高考第二轮复习《专题4》氧化还原反应能判断氧化剂和还原剂.docx
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高考第二轮复习《专题4》氧化还原反应能判断氧化剂和还原剂
高考第二轮复习《专题4》氧化还原反应能判断氧化剂和还原剂,
高考第二轮复习《专题4》
二、教学目的:
1、能根据反应前后元素化合价有无变化,判断反应是否为氧化还原反应。
2、根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
3、举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。
4、能判断氧化剂和还原剂,理解物质被氧化、被还原的概念;会判断氧化产物和还原产物以及氧化性和还原性强弱。
5、能配平简单的氧化还原反应方程式,学会用单线桥、双线桥表示电子转移的方向和数目。
6、理解电子得失守恒原理在化学计算等方面的应用。
三、重点和难点
1、根据反应前后元素化合价变化判断氧化还原反应,氧化还原反应的本质。
2、常见的氧化还原反应。
3、氧化剂、还原剂,被氧化、被还原。
判断氧化剂氧化性、还原剂还原性的相对强弱。
4、电子转移的表示方法,氧化还原反应方程式的配平。
四、考点分析:
本专题内容在高考中的主要考查点是:
1、根据反应前后元素化合价变化判断氧化还原反应,氧化还原反应的本质。
2、常见的氧化还原反应。
3、氧化剂、还原剂,被氧化、被还原。
判断氧化剂氧化性、还原剂还原性的相对强弱。
4、电子转移的表示方法,氧化还原反应方程式的配平。
五、知识网络
1、氧化还原反应
2、常见离子间的氧化还原反应
(1)Fe3+与S2-、I-、。
(2)ClO-、(H+)、、I-、、Fe2+。
【典型例题】
【例1】阿波罗宇宙飞船以N2H4(联氨)和N2O4为推力源,反应温度达2700℃,反应式为2N2H4+N2O4==3N2+4H2O。
关于该反应的说法中正确的是()
A、属于置换反应
B、联氨是氧化剂
C、联氨是还原剂
D、氮气是氧化产物,不是还原产物
答案:
C
分析:
该反应不符合置换反应的定义;N2H4中N元素化合价为-2价,N2O4中N元素化合价为+4价,反应后N元素为0价,所以N2H4是还原剂,N2O4是氧化剂,N2既是氧化产物,又是还原产物。
【例2】下列叙述中,正确的是()
A、含有非金属元素的离子一定都是阴离子
B、化合反应一定都属于非氧化还原反应
C、复分解反应一定都属于非氧化还原反应
D、有单质生成的反应一定是氧化还原反应
答案:
C
分析:
A说法错误,比如;B说法错误,有单质参加的化合反应是氧化还原反应,比如氢气和氧气反应生成水;C说法正确;D说法错误,比如同素异形体之间的相互转换,有单质的生成,但不属于氧化还原反应。
【例3】工业上从含硒废料中提取硒的方法之一是用硫酸与硝酸钠处理废料,获得亚硒酸和少量硒酸。
再与盐酸共热,硒酸被转化为亚硒酸;2HCl+H2SeO4==H2SeO3+Cl2↑+H2O,将SO2通入亚硒酸溶液中,即析出单质硒。
下列叙述中,正确的是()
A、H2SeO4氧化性弱于Cl2
B、析出1molSe需1molSO2参加反应
C、H2SeO3氧化性强于H2SO3
D、上述硒酸转化为亚硒酸的反应中还原产物是Cl2
答案:
C
分析:
A项根据反应2HCl+H2SeO4==H2SeO3+Cl2↑+H2O,氧化剂为H2SeO4,还原剂为盐酸,氧化产物为Cl2,还原产物为H2SeO3,H2SeO4氧化性强于Cl2;B项SO2通入亚硒酸溶液中的方程式为:
2SO2+H2SeO3+H2O==Se↓+2H2SO4,每析出1molSe需2molSO2参加反应;C项根据反应2SO2+H2SeO3+H2O==Se↓+2H2SO4可得,氧化性H2SeO3强于H2SO3;D项上述硒酸转化为亚硒酸的反应中氧化产物是Cl2。
【例4】某一反应体系有反应物和生成物共七种物质:
O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。
已知该反应中H2O2只发生如下过程:
H2O2→O2。
试回答下列问题:
(1)该反应中的氧化剂是。
(2)该反应中,发生还原反应的过程是→。
(3)配平下列化学反应的化学方程式:
