能发生氧化还原反应
B.含最高价元素的化合物一定只表现强氧化性
C.阳离子只有氧化性,阴离子只有还原性
D.发生化学反应时,失电子越多的金属原子,还原能力越强
题组一 依据方程式判断氧化性、还原性强弱
1.铊(Tl)盐与氰化钾(KCN)被列为A级危险品。
已知下列反应在一定条件下能够发生:
(1)Tl3++2Ag===Tl++2Ag+,
(2)Ag++Fe2+===Ag+Fe3+,(3)Fe+2Fe3+===3Fe2+,下列离子氧化性比较顺序正确的是( )
A.Tl3+>
Fe3+>
Ag+B.Fe3+>
Ag+>
Tl3+
C.Tl+>
Fe2+D.Tl3+>
Fe2+
题组二 依据氧化性、还原性强弱判断氧化还原反应能否发生
2.硫氰[(SCN)2]的化学性质和卤素(X2)类似,称为拟卤素,如(SCN)2+H2O===HSCN+HSCNO,它们的阴离子的还原性强弱为Cl-<
Br-<
SCN-<
I-。
下列说法不正确的是
A.Cl2可以与KSCN溶液反应
B.(SCN)2可以与KI溶液反应
C.KSCN溶液可以与FeCl3溶液反应
D.(SCN)2可以与KBr溶液反应
题组三 外界条件影响物质的氧化性、还原性
5.物质氧化性、还原性的强弱,不仅与物质的结构有关,还与物质的浓度和反应温度等有关。
下列各组物质:
①Cu与HNO3溶液 ②Cu与FeCl3溶液 ③Zn与H2SO4溶液 ④Fe与FeCl3溶液由于浓度不同而能发生不同氧化还原反应的是( )
A.①③B.③④C.①②D.①③④
6.
(1)100mL12mol·
L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应,生成的氯气的物质的量小于0.3mol,为什么?
(2)将一Cu片投入稀H2SO4溶液中,没观察到反应现象,然后向其中加入少量的KNO3晶体,看到溶液由无色逐渐变蓝并有少量气泡产生,为什么?
根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)浓度:
同一种物质浓度越大,氧化性(或还原性)越强。
如氧化性:
浓H2SO4>
稀H2SO4,浓HNO3>
稀HNO3,还原性:
浓HCl>
稀HCl。
(2)温度:
同一种物质,温度越高其氧化性越强。
如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性:
同一种物质,所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
如KMnO4溶液的氧化性随溶液酸性的增强而增强。
考点四 氧化还原反应三条规律的应用
1.反应先后规律的思维模型
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性最强的物质;
同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性最强的物质。
2.价态归中规律思维模型
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间价”,而不会出现交叉现象。
例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是
如反应KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,转移的电子数为5,而非6。
3.歧化反应规律思维模型
“中间价→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
1.往FeBr2溶液中通入少量Cl2,哪种离子先被氧化?
若改为FeI2呢?
2.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×
(1)向浓H2SO4中通入H2S气体,转移的电子数可能是6NA
(2)1molCl2与Ca(OH)2完全反应,转移的电子数是2NA
题组一 先后规律的应用
1.现有下列三个氧化还原反应:
2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I22FeCl2+Cl2===2FeCl3
2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是
A.Cl2B.KMnO4C.FeCl3D.HCl
2.含有amolFeBr2的溶液中,通入xmolCl2。
下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是( )
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+Cl2===Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2===Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2===2Br2+2Fe3++6Cl-
题组二 价态归中规律、歧化反应规律的应用
3.L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。
A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。
又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。
在一定条件下,它们会发生如下的转化(关系式未配平):
①P+A―→Q+B ②L+O2―→M+H2O ③L+M―→R+H2O ④B+H2O―→A+O2
(1)若五种含氮元素的物质中,有一种是硝酸,则硝酸是________,理由是________________________________________________________。
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下,加热到一定温度时方能发生,此反应在化工生产上有重要用途,据此推断在同温同压下,若物质R密度比空气的密度小,则R的化学式为________。
(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式:
Ⅰ.M+P―→N2O3+H2OⅡ.N2O4+H2O―→P+QⅢ.M+L―→Q+H2O
其中一定不可能实现的是________,理由是_________________________________
练习
1.下列组合判断正确的是( )
①Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
②浓H2SO4有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应
③化合反应均为氧化还原反应
④Cl2、SO2均能使品红溶液褪色,说明二者均有氧化性
⑤Fe与稀HNO3、稀H2SO4反应均有气泡产生,说明Fe与两种酸均发生置换反应
A.①②不正确B.①②③④正确
C.①②正确,③④⑤不正确D.①②③④⑤均不正确
2.下列判断正确的是( )
①维生素C具有还原性,在人体内起抗氧化作用
②NO2溶于水时发生氧化还原反应
③1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA
④阴离子都只有还原性
A.①②B.②③C.③④D.①④
3.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型的自来水处理剂,它的性质和作用是
A.有强氧化性,可消毒杀菌,还原产物能吸附水中杂质
B.有强还原性,可消毒杀菌,氧化产物能吸附水中杂质
C.有强氧化性,能吸附水中杂质,还原产物能消毒杀菌
D.有强还原性,能吸附水中杂质,氧化产物能消毒杀菌
4.科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法,其原理可表示为NaHCO3+H2
HCOONa+H2O。
下列有关说法正确的是( )
A.储氢、释氢过程均无能量变化
B.NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
C.储氢过程中,NaHCO3被氧化
D.释氢过程中,每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2
5.亚氨基锂(Li2NH)是一种储氢容量高、安全性好的固体储氢材料,其储氢原理可表示为Li2NH+H2
LiNH2+LiH,下列有关说法正确的是( )
A.Li2NH中N的化合价是-1B.该反应中H2既是氧化剂又是还原剂
C.Li+和H-的离子半径相等D.此法储氢和钢瓶储氢的原理相同
6.已知M2O7x-+3S2-+14H+
2M3++3S↓+7H2O,则M2O7x-中的M的化合价为()
A.+2B.+3C.+4D.+6
7.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:
3NaClO===2NaCl+NaClO3.在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClOB.NaCl、NaClO3C.NaClO、NaClO3D.NaClO3、NaClO4
8.三氟化氮(NF3)是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体,它在潮湿的环境中能发生反应:
3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF.下列有关说法正确的是
( )
A.NF3是氧化剂,H2O是还原剂
B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1
C.若生成0.2molHNO3,则转移0.2mol电子
D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生红棕色气体
9.R2O在一定条件下可以把Mn2+氧化成MnO,若反应后R2O转变为RO.又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2,则n值为( )
A.1B.2C.3D.4
10.三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有:
HF、NO和HNO3,请根据要求回答下列问题:
(1)反应过程中,被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为________.
(2)写出该反应的化学方程式__________________________________________.
若反应中生成0.2molHNO3,转移的电子数目为____________个.
(3)NF3是一种无色、无臭的气体,但一旦NF3在空气中泄漏,还是易于发现.你判断该气体泄漏时的现象是____________________________.
(4)一旦NF3泄漏,可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染,其产物除NaNO2、NaF、H2O外,还肯定有__________(填化学式).
11.11P+15CuSO4+24H2O
5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4反应中,被氧化的P原子与被还原的P原子个数比是,反应中15molCuSO4能氧化P的物质的量是。
12.黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O2
8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是________(填元素符号)。
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:
S2O
+2I-===2SO
+I2
通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。
试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程:
________________________________________________________
_____________________________________________________________(不必配平)。
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- 氧化 还原 反应 复习