(4)如反应转移了2mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为。
答案:
(1)KMnO4
(2)KMnO4MnSO4(3)2,5,3,1,2,8,5(4)22.4L
分析:
本题结合实验考查了氧化还原反应的基本概念。
氧化剂的化合价降低,发生还原反应,由于H2O2只发生如下过程:
H2O2→O2,双氧水是还原剂,所以高锰酸钾作氧化剂。
发生还原反应的过程是KMnO4→MnSO4。
根据化合价升降守恒法,可以配平方程式如下:
2KMnO4+5H2O2+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑
如反应转移了2mol电子,则生成1mol氧气,产生的气体在标准状况下体积为22.4L。
【例5】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NHO3,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的物质的量之比为。
(2)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
。
若反应中生成0.2molHNO3,转移的电子数目为个。
(3)NF3是一种无色、无味的气体,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)。
答案:
(1)1:
2
(2)3NF3+5H2O==2NO+HNO3+9HF0.4NA或2.408×1023
(3)产生红棕色气体、产生刺激性气味气体、产生白雾
(4)NaNO3
分析:
本题考查了氧化还原反应的基本原理。
首先写出反应的化学方程式:
3NF3+5H2O==2NO+HNO3+9HF
在此反应中,氧化剂和还原剂都是NF3,若3molNF3参加反应,被氧化的氮元素生成HNO3有1mol,被还原的氮元素生成NO有2mol,所以被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1:
2。
若反应中生成0.2molHNO3,转移的电子数目为0.4NA或个。
该反应生成的NO气体与空气中的氧气,产生红棕色气体二氧化氮、有产生刺激性气味气体、同时生成的硝酸遇空气中的水蒸气产生白雾。
若NF3泄漏,可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染,其产物可以考虑NO2、HNO3和HF与氢氧化钠反应,生成了NaNO2、NaF、NaNO3和H2O。
【模拟试题】
1、近代化学常用CaH2作生氢剂,其化学方程式为:
CaH2+2H2O==Ca(OH)2+2H2↑,其中水的作用是()
A、氧化剂
B、还原剂
C、溶剂
D、既是氧化剂又是还原剂
2、已知下列分子或离子在酸性条件下都能氧化KI,自身发生如下变化:
H2O2→H2O→I2→Mn2+HNO2→NO
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是()
A、H2O2B、
C、D、HNO2
3、下列反应中,氧化剂与还原剂物质的量的关系为1:
2的是()
A、O3+2KI+H2O==2KOH+I2+O2
B、2CH3COOH+Ca(ClO)2==2HClO+Ca(CH3COO)2
C、I2+2NaClO3==2NaIO3+Cl2
D、4HCl+MnO2==MnCl2+Cl2↑+2H2O
4、相等物质的量的KClO3分别发生下述反应:
①有MnO2催化剂存在时,受热分解得到氧气②若不使用催化剂,加热至470℃左右,得到KClO4和KCl。
下列关于①和②的说法正确的是()
A、都属于氧化还原反应
B、发生还原反应的元素不同
C、发生氧化反应的元素相同
D、生成KCl的物质的量不同
5、做实验时不小心粘了一些高锰酸钾,皮肤上的黑斑很久才能消除,如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以复原,其离子方程式为:
□。
关于此反应的叙述正确的是()
A、该反应的氧化剂是
B、该反应右边方框内的产物是OH-
C、该反应电子转移总数是5e-
D、配平该反应后,H+的系数是16
6、高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染的绿色处理剂。
工业是先制得高铁酸钠,然后在低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾(K2FeO4)。
湿法制备的主要反应方程式为:
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-==+3Cl-+5H2O
干法制备的主要反应方程式为:
FeSO4+2Na2O2==Na2FeO4+Na2SO4
下列有关说法不正确的是()
A、高铁酸钾中铁显+6价
B、湿法中每生成1molNa2FeO4转移3mol电子
C、干法中每生成1molNa2FeO4转移3mol电子
D、K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质
7、工业上由二氧化锰制备高锰酸钾可分二步进行:
①二氧化锰与氢氧化钾共熔并通入氧气2MnO2+4KOH+O2==2K2MnO4+2H2O②电解锰酸钾溶液:
2K2MnO4+H2O==2KMnO4+H2↑+2KOH,下列说法叙述正确的是()
A、氧化性:
KMnO4>K2MnO4>O2
B、每生成1molKMnO4共转移6mol电子
C、第②步电解时,KMnO4在阳极区生成
D、第②步电解时阴极周围pH减小
8、据最新报道,科学家发现了如下反应:
O2+PtF6==O2(PtF6),已知O2(PtF6)为离子化合物,其中Pt为+5价,对于此反应,下列说法正确的是()
A、在此反应中,O2是氧化剂,PtF6是还原剂
B、O2(PtF6)中氧元素的化合价是+1价
C、O2(PtF6)中不存在共价键
D、在此反应中,每生成1molO2(PtF6)则转移1mol电子
9、NaBH4含有离子(H为-1价)而具有极强的还原性。
在金属和非金属底物材料上用NaBH4镀镍,可得到耐腐蚀、坚硬的保护层(3Ni3B+Ni),反应方程式为:
20NiCl2+16NaBH4+34NaOH+6H2O==2(3Ni3B+Ni)+10NaB(OH)4+40NaCl+35H2↑
关于该反应的说法不正确的是()
①B元素在反应前后化合价不变②(3Ni3B+Ni)是还原产物,H2是氧化产物③每生成1molH2时,转移的电子数为2mol④NaBH4的还原性强于H2⑤H2中的H元素来自于NaBH4和H2O⑥(3Ni3B+Ni)是一种化合物,化学式为Ni10B
A、①②③⑥B、①④⑤⑥
C、②③④⑥D、②③⑤⑥
10、锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量占世界第一。
从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:
2Sb2S3+3O2+6Fe==Sb4O6+6FeS①
Sb4O6+6C==4Sb+6CO②
关于反应①、反应②的说法正确的是()
A、反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
B、反应①中每生成3molFeS时,共转移6mol电子
C、反应②说明高温下Sb的还原性比C强
D、每生成4molSb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4:
3
11、铜的冶炼大致可分为:
①富集:
将硫化物矿进行浮选②焙烧,主要反应为:
2CuFeS2+4O2==Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣)③制粗铜,在1200℃发生的主要反应为:
2Cu2S+3O2==2Cu2O+2SO2;2Cu2O+Cu2S==6Cu+SO2↑④电解精炼
下列说法正确的是()
A、上述灼烧过程的尾气均可直接排入空气
B、由6molCuFeS2生成6molCu,反应共消耗15molO2
C、反应2Cu2O+Cu2S==6Cu+SO2↑中,氧化剂只有Cu2O
D、电解精炼时,粗铜应与外电源正极相连
12、有下列三个反应:
①Cl2+FeI2==FeCl2+I2②2Fe2++Br2==2Fe3++2Br-③Co2O3+6HCl==2CoCl2+Cl2↑+3H2O,下列说法正确的是()
A、①②③中的氧化产物分别是I2、Fe3+、CoCl2
B、根据以上方程式可以得到氧化性Cl2>Fe3+>Co2O3
C、根据反应①一定可以推理得到Cl2+FeBr2==FeCl2+Br2
D、在反应③中当1molCo2O3参加反应时,有2molHCl被氧化
13、Cl2在70℃的NaOH水溶液中能同时发生两个自身氧化还原反应,反应完全后,测得溶液中NaClO与NaClO3物质的量之比为4:
1,则溶液中NaCl与NaClO的物质的量之比为()
A、11:
2B、9:
4
C、5:
1D、1:
1
14、有一种稀有气体化合物六氟铂酸氙XePtF6,研究报告指出:
“关于XePtF6的电价有Xe2+[PtF6]2-、Xe+[PtF6]-两种可能,巴特列用不可能参加氧化还原反应的五氟化碘作溶剂,将XePtF6溶解,然后在此溶液中加入RbF可得到RbPtF6;加入CsF可得到CsPtF6,这些化合物都不溶于CCl4等非极性溶剂。
“试回答:
(1)在Xe+PtF6→XePtF6中,元素被还原,生成的产物中Pt的化合价为
。
(2)XePtF6是(离子、共价)化合物。
(3)实验发现,O2与PtF6可发生类似反应,写出O2与PtF6发生的化学反应方程式是
,在此反应中,每消耗1molO2则转移mol电子。
15、
(1)向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液,可发生下列反应:
H2O2+2Fe3+==2Fe2++O2↑2H+,H2O2+2Fe2++2H+==2Fe3++2H2O。
在以上反应中Fe3+实际上起着作用,总反应式为。
(2)I2与Fe3+一样也可以发生上述类似反应,类比
(1)在下面填入合适的化学反应方程式:
H2O2+I2==2HIO,。
总反应式为。
(3)在硫酸和KI的混合溶液中加入足量的H2O2,放出大量的无色气体,溶液呈棕色,并可使淀粉变蓝色。
该反应的离子方程式为。
(4)铁酸钠(Na2FeO4)可作为一种新型净水剂,在反应中Na2FeO4被还原为Fe3+离子请简述铁酸钠之所以能净水,除了具有强氧化性,能消毒杀菌外,另一原因是。
(5)铁酸钠的制备常用氧化铁在碱性溶液中与硝酸钠反应制得:
Fe2O3+NaNO3+NaOH→Na2FeO4+NaNO2+H2O
配平化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。
□Fe2O3+□NaNO3+□NaOH——□Na2FeO4+□NaNO2+□H2O
16、已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。
现有一氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(1)该反应中,化合价升高的反应物是,化合价没有发生变化的反应物是。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平)。
(3)上述反应中,氧化剂是,1mol氧化剂在反应中(填“得到”或“失去”)mol电子。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又变紫红色。
说出NaBiO3的一个性质:
。
17、生产重铬酸钠的专业厂是用铬铁矿(主要成份是Cr2O3·FeO,还有一定量的Al2O3等)为原料的,其生产过程如下:
(1)Cr元素所在周期表中的位置。
(2)在特制熔炉中将铬铁矿和过量纯碱混合,在1100℃左右通空气进行氧化:
Cr2O3发生反应的化学方程式:
Cr2O3+Na2CO3+O2==Na2CrO4+CO2↑
Al2O3发生反应的化学方程式:
。
(3)经上述过程后的反应料(称熟料),冷却后用水浸取,其中可溶性的物质主要有
,不溶性杂质经过滤后除去。
(4)为了除去滤液中的铝元素,用稀硫酸将溶液中和至pH为7~8,其反应的离子方程式为、。
(5)除去铝元素后的滤液,再用稀硫酸调到pH为2~3,这时可得Na2Cr2O7溶液,其反应方程式为:
□Na2CrO4+□H2SO4——□+□+□
(6)请简述在实验室中可通过哪些操作除去溶液中所混有的硫酸钠晶体,从而得到较纯的重铬酸钠溶液。
(已知硫酸钠的溶解度随温度的变化较大,而重铬酸钠变化较小)
18、NH4Cl除了用作氮肥,还可用作“焊药”,即在焊接时除去铁锈(此时FeCl3升华为气体)。
(1)请配平NH4Cl除去铁锈的化学方程式
□Fe2O3+□NH4Cl→□Fe+□FeCl3+□N2+□H2O
反应中作还原剂的是;被还原的元素是。
(2)根据FeCl3的性质,可判断FeCl3(填序号,答案可能不止一个)。
a.是离子化合物
b.是共价化合物
c.固态时是分子晶体
(3)侯德榜制碱法得到的产品除了Na2CO3以外,还有NH4Cl。
在理论上,每生产1molNa2CO3,可生产molNH4Cl。
19、已知反应:
①2K2CrO4+H2SO4→K2Cr2O7+K2SO4+H2O
②Fe2(SO4)3+2HI→2FeSO4+I2+H2SO4
③□K2Cr2O7+□FeSO4+□H2SO4→□Fe2(SO4)3+□Cr2(SO4)3+□K2SO4+□H2O
(1)上述三个反应中,属于氧化还原反应的是(填序号)。
(2)完成并配平反应③的化学方程式,标出电子转移的方向和数目。
(3)Fe2(SO4)3、K2Cr2O7、I2氧化性由强到弱的顺序为:
。
(4)若用K2Cr2O7与HI反应,每生成12.7gI2,转移电子个。
20、1999年中国十大科技进展中的其中一项为:
储氢碳纳米管研究获重大进展,用电弧法合成碳纳米管,常伴有大量杂质——碳纳米颗粒。
这种碳纳米颗粒可用氧化汽化法提纯。
其反应式为:
2K2Cr2O7+3C+8H2SO4==2Cr2(SO4)3+2K2SO4+8H2O+3CO2↑
(1)此反应的氧化剂为;氧化产物是。
(2)要使10mL1.0mol·L-1K2Cr2O7溶液被还原,至少要加入mL2.0mol·L-1的H2SO4溶液。
(3)H2SO4在上述反应中表现出来的性质是()
A、酸性B、氧化性
C、吸水性D、脱水性
(4)在配平H2O2、KMnO4、H2SO4三者反应的化学方程式时,出现多套配平系数,如:
a.7H2O2+2KMnO4+3H2SO4==2MnSO4+6O2↑K2SO4+10H2O
b.5H2O2+2KMnO4+3H2SO4==2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O
c.9H2O2+2KMnO4+3H2SO4==2MnSO4+7O2↑+K2SO4+12H2O
用H218O2进行示踪实验(18O为示踪氧原子),证实生成的氧气全部是18O2,仅据这一实验事实,回答下列问题:
①H2O2仅起还原剂作用的化学方程式是(填序号a、b、c)。
②研究三个化学方程式中各组系数的变化规律,写出符合该规律的一个新的化学方程式
。
【试题答案】
1、A2、C3、AD4、AD5、D6C7、C
8、D9、A10、B11、BD12D13、B
14、
(1)+5
(2)离子(3)O2+PtF6==O2PtF61
15、
(1)催化剂(或催化)2H2O2==O2↑+2H2O
(2)2HIO+H2O2==I2+O2↑+2H2O
(3)H2O2+2H++2I-==I2+2H2O,2H2O2
(4)生成的Fe3+离子水解可产生Fe(OH)3胶体,吸附水中悬浮的杂质
(5)
16、
(1)KClH2SO4
(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO4==6K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O
(3)KMnO4得到5(4)NaBiO3具有强氧化性(比KMnO4氧化性强)
17、
(1)第四周期第ⅥB族
(2)24344Al2O3+Na2CO3==2NaAlO2+CO2↑
(3)Na2CO3、Na2CrO4、NaAlO2
(4)
(5)2Na2CrO4+H2SO4==Na2Cr2O7+Na2SO4+H2O
(6)加热、浓缩、冷却、结晶、过滤
18、
(1)4662312NH4Cl
(2)bc(3)2
19、
(1)②③
(2)
(3)K2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2
(4)6.02×1022
20、
(1)K2Cr2O7CO2
(2)20(3)A(4)①b
②11H2O2+2KMnO4+3H2SO4==2MnSO4+8O2↑+K2SO4+14H2O(其他合理答案也可)
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